專利名稱：電動助力車的力矩傳遞裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及電動助力車的力矩傳遞裝置，在該裝置中，與兩端分別具有曲柄踏板的曲柄軸同軸，且相對該曲柄軸可自由轉動地配置著用于輸出傳遞給驅動輪的動力的輸出構件，在曲柄軸與輸出構件間設置著中間部分具有第1單向離合器的第1動力傳遞系統，在電動助力馬達與前述輸出構件間設置著中間部分具有第2單向離合器的第2動力傳遞系統。
現有的裝置，如日專利特開平7-309284號公報等已為公知。
上述的現有裝置，構成第1動力傳遞系統一部分的彈扭桿放置于曲柄軸內，為彌補放置彈扭桿部分剛性降低，不得已加大了曲柄軸的直徑，從而招致了力矩傳遞裝置尺寸加大。
本發明即是有鑒于此，其目的即是不要為增加曲柄軸的剛性而加大其直徑，從而可以提供小尺寸的電動助力車的力矩傳遞裝置。
為達到上述目的，按本發明方案1所記述的發明，在兩端分別具有曲柄踏板的曲柄軸。在該軸上相對前述曲柄軸可自由轉動地配置著為輸出傳遞給后輪的動力的輸出構件，在曲柄軸與輸出構件間設置有中間部分具有第1單向離合器的第1動力傳遞系統，在電動助力馬達與前述輸出構件間設置著其中間部分具有第2單向離合器的第2動力傳遞系統的電動助力車的力矩傳遞裝置上，其特征在于，作為構成可使曲柄軸的動力傳遞到輸出構件一側的第1動力傳遞系統的一部分的管狀動力傳遞構件，同軸圍繞曲柄軸配置，該動力傳遞構件的一端連接著曲柄軸。
另外，本發明方案2所記述的發明的特征是，在上述方案1所記述的發明之構成的基礎上，加上，在前述動力傳遞構件的另一端與輸出構件間夾裝著第1單向離合器。
按本發明方案3所記述的發明的特征在于，在上述方案1或2所記述的發明之構成的基礎上，加上，在前述動力傳遞構件軸向中間部分設置著其周向具有一定間隔的多個開口部。
按本發明方案4所記述的發明的特征在于，在上述方案2或3所記述的發明之構成的基礎上，加上，檢測曲柄軸與第1單向離合器間的轉動相位的檢測器配置于前述動力傳遞構件的外側。
按本發明方案5所記述的發明的特征在于，在上述方案4所記述的發明之構成的基礎上，加上，前述之檢測器包括有圍繞動力傳遞構件成環狀的曲柄軸一側的第1可動構件；與圍繞動力傳遞構件成環狀、與第1可動構件相對配置的、第1單向離合器一側的第2可動構件，同時構成為可檢測出第1與第2可動構件間的轉動相位。
圖1是電動助力自行車側面圖；圖2是力矩傳遞裝置縱斷面圖；圖3是圖2的3-3剖面圖；圖4是圖3的4-4放大剖面圖；圖5是動力傳遞構件周向展開圖；圖6是圖5的沿6-6剖視的動力傳遞構件的橫斷面圖。
下邊，借附圖示出的本發明的一實施例對本發明的實施形態加以說明。
圖1～圖6示出了本發明的一實施例。圖1是電動助力自行車的側面圖；圖2是力矩傳遞裝置的縱斷面圖；圖3是圖2的3-3剖面圖；圖4是圖3的4-4放大斷面圖；圖5是動力傳遞構件的周向展開圖；圖6是圖5的6-6剖視動力傳遞構件的橫斷面圖。
首先，在圖1上，作為電動助力車的電動助力自行車B具有側面看大致成V字形的主構架11，在該主構架11的前端設置的頭管12上，可自由轉動地支承著前叉13，在該前叉13的上端連接著棒式手把14，而在該前叉13的下端可自由轉動地支承著前輪WF。另外，在從主構架11的下部向后方延伸的同時，以一對支撐件16增強的一對后叉15上可自由轉動地支承著作為驅動輪的后輪WR。
一并參照圖2與圖3，在主構架11的下端安裝有驅動部殼體17，在由該驅動部殼體17可自由轉動地支承著的曲柄軸18的左右兩端，分別固定有曲柄踏板19L，19R。通過第1動力傳遞系統20將這些曲柄踏板19C、19R上的踏力從曲柄軸18傳遞到作為輸出構件的輸出鏈輪21上。而在設置于后輪WR的車軸上的從動鏈輪22與前述輸出鏈輪21上卷掛著環形鏈23，可將曲柄踏板19L、19R上的踏力傳遞到后輪WR。
另外，在驅動部殼體17上，設有電動助力馬達24，為了對曲柄踏板19L、19R的踏力進行助力，該電動助力馬達24的輸出功率通過第2動力傳遞系統25傳遞到輸出鏈輪21上。
在主構架11的前部設置的電池箱26中，放置有為向電動助力馬達供給電能的多個鎳-鎘電池構成的行走用電池組。另外，在主構架11的后部，配置有控制電動助力馬達24的工作的電子控制部件以及馬達驅動器等的控制裝置28。驅動部殼體17由右殼體29、與該右殼體間形成第1放置室32并與右殼體29相結合的左殼體30、與左殼體30間形成第2放置室33并與左殼體相結合的罩31所構成；右殼體29與左殼體30由一對螺栓34、34共同緊固于主構架11的下部。
曲柄軸18，其大部分配置于第1放置室32內，可自由轉動地支承于驅動部殼體17上；該曲柄軸18的右端部通過滾柱軸承37支承于轉動筒體36的內周，而該轉動筒體36通過滾珠軸承35支承于右殼體29上；曲柄軸18的左端部通過滾珠軸承38支承于左殼體30。而配置于右殼體29的左側的輸出鏈輪21與前述轉動筒體36相結合。
一并參照圖4，將曲柄軸18的動力傳遞到輸出鏈輪21的第1動力傳遞系統20配置于第1放置室32內，它由一端連接于曲柄軸18的動力傳遞構件40和該動力傳遞構件40的另一端相連接的環狀轉動構件41、以及設置于轉動構件41與轉動筒體36之間的第1單向離合器42所構成。
動力傳遞構件40，為同軸圍繞著曲柄軸18的管狀，該動力傳遞構件40的一端通過花鍵43連接于曲柄軸18。同時，動力傳遞構件40的另一端內周與曲柄軸18之間夾裝著滾柱軸承44。而動力傳遞構件40的另一端的外周則通過花鍵45結合于轉動構件41的內周。
第1單向離合器42，是將與動力傳遞構件40一體旋轉的轉動構件41作為離合器內輪，而將轉動筒體36作為離合器外輪來構成，它包括有多個、比如4個棘輪爪47與棘輪齒48，棘輪爪47樞支于轉動構件41的外周上的同時，由環狀彈簧46給予擴張的能量；而棘輪齒48設置于轉動筒體36的內周。
如使用這樣的單向離合器，踏動曲柄踏板19L、19R，使曲柄軸18沿正轉方向49旋轉，則曲柄軸18的力矩通過動力傳遞構件40、轉動構件41、第1單向離合器42與轉動筒體36傳遞到輸出鏈輪21；而在踏動曲柄踏板19L、19R使曲柄軸18向逆向旋轉時，第1單向離合器打滑，允許曲柄18逆轉。
但是，在曲柄軸18與轉動構件41間傳遞動力的動力傳遞構件40，起著扭桿的作用，在其軸向中間部分，如圖5與圖6所示，設有周向有一定間隔的多個、比如4個開口部50，50……。另外，在曲柄軸18上固定著限制動力傳遞構件40的最大扭轉量的銷子51，該限制銷51穿過各開口部50。
作為檢測出曲柄軸18與第1單向離合器42間的轉動相位的電位計52，配置于動力傳遞構件40的外側，該電位計52包括有固定地支承于左殼體30上、圍繞著動力傳遞構件40的殼體53；圍繞著動力傳遞構件40形成環狀、放置于前述殼體53內、同時與前述銷子51相結合的第1可動構件54；圍繞著動力傳遞構件40形成環狀、在前述殼體53內與第1可動構件54相對配置、同時與轉動構件41相結合的第2可動構件55。由于第1可動構件54與曲柄軸18一同旋轉，而第2可動構件55與轉動構件41一同旋轉，故第1與第2可動構件54、55間的轉動相位即為曲柄軸18與第1單向離合器42間的轉動相位，所以就可以由該電位計52檢測出曲柄軸18與第1單向離合器間的轉動相位。
在動力傳遞構件40一端的外周，等間隔地設置有多個齒40a，40a……；對著這些齒40a，40a……在驅動部殼體17的左殼體30上安裝著轉速傳感器56。由該轉速傳感器56檢測出動力傳遞構件40，即曲柄軸18的轉速。
用于將電動助力馬達24的動力傳遞到輸出鏈輪21的第2動力傳遞系統25包括有在第2放置室33內固定于電動助力馬達24的輸出軸24a上的驅動齒輪57；在第2放置室33內、固定于第1旋轉軸58的一端，與前述驅動齒輪57相嚙合的第1中間齒輪59；在第1放置室32內，與第1旋轉軸58一體設置的第2中間齒輪60；與第2中間齒輪60相嚙合的第3中間齒輪61；與第3中間齒輪61同軸配置的第2旋轉軸62；第3中間齒輪61與第2旋轉軸62間設置的第2單向離合器63；在第1放置室32內，與第2旋轉軸62一體設置的第4中間齒輪64；與同輸出鏈輪21相結合的轉動筒體36一體設置、同時與第4中間齒輪64相嚙合的被動齒輪65。
第1旋轉軸58具有與電動助力馬達24的輸出軸24a相平行的軸線，在右殼體29與第1旋轉軸58間夾裝著滾珠軸承66；而左殼體30與第1旋轉軸58間夾裝著滾珠軸承67。第2旋轉軸64具有與第1旋轉軸58相平行的軸線，右殼體29與第2旋轉軸64間夾裝著滾珠軸承68；而左殼體30與第2旋轉軸64間夾裝著滾珠軸承69。
這樣的第2動力傳遞系統25中，伴隨著電動助力馬達24的工作，力矩傳遞到輸出鏈輪21；而電動助力馬達24工作停止時，由第2單向離合器63的作用，容許第2旋轉軸空轉，因而不會妨礙曲柄踏板19L、19R的踏力使輸出鏈輪21旋轉。
下邊，對本實施例的作用加以說明，為使電動助力自行車B行走，騎車人腳踏曲柄踏板19L、19R，曲柄軸18的動力通過第1動力傳遞系統20傳遞到輸出鏈輪21，再通過鏈子23與從動鏈輪22將動力傳遞到后輪WR。
這時曲柄踏板19L、19R的踏力由電位計52檢測出來。即，由于有相應于曲柄踏板19L、19R的踏力的力矩作用于動力傳遞構件40，該動力傳遞構件40在其一端與另一端之間產生扭轉，相應于這種扭轉而產生的曲柄軸18與第1單向離合器42間的轉動相位由電位計52檢測出來。另外，曲柄軸18的轉速由轉速傳感器56檢測出來，由于由電動助力馬達24產生相應于電位計52以及轉速傳感器56的檢測值的輔助動力，故而可以減輕騎車人的負擔。
作為第1動力傳遞系統的一構成部分又發揮扭桿功能的管狀動力傳遞構件40，由于同軸地圍繞著曲柄軸18配置，就不需要隨著配置動力傳遞構件40為增加其剛性而將曲柄軸18直徑加大，故可期望得到小型力矩傳遞裝置。
而且，電位計52圍繞著動力傳遞構件40置于該動力傳遞構件40的外側，電位計52的配置不需要大的間隙，成緊湊配置；曲柄軸18與第1單向離合器42間的轉動相位可以直接而且高可靠度的檢測出來。
另外，由于在動力傳遞構件40的軸向中間部設有周向成一定間隔的多個開口部50…，在動力傳遞構件40上沿其周向作用著大致相等的彎曲載荷，防止在動力傳遞構件40上局部作用大的載荷，從而可望提高動力傳遞構件40的耐久性。
以上詳述了本發明的實施例，但本發明不限于上述實施例，在不脫離本發明構思的范圍內所記述的本發明的情況下，可進行種種設計變更。
比如，本發明不僅適用于電動助力自行車B，也可應用于電動助力輪椅。
如依照上述方案1或2所記述的發明，不要加大曲柄軸的直徑即可確保該曲柄軸的剛性，從而可望得到小尺寸的力矩傳遞裝置。
另外，如依照方案3所記述的發明效果，在動力傳遞構件上沿其周向作用著大致相等的彎曲載荷，避免了在動力傳遞構件上局部作用大的載荷，從而可望提高動力傳遞構件的耐久性。
再就是如依照方案4或5所記述的發明，檢測器的配置不需大的間隙成緊湊配置，從而可以直接且高可靠度地檢測出曲柄軸與第1單向離合器間的轉動相位。
權利要求
1.一種電動助力車的力矩傳遞裝置，與兩端分別具有曲柄踏板(19L、19R)的曲柄軸(18)同軸地、且可相對曲柄軸(18)自由轉動地配置著用于輸出傳遞給驅動輪(WR)的動力的輸出構件(21)，在曲柄軸(18)與輸出構件(21)間設置著中間部分具有第1單向離合器(42)的第1動力傳遞系統(20)、在電動助力馬達(24)與前述輸出構件(21)間設置著中間部分具有第2單向離合器(63)的第2動力傳遞系統(25)，其特征在于，為能將曲柄(18)的動力傳遞給輸出構件(21)一側，將構成第1動力傳遞系統(20)的一部分的管狀動力傳遞構件(40)同軸圍繞著曲柄軸(18)那樣地配置，該動力傳遞構件(40)的一端連結著曲柄軸(18)。
2.按權利要求1所記述的電動助力車的力矩傳遞裝置，其特征在于，在前述動力傳遞構件(40)的另一端與輸出構件(21)間夾裝著第1單向離合器(42)。
3.按權利要求1或2所記述的電動助力車的力矩傳遞裝置，其特征在于，在前述動力傳遞構件(40)的軸向中間部分設置有沿其周向具有一定間隔的開口部(50)。
4.按權利要求2或3所記述的電動助力車的力矩傳遞裝置，其特征在于，檢測曲柄軸(18)與第1單向離合器(42)間的轉動相位的檢測器(52)配置于前述動力傳遞構件(40)的外側。
5.按權利要求4所記述的電動助力車的力矩傳遞裝置，其特征在于，前述檢測器(52)具有形成圍繞著動力傳遞構件(40)的環狀的曲柄軸(18)一側的第1可動構件(54)；以及形成圍繞著動力傳遞構件(40)的環狀且與第1可動構件(54)相對配置的第1單向離合器(42)一側的第2可動構件(55)；同時具有可以檢測出第1與第2可動構件(54，55)間的轉動相位的構成。
全文摘要
一種電動助力車的力矩傳遞裝置。與曲柄軸同軸，且相對曲柄軸可自由轉動地配置著用于輸出傳遞給驅動輪的動力的輸出構件、在曲柄軸與輸出構件間設置著中間部分具有第1單向離合器的第1動力傳遞系統，在電動助力馬達與前述輸出構件間設置著中間部分具有第2單向離合器的第2動力傳遞系統，構成第1動力傳遞系統一部分的管狀動力傳遞構件同軸地圍繞著曲柄軸配置，該動力傳遞構件的一端連接著曲柄軸。不需為增大曲柄軸剛性而加大其直徑，可得到小尺寸的力矩傳遞裝置。
文檔編號G01L3/10GK1167064SQ97111179
公開日1997年12月10日 申請日期1997年5月12日 優先權日1996年5月13日
發明者五十嵐政志, 木村達郎, 竹田亨 申請人:本田技研工業株式會社