驱动单元及电动助力自行车制造技术

本发明专利技术提供一种驱动单元，其设置在电动助力自行车上，其目的在于通过良好地进行变速动作而减轻电动机或搭乘者的负荷。驱动单元(20)具备利用将人力驱动力和辅助驱动力合成的合力自如旋转的合力传递体(29)、具有多个可选择的变速级并将驱动力向合力传递体(29)传递的变速机构(17)。变速机构(17)具备可将高速级变速齿轮(41)的驱动力向合力传递体(29)传递的高速级离合器(55)、和与高速级离合器(55)卡脱自如且根据所选择的变速级进行移动的离合器切换体(61)。设置有施力机构(61d、61f、61g)，其以在离合器切换体(61)与高速级离合器(55)抵接时，使高速级离合器(55)相对于合力传递体(29)从连接姿势成为切断姿势的方式从离合器切换体(61)对高速级离合器(55)施加力。

Drive unit and electric power bicycle

The invention provides a driving unit, which is arranged on the electric power assisted bicycle, and aims to relieve the load of the motor or the rider by performing the variable speed operation. The driving unit (20) has a transmission mechanism (17), which is a resultant force transmission body (29) which is freely rotated by combining the human driving force and the auxiliary driving force, and has a plurality of alternative speed grades and transfers the driving force to the resultant transmission body (29). The transmission mechanism (17) with high speed gear (41) of the driving force to the force transfer body (29) high speed clutch transmission (55), and high grade clutch (55) and the clutch switch freely clamping body moving according to the transmission level selected (61). Equipped with force mechanism (61D, 61F, 61G), the body in the clutch switch (61) and high-speed clutch (55) connected, the high-speed clutch (55) relative to the force transfer body (29) from the connection position be cut off the posture of the body from the clutch switch (61) to high speed the clutch (55) force level.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】驱动单元及电动助力自行车
本专利技术涉及驱动单元及具备驱动单元的电动助力自行车。
技术介绍
已知有如下的电动助力自行车，即，具有由蓄电池等蓄电器供电的电动机，通过检测由施加于踏板的踏力构成的人力驱动力，并加上与该人力驱动力对应的电动机的辅助驱动力(辅助力)，由此，即使是上坡等也能够轻松地行驶。作为现有的电动助力自行车所具备的驱动单元，例如如图33所示，具备带曲柄轴201的人力驱动系、和电动机202的输出根据施加于曲柄轴201的踏力而增减的电动机驱动系，将筒状的合力轴203旋转自如地设置在与曲柄轴201同一轴线上(例如参照专利文献1)。两驱动系与合力轴203的一端连结，将合成了人力驱动系和辅助驱动力(辅助力)的合力从合力轴203的另一端向电动助力自行车的后轮传递。曲柄轴201贯通筒状的人力传递轴204，人力传递轴204与合力轴203相邻，并且被旋转自如地设置在与曲柄轴201同一轴线上。另外，人力传递轴204的一端经由单向离合器205与合力轴203连结，人力传递轴204的另一端与曲柄轴201连结。在合力轴203的一端，在大径的外周部形成有多个齿203a。在合力轴203的另一端部设置有输出驱动力(合力)的输出链轮207，在输出链轮207上卷绕有向后轮传递驱动力(合力)的链条208。另外，在电动机202的输出轴209形成有输出齿轮209a，在输出齿轮209a与合力轴203的齿203a之间，以啮合的状态配设有减速器211的齿轮212、213。根据该构成，通过踩踏踏板，人力驱动力从曲柄轴201经由人力传递轴204及单向离合器205向合力轴203传递。另外，从电动机202产生的辅助驱动力经由减速器211向合力轴203传递，合力轴203通过合成了人力驱动力和辅助驱动力的合力而进行旋转。而且，通过输出链轮207与合力轴203一同旋转，将合力经由链条208向后轮传递，后轮进行旋转。专利文献1：(日本)特开平10－250673号公报但是，由于上述的驱动单元215不具备变速机构，故而存在在电动助力自行车在陡峭的上坡行驶的情况下，对电动机202或自行车的搭乘者作用过大的负荷的问题。
技术实现思路
本专利技术的驱动单元利用合成了人力驱动力和辅助驱动力的合力使合力传递体旋转，将该合力传递体的旋转向后轮传递，在这样的驱动单元及电动助力自行车中，减轻电动机及搭乘者的负荷。本专利技术的驱动单元为设置在电动助力自行车的驱动单元，该电动助力自行车可通过在来自踏板的踏力产生的人力驱动力上加上由电动机产生的辅助驱动力进行行驶。而且，具备通过人力驱动力进行旋转的曲柄轴、利用将人力驱动力和辅助驱动力合成的合力而旋转自如的合力传递体、传递合力传递体的旋转的驱动力输出轮体、具有传动比不同的多个可选择的变速级且将驱动力向合力传递体传递的变速机构。另外，将曲柄轴和合力传递轴同轴配设，变速机构具备包含低速级变速齿轮及高速级变速齿轮的多个变速齿轮、可将高速级变速齿轮的驱动力向合力传递体传递的高速级离合器、与高速级离合器卡脱自如且根据所选择的变速级进行移动的离合器切换体。另外，设置有施力机构，其在离合器切换体与高速级离合器抵接时，以使高速级离合器相对于合力传递体从连接姿势成为切断姿势的方式从离合器切换体对高速级离合器施加力。此外，驱动单元的变速机构优选为具有可将低速级变速齿轮的驱动力向合力传递体传递的低速级离合器的构成、或者高速级离合器具有与高速级变速齿轮及离合器切换体卡脱自如的卡合部件的构成。根据该构成，在电动助力自行车行驶时，通过根据行驶路面的倾斜等选择最佳的变速级，能够减轻电动机或搭乘者的负荷，进行适于行驶路面的行驶。另外，设置有在离合器切换体与高速级离合器抵接时，以使高速级离合器相对于合力传递体从连接姿势成为切断姿势的方式从离合器切换体对高速级离合器施加力的施力机构，因此，在从高速级向低速级变速时，使离合器切换体与高速级离合器抵接，由此，以高速级离合器成为切断姿势的方式施加力，能够良好地进行变速动作。附图说明图1是本专利技术实施方式的电动助力自行车的整体左侧面图；图2是本专利技术实施方式的驱动单元的左侧面图；图3是拆下了本专利技术实施方式的驱动单元的驱动链轮或右侧壳体等的状态的右侧面图；图4是本专利技术实施方式的驱动单元的变速级处于低速级(第一速)的状态的俯视剖面图；图5是本专利技术实施方式的驱动单元的变速级处于低速级(第一速)的状态的主要部分放大俯视剖面图；图6是本专利技术实施方式的驱动单元的变速级处于低速级(第一速)的状态的低速级离合器和高速级离合器的示意侧面图；图7是本专利技术实施方式的驱动单元的变速级处于高速级(第二速)的状态的俯视剖面图；图8是本专利技术实施方式的驱动单元的变速级处于高速级(第二速)的状态的主要部分放大俯视剖面图；图9是本专利技术实施方式的驱动单元的变速级处于高速级(第二速)的状态的低速级离合器和高速级离合器的示意侧面图；图10是本专利技术实施方式的驱动单元的合力传递体的立体图；图11是本专利技术实施方式的驱动单元的高速级变速齿轮的立体图；图12是本专利技术实施方式的驱动单元的合力传递体、高速级离合器及离合器切换体的立体图；图13是本专利技术实施方式的驱动单元的高速级离合器的卡合部件(棘爪)的立体图；图14是本专利技术实施方式的驱动单元的高速级离合器的卡合部件(棘爪)的侧面图；图15是本专利技术实施方式的驱动单元的变速级处于低速级(第一速)的状态的变速级切换机构的剖面图；图16是本专利技术实施方式的驱动单元的变速级处于高速级(第二速)的状态的变速级切换机构的剖面图；图17是本专利技术实施方式的驱动单元的离合器切换体的立体图；图18是本专利技术实施方式的驱动单元的离合器切换体的右侧面图；图19是本专利技术实施方式的驱动单元的离合器切换体的剖面图，是图18的19－19剖面图；图20是本专利技术实施方式的驱动单元的离合器切换体的剖面图，是图18的20－20剖面图；图21是本专利技术实施方式的驱动单元的变速级处于高速级(第二速)的状态的高速级离合器的主要部分侧面图；图22是本专利技术实施方式的驱动单元的变速级从高速级(第二速)向低速级(第一速)切换时的状态的高速级离合器的主要部分侧面图；图23是本专利技术实施方式的驱动单元的一般的卡合部件(棘爪)的侧面图；图24是将本专利技术实施方式的驱动单元的变速级处于高速级(第二速)的状态的一般的卡合部件(棘爪)用于高速级离合器的情况下的主要部分侧面图；图25是将本专利技术实施方式的驱动单元的变速级从高速级(第二速)切换为低速级(第一速)时的状态的一般的卡合部件(棘爪)用于高速级离合器的情况下的主要部分侧面图；图26是本专利技术实施方式的驱动单元的离合器切换体处于不与高速级离合器的卡合部件接触的状态的合力传递体、高速级离合器及离合器切换体的部分切口俯视图；图27是本专利技术实施方式的驱动单元的高速级离合器的卡合部件处于嵌入离合器切换体的凸轮面的状态的合力传递体、高速级离合器及离合器切换体的俯视图；图28是本专利技术实施方式的驱动单元的高速级离合器的卡合部件处于嵌入离合器切换体的凸轮面的状态的合力传递体、高速级离合器及离合器切换体的局部右侧面图；图29是本专利技术实施方式的驱动单元的高速级离合器的卡合部件处于嵌入离合器切换体的凸轮面并倾倒的状态的合力传递体、高速级离合器及离合器切换体的俯视图；图30是本专利技术实施方式的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驱动单元，其设置在电动助力自行车上，该电动助力自行车可通过在来自踏板的踏力产生的人力驱动力上加上由电动机产生的辅助驱动力进行行驶，其特征在于，具备通过人力驱动力进行旋转的曲柄轴、利用将人力驱动力和辅助驱动力合成的合力而旋转自如的合力传递体、传递所述合力传递体的旋转的驱动力输出轮体、具有传动比不同的多个可选择的变速级且将驱动力向所述合力传递体传递的变速机构，将所述曲柄轴和合力传递轴同轴配设，所述变速机构具备包含低速级变速齿轮及高速级变速齿轮的多个变速齿轮、可将所述高速级变速齿轮的驱动力向合力传递体传递的高速级离合器、与所述高速级离合器卡脱自如且根据所选择的变速级进行移动的离合器切换体，设置有施力机构，其在所述离合器切换体与所述高速级离合器抵接时，以使所述高速级离合器相对于所述合力传递体从连接姿势成为切断姿势的方式从所述离合器切换体对所述高速级离合器施加力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.14 JP 2015-1401211.一种驱动单元，其设置在电动助力自行车上，该电动助力自行车可通过在来自踏板的踏力产生的人力驱动力上加上由电动机产生的辅助驱动力进行行驶，其特征在于，具备通过人力驱动力进行旋转的曲柄轴、利用将人力驱动力和辅助驱动力合成的合力而旋转自如的合力传递体、传递所述合力传递体的旋转的驱动力输出轮体、具有传动比不同的多个可选择的变速级且将驱动力向所述合力传递体传递的变速机构，将所述曲柄轴和合力传递轴同轴配设，所述变速机构具备包含低速级变速齿轮及高速级变速齿轮的多个变速齿轮、可将所述高速级变速齿轮的驱动力向合力传递体传递的高速级离合器、与所述高速级离合器卡脱自如且根据所选择的变速级进行移动的离合器切换体，设置有施力机构，其在所述离合器切换体与所述高速级离合器抵接时，以使所述高速级离合器相对于所述合力传递体从连接姿势成为切断姿势的方式从所述离合器切换体对所述高速级离合器施加力。2.如权利要求1所述的驱动单元，其特征在于，所述变速机构具有可将所述低速级变速齿轮的驱动力向所述合力传递体传递的低速级离合器。3.如权利要求1所述的驱动单元，其特征在于，所述高速级离合器具有与所述高速级变速齿轮及所述离合器切换体卡脱自如的卡合部件，通过所述离合器切换体与所述卡合部件卡合，使所述卡合部件成为倾倒姿势，从而所述卡合部件从所述高速级变速齿轮脱离，成为不从所述高速级变速齿轮向所述合力传递体传递驱动力的切断状态。4.如权利要求1所述的驱动单元，其特征在于，所述高速级离合器具有与所述高速级变速齿轮及所述离合器切换体卡脱自如的卡合部件，所述卡合部件从所述合力传递体或与所述合力传递体连动的连动旋转体立起倾倒自如地配设。5.如权利要求1所述的驱动单元，其特征在于，所述高速级离合器具有与所述高速级变速齿轮及所述离合器切换体卡脱自如的卡合部件，作为所述施力机构，在所述离合器切换体形成有凸轮面，所述凸轮面以如下方式施加负荷，即，通过所述卡合部件一边滑接一边以与所述曲柄轴相同的轴心为中心向规定方向公转，从而使所述卡合部件倾倒。6.如权利要求5所述的驱动单元，...

【专利技术属性】
技术研发人员：川上将史，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP