通常，已经利用为此类自行车特制的主体车架制造出了可在由电动力助 动的踏力下运行的电动力助动自行车，并且通过结合电动机、减速齿轮、电 池和其他部件，例如用于将电动力施加在踏力上的作用力合成机构，已对该 车架进行了进一步组建。这些部件也已作为适用于特制主体车架的特制零件 被制造出来。
在上述部件中，被提出的作为作用力合成机构的一类机构的示例包括在 曲轴周围专门设计的一单元，以使得施加在该曲轴上的踏力和从电动机传输 来的动力可从该曲轴同轴输出。另外，也已提出了如图35中所示的链条直 接驱动系统。安装在主体车架上的该链条直接驱动系统包括：电动机；减速 齿轮，用于降低所述电动机的转速并从其中输出合成动力等；其中与减速齿 轮输出轴连接的动力链轮与通常的链轮一起与一链条接合以传输踏力。同 时，为了保证该链条在动力链轮上的接触角，滑轮分别从其相对侧与该链条 接合。
在将电池组装到车体的一种方法中，将用于固定该电池的附件安装在电 动力助动自行车的座杆或座管上，从而包含电池的电池盒可以可拆卸地安装 在所述附件中以从座杆或同类装置延伸到车体尾端。根据这种连接方法，该 附件形成为包括弯曲部和对开部的U形单元，其中弯曲部从外部安装到该座 杆或同类装置上，而电池盒的挂钩夹持在对开部中，从而可以通过紧固一紧 固件以将该电池盒固定地连接在该附件上，其中该紧固件穿透通过对开部形 成的孔。
通常，在分别将电动机和减速齿轮作为独立部件固定在车架上的位置 上，将容纳在变速箱中的电动机和减速齿轮安装到车架上，并由壳体或同类 装置覆盖。或者，在其固定之处，将作为包含减速齿轮和电动机的电动力输 出单元盒的变速箱连接在车架上。
在通常的示例中，上述变速箱包括：具有开口的盒体、用于覆盖该开口 的盒盖、以及用于在不同位置连接该盒体和盒盖的多个螺栓。图34显示了 从其开口侧观察的传统盒体的主视图，其中该变速箱内部容纳了多个齿轮。 将盒盖置于图34中显示的盒体上，在盒盖上的多个位置拧紧螺钉或者螺栓 来固定该齿轮。此时，在该齿轮前侧确定的轴端由配置在盒盖内部的轴承支 撑。在图34中，通过P1、P2、P3和P4指示的位置作为安装螺栓的位置。 具体而言，沿盒体的外缘固定螺栓。
然而，在上述现有技术中，由于电动力助力自行车是通过提供该电动力 助动自行车的特制主体，然后将专门制作的各个部件安装到所述主体上来建 造的，所以这些部件不能适用于常规自行车的车架，从而失去了通用性。因 此，那些根据现有技术的系统具有的共同问题是他们可导致增加成本，也导 致复杂的机构，其结果增加了该电动力助动自行车的体积和重量。下面分别 讨论与上述各个现有技术相关的具体问题。
在根据现有技术的上述作用力合成机构中，曲轴同轴输出形式的机构需 要在曲轴周围采用不同于常规车架的结构，这可导致曲轴周围结构的外形复 杂并被增大。另一方面，依赖图35中所示的直接链传动系统的现有技术作 用力合成机构导致这样的问题：将该作用力合成机构专门安装在用于传输踏 力的链条穿行的位置，其在实际中靠近位于链轮和后轮之间的链条(在其上 侧或者下侧)。从而，该作用力合成机构不能安装在链轮的前侧。从而，取 决于其车架结构，仍需要使一些自行车的车架适应于安装作用力合成机构 的。此外，由于在这类系统中，如图中所述的布置是本质的，其中将滑轮与 动力链轮连接以使沿链条长度在纵向上依次与链条啮合，来保证在动力链轮 上链条的接触角，将进一步减少与安装空间相关的自由度。
此外，在根据上述现有技术的电池安装系统中，因为采用U形附件而通 常纵向布置该电池，并且在将电池移至垂直方向的情况下，就必须在附件和 车座之间提供长的间距，即必须有长间距以供安装和拆卸，从而就在用以安 装该附件的车架上施加了限制。此外，在这种安装系统中，由于对应于该电 池拆卸或安装操作，必须松开或紧固紧固件，该安装和拆卸费时间，更不利 的是，该系统导致第三方可能会轻易松开紧固件并盗走电池。
需要调整根据现有技术作为上述电动力输出单元的变速箱，以使得其位 置精确地与作用力合成机构相关，从而可以正确地将电动力施加到踏力上， 并且也必须将所述变速箱固定地安装到车架上，以使该变速箱不会相对车架 发生位移。此外，必须仔细地安装变速箱以免与刚性车架发生干涉并从而偏 移齿轮位置。为了满足这些要求，虽然在根据现有技术的实践中已经制造了 特制主体车架，或者对其进行了特定的处理，这些尝试仍然没有成功的采用 常规车架的制造工艺。此外，如果不对电动力输出单元盒进行改进就将其安 装在车架上，该电动力输出单元本身及用以将该单元安装到车架上的附件就 很复杂，而且，在此情况下定位的难度就不可避免。上述情况同样出现在分 别安装电动机和减速齿轮的情况下。
此外，由于图34中显示的传统变速箱是利用螺钉在其外部区域附近进 行紧固的，在一些齿轮中，轴心的位置可能会与这些螺钉相距很远。从而， 在这些具有较远的拧入位置的布置中，例如，如果使用了诸如斜齿轮的一个 齿轮，该齿轮在轴的轴向上产生分力，则轴向的所述分力就可在该变速箱中 产生偏移(尤其在盒盖中)，从而导致变速箱的振动。也就是说，可能导致所 谓的连续敲击(drumming phenomenon)现象。此外，由于该变速箱变形，从而 可能在齿轮之间产生周节误差并且齿轮安装部位的垂直度也可能变形，更有 可能的是发出声音。尤其是，如果采用扁平电机，电动机就会从该齿轮获得 振动，从而也增大了电动机的声音。
针对上述情况，作出了本发明，本发明的一个目的是提供一种具有简单 机构的电动力助动自行车，该简单机构可使自行车可以包括一常规车架，通 过扩展安装各个部件的自由度，同时通过简便安装和调整操作，来简便地为 该自行车提供电动力，从而解决上述问题。

为了解决上面指出的问题，本发明的电动力助力自行车包括：通过踏力 旋转的驱动轴；初级链轮，将其安装在所述驱动轴上以将踏力传输到驱动车 轮；次级链轮，将其与所述初级链轮同心地安装在所述驱动轴上；踏力检测 装置，用于检测踏力；电动力输出单元盒，将其可拆卸地安装在主体上并用 于输出响应所述踏力检测装置检测的踏力的电动力；动力链轮，其与所述电 动力输出单元盒的输出转轴相连接；辅助链条，其在所述次级链轮和所述动 力链轮之间延伸；以及电池支架，其可以容纳为所述电动力输出单元盒提供 的电池。
根据本发明，当电动力输出单元盒输出响应所检测的踏力的电动力时， 所述电动力使动力链轮发生旋转。动力链轮的转矩通过绕动力链轮延伸的辅 助链条传输到次级链轮。从而被旋转的次级链轮可直接将电动力传输给初级 链轮，其中次级链轮与初级链轮同心旋转。初级链轮将包括踏力附加电动力 所得到的合成力传输给驱动车轮。
从而，本发明没有采用根据现有技术的如曲轴同心输出型作用力合成机 构的系统或者链条直接驱动系统，在这些系统中直接将辅助动力传输到几何 确定其位置的部分，而是这样一种系统，其中从动力链轮输出的转矩是经由 单独的辅助链条传输给与初级链轮同心旋转的次级链轮。这就可将动力链轮 安装到任何所需的位置，只要动力链轮不与初级链轮或者车架的其他部分发 生干涉，从而扩展了用于安装电动力输出单元盒的自由度。例如，动力链轮 可以沿次级链轮的周边方向(并从而是初级链轮的周边方向)置于任意所需位 置。此外，如果改变辅助链条的长度，从次级链轮(并从而是初级链轮)到动 力链轮的距离就可以按需要进行变化。
此外，由于在本发明中已经提供了电动力输出单元盒，其构造为由壳体 封闭用以输出电动力的元件并从而利用这些元件以使得所述单元盒可拆卸， 并且此外提供了电池支架，其可以容纳为电动力输出单元盒提供的电池，本 发明使得可简便地为即使不具备特制车架的普通自行车提供电动力。
为了可拆卸地安装电动力输出单元盒，更为优选的是电动力助力自行车 包括：支撑部，用以支撑驱动轴；以及单元安装支架，其具有一底板和一对 侧板，所述侧板在相同方向上近似垂直地从所述底板延伸。在安装电动力输 出单元盒的一个实施例中，按以下状态将单元安装支架固定在支撑部上：驱 动轴穿透分别在所述一对侧板中形成的侧孔，而与此同时，将该支撑部夹持 在所述一对侧板之间，其中电动力输出单元盒是连接在底板上的。在此情况 下，优选为通过沿所述驱动轴的轴向朝内侧紧固底板来将其固定在支撑部 上。按此方式，在将底板安装到支撑部之前，可绕驱动轴的轴线合理地调整 底板的旋转位置，并且可以在一点上自动确定该单元的适当的安装位置，其 中在该点上在动力链轮和次级链轮之间延伸的辅助链条可以被适当地拉紧。 由于实现使得可由单元安装支架调节的电动力输出单元盒的安装位置与在 次级链轮、动力链轮和辅助链条的协助下电动力输出单元盒的安装位置自由 度的优点结合，所以该单元可安装在适当位置，而不受车架类型的限制。这 就表明：由于普通类型的自行车无一例外地配置了驱动轴和用于支撑该驱动 轴的支撑部，并且通常在按上述方式附着的支架的底板下没有配置车架，所 以不用对普通自行车的车架采取任何附加处理就可以简便地在其上安装该 电动力输出单元盒。
更优选地，电动力输出单元盒包括：一个具有开口并在其中容纳多个齿 轮的盒体；一个用于覆盖该开口的盒盖；以及多个连接装置，用于分别在不 同的连接点上连接该盒体和盒盖；其中所述多个齿轮轴端部由盒盖所支撑， 并且布置所述多个连接装置的连接点，以使得所述多个齿轮的每个轴心可穿 过由连接所述多个连接装置的连接点而形成的每个不同三角形内部，其中的 齿轮轴端部由盒盖所支撑。
根据本发明，由于允许多个齿轮的轴心穿过由连接多个连接装置的连接 点而形成的不同三角形内部，其中所述多个齿轮轴端部由盒盖所支撑，所以 在轴向上向所述盒盖施加的载荷可基本上均匀分布在多个连接装置上并且 从而来自齿轮的轴向载荷可由变速箱的螺钉有效地吸收。因此，可抑制变速 箱的偏移并且从而解决与其相关的问题，包括振动现象和齿轮节距和垂直度 中的偏差。此外，其结果是，即使齿轮的加工精度下降至一定程度，也可将 振动控制在可接受的范围，从而可以容易地降低成本。
根据一优选实施例的电池支架可包括：支架部件，能够可拆卸地容纳该 电池并利用钥匙锁紧所容纳的电池，以及支架固定器，用于与所述支架部件 连接以夹持主体车架。这可一并实现安装和拆卸操作的简便性与防盗。优选 地，在其上固定电池支架的主体车架为一座杆。当然，电池之间可固定在非 主体车架的部位上，例如座管上。值得注意的是，术语“将电池固定器与支 架部件连接”也包括将两个整合成单一单元的情况。
当将电池支架固定在座杆上时，优选地将该座杆与固定在主体上的连接 装置，例如，线或者绳索连接。这可防止电池和座杆被盗。更为优选地，该 连接装置的全长应伸入主体车架内。出于此原因，可实现接近连接装置，而 不破坏其外观。
在本发明中，通过适当地设定支架部件相对支架固定器的物理关系(例 如，通过分别设定支架固定器和支架部件的安装表面的倾斜角，适应纵向上 主体车架的角度)，可以在电池的纵向上在近似水平状态下可拆卸地将电池 固定在主体车架上。由于这一点，该系统可利用用于在纵向上安装和拆卸操 作的空间。这就可允许尽可能靠近车座来安装电池支架，并且从而可扩展用 于调整车座高度的自由度。
例如，电池可包括一个或者多个由外壳封闭的电池单元。支架部件确定 带有一端面开放的箱形支撑部，并且其可设计为使得当从所述端面插入该外 壳，所述外壳仅有一部分可被容纳在所述箱形支撑部内部。按此方式，由于 该电池可简便地从开口端面插入，就可以对其进行安装，而无需将整个外壳 插入支撑部中，这可使电池的安装和拆卸操作变得简便。
优选地，支架部件还包括延伸板部，其从支撑部延伸以支撑该电池，并 且该外壳具有插槽，从而当电池容纳在支架部件中时，延伸板部可容纳在插 槽中。在容纳电池外壳时，这可提高电池外壳的稳定性和安装强度。例如， 可通过一对基本上相互平行的、从该外壳的外壁向外延伸的垂直壁，与一对 从垂直壁的顶部延伸以相互接近的水平壁来确定该插槽。
优选地，该支架部件的电池支撑部可包括：第一支撑部，其具有该延伸 板；第二支撑部，用于从所述延伸板的相对端来支撑所述电池；两者组合起 来形成整个电池支撑部。通过这种布局，可适用于许多形状的电池端子。优 选地，第二支撑部由树脂制成并配置了将与电池端子相连的端子。
优选地，该支架固定器可为具有对开部的带。该带可单独夹持该主体车 架，通过固定该带，从而对开部的两端相互接近，所述支架固定器固定在主 体车架上，从而电池支架可简便地安装在主体车架上。在此情况下，支架固 定器优选地具有安装部，以在与对开部相对的位置上将支架部件和该带相 连。
在另一实施例中，支架部件和支架固定器分别具有安装面，两安装面两 两相对，其为将电池支架固定在主体车架上的状态。分别在所述安装面上形 成安装孔，通过安装孔插入紧固件。在这一点上，紧随主体车架轮廓的弯曲 部分别形成于支架部件和支架固定器中，从而主体车架可夹持在由所述弯曲 部确定的空间中。在此实施例中，可按具有弯曲部和安装部的刚性带来形成 支架固定器。
优选地，该支架固定器包括罩盖，其用于至少覆盖从安装孔突出的紧固 件的一端部的部分圆周。这可有助于防止将从支架固定器安装孔中突出的紧 固件的一端部拧松，从而进行盗窃。此外，优选地，紧固件的另一端部位于 支架的内部并由所容纳的电池覆盖。这可使没有钥匙的第三人不可能拧松紧 固件的另一端部。
对于钥匙设备的配置，该钥匙设备可配置为使得当转动钥匙时可以牢固 地锁住从钥匙设备延伸的接合部或同类部分。或者，在另一实施例中，该电 池和支架部件具有将要使其相互接合的部分，其中该钥匙设备可配置为使得 允许固定接合部分。
此外，在本发明的一个优选实施例中，将单向离合装置置于从电动力输 出单元盒向初级链轮的电动力传动路径中，构造并配置该单向离合装置，以 使得在从所述电动力输出单元盒向初级链轮的方向上传输转矩，而不反向传 输该转矩。在该单向离合装置的协助下，由于当电动力输出单元盒不用于驱 动时，踏力将不被传输给电动力输出单元盒，并从而可避免将所述电动力输 出单元盒上的载荷传输到初级链轮上，因此持续地使得由自行车骑行者提供 最小作用。在其中安装单向离合装置的位置可包括，例如，电动力输出单元 盒和动力链轮之间的空间。在此情况下，次级链轮可固定在初级链轮上，从 而它们可相互一体并同轴地旋转。此外，如果将初级链轮和次级链轮与，例 如，用于传输踏力的轴接合，则该单向离合装置就可置于次级链轮和该轴之 间。
优选地，将最少16位的单片控制电路和电动机置于电动机输出单元盒 的内部。根据至少检测到的踏力，单片控制电路为电动力助力自行车提供电 子处理的整体控制，以及由脉宽调制方法的装置为电动机提供软件控制。
由于最少16位的单片控制电路具有高级处理功能，可将根据现有技术 固化在专门IC中的这些功能添加在所述单片中，而不用在此施加重载，从 而为电动力助力自行车实现紧凑和简化的系统。此外，这使得在将来进行的 功能改进具有灵活性，也使得可以为许多不同车架的自行车选择任何适合的 软件并增添任何附加的功能。此外，在电动机的脉宽调制控制中，由于该控 制通常由软件监视，所以电动机可在任何环境下立即暂停。
附图说明
参照附图，通过阅读本发明实施例的详细说明，将对本发明的其他目的 和优点有更详细的了解，附图中：
图1是显示根据本发明的电动力助动自行车的示意图。
图2是显示根据本发明的电动力助动自行车的控制系统的示意图。
图3是显示从初级链轮背面观察的由根据本发明一个实施例的电动力助 动自行车的双链系统提供的作用力合成机构的放大主视图。
图4是显示本发明的电动力助动自行车的作用力合成机构的示图，其中 (a)是从初级链轮正面观察的该作用力合成机构的放大主视图以及(b)是其剖 视图。
图5是显示从初级链轮背面观察的由根据本发明另一实施例的电动力助 动自行车的双链条系统提供说明的作用力合成机构的放大主视图。
图6是根据本发明第一实施例的、用于将电动力输出单元盒安装到主体 车架的单元安装支架的俯视图和侧视图，其中主体车架可用于根据本发明一 个实施例的电动力助动自行车。
图7是显示将图6所示的单元安装支架安装到主体车架上的流程的概括 性透视图，其中(a)显示在其中将支架与驱动轴容纳孔初始排列的状态，以及 (b)显示从(a)转移而来的状态，在其中已经将驱动轴、曲轴和电动力单元盒全 部组装起来。
图8是显示在其中已经将单元安装支架在竖直位置上安装到不同类型主 体车架的状态的概括性透视图，其中(a)显示不带罩盖的安装而(b)显示带有罩 盖的安装。
图9是作为将组装到本发明电动力助动自行车中的转速传感器的一个元 件的NS极化环形磁体的俯视图和侧视图。
图10是显示通过将图9的NS极化环形磁体安装到齿轮表面而构建的转 速传感器的主视图，以及沿所述转速传感器的竖直线的侧视图。
图11是图10的转速传感器的透视图。
图12是表示由邻近NS极化环形磁体配置的霍尔IC检测的磁场信号的 时间变化的波形。
图13是包含单向离合器的驱动轴周围的剖视图，其中单向离合器实施 本发明的电动力助动自行车的踏力检测机构。
图14是图13中所示的单向离合器的分解透视图。
图15是显示单向离合器(棘轮)的齿和棘爪啮合的示图，以显示用于检测 本发明的电动力助动自行车的踏力的原理。
图16是显示用于防止棘爪对于驱动轴的相对旋转的防回转装置的示图， 其中(a)是滚珠花键的概括性轮廓的俯视图，(b)是栓槽键的俯视图以及(c)是 键槽的俯视图。
图17是根据第二实施例的单元安装支架的俯视图和侧视图。
图18是显示一种状态的示图，在其中通过利用根据第二实施例的单元 安装支架已将电动力输出单元盒安装到双链系统的电动力助动自行车的主 体车架上。
图19是根据第三实施例的单元安装支架的俯视图和侧视图。
图20是显示一种状态的示图，在其中通过利用根据第三实施例的单元 安装支架已将电动力输出单元盒安装到双链系统的电动力助动自行车的主 体车架上。
图21是组成电池支架的支架部件的仰视图、主视图和侧视图。
图22是组成电池支架的支架固定器的俯视图、主视图和侧视图。
图23是与电池支架和电池的固定相关的示图，其中(a)是一种状态的侧 视图，在其中已将电池支架固定在座杆上并且准备插入电池，(b)是显示电池 插槽的示意性主视图，以及(c)是显示一种状态的仰视图，在其中如(a)中所示 准备插入电池。
图24是显示用于在电池支架中容纳电池的顺序状态的侧视图，其中(a) 显示一种状态，在其中正在插入电池，(b)显示一种状态，在其中已经完全安 装好了电池。
图25是用作本发明一个实施例的变速箱的驱动单元的主视图，其中(a) 显示从输出轴35a侧(前侧)观察驱动单元，(b)显示从其相对侧(后侧)观察的 驱动单元。
图26是在一种状态中盒体的主视图，在其中已经从根据本发明的一个 实施例的变速箱上移去了盒盖。
图27是根据本发明第四实施例的单元安装支架的分解透视图，其中(a) 显示在将其安装到自行车主体前的单元安装支架，(b)显示一种当将单元安装 支架安装到自行车主体上时的状态，以及(c)显示安装到自行车主体的单元安 装支架以及将要安装到所述单元安装支架的电动力输出单元盒。
图28显示分别从顶部(中间示图)、前面(右)、后面(左)、右手边(下)以及 左手侧(上)观察的根据第四实施例的单元安装支架。
图29是显示安装根据第四实施例的单元安装支架所必须的部件的示图， 其中(a)表示用于安装该盒体的装置的主视图(上)和侧视图(下)，(b)表示车架 安装带的主视图(右侧)和侧视图(中间)，所述带的头部的主视图(左上)，所述 带的头部反面的主视图(左上)以及其最终形状的侧视图(下部)。
图30是显示一种状态的透视图，在其中将要将根据第二实施例的电池 支架安装到座杆上，其中(a)是显示组装前相关元件的分解透视图以及(b)是一 种状态的透视图，在其中在安装所述电池支架后插入电池。
图31是根据第二实施例的电池支架的俯视图(右上)、侧视图(左上)和主 视图(左下)。
图32是显示分别从底部(中间示图)、从电池插入侧(右)、从主体车架侧 (左)、从右手侧(下)和从左手侧(上)观察的根据第二实施例的电池支架的电池 端子壳体部件的示图。
图33显示分别从顶部(中间示图)、从电池插入侧(右)、从主体车架侧(左)、 从左手侧(下)和从右手侧(上)观察的根据第二实施例的电池支架的电池支撑 部的示图。
图34是在一种状态中一盒体的主视图，在其中已从根据现有技术的变 速箱中移去了盒盖。
图35是根据现有技术的电动力助动自行车中作用力合成机构的示意图。

下面将参照附图对本发明的优选实施例进行说明。
图1显示根据本发明第一实施例的电动力助动自行车1的概括性配置。 如图1中所示，与普通自行车类似，该电动力助动自行车1的主车架结构包 括：用金属管制成的主体车架3，安装到主体车架3的前轮20、后轮33，把 手16，车座18以及在公知方式中的其他部件。
具体而言，将车座18固定在座杆3a的一端，而通过固定装置(未显示) 在座管3b中容纳座杆3a另一端时将该另一端固定。可以通过放松所述固定 装置来调节车座18的高度。此外，在靠近车座18的座杆3a的位置，通过 利用固定在座杆3a上的电池支架165将电池162安装在主体上。值得注意 的是，电池162包括一个或者更多容纳在矩形壳体内的电池单元17(图2)， 后面将对其进行说明。后面将对电池支架165的更详细配置进行介绍。
此外，驱动轴4可旋转的支撑在主体车架3的中下部，经由曲柄6L、 6R为驱动轴4的左端和右端配置踏板8L、8R。经由单向离合器(参见图4(b) 99，后面将对其进行说明)为驱动轴4同心配置初级链轮2，以专门在对应于 主体的向前驱动方向的R方向上传输旋转。在该初级链轮2和后轮动力装置 10之间上延伸环状链条12，其中后轮动力装置10置于后轮22的中间位置。
所示实施例的电动力助动自行车1按一助动率(assist ratio)(助动力/踏力) 为踏力助动提供控制，其中助动率是从至少自行车运行速度和踏力来确定 的。图2显示用于执行该控制的电动力助动自行车1的控制系统的概括图。 根据本实施例的电动力助动自行车1的控制系统包括：一个16位单片微机 14，其提供整车的电子处理的整体控制；一PWM可控电动机37；一放大电 路15，其直接与该单片微机14相连以在此放大控制信号的功率；以及一电 池单元17，其与该放大电路15相连来为该电动机37提供功率。
作为输入信号，单片微机14接收至少一个用于计算运行速度的转速信 号和用于计算踏力的应变计信号1、2。用于生成这些输入信号的装置将在后 面进行说明。单片微机14从这些输入信号计算运行速度和踏力并进行电子 处理以基于预定算法确定助动率。随后，该单片微机14依次输出脉冲信号， 其中已对这些信号进行调制，以使得脉冲宽度对应于助动力以向电动机37 提供指示来生成与预定助动率相关的助动力。值得注意的是，不仅为放大电 路15配置了脉冲信号的功率放大功能，也配置了作为脉冲信号的缓冲器的 功能。
由于在单片微机14中，一个单位的数据或者命令是由16位组成的，所 以该单片微机14可以执行这样一个程序，与通常用于现有技术电动力助动 自行车中的8位微机相比，其根据更大范围的数据容量，在更高速度下具有 更高级别的处理功能。就此而言，在本实施例中，可省去专门的PWM控制 IC，但是由单片微机14按整体处理来进行上述电子处理，而与此同时，直 接向电动机37施加上述PWM控制。该PWM控制可由存储在单片微机14 的存储器(未显示)中的软件(包括固件)来实现。
从而，通过利用具有高处理能力的16位单片微机，本实施例允许一个 微机完成所有的控制任务，包括例如PWM控制，而不用显著改变基本设计， 在现有技术中其该PWM控制是由专门的IC来执行的。从而，可从整体上 减少部件的数量和基板的面积，并且这有助于降低整个成本并最小化该系 统。例如，虽然16位微机确实比8位微机更贵，但是如果PWM控制专门 IC和一个用于进行诸如监视一电池单元残余量及其外设的其他电子处理与8 位微机合成来作为附加功能装置，则该8位微机系统将导致比16位微机更 高的成本。
此外，由于该16位微机利用其软件可无故障地执行各种处理，从而可 简便地制造电路并且即使在其功能上地预期改进可按相同的灵活方式进行， 同样从这点出发，就可能降低成本。此外，由于电动力助动状态可经常由软 件来监视，可在任何环境下暂停电动机37。
[作用力合成机构和助动力机构]
参照图3至图5，下面将说明一个用于合成助动力和踏力的作用力合成 机构，以及一个用于在电动机助动自行车1中提供助动力的供应机构。
图3显示当从初级链轮2背面(图1的相对面)对其进行观察时该作用力 合成机构的示例。该作用力合成机构包括：次级链轮30，其与初级链轮2 同心支撑；动力链轮33，其可由在预定状态下输出的助动力旋转；以及环形 旋转的辅助链条32，将其在动力链轮33和次级链轮30之间延伸以从所述动 力链轮33向次级链轮30传输助动力。该动力链轮33和次级链轮30配置有 按相同齿距布置的齿，其中优选地动力链轮33的齿数小于次级链轮30的齿 数。
由于将图3的作用力合成机构置于对应于初级链轮2的主体内侧，所以 次级链轮30和动力链轮33不从主体向外突出，从而允许紧凑地制造主体。 此外，如图所示，由于初级链轮2和动力链轮33之间距离可制造得比初级 链轮2的半径小，整个作用力合成机构可整合为小外形单元。由于这一点， 如图4(a)中所示，如果从该自行车的外部观察(即从正面)，该作用力合成机 构的主要部分被隐藏在初级链轮2的轴向内侧，从而其外观不显凌乱。在初 级链轮2上安装链条盖38，以隐藏该链条12，其提供了对链条的保护并进 一步改进了外观。
图4(b)显示沿穿过初级链轮2中心的垂直线的图4(a)的剖视图。如图4(b) 所示，通过销钉123来固定初级链轮2和次级链轮32，从而它们不会相互分 离地移动(即两者作为一个整体旋转)，并且两者经由单向离合器99与驱动轴 4接合。经由与驱动轴4平行延伸的动力轴35a，动力链轮33与电动力输出 单元盒13有效地接合。通过在动力链轮33的中心孔34中形成锯齿(参见图 3)，就可防止在动力轴35a和中心孔34之间的滑动旋转。
将电动力输出单元盒13安装到与常规自行车类似的车架上，并且其托 架包括：一电动机37，向其提供来自电池(图2)的功率；以及一减速齿轮机 构35，其与所述电极37的输出轴37a连接，以降低该电机的转速并将该转 动传输给动力链轮33的动力轴35a。在减速齿轮机构35的助动力传输路径 上配置用于仅在一个方向上传输动力的所谓的单向离合器(未显示)。配置并 连接该单向离合器，以使其可从电动机37向动力链轮33传输助动力，而不 在反方向上或者从动力链轮33向减速齿轮机构35传输转矩。
下面将说明根据本实施例的作用力合成机构的运行。
当控制电动机37以在预定条件下运转并且经由减速齿轮机构35向动力 链轮33提供来自电动机37的助动力时，经由辅助链条32向次级链轮30传 输动力链轮33的转矩，而接着其立即被传输给主链轮2，该主链轮2固定在 次级链轮30上并设计为通过踏力来旋转。从而，可实现助动力和踏力的合 成。
当没有驱动电动机37运转时，就通过单向离合器(未显示)防止向动力 链轮33传输旋转该电动机37所必须的载荷，其中单向离合器置于减速齿轮 机构35内，从而允许对自行车的轻载驱动。
从而，本实施例采用了所谓的双链系统，其中，与现有技术不同，助动 力不是直接传输到用于传输踏力的链条12，而是经由单独的链条32将助动 转矩从动力链轮33向次级链轮30传输，其中次级链轮30与初级链轮2一 起旋转。由于此配置，与现有技术相比，用于安装电动力输出单元盒13的 自由度就得到很宽的扩展。例如，如图3和4(a)所示，由于可面向自行车前 部布置电动力输出单元盒，就允许将电动力输出单元盒13安装在普通自行 车车架中；而不仅仅安装在为该电动力助动自行车特制的专门车架中。
当然，可将动力链轮33布置在沿次级链轮30的圆周方向的任何位置。 图5显示在圆周方向上已将动力链轮33的位置顺时针偏移90°的示例。在此 情况下，可将该电动力输出单元盒13安装在车座18(图1)的支撑车架上。此 外，根据辅助链条32的所选长度，当需要更向外侧或者更向内侧时，可在 径向上按需调整动力链轮33的位置(即，从初级链轮2中心至动力链轮33 中心的距离)。从而，可使得电动力输出单元盒13的最小离地距离更大或者 更小。
按此方式，由于双链系统在安装中提供的很大的自由度，可没有限制地 为任何自行车配置该功率系统。换句话说，可以极大地增加设计中的自由度。
另外，如果如图所示动力链轮33的齿数选择为小于次级链轮30的齿数， 则该作用力合成系统可独立提供减速系统。由于这一点，可使减速齿轮机构 35的减速比很小，并且从而可将该减速齿轮机构制造得简单并小巧。从而， 在本实施例中，也可扩展减速比的自由度。
[单元安装支架的第一实施例]
根据本发明的一个实施例，采用单元安装支架来将电动力输出单元盒安 装到主体车架3上。
图6显示单元安装支架70的第一实施例。单元安装支架70由底板71 和一对侧板72R、72L组成，其中侧板72R、72L源自一对侧边81R、81L， 侧边81R、81L确定所述底板71的相对边并在近似垂直方向上相互平行地延 伸。该对侧板72R、72L配置有侧孔84R、84L，驱动轴4穿过这些侧孔(参 见图14)。
底板71具有主板部分71a和延伸部分73，主板部分71a的横边由一对 侧边81R、81L确定，而延伸部分73是从主板部分71a的不同于侧边的前边 81F延伸的。主板部分71a的外围是由侧边81R、81L，前边81F和后边81B 确定的并且其形成近似的矩形。延伸部分73形成为锥形，从而其宽度相对 于从距主板部分的距离逐渐缩小至中点并且在中点后具有相同宽度。主板部 分71a和延伸部分73分别配置有安装孔74、75，电动力输出单元盒的安装 螺栓穿过这些安装孔。此外，主板部分71a可配置有用于插入电动力输出单 元盒13的突起(未显示)开口78R、78L，从而固定电动力输出单元盒13使其 不能移动。
此外，在主板部分71a中形成肋板76，其从底板(其是由该表面确定并 且在所示示例中侧板是从该表面延伸的)的一个表面突起并在其背面为凹 陷。肋板76直线延伸并且在侧边72R、72L之间基本上横穿底板71的整个 宽度。优选地，沿肋板76的长度延伸的轴线可与该对侧边72R、72L近似呈 直角相交。
此外，底板71在其后边81B具有一折叠部分79，将其折叠为与由底板 71确定的平面近似呈直角。此外，一对角肋部分77R、77L形成于一个区域， 在其中每一对侧板72R、72L按向该支架内部凹陷的方式与底板71相交，以 连接所述侧板和所述底板。
肋板76、折叠部分79和该对角肋77R、77L可有助于显著强化单元安 装支架70，从而防止底板71以及底板与侧板之间的连接轻易地发生偏转或 变形，否则，在安装在其上的电动力输出单元盒13生成电动力时，这可由 于电动力输出单元盒13的反作用而发生。
每一对侧板72R、72L是由具有形成为部分圆形的外圆周的部分圆形部 分72C和用于连续地将所述圆形部分连接到底板71的竖直部分72M组成 的。所述孔84R、84L分别形成于圆形部分72C的中心位置。
在该对侧板中形成多个狭缝开口80a，80b，80c，80d，以安装各个部件。 为了安装操作的简便性，可在所示的这些狭缝开口中配置切口。这些单独部 件可包括：为初级链轮2提供的盖、链条12、辅助链条32等。
参照图7，下面将说明利用所述单元安装支架70安装电动力输出单元盒 13的方法。
图7(a)显示一种状态，在其中在将驱动轴4确实固定在主体上之前，将 单元安装支架70置于支撑部分145上。该支撑部分145(参见图4(b))位于主 体车架3的下部并且具有用于容纳驱动轴4的轴孔90，以在其中通过轴承(即 图4(b)的轴承138和139，后面将对其进行说明)来支撑该驱动轴4。
首先，如图7(a)所示，随着将支撑部分145夹在该对侧板72R、72L之 间，而将侧孔84L、84R与轴孔90排列起来。
随后，如图7(b)所示，穿过该轴孔90和侧孔84R、84L插入该驱动轴4， 然后分别经由曲柄6L、6R将踏板8L和8R安装到驱动轴4(准确的是图10 中的踏板轴146)的左右端。此时，从其左右端夹持该对侧板72R、72L，并 且从而将其牢固地固定在支撑部分145上。在实际应用中，在不完全固定的 状态(即半固定状态)下，或者在仅当向其施加作用力时允许该单元安装支架 70顺时针和逆时针(图中M方向)旋转的状态下，初始夹持该对侧板72R、 72L。然后，该对侧板72R、72L处在该延伸部分73从其最终安装位置逆时 针倾斜约10°的状态下，以便于螺栓的安装操作。
随后，将螺栓85插入底板71安装孔74和75中并将其拧入在电动力输 出单元盒13中形成的对应螺纹孔(未显示)，以与其完全接合。然后，该单元 安装支架70与安装在其上的电动力输出单元盒13顺时针旋转到图7(b)中指 示的其实际安装位置。
在下一步骤中，从其左右端完全紧固该对侧板72R、72L以将其固定地 连接。优选地，通过带86固定在主体车架3上的安装单元87与该车架电动 力输出单元盒13的突起88接合。按此方式，在另一位置为固定提供至少一 个附加点就可进一步固定该电动力输出单元盒13。
如上所述，本实施例的单元安装支架使得可简便安装电动力输出单元盒 13，而不用对普通自行车的车架进行任何附加处理。然而，一旦安装上，就 不可能通过松开图7(b)中所示螺栓85来移去电动力输出单元盒13，因为车 架3位于螺栓85的头部之上。此外，普通工具不能松开支架70进行的紧固， 从而可能不能轻易实现移去电动力输出单元盒以及对主体的改造。
此外，在本实施例中，由于该支架70可绕侧孔84旋转，就可自动确定 该单元适当的安装位置，而不用调整安装位置。这表明如果在由双链系统提 供的上述作用力合成机构中对定位要求严格，则由支架70提供的安装操作 将尤为有效。
此外，本实施例的该支架70允许将电动力输出单元盒13以灵活的方式 安装到很大不同的车架上。就此而言，图8(a)显示已在直立状态被安装的电 动力输出单元盒13的示例。图8(a)中，将突起88固定在垂直延伸车架上。
图8(b)显示根据另一安装配置的示例。在该示例中，电动力输出单元盒 13与支架70一起安装，以使该单元13可位于与把手轴接合的上下车架和通 过诸如带86或同类装置的紧固件与车座的支撑车架连接的安装单元87之 间，并且电动力输出单元盒13的突起88是固定连接的。然后，用罩盖91 来覆盖上下车架和车座支撑车架的下部之间的空间，以提供改善的外形也为 机械提供了防护。此时，可为该罩盖91配备孔92，以允许该电动力输出单 元盒13从所述孔部分地突出，并且在此状态下，该电动力输出单元盒13自 身可加强对外形的改善。
[单元安装支架的第二实施例]
图17显示根据第二实施例的单元安装支架250，其中该实施例适用于诸 如山地车的具有菱形车架的自行车。该单元安装支架250主要是由底板252、 对角地从底板252延伸的一对侧板254R、254L、以及在一端从所述底板基 本折成直角的端板276组成。该对侧板254R、254L包括一对部分圆形部分 以及一对侧延伸部分256R、256L，其中每个部分圆形部分具有形成为部分 圆形的外缘，侧延伸部分256R、256L沿底板的长度以近似垂直方向从所述 底板252延伸以作为部分圆形部分的延伸部分，其中在每个所述圆形部分中 心区域配备侧孔264R、264L，驱动轴4(参见图14)穿过所述侧孔264R、264L。 值得注意的是，可在所述圆形部分中形成多个狭缝开口255以附着单独部件。 此外，也可在侧延伸部分256R、256L中形成一个或者更多(在示例中为2个) 侧导向延伸孔266。
为底板252配备底导向延伸孔260，其用作电动力输出单元盒13底导向 装置，后面将对其进行说明。沿底导向延伸孔260的一对相对的长边形成一 对导向壁部分262R、262L，所述导向壁部分以基本呈直角从底板弯曲，从 而在与侧板254R、254L相同的方向上延伸。导向壁部分262R、262L有利 于加强单元安装支架250，也有利于引导电动力输出单元盒13，并且在平行 于对应的侧导向延伸孔266形成导向延伸孔(未显示)。配置该对导向壁部分 262R、262L的导向延伸孔，以使它们形成于距底板的相同高度以及在纵向 方向上的相同位置，并且具有与侧导向延伸孔266相同的宽度。
肋板258形成于底板252中，从而该肋板258在底板252(在示例中该侧 板从底板252延伸)的一个表面中凹陷并在其相对表面突起。肋板258线性 延伸并且在该对侧板254R、254L之间基本上横穿底板252的整个宽度。优 选地，沿肋板258的长度延伸的轴线可与该对侧板近似呈直角相交。此外， 形成多个(在示例中的左侧和右侧各有6个)角肋部分267，以在一个区域中 提供附加强化，在其中该对侧延伸部分256R、256L中的每一个按向该支架 内部凹陷的方式与底板252相交，以连接所述侧延伸部分和所述底板。
肋板258、角肋部分267和端板276可显著加强单元安装支架250，从 而防止底板252以及底板与侧板之间的连接轻易地发生偏转或变形，否则， 在安装在其上的电动力输出单元盒13生成电动力时，这可由于电动力输出 单元盒13的反作用而发生。
此外，在底板252中端板276附近形成两个通孔272R、272L，用置于 其中的底板纵向中心轴线将两者相互隔开。两个螺母274R、274L固定地与 底板252连接，其中心线分别与通孔272R、272L的中心线对齐。
在该对侧板254R、254L的安装部中形成两个通孔268R、268L，其中 的安装部是在端板276附近确定的。两个螺母270R、270L在侧板254R、254L 的安装部固定地连接于侧板，它们的中心线分别与通孔268R、268L的中心 线对齐。
值得注意的是，通孔277也形成于该端板276中。
参照图18，下面将对已利用上述单元安装支架250安装电动力输出单元 盒13的状态进行说明。
如图18所示，与根据第一实施例的单元安装支架70类似，将该对侧板 254R、254L置于夹持该支撑部，从而该驱动轴从中穿过。此时，单元安装 支架的侧延伸部分256R、256L上端从其上部施加在主体车架3上。一带280 缠绕在主体车架3上，并且使该带280的一对安装孔(未显示)和分别固定在 侧板256R、256L的安装部上的两个螺母270R、270L的中心线相互对齐， 然后将螺杆282与这些螺母接合，从而通过带280夹紧车架。此外，推力螺 钉278分别与螺母274R、274L接合，其中螺母274R、274L固定在底板252 上并拧入推力螺钉278直至其顶端，以开始向主体车架施加推力。
按此方式，由于在两端牢固地连接单元安装支架250，其就可容纳在极 稳定的状态下，此外，由于在偏离底板的纵向中心轴线的位置拧入两个推力 螺钉278，所以这些螺钉可与车架3互锁，从而在防止支架偏转的超前现象 的协助下，可靠地防止带的滑动，其中支架偏移是由与电动力输出单元盒13 的驱动运行相关的反作用力产生。
下面将说明该单元安装支架250的部分微调机构。当与双链作用力合成 机构联合使用时，该部分微调机构用作链条张力调整机构。
电动力输出单元盒13具有在安装面形成的用于导向的突起部分288。 该导向突起部分288穿过形成于底板252的底导向延伸孔260。底导向延伸 孔260的宽度基本上于导向突起部分288的宽度相同，并且该底导向延伸孔 260的长度大于导向突起部分288的长度。从而，在导向突起部分288的外 表面基本与底导向延伸孔260的内壁相接触的状态下，允许电动力输出单元 盒13沿单元安装支架250的纵向滑动。
此外，该突起部分288在每一个侧面中包括一个或者更多(示例中为2 个)导向突起290，其配置并布置为穿透侧导向延伸孔266和该对导向壁部分 262R、262L的导向延伸孔。该导向突起290的直径基本上与侧导向延伸孔 266的宽度相同，然而其小于侧导向延伸孔266的长度。从而，在导向突起 290的外表面几乎与侧导向延伸孔266的内壁接触的状态下，允许电动力输 出单元盒13滑动，而对于单元安装支架250的上下方向上没有任何位移。
为了稳定电动力输出单元盒13的滑动运动，优选地应该在该底板的区 域和电动力输出单元盒13之间提供一接触区，其中底板的区域是由环绕该 底导向延伸孔260的区域确定的，从而在将电动力输出单元盒13的突起部 分288安装在底导向延伸孔260时，它们可相互接触。就此而言，电动力输 出单元盒13具有在其上形成的平板式稳定区域(未显示)，或者即突起部分 288的基端周围区域，这使得可通过突起部分288的部分或者全部连接部分 和电动力输出单元盒13与底板的平面部分滑动接合。由于在从底导向延伸 孔260向外延伸时，该稳定区域与底板滑动接合就可防止这样的缺陷，即当 电动力输出单元盒13可滑动移动时电动力输出单元盒13可落入底导向延伸 孔260中，而与此同时其作为所谓的稳定器，可以防止电动力输出单元盒13 的摇摆运动。
该稳定区域可配置为任何形状，只要其在滑动运动中能起到稳定器的作 用。例如，其可配置为与电动力输出单元盒13的托架整体成型的平面区域， 以使得其从突起部分288的基端向外延伸。或者，通过向电动力输出单元盒 13附着一个或者更多角部件，可配置一个或者更多稳定区域，其从突起部分 288的基端向外延伸。此外，所述稳定区域可由薄板形成，其可插入电动力 输出单元盒13和单独排列的突起部分288之间。在将为菱形车架提供的单 元安装支架250作为与本实施例的情况下，可适用后面的薄板。
值得注意的是，稳定区域不必为平面，只要其可与底板252可滑动接触。 例如，如果底板具有曲线横截面，该稳定区域在其横截面中也可具有适应性 弯曲轮廓。
突起部分288可由任意可在底导向延伸孔260内滑移的所需部件组成。 例如，其可通过利用螺钉或同类部件将单独支架部件，诸如在横截面中具有 反U形的部件，附着在电动力输出单元盒13的托架上来配置，或者其可成 形为与电动力输出单元盒13的托架形成一体的部分。另外，该突起部分288 可按多个支脚的形式配置，这些支脚只在安装突起290的位置突起。类似地， 该突起290可由任意可与侧导向延伸孔266滑动接触的所需部件组成。例如， 其可形成为带圆头的螺钉状部件，该圆头具有与延伸孔266宽度相同的直径， 在穿过底导向延伸孔260插入突起部分288后该螺钉状部件可通过侧导向延 伸孔266拧入该突起部分288。在此情况下，优选地可使用此类可通过利用 六角键拧入的螺钉。
此外，可将螺旋轴284安装在突起部分288上，以从突起部分288的前 端突出。当将电动力输出单元盒13安装到底板252上时，该螺旋轴284在 单元安装支架250的纵向上延伸并且通过端板276的通孔277突出。该螺旋 轴284的突出部分安装着螺母286，并且旋转该螺母286就可沿纵向提供电 动力输出单元盒13的部分微调。
如上所述，在第二实施例的单元安装支架250中，由于可在一个方向上 微调电动力输出单元盒13的位置，在动力链轮33上对该辅助链条32进行 的安装及对其进行的调整可变得极为简单。此外，对于与辅助链条32的老 化相关的长度改变，简便地提供了对该链条的张紧进行的调节。
类似于第一实施例，此类可按灵活方式将电动力输出单元盒安装到普通 自行车的车架上的优点，尤其是安装到菱形车架而无需附加的处理，可适用 于该实施例。
[单元安装支架的第三实施例]
图19显示根据第三实施例的单元安装支架300，其可适用于具有非菱形 车架的车架的自行车，例如可折叠自行车或者轻便跑车。单元安装支架300 主要包括：底板302，一对基本上在垂直方向上从底板302延伸的侧板304R、 304L，以及在底板的端部基本上呈直角弯曲端板314。该对侧板304R、304L 包括：一对部分圆形部分，其每个都具有成形为部分圆形的外圆周；一对侧 延伸部分306R、306L，其沿底板长度基本上在垂直方向上从底板302延伸 为所述部分圆形部分的延伸部分；其中为所述圆形部分配置侧孔307R、 307L，该驱动轴4(参见图14)可穿透这些侧孔。值得注意的是，多个狭缝开 口305可形成于所述圆形部分中以允许在其上附着单独部件。此外，一个或 更多(此示例中为2个)侧导向延伸孔320也可形成于每个该对侧板304R、 304L中。
底导向延伸孔310可形成于底板302中，其可用作电动力输出单元盒13 的导向装置，后面将对其进行说明。沿在底导向延伸孔310的相对边中确定 的一对长边形成一对导向壁部分312R、312L，将所述导向壁部分从底板基 本呈直角弯曲并且在与侧板304R、304L相同的方向上延伸。导向壁部分 312R、312L有利于强化单元安装支架300，也有利于引导电动力输出单元盒 13。平行地对应于侧导向延伸孔320形成导向延伸孔(未显示)。该对导向壁 部分312R、312L的导向延伸孔成形为使得每个导向延伸孔距底板由相同高 度，在纵向上位于相同位置并且具有与侧导向延伸孔320相同的宽度。
此外，按向支架内陷以连接侧延伸部分和底板的形式，形成多个(在该 示例中左右各4个)角肋部分308，以在每个该对侧延伸部分304R、304L与 底板252相交的区域提供附加强化。此外，在底板302的相对于端板314的 一端形成弯曲部分330，相对于底板基本呈直角对其进行弯曲。
角肋部分308、端部134和弯曲部分330可有助于显著强化单元安装支 架300，从而防止底板302以及底板与侧板之间的连接轻易地发生偏转或变 形，否则，在安装在其上的电动力输出单元盒13生成电动力时，这可由于 电动力输出单元盒13的反作用而发生。
此外，在底板302中弯曲部分330附近形成两个通孔326R、326L，用 置于其中的底板的纵向中心轴线将两者相互分隔。将两个螺母328R、328L 固定接合于底板302，其中心线分别与通孔326R、326L的中心线对齐。
在该对侧延伸部分306R、306L的安装部形成两个通孔322R、322L， 在弯曲部分330的附近确定该安装部。将两个螺母324R、324L固定连接于 底板该对侧延伸部分306R、306L的安装部，其中心线分别与通孔322R、322L 的中心线对齐。
值得注意的是，通孔306也是在端部314上形成的。螺母318固定连接 于该端板314上，其中心线与通孔316的中心线对齐。
参照图20，将对已经利用上述单元安装支架300安装了电动力输出单元 盒13的状态进行说明。
如图20所示，类似于根据第一和第二实施例的单元安装支架70和250， 布置该对侧板304R、304L来夹持支撑部分，从而驱动轴从其中穿透。此时， 从下侧向主体车架3施加该单元安装支架300的侧延伸部分306R、306L的 上端。带338缠绕该主体车架3，并且将带338的一对安装孔(未显示)和分 别固定在侧延伸部分306R、306L安装部的两个螺母322R、322L的中心线 相互对齐，然后将螺栓340与这些螺母接合，从而通过带338牢固地夹持该 主体车架。此外，推力螺钉分别与螺母326R、326L接合，其中螺母326R、 326L固定在底板302上并拧入推力螺钉直至其顶端，以开始向主体车架施 加推动力。
按此方式，由于单元安装支架300的两端牢固地固定，其就可容纳在极 稳定的状态下，此外，由于在偏离底板的纵向中心轴线的位置拧入两个推力 螺钉342，所以这些螺钉可与车架3互锁，从而在防止支架偏转的超前现象 的协助下，可靠地防止带的滑动，其中支架偏移是由与电动力输出单元盒13 的驱动运行相关的反作用力产生。
下面将说明该单元安装支架300的部分微调机构。当与双链作用力合成 机构联合使用时，该部分微调机构用作链条张力调整机构。
电动力输出单元盒13具有在安装表面形成的用于导向的突起部分334。 该导向突起部分334穿透形成于底板302的底导向延伸孔310。底导向延伸 孔310的宽度基本上与导向突起部分334的宽度相同，并且该底导向延伸孔 310的长度大于导向突起部分334的长度。从而，在导向突起部分334的外 表面基本上与底导向延伸孔310的内壁相接触的情况下，允许电动力输出单 元盒13沿单元安装支架300的纵向滑动。
此外，该突起部分334在每一个侧面中包括一个或者更多(示例中为2 个)导向突起336，其配置并布置为穿透侧导向延伸孔320和该对导向壁部分 312R、312L的导向延伸孔。该导向突起336的直径基本上与侧导向延伸孔 320的宽度相同，然而其小于侧导向延伸孔320的长度。从而，在导向突起 336的外表面几乎与侧导向延伸孔320的内壁接触的状态下，允许电动力输 出单元盒13滑动，而对于单元安装支架300的上下方向上没有任何位移。
类似于第二实施例的单元安装支架的情况，可按需并且有利地确定突起 部分334和突起336的配置。此外，优选地在第三实施例的单元安装支架300 中，用作滑移运动过程中的稳定器的稳定区域也应该有相同的布置。
此外，固定在端部314上的螺母318与推力螺钉332接合，以使得推力 螺钉的顶端与突起部分334相接触。从而，推力螺钉332的旋转向突起部分 334施压，因此沿纵向提供了电动力输出单元盒13的部分微调。
如上所述，在第三实施例的单元安装支架300中，由于可在一个方向上 微调电动力输出单元盒13的位置，在动力链轮33上对该辅助链条32进行 的安装及对其进行的调整可变得极为简单。此外，对于与辅助链条32的老 化相关的长度改变，简便地提供了对该链条的张紧进行的调节。
类似于第一实施例，此类可按灵活方式将电动力输出单元盒安装到普通 自行车的车架上的优点，尤其是安装到非菱形车架的车架，包括例如可折叠 自行车、轻便跑车和同类自行车的车架，而无需附加的处理，可适用于该实 施例。
[单元安装支架的第四实施例]
参照图27至29，下面将对单元安装支架的第四实施例进行说明。如图 28中所示，单元安装支架通常用标记500表示并主要包括：一底板502；一 对侧板504R、504L，其从所述底板502基本在垂直方向上延伸；一车架接 合部512，其形成于所述底板的一端；以及一端板514，其在所述底板的另 一端基本上呈直角弯曲。
将与该车架接合的V形凹面形成于车架接合部512，而在端板514中形 成一滑移孔516，其将与螺栓(图1的524)接合，以允许电动力输出单元盒 13滑移。
该对侧板504R、504L包括一对部分圆形部分，每个都具有部分圆形； 以及一对侧延伸部分506R、506L，其沿该底板的长度在几乎垂直的方向上 从所述底板502延伸为所述部分圆形部分的延伸部分。在所述圆形部分的中 心区域为其配置侧孔518R、518L，驱动轴4(参见图14)穿过这些侧孔。值得 注意的是，可在所示圆形部分形成狭缝开口520R、520L，以附着单独部件。 带附着孔522R、522L形成于侧延伸部分506R、506L，在侧延伸部分的一 端中的每个孔均与车架接合部512相邻。
为底板502配置底导向延伸孔510和四个安装延伸孔508，其中底导向 延伸孔510用作电动力输出单元盒13的导向装置，后面将对其进行说明， 穿过安装延伸孔508插入螺栓以将电动力输出单元盒13安装到底板502上。
如图27(a)所示，分别通过底板502的安装延伸孔508插入螺栓526，并 且这些螺栓与可接近底板502内表面布置的盒安装板530接合。图29(a)显 示该盒安装板530。如图所示，该盒安装板530具有主干部532以及在其相 对端部与其形成为一体的悬垂部534。分别在悬垂部534的两端附近形成可 接合螺栓526的孔536。
图27(b)显示在其中单元安装支架500已安装到主体车架的状态。通过 在一定条件下从两侧夹持该对侧板504R、504L来固定该单元安装支架500， 在该条件中穿过该对侧孔518R、518L插入该驱动轴并且该底板的车架接合 部512的V形凹面与该车架接合。此时，由于可绕该驱动轴调整该底板的角 度，所以如上述实施例的情况一样，该单元安装支架500适于许多不同主体 车架。此外，为了固定该车架接合部512的安装，一对在其中夹持该车架的 固定带540在其一端相互接合并且分别在其另一端与底板接合。
图29(b)显示固定带540的形状。该固定带540具有头部542及从所述 头部延伸的带部544。头部542的背面大体是平的，其中形成螺栓孔546以 使螺栓可插入其中。为带部544配置多个螺栓孔548，以允许将螺栓542(图 27(b))插入其中。通过利用固定带540将单元安装支架500确实固定在主体 车架上的最终配置如图29(b)的下部视图所示，其中带部544被弯曲。
将该对固定带布置为其背面两两相对，然后将该螺栓穿过螺栓孔546插 入并牢固地固定，从而在其一端与固定带接合在一起。通过将该螺栓插入任 一螺栓孔548中以与带附着孔522R、522L相接合，固定带540的另一端牢 固地固定在底板上。对应于主体车架的直径选择将要穿过其插入螺栓的螺栓 孔548就使得可将单元安装支架500安装到各种主体上。
图27(c)显示通过利用在所述盒13的下板550中形成的螺栓孔将电动力 输出单元盒13安装在底板502上的状态的分解视图。为面向底板的下板550 的前面配置一突起(未显示)。该突起具有几乎与底导向延伸孔510的宽度相 同的宽度并且具有小于孔510长度的长度，从而其可在以下的状态下沿导向 延伸孔510滑移，其中的状态为穿过该底导向延伸孔510插入该突起，以使 其部分伸入底板的内部。由于该突起与该滑移螺栓524的顶端接合或者螺旋 接合，所以类似于上述第二和第三实施例，也为根据本实施例的单元安装支 架500配置部分微调功能。当滑移该盒13时，应当在一定条件下旋转该滑 移螺栓524，该条件为该盒的下板550没有完全被螺栓固定。沿该安装延伸 孔508，随该盒的滑移来移动这些螺栓，并且与该运动相关，该盒安装板503 也在一定的状态下移动，在该状态下其邻近于该底板的内表面。在已经充分 张紧了辅助链条32的一点上，将该下板550的安装螺栓牢固地拧入该盒安 装板530，从而该盒13可完全固定在该底板502上。
综上所述，本实施例的单元安装支架500可允许以灵活方式将电动力输 出单元盒13安装于各种类型车架上。此外，由于在远离侧板504R、504L 的车架接合部512与该车架接合的情况下，通过固定带540执行紧固操作， 所以该盒13可更坚固地安装在该车架上。
[转速传感器]
下面将说明用于输出转速信号的转速传感器，其中转速信号是将要输入 单片微机14的信号。
图9显示作为转速传感器的一个元件的NS极化环形磁体200。通常， 该环形磁体200形成为在其中心具有开口205的扁平环。该环形磁体包括以 相同角度分隔该环的多个磁体部分，并且在这些磁体部分中，当从前面观察 时，N极部分202和S极部分204交替排列，其中将N极部分202布置为其 N极端向前，将S极部分202布置为其S极端向前。在此情况下，优选地可 将磁体部分的N-S极排列为如侧视图所示，以使磁通的方向可基本垂直于环 的表面，以实现N极部分202的相对端为S极并且S极部分204的相对端 为N极的状态。虽然示例中排列了12个磁体部分，但是根据所检测对象的 转速和所需检测精度可采用更多或者更少的磁体部分。
值得注意的是，如果对应于环表面存在磁场的垂直分量，则可按需要并 且有利地改变每个磁体部分的N-S极的方向。例如，可沿一圆周方向布置一 磁体，从而有所述磁体的各个磁极形成相邻的N极部分和S极部分。在此情 况下，N极部分的相对端为N极，而S极部分204的相对端为S极，但从 磁场强度的观点考虑，图9的示例是优选的。
图10显示作为检测对象将要检测其转速的齿轮210。通过轴214传输的 转矩旋转齿轮210并且在该齿轮210的一表面形成环槽208以提供足以容纳 该环形磁体200的尺寸和形状。将该环形磁体200容纳于该环槽208中，并 且用粘结剂或者同类物质将其固定于该环槽。此时，优选地该环形磁体200 和齿轮210的表面相互平齐。这可防止环形磁体突出该齿轮表面，并从而最 小化由于安装转速传感器产生的空间损失。
邻近安装于齿轮210中的环形磁体200布置用于检测磁场的霍尔IC 212。该霍尔IC 212是一种公知的磁场检测IC，其配置有通过霍尔效应可产 生正比于电流和所述电流法向的磁场的电阻的内置元件，当相对于半导体内 的电流方向的垂直方向上存在磁场时，并且该霍尔IC 212也以数字信号输 出所述电阻值。霍尔IC 212的输出端与单片微机14相连。图11在透视图 中显示图10的转速传感器220。
以任何所需的和优选的方式，该单片微机14可分析来自该霍尔IC 212 的该磁场检测信号(转速信号)，以检测齿轮210的转速。在此，图12(a)显示 在由霍尔IC 212检测的一点上由环形磁体200产生的磁场波形的示例。该 霍尔IC 212检测诸如图12(a)中所示磁场的变化并输出如图12(b)中所示的 脉冲信号。图12(b)的脉冲信号在其时序上对应于图12(a)的磁场波形的N极 端的局部最大部分。在此情况下，仅提取正值(N极端)并去除负值(S极端)， 但是可仅采用负值或者采用负值和正值。该脉冲序列的周期(脉冲间的周期) 与环形磁体200的转速成正比。从而，该单片微机14可从霍尔IC 212中检 测脉冲信号的时间间隔并立即确定环形磁体200的转速，从而立即确定齿轮 210的转速。
当然，可使用不同于霍尔IC的磁场传感器，例如线圈或者同类装置， 只要其可检测磁场。在此情况下，磁场检测传感器的输出将显示为如图12(a) 所示的模拟波形，并且还为16位单片微机14增加用于检测，例如磁场信号 的零相交点(在零磁场强度的点上的时间)、在N极端的峰值或者在S极端的 峰值，以及用于确定这些时序的功能。由于图12(a)中所示的在N极端222 的该峰值和在S极端224的该峰值表示，当该N极部分和S极部分的最大 磁场强度的磁极已经通过了磁场传感器的检测区域时的点，齿轮210旋转一 周所必须的时间周期“T”可从重复峰值及其时序发生的数目检测出来。从 而，可立即确定齿轮210的转速(2π/T)。当然，当按预定角度旋转该齿轮时， 就可确定齿轮的转速而无需等待旋转一整周。
由于本实施例的转速传感器包括成形为扁平环状的NS极化环形磁体 200，其可实现低轮廓并且从而实现节省空间且轻质的转速传感器。此外， 由于其具有非常简单的结构，其制造简单并且从而可降低其成本。
此外，由于已将多个磁体部分整合到单个扁平环上，故按非常简单的方 式将其向承载元件的组装操作就是可行的。例如，如图10所示，在齿轮210 的表面切出环槽并且简便地嵌入该环形磁体且用粘结剂或同类物质将其固 定。与嵌入每个表示各个磁极的单独磁体的程序相比，上述方式可显著改进 工作效率。此外，如果该槽的深度与环形磁体的高度相匹配，则将不存在向 外侧的突起，就进一步有助于节省空间。
此外，通过减少每个磁体部分占据的角度范围可改进转速的时间分辨 率。
可将转速传感器220安装于将要检测的所需部位，并对其进行旋转以反 应电动力助动自行车1的运行速度。因为允许将转速传感器容纳在电动力输 出单元盒13的托架中，对于将要检测的该部位，优选地，减速齿轮机构35 内的齿轮(未显示)有效地直接或者经由另一齿轮间接地与动力链轮接合。不 同于上述位置的位置可包括，例如置于后轮传动机构10、链轮2、次级链轮 30、动力链轮33和前轮的旋转部分内的齿轮(未显示)，的每一位置。该单片 微机14可具有查询表，用于将所检测部分的转速转化未电动力助动自行车1 的运行速度，其中按上述方法确定所检测部分的转速。
[踏力检测机构]
参照图13至16，下面将对踏力检测机构进行说明，其输出将要输入单 片微机14的应变信号1、2。根据本实施例的该踏力检测机构检测一应变， 其对应于响应踏力的单向离合器99的变形发生变化。
如图13所示，初级链轮2由经由单向离合器99的驱动轴4支撑。如图 14所示，该单向离合器99包括棘爪部件100和齿部件112。
在棘爪部件100中，在第二接合面100上沿由相同度数的角度分隔的圆 周布置三个棘爪102。该棘爪102是由刚性材料支撑的并且配置为可绕基本 沿第二接合面110的径向延伸的轴旋转。该棘爪102是由棘爪竖直弹簧104 偏压的，从而当没有向棘爪102施加作用力时，其纵向可相对于接合面110(图 15的平衡方向160)形成预定角度。如图15所示，当棘爪102从平衡方向160 偏向上升方向“a”或者下降方向“b”，该竖直弹簧104向棘爪102施加轻 微的弹力，以消除偏移并使其回到平衡方向160。
此外，在棘爪部件100的中心位置形成棘爪部件孔106，以容纳驱动轴 4，并且该棘爪部件孔106穿透从棘爪部件100的背面101突出的圆柱部103。 在该背面101中，在圆柱部103的外表面形成圆形沟槽155(图13)，并且在 其中装入数个钢珠以自由旋转。这就构成了用于容纳轴向载荷的轴承，其也 可用作滑动轴承。
随着圆柱部103穿过棘爪部件100的中心孔127，使锥形圆盘弹簧124 与棘爪部件100的背面101相接触。此时，在允许锥形圆盘弹簧124的弹力 抵挡来自棘爪部件100的压力的方向上，该锥形圆盘弹簧124经由钢珠152 或者该承载轴承可滑动的与该背面101接触。在两两呈180°相对的两个位置 上，将应变计126附着于锥形圆盘弹簧124的表面。该应变计126通过导线 128于单片微机14电连接。更为优选地，可将三个或者更多应力检测计附着 于锥形圆盘弹簧124。此时，优选地，将多个应力检测计布置为使它们在锥 形圆盘弹簧124的表面上位于旋转对称位置。
将该锥形圆盘弹簧124容纳于碗状支撑130的内底部132。支撑孔133 形成于在该支撑130中，以使可由该驱动轴4穿过并且在该支撑130底背面 突出一支撑圆柱部134。在支撑圆柱部130底外表面攻丝，从而通过用支撑 部145的攻丝内壁来螺旋接合所述攻丝部分，将该支撑130固定连接于该主 体上。该支撑圆柱部134的内壁与用于承载轴向和径向(参见图13)的载荷的 轴承138接合，并且该轴承138也由在驱动轴4中形成的制动器倾斜板144 支撑。同样地，在驱动轴4(参见图4(b))的另一端安装另一轴承139，从而对 于该主体可旋转支撑该驱动轴4。
在棘爪部件孔106的内壁形成在轴向上延伸的四个第一防转沟槽108。 同样，在轴向5上延伸以与该第一防转沟槽108相对的四个第二防转沟槽140 形成于该驱动轴4的外壁上，以与棘爪部件孔106的内壁可滑动接触。如图 16(a)所示，第一防转沟槽108及与其相对的第二防转沟槽140确定沿轴向延 伸的圆柱沟槽，并且在每个圆柱沟槽中容纳若干钢珠以填充该沟槽。出于此 原因，该棘爪件100可以最小摩擦阻力沿轴向5移动，而防止相对驱动轴4 的转动。这就构建成一种滚珠花键，并且其他类型滚珠花键，包括例如，连 续旋转型滚珠花键，用用作可滑动防转装置。
此外，对于将棘爪100与驱动轴4接合方法，可以采用不同于图16(a) 的滚珠花键。例如，如图16(b)所示的系统，或者所谓栓槽键(key-spline)系统 可用作防转装置，其中在轴向上延伸的突起140a形成于驱动轴4上，并且 用于容纳该突起140a的第三防转沟槽108a形成于棘爪部件100中。另外， 在图16(b)中，该突起140a可形成于棘爪部件100侧，而第三防转沟槽108a 可形成于该驱动轴4侧。此外，如图16(c)所示的系统，或者所谓的键槽 (key-groove)系统可用作防转装置，其中在轴向上延伸的第四防转沟槽108b 和与之相对的第五防转沟槽140b分别形成于棘爪部件100和驱动轴4上， 并且以由这些沟槽形成的长方平行管形将该键板容纳在沟槽中。
数个棘齿114形成于齿部件112的第一接合表面，其中棘齿114将与该 棘爪102相接合。对于第一接合表面121，棘齿114包括相对急剧倾斜板118 以及相对适度倾斜板116，并且两者沿该齿部件的圆周方向以循环方式交替 形成。
经由轴环111由驱动轴4来支撑该齿部件112，从而以其第一接合表面 121可与棘爪部件100的第二接合表面110相对的方式，以与轴环4可滑动 接触。
此时，棘爪102和棘齿112相互接合(参见图15)。具体而言，该驱动轴 4经由棘爪102和棘齿112间的接合部仅与齿部件112可操作地接合。已经 由轴环111穿过齿部件孔120的驱动轴4的端部142与垫片122相配合，以 防止该齿部件112在轴向上向外移动(参见图13)。该齿部件112通过销钉 123(图13)与初级链轮2附着在一起，以防止两者间的相对移动，两外驱动 轴4的顶端形成于踏板轴146中。从而，该棘轮就完全构造起来了，并用于 接合该驱动轴4和初级链轮2，以仅将主体的向前方向上由踏力产生的旋转 传输给初级链轮2。
优选地，将偏压弹簧136插入驱动轴4的制动器倾斜板144和棘爪部件 100的背面101。当踏力不大于预定值时(例如，基本上接近于0)，该偏压弹 簧136迫使该棘爪部件100在轴向上偏移，以在容纳于背面101中的钢珠152 和锥形圆盘弹簧124之间产生间隙。
下面将说明踏力检测机构的运行。
当骑行者向踏板8R、8L施加踏力以在主体前进方向上旋转该驱动轴4， 该旋转驱动力就被传输给由该驱动轴可操作地支撑的棘爪部件100，以使得 其相对于该驱动轴4不可旋转，而可以滑移。此时，如图15所示，由于从 棘爪部件100向该棘爪102施加对应于踏力的力“Fd”，其顶端就与齿部件 112的棘齿的相对尖锐倾斜板118相接触，从而试图将此作用力传输给该棘 齿。由于该棘齿部件112与初级链轮2连接，该棘爪102的顶端接收来自相 对尖锐倾斜板118的用于驱动的载荷产生的作用力Fp。已从其两端向其施加 作用力Fp和作用力Fd，在将要选择的“a”方向上旋转该棘爪102，其中作 用力Fp与Fd在相对方向上相互作用。此时，通过棘爪102的竖立轴向向内 的移动该棘爪部件100，已压下置于棘爪部件100和支撑130之间的锥形圆 盘弹簧124。为了抵抗此压下，该锥形圆盘弹簧124向棘爪部件100施加弹 力“Fr”。该作用力Fr与由踏力产生来在轴向上移动棘爪部件100的作用力 在短时间内相互平衡。从而，每个这些参数，包括锥形圆盘弹簧124的应力 -应变、棘爪部件100和齿部件112之间的间隙、棘爪102相对第二接合表 面110的角度、棘爪部件100相对于主体车架的位置以及压下锥形圆盘弹簧 124的压力，表示反映踏力的物理量。从而，该操纵力T可通过检测至少这 些参数之一来评估。
在本实施例中，通过示例方式，将检测锥形圆盘弹簧124的应力产生的 应变(下文简称“应变”)。至少通过将来自附着在锥形圆盘弹簧124的两个 应变计126的信号相加(包括对其进行平均)，单片微机14执行算法操作。以 此方式，在多个位置的应变量上进行测量和平均可使得输出变化随相同水平 的踏力均匀延伸并且也使得噪声分量变得平缓，从而可改善SN率，进而改 善踏力的评估精度。当应变计的数量增加时，这种效果将更显著。
对于不大于预定值的踏力，由于偏压弹簧136在棘爪部件100的背面101 和锥形圆盘弹簧124之间产生间隙，所以钢珠152就更少的撞击锥形圆盘弹 簧124。出于此原因，将降低应变计检测信号中的噪声分量，并从而可改善 踏力检测和在电动力助动控制中的稳定性。
随后，该单片微机14执行算法操作以确定辅助动力“Te”，以基于至少 所计算的操纵力T施加助动，并在算术上确定并输出控制信号来致使电动机 37为所述辅助动力提供旋转驱动力。优选地，该单片微机14将由转速传感 器220检测的转速信号转变为自行车的速度，根据踏力T和该自行车速度确 定适当的辅助动力，并控制电动机37产生所述辅助动力Te。
可使本实施例的踏力检测机构具有以下更高级效果：
(1)由于在单个机构中实现棘轮和踏力检测机构，从而可为该机构实现减 少部件数量，排列紧凑，减轻重量以及降低成本。
(2)由于与载荷接收单元和载荷检测传感器整体成型的锥形圆盘弹簧可 在该部分中用作检测踏力，从而已在单个单元中实现了两种功能，除了上述 效果外，就可进一步实现紧凑、减轻重量以及降低成本。
(3)由于已在较高水平上实现了踏力检测机构的紧凑、减轻重量和简单 化，如上述(1)和(2)项中指出的一样，将要安装的踏力检测机构应用的许可 范围就进一步扩展了。
(4)由于在(1)和(2)项中确定的原因，与传统机构相比就可减少载荷的传 动损失，从而为骑行者实现良好反应的感觉。
(5)由于在(1)和(2)项中确定的原因，与传统机构(采用螺旋弹簧)相比，已 成功地消除了踏板的空转(直至由传感器检测的时滞)，并且与对应传统机构 的柔软踏板感觉相比，在本实施例中施加踏力时的踏板感觉已制成与普通自 行车相似。
上面说明了本发明的优选实施例中，但是本发明并不局限于这些示例并 可在本发明原理的范围内按需并且优选地进行改进。
例如，根据本发明实施例的单元安装支架不仅可用于电动力助动自行 车，通常也可用于配有电动力输出单元盒13的一类自行车，包括例如，可 在踏力和电动力下运行的电动力自行车。例如，此类电动力自行车可类似于 普通自行车一样仅由踏力提供运行操纵，也可通过开关或同类机构的开启仅 由电动力提供运行操纵，而不依赖于操作过程的踏力。当然，这种由响应踏 力程度来激发电动力助动模式可添加到此类电动力自行车中。
在上述示例中，已在减速齿轮机构35中置入单向离合装置，并且其是 可操纵的，以使得在从电动机37向初级链轮2的方向上传输转矩，而不再 相反方向上传输，但是也可将其置于从电动机37向初级链轮2的电动力传 输路径的其他适宜位置。例如，利用销钉将次级链轮和初级链轮固定在一起， 以作为整体旋转，但是上述单向离合装置可置于次级链轮和初级链轮之间的 转矩传动路径上。
此外，对于将单向离合器99的棘爪和齿之一安装到链轮并且将另一个 安装到驱动轴的布置方式，可按需和优选地选择。在一个示例中，棘爪部件 100可安装于链轮侧，而齿部件112可安装在驱动轴4上，从而可滑动而不 能旋转，以使得该齿部件112可压下锥形圆盘弹簧124。
此外，在上述示例中，该锥形圆盘弹簧的应变已作为与踏力相关的物理 量被检测，但是本发明并不局限于此，而在单向离合器99中产生的任何物 理量均可被检测，只要其可响应与所施加踏力对应的变形而发生变化。例如， 棘爪的倾角、在棘爪部件和棘齿部件之间的相对距离、相对于主体棘爪部件 和棘齿部件中任意一个的位置、施加以压下锥形圆盘弹簧的压力可作为反应 踏力的物理量进行选择。
此外，可在其形式和形状上按需和优选地改进弹性部件，布置该弹性部 件以阻止单向离合器99的变形。例如可采用不同于柱形圆盘弹簧或者螺旋 弹簧的橡胶或者弹性部件。此外，虽然采用应变计作为检测应变的装置，但 是该装置并不局限于此，而可以采用任何装置，只要其可检测与应变计相关 的物理量。
[电池支架]
如图1中所示的电池支架165包括：支架部件170，其可以可拆卸地容 纳电池162并可利用钥匙接合地锁住所容纳地电池；以及支架固定器183， 其与支架部件170相接合以夹持座杆3a。
[电池支架的第一实施例]
参照图21至图24，下面将对根据第一实施例的电池支架165的具体配 置进行说明。
图21显示支架部件170的俯视图、主视图和侧视图。该支架部件170 包括盒部171，配置为容纳电池162的一部分；以及延伸板部175，其从盒 部的顶板173U延伸。
盒部171由以下部件组成：顶板173U；底板173B；一对左右侧板172R、 172L；形成为弯曲外形的弯曲部178，其与座杆3a的车架配合以夹持该座 杆；安装面174R、174L，紧邻弯曲部178布置在其左右侧，将其用作在将 电池支架165安装到主体车架上时与支架固定器183接合的安装面；以及连 接表面179，用于将底板173B与安装面相连接。在与安装面相对的盒部171 的端面是开放的，而电池162是通过该开口插入的。
分别在安装面174R、174L中形成安装孔176R、176L，以允许诸如螺 栓的紧固件穿过。此外，如图所示，安装面174R、174L相对顶板173U是 倾斜的，以使得在按相对垂直方向倾斜的方向将盒部171安装到座杆3a上 的情况下，在近似水平方向上，电池162可容纳在盒部171中。
此外，该弯曲部178也是开放的。在此，在盒部171的内部，从顶板173U 悬垂下柔性臂181并且圆柱车架接合部177形成于该臂的下端部。当将电池 162插入盒部171时，该车架接合部177由电池压下，并且其穿过开放的弯 曲部178突出以与座杆3a接合，从而固定电池支架165向座杆3a的安装。
在侧板172L上开一钥匙孔177，以在其中安装钥匙设备(参见图24的 188，后面将对其进行说明)。对于该钥匙设备的机构，通过示例的方式可显 示一个系统，其中接合锁部(未显示)形成于电池162的托架中，并且通过旋 转该钥匙从钥匙柱中突出的接合部(未显示)与该托架的所述接合锁部相接 合，从而牢固地锁住该电池。或者，可以采用此类机构，其中当将电池162 插入支架部件170时电池的托架和支架部件可按咬合方式接合地锁住，并且 当未由钥匙设备锁住时，通过按压按钮(未显示)可自由地移走该电池。在此 情况下，该钥匙设备可配置为用于锁紧按咬合方式接合部分的机构，以防止 电池被盗。
延伸板175可形成为宽度小于盒部171并且其中心轴与弯曲部178对齐， 为了降低重量，在从顶板173U向延伸板175延伸的区域中形成三个孔182a、 182b和182c。
图22显示支架固定器183的俯视图、主视图和侧视图。该支架固定器 183配置为刚性带，其包括：形成为弯曲外形的弯曲部185，其与座杆3a的 车架的形状相配合以夹持该座杆；以及邻近该弯曲部185布置在其左右侧的 安装面184R、184L，以在电池支架165安装到主体车架时与支架部件170 相接合。分别在安装面184R、184L上形成安装孔186R、186L，以允许诸 如螺栓的紧固件穿过。
支架固定器183还包括在相对所述安装面近似垂直方向上向与安装面相 对的方向延伸的上下罩盖187U、187D。
当电池支架165牢固地固定在座杆3a上时，该座杆3a容纳于由弯曲部 178和185确定的空间。随后，将支架部件170的安装面174R、174L置于 与支架固定器183的安装面184R、184L相对，并且对应的安装孔(176R和 186R，176L和186L)相互对齐。将诸如螺栓的紧固件插入这些安装孔并紧固 至将座杆3a夹持在由弯曲面178和185确定的空间中。
图23(a)(从侧面观察)和图23(c)(从底面观察)中显示了一种状态，其中已 将电池支架牢固的固定在座杆3a上。在此状态中，将电池162插入支架部 件170。
如图23(b)所示，电池162具有一对以相互近似平行的方式从其顶壁突 出的垂直壁164R、164L、以及一对以相互接近的方向从各垂直壁的顶端延 伸的水平壁166R、166L，其中插槽167是由这些壁确定的。当将电池162 插入支架部件170时，延伸板部175被容纳于插槽167中。出于此原因，将 强化电池的安装。
在此，图24(a)和图24(b)显示电池将要容纳于支架部件170中的状态。
图24(a)显示已开始将电池插入支架部件170的状态。如图24(b)所示， 从图24(a)所示的状态，将电池162更深地推入支架部件170并旋转钥匙设 备188就可完成电池的安装。
如上所述，根据本发明的电池支架165，通过利用钥匙设备188将电池 162安装在座杆3a上就可防止其被盗。此时，本发明可消除如根据现有技术 所进行的松开或者紧固螺钉，并使得可简便快捷地进行安装和拆卸操作。此 外，由于诸如螺栓或螺母的紧固件的头部可容纳在由支架固定器183的上下 罩盖187U、187D环绕的范围，就使得不可能从这一侧松开该紧固件并移去 该支架固定器183。由于紧固件的另一端位于盒部171内并且覆盖着由钥匙 设备固定的电池162，所以就不可能从另一端进入。从而，第三方就不可能 通过分解该电池支架来盗窃电池。
为了防止通过从座管3b中拔出座杆3a来盗窃电池162，优选地通过诸 如线或者绳索的连接装置来接合座杆3a与其在主体上的安装位置。在此情 况下，最佳地该连接装置可在其整个长度上位于座杆3a内部和主体车架(例 如座管3b)内部，以从外部不可视或者不可接近。
此外，如从图23(a)、图24(a)和图24(b)中可视的，电池162的安装和拆 卸操作可相对地面水平地进行。这使得可尽可能地最小化所安装电池162和 车座16之间的距离。换句话说，即使在已经安装了电池的条件下，也可尽 可能地降低车座高度，从而可保证用于调节该高度的自由度。
此外，应该理解的是，对于根据本实施例的电池支架165，即使在主体 中只有很少的空间来安装电池，也可简便地将电池安装在车架上。
[电池支架的第二实施例]
参照图30至图33，下面对根据第二实施例的电池支架600的配置进行 说明。
如图30(a)和图30(b)所示，与第一实施例相似，电池支架600包括：支 架部件(620，630)，其可以可拆卸地容纳电池162a并通过钥匙设备接合地锁 紧所容纳的电池；以及支架固定器602，其与支架部件(620，630)接合以夹 持座杆3a。
图31显示支架固定器602的配置。支架固定器602包括：带部604，用 于夹持座杆3a；接合部607，置于所述带部604的对开部并且用于使对开部 相互接合；以及安装部605，具有用于将支架固定器602与支架部件接合的 安装面。该带部604具有通过弯曲两边而形成的弯曲部611，以增加刚度。 接合部607具有螺栓孔608，以允许螺栓650穿透来使带部604的两端部相 互接合。安装部605具有螺栓孔610，以允许螺栓通过来使支架固定器602 与支架部件接合。
如图30(a)所示，通过将座杆3a插入由带部604内部确定的空间，将螺 栓650插入螺栓孔608，将螺母652安装到电池支架602的端部并且紧固该 螺母，在支架固定器602与支架部件接合的情况下，支架固定器602可使得 电池支架600可安装于座杆3a上。
与在第一实施例的支架固定器中提供的两个连接位置相比，在第二实施 例中可仅需要一个连接位置，从而可方便将电池支架安装到主体上。值得注 意的是，在图30(a)所示的示例中，在座管3b中提供一控制杆648，以进一 步方便座杆3a的简便安装。
支架部件包括：电池支撑件端子部620，其具有与电池侧内端子相连的 连接端子并且用于从下部支撑电池；以及电池支撑挂钩部630，用于支撑并 在上侧牢固地连接该电池。
图32显示电池支撑端子部620的配置。应该理解的是，电池支撑端子 部620由树脂制成以提供简便的成型，其可适用于各种电池外形。
电池支撑端子部620包括：支撑延伸622，置于该端子之下以从其下侧 支撑电池162a；为钥匙提供的侧部623，其向侧面突起以容纳该钥匙，所述 钥匙侧部623形成有钥匙孔624，端子628，布置在与电池的结合面上并且 与电池162a的端子相连，以及突起630，用于固定电池支撑端子部620的安 装。
图33显示电池支撑挂钩部630的配置。
电池支撑挂钩部630包括主体部642，其与电池支撑端子部620相组合； 以及延伸板632，其从所述主体部延伸。为主体部642配置：安装部634， 其将与支架固定器602的安装部605的表面相接合；为钥匙提供的侧部638， 其在侧面方向上突出以容纳该钥匙；钥匙孔640，其形成于所述为钥匙提供 的侧部638中。在安装部634中形成对应于支架固定器602的螺栓孔610的 螺栓孔636。将螺栓穿过支架固定器602的螺栓孔636和螺栓孔610并在其 一端与将要紧固在其上的螺母接合，从而使支架固定器602和电池支撑挂钩 630牢固的接合。将延伸板632制造为插入布置在电池托架中的插槽，其中 一对强化肋板641形成于延伸板632中，以防由电池重量产生的变形。
图30(b)显示在其中将包含上述已经两两接合的部件的电池支架600安 装到座杆3a并进而已在其上安装电池162a的示例。图30(b)所示，将该延 伸板632插入布置在电池壳体的顶部的插槽中，以按悬挂该电池的方式支撑 该电池，并且电池支撑端子部620通过支撑延伸622从下部支撑电池。此外， 在电池支撑端子部620中确定的为钥匙提供的侧部623从周围覆盖在电池支 撑挂钩部630确定的为钥匙提供的侧部638，并且已经通过钥匙孔624和638 安装了钥匙设备644。通过旋转该钥匙设备644，就可固定电池162a，以防 如第一实施例的情况下取出电池。
[变速箱]
图25(a)显示根据本发明第一实施例用作变速箱的电动力输出单元盒13 的主视图，是从其输出轴35a侧(正面)观察的；而图25(b)显示其主视图，是 从其相对侧(反面)观察的。
如图25(a)所示，电动力输出单元盒13的壳体包括：盒体400，其容纳 电动机37和减速齿轮机构35；以及盒盖402(图26中的426)，用于封闭所 述盒体的开口。可利用多个螺栓404、406、408、410、412、414和416将 盒体400和盒盖402相互接合。值得注意的是，螺栓孔(未显示)形成于盖部 402，向其中插入螺栓404-416，并且螺纹孔形成于盒体400中，利用其可接 合螺栓400-416。
突起部418、420、422形成于盒盖402中。分别在突起部的背侧布置轴 承(未显示)，并且容纳并可旋转地支撑减速齿轮机构35的齿轮的轴端部。具 体而言，各个齿轮的轴心与突起部418、420和422的中心端对齐。其轴端 部由盒盖402支撑的齿轮可包括：例如斜齿轮。当然，也可采用其他形式的 齿轮。值得注意的是，减速齿轮机构35的输出轴35a是从盒盖402中突出 的，并且动力链轮33与所述输出轴相配合(参见图4(b))。
值得注意的是，如图25(b)所示，在盒体400的背面按与电动机37的外 形配合的形状形成一突起部424，其中电动机配置为扁平电机(参见图4(b))。
根据本发明的变速箱13的特征在于：排列螺栓404-416的接合位置 Q1、Q2、Q3、Q4、Q5和Q6，以使得允许三个齿轮的轴心穿过通过连接螺 栓的这些接合位置Q1-Q6而确定的各个不同三角形，其中三个齿轮的轴端 部支撑在突起部418、420和422的位置中。换句话说，对于每个由盒盖支 撑在其轴端的齿轮，可在所述齿轮轴的中心周围配置三个螺栓以为其形成一 三角形，该三角形不同于为其他轴形成的三角形。
图26显示以将盒盖402去除的盒体400的主视图。每个轴心1、2、3 显示为位于在每个三角形或者三角形Q1Q2Q3、三角形Q2Q3Q4、三角形 Q3Q4Q5内部。此外，这些三角形共有一边但是没有共有区域部分。与此相 比，应该理解的是，根据现有技术显示在图34中的螺栓安装位置P1、P2、 P3和P4不能够使得为每个轴心形成不同三角形。此外，即使在三角形P1P3P4 的边附近，轴心2的定位也不利。
从而，与现有技术相比，本实施例允许变速箱的螺钉部在各个齿轮的轴 向上有效地容纳载荷。从而，可抑制齿轮的偏移，并且也可解决与其相关的 问题，包括振动现象、齿距和垂直度中的偏差。
本实施例也可应用于在其中仅有一个齿轮的轴端部由盒盖402容纳的情 况下。在此情况下，该齿轮的轴心位置应当设计为该轴心不通过由连接三个 螺栓位置形成的三角形的边缘附近，而通过一个中心附近，优选地在三角形 的重心附近，从而来自该轴的轴向载荷可近似平均的分布在三个螺栓中。此 外，优选地，该齿轮的轴心可相对该三角形近似垂直地延伸，以防止产生垂 直于轴中心线的载荷。当然，同样在图25(a)的示例中，其中多个齿轮的轴 端部由该盒盖402支撑，优选地每个轴心不通过对应三角形的边缘附近，而 通过该三角形的中心附近。
值得注意的是，根据本实施例的变速箱包括螺栓的任意布置，其允许从 齿轮形盒盖施加轴向载荷，以近似平均地在螺栓中分配载荷，其中的齿轮的 轴端部容纳在所述盒盖中。当然，可不考虑包括其端部由盒盖支撑的齿轮数 量、在盒盖上齿轮的分布等因素，来应用这些布局。