(57)【要約】【課題】  第１回転体３と第２回転体４の位相のズレによってモータを補助的に用いるアシスト自転車において、第１回転体に対して第２回転体を反回転方向に付勢するバネ８の伸縮による擦れ音、損耗を防止する。【解決手段】  バネ８は端部以外の部分は他の部材に無接触で支持されている。【選択図】 図５
2006035927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人力によって回転する第１回転体(３)と、該第１回転体に対して弾性部材によって反回転方向に付勢され第１回転体(３)の回転によって回転し車輪に回転伝達を行なう第２回転体(４)と、両回転体(３)(４)の位相のズレによって回転トルクを検出するトルク検出手段(５)と、第２回転体(４)を挟んで第１回転体(３)と一体回転可能に配備されたカバー体(７)を有する走行駆動装置において、弾性部材は第２回転体(４)の開口部(45)に収容された圧縮コイルバネ(８)であって、該バネの筒部外周において、その端部がカバー体(７)及び／又は第１回転体(３)に形成された凸部(73)によって動きが拘束され、該筒部の端部以外の外周部分は他の部材に無接触で支持可能な車輌の走行駆動装置。
【請求項２】
凸部(73)は、カバー体(７)及び／又は第１回転体(３)の一部を隆起させて形成されている請求項１に記載の車輌の走行駆動装置。
【請求項３】
凸部(73)は、第１回転体(３)に突設され圧縮コイルバネ(８)の一端が当たる当り軸(33)に嵌めたワッシャー(75)である請求項１に記載の車輌の走行駆動装置。
【請求項４】
人力によって回転する第１回転体(３)と、該第１回転体に対して弾性部材によって反回転方向に付勢され第１回転体(３)の回転によって回転し車輪に回転伝達を行なう第２回転体(４)と、両回転体(３)(４)の位相のズレによって回転トルクを検出するトルク検出手段(５)とを具えた走行駆動装置において、トルク検出手段(５)は、第２回転体(４)の軸芯に固定された略円形の固定子(51)と、該固定子(51)の外側に嵌まり回転体(３)(４)の軸方向に移動可能且つ第１回転体(３)と一体回転可能な可動リング(52)と、可動リング(52)と固定子(51)の互いの嵌合周面に形成されたカム部(56)によって可動リング(52)が回転しながら前記回転体(３)(４)の軸方向に移動する量を検出するセンサー(６)を有し、カム部(56)は、可動リング(52)の内面に設けられて螺旋方向に延びるカム面(57a)を有する隆起部(57)と、固定子(51)の外周面に突設され該カム面(57a)に摺接する突部(58)とからなり、固定子(51)には可動リング(52)の抜止めを図るフランジ(53)が設けられ、フランジ(53)の一部に設けた切欠(54)に可動リング(52)のカム面(57a)の端部が侵入可能であって、可動リング(52)の軸方向の移動ストロークを大きくできる車輌の走行駆動装置。
【請求項５】
人力によって回転する第１回転体(３)と、該第１回転体に対して弾性部材によって反回転方向に付勢され第１回転体(３)の回転によって回転し車輪に回転伝達を行なう第２回転体(４)と、両回転体(３)(４)の位相のズレによって回転トルクを検出するトルク検出手段(５)とを具えた走行駆動装置において、トルク検出手段(５)は、第２回転体(４)の軸芯に固定された合成樹脂製の固定子(51)と、該固定子(51)の外側に嵌まり回転体(３)(４)の軸方向に移動可能且つ第１回転体(３)と一体回転可能な金属製の可動リング(52)と、可動リング(52)と固定子(51)の互いの嵌合周面に形成されたカム部(56)によって可動リング(52)が回転しながら前記回転体(３)(４)の軸方向に移動する量を検出するセンサー(６)を有し、カム部(56)は、可動リング(52)の内面に形成されて螺旋方向に延びるカム面(57a)を有する隆起部(57)と、固定子(51)の外周面に突設され該カム面(57a)に摺接する突部(58)とからなり、突部(58)は常時カム面(57a)に接する位置ある車輌の走行駆動装置。
【請求項６】
突部(58)はカム面(57a)に面接触し、可動リング(52)の軸方向の移動範囲において、突部(58)のカム面(57a)に対する摺接面は全面が常時カム面(57a)に接している請求項５に記載の車輌の走行駆動装置。
【請求項７】
人力によって回転する第１回転体(３)と、該第１回転体に対して弾性部材によって反回転方向に付勢され第１回転体(３)の回転によって回転し車輪に回転伝達を行なう第２回転体(４)と、両回転体(３)(４)の位相のズレによって回転トルクを検出するトルク検出手段(５)と、第２回転体(４)を挟んで第１回転体(３)と一体回転可能に配備されたカバー体(７)を有する走行駆動装置であって、カバー体(７)に対向して車輌フレーム(19)上に被せ板(63)が配備され、該被せ板(63)とカバー体(７)に互いに少し余裕のある状態で嵌まり合う周壁(64)(77)が突設されている車輌の走行駆動装置。
【請求項８】
人力によって回転する第１回転体(３)と、該第１回転体に対して弾性部材によって反回転方向に付勢され第１回転体(３)の回転によって回転し車輪に回転伝達を行なう第２回転体(４)と、両回転体(３)(４)の位相のズレによって回転トルクを検出するトルク検出手段(５)と、第２回転体(４)を挟んで第１回転体(３)と一体回転可能に配備されたカバー体(７)を有する走行駆動装置であって、第１回転体(３)とカバー体(７)との固定は、第１回転体(３)又はカバー体(７)の一方に開設したネジ穴(72)に、他方に開設したビス孔(35)からビス(76)を挿入して該ネジ穴(72)に螺合して固定され、カバー体(７)を第２回転体(４)の回転を阻止する状態で第２回転体(４)に被せたとき、ネジ穴(72)とビス(76)は弾性部材の圧縮を開放する方向に少し位置ズレしており、ビス(76)を少し傾けてビス孔(35)からネジ穴(72)に螺入することによってビス(76)をネジ穴(72)の軸芯と一致する様に姿勢を矯正し、第１回転体(３)とカバー体(７)のビス止め固定状態において、ネジ穴(72)とビス孔(35)の位置ズレが修正されて第１回転体(３)が回転した分だけ弾性部材は圧縮変形している車輌の走行駆動装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れかに記載の走行駆動装置(２)及びトルク検出手段(５)によるトルク検出に応じてモータの回転力を車輪の回転に補助的に加える電動アシスト自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの力を補助的に用いる人力車輌の走行駆動装置及び該走行駆動装置を用いたアシスト自転車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種走行駆動装置は、人力駆動部の回転トルクを検出し、トルク値に応じて補助モータを駆動させている。
回転トルクの検出は、人力で回転する第１回転体に対して、車輪に回転伝達を行なう第２回転体を弾性部材によって反回転方向に付勢して配備し、両回転体の位相のズレによってトルクを検出する(特許文献１)。
上記弾性部材に圧縮コイルバネを用い、該バネを第２回転体に設けた開口部に収容し、第２回転体を挟んで第１回転体に一体回転可能に取り付けられたカバー体と第１回転体との間に該バネを挟んで支持する場合、該バネが伸縮する際に、該バネの筒状外周部が、第１回転部材やカバー体に擦れて異常音が発生し、又、擦れ部が損耗する。
これを防止するため、バネ保持部に多量のグリスを充填していたが、グリスの漏れで周辺が汚れ、又、定期的なグリスの補充が必要となる問題があった。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２４９０５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、圧縮コイルバネの保持部へのグリスの充填を省略又は少なくして、異常音の発生防止、該バネとの擦れ部の損耗を防止することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、人力によって回転する第１回転体(３)と、該第１回転体に対して弾性部材によって反回転方向に付勢され第１回転体(３)の回転によって回転し車輪に回転伝達を行なう第２回転体(４)と、両回転体(３)(４)の位相のズレによって回転トルクを検出するトルク検出手段(５)と、第２回転体(４)を挟んで第１回転体(３)と一体回転可能に配備されたカバー体(７)を有する走行駆動装置において、弾性部材は第２回転体(４)の開口部(45)に収容された圧縮コイルバネ(８)であって、該バネの筒部外周において、その端部がカバー体(７)及び／又は第１回転体(３)に形成された凸部(73)によって動きが拘束され、該筒部の端部以外の外周部分は他の部材に無接触で支持可能である。
【発明の効果】
【０００６】
圧縮コイルバネ(８)の筒状周面は、端部を除いて他の部材と無接触で支持可能であるから、該バネ(８)が伸縮する毎に、該バネの筒状周面が他の部材に擦れて異常音を発したり、擦れ部分の損耗を防止できる。
圧縮コイルバネ(８)の支持部へのグリスの充填は省略又は少なくでき、グリス漏れによる周辺の汚れは解消され、又、定期的なグリス補充の面倒から開放される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、本発明の実施例を示す電動アシスト自転車(１)を示している。
ペタル(10)に走行駆動装置(２)が連繋され後車輪(13)を回転させる。
前車輪(15)のハブ部に補助モータ(ハブモータ)(14)が配備され、走行駆動装置(２)に内蔵した後記するトルク検出手段(５)の信号を制御回路(図示せず)が処理してハブモータ(14)を作動させ、補助的に前車輪(15)を回転駆動する。
ハブモータ(14)は、車体(19)の適所に配備したバッテリー(17)から電力供給を受ける。
該バッテリー(17)は、前照用のライト(16)にも電力供給を行なう。
ハブモータ(14)は、ブレーキレバー(20)を操作してフレーキをかけたとき、ブレーキ検出スイッチ(図示せず)が働いて、前車輪(15)の回転で該ハブモータ(14)のロータ(図示せず)が回転して発電(回生発電)する発電機となり、バッテリー(17)に充電を行なう。
以下の説明で、「正回転方向」とは、電動アシスト自転車(１)を前進させるためにペタル(10)を踏み込んだ際の回転方向、「逆回転方向」とは「正回転方向」に対して反対側の回転方向である。
【０００８】
図２は、ペタル(10)の踏込みによって回転するクランク(11)のクランク軸(12)上に構成した走行駆動装置(２)の断面を示している。
走行駆動装置(２)は、第１回転体(３)と、該第１回転体に対して圧縮コイルバネ(８)によって逆回転方向に付勢され第１回転体(３)の回転によって回転し後車輪(13)に回転伝達を行なう第２回転体(４)と、両回転体(３)(４)の位相のズレによって回転トルクを検出するトルク検出手段(５)と、第２回転体(４)を挟んで第１回転体(３)と一体回転可能に配備されたカバー体(７)とによって構成される。
【０００９】
図２、図３に示す如く、第１回転体(３)は環状に形成され中心孔に内歯(31)を形成している。前記クランク(11)のクランク軸(12)側基端に取り付けた歯車(18)が該内歯(31)に噛合しており、クランク軸(12)と第１回転体(３)は一体に回転する。
第１回転体(３)の外周縁はクランク(11)から離れる方向に屈曲して周壁(32)を形成している。
第１回転体(３)の外周寄りに、３本の当り軸(33)がカバー体(７)側に向けて、該回転体(３)の回転方向に等間隔を存して突設されている。第１回転体(３)の内周寄りに、３本のガイドピン(34)がカバー体(７)側に向けて、該回転体(３)の回転方向に等間隔を存して突設されている。 当り軸(33)とガイドピン(34)は６０°ズレている。
第１回転体(３)の外周部には、３つのビス孔(35)が該回転体(３)の回転方向に等間隔に開設されている。
【００１０】
第２回転体(４)は、前記クランク軸(12)に対してベアリング(41)によつて回転自由に支持された取付け部材(42)にネジ止め(43)によって固定されている。
図３に示す如く、第２回転体(４)は、周方向に３つの開口部(45)及び、隣り合う開口部(45)(45)間に３つの小開口部(47)を開設し、外周縁に第１回転体(３)より大径のチェンスプロケット(46)を有している。
開口部(45)は第２回転体(４)の半径方向と直交する方向に長く形成されており、圧縮コイルバネ(８)及び該圧縮コイルバネ(８)の一端に当てた当り軸(33)を、該バネ(８)が伸縮する方向に殆んど余裕のない状態に収容する。
小開口部(47)には、後記するカバー体(７)のボス軸(71)が余裕のある状態に嵌まる。
チェンスプロケット(46)は、無端状チェン(21)によって後車輪(13)に連繋される。
【００１１】
圧縮コイルバネ(８)は、両端が周知のクローズエンドに形成され、該バネの筒部の軸芯に対して筒部端面は直角であることが保証されている。
クローズエンドの圧縮コイルバネは、端部ではバネの伸縮の影響を殆んど受けない特徴がある。
図４は、走行駆動装置(２)の無負荷状態(ペタルの踏込み前)を示しており、圧縮コイルバネ(８)の、回転体(３)の逆回転方向の端面は、開口部(45)に侵入した当り軸(33)に当たり、他端は開口部(45)の端縁(45b)に当たっている。
圧縮コイルバネ(８)の自由長は、当り軸(33)と端縁(45b)との間隔より若干長く形成されており、その分だけ圧縮コイルバネ(８)は圧縮荷重が掛かっている。
開口部(45)の幅は、圧縮コイルバネ(８)の筒部の外周径より少し大である。
【００１２】
カバー体(７)は環状体を呈し、外径は前記第１回転体(３)と略同じで、内径は後記するトルク検出手段(５)のセンサー(６)のケース(62)に緩衝しない大きさである。
図２、図８に示す如く、カバー体(７)の内縁は少し内側に湾曲しており、内面(第１、第２回転体に向く面)には、周方向に等間隔に３本のボス軸(71)が突設されている。ボス軸(71)には軸芯にネジ穴(72)が開設されている。
隣り合うボス軸(71)(71)の間には半径方向に凸部(73)が形成され、該凸部に連続してカバー体(７)の内縁の接線方向にガード部(74)が形成されている。
図４において、凸部(73)は、圧縮コイルバネ(８)の当り軸(33)側の端部に当接可能な位置にあり、ガード部(74)は凸部(73)から矢印Ａで示すカバー体(７)の正回転方向に延びている。
凸部(73)は圧縮コイルバネ(８)の外周に対応して円弧状に形成されている。  ガード部(74)は、圧縮コイルバネ(８)の通常の伸縮動作では該バネ(８)に接しない高さに形成され、万一のときの圧縮コイルバネ(８)に対する外れ止めのガイドの役割をなす。
カバー体(７)の外面には、無端状の２つの周壁(77)(77)がカバー体(７)と同心に突設されている。
【００１３】
第１回転体(３)へのカバー体(７)の固定は、前記第１回転体(３)のビス孔(35)に挿通したビス(76)を、上記カバー体(７)のボス軸(71)のネジ穴(72)に螺合して行なう。
図１４ａに示す如く、上記ボス軸(71)が前記第２回転体(４)の小開口部(47)を貫通して第１回転体(３)の内面に向かっても、ボス軸(71)が小開口部(47)の圧縮コイルバネ(８)側の端縁(47a)に当たって、第１回転体(３)のビス孔(35)とボス軸(71)には少し位置ズレが生じている。図７に示す如く、第１回転体(３)は、当り軸(33)が圧縮コイルバネ(８)の端面(81)に当たっているため、該バネを圧縮する方向、即ち、前記ビス孔(35)とネジ穴(72)の位置ズレを修正する方向には容易に回転しない。そこで、第１回転体(３)のビス孔(35)にビス(76)を傾けた状態でボス軸(71)のネジ穴(72)に締付けを開始する。締付けの進行に伴って、ビス(76)はボス軸(71)の軸芯と一致する様に姿勢が矯正されつつネジ穴(72)に螺入する。ビス(76)の締付けが完了した時点では、ボス軸(71)とビス孔(35)の最初の位置ズレ分だけ、ビス(76)に押されて第１回転体(３)が回転し、圧縮コイルバネ(８)を圧縮する。
従って、カバー体(７)を第１回転体(３)にビス止め固定した状態では、圧縮コイルバネ(８)は少し圧縮状態にセットされており、圧縮コイルバネ(８)が第２回転体(４)の開口部(45)内でガタつくことはない。
【００１４】
上記の如く、圧縮コイルバネ(８)をある程度圧縮させた状態で組み付ける場合、通常では圧縮を加えるための別部品を組み込む必要があり、機構的に大きくなる問題がある。又、圧縮コイルバネ(８)の組付け時、該バネ(８)を圧縮状態に外部から支持する治具等が必要となり、走行駆動装置(２)の修理や保守点検がし難い問題が生じる。
実施例の組付け方法では、バネを圧縮状態に組み付けるのに、特別な部品や治具は不要であり、上記問題を解消できる。
【００１５】
上記圧縮コイルバネ(８)のセット状態で、図５に示す如く、圧縮コイルバネ(８)の当り軸(33)側の端部(81)の周面は、前記カバー体(７)上の凸部(73)と第１回転体(３)の内面によって、カバー体(７)側及び第１回転体(３)側への動きが拘束されている。
圧縮コイルバネ(８)の他端面(81a)は第２回転体(４)の開口部(45)の端縁(45b)に当たっているが、カバー体(７)寄りに当たっているため、圧縮コイルバネ(８)は該端縁(81a)がカバー体(７)に接近する方向に少し傾いている。このため、圧縮コイルバネ(８)は、当り軸(33)側の先端部を除いて、その筒部はカバー体(７)及び第１回転体(３)の内面に無接触で支持されている。
【００１６】
トルク検出手段(５)は、前記取付け部材(42)に固定されたリング状の固定子(51)と、該固定子(51)の外側に嵌まり前記第１回転体(３)と第２回転体(４)の位相のズレによってリングの軸方向に移動可能な可動リング(52)と、該可動リング(52)の軸方向移動量を検出して前記ハブモータ(14)の制御回路(図示せず)に信号を送るセンサー(６)とによって構成される。
【００１７】
可動リング(52)は金属製、詳しくはアルミニューム又はアルミニューム合金によって形成されている。
図２、図９、図１０、図１１に示す如く、可動リング(52)は外周面に等間隔に３つの脚部(55)を有している。脚部(55)は、可動リング(52)から第１回転体(３)側に少し延びて、外向きに屈曲しており、屈曲端に開設した孔(55a)に前記第１回転体(３)上のガイドピン(34)をスライド可能に嵌めている。ガイドピン(34)には可動リング(52)をカバー体(７)側に付勢するバネ(50)が嵌まっている。
可動リング(52)の内面に、周方向に等間隔に３つの隆起部(57)が形成され、各隆起部(57)には、図９の矢印Ｂで示す該リングの逆回転方向の先端に、螺旋方向延びるカム面(57a)が形成されている。カム面(57a)は、可動リング(52)のカバー体(７)側先端縁から前記脚部(55)の一部に掛かる長さに形成されている。
各隆起部(57)から正回転方向にガイド突条(59)が延びている。ガイド突条(59)は、可動リング(52)のカバー体(７)の側端面から、少し奥側に位置している。
【００１８】
固定子(51)は合成樹脂にて形成され可動リング(52)よりも軟質である。図２、図９、図１１に示す如く、固定子(51)は、外周面に前記可動リング(52)のカム面(57a)に摺接する突部(58)を一体に形成しており、隆起部(57)と突部(58)とによってカム部(56)を構成している。
突部(58)は、可動リング(52)の軸方向移動範囲において、カム面(57a)に対する摺接面の全面が常時カム面(57a)に接する様に摺接面の長さ及び位置が決められている。
突部(58)から可動リング(52)の逆回転方向に補強部(58a)が連続しており、該補強部(58a)に、固定子(51)を前記取付け部材(42)の筒部(44)にネジ止めするためのビス孔(58b)が開設されている。
固定子(51)のカバー体(７)側端面には外向きにフランジ(53)が突設され、該フランジ(53)には、可動リング(52)のカム面(57a)の端部が侵入可能な切欠(54)が３箇所に開設されている。
後記の如く、第１回転体(３)と第２回転体(４)に位相のズレが生じると、可動リング(52)はそのカム面(57a)を固定子(51)の突部(58)に摺接させて回転しつつ該リングの軸方向に移動するが、ガイド突条(59)が固定リング(51)のフランジ(53)に当たって可動リング(52)の抜止めが図られる。
【００１９】
センサー(６)は、上記可動リング(52)の軸方向移動範囲において可動リング(52)の筒部を包囲して巻回コイル(61)を配備し、可動リング(52)の軸方向移動による巻回コイル(61)のインダクタンスの変化を検出するものである。
可動リング(52)の巻回コイル(61)内への侵入量が大きくなればなるほど、巻回コイル(61)のインダクタンスが大きくなる。巻回コイル(61)に連繋した制御回路がこのインダクタンスの変化を検出し、その結果に基づいてハブモータ(14)の駆動を制御する。
【００２０】
巻回コイル(61)は、環状の被せ板(63)の内周部に突設した環状ケース(62)に収容されている 。
被せ板(63)は、自転車フレーム(19)に突設した支持ブラケット(65)によって、前記カバー体(７)と同心に該フレーム(19)上に固定配備される。
被せ板(63)は、トルク検出手段(５)への異物の侵入を防止するためのものである。実施例では、被せ板(63)の外周面はカバー体(７)側に屈曲して周壁(64)を形成しており、該周壁(64)は、カバー体(７)上の周壁(77)(77)間に少し余裕のある状態に嵌まる。
【００２１】
然して、使用者がペタル(10)を踏み込んで走行を始めるとき、該ペタル(10)にクランク(11)を介して連繋された第１回転体(３)は回転しようとするが、後車輪(13)にチェーン伝達された第２回転体(４)に大きな抵抗が作用する。このため第１回転体(３)が先に回転を始め、第１回転体(３)の当り軸(33)に押されて圧縮コイルバネ(８)が圧縮されて、両回転体(３)(４)に位相差が生じる。
第１回転体(３)の位相が第２回転体(４)より進むと、第１回転体(３)上に該回転体と一体回転可能に且つカバー体(７)側にバネ(50)によって付勢された可動リング(52)は、そのカム面(57a)を固定子(51)の突部(58)に摺接させて巻回コイル(61)に侵入する方向に移動する。可動リング(52)の侵入によって巻回コイル(61)のインダクタンスが大きくなり、巻回コイル(61)に連繋した制御回路がこのインダクタンスの変化を検出し、その結果に基づいてハブモータ(14)の駆動を制御する。
【００２２】
平地や登り坂等において、使用者が加速する場合、前述した走行を始めるときと同様にして、加速によるトルクが加わって圧縮コイルバネ(８)が圧縮され、可動リング(52)が巻回コイル(61)に侵入する方向に移動する。これにより前記同様にして、巻回コイル(61)のインダクタンスが大きくなり、ハブモータ(14)のアシスト力が加わる。
【００２３】
本発明では、前記の如く、圧縮コイルバネ(８)は、図５に示す如く、圧縮コイルバネ(８)の当り軸(33)側の端部(81)の周面は、前記カバー体(７)上の凸部(73)と第１回転体(３)の内面によって、カバー体(７)側及び第１回転体(３)側への動きが拘束され、該端部(81)を除いて、圧縮コイルバネ(８)はカバー体(７)及び第１回転体(３)の内面に無接触で支持されている。クローズエンドの圧縮コイルバネ(８)の端部は、バネの伸縮の影響を殆んど受けないため、圧縮コイルバネ(８)が伸縮しても、第１回転体(３)の内面或いはカバー体(７)の内面との擦れが生じず、該バネ(８)が伸縮する毎に異常音を発したり、擦れ部が損耗することを防止できる。
又、圧縮コイルバネ(８)の支持部へのグリスの充填は必要ではなく、又は少なくでき、グリス漏れによる周辺の汚れは解消され、又、定期的なグリス補充の面倒から開放される。
【００２４】
尚、図７に示す如く、第１回転体(３)上の当り軸(33)にワッシャー(75)を嵌めて、圧縮コイルバネ(８)の当り軸(33)の端部(81)周面を、該ワッシャー(75)及びカバー体(７)上の凸部(73)によって支えて、カバー体(７)及び第１回転体(３)側への動きを拘束することができる。
即ち、ワッシャー(75)を、圧縮コイルバネ(８)の端部を支える第１回転体(３)上の凸部(73a)とするのである。この場合、圧縮コイルバネ(８)が伸縮する際の、第１回転体(３)の内面及びカバー体(７)に対する擦れ防止効果は、図５の場合よりも大きい。
尚、図７において、カバー体(７)側の凸部(73)を省略して、第１回転体(３)側の凸部(73a)によって圧縮コイルバネ(８)の端面(81)の動きを拘束することができる。この場合、必要に応じて、凸部(73a)の厚みを大きくし、又、圧縮コイルバネ(８)の当り軸(33)とは反対側の端部(81a)が第１回転体(３)に接近する様に、第２回転体(４)の開口部(45)の端縁(45b)の圧縮コイルバネ(８)の端面(81a)に対する当たり位置を設計変更すればよい。
【００２５】
又、可動リング(52)のカム面(57a)は、可動リング(52)のカバー体(７)側端面から第１回転体(３)側へ向かう脚部(55)に掛かるまで延びており、固定子(51)の抜止め用フランジ(53)には、該カム面(57a)の端部が侵入可能な切欠(54)が開設されているため、可動リング(52)がそのカム面(57a)を固定子(51)の突部(58)に摺接して軸方向に移動する際、その移動量を十分にとることができ、トルク検出手段(５)のダイナミックレンジを確保して、精度の高いトルク検出手段(５)を構成できる。
【００２６】
又、可動リング(52)を巻回コイル(61)のインダクタンスに変化を与えることが可能な金属製とし、軸方向に移動するためのカム面(57a)を一体に形成したため、トルク検出手段(５)の薄型化と、分品点数の削減を図ることができる。
【００２７】
又、金属製のカム面(57a)に対して、該カム面よりも軟質である合成樹脂製の固定子(51)の突部(58)を摺接させているため、カム面(57a)に損耗を生じることは防止され、カム面(57a)と突部(58)は、長期間に亘っては円滑な摺接が望める。
例えば、図１３に示す如く、合成樹脂製の固定子(51)にカム面(51a)を形成し、金属製の可動リング(52)に該カム面(51a)に線接触又は小さな面積で接する突部(52a)を形成して、可動リング(52)を軸方向に移動させる場合、固定子(51)のカム面(52a)が早期に損耗して凹みが生じ、カム面(51a)と突部(52a)の円滑な摺接ができなくなる。
実施例では、図１１ａ、ｂに示す如く、突部(58)の摺接面は、その全面が常時カム面(57a)に接するから、突部(58)は均一に摩耗する。このため、長期使用による突部(58)の損耗が容易に予測でき、部品交換の時期を誤ることはない。
【００２８】
図１２に示すごとく、金属製の可動リング(52)に傾斜カム面(57a)を形成し、合成樹脂製固定子(51)に該カム面(57a)の移動範囲で常時カム面(57a)に接する突部(58)を突設しても、長期間に亘って、カム面(57a)と突部(58)の円滑な摺接を望める。
【００２９】
又、自転車フレーム(19)上に固定した被せ板(63)は、トルク検出手段(５)への異物の混入を防止する役割を成すが、実施例では、被せ板(63)と該被せ板(63)に対向するカバー体(７)に互いに少し余裕のある状態に嵌まり合う周壁(64)(77)(77)が突設されているため、トルク検出手段(５)への泥、砂、塵芥等の異物の侵入を効果的に防止できる。このため、トルク検出手段(５)の可動リング(52)が異物の噛み込みによって軸方向に円滑に移動できない等の問題を解消できる。
周壁(64)(77)の数は問わず、互いの嵌まり合いが多いほど、異物混入防止効果が高まるのは勿論である。
【００３０】
バッテリー(17)をライト(16)の給電に用いるアシスト自転車は、夜間走行に備えて、バッテリー(17)の容量の一部をハブモータ(14)への給電に用いず、ライト(16)を所定時間、例えば３０分程度照らすことができる様に確保しており、バッテリー残量が減少すると、ライト点灯用の容量を残して、ペタル(10)の踏込みトルクの変化に無関係にハブモータ(14)への給電を遮断する様に回路構成されている。
従って、バッテリーの容量に対するハブモータ(14)への給電量が制限されると共に、ライトを点けたまま所定時間以上走行し、バッテリー残量がなくなると、ライト(16)を照らすことができなくなる。
そこで実施例では、モータ(14)はロータを回転させると発電(回生発電)できることに着目し、バッテリー(17)の残量が一定値以下になり、且つライト(16)のスイッチがＯＮの状態では、モータ(14)か発電機となり、ライトに電力供給をおこなって、残った電力はバッテリー(17)の充電に回す様に回路構成した。
例えば、従来であれば、図１５ａに示す如く、バッテリー(17)を満充電した時を１００％とすると、残り５％で、踏込みトルクの変化に無関係にハブモータ(14)への通電を遮断してライト点灯及び回路起動用としたのが、実施例では図１５ｂに示す如く、回路起動用として充電残が極少、例えは１.３％になるまでハブモータ(14)への給電が可能となった。
これは、１回当たりの充電に対して、ハブモータ(14)の使用時間、換言すれば自転車の走行距離を延ばすことができる。
然も、ライト(16)への給電分も確保できるので、夜間の走行に支障はない。
【００３１】
上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
例えば、第２回転体(４)から車輪に回転力を伝達するのは、チェーンに限定されることはなく、タイミングベルト、歯車とシャフト等伝達手段は問わない。
又、本発明の走行駆動装置(２)は、アシスト自転車に限らず車椅子等、モータアシスト式の人力車輌に実施可能である。
又、第１回転体(３)に対して第２回転体(４)を走行時の反回転方向に付勢する圧縮コイルバネ(８)は、３つに限ることはなく、１又は複数個で実施可能であり、その場合、圧縮コイルバネ(８)の取付けに関係する部品は、圧縮コイルバネ(８)の数に対応する様に設計すれば可い。
又、圧縮コイルバネ(８)に代えて、該バネと同様の役割を成す弾性部材を用いることも可能である。
又、実施例では、第１回転体(３)とカバー体(７)のビス止め固定に際し、第１回転体(３)にビス孔(35)を開設し、カバー体(７)にネジ穴(72)付きのボス軸(71)を突設したが、第１回転体(３)にネジ穴付きのボス軸を突設し、カバー体(７)にビス孔を開設しても可い。
又、トルク検出手段(５)は、上記実施例に限らず、第１回転体(３)と第２回転体(４)の位相のズレからトルク検出できるものであれば構成は問わない。
又、アシスト用のモータは、ロータとステータを有するモータであればハブモータに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】自転車の正面図である。
【図２】走行駆動装置の断面図である。
【図３】第１回転体、第２回転体及びカバー体の斜面図である。
【図４】走行駆動装置を、一部を破断してカバー体側から見た正面図である。
【図５】図４Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図６】図４Ｙ−Ｙ線に沿う断面図である。
【図７】図４Ｘ−Ｘ線に沿う他の実施例の断面図である。
【図８】カバー体の内面側から見た斜面図である。
【図９】固定子と可動リングの斜面図である。
【図１０】可動リングの正面図である。
【図１１】固定子に対してカム係合した可動リングの軸方向の動きを示し、ａ図は、第１回転体と第２回転体に位相のズレが生じていない状態、ｂ図は、位相のズレが最大の状態である。
【図１２】固定子に対してカム係合した可動リングの軸方向の動きを示し、ａ図は、第１回転体と第２回転体に位相のズレが生じていない状態、ｂ図は、位相のズレが最大の状態である。
【図１３】固定子と可動リングのカム係合において欠点のある例を示し、ａ図は、第１回転体と第２回転体に位相のズレが生じていない状態、ｂ図は、位相のズレが最大の状態である。
【図１４】第１回転体にカバー体を固定する手順を示している。
【図１５】ａ図は従来のバッテリー満充電からのアシストモータへの給電遮断までのバッテリー残量の説明図、ｂ図は、実施例でのバッテリー満充電からのアシストモータへの給電遮断までのバッテリー残量の説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  電動アシスト自転車
２  走行駆動装置
３  第１回転体
４  第２回転体
５  トルク検出手段
51  固定子
52  可動リング
６  センサー
７  カバー体
８  圧縮コイルバネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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