JP2018203223A

JP2018203223A - Tread force detection device for electrically driven auxiliary bicycle

Info

Publication number: JP2018203223A
Application number: JP2017245079A
Authority: JP
Inventors: 辰知横関; Tatsutomo Yokozeki; 裕眞鍋; Yutaka Manabe
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2017-05-30
Filing date: 2017-12-21
Publication date: 2018-12-27

Abstract

To provide a tread force detection device for an electrically driven auxiliary bicycle with high detection accuracy.SOLUTION: A torsion pipe 40 is arranged on an outer peripheral face 30c of a crank shaft 30. One end part 40a of a center axial direction X1 of the torsion pipe 40 is fixed to the crank shaft 30, and the other end part 40b is connected to a one-way clutch 5. A multi pole magnet 41 is coupled to the one end part 40a, a pair of magnetic yokes 43 are coupled to the other end part 40b. A magnetic sensor 48 detects a magnetic flux generated in a magnetic circuit formed of the multi pole magnet 41 and the pair of magnetic yokes 43. A detection part 49 detects tread force input to the crank shaft 30 as a torsion amount of the torsion pipe 40 based on an output signal from the magnetic sensor 48. The torsion pipe 40 contains an inclination length hole 90 (thin part) which suppresses torsion rigidity of the torsion pipe 40 between the one end part 40a and the other end part 40b.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電動補助自転車の踏力検出装置に関する。 The present invention relates to a pedaling force detection device for a battery-assisted bicycle.

電動補助自転車のペダルからクランク軸に入力された踏力を検出する踏力検出装置として、クランク軸の外周面に配置されて、一端側がペダルスプロケットに連結され、他端側がクランク軸に固定されたトーションパイプを用いるものがある（例えば特許文献１を参照）。
特許文献１では、クランク軸の周面から放射方向に立設されたピン状部材の根元部が、トーションパイプの一端側近傍に設けられた係合作用部に係合される。ピン状部材は、クランク軸とトーションパイプの一端側との位相差に応じて傾倒される。そして、前記係合作用部よりもトーションパイプの径方向の外側に配置された検知機構によって、ピン状部材の傾倒量（トーションパイプの捩じり方向に関するピン状部材の先端部の移動量）として、機械的に増幅されて検知される。 A torsion pipe that is disposed on the outer peripheral surface of the crankshaft, is connected to the pedal sprocket, and the other end is fixed to the crankshaft, as a pedaling force detection device that detects the pedaling force input to the crankshaft from the pedal of the battery-assisted bicycle (For example, see Patent Document 1).
In Patent Document 1, a root portion of a pin-like member erected in a radial direction from the peripheral surface of the crankshaft is engaged with an engaging action portion provided in the vicinity of one end side of the torsion pipe. The pin-shaped member is tilted according to the phase difference between the crankshaft and one end side of the torsion pipe. And, as a tilting amount of the pin-shaped member (amount of movement of the tip of the pin-shaped member with respect to the torsion direction of the torsion pipe) by the detection mechanism arranged on the outer side in the radial direction of the torsion pipe than the engaging action portion , Mechanically amplified and detected.

特開２００２−３０２０８９号公報JP 2002-302089 A

特許文献１では、トーションパイプの僅かな捩じれをピン状部材の傾倒量（捩じり方向への移動量）として機械的に増幅している。しかしなから、寸法精度のばらつきによって、ピン状部材と係合作用部との機械的接触部分の当接状態がばらつく。例えば、小トルク伝達時に、ピン状部材とトーションパイプの係合作用部との間に隙間が生じて踏力を検出できなかったり、大トルク伝達時に、ピン状部材と係合作用部との間に滑りが生じたりする。このような機械的接触部分の当接状態のばらつきによる悪影響で、検出精度が低下するおそれがある。 In Patent Document 1, slight twisting of the torsion pipe is mechanically amplified as the amount of tilting of the pin-shaped member (the amount of movement in the twisting direction). However, the contact state of the mechanical contact portion between the pin-like member and the engaging portion varies due to variations in dimensional accuracy. For example, when a small torque is transmitted, a gap is generated between the pin-shaped member and the engaging action portion of the torsion pipe, so that the pedaling force cannot be detected, or when a large torque is transmitted, between the pin-shaped member and the engaging action portion. Slip occurs. There is a possibility that the detection accuracy may be lowered due to an adverse effect due to the variation of the contact state of the mechanical contact portion.

そこで、本発明の目的は、高い検出精度を得ることのできる電動補助自転車の踏力検出装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a pedaling force detection device for a battery-assisted bicycle that can obtain high detection accuracy.

請求項１の発明は、電動補助自転車のクランク軸（３０）に入力された踏力を検知する、電動補助自転車の踏力検知装置（４）において、前記クランク軸の外周面（３０ｃ）に配置されたトーションパイプ（４０；４０Ｐ；４０Ｑ；４０Ｒ）であって、中心軸線方向（Ｘ１）に一端部（４０ａ）と他端部（４０ｂ）とを有し、前記一端部が前記クランク軸に固定され、前記他端部が前記クランク軸の一方向の回転トルクのみを伝達するワンウェイクラッチ（５）に接続されたトーションパイプと、前記一端部および前記他端部の一方に連結された多極磁石（４１）と、前記一端部および他端部の他方に連結され、前記多極磁石とともに磁気回路を構成する一対の磁気ヨーク（４３）と、前記磁気回路に発生する磁束を検出する磁気センサ（４８）と、前記磁気センサからの出力信号に基づいて前記踏力をトーションパイプの捩じれ量として検出する検出部（４９）と、を備える、電動補助自転車の踏力検出装置（４）を提供する。 The invention according to claim 1 is arranged in the outer peripheral surface (30c) of the crankshaft in the pedaling force detecting device (4) for the battery-assisted bicycle for detecting the pedaling force inputted to the crankshaft (30) of the battery-assisted bicycle. A torsion pipe (40; 40P; 40Q; 40R) having one end (40a) and the other end (40b) in the central axis direction (X1), the one end being fixed to the crankshaft, The other end portion is connected to a one-way clutch (5) that transmits only the rotational torque in one direction of the crankshaft, and a multipolar magnet (41) connected to one of the one end portion and the other end portion. ), A pair of magnetic yokes (43) connected to the other of the one end and the other end and constituting a magnetic circuit together with the multipolar magnet, and a magnetic sensor (4) for detecting a magnetic flux generated in the magnetic circuit ) And the provided detection unit for detecting an amount torsion of the torsion pipe the tread force based on an output signal from the magnetic sensor and (49), and to provide a pedaling force detecting device of a motor-assisted bicycle (4).

なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
請求項２のように、請求項１において、前記トーションパイプは、前記一端部と前記他端部との間に配置されて当該トーションパイプの捩じり剛性を抑制する肉抜き部（９０；１００；２００）を含んでいてもよい。 In addition, although the alphanumeric character in a parenthesis represents the corresponding component etc. in embodiment mentioned later, this does not mean that this invention should be limited to those embodiment as a matter of course. The same applies hereinafter.
As in Claim 2, in Claim 1, the torsion pipe is disposed between the one end and the other end, and a lightening portion (90; 100) for suppressing torsional rigidity of the torsion pipe. 200).

請求項３のように、請求項２において、前記肉抜き部は、前記他端部側から前記一端部側に向けて前記一方向に傾斜する方向に延びる貫通または非貫通の傾斜長孔（９０；１００）であってもよい。
請求項４のように、請求項３において、前記傾斜長孔は、その長手方向（Ｌ）に関して、前記トーションパイプの前記一端部側の一端部（９０ａ）と、前記トーションパイプの前記他端部側の他端部（９０ｂ）とを有し、前記傾斜長孔の前記一端部および前記他端部のそれぞれは、湾曲状縁部（９１，９２）で区画され、前記傾斜長孔の前記一端部を区画する湾曲状縁部（９１）では、前記一方向の反対方向（Ｙ２）側の部分（９１ａ）の曲率半径（Ｒ１ａ）が、前記一方向側の部分（９１ｂ）の曲率半径（Ｒ１ｂ）よりも大きくされており（Ｒ１ａ＞Ｒ１ｂ）、前記傾斜長孔の前記他端部を区画する湾曲状縁部（９２）では、前記一方向側の部分（９２ａ）の曲率半径（Ｒ２ａ）が、前記反対方向側の部分（９２ｂ）の曲率半径（Ｒ２ｂ）よりも大きくされていてもよい。 As in claim 3, in claim 2, the thinned portion is a through or non-through inclined elongated hole (90) extending in a direction inclined in the one direction from the other end side toward the one end side. 100).
As in claim 4, in claim 3, with respect to the longitudinal direction (L), the inclined elongated hole has one end (90a) on the one end side of the torsion pipe and the other end of the torsion pipe. The other end portion (90b) on the side, each of the one end portion and the other end portion of the inclined elongated hole is partitioned by a curved edge portion (91, 92), and the one end of the inclined elongated hole In the curved edge portion (91) that divides the portion, the radius of curvature (R1a) of the portion (91a) on the opposite direction (Y2) side of the one direction is the radius of curvature (R1b) of the portion (91b) on the one direction side. ) (R1a> R1b), and the curved edge (92) defining the other end of the inclined elongated hole has a radius of curvature (R2a) of the one-direction side portion (92a). , Radius of curvature (R2b) of the opposite side portion (92b) It may be larger Ri.

請求項５のように、請求項３において、前記傾斜長孔（１００）は、その長手方向の端部（１１０，１２０）における前記中心軸線方向に対する傾斜角度（θ１，θ２）が長手方向の中間部（１３０）における前記中心軸線方向に対する傾斜角度（θ３）よりも大きくされていてもよい。
請求項６のように、請求項１〜５の何れか一項において、前記肉抜き部が、前記トーションパイプの周方向（Ｚ）に複数設けられてもよい。 As in claim 5, in claim 3, the inclined elongated hole (100) has an inclination angle (θ1, θ2) with respect to the central axis direction at an end (110, 120) in the longitudinal direction, which is an intermediate in the longitudinal direction. The inclination angle (θ3) with respect to the central axis direction in the portion (130) may be larger.
As in a sixth aspect, in any one of the first to fifth aspects, a plurality of the lightening portions may be provided in a circumferential direction (Z) of the torsion pipe.

請求項７のように、請求項１〜６の何れか一項において、前記トーションパイプの前記他端部および該他端部と一体回転する部材（５０）の少なくとも一方に設けられた被係合部（４０ｇ；５０ｂ；５２０；６２０）と、前記クランク軸に設けられ、前記トーションパイプが所定量捩じられたときに前記被係合部に係合することにより前記トーションパイプが前記所定量を超えて捩じられることを規制する係合部（３０ｄ；３０ｅ；５１０；６１０）と、を含む捩じり量規制機構（３００；４００；５００；６００）を備えていてもよい。 As in claim 7, in any one of claims 1 to 6, the other end of the torsion pipe and the engaged member provided on at least one of the member (50) that rotates integrally with the other end. Part (40g; 50b; 520; 620) and the crankshaft, and when the torsion pipe is twisted by a predetermined amount, the torsion pipe reduces the predetermined amount by engaging with the engaged portion. There may be provided a twisting amount regulating mechanism (300; 400; 500; 600) including an engaging portion (30d; 30e; 510; 610) that regulates being twisted beyond.

請求項８のように、請求項７において、前記係合部は、前記クランク軸の外周面に周方向に並べて配置された複数の係合歯（３０ｄ；３０ｅ）により構成され、前記被係合部は、それぞれ対応する係合歯と噛み合い可能な複数の被係合歯（４０ｇ；５０ｂ）により構成されてもよい。 As in claim 8, in claim 7, the engaging portion is constituted by a plurality of engaging teeth (30d; 30e) arranged in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the crankshaft, and the engaged parts The portion may be configured by a plurality of engaged teeth (40g; 50b) that can mesh with corresponding engaging teeth.

請求項１の発明では、トーションパイプの一端部と他端部との間に生ずる捩じり量を非接触式である磁気センサで検出する。このため、特許文献１のようにトーションパイプの捩じれ量を機械的に増幅するピン状部材を用いる場合のように、検出精度が、機械的接触部分の寸法精度のばらつきの影響を受けて悪化するようなことがなく、踏力（捩じり量）の検出精度を高くすることができる。 According to the first aspect of the present invention, the amount of twist generated between one end and the other end of the torsion pipe is detected by a non-contact type magnetic sensor. For this reason, as in the case of using a pin-shaped member that mechanically amplifies the twisting amount of the torsion pipe as in Patent Document 1, the detection accuracy deteriorates due to the influence of variation in the dimensional accuracy of the mechanical contact portion. Thus, it is possible to increase the detection accuracy of the treading force (twisting amount).

請求項２の発明では、肉抜き部によってトーションパイプの捩じり剛性が低く抑えられるため、捩じりトルクに対して、トーションパイプの一端部と他端部との間に生ずる捩じり量自体が大きくされる。これにより、分解能を高めて、検出精度を高くすることができる。
請求項３の発明では、肉抜き部としての傾斜長孔が、前記他端部側から前記一端部側に向けて前記一方向に傾斜する方向に延びる。このため、中心軸線方向に延びる長孔を用いる場合と比較して、トーションパイプにおいて捩じり変形に寄与する部分を長くすることができる。トーションパイプの中心軸線方向の長さを長くせずとも、捩じり剛性を低く抑制することができる。 In the invention of claim 2, since the torsional rigidity of the torsion pipe is suppressed to be low by the thinned portion, the torsion amount generated between one end and the other end of the torsion pipe with respect to the torsion torque. Itself is enlarged. Thereby, the resolution can be increased and the detection accuracy can be increased.
In the invention of claim 3, the inclined long hole as the lightening portion extends in the direction inclined in the one direction from the other end side toward the one end side. For this reason, compared with the case where the long hole extended in a center axis line direction is used, the part which contributes to torsional deformation in a torsion pipe can be lengthened. Even if the length of the torsion pipe in the central axis direction is not increased, the torsional rigidity can be suppressed low.

請求項４の発明では、クランク軸に固定されるトーションパイプの一端部が、トーションパイプの他端部に対して前記一方向側に捩じられる。また、トーションパイプの他端部が、トーションパイプの一端部に対して前記一方向の反対方向側に捩じられる。
このため、傾斜長孔の長手方向の一端部を区画する湾曲状縁部では、前記一方向側の部分が圧縮応力を受ける一方、前記反対方向側の部分が引張応力を受けるため強度的により厳しくなる。また、傾斜長孔の長手方向の他端部を区画する湾曲状縁部では、前記反対方向側の部分が圧縮応力を受ける一方、前記一方向側の部分が引張応力を受けるため強度的により厳しくなる。そこで、傾斜長孔の各端部を区画する湾曲状縁部において、引張応力を受ける側の部分の曲率半径を相対的に大きくすることで、応力が分散されるので、強度の向上を図れる。 In the invention of claim 4, one end portion of the torsion pipe fixed to the crankshaft is twisted in the one direction side with respect to the other end portion of the torsion pipe. Further, the other end portion of the torsion pipe is twisted in the direction opposite to the one direction with respect to the one end portion of the torsion pipe.
For this reason, in the curved edge portion defining one end portion in the longitudinal direction of the inclined long hole, the portion on one side is subjected to compressive stress, while the portion on the opposite direction is subjected to tensile stress. Become. Moreover, in the curved edge part which divides the other end part of the longitudinal direction of an inclined long hole, while the part of the said opposite direction side receives compressive stress, since the part of the said one direction side receives tensile stress, intensity | strength is severer. Become. Therefore, since the stress is dispersed by relatively increasing the radius of curvature of the portion that receives the tensile stress at the curved edge portion that defines each end of the inclined long hole, the strength can be improved.

請求項５の発明では、傾斜長孔が、その長手方向の端部における傾斜角度が長手方向の中間部における傾斜角度よりも大きくされる。これにより、端部を区画する部分における引張応力を分散することができ、強度を向上することができる。
請求項６の発明では、肉抜き部が、トーションパイプの周方向に複数設けられることで、トーションパイプの捩じり剛性を十分に抑制することができる。 In the invention of claim 5, the inclined long hole has an inclination angle at the end portion in the longitudinal direction larger than an inclination angle at the intermediate portion in the longitudinal direction. Thereby, the tensile stress in the part which divides an edge part can be disperse | distributed, and intensity | strength can be improved.
In the invention of claim 6, the torsional rigidity of the torsion pipe can be sufficiently suppressed by providing a plurality of lightening portions in the circumferential direction of the torsion pipe.

請求項７の発明では、トーションパイプの捩じり量が所定量に達すると、クランク軸に設けられた係合部が、トーションパイプの他端部等に設けられた被係合部と係合する。これにより、トーションパイプが前記所定量を超えて捩じられることが規制される。このため、トーションパイプに付与されるトルクが所定値以下に制限されてトーションパイプの破損が防止される一方、前記所定値を超えるトルクは、捩じり量規制機構を介してトルク伝達経路の下流側へ伝達される。万一、トーションパイプが破損する事態が生じても、捩じり量規制機構がトルクを伝達する機能を果たすことでフェールセーフが達成される。 In the invention of claim 7, when the twisting amount of the torsion pipe reaches a predetermined amount, the engaging portion provided on the crankshaft engages with the engaged portion provided on the other end portion of the torsion pipe. To do. This restricts the torsion pipe from being twisted beyond the predetermined amount. For this reason, the torque applied to the torsion pipe is limited to a predetermined value or less to prevent the torsion pipe from being damaged. On the other hand, the torque exceeding the predetermined value is downstream of the torque transmission path via the torsion amount regulating mechanism. To the side. In the unlikely event that the torsion pipe breaks, the torsion amount regulating mechanism fulfills the function of transmitting torque to achieve fail-safe.

請求項８の発明では、トーションパイプの他端部等の複数の被係合歯がクランク軸の外周面の複数の係合歯に係合される。このため、捩じり量規制機構の伝達可能トルクを高くすることができる。 In the invention of claim 8, a plurality of engaged teeth such as the other end of the torsion pipe are engaged with a plurality of engaging teeth on the outer peripheral surface of the crankshaft. For this reason, the transmittable torque of the torsion amount regulating mechanism can be increased.

図１は、本発明の第１実施形態の踏力検出装置が適用された電動補助自転車の概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a battery-assisted bicycle to which the pedal effort detection device according to the first embodiment of the present invention is applied. 図２（ａ）は、第１実施形態においてトーションパイプの概略斜視図である。図２（ｂ）は、第１実施形態においてトーションパイプの傾斜長孔の周辺の部分の概略図である。FIG. 2A is a schematic perspective view of a torsion pipe in the first embodiment. FIG. 2B is a schematic view of a portion around the inclined long hole of the torsion pipe in the first embodiment. 図３は、ワンウェイクラッチの概略断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view of the one-way clutch. 図４は、本発明の第２実施形態における、トーションパイプの傾斜長孔の周辺の部分の概略図である。FIG. 4 is a schematic view of a portion around the inclined long hole of the torsion pipe in the second embodiment of the present invention. 図５（ａ）および図５（ｂ）は、本発明の第３実施形態および第４実施形態におけるトーションパイプの概略図である。FIG. 5A and FIG. 5B are schematic views of a torsion pipe in the third and fourth embodiments of the present invention. 図６は、本発明の第５実施形態の踏力検出装置が適用された電動補助自転車の概略断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a battery-assisted bicycle to which the pedal effort detection device according to the fifth embodiment of the present invention is applied. 図７（ａ），（ｂ）は、第５実施形態における捩じり量規制機構の概略断面図である。図７（ａ）は、トーションパイプが捩じられていない状態を示し、図７（ｂ）は、トーションパイプが所定量捩じられた状態を示している。FIGS. 7A and 7B are schematic cross-sectional views of a twisting amount regulating mechanism in the fifth embodiment. FIG. 7A shows a state where the torsion pipe is not twisted, and FIG. 7B shows a state where the torsion pipe is twisted by a predetermined amount. 図８は、本発明の第６実施形態の踏力検出装置が適用された電動補助自転車の概略断面図である。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a battery-assisted bicycle to which the pedal effort detection device according to the sixth embodiment of the present invention is applied. 図９（ａ）は、本発明の第７実施形態における捩じり量規制機構の概略断面図であり、図９（ｂ）はトーションパイプが捩じられていない状態での係合ピンと被係合溝との関係を示す模式図であり、図９（ｃ）は、トーションパイプが所定量捩じられた状態での係合ピンと被係合溝との関係を示す模式図である。FIG. 9A is a schematic cross-sectional view of a torsion amount regulating mechanism in the seventh embodiment of the present invention, and FIG. 9B is an engagement pin and a engaged member in a state where the torsion pipe is not twisted. FIG. 9C is a schematic diagram showing the relationship between the engaging pin and the engaged groove when the torsion pipe is twisted by a predetermined amount. 図１０は、本発明の第８実施形態における捩じり量規制機構の概略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a twisting amount regulating mechanism in the eighth embodiment of the present invention.

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に従って説明する。
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態の踏力検出装置が適用された電動補助自転車の駆動装置の概略断面図である。図１に示すように、駆動装置１は、ハウジング２と、クランク機構３と、踏力検出装置４と、ワンウェイクラッチ５と、チェーンスプロケット６とを含む。チェーンスプロケット６には、後輪駆動用のチェーン（図示せず）が巻き掛けられる。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a drive device for a battery-assisted bicycle to which the pedal effort detection device according to the first embodiment of the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the drive device 1 includes a housing 2, a crank mechanism 3, a pedaling force detection device 4, a one-way clutch 5, and a chain sprocket 6. A chain (not shown) for driving a rear wheel is wound around the chain sprocket 6.

ハウジング２は、筒状をなし、図示しない車体フレームに固定されている。クランク機構３の要部と、踏力検出装置４と、ワンウェイクラッチ５とが、ハウジング２内に収容されている。
クランク機構３は、クランク軸３０と、一対のクランクアーム３１と、一対のペダル３２とを含む。クランク軸３０は、ハウジング２を貫通しており、ハウジング２内で一対の軸受１１，１２を介して回転可能に支持されている。一方の軸受１１は、クランク軸３０の外周面３０ｃを直接、支持している。他方の軸受１２は、ワンウェイクラッチ５の一部を介してクランク軸３０の外周面３０ｃを間接的に支持している。 The housing 2 has a cylindrical shape and is fixed to a vehicle body frame (not shown). The main part of the crank mechanism 3, the pedal effort detection device 4, and the one-way clutch 5 are accommodated in the housing 2.
The crank mechanism 3 includes a crankshaft 30, a pair of crank arms 31, and a pair of pedals 32. The crankshaft 30 passes through the housing 2 and is rotatably supported in the housing 2 via a pair of bearings 11 and 12. One bearing 11 directly supports the outer peripheral surface 30 c of the crankshaft 30. The other bearing 12 indirectly supports the outer peripheral surface 30 c of the crankshaft 30 through a part of the one-way clutch 5.

クランク軸３０は、中心軸線Ｃ１を有しており、中心軸線Ｃ１の回りに回転駆動される。クランク軸３０は、一端部３０ａと、他端部３０ｂと、外周面３０ｃとを有している。一端部３０ａと他端部３０ｂとは、クランク軸３０において中心軸線Ｃ１の方向の反対側に配置される。各端部３０ａ，３０ｂは、ハウジング２外に配置され、それぞれ対応するクランクアーム３１の基端部３１ａに接続されている。各ペダル３２は、対応するクランクアーム３１の先端部３１ｂに連結されている。 The crankshaft 30 has a central axis C1 and is driven to rotate about the central axis C1. The crankshaft 30 has one end 30a, the other end 30b, and an outer peripheral surface 30c. The one end 30a and the other end 30b are disposed on the crankshaft 30 on the opposite side of the direction of the central axis C1. Each end 30a, 30b is disposed outside the housing 2 and connected to the base end 31a of the corresponding crank arm 31. Each pedal 32 is connected to the front end portion 31 b of the corresponding crank arm 31.

踏力検出装置４は、トーションパイプ４０と、多極磁石４１と、保持筒４２と、一対の磁気ヨーク４３と、保持筒４４と、一対の集磁要素４５と、保持筒４６と、カバー部材４７と、磁気センサ４８と、検出部４９とを含む。
トーションパイプ４０は、クランク軸３０の外周面３０ｃに配置されている。トーションパイプ４０は、クランク軸３０の中心軸線Ｃ１に一致する中心軸線Ｃ２を有している。トーションパイプ４０は、一端部４０ａと、他端部４０ｂと、外周面４０ｃと、内周面４０ｄと、セレーション部４０ｅと、セレーション部４０ｆと、肉抜き部としての傾斜長孔９０とを含む。一端部４０ａおよび他端部４０ｂは、トーションパイプ４０の中心軸線Ｃ２の方向である中心軸線方向Ｘ１の反対側に配置されている。 The pedaling force detection device 4 includes a torsion pipe 40, a multipolar magnet 41, a holding cylinder 42, a pair of magnetic yokes 43, a holding cylinder 44, a pair of magnetism collecting elements 45, a holding cylinder 46, and a cover member 47. And a magnetic sensor 48 and a detector 49.
The torsion pipe 40 is disposed on the outer peripheral surface 30 c of the crankshaft 30. The torsion pipe 40 has a central axis C <b> 2 that coincides with the central axis C <b> 1 of the crankshaft 30. The torsion pipe 40 includes one end portion 40a, the other end portion 40b, an outer peripheral surface 40c, an inner peripheral surface 40d, a serration portion 40e, a serration portion 40f, and an inclined elongated hole 90 as a lightening portion. The one end portion 40a and the other end portion 40b are disposed on the opposite side of the central axis direction X1, which is the direction of the central axis C2 of the torsion pipe 40.

トーションパイプ４０の一端部４０ａの内周面４０ｄには、セレーション部４０ｅが設けられている。トーションパイプ４０の一端部４０ａは、クランク軸３０の外周面３０ｃに、セレーション嵌合により連結固定されている。このため、トーションパイプ４０の一端部４０ａは、クランク軸３０と一体回転する。また、トーションパイプ４０の一端部４０ａの端面に、クランク軸３０の外周溝に係止された止め輪１３が当接されている。トーションパイプ４０は、止め輪１３によって、クランク軸３０の一端部３０ａ側への移動を規制されている。 A serration portion 40 e is provided on the inner peripheral surface 40 d of the one end portion 40 a of the torsion pipe 40. One end 40a of the torsion pipe 40 is connected and fixed to the outer peripheral surface 30c of the crankshaft 30 by serration fitting. For this reason, the one end 40 a of the torsion pipe 40 rotates integrally with the crankshaft 30. Further, a retaining ring 13 that is engaged with an outer peripheral groove of the crankshaft 30 is in contact with an end surface of one end portion 40 a of the torsion pipe 40. The torsion pipe 40 is restricted by the retaining ring 13 from moving toward the one end 30 a of the crankshaft 30.

トーションパイプ４０の他端部４０ｂは、クランク軸３０の外周面３０ｃに相対回転可能に支持されている。トーションパイプ４０の他端部４０ｂは、ワンウェイクラッチ５を介してチェーンスプロケット６に接続されている。クランク軸３０の回転は、トーションパイプ４０およびワンウェイクラッチ５を介してチェーンスプロケット６側に伝達される。ワンウェイクラッチ５は、クランク軸３０の一方向Ｙ１の回転トルクのみをチェーンスプロケット６に伝達するように機能する。トーションパイプ４０は、クランク軸３０の回転を、ワンウェイクラッチ５を介してチェーンスプロケット６に伝達するため、所要の強度が求められる。 The other end 40b of the torsion pipe 40 is supported on the outer peripheral surface 30c of the crankshaft 30 so as to be relatively rotatable. The other end 40 b of the torsion pipe 40 is connected to the chain sprocket 6 via the one-way clutch 5. The rotation of the crankshaft 30 is transmitted to the chain sprocket 6 via the torsion pipe 40 and the one-way clutch 5. The one-way clutch 5 functions to transmit only the rotational torque in one direction Y1 of the crankshaft 30 to the chain sprocket 6. Since the torsion pipe 40 transmits the rotation of the crankshaft 30 to the chain sprocket 6 via the one-way clutch 5, a required strength is required.

トーションパイプ４０の傾斜長孔９０（肉抜き部）は、トーションパイプ４０の捩じり剛性を抑制するように機能する。具体的には、トーションパイプ４０の斜視図である図２（ａ）に示すように、傾斜長孔９０は、トーションパイプ４０の中心軸線方向Ｘ１に関して一端部４０ａと他端部４０ｂとの間に配置されている。傾斜長孔９０は、トーションパイプ４０の周方向Ｚに複数、等間隔離隔して設けられている。 The inclined long hole 90 (thickening portion) of the torsion pipe 40 functions to suppress the torsional rigidity of the torsion pipe 40. Specifically, as shown in FIG. 2A, which is a perspective view of the torsion pipe 40, the inclined long hole 90 is between the one end 40 a and the other end 40 b with respect to the central axis direction X <b> 1 of the torsion pipe 40. Has been placed. A plurality of the inclined long holes 90 are provided in the circumferential direction Z of the torsion pipe 40 so as to be spaced apart at equal intervals.

図２（ｂ）は、傾斜長孔９０の周辺の部分の拡大図である。図２（ａ）および（ｂ）に示すように、傾斜長孔９０は、他端部４０ｂ側から一端部４０ａ側に向けて一方向Ｙ１に傾斜する方向に延びる貫通孔からなる。
一方向Ｙ１の回転トルクを伝達するときに、トーションパイプ４０では、一端部４０ａがトルク伝達の入力側となり、他端部４０ｂが出力側となる。したがって、一端部４０ａは、他端部４０ｂに対して、一方向Ｙ１側に捩じられる。一方、他端部４０ｂは、一端部４０ａに対して一方向Ｙ１の反対方向Ｙ２側に捩じられる。 FIG. 2B is an enlarged view of a portion around the inclined long hole 90. As shown in FIGS. 2A and 2B, the inclined long hole 90 is a through-hole extending in a direction inclined in one direction Y1 from the other end 40b toward the one end 40a.
When transmitting the rotational torque in one direction Y1, in the torsion pipe 40, one end 40a is an input side for torque transmission, and the other end 40b is an output side. Therefore, the one end 40a is twisted toward the one direction Y1 with respect to the other end 40b. On the other hand, the other end 40b is twisted in the direction Y2 opposite to the one direction Y1 with respect to the one end 40a.

傾斜長孔９０は、その長手方向Ｌに関して、一端部９０ａと、他端部９０ｂと、中間部９０ｃとを有している。一端部９０ａが、トーションパイプ４０の一端部４０ａ側に配置され、他端部９０ｂが、トーションパイプ４０の他端部４０ｂ側に配置されている。
傾斜長孔９０の一端部９０ａを区画する湾曲状縁部９１は、一方向Ｙ１側の部分９１ａと、反対方向Ｙ２側の部分９１ｂとを含む。一端部９０ａを区画する湾曲状縁部９１では、反対方向Ｙ２側の部分９１ｂの曲率半径Ｒ１ｂが、一方向Ｙ１側の部分９１ａの曲率半径Ｒ１ａよりも大きくされている（Ｒ１ｂ＞Ｒ１ａ）。 The inclined long hole 90 has one end portion 90a, the other end portion 90b, and an intermediate portion 90c with respect to the longitudinal direction L thereof. One end 90 a is disposed on the one end 40 a side of the torsion pipe 40, and the other end 90 b is disposed on the other end 40 b side of the torsion pipe 40.
The curved edge portion 91 that defines one end portion 90a of the inclined long hole 90 includes a portion 91a on one side Y1 side and a portion 91b on the opposite direction Y2 side. In the curved edge portion 91 that divides the one end portion 90a, the curvature radius R1b of the portion 91b on the opposite direction Y2 side is larger than the curvature radius R1a of the portion 91a on the one direction Y1 side (R1b> R1a).

また、他端部９０ｂを区画する湾曲状縁部９２は、一方向Ｙ１側の部分９２ａと、反対方向Ｙ２側の部分９２ｂとを含む。他端部９０ｂを区画する湾曲状縁部９２では、一方向Ｙ１側の部分９２ａの曲率半径Ｒ２ａが、反対方向Ｙ２側の部分９２ｂの曲率半径Ｒ２ｂよりも大きくされている（Ｒ２ａ＞Ｒ２ｂ）。
中間部９０ｃは、一端部９０ａと他端部９０ｂとの間に配置される。中間部９０ｃは、一方向Ｙ１側の直線状縁部９３と、反対方向Ｙ２側の直線状縁部９４との間に区画されている。一方向Ｙ１側の直線状縁部９３と反対方向Ｙ２側の直線状縁部９４とは、互いに平行に長手方向Ｌに延びている。一方向Ｙ１側の直線状縁部９３は、湾曲状縁部９１の一方向Ｙ１側の部分９１ａと湾曲状縁部９２の一方向Ｙ１側の部分９２ａとを接続している。反対方向Ｙ２側の直線状縁部９４は、湾曲状縁部９１の反対方向Ｙ２側の部分９１ｂと湾曲状縁部９２の反対方向Ｙ２側の部分９２ｂとを接続している。 Further, the curved edge portion 92 that divides the other end portion 90b includes a portion 92a on one side Y1 side and a portion 92b on the opposite direction Y2 side. In the curved edge portion 92 that divides the other end portion 90b, the radius of curvature R2a of the portion 92a on the one direction Y1 side is larger than the radius of curvature R2b of the portion 92b on the opposite direction Y2 side (R2a> R2b).
The intermediate part 90c is disposed between the one end part 90a and the other end part 90b. The intermediate portion 90c is partitioned between the linear edge portion 93 on the one direction Y1 side and the linear edge portion 94 on the opposite direction Y2 side. The linear edge portion 93 on the one direction Y1 side and the linear edge portion 94 on the opposite direction Y2 side extend in the longitudinal direction L in parallel with each other. The linear edge 93 on the one-way Y1 side connects the one-way Y1 side portion 91a of the curved edge 91 and the one-way Y1 side portion 92a of the curved edge 92. The straight edge 94 on the opposite direction Y2 side connects a portion 91b on the opposite direction Y2 side of the curved edge 91 and a portion 92b on the opposite direction Y2 side of the curved edge 92.

図１を参照して、多極磁石４１は、Ｎ極とＳ極とを周方向の交互に配置した円筒状の多極磁石である。保持筒４２は、樹脂製であり、トーションパイプ４０の一端部４０ａの外周面４０ｃに圧入嵌合により固定されている。多極磁石４１は、保持筒４２に外嵌固定されている。これにより、多極磁石４１は、保持筒４２を介して、トーションパイプ４０の一端部４０ａの外周面４０ｃに固定されている。多極磁石４１は、トーションパイプ４０の一端部４０ａと一体回転する。 Referring to FIG. 1, a multipolar magnet 41 is a cylindrical multipolar magnet in which N poles and S poles are alternately arranged in the circumferential direction. The holding cylinder 42 is made of resin, and is fixed to the outer peripheral surface 40c of the one end 40a of the torsion pipe 40 by press fitting. The multipolar magnet 41 is externally fixed to the holding cylinder 42. Thus, the multipolar magnet 41 is fixed to the outer peripheral surface 40 c of the one end portion 40 a of the torsion pipe 40 through the holding cylinder 42. The multipolar magnet 41 rotates integrally with the one end 40 a of the torsion pipe 40.

保持筒４４は、例えば樹脂製である。保持筒４４は、多極磁石４１の周囲に同心的に配置されている。一対の磁気ヨーク４３は、保持筒４４にモールドされて保持されている。一対の磁気ヨーク４３は、多極磁石４１の径方向外方に配置された軟磁性体からなり、多極磁石４１の磁界内に配置されている。一対の磁気ヨーク４３は、多極磁石４１とともに磁気回路を構成する。 The holding cylinder 44 is made of resin, for example. The holding cylinder 44 is arranged concentrically around the multipolar magnet 41. The pair of magnetic yokes 43 are molded and held in the holding cylinder 44. The pair of magnetic yokes 43 is made of a soft magnetic material disposed radially outward of the multipolar magnet 41 and is disposed in the magnetic field of the multipolar magnet 41. The pair of magnetic yokes 43 together with the multipolar magnet 41 constitute a magnetic circuit.

カバー部材４７は、カバー部４７ａと、支持部４７ｂとを含む。カバー部４７ａは、トーションパイプ４０と同心の筒状をなして、一対の磁気ヨーク４３の径方向外方に配置され、ハウジング２により回転不能に支持されている。支持部４７ｂは、筒状のカバー部４７ａの軸方向の一端から径方向内方に延びる環状の内向フランジである。支持部４７ｂの内周面が、トーションパイプ４０の一端部４０ａの外周面４０ｃに相対回転可能に支持されている。また、中心軸線方向Ｘ１に支持部４７ｂを挟んだ両側に、トーションパイプ４０の一端部４０ａの外周溝に嵌合された止め輪１４が配置されており、各止め輪１４と支持部４７ｂとの間に、環状の低摩擦板１５が介在されている。 The cover member 47 includes a cover portion 47a and a support portion 47b. The cover portion 47 a has a cylindrical shape concentric with the torsion pipe 40, is disposed radially outward of the pair of magnetic yokes 43, and is supported by the housing 2 so as not to rotate. The support portion 47b is an annular inward flange that extends radially inward from one axial end of the cylindrical cover portion 47a. The inner peripheral surface of the support portion 47b is supported by the outer peripheral surface 40c of the one end portion 40a of the torsion pipe 40 so as to be relatively rotatable. Further, on both sides of the support portion 47b in the central axis direction X1, the retaining rings 14 fitted in the outer peripheral groove of the one end portion 40a of the torsion pipe 40 are disposed, and each retaining ring 14 and the supporting portion 47b are arranged. An annular low friction plate 15 is interposed therebetween.

保持筒４６は、樹脂製である。保持筒４６は、カバー部材４７のカバー部４７ａの内周面４７ｃに嵌合固定されている。一対の集磁要素４５は、保持筒４６にモールドされて保持されている。一対の集磁要素４５は、対応する磁気ヨーク４３を取り囲むように配置された環状の軟磁性体からなり、それぞれ対応する磁気ヨーク４３と磁気的に結合されている。 The holding cylinder 46 is made of resin. The holding cylinder 46 is fitted and fixed to the inner peripheral surface 47 c of the cover portion 47 a of the cover member 47. The pair of magnetic flux collecting elements 45 is molded and held in the holding cylinder 46. The pair of magnetic flux collecting elements 45 is made of an annular soft magnetic body disposed so as to surround the corresponding magnetic yoke 43 and is magnetically coupled to the corresponding magnetic yoke 43.

磁気センサ４８は、前記磁気回路に発生する磁束を検出する。具体的には、磁気センサ４８は、一対の集磁要素４５の集磁突起４５ａ間に配置されて、一対の集磁要素４５間の磁束を検出するホールＩＣである。
磁気センサ４８の信号出力は、検出部４９に入力される。検出部４９では、磁気センサ４８から入力した信号を処理し、トーションパイプ４０に入力されたトルク（踏力）をトーションパイプの捩じれ量として検出する。検出部４９の踏力検出信号は、ＥＣＵ２０に出力される。ＥＣＵ２０では、入力された踏力検出信号に基づいて、モータ２１に、検出された踏力に応じた補助動力を発生させる。モータ２１の発生する補助動力は、図示しない動力伝達系を介して後輪側に伝達される。 The magnetic sensor 48 detects a magnetic flux generated in the magnetic circuit. Specifically, the magnetic sensor 48 is a Hall IC that is disposed between the magnetic flux collecting protrusions 45 a of the pair of magnetic flux collecting elements 45 and detects a magnetic flux between the pair of magnetic flux collecting elements 45.
The signal output of the magnetic sensor 48 is input to the detection unit 49. The detection unit 49 processes the signal input from the magnetic sensor 48 and detects the torque (stepping force) input to the torsion pipe 40 as the twist amount of the torsion pipe. The pedaling force detection signal of the detection unit 49 is output to the ECU 20. The ECU 20 causes the motor 21 to generate auxiliary power corresponding to the detected pedaling force based on the input pedaling force detection signal. The auxiliary power generated by the motor 21 is transmitted to the rear wheel side through a power transmission system (not shown).

図３はワンウェイクラッチ５の概略断面図である。図１および図３に示すように、ワンウェイクラッチ５は、ラチェットタイプのものであり、ラチェットベース５０と、ラチェット爪６０と、ラチェットギヤ７０と、付勢ばね８０とを含む。
図１に示すように、ラチェットベース５０は、ラチェットベース部５１と、フランジ部５２と、入力筒部５３とを一体に含む。ラチェットベース部５１は、クランク軸３０の外周面３０ｃに相対回転可能に支持された筒状部材である。ラチェットベース部５１の外周面５１ａは、ラチェット爪６０を保持する凹部からなる爪保持部５１ｂ（図３も参照）を含む。 FIG. 3 is a schematic sectional view of the one-way clutch 5. As shown in FIGS. 1 and 3, the one-way clutch 5 is of a ratchet type, and includes a ratchet base 50, a ratchet pawl 60, a ratchet gear 70, and an urging spring 80.
As shown in FIG. 1, the ratchet base 50 integrally includes a ratchet base portion 51, a flange portion 52, and an input cylinder portion 53. The ratchet base 51 is a cylindrical member that is supported on the outer peripheral surface 30c of the crankshaft 30 so as to be relatively rotatable. The outer peripheral surface 51 a of the ratchet base portion 51 includes a claw holding portion 51 b (see also FIG. 3) that is a concave portion that holds the ratchet claw 60.

図１に示すように、ラチェットベース部５１のチェーンスプロケット６側の端部の端面に、クランク軸３０の外周溝に係止された止め輪１６が当接している。ラチェットベース５０は、止め輪１６によって、チェーンスプロケット６側への移動が規制されている。
フランジ部５２は、ラチェットベース部５１の踏力検出装置４側の端部から径方向の外向きに延びる環状フランジである。入力筒部５３は、フランジ部５２の外径部からラチェットベース部５１とは反対側へ延設されている。入力筒部５３とラチェットベース部５１とは、クランク軸３０と同心に配置されている。 As shown in FIG. 1, the retaining ring 16 that is locked to the outer peripheral groove of the crankshaft 30 is in contact with the end surface of the end portion of the ratchet base portion 51 on the chain sprocket 6 side. The ratchet base 50 is restricted from moving toward the chain sprocket 6 by the retaining ring 16.
The flange portion 52 is an annular flange that extends radially outward from an end portion of the ratchet base portion 51 on the treading force detection device 4 side. The input cylinder part 53 extends from the outer diameter part of the flange part 52 to the side opposite to the ratchet base part 51. The input cylinder part 53 and the ratchet base part 51 are disposed concentrically with the crankshaft 30.

入力筒部５３は、トーションパイプ４０の他端部４０ｂに対して結合部材１７を介して一体回転可能に連結されている。具体的には、入力筒部５３の内周面には、スプライン部５３ａが設けられている。また、トーションパイプ４０の他端部４０ｂの外周面４０ｃには、セレーション部４０ｆが設けられている。結合部材１７の内周面は、トーションパイプ４０の他端部４０ｂの外周面にセレーション嵌合されており、入力筒部５３の内周面は、結合部材１７の外周面にスプライン嵌合されている。 The input cylinder portion 53 is connected to the other end portion 40 b of the torsion pipe 40 via the coupling member 17 so as to be integrally rotatable. Specifically, a spline portion 53 a is provided on the inner peripheral surface of the input cylinder portion 53. A serration portion 40f is provided on the outer peripheral surface 40c of the other end portion 40b of the torsion pipe 40. The inner peripheral surface of the coupling member 17 is serrated to the outer peripheral surface of the other end portion 40 b of the torsion pipe 40, and the inner peripheral surface of the input cylinder portion 53 is spline-fitted to the outer peripheral surface of the coupling member 17. Yes.

また、結合部材１７に設けられた延設部１７ａが、踏力検出装置４の一対の磁気ヨーク４３を保持する保持筒４４の端部に内嵌固定されている。このため、ラチェットベース５０および一対の磁気ヨーク４３は、トーションパイプ４０の他端部４０ｂと一体に回転可能である。
ラチェットギヤ７０は、ラチェットギヤ部７１と、フランジ部７２と、出力筒部７３とを一体に含む。ラチェットギヤ部７１は、内周面に、ラチェット爪６０と噛み合う歯７４が形成された内歯歯車からなる（図３も参照）。図１に示すように、フランジ部７２は、ラチェットギヤ部７１のチェーンスプロケット６側の端部から径方向の内向きに延設された環状フランジである。 Further, the extending portion 17 a provided in the coupling member 17 is fitted and fixed to the end portion of the holding cylinder 44 that holds the pair of magnetic yokes 43 of the pedaling force detection device 4. For this reason, the ratchet base 50 and the pair of magnetic yokes 43 can rotate integrally with the other end portion 40 b of the torsion pipe 40.
The ratchet gear 70 integrally includes a ratchet gear portion 71, a flange portion 72, and an output cylinder portion 73. The ratchet gear portion 71 includes an internal gear having teeth 74 that mesh with the ratchet pawl 60 on the inner peripheral surface (see also FIG. 3). As shown in FIG. 1, the flange portion 72 is an annular flange that extends radially inward from an end portion of the ratchet gear portion 71 on the chain sprocket 6 side.

出力筒部７３は、フランジ部７２の内径部からラチェットギヤ部７１とは反対側に延設されている。出力筒部７３とラチェットギヤ部７１とは、クランク軸３０と同心に配置されている。出力筒部７３は、ハウジング２を貫通してチェーンスプロケット６側に突出されている。
出力筒部７３の外周面７３ａとハウジング２との内周面２ａの間には、軸受１２が介在している。出力筒部７３は、軸受１２によってハウジング２に回転可能に支持される。一方、出力筒部７３の内周面７３ｂとクランク軸３０の外周面３０ｃとの間には、軸受メタル等の軸受１８が介在している。すなわち、クランク軸３０において、チェーンスプロケット６側に近い部分は、軸受１２、出力筒部７３および軸受１８を介して、ハウジング２により回転可能に支持されている。 The output cylinder portion 73 extends from the inner diameter portion of the flange portion 72 to the side opposite to the ratchet gear portion 71. The output cylinder portion 73 and the ratchet gear portion 71 are disposed concentrically with the crankshaft 30. The output cylinder 73 penetrates the housing 2 and protrudes toward the chain sprocket 6 side.
A bearing 12 is interposed between the outer peripheral surface 73 a of the output cylinder portion 73 and the inner peripheral surface 2 a of the housing 2. The output cylinder portion 73 is rotatably supported by the housing 2 by the bearing 12. On the other hand, a bearing 18 such as a bearing metal is interposed between the inner peripheral surface 73 b of the output cylinder portion 73 and the outer peripheral surface 30 c of the crankshaft 30. That is, a portion of the crankshaft 30 close to the chain sprocket 6 side is rotatably supported by the housing 2 via the bearing 12, the output cylinder portion 73, and the bearing 18.

出力筒部７３の先端部の外周面７３ａには、スプライン部７３ｃが形成されている。出力筒部７３の先端部の外周面７３ａには、チェーンスプロケット６が、スプライン部７３ｃに嵌合した状態で取り付けられている。
図３に示すように、ラチェット爪６０は、ラチェットギヤ７０に対して傾動できるようにラチェットベース部５１の爪保持部５１ｂに保持され、付勢ばね８０により起立方向に回転付勢されている。ラチェット爪６０の先端部は、ラチェットギヤ７０のラチェットギヤ部７１の内周側の歯７４に係合している。ラチェットベース５０が、一方向Ｙ１に回転するときのみに、ラチェット爪６０とラチェットギヤ７０の歯７４とが同方向（一方向Ｙ１に相当）に回転し、ラチェットベース５０からラチェット爪６０を介してラチェットギヤ７０にトルクが伝達される。 A spline portion 73 c is formed on the outer peripheral surface 73 a of the distal end portion of the output cylinder portion 73. The chain sprocket 6 is attached to the outer peripheral surface 73a of the distal end portion of the output cylinder portion 73 in a state of being fitted to the spline portion 73c.
As shown in FIG. 3, the ratchet pawl 60 is held by the pawl holding portion 51 b of the ratchet base portion 51 so as to be tiltable with respect to the ratchet gear 70, and is urged to rotate in the standing direction by the biasing spring 80. The tip end portion of the ratchet pawl 60 is engaged with the teeth 74 on the inner peripheral side of the ratchet gear portion 71 of the ratchet gear 70. Only when the ratchet base 50 rotates in one direction Y1, the ratchet pawl 60 and the teeth 74 of the ratchet gear 70 rotate in the same direction (corresponding to one direction Y1), and from the ratchet base 50 via the ratchet pawl 60. Torque is transmitted to the ratchet gear 70.

本実施形態では、下記の作用効果を奏する。すなわち、クランク軸３０の一方向Ｙ１側の回転が、トーションパイプ４０およびワンウェイクラッチ５を介してチェーンスプロケット６側に伝達される。トーションパイプ４０には、捩じりトルクが付与される。トーションパイプ４０の一端部４０ａと他端部４０ｂとの間に生ずる捩じり量が非接触式である磁気センサ４８で検出される。このため、特許文献１のようにトーションパイプの捩じれ量を機械的に増幅するピン状部材を用いる場合のように、検出精度が、機械的接触部分の寸法精度のばらつきの影響を受けて悪化するようなことがなく、踏力（捩じり量）の検出精度を高くすることができる。 In the present embodiment, the following effects are achieved. That is, the rotation of the crankshaft 30 on the Y1 side in one direction is transmitted to the chain sprocket 6 side via the torsion pipe 40 and the one-way clutch 5. Torsional torque is applied to the torsion pipe 40. A torsion amount generated between one end 40a and the other end 40b of the torsion pipe 40 is detected by a non-contact magnetic sensor 48. For this reason, as in the case of using a pin-shaped member that mechanically amplifies the twisting amount of the torsion pipe as in Patent Document 1, the detection accuracy is affected by the variation in the dimensional accuracy of the mechanical contact portion. Thus, it is possible to increase the detection accuracy of the treading force (twisting amount).

また、図２（ａ）に示すように、肉抜き部（傾斜長孔９０）によってトーションパイプ４０の捩じり剛性が低く抑えられるため、捩じりトルクに対して、トーションパイプ４０の一端部４０ａと他端部４０ｂとの間に生ずる捩じり量自体が大きくされる。これにより、分解能を高めて、踏力（捩じり量）の検出精度を高くすることができる。
また、肉抜き部としての傾斜長孔９０が、トーションパイプ４０の他端部４０ｂ側から一端部４０ａ側に向けて一方向Ｙ１に傾斜する方向に延びる。このため、中心軸線方向Ｘ１に平行に延びる長孔を用いる場合と比較して、トーションパイプ４０において捩じり変形に寄与する部分を長くすることができる。このため、トーションパイプ４０の中心軸線方向Ｘ１の長さを長くせずとも、捩じり剛性を低く抑制することができる。また、トーションパイプ４０として所要の強度を維持することができる。 Further, as shown in FIG. 2 (a), the torsional rigidity of the torsion pipe 40 is kept low by the thinned portion (inclined elongated hole 90), so that one end portion of the torsion pipe 40 with respect to the torsion torque. The torsion amount itself generated between 40a and the other end 40b is increased. Thereby, the resolution can be increased and the detection accuracy of the pedaling force (torsion amount) can be increased.
Moreover, the inclined long hole 90 as a lightening part extends in the direction inclined in one direction Y1 from the other end part 40b side of the torsion pipe 40 toward the one end part 40a side. For this reason, compared with the case where the long hole extended in parallel with the central axis direction X1 is used, the part which contributes to torsional deformation in the torsion pipe 40 can be lengthened. For this reason, the torsional rigidity can be suppressed low without increasing the length of the torsion pipe 40 in the central axis direction X1. Further, the required strength of the torsion pipe 40 can be maintained.

また、図２（ｂ）に白抜き矢符に示すように、クランク軸３０に固定されるトーションパイプ４０の一端部４０ａが、トーションパイプ４０の他端部４０ｂに対して一方向Ｙ１側に捩じられる。このため、傾斜長孔９０の長手方向Ｌの一端部９０ａ（トーションパイプ４０の一端部４０ａ側の端部）を区画する湾曲状縁部９１では、その一方向Ｙ１側の部分９１ａが圧縮応力を受ける。一方、湾曲状縁部９１では、その反対方向Ｙ２側の部分９１ｂが引張応力を受けるため、反対方向Ｙ２側の部分９１ｂが、一方向Ｙ１側の部分９１ａよりも強度的に厳しくなる。 2B, one end portion 40a of the torsion pipe 40 fixed to the crankshaft 30 is twisted in one direction Y1 with respect to the other end portion 40b of the torsion pipe 40. It will be twisted. Therefore, in the curved edge portion 91 that defines one end portion 90a in the longitudinal direction L of the inclined long hole 90 (the end portion on the one end portion 40a side of the torsion pipe 40), the portion 91a on the one-direction Y1 side exerts compressive stress. receive. On the other hand, in the curved edge portion 91, the portion 91b on the opposite direction Y2 side receives tensile stress, and therefore the portion 91b on the opposite direction Y2 side is stricter in strength than the portion 91a on the one direction Y1 side.

本実施形態では、湾曲状縁部９１の反対方向Ｙ２側の部分９１ｂの曲率半径Ｒ１ｂが、一方向Ｙ１側の部分９１ａの曲率半径Ｒ１ａよりも大きくされている（Ｒ１ｂ＞Ｒ１ａ）。引張応力を受ける側である、反対方向Ｙ２側の部分９１ｂの曲率半径Ｒ１ｂを相対的に大きくすることで、応力が分散（換言すると応力の集中が抑制）されるので、強度の向上を図れる。 In the present embodiment, the curvature radius R1b of the portion 91b on the opposite direction Y2 side of the curved edge 91 is larger than the curvature radius R1a of the portion 91a on the one direction Y1 side (R1b> R1a). By relatively increasing the radius of curvature R1b of the portion 91b on the opposite direction Y2 side that receives the tensile stress, the stress is dispersed (in other words, the stress concentration is suppressed), so that the strength can be improved.

また、図２（ｂ）に黒塗り矢符で示すように、トーションパイプ４０の他端部４０ｂが、トーションパイプ４０の一端部４０ａに対して一方向Ｙ１の反対方向Ｙ２側に捩じられる。傾斜長孔９０の長手方向Ｌの他端部９０ｂ（トーションパイプ４０の他端部４０ｂ側の端部）を区画する湾曲状縁部９２では、その反対方向Ｙ２側の部分９２ｂが圧縮応力を受ける。一方、湾曲状縁部９２では、その一方向Ｙ１側の部分９２ａが引張応力を受けるため、一方向Ｙ１側の部分９２ａが、反対方向Ｙ２側の部分９２ｂよりも強度的に厳しくなる。 2B, the other end portion 40b of the torsion pipe 40 is twisted in the direction Y2 opposite to the one direction Y1 with respect to the one end portion 40a of the torsion pipe 40. In the curved edge portion 92 that defines the other end portion 90b in the longitudinal direction L of the inclined long hole 90 (the end portion on the other end portion 40b side of the torsion pipe 40), the portion 92b on the opposite direction Y2 side receives compressive stress. . On the other hand, in the curved edge portion 92, the portion 92a on the one-direction Y1 side receives tensile stress, so that the portion 92a on the one-direction Y1 side is stricter in strength than the portion 92b on the opposite direction Y2 side.

本実施形態では、湾曲状縁部９２の一方向Ｙ１側の部分９２ａの曲率半径Ｒ２ａが、反対方向Ｙ２側の部分９２ｂの曲率半径Ｒ２ｂよりも大きくされている（Ｒ２ａ＞Ｒ２ｂ）。引張応力を受ける側である、一方向Ｙ１側の部分９２ａの曲率半径Ｒ２ａを相対的に大きくすることで、応力が分散（換言すると応力の集中が抑制）されるので、強度の向上を図れる。
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態において、トーションパイプの傾斜長孔の周辺の部分の概略図である。図４の第２実施形態のトーションパイプ４０Ｐが、図２（ｂ）のトーションパイプ４０と異なるのは、下記である。 In the present embodiment, the radius of curvature R2a of the portion 92a on one side Y1 side of the curved edge 92 is larger than the radius of curvature R2b of the portion 92b on the opposite direction Y2 side (R2a> R2b). By relatively increasing the radius of curvature R2a of the portion 92a on the one-direction Y1 side that is the side that receives the tensile stress, the stress is dispersed (in other words, the concentration of stress is suppressed), so that the strength can be improved.
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a schematic view of a portion around the inclined long hole of the torsion pipe in the second embodiment of the present invention. The torsion pipe 40P of the second embodiment of FIG. 4 is different from the torsion pipe 40 of FIG.

傾斜長孔１００が、一端部１１０と、他端部１２０と、中間部１３０とを有している。一端部１１０は、トーションパイプ４０Ｐの一端部４０ａ側に配置される。他端部１２０は、トーションパイプ４０Ｐの他端部４０ｂ側に配置される。中間部１３０は、一端部１１０と他端部１２０との間に配置される。
中間部１３０は、互いに平行に延びる一対の直線状縁部１３１，１３２の間に区画されている。中心軸線方向Ｘ１に対する各直線状縁部１３１，１３２の傾斜角度が、中心軸線方向Ｘ１に対する中間部１３０の傾斜角度θ３に相当する。 The inclined long hole 100 has one end portion 110, the other end portion 120, and an intermediate portion 130. The one end 110 is disposed on the one end 40a side of the torsion pipe 40P. The other end 120 is disposed on the other end 40b side of the torsion pipe 40P. The intermediate part 130 is disposed between the one end part 110 and the other end part 120.
The intermediate part 130 is defined between a pair of linear edges 131 and 132 extending in parallel with each other. The inclination angle of each linear edge 131, 132 with respect to the central axis direction X1 corresponds to the inclination angle θ3 of the intermediate portion 130 with respect to the central axis direction X1.

一端部１１０は、互いに平行に延びる一対の直線状縁部１１１，１１２と、一対の直線状縁部１１１，１１２の端部間を接続する湾曲状縁部１１３とを含む。湾曲状縁部１１３は、単一の曲率の円弧状に形成されている。中心軸線方向Ｘ１に対する各直線状縁部１１１，１１２の傾斜角度が、一端部１１０の傾斜角度θ１に相当する。一端部１１０の一対の直線状縁部１１１，１１２のそれぞれは、湾曲部を介して、中間部１３０の対応する直線状縁部１３１，１３２と滑らかに接続されている。 The one end portion 110 includes a pair of linear edge portions 111 and 112 extending in parallel with each other, and a curved edge portion 113 that connects between the ends of the pair of linear edge portions 111 and 112. The curved edge portion 113 is formed in an arc shape having a single curvature. The inclination angle of each linear edge 111, 112 with respect to the central axis direction X1 corresponds to the inclination angle θ1 of the one end 110. Each of the pair of straight edge portions 111 and 112 of the one end portion 110 is smoothly connected to the corresponding straight edge portions 131 and 132 of the intermediate portion 130 via the curved portion.

他端部１２０は、互いに平行に延びる一対の直線状縁部１２１，１２２と、一対の直線状縁部１２１，１２２の端部間を接続する湾曲状縁部１２３とを含む。湾曲状縁部１２３は、単一の曲率の円弧状に形成されている。中心軸線方向Ｘ１に対する各直線状縁部１２１，１２２の傾斜角度が、他端部１２０の傾斜角度θ２に相当する。他端部１２０の一対の直線状縁部１２１，１２２のそれぞれは、湾曲部を介して、中間部１３０の対応する直線状縁部１３１，１３２と滑らかに接続されている。 The other end 120 includes a pair of linear edges 121 and 122 extending in parallel with each other and a curved edge 123 connecting the ends of the pair of linear edges 121 and 122. The curved edge portion 123 is formed in an arc shape having a single curvature. The inclination angle of each linear edge 121, 122 with respect to the central axis direction X1 corresponds to the inclination angle θ2 of the other end 120. Each of the pair of linear edge portions 121 and 122 of the other end portion 120 is smoothly connected to the corresponding linear edge portions 131 and 132 of the intermediate portion 130 via the curved portion.

一端部１１０の傾斜角度θ１と他端部１２０の傾斜角度θ２とは、互いに等しくされている（θ１＝θ２）。また、一端部１１０の傾斜角度θ１および他端部１２０の傾斜角度θ２は、中間部１３０の傾斜角度θ３よりも大きくされている（θ１＞θ３。θ２＞θ３）。このため、各端部１１０，１２０を区画する部分における引張応力を分散することができ、トーションパイプ４０Ｐの強度を向上することができる。また、各端部１１０，１２０における湾曲状縁部１１３，１２３の形状を簡単な形状である単一の曲率の円弧状とすることが実質的に可能となる。なお、本実施形態において、傾斜長孔１００がＳ字状に形成されてもよい。
（第３、第４実施形態）
図５（ａ）に示す第３実施形態のように、肉抜き部として、トーションパイプ４０Ｑの周方向Ｚに延びる周方向長孔２００が形成されてもよい。その場合、図５（ｂ）に示す第４実施形態のように、トーションパイプ４０Ｒに複数の周方向長孔２００が千鳥状に配置されてもよい。第３、第４実施形態においても、トーションパイプ４０Ｑ，４０Ｒの捩じり剛性を低く抑えて、踏力の検出精度を高くすることができる。また、トーションパイプとして所要の強度を得ることができる。
（第５実施形態）
図６は、本発明の第５実施形態の踏力検出装置４Ｓの要部の断面図である。図６を参照して、第５実施形態の踏力検出装置４Ｓが、図１の第１実施形態の踏力検出装置４と異なるのは、トーションパイプ４０の捩じり量を規制する捩じり量規制機構３００が設けられる点である。 The inclination angle θ1 of the one end 110 and the inclination angle θ2 of the other end 120 are equal to each other (θ1 = θ2). Further, the inclination angle θ1 of the one end portion 110 and the inclination angle θ2 of the other end portion 120 are larger than the inclination angle θ3 of the intermediate portion 130 (θ1> θ3, θ2> θ3). For this reason, the tensile stress in the part which divides each edge part 110 and 120 can be disperse | distributed, and the intensity | strength of the torsion pipe 40P can be improved. In addition, the curved edges 113 and 123 at the end portions 110 and 120 can be substantially formed into a simple curved arc shape having a simple shape. In the present embodiment, the inclined long hole 100 may be formed in an S shape.
(Third and fourth embodiments)
As in the third embodiment shown in FIG. 5A, a circumferential long hole 200 extending in the circumferential direction Z of the torsion pipe 40Q may be formed as a thinned portion. In that case, as in the fourth embodiment shown in FIG. 5B, a plurality of circumferential long holes 200 may be arranged in a staggered pattern in the torsion pipe 40R. Also in the third and fourth embodiments, the torsional rigidity of the torsion pipes 40Q and 40R can be kept low, and the detection accuracy of the pedaling force can be increased. Moreover, a required strength can be obtained as a torsion pipe.
(Fifth embodiment)
FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of a pedaling force detection device 4S according to a fifth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the pedaling force detection device 4S of the fifth embodiment is different from the pedaling force detection device 4 of the first embodiment of FIG. 1 in that the twisting amount for regulating the twisting amount of the torsion pipe 40. The restriction mechanism 300 is provided.

図６および踏力検出装置４Ｓの要部の断面図である図７（ａ）に示すように、捩じり量規制機構３００は、トーションパイプ４０の他端部４０ｂの内周面４０ｄの周方向Ｚに並べて設けられた被係合部としての複数の被係合歯４０ｇと、クランク軸３０の外周面３０ｃの周方向Ｚに並べて設けられ、各被係合歯４０ｇに係合する係合部としての複数の係合歯３０ｄとを含む。係合歯３０ｄおよび被係合歯４０ｇの歯形は、略三角形である。 As shown in FIG. 6 and FIG. 7A, which is a cross-sectional view of the main part of the pedaling force detection device 4S, the torsion amount regulating mechanism 300 is in the circumferential direction of the inner peripheral surface 40d of the other end 40b of the torsion pipe 40. A plurality of engaged teeth 40g as engaged parts provided side by side with Z, and engaging parts provided side by side in the circumferential direction Z of the outer peripheral surface 30c of the crankshaft 30 and engaged with each engaged tooth 40g And a plurality of engaging teeth 30d. The tooth forms of the engaging teeth 30d and the engaged teeth 40g are substantially triangular.

図７（ａ）に示すように、トーションパイプ４０に捩じり生じていない状態で、各係合歯３０ｄと、各係合歯３０ｄの周方向Ｚに隣り合う被係合歯４０ｇとの歯面どうしの間には、周方向Ｚに隙間Ｓが形成されている。トーションパイプ４０の捩じり量が所定量に達すると、図７（ｂ）に示すように、係合歯３０ｄが被係合歯４０ｇに対して周方向Ｚに係合する。 As shown in FIG. 7A, the teeth of the engaging teeth 30d and the engaged teeth 40g adjacent to each other in the circumferential direction Z of the engaging teeth 30d in a state where the torsion pipe 40 is not twisted. A gap S is formed in the circumferential direction Z between the surfaces. When the torsional amount of the torsion pipe 40 reaches a predetermined amount, the engaging teeth 30d are engaged with the engaged teeth 40g in the circumferential direction Z as shown in FIG. 7B.

これにより、トーションパイプ４０が所定量を超えて捩じられることが規制される。このため、トーションパイプ４０に付与されるトルクが所定値以下に制限されてトーションパイプ４０の破損が防止される。一方、前記所定値を超えるトルクは、捩じり量規制機構３００を介してワンウェイクラッチ５側へ伝達され、ワンウェイクラッチ５からチェーンスプロケット６側へ伝達される。 This restricts the torsion pipe 40 from being twisted beyond a predetermined amount. For this reason, the torque applied to the torsion pipe 40 is limited to a predetermined value or less, and the torsion pipe 40 is prevented from being damaged. On the other hand, the torque exceeding the predetermined value is transmitted to the one-way clutch 5 side via the torsion amount regulating mechanism 300 and is transmitted from the one-way clutch 5 to the chain sprocket 6 side.

換言すると、踏力検出装置４Ｓが適用された電動補助自転車において、ペダル３２を介してクランク軸３０に過大な踏力負荷が付与された場合でも、トーションパイプ４０が破損する等の故障を起こすことなく、アシスト能力を維持することができる。また、万一、トーションパイプ４０が破損する事態が生じても、捩じり量規制機構３００がトルク（踏力）を伝達する機能を果たすことでフェールセーフが達成される。 In other words, in the battery-assisted bicycle to which the pedaling force detection device 4S is applied, even if an excessive pedaling force load is applied to the crankshaft 30 via the pedal 32, a failure such as breakage of the torsion pipe 40 does not occur. Assist ability can be maintained. In addition, even if the torsion pipe 40 is damaged, the torsion amount regulating mechanism 300 performs the function of transmitting torque (stepping force) to achieve fail-safe.

トーションパイプ４０の一端部４０ａと他端部４０ｂとが、クランク軸３０と直接係合することで、トーションパイプ４０の捩じり量が規制されるので、トーションパイプ４０の捩じり量が所定量に達した時点で遅れなく、トーションパイプ４０の捩じり量が所定量を超えて増大されることを規制することができる。
また、捩じり量規制機構３００の一部（被係合歯４０ｇ）が、トーションパイプ４０と一体に形成されてトーションパイプ４０としてユニット化されるので、構造を簡素化することができる。
（第６実施形態）
図８は、本発明の第６実施形態の踏力検出装置４Ｓの要部の断面図である。図８の第６実施形態が、図６の第５実施形態と異なるのは、捩じり量規制機構４００が、ワンウェイクラッチ５のラチェットベース５０（クランク軸３０とは別部材であってトーションパイプ４０の他端部４０ｂと一体回転する部材に相当）の内周面５０ａ（ラチェットベース部５１の内周面に相当）の周方向Ｚに並べて設けられた被係合部としての複数の被係合歯５０ｂと、クランク軸３０の外周面３０ｃの周方向Ｚに並べて設けられ、各被係合歯５０ｂに係合する係合部としての複数の係合歯３０ｅとを含む点である。係合歯３０ｅおよび被係合歯５０ｂの歯形は、図示していないが、略三角形である。 Since the one end portion 40a and the other end portion 40b of the torsion pipe 40 are directly engaged with the crankshaft 30, the torsion amount of the torsion pipe 40 is restricted. It is possible to regulate the torsion amount of the torsion pipe 40 from being increased beyond a predetermined amount without delay when reaching the fixed amount.
Further, a part of the torsion amount regulating mechanism 300 (engaged tooth 40g) is formed integrally with the torsion pipe 40 and unitized as the torsion pipe 40, so that the structure can be simplified.
(Sixth embodiment)
FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part of a pedaling force detection device 4S according to a sixth embodiment of the present invention. The sixth embodiment of FIG. 8 differs from the fifth embodiment of FIG. 6 in that the torsion amount regulating mechanism 400 is a ratchet base 50 of the one-way clutch 5 (a member different from the crankshaft 30 and is a torsion pipe). 40 corresponding to a member that integrally rotates with the other end portion 40b of 40) and a plurality of engaged members as engaged portions provided side by side in the circumferential direction Z of the inner peripheral surface 50a (corresponding to the inner peripheral surface of the ratchet base portion 51). It is a point including a plurality of engaging teeth 30e as engaging portions that are provided side by side in the circumferential direction Z of the outer peripheral surface 30c of the crankshaft 30 and engage with each engaged tooth 50b. The tooth forms of the engaging teeth 30e and the engaged teeth 50b are not shown, but are substantially triangular.

トーションパイプ４０の捩じり量が所定量未満のときは、トーションパイプ４０の他端部４０ｂとラチェットベース５０とは、クランク軸３０に対して相対回転可能である。トーションパイプ４０の捩じり量が所定量に達すると、捩じり量規制機構４００の働きで、トーションパイプ４０の他端部４０ｂとラチェットベース５０とは、クランク軸３０と一体に回転される。 When the twisting amount of the torsion pipe 40 is less than a predetermined amount, the other end portion 40 b of the torsion pipe 40 and the ratchet base 50 can rotate relative to the crankshaft 30. When the torsion amount of the torsion pipe 40 reaches a predetermined amount, the other end portion 40b of the torsion pipe 40 and the ratchet base 50 are rotated together with the crankshaft 30 by the action of the torsion amount restriction mechanism 400. .

本実施形態においても、第５実施形態と同じく、過大な踏力負荷に対してトーションパイプ４０の破損を防止することができる。また、電動補助自転車において、過大な踏力負荷に対しても、アシスト能力を維持することができる。また、万一、トーションパイプ４０が破損した場合にも、捩じり量規制機構４００を介してトルクが伝達されてフェールセーフが達成される。 Also in this embodiment, similarly to the fifth embodiment, it is possible to prevent the torsion pipe 40 from being damaged by an excessive pedal force load. In addition, in the battery-assisted bicycle, the assist ability can be maintained even when the pedal effort is excessive. Also, in the unlikely event that the torsion pipe 40 is damaged, torque is transmitted through the torsion amount regulating mechanism 400 to achieve fail safe.

また、ワンウェイクラッチ５のラチェットベース５０は、クランク軸３０の中心軸線方向Ｘ１に関する長さが比較的長いので、係合歯３０ｅおよび被係合歯５０ｂの歯幅（歯すじ方向の長さ）を長く確保することができる。このため、捩じり量規制機構４００による伝達可能トルクは高く維持しつつ、係合歯３０ｅおよび被係合歯５０ｂの歯数を少なくして、構造を簡素化することができる。
（第７、第８実施形態）
図９の第７実施形態に示すように、捩じり量規制機構として、クランク軸３０の外周面３０ｃの固定孔３０ｆに嵌合固定された係合部としての係合ピン５１０と、トーションパイプ４０の他端部４０ｂに形成された周方向Ｚに長い長溝からなる被係合部としての被係合溝５２０とを含む捩じり量規制機構５００が用いられてもよい。係合ピン５１０は、トーションパイプ４０の周方向Ｚに所定の遊びを有して被係合溝５２０の周方向端部（の内面）に係合する。 Further, the ratchet base 50 of the one-way clutch 5 has a relatively long length with respect to the central axis direction X1 of the crankshaft 30, so that the tooth widths (lengths in the tooth line direction) of the engaging teeth 30e and the engaged teeth 50b are set. It can be secured for a long time. For this reason, it is possible to simplify the structure by reducing the number of the engaging teeth 30e and the engaged teeth 50b while maintaining a high transmittable torque by the torsion amount regulating mechanism 400.
(Seventh and eighth embodiments)
As shown in the seventh embodiment of FIG. 9, as a torsion amount regulating mechanism, an engagement pin 510 as an engagement portion fitted and fixed to the fixing hole 30 f of the outer peripheral surface 30 c of the crankshaft 30, and a torsion pipe A torsion amount regulating mechanism 500 including an engaged groove 520 as an engaged portion formed of a long groove long in the circumferential direction Z formed in the other end portion 40b of 40 may be used. The engagement pin 510 has a predetermined play in the circumferential direction Z of the torsion pipe 40 and engages with the circumferential end (the inner surface) of the engaged groove 520.

図１０の第８実施形態に示すように、捩じり量規制機構として、クランク軸３０の外周面３０ｃに形成されたキー溝３０ｇに嵌合固定された係合キー６１０と、トーションパイプ４０の他端部４０ｂに形成され係合キー６１０がトーションパイプ４０の周方向Ｚに所定の遊びを有して係合する被係合部としての被係合溝６２０とを含む捩じり量規制機構６００が用いられてもよい。 As shown in the eighth embodiment of FIG. 10, as a torsion amount regulating mechanism, an engagement key 610 fitted and fixed in a key groove 30 g formed on the outer peripheral surface 30 c of the crankshaft 30, and a torsion pipe 40 A torsion amount regulating mechanism including an engaged groove 620 as an engaged portion that is formed in the other end portion 40b and engages with the engagement key 610 having a predetermined play in the circumferential direction Z of the torsion pipe 40. 600 may be used.

第７、第８実施形態では、係合部としての係合ピン５１０や係合キー６１０が、クランク軸３０と別体で設けられるため、クランク軸３０の加工が容易になる。
なお、第７、第８実施形態において、係合ピン５１０や係合キー６１０が、複数設けられ、それぞれ対応する被係合溝５２０；６２０に係合してもよい。また、係合ピン５１０や係合キー６１０が、トーションパイプ４０の他端部４０ｂに固定され、被係合溝５２０，６２０が、クランク軸３０の外周面４０ｃに形成されるものであってもよい。 In the seventh and eighth embodiments, the engaging pin 510 and the engaging key 610 as the engaging portion are provided separately from the crankshaft 30, so that the processing of the crankshaft 30 is facilitated.
In the seventh and eighth embodiments, a plurality of engagement pins 510 and engagement keys 610 may be provided and engaged with the corresponding engaged grooves 520 and 620, respectively. Further, the engagement pin 510 and the engagement key 610 are fixed to the other end portion 40 b of the torsion pipe 40, and the engaged grooves 520 and 620 are formed on the outer peripheral surface 40 c of the crankshaft 30. Good.

また、図示していないが、被係合溝５２０，６２０が、ラチェットベース５０の内周面５０ａ（ラチェットベース部５１の内周面に相当）に形成され、係合ピン５１０や係合キー６１０が、クランク軸３０の外周面３０ｃに固定されてもよい。また、被係合溝５２０，６２０が、クランク軸３０の外周面３０ｃに形成され、係合ピン５１０や係合キー６１０が、ラチェットベース５０（ラチェットベース部５１）に固定されてもよい。 Although not shown, the engaged grooves 520 and 620 are formed on the inner peripheral surface 50 a of the ratchet base 50 (corresponding to the inner peripheral surface of the ratchet base portion 51), and the engagement pin 510 and the engagement key 610 are formed. However, the outer peripheral surface 30c of the crankshaft 30 may be fixed. Further, the engaged grooves 520 and 620 may be formed on the outer peripheral surface 30c of the crankshaft 30, and the engagement pin 510 and the engagement key 610 may be fixed to the ratchet base 50 (ratchet base portion 51).

本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、第１実施形態の傾斜長孔９０の各端部９０ａ，９０ｂや第２実施形態の傾斜長孔１００の各端部１１０，１２０が、湾曲状の縁部ではなく、矩形状その他の多角形形状の縁部によって区画されていてもよい。また、各肉抜き部として、トーションパイプの軸方向に延びる軸方向長孔（図示せず）が形成されてもよい。また、各前記実施形態において、肉抜き部が、非貫通の孔で形成されてもよい。また、各前記実施形態において、トーションパイプ４０；４０Ｐ；４０Ｑ；４０Ｒの一端部４０ａに一対の磁気ヨーク４３が連結され、トーションパイプ４０の他端部４０ｂに多極磁石４１が連結されてもよい。また、第５、第６実施形態において、係合歯や被係合歯の歯形は、台形や丸形であってもよい。その他、本発明は、特許請求の範囲記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the end portions 90a and 90b of the inclined long hole 90 of the first embodiment and the end portions 110 and 120 of the inclined long hole 100 of the second embodiment are described. However, instead of the curved edge, it may be defined by a rectangular or other polygonal edge. Moreover, an axially long hole (not shown) extending in the axial direction of the torsion pipe may be formed as each lightening portion. Moreover, in each said embodiment, a lightening part may be formed with a non-penetrating hole. Moreover, in each said embodiment, a pair of magnetic yoke 43 may be connected with the one end part 40a of the torsion pipe 40; 40P; 40Q; 40R, and the multipolar magnet 41 may be connected with the other end part 40b of the torsion pipe 40. . In the fifth and sixth embodiments, the tooth shape of the engaging tooth or the engaged tooth may be trapezoidal or round. In addition, the present invention can be variously modified within the scope of the claims.

１…駆動装置、３…クランク機構、４…踏力検出装置、５…ワンウェイクラッチ、６…チェーンスプロケット、３０…クランク軸、３０ｃ…外周面、３０ｄ；３０ｅ…係合歯（係合部）、３１…クランクアーム、３２…ペダル、４０；４０Ｐ；４０Ｑ；４０Ｒ…トーションパイプ、４０ａ…一端部、４０ｂ…他端部、４０ｇ…被係合歯（被係合部）、４１…多極磁石、４３…磁気ヨーク、４８…磁気センサ、４９…検出部、５０…ラチェットベース（トーションパイプの他端部と一体回転する部材）、５０ａ…内周面、５０ｂ…被係合歯（被係合部）、９０…傾斜長孔、９０ａ…一端部、９０ｂ…他端部、９１，９２…湾曲状縁部、９１ａ，９２ａ…一方向側の部分、９１ｂ，９２ｂ…一方向の反対方向側の部分、１００…傾斜長孔、１１０…一端部、１２０…他端部、１３０…中間部、２００…周方向長孔、３００；４００；５００；６００…捩じり量規制機構、５１０…係合ピン（係合部）、５２０…被係合溝（被係合部）、６１０…係合キー、６２０…被係合溝（被係合部）、Ｃ２…（トーションパイプの）中心軸線、Ｌ…長手方向、Ｒ１ａ，Ｒ１ｂ，Ｒ２ａ，Ｒ２ｂ…曲率半径、Ｘ１…中心軸線方向、Ｙ１…一方向、Ｙ２…一方向の反対方向、Ｚ…周方向、θ１，θ２，θ３…傾斜角度 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Drive device, 3 ... Crank mechanism, 4 ... Treading force detection device, 5 ... One-way clutch, 6 ... Chain sprocket, 30 ... Crankshaft, 30c ... Outer peripheral surface, 30d; 30e ... Engagement tooth (engagement part), 31 ... crank arm, 32 ... pedal, 40; 40P; 40Q; 40R ... torsion pipe, 40a ... one end, 40b ... other end, 40g ... engaged tooth (engaged part), 41 ... multipolar magnet, 43 ... Magnetic yoke, 48 ... Magnetic sensor, 49 ... Detector, 50 ... Ratchet base (member that rotates integrally with the other end of the torsion pipe), 50a ... Inner peripheral surface, 50b ... Engagement tooth (engaged part) 90 ... inclined long hole, 90a ... one end, 90b ... other end, 91, 92 ... curved edge, 91a, 92a ... one-side portion, 91b, 92b ... one-side opposite portion, 100: inclined long hole, 110 One end portion, 120 ... the other end portion, 130 ... an intermediate portion, 200 ... a circumferential long hole, 300; 400; 500; 600 ... a torsion amount regulating mechanism, 510 ... an engaging pin (engaging portion), 520 ... covered Engagement groove (engaged portion), 610... Engagement key, 620 .engaged groove (engaged portion), C2... Central axis (of torsion pipe), L .longitudinal direction, R1a, R1b, R2a, R2b ... radius of curvature, X1 ... central axis direction, Y1 ... one direction, Y2 ... opposite to one direction, Z ... circumferential direction, θ1, θ2, θ3 ... inclination angle

Claims

In a pedaling force detection device that detects the pedaling force input to the crankshaft of the battery-assisted bicycle,
A torsion pipe disposed on an outer peripheral surface of the crankshaft, having a first end and a second end in a central axis direction, the one end being fixed to the crankshaft, and the other end being the crankshaft A torsion pipe connected to a one-way clutch that transmits only one-way rotational torque,
A multipole magnet connected to one of the one end and the other end;
A pair of magnetic yokes coupled to the other of the one end and the other end and constituting a magnetic circuit together with the multipolar magnet;
A magnetic sensor for detecting magnetic flux generated in the magnetic circuit;
And a detection unit that detects the pedal effort as a torsion pipe twist amount based on an output signal from the magnetic sensor.

The pedaling force detection device for a battery-assisted bicycle according to claim 1, wherein the torsion pipe includes a lightening portion disposed between the one end portion and the other end portion to suppress torsional rigidity of the torsion pipe. .

The pedaling force of the battery-assisted bicycle according to claim 2, wherein the lightening portion is a penetrating or non-penetrating elongated hole extending in a direction inclined in the one direction from the other end side toward the one end side. Detection device.

The inclined long hole has one end on the one end side of the torsion pipe and the other end on the other end side of the torsion pipe with respect to the longitudinal direction,
Each of the one end portion and the other end portion of the inclined elongated hole is partitioned by a curved edge portion,
In the curved edge portion that defines the one end portion of the inclined elongated hole, the curvature radius of the portion on the opposite direction side of the one direction is larger than the curvature radius of the portion on the one direction side,
The curved edge part which divides the said other end part of the said inclination long hole WHEREIN: The curvature radius of the part of the said one direction side is made larger than the curvature radius of the part of the said opposite direction side. Treading force detection device for electric assist bicycles.

4. The battery-assisted bicycle according to claim 3, wherein the inclined elongated hole has an inclination angle with respect to the central axis direction at an end portion in the longitudinal direction larger than an inclination angle with respect to the central axis direction in an intermediate portion in the longitudinal direction. Pedal force detection device.

The pedaling force detection device for a battery-assisted bicycle according to any one of claims 1 to 5, wherein a plurality of the lightening portions are provided in a circumferential direction of the torsion pipe.

When the other end portion of the torsion pipe and the engaged portion provided on at least one of the members that rotate integrally with the other end portion are provided on the crankshaft, and when the torsion pipe is twisted by a predetermined amount An engagement amount restricting mechanism including an engagement portion that restricts the torsion pipe from being twisted beyond the predetermined amount by engaging with the engaged portion. The treading force detection device for a battery-assisted bicycle according to any one of the preceding claims.

The engaging portion is composed of a plurality of engaging teeth arranged in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the crankshaft,
The pedaling force detection device for a battery-assisted bicycle according to claim 7, wherein the engaged portion is configured by a plurality of engaged teeth that can mesh with corresponding engaging teeth.