JPH09297077A - 補助動力付き自転車用踏力検出装置 - Google Patents
補助動力付き自転車用踏力検出装置Info
- Publication number
- JPH09297077A JPH09297077A JP13738796A JP13738796A JPH09297077A JP H09297077 A JPH09297077 A JP H09297077A JP 13738796 A JP13738796 A JP 13738796A JP 13738796 A JP13738796 A JP 13738796A JP H09297077 A JPH09297077 A JP H09297077A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- clank
- moving body
- sprocket
- base
- crank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】補助動力付き自転車に用いられる踏力検出装置
において、高精度で、検出遅れがなく、かつ既存の在来
型自転車に簡便に適用できる安価な装置の提供。 【解決手段】従来スプロケットと一体となっていたクラ
ンク部を、クランク４と一体となったクランク基体４ａ
と、クランク４と分離したクランク基体４ｂとに分割
し、これらを共にクランク軸２に固定する。クランク基
体とスプロケット基体５ａとを相互に所定の範囲内で回
転自在に結合する。クランク基体４ａ及び４ｂと、スプ
ロケット基体５ａとの中間に、移動体６を設けると共
に、これがクランク軸２の方向に可動とする摺動機構を
備える。クランク基体４ａ及び４ｂと、移動体６とで囲
まれた空間内に、伸張スプリング７を備え、車体１に
は、移動体６の移動量を電気信号に変換する手段として
ストロークセンサを設け、その接触腕８ａの先端を、移
動体６の前端６ｃに接するように配置する。
において、高精度で、検出遅れがなく、かつ既存の在来
型自転車に簡便に適用できる安価な装置の提供。 【解決手段】従来スプロケットと一体となっていたクラ
ンク部を、クランク４と一体となったクランク基体４ａ
と、クランク４と分離したクランク基体４ｂとに分割
し、これらを共にクランク軸２に固定する。クランク基
体とスプロケット基体５ａとを相互に所定の範囲内で回
転自在に結合する。クランク基体４ａ及び４ｂと、スプ
ロケット基体５ａとの中間に、移動体６を設けると共
に、これがクランク軸２の方向に可動とする摺動機構を
備える。クランク基体４ａ及び４ｂと、移動体６とで囲
まれた空間内に、伸張スプリング７を備え、車体１に
は、移動体６の移動量を電気信号に変換する手段として
ストロークセンサを設け、その接触腕８ａの先端を、移
動体６の前端６ｃに接するように配置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、補助動力付き自
転車などに利用される踏力検出装置に関するものであ
る。
転車などに利用される踏力検出装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、踏力検出装置は、自転車車体の内
部に組込まれる方式の特別仕様のものが主であったた
め、専用の車体が必要であり、既存の自転車車体を簡便
に利用できないという不便があると共に、このためコス
トアップを招くという問題点があった。また、在来の自
転車に付加する方式のものとしては、チェーンの張り具
合から踏力を検出する方式があったが、検出精度が低い
と共に検出遅れが生じるという問題点があった。
部に組込まれる方式の特別仕様のものが主であったた
め、専用の車体が必要であり、既存の自転車車体を簡便
に利用できないという不便があると共に、このためコス
トアップを招くという問題点があった。また、在来の自
転車に付加する方式のものとしては、チェーンの張り具
合から踏力を検出する方式があったが、検出精度が低い
と共に検出遅れが生じるという問題点があった。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題
点を解決し、既存の在来型自転車を利用た補助動力付き
自転車を安価に実現する手段を提供するものである。
点を解決し、既存の在来型自転車を利用た補助動力付き
自転車を安価に実現する手段を提供するものである。
【０００４】
（イ）従来、相互に固定若しくは一体構造とされていた
スプロケット部とクランク部を２部分に分離し、相互に
所定の角度内で回転自在とする摺動機構とスプリング機
構を備えることにより、ペダルに加えた人力踏力に応じ
た回転ずれ角を両者間に起こさせる回転ずれ角発生手段
を備える。 （ロ）スプロケット部とクランク部との間に移動体を設
け、この移動体を上記回転ずれ角に応じた量だけクラン
ク軸方向に移動させる摺動機構とカム機構を備えた移動
体移動手段を備える。 （ハ）上記移動体の移動量を電気信号の変化量に変換す
る変換手段を車体側に備える。本発明は、以上のような
手段を備えた構成であるから、ペダルに加えられた踏力
に応じてクランク部とスプロケット部との間にずれ角が
生じ、このずれ角に応じて移動体がクランク軸方向に移
動し、この移動量に応じて変換手段の物理量（例えば電
気抵抗値、磁気量、光量など）が変化するので、加えら
れた踏力に対応した電気信号を高精度かつ検出遅れなく
取り出すことができる。この電気信号は補助動力として
利用されるモーターの出力制御などに容易に利用するこ
とができる。また、本発明による手段をまとめて結合体
としておき、これを既存の周知の自転車のクランク〜ス
プロケット体と交換すると共に、上記変換手段を車体側
に備えることにより、専用車体を作成することなく、既
存の在来型自転車にモーター等の補助動力装置を付加搭
載し、この動力を直接動輪に摩擦等の手段を用いて伝達
する方式の補助動力付き自転車を簡便かつ安価に実現す
る手段を提供することができる。
スプロケット部とクランク部を２部分に分離し、相互に
所定の角度内で回転自在とする摺動機構とスプリング機
構を備えることにより、ペダルに加えた人力踏力に応じ
た回転ずれ角を両者間に起こさせる回転ずれ角発生手段
を備える。 （ロ）スプロケット部とクランク部との間に移動体を設
け、この移動体を上記回転ずれ角に応じた量だけクラン
ク軸方向に移動させる摺動機構とカム機構を備えた移動
体移動手段を備える。 （ハ）上記移動体の移動量を電気信号の変化量に変換す
る変換手段を車体側に備える。本発明は、以上のような
手段を備えた構成であるから、ペダルに加えられた踏力
に応じてクランク部とスプロケット部との間にずれ角が
生じ、このずれ角に応じて移動体がクランク軸方向に移
動し、この移動量に応じて変換手段の物理量（例えば電
気抵抗値、磁気量、光量など）が変化するので、加えら
れた踏力に対応した電気信号を高精度かつ検出遅れなく
取り出すことができる。この電気信号は補助動力として
利用されるモーターの出力制御などに容易に利用するこ
とができる。また、本発明による手段をまとめて結合体
としておき、これを既存の周知の自転車のクランク〜ス
プロケット体と交換すると共に、上記変換手段を車体側
に備えることにより、専用車体を作成することなく、既
存の在来型自転車にモーター等の補助動力装置を付加搭
載し、この動力を直接動輪に摩擦等の手段を用いて伝達
する方式の補助動力付き自転車を簡便かつ安価に実現す
る手段を提供することができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施形態の
説明断面図であり、いまその図面を追いながら説明すれ
ば、 （イ）車体１に回転自在に備えた円柱状クランク軸２
は、その先端部に適宜の傾斜を施した方形断面部２ａを
備え、更にその最先端部にはクランク軸ネジ２ｂとこれ
と勘合する同ナット２ｃとを備えている。 （ロ）クランク部は、その先端部にペダル３を回転自在
に備えた棒状のクランク４と、該クランク４と一体とさ
れた略円筒形状のクランク基体４ａと、該クランク４と
は分離された略円筒形状のクランク基体４ｂとに分割さ
れていて、該クランク基体４ａ及び４ｂは上記クランク
軸の方形断面部２ａと勘合した方形貫通孔を備え、これ
らと上記クランク軸ネジ２ｂ及び同ナット２ｃの作用に
より該クランク軸２に固定されている。また、該クラン
ク基体４ａ及び４ｂは複数の結合ボルト４ｃにより相互
に一体結合されると共に、該クランク基体４ａと後述の
スプロケット基体５ａとは複数の結合ボルト４ｄにより
相互に所定の範囲内で回転自在に結合されている。更
に、該クランク基体４ｂの所定の位置に、該クランク軸
方向に直線溝４ｅを設ける。 （ハ）スプロケット部は、円板形状のスプロケット５
と、該スプロケット５と一体とされた略円筒形状のスプ
ロケット基体５ａと、該スプロケット基体５ａの外周部
に円周方向に所定長の円周溝５ｂと、スプロケット基体
５ａの内周部にクランク軸方向に沿って螺旋溝５ｃとを
備える。 （ニ）移動体６は、略円筒形状をなし、その外周部に上
記螺旋溝５ｃに勘合摺動する螺旋突起６ａを備えると共
に、その内周部に上記直線溝４ｅと勘合摺動する直線突
起６ｂを備える。 （ホ）上記クランク基体４ａ及び４ｂと、上記移動体６
とで囲まれた空間内に、伸張スプリング７を設ける。 （ヘ）また、車体１には、前記変換手段としてストロー
クセンサ８を設け、その接触腕８ａの先端を、上記移動
体６の前端６ｃに接するように配置する。以上のように
構成された本発明の第１の実施形態において、ペダル３
に人力による踏力を加えると、この踏力はクランク４、
クランク基体４ａ及び４ｂ、クランク軸２に直接伝達さ
れるが、この時スプロケット５に負荷がかかっている
と、スプロケット基体５ａは、上記の伸張スプリング７
に起因する力、直線溝４ｅと直線突起６ｂとの勘合摺動
作用、並びに螺旋溝５ｃと螺旋突起６ａとの勘合摺動作
用の合成作用に抗して、上記踏力に応じた所定の量だけ
クランク基体４ａに対して回転すると共に、同時に移動
体６を図面の左方向に所定の量移動させる。しかして、
移動体の前端６ｃがストロークセンサの接触腕８ａを所
定の量押すので、上記踏力に応じた所定の電気信号をス
トロークセンサ８の出力として取り出すことができる。
また、図２は本発明の第２の実施形態の部分説明断面図
であり、図１における移動体の前端部を延長して移動体
前端部６ｄを形成し、同図のスプロケット基体５ａ及び
クランク基体４ｂの外部に突出するようになし、移動体
前端部６ｄを非接触に挟む形で電磁センサ９を設けた。
該電磁センサ９は電波、光、音、その他を発射する発信
部９ａと、これを受信する受信部９ｂとを備え、該移動
体前端部６ｄの電磁センサ９に対する挿入量を電気信号
に変換する作用を有している。この外、電磁センサ９と
しては、これと移動体前端部６ｄとの間に生起する磁
気、静電容量、電磁誘導その他の変化も利用できる。以
上説明したような本発明の手段によれば、踏力を非接触
で電気信号に変換できるので、第１の実施形態における
移動体前端６ｃとストロークセンサ接触腕８ａとの間の
摺動作用がないので、機械的磨耗の発生を防止できる。
説明断面図であり、いまその図面を追いながら説明すれ
ば、 （イ）車体１に回転自在に備えた円柱状クランク軸２
は、その先端部に適宜の傾斜を施した方形断面部２ａを
備え、更にその最先端部にはクランク軸ネジ２ｂとこれ
と勘合する同ナット２ｃとを備えている。 （ロ）クランク部は、その先端部にペダル３を回転自在
に備えた棒状のクランク４と、該クランク４と一体とさ
れた略円筒形状のクランク基体４ａと、該クランク４と
は分離された略円筒形状のクランク基体４ｂとに分割さ
れていて、該クランク基体４ａ及び４ｂは上記クランク
軸の方形断面部２ａと勘合した方形貫通孔を備え、これ
らと上記クランク軸ネジ２ｂ及び同ナット２ｃの作用に
より該クランク軸２に固定されている。また、該クラン
ク基体４ａ及び４ｂは複数の結合ボルト４ｃにより相互
に一体結合されると共に、該クランク基体４ａと後述の
スプロケット基体５ａとは複数の結合ボルト４ｄにより
相互に所定の範囲内で回転自在に結合されている。更
に、該クランク基体４ｂの所定の位置に、該クランク軸
方向に直線溝４ｅを設ける。 （ハ）スプロケット部は、円板形状のスプロケット５
と、該スプロケット５と一体とされた略円筒形状のスプ
ロケット基体５ａと、該スプロケット基体５ａの外周部
に円周方向に所定長の円周溝５ｂと、スプロケット基体
５ａの内周部にクランク軸方向に沿って螺旋溝５ｃとを
備える。 （ニ）移動体６は、略円筒形状をなし、その外周部に上
記螺旋溝５ｃに勘合摺動する螺旋突起６ａを備えると共
に、その内周部に上記直線溝４ｅと勘合摺動する直線突
起６ｂを備える。 （ホ）上記クランク基体４ａ及び４ｂと、上記移動体６
とで囲まれた空間内に、伸張スプリング７を設ける。 （ヘ）また、車体１には、前記変換手段としてストロー
クセンサ８を設け、その接触腕８ａの先端を、上記移動
体６の前端６ｃに接するように配置する。以上のように
構成された本発明の第１の実施形態において、ペダル３
に人力による踏力を加えると、この踏力はクランク４、
クランク基体４ａ及び４ｂ、クランク軸２に直接伝達さ
れるが、この時スプロケット５に負荷がかかっている
と、スプロケット基体５ａは、上記の伸張スプリング７
に起因する力、直線溝４ｅと直線突起６ｂとの勘合摺動
作用、並びに螺旋溝５ｃと螺旋突起６ａとの勘合摺動作
用の合成作用に抗して、上記踏力に応じた所定の量だけ
クランク基体４ａに対して回転すると共に、同時に移動
体６を図面の左方向に所定の量移動させる。しかして、
移動体の前端６ｃがストロークセンサの接触腕８ａを所
定の量押すので、上記踏力に応じた所定の電気信号をス
トロークセンサ８の出力として取り出すことができる。
また、図２は本発明の第２の実施形態の部分説明断面図
であり、図１における移動体の前端部を延長して移動体
前端部６ｄを形成し、同図のスプロケット基体５ａ及び
クランク基体４ｂの外部に突出するようになし、移動体
前端部６ｄを非接触に挟む形で電磁センサ９を設けた。
該電磁センサ９は電波、光、音、その他を発射する発信
部９ａと、これを受信する受信部９ｂとを備え、該移動
体前端部６ｄの電磁センサ９に対する挿入量を電気信号
に変換する作用を有している。この外、電磁センサ９と
しては、これと移動体前端部６ｄとの間に生起する磁
気、静電容量、電磁誘導その他の変化も利用できる。以
上説明したような本発明の手段によれば、踏力を非接触
で電気信号に変換できるので、第１の実施形態における
移動体前端６ｃとストロークセンサ接触腕８ａとの間の
摺動作用がないので、機械的磨耗の発生を防止できる。
【０００６】
【発明の効果】本発明による踏力検出装置は、専用の車
体を必要とせず、既存の周知の自転車に極めて容易に適
用でき、また、踏力に応じた電気信号を高精度かつ検出
遅れなく出力できるので、既存自転車にモーター補助動
力装置等を付加搭載して踏力に応じてモーター等の出力
を増減できる高性能の補助動力付き自転車を安価に実現
できる産業上の効果は大きい。
体を必要とせず、既存の周知の自転車に極めて容易に適
用でき、また、踏力に応じた電気信号を高精度かつ検出
遅れなく出力できるので、既存自転車にモーター補助動
力装置等を付加搭載して踏力に応じてモーター等の出力
を増減できる高性能の補助動力付き自転車を安価に実現
できる産業上の効果は大きい。
【図１】第１の実施形態の説明断面図
【図２】第２の実施形態の部分説明断面図
１は自転車車体 ２、２ａ、２ｂ、２ｃはそれぞれクランク軸、同方形断
面部、同ネジ、及び同ナット ３はペダル ４はクランク ４ａ、４ｂは共にクランク基体 ４ｃ、４ｄは共に結合ボルト ４ｅは直線溝 ５、５ａはそれぞれスプロケット及びスプロケット基体 ５ｂ、５ｃはそれぞれ円周溝、及び螺旋溝 ６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄはそれぞれ移動体、螺旋突
起、直線突起、移動体前端、及び移動体前端部 ７は伸張スプリング ８、８ａはそれぞれストロークセンサ、及び接触腕 ９、９ａ、９ｂはそれぞれ電磁センサ、送信部、及び受
信部
面部、同ネジ、及び同ナット ３はペダル ４はクランク ４ａ、４ｂは共にクランク基体 ４ｃ、４ｄは共に結合ボルト ４ｅは直線溝 ５、５ａはそれぞれスプロケット及びスプロケット基体 ５ｂ、５ｃはそれぞれ円周溝、及び螺旋溝 ６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄはそれぞれ移動体、螺旋突
起、直線突起、移動体前端、及び移動体前端部 ７は伸張スプリング ８、８ａはそれぞれストロークセンサ、及び接触腕 ９、９ａ、９ｂはそれぞれ電磁センサ、送信部、及び受
信部
Claims (1)
- 【請求項１】クランク部とスプロケット部とを相互に固
定若しくは一体構造とされた在来周知の自転車部材は、
（イ）クランク部とスプロケット部とに分離され、
（ロ）両者間にペダルに加えた人力踏力に応じた回転ず
れ角を生起する回転ずれ角発生手段を備え、（ハ）該回
転ずれ角に応じた量だけクランク軸方向に移動する移動
体及びその移動手段を備え、（ニ）上記移動体の移動量
を電気信号の変化量に変換する変換手段を備えたことを
特長とする補助動力付き自転車用踏力検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13738796A JPH09297077A (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | 補助動力付き自転車用踏力検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13738796A JPH09297077A (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | 補助動力付き自転車用踏力検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09297077A true JPH09297077A (ja) | 1997-11-18 |
Family
ID=15197504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13738796A Pending JPH09297077A (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | 補助動力付き自転車用踏力検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09297077A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11263283A (ja) * | 1998-03-19 | 1999-09-28 | Yamaha Motor Co Ltd | 補助動力式車両 |
| US6857975B2 (en) * | 2001-10-22 | 2005-02-22 | Shimano, Inc. | Rotation direction detection apparatus |
-
1996
- 1996-04-23 JP JP13738796A patent/JPH09297077A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11263283A (ja) * | 1998-03-19 | 1999-09-28 | Yamaha Motor Co Ltd | 補助動力式車両 |
| US6857975B2 (en) * | 2001-10-22 | 2005-02-22 | Shimano, Inc. | Rotation direction detection apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7240586B2 (en) | Auxiliary power unit starting apparatus for an electric bicycle | |
| JP4750796B2 (ja) | 回転検出器およびトルクセンサ | |
| US6595072B2 (en) | Sensor of the pedaling force of a power-assisting bike | |
| JP5203939B2 (ja) | トルク検出装置及び電動アシスト自転車 | |
| EP1466824A2 (en) | Pedal force sensing apparatus for an electric bicycle | |
| US20230033077A1 (en) | Pedaling sensing device of electric bicycle | |
| JP6400246B2 (ja) | シャフトにおけるトルクを測定する測定装置、クランク機構、および車両 | |
| EP2580111A1 (en) | An axle bearing assembly | |
| KR20140094735A (ko) | 전기자전거용 허브 모터 구조체 | |
| JP2003335291A (ja) | 電動補助自転車の踏力検知装置 | |
| JP5442323B2 (ja) | スロットルグリップ装置 | |
| KR102008693B1 (ko) | 로터리 센서 구조체 및 이를 포함하는 후륜 조향 장치 | |
| JPH09297077A (ja) | 補助動力付き自転車用踏力検出装置 | |
| JP2002154474A (ja) | 磁気検出型センサ | |
| US10822052B2 (en) | Bicycle shifting device and bicycle internal transmission hub | |
| US10479444B2 (en) | Crank drive apparatus for power assisted bicycle | |
| CA2514903C (en) | Auxiliary power unit starting apparatus for an electric bicycle | |
| JP2019183967A (ja) | 人力駆動車の回転装置 | |
| JP2002154473A (ja) | 磁気検出型センサ | |
| JPWO2002076813A1 (ja) | 回転速度センサー及び該センサーを備えた動力アシスト自転車 | |
| JP3428497B2 (ja) | 補助動力付き自転車 | |
| JP2004099019A (ja) | 電動アシスト自転車 | |
| JP3671586B2 (ja) | 回転トルクセンサ | |
| JP2002362468A (ja) | 電動アシスト自転車及び電動自転車 | |
| JP2000131161A (ja) | トルク検出装置及びこれを備えた電動アシスト自転車 |