电动助力自行车的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可最小限地抑制绕曲轴的区域的小型的驱动单元及具备该驱动单元的电动助力自行车。具备电动机的驱动单元(20)配置在前轮与后轮之间的中间位置，曲轴(7a)和电动机(21)在驱动单元(20)中以相互不同的轴心配置，在驱动单元(20)内配置基板(24)，该基板(24)以在沿着曲轴(7a)侧面观察驱动单元(20)的情况下，具有与电动机(21)的定子(21c)重合的部分的方式配置。

Driving unit of electric bicycle and electric bicycle

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动助力自行车的驱动单元及电动助力自行车
本专利技术涉及安装于可对来自踏板的踏力的人力驱动力施加由电动机产生的助力驱动力进行行驶的电动助力自行车的驱动单元及电动助力自行车。
技术介绍
已知有如下的电动助力自行车(也称为电动自行车)，具有作为电源的蓄电池和具备从该蓄电池供电的电动机的驱动单元，且对施加于踏板的踏力产生的人力驱动力施加上述驱动单元的辅助驱动力(助力)，由此，即使上坡等也可轻松地行驶的电动助力自行车(也称为电动自行车)已经广为人知。该电动助力自行车中，将内置有电动机等的驱动单元配设在设有曲轴的部位。这种配置结构的电动助力自行车中，重量较大的驱动单元配置在电动助力自行车的前后方向的中央(即，前轮与后轮之间的中间)的较低的位置。因此，该配置结构的电动助力自行车相比于电动机内置于前轮的轮毂或后轮的轮毂的电动助力自行车具有如下优点，即，容易抬起前轮及后轮，即使在行驶路上有台阶，也能够容易地越过等，车身的处理良好，且行驶稳定性也良好。驱动单元中内置有搭载了驱动或控制电动机的各种电子零件等的基板(也称为主基板或驱动用基板)。该基板搭载FET等的较大的电子零件或较多的电子零件，因此，成为较大的面积。另外，该基板也如例如特开2016-203735号公报等所示，侧面观察(从曲轴心方向观察)绕曲轴而配置。但是，近年来，在电动助力自行车中，从曲轴到后轮或前轮的距离与普通自行车变化不大，有时期望也能够良好地发挥作为自行车的功能。但是，当采用在绕曲轴配置有基板的驱动单元时，产生以下课题，即，随着上述基板变大，绕曲轴需要更大的区域，作为驱动单元也大型化，即使研究驱动单元的配置，从曲轴到后轮的车轴的距离也很长。
技术实现思路
本专利技术是解决上述课题的专利技术，其目的在于提供可最小限地抑制绕曲轴的区域等能够小型化，且可良好地发挥作为自行车的功能的电动助力自行车的驱动单元及具备该驱动单元的电动助力自行车。为了解决上述课题，本专利技术的电动助力自行车的驱动单元，安装于可对来自踏板的踏力的人力驱动力施加电动机的辅助驱动力进行行驶的电动助力自行车，并具备所述电动机，其特征在于，具有：安装部，其安装于所述电动助力自行车的前轮与后轮之间的中间部位；曲轴插通区域，其被传递来自所述踏板的人力驱动力的曲轴插通；驱动力输出轮体，其输出驱动力，所述曲轴与所述电动机以相互不同的轴心配置，在该驱动单元的内部配置基板，该基板以在沿着曲轴侧面观察的情况下，具有与电动机的定子重合的部分的方式配置。此外，也可以在驱动单元的内部设置多个基板，在该情况下，具有与电动机的定子重合的部分的所述基板是所述多个基板中的最大面积的基板。根据该结构，在侧面观察的情况下，基板以具有与电动机的定子重合的部分的方式配置，因此，作为基板能够采用充分大的面积的基板。另外，在绕曲轴也配置基板(额外的基板或所述基板的一部分)的情况下，也能够较少地抑制该绕曲轴的基板的面积，因此，能够通过研究驱动单元的配置等，使从曲轴到后轮的车轴的距离接近普通自行车。此外，优选的是，侧面观察，所述基板以通过电动机的定子的一半以上的面积重合的方式配置。另外，也可以侧面观察，以从配置电动机的定子的区域到绕曲轴的区域重合的方式配置所述基板。另外，也可以在所述基板安装读取电动机的旋转的电动机旋转传感器或读取曲轴的旋转的曲轴旋转传感器，由此，可减少零件数量及安装的麻烦。另外，优选的是，以电动机的旋转经由二级减速机构向输出驱动力的驱动力输出轮体传递的方式构成，且以电动机的转速相对于驱动力输出轮体的转速的比即减速比成为30～37的方式构成。另外，优选的是，绕曲轴的最小半径为50mm以下。另外，本专利技术提供一种具备驱动单元的电动助力自行车，其特征在于，设置具有多对减速齿轮的减速机构，所述减速机构具有：中间轴，其与所述曲轴平行地配设；多个中间轴减速齿轮，其设置于所述中间轴；曲轴减速齿轮，其在所述曲轴的外周配设成旋转自如，并传递人力驱动力及助力驱动力；电动机轴减速齿轮，其设置于电动机轴，具有将所述中间轴支承为旋转自如的中间轴轴承，所述中间轴相对于前后方向配置于曲轴与电动机轴之间，并且在电动机轴配置于比曲轴靠前方的情况下，所述中间轴配置于比连结曲轴和电动机轴的直线靠下方，在电动机轴配置于比曲轴靠后方的情况下，中间轴配置于比连结曲轴和电动机轴的直线靠上方。另外，优选的是，在该情况下，在朝向电动助力自行车的行进方向从右侧进行侧面观察的状态下，以连结曲轴的轴心和中间轴的轴心的线相对于连结曲轴的轴心和电动机轴的轴心的线的交叉角度沿顺时针旋转方向为30度～70度以内的方式，配置曲轴、电动机轴、中间轴。该结构中，在减速齿轮彼此啮合时产生反力，对中间轴作用较大的反力，因此，将旋转自如地支承所述中间轴的中间轴轴承的至少一方使用能够支承较大的力的大型的轴承，其结果，存在驱动单元容易大型化(特别是驱动单元的宽度方向尺寸容易变大)的倾向。但是，根据上述结构(曲轴、电动机轴、中间轴的配置结构)，能够抑制为使减速齿轮彼此啮合时产生的向中间轴的反力相互抵消且成为最小限。其结果，能够使中间轴轴承小型化(在宽度方向及半径方向上小型化)，进而且，能够使驱动单元小型化(例如，使驱动单元在宽度方向等上小型化)。另外，本专利技术提供一种电动助力自行车的驱动供电装置，其特征在于，具备所述驱动单元和向该驱动单元供给电力的蓄电器。另外，本专利技术的电动助力自行车，其特征在于，具备所述任一项所记载的电动助力自行车的驱动单元或所述驱动供电装置。根据本专利技术，通过以侧面观察具有与电动机的定子重合的部分的方式配置基板，作为基板能够采用足够大的面积的基板，同时即使在绕曲轴配置基板(额外的基板或所述基板的一部分)的情况下，也能够将该绕曲轴的基板的面积抑制得较少。由此，通过研究该驱动单元的配置等，能够使从曲轴到后轮的车轴的距离接近普通自行车。另外，通过以侧面观察具有与电动机的定子重合的部分的方式配置基板，还具有能够利用基板阻隔电动机产生的声音的所谓的隔音效果。另外，根据本专利技术，以电动机的旋转经由二级减速机构向安装于驱动单元的驱动力输出轮体传递的方式构成，且以电动机的转速相对于驱动力输出轮体的转速的比即减速比成为30～37的方式构成，由此，作为与曲轴同轴心的减速齿轮，能够使用直径较小的齿轮，可减小驱动单元的绕曲轴的直径(半径及直径)。由此，能够使从曲轴到后轮的车轴的距离接近普通自行车(例如，所谓的运动型的自行车)。另外，通过将驱动单元的、绕曲轴(绕曲轴)的最小半径设为50mm以下，可使从曲轴到后轮的车轴的距离更接近普通自行车(例如，所谓的运动型的自行车)。另外，根据本专利技术，在将中间轴相对于前后方向配置于曲轴与电动机轴之间，并且电动机轴配置于比曲轴靠前方的情况下，中间轴配置于比连结曲轴和电动机轴的直线靠下方，在电动机轴配置于比曲轴靠后方的情况下，中间轴配置于比连结曲轴和电动机轴的直线靠上方，或进一步在朝向行进方向从右侧侧面观察驱动单元的状态下，以连结曲轴的轴心和中间轴的轴心的线相对于连结曲轴的轴心和电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动助力自行车的驱动单元，其安装于可对来自踏板的踏力的人力驱动力施加电动机的助力驱动力进行行驶的电动助力自行车，并具备所述电动机，其特征在于，/n具有：安装部，其安装于所述电动助力自行车的前轮与后轮之间的中间部位；曲轴插通区域，其被传递来自所述踏板的人力驱动力的曲轴插通；驱动力输出轮体，其输出驱动力，/n所述曲轴与所述电动机以相互不同的轴心配置，/n在该驱动单元的内部配置基板，该基板以在沿着曲轴侧面观察的情况下，具有与电动机的定子重合的部分的方式配置。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171124 JP 2017-2253041.一种电动助力自行车的驱动单元，其安装于可对来自踏板的踏力的人力驱动力施加电动机的助力驱动力进行行驶的电动助力自行车，并具备所述电动机，其特征在于，
具有：安装部，其安装于所述电动助力自行车的前轮与后轮之间的中间部位；曲轴插通区域，其被传递来自所述踏板的人力驱动力的曲轴插通；驱动力输出轮体，其输出驱动力，
所述曲轴与所述电动机以相互不同的轴心配置，
在该驱动单元的内部配置基板，该基板以在沿着曲轴侧面观察的情况下，具有与电动机的定子重合的部分的方式配置。


2.如权利要求1所述的电动助力自行车的驱动单元，其特征在于，
侧面观察，所述基板以与电动机的定子的一半以上的面积重合的方式配置。


3.如权利要求1或2所述的电动助力自行车的驱动单元，其特征在于，
侧面观察，所述基板以在从电动机的配置有定子的区域到绕曲轴的区域重合的方式配置。


4.如权利要求1～3中任一项所述的电动助力自行车的驱动单元，其特征在于，
在所述基板安装有读取电动机的旋转的电动机旋转传感器。


5.如权利要求1～4中任一项所述的电动助力自行车的驱动单元，其特征在于，
在所述基板安装有读取曲轴的旋转的曲轴旋转传感器。


6.如权利要求1～3中任一项所述的电动助力自行车的驱动单元，其特征在于，
在所述基板安装有读取电动机的旋转的电动机旋转传感器和读取曲轴的旋转的曲轴旋转传感器。


7.如权利要求1～6中任一项所述的电动助力自行车的驱动单元，其特征在于，
设置有多个基板，具有与电动机的定子重合的部分的所述基板为所述多个基板中的面积最大的基板。
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【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