本發(fā)明涉及自行車用驅(qū)動單元。

背景技術(shù)：

已知具備對人力驅(qū)動力進(jìn)行助力的馬達(dá)的自行車用驅(qū)動單元。自行車用驅(qū)動單元除了馬達(dá)還包括將馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)減速并輸出的減速器以及被從減速器和曲柄軸分別傳遞旋轉(zhuǎn)的合力部件等。專利文獻(xiàn)1公開了以往的自行車用驅(qū)動單元的一例。

專利文獻(xiàn)1：日本特許2623419號公報

以往的自行車用驅(qū)動單元中，馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度與曲柄的旋轉(zhuǎn)速度成正比。馬達(dá)具有對應(yīng)旋轉(zhuǎn)速度而輸出轉(zhuǎn)矩變動的特性，所以根據(jù)曲柄的旋轉(zhuǎn)速度的不同，可能會出現(xiàn)馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩不足而輔助力變小或馬達(dá)的驅(qū)動效率變低的情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是鑒于上述問題而研發(fā)的，其目的在于提供一種自行車用驅(qū)動單元，能夠抑制伴隨曲柄的旋轉(zhuǎn)速度的變化而輔助力降低。

〔1〕本發(fā)明的一種自行車用驅(qū)動單元，包括：第一行星齒輪機(jī)構(gòu)，其包括第一輸入體、第一輸出體、以及將所述第一輸入體的旋轉(zhuǎn)傳遞給所述第一輸出體的第一傳遞體；第一馬達(dá)，其能夠使所述第一輸入體旋轉(zhuǎn)；第二馬達(dá)，其能夠使所述第一傳遞體旋轉(zhuǎn)；以及合力部件，其被傳遞所述第一輸出體的旋轉(zhuǎn)，且不經(jīng)由所述第一行星齒輪機(jī)構(gòu)被給予基于人力驅(qū)動力的旋轉(zhuǎn)。

〔2〕根據(jù)上述自行車用驅(qū)動單元，合力部件繞曲柄軸的軸心設(shè)置，能夠繞所述曲柄軸的軸心旋轉(zhuǎn)。

〔3〕根據(jù)上述自行車用驅(qū)動單元，該自行車用驅(qū)動單元還包括將所述第一馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)傳遞給所述第一輸入體的傳遞部件。

〔4〕根據(jù)上述自行車用驅(qū)動單元，所述傳遞部件包括所述第一馬達(dá)的輸出軸。

〔5〕根據(jù)上述自行車用驅(qū)動單元，該自行車用驅(qū)動單元還包括第一單向離合器，所述第一單向離合器以當(dāng)所述傳遞部件向第一方向旋轉(zhuǎn)的情況下所述第一輸入體的旋轉(zhuǎn)速度與所述傳遞部件的旋轉(zhuǎn)速度相等時將所述傳遞部件的旋轉(zhuǎn)傳遞給所述第一輸入體，當(dāng)所述第一輸入體的旋轉(zhuǎn)速度比所述傳遞部件的旋轉(zhuǎn)速度高時不將所述傳遞部件的旋轉(zhuǎn)傳遞給所述第一輸入體的方式與所述傳遞部件和所述第一輸入體連結(jié)。

〔6〕根據(jù)上述自行車用驅(qū)動單元，該自行車用驅(qū)動單元還包括將所述第一輸出體的旋轉(zhuǎn)減速并傳遞給所述合力部件的第一減速機(jī)構(gòu)。

〔7〕根據(jù)上述自行車用驅(qū)動單元，所述第一減速機(jī)構(gòu)包括第二行星齒輪機(jī)構(gòu)，該第二行星齒輪機(jī)構(gòu)包括被輸入所述第一輸出體的旋轉(zhuǎn)的第二輸入體、對所述合力部件傳遞旋轉(zhuǎn)的第二輸出體、以及將所述第二輸入體的旋轉(zhuǎn)傳遞給所述第二輸出體的第二傳遞體。

〔8〕根據(jù)上述自行車用驅(qū)動單元，所述第一傳遞體和所述第二傳遞體以能夠同步旋轉(zhuǎn)的方式一體化。

〔9〕根據(jù)上述自行車用驅(qū)動單元，所述第一傳遞體和所述第二傳遞體以能夠相對旋轉(zhuǎn)的方式各自構(gòu)成。

〔10〕根據(jù)上述自行車用驅(qū)動單元，所述第二輸入體包括與所述第一輸出體連結(jié)的太陽齒輪，所述第二輸出體包括與所述第二輸入體嚙合的行星齒輪和將所述行星齒輪能夠旋轉(zhuǎn)地支承的齒輪架，所述第二傳遞體包括與所述第二輸出體嚙合的環(huán)形齒輪。

〔11〕根據(jù)上述自行車用驅(qū)動單元，所述第一輸入體包括與所述第一馬達(dá)連結(jié)的太陽齒輪，所述第一輸出體包括與所述第一輸入體嚙合的行星齒輪以及將所述行星齒輪能夠旋轉(zhuǎn)地支承的齒輪架，所述第一傳遞體包括與所述第一輸出體嚙合的環(huán)形齒輪。

〔12〕根據(jù)上述自行車用驅(qū)動單元，該自行車用驅(qū)動單元還包括將所述第二馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)減速并傳遞給所述第一傳遞體的第二減速機(jī)構(gòu)。

〔13〕根據(jù)上述自行車用驅(qū)動單元，該自行車用驅(qū)動單元還包括設(shè)置有所述第一行星齒輪機(jī)構(gòu)、所述第一馬達(dá)和所述第二馬達(dá)的機(jī)殼。

〔14〕根據(jù)上述自行車用驅(qū)動單元，所述第二傳遞體相對于所述機(jī)殼不能相對旋轉(zhuǎn)地設(shè)置。

〔15〕根據(jù)上述自行車用驅(qū)動單元，該自行車用驅(qū)動單元還包括阻止所述第一傳遞體向規(guī)定方向旋轉(zhuǎn)的第二單向離合器。

〔16〕根據(jù)上述自行車用驅(qū)動單元，該自行車用驅(qū)動單元還包括控制所述第一馬達(dá)和所述第二馬達(dá)的控制裝置。

〔17〕根據(jù)上述自行車用驅(qū)動單元，所述控制裝置對應(yīng)人力驅(qū)動力和曲柄的旋轉(zhuǎn)速度控制所述第一馬達(dá)和所述第二馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)。

〔18〕根據(jù)上述自行車用驅(qū)動單元，所述控制裝置當(dāng)所述曲柄的旋轉(zhuǎn)速度高于規(guī)定速度時進(jìn)行控制以使所述第二馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度高于所述曲柄的旋轉(zhuǎn)速度為規(guī)定速度以下時的旋轉(zhuǎn)速度。

〔19〕根據(jù)上述自行車用驅(qū)動單元，所述控制裝置對應(yīng)所述曲柄的旋轉(zhuǎn)速度使所述第二馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度連續(xù)變化。

〔20〕根據(jù)上述自行車用驅(qū)動單元，該自行車用驅(qū)動單元還包括所述曲柄軸。

本發(fā)明的自行車用驅(qū)動單元能夠抑制伴隨曲柄的旋轉(zhuǎn)速度的變化而使輔助力降低。

附圖說明

圖1是具有第一實(shí)施方式的自行車用驅(qū)動單元的電動助力自行車的一部分的側(cè)面圖。

圖2是圖1的2－2線的剖面圖。

圖3是第二實(shí)施方式的自行車用驅(qū)動單元的剖面圖。

圖4是第一變形例的自行車用驅(qū)動單元的模式圖。

圖5是第二變形例的自行車用驅(qū)動單元的模式圖。

圖6是第三變形例的自行車用驅(qū)動單元的模式圖。

圖7是第四變形例的自行車用驅(qū)動單元的模式圖。

圖8是第五變形例的自行車用驅(qū)動單元的模式圖。

附圖標(biāo)記說明：

30驅(qū)動單元；32曲柄軸；36第一行星齒輪機(jī)構(gòu)；38第一馬達(dá)；40第二馬達(dá)；42合力部件；44機(jī)殼；46傳遞部件；48第一減速機(jī)構(gòu)；48a第二行星齒輪機(jī)構(gòu)；50第二減速機(jī)構(gòu)；52第一單向離合器；54第二單向離合器；56控制裝置；62第一輸入體；62a太陽齒輪；64第一輸出體；64a行星齒輪；64b齒輪架；66第一傳遞體；66a環(huán)形齒輪；68第二輸入體；68a太陽齒輪；70第二輸出體；70a行星齒輪；70b齒輪架；72第二傳遞體；72a環(huán)形齒輪。

具體實(shí)施方式

(第一實(shí)施方式)

圖1所示的電動助力自行車10具備自行車用驅(qū)動單元(以下稱作“驅(qū)動單元30”)。在一例中，電動助力自行車10還具備一對曲柄臂12、一對踏板16、前鏈輪18、后鏈輪20、車鏈22和第一離合器24。

一對曲柄臂12以能夠與驅(qū)動單元30的曲柄軸32一體旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)分別連結(jié)于曲柄軸32的兩端部。一對曲柄臂12與曲柄軸32一起構(gòu)成曲柄。一對踏板16分別具有踏板主體17和踏板軸14。踏板軸14分別連結(jié)于一對曲柄臂12。踏板主體17以能夠相對踏板軸14旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)分別支承于一對踏板軸14。

前鏈輪18以驅(qū)動單元30的合力部件42與驅(qū)動單元30連結(jié)。后鏈輪20經(jīng)由第一離合器24與電動助力自行車10的后輪(省略圖示)連結(jié)。第一離合器24是將前鏈輪18的旋轉(zhuǎn)傳遞給后輪，且不將后輪的旋轉(zhuǎn)傳遞給前鏈輪18的單向離合器。車鏈22卷掛在前鏈輪18和后鏈輪20。

驅(qū)動單元30的功能是對輸入曲柄軸32的人力驅(qū)動力進(jìn)行助力。驅(qū)動單元30安裝于電動助力自行車10的車架，相對于車架能夠拆裝。將驅(qū)動單元30與車架結(jié)合的結(jié)構(gòu)(手段)例如是螺栓。安裝于電動助力自行車10的車架的電池(省略圖示)能夠?qū)︱?qū)動單元30供給電能。

如圖2所示，驅(qū)動單元30包括行星齒輪機(jī)構(gòu)36、第一馬達(dá)38、第二馬達(dá)40和合力部件42。第一馬達(dá)38的一例是電動馬達(dá)。第二馬達(dá)40的一例是電動馬達(dá)。在一例中，驅(qū)動單元30還包括機(jī)殼44、傳遞部件46、第一減速機(jī)構(gòu)48、第二減速機(jī)構(gòu)50、第一單向離合器52、第二單向離合器54和控制裝置56。

曲柄軸32以相對于驅(qū)動單元30能夠旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)由驅(qū)動單元30支承。曲柄軸32的兩端部從機(jī)殼44突出。第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36、第一馬達(dá)38、第二馬達(dá)40、傳遞部件46、第一單向離合器52、第二單向離合器54、第一減速機(jī)構(gòu)48和控制裝置56設(shè)于機(jī)殼44。在另一例中，曲柄軸32可以包括于驅(qū)動單元30。

合力部件42上被傳遞后述的第一輸出體64的旋轉(zhuǎn)，不經(jīng)由第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36被傳遞基于人力驅(qū)動力的旋轉(zhuǎn)。合力部件42包括中空軸58和齒輪60。中空軸58以相對于機(jī)殼44能夠旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)支承于機(jī)殼44。合力部件42繞曲柄軸32的軸心設(shè)置，能夠繞曲柄軸32的軸心旋轉(zhuǎn)。中空軸58的一側(cè)的端部58a從機(jī)殼44突出。曲柄軸32以其兩端部從中空軸58和機(jī)殼44突出的方式插入中空軸58內(nèi)。曲柄軸32經(jīng)由中空軸58支承于機(jī)殼44。齒輪60以相對于中空軸58不能旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)安裝于中空軸58，與中空軸58同軸設(shè)置。在另一例中，齒輪60可以通過對中空軸58加工從而與中空軸58一體形成。

第二離合器34設(shè)于曲柄軸32的外周與合力部件42的內(nèi)周之間。第二離合器34是單向離合器。第二離合器34以當(dāng)曲柄軸32向前方旋轉(zhuǎn)的情況下從曲柄軸32對合力部件42傳遞旋轉(zhuǎn)，當(dāng)曲柄軸32向后方旋轉(zhuǎn)的情況下不從曲柄軸32向合力部件42傳遞旋轉(zhuǎn)的方式與曲柄軸32及合力部件42連結(jié)。

前鏈輪18在機(jī)殼44的外部配置于機(jī)殼44的側(cè)方。前鏈輪18由螺栓b安裝于驅(qū)動單元30。螺栓b以在其與合力部件42之間固定前鏈輪18的方式被旋入合力部件42。

使圖1所示的曲柄軸32向前方旋轉(zhuǎn)的人力驅(qū)動力被輸入踏板16的情況下，曲柄軸32相對于電動助力自行車10的車架向前方旋轉(zhuǎn)。這種情況下，曲柄軸32的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由第二離合器34及合力部件42傳遞給前鏈輪18，前鏈輪18的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由車鏈22傳遞給后鏈輪20。使曲柄軸32向后方旋轉(zhuǎn)的人力驅(qū)動力被輸入給踏板16的情況下，曲柄軸32相對于車架向后方旋轉(zhuǎn)。這種情況下，由第二離合器34的作用，曲柄軸32的旋轉(zhuǎn)不傳遞給合力部件42及前鏈輪18。

如圖2所示，第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36包括第一輸入體62、第一輸出體64和第一傳遞體66。

第一輸入體62包括與第一馬達(dá)38的傳遞部件46連結(jié)的太陽齒輪62a。太陽齒輪62a設(shè)于傳遞部件46的外周，能夠與傳遞部件46一體旋轉(zhuǎn)。在太陽齒輪62a與傳遞部件46之間設(shè)置有第一單向離合器52。第一單向離合器52阻止傳遞來使曲柄軸32前轉(zhuǎn)時的人力驅(qū)動力而使第一馬達(dá)38旋轉(zhuǎn)。另外，曲柄軸32的前轉(zhuǎn)是電動助力自行車10前進(jìn)時的曲柄軸32的旋轉(zhuǎn)方向。第一單向離合器52例如是滾柱離合器。第一單向離合器52以當(dāng)傳遞部件46向第一方向旋轉(zhuǎn)的情況下第一輸入體62的旋轉(zhuǎn)速度和傳遞部件46的旋轉(zhuǎn)速度相等時將傳遞部件46的旋轉(zhuǎn)傳遞給第一輸入體62，當(dāng)?shù)谝惠斎塍w62的旋轉(zhuǎn)速度比傳遞部件46的旋轉(zhuǎn)速度高時不將傳遞部件46的旋轉(zhuǎn)傳遞給第一輸入體62的方式與傳遞部件46和第一輸入體62連結(jié)。第一單向離合器52阻止由使曲柄軸32前轉(zhuǎn)時的人力驅(qū)動力使第一馬達(dá)38旋轉(zhuǎn)。

第一輸出體64包括與第一輸入體62嚙合的行星齒輪64a和將行星齒輪64a能夠旋轉(zhuǎn)地支承的齒輪架64b。第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36優(yōu)選具備多個行星齒輪64a。

第一傳遞體66將第一輸入體62的旋轉(zhuǎn)傳遞給第一輸出體64。第一傳遞體66包括與第一輸出體64嚙合的環(huán)形齒輪66a。環(huán)形齒輪66a繞太陽齒輪62a與太陽齒輪62a同軸配置。第一傳遞體66經(jīng)由第二單向離合器54支承于機(jī)殼44。第二單向離合器54例如是滾柱離合器。第二單向離合器54阻止第一傳遞體66向規(guī)定方向旋轉(zhuǎn)。即、第一傳遞體66相對于機(jī)殼44能夠向第一方向旋轉(zhuǎn)，相對于機(jī)殼44不能向第二方向旋轉(zhuǎn)。

多個行星齒輪64a配置于太陽齒輪62a和環(huán)形齒輪66a之間。多個行星齒輪64a與太陽齒輪62a和環(huán)形齒輪66a嚙合。齒輪架64b經(jīng)由在軸方向上分別貫通多個行星齒輪64a的行星銷64c將多個行星齒輪64a能夠旋轉(zhuǎn)地支承。在另一例中，行星銷64c可以與多個行星齒輪64a一體旋轉(zhuǎn)，能夠旋轉(zhuǎn)地支承于齒輪架64b。

第一減速機(jī)構(gòu)48將第一輸出體64的旋轉(zhuǎn)減速并傳遞給合力部件42。第一減速機(jī)構(gòu)48包括第二行星齒輪機(jī)構(gòu)48a。第二行星齒輪機(jī)構(gòu)48a與第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36同軸設(shè)置。第二行星齒輪機(jī)構(gòu)48a在第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36的軸方向上配置在與第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36相鄰的位置。

第二行星齒輪機(jī)構(gòu)48a包括第二輸入體68、第二輸出體70和第二傳遞體72。

在第二輸入體68上被輸入第一輸出體64的旋轉(zhuǎn)。第二輸入體68包括與第一輸出體64連結(jié)的太陽齒輪68a。太陽齒輪68a設(shè)于第一輸出體64的外周部，與第一輸出體64一體旋轉(zhuǎn)。第二輸入體68的太陽齒輪68a的齒數(shù)優(yōu)選與第一輸入體62的太陽齒輪62a的齒數(shù)相等。

第二輸出體70包括與第二輸入體68嚙合的行星齒輪70a和將行星齒輪70a能夠旋轉(zhuǎn)地支承的齒輪架70b。第二行星齒輪機(jī)構(gòu)48a優(yōu)選具備多個行星齒輪70a。齒輪架70b經(jīng)由在軸方向上分別貫通多個行星齒輪70a的行星銷70c將多個行星齒輪70a能夠旋轉(zhuǎn)地支承。在另一例中，行星銷70c可以與多個行星齒輪70a一體旋轉(zhuǎn)，能夠旋轉(zhuǎn)地支承于齒輪架70b。

第二輸出體70的行星齒輪70a的齒數(shù)優(yōu)選與第一輸出體64的行星齒輪64a的齒數(shù)相等。在第二輸出體70的外周部設(shè)置有齒輪70d。齒輪70d與第二輸出體70同軸設(shè)置。齒輪70d與設(shè)于合力部件42的外周部的齒輪60嚙合。即、第二輸出體70將旋轉(zhuǎn)傳遞給合力部件42。齒輪70d和齒輪60構(gòu)成減速機(jī)構(gòu)。第二輸出體70的旋轉(zhuǎn)優(yōu)選進(jìn)行減速而傳遞給合力部件42。齒輪70d與齒輪60之間，可以是經(jīng)由其他齒輪從第二輸出體70對合力部件42傳遞旋轉(zhuǎn)，也可以是通過環(huán)狀部件從第二輸出體70對合力部件42傳遞旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。環(huán)狀的部件例如是卷掛在第二輸出體70和合力部件42上的傳送帶。齒輪70與齒輪60之間，通過經(jīng)由其他齒輪或由環(huán)狀的部件從第二輸出體70對合力部件42傳遞旋轉(zhuǎn)，從而當(dāng)?shù)诙敵鲶w70的旋轉(zhuǎn)方向與合力部件42的旋轉(zhuǎn)方向變?yōu)橄嗤较虻那闆r下第一馬達(dá)38和第二馬達(dá)40的驅(qū)動方向與第一單向離合器52和第二單向離合器54的朝向相反即可。第一馬達(dá)38的轉(zhuǎn)矩和施加給曲柄軸32的轉(zhuǎn)矩在合力部件42被合力。第一馬達(dá)38的旋轉(zhuǎn)在第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36上被變速后被傳遞給合力部件42。施加給曲柄軸32的旋轉(zhuǎn)不被變速而被傳遞給合力部件42。

第二傳遞體72將第二輸入體68的旋轉(zhuǎn)傳遞給第二輸出體70。第二傳遞體72包括與第二輸出體70嚙合的環(huán)形齒輪72a。第二傳遞體72的環(huán)形齒輪72a的齒數(shù)優(yōu)選與第一傳遞體66的環(huán)形齒輪66a的齒數(shù)相等。第一傳遞體66和第二傳遞體72能夠同步旋轉(zhuǎn)地被一體化。因此，第二傳遞體72相對于機(jī)殼44能夠向第一方向旋轉(zhuǎn)，相對于機(jī)殼44不能向第二方向旋轉(zhuǎn)。第一傳遞體66和第二傳遞體72可以一體形成，也可以分體形成并連結(jié)而一體化。

第一馬達(dá)38支承于機(jī)殼44。第一馬達(dá)38包括輸出軸和主體38a。主體38a包括轉(zhuǎn)子和定子(都省略圖示)。傳遞部件46包括第一馬達(dá)38的輸出軸。傳遞部件46將第一馬達(dá)38的旋轉(zhuǎn)傳遞給第一輸入體62。即、第一馬達(dá)38能夠使第一輸入體62旋轉(zhuǎn)。第一馬達(dá)38與第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36同軸設(shè)置。第一馬達(dá)38在第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36的軸方向隔著第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36配置在第一減速機(jī)構(gòu)48的相反側(cè)。

第二馬達(dá)40能夠使第一傳遞體66旋轉(zhuǎn)。第二馬達(dá)40支承于機(jī)殼44。第二馬達(dá)40包括主體40a和輸出軸40b。主體40a包括轉(zhuǎn)子和定子(都省略圖示)。第二馬達(dá)40配置在第一馬達(dá)38的徑方向的外側(cè)。第二馬達(dá)40的旋轉(zhuǎn)軸線與第一馬達(dá)38的旋轉(zhuǎn)軸線平行設(shè)置。在第二馬達(dá)40的輸出軸40b上設(shè)置有齒輪40c。第二馬達(dá)40的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由第二減速機(jī)構(gòu)50傳遞給第一傳遞體66。為了阻止被傳遞使曲柄軸32前轉(zhuǎn)時的人力驅(qū)動力而使第二馬達(dá)40旋轉(zhuǎn)，齒輪40c可以經(jīng)由單向離合器與輸出軸40b連結(jié)。

第二減速機(jī)構(gòu)50將第二馬達(dá)40的旋轉(zhuǎn)減速并傳遞給第一傳遞體66。第二減速機(jī)構(gòu)50包括設(shè)于第二馬達(dá)40的輸出軸40b的齒輪40c、在外周部具備齒輪74a的支承體74、設(shè)于第一傳遞體66的外周部的齒輪66b。齒輪74a與支承體74同軸設(shè)置，與支承體74一體旋轉(zhuǎn)。支承體74是軸，能夠旋轉(zhuǎn)地支承于機(jī)殼44。支承體74可以固定于機(jī)殼44，將齒輪74a能夠旋轉(zhuǎn)地支承。齒輪74a與齒輪40c嚙合。齒輪74a與齒輪66b嚙合。齒輪66b與第一傳遞體66同軸設(shè)置。齒輪74a的齒數(shù)多于齒輪40c的齒數(shù)。齒輪66b的齒數(shù)多于齒輪74a的齒數(shù)。第二減速機(jī)構(gòu)50中，可以省略齒輪74a，使齒輪40c與齒輪66b嚙合。這種情況下，只要使第二馬達(dá)40的驅(qū)動方向相反即可。包含于第二減速機(jī)構(gòu)50的齒輪的個數(shù)不做限定。

驅(qū)動單元30還包括轉(zhuǎn)矩傳感器76和旋轉(zhuǎn)速度傳感器(省略圖示)。轉(zhuǎn)矩傳感器76例如是應(yīng)變規(guī)、半導(dǎo)體應(yīng)變傳感器或磁應(yīng)變傳感器。轉(zhuǎn)矩傳感器76安裝于合力部件42的中空軸58。轉(zhuǎn)矩傳感器76檢測施加給合力部件42的轉(zhuǎn)矩。

曲柄軸32的旋轉(zhuǎn)被傳遞給合力部件42，第一馬達(dá)38和第二馬達(dá)40的旋轉(zhuǎn)不被傳遞給合力部件42的情況下，轉(zhuǎn)矩傳感器76將反映了輸入給曲柄軸32的人力驅(qū)動力的信號輸出給控制裝置56。曲柄軸32的旋轉(zhuǎn)、第一馬達(dá)38的旋轉(zhuǎn)和第二馬達(dá)40的旋轉(zhuǎn)被傳遞給合力部件42的情況下，轉(zhuǎn)矩傳感器76將反映了輸入給曲柄軸32的人力驅(qū)動力與經(jīng)由第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36和第一減速機(jī)構(gòu)48傳遞來的第一馬達(dá)38的轉(zhuǎn)矩和第二馬達(dá)40的轉(zhuǎn)矩所合成的轉(zhuǎn)矩的信號輸出給控制裝置56。

旋轉(zhuǎn)速度傳感器包括檢測曲柄的旋轉(zhuǎn)速度的踏頻傳感器。踏頻傳感器例如檢測設(shè)于曲柄軸32的磁鐵。踏頻傳感器包括舌簧開關(guān)或霍爾元件等磁檢測傳感器。踏頻傳感器將與曲柄臂32的旋轉(zhuǎn)速度對應(yīng)的信號輸出給控制裝置56。踏頻傳感器也可以是檢測設(shè)于曲柄臂12的磁鐵的結(jié)構(gòu)。這種情況下，踏頻傳感器將與曲柄臂12的旋轉(zhuǎn)速度對應(yīng)的信號輸出給控制裝置56。旋轉(zhuǎn)速度傳感器還可以包括檢測電動助力自行車10的前輪或后輪的旋轉(zhuǎn)速度的速度傳感器?？刂蒲b置56基于旋轉(zhuǎn)速度傳感器的檢測結(jié)果計(jì)算曲柄的旋轉(zhuǎn)速度。

控制裝置56控制第一馬達(dá)38和第二馬達(dá)40?？刂蒲b置56根據(jù)人力驅(qū)動力和曲柄的旋轉(zhuǎn)速度控制第一馬達(dá)38和第二馬達(dá)40的旋轉(zhuǎn)。在一例中，控制裝置56基于由轉(zhuǎn)矩傳感器76檢測的人力驅(qū)動力和由旋轉(zhuǎn)速度傳感器檢測的曲柄的旋轉(zhuǎn)速度和電動助力自行車10的行駛速度控制第一馬達(dá)38和第二馬達(dá)40的輸出。

控制裝置56當(dāng)曲柄的旋轉(zhuǎn)速度變?yōu)楦哂谝?guī)定速度時，控制使第二馬達(dá)40的旋轉(zhuǎn)速度高于曲柄的旋轉(zhuǎn)速度為規(guī)定速度以下時的旋轉(zhuǎn)速度?？刂蒲b置56可以對應(yīng)上述曲柄的旋轉(zhuǎn)速度使第二馬達(dá)40的旋轉(zhuǎn)速度連續(xù)變化，也可以使其階段性變化。控制裝置56也可以當(dāng)曲柄的旋轉(zhuǎn)速度為規(guī)定速度以下時使第二馬達(dá)停止，當(dāng)曲柄的旋轉(zhuǎn)速度高于規(guī)定速度時使第二馬達(dá)40以預(yù)定的一定速度旋轉(zhuǎn)。

關(guān)于第二馬達(dá)40和第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36的變速比γx的關(guān)系進(jìn)行說明。另外，變速比γx是第一輸出體64的轉(zhuǎn)速相對于第一輸入體62的轉(zhuǎn)速的比率，第一輸入體62的旋轉(zhuǎn)越減速則越小。

控制裝置56通過使第一馬達(dá)38旋轉(zhuǎn)，從而使第一輸入體62向第一方向旋轉(zhuǎn)。第一輸入體62向第一方向旋轉(zhuǎn)時，在合力部件42上被傳遞向電動助力自行車10前進(jìn)的方向的旋轉(zhuǎn)。第一傳遞體66相對于機(jī)殼44不旋轉(zhuǎn)時，第一輸入體62的旋轉(zhuǎn)被減速，從第一輸出體64向第二輸入體68輸出。即、第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36的變速比γx小于“1”。

控制裝置56通過使第二馬達(dá)40旋轉(zhuǎn)從而使第一傳遞體66向第一方向旋轉(zhuǎn)。第一傳遞體66向第一方向的旋轉(zhuǎn)速度越上升則第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36的變速比γx越上升。第一傳遞體66向第一方向的旋轉(zhuǎn)速度與第一輸入體62相等時，第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36的變速比γx為“1”。即、控制裝置56通過控制第二馬達(dá)40的旋轉(zhuǎn)速度而能夠連續(xù)變更變速比γx。通過第二馬達(dá)40的控制，變速比γx能夠從小于“1”的值變更至“1”。

關(guān)于第二馬達(dá)40和第一減速機(jī)構(gòu)48的變速比γy的關(guān)系進(jìn)行說明。

第二傳遞體72相對于機(jī)殼44不旋轉(zhuǎn)時，第二輸入體68的旋轉(zhuǎn)被減速而從第一輸出體64輸出。即、第二行星齒輪機(jī)構(gòu)48a的變速比γy小于“1”。另外，變速比γy是第二輸出體70的轉(zhuǎn)速相對于第二輸入體68的轉(zhuǎn)速的比率。

控制裝置56通過使第二馬達(dá)40旋轉(zhuǎn)，使第二傳遞體72向第一方向旋轉(zhuǎn)。第二傳遞體72向第一方向的旋轉(zhuǎn)速度越上升則第二行星齒輪機(jī)構(gòu)48a的變速比γy越上升。第二傳遞體72向第一方向的旋轉(zhuǎn)速度與第二輸入體68相等時，第二行星齒輪機(jī)構(gòu)48a的變速比γy為“1”。即、控制裝置56通過控制第二馬達(dá)40的旋轉(zhuǎn)速度，從而能夠連續(xù)變更變速比γy。通過第二馬達(dá)40的控制，變速比γy能夠從小于“1”的值變更至“1”。

第一傳遞體66和第二傳遞體72一體旋轉(zhuǎn)。因此，第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36的變速比γx和第一減速機(jī)構(gòu)48的變速比γy相關(guān)聯(lián)。第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36的變速比γx越大，則第一減速機(jī)構(gòu)48的變速比γy越大。

通過第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36和第一減速機(jī)構(gòu)48減速的旋轉(zhuǎn)通過第二減速機(jī)構(gòu)50進(jìn)一步減速并傳遞給合力部件42。即、在合力部件42中，第一輸出體64的轉(zhuǎn)矩和曲柄軸32的轉(zhuǎn)矩被合力。

關(guān)于驅(qū)動單元30的作用和效果進(jìn)行說明。

(1)驅(qū)動單元30具備將第一馬達(dá)38的旋轉(zhuǎn)變速并傳遞給合力部件42的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36。通過驅(qū)動第二馬達(dá)40，能夠變更第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36的變速比。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠容易將第一馬達(dá)38的旋轉(zhuǎn)速度抑制在規(guī)定的范圍內(nèi)，所以能夠抑制伴隨曲柄的旋轉(zhuǎn)速度的變化使輔助力降低的情況。

(2)驅(qū)動單元30具備第二單向離合器54，所以即使向第二馬達(dá)40的電力停止時，也能夠?qū)⒌谝获R達(dá)38的旋轉(zhuǎn)從第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36輸出。因此，對節(jié)省電力有貢獻(xiàn)。

(3)驅(qū)動單元30由于將第一傳遞體66和第二傳遞體72一體化，所以能夠使第二馬達(dá)40的轉(zhuǎn)矩相對于第一馬達(dá)38的轉(zhuǎn)矩更小。

(第二實(shí)施方式)

參照圖2說明第二實(shí)施方式的驅(qū)動單元30。

如圖2所示，第一傳遞體66和第二傳遞體72以能夠相對旋轉(zhuǎn)的方式各自構(gòu)成。

第二單向離合器54設(shè)于第一傳遞體66和機(jī)殼44之間。第二傳遞體72相對于機(jī)殼44不能相對旋轉(zhuǎn)地設(shè)置。因此，第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36將從第一馬達(dá)38輸入的旋轉(zhuǎn)對應(yīng)第二馬達(dá)40的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行變速并輸出給第一減速機(jī)構(gòu)48。第一減速機(jī)構(gòu)48的第二行星齒輪機(jī)構(gòu)48a將輸入給第二輸入體68的旋轉(zhuǎn)總是以一定的減速比減速并從第二輸出體70輸出。即、第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36的變速比γx是可變的，第二行星齒輪機(jī)構(gòu)48a的變速比γy是小于“1”的一定值。第二實(shí)施方式的驅(qū)動單元30能夠得到相當(dāng)于第一實(shí)施方式的效果的效果。

(變形例)

關(guān)于上述各實(shí)施方式的說明是本發(fā)明的自行車用驅(qū)動單元能夠采用的方式的例示，不意味著限制該實(shí)施方式。本發(fā)明的自行車用驅(qū)動單元例如能夠采用以下所示的上述各實(shí)施方式的變形例以及彼此不矛盾的至少兩個變形例組合而成的方式。

·各實(shí)施方式的驅(qū)動單元30的結(jié)構(gòu)例如圖4～8所示能夠任意變更。圖4表示驅(qū)動單元30的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36和第一減速機(jī)構(gòu)48的第一變形例。圖4的驅(qū)動單元30的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36是第一輸入體62包括環(huán)形齒輪62x，第一輸出體64包括齒輪架64x，第一傳遞體66包括太陽齒輪66x。通過這樣的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36的結(jié)構(gòu)，第一馬達(dá)38的旋轉(zhuǎn)被輸入環(huán)形齒輪62x，齒輪架64x的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由第一減速機(jī)構(gòu)48輸出給合力部件42。第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36的變速比γx當(dāng)太陽齒輪66x不旋轉(zhuǎn)的情況下小于“1”。第二馬達(dá)40連接于傳遞體66。第一馬達(dá)38使第一輸入體62向第一方向旋轉(zhuǎn)。第二馬達(dá)40使第一傳遞體66向第二方向旋轉(zhuǎn)。第一傳遞體66向第一方向的旋轉(zhuǎn)速度越高，則變速比γx越大。

·圖4所示的第一減速機(jī)構(gòu)48的第二行星齒輪機(jī)構(gòu)48a優(yōu)選是第二輸入體68包括環(huán)形齒輪68x，第二輸出體70包括齒輪架70x，第二傳遞體72包括太陽齒輪72x的結(jié)構(gòu)。第一輸出體64的旋轉(zhuǎn)被傳遞給第二輸入體68。第二行星齒輪機(jī)構(gòu)48a的變速比γy當(dāng)太陽齒輪72x不旋轉(zhuǎn)的情況下小于“1”。第二傳遞體72向第一方向的旋轉(zhuǎn)速度越高，則變速比γy越大。第二傳遞體72與第一傳遞體66被一體化。第二傳遞體72也可以與第一傳遞體66分體形成，固定于機(jī)殼。

·圖5表示驅(qū)動單元30的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36的第二變形例。圖5的驅(qū)動單元30的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36是第一輸入體62包括齒輪架62y，第一輸出體64包括太陽齒輪64y，第一傳遞體66包括環(huán)形齒輪66y的結(jié)構(gòu)。通過這樣的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36的結(jié)構(gòu)，第一馬達(dá)38的旋轉(zhuǎn)被輸入給齒輪架62y，齒輪架62y的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由第一減速機(jī)構(gòu)48輸出給合力部件42。第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36的變速比γx當(dāng)環(huán)形齒輪66y不旋轉(zhuǎn)的情況下大于“1”。第二馬達(dá)40連接于第一傳遞體66。第一馬達(dá)38使第一輸入體62向第一方向旋轉(zhuǎn)。第二馬達(dá)40使第一傳遞體66向第二方向旋轉(zhuǎn)。第一傳遞體66向第二方向的旋轉(zhuǎn)速度越高，則變速比γx越大。第二單向離合器54限制第一傳遞體66相對于機(jī)殼44向第一方向的旋轉(zhuǎn)，允許向第二方向的旋轉(zhuǎn)。第一輸出體64可以對圖3或圖4所示的第一減速機(jī)構(gòu)48傳遞旋轉(zhuǎn)，也可以對齒輪70d傳遞旋轉(zhuǎn)。

·圖6表示驅(qū)動單元30的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36的第三變形例。圖6的驅(qū)動單元30的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36是第一輸入體62包括齒輪架62z，第一輸出體64包括環(huán)形齒輪64z，第一傳遞體66包括太陽齒輪66z的結(jié)構(gòu)。通過這樣的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36的結(jié)構(gòu)，曲柄軸32的旋轉(zhuǎn)被輸入齒輪架62z，環(huán)形齒輪64z的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由第一減速機(jī)構(gòu)48輸出給合力部件42。第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36的變速比γx當(dāng)太陽齒輪66z不旋轉(zhuǎn)的情況下大于“1”。第二馬達(dá)40連接于第一傳遞體66。第一馬達(dá)38使第一輸入體62向第一方向旋轉(zhuǎn)。第二馬達(dá)40使第一傳遞體66向第二方向旋轉(zhuǎn)。第一傳遞體66向第二方向的旋轉(zhuǎn)速度越高，則變速比γx越大。第一輸出體64可以對圖3或圖4所示的第一減速機(jī)構(gòu)48傳遞旋轉(zhuǎn)，也可以對齒輪70d傳遞旋轉(zhuǎn)。

·圖7是驅(qū)動單元30的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36的第四變形例。圖7的驅(qū)動單元30的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36是第一輸入體62包括太陽齒輪62w，第一輸出體64包括環(huán)形齒輪64w，第一傳遞體66包括齒輪架66w的結(jié)構(gòu)。

·圖8是驅(qū)動單元30的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36的第五變形例。圖8的驅(qū)動單元30的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36是第一輸入體62包括環(huán)形齒輪62v，第一輸出體64包括太陽齒輪64v，第一傳遞體66包括齒輪架66v的結(jié)構(gòu)。圖7和圖8所示的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36的第一輸出體64可以對圖3或圖4所示的第一減速機(jī)構(gòu)48傳遞旋轉(zhuǎn)，也可以對齒輪70d傳遞旋轉(zhuǎn)。圖7和圖8所示的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36中，第一輸出體64的旋轉(zhuǎn)方向和第一輸入體62的旋轉(zhuǎn)方向相反，所以只要設(shè)置將第一馬達(dá)38和第二馬達(dá)40的驅(qū)動方向形成相反方向或在第一輸出體64至合力部件42的動力傳遞路徑上變更旋轉(zhuǎn)方向的機(jī)構(gòu)即可。

·各實(shí)施方式的第一減速機(jī)構(gòu)48的構(gòu)成是能夠任意變更的。例如，也能夠采用由多個正齒輪構(gòu)成的第一減速機(jī)構(gòu)。另外，也能夠?qū)⒌谝粶p速機(jī)構(gòu)48配置于第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36的徑方向的外側(cè)。

·各實(shí)施方式的驅(qū)動單元30能夠采用不包括第一減速機(jī)構(gòu)48的方式。這種情況下，例如也能夠使形成于第一輸出體64的外周的齒輪與合力部件42的齒輪60嚙合。

·各實(shí)施方式的驅(qū)動單元30能夠采用不包括第二減速機(jī)構(gòu)50的方式。這種情況下，使第二馬達(dá)40的齒輪40c直接與第一傳遞體66的齒輪66b嚙合，使齒輪40c與齒輪66b的齒數(shù)相等。

各實(shí)施方式的驅(qū)動單元30能夠采用不包括第一單向離合器52的方式。這種情況下，也能夠?qū)⑻桚X輪62a形成于傳遞部件46的外周部。并且，第一單向離合器52可以設(shè)于第一輸出體64與第二輸入體68之間，也可以設(shè)于第二輸出體70與齒輪70d之間，或合力部件42與齒輪60之間。第一單向離合器52只要阻止由使曲柄軸32前轉(zhuǎn)時的人力驅(qū)動力使第一馬達(dá)38旋轉(zhuǎn)，則可以設(shè)于第一馬達(dá)38的輸出軸至合力部件42的驅(qū)動路徑的任意位置。

·各實(shí)施方式的驅(qū)動單元30能夠采用不包括曲柄軸32的方式。這種情況下，作為自行車的構(gòu)成要素的曲柄軸32設(shè)于驅(qū)動單元30。

·驅(qū)動單元30所設(shè)置的位置能夠任意變更。在一例中，驅(qū)動單元30可以設(shè)于后鏈輪20附近。這種情況下，能夠?qū)⒑筝喌妮嗇灇ぷ鳛楹狭Σ考?gòu)成。第一行星齒輪機(jī)構(gòu)連結(jié)于后輪的輪轂殼。第一行星齒輪機(jī)構(gòu)、第一減速機(jī)構(gòu)、第一馬達(dá)和第二馬達(dá)設(shè)于后輪的輪轂殼內(nèi)。曲柄軸32的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由后鏈輪20傳遞給后輪的輪轂殼。因此，后輪的輪轂殼上被傳遞第一輸出體64的旋轉(zhuǎn)，不經(jīng)由第一行星齒輪機(jī)構(gòu)被給予曲柄軸32的旋轉(zhuǎn)。

·各實(shí)施方式中，合力部件可以由曲柄軸32構(gòu)成。這種情況下，省略合力部件42，第一減速機(jī)構(gòu)48的旋轉(zhuǎn)傳遞給曲柄軸32。

·各實(shí)施方式中，可以省略第二離合器34。

·各實(shí)施方式中，也可以是這樣的結(jié)構(gòu)，第一行星齒輪機(jī)構(gòu)36在曲柄軸32的軸方向上，直接或經(jīng)由第一減速機(jī)構(gòu)48或者經(jīng)由第一減速機(jī)構(gòu)48和其他減速機(jī)構(gòu)連結(jié)在合力部件42的前鏈輪18側(cè)的端部。這種情況下，轉(zhuǎn)矩傳感器76設(shè)于合力部件42及曲柄軸32的連結(jié)部與合力部件42的前鏈輪側(cè)的端部之間，即使馬達(dá)38、40驅(qū)動，也能夠僅檢測人力驅(qū)動力。第一減速機(jī)構(gòu)48的旋轉(zhuǎn)傳遞給合力部件42的前鏈輪18側(cè)的端部的情況下，例如在圖2和圖3所示的驅(qū)動單元30中，只要調(diào)換機(jī)殼44內(nèi)的第一馬達(dá)38和第二馬達(dá)40與齒輪70d和齒輪60在曲柄軸32的軸線方向上的位置即可。

·各實(shí)施方式中，控制裝置56可以設(shè)于機(jī)殼44的外部，也可以設(shè)于自行車的車架。