轉(zhuǎn)矩傳感器、驅(qū)動單元以及電動輔助自行車的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及轉(zhuǎn)矩傳感器、驅(qū)動單元以及電動輔助自行車。轉(zhuǎn)矩傳感器具有：底板；在外周部具有與鏈條嚙合的多個齒的牙盤；引導底板使其相對于牙盤能夠相對旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)引導部；通過底板的相對旋轉(zhuǎn)而彈性變形的彈性部；固定于底板的內(nèi)側(cè)磁鐵部；固定于牙盤的外側(cè)磁鐵部；以及檢測內(nèi)側(cè)磁鐵部相對于外側(cè)磁鐵部的周向相對位置的檢測部，內(nèi)側(cè)磁鐵部具有圓環(huán)狀的第一軛、以及沿周向配置在第一軛上且直接或通過粘結(jié)劑間接地與第一軛接觸的多個第一磁鐵，外側(cè)磁鐵部具有圓環(huán)狀的第二軛、以及在多個第一磁鐵的徑向外側(cè)沿周向配置在第二軛上且直接或通過粘結(jié)劑間接地與第二軛接觸的多個第二磁鐵。
【專利說明】轉(zhuǎn)矩傳感器、驅(qū)動單元以及電動輔助自行車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電動輔助自行車用的轉(zhuǎn)矩傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]一直以來，使用一種通過電動馬達輔助駕駛?cè)瞬忍ぬぐ宓牧Φ碾妱虞o助自行車。在日本專利公開公報2012-187963號公報中公開的電動輔助自行車包括計算基于人力的踏板踏力的轉(zhuǎn)矩檢測裝置。轉(zhuǎn)矩檢測裝置包括軸部旋轉(zhuǎn)體和齒部旋轉(zhuǎn)體。軸部旋轉(zhuǎn)體設(shè)置于人力驅(qū)動系統(tǒng)的曲柄軸。齒部旋轉(zhuǎn)體通過彈性體與軸部旋轉(zhuǎn)體連結(jié)。當作用有踏板踏力時，彈性體被壓縮，在軸部旋轉(zhuǎn)體與齒部旋轉(zhuǎn)體之間產(chǎn)生相位差。
[0003]在軸部旋轉(zhuǎn)體設(shè)置以等間隔角度按N極、S極的順序配置有第一磁化部件的第一支承部。在齒部旋轉(zhuǎn)體設(shè)置以等間隔角度按N極、S極的順序配置有第二磁化部件的第二支承部。通過霍爾傳感器檢測出第一磁化部件的磁場以大致正弦波狀的檢測信號輸出。并且，還檢測出第二磁化部件的磁場以大致正弦波狀的檢測信號輸出。根據(jù)這些檢測信號計算出相當于踏板踏力的上述相位差。
[0004]在中國實用新型公告第2675543號說明書中公開的電動輔助自行車包括外凸輪7和內(nèi)凸輪8。外凸輪7通過彈簧11與內(nèi)凸輪8連結(jié)。彈簧11的軸線位于以中軸2的軸心為中心的圓周上。
[0005]但是，在日本專利公開公報2012-187963號公報所公開的轉(zhuǎn)矩檢測裝置中，若磁化部件的位置偏移，則導致轉(zhuǎn)矩的檢測精度下降。并且，在來自多個磁化部件的磁通散亂時，也導致轉(zhuǎn)矩的檢測精度下降。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型是鑒于上述【背景技術(shù)】而完成的，其目的在于高精度地檢測內(nèi)側(cè)磁鐵部相對于外側(cè)磁鐵部的周向相對位置。
[0007]本實用新型的例示性電動輔助自行車用的轉(zhuǎn)矩傳感器具有:底板，在該底板的中心軸線上連接有曲柄；牙盤，其為以所述中心軸線為中心的圓環(huán)狀，且在外周部具有與鏈條嚙合的多個齒；旋轉(zhuǎn)引導部，其引導所述底板使其相對于所述牙盤能夠相對旋轉(zhuǎn)；彈性部，其通過所述底板相對于所述牙盤的相對旋轉(zhuǎn)而彈性變形；內(nèi)側(cè)磁鐵部，其為以所述中心軸線為中心的圓環(huán)狀，且固定于所述底板；外側(cè)磁鐵部，其為以所述中心軸線為中心的圓環(huán)狀，且位于所述內(nèi)側(cè)磁鐵部的徑向外側(cè)，并固定于所述牙盤；以及檢測部，其檢測所述內(nèi)側(cè)磁鐵部相對于所述外側(cè)磁鐵部的周向相對位置，其中，所述內(nèi)側(cè)磁鐵部具有:圓環(huán)狀的第一軛，其以所述中心軸線為中心沿與所述中心軸線垂直的方向擴展；以及多個第一磁鐵，所述多個第一磁鐵沿周向配置在所述第一軛的與所述中心軸線垂直的側(cè)面上，且直接或通過粘結(jié)劑間接地與所述第一軛接觸，所述外側(cè)磁鐵部具有:圓環(huán)狀的第二軛，其以所述中心軸線為中心沿與所述中心軸線垂直的方向擴展；以及多個第二磁鐵，所述多個第二磁鐵在所述多個第一磁鐵的徑向外側(cè)沿周向配置于所述第二軛的與所述中心軸線垂直的側(cè)面上，且直接或通過粘結(jié)劑間接地與所述第二軛接觸，所述多個第一磁鐵的個數(shù)為偶數(shù)，各第一磁鐵的磁極方向與它們各自沿周向相鄰的第一磁鐵的磁極方向相反，所述多個第二磁鐵的個數(shù)為偶數(shù)，各第二磁鐵的磁極方向與它們各自沿周向相鄰的第二磁鐵的磁極方向相反。
[0008]所述內(nèi)側(cè)磁鐵部還具有固定于所述第一軛的所述側(cè)面上的第一磁鐵容納部，所述多個第一磁鐵分別容納在設(shè)置于所述第一磁鐵容納部的多個孔部中，所述外側(cè)磁鐵部還具有固定在所述第二軛的所述側(cè)面上的第二磁鐵容納部，所述多個第二磁鐵分別容納在設(shè)置于所述第二磁鐵容納部的多個孔部中。
[0009]所述多個第一磁鐵分別被壓入到所述第一磁鐵容納部的所述多個孔部中，所述多個第二磁鐵分別被壓入到所述第二磁鐵容納部的所述多個孔部中。
[0010]所述多個第一磁鐵分別在沿孔部的周向相互分離的多個位置與所述第一磁鐵容納部的所述多個孔部的內(nèi)表面接觸，所述多個第二磁鐵分別在沿孔部的周向相互分離的多個位置與所述第二磁鐵容納部的所述多個孔部的內(nèi)表面接觸。
[0011]所述彈性部在軸向與所述第一軛以及所述第二軛重疊。
[0012]在所述底板設(shè)置位于比所述彈性部靠徑向外側(cè)的位置的接觸部，在所述牙盤設(shè)置第一止動部，所述第一止動部位于比所述彈性部靠徑向外側(cè)的位置且與所述接觸部在周向?qū)χ?，所述彈性部呈壓縮狀態(tài)，在未對所述底板施加踏板踏力的狀態(tài)下，所述接觸部通過所述彈性部的復原力按壓于所述第一止動部，所述接觸部的與所述第一止動部接觸的接觸面以及所述第一止動部的與所述接觸部接觸的接觸面垂直于周向。
[0013]所述接觸部通過將所述底板的一部分在相對于與所述第一止動部接觸的所述接觸面垂直的彎曲線上沿軸向彎曲而構(gòu)成，或者所述第一止動部通過將所述牙盤的一部分在相對于與所述接觸部接觸的所述接觸面垂直的彎曲線上沿軸向彎曲而構(gòu)成。
[0014]在所述牙盤上還設(shè)置第二止動部，所述第二止動部位于比所述彈性部靠徑向外側(cè)的位置且與所述第一止動部沿周向分離，并且所述第二止動部與所述接觸部在周向?qū)χ?，所述接觸部位于所述第一止動部與所述第二止動部之間，隨著施加于所述底板的踏板踏力變大，所述彈性部被壓縮，所述接觸部沿從所述第一止動部趨向所述第二止動部的方向移動，在施加于所述底板的踏板踏力大于規(guī)定大小的狀態(tài)下，所述接觸部按壓于所述第二止動部，所述第二止動部的周向長度大于所述第一止動部的周向長度。
[0015]在所述底板中，所述接觸部形成為相比于比該接觸部靠徑向內(nèi)側(cè)的部位在軸向遠離所述牙盤。
[0016]所述彈性部為呈直線狀延伸的螺旋彈簧，在所述底板設(shè)置第一突起部，所述第一突起部沿周向突出且被容納于所述彈性部的一方的端部內(nèi)，在所述牙盤設(shè)置第二突起部，所述第二突起部與所述第一突起部在周向?qū)χ们已刂芟蛲怀?，并且所述第二突起部被容納于所述彈性部的另一方的端部內(nèi)，所述第一突起部及所述第二突起部中的一方的突起部的徑向外側(cè)的邊緣沿周向延伸，所述第一突起部及所述第二突起部中的另一方的突起部的徑向外側(cè)的邊緣隨著靠近所述一方的突起部而趨向徑向內(nèi)側(cè)。
[0017]所述彈性部為呈直線狀延伸的螺旋彈簧，在所述底板設(shè)置第一突起部，所述第一突起部沿周向突出且被容納于所述彈性部的一方的端部內(nèi)，在所述牙盤設(shè)置第二突起部，所述第二突起部與所述第一突起部在周向?qū)χ们已刂芟蛲怀?，并且所述第二突起部被容納在所述彈性部的另一方的端部內(nèi)，所述第一突起部及所述第二突起部中的一方的突起部的徑向內(nèi)側(cè)的邊緣隨著靠近另一方的突起部而趨向徑向外側(cè)。
[0018]所述彈性部為呈直線狀延伸的螺旋彈簧，在所述底板設(shè)置第一突起部，所述第一突起部沿周向突出且被容納在所述彈性部的一方的端部內(nèi)，在所述牙盤設(shè)置第二突起部，所述第二突起部與所述第一突起部在周向?qū)χ们已刂芟蛲怀?，并且所述第二突起部被容納在所述彈性部的另一方的端部內(nèi)，所述第一突起部及所述第二突起部中的一方的突起部的徑向內(nèi)側(cè)的邊緣隨著靠近另一方的突起部而趨向徑向外側(cè)，所述另一方的突起部的徑向外側(cè)的邊緣隨著靠近所述一方的突起部而趨向徑向內(nèi)側(cè)。
[0019]所述檢測部具有檢測所述內(nèi)側(cè)磁鐵部的內(nèi)側(cè)檢測部和檢測所述外側(cè)磁鐵部的外側(cè)檢測部，所述第一磁鐵與所述內(nèi)側(cè)檢測部間的軸向距離小于所述第二磁鐵與所述外側(cè)檢測部間的軸向距離。
[0020]一種電動輔助自行車用的驅(qū)動單元，其包括具有上述結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩傳感器、電動馬達以及控制部，所述控制部根據(jù)從所述轉(zhuǎn)矩傳感器輸出的信號對所述電動馬達輸出控制信號。
[0021]一種電動輔助自行車，其具有前輪、后輪、車架、電池以及驅(qū)動單元，所述車架連接所述前輪和所述后輪，在該電動輔助自行車中，從所述驅(qū)動單元的所述電動馬達對所述前輪及所述后輪中的至少一方提供輔助動力。
[0022]根據(jù)本實用新型，能夠高精度地檢測內(nèi)側(cè)磁鐵部相對于外側(cè)磁鐵部的周向相對位置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為電動輔助自行車的側(cè)視圖。
[0024]圖2為轉(zhuǎn)矩傳感器的左側(cè)視圖。
[0025]圖3為轉(zhuǎn)矩傳感器的右側(cè)視圖。
[0026]圖4為底板的左側(cè)視圖。
[0027]圖5為牙盤的左側(cè)視圖。
[0028]圖6為底板及牙盤的左側(cè)視圖。
[0029]圖7為放大示出底板及牙盤的一部分的左側(cè)視圖。
[0030]圖8為內(nèi)側(cè)磁鐵部的右側(cè)視圖。
[0031]圖9為底板及內(nèi)側(cè)磁鐵部的右側(cè)視圖。
[0032]圖1O為內(nèi)側(cè)磁鐵部的剖視圖。
[0033]圖11為放大示出第一磁鐵的右側(cè)視圖。
[0034]圖12為外側(cè)磁鐵部的右側(cè)視圖。
[0035]圖13為牙盤及外側(cè)磁鐵部的右側(cè)視圖。
[0036]圖14為外側(cè)磁鐵部的剖視圖。
[0037]圖15為放大示出第二磁鐵的右側(cè)視圖。
[0038]圖16為內(nèi)側(cè)磁鐵部及外側(cè)磁鐵部的右側(cè)視圖。
[0039]圖17為內(nèi)側(cè)磁鐵部、外側(cè)磁鐵部及檢測部的剖視圖。
【具體實施方式】[0040]在本說明書中，將站立狀態(tài)的電動輔助自行車的圖1的上側(cè)簡稱為“上側(cè)”，將下側(cè)簡稱為“下側(cè)”。并且，將從前側(cè)觀察站立狀態(tài)的電動輔助自行車時的右側(cè)簡稱為“右側(cè)”，將左側(cè)簡稱為“左側(cè)”。另外，將與轉(zhuǎn)矩傳感器的中心軸線JI平行的方向稱為“軸向”，將以中心軸線Jl為中心的徑向簡稱為“徑向”，將以中心軸線Jl為中心的周向簡稱為“周向”。
[0041]圖1為示出本實用新型的例示性一實施方式所涉及的電動輔助自行車I的側(cè)視圖。電動輔助自行車I是通過電動馬達輔助駕駛?cè)瞬忍ぬぐ宓牧Φ淖孕熊?。電動輔助自行車I包括車架11、前輪12、后輪13、車把14、鞍座15、鏈條16、曲柄31、兩個踏板32、轉(zhuǎn)矩傳感器2、電動馬達41、電池42及控制部43。在以下說明中將電動馬達41簡稱為“馬達41”。
[0042]車架11連接前輪12與后輪13。車把14改變前輪12的方向。駕駛?cè)俗诎白?5上。兩個踏板32安裝于曲柄31的兩端。曲柄31在左右方向的大致中央與轉(zhuǎn)矩傳感器2連接。鏈條16連結(jié)轉(zhuǎn)矩傳感器2與后輪13。通過駕駛?cè)瞬忍ぬぐ?2的力產(chǎn)生使曲柄31旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩傳感器2檢測該轉(zhuǎn)矩。并且，轉(zhuǎn)矩通過轉(zhuǎn)矩傳感器2及鏈條16傳遞至后輪13。在以下說明中，將駕駛?cè)瞬忍ぬぐ?2的力稱為“踏板踏力”。
[0043]馬達41安裝于前輪12。電池42安裝于電池臺座，所述電池臺座在鞍座15的下方安裝在車架11上。電池42向馬達41提供電力。馬達41通過來自電池42的電力而驅(qū)動，并向前輪12提供輔助動力。控制部43根據(jù)踏板踏力控制馬達41的驅(qū)動。換言之，控制部43根據(jù)從轉(zhuǎn)矩傳感器2輸出的信號向馬達41輸出控制信號。在以下說明中，將轉(zhuǎn)矩傳感器2、馬達41以及控制部43統(tǒng)稱為“驅(qū)動單元40”。
[0044]圖2為轉(zhuǎn)矩傳感器2的左側(cè)視圖。圖3為轉(zhuǎn)矩傳感器2的右側(cè)視圖。轉(zhuǎn)矩傳感器2包括底板21、牙盤22、六個彈性部23、內(nèi)側(cè)磁鐵部24以及外側(cè)磁鐵部25。外側(cè)磁鐵部25配置于內(nèi)側(cè)磁鐵部24的徑向外側(cè)。在內(nèi)側(cè)磁鐵部24與外側(cè)磁鐵部25之間設(shè)置未圖不的大致圓環(huán)狀的滑動軸承。該滑動軸承是引導底板21使其相對于牙盤22能夠相對旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)引導部。旋轉(zhuǎn)引導部的結(jié)構(gòu)也可進行適當變更。
[0045]六個彈性部23分別通過底板21相對于牙盤22的相對旋轉(zhuǎn)而發(fā)生彈性變形。彈性部23為沿切線方向呈大致直線狀延伸的螺旋彈簧。各彈性部23沿以轉(zhuǎn)矩傳感器2的中心軸線Jl為中心的周向以大致等角度間隔配置。
[0046]圖4為底板21的左側(cè)視圖。底板21是以中心軸線Jl為中心的大致圓環(huán)狀的板材部件。底板21包括中央部211、六個外凸部212、六個接觸部213以及六個第一突起部214。
[0047]中央部211是以沿左右方向延伸的中心軸線Jl為中心的大致圓環(huán)板狀。在中央部211的中央設(shè)置大致圓形的開口 210。曲柄31 (參考圖1)的一部分插入到開口 210中，并通過鉚接連接于開口 210的周圍的部位。換言之，曲柄31連接在底板21的中心軸線Jl上。
[0048]各外凸部212從中央部211的外周邊緣朝徑向外側(cè)擴展。六個外凸部212在中央部211的周圍以大致等角度間隔沿周向配置。接觸部213從各外凸部212的徑向外側(cè)的邊緣朝徑向外側(cè)突出。接觸部213與外凸部212間的邊界部是向圖4中的前側(cè)即左側(cè)彎曲的臺階部。因此，接觸部213在軸向位于比外凸部212靠左側(cè)的位置。軸向與上述的左右方
向一致。
[0049]在各外凸部212的順時針方向前側(cè)的前側(cè)邊緣設(shè)置第一突起部214。第一突起部214從該前側(cè)邊緣以圖3中的順時針方向沿周向突出。多個第一突起部214朝周向上的同一方向突出。第一突起部214的徑向外側(cè)的邊緣215隨著沿周向遠離外凸部212而趨向徑向內(nèi)側(cè)。第一突起部214的徑向內(nèi)側(cè)的邊緣216大體上沿周向延伸。由于邊緣216的周向長度比較短，因此即使邊緣216大體上沿切線方向呈直線狀延伸，也能夠視作邊緣216大體上沿周向延伸。
[0050]圖5為牙盤22的左側(cè)視圖。牙盤22是以中心軸線Jl為中心的大致圓環(huán)狀的板材部件。牙盤22在外周部具有與鏈條16 (參考圖1)嚙合的多個齒229。在牙盤22的中央設(shè)置大致圓形的第一開口 220。在第一開口 220的周圍以大致等角度間隔沿周向配置六個第二開口 221。六個第二開口 221位于牙盤22的內(nèi)周部。各第二開口 221為大致矩形。牙盤22的內(nèi)周部是比第一開口 220靠徑向外側(cè)且比具有多個齒229的外周部靠徑向內(nèi)側(cè)的部位。
[0051]牙盤22包括六個第一止動部222、六個第二止動部223以及六個第二突起部224。各第一止動部222位于沿周向相鄰的兩個第二開口 221之間。六個第一止動部222以大致等角度間隔沿周向配置。第一止動部222從牙盤22的內(nèi)周部朝圖5中的前面即左側(cè)沿軸向突出。第一止動部222通過將牙盤22的內(nèi)周部的一部分在大體上沿周向延伸的彎曲線上沿軸向彎曲而構(gòu)成。
[0052]從各第二開口 221的徑向外側(cè)的邊緣附近朝左側(cè)沿軸向突出有第二止動部223。六個第二止動部223以大致等角度間隔沿周向配置。六個第一止動部222和六個第二止動部223沿周向交替配置。各第二止動部223沿周向與第一止動部222分離。第二止動部223通過將牙盤22的內(nèi)周部的一部分在大體上沿周向延伸的彎曲線上沿軸向彎曲而構(gòu)成。第二止動部223的周向長度大于第一止動部222的周向長度。
[0053]在各第二開口 221的順時針方向前側(cè)的前側(cè)邊緣設(shè)置第二突起部224。第二突起部224從該前側(cè)邊緣以圖5中的逆時針方向沿周向突出。多個第二突起部224朝周向上的同一方向突出。第二突起部224的徑向外側(cè)的邊緣225大體上沿周向延伸。由于邊緣225的周向長度比較短，因此即使邊緣225大體上沿切線方向呈直線狀延伸，也能夠視作邊緣225大體上沿周向延伸。第二突起部224的徑向內(nèi)側(cè)的邊緣226隨著朝向圖5中的順時針方向后側(cè)而趨向徑向外側(cè)。
[0054]圖6為底板21及牙盤22的左側(cè)視圖。底板21位于牙盤22的左側(cè)。設(shè)置于底板21的外周部的各接觸部213位于設(shè)置在牙盤22的內(nèi)周部的第一止動部222與第二止動部223之間。接觸部213位于第一止動部222的順時針方向前側(cè)且第二止動部223的順時針方向后側(cè)。接觸部213分別與第一止動部222及第二止動部223在周向?qū)χ谩Ｔ趫D6中，接觸部213與第一止動部222接觸。
[0055]接觸部213與牙盤22的內(nèi)周部在軸向重疊。如上所述，接觸部213在軸向位于比外凸部212靠左側(cè)的位置。因此，在底板21中，接觸部213形成為相比于比接觸部213靠徑向內(nèi)側(cè)的部位在軸向上遠離牙盤22。
[0056]圖7為放大示出接觸部213、第一止動部222及第二止動部223的左側(cè)視圖。接觸部213的順時針方向后側(cè)的面是與第一止動部222接觸的第一接觸面217。第一止動部222的順時針方向前側(cè)的面是與接觸部213接觸的接觸面227。第一接觸面217及接觸面227大致垂直于周向。換言之，第一接觸面217大致垂直于以中心軸線Jl為中心的圓周與第一接觸面217的交點處的該圓周的切線。在接觸面227也相同。通過接觸部213與第一止動部222接觸，能夠限制底板21相對于牙盤22的逆時針旋轉(zhuǎn)。另外，第一接觸面217及接觸面227不必嚴密地垂直于周向，也可相對于周向稍微傾斜。
[0057]當?shù)装?1相對于牙盤22以順時針方向旋轉(zhuǎn)時，接觸部213遠離第一止動部222，朝第二止動部223移動并與第二止動部223接觸。移動中的接觸部213與第一止動部222及第二止動部223沿周向分離。接觸部213的順時針方向前側(cè)的面是與第二止動部223接觸的第二接觸面218。第二止動部223的順時針方向后側(cè)的面是與接觸部213接觸的接觸面228。第二接觸面218及接觸面228大致垂直于周向。換言之，第二接觸面218大致垂直于以中心軸線Jl為中心的圓周與第二接觸面218的交點處的該圓周的切線。接觸面228也相同。通過接觸部213與第二止動部223接觸，能夠抑制底板21相對于牙盤22的順時針旋轉(zhuǎn)。另外，第二接觸面218及接觸面228不必嚴密地垂直于周向，也可相對于周向稍微傾斜。
[0058]在接觸部213從第一止動部222移動至第二止動部223期間，底板21相對于牙盤22相對旋轉(zhuǎn)約5.5°。旋轉(zhuǎn)角度5.5°相當于后述的檢測部26 (參考圖16)中的電角49.5°。如圖2所示，接觸部213、第一止動部222及第二止動部223位于比彈性部23靠徑向外側(cè)的位置。接觸部213也可通過將底板21的外周部的一部分在大體上沿周向延伸的彎曲線上沿軸向彎曲而構(gòu)成。
[0059]如圖6所示，設(shè)置于底板21的外周部的第一突起部214與牙盤22的第二開口 221的一部分在軸向重疊。第一突起部214與設(shè)置于牙盤22的內(nèi)周部的第二突起部224在周向?qū)χ谩５谝煌黄鸩?14被容納于彈性部23 (參考圖2)的一個端部即順時針方向后側(cè)的端部內(nèi)。第二突起部224被容納于彈性部23的另一端部即順時針方向前側(cè)的端部內(nèi)。由此，彈性部23配置成與第二開口 221在軸向重疊。在底板21中，第一突起部214位于比周圍的部位即外凸部212靠軸向左側(cè)的位置。在牙盤22中，第二突起部224位于比周圍的部位靠軸向左側(cè)的位置。
[0060]在未對底板21施加踏板踏力的狀態(tài)下，如圖2所示，接觸部213與第一止動部222接觸。彈性部23為壓縮狀態(tài)，接觸部213的第一接觸面217 (參考圖7)通過彈性部23的復原力沿周向按壓于第一止動部222的接觸面227。
[0061]當對底板21施加踏板踏力時，底板21相對于牙盤22相對順時針旋轉(zhuǎn)，彈性部23被壓縮。并且，接觸部213從第一止動部222分離而靠近第二止動部223。在剛對底板21施加踏板踏力之后，牙盤22并不旋轉(zhuǎn)，而底板21旋轉(zhuǎn)。當?shù)装?1旋轉(zhuǎn)至踏板踏力與彈性部23的復原力均衡的位置時，牙盤22開始與底板21 —同旋轉(zhuǎn)。
[0062]在轉(zhuǎn)矩傳感器2中，隨著施加于底板21的踏板踏力變大，底板21相對于牙盤22相對順時針旋轉(zhuǎn)，且彈性部23被進一步壓縮。并且，接觸部213沿從第一止動部222趨向第二止動部223的方向移動。在施加于底板21的踏板踏力大于預定大小的狀態(tài)下，接觸部213的第二接觸面218 (參考圖7)沿周向按壓于第二止動部223的接觸面228。
[0063]圖8為內(nèi)側(cè)磁鐵部24的右側(cè)視圖。內(nèi)側(cè)磁鐵部24是以中心軸線Jl為中心的大致圓環(huán)狀的板狀部件。如圖9所示，內(nèi)側(cè)磁鐵部24通過螺絲等固定于底板21的右側(cè)面。當對底板21施加踏板踏力時，內(nèi)側(cè)磁鐵部24與底板21 —同以中心軸線Jl為中心旋轉(zhuǎn)。
[0064]圖10為在圖8中的A-A位置切斷內(nèi)側(cè)磁鐵部24的剖視圖。如圖8及圖10所示，內(nèi)側(cè)磁鐵部24包括第一軛241、第一磁鐵容納部242以及多個第一磁鐵243。第一軛241是以中心軸線Jl為中心沿大致垂直于中心軸線Jl的方向擴展的大致圓環(huán)狀的板狀部件。第一軛241為金屬等磁性體。多個第一磁鐵243的個數(shù)為偶數(shù)。在內(nèi)側(cè)磁鐵部24例如設(shè)置18個第一磁鐵243。第一磁鐵243優(yōu)選為鐵氧體磁鐵。作為第一磁鐵243,也可使用釹磁鐵等其他磁鐵。第一軛241及多個第一磁鐵243與多個彈性部23在軸向重疊。
[0065]第一磁鐵容納部242是以中心軸線Jl為中心的大致圓環(huán)狀的板狀部件。第一磁鐵容納部242位于第一軛241的右側(cè)，且固定于第一軛241的右側(cè)面244上。第一軛241的右側(cè)面244以與中心軸線Jl大致垂直的方式擴展。第一磁鐵容納部242優(yōu)選為樹脂等非磁性體。第一磁鐵容納部242進一步優(yōu)選由樹脂形成，且通過嵌入成型固定于第一軛241。在第一磁鐵容納部242設(shè)置與第一磁鐵243相同數(shù)量的18個孔部245。各孔部245沿軸向貫通第一磁鐵容納部242。孔部245的垂直于軸向的截面為大致圓形。多個孔部245以大致等角度間隔沿周向配置?？撞?45的左側(cè)的開口被第一軛241的右側(cè)面244封閉。
[0066]各第一磁鐵243為沿軸向延伸的大致圓柱狀。多個第一磁鐵243分別被容納于第一磁鐵容納部242的多個孔部245中。優(yōu)選多個第一磁鐵243分別被壓入到多個孔部245中。由此，多個第一磁鐵243在第一軛241的右側(cè)面244上以大致等角度間隔沿周向配置。各第一磁鐵243直接與第一軛241的右側(cè)面244接觸?；蛘?，各第一磁鐵243通過粘結(jié)劑間接地與第一軛241的右側(cè)面244接觸。換言之，設(shè)置直接與第一軛241的右側(cè)面244和第一磁鐵243接觸的薄粘結(jié)劑層。各第一磁鐵243的磁極方向與它們各自沿周向相鄰的第一磁鐵243的磁極方向相反。S卩，N極朝左的九個第一磁鐵243與S極朝左的九個第一磁鐵243沿周向交替排列。
[0067]圖11是放大示出一個第一磁鐵243及該第一磁鐵243附近的右側(cè)視圖。在孔部245的內(nèi)表面246設(shè)置多個內(nèi)表面凸部247。多個內(nèi)表面凸部247沿以第一磁鐵243的中心軸線J2為中心的孔部245的周向相互分離地配置。中心軸線J2與中心軸線Jl平行。例如，三個內(nèi)表面凸部247以大致等角度間隔沿孔部245的周向配置。內(nèi)表面凸部247與周圍的部位相比向以中心軸線J2為中心的徑向內(nèi)側(cè)突出。內(nèi)表面凸部247與第一磁鐵243的外周面接觸?？撞?45的內(nèi)表面246中的除多個內(nèi)表面凸部247以外的部位與第一磁鐵243分離。即，多個第一磁鐵243分別在沿著以中心軸線J2為中心的周向上的相互分離的多個位置與多個孔部245的內(nèi)表面246接觸。
[0068]圖12為外側(cè)磁鐵部25的右側(cè)視圖。外側(cè)磁鐵部25是以中心軸線Jl為中心的大致圓環(huán)狀的板狀部件。如圖13所示，外側(cè)磁鐵部25通過螺絲等固定于牙盤22的右側(cè)面。外側(cè)磁鐵部25與牙盤22 —同以中心軸線Jl為中心旋轉(zhuǎn)。外側(cè)磁鐵部25如圖3所示那樣位于內(nèi)側(cè)磁鐵部24的徑向外側(cè)。如上所述，若底板21相對于牙盤22相對旋轉(zhuǎn)，則內(nèi)側(cè)磁鐵部24相對于外側(cè)磁鐵部25的周向相對位置發(fā)生變化。
[0069]圖14為將外側(cè)磁鐵部25在圖12中的B-B位置切斷的剖視圖。如圖12及圖14所示，外側(cè)磁鐵部25包括第二軛251、第二磁鐵容納部252及多個第二磁鐵253。第二軛251是以中心軸線Jl為中心沿大致垂直于中心軸線Jl的方向擴展的大致圓環(huán)狀的板狀部件。第二軛251為金屬等磁性體。多個第二磁鐵253的個數(shù)為偶數(shù)。在外側(cè)磁鐵部25中，例如設(shè)置與第一磁鐵243相同數(shù)量的十八個第二磁鐵253。第二磁鐵253優(yōu)選為鐵氧體磁鐵。作為第二磁鐵253，也可使用釹磁鐵等其他磁鐵。第二軛251及多個第二磁鐵253在軸向與多個彈性部23重疊。[0070]第二磁鐵容納部252是以中心軸線Jl為中心的大致圓環(huán)狀的板狀部件。第二磁鐵容納部252位于第二軛251的右側(cè)，且固定于第二軛251的右側(cè)面254上。第二軛251的右側(cè)面254以大致垂直于中心軸線Jl的方式擴展。第二磁鐵容納部252優(yōu)選為樹脂等非磁性體。第二磁鐵容納部252進一步優(yōu)選由樹脂形成，且通過插入成型固定于第二軛251。在第二磁鐵容納部252設(shè)置與第二磁鐵253相同數(shù)量的十八個孔部255。各孔部255沿軸向貫通第二磁鐵容納部252。孔部255的垂直于軸向的截面為大致圓形。多個孔部255以大致等角度間隔沿周向配置。孔部255的左側(cè)的開口被第二軛251的右側(cè)面254封閉。
[0071]各第二磁鐵253為沿軸向延伸的大致圓柱狀。第二磁鐵253的垂直于軸向的截面上的直徑比第一磁鐵243的垂直于軸向的截面上的直徑大。多個第二磁鐵253分別被容納于第二磁鐵容納部252的多個孔部255中。優(yōu)選多個第二磁鐵253分別被壓入到多個孔部255中。由此，多個第二磁鐵253在第二軛251的右側(cè)面254上以大致等角度間隔沿周向配置。多個第二磁鐵253如圖3所示那樣配置于多個第一磁鐵243的徑向外側(cè)。
[0072]12及圖14所示的各第二磁鐵253直接與第二軛251的右側(cè)面254接觸?；蛘撸鞯诙盆F253通過粘結(jié)劑間接地與第二軛251的右側(cè)面254接觸。換言之，設(shè)置直接與第二軛251的右側(cè)面254和第二磁鐵253接觸的薄粘結(jié)劑層。各第二磁鐵253的磁極方向與它們各自沿周向相鄰的第二磁鐵253的磁極方向相反。即，N極朝左的九個第二磁鐵253與S極朝左的九個第二磁鐵253沿周向交替排列。
[0073]圖15是放大示出一個第二磁鐵253及該第二磁鐵253附近的右側(cè)視圖。在孔部255的內(nèi)表面256設(shè)置多個內(nèi)表面凸部257。多個內(nèi)表面凸部257沿以第二磁鐵253的中心軸線J3為中心的孔部255的周向相互分離地配置。中心軸線J3與中心軸線Jl平行。例如，三個內(nèi)表面凸部257以大致等角度間隔沿孔部255的周向配置。內(nèi)表面凸部257與周圍的部位相比向以中心軸線J3為中心的徑向內(nèi)側(cè)突出。內(nèi)表面凸部257與第二磁鐵253的外周面接觸?？撞?55的內(nèi)表面256中的除多個內(nèi)表面凸部257以外的部位與第二磁鐵253分離。S卩，多個第二磁鐵253分別在沿著以中心軸線J3為中心的周向上的相互分離的多個位置與多個孔部255的內(nèi)表面256接觸。
[0074]圖16是內(nèi)側(cè)磁鐵部24及外側(cè)磁鐵部25的右側(cè)視圖。在圖16中，與內(nèi)側(cè)磁鐵部24及外側(cè)磁鐵部25—同繪出了檢測部26。并且，在圖16所示的狀態(tài)下，關(guān)于沿徑向?qū)χ玫牡谝淮盆F243和第二磁鐵253，第一磁鐵243的中心和第二磁鐵253的中心位于沿徑向延伸的直線上。在該情況下，第一磁鐵243的從中心軸線Jl朝第一磁鐵243延伸的兩條切線與沿徑向與第一磁鐵243對置的第二磁鐵253相切。
[0075]檢測部26檢測內(nèi)側(cè)磁鐵部24相對于外側(cè)磁鐵部25的周向相對位置。檢測部26包括第一檢測元件261、第二檢測元件262、第三檢測元件263及第四檢測元件264。在以下說明中，將第一檢測元件261、第二檢測元件262、第三檢測元件263及第四檢測元件264統(tǒng)稱為“檢測元件261?264”。檢測元件261?264優(yōu)選為霍爾傳感器。
[0076]圖17是將內(nèi)側(cè)磁鐵部24、外側(cè)磁鐵部25及檢測部26在圖16中的C-C位置切斷的剖視圖。如圖16及圖17所示，第一檢測元件261與內(nèi)側(cè)磁鐵部24分離地配置在比內(nèi)側(cè)磁鐵部24在軸向上靠圖16中的前側(cè)即右側(cè)的位置。與第一檢測元件261相同，第二檢測元件262也與內(nèi)側(cè)磁鐵部24分離地配置在比內(nèi)側(cè)磁鐵部24在軸向上靠右側(cè)的位置。第二檢測元件262在周向上配置于從第一檢測元件261偏離約10°的位置。第一檢測元件261與第二檢測元件262之間的角度10°相當于檢測部26中的電角90°。
[0077]第三檢測元件263與外側(cè)磁鐵部25分離地配置在比外側(cè)磁鐵部25在軸向上靠右側(cè)的位置。與第三檢測元件263相同，第四檢測元件264也與外側(cè)磁鐵部25分離地配置在比外側(cè)磁鐵部25在軸向上靠右側(cè)的位置。第四檢測元件264在周向上配置于從第三檢測元件263偏離約10°的位置。第三檢測元件263與第四檢測元件264之間的角度10°相當于檢測部26中的電角90°。
[0078]第一檢測元件261及第二檢測元件262同內(nèi)側(cè)磁鐵部24在軸向?qū)χ?。第三檢測元件263及第四檢測元件264同外側(cè)磁鐵部25在軸向?qū)χ?。第一檢測元件261與第三檢測元件263在徑向?qū)χ?。第二檢測元件262與第四檢測元件264在徑向?qū)χ?。檢測元件261?264例如固定于覆蓋內(nèi)側(cè)磁鐵部24的右側(cè)面及外側(cè)磁鐵部25的右側(cè)面的省略圖示的外罩部。該外罩部即使在底板21及牙盤22旋轉(zhuǎn)的情況下也不旋轉(zhuǎn)。
[0079]第一檢測元件261及第二檢測元件262為檢測由內(nèi)側(cè)磁鐵部24形成的磁場的強度的內(nèi)側(cè)檢測部265。第三檢測元件263及第四檢測元件264為檢測由外側(cè)磁鐵部25形成的磁場的強度的外側(cè)檢測部266。若內(nèi)側(cè)磁鐵部24以中心軸線Jl為中心旋轉(zhuǎn)，則通過內(nèi)側(cè)檢測部265檢測由內(nèi)側(cè)磁鐵部24產(chǎn)生的磁場的強度,并以大致正弦波狀的信號輸出。若外側(cè)磁鐵部25以中心軸線Jl為中心旋轉(zhuǎn),則通過外側(cè)檢測部266檢測由外側(cè)磁鐵部25產(chǎn)生的磁場的強度，并以大致正弦波狀的信號輸出。如圖17所示，外側(cè)檢測部266與多個第二磁鐵253間的軸向距離L2大于內(nèi)側(cè)檢測部265與多個第一磁鐵243間的軸向距離LI。
[0080]在內(nèi)側(cè)磁鐵部24中，磁極方向相同的第一磁鐵243以40°間隔沿周向排列。若內(nèi)側(cè)磁鐵部24旋轉(zhuǎn)40°，則由內(nèi)側(cè)檢測部265輸出大致正弦波狀的一個波長量的信號。在外側(cè)磁鐵部25中也與內(nèi)側(cè)磁鐵部24相同,磁極方向相同的第二磁鐵253以40°間隔沿周向排列。若外側(cè)磁鐵部25旋轉(zhuǎn)40°，則由外側(cè)檢測部266輸出大致正弦波狀的一個波長量的信號。換言之，內(nèi)側(cè)磁鐵部24及外側(cè)磁鐵部25的40°旋轉(zhuǎn)角度相當于360°電角。
[0081]在圖16所示的檢測部26中，比較由內(nèi)側(cè)檢測部265輸出的信號與由外側(cè)檢測部266輸出的信號，并根據(jù)比較結(jié)果求出內(nèi)側(cè)磁鐵部24相對于外側(cè)磁鐵部25的周向相對位置。該相對位置從檢測部26發(fā)送至圖1所示的控制部43?？刂撇?3根據(jù)該相對位置求出踏板踏力?？刂撇?3根據(jù)該踏板踏力向馬達41輸出控制信號，控制從馬達41提供至前輪12的輔助動力的大小。
[0082]在檢測部26中，由于內(nèi)側(cè)檢測部265包括第一檢測元件261及第二檢測元件262，因此即使在內(nèi)側(cè)磁鐵部24未旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，也能夠精確地求出內(nèi)側(cè)磁鐵部24相對于內(nèi)側(cè)檢測部265的周向相對位置。由于外側(cè)檢測部266包括第三檢測元件263及第四檢測元件264，因此即使在外側(cè)磁鐵部25未旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，也能夠精確地求出外側(cè)磁鐵部25相對于外側(cè)檢測部266的周向相對位置。例如，通過內(nèi)側(cè)檢測部265求出第一檢測元件261與位于最靠近第一檢測元件261的位置的第一磁鐵243之間的周向距離。并且，通過外側(cè)檢測部266求出第三檢測元件263與位于最靠近第三檢測元件263的位置的第二磁鐵253之間的周向距離。
[0083]在電動輔助自行車I中，在剛對踏板32施力之后，牙盤22及外側(cè)磁鐵部25并不旋轉(zhuǎn)，而底板21及內(nèi)側(cè)磁鐵部24旋轉(zhuǎn)。如上所述，即使在內(nèi)側(cè)磁鐵部24及外側(cè)磁鐵部25未旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，檢測部26也能夠精確地求出內(nèi)側(cè)磁鐵部24相對于外側(cè)磁鐵部25的周向相對位置。因此，即使在剛對踏板32施力之后，檢測部26也能夠精確地求出內(nèi)側(cè)磁鐵部24相對于外側(cè)磁鐵部25的周向相對位置。
[0084]以上，對電動輔助自行車I進行了說明。如上所述，在轉(zhuǎn)矩傳感器2中，內(nèi)側(cè)磁鐵部24包括第一軛241和直接或通過粘結(jié)劑間接地與第一軛241接觸的多個第一磁鐵243。并且，外側(cè)磁鐵部25包括第二軛251和直接或通過粘結(jié)劑間接地與第二軛251接觸的多個第二磁鐵253。
[0085]由此，由內(nèi)側(cè)磁鐵部24產(chǎn)生的磁場的磁通密度以及由外側(cè)磁鐵部25產(chǎn)生的磁場的磁通密度增大。因此，通過檢測部26能夠高精度地檢測內(nèi)側(cè)磁鐵部24相對于外側(cè)磁鐵部25的周向相對位置。其結(jié)果是，能夠高精度地求出通過踏板踏力施加于底板21的轉(zhuǎn)矩，并能夠高精度地控制從馬達41提供的輔助動力。
[0086]并且，與在第一磁鐵243與第一軛241之間設(shè)置比粘結(jié)劑層厚的樹脂部件等的情況相比，能夠提高第一磁鐵243在軸向上的位置精度。同樣，還能夠提高第二磁鐵253在軸向上的位置精度。由此，能夠更加高精度地檢測內(nèi)側(cè)磁鐵部24相對于外側(cè)磁鐵部25的周向相對位置。另外，由于第一磁鐵243及第二磁鐵253的磁導系數(shù)通過第一軛241及第二軛251而增大，因此能夠抑制第一磁鐵243及第二磁鐵253的低溫消磁。
[0087]在轉(zhuǎn)矩傳感器2中，即使在使用磁力比較小的鐵氧體磁鐵作為第一磁鐵243及第二磁鐵253的情況下，也能夠如上述那樣高精度地檢測內(nèi)側(cè)磁鐵部24相對于外側(cè)磁鐵部25的周向相對位置。通過使用鐵氧體磁鐵作為第一磁鐵243及第二磁鐵253，能夠降低轉(zhuǎn)矩傳感器2的制造成本。
[0088]如上所述，多個第一磁鐵243分別被容納于固定在第一軛241上的第一磁鐵容納部242的多個孔部245中。多個第二磁鐵253分別被容納于固定在第二軛251上的第二磁鐵容納部252的多個孔部255中。由此，能夠提高第一磁鐵243及第二磁鐵253的安裝位置的精度。其結(jié)果是，能夠更加高精度地檢測內(nèi)側(cè)磁鐵部24相對于外側(cè)磁鐵部25的周向相對位置。
[0089]并且，第一磁鐵243被壓入到第一磁鐵容納部242的孔部245中，第二磁鐵253被壓入到第二磁鐵容納部252的孔部255中。由此，能夠進一步提高第一磁鐵243及第二磁鐵253的安裝位置的精度。
[0090]第一磁鐵243在相互分離的多個位置與孔部245的內(nèi)表面246接觸。由此，能夠?qū)⒌谝淮盆F243容易地壓入到孔部245中。并且，在壓入第一磁鐵243時，能夠抑制孔部245的周圍的部位破損。為了提高第一磁鐵243在孔部245內(nèi)的位置精度，第一磁鐵243優(yōu)選在相互分離的三個以上位置與孔部245的內(nèi)表面246接觸。
[0091]第二磁鐵253與第一磁鐵243相同，在相互分離的多個位置與孔部255的內(nèi)表面256接觸。由此，能夠?qū)⒌诙盆F253容易地壓入到孔部255中。并且，在壓入第二磁鐵253時，能夠抑制孔部255的周圍的部位破損。為了提高第二磁鐵253在孔部255內(nèi)的位置精度，第二磁鐵253優(yōu)選在相互分離的三個以上位置與孔部255的內(nèi)表面256接觸。
[0092]如上所述，由于第二磁鐵253的直徑大于第一磁鐵243的直徑，因此由外側(cè)磁鐵部25形成的磁場比由內(nèi)側(cè)磁鐵部24形成的磁場強。在轉(zhuǎn)矩傳感器2中，外側(cè)檢測部266與多個第二磁鐵253間的軸向距離L2比內(nèi)側(cè)檢測部265與多個第一磁鐵243間的軸向距離LI大。由此，能夠減小由外側(cè)檢測部266檢測的磁場的峰值與由內(nèi)側(cè)檢測部265檢測的磁場的峰值之差。其結(jié)果是，通過檢測部26能夠容易檢測內(nèi)側(cè)磁鐵部24相對于外側(cè)磁鐵部25的周向相對位置。優(yōu)選由外側(cè)檢測部266檢測的磁場的峰值與由內(nèi)側(cè)檢測部265檢測的磁場的峰值大致相等。
[0093]在轉(zhuǎn)矩傳感器2中，多個彈性部23與第一軛241及第二軛251在軸向重疊。由此，與配置成彈性部23與第一軛241及第二軛251在徑向重疊的情況相比，能夠使轉(zhuǎn)矩傳感器2在徑向小型化。并且，既能抑制轉(zhuǎn)矩傳感器2在徑向的大型化，又能加大第一軛241的徑向?qū)挾纫约暗诙?51的徑向?qū)挾取?br> [0094]在底板21中，與第一止動部222接觸的接觸部213的第一接觸面217大致垂直于周向。在牙盤22中，與接觸部213接觸的第一止動部222的接觸面227大致垂直于周向。因此，即使接觸部213反復按壓于第一止動部222，也能夠抑制第一接觸面217及接觸面227被削減或變形。由此，能夠抑制在接觸部213與第一止動部222接觸的狀態(tài)下底板21相對于牙盤22的周向相對位置偏移。其結(jié)果是，在檢測內(nèi)側(cè)磁鐵部24相對于外側(cè)磁鐵部25的相對位置的過程中能夠抑制檢測精度下降。
[0095]第一止動部222通過將牙盤22的內(nèi)周部的一部分在大體上沿周向延伸的彎曲線上沿軸向彎曲而構(gòu)成。即，第一止動部222的彎曲線與第一止動部222的接觸面227大致垂直。由此，即使接觸部213反復按壓于第一止動部222，也能夠抑制第一止動部222沿周向變形。其結(jié)果是，在檢測內(nèi)側(cè)磁鐵部24相對于外側(cè)磁鐵部25的相對位置的過程中能夠抑制檢測精度下降。
[0096]在底板21中，接觸部213的與第二止動部223接觸的第二接觸面218大致垂直于周向。在牙盤22中，第二止動部223的與接觸部213接觸的接觸面228大致垂直于周向。因此，即使接觸部213反復按壓于第二止動部223，也能夠抑制第二接觸面218及接觸面228被磨損或變形。由此，能夠抑制在接觸部213與第二止動部223接觸的狀態(tài)下底板21相對于牙盤22的周向相對位置偏移。其結(jié)果是，在檢測內(nèi)側(cè)磁鐵部24相對于外側(cè)磁鐵部25的相對位置的過程中能夠抑制檢測精度下降。
[0097]第二止動部223通過將牙盤22的內(nèi)周部的一部分在大體上沿周向延伸的彎曲線上沿軸向彎曲而構(gòu)成。S卩，第二止動部223的彎曲線與第二止動部223的接觸面228大致垂直。由此，即使接觸部213反復按壓于第二止動部223，也能夠抑制第二止動部223沿周向變形。其結(jié)果是，在檢測內(nèi)側(cè)磁鐵部24相對于外側(cè)磁鐵部25的相對位置的過程中能夠抑制檢測精度下降。
[0098]如上所述，接觸部213也可通過將底板21的外周部的一部分在大體上沿周向延伸的彎曲線上沿軸向彎曲而構(gòu)成。在該情況下，接觸部213的彎曲線與第一接觸面217及第二接觸面218大致垂直。由此，即使接觸部213反復按壓于第一止動部222及第二止動部223，也能夠抑制接觸部213沿周向變形。其結(jié)果是，在檢測內(nèi)側(cè)磁鐵部24相對于外側(cè)磁鐵部25的相對位置的過程中能夠抑制檢測精度下降。
[0099]在電動輔助自行車I中，在未對踏板32施力的狀態(tài)下，接觸部213按壓于第一止動部222，而在踏板踏力變得大于預定大小時，接觸部213按壓于第二止動部223。S卩，接觸部213以比較大的力量按壓于第二止動部223。在轉(zhuǎn)矩傳感器2中，第二止動部223的周向長度比第一止動部222的周向長度大。由此，同第二止動部223的周向長度與第一止動部222 —樣均比較短的情況相比，能夠抑制第二止動部223的變形。[0100]如上所述，接觸部213及第一止動部222位于比彈性部23靠徑向外側(cè)的位置。如此一來，通過將接觸部213及第一止動部222設(shè)置于比較遠離中心軸線Jl的位置，能夠提高第一止動部222在周向上的位置精度。由此，能夠提高與第一止動部222接觸的狀態(tài)的接觸部213的位置精度。其結(jié)果是，能夠更高精度地檢測內(nèi)側(cè)磁鐵部24相對于外側(cè)磁鐵部25的周向相對位置。并且，能夠高精度地求出施加于接觸部213及第一止動部222的應力。
[0101]第二止動部223也位于比彈性部23靠徑向外側(cè)的位置。由此，能夠提高第二止動部223在周向上的位置精度，并能夠提高與第二止動部223接觸的狀態(tài)的接觸部213的位置精度。其結(jié)果是，能夠更高精度地檢測內(nèi)側(cè)磁鐵部24相對于外側(cè)磁鐵部25的周向相對位置。并且，能夠高精度地求出施加于接觸部213及第二止動部223的應力。
[0102]在底板21的中央部，通過鉚接從底板21的左側(cè)連接曲柄31。通過連接曲柄31時的應力，底板21的外周部有可能向右側(cè)歪斜而靠近牙盤22。在底板21中，如上述那樣接觸部213位于比徑向內(nèi)側(cè)的部位在軸向上遠離牙盤22的方向。由此，即使底板21的外周部向右側(cè)歪斜，也能夠防止接觸部213與牙盤22接觸。
[0103]底板21的第一突起部214與牙盤22的第二突起部224在周向?qū)χ?。第二突起?24的徑向外側(cè)的邊緣225大體上沿周向延伸。由此，彈性部23容易朝大體上沿著邊緣225的方向伸縮。并且，第一突起部214的徑向外側(cè)的邊緣215隨著靠近第二突起部224而趨向徑向內(nèi)側(cè)。由此，在彈性部23伸縮時，能夠降低第一突起部214的邊緣215與彈性部23的內(nèi)表面之間的摩擦。另外，在彈性部23壓縮時，能夠抑制第一突起部214的末端掛在彈性部23的內(nèi)側(cè)的臺階上。
[0104]在轉(zhuǎn)矩傳感器2中，也可使第一突起部214的徑向外側(cè)的邊緣215大體上沿周向延伸，并使第二突起部224的徑向外側(cè)的邊緣225隨著靠近第一突起部214而趨向徑向內(nèi)偵U。即，在第一突起部214及第二突起部224中的一方的突起部中，徑向外側(cè)的邊緣大體上沿周向延伸，在第一突起部214及第二突起部224中的另一方的突起部中，徑向外側(cè)的邊緣隨著靠近一方的突起部而趨向徑向內(nèi)側(cè)。由此，在彈性部23伸縮時，能夠降低一方的突起部的徑向外側(cè)的邊緣與彈性部23的內(nèi)表面之間的摩擦。另外，在彈性部23壓縮時，能夠抑制其中一方的突起部的末端掛在彈性部23的內(nèi)側(cè)的臺階上。
[0105]第二突起部224的徑向內(nèi)側(cè)的邊緣226隨著靠近第一突起部214而趨向徑向外偵U。由此，使彈性部23從徑向外側(cè)靠近第二突起部224，從而能夠使第二突起部224容易插入到彈性部23的端部。其結(jié)果是，能夠使彈性部23容易安裝到底板21及牙盤22。
[0106]在轉(zhuǎn)矩傳感器2中，也可使第一突起部214的徑向內(nèi)側(cè)的邊緣216隨著靠近第二突起部224而趨向徑向外側(cè)。即，在第一突起部214及第二突起部224中的一方的突起部中，徑向內(nèi)側(cè)的邊緣隨著靠近另一方的突起部而趨向徑向外側(cè)。由此，使彈性部23從徑向外側(cè)靠近一方的突起部，從而能夠容易地將該一方的突起部插入到彈性部23的端部。其結(jié)果是，能夠使彈性部23容易安裝到底板21及牙盤22。
[0107]并且，也可在第一突起部214及第二突起部224中的一方的突起部中，使徑向內(nèi)側(cè)的邊緣隨著靠近另一方的突起部而趨向徑向外側(cè)，并使另一方的突起部的徑向外側(cè)的緣邊隨著靠近一方的突起部而趨向徑向內(nèi)側(cè)。
[0108]以上，對本實用新型的實施方式進行了說明，但本實用新型并不限定于上述實施方式而能夠進行各種變更。[0109]第一磁鐵243的個數(shù)為偶數(shù)即可，不限定于18個。第二磁鐵253的個數(shù)也為偶數(shù)即可，不限定于18個。第一磁鐵243及第二磁鐵253的形狀不必一定是大致圓柱狀，也可以為各種形狀。
[0110]在第一磁鐵容納部242中，與軸向垂直的孔部245的截面形狀也可以進行各種變更。例如，該截面形狀也可為大致三角形，在與三角形的三個邊對應的三個內(nèi)表面與第一磁鐵243接觸。第二磁鐵容納部252的孔部255也相同。
[0111]第一磁鐵243不必一定被壓入到孔部245中，也可通過其他各種方法容納到孔部245中。第二磁鐵253也相同，可通過除壓入以外的各種方法插入到孔部255中。只要能夠?qū)⒌谝淮盆F243位置精確地固定在第一軛241上，則也可省略第一磁鐵容納部242。并且，只要能夠?qū)⒌诙盆F253位置精確地固定在第二軛251上，則也可省略第二磁鐵容納部252。
[0112]第一軛241例如也可通過將大致圓弧狀的多個軛部件以大致圓環(huán)狀排列而形成。此時，各軛部件的周向端部與第一磁鐵243重疊。在第二軛251中也相同。但是，從轉(zhuǎn)矩傳感器2的制造容易度的觀點來看，第一軛241及第二軛251優(yōu)選為大致圓環(huán)狀的一個部件。
[0113]彈性部23也可在拉伸狀態(tài)下與底板21及牙盤22連接。在該情況下，接觸部213通過彈性部23的復原力被按壓于第一止動部222，若對底板21施加踏板踏力，則底板21相對于牙盤22相對旋轉(zhuǎn)，彈性部23被進一步拉伸。彈性部23只要通過底板21相對于牙盤22的相對旋轉(zhuǎn)而發(fā)生彈性變形即可，不限定于螺旋彈簧。也可使用板簧等其他彈性部件作為彈性部23。彈性部23的個數(shù)也可適當?shù)刈兏椥圆?3例如也可為一個。
[0114]檢測部26的檢測元件261?264不限定于霍爾傳感器，也可為其他各種元件。并且，也可分別設(shè)置一個檢測元件作為內(nèi)側(cè)檢測部265及外側(cè)檢測部266。
[0115]馬達41也可安裝于后輪13，并對后輪13提供輔助動力。并且，馬達41也可設(shè)置于轉(zhuǎn)矩傳感器2附近，并通過鏈條16等對前輪12及后輪13提供輔助動力。換言之，在電動輔助自行車I中，從馬達41對前輪12及后輪13中的至少一個提供輔助動力。
[0116]上述實施方式及各變形例的結(jié)構(gòu)只要互不矛盾就可進行適當組合。
[0117]本實用新型能夠作為電動輔助自行車用的轉(zhuǎn)矩傳感器利用。
[0118]符號說明
[0119]1-電動輔助自行車；2_轉(zhuǎn)矩傳感器；11_車架；12_前輪；13_后輪；16_鏈條；21-底板；22_牙盤；23_彈性部；24_內(nèi)側(cè)磁鐵部；25_外側(cè)磁鐵部；26_檢測部；31_曲柄；40-驅(qū)動單元；41_電動馬達；43_控制部；213_接觸部；214_第一突起部；215_ (第一突起部的徑向外側(cè)的)邊緣；216-(第一突起部的徑向內(nèi)側(cè)的)邊緣；217_第一接觸面；222_第一止動部；223_第二止動部；224_第二突起部；225-(第二突起部的徑向外側(cè)的)邊緣；226-(第二突起部的徑向內(nèi)側(cè)的)邊緣；227-(第一止動部的)接觸面；229_齒；241-第一軛；242_第一磁鐵容納部；243_第一磁鐵；244-(第一軛的)右側(cè)面；245_ (第一磁鐵容納部的)孔部；246-(孔部的)內(nèi)表面；251-第二軛；252_第二磁鐵容納部；253_第二磁鐵；254-(第二軛的)右側(cè)面；255-(第二磁鐵容納部的)孔部；256-(孔部的)內(nèi)表面；265_內(nèi)側(cè)檢測部；266_外側(cè)檢測部；J1_中心軸線。
【權(quán)利要求】
1.一種電動輔助自行車用的轉(zhuǎn)矩傳感器，具有: 底板，在該底板的中心軸線上連接有曲柄； 牙盤，其為以所述中心軸線為中心的圓環(huán)狀，且在外周部具有與鏈條嚙合的多個齒； 旋轉(zhuǎn)引導部，其引導所述底板使其相對于所述牙盤能夠相對旋轉(zhuǎn)； 彈性部，其通過所述底板相對于所述牙盤的相對旋轉(zhuǎn)而彈性變形； 內(nèi)側(cè)磁鐵部，其為以所述中心軸線為中心的圓環(huán)狀，且固定于所述底板； 外側(cè)磁鐵部，其為以所述中心軸線為中心的圓環(huán)狀，且位于所述內(nèi)側(cè)磁鐵部的徑向外偵牝并固定于所述牙盤；以及 檢測部，其檢測所述內(nèi)側(cè)磁鐵部相對于所述外側(cè)磁鐵部的周向相對位置， 該電動輔助自行車用的轉(zhuǎn)矩傳感器的特征在于， 所述內(nèi)側(cè)磁鐵部具有: 圓環(huán)狀的第一軛，其以所述中心軸線為中心沿與所述中心軸線垂直的方向擴展；以及多個第一磁鐵，所述多個第一磁鐵沿周向配置在所述第一軛的與所述中心軸線垂直的側(cè)面上，且直接或通過粘結(jié)劑間接地與所述第一軛接觸， 所述外側(cè)磁鐵部具 有: 圓環(huán)狀的第二軛，其以所述中心軸線為中心沿與所述中心軸線垂直的方向擴展；以及多個第二磁鐵，所述多個第二磁鐵在所述多個第一磁鐵的徑向外側(cè)沿周向配置在所述第二軛的與所述中心軸線垂直的側(cè)面上，且直接或通過粘結(jié)劑間接地與所述第二軛接觸，所述多個第一磁鐵的個數(shù)為偶數(shù)，各第一磁鐵的磁極方向與它們各自沿周向相鄰的第一磁鐵的磁極方向相反， 所述多個第二磁鐵的個數(shù)為偶數(shù)，各第二磁鐵的磁極方向與它們各自沿周向相鄰的第二磁鐵的磁極方向相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動輔助自行車用的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于， 所述內(nèi)側(cè)磁鐵部還具有固定于所述第一軛的所述側(cè)面上的第一磁鐵容納部， 所述多個第一磁鐵分別容納在設(shè)置于所述第一磁鐵容納部的多個孔部中， 所述外側(cè)磁鐵部還具有固定于所述第二軛的所述側(cè)面上的第二磁鐵容納部， 所述多個第二磁鐵分別容納在設(shè)置于所述第二磁鐵容納部的多個孔部中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動輔助自行車用的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于， 所述多個第一磁鐵分別被壓入到所述第一磁鐵容納部的所述多個孔部中， 所述多個第二磁鐵分別被壓入到所述第二磁鐵容納部的所述多個孔部中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動輔助自行車用的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于， 所述多個第一磁鐵分別在沿孔部的周向相互分離的多個位置與所述第一磁鐵容納部的所述多個孔部的內(nèi)表面接觸， 所述多個第二磁鐵分別在沿孔部的周向相互分離的多個位置與所述第二磁鐵容納部的所述多個孔部的內(nèi)表面接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動輔助自行車用的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于， 所述彈性部在軸向與所述第一軛以及所述第二軛重疊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動輔助自行車用的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于， 在所述底板設(shè)置位于比所述彈性部靠徑向外側(cè)的位置的接觸部，在所述牙盤設(shè)置第一止動部，所述第一止動部位于比所述彈性部靠徑向外側(cè)的位置且與所述接觸部在周向?qū)χ茫? 所述彈性部呈壓縮狀態(tài)， 在未對所述底板施加踏板踏力的狀態(tài)下，所述接觸部通過所述彈性部的復原力按壓于所述第一止動部， 所述接觸部的與所述第一止動部接觸的接觸面以及所述第一止動部的與所述接觸部接觸的接觸面垂直于周向。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動輔助自行車用的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于， 所述接觸部通過將所述底板的一部分在相對于與所述第一止動部接觸的所述接觸面垂直的彎曲線上沿軸向彎曲而構(gòu)成，或者所述第一止動部通過將所述牙盤的一部分在相對于與所述接觸部接觸的所述接觸面垂直的彎曲線上沿軸向彎曲而構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動輔助自行車用的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于， 在所述牙盤上還設(shè)置第二止動部，所述第二止動部位于比所述彈性部靠徑向外側(cè)的位置且與所述第一止動部沿周向分離，并且所述第二止動部與所述接觸部在周向?qū)χ茫? 所述接觸部位于所述第一止動部與所述第二止動部之間， 隨著施加于所述底板的踏板踏力變大，所述彈性部被壓縮，所述接觸部沿從所述第一止動部趨向所述第二止動部的方向移動， 在施加于所述底板的踏板踏力大于規(guī)定大小的狀態(tài)下，所述接觸部被按壓于所述第二止動部， 所述第二止動部的周向長度大于所述第一止動部的周向長度。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動輔助自行車用的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于， 在所述底板中，所述接觸部形成為相比于比該接觸部靠徑向內(nèi)側(cè)的部位在軸向遠離所述牙盤。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動輔助自行車用的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于， 所述彈性部為呈直線狀延伸的螺旋彈簧， 在所述底板設(shè)置第一突起部，所述第一突起部沿周向突出且被容納于所述彈性部的一方的端部內(nèi)， 在所述牙盤設(shè)置第二突起部，所述第二突起部與所述第一突起部在周向?qū)χ们已刂芟蛲怀?，并且所述第二突起部被容納于所述彈性部的另一方的端部內(nèi)， 所述第一突起部及所述第二突起部中的一方的突起部的徑向外側(cè)的邊緣沿周向延伸，所述第一突起部及所述第二突起部中的另一方的突起部的徑向外側(cè)的邊緣隨著靠近所述一方的突起部而趨向徑向內(nèi)側(cè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動輔助自行車用的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于， 所述彈性部為呈直線狀延伸的螺旋彈簧， 在所述底板設(shè)置第一突起部，所述第一突起部沿周向突出且被容納于所述彈性部的一方的端部內(nèi)， 在所述牙盤設(shè)置第二突起部，所述第二突起部與所述第一突起部在周向?qū)χ们已刂芟蛲怀觯⑶宜龅诙黄鸩勘蝗菁{在所述彈性部的另一方的端部內(nèi)， 所述第一突起部及所述第二突起部中的一方的突起部的徑向內(nèi)側(cè)的邊緣隨著靠近另一方的突起部而趨向徑向外側(cè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動輔助自行車用的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于， 所述彈性部為呈直線狀延伸的螺旋彈簧， 在所述底板設(shè)置第一突起部，所述第一突起部沿周向突出且被容納在所述彈性部的一方的端部內(nèi)， 在所述牙盤設(shè)置第二突起部，所述第二突起部與所述第一突起部在周向?qū)χ们已刂芟蛲怀觯⑶宜龅诙黄鸩勘蝗菁{在所述彈性部的另一方的端部內(nèi)， 所述第一突起部及所述第二突起部中的一方的突起部的徑向內(nèi)側(cè)的邊緣隨著靠近另一方的突起部而趨向徑向外側(cè)， 所述另一方的突起部的徑向外側(cè)的邊緣隨著靠近所述一方的突起部而趨向徑向內(nèi)側(cè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中的任一項所述的電動輔助自行車用的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于， 所述檢測部具有檢測所述內(nèi)側(cè)磁鐵部的內(nèi)側(cè)檢測部和檢測所述外側(cè)磁鐵部的外側(cè)檢測部， 所述第一磁鐵與所述內(nèi)側(cè)檢測部間的軸向距離小于所述第二磁鐵與所述外側(cè)檢測部間的軸向距離。
14.一種電動輔助自行車用的驅(qū)動單元，其特征在于，具有: 權(quán)利要求1至13中的任一項所述的轉(zhuǎn)矩傳感器；` 電動馬達；以及 控制部，其根據(jù)從所述轉(zhuǎn)矩傳感器輸出的信號對所述電動馬達輸出控制信號。
15.—種電動輔助自行車，其特征在于，具有: 前輪； 后輪； 車架，其連接所述前輪和所述后輪； 電池；以及 權(quán)利要求14所述的驅(qū)動單元， 在該電動輔助自行車中，從所述驅(qū)動單元的所述電動馬達對所述前輪及所述后輪中的至少一方提供輔助動力。
【文檔編號】B62M6/50GK203612162SQ201320676225
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月2日
【發(fā)明者】倉本聰, 深見健司, 白石有貴延 申請人:日本電產(chǎn)株式會社