[发明专利]自行车驱动单元

说明书

相关申请的交叉引用

本申请按照35U.S.C.§119要求2012年10月25日提交的第2012-235556号日本专利申请的优先权。特此，本文通过引用并入第2012-235556号日本专利申请的全部公开内容。

技术领域

本发明总地涉及驱动单元。更具体地，本发明涉及设置在自行车的曲柄附近的驱动单元。

背景技术

第3547847号日本专利中公开了一种电辅助自行车，其使用驱动单元的马达输出作为辅助动力。在该日本专利中描述的驱动单元具有曲柄轴、支撑该曲柄轴的壳体、容纳在壳体中的马达、齿轮单元、齿轮支持件和踩踏力检测装置。齿轮支持件具有容纳在该齿轮支持件中的齿轮单元，以使齿轮支持件可以相对于曲柄轴自由旋转。齿轮单元具有将曲柄轴的旋转传送到链轮的多个齿轮。踩踏力检测装置安装在壳体中，且踩踏力检测装置检测围绕曲柄轴并作用在齿轮支持件上的旋转运动。

发明内容

上文描述的日本专利的自行车驱动单元检测围绕曲柄轴旋转的齿轮支持件，以检测骑车者的踩踏力。以该构造，用于检测踩踏力的踩踏力检测装置相当复杂。

考虑到先前描述的问题，构思了本发明。本发明的一个目的是提供一种具有用于检测自行车驱动单元中的踩踏力的简单的构造的自行车驱动单元。

根据本发明的第一方面，提供了一种自行车驱动单元，其基本包括第一轴、第一旋转传送构件、第二轴、第二旋转传送构件、第三轴、第三旋转传送构件以及作用力检测单元。第一轴构造为由曲柄臂旋转。第一旋转传送构件设置在第一轴上，以传送由曲柄臂引起的第一轴的旋转。第二轴与第一轴间隔开。第二旋转传送构件设置在第二轴上，且与第一旋转传送构件可操作地接合，以传送第一旋转传送构件的旋转。第三轴与第一轴和第二轴间隔开。第三旋转传送构件设置在第三轴上，且与第二旋转传送构件可操作地接合，以传送第二旋转传送构件的旋转。作用力检测单元设置为检测作用在第二轴上的力。

在该驱动单元中，通过检测作用在第二轴上的力而不是作用在第一轴上的力而检测踩踏力，作用在第二轴上的该力由于传送第一轴的旋转而获得，且其将旋转传送到第三轴。作用在第二轴上的力只由于旋转力从第一旋转传送构件到第二旋转传送构件的传送以及旋转力从第二旋转传送构件到第三旋转传送构件的传送而产生。因此，通过检测作用在第二轴上的力可以检测踩踏力，而不必设置齿轮支持件或类似的构件。其结果是，踩踏力可以用自行车驱动单元中的较简单的构造来检测。

根据本发明的第二方面，根据第一方面的自行车驱动单元构造为使得第一旋转传送构件与第二旋转传送构件接合，以施加由于从第一旋转传送构件到第二旋转传送构件的旋转的传送引起的作用在第二轴上的力的沿第二轴的径向方向作用的第一作用力分量。同时，在本发明的第二方面中，根据第一方面的自行车驱动单元构造为使得第二旋转传送构件与第三旋转传送构件接合，以施加由于从第二旋转传送构件到第三旋转传送构件的旋转的传送引起的作用在第二轴上的力的沿第二轴的径向方向作用的第二作用力分量。在这种情况下，根据作用在第二轴上的第一作用力分量和第二作用力分量的合力，可以以高精确度检测作用在第二轴上的力。

根据本发明的第三方面，根据第一或第二方面的自行车驱动单元构造为使得作用力检测单元具有支撑第二轴的支撑部和经由支撑部检测作用在第二轴上的力的传感器。在这种情况下，由于传感器没有设置在第二轴上，而是传感器设置在支撑第二轴的支撑部上，因此可以容易地设置传感器，且可以容易地执行将线缆铺设到传感器的操作。

根据本发明的第四方面，根据第三方面的自行车驱动单元构造为使得传感器设置为直接检测支撑部的应变，该应变由作用在第二轴上的力产生。在这种情况下，由于可以直接检测支撑部的由作用在第二轴上的力而产生的应变，因此可以以高精确度检测作用在第二轴上的力。

根据本发明的第五方面，根据第四方面的自行车驱动单元构造为使得支撑部具有支撑第二轴的端部分的轴支撑部分、以及与轴支撑部分接触的应变产生部分。其结果是，可以以甚至更高的精确度检测作用在第二轴上的力。

根据本发明的第六方面，根据第四或第五方面的自行车驱动单元构造为使得传感器包括应变仪（strain gauge）元件。