JP3415325B2 - 自転車用トルク検出装置 - Google Patents
自転車用トルク検出装置Info
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Description
動力とする自転車の駆動トルクの検出装置に関するもの
である。
その駆動トルクに応じて補助動力を出力するようになっ
ているため、駆動トルクの検出装置が必要である。この
トルク検出装置としては、自転車のクランク軸部に組み
込まれた装置によって機械的に検出するもの、および駆
動用チェーンの張力によってトルクを検出する装置が従
来装置として知られている。
クランク軸部に組み込んだ従来のトルク検出装置は、機
械的構造であるため部品点数が多く、強度も必要である
上に、駆動ユニットとトルク検出部が一体となっている
ので、装置が大きくなるから、自転車に対する配置上の
制約が生じて設計の自由度が少なくなるという問題点が
ある。
機械的損失が大きい上に、踏力をかけたときの逃げがあ
るので、ダイレクトなフィーリングが得られないという
問題点があった。
を検出する装置は、車輪を車体に組み付ける場合に、チ
ェーンの張り具合によってトルクの検出値にばらつきが
生じやすいため、トルクの検出が不正確になるという問
題点があった。
ため本発明においては、自転車のハンガー内のクランク
軸に中空円筒状のドライブシェルを嵌合し、このドライ
ブシェルの前スプロケット側をハンガーの外部へ突出さ
せて、その突出部に前スプロケットを固着すると共に、
このドライブシェルの他端部をクランク軸と連結し、こ
のドライブシェルの中間の胴部に磁性材料を被着すると
共に、この磁性材料を外包するコイルユニットをハンガ
ーに固定して設けて自転車用トルク検出装置を構成す
る。
出装置のドライブシェルの中間の胴部に被着した磁性材
料に、クランク軸の軸線に対して斜めの溝を多数分布し
て設けてもよい。
出装置のドライブシェルの他端部をクランク軸に対して
スプライン嵌合してもよい。
りに磁歪式トルク検出装置にしたから、機械的損失が少
なくなる上に、トルク検出の応答性が向上すると共に、
ダイレクトなフィーリングが得られる。また本発明装置
は部品点数が少ない簡単な構造であるから、本発明によ
れば、軽量で耐久性にすぐれているコンパクトなトルク
検出装置を提供することができる。
した磁性材料に、クランク軸の軸線に対して斜めの溝を
多数分布して設ければ、クランク軸に作用するトルクに
よって磁性材料に発生する張力の感度を高めてトルクの
検出精度を向上させることができる。
軸に対してスプライン嵌合した場合は、クランク軸のね
じれによる軸方向の歪みをスプラインで無理なく吸収す
ることができる。
る。図中1(図1参照)は自転車の前輪、2は後輪、3
は車体(フレーム)、4は車体3のハンガー、5はクラ
ンク軸、6はクランクアーム、7はクランク軸5によっ
て駆動される前スプロケット、8は後車軸、9は後車軸
8に嵌装した後スプロケット、10は前スプロケット7
と後スプロケット9にかけ渡したチェーン、11は補助
電動装置の駆動モータ、12は補助電動装置用の電源で
あるバッテリー、13はそのコントローラである。
うに、ハンガー4の図2における左側から中間部分まで
に位置する中空円筒状のコイルスリーブ14をハンガー
4内に挿入して固着し、このコイルスリーブ14内に螺
合した左ワン15によってクランク軸5との間に介装し
たボールベアリング16を支承する。
ベアリング16との隣接部にスプラインの軸部5aを形
成し、この軸部5aと嵌合するスプラインの孔部17a
を、図2の左端部に有する中空円筒状のドライブシェル
17をクランク軸5に遊嵌し、このドライブシェル17
の図2における右側半部とクランク軸5との間に、その
隙間を埋めるスリーブ18を挿入する。なお19はスリ
ーブ18の外側端面と接合するようにクランク軸5に設
けた止め輪である。
側の外周部に軸受用突部17b(図3参照)を形成し、
この突部17bに支承されるボールベアリング20を支
承する右ワン21をハンガー4の右側に螺合してクラン
ク軸5およびドライブシェル17を回転自在に支承す
る。そしてこのドライブシェル17のハンガー4より外
方に突出する突出部に設けたねじ部17cに前スプロケ
ット7を螺合して固着する。
ブシェル17の中間の胴部に、例えば、鉄系アモルファ
ス合金等の磁性材料22を被着すると共に、この磁性材
料22を外包するコイルユニット23を前記コイルスリ
ーブ14の内周に設ける。コイルユニット23は、検出
コイル23aと励磁コイル23bの2層で形成されてい
る。24はコイルユニット23に接続したリード線であ
り、25はコイルスリーブ14およびハンガー4に設け
たリード線24の引き出し孔である。
着した磁性材料22には、図3に示すように、クランク
軸5の軸線に対して斜めの溝22aを多数分布して設け
ることによって、磁性材料22を適当な幅の帯状に分割
するのがよい。このようにするとトルクの検出精度が向
上する。
作用を説明する。クランクアーム6のペダルを踏んで前
スプロケット7が回転することによってチェーン10お
よび後スプロケット9を介して後輪2が回転して自転車
が走行する。本発明の自転車用トルク検出装置は、この
自転車走行時におけるクランクアーム6からクランク軸
5に作用するトルクを検出するものである。
5に回転が伝えられると、クランク軸5のスプライン軸
部5aから、スプライン孔部17aを介してドライブシ
ェル17および前スプロケット7に回転が伝えられる。
すなわちこの場合ドライブシェル17にはトルクの大小
に応じた捩り力が作用する。そしてドライブシェル17
に捩り力が作用すると、ドライブシェル17の胴部に被
着した磁性材料22がトルクの大小に応じた歪みを発生
する。
じて磁性材料22の透磁率が変化し、さらにこの磁性材
料22を外包する励磁コイル23bは、リード線24に
接続されたアンプから数10KHzで励磁されているか
ら、検出コイル23aは透磁率の変化により電圧が変化
する。この変化をリード線24を介して外部に取り出
し、コントローラ13を介して駆動モータ11を制御す
ることができる。
の代わりに磁歪式トルク検出装置にしたから、機械的損
失が少なくなる上に、トルク検出の応答性が向上すると
共に、ダイレクトなフィーリングが得られる。また本発
明装置は部品点数が少ない簡単な構造であるから、本発
明によれば、軽量で耐久性にすぐれているコンパクトな
トルク検出装置を提供することができるという効果が得
られる。
被着した磁性材料22に、クランク軸5の軸線に対して
斜めの溝22aを多数分布して設ければ、クランク軸5
に作用するトルクによって磁性材料22に発生する張力
の感度を高めてトルクの検出精度を向上させることがで
きる。
ンク軸5に対してスプライン嵌合した場合は、クランク
軸5のねじれによる軸方向の歪みをスプラインで無理な
く吸収することができるという効果が得られる。
Claims (3)
- 【請求項1】 自転車のハンガー内のクランク軸に中空
円筒状のドライブシェルを嵌合し、このドライブシェル
の前スプロケット側をハンガーの外部へ突出させて、そ
の突出部に前スプロケットを固着すると共に、このドラ
イブシェルの他端部をクランク軸と連結し、このドライ
ブシェルの中間の胴部に磁性材料を被着すると共に、こ
の磁性材料を外包するコイルユニットをハンガーに固定
して設けたことを特徴とする自転車用トルク検出装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の自転車用トルク検出装置
のドライブシェルの中間の胴部に被着した磁性材料に、
クランク軸の軸線に対して斜めの溝を多数分布して設け
たことを特徴とする自転車用トルク検出装置。 - 【請求項3】 請求項1記載の自転車用トルク検出装置
のドライブシェルの他端部をクランク軸に対してスプラ
イン嵌合したことを特徴とする自転車用トルク検出装
置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP10348495A JP3415325B2 (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | 自転車用トルク検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP10348495A JP3415325B2 (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | 自転車用トルク検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH08297059A JPH08297059A (ja) | 1996-11-12 |
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Family
ID=14355290
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10348495A Expired - Lifetime JP3415325B2 (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | 自転車用トルク検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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- 1995-04-27 JP JP10348495A patent/JP3415325B2/ja not_active Expired - Lifetime
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