本發(fā)明涉及自行車用驅(qū)動(dòng)單元。

背景技術(shù)：

具有對(duì)人力驅(qū)動(dòng)力助力的馬達(dá)的自行車用驅(qū)動(dòng)單元已知。自行車用驅(qū)動(dòng)單元除了馬達(dá)外還具有將馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行減速并輸出的減速器以及被傳遞分別來自減速器和曲柄軸的旋轉(zhuǎn)的連結(jié)部件等。專利文獻(xiàn)1公開了這樣的自行車用驅(qū)動(dòng)單元的一例。

專利文獻(xiàn)1：日本特許第2623419號(hào)公報(bào)

以往的自行車用驅(qū)動(dòng)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(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)速度而輸出轉(zhuǎn)矩變動(dòng)的特性，所以根據(jù)曲柄的旋轉(zhuǎn)速度的不同，可能會(huì)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(dòng)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(dòng)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或馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)效率降低的至少一者。

〔1〕.本發(fā)明的一種自行車用驅(qū)動(dòng)單元，包括：行星齒輪機(jī)構(gòu)，該行星齒輪機(jī)構(gòu)具有輸入體、輸出體、以及位于所述輸入體與所述輸出體之間的變速比不同的多個(gè)變速路徑；切換機(jī)構(gòu)，該切換機(jī)構(gòu)能夠切換所述多個(gè)變速路徑；馬達(dá)，能夠?qū)λ鲚斎塍w傳遞旋轉(zhuǎn)力；以及機(jī)殼，該機(jī)殼將曲柄軸能夠旋轉(zhuǎn)地支承，在該機(jī)殼上設(shè)置所述行星齒輪機(jī)構(gòu)、所述切換機(jī)構(gòu)和所述馬達(dá)，其中，輸入到所述曲柄軸的人力驅(qū)動(dòng)力在從所述行星齒輪機(jī)構(gòu)的所述輸出體至車輪的驅(qū)動(dòng)力的傳遞路徑上與從所述行星齒輪機(jī)構(gòu)的所述輸出體輸出的旋轉(zhuǎn)力匯合。

〔2〕.根據(jù)所述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的一例，所述輸出體與曲柄軸或連結(jié)于所述曲柄軸的連結(jié)部件連接。

〔3〕.根據(jù)所述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的一例，所述連結(jié)部件直接或經(jīng)由單向離合器連結(jié)于曲柄軸。

〔4〕.根據(jù)所述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的一例，所述行星齒輪機(jī)構(gòu)還包括將所述輸入體的旋轉(zhuǎn)傳遞給所述輸出體的傳遞體，所述切換機(jī)構(gòu)構(gòu)成為能夠切換所述輸入體與所述輸出體一體旋轉(zhuǎn)的第一狀態(tài)和所述輸入體與所述輸出體相對(duì)旋轉(zhuǎn)的第二狀態(tài)。

〔5〕.根據(jù)所述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的一例，所述切換機(jī)構(gòu)具備切換部，該切換部通過將所述傳遞體與所述輸出體連結(jié)而將所述輸入體和所述輸出體的連結(jié)狀態(tài)切換為所述第一狀態(tài)，通過將所述傳遞體與所述輸出體的連結(jié)解除而將所述輸入體和所述輸出體的連結(jié)狀態(tài)切換為所述第二狀態(tài)。

〔6〕.根據(jù)所述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的一例，所述切換部包括：設(shè)于所述傳遞體和所述輸出體的一者，能夠從所述傳遞體和所述輸出體的一者朝向所述傳遞體和所述輸出體的另一者突出的爪；以及設(shè)于所述傳遞體和所述輸出體的另一者，能夠由所述爪卡合的卡合部，其中，在所述第一狀態(tài)下所述爪與所述卡合部卡合，在所述第二狀態(tài)下所述爪從所述卡合部離開。

〔7〕.根據(jù)所述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的一例，所述輸入體包括太陽齒輪，所述輸出體包括與所述太陽齒輪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，所述傳遞體包括與所述行星齒輪嚙合的環(huán)形齒輪。

〔8〕.根據(jù)所述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的一例，所述輸入體的旋轉(zhuǎn)軸線從所述曲柄軸的旋轉(zhuǎn)軸線離開。

〔9〕.根據(jù)所述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的一例，所述輸入體與所述曲柄軸的旋轉(zhuǎn)軸線配置在同一軸線上。

〔10〕.根據(jù)所述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的一例，所述切換機(jī)構(gòu)還包括控制所述切換部的控制部。

〔11〕.根據(jù)所述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的一例，所述控制部包括：以所述爪從所述傳遞體和所述輸出體的一者突出的方式對(duì)所述爪施加力的施力部件；通過與所述爪接觸，而能夠以所述爪從所述卡合部離開的方式使所述爪動(dòng)作的可動(dòng)部件；以及通過使所述可動(dòng)部件移動(dòng)，而切換所述第一狀態(tài)和所述第二狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)部。

〔12〕.根據(jù)所述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的一例，所述控制部包括：以所述爪從所述卡合部離開的方式對(duì)所述爪施加力的施力部件；通過與所述爪接觸，而能夠以所述爪從所述傳遞體和所述輸出體的一者突出的方式使所述爪動(dòng)作的可動(dòng)部件；以及通過使所述可動(dòng)部件移動(dòng)，而切換所述第一狀態(tài)和所述第二狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)部。

〔13〕.根據(jù)所述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的一例，該自行車用驅(qū)動(dòng)單元還包括支承所述傳遞體的支承部，所述切換機(jī)構(gòu)還包括配置于所述支承部與所述傳遞體之間的單向離合器，所述單向離合器允許所述傳遞體向第一方向的旋轉(zhuǎn)，阻止所述傳遞體向與所述第一方向相反的第二方向的旋轉(zhuǎn)。

〔14〕.根據(jù)所述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的一例，所述行星齒輪機(jī)構(gòu)還包括將所述輸入體的旋轉(zhuǎn)傳遞給所述輸出體的傳遞體，所述輸出體和所述傳遞體分別包括齒數(shù)不同的多個(gè)齒輪。

〔15〕.根據(jù)所述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的一例，所述輸出體包括：第一行星齒輪；齒數(shù)與所述第一行星齒輪不同，與所述第一行星齒輪一體旋轉(zhuǎn)的第二行星齒輪；以及將所述第一行星齒輪和所述第二行星齒輪能夠旋轉(zhuǎn)地支承的齒輪架，所述傳遞體包括：與所述第一行星齒輪嚙合的第一太陽齒輪；以及與所述第一太陽齒輪同軸配置，與所述第二行星齒輪嚙合的第二太陽齒輪，所述輸入體包括與所述第一行星齒輪和所述第二行星齒輪的任一者嚙合的環(huán)形齒輪，所述切換機(jī)構(gòu)構(gòu)成為能夠限制所述第一太陽齒輪和所述第二太陽齒輪的至少一者的旋轉(zhuǎn)。

〔16〕.根據(jù)所述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的一例，所述第二太陽齒輪的齒數(shù)比所述第一太陽齒輪的齒數(shù)多。

〔17〕.根據(jù)所述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的一例，所述切換機(jī)構(gòu)包括：將所述第一太陽齒輪和所述第二太陽齒輪能夠旋轉(zhuǎn)地支承的支承軸；以及切換所述第一太陽齒輪相對(duì)于所述支承軸不能旋轉(zhuǎn)的第一狀態(tài)和所述第一太陽齒輪相對(duì)于所述支承軸能夠旋轉(zhuǎn)的第二狀態(tài)的切換部。

〔18〕.根據(jù)所述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的一例，所述切換機(jī)構(gòu)還包括配置于所述支承軸與所述第二太陽齒輪之間的單向離合器，在所述第一狀態(tài)下所述輸入體由所述馬達(dá)而旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述單向離合器允許所述第二太陽齒輪的旋轉(zhuǎn)。

〔19〕.根據(jù)所述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的一例，所述輸出體包括：第一行星齒輪；齒數(shù)與所述第一行星齒輪不同，與所述第一行星齒輪一體旋轉(zhuǎn)的第二行星齒輪；以及將所述第一行星齒輪和所述第二行星齒輪能夠旋轉(zhuǎn)地支承的齒輪架，所述傳遞體包括：與所述第一行星齒輪嚙合的第一環(huán)形齒輪；以及與所述第一環(huán)形齒輪同軸配置，與所述第二行星齒輪嚙合的第二環(huán)形齒輪，所述輸入體包括與所述第一行星齒輪和所述第二行星齒輪的任一者嚙合的太陽齒輪，所述切換機(jī)構(gòu)構(gòu)成為能夠限制所述第一環(huán)形齒輪和所述第二環(huán)形齒輪的至少一者的旋轉(zhuǎn)。

〔20〕.根據(jù)所述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的一例，所述第一環(huán)形齒輪的齒數(shù)比所述第二環(huán)形齒輪的齒數(shù)多。

〔21〕.根據(jù)所述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的一例，所述切換機(jī)構(gòu)包括切換所述第一環(huán)形齒輪不能旋轉(zhuǎn)的第一狀態(tài)和所述第一環(huán)形齒輪能夠旋轉(zhuǎn)的第二狀態(tài)的切換部。

〔22〕.根據(jù)所述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的一例，該自行車用驅(qū)動(dòng)單元還包括支承所述第一環(huán)形齒輪和所述第二環(huán)形齒輪的支承部，所述切換機(jī)構(gòu)還包括配置于所述支承部與所述第二環(huán)形齒輪之間的單向離合器，在所述第一狀態(tài)下所述輸入體由所述馬達(dá)而旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述單向離合器允許所述第二環(huán)形齒輪的旋轉(zhuǎn)。

〔23〕.根據(jù)所述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的一例，該自行車用驅(qū)動(dòng)單元還包括連結(jié)于所述馬達(dá)和所述輸入體，能夠?qū)⑺鲴R達(dá)的旋轉(zhuǎn)減速并傳遞給所述輸入體的減速機(jī)構(gòu)。

〔24〕.根據(jù)所述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的一例，該自行車用驅(qū)動(dòng)單元還包括所述曲柄軸。

本發(fā)明的自行車用驅(qū)動(dòng)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的情況和馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)效率降低的情況的至少一者。

附圖說明

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

圖2是切換機(jī)構(gòu)為第一狀態(tài)時(shí)的圖1的2－2線的剖面圖。

圖3是切換機(jī)構(gòu)為第二狀態(tài)時(shí)的圖1的2－2線的剖面圖。

圖4是第二實(shí)施方式的自行車用驅(qū)動(dòng)單元的剖面圖。

圖5是第三實(shí)施方式的自行車用驅(qū)動(dòng)單元的剖面圖。

圖6是第一實(shí)施方式的變形例的自行車用驅(qū)動(dòng)單元的剖面圖。

圖7是第一實(shí)施方式的變形例的自行車用驅(qū)動(dòng)單元的剖面圖。

附圖標(biāo)記說明：

30驅(qū)動(dòng)單元(自行車用驅(qū)動(dòng)單元)；32曲柄軸；34第二離合器(單向離合器)；36行星齒輪機(jī)構(gòu)；38切換機(jī)構(gòu)；40馬達(dá)；42機(jī)殼；42a、42b支承部；44連結(jié)部件；46減速機(jī)構(gòu)；50控制裝置；60輸入體；60a太陽齒輪；62輸出體；62a行星齒輪；62b齒輪架；64傳遞體；64a環(huán)形齒輪；66切換部；68控制部；70爪；72卡合部；74施力部件；76可動(dòng)部件；78驅(qū)動(dòng)部；84單向離合器；86轉(zhuǎn)矩傳感器；88行星齒輪機(jī)構(gòu)；90切換機(jī)構(gòu)；92輸入體；92a環(huán)形齒輪；94輸出體；94a第一行星齒輪；94b第二行星齒輪；94c齒輪架；96傳遞體；96a第一太陽齒輪；96b第二太陽齒輪；97支承軸；98切換部；99單向離合器；100行星齒輪機(jī)構(gòu)；102切換機(jī)構(gòu)；104輸入體；104a太陽齒輪；106輸出體；106a第一行星齒輪；106b第二行星齒輪；106d齒輪架；108傳遞體；108a環(huán)形齒輪；110切換部；112單向離合器。

具體實(shí)施方式

(第一實(shí)施方式)

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

一對(duì)曲柄臂12以能夠與驅(qū)動(dòng)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(duì)曲柄臂12與曲柄軸32一起構(gòu)成曲柄。一對(duì)踏板16分別具有踏板主體17和踏板軸14。踏板軸14以能夠與曲柄臂12一體旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)分別連結(jié)于一對(duì)曲柄臂12。踏板主體17以能夠相對(duì)踏板主體14旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)分別支承于一對(duì)踏板軸14。

前鏈輪18以驅(qū)動(dòng)單元30的連結(jié)部件44與驅(qū)動(dòng)單元30連結(jié)。后鏈輪20經(jīng)由第一離合器24與電動(dòng)助力自行車10的后輪(省略圖示)連結(jié)。車鏈22卷掛在前鏈輪18和后鏈輪20。

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

如圖2所示，驅(qū)動(dòng)單元30包括行星齒輪機(jī)構(gòu)36、切換機(jī)構(gòu)38、馬達(dá)40和機(jī)殼42。馬達(dá)40的一例是電動(dòng)馬達(dá)。在一例中，驅(qū)動(dòng)單元30還包括第二離合器34、連結(jié)部件44、減速機(jī)構(gòu)46和控制裝置50。

機(jī)殼42將曲柄軸32能夠旋轉(zhuǎn)地支承。曲柄軸32以相對(duì)于驅(qū)動(dòng)單元30能夠旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)由驅(qū)動(dòng)單元30支承。曲柄軸32的兩端部從機(jī)殼42突出。行星齒輪機(jī)構(gòu)36、切換機(jī)構(gòu)38、馬達(dá)40、連結(jié)部件44、第二離合器34、減速機(jī)構(gòu)46和控制裝置50設(shè)于機(jī)殼42。在另一例中，曲柄軸32可以包括于驅(qū)動(dòng)單元30。

連結(jié)部件44包括中空軸52和齒輪54。中空軸52以相對(duì)于機(jī)殼42能夠旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)支承于機(jī)殼42和曲柄軸32。中空軸52的一方的端部52a從機(jī)殼42突出。曲柄軸32以其兩端部從中空軸52突出的方式插入中空軸52內(nèi)。齒輪54以相對(duì)于中空軸52不能旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)安裝于中空軸52，與中空軸52具有同一軸。在另一例中，齒輪54可以通過對(duì)中空軸52加工從而與中空軸52一體形成。

第二離合器34設(shè)于曲柄軸32的外周與連結(jié)部件44的內(nèi)周之間。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(duì)連結(jié)部件44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向連結(jié)部件44傳遞旋轉(zhuǎn)的方式與曲柄軸32及連結(jié)部件44連結(jié)。如此，連結(jié)部件44經(jīng)由第二離合器34連結(jié)于曲柄軸32。連結(jié)部件44繞曲柄軸32的軸心設(shè)置，能夠繞曲柄軸32的軸心旋轉(zhuǎn)。在另一例中，連結(jié)部件44不經(jīng)由第二離合器34而連結(jié)于曲柄軸32。這種情況下，曲柄軸32與連結(jié)部件44總是一體旋轉(zhuǎn)。

前鏈輪18在機(jī)殼42的外部配置于機(jī)殼42的側(cè)方。前鏈輪18由螺栓b安裝于驅(qū)動(dòng)單元30。螺栓b以在其與連結(jié)部件44之間固定前鏈輪18的方式被旋入連結(jié)部件44。

使圖1所示的曲柄軸32向前方旋轉(zhuǎn)的人力驅(qū)動(dòng)力被輸入踏板16的情況下，曲柄軸32相對(duì)于電動(dòng)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)由圖2所示的第二離合器34及連結(jié)部件44傳遞給前鏈輪18，前鏈輪18的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由圖1所示的車鏈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(dòng)力被輸入給踏板16的情況下，曲柄軸32相對(duì)于車架向后方旋轉(zhuǎn)。這種情況下，由圖2所示的第二離合器34的作用，曲柄軸32的旋轉(zhuǎn)不傳遞給連結(jié)部件44及前鏈輪18。

減速機(jī)構(gòu)46連結(jié)于馬達(dá)40和輸入體60，能夠?qū)ⅠR達(dá)40的旋轉(zhuǎn)減速并傳遞給輸入體60。如圖2所示，減速機(jī)構(gòu)46包括第一旋轉(zhuǎn)軸56和第二旋轉(zhuǎn)軸58。第一旋轉(zhuǎn)軸56能夠旋轉(zhuǎn)地支承于機(jī)殼42，設(shè)于與馬達(dá)40的輸出軸40a相鄰的位置。第一旋轉(zhuǎn)軸56經(jīng)由在軸線方向上隔開間隔地設(shè)置的多個(gè)軸承支承于機(jī)殼42。第二旋轉(zhuǎn)軸58與第一旋轉(zhuǎn)軸56平行設(shè)置，從曲柄軸32的旋轉(zhuǎn)軸線ca離開。第二旋轉(zhuǎn)軸58經(jīng)由在軸線方向上隔開間隔地設(shè)置的多個(gè)軸承能夠旋轉(zhuǎn)地支承于機(jī)殼42。

減速機(jī)構(gòu)46還包括設(shè)于馬達(dá)40的輸出軸40a的齒輪40b、設(shè)于第一旋轉(zhuǎn)軸56的第一齒輪56a及第二齒輪56b、設(shè)于第二旋轉(zhuǎn)軸58的齒輪58a。第一齒輪56a與第一旋轉(zhuǎn)軸56同軸設(shè)置，固定于第一旋轉(zhuǎn)軸56，與第一旋轉(zhuǎn)軸56一體旋轉(zhuǎn)。第一齒輪56a與齒輪40b嚙合。齒輪40b的齒數(shù)少于第一齒輪56a的齒數(shù)。因此，馬達(dá)40的旋轉(zhuǎn)被減速而傳遞給第一旋轉(zhuǎn)軸56。在第一旋轉(zhuǎn)軸56上有別于設(shè)置第一齒輪56a的部分的部分設(shè)置第二齒輪56b。第二齒輪56b與第一旋轉(zhuǎn)軸56同軸設(shè)置，固定于第一旋轉(zhuǎn)軸56，與第一旋轉(zhuǎn)軸56一體旋轉(zhuǎn)。第二齒輪56b與齒輪58a嚙合。第二齒輪56b的齒數(shù)少于齒輪58a的齒數(shù)。因此，第一旋轉(zhuǎn)軸56的旋轉(zhuǎn)被減速而傳遞給第二旋轉(zhuǎn)軸58。齒輪40b與馬達(dá)40的輸出軸40a可以一體形成，也可以分體形成并連結(jié)。第一齒輪56a及第二齒輪56b的至少一者與第一旋轉(zhuǎn)軸56可以一體形成，也可以分體形成并連結(jié)。齒輪58a與第二旋轉(zhuǎn)軸58可以一體形成，也可以分體形成并連結(jié)。

在第二旋轉(zhuǎn)軸58上有別于設(shè)置齒輪58a的部分的部分設(shè)置行星齒輪機(jī)構(gòu)36。行星齒輪機(jī)構(gòu)36與第二旋轉(zhuǎn)軸58同軸設(shè)置。第二旋轉(zhuǎn)軸58與行星齒輪機(jī)構(gòu)36的輸入體60連結(jié)。第二旋轉(zhuǎn)軸58的旋轉(zhuǎn)被輸入給輸入體60。

行星齒輪機(jī)構(gòu)36包括輸入體60、輸出體62和傳遞體64。行星齒輪機(jī)構(gòu)36在輸入體60和輸出體62之間具有變速比不同的多個(gè)變速路徑。輸入體60包括太陽齒輪60a。太陽齒輪60a在第二旋轉(zhuǎn)軸58的外周部與第二旋轉(zhuǎn)軸58同軸設(shè)置，與第二旋轉(zhuǎn)軸58一體旋轉(zhuǎn)。輸入體60的旋轉(zhuǎn)軸線cb從曲柄軸32的旋轉(zhuǎn)軸線ca離開。太陽齒輪60a也可以與第二旋轉(zhuǎn)軸58一體形成。

輸出體62包括與太陽齒輪60a嚙合的行星齒輪62a、將行星齒輪62a能夠旋轉(zhuǎn)地支承的齒輪架62b、以及將多個(gè)行星齒輪62a能夠旋轉(zhuǎn)地支承的行星銷62c。齒輪架62b經(jīng)由將多個(gè)行星齒輪62a分別在軸線方向貫通的行星銷62c將多個(gè)行星齒輪62a能夠旋轉(zhuǎn)地支承。在另一例中，也可以是行星銷62c與多個(gè)行星齒輪62a一體旋轉(zhuǎn)，將齒輪架62b能夠旋轉(zhuǎn)地支承，從而齒輪架62b將多個(gè)行星齒輪62a能夠旋轉(zhuǎn)地支承。齒輪架62b可以經(jīng)由軸承62e支承于第二旋轉(zhuǎn)軸58。齒輪架62b也可以支承行星銷62c的兩端部地構(gòu)成。

傳遞體64將輸入體60的旋轉(zhuǎn)傳遞給輸出體62。傳遞體64包括與行星齒輪62a嚙合的環(huán)形齒輪64a。傳遞體64經(jīng)由單向離合器84支承于機(jī)殼42的支承部42a。傳遞體64形成筒狀。

行星齒輪62a配置于太陽齒輪60a和環(huán)形齒輪64a之間，與太陽齒輪60a和環(huán)形齒輪64a嚙合。輸出體62與連結(jié)于曲柄軸32的連結(jié)部件44連接。齒輪架62b在其外周部具備齒輪62d。齒輪62d與連結(jié)部件44的齒輪54嚙合。

切換機(jī)構(gòu)38能夠切換輸入體60與輸出體62一體旋轉(zhuǎn)的第一狀態(tài)和輸入體60與輸出體62相對(duì)旋轉(zhuǎn)的第二狀態(tài)地構(gòu)成。切換機(jī)構(gòu)38通過切換第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，從而能夠切換行星齒輪機(jī)構(gòu)36所具有的多個(gè)變速路徑。切換機(jī)構(gòu)38具備切換部66和控制切換部66的控制部68。

切換部66通過將傳遞體64與輸出體62連結(jié)，從而將輸入體60和輸出體62的連結(jié)狀態(tài)切換為第一狀態(tài)，通過解除傳遞體64與輸出體62的連結(jié)從而將輸入體60和輸出體62的連結(jié)狀態(tài)切換為第二狀態(tài)。具體地，切換部66包括多個(gè)爪70和卡合部72。爪70設(shè)于輸出體62。爪70能夠從輸出體62朝向傳遞體64突出。齒輪架62b中支承爪70的部分形成環(huán)形，多個(gè)爪70在齒輪架62b的外周部的周方向上并排設(shè)置。各爪70能夠擺動(dòng)地支承于行星銷62c。各爪70也可以能夠擺動(dòng)地支承于與行星銷62c不同的其他銷。卡合部72設(shè)于傳遞體64，爪70能夠與其卡合。第一狀態(tài)下，爪70與卡合部72卡合，第二狀態(tài)下，爪70從卡合部72分離?？ê喜?2形成于傳遞體64的內(nèi)周部。卡合部72包括一個(gè)或多個(gè)凹部和凸部的至少任一者。卡合部72也可以由棘齒槽(ラチェット溝)形成。爪70的第一端部70a能夠與卡合部72卡合。在爪70的第一端部70a與第二端部70b之間配置有行星銷62c。

控制部68具備施力部件74、可動(dòng)部件76和驅(qū)動(dòng)部78。施力部件74以爪70從輸出體62突出的方式對(duì)爪70施加力。施力部件74例如是環(huán)形的彈簧，安裝于爪70的外周部。

可動(dòng)部件76通過與爪70接觸，從而能夠使爪70從卡合部72分離地使爪70動(dòng)作。可動(dòng)部件76是環(huán)狀的部件，能夠繞第二旋轉(zhuǎn)軸58與第二旋轉(zhuǎn)軸58相對(duì)旋轉(zhuǎn)地經(jīng)由第二旋轉(zhuǎn)軸58支承于機(jī)殼42。可動(dòng)部件76設(shè)置在其軸方向的第一端面76a與爪70的第二端部70b相對(duì)置的位置。第一端面76a具有在離開爪70的方向上朝向徑方向的外側(cè)傾斜的縮徑面。當(dāng)使可動(dòng)部件76朝向爪70的第二端部70b移動(dòng)時(shí)，爪70的第二端部70b沿第一端部70a移動(dòng)，爪70繞行星銷62c移動(dòng)。由此，從輸出體62突出的爪70的突出量變小?？蓜?dòng)部件76在軸線方向上向從爪70離開的方向例如由彈簧施力。

驅(qū)動(dòng)部78通過使可動(dòng)部件76移動(dòng)，從而切換第一狀態(tài)和第二狀態(tài)。驅(qū)動(dòng)部78具備變速用馬達(dá)80和環(huán)狀部件82。環(huán)狀部件82繞第二旋轉(zhuǎn)軸58與第二旋轉(zhuǎn)軸58能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)地支承于機(jī)殼42。環(huán)狀部件82在軸線方向的端面上具備凸輪面82a?？蓜?dòng)部件76與環(huán)狀部件82的凸輪面82a接觸。

凸輪面82a能夠與可動(dòng)部件76的軸線方向的第二端面76b接觸。環(huán)狀部82與變速用馬達(dá)80連接，能夠通過變速用馬達(dá)80旋轉(zhuǎn)。由變速用馬達(dá)80的驅(qū)動(dòng)而環(huán)狀部件82旋轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)其旋轉(zhuǎn)方向使可動(dòng)部件76向靠近爪70的方向或離開爪70的方向移動(dòng)。

切換機(jī)構(gòu)38還包括配置在機(jī)殼42的支承部42a與傳遞體64之間的單向離合器84。單向離合器84允許傳遞體64向第一方向的旋轉(zhuǎn)，阻止傳遞體64向與第一方向相反的第二方向的旋轉(zhuǎn)。

如圖2所示，可動(dòng)部件76離開爪70時(shí)，爪70由施力部件74而朝向卡合部72突出。這時(shí)，爪70與卡合部72卡合。因此，輸出體62與傳遞體64一體旋轉(zhuǎn)。這時(shí)，輸入到輸入體60的旋轉(zhuǎn)是向使電動(dòng)助力自行車10前進(jìn)的方向的旋轉(zhuǎn)的情況下，傳遞體64上被施加向第一方向的旋轉(zhuǎn)力。傳遞體64由單向離合器84允許向第一方向的旋轉(zhuǎn)，所以行星齒輪機(jī)構(gòu)36中，太陽齒輪60a、行星齒輪62a和環(huán)形齒輪64a繞第二旋轉(zhuǎn)軸58的軸線一體旋轉(zhuǎn)。這時(shí)的行星齒輪機(jī)構(gòu)36的減速比為“1”。即、輸出體62與傳遞體64連結(jié)而使輸入體60和輸出體62一體旋轉(zhuǎn)時(shí)，行星齒輪機(jī)構(gòu)36不由第一變速路徑將輸入到輸入體60的旋轉(zhuǎn)變速而從輸出體62輸出。

如圖3所示，可動(dòng)部件76靠近爪70，使爪70繞行星銷62c旋轉(zhuǎn)，從而爪70從卡合部72離開。因此，輸出體62和傳遞體64的相對(duì)旋轉(zhuǎn)被允許。這時(shí)，輸入給輸入體60的旋轉(zhuǎn)是向使電動(dòng)助力自行車10前進(jìn)的方向的旋轉(zhuǎn)的情況下，傳遞體64上被施加向第二方向的旋轉(zhuǎn)力。傳遞體64由于由單向離合器84被阻止向第二方向的旋轉(zhuǎn)，所以行星齒輪機(jī)構(gòu)36中，基于與太陽齒輪60a、行星齒輪62a和環(huán)形齒輪64a的各齒數(shù)對(duì)應(yīng)的變速比使輸入給輸入體60的旋轉(zhuǎn)從輸出體62傳遞。即、傳遞體64與輸出體62的卡合被解除，輸出體62和輸入體60的相對(duì)旋轉(zhuǎn)被允許時(shí)，行星齒輪機(jī)構(gòu)36由第二變速路徑將輸入給輸入體60的旋轉(zhuǎn)減速并從輸出體62輸出。

驅(qū)動(dòng)單元30還包括轉(zhuǎn)矩傳感器86和旋轉(zhuǎn)速度傳感器(省略圖示)。轉(zhuǎn)矩傳感器86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86安裝于連結(jié)部件44的中空軸52。轉(zhuǎn)矩傳感器86檢測施加給連結(jié)部件44的轉(zhuǎn)矩。

曲柄軸32的旋轉(zhuǎn)被傳遞給連結(jié)部件44，馬達(dá)40的旋轉(zhuǎn)不被傳遞給連結(jié)部件44的情況下，轉(zhuǎn)矩傳感器86將反映了輸入給曲柄軸32的人力驅(qū)動(dòng)力的信號(hào)輸出給控制裝置50。曲柄軸32的旋轉(zhuǎn)和馬達(dá)40的旋轉(zhuǎn)被傳遞給連結(jié)部件44的情況下，轉(zhuǎn)矩傳感器86將反映了由輸入給曲柄軸32的人力驅(qū)動(dòng)力與經(jīng)由行星齒輪機(jī)構(gòu)36傳遞來的馬達(dá)40的轉(zhuǎn)矩所合成的轉(zhuǎn)矩的信號(hào)輸出給控制裝置50。

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軸32的旋轉(zhuǎn)速度對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出給控制裝置50。踏頻傳感器也可以是檢測設(shè)于曲柄臂12的磁鐵的構(gòu)成。這種情況下，踏頻傳感器將與曲柄臂12的旋轉(zhuǎn)速度對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出給控制裝置50。旋轉(zhuǎn)速度傳感器還可以包括檢測電動(dòng)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50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50控制馬達(dá)40和變速用馬達(dá)80。控制裝置50根據(jù)人力驅(qū)動(dòng)力和曲柄的旋轉(zhuǎn)速度控制馬達(dá)40和變速用馬達(dá)80的旋轉(zhuǎn)。在一例中，控制裝置50基于由轉(zhuǎn)矩傳感器86檢測的人力驅(qū)動(dòng)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(dòng)助力自行車10的行駛速度控制馬達(dá)40和變速用馬達(dá)80的輸出。

控制裝置50當(dāng)曲柄的旋轉(zhuǎn)速度從規(guī)定速度以下變?yōu)楦哂谝?guī)定速度時(shí)，驅(qū)動(dòng)變速用馬達(dá)80，使輸入體60與輸出體62卡合?？刂蒲b置50當(dāng)曲柄的旋轉(zhuǎn)速度從規(guī)定速度以上變?yōu)榈陀谝?guī)定速度時(shí)，驅(qū)動(dòng)變速用馬達(dá)80，使輸入體60與輸出體62的卡合解除。

由行星齒輪機(jī)構(gòu)36變速后的旋轉(zhuǎn)被傳遞給連結(jié)部件44。在連結(jié)部件44上，輸出體62的旋轉(zhuǎn)和曲柄軸32的旋轉(zhuǎn)合力。通過這樣的結(jié)構(gòu)，輸入給曲柄軸32的人力驅(qū)動(dòng)力在從行星齒輪機(jī)構(gòu)36的輸出體62至與后鏈輪20(參照圖1)連接的車輪(省略圖示)的驅(qū)動(dòng)力的傳遞路徑上，與從行星齒輪機(jī)構(gòu)36的輸出體62輸出的旋轉(zhuǎn)力匯合。在連結(jié)部件44上被傳遞來輸出體62的旋轉(zhuǎn)，且不經(jīng)由行星齒輪機(jī)構(gòu)36被給予曲柄軸32的旋轉(zhuǎn)。

關(guān)于驅(qū)動(dòng)單元30的作用和效果進(jìn)行說明。

(1)驅(qū)動(dòng)單元30具備將馬達(dá)40的旋轉(zhuǎn)變速并傳遞給連結(jié)部件44的行星齒輪機(jī)構(gòu)36。切換機(jī)構(gòu)38能夠?qū)ⅠR達(dá)40的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行二級(jí)變速。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠容易將馬達(dá)40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以及馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)效率降低的至少一者情況。

(第二實(shí)施方式)

參照圖4說明第二實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)單元30。并且，與第一實(shí)施方式共通的部分使用相同的附圖標(biāo)記，省略其說明。

第二實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)單元30包括行星齒輪機(jī)構(gòu)88、切換機(jī)構(gòu)90、馬達(dá)40和機(jī)殼42。行星齒輪機(jī)構(gòu)88具備輸入體92、輸出體94和傳遞體96。行星齒輪機(jī)構(gòu)88在輸入體92和輸出體94之間具備變速比不同的多個(gè)變速路徑。切換機(jī)構(gòu)90能夠切換多個(gè)變速路徑。

輸出體94包括多個(gè)第一行星齒輪94a、多個(gè)第二行星齒輪94b、齒輪架94c和行星銷94d。第二行星齒輪94b其齒數(shù)與第一行星齒輪94a不同，能夠與第一行星齒輪94a一體旋轉(zhuǎn)。第一行星齒輪94a的齒數(shù)少于第二行星齒輪94b的齒數(shù)。第一行星齒輪94a和第二行星齒輪94b的個(gè)數(shù)相等。一個(gè)第一行星齒輪94a和一個(gè)第二行星齒輪94b是一體形成的所謂帶臺(tái)階式的行星齒輪。

行星銷94d貫通多個(gè)行星齒輪94a、94b，將多個(gè)行星齒輪94a、94b能夠旋轉(zhuǎn)地支承。齒輪架94c由行星銷94d不能旋轉(zhuǎn)地支承，經(jīng)由行星銷94d將第一行星齒輪94a和第二行星齒輪94b能夠旋轉(zhuǎn)地支承。在另一例中，行星銷94d將多個(gè)行星齒輪94a、94b不能旋轉(zhuǎn)地支承，齒輪架94c將行星銷94d能夠旋轉(zhuǎn)地支承，從而齒輪架94c也能夠?qū)⒍鄠€(gè)行星齒輪94a、94b能夠旋轉(zhuǎn)地支承。

傳遞體96包括與第一行星齒輪94a嚙合的第一太陽齒輪96a和與第一太陽齒輪96a同軸配置的與第二行星齒輪94b嚙合的第二太陽齒輪96b。第二太陽齒輪96b的齒數(shù)多于第一太陽齒輪96a的齒數(shù)。即、輸出體94和傳遞體96包括齒數(shù)分別不同的多個(gè)齒輪。第一太陽齒輪96a和第二太陽齒輪96b繞支承于機(jī)殼42的支承軸97設(shè)置。支承軸97將第一太陽齒輪96a和第二太陽齒輪96b能夠旋轉(zhuǎn)地支承。

輸入體92包括與第二行星齒輪94b嚙合的環(huán)形齒輪92a。傳遞體96將輸入體92的旋轉(zhuǎn)傳遞給輸出體94。在另一例中，環(huán)形齒輪92a可以不與第二行星齒輪94b嚙合，而與第一行星齒輪94a嚙合。在輸入體92的外周部設(shè)置與繞減速機(jī)構(gòu)46的第一旋轉(zhuǎn)軸56設(shè)置的齒輪56c嚙合的齒輪92b。輸入體92經(jīng)由減速機(jī)構(gòu)46被傳遞馬達(dá)40的旋轉(zhuǎn)。

切換機(jī)構(gòu)90能夠限制第一太陽齒輪96a和第二太陽齒輪96b的至少一者的旋轉(zhuǎn)地構(gòu)成。切換機(jī)構(gòu)90包括支承軸97、切換部98和單向離合器99。切換部98切換第一太陽齒輪96a相對(duì)于支承軸97不能旋轉(zhuǎn)的第一狀態(tài)和第一太陽齒輪96a相對(duì)于支承軸97能夠旋轉(zhuǎn)的第二狀態(tài)。切換部98具備變速用馬達(dá)(省略圖示)和能夠從支承軸97朝向第一太陽齒輪96a突出的爪(省略圖示)。切換部98還包括設(shè)于傳遞體96的內(nèi)周部的卡合部。該卡合部是與第一實(shí)施方式的卡合部72同樣的形狀。切換部98通過變速用馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)切換第一狀態(tài)和第二狀態(tài)。具體地，爪朝向第一太陽齒輪96a突出，從而形成第一太陽齒輪96a相對(duì)于支承軸97不能旋轉(zhuǎn)的第一狀態(tài)。爪從第一太陽齒輪96a離開，從而形成第一太陽齒輪96a相對(duì)于支承軸97能夠旋轉(zhuǎn)的第二狀態(tài)。切換部98只要是能夠通過變速用馬達(dá)控制爪的移動(dòng)，能夠采用任意結(jié)構(gòu)。例如，切換部98的爪設(shè)于支承軸97，由彈簧被向與第一太陽齒輪96a的卡合部接觸的位置施力。變速用馬達(dá)經(jīng)由襯套或凸輪控制爪的位置。

單向離合器99配置于支承軸97與第二太陽齒輪96b之間。單向離合器99在第一狀態(tài)下通過馬達(dá)40使輸入體92旋轉(zhuǎn)時(shí)允許第二太陽齒輪96b相對(duì)于支承軸97的旋轉(zhuǎn)。單向離合器99在第二狀態(tài)下由馬達(dá)40而使輸入體92旋轉(zhuǎn)時(shí)，限制第二太陽齒輪96b的旋轉(zhuǎn)。

通過切換部98，當(dāng)形成第一太陽齒輪96a相對(duì)于支承軸97不能旋轉(zhuǎn)的第一狀態(tài)時(shí)，被傳遞給輸入體92的馬達(dá)40的旋轉(zhuǎn)使行星齒輪94a、94b繞第一太陽齒輪96a一邊自轉(zhuǎn)一邊公轉(zhuǎn)。這時(shí)，齒輪架94c與行星齒輪94a、94b一起旋轉(zhuǎn)，齒輪架94c的旋轉(zhuǎn)被傳遞給連結(jié)部件44。

通過切換部98，當(dāng)形成第一太陽齒輪96a相對(duì)于支承軸97能夠旋轉(zhuǎn)的第二狀態(tài)時(shí)，被傳遞給輸入體92的馬達(dá)40的旋轉(zhuǎn)使行星齒輪94a、94b繞第二太陽齒輪96b一邊自轉(zhuǎn)一邊公轉(zhuǎn)。這時(shí)，齒輪架94c與行星齒輪94a、94b一起旋轉(zhuǎn)，齒輪架94c的旋轉(zhuǎn)被傳遞給連結(jié)部件44。第二太陽齒輪96b其齒數(shù)多于第一太陽齒輪96a。因此，經(jīng)由第二狀態(tài)下的第二太陽齒輪96b的第二變速路徑與經(jīng)由第一狀態(tài)下的第一太陽齒輪96a的第一變速路徑相比，輸入給輸入體92的旋轉(zhuǎn)的減速程度更大。

在齒輪架94c的外周部設(shè)置有齒輪94e。齒輪94e與連結(jié)部件44的齒輪54嚙合。即、輸入給曲柄軸32的人力驅(qū)動(dòng)力在從行星齒輪機(jī)構(gòu)88的輸出體94至車輪(省略圖示)的驅(qū)動(dòng)力的傳遞路徑上與從行星齒輪機(jī)構(gòu)88的輸出體94輸出的旋轉(zhuǎn)力匯合。根據(jù)第二實(shí)施方式，能夠得到相當(dāng)于第一實(shí)施方式的效果。

(第三實(shí)施方式)

參照圖5說明第三實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)單元30。并且，與第一實(shí)施方式共通的部分使用相同的附圖標(biāo)記，省略其說明。

第三實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)單元30包括行星齒輪機(jī)構(gòu)100、切換機(jī)構(gòu)102、馬達(dá)40和機(jī)殼42。

行星齒輪機(jī)構(gòu)100具備輸入體104、輸出體106和傳遞體108。行星齒輪機(jī)構(gòu)100在輸入體104和輸出體106之間具有變速比不同的多個(gè)變速路徑。切換機(jī)構(gòu)102能夠切換多個(gè)變速路徑。

輸出體106包括多個(gè)第一行星齒輪106a、多個(gè)第二行星齒輪106b、行星銷106c和齒輪架106d。第二行星齒輪106b其齒數(shù)與第一行星齒輪106a不同，與第一行星齒輪106a一體旋轉(zhuǎn)。第一行星齒輪106a和第二行星齒輪106b的個(gè)數(shù)相等。一個(gè)第一行星齒輪106a和一個(gè)第二行星齒輪106b是一體形成的所謂帶臺(tái)階式的行星齒輪。齒輪架106d由行星銷106c支承，經(jīng)由行星銷106c將第一行星齒輪106a和第二行星齒輪106b能夠旋轉(zhuǎn)地支承。

傳遞體108包括與第一行星齒輪106a嚙合的第一環(huán)形齒輪108a和與第一環(huán)形齒輪108a同軸配置的與第二行星齒輪106b嚙合的第二環(huán)形齒輪108b。第一環(huán)形齒輪108a和第二環(huán)形齒輪108b支承于機(jī)殼42的支承部42b。第一環(huán)形齒輪108a的齒數(shù)多于第二環(huán)形齒輪108b的齒數(shù)。

輸入體104包括與第二行星齒輪106b嚙合的太陽齒輪104a。傳遞體108將輸入體104的旋轉(zhuǎn)傳遞給輸出體106。在另一例中，太陽齒輪104a可以不與第二行星齒輪106b嚙合，而與第一行星齒輪106a嚙合。

切換機(jī)構(gòu)102能夠限制第一環(huán)形齒輪108a和第二環(huán)形齒輪108b的至少一者的旋轉(zhuǎn)地構(gòu)成。切換機(jī)構(gòu)102包括切換部110和單向離合器112。切換部110切換第一環(huán)形齒輪108a不能旋轉(zhuǎn)的第一狀態(tài)和第一環(huán)形齒輪108a能夠旋轉(zhuǎn)的第二狀態(tài)。切換部110具備變速用馬達(dá)(省略圖示)和能夠從第一環(huán)形齒輪108a朝向支承部42b突出的爪(省略圖示)。支承部42b具有圓筒形的內(nèi)周面。切換部110還包括設(shè)于支承部42b的內(nèi)周部的卡合部。該卡合部是與第一實(shí)施方式的卡合部72同樣的形狀。切換部110通過變速用馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)切換第一狀態(tài)和第二狀態(tài)。具體地，爪朝向支承部42b突出，從而形成第一環(huán)形齒輪108a相對(duì)于支承部42b不能旋轉(zhuǎn)的第一狀態(tài)。爪從支承部42b離開，從而形成第一環(huán)形齒輪108a相對(duì)于支承部42b能夠旋轉(zhuǎn)的第二狀態(tài)。切換部110只要能夠通過變速用馬達(dá)控制爪的移動(dòng)，能夠采用任意結(jié)構(gòu)。例如，切換部110的爪設(shè)于第一環(huán)形齒輪108a，由彈簧被向與支承部42b的卡合部接觸的位置施力。變速用馬達(dá)經(jīng)由襯套或凸輪控制爪的位置。

單向離合器112配置于支承部42b與第二環(huán)形齒輪108b之間。單向離合器112在第一狀態(tài)下由馬達(dá)40使輸入體104旋轉(zhuǎn)時(shí)允許第二環(huán)形齒輪108b的旋轉(zhuǎn)。單向離合器112在第二狀態(tài)下由馬達(dá)40而使輸入體104旋轉(zhuǎn)時(shí)，限制第二環(huán)形齒輪108b的旋轉(zhuǎn)。

通過切換部110，當(dāng)形成第一環(huán)形齒輪108a相對(duì)于支承部42b不能旋轉(zhuǎn)的第一狀態(tài)時(shí)，被傳遞給輸入體104的馬達(dá)40的旋轉(zhuǎn)使行星齒輪106a、106b繞第一環(huán)形齒輪108a一邊自轉(zhuǎn)一邊公轉(zhuǎn)。這時(shí)，齒輪架106d與行星齒輪106a、106b一起旋轉(zhuǎn)，齒輪架106d的旋轉(zhuǎn)被傳遞給連結(jié)部件44。

通過切換部110，當(dāng)形成第一環(huán)形齒輪108a相對(duì)于支承部42b能夠旋轉(zhuǎn)的第二狀態(tài)時(shí)，被傳遞給輸入體104的馬達(dá)40的旋轉(zhuǎn)使行星齒輪106a、106b繞第二環(huán)形齒輪108b一邊自轉(zhuǎn)一邊公轉(zhuǎn)。這時(shí)，齒輪架106d與行星齒輪106a、106b一起旋轉(zhuǎn)，齒輪架106d的旋轉(zhuǎn)被傳遞給連結(jié)部件44。第二環(huán)形齒輪108b其齒數(shù)多于第一環(huán)形齒輪108a。因此，經(jīng)由第二狀態(tài)下的第二環(huán)形齒輪108b的第二變速路徑與經(jīng)由第一狀態(tài)下的第一環(huán)形齒輪108a的第一變速路徑相比，輸入給輸入體104的旋轉(zhuǎn)的減速程度更大。

在齒輪架106d的外周部設(shè)置有齒輪106e。齒輪106e與連結(jié)部件44的齒輪54嚙合。即、輸入給曲柄軸32的人力驅(qū)動(dòng)力在從行星齒輪機(jī)構(gòu)100的輸出體106至車輪(省略圖示)的驅(qū)動(dòng)力的傳遞路徑上與從行星齒輪機(jī)構(gòu)100的輸出體106輸出的旋轉(zhuǎn)力匯合。根據(jù)第三實(shí)施方式，能夠得到相當(dāng)于第一實(shí)施方式的效果。

(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(dòng)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(dòng)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(gè)變形例組合而成的方式。

·第一實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)單元30例如圖6所示能夠任意變更。圖6所示的驅(qū)動(dòng)單元30中，輸入體60的旋轉(zhuǎn)軸線cb與曲柄軸32的旋轉(zhuǎn)軸線ca配置在同軸線上。輸入體60繞曲柄軸32設(shè)置，能夠旋轉(zhuǎn)地支承于曲柄軸32。輸入體60經(jīng)由軸承支承于曲柄軸32的外周部或連結(jié)部件44的外周部。輸入體60還包括齒輪60b。齒輪60b與太陽齒輪60a同軸設(shè)置。減速機(jī)構(gòu)46還包括設(shè)于第二旋轉(zhuǎn)軸58，與齒輪60b嚙合的齒輪58b。輸出體62經(jīng)由連結(jié)部件44連接于曲柄軸32。從連結(jié)部件44上省略了齒輪54。齒輪架62b的內(nèi)周部例如通過花鍵嵌合與連結(jié)部件44的外周部結(jié)合。輸入給曲柄軸32的人力驅(qū)動(dòng)力在從行星齒輪機(jī)構(gòu)36的輸出體62至車輪(省略圖示)的驅(qū)動(dòng)力的傳遞路徑上，與從行星齒輪機(jī)構(gòu)36的輸出體62輸出的旋轉(zhuǎn)力匯合。爪70設(shè)于傳遞體64，卡合部72設(shè)于輸出體62?？ê喜?2設(shè)于齒輪架62b的外周部。爪70被施力以接觸輸出體62的卡合部72，能夠由可動(dòng)部件76從輸出體62離開。

·第一實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)單元30例如圖7所示能夠任意變更。圖7所示的驅(qū)動(dòng)單元30具備行星齒輪機(jī)構(gòu)130和切換部132。行星齒輪機(jī)構(gòu)130包括輸入體134、輸出體136和傳遞體138。輸入體134包括環(huán)形齒輪134a。輸出體136包括多個(gè)行星齒輪136a、齒輪架136b和行星銷136c。傳遞體138包括太陽齒輪138a。在齒輪架136b的外周部形成齒輪136d。齒輪136d與連結(jié)部件44的齒輪54嚙合。

切換部132具備變速用馬達(dá)(省略圖示)和能夠從第二旋轉(zhuǎn)軸58朝向齒輪架136b突出的爪(省略圖示)。切換部132還包括設(shè)于齒輪架136b的內(nèi)周部的卡合部。該卡合部與第一實(shí)施方式的卡合部72為同樣的形狀。切換部132通過變速用馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)來切換第一狀態(tài)和第二狀態(tài)。具體地，爪朝向齒輪架136b突出，從而形成齒輪架136b相對(duì)于第二旋轉(zhuǎn)軸58不能旋轉(zhuǎn)的第一狀態(tài)。爪從齒輪架136b離開，從而形成齒輪架136b相對(duì)于第二旋轉(zhuǎn)軸58能夠旋轉(zhuǎn)的第二狀態(tài)。切換部132只要是能夠通過變速用馬達(dá)控制爪的移動(dòng)，能夠采用任意結(jié)構(gòu)。例如，切換部132的爪設(shè)于第二旋轉(zhuǎn)軸58，由彈簧被向與齒輪架136b的卡合部接觸的位置施力。變速用馬達(dá)經(jīng)由襯套或凸輪控制爪的位置。

行星齒輪機(jī)構(gòu)130上還設(shè)有單向離合器140。單向離合器140設(shè)于第二旋轉(zhuǎn)軸58與傳遞體138之間。由切換部132允許第二旋轉(zhuǎn)軸58和齒輪架136b的相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，單向離合器140將第二旋轉(zhuǎn)軸58的旋轉(zhuǎn)傳遞給輸入體60。被輸入給輸入體60的旋轉(zhuǎn)在行星齒輪機(jī)構(gòu)36的內(nèi)部被減速，從齒輪架136b輸出給連結(jié)部件44。由切換部132使第二旋轉(zhuǎn)軸58與齒輪架136b一體旋轉(zhuǎn)時(shí)，第二旋轉(zhuǎn)軸58的旋轉(zhuǎn)不變速而從齒輪架136b輸出給連結(jié)部件44。這時(shí)，單向離合器140允許第二旋轉(zhuǎn)軸58和輸入體60的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。

·第一實(shí)施方式的切換機(jī)構(gòu)38的結(jié)構(gòu)能夠任意變更。在一例中，切換機(jī)構(gòu)38包括設(shè)于傳遞體64，能夠從傳遞體64朝向輸出體62突出的爪；以及設(shè)于輸出體62，能夠與被設(shè)于傳遞體64的爪卡合的卡合部。這種情況下，可動(dòng)部件76優(yōu)選使爪動(dòng)作以使爪從傳遞體64突出。在輸入體60和輸出體62的一者上設(shè)置爪，在另一者上設(shè)置卡合部的結(jié)構(gòu)中，只要是第一狀態(tài)下傳遞體64和輸出體62連結(jié)的結(jié)構(gòu)，能夠采用任意結(jié)構(gòu)。

·第二和第三實(shí)施方式的切換機(jī)構(gòu)90、102也可以是在傳遞體96、108上設(shè)置爪，在輸出體94、106上設(shè)置卡合部的結(jié)構(gòu)。圖6所示的變形例的切換機(jī)構(gòu)38也可以是在輸出體62上設(shè)置爪，在傳遞體64上設(shè)置卡合部的結(jié)構(gòu)。圖6所示的變形例的切換機(jī)構(gòu)38可以是在輸出體136上設(shè)置爪，在第二旋轉(zhuǎn)軸58上設(shè)置卡合部的結(jié)構(gòu)。

·也能夠?qū)⒏鲗?shí)施方式的行星齒輪機(jī)構(gòu)36、88、100變更為在第二狀態(tài)下將輸入體60、92、104的旋轉(zhuǎn)增速而從輸出體62、94、106輸出的結(jié)構(gòu)。這種情況下，行星齒輪機(jī)構(gòu)36、88、100只要是從齒輪架輸入并從太陽齒輪或環(huán)形齒輪輸出的結(jié)構(gòu)即可。

·各實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)單元30也能夠?qū)⑥D(zhuǎn)矩傳感器86安裝于曲柄軸32。

·各實(shí)施方式的減速機(jī)構(gòu)46也能夠在第一旋轉(zhuǎn)軸56與第二旋轉(zhuǎn)軸58之間設(shè)置將第一旋轉(zhuǎn)軸56的旋轉(zhuǎn)減速而傳遞給第二旋轉(zhuǎn)軸58的第三旋轉(zhuǎn)軸。即、在減速機(jī)構(gòu)46中也能夠進(jìn)行三級(jí)以上的減速。

·各實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)單元30也能夠采用不包括減速機(jī)構(gòu)46的方式。這種情況下，例如將馬達(dá)40的輸出軸40a的齒輪40b與輸入體60、92、104連接。

·各實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)單元30也能夠在輸出體62、94、104與連結(jié)部件44之間設(shè)置第二減速機(jī)構(gòu)。輸出體62、94、106的旋轉(zhuǎn)通過第二減速機(jī)構(gòu)減速并傳遞給連結(jié)部件44。另外，也能夠?qū)⒌诙p速機(jī)構(gòu)變更為增速機(jī)構(gòu)。

·各實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)單元30也能夠在馬達(dá)40與行星齒輪機(jī)構(gòu)36之間的傳遞路徑上設(shè)置單向離合器。

·各實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)單元30也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(dòng)單元30。

·設(shè)置驅(qū)動(dòng)單元30的位置能夠任意變更。在一例中，驅(qū)動(dòng)單元30設(shè)于后鏈輪20附近。這種情況下，能夠?qū)⒑筝喌妮嗇灇ぷ鳛檫B結(jié)部件構(gòu)成。第一行星齒輪機(jī)構(gòu)連結(jié)于后輪的輪轂殼。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，后輪的輪轂殼被傳遞輸出體62、94、106的旋轉(zhuǎn)，并不經(jīng)由行星齒輪機(jī)構(gòu)而被給予曲柄軸32的旋轉(zhuǎn)。

·各實(shí)施方式的連結(jié)部件44也可以省略，將行星齒輪機(jī)構(gòu)36、88、100的輸出體62、94、106連結(jié)于曲柄軸32。

·各實(shí)施方式中，行星齒輪機(jī)構(gòu)36、88、100的輸出體62、94、106可以連結(jié)在連結(jié)部件44中比設(shè)置轉(zhuǎn)矩傳感器86的部分更靠近前鏈輪18側(cè)的位置。這種情況下，即使馬達(dá)40驅(qū)動(dòng)中，轉(zhuǎn)矩傳感器86也能夠僅檢測人力驅(qū)動(dòng)力。

·各實(shí)施方式中，控制裝置50可以設(shè)置在機(jī)殼42的外部，也可以設(shè)置在電動(dòng)助力自行車10的車架。

·第二和第三實(shí)施方式中，也可以是車速等級(jí)有三個(gè)以上地構(gòu)成行星齒輪機(jī)構(gòu)88、100。例如具備齒數(shù)不同的三個(gè)行星齒輪和分別與各行星齒輪嚙合的太陽齒輪及環(huán)形齒輪，由控制機(jī)構(gòu)可選擇地使太陽齒輪或環(huán)形齒輪不能旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)即可。