CN104837722A - 电动自行车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动自行车，能良好地检测作为基于踏力的旋转力的人力驱动力，且可防止曲柄轴损伤或变形。将曲柄轴(17)和扭矩检测筒(34)的卡合部(17Aba、24a)配置于旋转自如地支承曲柄轴(17)的曲柄齿轮侧的第一轴承(29A)和反曲柄齿轮侧的第二轴承(29B)之间的中间部，在曲柄轴(17)中的由第二轴承(29B)支承的部分和卡合部(17Aba、24a)之间的部位外嵌有筒状体(40)。而且，使筒状体(40)抵接于第二轴承(29B)，并利用筒状体(40)限制第二轴承(29B)沿着轴心方向向卡合部(17Aba、24a)侧移动。

Description

电动自行车

技术领域

本发明涉及一种能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电动自行车。

背景技术

公知有如下的电动自行车，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，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检测与踏力(人力驱动力)对应的力的方法，具有：将扭矩传感器配设于曲柄轴附近部位等，并利用扭矩传感器检测从曲柄轴传递到曲柄齿轮(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，不能直接测量踏下踏板的力，与踏力的对应关系降低。

与之相对，当使用通过扭矩传感器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，能够比较良好地测量踏下踏板的力。

这样，在利用扭矩传感器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，在该扭矩检测筒上安装有扭矩传感器(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，如上述，在通过配设于梁托的下方的电动机单元等支承曲柄的构造中，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，必须靠上方配置结合有下管等的梁托，因此，下管也要靠上方配置，在上下骑电动自行车时，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，能够将不适感抑制到较小的程度，或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相同，因此，腿也容易从下管的上方通过。

但是，当在曲柄轴的外周本身配设扭矩传感器的构成零件时，可能不均等地输入来自左侧踏板或右侧踏板的扭矩，并且由于在左侧踏板或右侧踏板上踏下的体重，曲柄轴的端部向下方受到力，因此，除了旋转方向相对于曲柄轴的扭矩以外，可能大幅受到向下方弯曲曲柄轴的力的影响。因此，一般而言，使曲柄轴和配设于该曲柄轴的外周的扭矩检测筒经由锯齿部等卡合部卡合，并在扭矩检测筒的外周配设有扭矩传感器的构成零件。此外，曲柄轴和扭矩检测筒在利用远离曲柄轴的曲柄齿轮的侧的轴承旋转自如地支承的部位的附近(与轴承邻接的部位)卡合。

根据该结构，不是配设于曲柄轴，而是在配设于曲柄轴的外周的扭矩检测筒上配设扭矩传感器的构成零件，因此，与在曲柄轴的外周本身配设扭矩传感器的构成零件的情况相比，难以受到向下方弯曲曲柄轴的力的影响。

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，即使在配设于曲柄轴的外周的扭矩检测筒上配设扭矩传感器的构成零件的情况下，曲柄轴也在轴承的附近部位作用较大的弯曲力矩，因此，在曲柄轴中的较大的弯曲力矩作用的部位的附近部位卡合的扭矩检测筒上也可能受到弯曲力矩的影响。另外，当要在梁托内部配设曲柄轴、人力传递轴及扭矩传感器时，不能根据梁托的直径过于增大曲柄轴的直径，因此，也可能更容易受到弯曲力矩的影响。

另外，由于梁托的内部空间被限制，因此，当使曲柄轴和扭矩检测筒在轴承的附近部位卡合时，在扭矩检测筒上配设该构成零件的扭矩传感器的配线部的连接部位和轴承外周部相互干扰，有时不能顺利取出扭矩传感器的配线部。

作为应对这些问题的方法，如图12所示，考虑将曲柄轴71和扭矩检测筒72的卡合部(锯齿部)73配设于旋转自如地支承曲柄轴71的轴承74、75之间的靠中间部的位置。

根据这样构成，可将配设有扭矩传感器76的构成零件(磁致伸缩部)的扭矩检测筒72和曲柄轴71的卡合部73配设于远离轴承74、75的位置，并可以最小限度地抑制作用于曲柄轴71的弯曲力矩的影响。另外，利用扭矩检测筒72和轴承75之间的空间，可良好地配设扭矩传感器76的配线部77或配线接合部78。

但是，在图12所示的构造中，曲柄轴71为如下构造，即，与扭矩检测筒72或扭矩传感器76一起配设于梁托70的内部，并且从曲柄轴71的单侧(由轴承75支承的侧的端部侧，图12中的曲柄轴71的左侧)将扭矩检测筒72与外周嵌合，并进一步插入轴承75。因此，不能过于增大曲柄轴71、特别是插入曲柄轴71的轴承75的部分71a或在组装时插入扭矩检测筒72的侧的部分71b的直径。

因此，例如，若未可靠地进行轴承75的轴心方向的定位，则在从安装于曲柄轴71的细径侧的曲柄臂79施加向下的较大的力时等，轴承75相对于曲柄轴71向轴心方向移动(滑动)，且作用较大的弯曲力矩的、由曲柄轴71中的轴承75支承的部位(被支承部)71a可能损伤或变形。另外，由曲柄轴71中的轴承75支承的部位(被支承部)71a和形成有锯齿部的卡合部73之间的部分71b为锯齿部的细径部分的直径以下的圆棒形状，因此，对于该部分71b，在从曲柄臂79施加向下的较大的力时等，也可能损伤或变形。

发明内容

本发明是为了解决所述课题而创立的，其目的在于，提供一种电动自行车，在梁托内配设有曲柄轴、扭矩检测筒、扭矩传感器的构造中，能良好地检测作为基于来自踏板的踏力的旋转力的人力驱动力，且可防止曲柄轴损伤或变形。

为了解决所述课题，本发明的电动自行车能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，其特征在于，在与立管的下端部结合的梁托内部配设有曲柄轴和扭矩检测筒，该扭矩检测筒与该曲柄轴卡合而传递人力驱动力并且在外周形成有扭矩传感器的磁致伸缩部，将曲柄轴和扭矩检测筒的卡合部分别配置于旋转自如地支承曲柄轴的曲柄齿轮侧的第一轴承和反曲柄齿轮侧的第二轴承之间的中间部，在曲柄轴中的由所述第二轴承支承的部分和所述卡合部之间的部位形成将筒状体外嵌或形成所述卡合部的锯齿部沿着轴心方向延长的锯齿延长部，并使所述筒状体或所述锯齿延长部与所述第二轴承抵接，利用所述筒状体或所述锯齿延长部，限制所述第二轴承沿着轴心方向向所述卡合部侧移动。

根据该结构，利用筒状体或锯齿延长部位置限制第二轴承，因此，第二轴承不会沿着轴心方向移动。另外，曲柄轴中的由所述第二轴承支承的部分和所述卡合部之间的部位为了使筒状体外嵌或形成锯齿延长部而增加弯曲强度等。

另外，本发明的特征在于，所述曲柄轴分割成将扭矩传感器配设于外周侧的曲柄轴主体和与该曲柄轴主体的单侧连结的曲柄辅助轴而构成，所述曲柄辅助轴中的与曲柄臂的结合部的直径和所述曲柄轴主体中的与曲柄臂的结合部的直径以比曲柄轴主体中的与曲柄辅助轴的连结部的直径大的方式形成。根据该结构，可较粗地形成曲柄辅助轴或曲柄轴主体的与曲柄臂的结合部的直径而可以维持良好的刚性。

另外，本发明的特征在于，在梁托内侧配设有将所述第一轴承和所述第二轴承配设于其左右两端部内侧的金属制的中筒，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、曲柄轴中的两轴承间的区域。

根据该结构，即使在通过立管向梁托内流入雨水等的情况下，利用中筒也可阻止所述雨水流入扭矩传感器的配设部分。另外，利用金属制的中筒还可以防止来自外部的噪音等进入扭矩传感器的信号线。进而，可以对利用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，也可以比较容易且有效地进行向梁托的组装作业等。

另外，本发明的特征在于，在梁托单侧的内周嵌入有辅助筒，在该辅助筒的内周嵌入有中筒的前端部，在辅助筒与中筒之间配设有环状的弹性部件。

根据该结构，即使在形成包含梁托的框架时的精度差的情况下，也可利用弹性部件自动地调整中筒位置，且中筒与扭矩传感器较强地抵接或接触等，可防止对扭矩传感器造成不良影响。另外，即使雨水等通过立管流入梁托内，且进一步通过辅助筒和中筒之间的间隙，雨水等要从中筒的端部侧流入内部的情况下，也可利用弹性部件阻止这种雨水的流入。

根据本发明，在曲柄轴中的由第二轴承支承的部分和卡合部之间外嵌筒状体或形成锯齿延长部，而利用所述筒状体或锯齿延长部限制第二轴承沿着轴心方向向卡合部侧移动，由此，可防止第二轴承沿着轴心方向移动。由此，即使在曲柄轴的端部侧施加向下的较大的力时，也可防止曲柄轴中的由第二轴承承受的部分损伤或变形，从而提高可靠性。另外，曲柄轴中的由第二轴承支承的部分和卡合部之间的部位外嵌筒状体或形成有锯齿延长部，因此，弯曲强度等增加。由此，即使在曲柄轴的端部侧施加向下的较大的力时，也可防止曲柄轴中的由第二轴承支承的部分和卡合部之间的部位损伤或变形，从而提高可靠性。

另外，将曲柄轴分割成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单侧连结的曲柄辅助轴而构成，且将所述曲柄辅助轴中的与曲柄臂的结合部的直径和所述曲柄轴主体中的与曲柄臂的结合部的直径以比曲柄轴主体中的与曲柄辅助轴的连结部的直径大的方式形成，由此，可较粗地形成曲柄辅助轴或曲柄轴主体的与曲柄臂的结合部的直径，作为所述结合部可维持良好的刚性，进而可提高作为电动自行车的可靠性。另外，可以一边较粗地形成曲柄辅助轴和曲柄臂的结合部的直径，一边使用与现有的曲柄轴相同的直径的曲柄轴作为曲柄轴主体，并且使用与现有一样大小或形式的扭矩传感器作为扭矩传感器，因此，作为曲柄轴或扭矩传感器、进而梁托，可以使用紧凑的结构(抑制了巨大化的结构)，并且可以使用现有型的扭矩传感器，因此，可以廉价地抑制制造成本。

另外，在梁托内侧配设有将第一轴承和第二轴承配设于其左右两端部内侧的金属制的中筒，通过利用所述中筒覆盖扭矩传感器、将扭矩传感器的磁致伸缩部形成于外周的扭矩检测筒、曲柄轴中的两轴承间的区域，由此，即使在雨水通过立管流入梁托内的情况下，利用中筒也可阻止所述雨水流入扭矩传感器的配设部分，因此，提高可靠性。另外，利用金属制的中筒，可防止来自外部的噪音等进入扭矩传感器的信号线，由此，还提高可靠性。进而，可以对利用中筒覆盖曲柄轴或扭矩传感器的配设部分的部分进行单元化，因此，还可以比较容易且有效地进行组装作业等。

另外，在梁托单侧的内周嵌入辅助筒，在该辅助筒的内周嵌入中筒的前端部，在辅助筒和中筒之间配设环状的弹性部件，由此，即使在形成包含梁托的框架时的精度差的情况下，也可利用弹性部件自动地调整中筒的位置，且中筒与扭矩传感器较强地抵接或接触等，可防止对扭矩传感器造成不良影响，而提高可靠性。另外，即使雨水等通过立管流入梁托内，且进一步通过辅助筒和中筒之间的间隙，雨水等要从中筒的端部侧流入内部的情况下，也可利用弹性部件阻止这种雨水的流入。

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是同上电动自行车的局部切口侧视图；

图3是同上电动自行车的梁托及曲柄单元的分解立体图；

图4是同上电动自行车的梁托及梁托附近部位的纵剖视图；

图5是同上电动自行车的图4的V－V线向视侧剖视图；

图6是同上电动自行车的图4的VI－VI线向视侧剖视图；

图7是表示同上电动自行车的曲柄轴及筒状体的立体图；

图8是对作用于同上电动自行车的曲柄轴的弯曲力矩进行说明的图；

图9是同上电动自行车的卡合部的主要部分放大图；

图10是本发明其它实施方式的电动自行车的梁托及梁托附近部位的纵剖视图；

图11是本发明其它实施方式的电动自行车的梁托及梁托附近部位的纵剖视图；

图12是现有的电动自行车的梁托及梁托附近部位的纵剖视图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明实施方式的电动自行车进行说明。此外，在以下的说明中，左右方向是指朝向前进方向的状态下的方向。

图1、图2中，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方向的把手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、安装于把手5等且乘车者等可操作的手边操作部(未图示)、以与曲柄7(精确而言为曲柄7及后述的扭矩检测筒24或旋转力传递筒27)一体旋转的方式安装于曲柄7单侧的位置的曲柄齿轮(也称为前链轮或链环)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、挂设于曲柄齿轮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它部位。另外，蓄电池12是蓄电器的一个例子，优选为二次电池，但作为蓄电器的其它例子，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连结的状态而配设。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(人力驱动力)对应的力的扭矩传感器23。此外，图3中，关于曲柄齿轮13，仅表示支承也称为星形轮的曲柄齿轮13的齿轮部13a的部分。

如图4所示，曲柄轴17分割成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的单侧(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中的与左侧的曲柄臂18(18B)的结合部17Ba的直径D1比曲柄轴主体17A中的与曲柄辅助轴17B的连结部(细径部17Ab的一部分)17Ac的直径D2大地形成。另外，曲柄轴主体17A中的与右侧的曲柄臂18(18A)的结合部17Ad的直径D3也比曲柄轴主体17A中的与曲柄辅助轴17B的连结部(细径部17Ab的一部分)17Ac的直径D2大地形成。此外，图4的34是将曲柄臂卡止于曲柄轴17的卡止螺栓，2gc、2gd是将从立管2d侵入的雨水等排出到外部(下方)而形成的孔部。

扭矩检测筒(传感管)24通过由形成于该扭矩检测筒24的一端部内周的齿状的锯齿部构成的卡合部24a、曲柄轴17中的配置于曲柄齿轮侧的第一轴承29A和反曲柄齿轮侧的第二轴承29B之间的靠中间部位置且由形成于曲柄轴主体17A的细径部17Ab的外周的齿状的锯齿部构成的17Aba啮合而卡合，以与曲柄轴17一体旋转的状态外嵌。另外，如图4所示，在曲柄轴17的粗径部17Aa上旋转自如地外嵌有旋转力传递筒27。在旋转力传递筒27的左端部内周，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卡合部(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所示，在扭矩检测筒24的外周部的一部分，形成有其透磁率由于经由曲柄轴17而传递到扭矩检测筒24的踏力的施加而变化的磁致伸缩部23a，并且在距该磁致伸缩部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探察线圈23b。而且，由这些磁致伸缩部23a和探察线圈23b构成探测基于扭矩检测筒24的扭力的踏力的扭矩传感器23。此外，探察线圈23b及保持该探察线圈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，曲柄齿轮13及后链轮14分别由三级变速用齿轮构成，在曲柄齿轮13上安装有大径、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，曲柄齿轮13以与旋转力传递筒27一体旋转的状态而外嵌。此外，在曲柄齿轮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，分别形成有齿状卡合部(锯齿部)13b、27b，通过这些齿状卡合部(锯齿部)13b、27b啮合，旋转力传递筒27的旋转传递到曲柄齿轮13，曲柄齿轮13与旋转力传递筒27一体旋转。

在梁托2的内侧拧入有金属制的中筒28，中筒28从外周侧保持左右的轴承29(29A、29B)。

右侧即配设有曲柄齿轮13的侧(曲柄齿轮侧)的第一轴承29A安装固定于中筒28的右端部内周面和旋转力传递筒27的左端部外周面之间。另外，左侧即在配设有曲柄齿轮13的侧的相反侧配设的侧(反曲柄齿轮侧)的第二轴承29B将其内周部安装于曲柄轴主体17A的细径部17Ab中的与曲柄辅助轴17B的连结部附近部位，且将中筒28中的成为细径的左端部内周安装固定于第二轴承29B的外周部。此外，任意轴承29(29A、29B)均在侧面部具有密封部(图4中省略)，通过轴承29的球部的配设空间等，使水等不能侵入扭矩传感器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形成外螺纹部28a，而与形成于梁托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2gb，螺合安装有接着辅助筒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安装于梁托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中的两轴承29间的区域。另外，该实施方式中，在辅助筒30的内周面形成有环状的槽部，在该槽部中配设有与中筒28的外周面抵接的环状的弹性部件42。此外，也可以代替在辅助筒30中形成槽部，而在中筒28的外周面形成槽部并配设弹性部件42，且使该弹性部件42与辅助筒30的内周面抵接。

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第二轴承29B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口，在该切口部位的、第二轴承29B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口，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(扭矩传感器连接部)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的探察线圈23b及线圈保持体23c以探察线圈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，但在扭矩传感器23的探察线圈23b及线圈保持体23c要与扭矩检测筒24一起旋转的情况下，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的探察线圈23b及线圈保持体23c相对于周方向而被限制位置。

另外，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曲柄齿轮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限制位置的状态下，外嵌于旋转力传递筒27。另外，通过拧入曲柄齿轮13的左端部外周的安装环35，曲柄齿轮13以不向曲柄轴17的轴方向外部侧移动的方式且限制位置的状态而被安装。

如图4所示，曲柄轴17或扭矩传感器23组装到中筒28内而单元化，并将单元化的曲柄单元组装到梁托2g内。

另外，在上述结构的基础上，如图4所示，在曲柄轴17中的由第二轴承29B支承的部分和卡合部17Aba之间的部位外嵌有金属制等具有充分的强度的筒状体40。而且，该筒状体40的一端部(图4中右端部)与扭矩检测筒24的一端部(图4中左端部)抵接，另一端部(图4中左端部)与第二轴承29B的一端面(图4中右端面)抵接。由此，利用筒状体40限制第二轴承29B沿轴心方向向卡合部17Aba侧(曲柄齿轮13侧即图4中右侧)移动。此外，该实施方式中，第二轴承29B的一端面(图4中右端面)与曲柄辅助轴17B的端部(图4中右端部)抵接，而限制第二轴承29B沿轴心方向向反曲柄齿轮13侧(图4中左侧)移动。

根据上述结构，如图4所示，将曲柄轴17和扭矩检测筒24的卡合部(锯齿部)17Aba、24a配设于旋转自如地支承曲柄轴17的轴承29A、29B之间的靠中间部的位置。由此，可将配设有扭矩传感器23的构成零件(磁致伸缩部23a)的扭矩检测筒24和曲柄轴17的卡合部17Aba、24a配设于远离第一轴承29A或第二轴承29B的位置，而可以将作用于曲柄轴17的弯曲力矩的影响抑制到最小限度。即，如图8中概略所示，例如，当对左侧的踏板8施加踏力并施加向下的力时，由于该力，曲柄轴17中的越靠近第二轴承29B的位置，作用越大的弯曲力矩。但是，由于可将扭矩检测筒24和曲柄轴17的卡合部17Aba、24a配设于远离第二轴承29B的位置，因此，可以将作用于曲柄轴17的弯曲力矩的影响抑制到最小限度。另外，同样地，扭矩检测筒24和曲柄轴17的卡合部17Aba、24a配设于远离第二轴承29B的位置，因此，即使在对右侧的踏板8施加踏力且施加向下的力的情况下，也可以将作用于曲柄轴17的弯曲力矩的影响抑制到最小限度。另外，利用扭矩检测筒24和第二轴承29B之间的空间，可良好地配设扭矩传感器连接配线32或扭矩传感器连接侧端子(扭矩传感器连接部)。

而且，根据上述结构，如图4所示，在曲柄轴17中的由第二轴承29B支承的部分和扭矩检测筒24的卡合部17Aba之间外嵌有筒状体40，且利用该筒状体40限制第二轴承29B的位置，因此，第二轴承29B不会沿轴心方向移动。由此，即使由于踏力而向曲柄轴17的端部侧施加向下的较大的力时，也可防止曲柄轴17中的由第二轴承29B承受的部分损伤或变形，从而提高可靠性。

另外，曲柄轴17中的由第二轴承29B支承的部分和卡合部17Aba之间的部位由于外嵌有筒状体40，因此，弯曲强度等增加。由此，即使在对曲柄轴17的端部侧施加向下的较大的力时，也可防止曲柄轴17中的由第二轴承29B支承的部分和卡合部17Aba之间的部位损伤或变形，从而提高可靠性。

另外，上述实施方式中，曲柄轴17中的由第二轴承29B支承的部分和外嵌有筒状体40的部位可以将直径设为相同尺寸而不具有台阶部，因此，还可防止由于弯曲力矩而在台阶部产生应力集中的情况，由此，也可提高可靠性。

此外，如图9中概略所示，也可以在曲柄轴17和扭矩检测筒24卡合的卡合部17Aba、24a的一方或双方形成：在使这两个卡合部17Aba、24a彼此卡合时，为了易于相互嵌入而宽度比卡合部17Aba、24a的宽度细的细幅宽部41a；与该细幅宽部41a相比向两侧倾斜并扩展的倾斜面部41b。据此，可以容易且有效地进行曲柄轴17和扭矩检测筒24的卡合动作(扭矩检测筒24向曲柄轴17的插入动作)。

另外，根据上述结构，由于将曲柄轴17分割成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的单侧连结的曲柄辅助轴17B而构成，且曲柄辅助轴17B中的与曲柄臂18B的结合部的直径D1或曲柄轴主体17A中的与右侧的曲柄臂18(18A)的结合部17Ad的直径D3比曲柄轴主体17A中的与曲柄辅助轴17B的连结部的直径D2大地形成，因此，可使曲柄辅助轴17B或曲柄轴主体17A和曲柄臂18B、18A的结合部的直径变粗，从而可维持良好的刚性。另外，曲柄轴主体17A中的与右侧的曲柄臂18(18A)的结合部17Ad为靠近曲柄轴主体17A的粗径部17Aa的粗细，因此，作为结合部可维持良好的刚性。

另外，由于将曲柄轴17分割成曲柄轴主体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，也可以通过此后将曲柄辅助轴17B与曲柄轴主体17A连结，而无障碍地进行梁托2g内的曲柄轴17或扭矩传感器23的安装作业。

另外，通过将曲柄轴主体17A中的安装扭矩传感器23的部位即细径部17Ab设为与现有的曲柄轴相同的直径，也可以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，可以使用紧凑的结构(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，可以廉价地抑制制造成本。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，制造成本也可能大幅度地增加，但在本构造中，没有这种情况。

另外，在梁托2g的内侧配设将旋转自如地支承曲柄轴主体17A的轴承29(29A、29B)配设于左右两端部内侧的金属制的中筒28，且利用中筒28覆盖扭矩传感器23、扭矩检测筒24、曲柄轴主体17A中的两轴承29(29A、29B)间的区域，由此，即使在雨水通过立管2d而流入梁托2g内的情况下，利用中筒28可阻止雨水流入扭矩传感器23的配设部分，因此，提高可靠性。另外，利用金属制的中筒28可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，也提高可靠性。另外，可以对利用中筒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，也可以比较容易且有效地进行向梁托2g的组装作业等。

另外，上述结构中，在梁托2g单侧(图4中左侧)的内周嵌入辅助筒30，在该辅助筒30的内周嵌入中筒28的前端部，在辅助筒30和中筒之间配设环状的弹性部件42。由此，即使在形成包含梁托9g的框架2时的精度差的情况下，也可利用弹性部件42自动地调整中筒28的位置，且中筒28与扭矩传感器23较强地抵接或接触等，可防止对扭矩传感器23造成不良影响，而提高可靠性。另外，即使雨水等通过立管2d流入梁托2g内，且进一步通过辅助筒30和中筒28之间的间隙，雨水等要从中筒28的端部侧流入内部(例如，第二轴承29B的配设部)的情况下，也可利用弹性部件42阻止这种雨水的流入。

另外，上述结构中，叙述了在曲柄轴17中的由第二轴承29B支承的部分和卡合部17Aba之间的部位外嵌有筒状体40的情况，但不限于此。例如，代替外嵌筒状体40，而如图10所示，将形成曲柄轴17的卡合部17Aba的锯齿部沿着轴心方向(图10中左侧)延长并形成锯齿延长部43。而且，使锯齿延长部43的端部抵接于第二轴承29B。此外，图10中的44是在由锯齿部构成的卡合部17Aba和锯齿延长部43之间嵌入槽的垫片，进行限制，使扭矩检测筒24不向轴心方向移动。

根据该结构，利用锯齿延长部43限制第二轴承29B的位置，第二轴承29B不会沿着轴心方向移动。由此，即使由于踏力而向曲柄轴17的端部侧施加向下的较大的力时，也可防止曲柄轴17中的由第二轴承29B承受的部分损伤或变形，从而提高可靠性。

另外，曲柄轴17中的由第二轴承29B支承的部分和卡合部17Aba之间的部位形成锯齿延长部43，因此，与未形成锯齿延长部43的情况相比，弯曲强度等增加。由此，即使对曲柄轴17的端部侧施加向下的较大的力时，也可防止曲柄轴17中的由第二轴承29B支承的部分和卡合部17Aba之间的部位损伤或变形，从而提高可靠性。

另外，上述实施方式中，均叙述了将曲柄轴17分割成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的单侧连结的曲柄辅助轴17B而构成的情况，但不限于此，如图11所示，即使在曲柄轴17仅为曲柄轴主体17A的情况下，同样也可以在曲柄轴17(曲柄轴17)外嵌筒状体40或形成锯齿延长部43，当然也可以得到与这些筒状体40或锯齿延长部43相关的相同的作用效果。

此外，在本实施方式中，由于在曲柄轴17和曲柄齿轮13之间的传递人力驱动力的路径上，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后退制动器的情况，但不局限于此，也可应用于设有通过设置于把手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的情况进行了叙述，但不限于此，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曲柄齿轮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

本发明可以应用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 (4)

1.一种电动自行车，能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，其特征在于，

在与立管的下端部结合的梁托内部配设有曲柄轴和扭矩检测筒，该扭矩检测筒与该曲柄轴卡合而传递人力驱动力并且在外周形成有扭矩传感器的磁致伸缩部，

将曲柄轴和扭矩检测筒的卡合部分别配置于旋转自如地支承曲柄轴的曲柄齿轮侧的第一轴承和反曲柄齿轮侧的第二轴承之间的中间部，

在曲柄轴中的由所述第二轴承支承的部分和所述卡合部之间的部位形成将筒状体外嵌或形成所述卡合部的锯齿部沿着轴心方向延长的锯齿延长部，并使所述筒状体或所述锯齿延长部与所述第二轴承抵接，

利用所述筒状体或所述锯齿延长部，限制所述第二轴承沿着轴心方向向所述卡合部侧移动。

2.如权利要求1所述的电动自行车，其特征在于，

所述曲柄轴分割成将扭矩传感器配设于外周侧的曲柄轴主体和与该曲柄轴主体的单侧连结的曲柄辅助轴而构成，

所述曲柄辅助轴中的与曲柄臂的结合部的直径和所述曲柄轴主体中的与曲柄臂的结合部的直径以比曲柄轴主体中的与曲柄辅助轴的连结部的直径大的方式形成。

3.如权利要求1或2所述的电动自行车，其特征在于，

在梁托内侧配设有将所述第一轴承和所述第二轴承配设于其左右两端部内侧的金属制的中筒，

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、曲柄轴中的两轴承间的区域。

4.如权利要求3所述的电动自行车，其特征在于，

在梁托单侧的内周嵌入有辅助筒，在该辅助筒的内周嵌入有中筒的前端部，在辅助筒与中筒之间配设有环状的弹性部件。