JPH10318859A - Bicycle with auxiliary electric power device - Google Patents

Bicycle with auxiliary electric power device

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JPH10318859A
JPH10318859A JP12443997A JP12443997A JPH10318859A JP H10318859 A JPH10318859 A JP H10318859A JP 12443997 A JP12443997 A JP 12443997A JP 12443997 A JP12443997 A JP 12443997A JP H10318859 A JPH10318859 A JP H10318859A
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JP
Japan
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driven gear
gear
force
drive gear
drive
Prior art date
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Application number
JP12443997A
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Japanese (ja)
Inventor
Sakuo Fukumoto
茶伯夫 福本
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TEC CORP
Original Assignee
TEC CORP
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bicycle with an auxiliary electric power device wherein an auxiliary power is accurately provided according to pedal's stepping power during an extended use. SOLUTION: A conversion means 200 wherein a stamping power on a pedal is converted into a mechanical variation is provided with a first driven gear 210 which, engaged with a first driving gear 56 attached to a hollow shaft 70, comprises a rotary shaft 212, a second driven gear 220 which contacts to/ parts from the first driving gear 56. A tip end of the rotary shaft 212 is allowed to contact, in almost point contact state, to a tip end surface of an actuator 140 of a stamping-power detector 100 (a stamping-power detection means) so that wear and surface-deflection of the rotary shaft 212 and the actuator 140 are prevented, thus, an accurate power assistance is provided according to a stamping-power on a pedal even during an extended use.

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、ペダルの踏力に
応じて電動機の回転力つまり動力を補助して楽な走行が
できるようにした電動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 bicycle with an electric auxiliary power device that assists the driving force of the electric motor in accordance with the pedaling force of the pedal, that is, the power assisted bicycle.

【0002】[0002]

【従来の技術】近時、ペダルの踏力に応じて電動機の回
転力をつまり動力を補助して楽な走行ができるようにし
た電動補助動力装置付自転車が開発され使用されてい
る。そして、この種の電動補助動力装置付自転車は、ク
ランク軸の両端に設けられたクランクのペダルの踏力
を、前記クランク軸の回転力と、このクランク軸の回転
力および減速機構を介して電動機の回転力(動力)が伝
達される中空軸の回転力との差を機械的な変化量に変換
する手段(以下単に変換手段という)によって機械的な
変化量に変換し、この変化量をトルク検出手段つまり踏
力検出手段に伝達して前記ペダルの踏力に応じた出力値
を出力するとともに、制御手段によって前記踏力検出手
段の出力に応じて前記電動機の出力を制御し、走行中に
踏み込まれるペダルの踏力に応じた回転力を補助して楽
な走行ができるようになっているものである。
2. Description of the Related Art In recent years, bicycles with an electric auxiliary power unit have been developed and used, in which the running force of the electric motor is assisted, that is, the power is assisted, in accordance with the pedaling force of the pedal, so that the vehicle can travel easily. This type of bicycle with an electric assistive power unit uses the pedaling force of a crank pedal provided at both ends of a crankshaft to control the rotation of the crankshaft, the rotational force of the crankshaft, and the speed reduction mechanism of the electric motor. Means for converting the difference between the rotational force (power) and the rotational force of the hollow shaft to be transmitted to a mechanical change amount (hereinafter simply referred to as conversion means) is converted into a mechanical change amount, and this change amount is detected as torque. Means, and outputs an output value corresponding to the pedaling force of the pedal by transmitting the pedaling force to the pedaling force detecting means, and controls the output of the electric motor in accordance with the output of the pedaling force detecting means by the control means. The driving force is assisted by the turning force according to the pedaling force, so that the vehicle can travel comfortably.

【0003】そして、クランク軸と中空軸との回転力の
差を検出する変換手段の一つの形態を出願人は特願平7
−296709号の出願の補助動力装置付自転車の動力
装置の中に記載している。この出願の中に記載した変換
手段を動力装置とともに図8ないし図11を参照して説
明する。なお、図8ないし図11に付した符号は上記出
願の明細書および図面に用いている符号と異ならせてあ
る。
[0003] The applicant has disclosed one form of conversion means for detecting a difference in rotational force between a crankshaft and a hollow shaft.
No. 2,296,709, which is incorporated herein by reference. The conversion means described in this application together with the power unit will be described with reference to FIGS. The reference numerals in FIGS. 8 to 11 are different from those used in the specification and drawings of the above-mentioned application.

【0004】図8に示すように動力装置C1は、ケース
本体431とケース蓋432からなるケース430に取
着された電動機440、前記ケース430内に配設され
前記電動機440の回転力を伝達する動力伝達手段45
0とから構成されており、そして、この動力伝達手段4
50は、前記電動機440の出力軸441の先端部に取
り付けられた歯車442、径大な歯車451、歯車45
2、歯車453aとこの歯車453aと一体の傘歯車4
53bとからなる歯車453、傘歯車454、歯車45
5とから構成され、また、前記歯車455には駆動歯車
456が噛合して設けられている。
As shown in FIG. 8, a power unit C1 is provided with a motor 440 attached to a case 430 comprising a case body 431 and a case lid 432, and is disposed in the case 430 to transmit the torque of the motor 440. Power transmission means 45
0, and the power transmission means 4
50 is a gear 442, a large-diameter gear 451, and a gear 45 attached to the tip of the output shaft 441 of the electric motor 440.
2. Gear 453a and bevel gear 4 integrated with gear 453a
53b, bevel gear 454, gear 45
The gear 455 is provided with a driving gear 456 in mesh therewith.

【0005】また、前記歯車456のケース蓋432側
の側面には軸孔456aの外周に図8、図9に示すよう
に同心状に配置された3個の突起部457(図8、図9
では1個のみ図示されている)が形成されており、この
突起部457には図10に示す矢印方向つまり駆動歯車
456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457aが形成
されている。また、駆動歯車456の前記ケース蓋43
2側の側面には、図8、図9に示すように前記軸孔45
6aと同心状に配置された3個(図8では1個、図9で
は2個のみ図示されている)の駆動スプリング460の
一端側を規制するL字状の規制部材458が形成されて
いる。
On the side surface of the gear 456 on the case lid 432 side, three projections 457 (FIGS. 8 and 9) concentrically arranged on the outer periphery of the shaft hole 456a as shown in FIGS.
In FIG. 10, only one protrusion is formed. The protrusion 457 is directed upward in the direction of the arrow shown in FIG. 10, that is, in the direction in which the drive gear 456 rotates during traveling as shown in FIG. A gradually rising inclined surface 457a is formed. Further, the case cover 43 of the drive gear 456 is provided.
As shown in FIG. 8 and FIG.
An L-shaped regulating member 458 that regulates one end side of three (one in FIG. 8 and only two in FIG. 9) drive springs 460 arranged concentrically with 6a is formed. .

【0006】また、前記駆動歯車456には、内部に貫
通孔471を有し前記動力伝達手段450を介して伝達
される前記電動機440の動力をスプロケット418に
伝達する中空軸470が嵌合して取り付けられており、
この中空軸470はボールベアリング477を介して前
記ケース本体431に取り付けられている。
A hollow shaft 470 having a through hole 471 therein and transmitting the power of the electric motor 440 transmitted through the power transmission means 450 to the sprocket 418 is fitted into the drive gear 456. Is attached,
The hollow shaft 470 is attached to the case main body 431 via a ball bearing 477.

【0007】また、前記中空軸470は車体B1のハン
ガラグ401に回転可能に取り付けられるとともに、こ
の中空軸470の貫通孔471には、クランク軸480
が貫通して設けられており、このクランク軸480の一
端部には左クランク481が他端部には右クランク48
2が取り付けられており、また、このクランク軸480
には、前記中空軸470に取り付けられた駆動歯車45
6に接近した部位に取り付けられた一方向性クラッチ4
85を介して駆動板490が取り付けられている。な
お、前記一方向性クラッチ485はクランク軸480が
人力走行の際の走行方向に回転する場合は前記駆動板4
90を回転させ、これとは逆方向にクランク軸480が
回転したときは空転させるように機能するものである。
また、前記駆動板490の前記ケース蓋432側には前
記駆動歯車456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491が
形成され、このフランジ部491の駆動歯車456側の
面には、図9に示すように前記駆動スプリング460の
他端側に当接して圧縮する圧縮部492が形成されてい
る。そして、前記L字状の規制部材458と前記圧縮部
492との間に前記駆動スプリング460が収納されて
いる。この駆動スプリング460の付勢力の大きさは、
人力走行の際に前記クランク軸480、一方向性クラッ
チ485を介して駆動板490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。
つまり、人力走行の際には、前記クランク軸480の回
転に伴って一方向性クラッチ485とともに回転する駆
動板490の回転力が所定値を超えると駆動歯車456
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。したがって、前記クランク軸480に加わる回転力
が所定値を超えない場合は、駆動板490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460
を介して駆動歯車456と同期して回転することにな
る。
The hollow shaft 470 is rotatably attached to the hanger lug 401 of the vehicle body B 1, and a through hole 471 of the hollow shaft 470 is provided with a crank shaft 480.
The crankshaft 480 has a left crank 481 at one end and a right crank 48 at the other end.
2 and the crankshaft 480
The drive gear 45 attached to the hollow shaft 470
One-way clutch 4 attached to the part close to 6
A drive plate 490 is attached via 85. It should be noted that the one-way clutch 485 is connected to the drive plate 4 when the crankshaft 480 rotates in the traveling direction during manual traveling.
When the crankshaft 480 rotates in the opposite direction, the crankshaft 480 rotates idle.
A circular flange portion 491 is formed on the case cover 432 side of the driving plate 490 at a predetermined distance so as to form a space between the driving plate 456 and a side surface of the driving gear 456. On the surface of the drive gear 491 on the drive gear 456 side, as shown in FIG. 9, a compression portion 492 is formed which abuts on the other end of the drive spring 460 to compress. The drive spring 460 is housed between the L-shaped regulating member 458 and the compression portion 492. The magnitude of the biasing force of the drive spring 460 is
When the rotational force applied to the drive plate 490 via the crankshaft 480 and the one-way clutch 485 during the manual running exceeds a predetermined value, the size is set to a value at which compression starts.
In other words, during manual driving, when the rotational force of the drive plate 490 that rotates together with the one-way clutch 485 with the rotation of the crankshaft 480 exceeds a predetermined value, the drive gear 456 is driven.
And the size at which relative movement occurs. Therefore, when the rotational force applied to the crankshaft 480 does not exceed a predetermined value, the drive spring 460 is maintained in a state where the drive plate 490 is hardly compressed.
, And rotates in synchronization with the drive gear 456.

【0008】また、駆動板490のフランジ部491に
は、図8、図10に示すように前記駆動歯車456の側
面に形成した突起部457に対応する部位に貫通孔49
3が形成され、また、このフランジ部491にはこのフ
ランジ部491に対して接離可能にして偏位プレート4
95が取り付けられている。この偏位プレート495は
前記それぞれの貫通孔493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496aが形成された
スライド軸496が設けられており、このスライド軸4
96を前記貫通孔493に貫通させるとともに前記フラ
ンジ部491の内面つまり駆動歯車456との対向面と
前記鍔部496aとの間に常時は偏位プレート495を
フランジ部491に圧接する方向に付勢するコイルスプ
リング497を介して、偏位プレート495はフランジ
部491に接離可能に取り付けられているものである。
Further, as shown in FIGS. 8 and 10, a through hole 49 is formed in a flange portion 491 of the drive plate 490 at a position corresponding to a protrusion 457 formed on the side surface of the drive gear 456.
3 is formed, and the eccentric plate 4
95 are attached. The eccentric plate 495 is integrally attached to each of the through holes 493, and has a slide shaft 496 provided with a flange 496a at a front end thereof.
96 is passed through the through hole 493, and the biasing plate 495 is normally urged between the inner surface of the flange portion 491, that is, the surface facing the drive gear 456 and the flange portion 496 a in a direction of pressing the displacement plate 495 against the flange portion 491. The eccentric plate 495 is attached to the flange portion 491 so as to be able to approach and separate through the coil spring 497.

【0009】そして、前記駆動板490と偏位プレート
495とでクランク軸480の回転力を軸方向の力に変
換する変換手段を構成しており、この変換手段は換言す
ればペダルの踏力を、この踏力によって生じるクランク
軸480と中空軸470との回転力の差によって偏位す
る偏位プレート495の軸方向への偏位量に変換してい
るものである。
The driving plate 490 and the eccentric plate 495 constitute a converting means for converting the rotational force of the crankshaft 480 into an axial force. In other words, this converting means reduces the pedal effort by the pedal. This is converted into the amount of deflection in the axial direction of the deflection plate 495 that is deflected by the difference in the rotational force between the crankshaft 480 and the hollow shaft 470 caused by the pedaling force.

【0010】このクランク軸480の回転力つまりペダ
ルの踏力を軸方向の力に変換して偏位プレート495を
偏位させる動作はつぎのようにしてなされる。
The operation of converting the rotational force of the crankshaft 480, that is, the pedal pressing force into an axial force to shift the deflection plate 495 is performed as follows.

【0011】まず、ペダルの踏み込みによってクランク
481、482による走行方向の回転力が前記クランク
軸480に加わると、この回転力はクランク軸480に
取り付けられている一方向性クラッチ485を介して駆
動板490に伝達され駆動板490は回転し、駆動板4
90の回転に伴って前記駆動スプリング460を介し
て、駆動板490の回転力は駆動歯車456に伝達さ
れ、さらにこの回転力は駆動歯車456を介して前記中
空軸470に伝達され、そしてスプロケット418、チ
ェーン419を介して後輪が駆動されて自転車は走行す
る。
First, when a rotational force in the traveling direction by the cranks 481 and 482 is applied to the crankshaft 480 by depressing the pedal, the rotational force is transmitted to the drive plate via a one-way clutch 485 attached to the crankshaft 480. 490, the drive plate 490 rotates, and the drive plate 4
The rotation of the drive plate 490 is transmitted to the drive gear 456 via the drive spring 460 with the rotation of the gear 90, and the rotation is transmitted to the hollow shaft 470 via the drive gear 456, and the sprocket 418 is rotated. The rear wheel is driven via the chain 419, and the bicycle runs.

【0012】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を強く踏み
込まなくてはならくなり、ペダルを強く踏み込むことに
より回転するクランク軸480に一方向性クラッチ48
5を介して取り付けられている駆動板490と中空軸4
70と一体に回転する駆動歯車456との間に相対移動
が生じることになる。その結果前記駆動板490に接離
可能に設けられた偏位プレート495のスライド軸49
6の先端部は駆動歯車456に設けた突起部457の傾
斜面457a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497は圧縮され、偏位プレート49
5は駆動歯車456から離反する方向つまりクランク軸
480の軸方向に移動する。つまりペダルの踏力は、こ
の踏力によって生じるクランク軸480と中空軸470
との回転力の差によって生じる偏位プレート495の軸
方向の機械的な変化量に変換されるものである。
When the vehicle is running on an uphill or the like during running, the pedal must be depressed more strongly than before, and the crankshaft 480 which is rotated by depressing the pedal more strongly is required. One-way clutch 48
5, a drive plate 490 and a hollow shaft 4
Relative movement will occur between 70 and the driving gear 456 that rotates together. As a result, the slide shaft 49 of the deflection plate 495 provided so as to be able to contact and separate from the drive plate 490 is provided.
6 moves upward along the inclined surface 457a of the projection 457 provided on the drive gear 456, and with this movement, the coil spring 497 is compressed and the eccentric plate 49 is moved.
5 moves in the direction away from the drive gear 456, that is, in the axial direction of the crankshaft 480. That is, the pedaling force of the pedal is generated by the crankshaft 480 and the hollow shaft 470 generated by the pedaling force.
This is converted into a mechanical change amount of the deflection plate 495 in the axial direction caused by a difference in the rotational force.

【0013】そして、この機械的な変化量つまり偏位量
は、図8に示すように前記ケース本体431に取り付け
られたトルク検出器500の作動体540に伝達される
ようになっている。なお、トルク検出器500は、図1
1に示すように下部ケース510とこの下部ケース51
0に取り付けられる上部ケース520とからなるケース
本体501、このケース本体501内に配設される歪み
ゲージ530、被検出トルクの作用力を受ける作動体5
40およびこの作動体540が受けた作用力を歪みゲー
ジ530に伝達するコイルスプリング550等から構成
されており、また、前記歪みゲージ530は例えばアル
ミニウム等からなる起歪体531の表面に絶縁被膜を介
して薄膜からなる4個の抵抗体(図示せず)をブリッジ
を構成するように接続して構成され、起歪体531の歪
み量に応じた出力を制御手段に送り、制御手段はこの出
力に応じて前記電動機440を制御するようになってい
るものである。
The amount of mechanical change, that is, the amount of deviation is transmitted to the operating body 540 of the torque detector 500 attached to the case main body 431 as shown in FIG. Note that the torque detector 500 is the same as that shown in FIG.
As shown in FIG.
0, a case body 501 including an upper case 520, a strain gauge 530 disposed in the case body 501, and an operating body 5 which receives the acting force of the detected torque.
40 and a coil spring 550 for transmitting the acting force received by the operating body 540 to the strain gauge 530. The strain gauge 530 has an insulating coating on the surface of a strain generating body 531 made of, for example, aluminum. And four resistors (not shown) each formed of a thin film are connected to form a bridge via the thin film, and an output corresponding to the amount of distortion of the strain generating element 531 is sent to the control means. The electric motor 440 is controlled in accordance with the following.

【0014】そして、前記変換手段を構成する駆動板4
90と偏位プレート495とは、両者ともペダルを踏ん
で走行しているときはクランク軸480とともに回転す
るものであり、一方前記トルク検出器500はケース本
体431に取り付けられて固定されており、また、前記
作動体540を押圧する偏位プレート495の部位は、
前記中空軸470に駆動歯車456が設けられているこ
とから、この駆動歯車456の外周に干渉しない部位に
設ける必要があり、偏位プレート490の外周部つまり
クランク軸480の回転中心を中心とする半径の大きい
部位となることから、その周速が大きくなり前記偏位プ
レート495および作動体540の先端つまり先端に設
けた鋼球544の磨耗が促進されることになる。
The driving plate 4 constituting the conversion means
90 and the deflection plate 495 both rotate together with the crankshaft 480 when the vehicle is running with the pedal depressed, while the torque detector 500 is attached and fixed to the case body 431, Also, the portion of the deflection plate 495 that presses the operating body 540 is
Since the driving gear 456 is provided on the hollow shaft 470, it is necessary to provide the driving gear 456 at a portion that does not interfere with the outer periphery of the driving gear 456, and the outer periphery of the deflection plate 490, that is, the center of rotation of the crankshaft 480. Since the portion has a large radius, the peripheral speed is increased, and the tip of the deflection plate 495 and the working body 540, that is, wear of the steel ball 544 provided at the tip is promoted.

【0015】さらに、前記トルク検出器500の作動体
540を押圧する偏位プレート495の部位は駆動歯車
456の外周に干渉しない部位に設ける必要があること
から偏位プレート495の外形を大きくしなければなら
ないものであり、その結果偏位プレート495の平面度
の精度を上げる必要があり、この平面度の精度が低下す
ると偏位プレート495にとくに外周部に面振れつまり
クランク軸480の軸心と直交する同一平面に対する軸
方向への偏位が生じることになり、この面振れが生じる
とやはり中空軸470とクランク軸480の回転力の差
に応じたつまりペダルの踏力に応じて偏位する偏位量と
はならず、偏位プレート495の回転に伴って周期的に
偏位量が異なってしまい、この異なった偏位量によって
前記トルク検出器500の作動体540が動作すること
になるため、トルク検出器500からは初期に設定され
たペダルの踏力に応じた正規の出力値は異なる値の出力
値が周期的に出力されることになり、その結果電動機4
40からは、踏力に応じた正規の回転力が補助されない
という事態を招くことになる。
Further, since the portion of the deflection plate 495 that presses the operating body 540 of the torque detector 500 needs to be provided at a portion that does not interfere with the outer periphery of the drive gear 456, the outer shape of the deflection plate 495 must be large. As a result, it is necessary to increase the accuracy of the flatness of the deflection plate 495. If the accuracy of the flatness is reduced, the deflection of the deflection plate 495, particularly the outer peripheral portion, that is, the axial center of the crankshaft 480 and A deviation in the axial direction with respect to the same plane orthogonal to the plane occurs, and if this plane runout occurs, the deviation also depends on the difference between the rotational forces of the hollow shaft 470 and the crankshaft 480, that is, according to the pedaling force of the pedal. The displacement amount does not become the displacement amount, but the displacement amount changes periodically as the displacement plate 495 rotates. Since the actuating body 540 of 00 is operated, the torque detector 500 periodically outputs a different output value from the normal output value corresponding to the initially set pedal depression force. , Resulting in the motor 4
From 40, a situation occurs in which the normal rotational force according to the pedaling force is not assisted.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】ペダルの踏力をクラン
ク軸と中空軸との回転力の差によって機械的な変化量に
変換する変換手段としては、ペダルの踏力によって生じ
るクランク軸の回転力と中空軸との回転力の差を正確に
機械的な変化量に変換できるとともに、磨耗等による経
年変化による誤差を生じない構成であることが望ましい
ものではあるが、上述したように、前記出願に記載した
駆動板と偏位プレートから構成した変換手段は、長期に
亘る使用中において磨耗が生じ、その結果トルク検出器
からは初期に設定されたペダルの踏力に応じた正規の出
力値とは異なる値の出力値が出力されることになり、そ
の結果電動機からは踏力に応じた正規の回転力が補助さ
れないという事態を招くことになる。また、偏位プレー
トの外形を大きくせざるを得ないことから、平面度を高
めることを要するため生産性の面でも好ましくなく、ま
た、平面度が低下するとくに外周部に面振れが生じ、偏
位プレートの回転に伴って周期的に偏位量が異なってし
まい、この異なった偏位量によって前記トルク検出器の
作動体が動作することになるため、トルク検出器からは
初期に設定されたペダルの踏力に応じた正規の出力値は
異なる値の出力値が周期的に出力されることになり、そ
の結果電動機からは、踏力に応じた正規の回転力が補助
されないという事態を招くことになる。
The conversion means for converting the pedal depression force into a mechanical change amount by a difference in rotation force between the crankshaft and the hollow shaft includes a crankshaft rotation force generated by the pedal depression force and a hollow force. It is desirable that the difference between the rotational force of the shaft and the shaft can be accurately converted into a mechanical change amount, and that an error due to aging due to wear or the like does not occur. The conversion means composed of the driven plate and the eccentric plate wears during use for a long period of time, and as a result, the torque detector outputs a value different from the normal output value corresponding to the initially set pedaling force. Is output, and as a result, a situation occurs in which the motor does not assist the normal rotational force according to the pedaling force. In addition, since the outer shape of the eccentric plate must be increased, it is necessary to increase the flatness, which is not preferable in terms of productivity. The displacement amount periodically changes with the rotation of the displacement plate, and the operating body of the torque detector operates due to the different displacement amount. The normal output value according to the pedaling force is different from the normal output value, and as a result, a situation occurs in which the motor does not support the normal rotational force according to the pedaling force. Become.

【0017】[0017]

【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、前輪およ
び後輪が設けられた車体と、筐体、この筐体に配設され
た電動機、複数の歯車からなり前記電動機の回転力を伝
達する減速機構、前記減速機構の最終段の歯車と噛合す
る第一の駆動歯車、前記車体に設けたハンガラグに回転
自在に設けられ一端を前記第一の駆動歯車に取り付けら
れ他端にスプロケットが設けられる中空軸、この中空軸
を貫通し両端にペダルを有するクランクが取り付けられ
るとともに一方向性クラッチを介して第二の駆動歯車が
設けられたクランク軸からなる電動補助動力装置と、回
動軸を有し前記第一の駆動歯車と噛合する第一の従動歯
車、この第一の従動歯車の回動軸と同一の軸心を有する
回動軸を有し前記第二の駆動歯車と噛合する第二の従動
歯車、ペダルの踏力に応じて生じる前記第二の従動歯車
と第一の従動歯車との回転方向の相対移動に応じて前記
第一の従動歯車と第二の従動歯車とを軸方向に相対的に
接離させる接離手段とからなりペダルの踏力を機械的な
変化量に変換する変換手段と、先端を前記第一の従動歯
車または第二の従動歯車のうち軸方向に移動するいずれ
か一方の回動軸の先端に当接してこの回動軸の移動に追
従して移動する作動体、この作動体の移動量に応じた出
力値を出力する検出部とからなりペダルの踏力を検出す
る踏力検出手段とを備えた電動補助動力装置付自転車と
したものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and a first aspect of the present invention provides a vehicle having a front wheel and a rear wheel, a housing, and a housing. Motor, a speed reduction mechanism composed of a plurality of gears and transmitting the rotational force of the motor, a first drive gear meshing with the last stage gear of the speed reduction mechanism, one end rotatably provided on a hanger lug provided on the vehicle body A hollow shaft attached to the first drive gear and provided with a sprocket at the other end, a crank having a pedal at both ends passing through the hollow shaft and a second drive gear provided via a one-way clutch. An electric auxiliary power unit including a crankshaft, a first driven gear having a rotation axis and meshing with the first drive gear, and having the same axis as the rotation axis of the first driven gear. Having a rotation axis A second driven gear meshing with the second drive gear, the first driven gear and the second driven gear are moved in accordance with the relative movement in the rotational direction between the second driven gear and the first driven gear generated according to the pedaling force of the pedal. A converting means for converting the pedaling force of the pedal into a mechanical change amount, comprising a contacting / separating means for relatively moving the second driven gear in and out of the axial direction, and a tip driven by the first driven gear or the second driven gear. An operating body that contacts the tip of one of the rotating shafts that moves in the axial direction among the gears and moves following the movement of the rotating shaft, and outputs an output value corresponding to the amount of movement of the operating body. A bicycle with an electric auxiliary power unit is provided, which comprises a detecting portion and a pedaling force detecting means for detecting the pedaling force of the pedal.

【0018】このように請求項1記載の発明は、変換手
段を、中空軸およびクランク軸の軸心と平行な軸心とし
た回動軸を有し中空軸に設けた第一の駆動歯車と噛合す
る第一の従動歯車、この第一の従動歯車の回転軸と同一
の軸心を有する回動軸を有しクランク軸に設けた第二の
駆動歯車と噛合する第二の従動歯車、ペダルの踏力に応
じて生じる前記第二の従動歯車と第一の従動歯車との回
転方向の相対移動に応じて前記第一の従動歯車と第二の
従動歯車とを軸方向に相対的に接離させる接離手段とに
より構成し、この変換手段の前記第一の従動歯車または
第二の従動歯車のうち軸方向に移動するいずれか一方の
回動軸の先端と踏力検出手段の作動体の先端を当接させ
ることによりペダルの踏力を検出するようにしたことか
ら、作動体の先端に接触状態で回転する回動軸の先端は
周速が小さいものであることから、その摩耗を少なくす
ることができるとともに面振れはほとんど生じることは
なく、したがって長期に亘って正確な踏力の検出ができ
正規の回転力つまり動力の補助ができるという作用を有
するものである。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the first drive gear provided on the hollow shaft and having the rotating means having the rotation shaft having the hollow shaft and the axis parallel to the axis of the crankshaft is provided. A first driven gear that meshes, a second driven gear that has a rotation axis having the same axis as the rotation axis of the first driven gear and that meshes with a second drive gear provided on the crankshaft, The first driven gear and the second driven gear relatively approach and separate in the axial direction according to the relative movement of the second driven gear and the first driven gear in the rotational direction generated according to the treading force of the second driven gear. The tip of one of the first driven gear or the second driven gear of the converting means, the tip of one of the rotating shafts moving in the axial direction, and the tip of the operating body of the treading force detecting means. Abuts on the tip of the operating body because the pedaling force is detected. The tip of the rotating shaft that rotates in the contact state has a low peripheral speed, so that its wear can be reduced and surface run-out hardly occurs. Therefore, accurate detection of treading force over a long period of time is possible. This has the effect that the normal rotational force, that is, the power can be assisted.

【0019】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の発明において、作動体の先端面を平坦面とするとと
もに、この平坦面に当接する前記第一の従動歯車または
第二の従動歯車の回動軸の先端を凸球面に形成した電動
補助動力装置付自転車としたものである。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the distal end surface of the operating body is flat, and the first driven gear or the second driven gear is in contact with the flat surface. This is a bicycle with an electric auxiliary power device in which the tip of the rotating shaft of the gear is formed as a convex spherical surface.

【0020】このように請求項2記載の発明は、上記請
求項1記載の発明において、作動体の先端面を平坦面と
するとともに、この平坦面に当接する前記第一の従動歯
車または第二の従動歯車の回動軸の先端を凸球面に形成
することとしたことから、回転する回動軸の先端は確実
に作動体の先端面を平坦面に対して略点接触状態で回転
することから、さらにその摩耗を少なくすることができ
るとともに面振れを確実に防止でき、したがってさらに
長期に亘って正確な踏力の検出ができ正規の回転力つま
り動力の補助ができるという作用を有するものである。
According to the second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the distal end surface of the operating body is made flat, and the first driven gear or the second driven gear or the second driven gear which comes into contact with this flat surface is used. Since the tip of the rotating shaft of the driven gear is formed as a convex spherical surface, the tip of the rotating rotating shaft surely rotates the tip surface of the operating body in a substantially point contact state with the flat surface. Therefore, the wear can be further reduced, and the run-out can be reliably prevented. Therefore, the pedaling force can be accurately detected over a long period of time, and the normal rotation force, that is, the power can be assisted. .

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】つぎに、こ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、
電動補助動力装置付自転車(以下単に自転車という)A
は、車体Bとこの車体Bに取り付けられた電動補助動力
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1
4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中空軸70およびこの中
空軸70を貫通したクランク軸80が設けられ、このク
ランク軸80の両端部にはそれぞれペダル81aと82
a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15a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。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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in the figure,
Bicycle with electric auxiliary power unit (hereinafter simply referred to as bicycle) A
Is composed of a vehicle body B and an electric auxiliary power device (hereinafter simply referred to as a power device) C attached to the vehicle body B. The vehicle body B is a general bicycle, that is, a general-purpose bicycle that is generally commercially available.
A vertical pipe 2 and a lower pipe 3 having one end fixed to
A frame 6 comprising an upper pipe 5 having one end fixed to a head pipe 4 fixed to the other end of the lower pipe 3 and the other end fixed to a lower portion of the upright pipe 2; A chain stay 7 having a fixed side, a front fork 8 attached to the head pipe 4, a handle 9 attached to an upper end of the front fork 8, a front wheel 10 attached to a lower end of the front fork 8, Pipe 2
Back fork 11, one end of which is fixed to the upper part of the vehicle, and the other end of which is fixed to the other end of the chain stay 7 via a rear pawl (not shown), a rear wheel 12 attached to the other end of the chain stay 7 A saddle 13 attached above the standing pipe 2 and a loading table 1 provided above the rear wheel 12
4 and so on. The front wheel 10 and a part of the rear wheel 12 are covered by covers 10a and 12a, respectively. As shown in FIG. 2, the hanger lug 1 is provided with a hollow shaft 70 to be described later and a crankshaft 80 penetrating the hollow shaft 70 so as to be freely rotatable. 82
The left crank 81 and the right crank 82 provided with “a” are attached. A battery case 15a is attached to the receiving table 14, and a battery 15 is housed in the battery case 15a so as to be insertable and removable. 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. In addition, 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.

【0022】つぎに、前記動力装置Cの構成について説
明する。
Next, the structure of the power unit C will be described.

【0023】この動力装置Cは図2および図3に示すよ
うに動力装置Cは、筐体としてのケース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の回転力を伝達する減速機構50、この減速機構5
0の最終段の歯車と噛合する第一の駆動歯車56、一端
側を前記第一の駆動歯車56に取り付けられる中空軸7
0、この中空軸70を貫通して設けらたクランク軸8
0、このクランク軸80の一端側に取り付けられる第二
の駆動歯車90等から構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the power unit C is a motor 40 mounted on a case 30 serving as a housing, and the rotational force of the motor 40 is disposed in the case 30. Mechanism 50 that transmits the
0, the first drive gear 56 meshing with the last stage gear, and a hollow shaft 7 having one end attached to the first drive gear 56.
0, crankshaft 8 provided through hollow shaft 70
0, a second drive gear 90 attached to one end of the crankshaft 80, and the like.

【0024】そして、前記ケース30は、ケース本体3
1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31c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32a、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
とは減速機構50等を収納した状態で複数の取付ねじ3
3によって一体的に結合されるようになっている。ま
た、前記ケース本体31には第二の軸受取付部31dの
側方に位置して後述する踏力検出手段としての回転力検
出器100を収納して取り付ける収納部35が設けら
れ、この収納部35は蓋ケース32側を開口部35aと
した有底凹状に形成されており、この収納部35の前記
開口部35aには軸受36が取り付けられている。ま
た、この軸受36はその軸心を、前記第二の軸受取付部
31dに後述するボールベアリング77を介して取り付
けられる中空軸70およびこの中空軸70の貫通孔71
に設けられるクランク軸80の軸心と平行にして前記軸
受部35aに取り付けられているものである。
Then, the case 30 is connected to the case main body 3.
1 and a case lid 32, and a case main body 31 is formed with a mounting portion 31a for mounting the electric motor 40, a first bearing mounting portion 31b, and a second bearing mounting portion 31d having a through hole 31c in the center. The case cover 32 has a bearing mounting portion 32a and a through hole 32b corresponding to the first bearing mounting portion 31b and the through hole 31c, respectively. Then, the case body 31 and the case lid 32
Means a plurality of mounting screws 3 with the speed reduction mechanism 50 and the like stored therein.
3 are integrally connected. The case main body 31 is provided with a storage portion 35 which is located on a side of the second bearing mounting portion 31d and stores and mounts a rotational force detector 100 as a treading force detecting means which will be described later. Is formed in a concave shape with a bottom having an opening 35 a on the side of the lid case 32, and a bearing 36 is attached to the opening 35 a of the storage portion 35. Further, the bearing 36 has a hollow shaft 70 whose axial center is mounted to the second bearing mounting portion 31d via a ball bearing 77 described later, and a through hole 71 of the hollow shaft 70.
And is attached to the bearing portion 35a in parallel with the axis of the crankshaft 80 provided at the bottom.

【0025】つぎに、前記減速機構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42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に取り付けられた最終段の歯車55
とから構成されており、この歯車55には前記第一の駆
動歯車56が噛合している。そして、前記傘歯車54と
歯車55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
31b、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の回転力すなわち回転力を自転車が正規に
走行するつまり前進方向に走行するように前記第一の駆
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81a、82aが取り付けられているクランク8
1、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 speed reduction mechanism 50 includes a large-diameter gear 51 that meshes with a gear 42 attached to the tip of an output shaft 41 of the electric motor 40, and a small-diameter gear provided coaxially with the gear 51. 52, a gear 53 composed of a large-diameter gear 53a rotatably attached to the fixed shaft 53c and meshing with the gear 52, and a bevel gear 53b integral with the gear 53a;
Bevel gear 54 meshing with bevel gear 53b;
Final stage gear 55 attached to the same shaft 54a as
The first drive gear 56 is meshed with the gear 55. Bearings 54c and 54d made of ball bearings are attached to both ends of a shaft 54a to which the bevel gear 54 and the gear 55 are attached, and these bearings 54c and 54d are connected to the case body 31.
And first bearing mounting portions 31b, 32a provided on the case lid 32, respectively. The gear 55 is attached to the shaft 54a via a one-way clutch 54b. The one-way clutch 54b rotates the gear 55 so as to transmit the rotational force of the electric motor 40, that is, the rotational force, to the first drive gear 56 so that the bicycle normally travels, that is, travels in the forward direction. , Functioning to spin in the opposite direction. In other words, the one-way clutch 54b is connected to the crank 8 to which the pedals 81a and 82a are attached during manual driving, which will be described later.
When the wheels 1 and 82 rotate in the running direction, they function so as to idle.

【0026】そして、前記第一の駆動歯車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
軸方向に沿った凹凸条56cが形成されている。また、
第一の駆動歯車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 first drive gear 56, and an uneven groove 56c is formed in the shaft hole 56a along the axial direction. Also,
On the side surface of the first drive gear 56 on the case lid 32 side,
As shown in FIG. 3, an L-shape that regulates one end side of a plurality of drive springs 60 (three are provided in the embodiment, and only two are illustrated in FIG. 3), which are arranged concentrically with the shaft hole 56 a, described later. A regulating member 58 is formed.

【0027】つぎに、前記第一の駆動歯車56に形成さ
れた軸孔56aに嵌合して取り付けられ、減速機構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56c、72の係合によって周方向に回り止
めされて第一の駆動歯車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7
0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77の内輪に圧入して取り付けられ
ており、この中空軸70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3
1に取り付けられるようになっている。
Next, the first drive gear 56 is fitted and attached to a shaft hole 56a formed in the first drive gear 56, and the speed reduction mechanism 50 is mounted.
The hollow shaft 70 that transmits the power of the electric motor 40 transmitted through the sprocket 18 to the sprocket 18 will be described. The hollow shaft 70 has a through hole 71 inside, and a concave / convex ridge 72 for engaging with the concave / convex ridge 56c formed in the shaft hole 56a is formed on one end side. By the engagement of the ridges 56c, 72, it is prevented from rotating in the circumferential direction and rotates integrally with the first drive gear 56. Also, an uneven strip 73 is formed on the outer periphery of the other end, and the uneven strip 73 is formed on the mounting member 18a to which the sprocket 18 is mounted.
It is formed so as to match. Also, this hollow shaft 7
Reference numeral 0 denotes a portion of the ball bearing 77, which is formed by press-fitting the vicinity of the protrusion 72 formed on the one end side into the inner race of the ball bearing 77. The hollow shaft 70 passes through a through hole 31c provided in the case body 31. The outer ring of the ball bearing 77 is press-fitted into the second bearing mounting portion 31d provided on the case main body 31, so that the case main body 3
1 can be attached.

【0028】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, a description will be given of a crankshaft 80 which is mounted so as to penetrate through the through hole 71 of the hollow shaft 70. At one end of the crankshaft 80, a mounting portion 83 including a fitting portion 83a having an outer periphery formed in a prismatic shape and a screw portion 83b protruding from the fitting portion 83a is provided. Attachment portions 84 each having 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.

【0029】また、前記クランク軸80には、前記中空
軸70に取り付けられた第一の駆動歯車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、その外
周に前記第一の駆動歯車56と同数の歯を有する第二の
駆動歯車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、82aが取り付けられたクランク81、8
2を介して走行方向に回転する場合は前記第二の駆動歯
車90を回転させ、これとは逆方向にクランク軸80が
回転したときは空転させるように機能するものである。
また、前記第二の駆動歯車90には前記第一の駆動歯車
56の側面との間に空間を形成するように環状凹部91
が形成されている。そして、この環状凹部91の第一の
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 one-way clutch 85 is attached to the crankshaft 80 at a position close to the first drive gear 56 attached to the hollow shaft 70. A second drive gear 90 having the same number of teeth as the first drive gear 56 is mounted on the outer periphery of the shaft 80. The one-way clutch 85 is connected to the cranks 81, 8 to which the pedals 81a, 82a are attached when the crankshaft 80 is driven manually.
When the crankshaft 80 rotates in the running direction via the second drive gear 90, the second drive gear 90 rotates, and when the crankshaft 80 rotates in the opposite direction, the second drive gear 90 rotates.
An annular recess 91 is formed in the second drive gear 90 so as to form a space between the second drive gear 90 and the side surface of the first drive gear 56.
Are formed. On the surface of the annular concave portion 91 on the first drive gear 56 side, as shown in FIG. 3, a compression portion 92 is formed which abuts on the other end side of the drive spring 60 and compresses. The drive spring 60 is housed between the L-shaped regulating member 58 and the compression section 92.

【0030】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を介して第二の駆動歯車90に加えら
れる踏力に基づく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1
2に大きな負荷が加わりこれに抗して踏み込むペダル8
1a、82aによる回転力つまり踏力がクランク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、一方向性クラッチ85を介してクランク軸80と共
に回転する第二の駆動歯車90が駆動スプリング60を
徐々に圧縮して第一の駆動歯車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とともに回転する第二の
駆動歯車90の回転力が所定値を超えると第一の駆動歯
車56と相対移動が生じる大きさに設定されているもの
であり、このことによって、第二の駆動歯車90は第一
の駆動歯車56と相対移動しつつ同期して回転するよう
になっている。また、第二の駆動歯車90に加わる回転
力が除かれると第二の駆動歯車90は駆動スプリング6
0の付勢力によって初期状態に戻される。
The magnitude of the urging force of the drive spring 60 is determined by the rotational force based on the pedaling force applied to the second drive gear 90 via the crankshaft 80 and the one-way clutch 85 during manual driving. When the value exceeds a predetermined value, the size is set to start compression. That is, during traveling, the rear wheels 1
Pedal 8 to which a large load is applied and which is depressed against this
The rotation force, ie, the pedaling force, due to 1a, 82a is the crank 81,
The second drive gear 90, which rotates with the crankshaft 80 via the one-way clutch 85, gradually compresses the drive spring 60 by being applied to the crankshaft 80 via It is set to a size that rotates and moves relatively earlier.
In other words, during manual driving, when the rotational force of the second drive gear 90 that rotates together with the one-way clutch 85 with the rotation of the crankshaft 80 exceeds a predetermined value, the second drive gear 90 moves relative to the first drive gear 56. Is generated so that the second drive gear 90 rotates synchronously while relatively moving with the first drive gear 56. When the rotational force applied to the second drive gear 90 is removed, the second drive gear 90 is driven by the drive spring 6.
The state is returned to the initial state by the urging force of 0.

【0031】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、第二の駆動歯車90
はほとんど圧縮されない状態に維持つまり相対移動が生
じない状態で駆動スプリング60を介して第一の駆動歯
車56と同期して回転することになる。
Therefore, if the rotational force applied to the crankshaft 80 does not exceed a predetermined value, the second drive gear 90
Is rotated in synchronization with the first drive gear 56 via the drive spring 60 in a state where it is hardly compressed, that is, in a state where no relative movement occurs.

【0032】つぎに、前記ペダル81a、82aの踏力
を機械的な変化量に変換する変換手段200について説
明する。
Next, the converting means 200 for converting the pedaling force of the pedals 81a and 82a into a mechanical change will be described.

【0033】この変換手段200は、前記第一の駆動歯
車56に噛合する第一の従動歯車210、前記第二の駆
動歯車90と噛合する第二の従動歯車220、踏力の大
きさに応じ前記第二の従動歯車220が第一の従動歯車
210に対して先行しあるいは復帰することによって相
対的に移動するにつれて第一の従動歯車210と第二の
従動歯車220とを接近・離反させる接離手段から構成
されている。つぎに、前記各構成要素について説明す
る。
The conversion means 200 comprises a first driven gear 210 meshed with the first drive gear 56, a second driven gear 220 meshed with the second drive gear 90, As the second driven gear 220 moves relatively by leading or returning to the first driven gear 210, the first driven gear 210 and the second driven gear 220 move closer to and away from each other. Means. Next, the respective components will be described.

【0034】まず、第一の従動歯車210は、歯車部2
11とこの歯車部211の中心に設けられた回動軸21
2からなり、この回動軸212を前記ケース本体31に
取り付けた軸受36に軸方向に摺動しつつ回転可能に軸
支され取り付けられている。また、前記回動軸212に
はこの回動軸212の軸方向に沿ったガイド孔213が
設けられており、また、前記歯車部211の蓋ケース3
2側の面にはガイド孔213の軸心を中心として同心状
に配置された複数(実施例では3個設けてあり、図2で
は1個のみ図示)の突起部215が形成されており、こ
の突起部215には図4に示すように後に詳述する第二
の駆動歯車90が走行時に回転する方向に回転した際に
この第二の駆動軸90に噛合して第二の従動歯車210
が図4の矢印の方向に回転する方向に沿って同図に示す
ように左側下方に向かって次第に下降する傾斜面215
aが形成されている。また、この回動軸212の先端は
凸球面213aに形成されるとともに、この凸球面21
3aは後述する回転力検出器100の作動体140の先
端面に当接し、この作動体140を突出方向に付勢して
いるコイルスプリング150によって図2においてケー
ス蓋32側に向けて付勢されている。
First, the first driven gear 210 is
11 and a rotating shaft 21 provided at the center of the gear portion 211
The rotating shaft 212 is rotatably supported while being axially slidably mounted on a bearing 36 mounted on the case body 31. The rotating shaft 212 is provided with a guide hole 213 along the axial direction of the rotating shaft 212.
A plurality of projections 215 (three provided in the embodiment, only one shown in FIG. 2) are formed concentrically around the axis of the guide hole 213 on the second surface. As shown in FIG. 4, the second drive gear 90 meshes with the second drive shaft 90 when the second drive gear 90, which will be described in detail later, rotates in the direction of rotation during traveling, as shown in FIG.
The inclined surface 215 gradually descends toward the lower left side as shown in FIG. 4 along the direction of rotation in the direction of the arrow in FIG.
a is formed. The tip of the rotating shaft 212 is formed on the convex spherical surface 213a, and the convex spherical surface 213a is formed.
Reference numeral 3a abuts against a distal end surface of an operating member 140 of the rotational force detector 100 described later, and is urged toward the case lid 32 in FIG. 2 by a coil spring 150 which urges the operating member 140 in a protruding direction. ing.

【0035】つぎに、第二の従動歯車220は、第一の
従動歯車210と同数の歯が形成された歯車部221と
この歯車部221の中心に突設した回動軸222からな
り、この回動軸222は前記回動軸212に形成したガ
イド孔213に軸方向に沿ってスライド可能にかつ回動
可能に嵌合して取り付けられている。また、前記歯車部
221の前記第一の従動歯車210の歯車部211と対
向する面には、前記第一の従動歯車210に形成した前
記突起部215と対応するとともに突起部215に形成
した傾斜面215aに摺接する傾斜面225aを有する
突起部225が3個形成されている。
Next, the second driven gear 220 is composed of a gear part 221 having the same number of teeth as the first driven gear 210, and a rotating shaft 222 protruding from the center of the gear part 221. The rotation shaft 222 is fitted in a guide hole 213 formed in the rotation shaft 212 so as to be slidable and rotatable along the axial direction. In addition, a surface of the gear portion 221 facing the gear portion 211 of the first driven gear 210 has a slope corresponding to the projection 215 formed on the first driven gear 210 and formed on the projection 215. Three protrusions 225 having an inclined surface 225a that is in sliding contact with the surface 215a are formed.

【0036】なお、この傾斜面225aを有する突起部
225、前記傾斜面215aが形成されている突起部2
15、前記駆動スプリング60および前記第一の従動歯
車210の回転軸212を後述する作動体140を介し
て付勢するコイルスプリング150とで接離手段を構成
しているものである。
The projection 225 having the inclined surface 225a and the projection 2 having the inclined surface 215a are formed.
15, the drive spring 60 and the coil spring 150 that urges the rotating shaft 212 of the first driven gear 210 via an operating body 140, which will be described later, constitute contact / separation means.

【0037】また、前記第二の従動歯車220のケース
蓋32側には軸226が設けられこの軸226をケース
蓋32に取り付けられた軸受227に回転可能かつケー
ス蓋32側への移動を規制されて軸支されている。ま
た、この第二の従動歯車220に設けた突起部225の
傾斜面225aは、前記コイルスプリング150によっ
て第二の従動歯車220側に向けて付勢されている第一
の従動歯車210に設けた突起部215の傾斜面215
aと傾斜面同志で当接しており、このことにより第一の
従動歯車210と第二の従動歯車220とが静止状態つ
まり駆動スプリング60が圧縮されることなく両者間に
相対移動が生じていない状態では第一の従動歯車210
と第二の従動歯車220とは互いに傾斜面215aと2
25aの中間位置で当接するようになっている。
A shaft 226 is provided on the case lid 32 side of the second driven gear 220. The shaft 226 is rotatable by a bearing 227 mounted on the case lid 32 and restricts movement to the case lid 32 side. Being pivoted. The inclined surface 225a of the projection 225 provided on the second driven gear 220 is provided on the first driven gear 210 which is urged toward the second driven gear 220 by the coil spring 150. Inclined surface 215 of projection 215
and the first driven gear 210 and the second driven gear 220 are stationary, that is, there is no relative movement between the first driven gear 210 and the second driven gear 220 without the drive spring 60 being compressed. In the state, the first driven gear 210
And the second driven gear 220 are mutually inclined surfaces 215a and 215
The contact is made at an intermediate position of 25a.

【0038】そして、ペダル81a、82aの踏力が大
きくなると駆動スプリング60が圧縮され前記クランク
軸80に一方向性クラッチ85を介して設けられた第二
の駆動歯車90と中空軸70に設けた第一の駆動歯車5
6とに相対移動が生じ、第一の駆動歯車56に噛合して
いる第一の従動歯車210に対して第二の駆動歯車90
と噛合している第二の従動歯車220との間に相対移動
が生じることになる。つまり第二の従動歯車220は第
一の従動歯車210に対して先行して回転することにな
り、この相対移動が生じると第二の従動歯車220に設
けた突起部225の傾斜面225aは第一の従動歯車2
10に設けた突起部215の傾斜面215aに先行する
こととなり、この結果コイルスプリング150によって
第二の従動歯車220側に付勢されている第一の従動歯
車210は、図4に二点鎖線で示すように前記踏力に応
じた移動量であるLだけ第二の従動歯車220側に近接
する方向に移動することになる。この移動に伴って第一
の従動歯車210の回動軸212は軸受36内を回動し
つつ第二の従動歯車220側に移動し、この移動に伴っ
て回動軸212の前記軸受36からの突出量が減少す
る。また、逆にペダル81a、82aの踏力が減少した
ときは駆動スプリング60の復元により上記とは逆に第
二の駆動歯車90は初期つまり位相差がない状態に戻さ
れ、第一の従動歯車210は第二の従動歯車220から
離反し、回動軸212の軸受36からの突出量は増大す
る。
When the pedaling force of the pedals 81a and 82a increases, the drive spring 60 is compressed, and the second drive gear 90 provided on the crankshaft 80 via the one-way clutch 85 and the second drive gear 90 provided on the hollow shaft 70. One drive gear 5
6 and the second driven gear 90 with respect to the first driven gear 210 meshing with the first driving gear 56.
And the second driven gear 220 meshed with the second driven gear 220. That is, the second driven gear 220 rotates ahead of the first driven gear 210, and when this relative movement occurs, the inclined surface 225a of the projection 225 provided on the second driven gear 220 One driven gear 2
10, the first driven gear 210 urged toward the second driven gear 220 by the coil spring 150 is indicated by a two-dot chain line in FIG. As shown by, the movement is made in the direction approaching the second driven gear 220 side by the amount of movement L corresponding to the pedaling force. With this movement, the rotating shaft 212 of the first driven gear 210 moves toward the second driven gear 220 while rotating inside the bearing 36, and moves along with the movement from the bearing 36 of the rotating shaft 212. Is reduced. Conversely, when the pedaling force of the pedals 81a, 82a decreases, the second drive gear 90 is returned to the initial state, that is, a state without a phase difference by the restoration of the drive spring 60, and the first driven gear 210 Moves away from the second driven gear 220, and the amount of protrusion of the rotating shaft 212 from the bearing 36 increases.

【0039】上述のように構成された変換手段200の
自転車の走行中における動作つまりペダル81a、82
aの踏力が機械的な変化量に変換される動作について説
明すると、まず、自転車の走行中に、平地等において等
加速状態で走行がされているときは、ペダル81a、8
2aの踏力は極めて小さいため、前記クランク軸80に
加わる回転力が所定値を超えることはなく、第二の駆動
歯車90はほとんど圧縮されない状態に維持それている
駆動スプリング60を介して第一の駆動歯車56と同期
して回転している、この状態から例えば登り坂への走行
あるいは加速する走行になり、ペダル81a、82aを
強く踏み込むことペダル81a、82aに加わる踏力が
大きくなり、この大きな踏力によって回転するクランク
軸80の回転力と後輪12から負荷を受けつつ回転して
いる中空軸70の回転力とに差が生じ、この差の大きさ
に応じて駆動スプリング60が圧縮され第二の駆動歯車
90は第一の駆動歯車56に対して相対移動つまり先行
することから位相差が生じ、そして、この位相差が生じ
るとこの位相差に正比例した位相差が第二の従動歯車2
20と第一の従動歯車210との間に生じ、この第二の
従動歯車220と第一の従動歯車210との位相差に応
じて第一の従動歯車210は第二の従動歯車220に対
して軸方向に接近するように移動することになる。すな
わち前記ペダル81a、82aの踏力の大きさは、第一
の従動軸210の軸方向への移動とともに移動する回動
軸212の軸方向への移動量つまり機械的な変化量に変
換されることになる。
The operation of the converting means 200 constructed as described above while the bicycle is running, that is, the pedals 81a, 82
A description will be given of an operation in which the pedaling force a is converted into a mechanical change amount. First, during running of the bicycle, when the bicycle is running in a uniform acceleration state on a flat ground or the like, the pedals 81a, 8
Since the pedaling force 2a is extremely small, the rotational force applied to the crankshaft 80 does not exceed a predetermined value, and the second drive gear 90 is driven through the first drive spring 60 through the drive spring 60 which is maintained in a state where it is hardly compressed. From this state, the vehicle is running in synchronization with the drive gear 56, for example, running on an uphill or running with acceleration. When the pedals 81a, 82a are strongly depressed, the pedaling force applied to the pedals 81a, 82a increases, and this large pedaling force is applied. As a result, a difference is generated between the rotating force of the rotating crankshaft 80 and the rotating force of the hollow shaft 70 rotating while receiving a load from the rear wheel 12. Drive gear 90 has a phase difference due to relative movement with respect to the first drive gear 56, that is, the preceding drive gear 56, and when this phase difference occurs, the phase difference Proportional phase difference second driven gear 2
20 and the first driven gear 210, and the first driven gear 210 moves with respect to the second driven gear 220 in accordance with the phase difference between the second driven gear 220 and the first driven gear 210. And move closer to each other in the axial direction. That is, the magnitude of the pedaling force of the pedals 81a and 82a is converted into an axial movement amount of the rotating shaft 212 that moves with the axial movement of the first driven shaft 210, that is, a mechanical change amount. become.

【0040】なお、登り坂の走行から平坦面の走行つま
りペダル81a、82aに踏力が加えられなくなると、
前記駆動スプリング60の復元力により初期状態に復帰
し、第二の駆動歯車90と第一の駆動歯車56および第
二の従動歯車220と第一の従動歯車210との相対移
動はなくなり、第一の従動歯車210の突起部215の
傾斜面215aは第二の従動歯車220の突起部225
の傾斜面225aに沿って移動し第一の駆動歯車210
は第二の従動歯車220と離反した初期の状態に保持さ
れつつ回転する。
When traveling on a flat surface from traveling on an uphill, that is, when the pedaling force is no longer applied to the pedals 81a and 82a,
The drive spring 60 returns to the initial state by the restoring force, and the relative movement between the second drive gear 90 and the first drive gear 56 and between the second driven gear 220 and the first driven gear 210 disappears. The inclined surface 215 a of the projection 215 of the driven gear 210 is the projection 225 of the second driven gear 220.
The first drive gear 210 moves along the inclined surface 225a of
Rotates while being kept in an initial state separated from the second driven gear 220.

【0041】つぎに、前記第一の従動歯車210の回動
軸212の軸方向への移動に応じて前記クランク軸80
の回転力つまりペダル81a、82aの踏力を検出する
回転力検出器100を図5、図6に基づいて説明する。
図5に示すように回転力検出器100は、下部ケース1
10とこの下部ケース110に取り付けられる上部ケー
ス120とからなるケース本体101、このケース本体
101内に配設される検出部としての歪みゲージ13
0、前記第一の従動歯車210の回動軸212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
作用力を歪みゲージ130に伝達するとともに作動体1
40を介して前記回動軸212を押圧して第一の従動歯
車210を第二の従動歯車220に向けて付勢するコイ
ルスプリング150等から構成されている。
Next, in response to the axial movement of the rotation shaft 212 of the first driven gear 210, the crankshaft 80
The rotational force detector 100 for detecting the rotational force of the pedals 81a and 82a will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 5, the rotational force detector 100 is
10 and an upper case 120 attached to the lower case 110, and a strain gauge 13 as a detection unit disposed in the case main body 101.
0, an operating body 140 that receives the operating force of the rotating shaft 212 of the first driven gear 210 and an operating body that transmits the operating force received by the operating body 140 to the strain gauge 130 and
A coil spring 150 and the like press the rotation shaft 212 via 40 to urge the first driven gear 210 toward the second driven gear 220.

【0042】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 concave board mounting portion 112a for mounting a printed wiring board 112 surrounded by an outer peripheral wall 111 provided on the outer peripheral portion. Has a plurality of mounting 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.

【0043】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 is mounted on the 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 to protrude 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 27.

【0044】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。
A fitting hole 128 is formed in the flange 123 so as to fit into the positioning part 114 provided on the outer peripheral wall 111 of the lower case 110.

【0045】つぎに、前記歪みゲージ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踏力の大
きさに応じた電気的出力はリード線133aおよび13
3b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 strain gauge 130 is formed by attaching four resistors R1 to R4 made of a thin film to the surface of a strain generating body 131 made of, for example, aluminum or the like with an insulating film interposed therebetween or by using a so-called semiconductor technique. At the same time, these four resistors R1 to R4 are connected by printed wiring 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.
The connection point between the resistors R1 and R4 and the connection point between the resistors R2 and R3 form an output end, and the output from the output end, that is, the magnitude of the pedaling force The electrical output corresponding to the current is supplied to the leads 133a and 133a.
3b, and is sent to the amplifier 136.
The amplified output from is sent to the control means 16,
The control means 16 controls the electric motor 40 according to this output.

【0046】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 strain body 131
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.

【0047】また、前記作動体140の先端は平坦面1
41に形成され、この平坦面141の中心部は前記第一
の従動歯車210の回動軸212の先端部つまり凸球面
213aの先端が前記コイルスプリング150の付勢力
によって圧接状態で当接している。そして、前記第一の
従動歯車210とともに回動軸212は回転するもの
の、この回動軸212は前記平坦面141の中心部と凸
球面に形成された先端によって当接していることから平
坦面141上において略点接触状態で回転するものであ
り摩擦に起因しての磨耗は極めて少ないものである。ま
た、回転する回動軸212の先端部を凸球面としたこと
から、回動軸212の軸心と前記平坦面141の中心つ
まり作動体140の軸心とが一致しないとしても、回動
軸212は常に略点接触状態で回転するものであり摩擦
に起因しての磨耗は作動体140の軸心と一致するか否
かに関係なく極めて少なくできるものである。
The tip of the operating body 140 has a flat surface 1
41, the center of the flat surface 141 is in contact with the leading end of the rotating shaft 212 of the first driven gear 210, that is, the leading end of the convex spherical surface 213a, in a press-contact state by the urging force of the coil spring 150. . Although the rotation shaft 212 rotates together with the first driven gear 210, the rotation shaft 212 is in contact with the center of the flat surface 141 by the tip formed on the convex spherical surface, so that the flat surface 141 is rotated. Above, it rotates in a substantially point contact state, and wear due to friction is extremely small. Further, since the tip of the rotating shaft 212 is formed as a convex spherical surface, even if the axis of the rotating shaft 212 does not coincide with the center of the flat surface 141, that is, the axis of the operating body 140, the rotating shaft is Numeral 212 always rotates in a substantially point contact state, so that wear due to friction can be extremely reduced irrespective of whether it coincides with the axis of the operating body 140 or not.

【0048】また、作動体140の先端部には前記コイ
ルスプリング150の端部を受ける段部145が形成さ
れ、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と
ともに前記作動体140、前記回動軸212を介して第
一の従動歯車210を第二の従動歯車220側に付勢す
る状態に圧縮されて配設される。
A step 145 for receiving the end of the coil spring 150 is formed at the tip of the operating body 140. The step 145 and the annular flange 134a of the pin 134 are formed.
In the meantime, a state in which the coil spring 150 is compressed by a predetermined amount, that is, a predetermined bending force is applied to the strain body 131, and the first driven gear 210 is moved through the operating body 140 and the rotation shaft 212 to the second position. The second driven gear 220 is compressed and disposed so as to be urged toward the second driven gear 220 side.

【0049】そして、このように構成された回転力検出
器100は貫通孔113を介して図示しない取付ねじに
よって、前記ケース本体31に設け収納部35内に取り
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、前記回転力検出器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1
2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1
40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回転力検出器1
00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。
The rotational force detector 100 thus configured is mounted on the case main body 31 and mounted in the storage section 35 through mounting holes (not shown) through the through holes 113. When the power unit C is mounted on the vehicle body B, the operating body 140 of the rotational force detector 100
Are supported in the guide hole 126 in the horizontal direction. Since the operating body 140 is supported in the horizontal direction in this way, the front wheel 10 or the rear wheel 1
2 falls, and the vehicle body receives sudden vertical vibrations, that is, shocking vibrations.
The reference numeral 40 does not move in a direction in which a bending force is applied to the flexure element 131. Therefore, even if the vehicle body B receives shocking vibration, the turning force detector 1
00 does not malfunction, and the malfunction of the power plant C can be prevented from occurring due to the malfunction.

【0050】つぎに、前記回転力検出器100の動作に
ついて説明する。この回転力検出器100は従来周知の
歪みゲージを用いた回転力検出器と同一の原理で動作す
るものである。すなわち、ペダル81a、82aの踏力
が前記変換手段200によってつまり第一の従動歯車2
10の回動軸212の軸方向の移動量に変換され、この
移動する回動軸212によって作動体140を動作つま
り軸方向に作動体140を移動させて起歪体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R
1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。
Next, the operation of the rotational force detector 100 will be described. The rotational force detector 100 operates on the same principle as a rotational force detector using a conventionally known strain gauge. That is, the pedaling force of the pedals 81a and 82a is changed by the conversion means 200, that is, the first driven gear 2
The moving amount of the rotating shaft 212 is converted into the amount of movement in the axial direction, and the operating body 140 is operated by the moving rotating shaft 212, that is, the operating body 140 is moved in the axial direction, and the bending force is transmitted to the flexure element 131. By applying or releasing, the resistor R
By changing the resistance values of 1 to R4, an electric output from the bridge W is taken out according to the change of the resistance value.

【0051】なお、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81a、82aの踏み込み力が所定値を超えない状
態、すなわち第一の駆動歯車56と第二の駆動歯車90
に相対移動が生じていない状態つまり、第一の従動歯車
210と第二の従動歯車220に相対移動が生じていな
い状態では、第一の従動歯車210は第二の従動歯車2
20側に移動することなく初期状態に位置しこの状態で
は回動軸212、作動体140およびコイルスプリング
150を介して起歪体131には最大曲げ力が加えら
れ、このときブリッジ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
み力つまり踏力が所定値を超えると第一の駆動歯車56
と第二の駆動歯車90に相対移動が生じ、このことによ
って第一の従動歯車210と第二の従動歯車220に相
対移動が生じ、第一の従動歯車210は第二の従動歯車
220に接近しこれとともに回動軸212が作動体14
0から遠ざかるように移動し、作動体140、コイルス
プリング150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13
1が復元し、その結果ブリッジWの抵抗体R1ないしR
4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 output from the bridge W when the maximum bending force is applied to the flexure element 131 is used as a reference value, and the bridge W changes by gradually decreasing from the maximum bending force. Is configured to control the electric motor 40 by the control means 16 in accordance with the electrical output output from the controller 40. Specifically, a state in which the depression force of the pedals 81a and 82a does not exceed a predetermined value during the manual driving, that is, the first driving gear 56 and the second driving gear 90
In the state where no relative movement has occurred, that is, in the state where no relative movement has occurred between the first driven gear 210 and the second driven gear 220, the first driven gear 210
In this state, the flexure 131 is subjected to the maximum bending force via the rotating shaft 212, the operating body 140 and the coil spring 150, and is output from the bridge W at this time. The electric output is set as a reference value, and the electric motor 40 is controlled by the control means 16 so that the electric motor 40 is stopped at the reference value. Further, as in the case of traveling on an uphill or the like, the depressing force of the pedals 81a and 82a increases, and when the depressing force, that is, the depressing force exceeds a predetermined value, the first drive gear 56
And the second driven gear 90 cause relative movement, which causes a relative movement between the first driven gear 210 and the second driven gear 220, and the first driven gear 210 approaches the second driven gear 220. At the same time, the rotating shaft 212 is
0, the bending force of the flexure element 131 applied via the actuating body 140 and the coil spring 150 decreases, and the flexure element 13
1 is restored, so that the resistors R1 to R
4, the electrical output corresponding to this change is output from the bridge W, and this output is amplified by the amplifier 136 and sent to the control means 16.

【0052】また、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1
31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。
The actuating body 140 does not directly press the strain-generating body 131 but presses it via the coil spring 150 which is an elastic body.
31 is not bent suddenly, that is, instantaneously, and is unlikely to cause metal fatigue. Therefore, it is possible to prevent breakage or the like caused by the metal fatigue. Also, it is possible to prevent the resistors R1 to R4 from peeling off from the strain element 131. Can be prevented.

【0053】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 will be described.
2 will be described.

【0054】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の踏力が大きくなっ
て所定値を超えると、前記第一の駆動歯車56に対して
第二の駆動歯車90が先行して回転して両者に相対移動
が生じ、その結果変換手段200の第一の従動歯車21
0に対して第二の従動歯車220が先行して回転し両者
に相対移動が生じ、第一の従動歯車210は第二の従動
歯車220に接近し回動軸212は作動体140から遠
ざかる方向移動する。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。
When the vehicle travels on an uphill or the like by manual driving, as described above, when the pedaling force of the pedals 81a and 82a increases and exceeds a predetermined value, the second driving gear 90 is moved relative to the first driving gear 56. The first driven gear 21 of the conversion means 200
0, the second driven gear 220 rotates in advance and the two move relative to each other, and the first driven gear 210 approaches the second driven gear 220 and the rotating shaft 212 moves away from the operating body 140. Moving. 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.

【0055】電動機40が回転すると、電動機40の回
転力は前記減速機構50、第一の駆動歯車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1
2に伝達されるものである。つまりペダル81a、82
aを踏み込むことによってクランク軸80に伝達される
人力による回転力に前記電動機40の回転力が付加つま
り補助されて自転車Aは走行するものである。
When the electric motor 40 rotates, the rotational force of the electric motor 40 is transmitted to the hollow shaft 70 via the speed reduction mechanism 50 and the first drive gear 56, and the sprocket 18 and the chain 19 attached to the hollow shaft 70. Through the rear wheel 1
2 is transmitted. That is, the pedals 81a, 82
By stepping on "a", the rotational force of the electric motor 40 is added to or assisted by the rotational force of the manual power transmitted to the crankshaft 80, and the bicycle A runs.

【0056】つぎに、前記動力装置Cの組み立て方につ
いて説明する。あらかじめ第二の駆動歯車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, how to assemble the power unit C will be described. A one-way clutch 85 to which the second drive gear 90 is attached in advance is prepared with the crankshaft 80 attached.

【0057】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に前記減速機構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回
転力検出器100を上述のように図示しない取付ねじに
よって収納部35に取り付ける。また、収納部35の開
口に軸受部35aに軸受36を取り付けた後に第一の従
動歯車210を取り付けるとともに、第二の従動歯車2
20をその回動軸222を第一の従動歯車210のガイ
ド孔213に挿入して配置し、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7
1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5
6に形成した規制部材58と第二の駆動歯車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は回転力検出器10
0、変換手段200を取り付けた状態にして組み立てら
れる。
The output shaft 41 is connected to the case body 31.
A motor 40 with a gear 42 is attached to
The gears 51 to 55 constituting the speed reduction mechanism 50 are disposed at predetermined positions on the case main body 31, and the rotational force detector 100 is attached to the storage section 35 by the mounting screws (not shown) as described above. After the bearing 36 is attached to the bearing portion 35a in the opening of the storage portion 35, the first driven gear 210 is attached, and the second driven gear 2
20 is disposed by inserting its rotating shaft 222 into the guide hole 213 of the first driven gear 210, and the hollow shaft 70 into which the ball bearing 77 is press-fitted in advance is connected to the ball bearing 77 by the second bearing mounting portion. 31 d and press-fit into the case body 31. Then, the concave and convex ridges 56c of the drive gear 56 are fitted into the concave and convex ridges 72 formed on the hollow shaft 70, and the crankshaft 80 is connected to the through holes 7 of the hollow shaft 70.
1 is inserted through the needle bearings 73a and 73b. At the time of this insertion, the drive spring 60 is
6 and a compression part 92 formed on the second drive gear 90. Then, the case cover 32 is inserted into the case body 31 in this state, the crankshaft 80 is inserted into the through hole 32b, and the case body 31 is attached to the case body 31 with the screw 33.
0, assembled with the conversion means 200 attached.

【0058】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
はつぎのようにしてなされる。まず、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1
61aおよび162bを装着した取付部材161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18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1
61、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81a、82
aが取り付けられた左クランク81および右クランク8
2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 power device C assembled as described above is mounted on the bicycle B, that is, a general bicycle, as follows. First, a bearing 1 made of a needle bearing is provided at both ends of the hanger lug 1 of the vehicle body B.
Attachment members 161 and 162 equipped with 61a and 162b are attached, respectively, and a hollow shaft 70 projecting from a side wall of the case body 31 of the assembled power unit C is supported by the bearings 161a and 162b. Then, the sprocket 18 is attached to the concave and convex strips 73 formed on the hollow shaft 70 via the attaching member 18a. 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). This allows
The power unit C includes a mounting member 1 mounted on the hanger lug 1.
A hollow shaft 70 supported by 61 and 162 and a case body 31 mounted on the chain stay 7 via the mounting plate.
Is attached to the vehicle body B with the attaching portion 31d. After the power unit C is mounted on the vehicle body B, the pedals 81a, 82 are attached to the mounting portions 83 and 84 of the crankshaft 80.
Left crank 81 and right crank 8 with a
By assembling 2, all the assembly is completed.

【0059】つぎに、上記のように構成された自転車A
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 bicycle A constructed as described above
Will be described. First, a drive switch (not shown) provided on the control box 16a is closed.

【0060】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のようにペダル
81a、82aに踏力がほとんど加わらない状態では、
上述したようにクランク軸80を介して第一の駆動歯車
56に加わる回転力は所定値を超えていないため、第一
の駆動歯車56と第二の駆動歯車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、第一の駆動歯車56と第二の駆動歯車90と
は相対移動が生じない状態で同期して回転し、第二の従
動歯車220も第一の従動歯車210に対して相対移動
を生じない状態で第一の従動歯車210と同期して回転
するため、回動軸212は軸方向に移動しないことか
ら、起歪体131には作動体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。つまり、この状態では電動機40からの
回転力つまり動力の補助はされず、ペダル81a、82
aを踏み込むことによりクランク81、82を介して付
与されるクランク軸80の回転力は第一の駆動歯車5
6、中空軸70、スプロケット18、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 the bicycle and drive. And
In the state where the pedaling force is hardly applied to the pedals 81a and 82a as in the case of traveling on a flat ground or a downhill,
As described above, since the rotational force applied to the first drive gear 56 via the crankshaft 80 does not exceed a predetermined value, it is disposed between the first drive gear 56 and the second drive gear 90. The driving spring 60 is not compressed, so that the first driving gear 56 and the second driving gear 90 rotate synchronously without any relative movement, and the second driven gear 220 also rotates Since the rotating shaft 212 does not move in the axial direction because the rotating shaft 212 does not move in the axial direction because the rotating shaft 212 does not move relative to the one driven gear 210 and does not move relative to the first driven gear 210, the operating body 140, drive spring 1
The maximum bending force is applied via 50,
Resistors R1 to R4 determined by the maximum bending stress
Is output from the bridge W, and the control means 16 controls the motor 40 to stop according to the output. That is, in this state, the rotational force, that is, the power from the electric motor 40 is not assisted, and the pedals 81a, 82
a, the rotational force of the crankshaft 80 applied via the cranks 81 and 82 is applied to the first drive gear 5.
6. The power is transmitted to the rear wheel 12 via the hollow shaft 70, the sprocket 18, and the chain 19, and the vehicle runs manually.

【0061】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、ペダル81a、82aの踏
力は大きくなり前記クランク軸80および第二の駆動歯
車90に加わる回転力が大きくなって所定値を超える。
一方、第一の駆動歯車56には、チェーン19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、ペダル81
a、82aが強く踏み込まれることにより第二の駆動歯
車90は、第一の駆動歯車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は圧縮され第
二の駆動歯車90は第一の駆動歯車56より先行し第一
の駆動歯車56と相対移動が生じ、この状態で第一の駆
動歯車56と同期して回転する。そして、第二の駆動歯
車90が第一の駆動歯車56に対して先行して相対移動
が生じると、第二の従動歯車220が第一の従動歯車2
10に先行して回転し両者間に相対移動が生じ、第一の
従動歯車210は第二の従動歯車220側に移動し接近
し、第一の従動歯車210の回動軸212は作動体14
0から遠ざかる方向に移動することから、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、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4
0が駆動するとこの回転力つまり動力は減速機構50、
第一の駆動歯車56を介して、中空軸70、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。
この電動機40からの回転力はペダル81a、82aの
踏み込みによってクランク軸80に伝達される回転力つ
まり人力による回転力に付加されるものである。つまり
人力による回転力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、登り坂等の大きな回転力を要する場合も、楽に走
行がなされるものである。
When traveling on an uphill, a large torque is required, and as a result, the pedals 81a, 82a
Is strongly depressed, the pedaling force of the pedals 81a and 82a increases, and the rotational force applied to the crankshaft 80 and the second drive gear 90 increases to exceed a predetermined value.
On the other hand, the load applied to the first drive gear 56 on the hollow shaft 70 that transmits the rotational force to the sprocket 18 that transmits to the rear wheel 12 via the chain 19 increases, so that the pedal 81
The second drive gear 90 rotates faster than the rotation of the first drive gear 56 due to the strong depression of the first and second drive gears 90a and 82a. And the first drive gear 56 moves relative to the first drive gear 56, and rotates in synchronization with the first drive gear 56 in this state. When the second drive gear 90 moves relative to the first drive gear 56 in advance, the second driven gear 220 moves to the first driven gear 2.
10, the first driven gear 210 moves toward and approaches the second driven gear 220 side, and the rotating shaft 212 of the first driven gear 210
Since it moves in the direction away from zero, the flexure element 131
Is reduced, and the flexure element 131 is restored, that is, deformed.
In addition, the resistance value of R4 changes, and an electrical output corresponding to the change is output from the bridge W, and the control means 16 controls and drives the electric motor 40 according to the output. Electric motor 4
When 0 is driven, this rotational force, that is, the power,
The power is transmitted to the rear wheel 12 via the hollow shaft 70, the sprocket 18, and the chain 19 via the first drive gear 56.
The rotational force from the electric motor 40 is added to the rotational force transmitted to the crankshaft 80 when the pedals 81a and 82a are depressed, that is, the rotational force due to human power. In other words, the power of the electric motor 40, that is, the power of the power device C is assisted when the rotational force due to human power exceeds a predetermined value. Therefore, even when a large rotational force such as an uphill is required, the vehicle can travel easily. is there.

【0062】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 while traveling manually, the power is not assisted by the electric motor 40, that is, the power unit C, the traveling is performed only by the human power, and the vehicle is driven uphill. When traveling, the electric motor 40
That is, since the power of the power plant C is assisted, the vehicle can easily travel on an uphill.

【0063】そして、上記の動力装置Cに設けられペダ
ル81a、82aの踏力を機械的な変化量に変換する前
記変換手段200は、第一の駆動歯車56に噛合し軸方
向に移動する第一の従動歯車210、この第一の従動歯
車210の回動軸212と同一の軸心を有し、この回動
軸212のガイド孔213に軸方向に移動しつつ回動可
能に嵌合する回動軸222を有し第二の駆動歯車90に
噛合する第二の従動歯車220、この第二の従動歯車2
20のペダルの踏力に応じて第一の従動歯車210に対
して生じる相対移動に応じて、前記第一の従動歯車21
0と第二の従動歯車220を接離させる接離手段によっ
て構成し、また、第二の従動歯車220に対して接離し
て軸方向に移動する第一の従動歯車210に設けた回動
軸212の先端を回転力検出器100の作動体140の
先端面に当接させる構成としたことから、作動体140
の先端面に当接つまり接触状態で回転する回動軸212
の先端は周速が小さいものであることから、その摩耗を
少なくすることができるとともに、点接触状態で当接す
ることから面振れはほとんど生じることはなく、したが
って長期に亘って正確な踏力の検出が検出ができ正規の
回転力つまり動力の補助ができるものである。
The conversion means 200 provided in the power unit C for converting the pedaling force of the pedals 81a and 82a into a mechanical change amount is provided by the first driving gear 56 which meshes with the first driving gear 56 and moves in the axial direction. The driven gear 210 has the same axis as the rotating shaft 212 of the first driven gear 210, and is rotatably fitted to the guide hole 213 of the rotating shaft 212 while moving in the axial direction. A second driven gear 220 having a driving shaft 222 and meshing with the second driving gear 90;
20 according to the relative movement that occurs with respect to the first driven gear 210 in response to the pedaling force of the pedal 20.
A rotating shaft provided on a first driven gear 210 that moves in the axial direction by moving toward and away from the second driven gear 220, Since the distal end of the actuator 212 is brought into contact with the distal end surface of the operating body 140 of the rotational force detector 100, the operating body 140
Rotating shaft 212 that rotates in contact with, or in contact with, the distal end surface of
Since the tip has a low peripheral speed, its wear can be reduced, and since it abuts in a point contact state, there is almost no runout, and therefore accurate detection of treading power over a long period of time Can be detected and normal rotational force, that is, power can be assisted.

【0064】また、作動体140の先端面を平坦面14
1とするとともに前記第一の従動歯車210の回動軸2
12の先端を凸球面に形成することとしたことから、回
転する第一の従動歯車210の回動軸212の先端は確
実に作動体140の先端の平坦面141に対して略点接
触状態で当接して回転することから、さらにその摩耗を
少なくすることができるとともに面振れを確実防止で
き、したがってさらに長期に亘って正確な踏力の検出が
検出ができ正規の回転力つまり動力の補助ができるもの
である。
Further, the distal end face of the operating body 140 is
1 and the rotating shaft 2 of the first driven gear 210
12 is formed as a convex spherical surface, the tip of the rotating shaft 212 of the rotating first driven gear 210 is surely in substantially point contact with the flat surface 141 of the tip of the operating body 140. Since the abutment rotates, the wear can be further reduced and the runout can be reliably prevented. Therefore, the accurate detection of the treading force can be detected over a long period of time, and the regular rotating force, that is, the power can be assisted. Things.

【0065】また、前記回転力検出器100は車体Bに
作動体140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、したがって前記回転力検出器100が誤動作
することを防止できるものである。
Since the rotating force detector 100 is mounted on the vehicle body B such that the operating body 140 is oriented horizontally, the operating body is oriented horizontally even when the vertical impact is applied. It does not slide in the up and down direction, so that the rotation force detector 100 can be prevented from malfunctioning.

【0066】また、前記回転力検出器100は、起歪体
131への被検出回転力の作用を作動体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。
The rotational force detector 100 is configured not to transmit the action of the detected rotational force to the flexure element 131 directly from the operating body 140 but to transmit it via the coil spring 150. Since the flexure element 131 is not suddenly subjected to a bending force, breakage due to metal fatigue or the like can be prevented, and the resistors R1 to R4 can be prevented from peeling from the flexure element.

【0067】なお、上記実施の形態においては、第一の
従動歯車210の第二の従動歯車220側への付勢を、
回転力検出器100に設けたコイルスプリングによって
構成するようにしたが、これは例えば図2に二点鎖線で
示したように軸受36と第一の従動歯車210の歯車部
211との間に設置したコイルスプリング150aによ
って構成するようにしてもよいが、上記実施の形態のよ
うに構成した場合は、コイルスプリング150を共用で
きるという利点がある。また、上記実施の形態において
は、回転力検出器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。この場合は、第一の従動歯車210の
第二の従動歯車220側への付勢は回転力検出器100
のコイルスプリング150と共用せず、上記したコイル
スプリング150aによって付勢すればよい。
In the above embodiment, the urging of the first driven gear 210 toward the second driven gear 220 is
The rotation force detector 100 is constituted by a coil spring provided, for example, as shown in FIG. 2 by a two-dot chain line, between the bearing 36 and the gear portion 211 of the first driven gear 210. The coil spring 150a described above may be used, but in the case of the above-described embodiment, there is an advantage that the coil spring 150 can be shared. In the above embodiment, the output of the bridge W in a state where the maximum bending force is applied to the flexure element 131 of the rotational force detector 100 is set as a reference value, and the motor 40 is stopped at the reference value. On the contrary, the output of the bridge W in a state where there is no bending stress applied to the flexure element 131 is set as a reference value, and when the reference value is reached, the motor 40 is stopped and the bridge in a state where a bending force is applied. The motor 40 may be driven by the output of W. In this case, the urging of the first driven gear 210 toward the second driven gear 220 is performed by the rotational force detector 100.
It is sufficient to urge the coil spring 150a described above without using the same coil spring 150.

【0068】なお、上記実施の形態においては変換手段
200を構成する第一の従動歯車210を第二の従動歯
車220に接離させるようにして、第一の従動歯車21
0の回動軸212を回転力検出器100の作動体140
の先端面に当接させるようにしたが、これは第二の従動
歯車220を第一の従動歯車210に接離させるように
し、第二の従動歯車220の回動軸を作動体140の先
端面に当接させるようにしてもよい。この場合は、図7
に示すように軸受としてのボールベアリング36aを用
いてこのボールベアリング36aの外輪を収納部35の
開口部35aに固定して取り付け、第一の従動歯車21
0の回動軸212aに貫通したガイド孔213aを設け
るとともに、この回動軸212aをボールベアリング3
6aの内輪に圧入して軸方向への移動を規制して取り付
け、また、第二の従動歯車220に前記貫通孔213a
を貫通させるとともに先端を凸球面とした回動軸222
aを設け、この回動軸222aを貫通孔213aに軸方
向に移動しつつ回動可能に嵌合し、また、ケース蓋32
と第二の従動歯車220の歯車部221との間にこの第
二の従動歯車220を第一の従動歯車210側に付勢す
るコイルスプリング150bを配設し、そして、第一の
従動歯車210および第二の従動歯車220のそれぞれ
の歯車部211および221の対向面に傾斜面215a
を有する突起部215、傾斜面225aを有する突起部
225を設け、第二の従動歯車220と第一の従動歯車
210との間に生じる相対移動に応じて、第一の従動歯
車220の回動軸222aを軸方向に移動させて作動体
140を動作させるようにすればよいものである。
In the above embodiment, the first driven gear 210 constituting the conversion means 200 is moved toward and away from the second driven gear 220 so that the first driven gear 21
0 rotating shaft 212 is attached to the operating body 140 of the rotational force detector 100.
The second driven gear 220 is moved toward and away from the first driven gear 210, and the rotation axis of the second driven gear 220 is moved to the tip of the operating body 140. You may make it contact a surface. In this case, FIG.
As shown in FIG. 7, the outer ring of the ball bearing 36a is fixed to the opening 35a of the storage portion 35 by using a ball bearing 36a as a bearing, and the first driven gear 21
And a guide hole 213a penetrating the rotation shaft 212a.
6a is press-fitted into the inner ring to restrict the movement in the axial direction, and is attached to the second driven gear 220 through the through-hole 213a.
And a rotating shaft 222 having a convex spherical end.
The pivot shaft 222a is rotatably fitted to the through hole 213a while moving in the axial direction.
A coil spring 150b for urging the second driven gear 220 toward the first driven gear 210 is disposed between the first driven gear 210 and the gear portion 221 of the second driven gear 220. And an inclined surface 215 a on the opposing surface of the respective gear portions 211 and 221 of the second driven gear 220.
And a projection 225 having an inclined surface 225a. The rotation of the first driven gear 220 according to the relative movement generated between the second driven gear 220 and the first driven gear 210. What is necessary is just to move the shaft 222a in the axial direction to operate the operating body 140.

【0069】なお、この場合において接離手段は、前記
コイルスプリング150b、駆動スプリング60、突起
部215、225によって構成されるものである。
In this case, the contact / separation means is constituted by the coil spring 150b, the drive spring 60, and the projections 215 and 225.

【0070】[0070]

【発明の効果】上記の請求項1記載の発明は、変換手段
を、中空軸およびクランク軸の軸心と平行な軸心とした
回動軸を有し中空軸に設けた第一の駆動歯車と噛合する
第一の従動歯車、この第一の従動歯車の回転軸と同一の
軸心を有する回動軸を有しクランク軸に設けた第二の駆
動歯車と噛合する第二の従動歯車、ペダルの踏力に応じ
て生じる前記第二の従動歯車と第一の従動歯車との回転
方向の相対移動に応じて前記第一の従動歯車と第二の従
動歯車とを軸方向に相対的に接離させる接離手段とによ
り構成し、この変換手段の前記第一の従動歯車または第
二の従動歯車のうち軸方向に移動するいずれか一方の回
動軸の先端と踏力検出手段の作動体の先端を当接させる
ことによりペダルの踏力を検出するようにしたことか
ら、作動体の先端に接触状態で回転する回動軸の先端は
周速が小さいものであることから、その摩耗を少なくす
ることができるとともに面振れはほとんど生じることは
なく、したがって長期に亘って正確な踏力の検出ができ
正規の回転力つまり動力の補助ができるという効果を有
するものである。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a first drive gear provided on a hollow shaft, wherein the conversion means has a rotating shaft having an axis parallel to the axis of the hollow shaft and the crankshaft. A first driven gear that meshes with a second driven gear that has a rotation axis having the same axis as the rotation axis of the first driven gear and that meshes with a second drive gear provided on the crankshaft; The first driven gear and the second driven gear are brought into relative axial contact with each other in accordance with the relative movement of the second driven gear and the first driven gear in the rotational direction generated according to the pedaling force of the pedal. The first driven gear or the second driven gear of the conversion means, the tip of one of the rotating shafts moving in the axial direction and the operating body of the treading force detecting means. Since the pedal depression force is detected by contacting the tip, Since the tip of the rotating shaft that rotates in the tactile state has a low peripheral speed, its wear can be reduced and surface run-out hardly occurs, so that accurate detection of treading force over a long period of time is possible. This has the effect that the normal rotational force, that is, the power can be assisted.

【0071】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の発明において、上記請求項1記載の発明において、
作動体の先端面を平坦面とするとともに、この平坦面に
当接する前記第一の従動歯車または第二の従動歯車の回
動軸の先端を凸球面に形成することとしたことから、回
転する回動軸の先端は確実に作動体の先端面を平坦面に
対して略点接触状態で回転することから、さらにその摩
耗を少なくすることができるとともに面振れ確実防止で
き、したがってさらに長期に亘って正確な踏力の検出が
でき正規の回転力つまり動力の補助ができるという効果
を有するものである。
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the invention according to claim 1 is
Since the tip surface of the operating body is a flat surface, and the tip of the rotation shaft of the first driven gear or the second driven gear abutting on the flat surface is formed as a convex spherical surface, it rotates. Since the tip of the rotating shaft surely rotates the tip end surface of the operating body in a substantially point contact state with the flat surface, the wear thereof can be further reduced and the surface run-out can be reliably prevented, and therefore, for a longer period of time. Thus, there is an effect that the pedaling force can be detected accurately and the regular rotational force, that is, the power can be assisted.

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

【図1】本発明の実施の形態の電動補助動力装置付自転
車の側面図。
FIG. 1 is a side view of a bicycle with an electric auxiliary power device according to an embodiment 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一部である
従動歯車の部分拡大図。
FIG. 4 is a partially enlarged view of a driven gear which is a part of the conversion means in the embodiment.

【図5】本発明の踏力検出手段としての回転力検出器の
断面図。
FIG. 5 is a sectional view of a rotational force detector as a pedaling force detecting means of the present invention.

【図6】上記回転力検出器の電気回路を示す図。FIG. 6 is a diagram showing an electric circuit of the rotational force detector.

【図7】上記実施の形態の変換手段の他の実施の形態の
要部断面図。
FIG. 7 is an essential part cross-sectional view of another embodiment of the conversion means of the above embodiment.

【図8】従来の補助動力装置付自転車の補助動力装置の
断面図。
FIG. 8 is a sectional view of a conventional auxiliary power device of a bicycle with an auxiliary power device.

【図9】上記従来の補助動力装置の一部を断面した側面
図。
FIG. 9 is a side view in which a part of the conventional auxiliary power unit is sectioned.

【図10】上記従来の変換手段の部分拡大図。FIG. 10 is a partially enlarged view of the conventional conversion means.

【図11】上記従来の回転力検出器の断面図。FIG. 11 is a sectional view of the conventional rotational force 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) 30 ケース(筐体) 40 電動機 50 動力伝達手段 56 第一の駆動歯車 60 駆動スプリング(接離手段の一部) 70 中空軸 80 クランク軸 81 左クランク 82 右クランク 90 第二の駆動歯車 100 回転力検出器(踏力検出手段) 140 作動体 150 コイルスプリング(接離手段の一部) 200 変換手段 210 第一の従動歯車(変換手段の一部) 212 回動軸 215 突起部(接離手段の一部) 220 第二の従動歯車(変換手段の一部) 222 回動軸 225 突起部(接離手段の一部) A Bicycle with auxiliary power device B Bicycle body (body) 30 Case (housing) 40 Electric motor 50 Power transmission means 56 First drive gear 60 Drive spring (part of contact / separation means) 70 Hollow shaft 80 Crankshaft 81 Left crank 82 Right crank 90 Second drive gear 100 Rotational force detector (pedal force detecting means) 140 Actuator 150 Coil spring (part of contact / separation means) 200 Conversion means 210 First driven gear (part of conversion means) 212 Rotating shaft 215 Projection (part of contact / separation means) 220 Second driven gear (part of conversion means) 222 Rotation shaft 225 Projection (part of contact / separation means)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】前輪および後輪が設けられた車体と、筐
体、この筐体に配設された電動機、複数の歯車からなり
前記電動機の回転力を伝達する減速機構、前記減速機構
の最終段の歯車と噛合する第一の駆動歯車、前記車体に
設けたハンガラグに回転自在に設けられ一端を前記第一
の駆動歯車に取り付けられ他端にスプロケットが設けら
れる中空軸、この中空軸を貫通し両端にペダルを有する
クランクが取り付けられるとともに一方向性クラッチを
介して第二の駆動歯車が設けられたクランク軸からなる
電動補助動力装置と、回動軸を有し前記第一の駆動歯車
と噛合する第一の従動歯車、この第一の従動歯車の回動
軸と同一の軸心を有する回動軸を有し前記第二の駆動歯
車と噛合する第二の従動歯車、ペダルの踏力に応じて生
じる前記第二の従動歯車と第一の従動歯車との回転方向
の相対移動に応じて前記第一の従動歯車と第二の従動歯
車とを軸方向に相対的に接離させる接離手段とからなり
ペダルの踏力を機械的な変化量に変換する変換手段と、
先端を前記第一の従動歯車または第二の従動歯車のうち
軸方向に移動するいずれか一方の回動軸の先端に当接し
てこの回動軸の移動に追従して移動する作動体、この作
動体の移動量に応じた出力値を出力する検出部とからな
りペダルの踏力を検出する踏力検出手段とを備えたこと
を特徴とする電動補助動力装置付自転車。
1. A vehicle body provided with a front wheel and a rear wheel, a housing, an electric motor disposed in the housing, a speed reduction mechanism including a plurality of gears for transmitting a rotational force of the electric motor, and a final mechanism of the speed reduction mechanism. A first drive gear meshing with the gear of the step, a hollow shaft rotatably provided on a hanger lug provided on the vehicle body, having one end attached to the first drive gear and the other end provided with a sprocket, penetrating this hollow shaft An electric auxiliary power unit comprising a crankshaft provided with a crank having a pedal at both ends and a second drive gear provided via a one-way clutch, and a first drive gear having a rotating shaft. A first driven gear that meshes, a second driven gear that has a rotation axis having the same axis as the rotation axis of the first driven gear, meshes with the second drive gear, Said second driven following A contact / separation means for relatively moving the first driven gear and the second driven gear relative to each other in the axial direction according to the relative movement of the car and the first driven gear in the rotational direction; Conversion means for converting into a mechanical change amount;
An actuating body whose tip abuts on the tip of one of the first driven gear or the second driven gear that moves in the axial direction and moves following the movement of the turning shaft; A bicycle with an electric assistive power unit, comprising: a detecting unit that outputs an output value corresponding to the moving amount of the operating body; and a pedaling force detecting unit that detects a pedaling force of a pedal.
【請求項2】前記作動体の先端面を平坦面とするととも
にこの平坦面に当接する前記第一の従動歯車または第二
の従動歯車の回動軸の先端を凸球面に形成したことを特
徴とする請求項1記載の電動補助動力装置付自転車。
2. The method according to claim 1, wherein the distal end surface of the operating body is a flat surface, and the distal end of the rotation shaft of the first driven gear or the second driven gear contacting the flat surface is formed as a convex spherical surface. The bicycle with an electric auxiliary power unit according to claim 1, wherein
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CN107917772B (en) * 2017-12-29 2023-11-24 深圳市奥酷曼智能技术有限公司 Point contact torque sensor and electric power-assisted vehicle

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