CN104144848A - 电动自行车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动自行车，其能够使曲柄轴的与曲柄臂的结合部的直径变粗，并且既能够在梁托的内部配置扭矩传感器，又能够抑制制造成本的增加，或者将梁托的巨大化抑制到最小限度。将曲柄轴(17)分割为在外周侧配设有扭矩传感器(23)的曲柄轴主体(17A)、与该曲柄轴主体(17A)的一侧连结的曲柄辅助轴(17B)而构成。另外，曲柄辅助轴(17B)的与曲柄臂(18B)的结合部的直径(D1)和曲柄轴主体(17A)的与曲柄臂(18A)的结合部的直径(D3)形成为比曲柄轴主体(17A)的与曲柄辅助轴(17B)的连结部的直径(D2)大。

Description

电动自行车

技术领域

本发明涉及可在基于来自踏板的踏力的人力驱动力上增加由电动机产生的辅助驱动力而进行行驶的电动自行车。

背景技术

已知有如下的电动自行车(电动辅助自行车)，即、具有蓄电池等蓄电器和由该蓄电器供电的电动机，通过将该电动机的辅助驱动力(辅助力)增加到来自踏板的踏力(人力驱动力)上，由此，即使是上坡等也能够轻松地行驶。在该电动自行车中，利用扭矩传感器来检测与施加在踏板上的踏力对应的力，由电动机产生与踏力对应的辅助驱动力。

在该情况下，作为利用扭矩传感器来检测与踏力对应的力的方法，有将扭矩传感器配设于曲柄轴附近部位等并利用扭矩传感器来检测从曲柄轴传递到链轮(也称为前链轮或曲柄齿轮)的力的方法、将扭矩传感器配设于后轮的轮毂内等并利用扭矩传感器来检测经由链条而传递到后轮的力的方法。

但是，关于利用扭矩传感器来检测经由链条而传递到后轮的力的方法，由于要检测经由链条等力的传递路径的力，因此，有可能在链条等力的传递路径上力的方向及量被变更或丢失，不能直接测定踏下踏板的力，与踏力的对应关系降低。

与此相对，当使用通过扭矩传感器来检测从曲柄轴传递到链轮的力的方法时，由于未经由链条等传递路径，因此，能够比较良好地测定踏下踏板的力。

这样，在利用扭矩传感器来检测从曲柄轴传递到曲柄齿轮的力的情况下，目前，例如，在连结下管(也称为主管)、立管(也称为座管)和链条架的梁托(也称为底托架)的下方，经由托架而配设有也内置有电动机的电动机单元，在该电动机单元的靠前的部分配设有上述扭矩传感器。详细而言，在配设于梁托的下方的电动机单元的靠前的部分，旋转自如地支承曲柄轴，并且在曲柄轴的外周，配设有与曲柄轴同轴心且将曲柄轴的旋转传递到曲柄齿轮的扭矩检测筒，在该扭矩检测筒安装有扭矩传感器(专利文献1等)。

但是，在通常的自行车中，由于是在设有上述梁托的部位旋转自如地支承曲柄轴的构造，因此，如上所述，在通过配设于梁托的下方的电动机单元等来支承曲柄的构造中，成为与通常的自行车不同的车架构造，具有产生不适感，或制造成本增加的缺点。另外，当要将曲柄轴的距地面的设置高度制成与通常的自行车相同时，就必须靠上方配置结合有下管等的梁托，所以下管也要靠上方配置，在上下电动自行车时，也会产生腿难以从下管的上方通过之类的缺点。

作为改善这种缺点的电动自行车，专利文献2、3等公开了一种以与通常的自行车相同的方式在设有梁托的部位旋转自如地支承曲柄轴，并且在梁托的内部配设有扭矩传感器的电动自行车。根据该结构，成为与通常的自行车相似的车架构造，既能够将不适感抑制到较小的程度，又能够将制造成本的增加抑制到某种程度。另外，由于梁托或下管的位置也与通常的自行车同样，因此，腿也容易从下管的上方通过。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2003－118673号公报

专利文献2：(日本)特开平8－297059号公报

专利文献3：(日本)特开2007－230410号公报

发明所要解决的课题

但是，在山地自行车等比赛用的自行车或运动用的自行车中，为了使结合部的刚性比通常的自行车增大，曲柄臂和曲柄轴的结合部往往使用粗径。在制造山地自行车等比赛用的电动自行车或运动用的电动自行车的情况下，也与自行车的情况同样，由于较大的力作用于曲柄臂和曲柄轴的结合部的可能性比通常的自行车高，因此，为了使结合部的刚性比通常的电动自行车增大，曲柄臂和曲柄轴的结合部优选使用粗径的结合部。

但是，在电动自行车中，当要使用直径比现有的曲柄轴粗的曲柄轴时，作为扭矩传感器，也必须使用能够对应于粗径的曲柄轴那样的特殊的扭矩传感器，有可能导致制造成本大幅度地增加。另外，在使用粗径的曲柄轴作为曲柄轴的情况下，扭矩传感器也会大型化，所以当要在梁托的内部配置扭矩传感器时，作为梁托就会需要极其粗径的特殊的结构。因此，由于作为梁托使用极其粗径的特殊的结构，有可能制造成本进一步增加，或有可能因梁托的巨大化而易产生不适感。

发明内容

本发明是为解决上述课题而完成的，其目的在于，提供一种电动自行车，其能够使曲柄轴的与曲柄臂的结合部的直径变粗，并且既能够在梁托的内部配置扭矩传感器，又能够抑制制造成本的增加，还能够将梁托的巨大化抑制到最小限度。

为了解决上述课题，本发明提供一种电动自行车，可在基于来自踏板的踏力的人力驱动力上增加由电动机产生的辅助驱动力而进行行驶，其特征在于，在与立管的下端部结合的梁托的内部，旋转自如地配设有曲柄轴，并且配设有检测与踏力对应的力的扭矩传感器，所述曲柄轴分割为在外周侧配设有扭矩传感器的曲柄轴主体和与该曲柄轴主体的一侧连结的曲柄辅助轴而构成，所述曲柄辅助轴的与曲柄臂的结合部的直径和所述曲柄轴主体的与曲柄臂的结合部的直径形成为比曲柄轴主体的与曲柄辅助轴的连结部的直径大。此外，所述曲柄轴主体具有粗径部和直径比粗径部细的细径部，在所述细径部，以一体旋转的状态外装有在外周形成有扭矩传感器的磁致伸缩部的扭矩检测筒，在细径部的端部结合有所述曲柄辅助轴。

通过该结构，由于将曲柄轴分割为在外周侧配设有扭矩传感器的曲柄轴主体和与该曲柄轴主体的一侧连结的曲柄辅助轴而构成，且所述曲柄辅助轴的与曲柄臂的结合部的直径和曲柄轴主体的与曲柄臂的结合部的直径形成为比曲柄轴主体的与曲柄辅助轴的连结部的直径大，因此，能够使曲柄辅助轴或曲柄轴主体的与曲柄臂的结合部的直径变粗，能够维持良好的刚性。

另外，由于将曲柄轴分割为曲柄轴主体和曲柄辅助轴而构成，因此，即使较细地形成安装曲柄轴主体扭矩传感器的部位，此后，也能够将曲柄辅助轴与曲柄轴主体连结，并无障碍地进行梁托内的曲柄轴或扭矩传感器的组装作业。另外，通过将曲柄轴主体设为与现有的曲柄轴相同的直径，作为扭矩传感器，也可使用现有同样大小及形式的扭矩传感器。由此，与使用比现有粗的曲柄轴及与该曲柄轴对应的较大的扭矩传感器的情况相比，作为曲柄轴及扭矩传感器、进而梁托，可使用小型的结构(抑制了巨大化的结构)，并且可使用现有型的扭矩传感器，因此，能够将制造成本抑制到廉价的程度。

另外，本发明的特征为，所述曲柄轴主体的与所述曲柄辅助轴的结合部附近部位由轴承旋转自如地支承，在所述轴承和配设于梁托内的中筒之间配设有配线导向部件，与扭矩传感器连接的扭矩传感器连接配线向侧方通过所述配线导向部件而被取出到梁托的外部。通过该结构，能够将扭矩传感器连接配线良好地取出到梁托的外部。

另外，本发明的特征为，设有覆盖扭矩传感器连接配线的从梁托伸出到侧方的部位的侧视圆环状的配线帽。通过该结构，即使在从梁托的周方向的任何位置取出扭矩传感器连接配线的情况下，也能够从配线帽的规定部位取出。

另外，本发明的特征为，在梁托的内侧配设有在左右两端部内侧配设有旋转自如地支承曲柄轴主体的轴承的金属制的中筒，所述中筒覆盖扭矩传感器、在外周形成有扭矩传感器的磁致伸缩部的扭矩检测筒、曲柄轴主体的两轴承间的区域。

通过该结构，即使在雨水等穿过立管而流入梁托内的情况下，也能够通过中筒来阻止上述雨水流入扭矩传感器的配设部分。另外，通过金属制的中筒，也能够防止来自外部的噪音等进入扭矩传感器的信号线。进而，由于能够在由中筒覆盖曲柄轴及扭矩传感器的配设部分的部分进行单元化，因此，也能够比较容易且有效地进行向梁托的组装作业等。

另外，本发明的特征为，在所述曲柄轴主体的粗径部，经由粗径轴承部旋转自如地外嵌有旋转力传递筒，该旋转力传递筒和所述扭矩检测筒以一体旋转的状态连接，在所述旋转力传递筒，以一体旋转的状态外嵌有具有多级齿轮部的人力驱动力输出轮体。

通过该结构，具有多级齿轮部的人力驱动力输出轮体经由所述旋转力传递筒及粗径轴承部，配设在曲柄轴主体的对应于粗径部的部位，因此，即使在切换齿轮部时等较大的力从驱动力输出轮体作用于曲柄轴主体侧等的情况下，也能够良好地承受该力。

另外，本发明的特征为，所述旋转力传递筒经由轴承旋转自如地配设在金属制的中筒，该中筒配设于梁托的内侧，具有多级齿轮部的人力驱动力输出轮体外嵌于所述旋转力传递筒，限制所述轴承的向轴方向的位置的限位环嵌合在形成于所述中筒的槽部，在所述槽部，形成有越向所述轴承配设部侧直径越扩大的倾斜面，所述限位环以缩径的状态配设于所述槽部。

通过该结构，旋转自如地支承所述旋转力传递筒的轴承及具有多级齿轮部的人力驱动力输出轮体通过所述限位环以相对于曲柄轴的轴方向而良好地定位的状态配设。由此，形成于人力驱动力输出轮体的各齿轮部也相对于轴方向而良好地定位，因此，能够防止链条的相对于各齿轮部的变更动作不良那样的不良情况的发生，能够良好地进行链条的相对于各齿轮部的变更动作。

根据本发明，通过将曲柄轴分割为在外周侧配设有扭矩传感器的曲柄轴主体和与该曲柄轴主体的一侧连结的曲柄辅助轴而构成，且所述曲柄辅助轴的与曲柄臂的结合部的直径和所述曲柄轴主体的与曲柄臂的结合部的直径形成为比曲柄轴主体的与曲柄辅助轴的连结部的直径大，能够使曲柄辅助轴及曲柄轴主体的与曲柄臂的结合部的直径变粗，作为所述结合部，能够维持良好的刚性，进而，能够提高作为电动自行车的可靠性。另外，能够使曲柄辅助轴和曲柄臂的结合部的直径变粗，同时作为曲柄轴主体可使用与现有曲柄轴相同的直径的曲柄轴主体，并且作为扭矩传感器可使用现有同样大小及形式的扭矩传感器，因此，作为曲柄轴及扭矩传感器、进而梁托，可使用小型的结构(抑制了巨大化的结构)，并且可使用现有型的扭矩传感器，因此，能够将制造成本抑制到廉价的程度。

另外，通过在旋转自如地支承曲柄轴主体的轴承和配设于梁托内的中筒之间配设有配线导向部件，且将与扭矩传感器连接的扭矩传感器连接配线向侧方通过所述配线导向部件而取出到梁托的外部，能够将所述扭矩传感器连接配线良好地取出到梁托的外部。另外，通过设有覆盖扭矩传感器连接配线的从梁托伸出到侧方的部位的侧视圆环状的配线帽，即使在从梁托的周方向的任何位置取出扭矩传感器连接配线的情况下，也能够从配线帽的规定部位取出，并且能够由配线帽良好地覆盖所述扭矩传感器连接配线，具有外观得到改善的优点。

另外，通过在梁托的内侧配设有在左右两端部内侧配设有旋转自如地支承曲柄轴主体的轴承的金属制的中筒，且通过所述中筒来覆盖扭矩传感器、在外周形成有扭矩传感器的磁致伸缩部的扭矩检测筒、曲柄轴主体的两轴承间的区域，即使在雨水穿过立管而流入梁托内的情况下，也可通过中筒来阻止所述雨水流入扭矩传感器的配设部分，因此，可靠性提高。另外，通过金属制的中筒，能够防止来自外部的噪音等进入扭矩传感器的信号线，由此，也提高可靠性。进而，由于能够在由中筒覆盖曲柄轴及扭矩传感器的配设部分的部分进行单元化，因此，也能够比较容易且有效地进行组装作业等。

另外，在所述曲柄轴主体的粗径部，经由粗径轴承部旋转自如地外嵌有旋转力传递筒，该旋转力传递筒和所述扭矩检测筒以一体旋转的状态连接，在所述旋转力传递筒上，以一体旋转的状态外嵌有具有多级齿轮部的人力驱动力输出轮体，由此，即使在切换齿轮部时等较大的力从驱动力输出轮体作用于曲柄轴主体侧等的情况下，也能够良好地承受该力，由此，也提高可靠性。

另外，将所述旋转力传递筒经由轴承旋转自如地配设在配设于梁托的内侧的金属制的中筒，将具有多级齿轮部的人力驱动力输出轮体外嵌于所述旋转力传递筒，使限制所述轴承的向轴方向的位置的限位环与形成于所述中筒的槽部嵌合，在所述槽部形成有越向所述轴承配设部侧直径越扩大的倾斜面，将所述限位环以缩径的状态配设在所述槽部，由此，所述人力驱动力输出轮体以不与所述轴承抵接而向梁托内部侧移动的方式且以被良好限位的状态外嵌于所述旋转力传递筒，因此，能够防止链条的相对于各齿轮部的变更动作不良那样的不良情况的发生，由此，也能够提高可靠性。

附图说明

图1是本发明实施方式的电动自行车的整体侧视图；

图2是同电动自行车的一部分被切去的侧视图；

图3是同电动自行车的梁托及曲柄单元的分解立体图；

图4是同电动自行车的梁托及梁托附近部位的纵剖面图；

图5是同电动自行车的图4的V－V线向视侧剖面图；

图6是同电动自行车的图4的VI－VI线向视侧剖面图；

图7是同电动自行车的图4的VII－VII线向视侧剖面图；

图8是同电动自行车的主要部分放大剖面图；

图9是表示装配同电动自行车的曲柄轴及曲柄传感器等的装配工序的剖面图；

图10是表示同电动自行车的装配工序的剖面图；

图11是表示同电动自行车的装配工序的剖面图；

图12是表示同电动自行车的装配工序的剖面图；

图13是表示同电动自行车的装配工序的剖面图；

图14是表示同电动自行车的装配工序的剖面图；

图15是表示同电动自行车的装配工序的剖面图；

图16是表示同电动自行车的装配工序的剖面图；

图17是表示同电动自行车的装配工序的剖面图；

图18是表示同电动自行车的装配工序的剖面图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式的电动自行车进行说明。此外，在以下的说明中，左右方向指的是朝向行进方向的状态下的方向。

如图1、图2所示，1是电动自行车，该电动自行车1具备由头管2a、前叉2b、下管(也称为下管2c)2c、立管(也称为座管)2d、链条架2e、座架2f、梁托(也称为底托架)2g等构成的金属制的框架(也称为车架)2、旋转自如地安装于前叉2b的下端的前轮3、旋转自如地安装于链条架2e的后端的后轮4、变更前轮3朝向的手把5、车座6、由曲柄轴17和一对曲柄臂18构成的曲柄7、旋转自如地安装于曲柄臂18的端部的踏板8、产生辅助驱动力(辅助力)的电动机10、进行包含电动机10在内的各种电气控制的控制部(未图示)、向电动机10供给驱动用的电力的由二次电池构成的蓄电池12、安装于手把5等且乘车者等可操作的手边操作部(未图示)、以与曲柄7一体旋转的方式安装的作为人力驱动力输出轮体的链轮(也称为前链轮或曲柄齿轮)13、安装于后轮4的轮毂(也称为后轮毂)的作为后部轮体的后链轮(所谓的后轮齿轮)14、挂设于链轮13及后链轮14的作为环状驱动力传递体的链条15、从侧方覆盖链条15等的链条盖21等。此外，在该实施方式中，电动机10配设于前轮3的轮毂(也称为前轮毂)16的内部，控制部(未图示)配设于蓄电池12的安装部附近部位等，但控制部也可以配设于手边操作部等其他部位。另外，蓄电池12是蓄电器的一个例子，理想的是二次电池，但作为蓄电器的其他例子，也可以是电容器等。另外，电动机10也可以配设于后轮毂的内部，来代替配设于前轮毂16的内部。

如图2、图3等所示，梁托2g以将下管2c的后端部、立管2d的下端部、与链条架2e的前端部连结的蓄电池搭载用托架19连结的状态配设。而且，如图3、图4等所示，在梁托2g的内部，旋转自如地配设有曲柄轴17，并且配设有检测与踏力对应的力的扭矩传感器23。此外，在图3中，关于链轮13，仅表示的是支承也称为星形轮的链轮13的齿轮部13a的部分。

如图4所示，曲柄轴17分割为在外周侧配设有扭矩传感器23的曲柄轴主体17A和与该曲柄轴主体17A的一侧(在该实施方式中，左侧)连结的曲柄辅助轴17B而构成，这两个曲柄轴主体17A和曲柄辅助轴17B通过连结螺栓25而连结。曲柄轴主体17A具有靠右侧配设并结合有右侧的曲柄臂18(18A)等的粗径部17Aa、靠中央部及左侧配设并且直径比粗径部17Aa细的细径部17Ab。而且，在位于曲柄轴17的左右方向的大致中央的、曲柄轴主体17A的细径部17Ab，以一体旋转的状态外装有在外周形成有扭矩传感器23的磁致伸缩部23a的扭矩检测筒(传感管)24。另外，在曲柄轴主体17A的细径部17Ab的左端部，结合有曲柄辅助轴17B，曲柄辅助轴17B的与左侧的曲柄臂18(18B)的结合部17Ba的直径D1形成为比曲柄轴主体17A的与曲柄辅助轴17B的连结部(细径部17Ab的一部分)17Ac的直径D2大。另外，曲柄轴主体17A的与右侧的曲柄臂18(18A)的结合部17Ad的直径D3也形成为比曲柄轴主体17A的与曲柄辅助轴17B的连结部(细径部17Ab的一部分)17Ac的直径D2大。此外，图4的34是将曲柄臂卡止于曲柄轴的卡止螺栓，2gc、2gd为将从立管2d侵入的雨水等排出到外部(下方)而形成的孔部。

通过形成于该扭矩检测筒24的齿状部(锯齿部)24a和形成于曲柄轴主体17A的细径部17Ab的外周的齿状部(锯齿部)17Aba啮合，由此，扭矩检测筒(传感管)24以与曲柄轴17一体旋转的状态外嵌。另外，如图4、图8所示，在曲柄轴17的粗径部17Aa，经由粗径轴承部26而旋转自如地外嵌有旋转力传递筒27。在旋转力传递筒27且在左端部内周，形成有齿状部(锯齿部)27a，通过该旋转力传递筒27的齿状部(锯齿部)27a与形成于扭矩检测筒24的右端部外周的齿状部(锯齿部)24b啮合，扭矩检测筒24的旋转传递到旋转力传递筒27，并与扭矩检测筒24一同一体地旋转。

如图4及图9、图10等所示，在扭矩检测筒24的外周部的一部分，形成有其透磁率因经由曲柄轴17而传递到扭矩检测筒24的踏力的附加而变化的磁致伸缩部23a，在距该磁致伸缩部23a具有微小间隙的状态下，配设有读取透磁率的变化作为磁通的变化的搜索线圈23b。而且，由这些磁致伸缩部23a和搜索线圈23b构成检测基于扭矩检测筒24的扭力的踏力的扭矩传感器23。此外，搜索线圈23b及保持该搜索线圈23b的线圈保持体23c在相对于扭矩检测筒24而旋转自如的状态下，外嵌于扭矩检测筒24。

另外，在该实施方式中，链轮13及后链轮14分别由三级变速用齿轮构成，在链轮13上组装有大径、中径、小径的齿轮部13a。而且，通过利用变速装置22(在图1、图2中，仅图示后轮侧的变速装置22)变更链条15的位置，可切换地构成变速级。在此，链轮13以与旋转力传递筒27一体旋转的状态外嵌。此外，在链轮13的内周(星形轮的内周)和旋转力传递筒27的靠右部位外周，分别形成有齿状部(锯齿部)13b、27b，通过这些齿状部(锯齿部)13b、27b啮合，旋转力传递筒27的旋转传递到链轮13，链轮13与旋转力传递筒27一体旋转。

在梁托2的内侧配设有金属制的中筒28。中筒28经由左右的轴承29(29A、29B)而旋转自如地被支承。左侧的轴承29A其内周部组装于曲柄轴主体17A的细径部17Ab的与曲柄辅助轴17B的连结部附近部位，中筒28的成为细径的左端部内周组装固定于左侧的轴承29A的外周部。另外，右侧的轴承29B其内周部组装固定于旋转力传递筒27的左端部外周。此外，任何一个轴承29都在侧面部具有密封部(在图8中，仅表示右侧的轴承29B的密封部29Bs，在图5、图7中，省略)，水等不会穿过轴承29的球部的配设空间等而侵入扭矩传感器23的配设空间。另外，在中筒28的右端部侧外周接着凸缘部28b而形成有外螺纹部28a，与形成于梁托2g的右端部侧内周的内螺纹部2ga螺合。另外，在梁托2g的左端部侧内周，经由辅助筒30而以插入中筒28的左端侧而组装的方式构成。详细而言，在形成于梁托2g的左端部侧内周的内螺纹部2ga，螺合组装有接着辅助筒30的凸缘部30a而形成的外螺纹部30b。而且，在将这些中筒28及辅助筒30组装于梁托2g的状态下，通过中筒28，覆盖扭矩传感器23、扭矩检测筒24、曲柄轴主体17A的两轴承29间的区域。

中筒28的左端部从与辅助筒30的内周接触的部位沿着径方向延伸到与左侧的轴承29A的外周接触的部位，但如图5所示，该沿径方向延伸的侧面部的一部分被切去，在该切口部位的、左侧的轴承29A和中筒28的左端外周部内面之间，配设有配线导向部件31。该配线导向部件31由橡胶等具有弹性的材料构成，与扭矩传感器23连接的扭矩传感器连接配线32贯通该配线导向部件31并通向侧方而取出到梁托2g的外部。另外，在中筒28的面向左侧面部的部位，设有侧视圆环状的配线帽33。而且，通过该配线帽33，覆盖扭矩传感器连接配线32的从梁托2g伸出到侧方的部位。另外，配线帽33的外周部的一部分被切去，从该配线帽33的切口部33a将扭矩传感器连接配线32取出到外部。

另外，保持扭矩传感器连接配线32的扭矩传感器连接侧端子的端子保持部件38与扭矩传感器23的线圈保持体23c连结。如图6所示，该端子保持部件38为在周方向的局部(在该实施方式所示的情况下，如图6所示，上部)具有突部38a的圆环形状，在突部38a位于形成在中筒28的上端部的凹部28e内的状态下，与线圈保持体23c连结。即，扭矩传感器23的搜索线圈23b及线圈保持体23c以搜索线圈23b相对于形成在扭矩检测筒24的外周的磁致伸缩部23a而具有微小间隙的状态而被安装，在扭矩传感器23的搜索线圈23b及线圈保持体23c要与扭矩检测筒24一同旋转的情况下，通过端子保持部件38的突部38a与中筒28的凹部28e的内壁面抵接，扭矩传感器23的搜索线圈23b及线圈保持体23c相对于周方向而被限位。

进而，在该实施方式中，具有多个变速用齿轮部13a的作为人力驱动力输出轮体的链轮13在以相对于曲柄轴17的轴方向而不向梁托2g的内部侧移动的方式被限位的状态下，外嵌于旋转力传递筒27。另外，通过拧入链轮13的左端部外周的安装环35，链轮13以不向曲柄轴17的轴方向外部侧移动的方式且被限位的状态被组装。

即，如图8的放大图所示，链轮13在其齿状部13b的左端部从右侧与形成于旋转力传递筒27的突条部27d抵接，且以相对于曲柄轴17的轴方向而不向梁托2g的内部侧移动的方式被限位的状态下，外嵌于旋转力传递筒27。另外，旋转力传递筒27通过突条部27d与右侧的轴承29B的右侧面抵接，且与从左侧将右侧的轴承29B限位的限位环37抵接，相对于曲柄轴17的轴方向而被限位。

另外，右侧的轴承29B通过形成于中筒28的靠右端部内周的台阶部28c和嵌入形成于中筒28的右端部内周的槽部28d的限位环36，以相对于曲柄轴17的轴方向而被限位的状态被安装。而且，在嵌有限位环36的中筒28的槽部28d和嵌有限位环37的旋转力传递筒27的槽部27f的、配设轴承29B的一侧的相反侧的侧面，分别形成有越向配设轴承29B的部位部侧直径越扩大的倾斜面28da、27fa。

限位环36、37都是金属制且具有弹性，在缩径的状态下配设于槽部28d、27f。由此，限制轴承29B的位置的限位环36、37在嵌入到槽部28d、27f时，以与倾斜面28da、27fa抵接的同时要扩大直径并相对于轴方向而正确定位的状态被配设，其结果是，右侧的轴承29B相对于轴方向而正确定位。因此，旋转力传递筒27及链轮13也以相对于轴方向而正确定位的状态配设，链轮13的各齿轮部13a也相对于轴方向而良好地定位，因此，在相对于各齿轮部13a切换链条15时，可良好地实现变更动作。

如图3及图9～图18所示，上述曲柄轴17及扭矩传感器23组装到中筒28内而被单元化，被单元化的曲柄单元40(参照图14、图15等)组装到梁托2g内。

当对向梁托2g内的组装顺序进行说明时，如图9、图10所示，首先，将曲柄轴主体17A(详细而言，曲柄轴主体17A的细径部17Ab)插入组装有扭矩传感器23等的扭矩检测筒24内，然后将进行扭矩检测筒24的进行限位的限位环41组装于曲柄轴主体17A。接着，如图10、图11所示，将左侧的轴承29A及限位环42组装于曲柄轴主体17A的细径部17Ab。然后，如图11、图12所示，将组装有左侧的轴承29B和粗径轴承部26等的旋转力传递筒27、限位环(右侧的曲柄臂18的限位用)42外嵌于曲柄轴主体17A的粗径部17Aa。

此后，如图12、图13所示，将组装有扭矩传感器23、扭矩检测筒24、旋转力传递筒27等的曲柄轴主体17A插入中筒28内，并且安装限位环(右侧的轴承29B的限位用)36。接着，如图13、图14所示，用连结螺栓25将曲柄辅助轴17B安装于曲柄轴主体17A的左端部(细径部17Ab的端部)。由此，在曲柄轴17组装有扭矩传感器23等且由中筒28覆盖的曲柄单元40完成。

此后，如图15所示，在由保护部件42覆盖保护从左侧的轴承29A伸出到外侧的扭矩传感器连接配线32的状态下，将曲柄单元40插入梁托2g，进而，如图16所示，利用夹具43将辅助筒30拧入梁托2g内，并插入辅助筒30和中筒28之间。然后，如图17所示，使配线帽33覆盖左侧的轴承29A的侧方，并沿规定方向取出扭矩传感器连接配线32。另外，利用安装环35，将链轮13组装于旋转力传递筒27，最后，如图18所示，利用卡止螺栓34，将曲柄臂18安装于曲柄轴17的两端部。由此，能够将曲柄轴17及扭矩传感器23良好地组装于梁托2g。

根据上述结构，由于将曲柄轴17分割为在外周侧配设有扭矩传感器23的曲柄轴主体17A和与该曲柄轴主体17A的一侧连结的曲柄辅助轴17B而构成，且曲柄辅助轴17B的与曲柄臂18B的结合部的直径D1或曲柄轴主体17A的与右侧的曲柄臂18(18A)的结合部17Ad的直径D3形成为比曲柄轴主体17A的与曲柄辅助轴17B的连结部的直径D2大，因此，能够使曲柄辅助轴17B或曲柄轴主体17A和曲柄臂18B、18A的结合部的直径变粗，从而能够维持良好的刚性。另外，曲柄轴主体17A的与右侧的曲柄臂18(18A)的结合部17Ad为接近曲柄轴主体17A的粗径部17Aa的粗细，因此，作为结合部能够维持良好的刚性。

另外，由于将曲柄轴17分割为曲柄轴主体17A和曲柄辅助轴17B而构成，因此，即使将扭矩传感器23安装于曲柄轴主体17A的细径部，也可通过此后将曲柄辅助轴17B与曲柄轴主体17A连结，来无障碍地进行梁托2g内的曲柄轴17或扭矩传感器23的组装作业。

另外，通过将曲柄轴主体17A的安装扭矩传感器23的部位即细径部17Ab设为与现有的曲柄轴相同的直径，也可使用现有同样大小或形式的扭矩传感器作为扭矩传感器23。由此，作为曲柄轴17或扭矩传感器23、进而梁托2g，可使用小型的结构(抑制了巨大化的结构)，并且可使用现有型的扭矩传感器，因此，能够将制造成本抑制到廉价的程度。即，在使用比现有还粗的曲柄轴或对应于该曲柄轴的大小的扭矩传感器的情况下，作为扭矩传感器要使用新型且较大的扭矩传感器，因此，作为梁托需要极其大型的结构，有可能产生不适感，另外，由于需要新型的扭矩传感器，因此，制造成本也有可能大幅度地增加，但在本构造中，没有这种情况。

另外，根据上述结构，通过在旋转自如地支承曲柄轴主体17A的右侧的轴承29A和配设于梁托2g内的中筒28之间配设配线导向部件31，且使扭矩传感器连接配线32通过配线导向部件32并通向侧方而取出到梁托2g的外部，能够将扭矩传感器连接配线32良好地取出到梁托2g的外部。另外，通过设置对扭矩传感器连接配线32的从梁托2g伸出到侧方的部位进行覆盖的侧视圆环状配线帽33，即使在从梁托2g的周方向的任何位置取出扭矩传感器连接配线32的情况下，也能够从配线帽33的规定部位取出。即，由于是将组装有曲柄轴17及扭矩传感器23等的曲柄单元40拧入梁托2g的构造，因此，从梁托2g的周方向的任何位置取出扭矩传感器连接配线32不确定，但即使在从任何部位取出扭矩传感器连接配线32的情况下，通过在配线帽33内沿周方向配设扭矩传感器连接配线32，也能够从配线帽33中沿规定方向取出扭矩传感器连接配线32。由此，能够通过配线帽33而良好地覆盖扭矩传感器连接配线32，外观得到改善。

另外，通过在梁托2g的内侧配设在左右两端部内侧配设有旋转自如地支承曲柄轴主体17A的轴承29(29A、29B)的金属制的中筒28，且由中筒28覆盖扭矩传感器23、扭矩检测筒24、曲柄轴主体17A的两轴承29(29A、29B)间的区域，即使在雨水通过立管2d而流入梁托2g内的情况下，也通过中筒28，来阻止上述雨水流入扭矩传感器23的配设部分，因此，可靠性提高。另外，通过金属制的中筒28，能够防止来自外部的噪音等进入扭矩传感器23的信号线(扭矩传感器连接配线32)，由此，可靠性也提高。进而，由于能够在由中筒28覆盖曲柄轴17或扭矩传感器23的配设部分的部分进行单元化，因此，也能够比较容易且有效地进行向梁托2g的组装作业等。

另外，根据上述结构，在曲柄轴主体17A的粗径部17Aa，经由粗径轴承部26而旋转自如地外嵌有旋转力传递筒27，且该旋转力传递筒27和扭矩检测筒24以一体旋转的状态连接，在旋转力传递筒27以一体旋转的状态外嵌有具有多级齿轮部13a的链轮13。因此，在利用变速装置22变更链条15的位置而切换齿轮部13a时等，即使在较大的力从链轮13侧作用于曲柄轴主体17A侧等的情况下，也能够由曲柄轴主体17A的粗径部17Aa良好地承受该力，由此，电动自行车1的可靠性提高。

另外，根据上述结构，经由右侧的轴承29B将旋转力传递筒27旋转自如地配设在配设于梁托2g的内侧的中筒28，且具有多级齿轮部13a的链轮13外嵌于旋转力传递筒27，使限制右侧的轴承29B的向轴方向的位置的限位环36与形成于中筒28的槽部28d嵌合，在该槽部28d形成有越向轴承配设部侧直径越扩大的倾斜面28da，然后将限位环36以缩径的状态配设于上述槽部28d。由此，链轮13在以与轴承29B抵接而不向梁托2g的内部侧移动的方式良好地被限位的状态下，外嵌于旋转力传递筒27，因此，能够阻止链条15的相对于各齿轮部13a的变更动作不良那样的不良情况的发生，由此，也能够提高电动自行车1的可靠性。

此外，在本实施方式中，由于在曲柄轴17和链轮13之间的传递人力驱动力的路径，未设有单向离合器等不传递旋转力的机构，因此，优选应用于在后轮的轮毂上配设有通过使踏板反方向旋转而工作的倒制动器(倒刹车)的情况，但不局限于此，也可应用于设有通过设置于手把的制动杆而动作的鼓式制动器等通常的制动器的情况。

另外，在上述实施方式中，作为将来自踏板8的踏力传递到后轮4的驱动力传递体，对使用链条15的情况进行了描述，但不局限于此，也可以使用齿形带来代替链条15。此外，在使用齿形带(驱动力传递齿形带)的情况下，作为输出人力驱动力的人力驱动力输出轮体，可以使用驱动用前齿轮来代替链轮13，作为设置于后轮的轮毂的后部轮体，可以使用后齿轮来代替后链轮14。

产业上的可利用性

本发明可应用于可基于在来自踏板的踏力的人力驱动力上增加由电动机产生的辅助驱动力而进行行驶的各种电动自行车。

Claims (7)

1.一种电动自行车，可在基于来自踏板的踏力的人力驱动力上增加由电动机产生的辅助驱动力而进行行驶，其特征在于，

在与立管的下端部结合的梁托的内部，旋转自如地配设有曲柄轴，并且配设有检测与踏力对应的力的扭矩传感器，

所述曲柄轴分割为在外周侧配设有扭矩传感器的曲柄轴主体和与该曲柄轴主体的一侧连结的曲柄辅助轴而构成，

所述曲柄辅助轴的与曲柄臂的结合部的直径和所述曲柄轴主体的与曲柄臂的结合部的直径形成为比曲柄轴主体的与曲柄辅助轴的连结部的直径大。

2.如权利要求1所述的电动自行车，其特征在于，

所述曲柄轴主体具有粗径部和直径比粗径部细的细径部，

在所述细径部，以一体旋转的状态外装有在外周形成有扭矩传感器的磁致伸缩部的扭矩检测筒，

在细径部的端部结合有所述曲柄辅助轴。

3.如权利要求1或2所述的电动自行车，其特征在于，

所述曲柄轴主体的与所述曲柄辅助轴的结合部附近部位由轴承旋转自如地支承，

在所述轴承和配设于梁托内的中筒之间配设有配线导向部件，

与扭矩传感器连接的扭矩传感器连接配线向侧方通过所述配线导向部件而被取出到梁托的外部。

4.如权利要求3所述的电动自行车，其特征在于，

设有覆盖扭矩传感器连接配线的从梁托伸出到侧方的部位的侧视圆环状的配线帽。

5.如权利要求1～4中任一项所述的电动自行车，其特征在于，

在梁托的内侧配设有在左右两端部内侧配设有旋转自如地支承曲柄轴主体的轴承的金属制的中筒，

所述中筒覆盖扭矩传感器、在外周形成有扭矩传感器的磁致伸缩部的扭矩检测筒、曲柄轴主体的两轴承间的区域。

6.如权利要求2所述的电动自行车，其特征在于，

在所述曲柄轴主体的粗径部，经由粗径轴承部旋转自如地外嵌有旋转力传递筒，

该旋转力传递筒和所述扭矩检测筒以一体旋转的状态连接，

在所述旋转力传递筒，以一体旋转的状态外嵌有具有多级齿轮部的人力驱动力输出轮体。

7.如权利要求6所述的电动自行车，其特征在于，

所述旋转力传递筒经由轴承旋转自如地配设在金属制的中筒，该中筒配设于梁托的内侧，

具有多级齿轮部的人力驱动力输出轮体外嵌于所述旋转力传递筒，

限制所述轴承的向轴方向的位置的限位环嵌合在形成于所述中筒的槽部，

在所述槽部，形成有越向所述轴承配设部侧直径越扩大的倾斜面，

所述限位环以缩径的状态配设于所述槽部。