(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フレームと、
ハブとリムとを互いに非平行な複数のスポークにより連結してなる車輪と、
前記車輪を軸受を介して回転自在に支持すると共に前記車体フレームに固定される車軸とを備えた車両の車速センサであって、
磁石を有し、前記スポークの車幅方向外側に取り付けられる環状の磁石保持部材と、
検出素子が前記磁石に対向するように前記車体フレームに取り付けられるセンサ部と、を備え、
前記磁石保持部材は、前記スポークの車幅方向内側に配置された固定ブラケットにボルトにより固定され、前記固定ブラケットと前記磁石保持部材とで前記スポークを狭持することにより該スポークに固定され、
前記固定ブラケットは、複数のスポークと当接する複数の当接部を有し、
前記磁石保持部材は、前記磁石が配設された部位から前記車輪の径方向内側に離間した位置に、前記スポークと当接するスポーク当接部を有している、車両の車速センサ。
【請求項２】
前記磁石保持部材の前記スポーク当接部は、前記ボルトよりも前記車輪の径方向内側に位置している、請求項１に記載の車両の車速センサ。
【請求項３】
前記磁石保持部材の前記スポーク当接部は、前記固定ブラケットの前記当接部よりも前記車輪の径方向内側に位置している、請求項２に記載の車両の車速センサ。
【請求項４】
前記磁石保持部材の前記スポーク当接部は、前記ハブのフランジ部の車幅方向外側から前記リムに向けて延びるスポークに当接する、請求項２又は３に記載の車両の車速センサ。
【請求項５】
前記固定ブラケットは円弧状に形成されている、請求項１〜４のいずれか一つに記載の車両の車速センサ。
【請求項６】
前記ボルトは、前記固定ブラケットの前記複数の当接部のうち、周方向に隣り合う二つの当接部の間に配置されている、請求項１〜５のいずれか一つに記載の車両の車速センサ。
【請求項７】
前記磁石保持部材は樹脂製の保持部材本体を備え、前記磁石は前記保持部材本体にインサート成形されている、請求項１〜６のいずれか一つに記載の車両の車速センサ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一つに記載の車速センサを備えた電動自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車速センサ及び該車速センサを備えた電動自転車に関し、詳細には車速センサの取付け構造の改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動補助自転車では、ペダル踏力と電動モータによる補助力との比（アシスト比）を車速に応じた大きさに制御するように構成されており、従って車速を検出する車速センサが必要となる。またモータ力だけで走行できる電動自転車でも車速センサを設けたい場合がある。この種の車速センサとして、例えば、特許文献１には、内部に４個の磁石片が配設された環状の回転体を、車輪のハブ軸の回りに同軸をなすように配置し、該回転体をボルトによりスポークに固定したものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５８−２７７７０号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る車両の車速センサは、車体フレームと、ハブとリムとを互いに非平行な複数のスポークにより連結してなる車輪と、前記車輪を軸受を介して回転自在に支持すると共に前記車体フレームに固定される車軸とを備えた車両の車速センサであって、磁石を有し、前記スポークの車幅方向外側に取り付けられる環状の磁石保持部材と、検出素子が前記磁石に対向するように前記車体フレームに取り付けられるセンサ部と、を備え、前記磁石保持部材は、前記スポークの車幅方向内側に配置された固定ブラケットにボルトにより固定され、前記固定ブラケットと前記磁石保持部材とで前記スポークを狭持することにより該スポークに固定され、前記固定ブラケットは、複数のスポークと当接する複数の当接部を有し、前記磁石保持部材は、前記磁石が配設された部位から前記車輪の径方向内側に離間した位置に、前記スポークと当接するスポーク当接部を有しているものである。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本発明の第１実施形態による車速センサが取り付けられた電動補助自転車の左側面図である。
【図２】前記車速センサが取り付けられた前輪の左側面図である。
【図３】前記車速センサの断面図（図２のIII-III線断面図）である。
【図４】前記車速センサの断面図（図２のIV-IV線断面図）である。
【図５】前記車速センサの底面図である。
【図６】前記車速センサの取付け状態を車幅方向内側から見た側面図である。
【図７】本発明の第２実施形態による車速センサの断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態による車速センサの断面図である。
【図９】前記車速センサのセンサ部の側面図である。
【図１０】前記車速センサの磁石保持部材の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【０００７】
図１ないし図６は、本発明の第１実施形態による車両の車速センサ及びその取付け構造を説明するための図であり、図１は車速センサが取り付けられた電動補助自転車の側面図、図２は車速センサが取り付けられた前輪の左側面図、図３は車速センサの断面図（図２のIII-III線断面図）、図４は車速センサの断面図（図２のIV-IV線断面図）、図５は車速センサの底面図、図６は前記前輪の内側から見た図（図３のVI-VI線断面図)である。
【０００８】
図において、１は電動補助自転車を示している。該電動補助自転車１の車体フレーム２は、ヘッドパイプ２ａと、該ヘッドパイプ２ａから車両後方斜め下方に延びるダウンチューブ２ｂと、該ダウンチューブ２ｂの後端から上方に起立して延びるシートチューブ２ｃと、前記ダウンチューブ２ｂの後端部から後方に略水平に延びる左，右一対のチェーンステー２ｄ，２ｄと、該両チェーンステー２ｄの後端部と前記シートチューブ２ｃの上端部とを連結する左，右一対のシートステー２ｅ，２ｅとを有する。
【０００９】
また前記ヘッドパイプ２ａによりフロントフォーク３が左右に操向自在に枢支されている。このフロントフォーク３は、左，右のフォーク本体３ａ，３ａと、これに結合されたステアリングシャフト３ｂとを有する。
【００１０】
前記左，右のフォーク本体３ａの下端部には、前輪４を軸支する車軸４ａが取り付けられ、ステアリングシャフト３ｂの上端部にはバー型の操向ハンドル５が固定されている。
【００１１】
また前記シートチューブ２ｃの上端部にはサドル６が高さ位置調整可能に装着され、さらに前記左，右のチェーンステー２ｄの後端部には後輪７を軸支する車軸７ａが取り付けられている。
【００１２】
前記ヘッドパイプ２ａの前側には、バスケット８が配設され、該バスケット８はステアリングシャフト３ｂに固定されたステー８ａと、前記車軸４ａに固定された門形ステー８ｂにより支持されている。
【００１３】
前記車体フレーム２のシートチューブ２ｃの下方には、ペダル１１が配設されている。該ペダル１１に加えられた運転者の踏力によりクランクアーム１１ａを介してクランク軸１１ｂが回転し、該クランク軸１１ｂの回転がチェーン９を介して後輪７に伝達される。
【００１４】
前記シートチューブ２ｃの下方には、ドライブユニット１０が搭載されている。該ドライブユニット１０は、前記クランク軸１１ｂと、前記ペダル１１に加えられた踏力を連続的に検出する踏力センサ１２と、前記シートチューブ２ｃの後方に配設されたバッテリ１３を電源として補助力を発生する電動モータ１４と、該電動モータ１４の補助力を前記踏力の大きさに比例し、かつ車速に応じた大きさに制御するコントローラ１５とをユニット化したものである。
【００１５】
前記運転者によるペダル踏力と、電動モータ１４からの補助力が別々のスプロケットを介して前記チェーン９に入力され、合力となって後輪７に伝達される。よって後輪７は動輪、前輪４は非駆動輪となっている。
【００１６】
前記前輪４は、ハブ１７とリム１８とを多数のスポーク１９により連結し、前記リム１８にタイヤ２０を装着した構造を有する。
【００１７】
前記ハブ１７は、車幅方向に延びる円筒状のハブ本体１７ａの両端部に軸受ハウジング部１７ｂ，１７ｂを形成するとともに、該左，右の軸受ハウジング部１７ｂにフランジ部１７ｃ，１７ｃを接続したものである。この左，右のフランジ部１７ｃの外周縁部に前記各スポーク１９が連結されている。
【００１８】
前記ハブ本体１７ａ内に前記車軸４ａが挿通され、該車軸４ａと前記左，右の軸受ハウジング部１７ｂとの間に玉軸受２１，２１が配置されている。該玉軸受２１，２１は、多数のボール２１ａと、該ボール２１ａの位置決めする内輪２１ｂとから構成され、これによりハブ１７、つまり前輪４は車軸４ａにより回転自在に支持されている。なお、前記内輪２１ｂは、円筒状で内面に雌ねじが形成されており、前記車軸４ａに螺着されている。また前記内輪２１ｂの、前記フランジ部１７ｃより車幅方向外方へ突出する部分の周面にはスパナを掛ける面取り部２１ｃが２個所に形成されている。２２は内輪ロックナットであり、内輪２１ｂを調整後にスパナを上記面取り部２１ｃに係合させてまわり止めしつつ内輪ロックナット２２を締め上げることにより、内輪２１ｂは車軸４ａに固定される。
【００１９】
前記車軸４ａの左，右の内輪ロックナット２２の車幅方向外方には、順に前記フロントフォーク３の左，右のフォーク本体３ａ，係止片５１，門形ステー８ｂ，取付けブラケット４０，ワッシャ部材２３が配置され、これらは車軸４ａに螺着された左，右の車軸ロックナット２４，２４で締め付け固定されている。これにより、前記車軸４ａはフロントフォーク３に支持されている。
【００２０】
前記サドル６に着座した状態で見て、前輪４の車幅方向左側に車速センサ２５が配設されている。この車速センサ２５は、前記前輪４の軸芯部に取り付けられた磁石保持部材２６と、該磁石保持部材２６と対向するように前記左側のフォーク本体３ａに取り付けられたセンサ部２７とを備えている。なお、本実施形態では、フォーク本体３ａは、車体フレームの一部とみなされている。
【００２１】
前記磁石保持部材２６は、樹脂製で円盤状の保持部材本体２８と、これの外周部に埋設され、周方向にＮ極とＳ極とが交互に位置するよう着磁された多数の磁極２９ａからなる円環状の磁石２９とを有する。
【００２２】
前記磁石保持部材２６は、樹脂部材にフェライトコアをインサート成形した後、フェライトコアに磁極を着磁することにより形成されたものである。
【００２３】
前記保持部材本体２８の軸芯部には芯合わせ孔２８ａが形成されている。この芯合わせ孔２８ａを、前記車軸４ａに螺着して固定された内輪ロックナット（軸受関連部品）２２の六角形の各頂部に、検出素子と磁極の径方向の位置ずれが許容範囲内におさまる程度の若干の隙間を介して嵌合させることにより、磁石保持部材２６の軸芯と、車軸４ａの軸芯とを略一致させることができる。
【００２４】
ここで前記芯合わせ孔２８ａの直径は、上述の隙間ができるように、前記内輪ロックナット２２の外接円より僅かに大きく設定されている。これにより磁石保持部材２６は車体側に固定された内輪ロックナット２２回りに支障なく回転できる。仮に軸心がごくわずかずれ、一部が内輪ロックナット２２の項部に接触したとしても、前記保持部材本体２８は樹脂製なのですぐに削られてしまい、その後は接触しなくなり、問題はない。
【００２５】
前記磁石保持部材２６は、前輪４のスポーク１９の車幅方向外側に配置され、該スポーク１９の車幅方向内側に配置された固定ブラケット３０とで該スポーク１９を挟持することにより該スポーク１９に固定されており、詳細には以下の構造を有する。
【００２６】
前記保持部材本体２８の外周部の車幅方向内側面には、複数個（本実施例の場合は３個）のボス部２８ｂが周方向に所定間隔をあけて突出形成されている。該各ボス部２８ｂには、ねじ孔２８ｄが形成されている。そして各ボス部２８ｂは図６に示すようにスポーク１９とスポーク１９の間に配置される。
【００２７】
前記固定ブラケット３０は、樹脂製のもので、３個設けられ、前記保持部材本体２８の外周部内側面に対向する円弧状をなしている。前記固定ブラケット３０にはボス部３０ａが前記保持部材本体２８のボス部２８ｂに対向するように形成されている。前記固定ブラケット３０をスポーク１９に内側から当接させるとともに、該固定ブラケット３０のボス部３０ａを保持部材本体２８のボス部２８ｂに対向させてボルト３１を前記ねじ孔２８ｄにねじ込む。すると固定ブラケット３０と保持部材本体２８とで内側及び外側４本のスポーク１９を挟持する。これにより磁石保持部材２６は、車軸４ａと同軸をなすようスポーク１９に固定される。また前記固定ブラケット３０のボス部３０ａが保持部材本体２８のボス部２８ｂに当接することにより、前記スポーク１９を必要以上に変形させるのを防止している。
【００２８】
前記センサ部２７は、左のフォーク本体３ａに固定された取付けブラケット４０に前記磁石保持部材２６との回転方向における相対位置を調整可能に取り付けられており、詳細には以下の構造を有する。
【００２９】
前記取付けブラケット４０は、磁性を有する板金製のものであり、前記センサ部２７の磁気閉回路を構成し、かつシールドを兼用している。
【００３０】
前記取付けブラケット４０は、車軸４ａが挿入される挿入孔４０ａ′を有する固定部４０ａと、該固定部４０ａから前記磁石保持部材２６の下側部分を外側から覆うように大略扇状に広がるブラケット本体部４０ｂと、該ブラケット本体部４０ｂの後縁からフォーク本体３ａの下縁に沿って後上向きに延びる回り止め部４０ｄとを有する。前記ブラケット本体部４０ｂの下縁には、後述するセンサ部２７のケース３７の下面を保護すべく、内フランジ部４０ｃが内側に折り曲げ形成されている。
【００３１】
前記固定部４０ａは、前記車軸４ａの門形ステー８ｂとワッシャ部材２３との間に位置するよう配置され、前記車軸ロックナット２４により固定されている。
【００３２】
前記回り止め部４０ｄには、その上縁にフォーク本体３ａに当接する当接部４０ｆが形成されると共に固定孔４０ｅが形成されている。該固定孔４０ｅに挿通された固定バンド４１をフォーク本体３ａに巻回して締め付けることにより、取付けブラケット４０はリード線３８とともにフォーク本体３ａに固定されている。この結果、取付けブラケット４０が車軸ロックナット２４の締め付け時に同方向（図２の時計回り）に回動するのを固定バンド４１で阻止すると共に、走行時路上の障害物が取付けブラケット４０に接触した時に反時計方向に回動するのを当接部４０ｆで阻止している。なお、４２は、リード線３８を取付けブラケット４０に固定する締結バンドである。
【００３３】
また前記係止片５１は、前記車軸４ａが挿通される軸孔５１ｂを有し、その上縁部には係止爪５１ａが内側に折り曲げ形成されている。この係止爪５１ａは、フォーク本体３ａの下端のエンドプレート３ｅに形成された係合孔３ｃ内に挿入されている。この係合孔３ｃは、前記車軸４ａが下方開放端側から挿入されるU字状のスリット３ｄの上縁に近接して形成されている。この係止片５１の係止爪５１ａをフォーク本体３ａの係合孔３ｃに係止させることにより、前輪４の組み付け時に車軸４ａがスリット３ｄから脱落するのが防止されている。
【００３４】
前記センサ部２７は、２つのホールＩＣ（検出素子）３５ａ，３５ｂが実装された基板３６と、これを収容する樹脂製のケース３７とを有する。前記基板３６はボルト３６ａでケース３７の内面に固定されている。そしてこの基板３６及びホールＩＣ３５ａ，３５ｂは前記ケース３７内に樹脂３７ｅを充填することにより樹脂封止され、水等が接触しないようになっている。
【００３５】
前記ケース３７は、前，後に突出する取付部３７ａ，３７ａを有し、該各取付部３７ａは、これの長孔３７ｆに車幅方向内側から挿入された固定ボルト４４，４４により前記取付けブラケット４０のブラケット本体部４０ｂに固定されている。このようにして前記ケース３７、ひいてはホールＩＣ３５ａ，３５ｂの前記磁石２９に対する周方向の相対位置が調整可能となっている。
【００３６】
前記各ホールＩＣ３５ａ，３５ｂには、それぞれリード線３８が接続されている。このリード線３８は、束ねた状態でケース３７の下壁部３７ｂから下方に導出され、取付けブラケット４０の裏面を通り、フォーク本体３ａに沿って上方に配索され、さらにダウンチューブ２ｂに沿って配索され、前記コントローラ１５に接続されている。
【００３７】
前記各ホールＩＣ３５ａ，３５ｂは、車両側方から見て、径方向に所定の間隔をあけて配置されている。また径方向外側に位置するホールＩＣ３５ａが、前記多数の磁極２９ａのうちの何れかの磁極（第１の磁極２９ａ′）の検出可能範囲である中央部分に位置したとき、内側に位置するホールＩＣ３５ｂは、前記第１の磁極２９ａ′と隣り合う磁極（第２の磁極２９ａ′′）との境界部ａに位置するように回転方向における相対位置が設定されている（図２参照）。
【００３８】
本実施形態によれば、磁石保持部材２６の軸芯部に形成した芯合わせ孔２８ａを、玉軸受２１の内輪２１ｂをロックする内輪ロックナット２２に嵌合させ、より詳細には、前記芯合わせ孔２８ａを若干の隙間を開けて嵌合させることにより車軸４ａとの芯合わせを行うようにしたので、磁石保持部材２６の車軸４ａに対する芯合わせを専用の治具を要することなく容易確実に行うことができる。
【００３９】
また、環状の磁石保持部材２６の外周部に磁極２９ａを環状に連ねてなる磁石２９を配設したので、磁極２９ａを多数設けることができる。そのため、分解能を高めることができ、特に電動補助自転車１のスタート時における車速検出精度を向上できる。
【００４０】
また、磁石保持部材２６を、スポーク１９の車幅方向内側に配置した固定ブラケット３０とでスポーク１９を挟持することにより固定したので、既存の車両に追加加工を施すことなく、磁石保持部材２６を前輪４に取り付けることができ、コストの上昇を抑制できる。
【００４１】
さらにまた、３個の固定ブラケット３０を車軸回りに略等角度間隔をなすよう配置したので、磁石保持部材２６のスポーク１９への取り付け作業を容易にかつ精度良く行うことができ、検出精度を高めることができる。
【００４２】
前記センサ部２７のケース３７を、一端が前記車軸４ａに連結された取付けブラケット４０を介してフォーク本体３ａに取り付けたので、センサ部２７の車軸４ａに対する位置精度を高めることができ、ひいては磁石２９に精度よく対向させることができ、検出精度を向上できる。
【００４３】
前記センサ部２７を、一方の検出素子３５ａが第１の磁極２９ａ′の検出可能範囲に位置したとき、他方の検出素子３５ｂが前記第１の磁極２９ａ′と隣接する第２の磁極２９ａ′′との境界部に位置するよう配置したので、車輪の速度及び回転方向を容易に検出することができ、ひいては車両の後退及び後退速度を検出できる。
【００４４】
前記センサ部２７のケース３７は、前記取付けブラケット４０に相対位置を調整可能に取り付けられているので、車体フレーム側にセンサ部２７の相対位置を調整するための機能を付加する必要はなく、既存の車体フレームを変更することなくセンサ部２７のケース３７を取り付けることができる。
【００４５】
前記取付けブラケット４０により、前記センサ部２７のケース３７の少なくとも車幅方向外側全体を覆っているので、センサ部２７を道路の縁石や飛び石等による損傷から保護することができる。
【００４６】
前記取付けブラケット４０を、磁性体製とすることにより、センサ部の磁気閉回路を構成し、かつシールドを兼用するものとしたので、部品点数を増やすことなく、センサ部２７を外部ノイズから保護でき、ひいては検出精度を向上できる。
【００４７】
また、ホールＩＣ３５ａ，３５ｂが実装された基板３６をケース３７に収容し、該ホールＩＣ３５ａ，３５ｂに接続されたリード線３８をケース３７の下壁部から下方に導出し、前記取付けブラケット４０の車幅方向内側に沿わせて車体フレーム側に配索したので、リード線３８を伝ってくる雨水等がケース３７内に進入するのを防止して検出精度の劣化を防止でき、またリード線３８を保護できる。
【００４８】
さらにまた、磁石保持部材２６を駆動力が伝達されない非駆動輪である前輪４に配置したので、スリップや空転による検出精度の低下を防止できる。
【００４９】
図７、図８ないし図１０は、それぞれ本発明の第２，第３実施形態による車速センサを説明するための図であり、図中、図２，図３と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００５０】
前記第２，第３実施形態は、何れも、前輪４の軸芯部に取り付けられた磁石保持部材２６と、該磁石保持部材２６と対向するようにフロントフォーク３に取り付けられたセンサ部２７とを備えており、基本的な構造は第１実施形態と同様であるので、以下異なる部分についてのみ説明する。
【００５１】
図７は、第２実施形態による車速センサ及びその取付け構造を示している。
【００５２】
本第２実施形態では、磁石保持部材２６の芯合わせ孔２８ａを、内輪ロックナット２２を螺着する前に軸受２１の内輪２１ｂの、軸受ハウジング部１７ｂより外方へ突出する部分に第１実施形態と同様に若干の隙間を介して嵌合させることにより芯合わせを行うとともに、センサ部２７のケース３７に該センサ部２７の磁気閉回路を形成し、かつシールドを兼用する部材４５を配設した例である。前記部材４５は磁性体製であり、ケース３７の、前記磁石２９への対向面を除く各面を覆っている。
【００５３】
本実施形態では、センサ部２７のケース３７に、センサ部２７の磁気閉回路を構成し、かつシールドを兼用する部材４５を配設したので、センサ部２７を外部ノイズから保護しつつ、取付けブラケット４０を非磁性体からなるアルミニューム合金，樹脂等により形成することができ、取付けブラケット４０の軽量化を図ることができる。
【００５４】
図８ないし図１０は、第３実施形態による車速センサ及びその取付け構造を示している。
【００５５】
本第３実施形態は、センサ部２７をフロントフォーク３のフォーク本体３ａに直接取り付けるとともに、３つの固定ブラケット４７を同心円上に略等角度間隔をなすよう配置し、該各固定ブラケット４７と磁石保持部材２６とでスポーク１９を挟持した例である。
【００５６】
詳細には、センサ部２７は２本の締結バンド４８，４８によりフォーク本体３ａに固定されている。また磁石保持部材２６は、車幅方向外側から螺挿されたボルト４９により各固定ブラケット４７に固定されている。なお、５０は、スポーク１９に弾性変形しつつ当接する緩衝部材である。
【００５７】
本実施形態では、センサ部２７をフォーク本体３ａに直接取り付けたので、取付けブラケットを不要にでき、部品点数を低減できる。
【００５８】
また磁石保持部材２６の芯合わせ孔２８ａを内輪ロックナット２２に若干の隙間を介して嵌合させることにより芯合わせを行うとともに、３つの固定ブラケット４７を同心円上に等角度間隔をなすよう配置したので、磁石保持部材２６のスポーク１９への取り付け作業を容易にかつ精度良く行うことができ、検出精度を高めることができる。
【００５９】
なお、前記各実施形態では、非駆動輪である前輪４に車速センサ２５を配置したが、前輪が駆動輪で後輪が非駆動輪の場合には、この後輪に車速センサを取り付けるのが望ましい。また三輪車の場合、左，右の後輪の何れか一方が駆動輪となることから、車速センサは他方の後輪又は前輪に取り付けることが望ましい。
【００６０】
前記実施形態では、磁石保持部材２６をフェライトコアのインサート成形とその後の着磁により形成した場合を説明したが、本発明では、射出成形によるプラスチックボンド磁石とすることも可能である。この場合には、磁石保持部材の形状の自由度を高めることができ、かつ安価に製造できる。
【００６１】
前記実施形態では、電動補助自転車を例に説明したが、本発明の車両は、これに限られるものではなく、電動二，三輪車，電動車椅子等の車両にも本発明を適用できる。
【００６２】
（他の発明）
ところで、前記従来（実開昭５８−２７７７０号公報）の車速センサでは、前記回転体が環状をなしているため、車軸との芯合わせが困難であり、専用の治具が必要と思われる。また磁石片が４個だけであるため、分解能が低く、特にスタート時の車速検出精度が低いという問題がある。
【００６３】
以下の発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、専用の治具を必要とすることなく芯合わせを容易確実に行うことができ、また分解能が高く、スタート時の車速検出精度も高い車両の車速センサ及び該車速センサを備えた電動補助自転車を提供することを課題としている。
【００６４】
第１の発明は、車体フレームと、ハブとリムとをスポークにより連結してなる車輪と、前記車輪を軸受を介して回転自在に支持すると共に前記車体フレームに固定される車軸とを備えた車両の車速センサであって、前記車軸に固定された軸受関連部品に嵌合される芯合わせ孔を軸心部に有するとともに、複数の磁極を環状に連ねた磁石を外周部に有し、前記スポークの車幅方向外側に取り付けられる環状の磁石保持部材と、検出素子が配設された基板及び該基板を収容するケースを有し、前記検出素子が前記磁石に対向するように前記ケースが前記車体フレームに取り付けられるセンサ部とを備えたことを特徴としている。
【００６５】
第２の発明は、第１の発明の車両の車速センサにおいて、前記軸受関連部品は、前記軸受の内輪又は該内輪を前記車軸に固定するロックナットであることを特徴としている。
【００６６】
第３の発明は、第１又は第２の発明の車両の車速センサにおいて、前記磁石保持部材は、前記スポークの車幅方向内側面に配置された固定ブラケットとで前記スポークを挟持することにより該スポークに固定されることを特徴としている。
【００６７】
第４の発明は、第３の発明の車両の車速センサにおいて、前記固定ブラケットは、複数個で構成され、車軸を中心とする円周上に略等角度間隔をなすように配置されることを特徴としている。
【００６８】
第５の発明は、第１又は第２の発明の車両の車速センサにおいて、前記センサ部のケースは、一端が前記車軸連結された取付けブラケットを介して車体フレームに取り付けられていることを特徴としている。
【００６９】
第６の発明は、第５の発明の車両の車速センサにおいて、前記センサ部は、２つの検出素子を有し、一方の検出素子が前記磁石の第１の磁極の検出可能範囲に位置したとき、他方の検出素子は、前記第１の磁極と隣り合う第２の磁極との境界部に位置するよう配置されていることを特徴としている。
【００７０】
第７の発明は、第５の発明の車両の車速センサにおいて、前記センサ部のケースは、前記車体フレームに取り付けられた取付けブラケットに前記検出素子と前記磁石との相対位置を調整可能に取り付けられていることを特徴としている。
【００７１】
第８の発明は、第５の発明の車両の車速センサにおいて、前記取付けブラケットは、前記センサ部のケースの少なくとも車幅方向外側全体を覆っていることを特徴としている。
【００７２】
第９の発明は、第８の発明の車両の車速センサにおいて、前記取付けブラケットは、磁性体製であり、前記センサ部の磁気閉回路を構成し、かつシールドを兼用していることを特徴としている。
【００７３】
第１０の発明は、第８の発明の車両の車速センサにおいて、前記センサ部のケースには、該センサ部の磁気閉回路を形成し、かつシールドを兼用する部材が配設されていることを特徴としている。
【００７４】
第１１の発明は、第８の発明の車両の車速センサにおいて、前記センサ部の前記検出素子に接続されたリード線は、前記ケースの下壁部から下方に導出され、前記取付けブラケットの車幅方向内側に沿わせて車体フレーム側に配索されていることを特徴としている。
【００７５】
第１２の発明は、第１の発明の車両の車速センサにおいて、前記車両は、駆動力が伝達される駆動輪と、駆動力が伝達されない非駆動輪とを有し、前記磁石保持部材は、前記非駆動輪に取り付けられることを特徴としている。
【００７６】
第１３の発明は、第１ないし第１２の何れかの発明の車速センサを備えたことを特徴とする電動自転車である。
【００７７】
第１の発明に係る車両の車速センサによれば、磁石保持部材の軸芯部に、車軸に固定された軸受関連部品、例えば第２の発明の軸受の内輪又はロックナットに嵌合される芯合わせ孔を形成したので、磁石保持部材の車軸に対する芯合わせを専用の治具を要することなく容易確実に行うことができる。
【００７８】
また、環状の磁石保持部材の外周部に複数の磁極を環状に連ねてなる磁石を配設したので、磁極を多数設けることができる。そのため、分解能を高めることができ、特に車両のスタート時における車速検出精度を向上できる。
【００７９】
第３の発明では、磁石保持部材を、スポークの車幅方向内側に配置した固定ブラケットとでスポークを挟持することにより固定したので、既存の車両に追加加工を施すことなく、磁石保持部材を車輪に取り付けることができ、コストの上昇を抑制できる。
【００８０】
第４の発明では、複数個の固定ブラケットを車軸回りに略等角度間隔をなすよう配置したので、磁石保持部材のスポークへの取り付け作業を容易にかつ精度良く行うことができ、検出精度を高めることができる。
【００８１】
第５の発明では、前記センサ部のケースを、一端が前記車軸に連結された取付けブラケットを介して車体フレームに取り付けたので、センサ部の車軸に対する位置精度を高めることができ、ひいては磁石に精度よく対向させることができ、検出精度を向上できる。
【００８２】
第６の発明では、センサ部を、一方の検出素子が第１の磁極の検出可能範囲に位置したとき、他方の検出素子が前記第１の磁極と隣接する第２の磁極との境界部に位置するよう配置したので、車輪の速度及び回転方向を容易に検出することができ、ひいては車両の後退及び後退速度を検出できる。
【００８３】
第７の発明では、センサ部のケースは、車体フレームに固定された取付けブラケットに相対位置を調整可能に取り付けられているので、車体フレームにケースの相対位置を調整するための機能を付加する必要はなく、既存の車体フレームを変更することなくセンサ部のケースを取り付けることができる。
【００８４】
第８の発明では、前記取付けブラケットにより、前記センサ部のケースの少なくとも車幅方向外側全体を覆っているので、センサ部を道路の縁石や飛び石等による損傷から保護することができる。
【００８５】
第９の発明では、前記取付けブラケットを、磁性体製とすることにより、センサ部の磁気閉回路を構成し、かつシールドを兼用するものとしたので、部品点数を増やすことなく、センサ部を外部ノイズから保護でき、ひいては検出精度を向上できる。
【００８６】
第１０の発明では、センサ部のケースにセンサ部の磁気閉回路を構成し、かつシールドを兼用する部材を配設したので、センサ部を外部ノイズから保護しつつ、取付けブラケットを非磁性体からなるアルミニューム合金，樹脂等により形成することができ、取付けブラケットの軽量化を図ることができる。
【００８７】
第１１の発明では、検出素子が実装された基板をケースに収容し、該検出素子に接続されたリード線をケースの下壁部から下方に導出し、前記取付けブラケットの車幅方向内側に沿わせて車体フレーム側に配索したので、リード線を伝ってくる雨水等がケース内に進入するのを防止して検出精度の劣化を防止でき、またリード線を保護することができる。
【００８８】
第１２の発明では、磁石保持部材を駆動力が伝達されない非駆動輪に配置したので、スリップや空転による検出精度の低下を防止できる。
【００８９】
第１３の発明では、第１ないし第１２の何れかの発明の車速センサを備えたので、既存の電動自転車において、分解能の高い車速センサを、専用の治具を要することなく容易確実に取り付けることができ、車速検出精度を向上できる。
【符号の説明】
【００９０】
１ 電動補助自転車
２ 車体フレーム
３ フロントフォーク
４ 前輪
７ 後輪
１７ ハブ
１８ リム
１９ スポーク
２２ 内輪ロックナット
２５ 車速センサ
２６ 磁石保持部材
２７ センサ部
２８ａ 芯合わせ孔
２９ 磁石
２９ａ 磁極
２９ａ′ 第１の磁極
２９ａ′′ 第２の磁極
３０ 固定ブラケット
３５ａ，３５ｂ ホールＩＣ（検出素子）
３６ 基板
３７ ケース
３７ｂ 下壁部
３８ リード線
４０ 取付けブラケット
４５ 部材
４７ 固定ブラケット
ａ 境界部
【図１】
0005606601.tif 000002
【図２】
0005606601.tif 000003
【図３】
0005606601.tif 000004
【図４】
0005606601.tif 000005
【図５】
0005606601.tif 000006
【図６】
0005606601.tif 000007
【図７】
0005606601.tif 000008
【図８】
0005606601.tif 000009
【図９】
0005606601.tif 000010
【図１０】
0005606601.tif 000011