JP6061799B2 - トルクセンサの回転防止構造およびこれを備えた電動アシスト自転車 - Google Patents

Description

本発明は、トルクセンサの回転防止構造およびこれを備えた電動アシスト自転車（以下、「自転車」とも称する）に関し、詳しくは、容易にハウジングにトルクセンサを固定することができるトルクセンサの回転防止構造およびこれを備えた電動アシスト自転車に関する。

電動モータを補助動力とする自転車では、クランク軸に作用するトルクに応じて補助動力を出力するため、トルクを検出するトルクセンサを組み付ける必要がある。このトルクセンサとしては、自転車のクランク軸部に組み込まれたセンサによって、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、従来より知られている。

クランク軸部に組み込まれたセンサによってトルクを検出するタイプのトルクセンサは、クランク軸の一端側で固定されクランク軸と一体的に回転可能な磁歪軸の外周面に磁歪効果を持つ磁歪箔が巻き付けられ止着されている。このようなタイプの磁歪式のトルクセンサでは、シャフトの外周面に固定された磁歪材がシャフトに働くトルクによって捻じれて歪むことによりその透磁率が変化し、この透磁率の変化に応じた磁束の変化によって検出用コイルに誘導される誘導起電力に基づいてトルクが検出されるようになっている。したがって、このようなトルクセンサは、トルクセンサを収容するハウジングに確実に固定されている必要がある。

トルクセンサをハウジングに固定する構造としては、例えば、特許文献１および２を挙げることができる。特許文献１では、トルクセンサのヨークに形成された窓穴に圧入された雄コネクタ部と、ハウジングに形成された窓穴から差込まれた雌コネクタ部とをピンを介して係止したコネクタ部により、トルクセンサがハウジングに対して回転することを防止する構造が提案されている。また、特許文献２では、トルクセンサのコイルが巻回されるコイルボビンに、ハウジングに係合するための係合部を設け、コイルボビンの連れ回りを防止する構造が提案されている。

特開平１０−３３９６７９号公報 特開２００３−２８７３６号公報

しかしながら、特許文献１や２で提案されている方法は、コイルボビンの形状が複雑になってしまったり、コイルボビンをハウジングに挿入した後にコネクタ部を装着しなければならなかったりと、取り扱いが難しくなってしまったり、組み立て作業が煩雑になってしまったりと、解決すべき問題が残されていた。

そこで、本発明の目的は、容易にハウジングにトルクセンサを固定することができるトルクセンサの回転防止構造およびこれを備えた電動アシスト自転車を提供することにある。

本発明者は、上記課題を解消するために鋭意検討した結果、トルクセンサのコネクタ部およびトルクセンサを収容するハウジングの構造を所定のものとすることにより、上記課題を解消することができることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明のトルクセンサの回転防止構造は、クランク軸と、該クランク軸と一体的に回転可能であり、前記クランク軸と同軸上に配置された磁歪軸と、該磁歪軸の外周に配置され、磁歪軸に作用するトルクを検出するトルクセンサと、がハウジング内に収容された構造を有するトルクセンサの回転防止構造において、
前記トルクセンサが外周に凸部を備え、かつ、前記ハウジングに前記凸部が係合可能な開口部が設けられており、前記凸部が前記開口部に係止されてなり、
前記ハウジングが、ハンガーパイプ内に収納された構造を有することを特徴とするものである。

本発明のトルクセンサの回転防止構造においては、前記ハウジングが円筒状の大径部と小径部とを有し、前記大径部が前記凸部を備えた前記トルクセンサが挿入可能な内径を有し、前記開口部が前記小径部に設けられていることが好ましい。また、本発明のトルクセンサの回転防止構造においては、前記凸部が前記トルクセンサの外部出力用のコネクタ部であり、前記開口部が前記小径部の前記大径部側の端部から反対側の端部に向かう、前記コネクタ部が係合可能な幅を有し、前記コネクタ部が前記開口部の大径部側から係合されて前記コネクタ部が前記開口部に係止されてなることが好ましい。さらに、本発明のトルクセンサの回転防止構造においては、前記コネクタ部は、中空の箱型形状であり、前記コネクタ部とハーネスとが前記コネクタ部の内部で接続され、かつ、前記コネクタ部の内部が樹脂で封止されていることが好ましい。

本発明の電動アシスト自転車は、上記本発明のトルクセンサの回転防止構造が適用されてなることを特徴とするものである。

本発明によれば、容易にハウジングにトルクセンサを固定することができるトルクセンサの回転防止構造およびこれを備えた電動アシスト自転車を提供することができる。

本発明のトルクセンサの回転防止構造を適用した自転車のハンガー部の車幅方向概略断面斜視図である。 本発明のトルクセンサの回転防止構造を適用した自転車のハンガー部の車幅方向概略断面図である。 図１に示すクランク軸を磁歪軸に装着させた状態の側面図である。 本発明のトルクセンサの回転防止構造に係るコイルボビンの一例の斜視図である。 本発明のトルクセンサの回転防止構造に係るハウジングの一例の斜視図である。 本発明の一好適な実施の形態に係るトルクセンサの回転防止構造に係るトルクセンサ近傍の断面図である。 本発明のトルクセンサの回転防止構造が適用された自転車のハンガーパイプの構成を示す分解斜視図である。 本発明の一好適な実施の形態に係る電動アシスト自転車の側面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明のトルクセンサの回転防止構造を適用した自転車のハンガー部の車幅方向概略断面斜視図、図２は、本発明のトルクセンサの回転防止構造を適用した自転車のハンガー部の車幅方向概略断面図、図３は、図１に示すクランク軸を磁歪軸に装着させた状態の側面図、図４は、本発明のトルクセンサの回転防止構造に係るコイルボビンの一例の斜視図、図５は、本発明のトルクセンサの回転防止構造に係るハウジングの一例の斜視図であり、図６は、本発明の一好適な実施の形態に係るトルクセンサの回転防止構造に係るトルクセンサ近傍の断面図である。

本発明のトルクセンサの回転防止構造は、自転車のシートチューブの下部に幅方向に沿って取り付けられた、支持部材であるハンガーパイプ１内に装着されるトルクセンサに係るものであり、クランク軸２の一端側で固定され、クランク軸２と一体的に回転可能であり、クランク軸２の外径よりも大きな内径の大径部３ａを有する中空状であって、クランク軸２と同軸上に配置された磁歪軸３と、磁歪軸３の大径部３ａの外周面に配置された磁歪軸３に作用するトルクを検出する円筒状のトルクセンサ４と、を有し、これらは、略円筒状のハウジング５に収容されている。

図３に示す例においては、クランク軸２の半径方向外側に配置される磁歪軸３の一方の端部には、磁歪軸３の軸方向に沿うスプライン３ｂが形成された嵌合部が設けられており、また、駆動スプロケット６の中央には、磁歪軸３の嵌合部を嵌入する嵌入孔が設けられており、磁歪軸３の嵌合部を駆動スプロケット６に嵌入することにより、磁歪軸３に駆動スプロケット６がスプライン嵌合される（図１、２参照）。なお、図示例では、駆動側回転部材として、駆動スプロケット６を例示しているが、ベルト駆動の自転車の場合は駆動プーリーである。

また、図３に示すように、磁歪軸３の大径部３ａ（図１参照）には、磁歪効果を持つ磁歪箔７が巻き付けられ止着されており、この表面には、軸方向と交差する方向に配置された複数のスリット７ａが設けられている。図示するように、スリット７ａは、周方向に沿ってほぼ平行に複数配置されるとともに、これらが軸方向に３列配置されている。これらの３列の複数のスリット７ａの右隣りには、３列のスリットと略左右対称に配置された３列の複数のスリット７ｂが設けられている。この磁歪箔７は、例えば、鉄系アモルファス合金、ニッケル系合金、クロム系合金等の磁歪効果を有する磁性材料で形成されている。

さらに、図２に示すように、トルクセンサ４には、左右対称に配置された３列の複数のスリット７ａ、７ｂの列に対応する位置に、２つの凹部４ａが形成され各凹部４ａに磁束発生手段としての励磁用コイルが巻回されたコイルボビン４ｂが配置され、このコイルボビン４ｂの外周には、磁束の漏れを防止するヨーク４ｃが配置されている。

図４は、本発明のトルクセンサの回転防止構造に係るコイルボビンの一例の斜視図であり、本発明のトルクセンサの回転防止構造においては、トルクセンサ４の外周には、外部出力用のコネクタ部４ｄが凸部として配置されており、このコネクタ部４ｄとハーネス８とが接続され、トルクセンサの出力が外部に送信されている。図示例では、コネクタ部４ｄは、コイルボビン４ｂに取り付けられているが、コネクタ部４ｄの配置位置はこれに限られるものではない。なお、本発明のトルクセンサの回転防止構造においては、コネクタ部４ｄは、コイルボビン４ｂと一体的に形成してもよく、それぞれ別体として形成して、それぞれを接着やねじ止め等により固定してもよい。また、本発明のトルクセンサの回転防止構造においては、凸部はコネクタ部４ｄに限られず、コネクタ部４ｄとは別に凸部を設けてもよい。

また、図５は、本発明のトルクセンサの回転防止構造に係るハウジングの一例の斜視図であり、本発明のトルクセンサの回転防止構造においては、中空状のハウジング５は、コネクタ部４ｄを備えたトルクセンサ４が挿入可能な内径を有する大径部５ａと、大径部５ａよりも小さい内径の小径部５ｂと、を有している。この小径部５ｂの大径部５ａ側の端部から反対側の端部に向かって、トルクセンサ４をハウジング５と同軸上となるようにハウジング５に収容した場合に、コネクタ部４ｄが係合可能な幅を有する開口部５ｃが設けられている。したがって、クランク軸２に磁歪軸３およびトルクセンサ４を取り付けた状態で、クランク軸２をハウジング５の大径部５ａ側から挿入し、ハウジング５の開口部５ｃと、トルクセンサ４のコネクタ部４ｄと、を係合させながらトルクセンサ４をハウジング５に収容することで、コネクタ部４ｄをトルクセンサ４の回り止め部材として機能させている。これにより、ハウジング５に対して、トルクセンサ４が回転することを防止することができる。また、トルクセンサ４とハーネス８を接続した状態で、トルクセンサ４をハウジング５に収容できるため、組み付け作業を容易に行うことができる。

なお、ハウジング５に大径部５ａ、小径部５ｂを設けずに、内径が一定のハウジング５の軸方向端部から開口部を設けることも考えられるが、図１、２に示すようにハウジング５の軸方向両端部に配置するベアリング９の保持を考慮すると、ベアリング９を全周で覆う必要があり、また、ハウジング５自体の強度を考えてもハウジングの軸方向端部に開口部を設けることは好ましくない。したがって、ハウジングには、上記のような大径部５ａと、小径部５ｂと、を設けることが好ましい。

本発明のトルクセンサの回転防止構造においては、コネクタ部４ｄは（図１および図２参照）、中空な箱型形状であり、コネクタ部４ｄとハーネス８とがコネクタ部４ｄの内部で接続され、かつ、コネクタ部４ｄの内部が樹脂で封止されていることが好ましい。コネクタ部４ｄとハーネス８の接続部を樹脂で覆うことで、コネクタ部４ｄの内部に水分が侵入することを防止することができるとともに、ハーネス８の予期しない動作による破損を防止することができる。

本発明のトルクセンサの回転防止構造は、クランク軸２と、クランク軸２と一体的に回転可能であり、クランク軸２と同軸上に配置された磁歪軸３と、磁歪軸３の外周に配置され、磁歪軸３に作用するトルクを検出するトルクセンサ４と、がハウジング５内に収容された構造を有するトルクセンサの回転防止構造であって、トルクセンサ４が外周に凸部を備え、かつ、ハウジング５に凸部が係合可能な開口部５ｃが設けられており、凸部が開口部５ｃに係止されてなることのみが重要であり、これ以外については特に制限はない。

例えば、図１および２に示すように、磁歪軸３は、略円筒状のハウジング５内の軸方向両側に配置されたベアリング９を介して回転自在に装着されている。また、磁歪軸３の一端の内周面には雌ネジ部３ｃが設けられており、さらに、クランク軸２の一端の外周面には、上記雌ネジ部３ｃに対応する雄ネジ部２ａが設けられている。クランク軸２と磁歪軸３は、これらを螺合することにより固定され、一体的に回転可能な構造とすることができる。さらにまた、クランク軸２の一端の雄ネジ部２ａに隣接する端部側には、半径方向外側に突出する突起部２ｂが周方向に沿って設けられていることが好ましい。かかる構成とすれば、クランク軸２と磁歪軸３を螺合するに当たっては、磁歪軸３の一端がクランク軸２上に設けられた突起部２ｂに突き当たるまで締め込むことにより、磁歪軸３の位置決めを容易にすることができる。

なお、磁歪軸３の一端の内周面に形成した雌ネジ部３ｃと、クランク軸２の外周面に設けた雄ネジ部２ａには、接着剤を塗布してもよく、また、雌ネジ部３ｃと雄ネジ部２ａとの締結部に接着剤を充填してもよい。これにより、磁歪軸３とクランク軸２とをより強固に固定することができるとともに、雌ネジ部３ｃと雄ネジ部２ａとが緩むのを防止、または抑制することができる。

また、磁歪軸３の略中央部は、クランク軸２の外径よりも大きな内径を有する大径部３ａであり、磁歪軸３の大径部３ａの内周面とクランク軸２の外周面との間には空間１０が形成されている。磁歪軸３の雌ネジ部３ｃが形成されている一端と反対側の他端の内周面と、クランク軸２の外周面と、の間には軸受けとしてすべり軸受け１１が、がたつきがないように介在されている。このすべり軸受け１１と駆動スプロケット６は、抜け止め部材１２によってクランク軸方向の移動が規制されている。図示例においては、すべり軸受け１１と抜け止め部材１２との間には、弾性部材１３が介在している。なお、クランク軸２の軸受けとしては、すべり軸受け以外にも、玉軸受けやコロ軸受け等の転がり軸受けであってもよい。

図示例においては、抜け止め部材１２は円筒部とフランジ部とからなり、円筒部ですべり軸受け１１の、フランジ部で駆動スプロケット６の、抜けをそれぞれ防止している。また、図示例においては、磁歪軸３と、抜け止め部材１２と、は螺合により固定されている。図１および図２においては、磁歪軸３の内周面に雌ネジ部３ｄが設けられ、抜け止め部材１２の円筒部の外周面に雄ネジ部１２ａが設けられている。かかる構造とすることにより、抜け止め部材１２を磁歪軸３に強固に固定することができる。

また、図示するように、本発明のトルクセンサの回転防止構造においては、抜け止め部材１２と軸受け（図示例においてはすべり軸受け１１）との間に弾性部材１３が介在していることが好ましい。かかる構造とすることで、クランク軸の組立体の内部にゴミや水分等が侵入するのを防止することができる。弾性部材１３としては、例えば、ゴムや樹脂からなるＯリングやパッキンを用いることができる。

本発明のトルクセンサの回転防止構造においては、図６に示すように、トルクセンサ４が、トルクセンサ４の軸方向両外側にそれぞれ配置された複数の支持部材１４、図示例においては、両側とも第１の支持部材１４ａ、第２の支持部材１４ｂ、および第３の支持部材１４ｃに挟持されていることが好ましい。図６に示す例においては、磁歪軸３の一方側の外周上に周方向に延びる凸条３ｅが設けられており、かつ、磁歪軸３の磁歪箔７を挟んだ他方側の外周上には周方向に延びる凹条３ｆが設けられ、この凹条３ｆに挟持部材１５（図示例においてはスナップリング１５）が嵌合されている。この凸条３ｅとスナップリング１５とにより、トルクセンサ４とその軸方向両外側に配置された支持部材１４とが、後述するウェーブワッシャ１６を介して挟持されている。この支持部材１４の厚みを適宜設計することにより、トルクセンサ４の軸方向の配置位置を決定することができる。

また、図示するように、トルクセンサ４のコイルボビン４ｂの両端部に段部４ｅを設け、複数の支持部材１４のうちトルクセンサ４と接する支持部材、図示例においては、第１の支持部材１４ａの軸方向内側面１４ａａと外周面１４ａｂとがコイルボビンの段部４ｅに接し、内周面１４ａｃが検出軸である磁歪軸３に接する構造とすることにより、トルクセンサ４の磁歪軸３に対する軸方向と径方向の双方の位置決めが可能となる。さらに、トルクセンサ４は複数の支持部材１４を介して挟持されているが、これら各支持部材１４同士の接触面がそれぞれ摺動可能のため、磁歪軸３に対するトルクセンサの連れ回りを防止することができる。

本発明のトルクセンサの回転防止構造においては、トルクセンサ４の軸方向両外側に配置された複数の支持部材１４のうち、軸方向において最も外側の支持部材１４（図示例においては支持部材１４ｃ）と最も内側の支持部材（図示例においては支持部材１４ａ）とが高摺動性材料からなることで、上記効果を良好に得ることができる。この場合、軸方向において最も外側の支持部材と最も内側の支持部材としては、例えば、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、フェノールホルムアルデヒド（ＰＦ）等の樹脂からなるものを用いてもよく、含油の焼結合金やセラミックからなるものを用いてもよい。好ましくは、ＰＯＭ、ＰＡ、ＰＴＦＥからなるものであり、特に好ましくはＰＯＭからなるものである。

なお、図示例においては、支持部材１４は３対の支持部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃからなっているが、本発明のトルクセンサの回転防止構造においてはこれに限られるものではない。例えば、２対の支持部材からなってもよく、４対以上の支持部材からなってもよい。また、トルクセンサの軸方向両外側に配置される各支持部材の数が、それぞれ異なっていてもよい。例えば、図示する３対の支持部材１４のうち凸条３ｅ側の支持部材１４ｂの厚みを大きくして、支持部材１４ｃを省略した構造であってもよい。

また、本発明のトルクセンサの回転防止構造においては、複数の支持部材１４のうち、少なくともトルクセンサ４のスナップリング１５側の１以上の支持部材、例えば、第２の支持部材１４ｂと、磁歪軸３とが磁性材料からなることが好ましい。かかる構成とすることで、磁歪軸３と一体の凸条３ｅと、ヨーク４ｃと、磁性材料からなる支持部材（図示例では支持部材１４ｂ）とで、コイルボビン４ｂを覆うことになり、磁束の漏れや外部磁場の影響を防止することができ、トルクセンサ４の検出精度を向上させることができる。なお、上記支持部材１４や磁歪軸３を形成する磁性材料としては、磁束の漏れを防止できるものであれば特に制限はなく、例えば、ヨーク４ｃを形成する磁性材料と同じものを用いることができる。なお、上記支持部材１４の形状については、特に制限はないが、製造コストや組み付け作業の作業性の観点から、図示するような円環形状が好ましい。

本発明のトルクセンサの回転防止構造においては、前述のとおり、挟持部材（図示例においてはスナップリング１５）と、挟持部材側の最も軸方向外側の支持部材１４（図示例においては、第３の支持部材１４ｃ）と、の間に、弾性部材１６（図示例においては、ウェーブワッシャ１６）が介在されていることが好ましい。弾性部材を介在させることで、スナップリング１５の軸方向寸法や凹条３ｆの幅寸法にバラツキがあってもコイルボビン４ｂは支持部材１４を介して凸条３ｅに押し当てられるため、磁歪軸３に対するコイルボビン４ｂの位置精度が向上し、よりトルクセンサの検出精度を向上させることができる。弾性部材１６としては、環状のゴム部材等を用いてもよいが、好適には、図示するようにウェーブワッシャ１６である。

次に、本発明のトルクセンサの回転防止構造をハンガーパイプ１に適用する方法について説明する。図７は、本発明のトルクセンサの回転防止構造が適用された自転車のハンガーパイプの構成を示す分解斜視図であり、本発明のトルクセンサの回転防止構造をハンガーパイプ１に適用するには、本発明のトルクセンサ回転防止構造を備えたハウジング５を、ハンガーパイプ１内に挿入することにより行う。その際、ハンガーパイプ１の軸方向の一方の端部とハウジング５との間に回り止め部材１７を介在させることが好ましい。

図示例においては、ハンガーパイプ１の一方の端部には、半径方向内側に凹んだ複数の凹部１ｂが設けられている。図示例においては、複数の凹部１ｂはハンガーパイプ１の一方の端部の周方向に沿って、略等間隔に２つ設けられている。また、図示例においては、ハウジング５の一方の端部側に大径部５ａが設けられており、この大径部５ａの端部にフランジ部５ｄが形成されている。このフランジ部５ｄには、半径方向内側に凹んだ複数の凹部５ｅが、フランジ部５ｄの周方向に沿って略等間隔に４つ設けられている。なお、大径部５ａは、ハウジング５の本体部と一体的に形成されていてもよく、別体として形成され、その後、ねじ止め等の既知の手法により本体部に固定されていてもよい。

図示する回り止め部材１７は、環状に形成された本体部１７ａと、本体部１７ａの外周部から組み付け時のハウジング５側に突出した複数の第１係合部１７ｂと、本体部１７ａの外周から第１係合部１７ｂと反対側に向かって突出した複数の第２係合部１７ｃと、を有している。図示例においては、第１係合部１７ｂは、本体部１７ａの周方向に沿って略等間隔に２つ設けられており、第１係合部１７ｂが、ハウジング５のフランジ部５ｄの凹部５ｅにそれぞれ係合されるようになっている。

回り止め部材１７の第２係合部１７ｃは、本体部１７ａの周方向に沿って略等間隔に２つ、２つの第１係合部１７ｂの間にそれぞれ設けられている。回り止め部材１７の第１係合部１７ｂがハウジング５の凹部５ｅにそれぞれ係合し、回り止め部材１７の第２係合部１７ｃがハンガーパイプ１の凹部１ｂにそれぞれ係合することで、ハウジング５がハンガーパイプ１に対して回転しないように連結されている。

さらに、上述のとおり、ハンガーパイプ１の軸方向略中央部には、ハウジング５から延びたハーネス８が外部に取り出される開口１ａが設けられている。ハウジング５が回り止め部材１７により回転しないように連結された状態で、ハウジング５の外周面とハンガーパイプ１の内周面との間には空間が設けられるように構成すれば、ハウジング５をハンガーパイプ１に組み付ける際に、ハーネス８を予めハンガーパイプ１の内側から開口１ａを通して外部に引き出し、ハウジング５の雄ネジ部５ｆ側をハンガーパイプ１の内部に挿入することで、ハウジング５から延びるハーネス８を、開口１ａを通して外部に取り出すことができる。

さらにまた、図示例においては、ハウジング５とハンガーパイプ１の固定には、固定部材１８が用いられている。図示する固定部材１８は、その内周面にハウジング５の雄ネジ部５ｆに螺合される雌ネジ部１８ａを有している。また、固定部材１８の外周面には、ハンガーパイプ１の他方の端部の内周面に当接する当接部１８ｂが形成されている。この当接部１８ｂは、組み付け時のハンガーパイプ１の軸方向外側に向かうにつれて、徐々に外径が拡大する傾斜面を有している。なお、図示例においては、固定部材１８の当接部１８ｂの軸方向外側には、フランジ部１８ｃが設けられている。

さらに、ハンガーパイプ１の他方の端部の内周には、ハンガーパイプ１の他方の端部側から徐々に縮小する傾斜面１ｃが形成されている（図１および２参照）。ハンガーパイプ１の傾斜面１ｃの軸方向に対する傾斜角度は、固定部材１８の当接部１８ｂの軸方向に対する傾斜角度に合わせて形成する。これにより、固定部材１８の雌ネジ部１８ａがハウジング５の雄ネジ部５ｆに締結された状態で、固定部材１８の当接部１８ｂがハンガーパイプ１の他方の端部の傾斜面１ｃに当接し、ハウジング５の軸芯とハンガーパイプ１の軸芯とを一致させることができる。これにより、クランク軸２の軸芯とハンガーパイプ１の軸芯と、を一致させることができる。

次に本発明の電動アシスト自転車について説明する。
図８は、本発明の一好適な実施の形態の電動アシスト自転車の側面図である。図示する電動アシスト自転車１０１の車体フレーム１０２は、ヘッドチューブ１０３と、ヘッドチューブ１０３から後方斜め下向きに延びるダウンチューブ１０４と、ダウンチューブ１０４の後端から後方斜め上向きに延びるシートチューブ１０５と、シートチューブ１０５の下端付近から後方に延びる左右一対のチェーンステイ１０６と、両チェーンステイ１０６の後端部とシートチューブ１０５の上部とを結合する左右一対のシートステイ１０７と、を備えている。ヘッドチューブ１０３の下端には、前方斜め下向きに延びるフロントフォーク１０８を有し、このフロントフォーク１０８の下端部には、前輪１０９が回転自在に装着されている。また、ヘッドパイプ１０３の上端にはハンドル１１０が取り付けられており、シートチューブ１０５の上端にはサドル１１１が取り付けられている。さらに、チェーンステイ１０６の後端部には、後輪１１２が回転自在に装着されている。

本発明の自転車１０１は、従来の電動アシスト自転車と同様、ペダル１１３を有し、運転者がペダル１１３を足で踏んで回転させることによってチェーン１１４に駆動力が伝達され、その駆動力が後輪１１２に伝達されて、後輪１１２が駆動するように構成されている。図示する電動アシスト自転車１０１においては、電動機は前輪１０９のハブ１０９ａ内に設けられており、この電動機に電力を供給するバッテリ１１５はシートチューブ１０５の後方に、取り外し自在に取り付けられている。電動機の内部には、前輪１０９に補助駆動力を供給する電動モータが備えられている。

本発明の自転車１０１は、シートチューブ１０５の下部に幅方向に沿って取り付けられる支持部材であるハンガーパイプ１１６に、上記本発明のトルクセンサの回転防止構造が適用されてなるものである。本発明の自転車１０１は、上記本発明のトルクセンサの回転防止構造が適用されてなること以外には、特に制限はなく、その他の構成については、既知の構成を採用することができる。

１ ハンガーパイプ
１ａ 開口
１ｂ 凹部
１ｃ 傾斜面
２ クランク軸
２ａ 雄ネジ部
２ｂ 突起部
３ 磁歪軸
３ａ 大径部
３ｂ スプライン
３ｃ、３ｄ 雌ネジ部
３ｅ 凸条
３ｆ 凹条
４ トルクセンサ
４ａ 凹部
４ｂ コイルボビン
４ｃ ヨーク
４ｄ コネクタ部（凸部）
４ｅ 段部
５ ハウジング
５ａ 大径部
５ｂ 小径部
５ｃ 開口部
５ｄ フランジ部
５ｅ 凹部
５ｆ 雄ネジ部
６ 駆動スプロケット（駆動側回転部材）
７ 磁歪箔
７ａ、７ｂ スリット
８ ハーネス
９ ベアリング
１０ 空間
１１ すべり軸受け（軸受け）
１２ 抜け止め部材
１３ 弾性部材
１４ 支持部材
１５ 挟持部材（スナップリング）
１６ 弾性部材（ウェーブワッシャ）
１７ 回り止め部材
１７ａ 本体部
１７ｂ 第１係合部
１７ｃ 第２係合部
１８ 固定部材
１８ａ 雌ネジ部
１８ｂ 当接部
１８ｃ フランジ部
１０１ 電動アシスト自転車
１０２ 車体フレーム
１０３ ヘッドチューブ
１０４ ダウンチューブ
１０５ シートチューブ
１０６ チェーンステイ
１０７ シートステイ
１０８ フロントフォーク
１０９ 前輪
１０９ａ ハブ
１１０ ハンドル
１１１ サドル
１１２ 後輪
１１３ ペダル
１１４ チェーン
１１５ バッテリ
１１６ ハンガーパイプ

Claims (5)

1. クランク軸と、該クランク軸と一体的に回転可能であり、前記クランク軸と同軸上に配置された磁歪軸と、該磁歪軸の外周に配置され、磁歪軸に作用するトルクを検出するトルクセンサと、がハウジング内に収容された構造を有するトルクセンサの回転防止構造において、
   前記トルクセンサが外周に凸部を備え、かつ、前記ハウジングに前記凸部が係合可能な開口部が設けられており、前記凸部が前記開口部に係止されてなり、
   前記ハウジングが、ハンガーパイプ内に収納された構造を有することを特徴とするトルクセンサの回転防止構造。
2. 前記ハウジングが円筒状の大径部と小径部とを有し、前記大径部が前記凸部を備えた前記トルクセンサが挿入可能な内径を有し、前記開口部が前記小径部に設けられている請求項１記載のトルクセンサの回転防止構造。
3. 前記凸部が前記トルクセンサの外部出力用のコネクタ部であり、前記開口部が前記小径部の前記大径部側の端部から反対側の端部に向かう、前記コネクタ部が係合可能な幅を有し、前記コネクタ部が前記開口部の大径部側から係合されて前記コネクタ部が前記開口部に係止されてなる請求項２記載のトルクセンサの回転防止構造。
4. 前記コネクタ部が、中空の箱型形状であり、前記コネクタ部とハーネスとが前記コネクタ部の内部で接続され、かつ、前記コネクタ部の内部が樹脂で封止されている請求項３記載のトルクセンサの回転防止構造。
5. 請求項１〜４のうちいずれか一項記載のトルクセンサの回転防止構造が適用されてなることを特徴とする電動アシスト自転車。

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