JP2004099019A - Power-assisted bicycle - Google Patents

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Masabumi Minami
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Masaru Kumagai
熊谷 勝
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide power assisted bicycle capable of generating assist force corresponding to pedal stepping force, reducing wearing and detecting pedal stepping force by a miniaturized and simple detection means. <P>SOLUTION: An output rotor 12 fixed to a chain driving sprocket 6 is rotatably arranged relatively to a crank shaft 10 in which pedal stepping force is input, and a twist coil spring 17 connected to the crank shaft 10 at one end and connected to the output rotor 12 at the other end is fitted to the outer periphery of the crank shaft 10. A lift member 22 is provided rotatably integral with the crank shaft 10 and movable axially, and a pin 12d fixed to the output rotor 12 is engaged with the cam face 22d of the lift member 22, and the relative rotational difference between the crank shaft 10 and the output rotor 12 is converted into the axial movement of the lift member 22. The axial moving quantity of the lift member 22 according to pedal stepping force is detected by a pedal stepping force detecting sensor 23 to assist pedal stepping force by driving an electric motor 8. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電動アシスト自転車、特にペダル踏力に見合ったアシスト力を発生する自転車に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】特開平11−248566号公報
【特許文献2】特開2001−151184号公報
【特許文献3】特開平8−156870号公報
【特許文献4】特開平9−193875号公報
近年、人力によるペダル踏力を電動モータでアシストすることで、坂道でも軽快に走行できる電動アシスト自転車が注目されている。この電動アシスト自転車は、クランク軸に入力されるペダル踏力に応じてアシスト力を発生する電動モータを具備し、このアシスト力と踏力とを合成して駆動輪へ伝達するものである。
【0003】
従来の電動アシスト自転車として、クランク軸に連結された駆動側カムとチェーン駆動用スプロケットに連結された従動側カムとを用い、駆動側カムに対して従動側カムを圧縮バネで押し付けるとともに、従動側カムの軸方向変位量によってペダル踏力を検出し、この踏力に応じてアシスト力を制御するものが、特許文献1,2で提案されている。
【0004】
しかし、この場合には、アシスト制御が駆動側カムと従動側カムとの間の摩擦力という不安定要素によって左右されるため、ペダル踏力に見合ったアシスト力に制御しにくいという問題がある。すなわち、ペダル踏力が大きくなると、駆動側カムと従動側カムとの間に働く摩擦力に打ち勝って両方のカムの間にすべりが発生し、従動側カムが軸方向に変位してアシスト力が働く。しかし、両方のカムの間にすべりが発生するときのペダル踏力は一定していないため、同じペダル踏力でもある時はアシスト力が働き、ある時は働かないといった現象を引き起こす。また、駆動側カムと従動側カムとの間で所定のペダル踏力を伝達するには、バネ圧を大きくしたり、カム面の傾斜角度を大きくする必要があるが、これではカム面の摩耗が激しくなり、寿命を損なうという問題がある。さらに、バネ圧を大きくする関係上、装置が大型になるという問題もある。
【0005】
一方、別の形式の電動アシスト自転車として、入力側部材と出力側部材との間にねじりコイルバネを連結し、ねじりコイルバネを介してペダル踏力を出力側部材に伝達するとともに、入力側部材と出力側部材との相対回転差によって踏力を検出するものが、特許文献3,4によって知られている。この場合には、ねじりコイルバネがペダル踏力に比例してねじられるので、ペダル踏力に見合ったアシスト力に制御しやすく、摩耗の問題も少ない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この方式では、踏力検出装置が複雑かつ大型になり、小型・軽量化が求められる自転車には搭載しにくいという問題がある。
例えば、特許文献3の場合には、入力側部材と出力側部材とに所定の位相差をもつ透光穴を設け、入力側部材と出力側部材を挟んで両側に発光素子と受光素子とを配置し、踏力が所定以上になった時に透光穴を介して発光素子の光が受光素子に到達し、電動モータを駆動するようにしている。しかし、入力側部材と出力側部材とは回転しているので、透光穴を通る光は点滅光となり、誤作動の原因になりやすく、また入力側部材と出力側部材とを所定の直径を持つ円板で構成する必要があるため、踏力検出装置が大型になる欠点がある。
【0007】
一方、特許文献4の場合には、入力側部材と出力側部材の回転差を検出するために、差動歯車機構を用いており、構造が複雑で大型になるとともに、差動歯車機構の出力軸の回転角をポテンショメータなどのセンサで検出しているため、検出回路が複雑になるという欠点がある。通常の電動アシスト自転車では、ペダル踏力を連続的に検出する必要はなく、少なくとも一定値以上か以下かの2段階検出、あるいはそれ以上の複数段階検出で十分である。ポテンショメータのような連続的な回転角の検出装置は、過剰設備になり、コスト上昇を招く結果となる。
【0008】
そこで、本発明の目的は、ペダル踏力に見合ったアシスト力を発生することができるとともに、摩耗を低減し、ペダル踏力を小型で簡易な検出手段で検出できる電動アシスト自転車を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、クランク軸に入力されるペダル踏力に応じてアシスト力を発生する電動モータを具備し、上記アシスト力と踏力とを合成して駆動輪へ伝達する電動アシスト自転車において、上記クランク軸に対して相対回転可能に配置され、チェーン駆動用スプロケットに固定された出力回転体と、上記クランク軸の外周に挿通され、一端がクランク軸に連結され、他端が出力回転体に連結されたねじりコイルバネと、上記クランク軸および出力回転体の一方に対して一体回転可能で、かつ軸方向に移動可能に設けられ、軸方向に対して所定の傾斜角をもつカム面が形成されたリフト部材と、上記クランク軸および出力回転体の他方に固定され、リフト部材のカム面に接触してクランク軸と出力回転体との相対回転差をリフト部材の軸方向移動に変換する変換部材と、上記リフト部材の軸方向移動量に応じてペダル踏力を検出する踏力検出手段と、を備えたことを特徴とする電動アシスト自転車を提供する。
【0010】
クランク軸に入力されたペダル踏力は、ねじりコイルバネによって出力回転体に伝達され、さらにチェーン駆動用スプロケットからチェーンを介して後輪(駆動輪)へと伝達される。後輪の負荷が大きいとき、クランク軸と出力回転体との間に相対回転差が生じるので、その回転差に応じてねじりコイルバネが捩じられる。クランク軸と出力回転体との間の相対回転差は、カム面と変換部材との作用によって、リフト部材の軸方向変位へ変換される。リフト部材の軸方向移動量を踏力検出手段で検出することによって、電動モータのアシスト力を発生させることができる。ねじりコイルバネはペダル踏力に比例して捩じられ、リフト部材はねじりコイルバネの捩れ量に応じて軸方向に移動するので、リフト部材の軸方向移動量によってペダル踏力を正確に検出でき、ペダル踏力に見合ったアシスト力に制御できる。
本発明の場合、ペダル踏力は、クランク軸〜ねじりコイルバネ〜出力回転体〜スプロケットへ伝達され、リフト部材にはトルクが伝わらない。つまり、アシスト量を制御するためのリフト部材にはペダル踏力が全く作用しない。そのため、リフト部材のカム面とカム面に係合している変換部材との摩耗は無視できる。
また、リフト部材は回転しながら軸方向へ移動するが、踏力検出手段はリフト部材の軸方向移動のみを検出すればよいので、出力信号が安定し、誤作動が少ない。しかも、ギヤ機構のような複雑な検出機構を必要とせず、小型に構成できる。
【0011】
請求項2のように、ねじりコイルバネの周囲を円筒状のリフト部材で覆うように構成するのがよい。
すなわち、リフト部材がねじりコイルバネの周囲を覆うことで、ねじりコイルバネとクランク軸または出力回転体との連結が外れたり、万一ねじりコイルバネが破損しても、ねじりコイルバネがばらけるのを防止でき、他の部品に悪影響を及ぼすのを防止できる。
【0012】
請求項3のように、ねじりコイルバネを、クランク軸に入力されるペダル踏力が増大するにつれて巻き数が増加する方向に取り付けてもよいし、請求項4のように、クランク軸に入力されるペダル踏力が増大するにつれて巻き数が減少する方向に取り付けてもよい。
ねじりコイルバネの取付方向を、ペダル踏力が増大するにつれて巻き数が増加する方向に取り付けた場合には、ペダル踏力が増大するにつれてねじりコイルバネの外径寸法が減少するので、収納スペースを小さくできるという利点があり、請求項2のようにその周囲をリフト部材で覆った場合に、ねじりコイルバネがリフト部材と干渉するのを防止できる。
一方、ペダル踏力が増大するにつれて巻き数が減少する方向に取り付けた場合には、ねじりコイルバネの端部に引掛部を形成する必要がなく、端面を出力回転体やばね受け具に当接させるだけでよく、加工が容易であり、軸方向寸法を短縮できるという利点がある。
【0013】
請求項5のように、クランク軸と出力回転体との間に、上記変換部材がカム面に接触可能な回転角度範囲以下の所定角度範囲だけ出力回転体をクランク軸に対して相対回転可能とする角度制限部を設けるのがよい。
ねじりコイルバネによってクランク軸と出力回転体との相対回転差を制限してもよいが、両者の相対回転差が大きくなり過ぎると、ペダルを踏み込んだとき、空ストローク領域が長くなるので、ペダル踏力がチェーンに直接伝達されず、違和感を伴う可能性がある。
そこで、クランク軸と出力回転体との相対回転差を制限する角度制限部を設けておくことで、違和感を低減することができる。また、角度制限部を設けることで、リフト部材の軸方向移動量も制限されるので、踏力検出手段との位置合わせが容易になる。
さらに、仮にねじりコイルバネが破損しても、クランク軸のペダル踏力を角度制限部を介して出力回転体に伝達できるので、通常の自転車として使用することができる。
【0014】
請求項6のように、クランク軸にペダル踏力が入力されていない状態で、クランク軸に対してペダル踏力と逆方向の初期ねじりトルクを与えるべく、ねじりコイルバネを取り付けてもよい。
例えば、クランク軸にペダル踏力が入力されていない状態で、ねじりコイルバネからクランク軸に対する初期ねじりトルクを0(自由状態)に設定してもよいが、この場合には小さな踏力でもクランク軸が出力回転体に対して相対回転し、ガタが発生したような違和感を伴う可能性がある。そこで、ねじりコイルバネからクランク軸に対して踏力トルクと逆方向の初期ねじりトルクを付与しておけば、初期ねじりトルク以下の小さな踏力が作用した場合にはクランク軸と出力回転体とが相対回転せず、それ以上の踏力が作用した時のみ相対回転するので、違和感を解消できる。
初期ねじりトルクを付与する方法としては、例えばねじりコイルバネの一端部を支えるばね受け具をペダル踏力方向にねじった状態でクランク軸に固定することで、初期ねじりトルクを簡単に付与することができる。
【0015】
請求項7のように、踏力検出手段を、リフト部材の外周部に設けられた検出部と、車体静止部材に固定され、上記検出部を検出して複数の出力信号を出力する非接触型センサとで構成するのがよい。
踏力検出手段として、リフト部材に接触してその軸方向移動を検出する接触型センサを用いることが可能であるが、リフト部材はクランク軸とともに回転しているので、摩耗が激しく、故障しやすい。これに対し、非接触型センサを用いた場合には、摩耗や故障を少なくでき、安定した踏力検出が可能となる。
【0016】
非接触型センサとして、請求項8のようにリードスイッチを用い、検出部として、リフト部材の外周部にリング状に取り付けられた永久磁石を用いてもよい。リードスイッチは1個に限らず、クランク軸方向に複数個設け、複数段階にアシストトルクを制御できるようにしてもよい。
なお、非接触型センサとしては、リードスイッチに限らず、フォトセンサ、磁気抵抗素子、ホール素子、コイルなどの磁気感応センサ、静電容量型近接センサ、インダクタンス式変位センサなど、各種の非接触型センサを用いることが可能である。
【0017】
【発明の実施の形態】
−第1実施例−
図1は本発明にかかる電動アシスト自転車の一例を示す。
この自転車のフレーム1は、前輪2を軸架するヘッドパイプ1a、シートパイプ1b、メインパイプ1c、後輪3を軸架するリヤステー1dなどを備え、シートパイプ1bとメインパイプ1cとリヤステー1dの3者がボトムパイプ1eで連結されている。ボトムパイプ1eには図2に示すクランク軸10が回転自在に軸受され、クランク軸10にはクランク4を介してペダル5が取り付けられている。ペダル5を踏み込むことで、チェーン駆動用スプロケット6が回転し、チェーン7を介して後輪3が駆動される。後輪3にはアシスト力を発生する電動モータ8が装備されており、シートパイプ1bの背後には電源、コントローラなどを収納したバッテリユニット9が装備されている。
【0018】
次に、本発明の主要部である伝達機構について、図2〜図5を参照して説明する。
図2に示すように、ボトムパイプ1eの内部には、第1ベアリング11を介して出力回転体であるホイールベース12が回転自在に支持され、ホイールベース12の内部に第2ベアリング13を介してクランク軸10の一端部が回転自在に支持されている。さらに、クランク軸10の他端部はボトムパイプ1eの内部に第3ベアリング14を介して回転自在に支持されている。クランク軸10の軸方向両端部(左右端部)には、左右のクランク4が回転不能に嵌合され、ボルト15で締結されている。ホイールベース12は第2ベアリング13の外輪を兼ねており、その軸方向一端部に上記チェーン駆動用スプロケット6が溶接等にて固定されている。
【0019】
クランク軸10とホイールベース12との間には、図5に示すように、ホイールベース12をクランク軸10に対して所定角度だけ相対回転可能とする角度制限部16が設けられている。この実施例では、角度制限部16はクランク軸10の外周面に突設されたキー部10aと、ホイールベース12の内周面に形成された扇型の溝12aとで構成され、0〜45°に回転角度が制限されている。なお、角度制限部16の最大回転角は45°に限らず、これより小さい角度に設定してもよいことは勿論である。非走行時には、キー部10aは図5の実線位置に示すように溝12aの一端面に当接しており、所定以上のペダル踏力が作用すると、二点鎖線で示すようにキー部10aは溝12aの他端面に当接する。
【0020】
クランク軸10の外周にはねじりコイルバネ17が挿通されており、このねじりコイルバネ17の一端部17aは、図3に示すようにホイールベース12の軸方向他端部である円筒形ボス部12bの縁部に形成された係止溝12cに係止されている。ホイールベース12のボス部12bの外周面には、後述するリフト部材22のカム面22dに係合する変換部材であるノックピン12dが突設されている。ねじりコイルバネ17の他端部17bは、クランク軸10に挿通され、セットボルト18によって固定されたばね受け具19の係止溝19aに係止されている。ねじりコイルバネ17は、クランク軸10に入力されるペダル踏力が増大するにつれて巻き数が増加する方向に取り付けられている。そして、ペダル踏力が0の状態でも、ねじりコイルバネ17がクランク軸10に対してペダル踏力と逆方向の初期ねじりトルクを付与するように、ばね受け具19の固定位置が設定されている。
【0021】
図6は、クランク軸10とホイールベース12との相対回転角度と、ねじりコイルバネ17のばね反力との関係を示したものであり、相対回転角度が0°においても初期ねじりトルクに対応したねじりコイルバネ17のばね反力が作用している。したがって、初期ねじりトルク以下の小さなペダル踏力が作用した場合にはホイールベース12はクランク軸10と一体回転し、違和感を解消できる。
【0022】
ばね受け具19の背後には、外周部に突起20aを持つガイドプレート20が配置され、その背後からナット21をクランク軸10の雄ねじ部10bに螺着することにより、ガイドプレート20はばね受け具19とナット21とによってクランク軸10に対して固定されている。この実施例では、突起20aをガイドプレート20で構成したが、ガイドプレートに代えて、クランク軸10に直接ピンを固定することで、突起とすることもできる。
【0023】
上記ねじりコイルバネ17の外周は円筒形リフト部材22によって覆われている。リフト部材22の軸方向一端側には、図2,図3に示すように大径部22aが設けられ、他端側に小径部22bが設けられ、その間に段差部22cが形成されている。大径部22aは光をよく反射する第1反射部を構成し、小径部22bは光を反射しない、あるいは反射の少ない第2反射部を構成している。第2反射部22bとしては、例えば黒色などの塗料を塗布したり、光を散乱させるための加工などを施してもよい。また、第2反射部22bは、光を反射するが、反射方向を後述するフォトセンサ23の受光素子23bと異なる向きとするものでもよい。リフト部材22の大径部22aには、軸方向に対して所定の傾斜角をもつカム面22dが形成されており、このカム面22dに上記ホイールベース12の外周面に突設されたノックピン12dが係合している。この実施例のカム面22dは、軸方向一端側に開口した傾斜状のカム溝であるが、傾斜した長穴であってもよい。また、リフト部材22の小径部22bには、上記ガイドプレート20のガイド突起20aと軸方向に係合するガイド穴22eが形成されている。そのため、リフト部材22は、クランク軸10に対して一体回転可能で、かつ軸方向に移動可能である。リフト部材22の一端部はホイールベース12のボス部12bに嵌合し、中央部はねじりコイルバネ17を覆い、他端部はばね受け具19、ガイドプレート20およびナット21の外周部を覆っている。つまり、リフト部材22が常にねじりコイルバネ17を覆っているので、ねじりコイルバネ17の両端部17a,17bが係止溝12c,19aから外れるのを防止するとともに、万一ねじりコイルバネ17が破損しても、ばらけるのを防止できる。さらに、リフト部材22の両端部内面が、ホイールベース12のボス部12bとばね受け具19とによって摺動自在に支持されているので、半径方向のガタが少なく、後述するフォトセンサ23の誤作動を防止できる。
【0024】
上記ボトムパイプ1eには、センシング面がリフト部材22と対面するように、複数の反射型のフォトセンサ23が取り付けられている。各フォトセンサ23は、図4に示すように発光素子23aと受光素子23bとを備えており、クランク軸10の軸方向に複数個(ここでは2個)配列されている。全てのフォトセンサ23がリフト部材22の小径部(第2反射部)22bに対面している間は、発光素子23aの光が受光素子23bに届かないので、全てのフォトセンサ23がOFFしている。ペダル踏力が増加してクランク軸10とホイールベース12との間に相対回転差が生じると、リフト部材22が軸方向へ移動し、いずれかのフォトセンサ23または全てのフォトセンサ23がリフト部材22の大径部(第1反射部)22aに対面し、対面したフォトセンサ23がONする。フォトセンサ23は、上述のバッテリユニット9に収納されたコントローラに接続されており、フォトセンサ23の検出信号に基づいて電動モータ8を駆動力を制御し、アシスト力を制御する。この制御は、既に周知の通りであるから、説明を省略する。
【0025】
図7は、クランク軸10とホイールベース12との相対回転角度と、電動モータ8のアシスト力との関係の一例を示したものである。
相対回転角度が0〜θ に範囲ではアシスト力が0であり、θ 〜θ 、θ 〜45°となるに従い、段階的にアシスト力が増加するように設定されている。なお、図7のような3段階切替は一例に過ぎず、単一のフォトセンサ23を用いた場合には、アシストOFFとONの2段階切替のみとなり、3個以上のフォトセンサ23を用いれば、4段階以上の切替が可能である。
図7のように相対回転角の増大に伴ってアシスト力が段階的に増加するように設定した場合には、図6に示すばね特性との相関関係からみて、強く踏み込めば、それだけアシスト力も増加するので、違和感のない走行を実現できる。
【0026】
次に、上記構成よりなる電動アシスト自転車の作動について、図8を参照して説明する。
ペダル踏力が小さい場合には、ねじりコイルバネ17が殆ど捩じられないので、クランク軸10とホイールベース12との相対回転差が小さく、ノックピン12dはカム面22dの底部付近に位置しており、リフト部材22の軸方向移動量も小さい。そのため、図8の(a)のように全てのフォトセンサ23はリフト部材22の小径部(第2反射部)22bに対面しており、全てのフォトセンサ23がOFFしている。この範囲では、図7の0〜θ で示すように、アシスト力が0である。つまり、人力のみで走行することになる。
ペダル踏力が増加すると、ねじりコイルバネ17が捩じられ、クランク軸10とホイールベース12との間に相対回転差が生じる。リフト部材22はガイド穴22eとガイド突起20aとの係合によりクランク軸10と一体回転し、ノックピン12dはホイールベース12と一体回転するので、ノックピン12dがリフト部材22のカム面22dに乗り上げ、リフト部材22を図8の(b)で示すように左方へ移動させる。リフト部材22の動きによって、右側のフォトセンサ23がリフト部材22の大径部(第1反射部)22aに対面し、対面したフォトセンサ23がONする。そのため、図7のθ 〜θ で示すように、比較的小さなアシスト力が発生し、人力の負担を軽減する。
さらにペダル踏力が増加すると、ねじりコイルバネ17がさらに捩じられ、クランク軸10のキー部10aがホイールベース12の扇型溝12aの端面に当接することによって回転角度が制限される。この角度は、例えば約45°である。クランク軸10とホイールベース12との相対回転差によって、ノックピン12dがリフト部材22のカム面22dにさらに乗り上げ、リフト部材22を図8の(c)で示すように左方へ最大限まで移動させる。リフト部材22の動きによって、左右両方のフォトセンサ23がリフト部材22の大径部(第1反射部)22aに対面し、両方のフォトセンサ23がONする。そのため、図7のθ 〜45°で示すように、大きなアシスト力を発生し、人力の負担を軽減できる。
ペダル踏力がさらに増加しても、クランク軸10とホイールベース12との相対回転差は角度制限部16で約45°に制限されているので、リフト部材22の軸方向の動きも制限され、ノックピン12dがカム面22dから外れることはない。また、アシスト力もそれ以上増大することはない。
【0027】
−第2実施例−
図9は本発明の第2実施例であり、踏力検出手段として磁気抵抗素子24を用いた例である。この実施例も、磁気抵抗素子24をクランク軸方向に2個配列してある。
一方、リフト部材22は磁性体で形成されており、軸方向一端側に大径部22a、他端側に小径部22bが形成されている。この実施例では、リフト部材22のカム面22dが長孔で形成されている。
磁気抵抗素子24がリフト部材22の軸方向移動を検出する原理は、図8と同様である。すなわち、小径部22bと対面していた磁気抵抗素子24が、リフト部材22の軸方向移動に伴って大径部22aと対面すると、磁気抵抗が減少し、出力信号が変化する。この出力信号の変化を利用してリフト部材22の軸方向変位を検出できる。
【0028】
−第3実施例−
図10〜図13は本発明の第3実施例を示す。
この実施例は、ねじりコイルバネ17を、クランク軸10に入力されるペダル踏力が増大するにつれて巻き数が減少する方向に取り付けるとともに、踏力検出手段としてリードスイッチ25および永久磁石26を用いた例である。第1実施例と同一部品には同一符号を付して重複説明を省略する。
【0029】
この実施例のねじりコイルバネ17は、第1実施例のねじりコイルバネ17に対して逆向き(左巻き方向)に巻かれており、その両端部17a,17bはほぼ垂直にカットされている。一端部17aはホイールベース12の円筒形ボス部12bの縁部に形成された螺旋状の係止溝12cの端面に当接し、他端部17bはばね受け具19の螺旋状の係止溝19aの端面に当接している。このように、コイルバネ17の螺旋にそった溝12c,19aを形成することで、コイルバネ17の両端を係止しているので、第1実施例のようにコイルバネ17の両端部を折り曲げる必要がなく、加工が容易になるとともに、コイルバネ17の軸方向の配置スペースを短縮できる。
【0030】
この実施例のばね受け具19は、内周面に雌ねじ19bを有し、この雌ねじ19bがクランク軸10に設けられた雄ねじ10bと螺合している。クランク軸10の雄ねじ10bは左ねじであり、ばね受け具19は左回り方向に螺合される。その理由は、コイルバネ17が左巻きであるため、ばね受け具19をクランク軸10に対して螺合させながら、係止溝19aの端面をねじりコイルバネ17の端部17bに対して当接させるためである。ペダル踏力が0の状態でも、ねじりコイルバネ17がクランク軸10にペダル踏力と逆方向の初期ねじりトルクを付与した状態で、ばね受け具19は、その半径方向に螺着された六角穴付きボルト27によってクランク軸10に固定される。六角穴付きボルト27は、リフト部材22に設けられたガイド穴22eに係合しており、リフト部材22をクランク軸10の軸方向にガイドしている。なお、六角穴付きボルト27に代えて固定ピンやセットボルトなどを用いることもできる。
【0031】
リフト部材22は、ねじりコイルバネ17の外周を覆っており、その軸方向一端部には長孔形状の傾斜状カム面22dが設けられ、他端部には一端が開口したガイド穴22eが形成されている。カム面22dには、ホイールベース12の円筒形ボス部12bの外周面に螺着された六角穴付きボルト28が係合しており、クランク軸10(リフト部材22)とホイールベース12との相対回転によって、リフト部材22が軸方向に移動することができる。六角穴付きボルト28に代えてノックピンを用いてもよい。リフト部材22は非磁性体で形成されており、その中央部の外周面にはリング状の永久磁石26が固定されている。この実施例の永久磁石26は、その内周側と外周側とに異極が着磁されたものを使用しているが、軸方向の両端部に異極が着磁されたものでもよい。
【0032】
ボトムパイプ1eには、センシング面がリフト部材22と対面するように、2個のリードスイッチ25(25a,25b)がクランク軸方向に並べて取り付けられている。リードスイッチ25は、リフト部材22の外周に取り付けられた永久磁石26が近づくことによってONし、第1実施例と同様に、電動モータ8を駆動してアシスト力を発生し、人力の負担を軽減できる。特に、複数個のリードスイッチ25をクランク軸方向に配列することで、図7に示すように複数段階でアシスト力を制御することができる。
【0033】
この実施例の角度制限部16は、図11で示すように、クランク軸10の外周面にキー部10aは1箇所のみ突設され、ホイールベース12の扇型の溝12aも1箇所のみ設けられている。キー部10aは溝12aに対して0〜45°の範囲で相対回転可能である。
【0034】
第3実施例の動作を図13を参照して説明する。
図13の(a)は、ペダル踏力が小さい状態であり、ねじりコイルバネ17が殆ど捩じられないので、クランク軸10とホイールベース12との相対回転差が小さく、ボルト28はカム面22dの底部付近に位置しており、リフト部材22の軸方向移動量も小さい。そのため、右側のリードスイッチ25aと永久磁石26との距離L1はセンシング距離より長く、全てのリードスイッチ25がOFFしている。この範囲では、モータのアシスト力が0であり、人力のみで走行することになる。
クランク軸10に伝えられるペダル踏力が増加すると、ねじりコイルバネ17が開き方向に捩じられ、クランク軸10とホイールベース12との間に相対回転差が生じる。リフト部材22はガイド穴22eとボルト27との係合によりクランク軸10と一体回転し、ボルト28がリフト部材22のカム面22dに乗り上げ、リフト部材22を図13の(b)で示すように左方へ移動させる。リフト部材22の動きによって、右側のリードスイッチ25aと永久磁石26との距離L2がセンシング距離より短くなるので、右側のリードスイッチ25aだけがONする。左側のリードスイッチ25bと永久磁石26との距離L2はセンシング距離より長いので、左側のリードスイッチ25bはOFF状態のままである。そのため、比較的小さなアシスト力が発生し、人力の負担を軽減する。
さらにペダル踏力が増加すると、ねじりコイルバネ17がさらに開き方向に捩じられ、クランク軸10のキー部10aがホイールベース12の扇型溝12aの端面に当接することによって回転角度が制限される。クランク軸10とホイールベース12との相対回転差によって、ボルト28がリフト部材22のカム面22dにさらに乗り上げ、リフト部材22を図13の(c)で示すように左方へ最大限まで移動させる。リフト部材22の動きによって、左側のリードスイッチ25bと永久磁石26との距離L2がセンシング距離より短くなり、両方のリードスイッチ25a,25bがONする。そのため、最大のアシスト力を発生し、人力の負担を軽減できる。
ペダル踏力がさらに増加しても、クランク軸10とホイールベース12との相対回転差は角度制限部16で約45°に制限されているので、リフト部材22の軸方向の動きも制限され、アシスト力もそれ以上増大することはない。
【0035】
−第4実施例−
図14,図15は本発明の第4実施例であり、踏力検出手段として第3実施例と同様なリードスイッチ25を用いるとともに、リードスイッチ25を作動させる永久磁石30をリフト部材22と別体に取り付けた例である。この実施例も、2個のリードスイッチ25a,25bをクランク軸方向に配列してある。
リードスイッチ25を保持したホルダ31は、ボトムパイプ1eへの取付具を兼ねている。ホルダ31には、クランク軸方向に延びる操作軸32が軸方向に摺動自在に支持されており、この操作軸32に永久磁石30が固定されている。永久磁石30は操作軸32に挿通されたスプリング33によって図14の右方向に常時付勢されている。そのため、通常時は永久磁石30はリードスイッチ25から離れた位置にあり、リードスイッチ25はOFF状態にある。操作軸32には、フッ素樹脂などからなる耐摩耗性の当接板34が永久磁石30の右側に取り付けられている。
【0036】
クランク軸10に加わるペダル踏力が増大し、クランク軸10とホイールベース12との間に相対回転差が生じると、リフト部材22が上記実施例と同様の原理で軸方向(図14の左方向)に移動する。リフト部材22の外周面には段差部またはフランジ部22fが形成されており、リフト部材22が図14の左方向に移動した時、フランジ部22fが当接板34に当たって操作軸32を図14の左方向に押す。その結果、操作軸32に固定された永久磁石30がリードスイッチ25に近接し、リードスイッチ25を作動させることができる。
【0037】
この実施例では、リードスイッチ25を作動させる永久磁石30を小型に構成できるという利点がある。
また、リードスイッチ25、操作軸32、永久磁石30、スプリング33、当接板34などの部品がホルダ31に一体的に組み付けられ、アッセンブリされているので、リードスイッチ25や永久磁石30に不良があった場合には、図15に示すように、ホルダ31ごと取り替えることができ、補修・交換が容易になるという利点がある。
なお、第4実施例では、スプリング33によって永久磁石30を図14の右方向に常時付勢したが、これに代えて、例えば当接板34と係合する周溝をリフト部材22の外周面に形成することで、リフト部材22の軸方向の動きを当接板34に伝えるようにしてもよい。
【0038】
非接触型センサとしては、フォトセンサ、磁気抵抗素子、リードスイッチのほか、ホール素子、コイル、インダクタンス式変位センサ、静電容量型近接センサなど、公知の種々のセンサを使用することができる。これに対応して、リフト部材22の一部あるいは全体を磁性体や磁石で形成したり、誘電体あるいは導電体で形成してもよい。
また、非接触型センサに限らず、接触型検出手段を用いることも可能である。
【0039】
本発明は上記実施例に限定されるものではない。
変換部材として、ホイールベース12の外周面にノックピン12dを固定した例を示したが、カム面22dとの摺動に伴う摩耗を低減するため、ノックピン12のカム面との接触部にベアリングを設けてもよい。
また、リフト部材に設けられるカム面は、実施例のような一端が開口した傾斜溝あるいは長孔に限るものではなく、山形のカム面を設けてもよい。ただし、この場合にはカム面とカムフォロワ(変換部材)とが常時接触できるようにリフト部材をカムフォロワ方向に付勢するスプリングを設ける必要がある。
カム面22dとして実施例のような傾斜溝または長孔を設けた場合には、クランク軸10がホイールベース12に対してペダル踏力方向だけでなくその逆方向に相対回転した場合でも、変換部材12dがカム面22dに追随接触するので、リフト部材22が軸方向にガタつくことがなく、センサ23による誤検出を防止できるという利点がある。
【0040】
上記実施例では、リフト部材22をクランク軸に対して一体回転可能で、かつ軸方向に移動可能に設け、変換部材(ノックピン)12dをホイールベースに固定したが、これと逆に、リフト部材22をホイールベースに対して一体回転可能で、かつ軸方向に移動可能に設け、変換部材(ノックピン)12dをクランク軸に固定してもよい。
電動モータ8は、実施例のような後輪に設ける例に限らず、いかなる部位に設けてもよい。
【0041】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、クランク軸に入力されたペダル踏力をねじりコイルバネを介して出力回転体に伝達し、さらにチェーン駆動用スプロケットへと伝達するとともに、ペダル踏力の増大に伴ってクランク軸と出力回転体との間に生じる相対回転差をリフト部材の軸方向変位へ変換し、これを踏力検出手段で検出することによって、電動モータのアシスト力を発生させている。つまり、ねじりコイルバネの捩れ量はペダル踏力に比例し、リフト部材の軸方向移動量はねじりコイルバネの捩れ量に対応するので、リフト部材の軸方向移動量によってペダル踏力を正確に検出でき、ペダル踏力に見合ったアシスト力を発生することができる。
また、ペダル踏力はねじりコイルバネが受け持ち、アシスト量を制御するためのリフト部材にはペダル踏力が全く作用しないため、リフト部材のカム面とこのカム面に係合している変換部材との摩耗を軽減でき、耐久性のある電動アシスト自転車を実現できる。
さらに、ねじりコイルバネはクランク軸の外周に挿通されているので、半径方向および軸方向に大きく張り出さず、小型に構成できる。
加えて、踏力検出手段はリフト部材の軸方向移動を検出するだけでよいので、ギヤ機構のような複雑な機構を必要とせず、小型に構成できるとともに、誤作動も少ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる電動アシスト自転車の一例の側面図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】本発明の主要部の分解斜視図である。
【図4】図2のB−B線断面図である。
【図5】図2のC−C線断面図である。
【図6】クランク軸とホイールベースとの相対回転角度と、ねじりコイルバネのばね反力との関係を示す特性図である。
【図7】クランク軸とホイールベースとの相対回転角度と、アシスト力との関係を示す特性図である。
【図8】第1実施例におけるリフト部材とフォトセンサとの位置関係を示す動作説明図である。
【図9】踏力検出手段として非接触型検出手段を用いた第2実施例の断面図である。
【図10】本発明にかかる電動アシスト自転車の第3実施例のクランク軸部分の断面図である。
【図11】図10のD−D線断面図である。
【図12】図10に示す主要部の分解斜視図である。
【図13】第3実施例におけるリフト部材とリードスイッチとの位置関係を示す動作説明図である。
【図14】第4実施例における主要部の断面図である。
【図15】第4実施例のホルダを車体に対して着脱する動作を説明する図である。
【符号の説明】
1        フレーム
5     ペダル
6          チェーン駆動用スプロケット
8     電動モータ
9     バッテリユニット
10    クランク軸
12      ホイールベース(出力回転体)
12d   ノックピン(変換部材)
17    ねじりコイルバネ
22      リフト部材
22a   大径部(第1反射部)
22b   小径部(第2反射部)
22d    カム面
23    フォトセンサ(踏力検出センサ)
25    リードスイッチ(踏力検出センサ)
26    永久磁石
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric assist bicycle, and more particularly to a bicycle that generates an assist force corresponding to a pedaling force.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1] JP-A-11-248566
[Patent Document 2] JP-A-2001-151184
[Patent Document 3] JP-A-8-156870
[Patent Document 4] JP-A-9-193875
2. Description of the Related Art In recent years, an electric assist bicycle that can run lightly even on a slope by attracting a human pedaling force with an electric motor has attracted attention. The electrically assisted bicycle includes an electric motor that generates an assist force in accordance with a pedal depression force input to a crankshaft, and combines the assist force and the depression force and transmits the resultant to a driving wheel.
[0003]
As a conventional electric assist bicycle, a driving side cam connected to a crankshaft and a driven side cam connected to a chain driving sprocket are used, and the driven side cam is pressed against the driving side cam by a compression spring, and the driven side cam is driven. Patent Documents 1 and 2 propose a technique in which a pedal depression force is detected based on an axial displacement amount of a cam, and an assist force is controlled in accordance with the pedal depression force.
[0004]
However, in this case, there is a problem that it is difficult to control the assist control to an assist force corresponding to the pedal depressing force because the assist control is influenced by an unstable element such as a frictional force between the driving cam and the driven cam. That is, when the pedaling force is increased, the frictional force acting between the drive side cam and the driven side cam is overcome, and a slip is generated between both cams, and the driven side cam is displaced in the axial direction, and the assist force is applied. . However, since the pedaling force when slippage occurs between both cams is not constant, there occurs a phenomenon that the assisting force works when the pedaling force is the same, and the working does not work at some time. Further, in order to transmit a predetermined pedaling force between the drive side cam and the driven side cam, it is necessary to increase the spring pressure or the inclination angle of the cam surface. There is a problem that it becomes severe and shortens the life. Further, there is a problem that the device becomes large due to an increase in the spring pressure.
[0005]
On the other hand, as another type of electric assist bicycle, a torsion coil spring is connected between the input side member and the output side member, and the pedal depression force is transmitted to the output side member via the torsion coil spring, and the input side member and the output side are connected. Patent Literatures 3 and 4 disclose a technique for detecting a pedaling force based on a relative rotation difference with respect to a member. In this case, since the torsion coil spring is twisted in proportion to the pedal depression force, it is easy to control the assist force to match the pedal depression force, and there is little problem of wear.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, this method has a problem that the treading force detecting device is complicated and large, and is difficult to be mounted on a bicycle that requires small size and light weight.
For example, in the case of Patent Document 3, a light-transmitting hole having a predetermined phase difference is provided between an input-side member and an output-side member, and a light-emitting element and a light-receiving element are provided on both sides of the input-side member and the output-side member. When the pedaling force exceeds a predetermined value, light from the light emitting element reaches the light receiving element via the light transmitting hole and drives the electric motor. However, since the input-side member and the output-side member are rotating, the light passing through the light-transmitting hole becomes blinking light, which is likely to cause malfunction, and the input-side member and the output-side member have a predetermined diameter. Since it is necessary to be configured with a disk having the same, there is a disadvantage that the treading force detecting device becomes large.
[0007]
On the other hand, in the case of Patent Document 4, a differential gear mechanism is used to detect a rotation difference between the input side member and the output side member. Since the rotation angle of the shaft is detected by a sensor such as a potentiometer, there is a disadvantage that the detection circuit becomes complicated. In an ordinary electrically assisted bicycle, it is not necessary to continuously detect the pedaling force, and it is sufficient to detect at least two levels, that is, at least a certain value or less, or more than two levels. Continuous rotation angle detection devices, such as potentiometers, result in over-installation and increased costs.
[0008]
Accordingly, it is an object of the present invention to provide an electric assist bicycle that can generate an assisting force corresponding to the pedaling force, reduce wear, and detect the pedaling force with a small and simple detecting means.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an electric assist that includes an electric motor that generates an assisting force in accordance with a pedaling force input to a crankshaft, and that combines the assisting force and the pedaling force and transmits the combined force to driving wheels. In a bicycle, an output rotator that is disposed so as to be rotatable relative to the crankshaft and fixed to a chain drive sprocket, is inserted through the outer periphery of the crankshaft, one end is connected to the crankshaft, and the other end is output. A torsion coil spring connected to the rotating body, and a cam surface provided so as to be integrally rotatable with respect to one of the crankshaft and the output rotating body and movable in the axial direction, and having a predetermined inclination angle with respect to the axial direction. Is formed, and is fixed to the other of the crankshaft and the output rotating body, and comes into contact with a cam surface of the lifting member to determine a relative rotation difference between the crankshaft and the output rotating body. Providing a conversion member for converting the axial movement of the shift member, a pedal pressure detecting means for detecting the pedaling force in response to axial movement of the lifting member, a motor-assisted bicycle characterized by comprising a.
[0010]
The pedal depression force input to the crankshaft is transmitted to the output rotary body by the torsion coil spring, and further transmitted from the chain driving sprocket to the rear wheel (drive wheel) via the chain. When the load on the rear wheel is large, a relative rotation difference occurs between the crankshaft and the output rotating body, and the torsion coil spring is twisted according to the rotation difference. The relative rotation difference between the crankshaft and the output rotating body is converted into the axial displacement of the lift member by the action of the cam surface and the conversion member. The assisting force of the electric motor can be generated by detecting the amount of movement of the lift member in the axial direction by the pedaling force detecting means. The torsion coil spring is twisted in proportion to the pedal depression force, and the lift member moves in the axial direction according to the torsion amount of the torsion coil spring.Therefore, the pedal depression force can be accurately detected based on the axial movement amount of the lift member, and the pedal depression force is It can be controlled to the appropriate assist force.
In the case of the present invention, the pedal effort is transmitted to the crankshaft, the torsion coil spring, the output rotating body, and the sprocket, and no torque is transmitted to the lift member. That is, no pedaling force acts on the lift member for controlling the assist amount. Therefore, wear of the cam surface of the lift member and the conversion member engaged with the cam surface can be ignored.
Further, the lift member moves in the axial direction while rotating, but the treading force detecting means only needs to detect the axial movement of the lift member, so that the output signal is stable and erroneous operation is small. In addition, a complicated detection mechanism such as a gear mechanism is not required, and the apparatus can be made compact.
[0011]
It is preferable that the torsion coil spring be covered with a cylindrical lift member.
That is, since the lift member covers the periphery of the torsion coil spring, the connection between the torsion coil spring and the crankshaft or the output rotating body is disconnected, or even if the torsion coil spring is broken, it is possible to prevent the torsion coil spring from coming apart, It is possible to prevent adverse effects on other parts.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, the torsion coil spring may be mounted in a direction in which the number of turns increases as the pedaling force input to the crankshaft increases. It may be mounted in a direction in which the number of windings decreases as the pedaling force increases.
If the torsion coil spring is mounted in a direction in which the number of turns increases as the pedaling force increases, the outer diameter of the torsion coil spring decreases as the pedaling force increases, so that the storage space can be reduced. When the periphery is covered with the lift member as in claim 2, it is possible to prevent the torsion coil spring from interfering with the lift member.
On the other hand, in the case of mounting in a direction in which the number of windings decreases as the pedaling force increases, there is no need to form a hook at the end of the torsion coil spring, and the end face only comes into contact with the output rotating body or the spring receiving member. This is advantageous in that processing is easy and the axial dimension can be reduced.
[0013]
According to a fifth aspect, between the crankshaft and the output rotating body, the output rotating body can be relatively rotated with respect to the crankshaft by a predetermined angle range that is equal to or less than a rotating angle range in which the conversion member can contact the cam surface. It is preferable to provide an angle limiting unit that performs the operation.
The relative rotational difference between the crankshaft and the output rotating body may be limited by a torsion coil spring.However, if the relative rotational difference between the two is too large, the pedal stroke will be longer when the pedal is depressed. It may not be transmitted directly to the chain, which may cause discomfort.
Therefore, by providing an angle limiter that limits the relative rotation difference between the crankshaft and the output rotary body, it is possible to reduce a sense of discomfort. Further, by providing the angle limiting portion, the amount of movement of the lift member in the axial direction is also limited, so that positioning with the treading force detecting means is facilitated.
Further, even if the torsion coil spring is broken, the pedaling force of the crankshaft can be transmitted to the output rotating body via the angle limiting section, so that the bicycle can be used as a normal bicycle.
[0014]
According to a sixth aspect of the present invention, a torsion coil spring may be attached to apply an initial torsion torque in a direction opposite to the pedal depression force to the crankshaft in a state where the pedal depression force is not input to the crankshaft.
For example, the initial torsional torque from the torsion coil spring to the crankshaft may be set to 0 (free state) in a state where the pedal effort is not input to the crankshaft. It may rotate relative to the body, causing a sense of incongruity such as rattling. Therefore, if an initial torsional torque in the opposite direction to the pedaling torque is applied to the crankshaft from the torsion coil spring, the crankshaft and the output rotating body rotate relatively when a small pedaling force less than the initial torsional torque acts. However, the relative rotation is performed only when a further depressing force is applied, so that an uncomfortable feeling can be eliminated.
As a method of applying the initial torsion torque, for example, the initial torsion torque can be easily applied by fixing the spring support supporting one end of the torsion coil spring to the crankshaft in a state of being twisted in the pedal pressing force direction.
[0015]
8. A non-contact type sensor, wherein a treading force detecting means is fixed to a detecting portion provided on an outer peripheral portion of a lift member and a vehicle body stationary member, and detects the detecting portion and outputs a plurality of output signals. It is good to be composed with.
As the treading force detecting means, it is possible to use a contact-type sensor that contacts the lift member and detects its axial movement, but since the lift member rotates together with the crankshaft, it is severely worn and easily breaks down. On the other hand, when a non-contact type sensor is used, wear and failure can be reduced, and stable pedaling force detection can be performed.
[0016]
A reed switch may be used as the non-contact type sensor, and a permanent magnet attached in a ring shape to the outer periphery of the lift member may be used as the detection unit. The number of reed switches is not limited to one, and a plurality of reed switches may be provided in the crankshaft direction so that the assist torque can be controlled in a plurality of stages.
In addition, the non-contact type sensor is not limited to a reed switch, and various non-contact type sensors such as a photo sensor, a magnetic sensitive sensor such as a magnetoresistive element, a Hall element, a coil, a capacitance type proximity sensor, and an inductance type displacement sensor. Sensors can be used.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
-1st Example-
FIG. 1 shows an example of an electric assist bicycle according to the present invention.
The bicycle frame 1 includes a head pipe 1a for supporting the front wheel 2, a seat pipe 1b, a main pipe 1c, a rear stay 1d for supporting the rear wheel 3, and the like. The seat pipe 1b, the main pipe 1c, and the rear stay 1d Are connected by a bottom pipe 1e. A crank shaft 10 shown in FIG. 2 is rotatably supported on the bottom pipe 1 e, and a pedal 5 is attached to the crank shaft 10 via a crank 4. When the pedal 5 is depressed, the chain drive sprocket 6 rotates, and the rear wheel 3 is driven via the chain 7. The rear wheel 3 is equipped with an electric motor 8 for generating an assist force, and behind the seat pipe 1b is equipped with a battery unit 9 containing a power supply, a controller and the like.
[0018]
Next, a transmission mechanism that is a main part of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 2, a wheel base 12, which is an output rotating body, is rotatably supported inside the bottom pipe 1 e via a first bearing 11, and inside the wheel base 12 via a second bearing 13. One end of the crankshaft 10 is rotatably supported. Further, the other end of the crankshaft 10 is rotatably supported inside the bottom pipe 1e via a third bearing 14. Left and right cranks 4 are non-rotatably fitted to both axial ends (left and right ends) of the crankshaft 10 and fastened with bolts 15. The wheel base 12 also serves as an outer ring of the second bearing 13, and the chain drive sprocket 6 is fixed to one end in the axial direction by welding or the like.
[0019]
As shown in FIG. 5, an angle limiter 16 is provided between the crankshaft 10 and the wheelbase 12 so as to allow the wheelbase 12 to rotate relative to the crankshaft 10 by a predetermined angle. In this embodiment, the angle limiting portion 16 is composed of a key portion 10a protruding from the outer peripheral surface of the crankshaft 10 and a fan-shaped groove 12a formed on the inner peripheral surface of the wheel base 12. The rotation angle is limited to °. The maximum rotation angle of the angle limiter 16 is not limited to 45 °, but may be set to an angle smaller than 45 °. When the vehicle is not running, the key portion 10a is in contact with one end surface of the groove 12a as shown by the solid line position in FIG. 5, and when a pedal pressing force exceeding a predetermined value acts, the key portion 10a is Abuts the other end face of
[0020]
A torsion coil spring 17 is inserted into the outer periphery of the crankshaft 10, and one end 17 a of the torsion coil spring 17 has an edge of a cylindrical boss 12 b which is the other end in the axial direction of the wheel base 12 as shown in FIG. It is locked in a locking groove 12c formed in the portion. On the outer peripheral surface of the boss portion 12b of the wheel base 12, a knock pin 12d as a conversion member that is engaged with a cam surface 22d of the lift member 22, which will be described later, protrudes. The other end 17b of the torsion coil spring 17 is inserted into the crankshaft 10 and is locked in a locking groove 19a of a spring holder 19 fixed by a set bolt 18. The torsion coil spring 17 is attached in a direction in which the number of turns increases as the pedaling force input to the crankshaft 10 increases. The fixed position of the spring holder 19 is set such that the torsion coil spring 17 applies an initial torsion torque to the crankshaft 10 in a direction opposite to the pedal depression force even when the pedal depression force is zero.
[0021]
FIG. 6 shows the relationship between the relative rotation angle between the crankshaft 10 and the wheel base 12 and the spring reaction force of the torsion coil spring 17, and the torsion corresponding to the initial torsion torque even when the relative rotation angle is 0 °. The spring reaction force of the coil spring 17 acts. Therefore, when a small pedaling force equal to or less than the initial torsional torque is applied, the wheel base 12 rotates integrally with the crankshaft 10, and the sense of discomfort can be eliminated.
[0022]
A guide plate 20 having a projection 20a on the outer peripheral portion is arranged behind the spring receiving member 19, and a nut 21 is screwed onto the male screw portion 10b of the crankshaft 10 from behind the guide plate 20, so that the guide plate 20 becomes a spring receiving member. It is fixed to the crankshaft 10 by 19 and a nut 21. In this embodiment, the projection 20a is formed by the guide plate 20, but it may be formed by fixing a pin directly to the crankshaft 10 instead of the guide plate.
[0023]
The outer periphery of the torsion coil spring 17 is covered by a cylindrical lift member 22. As shown in FIGS. 2 and 3, a large-diameter portion 22a is provided at one axial end of the lift member 22, a small-diameter portion 22b is provided at the other end, and a step 22c is formed therebetween. The large-diameter portion 22a forms a first reflecting portion that reflects light well, and the small-diameter portion 22b forms a second reflecting portion that does not reflect light or has little reflection. As the second reflection portion 22b, for example, a paint such as black may be applied, or a process for scattering light may be performed. The second reflecting portion 22b reflects light, but may have a reflecting direction different from that of the light receiving element 23b of the photo sensor 23 described later. A cam surface 22d having a predetermined inclination angle with respect to the axial direction is formed on the large diameter portion 22a of the lift member 22, and a knock pin 12d protruding from the outer peripheral surface of the wheel base 12 is formed on the cam surface 22d. Are engaged. The cam surface 22d in this embodiment is an inclined cam groove opened at one axial end, but may be an inclined elongated hole. The small diameter portion 22b of the lift member 22 is formed with a guide hole 22e which is axially engaged with the guide projection 20a of the guide plate 20. Therefore, the lift member 22 can rotate integrally with the crankshaft 10 and can move in the axial direction. One end of the lift member 22 is fitted to the boss portion 12b of the wheel base 12, the central portion covers the torsion coil spring 17, and the other end covers the outer peripheral portions of the spring receiver 19, the guide plate 20, and the nut 21. . That is, since the lift member 22 always covers the torsion coil spring 17, both ends 17a and 17b of the torsion coil spring 17 are prevented from coming off the locking grooves 12c and 19a, and even if the torsion coil spring 17 is broken. , Can be prevented from falling apart. Further, since the inner surfaces of both ends of the lift member 22 are slidably supported by the boss portion 12b of the wheel base 12 and the spring receiving member 19, there is little backlash in the radial direction, and a malfunction of the photo sensor 23 described later. Can be prevented.
[0024]
A plurality of reflective photosensors 23 are attached to the bottom pipe 1e such that the sensing surface faces the lift member 22. Each photo sensor 23 includes a light emitting element 23a and a light receiving element 23b as shown in FIG. 4, and a plurality (two in this case) is arranged in the axial direction of the crankshaft 10. While all the photosensors 23 face the small-diameter portion (second reflecting portion) 22b of the lift member 22, the light of the light emitting element 23a does not reach the light receiving element 23b, so that all the photosensors 23 are turned off. I have. When the pedaling force increases and a relative rotation difference occurs between the crankshaft 10 and the wheel base 12, the lift member 22 moves in the axial direction, and one of the photo sensors 23 or all the photo sensors 23 The photosensor 23 facing the large-diameter portion (first reflection portion) 22a is turned ON. The photo sensor 23 is connected to the controller housed in the battery unit 9 described above, controls the driving force of the electric motor 8 based on the detection signal of the photo sensor 23, and controls the assist force. Since this control is already known, the description is omitted.
[0025]
FIG. 7 shows an example of the relationship between the relative rotation angle between the crankshaft 10 and the wheel base 12 and the assisting force of the electric motor 8.
Relative rotation angle is 0 to θ 1 , The assist force is 0 and θ 1 ~ Θ 2 , Θ 2 The setting is such that the assist force increases stepwise as the angle becomes 45 °. Note that the three-stage switching as shown in FIG. 7 is merely an example, and when a single photosensor 23 is used, only two-stage switching of assist OFF and ON is performed, and three or more photosensors 23 are used. Switching of four or more stages is possible.
In the case where the assist force is set to increase stepwise with the increase of the relative rotation angle as shown in FIG. 7, in view of the correlation with the spring characteristic shown in FIG. Therefore, it is possible to realize a comfortable running.
[0026]
Next, the operation of the electric assist bicycle having the above configuration will be described with reference to FIG.
When the pedaling force is small, the torsion coil spring 17 is hardly twisted, so the relative rotation difference between the crankshaft 10 and the wheel base 12 is small, and the knock pin 12d is located near the bottom of the cam surface 22d. The axial movement amount of the member 22 is also small. Therefore, as shown in FIG. 8A, all the photosensors 23 face the small-diameter portion (second reflecting portion) 22b of the lift member 22, and all the photosensors 23 are turned off. In this range, 0 to θ in FIG. 1 As shown by, the assist force is zero. That is, the vehicle runs only with human power.
When the pedaling force increases, the torsion coil spring 17 is twisted, and a relative rotation difference occurs between the crankshaft 10 and the wheel base 12. The lift member 22 rotates integrally with the crankshaft 10 by the engagement between the guide hole 22e and the guide protrusion 20a, and the knock pin 12d rotates integrally with the wheel base 12, so that the knock pin 12d rides on the cam surface 22d of the lift member 22 and lifts. The member 22 is moved to the left as shown in FIG. The movement of the lift member 22 causes the right photosensor 23 to face the large-diameter portion (first reflection portion) 22a of the lift member 22, and the photosensor 23 facing the photosensor 23 to turn ON. Therefore, in FIG. 1 ~ Θ 2 As shown by, a relatively small assist force is generated, and the burden on human power is reduced.
When the pedal effort further increases, the torsion coil spring 17 is further twisted, and the key portion 10a of the crankshaft 10 comes into contact with the end face of the fan-shaped groove 12a of the wheel base 12, thereby limiting the rotation angle. This angle is, for example, about 45 °. The knock pin 12d further rides on the cam surface 22d of the lift member 22 due to the relative rotation difference between the crankshaft 10 and the wheel base 12, and moves the lift member 22 to the left as much as shown in FIG. 8C. . By the movement of the lift member 22, both the left and right photo sensors 23 face the large-diameter portion (first reflection portion) 22a of the lift member 22, and both photo sensors 23 are turned on. Therefore, in FIG. 2 As shown by 4545 °, a large assist force is generated, and the burden on human power can be reduced.
Even if the pedal effort is further increased, the relative rotation difference between the crankshaft 10 and the wheel base 12 is limited to about 45 ° by the angle limiting unit 16, so that the axial movement of the lift member 22 is also limited, and the knock pin 12d does not come off the cam surface 22d. Also, the assist force does not increase any more.
[0027]
-2nd Example-
FIG. 9 shows a second embodiment of the present invention, in which a magnetoresistive element 24 is used as a pedaling force detecting means. Also in this embodiment, two magnetoresistive elements 24 are arranged in the crankshaft direction.
On the other hand, the lift member 22 is formed of a magnetic material, and has a large-diameter portion 22a at one axial end and a small-diameter portion 22b at the other end. In this embodiment, the cam surface 22d of the lift member 22 is formed by a long hole.
The principle by which the magnetoresistive element 24 detects the axial movement of the lift member 22 is the same as in FIG. That is, when the magnetoresistive element 24 facing the small-diameter portion 22b faces the large-diameter portion 22a as the lift member 22 moves in the axial direction, the magnetic resistance decreases and the output signal changes. Using the change in the output signal, the axial displacement of the lift member 22 can be detected.
[0028]
-Third embodiment-
10 to 13 show a third embodiment of the present invention.
This embodiment is an example in which the torsion coil spring 17 is mounted in a direction in which the number of turns decreases as the pedaling force input to the crankshaft 10 increases, and the reed switch 25 and the permanent magnet 26 are used as the pedaling force detecting means. . The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
[0029]
The torsion coil spring 17 of this embodiment is wound in the opposite direction (left-handed direction) to the torsion coil spring 17 of the first embodiment, and both end portions 17a and 17b are cut substantially vertically. One end 17a is in contact with an end face of a spiral locking groove 12c formed on the edge of the cylindrical boss 12b of the wheel base 12, and the other end 17b is a spiral locking groove 19a of the spring receiving member 19. Is in contact with the end face of By forming the grooves 12c and 19a along the spiral of the coil spring 17 in this manner, both ends of the coil spring 17 are locked, so that there is no need to bend both ends of the coil spring 17 as in the first embodiment. In addition, the processing is facilitated, and the space for disposing the coil spring 17 in the axial direction can be reduced.
[0030]
The spring receiver 19 of this embodiment has a female screw 19b on the inner peripheral surface, and the female screw 19b is screwed with a male screw 10b provided on the crankshaft 10. The external thread 10b of the crankshaft 10 is a left-hand thread, and the spring receiver 19 is screwed counterclockwise. The reason is that the end face of the locking groove 19a is brought into contact with the end 17b of the torsion coil spring 17 while the spring receiver 19 is screwed to the crankshaft 10 because the coil spring 17 is wound left. is there. Even when the pedaling force is zero, the torsion coil spring 17 applies an initial torsional torque to the crankshaft 10 in a direction opposite to the pedaling force, and the spring receiving member 19 holds the hexagon socket head cap screw 27 screwed in its radial direction. Is fixed to the crankshaft 10. The hexagon socket head cap screw 27 is engaged with a guide hole 22 e provided in the lift member 22, and guides the lift member 22 in the axial direction of the crankshaft 10. Note that, instead of the hexagon socket head bolt 27, a fixing pin, a set bolt, or the like may be used.
[0031]
The lift member 22 covers the outer periphery of the torsion coil spring 17, and has an oblong cam surface 22 d having a long hole shape at one axial end thereof, and a guide hole 22 e having an open end at the other end. ing. A hexagon socket head cap screw 28 screwed to the outer peripheral surface of the cylindrical boss portion 12b of the wheel base 12 is engaged with the cam surface 22d, so that the relative position between the crankshaft 10 (lift member 22) and the wheel base 12 is increased. The rotation allows the lift member 22 to move in the axial direction. A knock pin may be used instead of the hexagon socket head cap screw 28. The lift member 22 is formed of a non-magnetic material, and a ring-shaped permanent magnet 26 is fixed to an outer peripheral surface at a central portion thereof. As the permanent magnet 26 of this embodiment, magnets having different polarities on the inner and outer peripheral sides are used, but magnets having different polarities on both ends in the axial direction may be used.
[0032]
Two reed switches 25 (25a, 25b) are attached to the bottom pipe 1e side by side in the crankshaft direction such that the sensing surface faces the lift member 22. The reed switch 25 is turned on when the permanent magnet 26 attached to the outer periphery of the lift member 22 approaches, and drives the electric motor 8 to generate an assist force as in the first embodiment, thereby reducing the burden on human power. it can. In particular, by arranging a plurality of reed switches 25 in the crankshaft direction, the assist force can be controlled in a plurality of stages as shown in FIG.
[0033]
As shown in FIG. 11, the angle limiting portion 16 of this embodiment has only one key portion 10 a protruding from the outer peripheral surface of the crankshaft 10 and only one fan-shaped groove 12 a of the wheel base 12. ing. The key portion 10a is rotatable relative to the groove 12a within a range of 0 to 45 °.
[0034]
The operation of the third embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 13A shows a state in which the pedal effort is small and the torsion coil spring 17 is hardly twisted, so that the relative rotation difference between the crankshaft 10 and the wheel base 12 is small, and the bolt 28 is located at the bottom of the cam surface 22d. It is located in the vicinity, and the axial movement amount of the lift member 22 is also small. Therefore, the distance L1 between the right reed switch 25a and the permanent magnet 26 is longer than the sensing distance, and all the reed switches 25 are off. In this range, the assist force of the motor is 0, and the vehicle travels only with human power.
When the pedal effort transmitted to the crankshaft 10 increases, the torsion coil spring 17 is twisted in the opening direction, and a relative rotation difference occurs between the crankshaft 10 and the wheel base 12. The lift member 22 rotates integrally with the crankshaft 10 by the engagement of the guide hole 22e and the bolt 27, and the bolt 28 rides on the cam surface 22d of the lift member 22, as shown in FIG. 13B. Move to the left. Since the distance L2 between the right reed switch 25a and the permanent magnet 26 is shorter than the sensing distance by the movement of the lift member 22, only the right reed switch 25a is turned on. Since the distance L2 between the left reed switch 25b and the permanent magnet 26 is longer than the sensing distance, the left reed switch 25b remains OFF. Therefore, a relatively small assist force is generated, and the burden on human power is reduced.
When the pedaling force further increases, the torsion coil spring 17 is further twisted in the opening direction, and the rotation angle is limited by the key portion 10a of the crankshaft 10 abutting on the end face of the fan-shaped groove 12a of the wheel base 12. Due to the relative rotation difference between the crankshaft 10 and the wheel base 12, the bolt 28 further rides on the cam surface 22d of the lift member 22, and moves the lift member 22 to the left as shown in FIG. 13C. . By the movement of the lift member 22, the distance L2 between the left reed switch 25b and the permanent magnet 26 becomes shorter than the sensing distance, and both reed switches 25a and 25b are turned on. Therefore, the maximum assist force is generated, and the burden on human power can be reduced.
Even if the pedal effort is further increased, the relative rotation difference between the crankshaft 10 and the wheel base 12 is limited to about 45 ° by the angle limiter 16, so that the axial movement of the lift member 22 is also limited, and There is no further increase in power.
[0035]
-Fourth embodiment-
FIGS. 14 and 15 show a fourth embodiment of the present invention, in which a reed switch 25 similar to that of the third embodiment is used as a pedaling force detecting means, and a permanent magnet 30 for operating the reed switch 25 is separate from the lift member 22. It is an example of attaching to a. Also in this embodiment, two reed switches 25a and 25b are arranged in the crankshaft direction.
The holder 31 holding the reed switch 25 also serves as a fixture for the bottom pipe 1e. An operation shaft 32 extending in the crankshaft direction is supported on the holder 31 so as to be slidable in the axial direction, and the permanent magnet 30 is fixed to the operation shaft 32. The permanent magnet 30 is constantly urged rightward in FIG. 14 by a spring 33 inserted through the operation shaft 32. Therefore, the permanent magnet 30 is normally at a position away from the reed switch 25, and the reed switch 25 is in the OFF state. An abrasion-resistant contact plate 34 made of fluororesin or the like is attached to the operation shaft 32 on the right side of the permanent magnet 30.
[0036]
When the pedaling force applied to the crankshaft 10 increases and a relative rotation difference occurs between the crankshaft 10 and the wheel base 12, the lift member 22 moves in the axial direction (leftward in FIG. 14) according to the same principle as in the above embodiment. Go to A step portion or a flange portion 22f is formed on the outer peripheral surface of the lift member 22. When the lift member 22 moves to the left in FIG. 14, the flange portion 22f hits the contact plate 34 to move the operation shaft 32 in FIG. Press to the left. As a result, the permanent magnet 30 fixed to the operation shaft 32 approaches the reed switch 25, and can operate the reed switch 25.
[0037]
This embodiment has an advantage that the permanent magnet 30 for operating the reed switch 25 can be made small.
In addition, since components such as the reed switch 25, the operating shaft 32, the permanent magnet 30, the spring 33, and the contact plate 34 are integrally assembled to the holder 31 and assembled, defects in the reed switch 25 and the permanent magnet 30 may occur. If there is, as shown in FIG. 15, the entire holder 31 can be replaced, and there is an advantage that repair and replacement are facilitated.
In the fourth embodiment, the permanent magnet 30 is always urged rightward in FIG. 14 by the spring 33. However, instead of this, for example, a circumferential groove engaged with the contact plate 34 is formed on the outer circumferential surface of the lift member 22. , The movement of the lift member 22 in the axial direction may be transmitted to the contact plate 34.
[0038]
As the non-contact type sensor, various known sensors such as a Hall element, a coil, an inductance type displacement sensor, and a capacitance type proximity sensor can be used in addition to a photo sensor, a magnetic resistance element, and a reed switch. Correspondingly, a part or the whole of the lift member 22 may be formed of a magnetic material or a magnet, or may be formed of a dielectric material or a conductor.
Further, it is also possible to use not only a non-contact type sensor but also a contact type detection unit.
[0039]
The present invention is not limited to the above embodiment.
As an example of the conversion member, the knock pin 12d is fixed to the outer peripheral surface of the wheel base 12. However, in order to reduce wear caused by sliding with the cam surface 22d, a bearing is provided at a contact portion of the knock pin 12 with the cam surface. You may.
Further, the cam surface provided on the lift member is not limited to the inclined groove or the elongated hole having one end opened as in the embodiment, but may be provided with a mountain-shaped cam surface. However, in this case, it is necessary to provide a spring that urges the lift member in the cam follower direction so that the cam surface and the cam follower (conversion member) can always contact.
When an inclined groove or a long hole as in the embodiment is provided as the cam surface 22d, even when the crankshaft 10 is relatively rotated not only in the pedal pressing force direction with respect to the wheel base 12 but also in the opposite direction, the conversion member 12d is formed. Has the advantage that the lift member 22 does not rattle in the axial direction and erroneous detection by the sensor 23 can be prevented.
[0040]
In the above embodiment, the lift member 22 is provided so as to be rotatable integrally with the crankshaft and movable in the axial direction, and the conversion member (knock pin) 12d is fixed to the wheel base. May be provided so as to be integrally rotatable with respect to the wheel base and movable in the axial direction, and the conversion member (knock pin) 12d may be fixed to the crankshaft.
The electric motor 8 is not limited to the example provided on the rear wheel as in the embodiment, and may be provided at any part.
[0041]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, the pedal depression force input to the crankshaft is transmitted to the output rotating body via the torsion coil spring, and further transmitted to the chain drive sprocket, and the pedal depression force is also reduced. The assisting force of the electric motor is generated by converting the relative rotation difference generated between the crankshaft and the output rotating body with the increase into the axial displacement of the lift member and detecting this by the pedaling force detecting means. . That is, the amount of torsion of the torsion coil spring is proportional to the pedaling force, and the amount of axial movement of the lift member corresponds to the amount of torsion of the torsion coil spring. Can be generated.
In addition, since the torsion coil spring bears the pedaling force and no pedaling force acts on the lift member for controlling the assist amount, wear of the cam surface of the lift member and the conversion member engaged with the cam surface is reduced. It can be reduced and a durable electric assist bicycle can be realized.
Furthermore, since the torsion coil spring is inserted around the outer periphery of the crankshaft, it can be made compact without protruding greatly in the radial and axial directions.
In addition, since the treading force detecting means only needs to detect the movement of the lift member in the axial direction, it does not require a complicated mechanism such as a gear mechanism, can be made compact, and has few malfunctions.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of an example of an electric assist bicycle according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
FIG. 3 is an exploded perspective view of a main part of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG. 2;
FIG. 5 is a sectional view taken along line CC of FIG. 2;
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a relative rotation angle between a crankshaft and a wheel base and a spring reaction force of a torsion coil spring.
FIG. 7 is a characteristic diagram illustrating a relationship between a relative rotation angle between a crankshaft and a wheel base and an assist force.
FIG. 8 is an operation explanatory diagram showing a positional relationship between a lift member and a photo sensor in the first embodiment.
FIG. 9 is a sectional view of a second embodiment using a non-contact type detecting means as a pedaling force detecting means.
FIG. 10 is a sectional view of a crankshaft portion of a third embodiment of the electrically assisted bicycle according to the present invention.
FIG. 11 is a sectional view taken along line DD of FIG. 10;
FIG. 12 is an exploded perspective view of a main part shown in FIG.
FIG. 13 is an operation explanatory diagram showing a positional relationship between a lift member and a reed switch in a third embodiment.
FIG. 14 is a sectional view of a main part in a fourth embodiment.
FIG. 15 is a diagram illustrating an operation of attaching and detaching the holder according to the fourth embodiment to and from a vehicle body.
[Explanation of symbols]
One frame
5 pedals
6 Chain drive sprocket
8 Electric motor
9 Battery unit
10 Crankshaft
12 Wheel base (output rotator)
12d knock pin (conversion member)
17 Torsion coil spring
22 Lifting member
22a Large diameter part (first reflection part)
22b Small diameter part (second reflection part)
22d cam surface
23 Photo sensor (pedal force detection sensor)
25 Reed switch (pedal force detection sensor)
26 permanent magnet

Claims (8)

クランク軸に入力されるペダル踏力に応じてアシスト力を発生する電動モータを具備し、上記アシスト力と踏力とを合成して駆動輪へ伝達する電動アシスト自転車において、
上記クランク軸に対して相対回転可能に配置され、チェーン駆動用スプロケットに固定された出力回転体と、
上記クランク軸の外周に挿通され、一端がクランク軸に連結され、他端が出力回転体に連結されたねじりコイルバネと、
上記クランク軸および出力回転体の一方に対して一体回転可能で、かつ軸方向に移動可能に設けられ、軸方向に対して所定の傾斜角をもつカム面が形成されたリフト部材と、
上記クランク軸および出力回転体の他方に固定され、リフト部材のカム面に接触してクランク軸と出力回転体との相対回転差をリフト部材の軸方向移動に変換する変換部材と、
上記リフト部材の軸方向移動量に応じてペダル踏力を検出する踏力検出手段と、を備えたことを特徴とする電動アシスト自転車。
An electric assist bicycle that includes an electric motor that generates an assist force in accordance with a pedal depression force input to a crankshaft, and that synthesizes the assist force and the depression force and transmits the resultant to drive wheels.
An output rotator disposed rotatably relative to the crankshaft and fixed to a chain drive sprocket;
A torsion coil spring inserted through the outer periphery of the crankshaft, one end connected to the crankshaft, and the other end connected to the output rotating body;
A lift member provided integrally rotatably with respect to one of the crankshaft and the output rotating body, and movable in the axial direction, and having a cam surface having a predetermined inclination angle with respect to the axial direction;
A conversion member that is fixed to the other of the crankshaft and the output rotary body, and that contacts a cam surface of the lift member to convert a relative rotation difference between the crankshaft and the output rotary body into an axial movement of the lift member;
An electric assist bicycle comprising: a pedaling force detecting unit configured to detect a pedaling force according to an axial movement amount of the lift member.
上記リフト部材は円筒状に形成されており、
上記ねじりコイルバネの周囲は上記リフト部材で覆われていることを特徴とする請求項1に記載の電動アシスト自転車。
The lift member is formed in a cylindrical shape,
The electric assist bicycle according to claim 1, wherein the periphery of the torsion coil spring is covered with the lift member.
上記ねじりコイルバネは、クランク軸に入力されるペダル踏力が増大するにつれて巻き数が増加する方向に取り付けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の電動アシスト自転車。3. The electric assist bicycle according to claim 1, wherein the torsion coil spring is attached in a direction in which the number of turns increases as a pedaling force input to a crankshaft increases. 4. 上記ねじりコイルバネは、クランク軸に入力されるペダル踏力が増大するにつれて巻き数が減少する方向に取り付けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の電動アシスト自転車。3. The electric assist bicycle according to claim 1, wherein the torsion coil spring is mounted in a direction in which the number of windings decreases as a pedaling force input to a crankshaft increases. 4. 上記クランク軸と出力回転体との間に、上記変換部材がカム面に接触可能な回転角度範囲以下の所定角度範囲だけ出力回転体をクランク軸に対して相対回転可能とする角度制限部を設けたことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の電動アシスト自転車。An angle limiter is provided between the crankshaft and the output rotary body, the output rotary body being relatively rotatable with respect to the crankshaft within a predetermined angle range equal to or less than a rotation angle range in which the conversion member can contact the cam surface. The electric assist bicycle according to any one of claims 1 to 4, wherein: 上記クランク軸にペダル踏力が入力されていない状態で、上記クランク軸に対してペダル踏力と逆方向の初期ねじりトルクを与えるべく、上記ねじりコイルバネは取り付けられていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の電動アシスト自転車。The torsion coil spring is mounted to apply an initial torsion torque to the crankshaft in a direction opposite to the pedal depression force in a state where the pedal depression force is not input to the crankshaft. 5. The electric assist bicycle according to any one of 5. 上記踏力検出手段は、上記リフト部材の外周部に設けられた検出部と、車体静止部材に固定され、上記検出部を検出して複数の出力信号を出力する非接触型センサとで構成されていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の電動アシスト自転車。The treading force detecting means includes a detecting unit provided on an outer peripheral portion of the lift member, and a non-contact type sensor fixed to the vehicle body stationary member and detecting the detecting unit and outputting a plurality of output signals. The electric assist bicycle according to any one of claims 1 to 6, wherein 上記非接触型センサはリードスイッチであり、上記検出部はリフト部材の外周部にリング状に取り付けられた永久磁石であることを特徴とする請求項7に記載の電動アシスト自転車。The electric assist bicycle according to claim 7, wherein the non-contact type sensor is a reed switch, and the detection unit is a permanent magnet attached in a ring shape to an outer peripheral portion of a lift member.
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