自行車用驅(qū)動(dòng)單元和包括該驅(qū)動(dòng)單元的自行車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠抑制曲軸與后端部之間的距離變長(zhǎng)的自行車用驅(qū)動(dòng)單元和包括該驅(qū)動(dòng)單元的自行車。自行車用驅(qū)動(dòng)單元是配置于曲軸的周圍的自行車用驅(qū)動(dòng)單元，包括：輔助馬達(dá)，對(duì)從上述曲軸輸入的人力驅(qū)動(dòng)力附加輔助力；和殼體，設(shè)置有上述曲軸的至少一部分和上述輔助馬達(dá)，其中，上述殼體形成為，在上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元安裝于自行車的車架時(shí)，從與上述曲軸的中心軸平行的方向觀察，上述曲軸的中心軸與上述殼體中的上述車架的后端部側(cè)的后端面之間的最小距離為50毫米以下且大于上述曲軸的半徑。
【專利說(shuō)明】
自行車用驅(qū)動(dòng)單元和包括該驅(qū)動(dòng)單元的自行車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及自行車用驅(qū)動(dòng)單元和包括該驅(qū)動(dòng)單元的自行車?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]作為自行車用驅(qū)動(dòng)單元，已知有安裝于曲軸周圍的驅(qū)動(dòng)單元(例如，參照專利文獻(xiàn) 1)〇
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本實(shí)用新型登記第3081960號(hào)公報(bào)。
[0004]在將驅(qū)動(dòng)單元安裝于曲軸周圍時(shí)，與不包括驅(qū)動(dòng)單元的通常的自行車相比，從曲軸至后端的距離變長(zhǎng)，自行車的操作性降低。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠抑制曲軸與后端部之間的距離變長(zhǎng)的自行車用驅(qū)動(dòng)單元和包括該驅(qū)動(dòng)單元的自行車。
[0006][1]依據(jù)本發(fā)明的自行車用驅(qū)動(dòng)單元是配置于曲軸的周圍的自行車用驅(qū)動(dòng)單元， 包括:輔助馬達(dá)，對(duì)從上述曲軸輸入的人力驅(qū)動(dòng)力附加輔助力；和殼體，設(shè)置有上述曲軸的至少一部分和上述輔助馬達(dá)，其中，上述殼體形成為，在上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元安裝于自行車的車架時(shí)，從與上述曲軸的中心軸平行的方向觀察，上述曲軸的中心軸與上述殼體中的上述車架的后端部側(cè)的后端面之間的最小距離為50毫米以下且大于上述曲軸的半徑。
[0007][2]根據(jù)上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元，上述殼體的上述后端面包括以下部分:在從與上述曲軸的中心軸平行的方向觀察時(shí)，跨越上述曲軸的周圍的預(yù)定范圍，該部分至上述曲軸的中心軸的距離為50毫米以下且大于上述曲軸的半徑。[00〇8][3]根據(jù)上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元，上述最小距離是45毫米以下。
[0009][4]根據(jù)上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元，上述殼體的上述后端面包括以下部分:在從與上述曲軸的中心軸平行的方向觀察時(shí)，跨越上述曲軸的周圍的預(yù)定范圍，該部分至上述曲軸的中心軸的距離是恒定的。
[0010][5]依據(jù)本發(fā)明的自行車用驅(qū)動(dòng)單元是配置于曲軸的周圍的自行車用驅(qū)動(dòng)單元， 包括:輔助馬達(dá)，對(duì)從上述曲軸輸入的人力驅(qū)動(dòng)力附加輔助力；和殼體，設(shè)置有上述曲軸的至少一部分和上述輔助馬達(dá)，其中，上述殼體在上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元安裝于自行車的車架時(shí)的上述車架的后端部側(cè)的后端面包括以下部分:從與上述曲軸的中心軸平行的方向觀察，跨越上述曲軸的周圍的預(yù)定范圍，自上述曲軸的中心軸至該部分的距離是恒定的。
[0011][6]根據(jù)上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元，上述距離是45毫米以下。
[0012][7]根據(jù)上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元，上述曲軸配置成靠近與上述曲軸正交的方向上的上述殼體的縱長(zhǎng)方向的一端，上述輔助馬達(dá)配置成靠近上述殼體的縱長(zhǎng)方向的另一端。
[0013][8]根據(jù)上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元，上述殼體包括形成有供上述曲軸配置的孔的兩個(gè)側(cè)面和連接上述兩個(gè)側(cè)面的外周面，上述殼體在上述外周面還包括用于安裝至上述車架的多個(gè)安裝部。
[0014][9]根據(jù)上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元，在上述殼體安裝于上述車架時(shí)，上述多個(gè)安裝部的半數(shù)以上位于比供上述曲軸配置的部分靠上方的位置。
[0015][10]根據(jù)上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元，上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元包括三個(gè)上述安裝部， 上述三個(gè)安裝部形成為，在與上述曲軸正交的平面中，供上述曲軸配置的孔的中心包含在由上述三個(gè)安裝部包圍的范圍內(nèi)。
[0016][ 11 ]根據(jù)上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元，上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元還包括將輸入到上述曲軸的旋轉(zhuǎn)變速并輸出的變速機(jī)構(gòu)，上述變速機(jī)構(gòu)收納于上述殼體的內(nèi)部。
[0017][12]根據(jù)上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元，在與上述曲軸正交的平面上，上述曲軸的中心軸、上述輔助馬達(dá)的中心軸以及上述變速機(jī)構(gòu)的中心軸配置成，連結(jié)各中心軸的線段為三角形形狀。
[0018][13]根據(jù)上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元，上述三角形形狀是以上述輔助馬達(dá)的中心軸為頂點(diǎn)的大致等腰三角形。
[0019][14]根據(jù)上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元，在上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元安裝于上述車架時(shí)， 從與上述曲軸的中心軸平行的方向觀察，上述變速機(jī)構(gòu)的中心軸配置于比上述曲軸的中心軸靠下方的位置。
[0020][ 15]根據(jù)上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元，上述變速機(jī)構(gòu)包括:行星齒輪機(jī)構(gòu)，包括輸入體、輸出體以及傳遞體;單向離合器，配置于上述輸入體與上述輸出體之間；以及切換機(jī)構(gòu)， 能夠在允許上述傳遞體相對(duì)于上述殼體旋轉(zhuǎn)的第一狀態(tài)與限制上述傳遞體相對(duì)于上述殼體旋轉(zhuǎn)的第二狀態(tài)之間切換。
[0021][16]根據(jù)上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元，上述輸入體是齒輪架，上述輸出體是齒圈，上述傳遞體是太陽(yáng)齒輪，上述變速機(jī)構(gòu)還包括變速軸，該變速軸配置于上述太陽(yáng)齒輪的內(nèi)周并與上述太陽(yáng)齒輪一體地旋轉(zhuǎn)，且能夠旋轉(zhuǎn)地支承于上述殼體，上述切換機(jī)構(gòu)包括:連結(jié)部， 設(shè)置于上述變速軸或者上述殼體中的與上述變速軸對(duì)置的對(duì)置部，能夠在突出位置與退避位置之間移動(dòng)，在所述突出位置限制上述變速軸向至少一個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)并形成上述第一狀態(tài)，在所述退避位置不限制上述傳遞體的旋轉(zhuǎn)并形成上述第二狀態(tài)；以及控制部，使上述連結(jié)部從上述突出位置移動(dòng)到上述退避位置。
[0022][17]根據(jù)上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元，上述切換機(jī)構(gòu)還包括切換上述第一狀態(tài)與上述第二狀態(tài)的致動(dòng)器。
[0023][18]根據(jù)上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元，還包括上述曲軸。
[0024][19]根據(jù)本發(fā)明的自行車包括上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元和后避震器。[〇〇25]發(fā)明效果上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元和包括該驅(qū)動(dòng)單元的自行車能夠抑制曲軸與后端部之間的距離變長(zhǎng)?！靖綀D說(shuō)明】
[0026]圖1是搭載第一實(shí)施方式的自行車的驅(qū)動(dòng)單元的自行車的左視圖。
[0027]圖2是圖1的自行車的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的左視圖。[〇〇28]圖3是圖2的驅(qū)動(dòng)單元的左視圖。
[0029]圖4是圖2的驅(qū)動(dòng)單元的右側(cè)視圖。
[0030]圖5是沿著圖4的5-5線的剖視圖。
[0031]圖6是圖1的切換機(jī)構(gòu)的連結(jié)部處于突出位置時(shí)的局部放大圖。
[0032]圖7是圖1的切換機(jī)構(gòu)的連結(jié)部處于退避位置時(shí)的局部放大圖。
[0033]圖8是表示圖2的驅(qū)動(dòng)單元的部件的位置關(guān)系的左視圖。
[0034]圖9是表示圖1的車架與驅(qū)動(dòng)單元的關(guān)系的示意圖。[〇〇35] 附圖標(biāo)記說(shuō)明10自行車 22車架22D后立而 50驅(qū)動(dòng)單元 52殼體 58變速機(jī)構(gòu) 60切換機(jī)構(gòu) 68第一側(cè)面(側(cè)面)68A孔70第二側(cè)面(側(cè)面)70A孔 72外周面 72A后端面 74安裝部 86行星齒輪機(jī)構(gòu) 92太陽(yáng)齒輪(傳遞體)96齒輪架(輸出體)98齒圈(輸出體)108連結(jié)部 110控制部 122致動(dòng)器?！揪唧w實(shí)施方式】
[0036]參照?qǐng)D1，對(duì)搭載自行車用驅(qū)動(dòng)單元的自行車的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。[〇〇37]自行車10包括前輪12、后輪14、車身16、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18、電池單元20以及驅(qū)動(dòng)單元50。 [〇〇38] 車身16包括車架22、與車架22連接的車把24、與車架22連接的座桿26、以及與車架 22連接的前叉28。前叉28包括前避震器。[〇〇39] 車架22包含前車架22F和后車架22R。
[0040] 前車架22F包含支承部22A、從支承曲軸54的支承部22A向前方延伸的下管22B、安裝座桿26的座管22C、以及與下管22B和座管22C連接的上管22T。圖1所示的前車架22F也可以是其他形狀的車架。[0041 ] 后車架22R包括擺臂22S，擺臂22S包含從前車架22F的后端部向后方延伸的后下叉22G以及與后下叉22G的后端連接的后上叉22H。擺臂22S的后下叉22G通過樞軸22E能夠旋轉(zhuǎn)地安裝于前車架22F。在后車架22R與前車架22F之間設(shè)置有后避震器22K。后避震器22K的一端經(jīng)由連桿22J安裝于擺臂22S的后上叉22H，另一端安裝于前車架22F。連桿22J的一端能夠旋轉(zhuǎn)地與后上叉22H連結(jié)，另一端能夠旋轉(zhuǎn)地與后避震器22K連結(jié)，一端與另一端之間的中間部能夠旋轉(zhuǎn)地與座管22C連結(jié)。后下叉22G、后上叉22H以及連桿22J在平行于驅(qū)動(dòng)單元50 的曲軸54的方向上隔開間隔地分別各設(shè)置有一對(duì)。后車架22R向前車架22F的安裝結(jié)構(gòu)也可以是其他結(jié)構(gòu)。樞軸22E配置于比曲軸54靠上方的位置。從平行于曲軸54的方向觀察，樞軸 22E的軸心配置于鏈條38的軌跡上或者配置于比鏈條38的軌跡接近曲軸54的軸心的位置。 在作為后車架22R的后端的后端部22D安裝有后輪14的車軸。支承部22A將驅(qū)動(dòng)單元50支承為能夠拆裝。支承部22A包括在自行車10的寬度方向上隔開間隔地設(shè)置的連結(jié)部22L。連結(jié)部22L與后述的驅(qū)動(dòng)單元50的安裝部74連結(jié)。連結(jié)部22L設(shè)置成從自行車10的寬度方向兩側(cè)夾著驅(qū)動(dòng)單元50的安裝部74。[〇〇42] 如圖2所示，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18包含左右的曲柄臂30、左右的踏板32、前鏈輪34、后鏈輪36 以及鏈條38。左右的曲柄臂30經(jīng)由驅(qū)動(dòng)單元50的曲軸54能夠旋轉(zhuǎn)地安裝于車架22(參照?qǐng)D 1)。踏板32能夠繞踏板軸40旋轉(zhuǎn)地安裝于曲柄臂30。[〇〇43] 前鏈輪34與驅(qū)動(dòng)單元50的輸出部56(參照?qǐng)D5)連結(jié)。前鏈輪34與曲軸54同軸地設(shè)置。后鏈輪36安裝成能夠繞后輪14(參照?qǐng)D1)的車軸旋轉(zhuǎn)。后鏈輪36經(jīng)由單向離合器(省略圖示)與后輪14(參照?qǐng)D1)連結(jié)。在本實(shí)施方式中，后鏈輪36具有多個(gè)鏈輪。鏈條38繞掛在前鏈輪34和后鏈輪36上。在曲柄臂30通過施加到踏板32的人力驅(qū)動(dòng)力而旋轉(zhuǎn)時(shí)，后輪14(參照?qǐng)D1)通過前鏈輪34、鏈條38以及后鏈輪36而旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18還具有后撥鏈器39。后撥鏈器 39在多個(gè)后鏈輪之間切換繞掛鏈條38。后撥鏈器39也可以是根據(jù)后述的控制裝置64的指示來(lái)變速的電動(dòng)式的撥鏈器，還可以是通過使用者對(duì)變速操作部進(jìn)行操作而經(jīng)由拉索進(jìn)行動(dòng)作的機(jī)械式的撥鏈器。[〇〇44]如圖1所示，電池單元20包括電池42、以及用于將電池42以能夠拆裝的方式安裝于車架22的電池架44。電池42包含一個(gè)或者多個(gè)電池單元。電池42由充電電池構(gòu)成。電池42與驅(qū)動(dòng)單元50電連接，向驅(qū)動(dòng)單元50供電。[〇〇45]如圖5所示，驅(qū)動(dòng)單元50包括殼體52、曲軸54、輸出旋轉(zhuǎn)的輸出部56、能夠?qū)那S 54輸入的旋轉(zhuǎn)輸出至輸出部56的變速機(jī)構(gòu)58、切換機(jī)構(gòu)60、輔助機(jī)構(gòu)62、控制裝置64以及轉(zhuǎn)矩傳感器66。[〇〇46]殼體52包括前鏈輪34側(cè)的第一側(cè)面68、與前鏈輪34相反一側(cè)的第二側(cè)面70、以及連接第一側(cè)面68與第二側(cè)面70的外周面72。殼體52通過將第一部分52A與第二部分52B組合而構(gòu)成，其中第一部分52A包含第一側(cè)面68和外周面72的一部分，第二部分52B包含第二側(cè)面70和外周面72的另一部分。[〇〇47]如圖3所示，在第一側(cè)面68形成有供曲軸54配置的孔68A。如圖4所示，第二側(cè)面70 形成有供曲軸54配置的孔70A。[〇〇48] 如圖3和圖4所示，第一側(cè)面68和第二側(cè)面70具有縱長(zhǎng)方向DX和短邊方向DY。即，殼體52在與曲軸54正交的方向上具有縱長(zhǎng)方向DX和短邊方向DY。
[0049] 外周面72包含后端面72A。如圖2所示，在驅(qū)動(dòng)單元50安裝于車架22(參照?qǐng)D1)時(shí)， 從與曲軸54的中心軸CA平行的方向觀察，后端面72A是車架22的后端部22D側(cè)的部分。
[0050]如圖3所示，后端面72A包括第一部分72B，在從與曲軸54的中心軸CA平行的方向觀察時(shí)，第一部分72B跨越曲軸54周圍的預(yù)定范圍。第一部分72B到曲軸54的中心軸CA的距離L 是最小距離LA。殼體52形成為最小距離LA為50毫米以下且大于曲軸54的半徑。優(yōu)選的是，最小距離LA為45毫米以下。無(wú)論是第一部分72B中的哪一處，距離L都是最小距離LA。即，在第一部分72B中，距離L是恒定的。后端面72A與第一部分72B也可以一致。上述預(yù)定范圍選擇為繞曲軸54的30°?120°的范圍。在本實(shí)施方式中，上述預(yù)定范圍是繞曲軸54的大約90°的范圍。[〇〇511 外周面72包含與第一部分72B連續(xù)的第二部分72C以及第三部分72D。如圖2所示， 第二部分72C具有平面形狀，在驅(qū)動(dòng)單元50安裝于車架22(參照?qǐng)D1)時(shí)位于比第一部分72B 靠下方的位置。第二部分72C大致平行于短邊方向DY。第三部分72D具有平面形狀，在驅(qū)動(dòng)單元50安裝于車架22(參照?qǐng)D1)時(shí)位于比第一部分72B靠上方的位置。第三部分72D大致平行于縱長(zhǎng)方向DX。[〇〇52]如圖3所示，在殼體52的外周面72上設(shè)置有用于將驅(qū)動(dòng)單元50安裝于車架22(參照?qǐng)D1)的三個(gè)安裝部74。各安裝部74在繞曲軸54的周向上設(shè)置于彼此離開的位置。各安裝部 74形成于外周面72中的除了第一部分72B之外的部分。[〇〇53]各安裝部74從外周面72向外方突出。各安裝部74在平行于曲軸54的方向上具有80 毫米以上的長(zhǎng)度，優(yōu)選的是具有90毫米以上的長(zhǎng)度。各安裝部74的平行于曲軸54的方向的長(zhǎng)度比左右的曲柄臂30(參照?qǐng)D2)之間的最小距離短。各安裝部74的平行于曲軸54的方向的長(zhǎng)度與連結(jié)部22L之間的距離大致相等。各安裝部74分別具有沿曲軸54的軸向延伸的孔 74A。在圖1所示的連結(jié)部22L的與各安裝部74的孔74A對(duì)應(yīng)的位置形成有孔(省略圖示)。螺栓BA(參照?qǐng)D1)插入到各安裝部74的孔74A和車架22的連結(jié)部22L的孔(省略圖示)中，各安裝部74(參照?qǐng)D2)通過螺栓BA的頭和螺母(省略圖示)而被連結(jié)部22L夾持，由此將驅(qū)動(dòng)單元 50安裝于車架22。[〇〇54]如圖2所示，在殼體52安裝于車架22 (參照?qǐng)D1)時(shí)，三個(gè)安裝部74中的半數(shù)以上即兩個(gè)安裝部74位于比供曲軸54配置的部分靠上方的位置。在殼體52安裝于車架22(參照?qǐng)D 1)時(shí)，三個(gè)安裝部74中的另一個(gè)安裝部74位于比供曲軸54配置的部分靠下方的位置。在本實(shí)施方式中，在殼體52安裝于車架22(參照?qǐng)D1)時(shí)，三個(gè)安裝部74中的半數(shù)以上即兩個(gè)安裝部74位于比曲軸54的軸心靠上方的位置，另一個(gè)安裝部74位于比曲軸54的軸心靠下方的位置。[〇〇55] 如圖5所示，殼體52收納曲軸54的一部分、輸出部56的一部分、變速機(jī)構(gòu)58、切換機(jī)構(gòu)60、輔助機(jī)構(gòu)62的一部分以及控制裝置64。如圖2和圖3所示，孔68A、70A形成為靠近第一偵靦68和第二側(cè)面70的縱長(zhǎng)方向DX的一端，且靠近短邊方向DY的一端。因此，曲軸54配置成靠近殼體52的縱長(zhǎng)方向DX的一端，且靠近短邊方向DY的一端。[〇〇56]如圖2所示，作為變速機(jī)構(gòu)58的中心軸的變速軸82的中心軸CB配置成靠近殼體52 的縱長(zhǎng)方向DX的一端，且靠近短邊方向DY的另一端。在驅(qū)動(dòng)單元50安裝于車架22(參照?qǐng)D1) 時(shí)，若從與曲軸54的中心軸CA平行的方向觀察，則變速機(jī)構(gòu)58的中心軸CB配置于比曲軸54 的中心軸CA靠下方的位置。[〇〇57]輔助機(jī)構(gòu)62的輔助馬達(dá)124的中心軸CC配置成靠近殼體52的縱長(zhǎng)方向DX的另一端，且配置于短邊方向DY的中央附近。在驅(qū)動(dòng)單元50安裝于車架22(參照?qǐng)D1)時(shí)，若從平行于曲軸54的中心軸CA的方向觀察，則輔助馬達(dá)124的中心軸CC配置于比曲軸54的中心軸CA 靠自行車1〇(參照?qǐng)D1)的前方的位置。
[0058]如圖5所示，曲軸54能夠旋轉(zhuǎn)地支承于殼體52。曲軸54的兩端露出至殼體52的外部。在曲軸54的兩端能夠安裝曲柄臂30(參照?qǐng)D2)，人力驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由曲柄臂30被輸入。曲軸 54也可以是中空軸。曲軸54的軸向的一端部的外周部經(jīng)由軸承80A支承于殼體52。曲軸54的軸向的另一端部的外周部經(jīng)由軸承80B支承于輸出部56。[〇〇59] 輸出部56形成為筒狀，在曲軸54周圍與曲軸54同軸地配置。輸出部56的一端露出至殼體52的外部。輸出部56軸向的中間部的外周部經(jīng)由軸承80C支承于殼體52。輸出部56具有能夠?qū)⑶版溳?4安裝于曲軸54的軸向的一端的外周部的安裝部56A。安裝部56A是花鍵。 前鏈輪34內(nèi)周的花鍵嵌入到安裝部56A。通過將螺栓B夾著前鏈輪34擰入到輸出部56的內(nèi)周部，將前鏈輪34安裝于輸出部56。輸出部56也可以沿軸向分割地構(gòu)成。
[0060]變速機(jī)構(gòu)58包括變速軸82、傳遞機(jī)構(gòu)84以及行星齒輪機(jī)構(gòu)86。變速機(jī)構(gòu)58具有兩個(gè)變速級(jí)，能夠?qū)那S54輸入的旋轉(zhuǎn)變速并輸出至輸出部56。[〇〇61 ] 變速軸82配置于曲軸54的徑向外側(cè)。變速軸82與曲軸54平行地設(shè)置。變速軸82能夠旋轉(zhuǎn)地支承于殼體52。變速軸82軸向的一端部和另一端部分別經(jīng)由軸承80D、80E支承于殼體52。變速軸82能夠繞位置相對(duì)于曲軸54不變的中心軸CB旋轉(zhuǎn)。變速軸82軸向的一端部由滾珠軸承80D支承，另一端部由滾針軸承80E支承。[〇〇62]傳遞機(jī)構(gòu)84包括在曲軸54周圍與曲軸54同軸地設(shè)置的第一傳遞齒輪88、和在變速軸82周圍與變速軸82同軸地設(shè)置的第二傳遞齒輪90。[〇〇63]第一傳遞齒輪88是外齒輪。第一傳遞齒輪88的內(nèi)周通過花鍵嵌合或者壓入等而以不能相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方式支承于曲軸54。[〇〇64]第二傳遞齒輪90是外齒輪。第二傳遞齒輪90經(jīng)由軸承等以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承于變速軸82。第一傳遞齒輪88的外齒輪與第二傳遞齒輪90的外齒輪彼此嚙合。因此，曲軸54的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由第一傳遞齒輪88傳遞至第二傳遞齒輪90。[〇〇65]行星齒輪機(jī)構(gòu)86包括作為傳遞體的太陽(yáng)齒輪92、多個(gè)行星齒輪94、作為輸入體的齒輪架96以及作為輸出體的齒圈98。[〇〇66]太陽(yáng)齒輪92在變速軸82周圍與變速軸82同軸地設(shè)置。太陽(yáng)齒輪92與變速軸82—體化。因此，變速軸82能夠與太陽(yáng)齒輪92—體地旋轉(zhuǎn)。[〇〇67]多個(gè)行星齒輪94配置于太陽(yáng)齒輪92的周圍。多個(gè)行星齒輪94配置于太陽(yáng)齒輪92與齒圈98之間。多個(gè)行星齒輪94的外齒輪與太陽(yáng)齒輪92的外齒輪以及齒圈98的內(nèi)齒輪嚙合。 [〇〇68]齒輪架96將多個(gè)行星齒輪94支承為能夠旋轉(zhuǎn)，使多個(gè)行星齒輪94繞太陽(yáng)齒輪92— 體地旋轉(zhuǎn)。齒輪架96的變速軸82的軸向的一端通過花鍵嵌合或者壓入等與第一傳遞齒輪88 結(jié)合，能夠與第一傳遞齒輪88—體地旋轉(zhuǎn)。即，齒輪架96經(jīng)由第一傳遞齒輪88以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承于變速軸82。曲軸54的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由第一傳遞齒輪88輸入至齒輪架96。[〇〇69]齒圈98在太陽(yáng)齒輪92周圍與太陽(yáng)齒輪92同軸地設(shè)置。齒圈98具有在變速軸82的軸向上與行星齒輪94結(jié)合的一側(cè)的第一端部98A、以及與第一端部98A相反一側(cè)的第二端部 98B。齒圈98的第一端部98A覆蓋多個(gè)行星齒輪94。齒圈98的第二端部98B的內(nèi)周經(jīng)由軸承等以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承于變速軸82。
[0070]齒圈98在第一端部98A的外周形成有第一齒輪98C。齒圈98在第二端部98B的外周形成有第二齒輪98D。第二齒輪98D與形成于輸出部56的外周的齒輪56B嚙合。即，齒圈98將旋轉(zhuǎn)輸出至外部。第二齒輪98D的齒數(shù)比第一齒輪98C的齒數(shù)少。在齒圈98的第一齒輪98C與第二齒輪98D之間形成有圓環(huán)部分98F。圓環(huán)部分98F經(jīng)由軸承80F以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承于殼體82。[〇〇71]切換機(jī)構(gòu)60能夠?qū)⒆兯贆C(jī)構(gòu)58的變速狀態(tài)在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間切換。第一狀態(tài)允許太陽(yáng)齒輪92相對(duì)于殼體52的旋轉(zhuǎn)。第二狀態(tài)限制太陽(yáng)齒輪92相對(duì)于殼體52的旋轉(zhuǎn)。切換機(jī)構(gòu)60包括保持部件100、固定部件102 (參照?qǐng)D6 )、第一施力部件104 (參照?qǐng)D6 )、單向離合器106、連結(jié)部108以及控制部110。[〇〇72]保持部件100具有圓筒形狀。保持部件100在變速軸82周圍與變速軸82同軸地設(shè)置。保持部件100固定地設(shè)置于變速軸82,并與變速軸82—體地旋轉(zhuǎn)。保持部件100在內(nèi)周部具有花鍵槽100C?；ㄦI槽100C安裝于在變速軸82的外周設(shè)置的花鍵槽82A中，并阻止變速軸 82的繞中心軸CB的旋轉(zhuǎn)。保持部件100設(shè)置于變速軸82,通過圖6所示的直徑不同的階梯部 82B和固定部件102來(lái)限制軸向的移動(dòng)。固定部件102例如由E形環(huán)構(gòu)成。保持部件100在變速軸82的軸向上配置于與齒圈98的第二端部98B相鄰的位置。[〇〇73] 連結(jié)部108繞變速軸82的中心軸CB設(shè)置有多個(gè)。各連結(jié)部108具有爪部件112。各爪部件112以其至少一部分能夠收納在形成于保持部件100的外周部的槽100A中的方式安裝于保持部件100。各爪部件112的在變速軸82的軸向上與齒圈98相反一側(cè)的端部和殼體52的對(duì)置部76對(duì)置。對(duì)置部76繞變速軸82的軸形成為環(huán)狀。在對(duì)置部76的內(nèi)周部形成有槽76A。 槽76A在對(duì)置部76的內(nèi)周部在周向上隔開預(yù)定間隔地形成有多個(gè)。槽76A具有與所謂的棘輪槽相同的形狀。各爪部件112的至少一部分從槽100A突出，能夠在與槽76A結(jié)合的結(jié)合位置、 和從對(duì)置部76的槽76A離開而收納于保持部件100的槽100A中的退避位置之間移動(dòng)。另外， 在本實(shí)施方式中，結(jié)合位置相當(dāng)于突出位置。對(duì)置部76A可以一體地形成于殼體52,也可以與殼體52的主體分體地形成。優(yōu)選的是，對(duì)置部76由金屬構(gòu)成。在與殼體52的主體分體地形成對(duì)置部76的情況下，在殼體52的主體的內(nèi)周部形成裝配對(duì)置部76的裝配部，阻止對(duì)置部 76的繞中心軸CB(參照?qǐng)D5)的旋轉(zhuǎn)。殼體52的主體可以由樹脂形成，還可以由金屬形成。 [〇〇74]第一施力部件104是環(huán)形的彈簧。第一施力部件104嵌入到在多個(gè)爪部件112的外表面形成的槽112A以及在保持部件100的外周形成的周槽(省略圖示)中。第一施力部件104 對(duì)爪部件112施加朝向結(jié)合位置的力。[〇〇75]控制部110包括環(huán)狀部件114、第二施力部件116、用于使環(huán)狀部件114沿變速軸82 的軸向移動(dòng)的凸輪118、連結(jié)體120以及驅(qū)動(dòng)凸輪118的致動(dòng)器122。致動(dòng)器122例如是電動(dòng)馬達(dá)。致動(dòng)器122切換第一狀態(tài)與第二狀態(tài)。[〇〇76] 環(huán)狀部件114在齒圈98周圍與齒圈98同軸地設(shè)置。環(huán)狀部件114覆蓋作為齒圈98的第二端部98B的在變速軸82的軸向上比第二齒輪98D接近連結(jié)部108的一側(cè)的部分。[〇〇77]環(huán)狀部件114在內(nèi)周部形成有多個(gè)凹部114A，在側(cè)面部(軸向的端面部)形成有多個(gè)槽114B，并且在外周部形成有環(huán)狀的凸部114C。凸部114C形成于環(huán)狀部件114的外周部中的齒圈98的第二齒輪98D側(cè)的部分。
[0078]凹部114A以沿軸向延伸的方式形成在環(huán)狀部件114的內(nèi)周部中的齒圈98側(cè)的部分。凹部114A嵌入到形成于齒圈98的外周的沿軸向延伸的凸部98E。凹部114A形成得比凸部 98E略大。環(huán)狀部件114由于凹部114A嵌入到凸部98E，因此在齒圈98旋轉(zhuǎn)時(shí)，環(huán)狀部件114與齒圈98—體地旋轉(zhuǎn)。并且，環(huán)狀部件114的凹部114A能夠沿著凸部98E(參照?qǐng)D1)移動(dòng)。因此， 環(huán)狀部件114相對(duì)于齒圈98能夠沿軸向移動(dòng)。[〇〇79]槽114B形成于環(huán)狀部件114的爪部件112側(cè)的側(cè)面部。槽114B與爪部件112對(duì)置。各槽114B隨著從周向的另一方朝向一方，而沿軸向變淺。多個(gè)槽114B在周向上連續(xù)地形成。并且，在各槽114B的邊界形成有階梯部(省略圖示)。該階梯部隨著從外周朝向內(nèi)周而從周向的另一方朝向一方傾斜。環(huán)狀部件114的連結(jié)部108側(cè)的內(nèi)周面114D與多個(gè)槽114B相連，并形成為圓環(huán)狀。
[0080]在變速軸82的軸向上環(huán)狀部件114的齒圈98側(cè)的端部與齒圈98之間安裝有第二施力部件116。第二施力部件116對(duì)環(huán)狀部件114施加朝向連結(jié)部108側(cè)的力。[0081 ]凸輪118在環(huán)狀部件114周圍與環(huán)狀部件114同軸地配置。凸輪118能夠繞環(huán)狀部件 114的軸旋轉(zhuǎn)地支承于殼體52。具體來(lái)說(shuō)，凸輪118嵌入到從殼體52的前鏈輪34(參照?qǐng)D5)側(cè)的端部沿變速軸82的軸向延伸的圓筒部分78中。凸輪118具有凸輪面118A和齒輪118B。凸輪 118形成為環(huán)狀。[〇〇82]凸輪面118A在凸輪118中的變速軸82的軸向上形成于齒圈98側(cè)的側(cè)面部。凸輪面 118A包含以隨著朝向周向的一方而從齒圈98側(cè)朝向連結(jié)部108側(cè)的方式傾斜的部分。[〇〇83] 連結(jié)體120包含環(huán)狀部分120A和從環(huán)狀部分120A沿徑向延伸的操作件120B。環(huán)狀部分120A從齒圈98的相反側(cè)與上述環(huán)狀部件114的凸部114C接觸。操作件120B在環(huán)狀部分 120A的周向上設(shè)置有多個(gè)。這里，兩個(gè)操作件120B設(shè)置于關(guān)于中心軸CB(參照?qǐng)D5)對(duì)稱的位置。連結(jié)體120的操作件120B在變速軸82的軸向上與凸輪面118A接觸。連結(jié)體120的操作件 120B在凸輪118的周向上嵌入到沿殼體52的變速軸82的軸向延伸的槽78A中。連結(jié)體120能夠沿著槽78A在變速軸82的軸向上移動(dòng)。[〇〇84] 致動(dòng)器122配置于凸輪118的徑向的外側(cè)。致動(dòng)器122與凸輪118的齒輪118B結(jié)合。 致動(dòng)器122使凸輪118旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度。在凸輪118的內(nèi)周部形成有插入到在殼體52的圓筒部分78形成的孔(省略圖示)中的凸部(省略圖示)，凸輪118的旋轉(zhuǎn)角度被孔(省略圖示)的周向的端面限制。
[0085]參照?qǐng)D6和圖7，對(duì)切換機(jī)構(gòu)60的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。[〇〇86]如圖6所示，在凸輪118的旋轉(zhuǎn)相位處于凸輪面118A中的齒圈98側(cè)的部分與連結(jié)體 120的操作件120B接觸的相位時(shí)，環(huán)狀部件114經(jīng)由連結(jié)體120維持于齒圈98側(cè)的位置。此時(shí)，環(huán)狀部件114的槽114B從爪部件112離開。因此，爪部件112維持于朝向在殼體52的對(duì)置部76形成的槽76A突出的突出位置。因此，爪部件112不能進(jìn)行相對(duì)于殼體52的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。爪部件112經(jīng)由保持部件100以不能相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方式支承于變速軸82。因此，爪部件112限制變速軸82和太陽(yáng)齒輪92 (參照?qǐng)D5 )的向一個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)。[〇〇87]如圖7所示，在凸輪118的旋轉(zhuǎn)相位從凸輪面118A中的齒圈98側(cè)的部分與操作件 120B接觸的相位朝向凸輪面118A中的爪部件112側(cè)的部分與操作件120B接觸的相位移動(dòng)了時(shí)，伴隨著環(huán)狀部件114的向一個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)，處于突出位置的爪部件112從槽114B的淺的部分移動(dòng)至深的部分。此時(shí)，環(huán)狀部件114經(jīng)由連結(jié)體120維持于爪部件112側(cè)的位置。[〇〇88]并且，爪部件112的外表面被形成于相鄰的槽114B的邊界的階梯部朝向槽100按壓。即，控制部110的環(huán)狀部件114按壓連結(jié)部108的爪部件112并使其從突出位置移動(dòng)至退避位置。由于爪部件112處于被連結(jié)部108的環(huán)狀部件114的內(nèi)周面114D按壓的狀態(tài)，因此爪部件112維持于收納在保持部件100的槽100A中的退避位置。因此，爪部件112能夠進(jìn)行相對(duì)于殼體52的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。爪部件112經(jīng)由保持部件100以不能相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方式支承于變速軸 82。因此，爪部件112不限制變速軸82和相對(duì)于變速軸82不能相對(duì)旋轉(zhuǎn)的太陽(yáng)齒輪的向一個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)。
[0089]圖5所示的單向離合器106是滾柱式離合器。單向離合器106設(shè)置于齒輪架96與齒圈98之間。在齒輪架96的向一個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)速度為齒圈98的旋轉(zhuǎn)速度以上時(shí)，單向離合器 106使齒輪架96與齒圈98—體地旋轉(zhuǎn)。在齒輪架96的向一個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)速度小于齒圈98的向一個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，單向離合器106允許齒輪架96與齒圈98的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。另外，齒輪架96和齒圈98的向一個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)與自行車10(參照?qǐng)D1)前進(jìn)時(shí)的曲軸54的旋轉(zhuǎn)方向?qū)?yīng)。
[0090]對(duì)驅(qū)動(dòng)單元50的變速狀態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。
[0091]在爪部件112處于突出位置時(shí)，太陽(yáng)齒輪92相對(duì)于殼體52的相對(duì)旋轉(zhuǎn)被限制。因此，在將旋轉(zhuǎn)輸入到齒輪架96時(shí)，行星齒輪94 一邊繞太陽(yáng)齒輪92公轉(zhuǎn)，一邊通過從太陽(yáng)齒輪 92產(chǎn)生的反作用力向與公轉(zhuǎn)方向相同的方向自轉(zhuǎn)。通過行星齒輪94的自轉(zhuǎn)，將齒圈98向行星齒輪94的旋轉(zhuǎn)方向按壓，使得齒圈98與齒輪架96向相同方向旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，輸入到齒輪架96 的旋轉(zhuǎn)被增速并從齒圈98輸出。[〇〇92]在爪部件112處于退避位置時(shí)，太陽(yáng)齒輪92相對(duì)于殼體52的相對(duì)旋轉(zhuǎn)不被限制。因此，當(dāng)將旋轉(zhuǎn)輸入到齒輪架96時(shí)，行星齒輪94由于使太陽(yáng)齒輪92旋轉(zhuǎn)，因此不能將旋轉(zhuǎn)傳遞至齒圈98。因此，齒輪架96的向一個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)速度為齒圈98的旋轉(zhuǎn)速度以上。因此，通過單向離合器106來(lái)限制齒輪架96與齒圈98的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，齒輪架96與齒圈98—體地旋轉(zhuǎn)，并且此時(shí)，由于太陽(yáng)齒輪92被行星齒輪94向與齒輪架96和齒圈98相同的方向按壓，因此太陽(yáng)齒輪92也與齒輪架96和齒圈98—體地旋轉(zhuǎn)。即，單向離合器106控制太陽(yáng)齒輪92的旋轉(zhuǎn)。[〇〇93] 輔助機(jī)構(gòu)62具有輔助馬達(dá)124和減速機(jī)構(gòu)126。[〇〇94]輔助馬達(dá)124配置于曲軸54的徑向外側(cè)。輔助馬達(dá)124連結(jié)于從曲軸54至輸出部56 的動(dòng)力傳遞路徑。輔助馬達(dá)124的輸出軸124A與曲軸54平行地配置。輔助馬達(dá)124以一部分從殼體52露出的方式設(shè)置于殼體52。[〇〇95]減速機(jī)構(gòu)126包括第一減速齒輪128、第二減速齒輪130、單向離合器132以及第三減速齒輪134。[〇〇96]第一減速齒輪128具有圓筒形狀。第一減速齒輪128由于與輔助馬達(dá)124的輸出軸 124A連接，因此輔助馬達(dá)124的旋轉(zhuǎn)被輸入到第一減速齒輪128。[〇〇97]第二減速齒輪130與第一減速齒輪128同軸地配置。第二減速齒輪130經(jīng)由單向離合器132與第一減速齒輪128連接。第二減速齒輪130在外周部具有支承單向離合器132和第一減速齒輪128的支承部分130A，第二減速齒輪130的軸向的兩端經(jīng)由軸承等能夠旋轉(zhuǎn)地支承于殼體52。
[0098] 單向離合器132傳遞從第一減速齒輪128向第二減速齒輪130的一個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)， 而不傳遞從第二減速齒輪130向第一減速齒輪128的一個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)。[〇〇99]第二減速齒輪130與第三減速齒輪134連接。第二減速齒輪130的向一個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)被傳遞至第三減速齒輪134。第三減速齒輪134的軸向的兩端經(jīng)由軸承等能夠旋轉(zhuǎn)地支承于殼體52。
[0100]第三減速齒輪134與齒圈98的第一齒輪98C連接。因此，輔助馬達(dá)124的轉(zhuǎn)矩通過減速機(jī)構(gòu)126被減速并輸入到齒圈98。
[0101]控制裝置64與施加于曲軸54的人力驅(qū)動(dòng)力對(duì)應(yīng)地驅(qū)動(dòng)輔助馬達(dá)124?？刂蒲b置64 設(shè)置于殼體52的內(nèi)部?？刂蒲b置64具有電路板，電路板的主面與曲軸54垂直地配置。人力驅(qū)動(dòng)力例如通過安裝于曲軸54或者變速機(jī)構(gòu)58的轉(zhuǎn)矩傳感器66來(lái)檢測(cè)。[〇1〇2] 轉(zhuǎn)矩傳感器66設(shè)置于支承變速軸82的一端部的軸承80D的附近。轉(zhuǎn)矩傳感器66設(shè)置于變速軸82的輸入側(cè)的端部。轉(zhuǎn)矩傳感器66例如是負(fù)載傳感器，包含與軸承80D接觸的支承部件、以及安裝于支承部件的應(yīng)變計(jì)。[〇1〇3]在轉(zhuǎn)矩傳感器66檢測(cè)到預(yù)定轉(zhuǎn)矩以上的轉(zhuǎn)矩時(shí)，控制裝置64與轉(zhuǎn)矩傳感器66檢測(cè)到的轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)地驅(qū)動(dòng)輔助馬達(dá)124?？刂蒲b置64控制致動(dòng)器122?？刂蒲b置64與未圖示的變速操作部連接，根據(jù)來(lái)自變速操作部的信號(hào)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器122。變速操作部通過設(shè)置于自行車 10的車把24(參照?qǐng)D1)的變速開關(guān)和變速桿來(lái)實(shí)現(xiàn)。變速操作部可以通過電氣配線與控制裝置64連接，也可以通過無(wú)線與控制裝置64連接。并且，控制裝置64也可以例如根據(jù)設(shè)置于自行車10的傳感器的檢測(cè)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器122。傳感器例如是檢測(cè)自行車10(參照?qǐng)D1)的速度的速度傳感器、檢測(cè)曲軸的腳踏圈速的腳踏圈速傳感器等。通過由控制裝置64驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器122,使得驅(qū)動(dòng)單元50作為二級(jí)變速裝置發(fā)揮功能。[〇1〇4] 對(duì)驅(qū)動(dòng)單元50的動(dòng)力傳遞路徑進(jìn)行說(shuō)明。[〇1〇5] 輔助馬達(dá)124與齒圈98連結(jié)。切換機(jī)構(gòu)60的至少一部分與輔助馬達(dá)124和輸出部56 之間的傳遞路徑連結(jié)。因此，在驅(qū)動(dòng)輔助馬達(dá)124的情況下，將傳遞至環(huán)狀部件114的轉(zhuǎn)矩與輔助馬達(dá)124的轉(zhuǎn)矩相加。因此，控制部110使用人力驅(qū)動(dòng)力以及輔助馬達(dá)124的旋轉(zhuǎn)力使連結(jié)部108的爪部件112從突出位置移動(dòng)至退避位置。即，切換機(jī)構(gòu)60能夠使用輔助馬達(dá)124的旋轉(zhuǎn)力來(lái)切換變速機(jī)構(gòu)58的變速狀態(tài)。并且，在不驅(qū)動(dòng)輔助馬達(dá)124的情況下，控制部110能夠只使用人力驅(qū)動(dòng)力來(lái)使連結(jié)部108的爪部件112從突出位置移動(dòng)至退避位置。
[0106]參照?qǐng)D8,對(duì)殼體52中的各部件的位置關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。[〇1〇7]在與曲軸54正交的平面上，供曲軸54配置的孔68A的中心包含在由三個(gè)安裝部74 包圍的范圍RA內(nèi)。換言之，在與曲軸54正交的平面上，曲軸54的軸心包含在由三個(gè)安裝部74 包圍的范圍RA內(nèi)。[〇1〇8] 在與曲軸54正交的平面上，曲軸54的中心軸CA、輔助馬達(dá)124的中心軸CC、變速機(jī)構(gòu)58的中心軸即變速軸82的中心軸CB配置成，連結(jié)各中心軸CA、CB、CC的線段為三角形形狀 S。三角形形狀S是以輔助馬達(dá)124的中心軸CC為頂點(diǎn)的大致等腰三角形。連結(jié)曲軸54的中心軸CA與變速軸82的中心軸CB的線段與第二部分72C大致平行。因此，從連結(jié)曲軸54的中心軸 CA與變速軸82的中心軸CB的線段的任意點(diǎn)到第二部分72C的距離大致恒定。
[0109]對(duì)驅(qū)動(dòng)單元50的作用進(jìn)行說(shuō)明。
[0110]如圖3所示，驅(qū)動(dòng)單元50的從曲軸54至后端面72A的距離L小。因此，能夠縮短圖9所示的從曲軸54的中心軸CA至后端部的距離MX。即，能夠縮短從圖9所示的曲軸54的中心軸CA 至后輪14的旋轉(zhuǎn)軸的距離。在包括這樣的驅(qū)動(dòng)單元50的自行車10中，與搭載現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)單元的自行車相比，能夠提高自行車10的操作性。
[0111]由于驅(qū)動(dòng)單元50從曲軸54至后端面72A的距離L小，因此能夠?qū)休S22E的軸心配置于這樣的位置:從平行于曲軸54的方向觀察，鏈條38繞掛在最小直徑的后鏈輪36上時(shí)的鏈條38的軌跡上，或者比鏈條38的軌跡接近曲軸54的軸心的位置。由此，能夠抑制后車架 22R被鏈條38的張力牽拉的方向成為與當(dāng)后避震器22K收縮時(shí)后車架22R的移動(dòng)方向相反的方向，能夠抑制后避震器22K的動(dòng)作被妨礙。前鏈輪34的齒數(shù)為25以上，例如優(yōu)選的是選擇為30、32或者34等。
[0112]驅(qū)動(dòng)單元50起到以下效果。
[0113](1)驅(qū)動(dòng)單元50的曲軸54的中心軸CA與后端面72A之間的最小距離LA為50毫米以下。因此，能夠縮短從曲軸54的中心軸CA到后端部22D的距離MX。
[0114](2)驅(qū)動(dòng)單元50的曲軸54的中心軸CA與后端面72A之間的最小距離LA為45毫米以下。因此，能夠進(jìn)一步縮短從曲軸54的中心軸CA到后端部22D的距離MX。
[0115](3)殼體52的后端面72A包含跨越曲軸54周圍的預(yù)定范圍距離LA為恒定的第一部分72B。因此，即使在驅(qū)動(dòng)單元50對(duì)車架22的安裝角度不同的情況下，在第一部分72B的范圍內(nèi)，從曲軸54到殼體52中的后端部側(cè)的部分的距離L也為最小距離LA。因此，即使在由安裝引起的傾斜角度不同的情況下，也能夠縮短從曲軸54的中心軸CA到后端部22D的距離MX。
[0116](4)三個(gè)安裝部74形成為供曲軸54配置的孔68A、70A的中心包含在由三個(gè)安裝部 74包圍的范圍RA內(nèi)。因此，在將驅(qū)動(dòng)單元50安裝于車架22的狀態(tài)下，能夠穩(wěn)定地支承曲軸 54。
[0117](5)在從曲軸54的軸向觀察時(shí)，曲軸54的中心軸CA、輔助馬達(dá)124的中心軸CB以及變速機(jī)構(gòu)58的中心軸CC不同。因此，與將輔助馬達(dá)124和變速機(jī)構(gòu)58的至少一方設(shè)置成與曲軸54同軸的情況相比，能夠減少在曲軸54周圍與曲軸54同軸地配置的零件數(shù)量。因此能夠使曲軸54接近外周面72。因此能夠減小最小距離LA。
[0118](變形例)自行車用驅(qū)動(dòng)單元能夠采取的具體方式不限定于上述實(shí)施方式所例示的方式。自行車用驅(qū)動(dòng)單元能夠采取與上述實(shí)施方式不同的各種方式。以下所示的上述實(shí)施方式的變形例是自行車用驅(qū)動(dòng)單元能夠采取的各種方式的一例。
[0119]?能夠?qū)⑶S54的中心軸CA、變速軸82的中心軸CB以及輔助馬達(dá)124的中心軸CC 配置成使得三角形形狀S為大致等邊三角形。[〇12〇]?也能夠?qū)⑶S54的中心軸CA、變速軸82的中心軸CB以及輔助馬達(dá)124的中心軸CC配置成大致直線狀。在該情況下，殼體52在縱長(zhǎng)方向DX上變長(zhǎng)。
[0121]?也能夠使安裝部74為一個(gè)、兩個(gè)或者四個(gè)以上。
[0122]?還能夠?qū)惭b部74形成為，在安裝于自行車10時(shí)，安裝部74的全部位于比曲軸 54靠上方的位置。并且，還能夠?qū)惭b部74形成為，在安裝于自行車10時(shí)，安裝部74的半數(shù)以下或者零個(gè)位于比曲軸54靠下方的位置。
[0123]?還能夠從驅(qū)動(dòng)單元50省略曲軸54,而安裝與驅(qū)動(dòng)單元50分體的曲軸。
[0124]?還能夠如以下的(A)-(E)的方式來(lái)變更行星齒輪機(jī)構(gòu)86。
[0125](A)將曲軸54的旋轉(zhuǎn)輸入到作為輸入體的齒圈，將作為輸出體的齒輪架的旋轉(zhuǎn)輸出到輸出部56，利用切換機(jī)構(gòu)60來(lái)控制作為傳遞體的太陽(yáng)齒輪的旋轉(zhuǎn)。
[0126](B )將曲軸54的旋轉(zhuǎn)輸入到作為輸入體的齒輪架，將作為輸出體的太陽(yáng)齒輪的旋轉(zhuǎn)輸出到輸出部56，利用切換機(jī)構(gòu)60來(lái)控制作為傳遞體的齒圈的旋轉(zhuǎn)。
[0127](C)將曲軸54的旋轉(zhuǎn)輸入到作為輸入體的太陽(yáng)齒輪，將作為輸出體的齒輪架的旋轉(zhuǎn)輸出到輸出部56，利用切換機(jī)構(gòu)60來(lái)控制作為傳遞體的齒圈的旋轉(zhuǎn)。
[0128](D )將曲軸54的旋轉(zhuǎn)輸入到作為輸入體的太陽(yáng)齒輪，將作為輸出體的齒圈的旋轉(zhuǎn)輸出到輸出部56，利用切換機(jī)構(gòu)60來(lái)控制作為傳遞體的齒輪架的旋轉(zhuǎn)。
[0129](E )將曲軸54的旋轉(zhuǎn)輸入到作為輸入體的齒輪架，將作為輸出體的太陽(yáng)齒輪的旋轉(zhuǎn)輸出到輸出部56，利用切換機(jī)構(gòu)60來(lái)控制作為傳遞體的齒輪架的旋轉(zhuǎn)。[〇13〇]?還能夠?qū)⒆兯贆C(jī)構(gòu)58變更為如下變速機(jī)構(gòu):包括多個(gè)太陽(yáng)齒輪92,并能夠切換多個(gè)太陽(yáng)齒輪92中的限制旋轉(zhuǎn)的太陽(yáng)齒輪92。并且，還能夠變更為不包含行星齒輪機(jī)構(gòu)86 的變速機(jī)構(gòu)。總之，只要是能夠變更輸入到曲軸54的變速比的變速機(jī)構(gòu)，則能夠采用任意的變速機(jī)構(gòu)。
[0131]?還能夠省略致動(dòng)器122。在該情況下，利用線纜來(lái)連接安裝于自行車10的操作裝置與切換機(jī)構(gòu)60,通過線纜的動(dòng)作使凸輪118進(jìn)行動(dòng)作。
[0132]?驅(qū)動(dòng)單元50還能夠搭載于不包括后避震器22K的自行車10。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自行車用驅(qū)動(dòng)單元，包括:輔助馬達(dá)，對(duì)從曲軸輸入的人力驅(qū)動(dòng)力附加輔助力； 和殼體，設(shè)置有上述曲軸的至少一部分和上述輔助馬達(dá)，上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元配置于上 述曲軸的周圍，其特征在于，上述殼體形成為，在上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元安裝于自行車的車架時(shí)，從與上述曲軸的 中心軸平行的方向觀察，上述曲軸的中心軸與上述殼體中的上述車架的后端部側(cè)的后端面 之間的最小距離為50毫米以下且大于上述曲軸的半徑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車用驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，上述殼體的上述后端面包括以下部分:在從與上述曲軸的中心軸平行的方向觀察時(shí)， 跨越上述曲軸的周圍的預(yù)定范圍，該部分至上述曲軸的中心軸的距離為50毫米以下且大于 上述曲軸的半徑。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自行車用驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，上述最小距離是45毫米以下。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中的任一項(xiàng)所述的自行車用驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，上述殼體的上述后端面包括以下部分:在從與上述曲軸的中心軸平行的方向觀察時(shí)， 跨越上述曲軸的周圍的預(yù)定范圍，該部分至上述曲軸的中心軸的距離是恒定的。5.—種自行車用驅(qū)動(dòng)單元，包括:輔助馬達(dá)，對(duì)從曲軸輸入的人力驅(qū)動(dòng)力附加輔助力； 和殼體，設(shè)置有上述曲軸的至少一部分和上述輔助馬達(dá)，上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元配置于上 述曲軸的周圍，其特征在于，上述殼體在上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元安裝于自行車的車架時(shí)的上述車架的后端部側(cè)的 后端面包括以下部分:從與上述曲軸的中心軸平行的方向觀察，跨越上述曲軸的周圍的預(yù) 定范圍，自上述曲軸的中心軸至該部分的距離是恒定的。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的自行車用驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，上述距離是45毫米以下。7.根據(jù)權(quán)利要求1?6中的任一項(xiàng)所述的自行車用驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，上述曲軸配置成靠近與上述曲軸正交的方向上的上述殼體的縱長(zhǎng)方向的一端，上述輔助馬達(dá)配置成靠近上述殼體的縱長(zhǎng)方向的另一端。8.根據(jù)權(quán)利要求1?7中的任一項(xiàng)所述的自行車用驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，上述殼體包括形成有供上述曲軸配置的孔的兩個(gè)側(cè)面和連接上述兩個(gè)側(cè)面的外周面，上述殼體在上述外周面還包括用于安裝至上述車架的多個(gè)安裝部。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自行車用驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，在上述殼體安裝于上述車架時(shí)，上述多個(gè)安裝部的半數(shù)以上位于比供上述曲軸配置的 部分靠上方的位置。10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的自行車用驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元包括三個(gè)上述安裝部，上述三個(gè)安裝部形成為，在與上述曲軸正交的平面中，供上述曲軸配置的孔的中心包 含在由上述三個(gè)安裝部包圍的范圍內(nèi)。11.根據(jù)權(quán)利要求1?10中的任一項(xiàng)所述的自行車用驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元還包括將輸入到上述曲軸的旋轉(zhuǎn)變速并輸出的變速機(jī)構(gòu)，上述變速機(jī)構(gòu)收納于上述殼體的內(nèi)部。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的自行車用驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，在與上述曲軸正交的平面上，上述曲軸的中心軸、上述輔助馬達(dá)的中心軸以及上述變 速機(jī)構(gòu)的中心軸配置成，連結(jié)各中心軸的線段為三角形形狀。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的自行車用驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，上述三角形形狀是以上述輔助馬達(dá)的中心軸為頂點(diǎn)的大致等腰三角形。14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的自行車用驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，在上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元安裝于上述車架時(shí)，從與上述曲軸的中心軸平行的方向觀 察，上述變速機(jī)構(gòu)的中心軸配置于比上述曲軸的中心軸靠下方的位置。15.根據(jù)權(quán)利要求11?14中的任一項(xiàng)所述的自行車用驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，上述變速機(jī)構(gòu)包括:行星齒輪機(jī)構(gòu)，包括輸入體、輸出體以及傳遞體;單向離合器，配置 于上述輸入體與上述輸出體之間；以及切換機(jī)構(gòu)，能夠在允許上述傳遞體相對(duì)于上述殼體 旋轉(zhuǎn)的第一狀態(tài)與限制上述傳遞體相對(duì)于上述殼體旋轉(zhuǎn)的第二狀態(tài)之間切換。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的自行車用驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，上述輸入體是齒輪架，上述輸出體是齒圈，上述傳遞體是太陽(yáng)齒輪，上述變速機(jī)構(gòu)還包括變速軸，該變速軸配置于上述太陽(yáng)齒輪的內(nèi)周并與上述太陽(yáng)齒輪 一體地旋轉(zhuǎn)，且能夠旋轉(zhuǎn)地支承于上述殼體，上述切換機(jī)構(gòu)包括:連結(jié)部，設(shè)置于上述變速軸或者上述殼體中的與上述變速軸對(duì)置 的對(duì)置部，能夠在突出位置與退避位置之間移動(dòng)，在所述突出位置限制上述變速軸向至少 一個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)并形成上述第一狀態(tài)，在所述退避位置不限制上述傳遞體的旋轉(zhuǎn)并形成上 述第二狀態(tài)；以及控制部，使上述連結(jié)部從上述突出位置移動(dòng)到上述退避位置。17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的自行車用驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，上述切換機(jī)構(gòu)還包括切換上述第一狀態(tài)與上述第二狀態(tài)的致動(dòng)器。18.根據(jù)權(quán)利要求1?17中的任一項(xiàng)所述的自行車用驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元還包括上述曲軸。19.一種自行車，包括:權(quán)利要求1?18中的任一項(xiàng)所述的自行車用驅(qū)動(dòng)單元；以及后避震器。
【文檔編號(hào)】B62M6/55GK106005222SQ201610062352
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年1月29日
【發(fā)明人】謝花聰, 山本智久, 浦部宏之, 西川裕輔
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社島野