驅(qū)動單元及電動輔助自行車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及驅(qū)動單元及電動輔助自行車。驅(qū)動單元用于電動輔助自行車，除扭矩檢測裝置以外還包括旋轉(zhuǎn)檢測裝置，其使旋轉(zhuǎn)檢測裝置的檢測分辨率提高。驅(qū)動單元（50）用于電動輔助自行車（10），包括：殼體（52）、曲柄軸（54）、驅(qū)動鏈輪（58）、扭矩檢測裝置（56B）、旋轉(zhuǎn)部件（56）和旋轉(zhuǎn)檢測裝置（130）。旋轉(zhuǎn)部件包括連結(jié)軸部（56A）和輸出軸部（118）。連結(jié)軸部被配置在旋轉(zhuǎn)部件的軸方向一方的端部，在殼體內(nèi)與曲柄軸連結(jié)。輸出軸部被配置在旋轉(zhuǎn)部件的軸方向另一方的端部，安裝驅(qū)動鏈輪。旋轉(zhuǎn)檢測裝置包括被檢測部（132）和檢測部（134）。被檢測部被設(shè)置在旋轉(zhuǎn)部件上，在殼體內(nèi)位于曲柄軸的中心軸線周圍。檢測部檢測被檢測部與旋轉(zhuǎn)部件一同旋轉(zhuǎn)。
【專利說明】 驅(qū)動單元及電動輔助自行車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于電動輔助自行車的驅(qū)動單元和包括該驅(qū)動單元的電動輔助自行車。
【背景技術(shù)】
[0002]近年，提出了通過電動馬達(dá)的驅(qū)動力來協(xié)助騎車人蹬踏板的力(以下稱作“踏力”)的電動輔助自行車。電動輔助自行車包括扭矩檢測裝置。扭矩檢測裝置檢測騎車人蹬踏板時在曲柄軸產(chǎn)生的扭矩。在電動輔助自行車中，當(dāng)預(yù)定的基準(zhǔn)值以上的扭矩持續(xù)產(chǎn)生一定期間時，通過電動馬達(dá)的驅(qū)動力來協(xié)助踏力。
[0003]但是，在電動輔助自行車中，有的除扭矩檢測裝置以外還包括檢測曲柄軸的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)檢測裝置。例如，在特開平8 — 58670號公報中，公開了包括踏力檢測手段和曲柄軸旋轉(zhuǎn)數(shù)傳感器的電動輔助自行車。踏力檢測手段由將根據(jù)踏力的轉(zhuǎn)矩變換為軸方向的位移的扭矩一位移變換手段和輸出與位移對應(yīng)的電信號的行程傳感器構(gòu)成。扭矩一位移變換手段通過使在與曲柄軸一體地旋轉(zhuǎn)的滑塊內(nèi)部的端面形成的凸?fàn)畹耐馆喢婧驮隍?qū)動部件的端面形成的凹狀的凸輪面卡合來構(gòu)成。曲柄軸旋轉(zhuǎn)數(shù)傳感器光學(xué)地或磁地檢測形成在結(jié)合曲柄軸和扭桿的頭部的墊圈的外周的齒輪來輸出檢測脈沖。
[0004]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:特開平8 - 58670號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明所要解決的問題
[0008]如上所述，在電動輔助自行車中，通過電動馬達(dá)的驅(qū)動力來協(xié)助踏力。為了進(jìn)行與騎車人的踩踏相對應(yīng)的協(xié)助，例如，考慮扭矩檢測裝置以外還設(shè)置旋轉(zhuǎn)檢測裝置，并且使該旋轉(zhuǎn)檢測裝置的檢測分辨率提高。
[0009]在上述公報中，為了使曲柄軸旋轉(zhuǎn)數(shù)傳感器的檢測分辨率提高需要增加齒輪的數(shù)量。但是，在上述公報中，齒輪被形成在結(jié)合曲柄軸和扭桿的頭部的墊圈上。因此，難以增加齒輪的數(shù)量來使檢測分辨率提高。
[0010]本發(fā)明的目的在于，在用于電動輔助自行車、扭矩檢測裝置以外還包括旋轉(zhuǎn)檢測裝置的驅(qū)動單元中，使旋轉(zhuǎn)檢測裝置的檢測分辨率提高。
[0011]另外，本發(fā)明的目的在于提供一種包括上述驅(qū)動單元的電動輔助自行車。
[0012]用于解決問題的手段及發(fā)明效果
[0013]本發(fā)明的驅(qū)動單元用于電動輔助自行車，包括:殼體、曲柄軸、磁致伸縮式的扭矩檢測裝置、旋轉(zhuǎn)部件和磁式的旋轉(zhuǎn)檢測裝置。
[0014]曲柄軸貫穿殼體而被配置。扭矩檢測裝置被配置在殼體內(nèi)，檢測曲柄軸上產(chǎn)生的扭矩。旋轉(zhuǎn)部件包括扭矩檢測裝置，被與曲柄軸配置在同軸上并且與曲柄軸一同旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)檢測裝置被配置在殼體內(nèi)，檢測曲柄軸的旋轉(zhuǎn)。
[0015]旋轉(zhuǎn)部件包括連結(jié)軸部和輸出軸部。連結(jié)軸部被配置在旋轉(zhuǎn)部件的軸方向一方的端部，在殼體內(nèi)與曲柄軸連結(jié)。輸出軸部被配置在旋轉(zhuǎn)部件的軸方向另一方的端部，安裝驅(qū)動鏈輪。
[0016]旋轉(zhuǎn)檢測裝置包括被檢測部和檢測部。被檢測部被設(shè)置在旋轉(zhuǎn)部件上，在殼體內(nèi)位于曲柄軸的中心軸線周圍。檢測部檢測被檢測部與旋轉(zhuǎn)部件一同旋轉(zhuǎn)。在曲柄軸的軸方向上，被檢測部被設(shè)置在與扭矩檢測裝置不同的位置處。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動單元，能夠使旋轉(zhuǎn)檢測裝置的檢測分辨率提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的電動輔助自行車的簡要構(gòu)成的右視圖；
[0019]圖2是表示驅(qū)動單元和從動鏈輪的簡要構(gòu)成的圖；
[0020]圖3是在圖2中的III — III線截面圖；
[0021]圖4是插入了曲柄軸的旋轉(zhuǎn)部件的側(cè)視圖；
[0022]圖5是插入了曲柄軸的旋轉(zhuǎn)部件的截面圖；
[0023]圖6是放大表不圖5的一部分的截面圖；
[0024]圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的電動輔助自行車包括的驅(qū)動單元的截面圖；
[0025]圖8是放大表示圖7的一部分的截面圖；
[0026]圖9是表示根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的電動輔助自行車包括的驅(qū)動單元的截面圖；
[0027]圖10是放大表示圖9的一部分的截面圖；
[0028]圖11是表示根據(jù)本發(fā)明的第四實施方式的電動輔助自行車包括的驅(qū)動單元的截面圖；
[0029]圖12是放大表示圖11的一部分的截面圖；
[0030]圖13是表示根據(jù)本發(fā)明的第五實施方式的電動輔助自行車包括的驅(qū)動單元的截面圖；
[0031]圖14是放大表示圖13的一部分的截面圖。
【具體實施方式】
[0032]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式涉及的驅(qū)動單元和電動輔助自行車進(jìn)行說明。圖中，對相同或相當(dāng)部分附加同一符號，并且不再重復(fù)對該部件的說明。另外，各圖中的構(gòu)成部件的尺寸并非忠實地表示實際的構(gòu)成部件的尺寸和各構(gòu)成部件的尺寸比例。在以下的說明中，前方、后方、左側(cè)和右側(cè)表示從坐在車座18且握著把手16的狀態(tài)的騎車人的角度看到的前方、后方、左側(cè)和右側(cè)。
[0033][第一實施方式]
[0034]參照圖1和圖2，對根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的電動輔助自行車10進(jìn)行說明。圖1是表示電動輔助自行車10的簡要構(gòu)成的右視圖。圖2是表示電動輔助自行車10包括的驅(qū)動單元50和從動鏈輪26的簡要構(gòu)成的圖。[0035][電動輔助自行車的全體構(gòu)成]
[0036]如圖1所示，電動輔助自行車10包括車身框架12、前輪14F、后輪14R、把手16、車座18和驅(qū)動單元50。
[0037]車身框架12包括:頭管12A、下框架12B、座框架12C、支架12D(參照圖2)、一對鏈條撐12E和一對座撐12F。
[0038]頭管12A被配置在電動輔助自行車10的前部，在上下方向上延伸。頭管12A旋轉(zhuǎn)自如地插入柱20中。柱20的上端固定把手18。在柱20的下端固定前叉22。前輪14F能夠旋轉(zhuǎn)地安裝在前叉22的下端。
[0039]下框架12B配置在頭管12A的后方，在前后方向上延伸。下框架12B的前端連接頭管12A。下框架12B的后端連接有在上下方向上延伸的座框架12C的下端部。
[0040]在座框架12C中插入有座管24。在座管24的上端安裝有車座18。
[0041]如圖2所示，支架12D安裝在座框架12C的后方。在支架12D的后方安裝有一對鏈條撐12E。
[0042]如圖1所示，一對鏈條撐12E分別在前后方向上延伸。在一對鏈條撐12E之間配置后輪14R。在各鏈條撐12E的后端能夠旋轉(zhuǎn)地安裝后輪14R。在后輪14R的右側(cè)處配置從動鏈輪26。從動鏈輪26經(jīng)由未圖示的單向離合器來連結(jié)后輪14R。
[0043]一對座撐12F分別在前后方向上延伸。各座撐12F的前端連接在座框架12C的上端部。配置在比后輪14R更右側(cè)的座撐12F的后端連接在配置在比后輪14R更右側(cè)的鏈條撐12E的后端。配置在比后輪14R更左側(cè)的座撐12F的后端連接在配置在比后輪14R更左側(cè)的鏈條撐12E的后端。
[0044]如圖2所示,在支架12D上通過多個金屬固定件28固定有驅(qū)動單元50。驅(qū)動單元50將在后面詳述。
[0045]如圖1和圖2所示，在驅(qū)動單元50包括的驅(qū)動鏈輪58和從動鏈輪26上纏繞有環(huán)狀的鏈條30。
[0046]如圖1所示，在車身框架12上安裝鏈條蓋32。鏈條蓋32覆蓋驅(qū)動單元50和鏈條30。鏈條蓋32包括主蓋32A和副蓋32B。主蓋32A從右側(cè)覆蓋驅(qū)動鏈輪，并且在前后方向上延伸。副蓋32B從右側(cè)覆蓋驅(qū)動單元50的后部。
[0047]如圖1所示，在驅(qū)動單元50包括的曲柄軸54的軸方向一端上安裝有曲柄臂34R的一端部、在軸方向另一端上安裝有曲柄臂34L的一端部。在曲柄臂34R的另一端部安裝踏板36R、在曲柄臂34L的另一端部安裝踏板36L。
[0048]如圖1所示，在座框架12C的后方配置向驅(qū)動單元50供應(yīng)電力的電動馬達(dá)(參照圖3)的電池單元38。電池單元38包括電池和控制部。電池是能夠充電放電的充電電池?？刂撇靠刂齐姵氐某潆姺烹姴⑶冶O(jiān)控電池的輸出電流和剩余容量等。
[0049][驅(qū)動單元]
[0050]接著，參照圖3對驅(qū)動單元50進(jìn)行說明。圖3是表示驅(qū)動單元50的簡要構(gòu)成的縱截面圖，是在圖2中的II1-1II截面圖。
[0051]驅(qū)動單元50包括:殼體52、曲柄軸54、旋轉(zhuǎn)部件56、驅(qū)動力產(chǎn)生部60、輔助鏈輪62和鏈條張緊器64。
[0052]殼體52包括第一殼體部52A和第二殼體部52B。第一殼體部52A和第二殼體部52B從左右方向上被組裝,通過多個金屬固定件66而相互固定。殼體52通過多個金屬固定件28被安裝在支架12D上。
[0053]對殼體52再稍微詳細(xì)地進(jìn)行說明。第一殼體部52A包括重合面53A。第二殼體部52B包括重合面53B。重合面53A和重合面53B是分別相對于曲柄軸54的軸方向垂直的面。在安裝了第一殼體部52A和第二殼體部52B的狀態(tài)下,重合重合面53A和重合面53B。也就是說，第一殼體部52A和第二殼體部52B在曲柄軸54的軸方向上重合。
[0054]分別通過鑄造成形第一殼體部52A和第二殼體部52B。在本實施方式中，分別通過壓鑄成形第一殼體部52A和第二殼體部52B。
[0055]在殼體52的前端部，在左右方向上貫穿殼體52來配置曲柄軸54。曲柄軸54被第一軸承68L和第二軸承68R能夠旋轉(zhuǎn)地支撐。第一軸承68L被配置在比旋轉(zhuǎn)部件56更靠曲柄軸54的軸方向一端側(cè)(左端側(cè))，被固定在第一殼體部52A上。第二軸承68R被配置在比第一軸承68L更靠曲柄軸54的軸方向另一端側(cè)(右端側(cè))，被固定在第二殼體部52B上。
[0056]這里，在本實施方式中，第一殼體部52A和第二殼體部52B分別通過壓鑄成形。因此，在第一殼體部52A中支撐第一軸承68L的部分的附近，形成用于使剝離變?nèi)菀椎膬A斜面55A，在第二殼體部52B中靠近支撐第二軸承68R的部分的附近，形成用于使剝離變?nèi)菀椎膬A斜面55B。
[0057]曲柄軸54通過貫穿旋轉(zhuǎn)部件56而配置。驅(qū)動鏈輪58被配置在殼體52的外側(cè)并且在比殼體52更右側(cè)，與旋轉(zhuǎn)部件56 —同旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)部件56的詳細(xì)將在后面敘述。
[0058]驅(qū)動力產(chǎn)生部60在殼體52內(nèi)配置在比曲柄軸54更靠后方。驅(qū)動力產(chǎn)生部60包括電動馬達(dá)60A和輸出部件60B。
[0059]電動馬達(dá)60A基于從未圖示的控制裝置輸出的控制信號來產(chǎn)生用于協(xié)助電動輔助自行車10的行駛的輔助驅(qū)動力。另外，電動馬達(dá)60A根據(jù)騎車人選擇的協(xié)助模式來使輔助驅(qū)動力變化。
[0060]電動馬達(dá)60A包括:定子70、轉(zhuǎn)子72和旋轉(zhuǎn)軸74。定子70固定在第一殼體部52A上。在第一殼體部52A上安裝有從左側(cè)覆蓋電動馬達(dá)60A的蓋76。轉(zhuǎn)子72配置在定子70的內(nèi)側(cè)。旋轉(zhuǎn)軸74貫穿轉(zhuǎn)子72而被配置，并被固定在轉(zhuǎn)子72上。旋轉(zhuǎn)軸74被軸承78L、78R能夠旋轉(zhuǎn)地支撐。軸承78L被配置在比轉(zhuǎn)子72更靠軸方向一端側(cè)(左端側(cè))，并被固定在蓋76上。軸承78R被轉(zhuǎn)子配置在比轉(zhuǎn)子72更靠軸方向另一端側(cè)(右端側(cè))，并被固定在第一殼體部52A上。在旋轉(zhuǎn)軸74的軸方向另一端部上形成齒輪74A。
[0061]輸出部件60B在殼體52內(nèi)比曲柄軸54更靠后方配置。輸出部件60B包括:輸出軸80和輸出齒輪82。
[0062]輸出軸80配置在比旋轉(zhuǎn)軸74更靠后方。輸出軸80被軸承84L、84R能夠旋轉(zhuǎn)地支撐。軸承84L被配置在輸出軸80的軸方向一端(左端),并被固定在第一殼體部52A上。軸承84R被配置在比軸承84L更靠輸出軸80的軸方向另一端側(cè)(右端側(cè))，并被固定在第二殼體部52B上。
[0063]輸出軸80貫穿輸出齒輪82而配置。輸出齒輪82配置在軸承84L和軸承84R之間。輸出齒輪82與齒輪74A咬合。由此，電動馬達(dá)60A中產(chǎn)生的輔助驅(qū)動力從旋轉(zhuǎn)軸74被傳遞到輸出齒輪82。其結(jié)果是，輸出齒輪82旋轉(zhuǎn)。這里，旋轉(zhuǎn)軸64向前轉(zhuǎn)的方向旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果是，輸出齒輪82后轉(zhuǎn)。[0064]輸出軸80和輸出齒輪82之間設(shè)置有棘輪機(jī)構(gòu)86。其結(jié)果是，雖然輸出齒輪82的后轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)力被傳遞到輸出軸80，但是輸出齒輪82的前轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)力不被傳遞到輸出軸80。
[0065]輔助鏈輪62被固定在輸出軸80的軸方向另一端部上，被配置在殼體52的外側(cè)并且比殼體52更右側(cè)。電動馬達(dá)60A中產(chǎn)生的輔助驅(qū)動力被從輸出軸80傳遞到輔助鏈輪62。其結(jié)果是，輔助鏈輪62后轉(zhuǎn)。
[0066]鏈條張緊器64配置在第二殼體部52B的右側(cè)面的后端部。如圖2所示，鏈條張緊器64的一端經(jīng)由張緊彈簧88被安裝在第二殼體部52B。鏈條張緊器64的另一端通過支撐螺栓90被能夠旋轉(zhuǎn)地安裝到第二殼體部52B。在鏈條張緊器64上設(shè)有能夠相對于支撐螺栓64A旋轉(zhuǎn)的張緊鏈輪64B。在張緊鏈輪64B上纏繞著鏈條30。鏈條30向后方壓張緊鏈輪64B。因此，鏈條30被給予適度的張力。
[0067][旋轉(zhuǎn)部件]
[0068]接著，參照圖4?圖6對旋轉(zhuǎn)部件56進(jìn)行說明。圖4是插入了曲柄軸54的旋轉(zhuǎn)部件56的側(cè)視圖。圖5是插入了曲柄軸54的旋轉(zhuǎn)部件56的截面圖。圖6是放大示出圖5的一部分的截面圖。
[0069]如圖4和圖5所示，旋轉(zhuǎn)部件56被與曲柄軸54配置在同軸上并且與曲柄軸54 —同旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)部件56包括連結(jié)軸部56A、扭矩檢測裝置56B和單向離合器56C。
[0070]連結(jié)軸部56A被配置在旋轉(zhuǎn)部件56的軸方向一方的端部(左端部)，位于殼體52內(nèi)(參照圖3)。連結(jié)軸部56A如圖5所示，具有圓柱狀。在連結(jié)軸部56A上插入曲柄軸54。連結(jié)軸部56A與曲柄軸54同軸地配置。
[0071]如圖5和圖6所示，在連結(jié)軸部56A的軸方向一端部的內(nèi)周上形成鋸齒92。鋸齒92與形成在曲柄軸54的外周面上的鋸齒54A咬合。由此，連結(jié)軸部56A被連接到曲柄軸54。其結(jié)果是，無論曲柄軸54向前轉(zhuǎn)方向和后轉(zhuǎn)方向中的哪一方向旋轉(zhuǎn)，連結(jié)軸部56A都與曲柄軸54 —同旋轉(zhuǎn)。在連結(jié)軸部56A的軸方向另一端部和曲柄軸54之間配置滑動軸承106。
[0072]如圖3所示，扭矩檢測裝置56B被設(shè)置在殼體52內(nèi)，檢測當(dāng)騎車人蹬踏板36R、36L(參照圖1)時在曲柄軸54上產(chǎn)生的扭矩。扭矩檢測裝置56B被設(shè)置在連結(jié)軸部56A。扭矩檢測裝置56B是磁致伸縮式的扭矩傳感器。扭矩檢測裝置56B如圖5和圖6所示，包括:安裝軸部94、線圈96、檢測部98和罩100。
[0073]如圖5和圖6所示，安裝軸部94被安裝在連結(jié)軸部56A的外周面上，相對連結(jié)軸部56A旋轉(zhuǎn)。也就是說，安裝軸部94不與連結(jié)軸部56A—同旋轉(zhuǎn)。線圈96配置在安裝軸部94的外周面上。檢測部98通過檢測由連結(jié)軸部56A的變形引起的線圈96的電壓變化，檢測在曲柄軸54中產(chǎn)生的扭矩。檢測部98將檢測的扭矩向控制裝置(未圖示)輸出?？刂蒲b置參照檢測部98輸出的扭矩，來把握騎車人的踩踏的狀態(tài)并控制電動馬達(dá)60A。罩100防止由外部磁場引起的檢測部98的檢測精度降低。罩100安裝在支撐板101上。支撐板101包括在相對于曲柄軸54的軸方向正交的方向上展開的下表面101A。支撐板101與形成在第一殼體部52A上的卡合片(未圖不)卡合。也就是說,罩100不與連結(jié)軸部56A —同旋轉(zhuǎn)。
[0074]如圖5和圖6所示，單向離合器56C在比扭矩檢測裝置56B更靠驅(qū)動鏈輪58側(cè)，與曲柄軸54同軸地配置。單向離合器56C包括驅(qū)動部件102和從動部件104。驅(qū)動部件102包括本體部108和筒部110。
[0075]如圖5和圖6所示，本體部108具有環(huán)形。在本體部108插入曲柄軸54。本體部108與曲柄軸54同軸地配置。
[0076]如圖5和圖6所示，在本體部108的內(nèi)周面上形成有鋸齒112。鋸齒112與形成在連結(jié)軸部56A的軸方向另一端部的外周面上的鋸齒114咬合。由此，本體部108、即驅(qū)動部件102連結(jié)在連結(jié)軸部56A上。其結(jié)果是，無論連結(jié)軸部56A向前轉(zhuǎn)方向和后轉(zhuǎn)方向中的哪一方向旋轉(zhuǎn)，本體部108、即驅(qū)動部件102都與連結(jié)軸部56A—同旋轉(zhuǎn)。換言之，無論曲柄軸54向前轉(zhuǎn)方向和后轉(zhuǎn)方向中的哪個方向旋轉(zhuǎn),驅(qū)動部件102都與曲柄軸54 —同旋轉(zhuǎn)。
[0077]如圖5和圖6所示，筒部110在比本體部108更靠驅(qū)動鏈輪58側(cè)，與本體部108同軸地配置。筒部110是圓柱狀的部件，被與曲柄軸54同軸地配置。筒部110與本體部108一體地形成。
[0078]如圖5和圖6所示，從動部件104具有圓柱狀。在從動部件104插入曲柄軸54。從動部件104被與曲柄軸54同軸地配置，并且被與驅(qū)動部件102同軸地配置。
[0079]如圖5所示，在從動部件104和曲柄軸54之間設(shè)置滑動軸承122、124。由此,從動部件104能夠相對曲柄軸54旋轉(zhuǎn)。在從動部件104和曲柄軸54之間，并且在比所述滑動軸承124更靠軸方向另一端側(cè)配置密封圈126。
[0080]如圖5所示，從動部件104包括從動軸部116和輸出軸部118。從動軸部116在比輸出軸部118更靠驅(qū)動部件102側(cè)，并且與輸出軸部118同軸地配置。從動軸部116與輸出軸部118 —體地形成。
[0081]如圖5和圖6所示，從動軸部116在與曲柄軸54的中心軸線Cl正交的方向上，配置在筒部Iio內(nèi)側(cè)處。在從動軸部116和筒部110之間配置有棘輪機(jī)構(gòu)120。其結(jié)果是，傳遞驅(qū)動部件102的前轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)力被傳遞到從動軸部116、即從動部件104,但是驅(qū)動部件102的后轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)力不被傳遞到從動軸部116、即從動部件104。
[0082]如圖5所示，輸出軸部118被第二軸承68R能夠旋轉(zhuǎn)地支撐。輸出軸部118具有相對于第二軸承68R與驅(qū)動部件102位于相反側(cè)的部分。該部分上安裝有驅(qū)動鏈輪58(參照圖3)。
[0083]也就是說，單向離合器56C雖然允許使驅(qū)動鏈輪58在曲柄軸54的中心軸線Cl周圍向前轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)力被傳遞到驅(qū)動鏈輪58，但是阻止使驅(qū)動鏈輪58向后轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)力被傳遞到驅(qū)動鏈輪58。
[0084][旋轉(zhuǎn)檢測裝置]
[0085]接著，參照圖3對旋轉(zhuǎn)檢測裝置130進(jìn)行說明。旋轉(zhuǎn)檢測裝置130被配置在殼體52內(nèi)，檢測曲柄軸54的旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)檢測裝置130包括作為被檢測部的環(huán)形磁鐵132和檢測部 134。
[0086]環(huán)形磁鐵132具有圓柱狀。環(huán)形磁鐵132例如是鐵氧體粘結(jié)磁體。在環(huán)形磁鐵132中，外周面成為磁極形成面。也就是說，在環(huán)形磁鐵132中，在外周面上在曲柄軸54的中心軸線Cl周圍交替地形成N極和S極。在環(huán)形磁鐵132中，環(huán)形磁鐵132的磁極數(shù)例如是32?44。環(huán)形磁鐵132的磁化節(jié)距例如是3.5?4.8mm。
[0087]環(huán)形磁鐵132設(shè)置在旋轉(zhuǎn)部件56上。環(huán)形磁鐵132位于比輸出軸部118更靠連結(jié)軸部56A側(cè)、并且在殼體52內(nèi)曲柄軸54的中心軸線Cl周圍。
[0088]環(huán)形磁鐵132設(shè)置在驅(qū)動部件102上。特別地，在本實施方式中，環(huán)形磁鐵132設(shè)置在筒部110。對這點(diǎn)，以下進(jìn)行說明。
[0089]如圖4?圖6所示，驅(qū)動部件102包括安裝面136。安裝面136在比輸出軸部118更靠連結(jié)軸部56A側(cè)，并且在殼體52內(nèi)被配置在曲柄軸54的中心軸線Cl周圍。在本實施方式中，安裝面136是驅(qū)動部件102的外周面，包括本體部108的外周面和筒部110的外周面。也就是說，安裝面136是在曲柄軸54的軸方向上延伸的圓柱狀面。
[0090]驅(qū)動部件102插入環(huán)形磁鐵132中，接合環(huán)形磁鐵132的內(nèi)周面和驅(qū)動部件102的外周面(安裝面136)。由此，環(huán)形磁鐵132安裝在安裝面136上。
[0091]這里，安裝面136中包含筒部110的外周面。通過在筒部110的外周面上安裝環(huán)形磁鐵132，在筒部110上設(shè)置環(huán)形磁鐵132。
[0092]另外，如圖5和圖6所示，驅(qū)動部件102具有突起109。突起109在與曲柄軸54的中心軸線Cl正交的方向上從安裝面136向外側(cè)突出。當(dāng)如上所述地在安裝面136上安裝環(huán)形磁鐵132時，環(huán)形磁鐵132與突起109在曲柄軸54的軸方向上接觸。由此顯而易見地，在本實施方式中，驅(qū)動部件102從筒部110側(cè)插入環(huán)形磁鐵132中。
[0093]另外，在如上所述地在安裝面136上安裝了環(huán)形磁鐵132的狀態(tài)下，如圖4所示，環(huán)形磁鐵132位于比第一軸承68L和第二軸承68R的間隔距離LI的中點(diǎn)LC更靠第二軸承68R側(cè)。也就是說，環(huán)形磁鐵132在比第一軸承68L更靠第二軸承68R側(cè)，被設(shè)置在在旋轉(zhuǎn)部件56上。
[0094]另外，在如上所述地在安裝面136上安裝了環(huán)形磁鐵132的狀態(tài)下，如圖3所示，環(huán)形磁鐵132的至少一部分位于比第一殼體部52A和第二殼體部52B的重合面53A、53B更靠第二軸承68R側(cè)。
[0095]另外，在如上所述地在安裝面136上安裝了環(huán)形磁鐵132的狀態(tài)下，如圖3所示，環(huán)形磁鐵132在曲柄軸54的軸方向上被配置在比第二軸承68R更靠重合面53A、53B偵U。
[0096]檢測部134檢測環(huán)形磁鐵132與旋轉(zhuǎn)部件56 —同旋轉(zhuǎn)。在本實施方式中，檢測部134檢測伴隨著環(huán)形磁鐵132與旋轉(zhuǎn)部件56 —同旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的磁場的變化。也就是說，在本實施方式中，旋轉(zhuǎn)檢測裝置130是磁式的旋轉(zhuǎn)檢測傳感器。
[0097]環(huán)形磁鐵132在旋轉(zhuǎn)部件56中設(shè)置在與曲柄軸54 —同旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動部件102上。因此，通過檢測伴隨著環(huán)形磁鐵132的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的磁場的變化，來檢測曲柄軸54的旋轉(zhuǎn)。檢測部134將檢測的曲柄軸54的旋轉(zhuǎn)輸出到控制裝置(未圖示)?？刂蒲b置不僅參照檢測部98檢測的扭矩而且還參照檢測部134檢測的曲柄軸54的旋轉(zhuǎn)，來把握騎車人的踩踏的狀態(tài)并控制電動馬達(dá)60A。
[0098]檢測部134是單片孔IC (one-chip hole IC),包括2個檢測元件。由此,能夠檢測環(huán)形磁鐵132的橫向磁場和縱向磁場。其結(jié)果是，能夠判定環(huán)形磁鐵132正在向前轉(zhuǎn)方向和逆轉(zhuǎn)方向中的哪個方向旋轉(zhuǎn)。
[0099]檢測部134設(shè)置在基板138上?；?38與安裝控制電動馬達(dá)60A的控制裝置的基板分開地配置?；?38被安裝在第一殼體部52A上。在該狀態(tài)下，檢測部134在與曲柄軸54的中心軸線Cl正交的方向上，被配置在比環(huán)形磁鐵132更靠外側(cè)。檢測部134相對于環(huán)形磁鐵132的磁極形成面(外周面)，在與曲柄軸54的中心軸線Cl正交的方向上對向配置。
[0100]在電動輔助自行車10中，通過騎車人蹬踏板36L、36R，曲柄軸54向前轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)曲柄軸54向前轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時，連結(jié)軸部56A向前轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)連結(jié)軸部56A向前轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動部件102向前轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)驅(qū)動部件102向前轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時，從動部件104向前轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)驅(qū)動部件102向后轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時，也就是說，當(dāng)曲柄軸54向后轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動部件102相對從動部件104旋轉(zhuǎn)。當(dāng)從動部件104向前轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時,驅(qū)動鏈輪58向前轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動鏈輪58的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由鏈條30傳遞到從動鏈輪26。
[0101]通過騎車人蹬踏板36L、36R，在曲柄軸54上產(chǎn)生扭矩。在曲柄軸54上產(chǎn)生的扭矩通過扭矩檢測裝置56B來檢測。當(dāng)在曲柄軸54產(chǎn)生的扭矩超過所預(yù)定的基準(zhǔn)值的狀態(tài)持續(xù)一定期間以上時，電動馬達(dá)60A的轉(zhuǎn)子72，也就是說，旋轉(zhuǎn)軸74向前轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸74向前轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時，輸出齒輪82向后轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)輸出齒輪82向后轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時，輸出軸80向后轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)輸出軸80向后轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時，輔助鏈輪62向后轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。輔助鏈輪62的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由鏈條30傳遞到從動鏈輪26。其結(jié)果是，協(xié)助騎車人的踩踏。
[0102]這里，在電動輔助自行車10中，旋轉(zhuǎn)檢測裝置130檢測曲柄軸54的旋轉(zhuǎn)。因此，能夠不僅參照在曲柄軸54上產(chǎn)生的扭矩而且還參照曲柄軸54的旋轉(zhuǎn)來把握騎車人的踩踏的狀態(tài)。其結(jié)果是，由于變得能夠準(zhǔn)確地把握騎車人的踩踏的狀態(tài)，因此例如變得能夠容易地檢測故障或進(jìn)行更準(zhǔn)確的協(xié)助。
[0103]另外，電動輔助自行車10中包括驅(qū)動單元50。驅(qū)動單元50包括:殼體52、曲柄軸54、扭矩檢測裝置56B、旋轉(zhuǎn)部件56和旋轉(zhuǎn)檢測裝置130。
[0104]曲柄軸54貫穿殼體52而配置。扭矩檢測裝置56B被配置在殼體52內(nèi)，檢測在曲柄軸54中產(chǎn)生的扭矩。旋轉(zhuǎn)部件56包括扭矩檢測裝置56B，被與曲柄軸54配置在同軸上并且與曲柄軸54 —同旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)檢測裝置130被配置在殼體52上，檢測曲柄軸54的旋轉(zhuǎn)。
[0105]旋轉(zhuǎn)部件56包括連結(jié)軸部56A和輸出軸部118。連結(jié)軸部56A被配置在旋轉(zhuǎn)部件56的軸方向一方的端部，在殼體52內(nèi)被連結(jié)在曲柄軸54上。輸出軸部118被配置在旋轉(zhuǎn)部件56的軸方向另一方的端部，安裝驅(qū)動鏈輪58。
[0106]旋轉(zhuǎn)檢測裝置130包括被檢測部(環(huán)形磁鐵132)和檢測部134。環(huán)形磁鐵132被設(shè)置在旋轉(zhuǎn)部件56上，在殼體52內(nèi)位于曲柄軸54的中心軸線周圍。檢測部134檢測環(huán)形磁鐵132與旋轉(zhuǎn)部件56 —同旋轉(zhuǎn)。環(huán)形磁鐵132在曲柄軸54的軸方向上，被設(shè)置在與扭矩檢測裝置56B不同的位置處。
[0107]在上述構(gòu)成中，環(huán)形磁鐵132被設(shè)置在旋轉(zhuǎn)部件56上。因此，與環(huán)形磁鐵132直接安裝在曲柄軸54的外周面的情況相比，能夠增大環(huán)形磁鐵132的內(nèi)徑和外徑。其結(jié)果是，能夠增加環(huán)形磁鐵132的磁極數(shù)。當(dāng)環(huán)形磁鐵132的磁極數(shù)增加時，檢測部134檢測曲柄軸54的旋轉(zhuǎn)的精度，也就是說，檢測部134的檢測分辨率提高。其結(jié)果是，變得更容易把握騎車人的踩踏的狀態(tài)。
[0108]另外，當(dāng)環(huán)形磁鐵132直接安裝在曲柄軸54的外周面上時，為了確保在曲柄軸54中安裝環(huán)形磁鐵132的位置，需要在軸方向上延長曲柄軸54。在上述構(gòu)成中，由于環(huán)形磁鐵132被設(shè)置在旋轉(zhuǎn)部件56上，因此不需要確保在曲柄軸54中安裝環(huán)形磁鐵132的位置。其結(jié)果是，與環(huán)形磁鐵132直接安裝在曲柄軸54的外周面上的情況相比，能夠縮短曲柄軸54的軸方向長度。
[0109]旋轉(zhuǎn)部件56還包括單向離合器56C。單向離合器56C被配置在比扭矩檢測裝置56B更靠驅(qū)動鏈輪58側(cè)。單向離合器56C配置為將使驅(qū)動鏈輪58在曲柄軸54的中心軸線Cl周圍向單方向(前轉(zhuǎn)方向)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)力傳遞到驅(qū)動鏈輪58，并且不將使驅(qū)動鏈輪58向與前轉(zhuǎn)方向相反的方向(逆轉(zhuǎn)方向)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)力傳遞到驅(qū)動鏈輪58。扭矩檢測裝置56B安裝在連結(jié)軸部56A上。單向離合器56C包括與曲柄軸54—同旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動部件102。被檢測部(環(huán)形磁鐵132)被設(shè)置在驅(qū)動部件102和連結(jié)軸部56A中的任一者上。也就是說，被檢測部(環(huán)形磁鐵132)被安裝在與曲柄軸54 —同旋轉(zhuǎn)的部件上。
[0110]在上述構(gòu)成中，能夠增大環(huán)形磁鐵132的內(nèi)徑和外徑來增加環(huán)形磁鐵132的磁極數(shù)。其結(jié)果是，能夠提高檢測部134的檢測分辨率。
[0111]被檢測部(環(huán)形磁鐵132)設(shè)置在驅(qū)動部件102上。此時，環(huán)形磁鐵132配置在比扭矩檢測裝置56B更靠驅(qū)動鏈輪58側(cè)。在殼體52內(nèi)，在比扭矩檢測裝置56B更靠驅(qū)動鏈輪58側(cè)所形成的空間比在相對扭矩檢測裝置56與驅(qū)動鏈輪58相反側(cè)所形成的空間更大。其理由是因為需要配置輸出軸部118。因此，能夠增大環(huán)形磁鐵132的內(nèi)徑和外徑來增加環(huán)形磁鐵132的磁極數(shù)。其結(jié)果是，能夠提高檢測部134的檢測分辨率。
[0112]單向離合器56C還包括從動部件104。從動部件104在與曲柄軸54的中心軸線Cl正交的方向上配置在比驅(qū)動部件102更靠內(nèi)側(cè)。驅(qū)動部件102包括筒部110，所述筒部110在與曲柄軸54的中心軸線Cl正交的方向上，位于比從動部件104更靠外側(cè)。被檢測部(環(huán)形磁鐵132)的至少一部分被設(shè)置在筒部110上。
[0113]在上述構(gòu)成中，能夠增大環(huán)形磁鐵132的內(nèi)徑和外徑來增加環(huán)形磁鐵132的磁極數(shù)。其結(jié)果是，能夠提高檢測部134的檢測分辨率。
[0114]此外，在上述構(gòu)成中，在與曲柄軸54的中心軸線Cl正交的方向上，在單向離合器56C的外側(cè)配置環(huán)形磁鐵132。換言之，在與曲柄軸54的中心軸線Cl正交的方向上，在伴隨著曲柄軸54的旋轉(zhuǎn)而發(fā)揮規(guī)定的功能的部件的外側(cè)配置環(huán)形磁鐵132。因此，與將環(huán)形磁鐵132和伴隨著曲柄軸54而發(fā)揮規(guī)定的功能的部件排列在曲柄軸54的軸方向上的情況相比，能夠縮短曲柄軸54的軸方向的長度。
[0115]從動部件104包括安裝驅(qū)動鏈輪58的輸出軸部118。此時，能夠靠近驅(qū)動鏈輪58來配置環(huán)形磁鐵132。在殼體52內(nèi)，靠近驅(qū)動鏈輪58的空間比遠(yuǎn)離驅(qū)動鏈輪58的空間更大。因此，能夠增大環(huán)形磁鐵132的內(nèi)徑和外徑來增加環(huán)形磁鐵132的磁極數(shù)。其結(jié)果是，能夠提高檢測部134的檢測分辨率。
[0116]驅(qū)動單元50還包括第一軸承68L和第二軸承68R。第一軸承68L被配置在曲柄軸54的軸方向一端側(cè)，能夠旋轉(zhuǎn)地支撐曲柄軸54。第二軸承68R被配置在曲柄軸54的軸方向另一端側(cè)，能夠旋轉(zhuǎn)地支撐旋轉(zhuǎn)部件54 (輸出軸部118)。被檢測部(環(huán)形磁鐵132)在比第一軸承68L更靠第二軸承68R側(cè)被設(shè)置在旋轉(zhuǎn)部件56上。
[0117]此時，第二軸承68R的內(nèi)徑變得比第一軸承68L的內(nèi)徑更大。因此，在殼體50內(nèi)，與靠近第一軸承68L的空間相比，靠近第二軸承68R的空間變得更大。其結(jié)果是，由于能夠增大環(huán)形磁鐵132的內(nèi)徑和外徑來增加環(huán)形磁鐵132的磁極數(shù)，因此能夠提高檢測部134的檢測分辨率。
[0118]環(huán)形磁鐵132的外徑比第二軸承68R的外徑更小(參照圖3)。在環(huán)形磁鐵132的外徑比第二軸承68R的外徑更大的情況下，當(dāng)將第二軸承68R安裝到第二殼體部52B時，環(huán)形磁鐵132在第二殼體部52B內(nèi)有可能接觸到其它部件。但是，在環(huán)形磁鐵132比第二軸承68R的外徑更小的情況下，當(dāng)將第二軸承68R安裝到第二殼體部52B時，能夠避免環(huán)形磁鐵132在第二殼體部52B內(nèi)與其它部件接觸。
[0119]這里，第二軸承68R的外徑比第一軸承68L的外徑更大。因此，如果將環(huán)形磁鐵132配置在第二軸承68R的附近，則與將環(huán)形磁鐵132配置在第一軸承68L的附近時相比，能夠增大環(huán)形磁鐵132的直徑。
[0120]驅(qū)動單元50還包括第一軸承68L和第二軸承68R。第一軸承68L被配置在曲柄軸54的軸方向一端側(cè)，能夠旋轉(zhuǎn)地支撐曲柄軸54。第二軸承68R被配置在曲柄軸54的軸方向另一端側(cè)，能夠旋轉(zhuǎn)地支撐旋轉(zhuǎn)部件56。第二軸承68R的外徑比第一軸承68L的外徑更大。
[0121]被檢測部(環(huán)形磁鐵132)被設(shè)置在由具有比第一軸承68L更大的外徑的第二軸承68R支撐的旋轉(zhuǎn)部件56上。因此，能夠利用第二軸承68R附近寬敞的空間來增大環(huán)形磁鐵132的直徑。其結(jié)果是，檢測分辨率提高。
[0122]殼體52包括在曲柄軸54的軸方向上所覆蓋的第一殼體部52A和第二殼體部52B。第二殼體部52B支撐在第二軸承68R上。被檢測部(環(huán)形磁鐵132)的至少一部分位于比第一殼體部52A和第二殼體部52B的重合面53A、53B更靠第二殼體部52B側(cè)(參照圖3)。
[0123]此時，能夠?qū)h(huán)形磁鐵132配置在第二軸承68R附近寬敞的空間內(nèi)。因此，能夠增大環(huán)形磁鐵132的直徑。其結(jié)果是，檢測分辨率提高。
[0124]被檢測部(環(huán)形磁鐵132)在曲柄軸54的軸方向上配置在比第二軸承68R更靠重合面53A、53B側(cè)(參照圖3)。
[0125]在這種情況下，能夠?qū)h(huán)形磁鐵132配置在第二軸承68R附近寬敞的空間內(nèi)。因此，能夠增大環(huán)形磁鐵132的直徑。其結(jié)果是，檢測分辨率提高。
[0126]第二殼體部52B通過鑄造(在本實施方式中為壓鑄)而成形。因此，在第二殼體部52B中在支撐第二軸承68R的部分的附近，形成傾斜面55B。其結(jié)果是，在第二殼體部52內(nèi)越靠近重合面53B，越形成寬敞的空間。由于能夠在寬敞的空間內(nèi)配置環(huán)形磁鐵132，因此能夠增大環(huán)形磁鐵132的直徑。其結(jié)果是，檢測分辨率提高。
[0127]旋轉(zhuǎn)部件56還包括安裝面136。安裝面136被配置在比輸出軸部118更靠連結(jié)軸部56A側(cè)并且在殼體52內(nèi)在曲柄軸54的中心軸線Cl周圍。被檢測部(環(huán)形磁鐵132)被安裝在安裝面136上。
[0128]此時，能夠?qū)h(huán)形磁鐵132和旋轉(zhuǎn)部件56分開制造。其結(jié)果是，變得容易調(diào)整在殼體52內(nèi)的環(huán)形磁鐵132和檢測部134的位置關(guān)系。
[0129]安裝面136是在曲柄軸54的軸方向上延伸的圓柱狀面。此時，在與曲柄軸54的中心軸線Cl正交的方向上，能夠在環(huán)形磁鐵132的磁極形成面上對向配置檢測部134。
[0130]旋轉(zhuǎn)部件56還包括突起109。突起109在與曲柄軸54的中心軸線Cl正交的方向上從安裝面136向外側(cè)突出。當(dāng)被檢測部(環(huán)形磁鐵132)被安裝到安裝面136上時，環(huán)形磁鐵132在曲柄軸54的軸方向上與突起109接觸。
[0131]此時，能夠規(guī)定在曲柄軸54的軸方向上的環(huán)形磁鐵132和驅(qū)動部件102的相對的位置關(guān)系。其結(jié)果是，將環(huán)形磁鐵132組裝到驅(qū)動部件102的工作的效率提高。[0132][第二實施方式]
[0133]接著，參照圖7和圖8對本發(fā)明的第二實施方式進(jìn)行說明。圖7是根據(jù)第二實施方式的電動輔助自行車包括的驅(qū)動單元50A的截面圖。圖8是放大示出圖7的一部分的截面圖。
[0134]如圖7所示，在驅(qū)動單元50A中，與驅(qū)動單元50相比，未設(shè)置輔助鏈輪62。輸出部件60B在比旋轉(zhuǎn)部件56更靠前方配置。旋轉(zhuǎn)軸74在比輸出部件60B更靠前方配置。
[0135]如圖7所示，驅(qū)動單元50A代替輸出軸80而包括輸出軸80A。在輸出軸80A上形成齒輪81。
[0136]如圖7所示，驅(qū)動單元50A代替從動部件104而包括從動部件104A。從動部件104A包括輸入齒輪140。輸入齒輪140被與輸出軸部118同軸地配置，在與曲柄軸54的中心軸線Cl正交的方向上，位于輸出軸部118的外側(cè)。輸入齒輪140與輸出軸部118 —體地形成。輸入齒輪140與齒輪81咬合。
[0137]如圖7和圖8所示，在驅(qū)動單元50A中，代替環(huán)形磁鐵132而設(shè)置環(huán)形磁鐵132A和支撐部件142。環(huán)形磁鐵132A具有圓環(huán)板形狀。在環(huán)形磁鐵132A中，軸方向的端面成為磁極形成面。也就是說，在環(huán)形磁鐵132A中，在軸方向的端面中在曲柄軸54的中心軸線Cl周圍交替地形成N極和S極。
[0138]如圖7和圖8所示，支撐部件142包括筒部144和圓環(huán)部146。筒部144在曲柄軸54的軸方向上延伸。筒部144固定在筒部110的外周面上。作為將筒部144固定在筒部110的外周面上的方法，例如是壓入或接合。
[0139]如圖7和圖8所示，圓環(huán)部146在筒部144的軸方向一端與筒部144同軸地配置。圓環(huán)部146與筒部144 一體地形成。圓環(huán)部146含有安裝面136A。安裝面136A是圓環(huán)部146的軸方向的端面，是在與曲柄軸54的中心軸線Cl正交的方向上展開的環(huán)狀面。安裝面136A是與基板148的厚度方向的端面平行的平面。
[0140]在本實施方式中，通過在驅(qū)動部件102上安裝支撐部件142，旋轉(zhuǎn)部件56含有安裝面 136A。
[0141]如圖7和圖8所示，在驅(qū)動單元50A中，圓環(huán)部146和環(huán)形磁鐵132A在曲柄軸54的軸方向上重合。在該狀態(tài)下，接合環(huán)形磁鐵132A的軸方向的端面和安裝面136A。
[0142]如圖7和圖8所示，在驅(qū)動單元50A中，在基板148上配置檢測部134。在基板148上安裝控制電動馬達(dá)60A控制的控制裝置(未圖示)。也就是說，在本實施方式中，可以不在安裝上述控制裝置的基板之外、另行設(shè)置用于配置檢測部134的基板。
[0143]在這樣的電動輔助自行車中，通過騎車人蹬踏板36L、36R，曲柄軸54向前轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)曲柄軸54向前轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時，連結(jié)軸部56A向前轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)連結(jié)軸部56A向前轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動部件102向前轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)驅(qū)動部件102向前轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時，從動部件104向前轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。此外，當(dāng)驅(qū)動部件102向后轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時，也就是說，當(dāng)曲柄軸54向后轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動部件102相對從動部件104旋轉(zhuǎn)。當(dāng)從動部件104向前轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動鏈輪58向前轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動鏈輪58的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由鏈條30傳遞到從動鏈輪26。
[0144]通過騎車人蹬踏板36L、36R，曲柄軸54上產(chǎn)生扭矩。曲柄軸54上產(chǎn)生的扭矩通過扭矩檢測裝置56B來檢測。當(dāng)曲柄軸54上產(chǎn)生的扭矩超過所預(yù)定的基準(zhǔn)值的狀態(tài)持續(xù)一定期間以上時，電動馬達(dá)60A的轉(zhuǎn)子72、即旋轉(zhuǎn)軸74向前轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸74向前轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時，輸出齒輪82向后轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)輸出齒輪82向后轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時，輸出軸80向后轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)輸出軸80向后轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時，輸入齒輪140向前轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)輸入齒輪140向前轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動鏈輪58向前轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果是，協(xié)助騎車人的踩踏。
[0145]在包括上述的驅(qū)動單元50A的電動輔助自行車中，旋轉(zhuǎn)部件56包括環(huán)狀面。環(huán)狀面在相對于曲柄軸54的軸方向正交的方向上展開。環(huán)狀面是安裝面136A。
[0146]此時，在曲柄軸54的軸方向上，能夠在環(huán)形磁鐵132的磁極形成面上對向配置檢測部134。
[0147]另外，在本實施方式中，設(shè)有輸入齒輪140。因此，在第二殼體部52B內(nèi)且在第二軸承68R的附近容易確保寬敞的空間。其結(jié)果是，能夠增大環(huán)形磁鐵132的直徑來提高檢測分辨率。
[0148]特別地，在本實施方式中，輸入齒輪140比第二軸承68R的外徑更大。因此，在第二殼體部52B內(nèi)且在第二軸承68R的附近，變得更容易確保寬敞的空間。
[0149][第三實施方式]
[0150]接著，參照圖9和圖10對本發(fā)明的第三實施方式進(jìn)行說明。圖9是根據(jù)第三實施方式的電動輔助自行車包括的驅(qū)動單元50B的截面圖。圖10是放大示出圖9的一部分的截面圖。
[0151]如圖9所示,驅(qū)動單元50B與根據(jù)第二實施方式的驅(qū)動單元50A相比,代替旋轉(zhuǎn)檢測裝置130而包括旋轉(zhuǎn)檢測裝置150。
[0152]如圖9和圖10所示，在旋轉(zhuǎn)檢測裝置150中，未設(shè)置環(huán)形磁鐵132A。替代地，在作為環(huán)狀部的圓環(huán)部146中，形成有多個裂縫147。多個裂縫147在曲柄軸54的中心軸線Cl的周圍等間隔地形成。
[0153]如圖9和圖10所示，在旋轉(zhuǎn)檢測裝置150中，未設(shè)置檢測部134。替代地，設(shè)有發(fā)光部152和作為檢測部的受光部154。
[0154]如圖9和圖10所示，發(fā)光部152配置在比圓環(huán)部144更靠曲柄軸54的軸方向另一方側(cè)。受光部154配置在比圓環(huán)部144更靠曲柄軸54的軸方向一方側(cè)。
[0155]受光部154檢測發(fā)光部152發(fā)出的光。這里，當(dāng)圓環(huán)部146旋轉(zhuǎn)時，在形成著裂縫147的位置處，受光部154能夠檢測發(fā)光部152發(fā)出的光，在未形成裂縫147的位置處，受光部154不能檢測發(fā)光部152發(fā)出的光。因此，受光部154能夠檢測旋轉(zhuǎn)部件56的旋轉(zhuǎn)。也就是說，在本實施方式中，旋轉(zhuǎn)檢測裝置150是光學(xué)式的旋轉(zhuǎn)檢測傳感器，圓環(huán)部146作為被檢測部發(fā)揮功能。
[0156]在包括上述驅(qū)動單元50B的電動輔助自行車中，旋轉(zhuǎn)部件56還包括環(huán)狀部(圓環(huán)部146)。圓環(huán)部146在相對于曲柄軸54的軸方向正交的方向上延伸。圓環(huán)部146是被檢測部。
[0157]即使在這樣的方式中，也能夠檢測曲柄軸54的旋轉(zhuǎn)。
[0158][第四實施方式]
[0159]接著，參照圖11和圖12對本發(fā)明的第四實施方式進(jìn)行說明。圖11是根據(jù)第四實施方式的電動輔助自行車包括的驅(qū)動單元50C的截面圖。圖12是放大示出圖11的一部分的截面圖。[0160]驅(qū)動單元50C與驅(qū)動單元50A相比，不包括環(huán)形磁鐵132A、檢測部134和支撐部件142。替代地，包括環(huán)形磁鐵132B和檢測部134A。
[0161]環(huán)形磁鐵132B具有與環(huán)形磁鐵132相同的形狀和構(gòu)成。環(huán)形磁鐵132B在曲柄軸54的軸方向上，設(shè)置在與扭矩檢測裝置56B不同的位置。環(huán)形磁鐵132B與扭矩檢測裝置56B 一同被設(shè)置在連結(jié)軸部56A上。
[0162]在該狀態(tài)下，環(huán)形磁鐵132B與連結(jié)軸部56A的外周面相接觸。也就是說，環(huán)形磁鐵132B直接設(shè)置在連結(jié)軸部56A的外周面上。換句話說，環(huán)形磁鐵132B在與連結(jié)軸部56A之間不經(jīng)由其它能夠旋轉(zhuǎn)的部件，而被固定在連結(jié)軸部56A上。
[0163]環(huán)形磁鐵132B在曲柄軸54的軸方向上，被配置在扭矩檢測裝置56B和單向離合器56C之間。更具體地，環(huán)形磁鐵132B在曲柄軸54的軸方向上，配置在支撐板101和單向離合器56C之間。
[0164]檢測部134A安裝在支撐板101的下表面IOlA上。檢測部134A具有與檢測部134同樣的構(gòu)成和功能。
[0165]在驅(qū)動單元50C中，環(huán)形磁鐵132B設(shè)置在旋轉(zhuǎn)部件56上。因此，與環(huán)形磁鐵132B直接安裝在曲柄軸54的外周面上的情況相比，能夠增大環(huán)形磁鐵132B的內(nèi)徑和外徑。其結(jié)果是，能夠增加環(huán)形磁鐵132B的磁極數(shù)。如果環(huán)形磁鐵132B的磁極數(shù)增加，則檢測部134A檢測曲柄軸54的旋轉(zhuǎn)的精度、即檢測部134A的檢測分辨率提高。其結(jié)果是，變得更容易把握騎車人的踩踏的狀態(tài)。
[0166]在驅(qū)動單元50C中，環(huán)形磁鐵132B在曲柄軸54的軸方向上，設(shè)置在與扭矩檢測裝置56B不同的位置。因此，能夠維持扭矩檢測裝置56B的扭矩檢測的精度，并且使旋轉(zhuǎn)檢測裝置130的檢測分辨率提高。
[0167]在驅(qū)動單元50C中，環(huán)形磁鐵132B設(shè)置在連結(jié)軸部56A上。此時，在環(huán)形磁鐵132B和連結(jié)軸部56A之間，不配置其它部件。因此，變得容易確保環(huán)形磁鐵132B相對于曲柄軸54的中心軸線Cl的定位精度，變得容易減小環(huán)形磁鐵132B和檢測部134A的間隔。
[0168]在驅(qū)動單元50C中，殼體52包括在曲柄軸54的軸方向上重合的第一殼體部52A和第二殼體部52B。環(huán)形磁鐵132B配置在比扭矩檢測裝置56B更靠第一殼體部52A和第二殼體部52B的重合面53A、53B的附近。
[0169]在殼體52內(nèi)，在比扭矩檢測裝置56B離重合面53A、53B更近的空間比相對于扭矩檢測裝置56B與重合面53A、53B相反側(cè)的空間更寬敞。其理由是因為需要配置單向離合器56C。因此，能夠增大環(huán)形磁鐵132的內(nèi)徑和外徑來增加環(huán)形磁鐵132B的磁極數(shù)。其結(jié)果是，能夠提高檢測部134的檢測分辨率。
[0170]在驅(qū)動單元50C中，扭矩檢測裝置56B是磁致伸縮式的扭矩傳感器。此時，與行星齒輪方式的扭矩傳感器相比，能夠消除通過踏板生成的驅(qū)動力的損失。對于這一點(diǎn)再稍微詳細(xì)地進(jìn)行說明。在行星齒輪方式的扭矩傳感器中，以與曲柄軸配置在同軸上的行星齒輪機(jī)構(gòu)分割踏板踏力。一方的踏板踏力被用作直接的驅(qū)動力，另一方的踏板踏力被用于以配置在力的傳遞途徑的下流側(cè)的電位計檢測扭矩量。在該構(gòu)造中，由于必須使行星齒輪同時動作，因此需要未被用作驅(qū)動力的剩余的踏力。與此相對，磁致伸縮式的扭矩傳感器是利用磁致伸縮效果的扭矩傳感器，以不機(jī)械接觸的方式檢測扭矩。也就是說，磁致伸縮式的扭矩傳感器是非接觸式的扭矩傳感器。因此，與行星齒輪方式的扭矩傳感器相比，能夠消除由踏板生成的驅(qū)動力的損失。
[0171]在驅(qū)動單元50C中，扭矩檢測裝置56B是磁致伸縮式的扭矩傳感器。此時，在相位檢測式的扭矩傳感器中用于得到大的位移的彈簧元件或用于得到大的變形的薄化變得不需要。另外，應(yīng)變計方式或行星齒輪方式這樣的特殊機(jī)構(gòu)也變得不需要。由于構(gòu)成不復(fù)雜，因此容易確保機(jī)械強(qiáng)度。
[0172]在驅(qū)動單元50C中，扭矩檢測裝置56B是磁致伸縮式的扭矩傳感器。此時，由于需要的零件數(shù)量少，因此能夠抑制零件的松動。另外，由于是非接觸的，因此沒有摩擦損耗。此夕卜，由于機(jī)械強(qiáng)度高，因此能夠減小變形的磁滯回線。其結(jié)果是，對于同樣大小的扭矩的信號的再現(xiàn)性變高。
[0173]在驅(qū)動單元50C中，扭矩檢測裝置56B是磁致伸縮式的扭矩傳感器。此時，由于以高頻率激發(fā)線圈96來使用，能夠瞬間檢測連結(jié)軸部56A變形。也就是說，對于扭矩的產(chǎn)生的響應(yīng)性好。
[0174]在驅(qū)動單元50C中，扭矩檢測裝置56B是磁致伸縮式的扭矩傳感器。此時，由于能夠非接觸地檢測扭矩，因此由摩擦損耗的影響造成的檢測元件98的輸出不變化。另一方面，當(dāng)使用電位計時，需要考慮了摩擦損耗的設(shè)計。另外，在行星齒輪方式中，機(jī)械損失大，但是在磁致伸縮式中，機(jī)械損失變少。
[0175]在驅(qū)動單元50C中，旋轉(zhuǎn)檢測裝置130是磁式的旋轉(zhuǎn)檢測傳感器。此時，由于檢測永久磁鐵(環(huán)形磁鐵132B)發(fā)出的大量的磁，因此也可以增大被檢測部(環(huán)形磁鐵132B)和檢測部134A之間的空隙。因此，被檢測部(環(huán)形磁鐵132B)和檢測部134A的定位變得容易。此外，在線圈上流過高頻率電流來以磁阻的變化來檢測相位的方式(自勵方式)的旋轉(zhuǎn)檢測傳感器中，由于利用微弱的磁場，因此需要將被檢測部和檢測部之間的空隙設(shè)置得比磁式更小。另外，在自勵方式的旋轉(zhuǎn)檢測傳感器中，經(jīng)常消耗電流，但是在磁式的旋轉(zhuǎn)檢測傳感器中，沒有這樣的問題。
[0176]在驅(qū)動單元50C中，旋轉(zhuǎn)檢測裝置130是磁式的旋轉(zhuǎn)檢測傳感器。例如，在通過以磁阻的變化而產(chǎn)生的感應(yīng)電壓來檢測相位的方式的旋轉(zhuǎn)檢測傳感器中，如果不在一定的旋轉(zhuǎn)數(shù)以上，就不能檢測信號。另外，當(dāng)旋轉(zhuǎn)數(shù)變高時，由于所感應(yīng)的電壓也變高，因此需要設(shè)置保護(hù)電路。另一方面，在磁式的旋轉(zhuǎn)檢測傳感器中，沒有這樣的問題。
[0177]在驅(qū)動單元50C中，旋轉(zhuǎn)檢測裝置130是磁式的旋轉(zhuǎn)檢測傳感器。此時，能夠容易地配置檢測部134B。另外，為了檢測環(huán)形磁鐵132B的橫向磁場和縱向磁場，配置追加的檢測元件也變得容易。
[0178][第五實施方式]
[0179]接著，參照圖13和圖14對本發(fā)明的第五實施方式進(jìn)行說明。圖13是根據(jù)第五實施方式的電動輔助自行車包括的驅(qū)動單元50D的截面圖。圖14是放大表示圖13的一部分的截面圖。
[0180]驅(qū)動單元50D與驅(qū)動單元50A相比，不包括環(huán)形磁鐵132A、檢測部134和支撐部件142。替代地，包括環(huán)形磁鐵132C和檢測部134B。
[0181]環(huán)形磁鐵132C具有與環(huán)形磁鐵132同樣的形狀和構(gòu)成。環(huán)形磁鐵132C在曲柄軸54的軸方向上，設(shè)置在于扭矩檢測裝置56B不同的位置。環(huán)形磁鐵132C被與扭矩檢測裝置56B 一同設(shè)置在連結(jié)軸部56A上。[0182]在該狀態(tài)下，環(huán)形磁鐵132C與連結(jié)軸部56A的外周面相接觸。也就是說，環(huán)形磁鐵132C直接設(shè)置在連結(jié)軸部56A的外周面。換句話說，環(huán)形磁鐵132C在與連結(jié)軸部56A之間不經(jīng)由其它能夠旋轉(zhuǎn)的部件，而被固定在連結(jié)軸部56A上。
[0183]環(huán)形磁鐵132C在曲柄軸54的軸方向上，配置在相對于扭矩檢測裝置56B與單向離合器56C相反的側(cè)。更具體地，環(huán)形磁鐵132C在曲柄軸54的軸方向上，配置在扭矩檢測裝置56B和第一軸承68L之間。
[0184]檢測部134B具有與檢測部134同樣的構(gòu)成和功能。檢測部134B設(shè)置在基板160上。
[0185]基板160經(jīng)由支撐部件162安裝在第一殼體部52A上。支撐部件162包括支撐部162A和安裝部162B。支撐部162A是支撐檢測部134B的部分。安裝部162B是在第一殼體部52A上安裝基板160的部分。支撐部162A在安裝部162B被安裝到了第一殼體部52A上的狀態(tài)下，與曲柄軸54的中心軸線Cl平行地延伸。因此，檢測部134B在相對于被檢測部132C與曲柄軸54的中心軸線Cl正交的方向上對向配置。
[0186]在驅(qū)動單元50D中，環(huán)形磁鐵132C設(shè)置在旋轉(zhuǎn)部件56上。因此，與環(huán)形磁鐵132C直接安裝在曲柄軸54的外周面上的情況相比，能夠增大環(huán)形磁鐵132C的內(nèi)徑和外徑。其結(jié)果是，能夠增加環(huán)形磁鐵132C的磁極數(shù)。當(dāng)環(huán)形磁鐵132C的磁極數(shù)增加時，檢測部134B檢測曲柄軸54的旋轉(zhuǎn)的精度、即檢測部134B的檢測分辨率提高。其結(jié)果是，變得更容易把握騎車人的踩踏的狀態(tài)。
[0187]在驅(qū)動單元50D中，環(huán)形磁鐵132C在曲柄軸54的軸方向上，設(shè)置在與扭矩檢測裝置56B不同的位置。因此，能夠維持扭矩檢測裝置56B的扭矩檢測的精度，并且使旋轉(zhuǎn)檢測裝置130的檢測分辨率提高。
[0188]在驅(qū)動單元50D中，環(huán)形磁鐵132C設(shè)置在連結(jié)軸部56A上。此時，在環(huán)形磁鐵132C和連結(jié)軸部56A之間不配置其它部件。因此，變得容易確保環(huán)形磁鐵132B相對于曲柄軸54的中心軸線Cl的定位精度，變得容易減小環(huán)形磁鐵132C和檢測部134C的間隔。
[0189]以上，雖然說明了本發(fā)明的實施方式，但是上述的實施方式不過是用于實施本發(fā)明的例示。因此，本發(fā)明不限定于上述的實施方式，能夠在不脫離該主旨的范圍內(nèi)對上述的實施方式進(jìn)行適當(dāng)變形來實施。
[0190]在第一實施方式中，雖然環(huán)形磁鐵132安裝在筒部110的外周面上，但是例如也可以在筒部110上形成磁極。
[0191]在第二實施方式中，雖然環(huán)形磁鐵132A安裝在圓環(huán)部146的軸方向端面上，但是例如也可以在圓環(huán)部146上形成磁極。
[0192]在第三實施方式中，雖然發(fā)光部152配置在比圓環(huán)部144更靠曲柄軸54的軸方向一方側(cè)，受光部154配置在比圓環(huán)部144更靠曲柄軸54的軸方向另一方側(cè)，但是發(fā)光部152和受光部154的配置也可以相反。
[0193]附圖標(biāo)號說明
[0194]10電動輔助自行車
[0195]50驅(qū)動單元
[0196]52 殼體
[0197]52A第一殼體部[0198]52B第二殼體部
[0199]53A重合面
[0200]53B重合面
[0201]54曲柄軸
[0202]56旋轉(zhuǎn)部件
[0203]56A連結(jié)軸部
[0204]56B扭矩檢測裝置
[0205]56C單向離合器
[0206]58驅(qū)動鏈輪
[0207]68L 第一軸承
[0208]68R 第二軸承
[0209]102驅(qū)動部件
[0210]104從動部件
[0211]109 突起
[0212]110 筒部
[0213]118輸出軸部
[0214]130旋轉(zhuǎn)檢測裝置
[0215]132環(huán)形磁鐵(被檢測部)
[0216]134檢測部
[0217]136安裝面
[0218]136A安裝面(環(huán)狀面)
[0219]146圓環(huán)部(環(huán)狀部、被檢測部)
[0220]154受光部(檢測部)
【權(quán)利要求】
1.一種用于電動輔助自行車的驅(qū)動單元，其特征在于，包括: 殼體； 曲柄軸，其貫穿所述殼體而配置； 磁致伸縮式的扭矩檢測裝置，其被配置在所述殼體內(nèi)，檢測所述曲柄軸上產(chǎn)生的扭矩； 旋轉(zhuǎn)部件，其包括所述扭矩檢測裝置，被設(shè)置在與所述曲柄軸同軸上并且與所述曲柄軸一同旋轉(zhuǎn)；以及 磁式的旋轉(zhuǎn)檢測裝置，其被配置在所述殼體內(nèi)，檢測所述曲柄軸的旋轉(zhuǎn)， 所述旋轉(zhuǎn)部件包括: 連結(jié)軸部，其被配置在所述旋轉(zhuǎn)部件的軸方向一方的端部，在所述殼體內(nèi)與所述曲柄軸連結(jié)；以及 輸出軸部，其被配置在所述旋轉(zhuǎn)部件的軸方向另一方的端部，安裝驅(qū)動鏈輪， 所述旋轉(zhuǎn)檢測裝置包括: 被檢測部，其被設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)部件上，在所述殼體內(nèi)位于所述曲柄軸的中心軸線周圍；以及 檢測部，其檢測所述被檢測部與所述旋轉(zhuǎn)部件一同旋轉(zhuǎn)， 所述被檢測部在所述曲柄軸的軸方向上`、設(shè)置在與所述扭矩檢測裝置不同的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動單元，其中， 所述扭矩檢測裝置和所述被檢測部設(shè)置在所述連結(jié)軸部上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的驅(qū)動單元，其中， 所述旋轉(zhuǎn)部件還包括: 單向離合器，所述單向離合器被配置在比所述扭矩檢測裝置更靠所述驅(qū)動鏈輪的附近，將使所述驅(qū)動鏈輪在所述曲柄軸的中心軸線周圍以第一方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)力傳遞到所述驅(qū)動鏈輪，而不將使所述驅(qū)動鏈輪向與所述第一方向相反的方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)力傳遞到所述驅(qū)動鏈輪， 所述被檢測部在所述曲柄軸的軸方向上，配置在相對于所述扭矩檢測裝置與所述單向離合器相反的側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的驅(qū)動單元，其中， 所述旋轉(zhuǎn)部件還包括: 單向離合器，所述單向離合器被配置在比所述扭矩檢測裝置更靠所述驅(qū)動鏈輪的附近，將使所述驅(qū)動鏈輪在所述曲柄軸的中心軸線周圍以第一方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)力傳遞到所述驅(qū)動鏈輪，而不將使所述驅(qū)動鏈輪向與所述第一方向相反的方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)力傳遞到所述驅(qū)動鏈輪， 所述被檢測部在所述曲柄軸的軸方向上、配置在所述扭矩檢測裝置和所述單向離合器之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的驅(qū)動單元，其中， 所述殼體包括在所述曲柄軸的軸方向上重合的第一殼體部和第二殼體部； 所述被檢測部配置在比所述扭矩檢測裝置更靠所述第一殼體部和所述第二殼體部的重合面的附近處。
6.包括權(quán)利要求`1至5中任一項所述的驅(qū)動單元的電動輔助自行車。
【文檔編號】B62M6/50GK103863508SQ201310695727
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月17日
【發(fā)明者】石田博康, 石川記尉, 門司真之介 申請人:雅馬哈發(fā)動機(jī)株式會社