JP2018076070A5 - - Google Patents

Description

上記課題を解決するために、本発明は、ペダルからの踏力による人力駆動力に、モータにより発生する補助駆動力を加えて走行可能である電動アシスト自転車に用いられるモータ駆動ユニットであって、前記モータ駆動ユニットの外殻部を構成するユニットケースを貫通するクランク軸と、前記クランク軸の外周に配設された筒状の人力伝達体と、前記クランク軸の回転を出力する駆動スプロケットと、前記クランク軸と平行な回転軸に支持された減速用歯車を有する減速機構と、前記クランク軸と平行な回転軸を有し、前記減速用歯車と噛み合う歯部が前記回転軸に設けられたモータと、前記クランク軸と共に回転する回転体と、前記回転体の回転を検出する回転検出器と、前記モータを制御する制御部とを備え、前記ユニットケースは、モータケースおよび第１ユニットケースで囲まれ、前記モータのロータ部が配設される第１の空間と、前記第１ユニットケースおよび第２ユニットケースで囲まれる第２の空間とを含み、前記第１ユニットケースは、前記第１の空間と前記第２の空間とを区切るように配設され、前記制御部および前記クランク軸は、前記第２の空間に配設され、前記制御部は、制御用基板を有し、前記回転検出器によって回転が検出される前記回転体の被検出部は、前記クランク軸と略直交する方向に見て、前記制御用基板に対し前記駆動スプロケットの反対側に配設される。
また、本発明は、前記クランク軸の外周に配設され、前記人力伝達体と噛み合う中間筒体をさらに備え、前記回転体は、前記中間筒体に取り付けられる。
また、本発明において、前記回転体は、前記人力伝達体に取り付けられる。
また、本発明において、前記制御用基板および前記被検出部は、前記第１ユニットケースと前記第２ユニットケースとの合わせ面よりも、前記第２ユニットケース側に配設される。
また、本発明では、前記第２の空間において、前記クランク軸側と反対側における前記制御用基板の端部は、前記減速用歯車の回転軸より前記クランク軸から離れる方向に位置する。
また、本発明において、前記第１ユニットケースは、前記制御用基板と前記モータとの間に配設され、前記制御部は、前記制御用基板に接続され、前記制御用基板から前記モータの方向に延びる接続部材を有し、前記接続部材は、前記第１ユニットケースを貫通して、前記モータの方向に延びる。
また、本発明において、前記制御用基板は、基板面が前記クランク軸と交叉する方向に延びるように前記ユニットケース内に配設される。
また、本発明において、前記回転検出器は、前記クランク軸方向に見て、前記回転体の少なくとも一部と重なる。
また、本発明において、前記人力伝達体の外周には、トルクセンサが配設され、前記人力伝達体には、前記トルクセンサの磁歪発生部が形成され、当該磁歪発生部が形成された前記人力伝達体の外周には、コイルが配設される。
また、本発明において、前記回転体は、前記クランク軸方向に延びる第１の部分と、前記第１の部分から前記クランク軸の径方向に延びる第２の部分とを有し、前記第２の部分は、前記回転体の回転が検知される前記被検出部を含む。
また、本発明において、前記第２の部分は、前記クランク軸方向と略直交する方向にみて、前記減速用歯車と重なる位置に配置される。
また、本発明の電動アシスト自転車において、モータ駆動ユニットを搭載している。
また、本発明は、前記減速用大径歯車部と、前記減速用大径歯車部を支持する大径支持軸部との間に、前記合力体からの回転駆動力を前記モータ側に伝達しないための一方向クラッチが配設されてもよい。
また、本発明は、前記人力伝達体または前記合力体の回転を検出する回転センサと、前記クランク軸の外周に配設されたトルクセンサとをさらに備え、前記回転センサは、前記クランク軸方向と略直交する方向に視て、前記減速用大径歯車部と重なる位置に配置されるとともに、前記トルクセンサと前記大径歯車部との間に配設されもよい。
また、本発明の電動アシスト自転車は、モータを備えたモータ駆動ユニットが前輪と後輪との間の中間位置に配設され、ペダルからの踏力による人力駆動力に、前記モータにより発生する補助駆動力を加えて走行可能である電動アシスト自転車であって、ペダルからの人力駆動力が伝達されるクランク軸の外周に、前記人力駆動力が伝達されて、前記人力駆動力を検出するためのトルクセンサの磁歪発生部が形成された筒状の人力伝達体が配設され、クランク軸の外周に、一端側から前記人力伝達体からの人力駆動力が伝達され、他端側に、クランク軸と同軸心の駆動力出力輪体が取り付けられた連動体が配設され、前記連動体からの駆動力が、前記駆動力出力輪体と、この人力駆動力出力輪体に掛け渡された無端状駆動力伝達体とを介して、後輪に伝達されるよう構成され、クランク軸の外周に、前記人力伝達体に係合された中間筒体が設けられ、この中間筒体と前記連動体との間に、一方向クラッチが配設され、前記中間筒体または前記人力伝達体の回転を検出する回転検出器が設けられ、前記回転検出器として光センサが用いられ、前記中間筒体または前記人力伝達体の外周における前記回転検出器に対応する位置に、光センサの光を遮断または反射する１つの回転体が取り付けられ、前記回転検出器は、光センサが、回転体の回転方向にその出力信号の位相が９０度異なる位置に２つ並べられて設けられ、前記中間筒体が、前記一方向クラッチの内側に取り付けられ、前記回転体が取り付けられている位置が、クランク軸の軸心を中心とした径方向に対して、前記一方向クラッチと前記連動体との係合離脱する位置、もしくは、この位置よりも内側となる位置であることを特徴としてもよい。

Claims (12)

1. ペダルからの踏力による人力駆動力に、モータにより発生する補助駆動力を加えて走行可能である電動アシスト自転車に用いられるモータ駆動ユニットであって、
   前記モータ駆動ユニットの外殻部を構成するユニットケースを貫通するクランク軸と、
   前記クランク軸の外周に配設された筒状の人力伝達体と、
   前記クランク軸の回転を出力する駆動スプロケットと、
   前記クランク軸と平行な回転軸に支持された減速用歯車を有する減速機構と、
   前記クランク軸と平行な回転軸を有し、前記減速用歯車と噛み合う歯部が前記回転軸に設けられたモータと、
   前記クランク軸と共に回転する回転体と、
   前記回転体の回転を検出する回転検出器と、
   前記モータを制御する制御部とを備え、
   前記ユニットケースは、モータケースおよび第１ユニットケースで囲まれ、前記モータのロータ部が配設される第１の空間と、前記第１ユニットケースおよび第２ユニットケースで囲まれる第２の空間とを含み、
   前記第１ユニットケースは、前記第１の空間と前記第２の空間とを区切るように配設され、
   前記制御部および前記クランク軸は、前記第２の空間に配設され、
   前記制御部は、制御用基板を有し、
   前記回転検出器によって回転が検出される前記回転体の被検出部は、前記クランク軸と略直交する方向に見て、前記制御用基板に対し前記駆動スプロケットの反対側に配設される
   モータ駆動ユニット。
2. 前記クランク軸の外周に配設され、前記人力伝達体と噛み合う中間筒体をさらに備え、
   前記回転体は、前記中間筒体に取り付けられる
   請求項１に記載のモータ駆動ユニット。
3. 前記回転体は、前記人力伝達体に取り付けられる
   請求項１に記載のモータ駆動ユニット。
4. 前記制御用基板および前記被検出部は、前記第１ユニットケースと前記第２ユニットケースとの合わせ面よりも、前記第２ユニットケース側に配設される
   請求項１〜３の何れか１項に記載のモータ駆動ユニット。
5. 前記第２の空間において、前記クランク軸側と反対側における前記制御用基板の端部は、前記減速用歯車の回転軸より前記クランク軸から離れる方向に位置する
   請求項１〜４の何れか１項に記載のモータ駆動ユニット。
6. 前記第１ユニットケースは、前記制御用基板と前記モータとの間に配設され、
   前記制御部は、前記制御用基板に接続され、前記制御用基板から前記モータの方向に延びる接続部材を有し、
   前記接続部材は、前記第１ユニットケースを貫通して、前記モータの方向に延びる
   請求項１〜５の何れか１項に記載のモータ駆動ユニット。
7. 前記制御用基板は、基板面が前記クランク軸と交叉する方向に延びるように前記ユニットケース内に配設される
   請求項１〜６の何れか１項に記載のモータ駆動ユニット。
8. 前記回転検出器は、前記クランク軸方向に見て、前記回転体の少なくとも一部と重なる
   請求項１〜７の何れか１項に記載のモータ駆動ユニット。
9. 前記人力伝達体の外周には、トルクセンサが配設され、
   前記人力伝達体には、前記トルクセンサの磁歪発生部が形成され、
   当該磁歪発生部が形成された前記人力伝達体の外周には、コイルが配設される
   請求項１〜８の何れか１項に記載のモータ駆動ユニット。
10. 前記回転体は、前記クランク軸方向に延びる第１の部分と、前記第１の部分から前記クランク軸の径方向に延びる第２の部分とを有し、
    前記第２の部分は、前記回転体の回転が検知される前記被検出部を含む
    請求項１〜９の何れか１項に記載のモータ駆動ユニット。
11. 前記第２の部分は、前記クランク軸方向と略直交する方向にみて、前記減速用歯車と重なる位置に配置される
    請求項１０に記載のモータ駆動ユニット。
12. 請求項１〜１１の何れか１項に記載のモータ駆動ユニットを搭載している
    電動アシスト自転車。