JP2015010870A - Torque sensor positioning structure and electric power assisted bicycle provided therewith - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トルクセンサの位置決め構造およびこれを備えた電動アシスト自転車(以下、「自転車」とも称する)に関し、詳しくは、検出軸に対して優れた摺動性を有する簡易な構造のトルクセンサの支持部材を備え、かつ、トルクセンサの検出精度を向上させることができるトルクセンサの位置決め構造、およびこれを備えた電動アシスト自転車に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a torque sensor positioning structure and an electric assist bicycle (hereinafter also referred to as “bicycle”) including the torque sensor, and more specifically, a torque sensor having a simple structure having excellent slidability with respect to a detection shaft. The present invention relates to a torque sensor positioning structure including a support member and capable of improving the detection accuracy of the torque sensor, and an electric assist bicycle including the same.
電動モータを補助動力とする自転車では、クランク軸に作用するトルクに応じて補助動力を出力するため、トルクを検出するトルクセンサを組み付ける必要がある。このトルクセンサとしては、自転車のクランク軸部に組み込まれたセンサによって、機械的に検出するもの、および駆動用チェーンの張力によってトルクを検出する装置が、従来より知られている。 In a bicycle using an electric motor as auxiliary power, auxiliary power is output according to the torque acting on the crankshaft, and therefore it is necessary to assemble a torque sensor for detecting the torque. As this torque sensor, a sensor that is mechanically detected by a sensor incorporated in a crankshaft portion of a bicycle and a device that detects torque by tension of a driving chain are conventionally known.
クランク軸部に組み込まれたセンサによってトルクを検出するタイプのトルクセンサは、クランク軸の一端側で固定されクランク軸と一体的に回転可能な磁歪軸の外周面に磁歪効果を持つ磁歪箔が巻き付けられ止着されている。このようなタイプの磁歪式のトルクセンサでは、シャフトの外周面に固定された磁歪材がシャフトに働くトルクによって捻じれて歪むことによりその透磁率が変化し、この透磁率の変化に応じた磁束の変化によって検出用コイルに誘導される誘導起電力に基づいてトルクが検出されるようになっている。したがって、このようなトルクセンサは、正確に位置決めされていることが必要である。 A torque sensor of the type that detects torque with a sensor built into the crankshaft is a magnetostrictive foil that has a magnetostrictive effect wrapped around the outer peripheral surface of the magnetostrictive shaft that is fixed at one end of the crankshaft and can rotate integrally with the crankshaft. It has been fastened. In this type of magnetostrictive torque sensor, the magnetostrictive material fixed to the outer peripheral surface of the shaft is distorted by being twisted by the torque acting on the shaft, and the magnetic permeability changes, and the magnetic flux corresponding to the change in the magnetic permeability The torque is detected on the basis of the induced electromotive force induced in the detection coil by the change of. Therefore, such a torque sensor needs to be accurately positioned.
トルクセンサの位置決め構造としては、例えば、特許文献1および2を挙げることができる。特許文献1では、クランク軸の外周に挿嵌された環状の中空部材と、踏力トルクを後輪に伝達する中空部材に設けられたワンウェイクラッチとを備え、中空部材の外周に設けられた凹部に磁性膜が施され、磁歪式トルクセンサは、凹部の磁性膜に対向する箇所に位置するように、凹部両端にて中空部材と相対回転可能に支持する支持部材によって位置決めする構造が提案されている。また、特許文献2では、コイルを巻き付ける筒状のコイルボビンをセンサ軸に套嵌してセンサ軸に相対回転自在に支持し、コイルの外周側を覆う筒状のシールドヨークを備えると共に、シールドヨークの軸心方向端部に、径方向内方に延設された鍔部を略全周にわたって形成し、コイルボビンの外周側に、周方向複数箇所に配置されたゴム様弾性体で形成された支持体を設け、この支持体によってシールドヨークの鍔部を、コイルボビンとの間に間隔が生じるように支持する構造が提案されている。
Examples of the torque sensor positioning structure include
しかしながら、特許文献1や2で提案されている方法は、トルクセンサの支持部材(支持体)の構造が複雑であったり、トルクセンサの検出軸に対する支持部材(支持体)の摺動性が不十分であったりと、解決すべき問題が残されていた。また、トルクセンサのトルク検出精度を向上させることも重要な課題である。
However, in the methods proposed in
そこで、本発明の目的は、検出軸に対して優れた摺動性を有する簡易な構造のトルクセンサの支持部材を備え、かつ、トルクセンサの検出精度を向上させることができるトルクセンサの位置決め構造、およびこれを備えた電動アシスト自転車を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a torque sensor positioning structure that includes a torque sensor support member having a simple structure having excellent slidability with respect to a detection shaft and that can improve the detection accuracy of the torque sensor. Another object of the present invention is to provide an electric assist bicycle equipped with the same.
本発明者は、上記課題を解消するために鋭意検討した結果、トルクセンサの両側に所定の支持部材を配置し、この支持部材にてトルクセンサを挟持することにより、上記課題を解消することができることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor can solve the above problems by arranging a predetermined support member on both sides of the torque sensor and holding the torque sensor between the support members. The present inventors have found that this can be done and have completed the present invention.
すなわち、本発明のトルクセンサの位置決め構造は、クランク軸の一端側で固定され、該クランク軸と一体的に回転可能であり、前記クランク軸と同軸上に配置される磁歪軸と、該磁歪軸の外周面に配置され、磁歪軸に作用するトルクを検出するトルクセンサと、を有するトルクセンサの位置決め構造において、
前記トルクセンサが、該トルクセンサの軸方向両外側にそれぞれ配置された複数の支持部材により挟持されてなることを特徴とするものである。
That is, the torque sensor positioning structure of the present invention is fixed on one end side of the crankshaft, is rotatable integrally with the crankshaft, and is disposed on the same axis as the crankshaft, and the magnetostrictive shaft. A torque sensor positioning structure having a torque sensor that is disposed on the outer circumferential surface of the magnetic sensor and that detects torque acting on the magnetostrictive shaft,
The torque sensor is characterized in that it is sandwiched between a plurality of support members respectively disposed on both outer sides in the axial direction of the torque sensor.
本発明のトルクセンサの位置決め構造においては、前記トルクセンサの軸方向両外側に配置された複数の支持部材のうち、軸方向において最も外側の支持部材と最も内側の支持部材とは高摺動性材料からなることが好ましい。また、本発明のトルクセンサの位置決め構造においては、前記トルクセンサと前記複数の支持部材は、前記磁歪軸の一方側に設けられた周方向に延びる凸条と、磁歪部を挟んで前記凸条と反対側に配置された挟持部材と、により挟持されていることが好ましい。さらに、本発明のトルクセンサの位置決め構造においては、前記挟持部材と、該挟持部材側の軸方向最外側の前記支持部材と、の間に弾性部材が介在されてなることが好ましい。さらにまた、本発明のトルクセンサの位置決め構造は、前記複数の支持部材のうち、少なくともトルクセンサの挟持部材側の1以上の支持部材と、磁歪軸とは磁性材料からなることが好ましい。 In the torque sensor positioning structure of the present invention, among the plurality of support members disposed on both outer sides in the axial direction of the torque sensor, the outermost support member and the innermost support member in the axial direction are highly slidable. It is preferable to consist of materials. In the torque sensor positioning structure according to the present invention, the torque sensor and the plurality of support members may include a protruding ridge provided on one side of the magnetostrictive shaft and extending in the circumferential direction, and the protruding ridge sandwiching the magnetostrictive portion. It is preferable that it is clamped by the clamping member arrange | positioned on the opposite side. Furthermore, in the torque sensor positioning structure of the present invention, it is preferable that an elastic member is interposed between the clamping member and the support member on the outermost side in the axial direction on the clamping member side. Furthermore, in the torque sensor positioning structure of the present invention, it is preferable that at least one of the plurality of support members on the clamping member side of the torque sensor and the magnetostrictive shaft are made of a magnetic material.
本発明の電動アシスト自転車は、上記本発明のトルクセンサの位置決め構造を備えてなることを特徴とするものである。 The electrically assisted bicycle according to the present invention is characterized by including the torque sensor positioning structure according to the present invention.
本発明によれば、検出軸に対して優れた摺動性を有する簡易な構造のトルクセンサの支持部材を備え、かつ、トルクセンサの検出精度を向上させることができるトルクセンサの位置決め構造、およびこれを備えた電動アシスト自転車を提供することができる。 According to the present invention, a torque sensor positioning structure that includes a torque sensor support member having a simple structure having excellent slidability with respect to a detection shaft, and that can improve the detection accuracy of the torque sensor, and An electrically assisted bicycle provided with this can be provided.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
図1は、本発明のトルクセンサの位置決め構造を適用した自転車のハンガー部の車幅方向概略断面斜視図、図2は、本発明のトルクセンサの位置決め構造を適用した自転車のハンガー部の車幅方向概略断面図、図3は、本発明のトルクセンサの位置決め構造が適用されたクランク軸の構成を示す側面図、図4は、本発明のトルクセンサの位置決め構造が適用されたクランク軸の構成を示す分解斜視図であり、図5は、本発明のトルクセンサの位置決め構造に係るトルクセンサ近傍の断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional perspective view of a hanger portion of a bicycle to which the torque sensor positioning structure of the present invention is applied, and FIG. 2 is a vehicle width of a bicycle hanger portion to which the torque sensor positioning structure of the present invention is applied. FIG. 3 is a side sectional view showing a configuration of a crankshaft to which the torque sensor positioning structure of the present invention is applied, and FIG. 4 is a configuration of the crankshaft to which the torque sensor positioning structure of the present invention is applied. FIG. 5 is a sectional view of the vicinity of the torque sensor according to the positioning structure of the torque sensor of the present invention.
本発明のトルクセンサの位置決め構造は、自転車のシートチューブの下部に幅方向に沿って取り付けられた、支持部材であるハンガーパイプ1内に装着されるトルクセンサに係るものであり、クランク軸2の一端側で固定され、クランク軸2と一体的に回転可能であり、クランク軸2と同軸上に配置される磁歪軸3と、磁歪軸3の外周面に配置され磁歪軸3に作用するトルクを検出する円筒状のトルクセンサ4と、を有し、これらは、略円筒状のハウジング5に収容されている。
The torque sensor positioning structure according to the present invention relates to a torque sensor mounted in a
図3に示す例においては、クランク軸2の半径方向外側に配置される磁歪軸3の一方の端部には、磁歪軸3の軸方向に沿う複数のスプライン3aが形成された嵌合部が設けられており、また、駆動スプロケット6の中央には、磁歪軸3の嵌合部を嵌入する嵌入孔が設けられており、磁歪軸3の嵌合部を駆動スプロケット6に嵌入することにより、磁歪軸3に駆動スプロケット6をスプライン嵌合させている(図1、2参照)。なお、図示例では、駆動側回転部材として、駆動スプロケット6を例示しているが、ベルト駆動の自転車の場合は駆動プーリーである。
In the example shown in FIG. 3, a fitting portion in which a plurality of
また、図3に示すように、磁歪軸3の外周には、磁歪効果を持つ磁歪部として磁歪箔7が巻き付けられ止着されており、この表面には、軸方向と交差する方向に配置された複数のスリット7aが設けられている。図示するように、スリット7aは、周方向に沿ってほぼ平行に複数配置されるとともに、これらが軸方向に3列配置されている。これらの3列の複数のスリット7aの右隣りには、3列のスリットと略左右対称に配置された3列の複数のスリット7bが設けられている。この磁歪箔7は、例えば、鉄系アモルファス合金、ニッケル系合金、クロム系合金等の磁歪効果を有する磁性材料で形成されている。
Further, as shown in FIG. 3, a
さらに、図2および5に示すように、トルクセンサ4には、左右対称に配置された3列の複数のスリット7a、7bの列に対応する位置に、2つの凹部4aが形成され各凹部4aに磁束発生手段としての励磁用コイルが巻回されたコイルボビン4bを有し、このコイルボビン4bの外周には、磁束の漏れを防止するヨーク4cが配置されている。
Further, as shown in FIGS. 2 and 5, the
本発明のトルクセンサの位置決め構造は、図3〜5に示すように、トルクセンサ4が、トルクセンサ4の軸方向両外側にそれぞれ配置された複数の支持部材8、図示例においては、両側とも第1の支持部材8a、第2の支持部材8b、および第3の支持部材8cに挟持されている。図示例においては、磁歪軸3の一方側の外周上に周方向に延びる凸条3bが設けられており、かつ、磁歪軸3の磁歪箔7を挟んだ他方側の外周上には周方向に延びる凹条3cが設けられ、この凹条に挟持部材9(図示例においてはスナップリング9)が嵌合されている。この凸条3bとスナップリング9とにより、トルクセンサ4とその軸方向両外側に配置された支持部材8とが挟持されている。この支持部材8の厚みを適宜設計することにより、トルクセンサ4の軸方向の配置位置を決定することができる。
As shown in FIGS. 3 to 5, the torque sensor positioning structure of the present invention includes a plurality of
また、図示するように、トルクセンサ4のコイルボビン4bの両端部に段部4eを設け、複数の支持部材8のうちトルクセンサ4と接する支持部材、図示例においては、第1の支持部材8aの軸方向内側面8aaと外周面8abとがコイルボビンの段部4eに接し、内周面8acが検出軸である磁歪軸3に接する構造とすることにより、トルクセンサ4の磁歪軸3に対する軸方向と径方向の双方の位置決めが可能となる。さらに、トルクセンサ4は複数の支持部材8を介して挟持されているが、これら各支持部材8同士の接触面がそれぞれ摺動可能のため、磁歪軸3に対するトルクセンサの連れ回りを防止することができる。なお、後述するが、図示例においては、スナップリング9と、スナップリング9側の最も軸方向外側の支持部材(図示例においては、第3の支持部材8c)との間には、弾性部材10であるウェーブワッシャ10が介在している。
Further, as shown in the drawing, stepped
本発明のトルクセンサの位置決め構造においては、トルクセンサ4の軸方向両外側に配置された複数の支持部材8のうち、軸方向において最も外側の支持部材8(図示例においては支持部材8c)と最も内側の支持部材(図示例においては支持部材8a)とが高摺動性材料からなることで、上記効果を良好に得ることができる。この場合、軸方向において最も外側の支持部材と最も内側の支持部材としては、例えば、ポリアセタール(POM)、ポリアミド(PA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、フェノールホルムアルデヒド(PF)等の樹脂からなるものを用いてもよく、含油の焼結合金やセラミックからなるものを用いてもよい。好ましくは、POM、PA、PTFEからなるものであり、特に好ましくはPOMからなるものである。
In the torque sensor positioning structure of the present invention, among the plurality of
なお、図示例においては、支持部材8は3対の支持部材8a、8b、8cからなっているが、本発明のトルクセンサの位置決め構造においてはこれに限られるものではない。例えば、2対の支持部材からなってもよく、4対以上の支持部材からなってもよい。また、トルクセンサの軸方向両外側に配置される各支持部材の数が、それぞれ異なっていてもよい。例えば、図示する3対の支持部材8のうち凸条3b側の支持部材8bの厚みを大きくして、8cを省略した構造であってもよい。
In the illustrated example, the
また、本発明のトルクセンサの位置決め構造においては、複数の支持部材8のうち、少なくともトルクセンサ4のスナップリング9側の1以上の支持部材、例えば、第2の支持部材8bと、磁歪軸3とが磁性材料からなることが好ましい。かかる構成とすることで、磁歪軸3と一体の凸条3bと、ヨーク4cと、磁性材料からなる支持部材(図示例では支持部材8b)とで、コイルボビン4bを覆うことになり、磁束の漏れや外部磁場の影響を防止することができ、トルクセンサ4の検出精度を向上させることができる。なお、上記支持部材8や磁歪軸3を形成する磁性材料としては、磁束の漏れを防止できるものであれば特に制限はなく、例えば、ヨーク4cを形成する磁性材料と同じものを用いることができる。なお、上記支持部材8の形状については、特に制限はないが、製造コストや組み付け作業の作業性の観点から、図示するような円環形状が好ましい。
In the torque sensor positioning structure of the present invention, among the plurality of
本発明のトルクセンサの位置決め構造においては、前述のとおり、挟持部材9(図示例においてはスナップリング9)と、挟持部材9側の最も軸方向外側の支持部材8(図示例においては、第3の支持部材8c)と、の間に、弾性部材10(図示例においては、ウェーブワッシャ10)が介在されていることが好ましい。弾性部材を介在させることで、スナップリング9の軸方向寸法や凹条3cの幅寸法にバラツキがあってもコイルボビン4bは支持部材8を介して凸条3bに押し当てられるため、磁歪軸3に対するコイルボビン4bの位置精度が向上し、よりトルクセンサの検出精度を向上させることができる。弾性部材10としては、環状のゴム部材等を用いてもよいが、好適には、図示するようにウェーブワッシャである。
In the torque sensor positioning structure of the present invention, as described above, the clamping member 9 (the
本発明のトルクセンサの位置決め構造は、トルクセンサ4と、トルクセンサ4の軸方向両側に配置された複数の円環形状の支持部材8とが挟持(図示例においては、磁歪軸3の一方側の外周上に設けられた周方向に延びる凸条3bと、磁歪軸3の他方側に配置されたスナップリング9と、により支持部材8が挟持されている)されてなることのみが重要であり、それ以外の構成については特に制限はない。
The torque sensor positioning structure of the present invention is sandwiched between the
例えば、図1および2に示すように、磁歪軸3は、略円筒状のハウジング5内の軸方向両側に配置されたベアリング11を介して回転自在に装着されている。また、磁歪軸3の一端の内周面には雌ネジ部3eが設けられており、さらに、クランク軸2の一端の外周面には、上記雌ネジ部3eに対応する雄ネジ部2aが設けられている。クランク軸2と磁歪軸3は、これらを螺合することにより固定され、一体的に回転可能な構造とすることができる。さらにまた、クランク軸2の一端の雄ネジ部2aに隣接する端部側には、半径方向外側に突出する凸条2bが周方向に沿って設けられていることが好ましい。かかる構成とすれば、クランク軸2と磁歪軸3を螺合するに当たっては、磁歪軸3の一端がクランク軸2上に設けられた凸条2bに突き当たるまで締め込むことにより、磁歪軸3の位置決めを容易にすることができる。
For example, as shown in FIGS. 1 and 2, the
なお、磁歪軸3の一端の内周面に形成した雌ネジ部3eと、クランク軸2の外周面に設けた雄ネジ部2aには、接着剤を塗布してもよく、また、雌ネジ部3eと雄ネジ部2aとの締結部に接着剤を充填してもよい。これにより、磁歪軸3とクランク軸2とをより強固に固定することができるとともに、雌ネジ部3eと雄ネジ部2aとが緩むのを防止、または抑制することができる。
Note that an adhesive may be applied to the
また、図示例においては、磁歪軸3の略中央部は、クランク軸2の外径よりも大きな内径を有する大径部3dであり、磁歪軸3の大径部3dの内周面とクランク軸2の外周面との間には空間12が形成されている。磁歪軸3の雌ネジ部3eが形成されている一端と反対側の他端の内周面と、クランク軸2の外周面と、の間には軸受けとしてすべり軸受け13が、がたつきがないように介在されている。このすべり軸受け13と駆動スプロケット6は、抜け止め部材14によってクランク軸方向の移動が規制されている。図示例においては、すべり軸受け13と抜け止め部材14との間には、弾性部材15が介在している。なお、クランク軸2の軸受けとしては、すべり軸受け以外にも、玉軸受けやコロ軸受け等の転がり軸受けであってもよい。
In the illustrated example, the substantially central portion of the
図示例においては、抜け止め部材14は円筒部とフランジ部とからなり、円筒部ですべり軸受け13の、フランジ部で駆動スプロケット6の、抜けをそれぞれ防止している。また、図示例においては、磁歪軸3と、抜け止め部材14と、は螺合により固定されている。図1および図2においては、磁歪軸3の内周面に雌ネジ部3fが設けられ、抜け止め部材14の円筒部の外周面に雄ネジ部14aが設けられている。かかる構造とすることにより、抜け止め部材14を磁歪軸3に強固に固定することができる。
In the illustrated example, the retaining
また、図示するように、本発明のトルクセンサの位置決め構造においては、抜け止め部材14と軸受け(図示例においてはすべり軸受け13)との間に弾性部材15が介在していることが好ましい。かかる構造とすることで、内部にゴミや水分等が侵入するのを防止することができる。弾性部材15としては、例えば、ゴムや樹脂からなるOリングやパッキンを用いることができる。
As shown in the drawing, in the torque sensor positioning structure of the present invention, it is preferable that an
さらに、図1、2および4に示すトルクセンサの位置決め構造においては、トルクセンサ4の外周には、外部出力用のコネクタ部4dが配置されており、このコネクタ部4dとハーネス16とが接続され、トルクセンサの出力が外部に送信されている。図示例では、コネクタ部4dは、コイルボビン4bに取り付けられているが、コネクタ部4dの配置位置はこれに限られるものではない。なお、本発明のトルクセンサの位置決め構造においては、コネクタ部4dは、コイルボビン4bと一体的に形成してもよく、それぞれ別体として形成して、それぞれを接着やねじ止め等により固定してもよい。
Further, in the torque sensor positioning structure shown in FIGS. 1, 2, and 4, an external
図6は、本発明のトルクセンサの位置決め構造が適用された自転車のハンガーパイプの構成を示す分解斜視図、図7は、本発明のトルクセンサの位置決め構造に係るハウジングの一例の斜視図である。本発明のトルクセンサの位置決め構造においては、図6、7に示すように、ハウジング5の形状を、コネクタ部4dを備えたトルクセンサ4が挿入可能な内径を有する大径部5aと、大径部5aよりも小さい内径の小径部5bと、を有している。この小径部5bの大径部5a側の端部から反対側の端部に向かって、コネクタ部4dが係合可能な幅を有する開口部5cを設けることが好ましい。かかる構造とすることで、クランク軸2に磁歪軸3およびトルクセンサ4を取り付けた状態で、クランク軸2をハウジング5の大径部5a側から挿入し、ハウジング5の開口部5cと、トルクセンサ4のコネクタ部4dと、を係合させながらトルクセンサ4をハウジング5に収容することで、コネクタ部4dをトルクセンサ4の回り止め部材として用いることができる。これにより、ハウジング5に対して、トルクセンサ4が回転することをより良好に防止することができる。トルクセンサ4とハーネス16を接続した状態で、トルクセンサ4をハウジング5に収容できるため、組み付け作業を容易に行うことができる。
FIG. 6 is an exploded perspective view showing a configuration of a bicycle hanger pipe to which the torque sensor positioning structure of the present invention is applied, and FIG. 7 is a perspective view of an example of a housing according to the torque sensor positioning structure of the present invention. . In the torque sensor positioning structure of the present invention, as shown in FIGS. 6 and 7, the
本発明のトルクセンサの位置決め構造においては、コネクタ部4dは(図1および図2参照)、中空の箱型形状であり、コネクタ部4dとハーネス16とがコネクタ部4dの内部で接続され、かつ、コネクタ部4dの内部が樹脂で封止されていることが好ましい。コネクタ部4dとハーネス16の接続部を樹脂で覆うことで、コネクタ部4dの内部に水分が侵入することを防止することができるとともに、ハーネス16の予期しない動作による破損を防止することができる。
In the torque sensor positioning structure of the present invention, the
次に、本発明のトルクセンサの位置決め構造をハンガーパイプ1に適用する方法について説明する。図6に示すように、本発明のトルクセンサの位置決め構造をハンガーパイプ1に適用するには、本発明のトルクセンサ位置決め構造を備えたハウジング5を、ハンガーパイプ1内に挿入することにより行う。その際、ハンガーパイプ1の軸方向の一方の端部とハウジング5との間に回り止め部材17を介在させることが好ましい。
Next, a method of applying the torque sensor positioning structure of the present invention to the
図示例においては、ハンガーパイプ1の一方の端部には、半径方向内側に凹んだ複数の凹部1bが設けられている。図示例においては、複数の凹部1bはハンガーパイプ1の一方の端部の周方向に沿って、略等間隔に2つ設けられている。また、図示例においては、ハウジング5の一方の端部側に大径部5aが設けられており、この大径部5aの端部にフランジ部5dが形成されている。このフランジ部5dには、半径方向内側に凹んだ複数の凹部5eが、フランジ部5dの周方向に沿って略等間隔に4つ設けられている。なお、大径部5aは、ハウジング5の本体部と一体的に形成されていてもよく、別体として形成され、その後、ねじ止め等の既知の手法により本体部に固定されていてもよい。
In the illustrated example, one end of the
図示する回り止め部材17は、環状に形成された本体部17aと、本体部17aの外周部から組み付け時のハウジング5側に突出した複数の第1係合部17bと、本体部17aの外周から第1係合部17bと反対側に向かって突出した複数の第2係合部17cと、を有している。図示例においては、第1係合部17bは、本体部17aの周方向に沿って略等間隔に2つ設けられており、第1係合部17bが、ハウジング5のフランジ部5dの凹部5eにそれぞれ係合されるようになっている。
The illustrated
回り止め部材17の第2係合部17cは、本体部17aの周方向に沿って略等間隔に2つ、2つの第1係合部17bの間にそれぞれ設けられている。回り止め部材17の第1係合部17bがハウジング5の凹部5eにそれぞれ係合し、回り止め部材17の第2係合部17cがハンガーパイプ1の凹部1bにそれぞれ係合することで、ハウジング5がハンガーパイプ1に対して回転しないように連結されている。
The second
さらに、上述のとおり、ハンガーパイプ1の軸方向略中央部には、ハウジング5から延びたハーネス16が外部に取り出される開口1aが設けられている。ハウジング5が回り止め部材17により回転しないように連結された状態で、ハウジング5の外周面とハンガーパイプ1の内周面との間には空間が設けられるように構成すれば、ハウジング5をハンガーパイプ1に組み付ける際に、ハーネス16を予めハンガーパイプ1の内側から開口1aを通して外部に引き出し、ハウジング5の雄ネジ部5f側をハンガーパイプ1の内部に挿入することで、ハウジング5から延びるハーネス16を、開口1aを通して外部に取り出すことができる。
Furthermore, as described above, the
さらにまた、図示例においては、ハウジング5とハンガーパイプ1の固定には、固定部材18が用いられている。図示する固定部材18は、その内周面にハウジング5の雄ネジ部5fに螺合される雌ネジ部18aを有している。また、固定部材18の外周面には、ハンガーパイプ1の他方の端部の内周面に当接する当接部18bが形成されている。この当接部18bは、組み付け時のハンガーパイプ1の軸方向外側に向かうにつれて、徐々に外径が拡大する傾斜面を有している。なお、図示例においては、固定部材18の当接部18bの軸方向外側には、フランジ部18cが設けられている。
Furthermore, in the illustrated example, a fixing
さらに、ハンガーパイプ1の他方の端部の内周には、ハンガーパイプ1の他方の端部側から徐々に縮小する傾斜面1cが形成されている(図1および2参照)。ハンガーパイプ1の傾斜面1cの軸方向に対する傾斜角度は、固定部材18の当接部18bの軸方向に対する傾斜角度に合わせて形成する。これにより、固定部材18の雌ネジ部18aがハウジング5の雄ネジ部5fに締結された状態で、固定部材18の当接部18bがハンガーパイプ1の他方の端部の傾斜面1cに当接し、ハウジング5の軸芯とハンガーパイプ1の軸芯とを一致させることができる。これにより、クランク軸2の軸芯とハンガーパイプ1の軸芯と、を一致させることができる。
Furthermore, an
次に本発明の電動アシスト自転車について説明する。
図8は、本発明の一好適な実施の形態の電動アシスト自転車の側面図である。図示する電動アシスト自転車101の車体フレーム102は、ヘッドチューブ103と、ヘッドチューブ103から後方斜め下向きに延びるダウンチューブ104と、ダウンチューブ104の後端から後方斜め上向きに延びるシートチューブ105と、シートチューブ105の下端付近から後方に延びる左右一対のチェーンステイ106と、両チェーンステイ106の後端部とシートチューブ105の上部とを結合する左右一対のシートステイ107と、を備えている。ヘッドチューブ103の下端には、前方斜め下向きに延びるフロントフォーク108を有し、このフロントフォーク108の下端部には、前輪109が回転自在に装着されている。また、ヘッドパイプ103の上端にはハンドル110が取り付けられており、シートチューブ105の上端にはサドル111が取り付けられている。さらに、チェーンステイ106の後端部には、後輪112が回転自在に装着されている。
Next, the electrically assisted bicycle of the present invention will be described.
FIG. 8 is a side view of the electrically assisted bicycle according to one preferred embodiment of the present invention. A
本発明の自転車101は、従来の電動アシスト自転車と同様、ペダル113を有し、運転者がペダル113を足で踏んで回転させることによってチェーン114に駆動力が伝達され、その駆動力が後輪112に伝達されて、後輪112が駆動するように構成されている。図示する電動アシスト自転車101においては、電動機は前輪109のハブ109a内に設けられており、この電動機に電力を供給するバッテリ115はシートチューブ105の後方に、取り外し自在に取り付けられている。電動機の内部には、前輪109に補助駆動力を供給する電動モータが備えられている。
The
図8に示すように、本発明の自転車101は、シートチューブ105の下部に幅方向に沿って取り付けられる支持部材であるハンガーパイプ116に、上記本発明のトルクセンサの位置決め構造が装着されてなるものである。本発明の自転車101は、上記本発明のトルクセンサの位置決め構造を備えてなること以外には、特に制限はなく、その他の構成については、既知の構成を採用することができる。
As shown in FIG. 8, the
1 ハンガーパイプ
1a 開口
1b 凹部
1c 傾斜面
2 クランク軸
2a 雄ネジ部
2b 凸条
3 磁歪軸
3a スプライン
3b 凸条
3c 凹条
3d 大径部
3e、3f 雌ネジ部
4 トルクセンサ
4a 凹部
4b コイルボビン
4c ヨーク
4d コネクタ部
4e 段部
5 ハウジング
5a 大径部
5b 小径部
5c 開口部
5d フランジ部
5e 凹部
5f 雄ネジ部
6 駆動スプロケット(駆動側回転部材)
7 磁歪箔
7a、7b スリット
8、8a、8b、8c 支持部材
9 挟持部材(スナップリング)
10 弾性部材(ウェーブワッシャ)
11 ベアリング
12 空間
13 すべり軸受け(軸受け)
14 抜け止め部材
14a 雄ネジ部
15 弾性部材
16 ハーネス
17 回り止め部材
17a 本体部
17b 第1係合部
17c 第2係合部
18 固定部材
18a 雌ネジ部
18b 当接部
18c フランジ部
101 電動アシスト自転車
102 車体フレーム
103 ヘッドチューブ
104 ダウンチューブ
105 シートチューブ
106 チェーンステイ
107 シートステイ
108 フロントフォーク
109 前輪
109a ハブ
110 ハンドル
111 サドル
112 後輪
113 ペダル
114 チェーン
115 バッテリ
116 ハンガーパイプ
DESCRIPTION OF
7
10 Elastic member (wave washer)
11
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記トルクセンサが、該トルクセンサの軸方向両外側にそれぞれ配置された複数の支持部材により挟持されてなることを特徴とするトルクセンサの位置決め構造。 Fixed to one end of the crankshaft and rotatable integrally with the crankshaft. The magnetostrictive shaft is arranged coaxially with the crankshaft. The magnetostrictive shaft is arranged on the outer peripheral surface of the magnetostrictive shaft and acts on the magnetostrictive shaft. In a torque sensor positioning structure having a torque sensor for detecting torque,
The torque sensor positioning structure, wherein the torque sensor is sandwiched between a plurality of support members respectively disposed on both axial outer sides of the torque sensor.
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