JPH09138168A - Torque detector and bicycle with auxiliary power device using it - Google Patents

Torque detector and bicycle with auxiliary power device using it

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JPH09138168A
JPH09138168A JP29670995A JP29670995A JPH09138168A JP H09138168 A JPH09138168 A JP H09138168A JP 29670995 A JP29670995 A JP 29670995A JP 29670995 A JP29670995 A JP 29670995A JP H09138168 A JPH09138168 A JP H09138168A
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JP
Japan
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torque
torque detector
electric motor
bicycle
hollow shaft
Prior art date
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Pending
Application number
JP29670995A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuhisa Yonekawa
光久 米川
Atsushi Takayama
敦之 高山
Sakuo Fukumoto
茶伯夫 福本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TEC CORP
Original Assignee
TEC CORP
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Publication date
Application filed by TEC CORP filed Critical TEC CORP
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the occurrence of metal fatigue and peeling of a resistor off a distortion causing body by transmitting operation of an operating body, which makes a distortion gate operate the distortion causing body with a to-be-detected torque, with an elastic body in between, for preventing sudden generation of bending force of the distortion causing body so that the operation of the operating body is not directly applied to the distortion causing body. SOLUTION: Under the condition that a power device is fixed to a car body, an operating body 140 of a torque detector 100 is supported, in horizontal direction, in a guide hole 126, so that, not moved in the direction that the bending force is added to a distortion causing body 131 against the vibration in the vertical direction of the car body at recessed and protruded parts of a road surface during traveling, so that the detector 100 does not malfunction. When operating force exceeds a specified value, a deflection plate 95 is moved, and the bending force of the distortion causing body 131 is reduced through the operating body 140 and a coil spring 150, and the distortion causing body 131 is restored and drives an electric motor according to resistor variation of a bridge. Since the operating body 140 presses the distortion causing body 131 through the spring 150, not directly press, it is not bent suddenly, so that breakage due to metal fatigue and peeling of the resistor are prevented.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、歪みゲージを用
いたトルク検出器、および人力走行において人力によっ
てクランク軸に加えられるトルクをトルク検出器によっ
て検出しこのトルクが所定値を超えたときに走行力を補
助する補助動力装置を備えた補助動力装置付自転車に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a torque detector using a strain gauge, and a torque detector for detecting a torque applied to a crankshaft by human power during human power traveling, and traveling when the torque exceeds a predetermined value. The present invention relates to a bicycle with an auxiliary power unit that includes an auxiliary power unit that assists power.

【0002】[0002]

【従来の技術】歪みゲージを用いてトルクを検出するト
ルク検出器としては、例えば特公平6−96386号公
報に記載されているように、電動式パワーステアリング
装置の操舵トルクを検出するための操舵トルク検出器等
として用いられている。この公報に記載されているトル
ク検出器は、この公報第4ページ右欄の「発明の効果」
の項に記載されているように、平板状のカンチレバーに
歪ゲージを形成すればよく、抵抗ブリッジ回路として用
いる各歪ゲージの貼着状態等によっても、容易に均一に
形成でき、歪ゲージのブリッジの平衡が容易にとれるた
め、耐ノイズ、耐ドリフト性の高い大きな出力が得ら
れ、出力の信頼性を向上させることができる等の効果を
奏することができるものである。しかし、上記公報記載
のトルク検出器においては、一端側をハウジングに固定
したカンチレバーの他端側つまり自由端を出力軸にその
軸方向に摺動する摺動部材に形成したフランジを直接当
接させて屈曲つまり曲げ応力を付与させる構成であるた
め、カンチレバーは直接当接するフランジに押され繰り
返し屈曲するため、金属疲労を起こして折損したり、ま
た、貼付したストレンゲージが剥がれたりする欠点があ
る。
2. Description of the Related Art As a torque detector for detecting torque using a strain gauge, for example, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-96386, a steering for detecting steering torque of an electric power steering apparatus. It is used as a torque detector. The torque detector described in this publication is "effect of the invention" in the right column of page 4 of this publication.
As described in the section 1), the strain gauge may be formed on the flat plate cantilever, and even if the strain gauges used as the resistance bridge circuit are attached, the strain gauges can be easily and uniformly formed. Therefore, a large output having high noise resistance and drift resistance can be obtained, and the reliability of the output can be improved. However, in the torque detector described in the above publication, the other end of the cantilever whose one end is fixed to the housing, that is, the free end is directly contacted with the flange formed on the sliding member that slides in the axial direction on the output shaft. Since the cantilever is configured to apply bending or bending stress, the cantilever is pressed by the flange that directly abuts and repeatedly bends, which causes the metal fatigue and breakage, and the attached strain gauge has a drawback.

【0003】また、補助動力装置付自転車においては、
人力走行つまり人力でペダルを踏んで走行中に、例えば
登り坂にさしかかった場合等ペダルを介してクランク軸
に加わるトルクが所定値を超えた際、この所定値を超え
たことをトルク検出器によって検出し、補助動力装置を
動作させて走行力を補助するようになっている。そし
て、一般的には前記トルク検出器は可変抵抗器によって
構成され、人力走行におけるクランク軸に加わるトルク
が所定値を超えたとき動作する作動体によって、前記可
変抵抗器の抵抗値を変化させて、補助動力装置を動作さ
せるものである。
Further, in a bicycle with an auxiliary power unit,
When the torque applied to the crankshaft via the pedal exceeds a predetermined value while driving manually, that is, when the user is stepping on the pedal with the human power, for example, when approaching an uphill slope, the torque detector indicates that the torque exceeds the predetermined value. The driving force is detected and the auxiliary power unit is operated to assist the running force. In general, the torque detector is composed of a variable resistor, and the resistance value of the variable resistor is changed by an actuating body that operates when the torque applied to the crankshaft in human power traveling exceeds a predetermined value. , The auxiliary power unit is operated.

【0004】しかし、上記のように可変抵抗器を用いた
トルク検出器は、走行中クランク軸に加わるトルクが頻
繁に変化することから、それによって摺動する接点によ
ってて抵抗被膜が摩耗してしまい、長期に亘って使用さ
れるとその動作が不正確となり、クランク軸に加わる所
定のトルク値で動力装置の動作ができなくなり正確に動
力の補助ができなくなるという問題が生じる。
However, in the torque detector using the variable resistor as described above, the torque applied to the crankshaft frequently changes during traveling, so that the sliding contact causes abrasion of the resistance film. However, if it is used for a long period of time, its operation becomes inaccurate, and there arises a problem that the power unit cannot operate at a predetermined torque value applied to the crankshaft and power cannot be accurately assisted.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
歪みゲージを用いたトルク検出器は、一端側を固定した
カンチレバーの他端側に直接出力軸つまりフランジを当
接させ、この出力軸によって屈曲させる構成であるた
め、カンチレバーには出力軸の力が急激に加わることに
なり、この急激に加わる力によって繰り返し屈曲するカ
ンチレバーは金属疲労を起こして折損したり、また、貼
付したストレンゲージが剥がれたりするという問題があ
る。また、補助動力装置付自転車に用いられている可変
抵抗器で構成されたトルク検出器は、走行中クランク軸
に加わるトルクが頻繁に変化することから、それによっ
て摺動する接点によって抵抗被膜が摩耗し、長期に亘っ
て使用されるとその動作が不正確となり、所定のトルク
値で補助動力装置の動作ができなくなり正確に動力の補
助ができなくなるという問題がある。
As described above, in the torque detector using the conventional strain gauge, the output shaft, that is, the flange is directly brought into contact with the other end side of the cantilever whose one end side is fixed. Since the cantilever is configured to bend, the force of the output shaft is suddenly applied to the cantilever, and the cantilever that repeatedly bends due to this sudden force causes metal fatigue and breaks. There is a problem of peeling off. In addition, the torque detector composed of a variable resistor used in a bicycle with an auxiliary power unit frequently changes the torque applied to the crankshaft during running, and the sliding contact causes the resistance film to wear. However, if it is used for a long period of time, its operation becomes inaccurate, and the auxiliary power unit cannot operate at a predetermined torque value, so that power cannot be accurately assisted.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明は上記事情に鑑
みてなされたもので、請求項1記載の発明は従来の歪み
ゲージを用いたトルク検出器の問題を解決するもので、
ガイド孔が形成された筐体と、前記ガイド孔に移動自在
に配設され被検出トルクによる作用力を受けて動作する
作動体と、起歪体の表面に薄膜状の抵抗体をブリッジを
構成するように接続して配設するとともに自由端を前記
ガイド孔に対向させ固定端を固定して設けられた歪みゲ
ージと、前記作動体が受けた作用力を前記自由端に伝達
する弾性体とを備えたトルク検出器としたものであり、
また、請求項2記載の発明は上記補助動力装置付自転車
における従来のトルク検出器の問題を解決するもので、
電動機と、ケース内に配設され出力歯車を含む複数の歯
車からなり前記電動機の回転力を伝達する動力伝達手段
と、軸受を介して前記ケースに回転自在に取り付けられ
一端側を前記出力歯車に連結するとともに他端側にスプ
ロケットが取り付けられた中空軸と、この中空軸の内部
に回転自在に軸支されるとともにこの中空軸を貫通して
設けられ両端部にペダルを有するクランクが取り付けら
れるクランク軸と、このクランク軸に加わるトルクと前
記中空軸に加わるトルクとの差に応じて動作しトルクを
軸方向力に変換する変換手段と、この変換手段の変位に
応じて動作するトルク検出器と、このトルク検出器の出
力に応じて前記電動機を制御する制御手段とからなり、
この制御手段の制御によって前記クランク軸に加わるト
ルクと中空軸に加わるトルクとの差に応じて前記電動機
を駆動または停止させてこの電動機によって走行を補助
する補助動力装置付自転車において、前記トルク検出手
段を前記請求項1記載のトルク検出器によって構成する
とともにこのトルク検出器の作動体を前記変換手段によ
って動作させるようにした補助動力装置付自転車とした
ものであり、また、請求項3記載の発明は、請求項2記
載の発明のトルク検出器をこのトルク検出器の作動体が
水平方向となるようにして自転車の車体に配設した補助
動力装置付自転車としたものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the invention according to claim 1 is to solve the problem of a torque detector using a conventional strain gauge.
A case in which a guide hole is formed, an actuator that is movably disposed in the guide hole and operates by receiving an acting force of a detected torque, and a thin film resistor is formed on the surface of the strain generating body to form a bridge. And a strain gauge provided with the fixed end fixed to the guide hole and the elastic body transmitting the acting force received by the actuating body to the free end. Is a torque detector equipped with
The invention according to claim 2 solves the problem of the conventional torque detector in the bicycle with the auxiliary power unit.
An electric motor, a power transmission means that is arranged in a case and includes a plurality of gears including an output gear and that transmits the rotational force of the electric motor, and a bearing is rotatably attached to the case via a bearing, and one end side is the output gear. A hollow shaft that is connected and has a sprocket attached to the other end, and a crank that is rotatably supported inside the hollow shaft and that is provided through the hollow shaft and that has cranks with pedals at both ends. A shaft, a conversion unit that operates according to the difference between the torque applied to the crankshaft and the torque applied to the hollow shaft to convert the torque into an axial force, and a torque detector that operates according to the displacement of the conversion unit. , Consisting of control means for controlling the electric motor according to the output of this torque detector,
According to the difference between the torque applied to the crankshaft and the torque applied to the hollow shaft under the control of the control means, the electric motor is driven or stopped to assist the traveling by the electric motor. Is a bicycle equipped with an auxiliary power unit in which the torque detector according to claim 1 is used, and the actuating body of the torque detector is operated by the converting means, and the invention according to claim 3 is also provided. According to a second aspect of the present invention, there is provided a bicycle with an auxiliary power unit, in which the torque detector according to the second aspect of the invention is arranged on the body of the bicycle such that the operating body of the torque detector is in the horizontal direction.

【0007】そして、上記のように構成した請求項1記
載の発明は、歪みゲージを起歪体に被検出トルクによっ
て動作する作動体の動作を弾性体を介して伝達すること
により、直接作動体の動作が起歪体に加わらないため起
歪体に急激な屈曲つまり曲げ力が生じることがなく、し
たがって金属疲労の発生、歪みゲージの剥離を防止でき
るという作用を有するものである。また、請求項2記載
の発明は、請求項1記載の発明の作用に加えて、トルク
検出器に歪みゲージを用いる構成としたことから、従来
の可変抵抗器により構成したもののように抵抗被膜の摩
耗に起因して正確な動力の補助ができなくなるというこ
とはなく、補助動力装置から常に正確に動力の補助がで
きるという作用を有するものである。また、請求項3記
載の発明は、請求項2記載の発明の作用に加えて、走行
中の自転車の車体が急激に振動したとしても、この振動
は作動体が起歪体に曲げ力を付加する方向には作用しな
いことから、このような急激な振動によってトルク検出
器が誤動作して、その結果補助動力装置が誤動作してし
まうということを防止できるという作用を有するもので
ある。
According to the first aspect of the present invention having the above-mentioned structure, the strain gauge is directly transmitted to the flexure element by transmitting the motion of the actuation element operated by the detected torque through the elastic body. Since the above-mentioned operation is not applied to the flexure element, the flexure element does not undergo abrupt bending, that is, bending force, and therefore, the metal fatigue and the peeling of the strain gauge can be prevented. In addition to the effect of the invention of claim 1, the invention of claim 2 has a structure in which a strain gauge is used for the torque detector. This does not prevent accurate power assistance from being lost due to wear, and has the effect that power can always be accurately assisted from the auxiliary power unit. According to the invention of claim 3, in addition to the effect of the invention of claim 2, even if the body of the running bicycle vibrates suddenly, this vibration causes the actuating body to apply a bending force to the flexure element. Since it does not act in the direction in which the torque detector moves, it is possible to prevent the torque detector from malfunctioning due to such a sudden vibration, resulting in malfunctioning of the auxiliary power unit.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】つぎに、各請求項記載の発明の実
施の形態を図1ないし図6に基づいて説明する。図に示
すように、補助動力装置付自転車(以下単に自転車とい
う)Aは、自転車本体(以下単に車体という)Bとこの
車体Bに取り付けられた補助動力装置(以下単に動力装
置という)Cとから構成されている。そして、前記車体
Bは一般用自転車つまり一般に市販されている汎用自転
車からなるもので、ハンガラグ1に一端側を固定された
立パイプ2および下パイプ3と、この下パイプ3の他端
側に固定されたヘッドパイプ4に一端側を固定され他端
側を前記立パイプ2の下方部に固定された上パイプ5と
からなるフレーム6、前記ハンガラグ1に一端側を固定
されたチェーンステー7、前記ヘッドパイプ4に取り付
けられた前ホーク8、この前ホーク8の上端に取り付け
られたハンドル9、前記前ホーク8の下端部に取り付け
られた前輪10、前記立パイプ2の上部に一端側を固定
され他端側を前記チェーンステー7の他端側と図示しな
い後つめを介して固定されたバックホーク11、前記チ
ェーンステー7の他端側に取り付けられた後輪12、前
記立パイプ2の上方に取り付けられたサドル13、前記
後輪12の上部に設けた荷受台14等から構成されてい
る。なお、前記前輪10および後輪12の一部はそれぞ
れカバー10aおよび12aによって覆われている。ま
た、図2に示すように前記ハンガラグ1には回動自在に
後述するクランク軸80が設けられ、このクランク軸8
0の両端部にはそれぞれペダル81aと82aが設けら
れた左クランク81と右クランク82が取り付けられて
いる。また、前記荷受台14にはバッテリーケース15
aが取り付けられており、このバッテリーケース15a
内にはバッテリー15が挿脱可能に収納されている。ま
た、前記立パイプ2には、内部にマイクロコンピュータ
ーを含む制御回路等からなる制御手段16が収納された
コントロールボックス16aが取り付けられている。前
記バッテリー15と制御手段16とはリード線17aで
接続され、また、制御手段16と後述する電動機40と
はリード線17bによって接続されている。また、走行
時の回転力を伝達するスプロケット18と後輪12の図
示しないスプロケットにはチェーン19が架けられてい
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, embodiments of the invention described in each claim will be described with reference to FIGS. As shown in the figure, a bicycle with an auxiliary power unit (hereinafter simply referred to as a bicycle) A includes a bicycle main body (hereinafter simply referred to as a vehicle body) B and an auxiliary power unit (hereinafter simply referred to as a power unit) C attached to the vehicle body B. It is configured. The vehicle body B is composed of a general bicycle, that is, a general-purpose bicycle that is generally commercially available, and includes a standing pipe 2 and a lower pipe 3 having one end fixed to a hanger lug 1, and fixed to the other end of the lower pipe 3. A frame 6 comprising an upper pipe 5 having one end fixed to the head pipe 4 and the other end fixed to a lower portion of the standing pipe 2; a chain stay 7 having one end fixed to the hanger lug 1; A front fork 8 attached to the head pipe 4, a handle 9 attached to the upper end of the front fork 8, a front wheel 10 attached to a lower end of the front fork 8, and one end fixed to the upper part of the standing pipe 2. The other end of the chain stay 7 is fixed to the other end of the chain stay 7 via a rear pawl (not shown), a back fork 11, the rear wheel 12 attached to the other end of the chain stay 7, Saddle 13 mounted above the seat tube 2, and a receiving platform 14 or the like provided in the upper portion of the rear wheel 12. The front wheel 10 and a part of the rear wheel 12 are covered by covers 10a and 12a, respectively. Further, as shown in FIG. 2, the hanger lug 1 is rotatably provided with a crank shaft 80, which will be described later.
A left crank 81 and a right crank 82 provided with pedals 81a and 82a, respectively, are attached to both ends of 0. In addition, a battery case 15 is provided on the cargo receiving base 14.
a is attached to this battery case 15a
A battery 15 is removably housed inside. Further, a control box 16a, in which a control means 16 including a control circuit including a microcomputer is housed, is attached to the vertical pipe 2. The battery 15 and the control means 16 are connected by a lead 17a, and the control means 16 and a motor 40 described later are connected by a lead 17b. Further, a chain 19 is mounted on a sprocket 18 for transmitting the rotational force during traveling and a sprocket (not shown) of the rear wheel 12.

【0009】また、前記コントロールボックス16aに
は電動機40、制御手段16、バッテリー15の電気的
接続をするための図示しない駆動スイッチが設けられて
いる。
The control box 16a is provided with a drive switch (not shown) for electrically connecting the electric motor 40, the control means 16 and the battery 15.

【0010】つぎに、前記動力装置Cの構成およびこの
動力装置Cの車体Bへの取り付け方について説明する。
Next, the structure of the power unit C and how to attach the power unit C to the vehicle body B will be described.

【0011】まず動力装置Cの構成を図2および図3に
基づいて説明する。図に示すように動力装置Cは、ケー
ス30に取着された電動機40、前記ケース30内に配
設され前記電動機40の回転力すなわちトルクを伝達す
る動力伝達手段50とから構成されている。前記ケース
30は、ケース本体31とケース蓋32とから構成さ
れ、ケース本体31には電動機40を取り付ける取付部
31a、第一の軸受取付部31b、中央部に貫通孔31
cを有した第二の軸受取付部31dがそれぞれ形成され
ており、また、ケース蓋32には前記第一の軸受取付部
31b、貫通孔31cにそれぞれ対応した軸受取付部3
2a、貫通孔32bが形成されている。そして、ケース
本体31とケース蓋32とは動力伝達手段50等を収納
した状態で複数の取付ねじ33(図2では1個のみ図
示)によって一体的に結合されるようになっている。
First, the structure of the power unit C will be described with reference to FIGS. 2 and 3. As shown in the figure, the power unit C includes an electric motor 40 attached to the case 30, and a power transmission means 50 arranged in the case 30 for transmitting the rotational force, that is, the torque of the electric motor 40. The case 30 includes a case body 31 and a case lid 32. The case body 31 has a mounting portion 31a for mounting the electric motor 40, a first bearing mounting portion 31b, and a through hole 31 in the central portion.
Second bearing mounting portions 31d each having a c are formed, and the case lid 32 has a bearing mounting portion 3 corresponding to the first bearing mounting portion 31b and the through hole 31c.
2a and a through hole 32b are formed. The case main body 31 and the case lid 32 are integrally coupled with a plurality of mounting screws 33 (only one is shown in FIG. 2) in a state where the power transmission means 50 and the like are housed.

【0012】つぎに、前記動力伝達手段50は、前記電
動機40の出力軸41の先端部に取り付けられた歯車4
2と、噛合する径大な歯車51、この歯車51と同軸に
設けられた径小な歯車52、固定軸53cに回転自在に
取り付けられ前記歯車52と噛合する径大な歯車53a
とこの歯車53aと一体の傘歯車53bとからなる歯車
53、傘歯車53bと噛合する傘歯車54と、この傘歯
車54の軸と同じ軸54aに取り付けられた歯車55と
から構成されている。また、前記歯車55には駆動歯車
56が噛合している。そして、前記傘歯車54と歯車5
5とが取り付けられている軸54aの両端にはボールベ
アリングからなる軸受54c、54dが取り付けられ、
これら軸受54c、54dは前記ケース本体31および
ケース蓋32にそれぞれ設けた第一の軸受取付部31
b、32aに取り付けられている。また、前記歯車55
は前記軸54aに一方向性クラッチ54bを介して取り
付けられている。この一方向性クラッチ54bは前記電
動機40の回転力すなわちトルクを自転車が正規に走行
するつまり前進方向に走行するように前記駆動歯車56
に伝達するように前記歯車55を回転させるが、逆方向
には空転するように機能するものである。つまり一方向
性クラッチ54bは後述する人力走行の際にペダル81
a、82aが取り付けられているクランク81、82が
走行方向に回転したときは空転するように機能するもの
である。
Next, the power transmission means 50 is the gear 4 attached to the tip of the output shaft 41 of the electric motor 40.
2, a large-diameter gear 51 meshed with the gear 51, a small-diameter gear 52 provided coaxially with the gear 51, and a large-diameter gear 53a rotatably mounted on the fixed shaft 53c and meshing with the gear 52.
And a bevel gear 53b integral with the bevel gear 53a, a bevel gear 54 meshing with the bevel gear 53b, and a gear 55 attached to the same shaft 54a as the shaft of the bevel gear 54. A drive gear 56 meshes with the gear 55. Then, the bevel gear 54 and the gear 5
Bearings 54c and 54d made of ball bearings are attached to both ends of the shaft 54a to which 5 and 5 are attached,
The bearings 54c and 54d are the first bearing mounting portion 31 provided on the case body 31 and the case lid 32, respectively.
b, 32a. Also, the gear 55
Is attached to the shaft 54a via a one-way clutch 54b. This one-way clutch 54b drives the drive gear 56 so that the bicycle normally travels, that is, travels in the forward direction by the rotational force or torque of the electric motor 40.
The gear 55 is rotated so as to be transmitted to, but functions to idle in the opposite direction. In other words, the one-way clutch 54b is used by the pedal 81 during the manual running described later.
When the cranks 81 and 82 to which the motors a and 82a are attached rotate in the traveling direction, they function so as to idle.

【0013】そして、前記駆動歯車56の中央部には軸
孔56aが形成されており、この軸孔56aには一般に
インボリュートセレーションとよばれている凹凸条56
cが形成されている。また、歯車56のケース蓋32側
の側面には軸孔56aの外周に図3に示すように同心状
に配置された複数(実施例では3個設けてあり、図2、
図3では1個のみ図示)の突起部57が形成されてお
り、この突起部57は図4に示す矢印方向つまり駆動歯
車56が走行時に回転する方向に沿って同図に示すよう
に上方に向かって次第に上昇する傾斜面57aが形成さ
れている。また、駆動歯車56の前記ケース蓋32側の
側面には、図3に示すように前記隣接する突起部57の
間に位置して軸孔56aと同心状に配置された複数(実
施例では3個設けられており、図3では2個のみ図示)
の後述する駆動スプリング60の一端側を規制するL字
状の規制部材58が形成されている。
A shaft hole 56a is formed in the center of the drive gear 56, and a concavo-convex strip 56 which is generally called involute serration is formed in the shaft hole 56a.
c is formed. Further, on the side surface of the gear 56 on the side of the case lid 32, a plurality of (three in the embodiment are provided concentrically arranged on the outer periphery of the shaft hole 56a as shown in FIG.
Only one projection 57 is formed in FIG. 3, and the projection 57 is formed upward as shown in FIG. 4 along the arrow direction shown in FIG. 4, that is, the direction in which the drive gear 56 rotates during traveling. An inclined surface 57a that gradually rises is formed. Further, as shown in FIG. 3, on the side surface of the drive gear 56 on the case lid 32 side, a plurality of (three in the embodiment) are arranged between the adjacent protrusions 57 and concentrically with the shaft hole 56a. There are two, only two are shown in FIG. 3)
An L-shaped regulating member 58 for regulating one end side of a drive spring 60, which will be described later, is formed.

【0014】つぎに、前記駆動歯車56に形成された軸
孔56aに嵌合して、動力伝達手段50を介して伝達さ
れる前記電動機40の動力をスプロケット18に伝達す
る中空軸70について説明する。この中空軸70は内部
に貫通孔71を有するとともに一端側に前記軸孔56a
に形成された凹凸条56cと係合する凹凸条72が形成
され、前記軸孔56aに嵌合した状態では両凹凸条56
c、72の係合によって周方向に回り止めされて駆動歯
車56と一体に回転するようになっている。また、他端
側の端部外周には凹凸条73が形成されており、この凹
凸条73はスプロケット18が取り付けられる取付部材
18aに形成された凹凸条18bに整合するように形成
されている。また、この中空軸70は前記一端側に形成
した凹凸条72が形成された近傍をボールベアリング7
7の内輪に圧入して取り付けられており、この中空軸7
0は前記ケース本体31に設けた貫通孔31cを貫通さ
せるとともに前記ボールベアリング77の外輪を前記ケ
ース本体31に設けた前記第二の軸受取付部31dに圧
入することによってケース本体31に取り付けられるよ
うになっている。
Next, the hollow shaft 70 which is fitted in the shaft hole 56a formed in the drive gear 56 and which transmits the power of the electric motor 40 transmitted through the power transmission means 50 to the sprocket 18 will be described. . The hollow shaft 70 has a through hole 71 therein and has the shaft hole 56a at one end side.
An uneven strip 72 is formed which engages with the uneven strip 56c formed on the shaft 56a.
By the engagement of c and 72, the rotation is prevented in the circumferential direction, and the drive gear 56 is rotated integrally. Further, an uneven ridge 73 is formed on the outer periphery of the other end, and the uneven ridge 73 is formed so as to match the uneven ridge 18b formed on the mounting member 18a to which the sprocket 18 is mounted. Further, the hollow shaft 70 has a ball bearing 7 in the vicinity where the concave-convex strip 72 formed on the one end side is formed.
7 is press-fitted into the inner ring of the hollow shaft 7.
Reference numeral 0 denotes a case in which the ball bearing 77 is attached to the case body 31 by penetrating a through hole 31c provided in the case body 31 and press-fitting an outer ring of the ball bearing 77 into the second bearing attachment portion 31d provided in the case body 31. It has become.

【0015】つぎに、前記中空軸70の貫通孔71に貫
通して取り付けられるクランク軸80について説明す
る。このクランク軸80の一端側には外周を角柱状に形
成した嵌合部83aとこの嵌合部83aに突設したねじ
部83bとからなる取付部83が、また、他端側には同
様に外周を角柱状に形成した嵌合部84aとこの嵌合部
84aに突設したねじ部84bとからなる取付部84が
それぞれ形成されている。なお、前記取付部83および
84は前記した一般用自転車の左クランク81および右
クランク82の嵌合部81b、82bに整合する形状お
よび寸法に形成されている。
Next, the crankshaft 80 which is fitted through the through hole 71 of the hollow shaft 70 will be described. A mounting portion 83 including a fitting portion 83a having an outer periphery formed in a prism shape and a screw portion 83b protruding from the fitting portion 83a is provided on one end side of the crankshaft 80, and the other end side is similarly provided. Mounting portions 84 each including a fitting portion 84a whose outer periphery is formed in a prismatic shape and a screw portion 84b protruding from the fitting portion 84a are formed. The attachment portions 83 and 84 are formed in shapes and dimensions that match the fitting portions 81b and 82b of the left crank 81 and the right crank 82 of the general bicycle.

【0016】また、前記クランク軸80には、前記中空
軸70に取り付けられた駆動歯車56に接近した部位に
一方向性クラッチ85が取り付けられ、この一方向性ク
ラッチ85を介してクランク軸80には駆動板90が取
り付けられている。前記一方向性クラッチ85はクラン
ク軸80が後述する人力走行の際にペダル81a、82
aが取り付けられたクランク81、82によって走行方
向に回転させられる場合は前記駆動板90を回転させ、
これとは逆にクランク軸80が回転したときは空転する
ように機能するものである。また、前記駆動板90の前
記ケース蓋32側には前記駆動歯車56の側面との間に
空間を形成するように所定距離離間して形成された円形
のフランジ部91が形成されている。そして、このフラ
ンジ部91の駆動歯車56側の面には、図3に示すよう
に前記駆動スプリング60の他端側に当接して圧縮する
圧縮部92が形成されている。そして、前記L字状の規
制部材58と前記圧縮部92との間に前記駆動スプリン
グ60が収納されている。
A unidirectional clutch 85 is attached to the crankshaft 80 at a position close to the drive gear 56 attached to the hollow shaft 70. The unidirectional clutch 85 is used to connect the crankshaft 80 to the crankshaft 80. Has a drive plate 90 attached. The one-way clutch 85 is provided with pedals 81a, 82 when the crankshaft 80 is manually driven as described later.
When the a is rotated in the traveling direction by the attached cranks 81, 82, the drive plate 90 is rotated,
On the contrary, when the crankshaft 80 rotates, it functions to idle. Further, on the case lid 32 side of the drive plate 90, a circular flange portion 91 is formed so as to form a space between the drive plate 90 and the side surface of the drive gear 56, and the circular flange portion 91 is formed. Then, on the surface of the flange portion 91 on the drive gear 56 side, as shown in FIG. 3, a compression portion 92 for contacting and compressing the other end side of the drive spring 60 is formed. The drive spring 60 is housed between the L-shaped regulating member 58 and the compression section 92.

【0017】そして、この駆動スプリング60の付勢力
の大きさは、人力走行の際に前記クランク軸80、一方
向性クラッチ85を介して駆動板90に加えられる回転
力が所定値を超えると圧縮し始める大きさに設定されて
いる。すなわち、走行中に後輪12に大きな負荷が加わ
りこれに抗して踏み込むペダル81a、82aによる回
転力がクランク81、82を介して前記クランク軸80
に加えられることにより、クランク軸80と共に回転す
る駆動板90が駆動スプリング60を徐々に圧縮して駆
動歯車56より先行して回転し相対的に移動する大きさ
に設定されているものである。つまり、人力走行の際に
は、前記クランク軸80の回転に伴って一方向性クラッ
チ85とともに回転する駆動板90の回転力が所定値を
超えると駆動歯車56と相対移動が生じる大きさに設定
されているものである。
The magnitude of the urging force of the drive spring 60 is compressed when the rotational force applied to the drive plate 90 via the crankshaft 80 and the one-way clutch 85 during a manual run exceeds a predetermined value. The size is set to start. That is, a large load is applied to the rear wheel 12 while the vehicle is running, and the rotational force generated by the pedals 81a and 82a stepping against the large load is applied to the crankshaft 80 via the cranks 81 and 82.
In addition, the drive plate 90 rotating together with the crankshaft 80 gradually sets the size of the drive spring 60 so that the drive plate 60 rotates ahead of the drive gear 56 and relatively moves. That is, when the vehicle travels manually, the magnitude is set such that relative rotation with the drive gear 56 occurs when the rotational force of the drive plate 90 that rotates together with the one-way clutch 85 along with the rotation of the crankshaft 80 exceeds a predetermined value. It has been done.

【0018】したがって、前記クランク軸80に加わる
回転力が所定値を超えない場合は、駆動板90はほとん
ど圧縮されない状態に維持されている駆動スプリング6
0を介して駆動歯車56と同期して回転することにな
る。
Therefore, when the rotational force applied to the crankshaft 80 does not exceed a predetermined value, the driving plate 90 is maintained in a state where the driving plate 90 is hardly compressed.
The rotation of the drive gear 56 is synchronized with the drive gear 56 via the zero.

【0019】また、駆動板90のフランジ部91には、
図2、図4に示すように前記駆動歯車56の側面に形成
した突起部57に対応する部位に貫通孔93が3個(図
2では1個のみ図示)形成されている。
The flange 91 of the drive plate 90
As shown in FIGS. 2 and 4, three through holes 93 (only one is shown in FIG. 2) are formed in a portion corresponding to the protrusion 57 formed on the side surface of the drive gear 56.

【0020】また、前記フランジ部91には、このフラ
ンジ部91に対して接離可能にして偏位プレート95が
取り付けられている。この偏位プレート95は前記それ
ぞれの貫通孔93に対応して一体的に取り付けられると
ともに先端部には鍔部96aが形成されたスライド軸9
6が設けられており、このスライド軸96を前記貫通孔
93に貫通させるとともに前記フランジ部91の内面つ
まり駆動歯車56との対向面と前記鍔部96aとの間に
常時は偏位プレート95をフランジ部91に圧接する方
向に付勢するコイルスプリング97を介して、偏位プレ
ート95はフランジ部91に接離可能に取り付けられて
いるものである。
An offset plate 95 is attached to the flange portion 91 so as to be able to approach and separate from the flange portion 91. The displacement plate 95 is integrally mounted in correspondence with each of the through holes 93, and the slide shaft 9 having a flange portion 96a at the tip thereof is formed.
6 is provided, and while the slide shaft 96 is passed through the through hole 93, the deviation plate 95 is always provided between the inner surface of the flange portion 91, that is, the surface facing the drive gear 56 and the flange portion 96a. The deflection plate 95 is attached to the flange portion 91 so as to be contactable and separable via a coil spring 97 that urges the flange portion 91 in a pressure contacting direction.

【0021】そして、前記駆動板90と偏位プレート9
5とでクランク軸80の回転力すなわちトルクを軸方向
の力に変換する変換手段を構成しているものである。
The drive plate 90 and the eccentric plate 9
5 and 5 constitute a conversion means for converting the rotational force of the crankshaft 80, that is, the torque into a force in the axial direction.

【0022】ここで、トルクを軸方向の力に変換する原
理について説明する。まず、ペダル81a、82aのク
ランク81、82によって走行方向の回転力つまりトル
クが前記クランク軸80に加わると、このトルクはクラ
ンク軸80に取り付けられている一方向性クラッチ85
を介して駆動板90に伝達され駆動板90は回転する。
駆動板90が回転すると、この回転に伴って駆動板90
に形成した圧縮部92と駆動歯車56の規制部材58と
の間に配設された駆動スプリング60を介して、駆動板
90のトルクは駆動歯車56に伝達され、さらにこのト
ルクは駆動歯車56を介して前記中空軸70に伝達さ
れ、そしてスプロケット18、チェーン19を介して後
輪12が駆動されて自転車Aは走行する。
Here, the principle of converting torque into axial force will be described. First, when a torque in the traveling direction, that is, torque is applied to the crankshaft 80 by the cranks 81 and 82 of the pedals 81a and 82a, this torque is applied to the one-way clutch 85 attached to the crankshaft 80.
Is transmitted to the drive plate 90 via the drive plate 90 to rotate.
When the drive plate 90 rotates, the drive plate 90 rotates with this rotation.
The torque of the drive plate 90 is transmitted to the drive gear 56 via the drive spring 60 arranged between the compression portion 92 formed in the above and the regulating member 58 of the drive gear 56, and this torque is transmitted to the drive gear 56. The bicycle A travels by being transmitted to the hollow shaft 70 via the sprocket 18 and the chain 19 and driving the rear wheel 12 via the sprocket 18 and the chain 19.

【0023】そして、走行中に登り坂を走行する等の状
態となった場合には、それまで以上にペダル81a、8
2aを強く踏み込まなくてはならなくなる。そして、ペ
ダル81a、82aを強く踏み込むことは、このペダル
81a、82aによって回転するクランク軸80に一方
向性クラッチ85を介して取り付けられている駆動板9
0と中空軸70と一体に回転する駆動歯車56との間に
相対移動が生じることになる。つまり、中空軸70に大
きな負荷が掛かった状態でペダル81a、82aを強く
踏み込むことにより、駆動板90と駆動歯車56との間
に設けた駆動スプリング60は圧縮され、前記駆動板9
0は駆動歯車56より先行して回転することになる。そ
の結果前記駆動板90に接離可能に設けられた偏位プレ
ート95のスライド軸96の先端部は駆動歯車56に設
けた突起部57の傾斜面57aに沿って上方に移動し、
この移動に伴ってコイルスプリング97は圧縮され、偏
位プレート95は駆動歯車56から離反する方向つまり
クランク軸80の軸方向に移動する。このことによっ
て、クランク軸80のトルクは軸方向の力に変換される
ものである。
When the vehicle is traveling uphill or the like during traveling, the pedals 81a,
You have to step hard on 2a. The strong depression of the pedals 81a, 82a means that the drive plate 9 attached to the crankshaft 80 rotated by the pedals 81a, 82a via the one-way clutch 85.
Relative movement will occur between 0 and the drive gear 56 that rotates integrally with the hollow shaft 70. In other words, when the hollow shaft 70 is heavily loaded and the pedals 81a and 82a are strongly depressed, the drive spring 60 provided between the drive plate 90 and the drive gear 56 is compressed, and the drive plate 9 is compressed.
0 will rotate ahead of the drive gear 56. As a result, the tip end of the slide shaft 96 of the deflection plate 95 provided so as to be able to come into contact with and separate from the drive plate 90 moves upward along the inclined surface 57a of the projection 57 provided on the drive gear 56,
With this movement, the coil spring 97 is compressed, and the displacement plate 95 moves in a direction away from the drive gear 56, that is, in the axial direction of the crankshaft 80. As a result, the torque of the crankshaft 80 is converted into an axial force.

【0024】なお、登り坂の走行から平坦面の走行に変
わった場合は、前記駆動スプリング60の復元力により
所定状態に復帰し、駆動板90と駆動歯車56との相対
的移動はなくなり、スライド軸96は前記突起部57の
傾斜面57aから下方に移動し偏位プレート95は、前
記駆動板90と接触状態に保持される。
When the vehicle changes from traveling on an uphill to traveling on a flat surface, it returns to a predetermined state due to the restoring force of the driving spring 60, so that the relative movement between the driving plate 90 and the driving gear 56 is lost, and The shaft 96 moves downward from the inclined surface 57a of the projection 57, and the deflection plate 95 is held in contact with the driving plate 90.

【0025】つぎに、前記変換手段の一部を構成する偏
位プレート95の偏位に応じて前記クランク軸80のト
ルクつまり被検出トルクを検出するトルク検出器100
を図5、図6に基づいて説明する。図5に示すようにト
ルク検出器100は、下部ケース110とこの下部ケー
ス110に取り付けられる上部ケース120とからなる
筐体としてのケース本体101、このケース本体101
内に配設される歪みゲージ130、被検出トルクの作用
力を受ける作動体140およびこの作動体140が受け
た作用力を検出手段に伝達する弾性体としてのコイルス
プリング150等から構成されている。
Next, the torque detector 100 for detecting the torque of the crankshaft 80, that is, the detected torque according to the deviation of the deviation plate 95 which constitutes a part of the converting means.
Will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 5, the torque detector 100 includes a case main body 101 as a case including a lower case 110 and an upper case 120 attached to the lower case 110, and the case main body 101.
It is composed of a strain gauge 130 disposed inside, an operating body 140 that receives the acting force of the torque to be detected, a coil spring 150 as an elastic body that transmits the acting force received by the operating body 140 to the detecting means, and the like. .

【0026】そして、前記下部ケース110は、外周部
に設けられた外周壁111によって囲まれたプリント配
線基板112を配設する凹状の基板配設部112aが形
成されるとともに、前記外周壁111には取付用の貫通
孔113が複数個(図5では2個のみ図示)設けられて
いる。また、前記貫通孔113の図において上部開口の
外周には環状の位置決部114が形成されている。ま
た、下部ケース110にはリード線135aないし13
5dを引き出す図示しない引出孔が形成されている。
The lower case 110 is provided with a recessed board arranging portion 112a for arranging a printed wiring board 112 surrounded by an outer peripheral wall 111 provided on the outer peripheral portion of the lower case 110, and the outer peripheral wall 111 has a concave portion. Is provided with a plurality of mounting through holes 113 (only two are shown in FIG. 5). In the drawing of the through hole 113, an annular positioning portion 114 is formed on the outer periphery of the upper opening. The lower case 110 has lead wires 135a to 135a.
A drawing hole (not shown) for drawing 5d is formed.

【0027】つぎに、前記上部ケース120は、底壁1
21の外周に外周壁122を形成した有底箱状に形成さ
れ、また、前記外周壁122の外縁にはフランジ部12
3が形成され、このフランジ部123の外周には前記下
部ケース110の外周壁111の外周に嵌合する嵌合壁
124が形成されている。そして、前記底壁121には
筒部125が形成され、この筒部125の一部はそれぞ
れ底壁121の内側および外側に突出して形成されてい
る。そして、この筒部125には外側端部から略中間部
までの部位にはガイド孔126が形成されるとともに、
前記中間部から内側端部までの部位にはガイド孔126
より径大な孔127が形成されている。この径大な孔1
27は前記コイルスプリング150が伸縮する際に孔1
27にの周壁に干渉しないように径大としているもので
ある。
Next, the upper case 120 has a bottom wall 1
21 is formed in the shape of a box with a bottom having an outer peripheral wall 122 formed on the outer periphery thereof.
A fitting wall 124 is formed on the outer periphery of the flange portion 123 so as to fit on the outer periphery of the outer peripheral wall 111 of the lower case 110. A cylindrical portion 125 is formed on the bottom wall 121, and a part of the cylindrical portion 125 is formed so as to project inside and outside the bottom wall 121, respectively. A guide hole 126 is formed in the cylindrical portion 125 from the outer end to the substantially middle portion,
A guide hole 126 is provided in a portion from the intermediate portion to the inner end.
A larger diameter hole 127 is formed. This large hole 1
27 is a hole 1 when the coil spring 150 expands and contracts.
The diameter is made large so as not to interfere with the peripheral wall of 27.

【0028】また、前記フランジ部123には前記下部
ケース110の外周壁111に設けた位置決部114に
嵌合する嵌合孔128が形成されている。
Further, the flange portion 123 is formed with a fitting hole 128 for fitting with the positioning portion 114 provided on the outer peripheral wall 111 of the lower case 110.

【0029】つぎに、前記検出手段130は、例えばア
ルミニウム等からなる起歪体131の表面に絶縁被膜を
介して薄膜からなる4個の抵抗体R1ないしR4を貼着
あるいはいわゆる半導体技術等により配設するととも
に、これら4個の抵抗体R1ないしR4をプリント配線
された導体によって、図6に示すようにブリッジWを構
成するように接続して構成されている。そして、前記ブ
リッジWの抵抗体R1とR3との接続点および抵抗体R
4とR2との接続点はリード線132aおよび132b
を介して電源に接続され、また、抵抗体R1とR4との
接続点はおよび抵抗体R2とR3との接続点は出力端部
となっており、この出力端部からの出力つまり被検出ト
ルクの大きさに応じた電気的出力はリード線133aお
よび133bを介して増幅器136に送られ、この増幅
器136からの増幅された出力は、前記制御手段16に
送られ、この出力に応じて制御手段16は、前記電動機
40を制御するようになっている。
Next, the detecting means 130 is formed by sticking four resistors R1 to R4 each made of a thin film on the surface of the strain element 131 made of, for example, aluminum or the like through an insulating film or by a so-called semiconductor technique. In addition to being provided, these four resistors R1 to R4 are connected by a printed wiring conductor so as to form a bridge W as shown in FIG. The connection point between the resistors R1 and R3 of the bridge W and the resistor R
4 and R2 are connected to lead wires 132a and 132b.
Is connected to the power source via the resistors R1 and R4, and the resistors R2 and R3 are connected at the output end, and the output from this output end, that is, the detected torque. Is sent to the amplifier 136 via the lead wires 133a and 133b, and the amplified output from the amplifier 136 is sent to the control means 16 and the control means is responsive to the output. 16 controls the electric motor 40.

【0030】なお、前記リード線132a、132bお
よび133a、133bは前記下部ケース110から引
き出されたリード線135a、135dおよび135
b、135cと電気的に接続されている。
The lead wires 132a, 132b and 133a, 133b are lead wires 135a, 135d and 135 drawn out from the lower case 110.
b, 135c is electrically connected.

【0031】また、前記起歪体131の自由端131a
は前記筒部125の内側端部の下方に位置するとともに
ガイド孔126に対応するように延出されており、この
先端部にはガイド孔126の軸心と一致する軸心を有す
るピン134が取り付けられ、このピン134にはコイ
ルスプリング150の他端部を受ける環状鍔134aが
形成されている。
The free end 131a of the flexure element 131 is also provided.
Is located below the inner end of the cylindrical portion 125 and extends so as to correspond to the guide hole 126, and a pin 134 having an axis coincident with the axis of the guide hole 126 is provided at this end. The pin 134 is provided with an annular flange 134a for receiving the other end of the coil spring 150.

【0032】つぎに、前記作動体140は前記ガイド孔
126に案内されて軸方向にスライド自在に嵌合する軸
部141とこの軸部141の一端部に形成した径大なス
トッパー部142とから構成されている。また、このス
トッパー部142には凹状部143が形成され、この凹
状部143には前記偏位プレート95がストッパー部1
42の端面と直接接触しないようにして摩擦を低減する
ための球体144が収納されるようになっている。ま
た、作動体140の先端部には前記コイルスプリング1
50の端部を受ける段部145が形成されている。そし
て、この段部145と前記ピン134の環状鍔134a
との間に、コイルスプリング150が所定量圧縮された
状態つまり前記起歪体131に所定の曲げ力を加える状
態に圧縮されて配設される。
Next, the actuating member 140 includes a shaft portion 141 guided by the guide hole 126 and slidably fitted in the axial direction, and a large-diameter stopper portion 142 formed at one end portion of the shaft portion 141. It is configured. In addition, a concave portion 143 is formed in the stopper portion 142, and the deflection plate 95 is formed in the concave portion 143.
A spherical body 144 for reducing friction by directly contacting the end face of 42 is housed. The coil spring 1 is attached to the tip of the actuating body 140.
A step 145 is formed to receive the end of 50. Then, the stepped portion 145 and the annular flange 134a of the pin 134 are formed.
Between the coil spring 150 and the coil spring 150, the coil spring 150 is compressed and disposed in a state in which it is compressed by a predetermined amount, that is, a state in which a predetermined bending force is applied to the flexure element 131.

【0033】そして、このトルク検出器100の組み立
ては、歪みゲージ130からのリード線132a、13
2b、133a、133bをプリント配線基板112に
接続し、このプリント配線基板112を基板配設部11
2aに配設するとともに起歪体131の固定端を下部ケ
ース110の外周壁111の端面と上部ケース120の
フランジ部123との間に挾持して、両ケース110、
120を図示しない結合ねじによって一体に結合し、つ
いで作動体140をコイルスプリング150とともに外
側からガイド孔126に装着することにより組み立てら
れる。
The assembly of the torque detector 100 is performed by connecting the lead wires 132a, 13 from the strain gauge 130.
2b, 133a, 133b are connected to a printed wiring board 112, and the printed wiring board 112 is connected to the board placement portion 11
2a, and the fixed end of the flexure element 131 is sandwiched between the end surface of the outer peripheral wall 111 of the lower case 110 and the flange portion 123 of the upper case 120.
120 is integrally coupled by a coupling screw (not shown), and then the actuating body 140 is attached to the guide hole 126 together with the coil spring 150 from the outside.

【0034】そして、組み立てられたトルク検出器10
0は貫通孔113を介して図示しない取付ねじによっ
て、前記動力装置Cのケース本体31に取り付けられ
る。そして、動力装置Cが車体Bに取り付けられた状態
では、前記トルク検出器100の作動体140は水平方
向にガイド孔126内に支持されている。このように作
動体140が水平方向に支持されていることから、走行
中に路面の凹凸部等に前輪10あるいは後輪12が落ち
込み、車体が急激な上下方向の振動つまり衝撃的振動を
受けたとしても、この振動によっては作動体140は起
歪体131に曲げ力を付加する方向には移動することは
ない。したがって、車体Bが衝撃的な振動を受けたとし
ても、この衝撃的振動によってトルク検出器100が誤
動作することがなく、この誤動作により動力装置Cの誤
動作の発生を防止できる。
Then, the assembled torque detector 10
No. 0 is attached to the case main body 31 of the power unit C through a through hole 113 by a mounting screw (not shown). When the power unit C is attached to the vehicle body B, the actuation body 140 of the torque detector 100 is horizontally supported in the guide hole 126. Since the operating body 140 is thus supported in the horizontal direction, the front wheels 10 or the rear wheels 12 fall into the uneven portion of the road surface or the like during traveling, and the vehicle body is subjected to a sudden vertical vibration, that is, shocking vibration. However, due to this vibration, the operating body 140 does not move in the direction in which the bending force is applied to the flexure element 131. Therefore, even if the vehicle body B receives a shocking vibration, the torque detector 100 does not malfunction due to the shocking vibration, and the malfunction of the power unit C can be prevented by this malfunction.

【0035】ここで、以上のように構成されたトルク検
出器100の動作について説明する。このトルク検出器
100は従来周知の歪みゲージを用いたトルク検出器と
同一の原理で動作するものである。つまり、被検出トル
クすなわち前記変換手段を構成する駆動板90と偏位プ
レート95によって軸方向の力に変換された前記クラン
ク軸80のトルクが偏位プレート95によって作動体1
40に作用し、この作用によって動作つまり軸方向に作
動体140によって起歪体131に曲げ力の伝達つまり
付与または解除をして、前記抵抗体R1ないしR4の抵
抗値を変化させて、この抵抗値の変化に伴うブリッジW
からの電気的出力を取り出すものである。
The operation of the torque detector 100 constructed as above will be described. The torque detector 100 operates on the same principle as a torque detector using a conventionally well-known strain gauge. In other words, the detected torque, that is, the torque of the crankshaft 80 converted into the axial force by the drive plate 90 and the displacement plate 95 forming the conversion means is actuated by the displacement plate 95.
40, and by this action the bending force is transmitted or imparted to or released from the strain element 131 by the actuating element 140 in the axial direction, thereby changing the resistance value of the resistors R1 to R4. Bridge W due to change in value
The electrical output from is taken out.

【0036】この実施の形態においては、起歪体131
に最大曲げ力が加えられたときのブリッジWからの出力
を基準値とし、この最大曲げ力から次第に減少すること
によって変化するブリッジWから出力される電気的出力
に応じて、制御手段16によって電動機40を制御する
ように構成している。具体的には人力走行中にペダル8
1a、82aの踏み込み力が所定値を超えない状態、つ
まり駆動歯車56と駆動板90に相対移動が生じていな
い状態では、偏位プレート95が移動することがなく作
動体140、コイルスプリング150を介して起歪体1
31に最大曲げ力が加えられ、この状態でブリッジWか
ら出力される電気的出力が基準値とされ、この基準値で
は前記電動機40は停止状態となるように制御手段16
によって制御されるようになっている。また、登り坂の
走行等の場合のようにペダル81a、82aの踏み込み
力が大きくなり、この踏み込み力が所定値を超えると駆
動歯車56と駆動板90に相対移動が生じ、偏位プレー
ト95が移動し、作動体140、コイルスプリング15
0を介して加えられていた起歪体131の曲げ力が減少
し、この曲げ力の減少に伴って起歪体131が復元し、
その結果ブリッジWの抵抗体R1ないしR4の抵抗値が
変化し、この変化に応じた電気的出力がブリッジWから
出力され、この出力に応じて制御手段16は前記電動機
40を駆動するように制御するようになっている。な
お、ブリッジWの出力は増幅器136で増幅されて制御
手段16に送られるものである。
In this embodiment, the flexure element 131
The reference value is the output from the bridge W when the maximum bending force is applied to the motor, and the controller 16 controls the electric motor according to the electrical output from the bridge W that gradually changes from the maximum bending force. 40 is configured to be controlled. Specifically, pedal 8 while driving manually.
In a state in which the stepping forces of 1a and 82a do not exceed a predetermined value, that is, in a state where the drive gear 56 and the drive plate 90 do not move relative to each other, the displacement plate 95 does not move and the actuating body 140 and the coil spring 150 are not moved. Through strain body 1
The maximum bending force is applied to 31, and the electric output output from the bridge W in this state is set as a reference value. At this reference value, the electric motor 40 is stopped so that the control means 16
Is controlled by the Further, the pedaling force of the pedals 81a and 82a becomes large as in the case of traveling uphill, and when the pedaling force exceeds a predetermined value, the drive gear 56 and the drive plate 90 move relative to each other and the displacement plate 95 Move, actuating body 140, coil spring 15
The bending force of the flexure element 131 applied via 0 decreases, and the flexure element 131 restores as the bending force decreases,
As a result, the resistance values of the resistors R1 to R4 of the bridge W change, an electrical output corresponding to this change is output from the bridge W, and the control means 16 controls the electric motor 40 according to this output. It is supposed to do. The output of the bridge W is amplified by the amplifier 136 and sent to the control means 16.

【0037】そして、前記作動体140は起歪体131
を直接押圧するものではなく、弾性体であるコイルスプ
リング150を介して押圧することになるため、起歪体
131が急激つまり瞬時に曲げられることがなく、金属
疲労が生じ難いためこの金属疲労に起因する折損等を防
止できるものであり、また、抵抗体R1ないしR4の起
歪体131からの剥離等を防止できるものである。
The actuating member 140 is the strain generating member 131.
Is not directly pressed, but is pressed via the coil spring 150 that is an elastic body, so the strain-generating body 131 is not suddenly or instantaneously bent, and metal fatigue is less likely to occur. It is possible to prevent breakage and the like due to it, and also to prevent the resistors R1 to R4 from being separated from the flexure element 131.

【0038】つぎに、前記電動機40の駆動力の後輪1
2への伝達について説明する。
Next, the rear wheel 1 of the driving force of the electric motor 40
2 will be described.

【0039】人力走行により登り坂等を走行すると、上
述したようにペダル81a、82aの踏込力が大きくな
り所定値を超えると、前記駆動歯車56に対して駆動板
90が先行して回転して両者に相対移動が生じ、その結
果偏位プレート95のスライド軸96の先端部は駆動歯
車56に設けた突起部57の傾斜面57aを上方に移動
し、偏位プレート95は駆動歯車56から離反する方向
に移動する。その結果作動体140、コイルスプリング
150を介して起歪体131に加えられていた最大曲げ
力が減少し、起歪体131は復元し、この復元に伴いブ
リッジWの抵抗R1ないしR4の抵抗値が変化して、こ
の変化に応じた電気的出力が増幅器136を介して制御
手段16に送られ、この電気的出力の大きさに応じて前
記電動機40は制御手段16によって制御されて駆動つ
まり回転する。
If the pedaling force of the pedals 81a, 82a becomes large and exceeds a predetermined value as described above when traveling uphill or the like by manpower traveling, the drive plate 90 rotates ahead of the drive gear 56. Relative movement occurs between the two, and as a result, the tip end of the slide shaft 96 of the displacement plate 95 moves upward on the inclined surface 57a of the projection 57 provided on the drive gear 56, and the displacement plate 95 separates from the drive gear 56. Move in the direction you want to. As a result, the maximum bending force applied to the flexure element 131 via the operating body 140 and the coil spring 150 is reduced, and the flexure element 131 is restored. With this restoration, the resistance values of the resistors R1 to R4 of the bridge W are restored. Is changed, and an electric output corresponding to the change is sent to the control means 16 via the amplifier 136. According to the magnitude of the electric output, the electric motor 40 is controlled by the control means 16 to drive or rotate. I do.

【0040】電動機40が回転すると、出力軸41に設
けられた歯車42から、前記動力伝達手段50を介して
駆動歯車56に伝達され、この駆動歯車56を介して中
空軸70に伝達され、この中空軸70に取り付けられて
いるスプロケット18、チェーン19を介して後輪12
に伝達されるものである。つまりペダル81a、82a
を踏み込むことによってクランク軸80に伝達される人
力によるトルクに前記電動機40のトルクが付加つまり
補助されて自転車は走行するものである。
When the electric motor 40 rotates, it is transmitted from the gear 42 provided on the output shaft 41 to the drive gear 56 via the power transmission means 50, and is transmitted to the hollow shaft 70 via the drive gear 56. Rear wheel 12 through sprocket 18 and chain 19 attached to hollow shaft 70
Is transmitted to. That is, the pedals 81a, 82a
When the vehicle is stepped on, the torque of the electric motor 40 is added to or assisted by the torque generated by the human power transmitted to the crankshaft 80, so that the bicycle runs.

【0041】つぎに、前記動力装置Cの組み立て方につ
いて説明する。あらかじめ駆動板90を取り付けた一方
向性クラッチ85にクランク軸80を取り付けた状態と
して準備する。
Next, a method of assembling the power unit C will be described. A one-way clutch 85 to which a driving plate 90 is attached in advance is prepared with the crankshaft 80 attached.

【0042】そして、前記ケース本体31に出力軸41
に歯車42を取り付けた電動機40を取り付け、また、
このケース本体31に前記動力伝達手段50を構成する
各歯車51ないし55を所定位置に配設するとともに前
記トルク検出器100を上述のように図示しない取付ね
じによって取り付ける。また、あらかじめボールベアリ
ング77が圧入された中空軸70を前記ボールベアリン
グ77を第二の軸受取付部31dに圧入してケース本体
31に取り付ける。そして、前記中空軸70に形成した
凹凸条72に駆動歯車56の凹凸条56cを嵌合し、つ
いで前記クランク軸80を中空軸70の貫通孔71内に
ニードルベアリング73a、73bを介して挿入する。
この挿入の際に駆動スプリング60を駆動歯車56に形
成した規制部材58と駆動板90に形成した圧縮部92
との間に配設する。そして、この状態のケース本体31
にケース蓋32を貫通孔32bにクランク軸80を挿通
してケース本体31にねじ33によって取り付けること
によって動力装置Cは組み立てられる。
The output shaft 41 is attached to the case body 31.
A motor 40 with a gear 42 is attached to
The gears 51 to 55 constituting the power transmission means 50 are disposed at predetermined positions on the case main body 31, and the torque detector 100 is mounted by the mounting screws (not shown) as described above. Further, the hollow shaft 70 into which the ball bearing 77 is press-fitted in advance is mounted on the case main body 31 by press-fitting the ball bearing 77 into the second bearing mounting portion 31d. Then, the concave and convex ridges 56c of the drive gear 56 are fitted to the concave and convex ridges 72 formed on the hollow shaft 70, and then the crankshaft 80 is inserted into the through holes 71 of the hollow shaft 70 via needle bearings 73a and 73b. .
At the time of this insertion, the drive spring 60 is provided with the regulating member 58 formed on the drive gear 56 and the compression portion 92 formed on the drive plate 90.
It is installed between and. And the case body 31 in this state
The power unit C is assembled by inserting the case lid 32 into the through hole 32b, inserting the crankshaft 80, and attaching the case lid 32 to the case body 31 with the screws 33.

【0043】つぎに、このように組み立てられた動力装
置Cの自転車つまり一般用自転車の車体Bへの取り付け
について説明する。動力装置Cの取り付けは、車体Bの
ハンガラグ1の両端開口部にニードルベアリングからな
る軸受161aおよび162bを装着した取付部材16
1および162をそれぞれ装着し、ついで前記組み立て
られた動力装置Cの前記ケース本体31の側壁から突出
している中空軸70を前記軸受161aおよび162b
に支持させて装着し、ついで中空軸70に形成されてい
る凹凸条73に取付部材18aを介してスプロケット1
8を取り付ける。ついで、ケース本体31の後方に形成
した取付部31dと図示しない取付板とによって前記チ
ェーンステー7を挾持するように図示しない取付ねじで
前記取付板をケース本体31に取り付ける。このことに
よって、動力装置Cは、前記ハンガラグ1に装着した取
付部材161、162に支持される中空軸70と、前記
取付板を介してチェンステー7に取り付けられるケース
本体31の取付部31dとによって車体Bに取り付けら
れる。そして、車体Bに動力装置Cを取り付けた後、前
記クランク軸80の取付部83および84にペダル81
a、82aが取り付けられた左クランク81および右ク
ランク82を取り付けることにより全ての組み立ては完
了する。
Next, the mounting of the power unit C thus assembled on the body B of a bicycle, that is, a general-purpose bicycle will be described. The power unit C is mounted on the mounting member 16 having needle bearings 161a and 162b mounted on both ends of the hanger lug 1 of the vehicle body B.
1 and 162, respectively, and the hollow shaft 70 projecting from the side wall of the case body 31 of the assembled power unit C is mounted on the bearings 161a and 162b.
The sprocket 1 is mounted on the concave and convex strip 73 formed on the hollow shaft 70 via the mounting member 18a.
8 is attached. Next, the mounting plate is attached to the case main body 31 with an attachment screw (not shown) so as to sandwich the chain stay 7 between an attachment portion 31d formed behind the case main body 31 and an attachment plate (not shown). Thus, the power plant C is formed by the hollow shaft 70 supported by the mounting members 161 and 162 mounted on the hanger lug 1 and the mounting portion 31d of the case body 31 mounted on the chain stay 7 via the mounting plate. Attached to vehicle body B. After attaching the power unit C to the vehicle body B, the pedals 81 are attached to the attachment portions 83 and 84 of the crankshaft 80.
All the assembly is completed by attaching the left crank 81 and the right crank 82 to which a and 82a are attached.

【0044】つぎに、上記のように構成された補助動力
装置付自転車の動作について説明する。まず、前記コン
トロールボックス16aに設けた図示しない駆動スイッ
チを閉成状態にする。
Next, the operation of the bicycle with an auxiliary power unit configured as described above will be described. First, a drive switch (not shown) provided on the control box 16a is closed.

【0045】そして、自転車に乗り運転する。そして、
平地あるいは下り坂を走行している場合は、上述したよ
うにクランク軸80を介して駆動歯車56に加わる回転
力つまりトルクは所定値を超えていないため、駆動歯車
56と駆動板90との間に配設されている駆動スプリン
グ60は圧縮されることがなく、したがって、駆動歯車
56と駆動板90とは同期して回転し、偏位プレート9
5は移動することなく駆動板90とともに回転すること
から、起歪体131は作動体140、駆動スプリング1
50を介して最大曲げ力が加わった状態となっており、
この最大曲げ応力によって定まる抵抗体R1ないしR4
の値に応じた電気的出力がブリッジWから出力され、こ
の電気的出力に応じて制御手段16は電動機40を停止
するように制御する。したがって、この状態では電動機
40からの動力は出力されず、したがって走行補助はさ
れず、ペダル81a、82aを踏み込むことによりクラ
ンク軸81、82を介して付与されるクランク軸80の
回転力は駆動歯車56、中空軸70、スプロケット1
8、チェーン19を介して後輪12に伝達され人力走行
がなされる。
Then, ride on a bicycle and drive. And
When the vehicle is traveling on a flat ground or a downhill, the torque or torque applied to the drive gear 56 via the crankshaft 80 does not exceed a predetermined value as described above. Are not compressed, so that the drive gear 56 and the drive plate 90 rotate in synchronism and the eccentric plate 9
Since 5 does not move but rotates together with the drive plate 90, the flexure element 131 is the actuator 140 and the drive spring 1.
The maximum bending force is applied via 50,
Resistors R1 to R4 determined by the maximum bending stress
An electric output corresponding to the value of is output from the bridge W, and the control means 16 controls the electric motor 40 to stop according to the electric output. Therefore, in this state, the power from the electric motor 40 is not output, and thus the traveling assistance is not performed, and the rotational force of the crank shaft 80 applied through the crank shafts 81 and 82 by depressing the pedals 81a and 82a is the drive gear. 56, hollow shaft 70, sprocket 1
8. The power is transmitted to the rear wheel 12 via the chain 19 and is driven manually.

【0046】また、登り坂を走行するときは大きな回転
力を要することになり、その結果ペダル81a、82a
を強く踏み込むことになり、前記クランク軸80および
駆動板90に加わる回転力が大きくなって所定値を超え
ることになる。つまり、駆動歯車56には、チェーン1
9を介して後輪12に伝達するスプロケット18に回転
力を伝える中空軸70に加わる負荷が大きくなるため、
駆動板90は駆動歯車56の回転より速く回転すること
になり、その結果駆動スプリング60は圧縮され駆動板
90は駆動歯車56より先行して回転し、偏位プレート
95のスライド軸96は駆動歯車56の突起部57の傾
斜面57aに沿って上方に移動し、偏位プレート95は
駆動板90から離反する。偏位プレート95が駆動板9
0から離反すると、起歪体131に加えられている曲げ
力は減少し起歪体131は復元つまり変形するようにな
り、この変形に伴って抵抗体R1ないしR4の抵抗値が
変化し、この変化に応じた電気的出力がブリッジWから
出力され、この電気的出力に応じて制御手段16は前記
電動機40を制御して駆動させる。電動機40が駆動す
るとこの駆動力つまりトルクは動力伝達手段50を介し
て駆動歯車56に伝達され、このトルクは駆動歯車56
を介して、中空軸70、スプロケット18、チェーン1
9を介して後輪12に伝達される。この電動機40から
のトルクはペダル81a、82aの踏み込みによってク
ランク軸80に伝達されるトルクつまり人力によるトル
クに付加されるものである。つまり人力によるトルクが
所定値を超えたときに電動機40つまり動力装置Cの動
力が補助されるものであり、したがって、登り坂等の大
きなトルクを要する場合も、楽に走行がなされるもので
ある。
Further, when traveling uphill, a large turning force is required, and as a result, the pedals 81a, 82a
Is strongly depressed, and the rotational force applied to the crankshaft 80 and the driving plate 90 increases to exceed a predetermined value. That is, the drive gear 56 includes the chain 1
9, the load applied to the hollow shaft 70 transmitting the rotational force to the sprocket 18 transmitting to the rear wheel 12 increases.
The driving plate 90 rotates faster than the rotation of the driving gear 56, so that the driving spring 60 is compressed and the driving plate 90 rotates ahead of the driving gear 56, and the slide shaft 96 of the deflection plate 95 is driven by the driving gear 56. The projection plate 57 moves upward along the inclined surface 57 a of the projection 57, and the deflection plate 95 moves away from the driving plate 90. The deflection plate 95 is the driving plate 9
When it is separated from 0, the bending force applied to the flexure element 131 is reduced and the flexure element 131 is restored or deformed. With this deformation, the resistance values of the resistors R1 to R4 change. An electrical output according to the change is output from the bridge W, and the control means 16 controls and drives the electric motor 40 according to the electrical output. When the electric motor 40 is driven, this driving force, that is, torque, is transmitted to the drive gear 56 via the power transmission means 50, and this torque is transmitted to the drive gear 56.
Through the hollow shaft 70, the sprocket 18, the chain 1
It is transmitted to the rear wheel 12 via 9. The torque from the electric motor 40 is added to the torque transmitted to the crankshaft 80 by the depression of the pedals 81a and 82a, that is, the torque due to human power. That is, when the torque due to human power exceeds a predetermined value, the power of the electric motor 40, that is, the power unit C is assisted. Therefore, even when a large torque such as an uphill is required, the vehicle can easily travel.

【0047】上述のように、人力走行中において、平地
あるいは下り坂を走行している場合は、電動機40つま
り動力装置Cから動力は補助されず、人力のみによる走
行がなされ、また、登り坂を走行するときは電動機40
つまり動力装置Cの動力が補助されるため登り坂も楽に
走行がなされるものである。
As described above, when the vehicle is traveling on a level ground or a downhill during human power traveling, the electric power is not assisted by the electric motor 40, that is, the power unit C, and the vehicle is traveled only by human power, and also when traveling uphill. Electric motor 40 when traveling
That is, since the power of the power plant C is assisted, the vehicle can easily travel on an uphill.

【0048】また、走行する路面は必ずしも平坦ではな
く例えば砂利道あるいは歩道と車道との境界の段差等の
凹凸が存在し、このような凹凸のある路面を走行する場
合は、車体が上下方向に大きな衝撃を受けることにな
る。このような場合トルク検出器100の作動体140
が上下方向にスライドする構成となっている場合は、前
記衝撃によって走行トルクとは無関係な作用力により作
動体140が上下方向にスライドし、このスライドによ
って起歪体131に加わっている曲げ力が変化しブリッ
ジWからは電気的出力が出力され、トルク検出器100
が誤動作することになる。しかし、上記実施の形態にお
いては、前記トルク検出器100は車体Bに作動体14
0が水平方向となるようにして取り付けられているた
め、前記上下方向の衝撃が加わったとしても作動体が水
平方向になっており上下方向にスライドすることはな
く、したがって前記トルク検出器100が誤動作するこ
とを防止できるものである。
Further, the road surface on which the vehicle travels is not always flat, and for example, there are irregularities such as a gravel road or a step between the sidewalk and the roadway. When traveling on such an irregular road surface, the vehicle body moves in the vertical direction. It will be a big shock. In such a case, the actuator 140 of the torque detector 100
Is configured to slide in the vertical direction, the impact causes the actuating body 140 to slide in the vertical direction due to an action force that is unrelated to the running torque, and the bending force applied to the flexure body 131 is caused by this sliding. The electric power output from the bridge W changes, and the torque detector 100
Will malfunction. However, in the above-described embodiment, the torque detector 100 is mounted on the vehicle body B by the actuator 14
Since 0 is mounted in the horizontal direction, even if the vertical shock is applied, the actuating body is in the horizontal direction and does not slide in the vertical direction. Therefore, the torque detector 100 is It is possible to prevent malfunction.

【0049】また、前記トルク検出器100は、起歪体
131への被検出トルクの作用を作動体140から直接
伝達するのではなく、コイルスプリング150を介して
伝達する構成としたことから、起歪体131が急激に曲
げ力を受けることがないため、金属疲労等による折損等
が防止でき、また、抵抗体R1ないしR4の起歪体から
の剥離が防止できるものである。そして、上記実施の形
態では前記トルク検出器100を自転車の走行トルクの
検出器に適用した場合について説明したが、これは自転
車の走行トルクの検出器に限定されるものではなく、例
えば電動式パワーステアリング装置の操舵トルクを検出
するトルク検出器等、トルク検出を要する各種装置に適
用できるものである。
Further, since the torque detector 100 is constructed so as to transmit the action of the detected torque to the strain-flexing body 131 not directly from the actuating body 140 but through the coil spring 150, Since the strain body 131 is not subjected to a sharp bending force, breakage due to metal fatigue or the like can be prevented, and peeling of the resistors R1 to R4 from the strain body can be prevented. In the above-described embodiment, the case where the torque detector 100 is applied to a bicycle running torque detector has been described. However, this is not limited to a bicycle running torque detector, and for example, electric power The present invention can be applied to various devices that require torque detection, such as a torque detector that detects the steering torque of the steering device.

【0050】なお、上記実施の形態においては、トルク
検出器100の起歪体131に最大曲げ力が加わった状
態のブリッジWの出力を基準値として、この基準値のと
き電動機40を停止状態とする構成としたが、これと逆
に、起歪体131に加わる曲げ応力がない状態のブリッ
ジWの出力を基準値とし、この基準値のとき電動機40
を停止状態とし、曲げ力が加わった状態のブリッジWの
出力によって電動機40を駆動するように構成してもよ
い。このようにする場合は、前記駆動歯車56に突起部
57を形成するのではなく、回転方向に向かうにつれて
下方に傾斜する傾斜面を有する凹部を形成するととも
に、駆動板90に移動自在に設けられる偏位プレート9
5を駆動板90と所定距離離間させて配設し、クランク
軸80に加わるトルクが所定値を超えて駆動板90が駆
動歯車56に先行回転したとき、偏位プレート95に設
けたスライド軸96を前記凹部の傾斜面に沿って下方に
移動させ、偏位プレート95を駆動板90側に移動させ
て作動体140を動作させる構成とすればよい。
In the above embodiment, the output of the bridge W when the maximum bending force is applied to the flexure element 131 of the torque detector 100 is used as a reference value, and when the reference value is reached, the electric motor 40 is stopped. However, conversely, the output of the bridge W in a state where there is no bending stress applied to the flexure element 131 is used as a reference value, and at this reference value, the electric motor 40
May be stopped, and the electric motor 40 may be driven by the output of the bridge W in a state in which a bending force is applied. In this case, the projection 57 is not formed on the drive gear 56, but a recess having an inclined surface that is inclined downward in the rotational direction is formed, and the drive gear 90 is movably provided. Deviation plate 9
5 is arranged at a predetermined distance from the drive plate 90, and when the torque applied to the crankshaft 80 exceeds a predetermined value and the drive plate 90 rotates ahead of the drive gear 56, the slide shaft 96 provided on the displacement plate 95. May be moved downward along the inclined surface of the recess, and the displacement plate 95 may be moved to the drive plate 90 side to operate the actuation body 140.

【0051】[0051]

【発明の効果】上記のように構成した請求項1記載の発
明は、歪みゲージを起歪体に被検出トルクによって動作
する作動体の動作を弾性体を介して伝達することによ
り、直接作動体の作動が起歪体に加わらないため急激な
曲げ力が生じることがなくしたがって金属疲労の発生お
よび歪みゲージの剥離を防止できるという効果を奏する
ことができるものである。また、請求項2記載の発明
は、請求項1記載の発明の効果に加えて、トルク検出器
に歪みゲージを用いる構成としたことから、従来の可変
抵抗器により構成したもののように抵抗被膜の摩耗に起
因して正確な動力の補助ができなくなるということはな
く、補助動力装置から常に正確に動力の補助ができると
いう効果を奏することができるものである。また、請求
項3記載の発明は、請求項2記載の発明の作用に加え
て、走行中の自転車の車体に衝撃的振動が生じたとして
も、この衝撃的振動は作動体が起歪体に曲げ力を付加す
る方向には作用しないことから、このような衝撃的振動
によってトルク検出器が誤動作して、その結果補助動力
装置が誤動作してしまうということを防止できるという
効果を奏することができるものである。
According to the first aspect of the present invention having the above-described structure, the operation of the actuating body that operates by the detected torque is transmitted to the strain gauge through the elastic body by directly transmitting the action of the actuating body through the elastic body. Since the operation of is not applied to the strain-generating body, abrupt bending force is not generated, and therefore, the effect of preventing metal fatigue and peeling of the strain gauge can be obtained. In addition to the effect of the invention described in claim 1, the invention described in claim 2 has a configuration in which a strain gauge is used for the torque detector. It is possible to obtain the effect that the power cannot be accurately assisted due to wear, and the power can always be accurately assisted from the auxiliary power unit. According to the invention of claim 3, in addition to the effect of the invention of claim 2, even if shocking vibration occurs in the body of a running bicycle, the shocking vibration causes the actuation body to be a strain body. Since it does not act in the direction in which the bending force is applied, it is possible to prevent the torque detector from malfunctioning due to such shocking vibrations, resulting in malfunctioning of the auxiliary power unit. It is a thing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の補助動力装置付自転車に本発明のトル
ク検出器を用いた実施の形態を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment in which the torque detector of the present invention is used in a bicycle with an auxiliary power unit of the present invention.

【図2】上記実施の形態の自転車本体に補助動力装置を
取り付けた状態の断面図。
FIG. 2 is a sectional view showing a state in which an auxiliary power unit is attached to the bicycle body according to the embodiment.

【図3】上記実施の形態の補助動力装置の一部を断面し
た側面図。
FIG. 3 is a side sectional view of a part of the auxiliary power unit according to the embodiment.

【図4】上記実施の形態における変換手段の部分拡大
図。
FIG. 4 is a partially enlarged view of a conversion unit in the embodiment.

【図5】本発明のトルク検出器の実施の形態を示す断面
図。
FIG. 5 is a sectional view showing an embodiment of a torque detector of the present invention.

【図6】上記トルク検出器の電気回路を示す図。FIG. 6 is a diagram showing an electric circuit of the torque detector.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A 補助動力装置付自転車 B 自転車本体(車体) 16 制御手段 30 ケース 40 電動機 50 動力伝達手段 56 駆動歯車 57 突起部 57a 傾斜面 70 中空軸 80 クランク軸 81 左クランク 82 右クランク 90 駆動板(変換手段の一部) 95 偏位プレート(変換手段の一部) 100 トルク検出器 101 ケース(筐体) 110 下部ケース 120 上部ケース 126 ガイド孔 130 歪みゲージ 131 起歪体 R1〜R4 抵抗体 140 作動体 150 コイルスプリング(弾性体) W ブリッジ A bicycle with auxiliary power device B bicycle main body (vehicle body) 16 control means 30 case 40 electric motor 50 power transmission means 56 drive gear 57 projection 57a inclined surface 70 hollow shaft 80 crankshaft 81 left crank 82 right crank 90 drive plate (converting means) 95 Displacement plate (part of conversion means) 100 Torque detector 101 Case (housing) 110 Lower case 120 Upper case 126 Guide hole 130 Strain gauge 131 Strain element R1 to R4 Resistor 140 Actuator 150 Coil spring (elastic body) W bridge

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ガイド孔が形成された筐体と、前記ガイド
孔に移動自在に配設され被検出トルクによる作用力を受
けて動作する作動体と、起歪体の表面に薄膜状の抵抗体
をブリッジを構成するように接続して配設するとともに
自由端を前記ガイド孔に対向させ固定端を固定して設け
られた歪みゲージと、前記作動体が受けた作用力を前記
自由端に伝達する弾性体とを備えたことを特徴とするト
ルク検出器。
1. A casing having a guide hole, an actuator movably arranged in the guide hole and operated by receiving an acting force of a torque to be detected, and a thin film resistor on the surface of the flexure element. A strain gauge provided by connecting and arranging the body so as to form a bridge and fixing the fixed end with the free end facing the guide hole, and the acting force received by the operating body on the free end. A torque detector comprising: an elastic body that transmits the torque.
【請求項2】電動機と、ケース内に配設され出力歯車を
含む複数の歯車からなり前記電動機の回転力を伝達する
動力伝達手段と、軸受を介して前記ケースに回転自在に
取り付けられ一端側を前記出力歯車に連結するとともに
他端側にスプロケットが取り付けられ前記動力伝達手段
と連結した中空軸と、この中空軸の内部に回転自在に軸
支されるとともにこの中空軸を貫通して設けられ両端部
にペダルを有するクランクが取り付けられるクランク軸
と、このクランク軸に加わるトルクと前記中空軸に加わ
るトルクとの差に応じて動作しトルクを軸方向力に変換
する変換手段と、この変換手段の変位に応じて動作する
トルク検出器と、このトルク検出器の出力に応じて前記
電動機を制御する制御手段とからなり、この制御手段の
制御によって前記クランク軸に加わるトルクと中空軸に
加わるトルクとの差に応じて前記電動機を駆動または停
止させてこの電動機によって走行を補助する補助動力装
置付自転車において、前記トルク検出手段を前記請求項
1記載のトルク検出器によって構成するとともにこのト
ルク検出器の作動体を前記変換手段によって動作させる
ことを特徴とする補助動力装置付自転車。
2. An electric motor and a plurality of gears arranged in a case, including output gears, for transmitting a rotational force of the electric motor, and a bearing, which is rotatably attached to the case and has one end side. A hollow shaft connected to the output gear and having a sprocket attached to the other end thereof and connected to the power transmission means, and a hollow shaft rotatably supported inside the hollow shaft and penetrating the hollow shaft. A crankshaft to which a crank having pedals at both ends is attached, a conversion unit that operates according to a difference between a torque applied to the crankshaft and a torque applied to the hollow shaft, and a conversion unit that converts the torque into an axial force. Of the torque detector and a control means for controlling the electric motor according to the output of the torque detector. 2. A bicycle with an auxiliary power unit that drives or stops the electric motor according to the difference between the torque applied to the rank shaft and the torque applied to the hollow shaft to assist traveling by the electric motor. A bicycle with an auxiliary power unit, comprising a torque detector, and an actuating body of the torque detector being operated by the converting means.
【請求項3】前記トルク検出器をこのトルク検出器の作
動体が水平方向となるようにして自転車の車体に配設し
たことを特徴とする請求項2記載の補助動力装置付自転
車。
3. The bicycle with an auxiliary power unit according to claim 2, wherein the torque detector is arranged on the body of the bicycle such that the operating body of the torque detector is horizontal.
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