CN109421884B - 自行车用驱动单元 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种易于将插头从连接器上拆下的自行车用驱动单元。自行车用驱动单元为包括辅助自行车的推进的马达的自行车用驱动单元,且包括:壳体,其设置有所述马达,支撑所述自行车的曲柄轴;电路基板,其收纳于所述壳体;车轮部件,其与所述壳体在所述曲柄轴的轴向上的第一侧面相对,被传递有所述曲柄轴的转矩和所述马达的转矩中的至少一者;和至少一个连接器,其设置于所述壳体,与所述电路基板电连接,所述连接器露出于所述壳体的所述第一侧面侧,从与所述曲柄轴的所述轴向平行的方向观察时,所述连接器设置在不与所述车轮部件重叠的位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种包括辅助自行车的推进的马达的自行车用驱动单元。
背景技术
关于包括作为动力源的马达的自行车的相关技术,已知有专利文献1的技术。
专利文献1所记载的自行车具备自行车用驱动单元。自行车用驱动单元包括连接有传感器等外部装置的电线的一个或者多个连接器。连接器设置在自行车用驱动单元的上侧的面。
专利文献
专利文献1:日本专利特开2016-088278号公报
发明内容
在自行车的修理中,存在将电线的插头从连接器上拆下的情况。但是,若在上侧的面配置连接器,则拔出方向的空间狭小的情况较多,难以将线束从连接器上拆下。本发明的目的在于提供一种易于将插头从连接器拆下的自行车用驱动单元。
根据本发明的第一方面的自行车用驱动单元的一方式,其为包括辅助自行车的推进的马达的自行车用驱动单元,且包括:壳体,其设置有所述马达,支撑所述自行车的曲柄轴;电路基板,其收纳于所述壳体;车轮部件,其与所述壳体在所述曲柄轴的轴向上的第一侧面相对,被传递有所述曲柄轴的转矩和所述马达的转矩中的至少一者;和至少一个连接器,其设置于所述壳体,与所述电路基板电连接,所述连接器露出于所述壳体的所述第一侧面侧,从与所述曲柄轴的所述轴向平行的方向观察时,所述连接器设置在不与所述车轮部件重叠的位置。
根据上述第一方面,插头相对于连接器的插拔操作容易进行。
根据本发明的第二方面的自行车用驱动单元的一方式,其为包括辅助自行车的推进的马达的自行车用驱动单元,且包括:壳体,其设置有所述马达,支撑所述自行车的曲柄轴;电路基板,其收纳于所述壳体;输出部,其向车轮部件传递所述曲柄轴的转矩和所述马达的转矩中的至少一者,该车轮部件与所述壳体在所述曲柄轴的轴向上的第一侧面相对;和至少一个连接器,其设置于所述壳体,与所述电路基板电连接,所述输出部具有旋转轴心,所述连接器露出于所述壳体的所述第一侧面侧,在与所述输出部的所述旋转轴心垂直的方向上,设置在距离所述旋转轴心大于或等于60mm的位置。
根据上述第二方面,由于连接器设置在远离向车轮部件传递转矩的输出部的旋转轴的位置,因此,与将连接器设置在输出部的旋转轴附近的情况相比,插头相对于连接器的插拔操作变得容易进行。
根据本发明的第三方面的自行车用驱动单元的一方式,其为包括辅助自行车的推进的马达的自行车用驱动单元,且包括:壳体,其设置有所述马达,支撑所述自行车的曲柄轴;电路基板,其收纳于所述壳体;输出部,其向车轮部件传递所述曲柄轴的转矩和所述马达的转矩中的至少一者,该车轮部件与所述壳体在所述曲柄轴的轴向上的第一侧面相对;和至少一个连接器,其设置于所述壳体,与所述电路基板电连接,在将所述壳体安装于所述自行车的车架的状态下,所述连接器设置于与自行车的行进方向相反一侧的后端部和下端部中的至少一者。
根据上述第三方面,在将自行车用驱动单元安装于自行车的车架时,连接器设置于与自行车的行进方向相反一侧的后端部和下端部中的至少一者,并配置在不与车轮部件重叠的、或车轮部件不会阻碍插头的插拔的位置,由此,插头的插拔操作容易进行。
在根据第一方面或者第二方面的第四方面的自行车用驱动单元中,在将所述壳体安装于所述自行车的车架的状态下,所述连接器在自行车的行进方向上,配置在比所述曲柄轴更靠前方处。
根据上述第四方面,将插头从自行车用驱动单元的前侧拆下时,插头的拆下操作容易进行。
在根据第二方面或者第三方面的第五方面的自行车用驱动单元中,所述输出部包括能够安装所述车轮部件的安装部。
根据上述第五方面,车轮部件可拆卸于输出部。
在根据第一方面~第五方面中任一者的第六方面的自行车用驱动单元中,在所述壳体形成有贯通孔,所述连接器的至少一部分配置于所述贯通孔,并与所述电路基板电连接。
根据上述第六方面,由于连接器的至少一部分配置于壳体的贯通孔,因此,能够抑制外部的异物接触连接器。
在根据六方面的第七方面的自行车用驱动单元中,所述连接器固定于所述电路基板。
根据上述第七方面,连接器并非经由电线与驱动电路的电路基板连接,而是直接地固定于驱动电路的电路基板。因此,不需要用于配置将连接器与电路基板连接的电线的空间,从而可以将自行车用驱动单元小型化。
在根据第一方面~第七方面中任一者的第八方面的自行车用驱动单元中,所述马达包括定子,所述壳体包括定子收纳部,该定子收纳部收纳所述马达的所述定子。
根据上述第八方面,收纳马达的定子的定子收纳部与壳体一体形成,从而能够削减部件个数。
在根据第八方面的第九方面的自行车用驱动单元中,所述定子收纳部在与所述曲柄轴的轴向平行的方向上,设置在所述电路基板和所述第一侧面之间的区域。
根据上述第九方面,电路基板配置在距离壳体的第一侧面仅为定子收纳部的在曲柄轴的轴向上的高度之处。若连接器设置在电路基板的附近,则与电路基板配置在壳体的第一侧面的附近的情况相比,从连接器至壳体的第一侧面的距离增大,能够增大用于插拔与连接器连接的插头的空间。由此,插头的插拔变得容易进行。
在根据第八方面或者第九方面的第十方面的自行车用驱动单元中,所述壳体中的设置有所述定子收纳部的第一部分与所述壳体中的设置有所述连接器的第二部分相比,在与所述曲柄轴的轴向平行的方向上更向外侧突出,所述连接器设置在所述定子收纳部的周围。
根据上述第十方面,可以将与连接器连接的电线配置于第二部分,从而能够抑制电线向自行车用驱动单元的宽度方向突出。
在根据第十方面的第十一方面的自行车用驱动单元中,在与所述曲柄轴的轴向平行的方向上,所述连接器的尺寸小于所述定子收纳部的尺寸。
根据上述第十一方面,相较于连接器的尺寸与定子收纳部的尺寸相等的情况,在与曲柄轴的轴向平行的方向上,能够增大用于插拔与连接器连接的插头的空间,进而插头的插拔变得容易进行。
在根据第一方面~第十一方面中任一者的第十二方面的自行车用驱动单元中,所述车轮部件包括前链轮。
根据上述第十二方面,可以将前链轮安装于曲柄轴。
在根据第一方面~第十二方面中任一者的第十三方面的自行车用驱动单元中,所述车轮部件和所述曲柄轴同轴设置。
根据上述第十三方面,与车轮部件的旋转轴和曲柄轴在自行车的前后方向上错开的情况相比,可以减小自行车用驱动单元的前后方向的尺寸。
在根据第一方面~第十三方面中任一者的第十四方面的自行车用驱动单元中,插头相对于所述连接器的插拔方向实质上与所述曲柄轴的轴向平行。
根据上述第十四方面,在自行车用驱动单元安装于自行车的状态下,在将插头拆下时,安装有自行车用驱动单元的车架难以成为阻碍,能够容易地将插头拆下。
在根据第一方面~第十四方面中任一者的第十五方面的自行车用驱动单元中,还包括覆盖所述连接器的外罩部件。
根据上述第十五方面,能够保护连接器。例如,可抑制连接器因水的附着、粉尘、泥的附着等而腐蚀,或连接器因飞石等而破损。
在根据第十五方面的第十六方面的自行车用驱动单元中,所述外罩部件包括:第一外罩部件,其具有供所述曲柄轴通过的贯通孔;和第二外罩部件,其覆盖所述连接器,所述第一外罩部件和所述第二外罩部件分别可拆卸地设置于所述壳体。
根据上述第十六方面,能够不将第一外罩部件从壳体拆下而拆下第二外罩部件。
在根据第一方面~第十六方面中任一者的第十七方面的自行车用驱动单元中,所述连接器包括能够与电力通信线连接的第一连接器。
根据上述第十七方面,关于电力通信线的插头,可容易地插拔该插头。
在根据第一方面~第十七方面中任一者的第十八方面的自行车用驱动单元中,所述连接器包括能够与通信线连接的第二连接器,该通信线与传感器连接。
根据上述第十八方面,对于连接电路基板与传感器的通信线的插头,可容易地插拔该插头。
在根据第一方面~第十八方面中任一者的第十九方面的自行车用驱动单元中,所述连接器包括能够与设置于所述自行车的电池连接的第三连接器。
根据上述第十九方面,对于连接连接器与电池的电力供给线的插头,可容易地插拔该插头。
在根据第一方面~第十九方面中任一者的第二十方面的自行车用驱动单元中,还包括安装部,其设置于所述壳体,并能够安装于所述自行车的车架。
根据上述第二十方面,能够经由安装部将自行车用驱动单元安装于自行车的车架。
发明的效果
本发明的自行车用驱动单元易于将插头从设置在该自行车用驱动单元的连接器上拆下。
附图说明
图1是包括实施方式的自行车用驱动单元的自行车的侧视图;
图2是图1的自行车用驱动单元的侧视图;
图3是沿图2的III-III线的自行车用驱动单元的剖面图;
图4是图1的自行车用驱动单元的立体图;
图5是拆下外罩的图1的自行车用驱动单元的的立体图;
图6是图1的自行车用驱动单元的分解立体图;
图7是变形例的自行车用驱动单元的侧视图;
图8是变形例的自行车用驱动单元的后视图;
图9是变形例的自行车用驱动单元的仰视图。
具体实施方式
参照图1,对包括自行车用驱动单元40的自行车10进行说明。自行车10可以是山地自行车,可以是公路自行车,也可以是城市自行车。
如图1所示,自行车10包括自行车车体12、车轮14、驱动机构16、电池18和自行车用驱动单元40。
自行车车体12具备车架22、与车架22连接的前叉24、和经由定子26与前叉24可拆卸地连接的车把26B。前叉24支撑于车架22。
车轮14包括前轮28和后轮30。前轮28的车轴28A与前叉24的端部连接。后轮30的车轴30A与车架22的后端22A连接。
驱动机构16包括曲柄32和脚踏板34。曲柄32包括曲柄轴42和曲柄臂32A。驱动机构16将施加在脚踏板34的人力驱动力传递给后轮30。驱动机构16构成为经由车轮部件36、链条、皮带、传动轴等,将曲柄32的旋转传递给与后轮30结合的后轮部件38。
曲柄轴42的转矩和马达44的转矩中的至少一者被传递至车轮部件36。车轮部件36包括链轮、皮带轮或者锥齿轮。车轮部件36安装于自行车用驱动单元40的输出部52。车轮部件36与壳体46在曲柄轴42的轴向DY上的第一侧面46A相对。车轮部件36可以包括一个或者多个前链轮。
后轮部件38包括链轮、皮带轮或者锥齿轮。在后轮部件38和后轮30之间设置有单向离合器(省略图示)。单向离合器构成为,在后轮部件38向前旋转时,使后轮30向前旋转,在后轮30向后旋转时,不使后轮部件38向后旋转。后轮部件38可以包括多个后链轮。
电池18包括:电池单元18A,其包括一个或者多个单电池;和电池支架18B,其支撑电池单元18A。电池18包括一个或者多个单电池。单电池包括充电电池。电池18搭载于自行车10,向通过有线与电池18电连接的其他电气部件,例如自行车用驱动单元40,供给电力。电池18可以安装在车架22的外部,也可以至少一部分收纳在车架22的内部。电池18如后所述,能够与控制部60通信。例如,电池18将关于电池18的充电或者使用的信息发送给控制部60。该信息包括电池剩余电量、电池18的使用时间、电池18的温度、端子间电压、和充放电频率。
如图2、图3和图5所示,自行车用驱动单元40包括马达44。进一步地,自行车用驱动单元40包括壳体46、电路基板48、车轮部件36、及至少一个连接器49。
自行车用驱动单元40还可以包括曲柄轴42、减速机构50、输出部52、轴承54、第一旋转轴70、第二旋转轴71、第一单向离合器56、第二单向离合器58、及控制部60。轴承54包括第一轴承54A、第二轴承54B、第三轴承54C、第四轴承54D、第五轴承54E、及第六轴承54F。第一轴承54A和第二轴承54B直接或间接地支撑曲柄轴42。第三轴承54C和第四轴承54D支撑减速机构50的第一旋转轴70。第五轴承54E和第六轴承54F支撑减速机构50的第二旋转轴71。
马达44辅助自行车10的推进。马达44包括电动马达。马达44可以是所谓的无刷马达。马达44设置为将旋转传递给自脚踏板34至后轮30的人力驱动力的传递路径。马达44与自曲柄轴42至车轮部件36的人力驱动力的传递路径结合。
马达44包括定子44B。例如,马达44包括输出轴44A、定子44B、及转子44C。输出轴44A以输出轴44A的旋转轴心与转子44C的旋转轴心同轴的方式固定于转子44C。定子44B配置为沿着以转子44C的旋转轴心为中心轴的圆周。马达44以输出轴44A与曲柄轴42平行的方式设置于壳体46。马达44也可以以输出轴44A与曲柄轴42的延伸方向交叉的方式设置于壳体46。
输出部52将曲柄轴42的转矩和马达44的转矩中的至少一者传递给车轮部件36。输出部52为旋转体,输出部52具有旋转轴心C。优选地,车轮部件36与曲柄轴42同轴设置。例如,输出部52具有沿着旋转轴心C的贯通孔,曲柄轴42被***至该贯通孔。输出部52包括能够安装车轮部件36的安装部52A。输出部52的安装部52A设置于输出部52的外周面。安装部52A包括花键。在车轮部件36的内周部形成有与安装部52A结合的花键。在安装部52A上安装有锁定部件37,该锁定部件37用于在将车轮部件36安装于安装部52A的状态下,将车轮部件36锁定于安装部52A。
输出部52将曲柄轴42的转矩和马达44的转矩经由链条、皮带轮或传动轴传递给后轮部件38。如后所述,曲柄轴42的转矩经由第二单向离合器传递给输出部52。如后所述,马达44的转矩经由减速机构50传递给输出部52。
减速机构50设置在壳体46的内部空间。减速机构50对马达44的输出轴44A的旋转速度进行减速。减速机构50将马达44和输出部52连接。减速机构50将马达44的旋转减速并传递给输出部52。减速机构50包括多个齿轮68。多个齿轮68包括第一齿轮68A、第二齿轮68B、第三齿轮68C、第四齿轮68D、第五齿轮68E、及第六齿轮68F。减速机构50还包括第一旋转轴70和第二旋转轴71。
第一旋转轴70与马达44的输出轴44A和曲柄轴42平行。第一旋转轴70的轴向的一侧的端部支撑于后述的第一壳体62。在第一旋转轴70和第一壳体62之间配置有第三轴承54C。第一壳体62经由第三轴承54C将第一旋转轴70可旋转地支撑。第一旋转轴70的轴向的另一侧的端部支撑于第二壳体64。在第一旋转轴70和第二壳体64之间配置有第四轴承54D。第二壳体64经由第四轴承54D将第一旋转轴70可旋转地支撑。
第二旋转轴71与马达44的输出轴44A和曲柄轴42平行。第二旋转轴71的轴向的一侧的端部支撑于第一壳体62。在第二旋转轴71和第一壳体62之间配置有第五轴承54E。第一壳体62经由第五轴承54E将第二旋转轴71可旋转地支撑。第二旋转轴71的轴向的另一侧的端部支撑于第二壳体64。在第二旋转轴71和第二壳体64之间配置有第六轴承54F。第二壳体64经由第六轴承54F将第二旋转轴71可旋转地支撑。
第一齿轮68A设置于马达44的输出轴44A的外周部。在一例中,第一齿轮68A与输出轴44A一体地形成。第一齿轮68A也可以与输出轴44A分体地形成,并安装于输出轴44A。
第二齿轮68B设置于第一旋转轴70的外周部。在一例中,第二齿轮68B与第一旋转轴70一体地形成。第二齿轮68B也可以与第一旋转轴70分体地形成,并安装于第一旋转轴70。第二齿轮68B与第一齿轮68A啮合。例如,可以由金属形成第一旋转轴70,也可以由树脂形成第二齿轮68B。
第三齿轮68C设置于第一旋转轴70的外周部中的与第二齿轮68B不同的部分。第三齿轮68C与第一旋转轴70一体地旋转。在一例中,第三齿轮68C与第一旋转轴70一体地形成。第三齿轮68C也可以与第一旋转轴70分体地形成,并安装于第一旋转轴70。
第四齿轮68D设置于第二旋转轴71的外周部。第四齿轮68D与第三齿轮68C啮合。在第四齿轮68D和第二旋转轴71之间设置有第一单向离合器56。第一单向离合器56将从马达44输入至第四齿轮68D的第一方向的旋转传递给第二旋转轴71,不将从输出部52输入至第二旋转轴71的第一方向的旋转传递给第四齿轮68D和马达44。在为了使自行车10前进而马达44使输出轴44A旋转的情况下,第一方向为第二旋转轴71旋转的方向。第一单向离合器56包括例如滚子式离合器。第一单向离合器56的一部分可以将第四齿轮68D及第二旋转轴71的一部分一体地形成。
第五齿轮68E设置于第二旋转轴71的外周部中的与第四齿轮68D不同的部分。第五齿轮68E与第二旋转轴71一体地旋转。在一例中,第五齿轮68E与第二旋转轴71一体地形成。第五齿轮68E也可以与第二旋转轴71分体地形成,并安装于第二旋转轴71。第一单向离合器56可以不设置在第四齿轮68D与第二旋转轴71之间,而设置在第五齿轮68E与第二旋转轴71之间。
第六齿轮68F设置于输出部52的外周部。第六齿轮68F与输出部52一体地旋转。第六齿轮68F与第五齿轮68E啮合。第六齿轮68F经由第二单向离合器58与曲柄轴42连接。第二单向离合器58将曲柄轴42的第二方向的旋转传递给第六齿轮68F,不将输出部52的第二方向的旋转传递给曲柄轴42。在为了使自行车10前进而使曲柄轴42旋转的情况下,第二方向为输出部52旋转的方向。第二单向离合器58例如包括具有爪的棘轮式离合器或者滚子式离合器。曲柄轴42的旋转和马达44的旋转被传递至第六齿轮68F和输出部52。在曲柄轴42上连结有筒状的轴套部件43。轴套部件43在壳体46内与曲柄轴42同轴配置。轴套部件43具有在曲柄轴42的轴线方向上的第一端部和第二端部。轴套部件43的第一端部固定于曲柄轴42。轴套部件43的第二端部与第二单向离合器58连接。轴套部件43的一部分可以与第二单向离合器58的一部分一体地形成。输出部52的一部分可以与第二单向离合器58的一部分一体地形成。在轴套部件43可以设置有传感器,该传感器检测从曲柄轴42输入的人力驱动力。检测人力驱动力的传感器例如包括应变式传感器。检测人力驱动力的传感器例如可以包括磁致伸缩传感器,该磁致伸缩传感器设置在壳体46内,检测设置于轴套部件43的磁致伸缩元件。
第一齿轮68A的齿数比第二齿轮68B少。第三齿轮68C的齿数比第四齿轮68D的齿数少。第五齿轮68E的齿数比第六齿轮68F的齿数少。因此,马达44的旋转通过各齿轮68A~68F经由三级减速,并传递至输出部52。可以在第一旋转轴70与第二齿轮68B之间、或者在第二旋转轴71与第五齿轮68E之间设置第三单向离合器。第三单向离合器在曲柄32向前旋转时,将自马达44侧传递出的第一方向的旋转传递给输出部52侧,在曲柄32向前旋转时,不将自输出部52侧传递出的第一方向的旋转传递给马达44侧。在设置第三单向离合器的情况下,可以省略第一单向离合器。
控制部60控制马达44。控制部60包括驱动马达44的驱动电路。驱动电路包括逆变电路,控制自电池18供给至马达44的电力。从电池18对控制部60供给电力。控制部60经由电力通信线80(PLC:Power Line Communication)与电池18、马达44和其他电气设备连接,并与这些装置就电力信息进行通信。例如,经由电力通信线80与控制部60通信的电气设备包括电池18和操作部90。控制部60可以包括执行预定的控制程序的演算处理装置。演算处理装置包括例如,CPU(Central Processing Unit)或者MPU(Micro Processing Unit)。控制部60可以包括一个或者多个微型计算机。控制部60还包括存储部。在存储部60中存储有用于各种控制程序和各种控制处理的信息。存储部包括例如非易失性存储器和易失性存储器。存储部可以包括多个非易失性存储器和多个易失性存储器。操作部90构成为使用者能够操作。操作部90构成为变更马达44的动作模式。马达44的动作模式的变更包括以下至少一者:辅助人力驱动力的辅助力的强度不同的动作模式之间的变更、和切换辅助模式与行走模式(walk mode)的变更。操作部90安装在自行车10的车把26B。通过使用者对操作部90进行操作,从而操作部90将输出信号发送给控制部60。操作部90包括一个以上的操作部件,该操作部件用于变更马达44的动作模式。各操作部件由按钮开关、杆式开关、或者触摸面板构成。
控制部60基于电力信息和各种来自于传感器的信息,控制马达44及电池18的放电。传感器包括检测人力驱动力的传感器和车速传感器88。控制部60响应来自检测人力驱动力的传感器和车速传感器88的信号,控制马达44。并且,控制部60在行走模式下,响应操作部90的操作,控制马达44。车速传感器88检测车轮14的旋转速度。车速传感器88通过通信线82与控制部60电连接。例如,车速传感器88安装于车架22的后下叉。车速传感器88向控制部60输出信号,该信号响应于安装于车轮14的磁铁与车速传感器88之间的相对位置的变化。优选地,车速传感器88包括构成簧式开关的磁簧、或霍尔传感器。
电路基板48搭载上述控制部60。电路基板48与电池18、传感器、及用于连接其他电气设备与电路基板48的连接器49电连接。电路基板48包括搭载有控制部60的主基板48A、和与主基板48A电连接的连接器连接基板48B。电路基板48收纳于壳体46。主基板48A和连接器连接基板48B通过电线或者导电性的销部件连接。
连接器49包括能够与电力通信线80连接的第一连接器49A。例如,两个第一连接器49A与一对电力通信线80分别对应地设置于自行车用驱动单元40。第一连接器49A与电力通信线80的插头80A结合。
连接器49包括能够与通信线82连接的第二连接器49B,该通信线82连接于传感器。例如,第二连接器49B与车速传感器88对应地设置于自行车用驱动单元40。第二连接器49B与车速传感器88的通信线82的插头82A结合。
连接器49包括第三连接器49C,该第三连接器49C能够与设置在自行车10的电池18连接。例如,自电池18延伸的电力线84与第三连接器49C连接。第三连接器49C与电力线84的插头84A结合。在电力线84中可以包括用于输送电力的电线和用于通信的电线这两者。
连接器49包括能够与设置在自行车10上的灯连接的第四连接器49D和第五连接器49E。灯包括前灯11和尾灯。例如,第四连接器49D和第五连接器49E设置于自行车用驱动单元40,该第四连接器49D连接有与前灯11连接的正极电线,该第五连接器49E连接有与前灯11连接的负极电线。第四连接器49D与正极电线的插头结合。第五连接器49E与负极电线的插头结合。
连接器49设置于壳体46。此外,连接器49与电路基板48电连接。此外,优选地,连接器49固定于电路基板48。例如,连接器49固定在从主基板48A露出的连接器连接基板48B。固定于连接器连接基板48B的连接器49穿过壳体46的贯通孔46F,从支架86的孔86A露出于壳体46的外侧。在支架86中包括与连接器连接基板48B卡合的卡合部。卡合部包括爪部件。支架86与连接器49的外周部接触,并保持连接器49。可以省略连接器连接基板48B,将连接器49直接固定在主基板48A。支架86设置在从壳体46的外侧覆盖贯通孔46F的位置。支架86固定设置在壳体46的第一侧面46A。支架86通过例如螺栓可拆卸地固定在壳体46的第一侧面46A。优选地,支架86由树脂形成。
此外,如图2所示,从与曲柄轴42的轴向DY平行的方向看,连接器49设置在与车轮部件36不重叠的位置。连接器49露出于壳体46的第一侧面46A侧。在垂直于输出部52的旋转轴心C的方向上,连接器49可以设置在距离旋转轴心C大于或等于60mm的位置。
优选地,在将壳体46安装于自行车10的车架22的状态下,连接器49在自行车10的行进方向上,与曲柄轴42相比配置在更靠前方处。多个连接器49以围绕马达44的旋转轴并沿着马达44的周围的方式排列。连接有电力线48的第三连接器49C配置在距离其他的连接器49的组规定距离的位置。第三连接器49C与其他连接器49的组相比配置在更靠近地面处。第三连接器49C在曲柄轴42的轴向DY上,配置在与其他连接器49的组不同的位置。例如,第三连接器49C的配置位置在曲柄轴42的轴向DY上,比其他连接器49的组的配置位置更靠近电路基板48。第三连接器49C可固定在与配置有其他连接器49的组的基板不同的连接器连接基板。此外,第三连接器49C可以经由电线与主基板48A连接。第三连接器49C也可以不经由电线而与主基板48A直接连接。其他连接器49的组包括第一连接器49A、第二连接器49B、第四连接器49D和第五连接器49E。与多个连接器49连接的电力通信线80、通信线82和电力线84沿第二收纳部65B铺设。电力通信线80、通信线82和电力线84的线束在曲柄轴42的轴向DY上,与第一侧面46A相比,配置在更靠电路基板48侧。
插头相对于连接器49的插拔方向是基于与周围的自行车用部件的配置关系而适当地设定的。例如,优选地,插头相对于连接器49的插拔方向实质上与曲柄轴42的轴向DY平行。此外,插头相对于连接器49的插拔方向可以为相对于曲柄轴42的轴向DY垂直的方向。此外,插头相对于连接器49的插拔方向可以为相对于曲柄轴42的轴向DY倾斜的方向。
参照图3、图4和图5,对壳体46进行说明。
壳体46支撑自行车10的曲柄轴42。此外,在壳体46设置有马达44。壳体46收纳马达44的至少一部分。壳体46在曲柄轴42的轴向DY上,具有与车轮部件36相对的第一侧面46A、和与第一侧面46A位于相反一侧的第二侧面46B。
壳体46包括定子收纳部46C,该定子收纳部46C收纳马达44的定子44B。
如图6所示,定子收纳部46C在与曲柄轴42的轴向DY平行的方向上,设置在电路基板48和第一侧面46A之间的区域。
壳体46中的设置有定子收纳部46C的第一部分46D与壳体46中的设置有连接器49的第二部分46E相比,在与曲柄轴42的轴向DY平行的方向上更向外侧突出。并且,上述的连接器49设置在定子收纳部46C的周围。优选地,在与曲柄轴42的轴向DY平行的方向上,连接器49的尺寸小于定子收纳部46C的尺寸。壳体46的第一侧面46A包含于第一部分46D和第二部分46E。
如图4所示,自行车用驱动单元40还包括能够安装在自行车10的车架22的安装部66。安装部66设置于壳体46。安装部66设置在壳体46的外周部。安装部66突出于壳体46的外周部。在安装部66上形成有与曲柄轴42的轴向平行地延伸的、用于连结固定部件的贯通孔。固定部件包括例如螺栓,贯通孔包括螺孔。
另外,如图6所示,在壳体46形成有贯通孔46F。如上所述,连接器49的至少一部分配置在贯通孔46F并与电路基板48电连接。贯通孔46F在壳体46的第一侧面46A开口,与壳体46的外部空间和内部空间相连。
例如,壳体46包括第一壳体62和第二壳体64。第一壳体62在曲柄轴42的轴向上包括壳体46的一侧的端部。第二壳体64在曲柄轴42的轴向上包括壳体46的另一侧的端部。第一壳体62和第二壳体64通过螺栓彼此安装在一起。
如图3所示,第一壳体62包括第一孔62A。曲柄轴42的轴向DY的一侧的端部通过第一孔62A,露出于壳体46的外部。在第一孔62A处,在第一壳体62和曲柄轴42之间,配置有第一轴承54A。第一壳体62经由第一轴承54A将曲柄轴42相对于第一壳体62可旋转地支撑。
如图6所示,第二壳体64包括构成上述第二部分46E的基部65、相对于基部65向与第一壳体62相反一侧突出的第一收纳部65A、第二收纳部65B、及第三收纳部65C。
第一收纳部65A收纳曲柄轴42的一部分、输出部52、及第六齿轮68F。第二收纳部65B构成上述定子收纳部46C的至少一部分。第三收纳部65C收纳第二旋转轴71的一部分。第一收纳部65A、第二收纳部65B和第三收纳部65C形成在曲柄轴42的轴向DY上凹陷的收纳空间。第二孔64A在第一收纳部65A中,在曲柄轴42的轴向DY的侧面开口。
在第二壳体64的基部65中,在第二收纳部65B的周围设置有上述贯通孔46F。优选地,为了形成能够布置电线等的区域,贯通孔46F设置在远离第二收纳部65B处。
如图3所示,曲柄轴42的轴向DY的另一侧的端部和输出部52的安装部52A通过第二孔64A,露出于壳体46的外部。在第二孔64A处,在第二壳体64和输出部52之间配置有第二轴承54B。第二壳体64经由第二轴承54B将输出部52相对于第二壳体64可旋转地支撑。优选地,在输出部52和曲柄轴42之间设置有滑动轴承。滑动轴承包括滚针轴承。
优选地,第一壳体62和第二壳体64包括铝合金。第一壳体62和第二壳体64可以包括镁合金或者树脂。
自行车用驱动单元还可以包括覆盖连接器49的外罩部件69。
外罩部件69包括:第一外罩部件69A,其具有供曲柄轴42通过的贯通孔;和第二外罩部件69B,其覆盖连接器49。第一外罩部件69A和第二外罩部件69B分别可拆卸地设置于壳体46。优选地,外罩部件69通过多个安装部件69C固定于壳体46。安装部件69C包括螺栓。第二壳体64包括能够安装安装部件69C的被安装部64B。被安装部64B包括螺孔。在曲柄轴42的轴向DY上,外罩部件69以定子收纳部46C露出于外部的方式安装于第二壳体64。外罩部件69构成为,在外罩部件69和壳体46的第一侧面46A侧的面的至少一部分之间,形成能够布置电线等的收纳空间。
对自行车用驱动单元40的作用进行说明。
在更换与自行车用驱动单元40连接的部件时,或者,在维修自行车用驱动单元40时,将各种电线从自行车用驱动单元40拆下。在该情况下,若连接器49存在于手难以触及之处,则难以将电线的插头从该连接器49拆下。例如,若连接器49配置在车轮部件36所遮盖之处,则在将插头从连接器49拔出时,需要花工夫事先将车轮部件36拆下。在这点上,在本实施方式中,由于连接器49配置在不与车轮部件36重叠的位置,因此将插头从连接器49拔出的操作容易进行。
此外,在连接器49配置在自行车用驱动单元40的上面的情况下,由于连接器49在上面的配置区域有限,因此可能存在各种连接器49的配置密集,需要在拆下上花工夫的情况。在这点上,在自行车用驱动单元40的第一侧面46A中,容易确保各种连接器49的配置区域。因此,在将各种连接器49设置在第一侧面46A的情况下,与上述的设置在自行车用驱动单元40的上面的情况相比,能够增大连接器49的间隔。由此,将插头从连接器49拔出的操作变得容易。
(变形例)
关于上述各实施例的说明是根据本发明的自行车用驱动单元可采取的实施例的示例,并非意图限制其方式。根据本发明的自行车用驱动单元可采取例如如下所示的上述各实施例的变形例、及相互不矛盾的至少两个变形例组合所得的方式。在以下的变形例中,对于与各实施方式的共通的部分,附加与各实施方式相同的符号,并省略其说明。
·不限定实施例所示的自行车用驱动单元40的结构。
例如,如图7所示,实施例所记载的自行车用驱动单元40可以为不包括车轮部件36的结构。
例如,自行车用驱动单元40包括壳体46、电路基板48、输出部52、及至少一个连接器49。输出部52具有旋转轴心C,连接器49露出于壳体46的第一侧面46A侧。并且,连接器49在与输出部52的旋转轴心C垂直的方向上,设置在距离旋转轴心C大于或等于60mm的位置。
·如图8和图9所示,在将壳体46安装在自行车10的车架22的状态下,连接器49可以设置在与自行车10的行进方向相反一侧的后端部46R及下端部46S中的至少一者。
例如,如图8所示,在将壳体46安装在自行车10的车架22的状态下的自行车用驱动单元40中,连接器49设置在后端部46R。在壳体46安装在自行车10的车架22的状态下的自行车用驱动单元40中,后端部46R是比曲柄轴42更靠后方的部分。
·此外,如图9所示,在壳体46安装在自行车10的车架22的状态下的自行车用驱动单元40中,连接器49设置在下端部46S。在壳体46安装在自行车10的车架22的状态下的自行车用驱动单元40中,下端部46S是比曲柄轴42更靠下方的部分。
符号说明:
C…旋转轴心,DY…轴向,10…自行车,22…车架,36…车轮部件,40…自行车用驱动单元,42…曲柄轴,44…马达,44B…定子,46…壳体,46A…第一侧面,46C…定子收纳部,46D…第一部分,46E…第二部分,46F…贯通孔,46R…后端部,46S…下端部,48…电路基板,49…连接器,52…输出部,66…安装部,69…外罩部件,69A…第一外罩部件,69B…第二外罩部件,70…第一旋转轴,71…第二旋转轴,80…电力通信线,82…通信线。
Claims (20)
1.一种自行车用驱动单元,其为包括辅助自行车的推进的马达的自行车用驱动单元,且包括:
壳体,其设置有所述马达,支撑所述自行车的曲柄轴;
电路基板,其收纳于所述壳体;
车轮部件,其与所述壳体在所述曲柄轴的轴向上的第一侧面相对,被传递有所述曲柄轴的转矩和所述马达的转矩中的至少一者;和
至少一个连接器,其设置于所述壳体,与所述电路基板电连接,
所述连接器露出于所述壳体的所述第一侧面侧,从与所述曲柄轴的所述轴向平行的方向观察时,所述连接器设置在不与所述车轮部件重叠的位置,并且
所述马达包括定子,
所述壳体包括定子收纳部,该定子收纳部收纳所述马达的所述定子,
所述壳体中的设置有所述定子收纳部的第一部分与所述壳体中的设置有所述连接器的第二部分相比,在与所述曲柄轴的轴向平行的方向上更向外侧突出,
所述连接器设置在所述定子收纳部的周围。
2.一种自行车用驱动单元,其为包括辅助自行车的推进的马达的自行车用驱动单元,且包括:
壳体,其设置有所述马达,支撑所述自行车的曲柄轴;
电路基板,其收纳于所述壳体;
输出部,其向车轮部件传递所述曲柄轴的转矩和所述马达的转矩中的至少一者,该车轮部件与所述壳体在所述曲柄轴的轴向上的第一侧面相对;和
至少一个连接器,其设置于所述壳体,与所述电路基板电连接,
所述输出部具有旋转轴心,
所述连接器露出于所述壳体的所述第一侧面侧,在与所述输出部的所述旋转轴心垂直的方向上,设置在距离所述旋转轴心大于或等于60mm的位置。
3.根据权利要求1或2所述的自行车用驱动单元,其中,
在将所述壳体安装于所述自行车的车架的状态下,
所述连接器在自行车的行进方向上,配置在比所述曲柄轴更靠前方处。
4.根据权利要求2所述的自行车用驱动单元,其中,
所述马达包括定子,
所述壳体包括定子收纳部,该定子收纳部收纳所述马达的所述定子。
5.根据权利要求4所述的自行车用驱动单元,其中,
所述壳体中的设置有所述定子收纳部的第一部分与所述壳体中的设置有所述连接器的第二部分相比,在与所述曲柄轴的轴向平行的方向上更向外侧突出,
所述连接器设置在所述定子收纳部的周围。
6.一种自行车用驱动单元,其为包括辅助自行车的推进的马达的自行车用驱动单元,且包括:
壳体,其设置有所述马达,支撑所述自行车的曲柄轴;
电路基板,其收纳于所述壳体;
输出部,其向车轮部件传递所述曲柄轴的转矩和所述马达的转矩中的至少一者,该车轮部件与所述壳体在所述曲柄轴的轴向上的第一侧面相对;和
至少一个连接器,其设置于所述壳体,与所述电路基板电连接,
所述连接器露出于所述壳体的所述第一侧面侧,在将所述壳体安装于所述自行车的车架的状态下,所述连接器设置于与自行车的行进方向相反一侧的后端部和下端部中的至少一者,并且
所述马达包括定子,
所述壳体包括定子收纳部,该定子收纳部收纳所述马达的所述定子,
所述壳体中的设置有所述定子收纳部的第一部分与所述壳体中的设置有所述连接器的第二部分相比,在与所述曲柄轴的轴向平行的方向上更向外侧突出,
所述连接器设置在所述定子收纳部的周围。
7.根据权利要求2或6所述的自行车用驱动单元,其中,
所述输出部包括能够安装所述车轮部件的安装部。
8.根据权利要求1、2和6中任一项所述的自行车用驱动单元,其中,
在所述壳体形成有贯通孔,
所述连接器的至少一部分配置于所述贯通孔,并与所述电路基板电连接。
9.根据权利要求8所述的自行车用驱动单元,其中,
所述连接器固定于所述电路基板。
10.根据权利要求1、4和6中任一项所述的自行车用驱动单元,其中,
所述定子收纳部在与所述曲柄轴的轴向平行的方向上,设置在所述电路基板和所述第一侧面之间的区域。
11.根据权利要求1、5和6中任一项所述的自行车用驱动单元,其中,在与所述曲柄轴的轴向平行的方向上,所述连接器的尺寸小于所述定子收纳部的尺寸。
12.根据权利要求1、2和6中任一项所述的自行车用驱动单元,其中,
所述车轮部件包括前链轮。
13.根据权利要求1、2和6中任一项所述的自行车用驱动单元,其中,
所述车轮部件和所述曲柄轴同轴设置。
14.根据权利要求1、2和6中任一项所述的自行车用驱动单元,其中,
插头相对于所述连接器的插拔方向实质上与所述曲柄轴的轴向平行。
15.根据权利要求1、2和6中任一项所述的自行车用驱动单元,其中,
还包括覆盖所述连接器的外罩部件。
16.根据权利要求15所述的自行车用驱动单元,其中,
所述外罩部件包括:
第一外罩部件,其具有供所述曲柄轴通过的贯通孔;和
第二外罩部件,其覆盖所述连接器,
所述第一外罩部件和所述第二外罩部件分别可拆卸地设置于所述壳体。
17.根据权利要求1、2和6中任一项所述的自行车用驱动单元,其中,
所述连接器包括能够与电力通信线连接的第一连接器。
18.根据权利要求1、2和6中任一项所述的自行车用驱动单元,其中,
所述连接器包括能够与通信线连接的第二连接器,该通信线与传感器连接。
19.根据权利要求1、2和6中任一项所述的自行车用驱动单元,其中,
所述连接器包括能够与设置于所述自行车的电池连接的第三连接器。
20.根据权利要求1、2和6中任一项所述的自行车用驱动单元,其中,
还包括安装部,其设置于所述壳体,并能够安装于所述自行车的车架。
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