[发明专利]自行车驱动单元

说明书

技术领域

本发明总体涉及一种自行车驱动单元。特别地，本发明涉及一种用于电助力自行车的驱动单元。

背景技术

布置在自行车上的脚刹闸通常是已知的（例如，参见欧洲专利申请公开No.2 380 806A2（专利引文1）和日本专利No.4959858（专利引文2））。通常，自行车的曲柄臂和前部齿轮彼此不可旋转地联接。脚刹闸设置在自行车后轮毂上，并且操作地联接到前部齿轮。因此，当自行车曲柄臂在向后旋转方向上旋转时，操作脚刹闸。

另一方面，通常已知的是，电助力自行车使用马达输出作为辅助动力（例如，参见日本专利申请公开特许公报No.H08-310478（专利引文3））。在电助力自行车中，在由脚蹬输入的脚蹬作用力被传送并且所传送的驱动力与来自马达的驱动力相组合之后，组合的驱动力被传送到后车轮，从而导致后车轮旋转。

发明内容

已经发现的是，脚刹闸只是不能应用到电助力自行车。特别地，专利引文3公开了一种布置在曲柄臂与前部齿轮之间的单向离合器。单向离合器防止曲柄臂响应于马达旋转的旋转。然而，已经发现的是，当曲柄臂在向后旋转方向上旋转时，前部齿轮并不旋转。因而，即使将脚刹闸应用到电助力自行车，也不能操作脚刹闸。

一个方面用来提供一种可与自行车脚刹闸一起使用的自行车驱动单元。

根据第一方面，自行车驱动单元包括马达、曲柄轴、扭矩组合机构和离合器机构。曲柄轴绕着第一旋转轴线可旋转。扭矩组合机构操作地联接到马达和曲柄轴，以组合马达的旋转输出和曲柄轴的旋转输出。扭矩组合机构具有链轮安装部分，所述链轮安装部分构造为操作地附设到链轮，以使得随着曲柄轴在第一方向上绕着第一旋转轴线旋转，链轮在第一方向上绕着链轮的第二旋转轴线旋转。离合器机构操作地设置在曲柄轴与链轮之间。离合器机构被构造为随着曲柄轴在第二方向上绕着第一旋转轴线旋转，使链轮在第二方向上绕着第二旋转轴线旋转。第二方向反向于第一方向。

根据第二方面，对于根据第一方面的自行车驱动单元，第一旋转轴线和第二旋转轴线彼此重合。

根据第三方面，对于根据第一方面的自行车驱动单元，离合器机构允许在第一方向上曲柄轴与链轮之间的相对旋转。

根据第四方面，根据第一方面的自行车驱动单元还包括换档机构。换档机构包括支撑轴、输入部分、输出部分和行星齿轮单元。输入部分被可旋转地支撑在支撑轴，并且操作地联接到曲柄轴。输出部分被可旋转地支撑在支撑轴上，并且操作地联接到扭矩组合机构。行星齿轮单元设置在输入部分与输出部分之间。

根据第五方面，对于根据第四实施例的自行车驱动单元，离合器机构被支撑到换档机构的支撑轴，以使得离合器机构操作地设置在行星齿轮单元的行星齿轮架与换档机构的输出部分之间。

根据第六方面，对于根据第五方面的自行车驱动单元，离合器机构包括带齿部分、棘爪支撑件、接合棘爪和偏压构件。带齿部分设置在换档机构的输出部分和行星齿轮单元的行星齿轮架中的一个上。棘爪支撑件可动地附设到换档机构的输出部分和行星齿轮单元的行星齿轮架中的另一个。接合棘爪在释放位置与接合位置之间可动地安装到棘爪支撑件上。偏压构件将接合棘爪朝向接合位置偏压。

根据第七方面，对于根据第五方面的自行车驱动单元，离合器机构包括内部带齿部分、棘爪支撑件、接合棘爪、偏压构件和控制部分。内部带齿部分设置在换档机构的输出部分的内圆周表面上。棘爪支撑件可动地附设到行星齿轮单元的行星齿轮架。接合棘爪在释放位置与接合位置之间可动地安装到棘爪支撑件。偏压构件将接合棘爪朝向接合位置偏压。控制部分设置在行星齿轮单元的行星齿轮架的外圆周表面上。随着曲柄轴在第二方向上旋转，控制部分选择性地使得接合棘爪与内部带齿部分接合，以使得离合器机构将曲柄轴的旋转传送到换档机构的输出部分。

根据第八方面，对于根据第六方面的自行车驱动单元，棘爪支撑件具有设置在棘爪支撑件的圆周方向上的凹部和凸起中的一个。行星齿轮单元的行星齿轮架具有位于行星齿轮架中的凹部和凸起中的另一个。凹部和凸起通过它们之间的周向间隔而相对于彼此布置，以提供棘爪支撑件和行星齿轮架之间的有限范围的相对旋转。

根据第九方面，对于根据第八方面的自行车驱动单元，凸起具有接触表面，该接触表面随着曲柄轴在第一方向上旋转而与凹部的内表面接触，从而将曲柄轴在第一方向上的旋转从行星齿轮单元的行星齿轮架传送到换档机构的输出部分。