專利名稱：電動自行車的輪轂單元及裝備其的電動自行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動自行車的輪轂單元及裝備該輪轂單元的電動自行車。
背景技術(shù)：
通過以電池為電源的電動機來行駛的電動自行車(包括通過電動機輔助踩下踏板的力的電動助力自行車)在裝載重的貨物或上坡時輕松，因此選擇購買該電動自行車的消費者變多。在專利文獻1中能夠發(fā)現(xiàn)電動助力自行車的例子。在設(shè)計電動自行車的動力傳遞系統(tǒng)的方面，將電動機配置在哪里總是成為大的問題。在專利文獻2、3中提出有在前輪或后輪的輪轂中裝入電動機和減速機構(gòu)的方式。電動自行車由于搭載電池的關(guān)系而質(zhì)量增大，制動時需要大的力。在專利文獻4、 5中公開有滾筒制動裝置來作為產(chǎn)生大的制動力的制動器。專利文獻1 日本特開平6-107266號公報(國際專利分類B62M23/02、 B62K11/00.B62M17/00)專利文獻2 日本特開2005-335535號公報(國際專利分類B62M23/02、 B60B27/00)專利文獻3 日本特開2009-U627號公報(國際專利分類B62M23/02、 B62M11/16)專利文獻4 日本專利第4073929號公報(國際專利分類F16D51/12、B62L1/00、 B62M23/02)專利文獻5 日本特開2006-347412號公報(國際專利分類B62Ll/00、 B62M23/02、F16D51/12、F16D65/10)滾筒制動裝置通過組合精密加工的部件而構(gòu)成，為了發(fā)揮所期望的制動性能，需要盡可能避免溫度上升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述的問題而作成的，其目的在于提供一種在內(nèi)置有電動機和減速機構(gòu)的電動自行車的輪轂單元中，能夠?qū)L筒制動裝置安裝成盡可能不受熱的影響的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，電動自行車的輪轂單元具備輪轂，該輪轂中內(nèi)置有電動機及將該電動機的旋轉(zhuǎn)減速而傳遞的減速機構(gòu)，在所述輪轂的減速機構(gòu)側(cè)側(cè)面安裝有滾筒制動裝置。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，在上述結(jié)構(gòu)的電動自行車的輪轂單元中，具備包括輪轂殼體及閉塞該輪轂殼體的一端的開口部的蓋的輪轂，所述減速機構(gòu)將所述電動機的旋轉(zhuǎn)減速而向所述輪轂傳遞，在所述輪轂的內(nèi)部，所述電動機位于所述輪轂殼體側(cè)，所述減速機構(gòu)位于所述蓋側(cè)，并且，在所述蓋上安裝有滾筒制動裝置。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，在上述結(jié)構(gòu)的電動自行車的輪轂單元中，配置有包圍從所述蓋的中心突出的輪轂軸的中間環(huán)，所述滾筒制動裝置的制動鼓經(jīng)由所述中間環(huán)固定在所述蓋上。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，在上述結(jié)構(gòu)的電動自行車的輪轂單元中，在所述中間環(huán)與所述蓋之間形成有迷宮嵌合部。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，在上述結(jié)構(gòu)的電動自行車的輪轂單元中，在所述中間環(huán)的外周形成有外螺紋部，在所述蓋上形成有供所述外螺紋部擰入的內(nèi)螺紋部，在所述滾筒制動裝置動作時，對所述中間環(huán)施加螺紋的緊固方向的力。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，上述結(jié)構(gòu)的輪轂單元裝備在電動自行車中。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，在上述結(jié)構(gòu)的電動自行車中，所述輪轂單元安裝在前輪。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，在將滾筒制動裝置向內(nèi)置有電動機及將該電動機的旋轉(zhuǎn)減速而傳遞的減速機構(gòu)的輪轂安裝時，將滾筒制動裝置安裝在比較少產(chǎn)生熱的減速機構(gòu)側(cè)的側(cè)面，而不安裝在產(chǎn)生大量的熱的電動機側(cè)，因此能夠?qū)L筒制動裝置遠離發(fā)熱部件配置，能夠抑制滾筒制動裝置的溫度上升，從而發(fā)揮所期望的制動性能。


圖1是電動自行車的側(cè)視圖。
圖2是電動自行車的局部放大圖。
圖3是本發(fā)明的實施方式所涉及的輪轂單元的剖視圖。
圖4是圖3的局部放大圖。
圖5是滾筒制動裝置的局部放大圖。
圖6是滾筒制動裝置的冷卻用盤的側(cè)視圖。
圖7是滾筒制動裝置的冷卻用盤的主視圖。
符號說明
1 I電動自行車
10車架
11頭管
16車把
17車把桿
18前輪
19前叉
20后輪
21后叉
28電池箱
29手邊操作部
30輪轂單元
31輪轂
32電動機
33行星齒輪減速機構(gòu)34開口部35輪轂殼體36蓋60滾筒制動裝置61制動鼓62制動閘瓦63滾筒64隔環(huán)65旋轉(zhuǎn)凸輪66凸輪面67中間環(huán)69外螺紋部70內(nèi)螺紋部73迷宮嵌合部
具體實施例方式首先，基于圖1，說明電動自行車的整體結(jié)構(gòu)。電動自行車1是通過電動機輔助踩下踏板的力的電動助力自行車，其車架10具有通過下行管(down tube) 13連結(jié)前端的頭管11與配置在搭乘者的乘騎位置上的座椅管12 的結(jié)構(gòu)。在上端具有鞍座14的座椅支柱15能夠調(diào)整上下位置地插入到座椅管12中。頭管11將車把16的車把桿17保持為旋轉(zhuǎn)自如。前輪18由不能旋轉(zhuǎn)地連結(jié)在車把桿17上的前叉19支承。后輪20由后叉21支承，該后叉21由從座椅管12的上端向后方延伸出的座椅支架2 和從座椅管12的下端向后方延伸出的鏈條支架22b構(gòu)成。在座椅管12、下行管13以及鏈條支架22b會集的部位配置有具備踏板23的曲柄 M。曲柄M的旋轉(zhuǎn)力通過鏈條25向后輪20傳遞。對前輪18設(shè)置了滾筒制動裝置，在后敘述其詳細情況。對后輪20設(shè)置了對其輪轂進行制動的后制動器(未圖示)。在后叉21上安裝有貨架26。在后叉21上還安裝了停車架27。在座椅管12的后面能夠裝卸地安裝有作為電動自行車1的電源的電池箱觀。在車把16上安裝有輸入電動助力動作的控制指令的手邊操作部四。對電動自行車1施加助力推進力的是組合于前輪18的輪轂單元30。接著，主要基于圖3，說明輪轂單元30的結(jié)構(gòu)。輪轂單元30由輪轂31和內(nèi)置于輪轂31的電動機32及行星齒輪減速機構(gòu)33構(gòu)成。行星齒輪減速機構(gòu)33由于公知，因此不對結(jié)構(gòu)進行詳細的說明。構(gòu)成輪轂31的外殼的是一端成為開口部34的輪轂殼體35和閉塞開口部34的蓋 36。蓋36通過配置成規(guī)定的角度間隔的多個小螺釘37固定在輪轂殼體35上。在輪轂殼體35的中心配置有具備向外突出的輪轂軸38的中心構(gòu)件39，在蓋36的中心配置有向外突出的輪轂軸40。在中心構(gòu)件39與輪轂殼體35之間配置有球軸承41，在輪轂軸40與蓋36 之間配置有球軸承42。通過球軸承41、42，輪轂31被輪轂軸38、40支承為旋轉(zhuǎn)自如。在輪轂殼體35上形成有凸緣45，該凸緣45中以規(guī)定的角度間隔形成有孔44，該孔44供前輪18的輻條43 (參照圖1)通過。在蓋36上也形成有同樣的凸緣。若使輻條43 通過輪轂殼體35的凸緣的孔和蓋36的凸緣的孔，并將輻條43的前端螺合于穿過了前輪18 的輪輞46(參照圖1)的螺紋接頭47，并且緊固螺紋接頭47，則輻條43繃直拉緊。通過對全部的輻條43進行該作業(yè)，從而牢固地固定輪轂31和輪輞46。之后，在輪輞46上安裝內(nèi)胎和輪胎，完成前輪18。若通過公知的方法將輪轂軸38、40固定于前叉19，則前輪18以輪轂軸38、40為中心而旋轉(zhuǎn)自如。輪轂軸38、40自身相對于前叉19不能旋轉(zhuǎn)。電動機32為如下結(jié)構(gòu)，即，將由層疊鐵心和繞組構(gòu)成的定子48夾入一對端托架之間，在定子48的中心配置有轉(zhuǎn)子49。在此，中心構(gòu)件39成為一方的端托架，且與隔著定子 48而位于相反側(cè)的另一方的端托架50組合。向中心構(gòu)件39供給定子48，進而供給端托架 50，并從端托架50側(cè)將多個小螺釘51螺合而緊固于中心構(gòu)件39，由此將定子48組裝于輪轂殼體35。由于中心構(gòu)件39相對于輪轂軸38不能旋轉(zhuǎn)，因此定子48相對于輪轂軸38也不能旋轉(zhuǎn)、即相對于前叉19不能旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子49在中心具有轉(zhuǎn)子軸52，轉(zhuǎn)子軸52通過球軸承5354旋轉(zhuǎn)自如地支承于中心構(gòu)件39和端托架50。轉(zhuǎn)子軸52的一端向端托架50的外側(cè)突出，與行星齒輪減速機構(gòu) 33的輸入部連結(jié)。行星齒輪減速機構(gòu)33的輸出部通過多個螺栓55與蓋36連結(jié)。通過該結(jié)構(gòu)，電動機32的旋轉(zhuǎn)被行星齒輪減速機構(gòu)33減速并向輪轂31傳遞。行星齒輪減速機構(gòu)33包括單向離合器，電動機32的旋轉(zhuǎn)向輪轂31傳遞，但電動機32不旋轉(zhuǎn)時的前輪18的旋轉(zhuǎn)不會向電動機32傳遞。因此，在助力行駛時以外的時間， 踏板23的踩下不會變重。在輪轂單元30上安裝有滾筒制動裝置60。作為安裝場所，選定構(gòu)成輪轂31的減速機構(gòu)側(cè)的側(cè)面的蓋36。以下，說明該結(jié)構(gòu)。滾筒制動裝置60的基本的結(jié)構(gòu)與專利文獻4、5中記載的結(jié)構(gòu)相同。即，在圖5所示的制動鼓61的內(nèi)部配置有多個制動閘瓦62。制動鼓61相對于蓋36不能旋轉(zhuǎn)，制動閘瓦 62相對于前叉19不能旋轉(zhuǎn)。由此，制動閘瓦62能夠?qū)χ苿庸?1施加制動。制動閘瓦62以各占有圓的三分之一的形式配置有三個，分別被彈簧62a向制動鼓 61的中心方向施力。對于一個制動閘瓦62而各配置有兩個的滾筒63配置成從制動鼓61 的中心方向支承制動閘瓦62。共計六個的滾筒63以60°間隔保持于環(huán)狀的隔環(huán)64，以免互相之間產(chǎn)生接觸。在隔環(huán)64的中心配置有旋轉(zhuǎn)凸輪65。在旋轉(zhuǎn)凸輪65的外周，距旋轉(zhuǎn)凸輪65的中心的距離逐漸增加的凸輪面66以與六個滾筒63分別對應(yīng)的形式共計設(shè)置有六個。在圖5中，當旋轉(zhuǎn)凸輪65向逆時針方向轉(zhuǎn)動時，凸輪面66將滾筒63向外側(cè)壓出。 滾筒63抵抗彈簧62a的作用力而將制動閘瓦62壓出，使其與制動鼓61的內(nèi)周面接觸。由此，對制動鼓61以及輪轂31進行制動。當握緊設(shè)置在車把16上的右手用的制動桿(未圖示)時，該力經(jīng)由線纜向旋轉(zhuǎn)凸輪65傳遞，旋轉(zhuǎn)凸輪65向圖5中逆時針方向轉(zhuǎn)動。制動鼓61經(jīng)由中間環(huán)67(參照圖3、4)固定于蓋36。中間環(huán)67包圍輪轂軸40， 且在一方的端面上設(shè)置有將制動鼓61連結(jié)成不能旋轉(zhuǎn)的鋸齒68。在中間環(huán)67的外周形成有外螺紋部69，在蓋36上形成有供外螺紋部69擰入的內(nèi)螺紋部70。外螺紋部69和內(nèi)螺紋部70的螺合方向被設(shè)定為在滾筒制動裝置60動作時對中間環(huán)67施加螺紋的緊固方向的力的方向。因此，在通過滾筒制動裝置60對前輪18施加制動時，中間環(huán)67和蓋36的結(jié)合更加牢固，中間環(huán)67不會從蓋36脫落。在中間環(huán)67的面對蓋36的一側(cè)的端面形成有環(huán)狀的突起71。在蓋36上形成有收容突起71的環(huán)狀的槽72。當將中間環(huán)67固定于蓋36時，突起71進入槽72，在中間環(huán) 67與蓋36之間形成迷宮嵌合部73。迷宮嵌合部73成為水從輪轂31的外側(cè)向輪轂31的中心方向侵入上的障礙，因此能夠保護球軸承42等以免受到要侵入的水的影響。如圖3所示，以面對制動鼓61的開口部的方式配置有制動器殼74，在該制動器殼 74上支承制動間瓦62、滾筒63、隔環(huán)64以及旋轉(zhuǎn)凸輪65。制動器殼74相對于前叉19不能旋轉(zhuǎn)。在制動器殼74的外表面(與面向制動鼓61的面相反側(cè)的面)上安裝有裝飾用的裝飾盤75。另外，在制動器殼74上形成有支架76，該支架76支承使旋轉(zhuǎn)凸輪65動作的未圖示的線纜的套管。在制動鼓61上固定有冷卻用盤77。冷卻用盤77為鋁合金的壓鑄成型件，在內(nèi)表面(面對蓋36的一側(cè)的面)上放射狀地形成有多個散熱片78。如上所述，在由輪轂殼體35和蓋36構(gòu)成的輪轂31的內(nèi)部，產(chǎn)生大量的熱的電動機32配置在輪轂殼體35側(cè)，比較少產(chǎn)生熱的行星齒輪減速機構(gòu)33配置在蓋36側(cè)，在蓋33 上安裝滾筒制動裝置60，因此滾筒制動裝置60遠離作為發(fā)熱部件的電動機32。因此能夠抑制滾筒制動裝置60的溫度上升而發(fā)揮所期望的制動性能。并且，當輪轂31旋轉(zhuǎn)時，通過散熱片78形成從輪轂31的中心朝向外周方向的風，對冷卻用盤77進行空冷，因此進一步可靠地抑制滾筒制動裝置60的溫度上升。 電動自行車1中，內(nèi)置有電動機32和行星齒輪減速機構(gòu)33的輪轂單元30安裝于前輪18，前輪18通過電動機32驅(qū)動，后輪20利用人力通過踏板23驅(qū)動，因此驅(qū)動前后兩輪，行駛穩(wěn)定性提高。另一方面，由于裝入內(nèi)置有電動機32和行星齒輪減速機構(gòu)33的輪轂單元30，因此前輪18的慣性變大，但通過將制動力大的滾筒制動裝置60安裝于輪轂單元 30，能夠確保前輪18的制動力而提高安全性。以上，說明了本發(fā)明的實施方式，但本發(fā)明的范圍不局限于此，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠施加各種變更而實施。工業(yè)實用性本發(fā)明能夠廣泛利用于電動自行車的輪轂單元。
權(quán)利要求
1.一種電動自行車的輪轂單元，其特征在于，具備輪轂，該輪轂中內(nèi)置有電動機及將該電動機的旋轉(zhuǎn)減速而傳遞的減速機構(gòu)，在所述輪轂的減速機構(gòu)側(cè)側(cè)面安裝有滾筒制動裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動自行車的輪轂單元，其特征在于， 具備包括輪轂殼體及閉塞該輪轂殼體的一端的開口部的蓋的輪轂， 所述減速機構(gòu)將所述電動機的旋轉(zhuǎn)減速而向所述輪轂傳遞，在所述輪轂的內(nèi)部，所述電動機位于所述輪轂殼體側(cè)，所述減速機構(gòu)位于所述蓋側(cè)，并且，在所述蓋上安裝有滾筒制動裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動自行車的輪轂單元，其特征在于，配置有包圍從所述蓋的中心突出的輪轂軸的中間環(huán)，所述滾筒制動裝置的制動鼓經(jīng)由所述中間環(huán)固定在所述蓋上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動自行車的輪轂單元，其特征在于， 在所述中間環(huán)與所述蓋之間形成有迷宮嵌合部。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的電動自行車的輪轂單元，其特征在于，在所述中間環(huán)的外周形成有外螺紋部，在所述蓋上形成有供所述外螺紋部擰入的內(nèi)螺紋部，在所述滾筒制動裝置動作時，對所述中間環(huán)施加螺紋的緊固方向的力。
6.一種電動自行車，其特征在于，裝備有權(quán)利要求1 5中任一項所述的輪轂單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動自行車，其特征在于， 所述輪轂單元安裝在前輪。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠?qū)L筒制動裝置安裝成盡可能不受熱的影響的電動自行車的輪轂單元及裝備該輪轂單元的電動自行車。電動自行車(1)通過組合于前輪(18)的輪轂單元(30)而得到助力驅(qū)動力。輪轂單元(30)具備包括輪轂殼體(35)及閉塞輪轂殼體(35)的一端的開口部(34)的蓋(36)的輪轂(31)；電動機(32)；將電動機(32)的旋轉(zhuǎn)減速而向輪轂(31)傳遞的行星齒輪減速機構(gòu)(33)。電動機(32)位于輪轂殼體(35)側(cè)，行星齒輪減速機構(gòu)(33)位于蓋(36)側(cè)。在蓋(36)上安裝有滾筒制動裝置(60)。
文檔編號B62J6/12GK102442400SQ20111018670
公開日2012年5月9日 申請日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者西森雅人 申請人:三洋電機株式會社, 三洋電機民用電子株式會社