JP2002331985A - 自転車のトルク検出及び大ギア小型化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造が簡単で製造コストが低く、検出の正確
度が良好で且つリアルタイムであり、クランク軸と大ギ
アの間の回転比を改変でき、応用範囲が更に広く、例え
ば大ギアを小型化することができ造形美化の目的を達成
する、自転車のトルク検出及び大歯車小型化装置の提
供。 【解決手段】 太陽歯車、単向器、遊星歯車装置、及び
検出装置を含み、遊星歯車装置の太陽歯車は自転車のク
ランク軸に結合されてそれと直接連動し、且つクランク
軸の踏み込み動力が太陽歯車、遊星歯車装置及び単向器
の伝播を透過して自転車の大ギアに出力される。また、
太陽歯車と遊星歯車のスイングアームの一側にこの検出
装置が取り付けられている。クランク軸が乗車者の踏み
込みにより回転する時、スイングアームが回転トルクを
発生し、検出装置が該トルク値を検出して駆動モータの
動力出力を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一種の自転車のトル
ク検出及び大歯車小型化装置に係り、特に、電動自転車
の伝動装置に取り付けられ、乗車者が自転車に乗る時の
踏み込み力を検出する自転車のトルク検出装置及び踏み
込み力増速により、大ギアを小型化し、造形美化の変化
を達成する、自転車のトルク検出及び大歯車小型化装
置。

【０００２】

【従来の技術】現在市場に見られる電動自転車（電動ア
シスト自転車）は、自転車に電池、駆動モータ、及び伝
動装置を装着して車輪回転の駆動補助を行う。乗車者が
自転車のペダルを踏み込む時、踏み込み力により車輪を
駆動するほか、モータを駆動して動力を発生し並びに伝
動装置を透過して伝動し自転車の車輪を駆動して回転さ
せ、これにより自転車の自転車をこぐ力を減らし、電動
アシストの目的を達成する。

【０００３】自転車の乗車者は上下の坂道の道路状況或
いは乗車速度の違いにより、駆動モータに異なる動力を
出力させて車輪を駆動する必要があり、このため、各電
動自転車メーカーは踏み込み力センサで乗車者が自転車
をこぐ力を検出し、且つこのセンサの検出した踏み込み
力により駆動モータが出力する動力を制御する。一般に
は、現在周知の踏み込み力検出方式は、以下の方式があ
る。即ち、トルク値を軸向シフト、絶対角シフト、及び
相対角シフトに変換する三種類の方式である。そのうち
相対角シフトは、車速が低い時、連続信号を得ることが
できず、このため極めて採用は少なく、軸向シフトと絶
対角シフトの検出方式にはこの問題はない。

【０００４】伝統的な自転車の大ギアは相当大きく、伝
動チェーンを被覆する時、被覆体積が相当大きく、外観
が悪く、もし踏み込み速度が先に増加させ、さらに伝統
的な大ギアを小さくすれば、外観をよくする目的を達成
できる。

【０００５】図１は米国パテントＮｏ．５，４７４，１
４８を示し、それは絶対角シフト式のトルク検出装置採
用の一例であり、そのトルク検出は、踏み込み力でクラ
ンク軸２８を介して直接単向器４２を駆動し、並びに単
向器４２により動力を遊星歯車装置の遊星アーム４２に
入力し、最後に環状歯車４６で自転車の大ギアに連接し
て動力を出力し、そのうち太陽歯車４５はセンサに連接
されている。一つの遊星歯車系に対しては、等速の状況
下で、環歯車１６、太陽歯車４６と遊星アーム４４のト
ルク比は一つの固定値とされ、ゆえに踏み込み力が大き
くなれば、遊星アーム４４への入力トルクも大きくな
り、こうして太陽歯車４５のトルク値が固定比率を以て
増大され、太陽歯車４５が一つの弾性体に連接される
時、太陽歯車４５のトルク値が変換されて弾性体の絶対
角シフトとされ、即ち、この絶対角シフトが踏み込み力
に正比例し、ゆえにこれにより駆動モータの動力出力を
制御する。しかし、このような周知の技術は複数組の遊
星歯車とかさば歯車等複雑な部品の使用を必要とし、構
造が複雑であるだけでなく、部品製造コストと組立コス
トも相対的に高い。並びに、米国パテントＮｏ．５，４
７４，１４８の駆動モータも環状歯車４６を経由して動
力を大ギアに出力することにより車輪を駆動するため、
駆動モータが動力出力時に、太陽歯車４５のトルク値に
影響する。即ち、乗車者の踏み込み力の太陽歯車のトル
ク値に対する影響をまず克服する必要がり、それにより
駆動モータが続けて動力を出力でき、ゆえに動力出力
上、比較的遅鈍であり、リアルタイムに乗車者の動力に
対する要求に反応することができなかった。このほか、
この周知の技術は、遊星アーム４４が回転して環状歯車
４６を駆動することにより車輪に伝動するが、この機構
の減速は比較的大きく、且つ米国パテントＮｏ．５，４
７４，１４８もこの機構を利用して駆動モータの回転速
度の減速作業を行う。しかし、乗車者が駆動モータを使
用して動力出力を行わない時、例えば電池に電力がなく
なった時、乗車者はさらに何回もクランク軸２８を踏み
込まねば車輪を駆動できず、不便を形成した。

【０００６】また、絶対角シフト式のトルク検出装置の
従来の技術があり、それは複数組の差動かさば歯車装置
の結合伝動により、駆動モータの動力伝送と踏み込み力
検出を行う。その欠点は、複数組の差動かさば歯車装置
の使用がコストを引き上げるほか、さらにそのクランク
軸は、単向かさばラチェットホイールが直接大ギアを駆
動することにより駆動モータに出力動力がない時、その
クランク軸と大ギアが１対１の速度で同期回転し、運用
上、弾性がなかった。

【０００７】また、軸方向シフト式のトルク検出装置の
従来の技術は、そのトルク検出方式が踏み込み力をクラ
ンク軸を介して一つのスクリューロッドに伝えてそれを
回転させる時、スクリューロッドがナットの方向に軸方
向に沿って移動し、並びにスクリューロッドとナットの
間のバネを圧縮し、最後にナットが単向器により動力を
大ギアに出力し、これによりバネの弾性係数の大きさに
より、踏み込み値とスクリューロッド軸方向シフト量間
の比例を決定し、ゆえにただ検出器によりスクリューロ
ッドの軸方向シフト量を測定すれば踏み込み力の値を知
ることができる。このような周知の技術の欠点は、即ち
スクリューロッドとナットの組合せが比較的容易で外界
の異物或いはそれ自身の部品運転により発生する砕片の
干渉であり、厳重な時にはスクリューロッドとナットの
間にひっかかり、このために踏み込み力の検出が不正確
となった。このほか、駆動モータに出力動力がない時、
そのクランク軸と大ギアも１対１の速度で同期回転し、
運用上、弾性がなかった。

【０００８】さらに、別の、軸方向シフト式のトルク検
出装置の従来の技術があり、そのトルク検出方式は、踏
み込み力でクランク軸を介してトルクロッドを駆動し、
トルクロッド間の斜面構造によりトルクロッドの軸方向
シフトを形成し、このシフトを一つのてこ棒で増幅し、
これにより、てこ棒の増幅した軸方向シフト量により、
踏み込み力値を得る。この周知の技術は構造が複雑で製
造コストが高いだけでなく、同様に前述の自身の部品運
転が発生する砕片が検出正確度に干渉しやすく、クラン
ク軸と大ギアも僅かに１対１の速度で同期回転するだけ
であるという欠点を有していた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主要な目的
は、一種の自転車のトルク検出及び大歯車小型化装置を
提供することにあり、それは、構造が簡単で製造コスト
が低く、乗車者の踏み込み力検出が正確で且つ部品砕屑
の影響を受けにくく、且つ乗車者が踏むクランク軸の回
転速度が大ギアの回転速度と異なり、設計運用の弾性を
増進し、これにより従来の技術の数々の欠点を克服し、
且つ大ギアの小型化により自転車の外観をよくする装置
であるものとする。

【００１０】本発明のもう一つの目的は、一種の自転車
のトルク検出及び大歯車小型化装置を提供することにあ
り、遊星式歯車系のスイングアームにより乗車者の踏み
込み力のトルクを伝播し、並びに一つの検出装置により
スイングアームの絶対角シフト量を検出し、これにより
駆動装置の出力動力を制御して車輪回転を駆動し、構造
が簡単で、生産コストが低く、踏み込み力検出が正確
で、且つ駆動装置の動力出力がリアルタイムに乗車者の
踏み込み力の大きさに正確に反応し、及び自転車の大ギ
アの小型化により造形美化の目的を達成する装置とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、自転
車の伝動装置に取り付けられ、該伝動装置が少なくと
も、クランク軸、大ギア及び変速歯車装置を含み、クラ
ンク軸の回転により駆動装置の動力出力を制御し、伝動
装置の伝動を透過して該駆動装置の動力出力で大ギアを
駆動回転させる、自転車のトルク検出及び大ギア小型化
装置において、クランク軸に固定されてそれと連動し回
転する太陽歯車と、少なくとも一つのスイングアームと
第１遊星歯車を具え、スイングアームが回転可能な方式
でクランク軸に枢設され、第１遊星歯車がスイングアー
ムに枢設されて太陽歯車に連動し、クランク軸の回転に
より第１遊星歯車を回転させ、並びにスイングアームに
太陽歯車と同じ回転方向の回転トルクを発生させる遊星
歯車装置と、スイングアームの一側に結合され、スイン
グアームの回転トルクを検出して並びに感応信号を発生
して駆動装置の動力出力制御に供する検出装置と、を具
えたことを特徴とする、自転車のトルク検出及び大ギア
小型化装置としている。請求項２の発明は、前記大ギア
に連結され且つ単向伝動を行う単向器と第２遊星歯車と
され、遊星歯車装置に設置され且つ第１遊星歯車に連動
し、単向器に連動し、該単向器の単向伝動方向が第２遊
星歯車に大ギアを駆動させ回転させるが、大ギアが第２
遊星歯車を駆動不能とされた、上記第２遊星歯車と、を
具えたことを特徴とする、請求項１に記載の自転車のト
ルク検出及び大ギア小型化装置としている。請求項３の
発明は、前記単向器が単向ラチェット機構とされ、前記
変速歯車装置が単向器の伝動を透過して大ギアに伝動
し、並びに変速歯車装置が単向器の伝動を透過して大ギ
アを駆動するが、大ギアは変速歯車装置を駆動不能であ
ることを特徴とする、請求項２に記載の自転車のトルク
検出及び大ギア小型化装置としている。請求項４の発明
は、前記変速歯車装置が若干の多級歯車を噛み合わせて
組成された減速歯車装置とされたことを特徴とする、請
求項２に記載の自転車のトルク検出及び大ギア小型化装
置としている。請求項５の発明は、前記自転車のトルク
検出及び大ギア小型化装置が更に、中間歯車と環状歯車
を具え、該中間歯車が第２遊星歯車に噛み合い、環状歯
車が中間歯車と単向器に噛み合うことを特徴とする、請
求項２に記載の自転車のトルク検出及び大ギア小型化装
置としている。請求項６の発明は、前記検出装置が一つ
の当接柱と一つの応力センサを具え、該当接柱の一端が
スイングアームに当接し、もう一端に応力センサが結合
され、当接柱がスイングアームの回転トルクを応力セン
サに提供することを特徴とする、請求項１に記載の自転
車のトルク検出及び大ギア小型化装置としている。請求
項７の発明は、前記検出装置が更に回復手段と当接ブロ
ックを具え、該当接ブロックがスイングアームに当接
し、回復手段が当接柱に結合されて弾力を提供して当接
柱が外力を受けない状態の時、所定の位置を維持させる
ことを特徴とする、請求項６に記載の自転車のトルク検
出及び大ギア小型化装置としている。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の自転車のトルク検出と大
ギア小型化装置の特徴の一つは、自転車の伝動装置内に
一つの遊星歯車装置が設置され、該遊星歯車装置の太陽
歯車が自転車のクランク軸に結合されてそれと直接連動
し、且つクランク軸の踏み込み動力が太陽歯車と遊星歯
車の伝播を透過して自転車の大ギアに出力される。ま
た、遊星歯車装置のスイングアーム（太陽歯車と遊星歯
車を枢設する連接アーム）の一側に応力センサが設けら
れている。クランク軸が乗車者の踏み込み力により回転
する時、スイングアームが回転トルクを発生し、応力セ
ンサがこのトルク値を検出して駆動モータの動力出力を
制御する。本発明は僅かに単級遊星歯車装置を採用し、
伝動とトルク検出の機能を達成し、ゆえに部品構造が簡
単で製造コストが低く、且つ鉄屑或いは異物の影響が検
出の正確度に影響することを防止する。並びに本発明は
太陽歯車（また即ちクランク軸）回転の接線分力でスイ
ングアームに回転トルクを発生させる検出方式であり、
ただ乗車者がクランク軸を踏み込めば、即刻駆動モータ
の動力出力を獲得でき、従来の技術に較べてさらに直接
に即時且つ正確なモータ動力要求を得ることができる。
このほか、本発明のクランク軸は自転車の大ギアを直接
連動させず、太陽歯車と遊星歯車の噛み合わせを介した
伝動によりクランク軸動力を大ギアに出力する。ゆえ
に、駆動モータに動力出力がない時、クランク軸と大ギ
アの間の回転比は必ずしも１対１の関係でなく、太陽歯
車と遊星歯車の間の歯数比により決定され、ゆえに異な
る回転速比の自転車を設計でき、これにより本発明の応
用範囲は広範となる。

【００１３】

【実施例】図２及び図３は、本発明の自転車のトルク検
出装置の一つの好ましい実施例を示す。そのうち、図２
は本発明の自転車のトルク検出装置の好ましい実施例表
示図、図３は図２中のＡ−Ａ断面図である。

【００１４】本発明の自転車のトルク検出装置８は、自
転車の伝動装置７に結合され、該伝動装置７は、少なく
ともクランク軸７１、大ギア７２及び変速歯車装置７３
を具えている。該クランク軸７１の回転により駆動装置
６の動力出力を制御し、該駆動装置６の動力出力は伝動
装置７の伝動により大ギア７２を駆動し回転させる。本
発明の好ましい実施例では、該駆動装置６は電動駆動モ
ータとされる。該変速歯車装置７３は若干の多級歯車７
３１、７３２が噛み合わされ構成する一つの減速歯車装
置とされ、その減速比は駆動装置６（駆動モータ）の動
力出力パワーと回転速度により、異なる級数或いは異な
る組合せ歯数の多級歯車７３１、７３２とされ、これに
より大ギア７２の回転速度とトルクの設計が、乗車者が
実際に自転車に乗る時の要求を達成するものとされる。
本発明中で述べられる自転車の詳細な構造、その伝動装
置７の設置位置、駆動装置６（電動駆動モータ）及びそ
の電源と制御回路、大ギア７２とチェーン或いは車輪等
の伝動機構、及びクランク軸７１とペダルの詳細な構造
などの部品機構或いは装置は、いずれも周知の技術であ
り、且つ本発明の請求範囲の技術特徴ではないため、こ
こではその詳細な構成と作動方式については説明しな
い。関係資料は本明細書の周知の技術の内容を参照され
たい。

【００１５】本発明の特徴は、該自転車のトルク検出装
置８及びそのクランク軸７１と多級歯車７３２間の連接
関係と作動方式にある。該自転車のトルク検出装置８
は、太陽歯車８１、単向器８２、遊星歯車装置８３、中
間歯車８４、環状歯車８５、及び検出装置８６を含む。

【００１６】該自転車のトルク検出装置８の太陽歯車８
１はクランク軸７１に固定され並びに直接連動し同期回
転する。該遊星歯車装置８３は少なくとも一つのスイン
グアーム８３２、第１遊星歯車８３１、及び第２遊星歯
車８３３を含む。スイングアーム８３２は回転可能な方
式でクランク軸７１に枢設され、第１遊星歯車８３１は
スイングアーム８３２に枢設され且つ太陽歯車８１と噛
み合っている。クランク軸７１の回転により第１遊星歯
車８３１が駆動され回転し、且つ太陽歯車８１が回転す
る時の接線分力がスイングアーム８３２に太陽歯車８１
と同じ方向の回転トルクを発生させる。検出装置８６は
スイングアーム８３２の一側に結合され（スイングアー
ムの回転方向の該側が好ましい）、該スイングアーム８
３２の回転トルクを検出し並びに感応信号を発生して駆
動装置６の動力出力の制御に供する。

【００１７】第２遊星歯車８３３は遊星歯車装置８３に
設置され、且つ第１遊星歯車８３１と同軸結合され且つ
同期に回転する。第２遊星歯車８３３は中間歯車８４に
噛み合わされ、環状歯車８５が中間歯車８４と単向器８
２に共に噛み合い伝動し、これにより第２遊星歯車８３
３が単向器８２に伝動する。そのうち単向器８２は単向
ラチェット機構とされるのが好ましく、それは一つの軸
スリーブ８７により大ギア７２に結合されてそれと同期
に回転し、ここに記載の単向器８２は周知の技術である
ため詳細な構造の説明は省略する。並びに、該単向器８
２の単向伝動方向が、第２遊星歯車８３３に大ギア７２
を駆動させ回転させるが、しかし大ギア７２は第２遊星
歯車８３３を駆動して回転させることができない（空転
させうる）。本発明のクランク軸７１は並びに直接自転
車の大ギア７２に伝動せず、太陽歯車８１と第１遊星歯
車８３１、第２遊星歯車８３３の噛み合わせ伝動を透過
してクランク軸７１の出力する動力を大ギア７２に与え
る。ゆえに、駆動モータ６に動力の出力がない時（例え
ば乗車者が自転車を一般の自転車として乗車使用したい
か、或いは電池が切れて駆動装置６動力の出力が不足す
る時、クランク軸７１と大ギア７２の間の回転速度比が
太陽歯車８１と第１遊星歯車８３１、第２遊星歯車８３
３及び中間歯車８４の間の歯数比により決定される。も
し自転車メーカーが一般の平地乗車者（例えば都会区域
の消費者）に対して軽快な自転車を設計する時、業者は
ただクランク軸７１と大ギア７２の間の回転比を一つの
値より小さくし、これにより乗車者がクランク軸７１を
踏み込んで一周させることにより、大ギア７２を数周回
転させる効果を得られ、これにより自転車の無動力出力
時にも快速運転できるようにし、且つ完全にその他の伝
動装置７の減速比或いは駆動モータの出力パワーを変更
する必要がない。業者が一般の路面状況の高低起伏に使
用する乗車者（例えば丘陵地の消費者）に対して軽快に
乗れる自転車を設計する時、クランク軸７１と大ギア７
２の間の回転比を一より大きくし、この時、乗車者は数
周踏み込むことで大ギア７２を一周回転させることがで
き、乗車者が省力でき坂道に適合し、完全にその他の伝
動装置の機構或いは減速比の設計を変更する必要がな
い。

【００１８】そのうち、該変速歯車装置７３の一つの多
級歯車７３２は単向器８２と噛み合い伝動し、変速歯車
装置７３も単向器８２の伝動を透過して大ギア７２に伝
動し、並びに変速歯車装置７３が単向器８２の伝動を透
過して大ギア７２を回転させる。しかし、大ギア７２は
変速歯車装置７３を駆動することができず、さらにクラ
ンク軸７１を回転させることができない（空転させう
る）。このため駆動装置６の出力動力が大ギア７２を回
転させる時も、完全にスイングアーム８３２のトルク値
に影響を与えず、ゆえに、一旦乗車者がさらに大きな動
力を必要とする時は、ただ少し力を入れてクランク軸７
１を回転させれば、トルク検出装置８６が即刻このトル
ク値の変化を検出して即刻駆動装置を制御してさらに大
きな動力を出力させ、トルクの検出が直接、即時、且つ
正確で、完全に従来の技術のトルク検出がまず駆動装置
の出力動力の影響を克服せねばならなかった欠点を克服
している。

【００１９】本実施例では、該検出装置８６は当接柱８
６１、応力センサ８６２、回復手段８６３、及び当接ブ
ロック８８を含む。該当接柱８６１の一端はスイングア
ーム８３２の回転方向にある側辺に当接し、当接柱８６
１のもう一端は応力センサ８６２に結合され、当接柱８
６１がスイングアーム８３２の回転の絶対角シフト量を
線形シフト量に変換し、スイングアーム８３２の回転ト
ルクを応力センサ８６２に伝送し、応力センサ８６２が
検出したトルク値（或いはひずみ量の形成する電位差）
により感応信号を発生し、駆動装置６の動力出力を制御
する。当接ブロック８８はスイングアーム８３２の回転
方向と反対の側辺にあってそれを位置決めし、回復手段
８６３（圧縮バネとされるのが好ましい）が当接柱８６
１に結合され、弾力を提供して当接柱８６１が外力を受
けない状態で（乗車者が踏み込まない時）、スイングア
ーム８３２をもとの位置に押し戻す。

【００２０】当然、本発明の自転車のトルク検出装置８
と伝動装置７の適宜位置には若干の軸受７４ａ、７４
ｂ、７４ｃ、７４ｄ、７４ｅが設けられ、若干の隣接す
る部品間での相対滑動或いは回転を可能としている。軸
受７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ、７４ｅの構造と設
置位置は本発明の技術の特徴ではなく、且つ伝動機構に
習熟する者であれば設計を熟知しているため、ここでは
説明を省略する。

【００２１】

【発明の効果】本発明は僅かに単級遊星歯車装置８３を
採用して伝動とトルク検出の機能を達成し、ゆえに使用
部品数量が比較的少なく、構造が比較的簡単で、製造コ
ストが低く、且つスクリューロッドやナットを使用する
従来の技術と較べると、鉄屑或いは異物が検出正確度に
影響を与える問題がない。且つ本発明の太陽歯車８１
（即ちクランク軸７１）回転の接線分力でスイングアー
ム８３２に回転を発生させるトルク検出方式は、乗車者
がクランク軸７１を踏み込みさえすれば、即刻駆動モー
タに動力出力させられ、従来の技術に較べて、更に直接
的であり、即時に且つ正確なモータ動力要求を達成でき
る。このほか、本発明のクランク軸７１は直接大ギア７
２を駆動せず、太陽歯車８１、第１遊星歯車８３１、第
２遊星歯車８３３と中間歯車８４の噛み合わせ伝動を介
してクランク軸７１の動力を大ギア７２に伝達する。ゆ
えに駆動モータが無動力出力の時、クランク軸７１と大
ギア７２の間の回転比が必ずしも１対１の関係でなく、
太陽歯車８１と遊星歯車の歯数比により決定され、ゆえ
に、異なる回転速比の自転車を設計でき、これにより本
発明の応用範囲が広範となる。また、本発明は踏み込み
速度が先に増加するため、伝統的な大ギアを小さくする
ことができ、さらに造形美化の目的を達成でき、伝統的
な自転車の大ギアが相当に大きく、伝動チェーン被覆時
に被覆体積が大き過ぎ、外観が悪くなる欠点を解決す
る。

【００２２】以上の実施例は本発明の説明するために提
示したものであり、本発明の請求範囲を限定するもので
はなく、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変
は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】周知の自転車のトルク検出装置の構造表示図で
ある。

【図２】本発明の自転車のトルク検出装置の好ましい一
つの実施例の構造表示図である。

【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

２８ クランク軸 ４２ 単向器 ４４ 遊星アーム ４５ 太陽歯車 ４６ 環状歯車 ６ 駆動装置 ７ 伝動装置 ７１ クランク軸 ７２ 大ギア ７３ 変速歯車装置 ７３１、７３２ 多級歯
車 ７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ、７４ｅ 軸受 ８ 自転車のトルク検出装置 ８１ 太陽歯車 ８２ 単向器 ８３ 遊星歯車装置 ８３１ 第１遊星歯車装
置 ８３２ スイングアーム ８３３ 第２遊星歯車装
置 ８４ 中間歯車 ８５ 環状歯車 ８６ 検出装置 ８６１ 当接柱 ８６２ 応力センサ ８６３ 回復手段 ８７ 軸スリーブ ８８ 当接ブロック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 呉 慶輝 台湾新竹市東光路42巷41號 (72)発明者 劉 慶文 台湾彰化縣彰化市成功里７鄰南瑶路152號 (72)発明者 強 忠▲びょう▼ 台湾台北縣林口郷文化二路一段20巷33號４ 樓 (72)発明者 嚴 正忠 台湾新竹市國華街66巷２號３樓 Ｆターム(参考） 3J028 EA25 EB04 EB63 EB64 FB04 FC12 FC24 FC63 GA19 HC05

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自転車の伝動装置に取り付けられ、該伝
   動装置が少なくとも、クランク軸、大ギア及び変速歯車
   装置を含み、クランク軸の回転により駆動装置の動力出
   力を制御し、伝動装置の伝動を透過して該駆動装置の動
   力出力で大ギアを駆動回転させる、自転車のトルク検出
   及び大ギア小型化装置において、 クランク軸に固定されてそれと連動し回転する太陽歯車
   と、 少なくとも一つのスイングアームと第１遊星歯車を具
   え、スイングアームが回転可能な方式でクランク軸に枢
   設され、第１遊星歯車がスイングアームに枢設されて太
   陽歯車に連動し、クランク軸の回転により第１遊星歯車
   を回転させ、並びにスイングアームに太陽歯車と同じ回
   転方向の回転トルクを発生させる遊星歯車装置と、 スイングアームの一側に結合され、スイングアームの回
   転トルクを検出して並びに感応信号を発生して駆動装置
   の動力出力制御に供する検出装置と、 を具えたことを特徴とする、自転車のトルク検出及び大
   ギア小型化装置。
2. 【請求項２】 前記大ギアに連結され且つ単向伝動を行
   う単向器と 第２遊星歯車とされ、遊星歯車装置に設置され且つ第１
   遊星歯車に連動し、単向器に連動し、該単向器の単向伝
   動方向が第２遊星歯車に大ギアを駆動させ回転させる
   が、大ギアが第２遊星歯車を駆動不能とされた、上記第
   ２遊星歯車と、 を具えたことを特徴とする、請求項１に記載の自転車の
   トルク検出及び大ギア小型化装置。
3. 【請求項３】 前記単向器が単向ラチェット機構とさ
   れ、前記変速歯車装置が単向器の伝動を透過して大ギア
   に伝動し、並びに変速歯車装置が単向器の伝動を透過し
   て大ギアを駆動するが、大ギアは変速歯車装置を駆動不
   能であることを特徴とする、請求項２に記載の自転車の
   トルク検出及び大ギア小型化装置。
4. 【請求項４】 前記変速歯車装置が若干の多級歯車を噛
   み合わせて組成された減速歯車装置とされたことを特徴
   とする、請求項２に記載の自転車のトルク検出及び大ギ
   ア小型化装置。
5. 【請求項５】 前記自転車のトルク検出及び大ギア小型
   化装置が更に、中間歯車と環状歯車を具え、該中間歯車
   が第２遊星歯車に噛み合い、環状歯車が中間歯車と単向
   器に噛み合うことを特徴とする、請求項２に記載の自転
   車のトルク検出及び大ギア小型化装置。
6. 【請求項６】 前記検出装置が一つの当接柱と一つの応
   力センサを具え、該当接柱の一端がスイングアームに当
   接し、もう一端に応力センサが結合され、当接柱がスイ
   ングアームの回転トルクを応力センサに提供することを
   特徴とする、請求項１に記載の自転車のトルク検出及び
   大ギア小型化装置。
7. 【請求項７】 前記検出装置が更に回復手段と当接ブロ
   ックを具え、該当接ブロックがスイングアームに当接
   し、回復手段が当接柱に結合されて弾力を提供して当接
   柱が外力を受けない状態の時、所定の位置を維持させる
   ことを特徴とする、請求項６に記載の自転車のトルク検
   出及び大ギア小型化装置。