專利名稱：自行車用轉(zhuǎn)矩傳感器及自行車用曲柄軸組合體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于檢測(cè)作用于可自由旋轉(zhuǎn)地安裝在自行車架的中軸軸承部且不能自由旋轉(zhuǎn)地安裝著齒輪曲柄的曲柄軸上的轉(zhuǎn)矩傳感器，及固定在自行車架的中軸軸承部、兩端可安裝左右曲柄的曲柄軸組合體。
在使用電動(dòng)馬達(dá)作為輔助動(dòng)力的被稱作助力車的自行車中，根據(jù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩輸出輔助動(dòng)力。從而，在這種助力車中，例如在曲柄軸組合體上設(shè)置檢測(cè)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩傳感器。
例如在特開(kāi)平8-297059號(hào)公報(bào)及特開(kāi)平89-313375號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了設(shè)置在曲柄軸組合體上、用于這種助力車的轉(zhuǎn)矩傳感器。
在前一個(gè)公報(bào)中公開(kāi)的轉(zhuǎn)矩傳感器具有配合固定在曲柄軸上、在其一端上安裝著鏈輪的驅(qū)動(dòng)套，粘附在驅(qū)動(dòng)套上的磁性材料，以及安裝在中軸軸承部的磁性材料外周側(cè)的線圈裝置。在該轉(zhuǎn)矩傳感器中，當(dāng)由于曲柄臂的旋轉(zhuǎn)在驅(qū)動(dòng)套上產(chǎn)生扭力時(shí)，磁性材料根據(jù)轉(zhuǎn)矩的大小發(fā)生形變。當(dāng)磁性材料發(fā)生形變時(shí)，根據(jù)這一形變磁性材料的導(dǎo)磁率發(fā)生的變化，線圈裝置的電壓發(fā)生變化。根據(jù)該電壓的變化檢測(cè)出轉(zhuǎn)矩。
后一個(gè)公報(bào)公開(kāi)的轉(zhuǎn)矩傳感器具有與鏈輪一體旋轉(zhuǎn)、可自由旋轉(zhuǎn)地安裝在曲柄軸上的從動(dòng)圓板，與曲柄軸同時(shí)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)圓板，連接兩個(gè)圓板的彈簧板，以及與兩個(gè)圓板對(duì)向配置的用于檢測(cè)出兩個(gè)圓板的位相差的無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)。在該轉(zhuǎn)矩傳感器中，曲柄臂的旋轉(zhuǎn)通過(guò)曲柄軸、驅(qū)動(dòng)圓板、彈簧板、從動(dòng)圓板傳遞給鏈輪。這時(shí)，兩圓板的位相差根據(jù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小而變化。由兩個(gè)無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的輸出信號(hào)檢測(cè)出該相位差以便測(cè)出轉(zhuǎn)矩。
這種轉(zhuǎn)矩傳感器不僅可控制助力車的馬達(dá)輸出，而且也可以用作例如自動(dòng)變速裝置的變速定時(shí)控制。
在前一個(gè)公報(bào)所述的現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)矩傳感器中，由于通過(guò)磁性材料的形變的大小來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)矩，所以為了檢測(cè)出微小的形變所需的電路很復(fù)雜。同時(shí)，為了測(cè)定微小的形變，磁性材料及線圈的安裝精度必須保持很高的精度。因此，傳感器的安裝很困難。此外，由于必須在中軸軸承部安裝線圈裝置，所以不能在標(biāo)準(zhǔn)化自行車的中軸軸承部上安裝具有轉(zhuǎn)矩傳感器的曲柄軸組合體，不能保持與市售的曲柄軸組合體的互換性。
在后一個(gè)公報(bào)所述的現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)矩傳感器中，由于在設(shè)置繞曲柄軸的兩個(gè)圓板的同時(shí)，必須與該圓板對(duì)向地設(shè)置無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，所以曲柄軸組合體的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，同時(shí)其徑向方向的尺寸變大。從而，對(duì)于后一種轉(zhuǎn)矩傳感器，圍繞中軸軸承部的尺寸變大。從而，具有后一種轉(zhuǎn)矩傳感器的曲柄軸組合體也不能安裝到標(biāo)準(zhǔn)化的自行車的中軸軸承部上，不能保持與市售曲柄軸組合體的互換性。
本發(fā)明的目的在于提供一種尺寸小型化且易于安裝的轉(zhuǎn)矩傳感器。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種可檢測(cè)出轉(zhuǎn)矩且具有緊湊結(jié)構(gòu)、并可保持與市售的商品可以互換的曲柄軸組合體。
發(fā)明1的自行車用轉(zhuǎn)矩傳感器，是一種用于檢測(cè)作用于可自由旋轉(zhuǎn)地安裝在自行車架的中軸軸承部且裝有不能旋轉(zhuǎn)地安裝著左右曲柄的曲柄軸上的轉(zhuǎn)矩的傳感器，它具有軸承套及第一壓力傳感器。軸承套將曲柄軸可自由旋轉(zhuǎn)地支承兩端部。第一壓力傳感器是一種可配置在軸承套與中軸軸承部之間或軸承套與用于將軸承套安裝到中軸軸承部上的安裝構(gòu)件之間的傳感器。
對(duì)于這種傳感器，當(dāng)曲柄旋轉(zhuǎn)時(shí)，鏈條的張力作用在安裝于曲柄軸上的鏈輪上，產(chǎn)生使曲柄軸倒向后方的力。由于該力而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。因此，可以利用第一壓力傳感器檢測(cè)出由該力所產(chǎn)生的壓力萊檢測(cè)轉(zhuǎn)矩。這里，由壓力檢測(cè)出轉(zhuǎn)矩，而且由于壓力傳感器可以配置在軸承套與中軸軸承部或安裝構(gòu)件之間，從而可縮小轉(zhuǎn)矩傳感器的尺寸。另外，通過(guò)將壓力傳感器設(shè)置在例如作用力最強(qiáng)的位置(例如鏈輪側(cè)并在其后部)附近，可以更有效地檢測(cè)出壓力。而且，其位置精度不必太高，因此其安裝操作比較容易。
對(duì)于發(fā)明2的自行車用轉(zhuǎn)矩傳感器，在發(fā)明1所述的傳感器中，第一壓力傳感器設(shè)置在軸承套與中軸軸承部或安裝構(gòu)件之間、靠近右曲柄安裝位置的第一位置處，同時(shí)還在相對(duì)于第一位置的曲柄軸的軸向中心位置反向側(cè)且與第一位置沿曲柄軸徑向方向?qū)ο虻牡诙恢锰幵O(shè)有第二壓力傳感器。在這種情況下，當(dāng)?shù)谝晃恢玫捷S承套的后部的位置處時(shí)，由于可以檢測(cè)出在曲柄軸的齒輪曲柄的內(nèi)側(cè)的兩端部并且是作用力最強(qiáng)側(cè)的兩個(gè)部位的壓力，從而可提高轉(zhuǎn)矩檢測(cè)精度。
對(duì)于發(fā)明3的自行車用轉(zhuǎn)矩傳感器，在發(fā)明2所述的傳感器中，在與第一及第二位置沿曲柄軸的徑向方向?qū)ο虻牡谌暗谒奈恢锰庍€分別設(shè)有第三及第四壓力傳感器。這時(shí)，由于可檢測(cè)出與力的作用側(cè)相反的一側(cè)的壓力，可以由該壓力修正檢測(cè)出的壓力，從而可進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)矩的檢測(cè)精度。
對(duì)于發(fā)明4的自行車用轉(zhuǎn)矩傳感器，在發(fā)明1至3中任何一個(gè)所述的傳感器中，各壓力傳感器是由所作用的壓力改變電阻的電阻元件。這時(shí)，由于通過(guò)電阻值的變化檢測(cè)出轉(zhuǎn)矩，從而可進(jìn)一步簡(jiǎn)化電路的結(jié)構(gòu)。
對(duì)于發(fā)明5的自行車用曲柄軸組合體，是固定在自行車架的中軸軸承部、在其兩端可安裝左右曲柄的曲柄軸組合體，它具有右筒狀構(gòu)件、左筒狀構(gòu)件、軸承套、曲柄軸、一對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體組及第一壓傳感器。右筒狀構(gòu)件是安裝在中軸軸承部的右曲柄安裝側(cè)內(nèi)周部的構(gòu)件。左筒狀構(gòu)件是安裝在中軸軸承部的左曲柄安裝側(cè)內(nèi)周部的構(gòu)件。軸承套配置在兩個(gè)筒狀構(gòu)件的內(nèi)周側(cè)支承在兩個(gè)筒狀構(gòu)件上。曲柄軸是一個(gè)其兩端從軸承套向外突出配置在軸承套的內(nèi)周側(cè)、將左右曲柄能夠不可旋轉(zhuǎn)地安裝于其上的軸。一對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體組具有沿軸向方向以一定間隔配置、在周向以一定間隔配置、可與軸承套及前述曲柄軸接觸的多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體。第一壓力傳感器設(shè)置在位于軸承套與右筒狀構(gòu)件之間的第一位置及位于軸承套與左筒狀構(gòu)件之間且與第一位置沿徑向?qū)ο虻牡诙恢弥械娜魏我粋€(gè)位置處。
在該曲柄軸組合體中，在把左右筒狀構(gòu)件的任何一個(gè)安裝到中軸軸承部上之后，把軸承套、轉(zhuǎn)動(dòng)體組、曲柄軸及其組合體的另一個(gè)筒狀構(gòu)件安裝在中軸軸承部上。這時(shí)，將第一壓力傳感器設(shè)置在軸承套及任何一個(gè)筒狀構(gòu)件之間的第一位置或第二位置處。從而，當(dāng)曲柄軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，由鏈輪作用一個(gè)使曲柄軸倒向后方的力。從而，由該力經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)體組向軸承套作用一個(gè)彎曲力，由第一壓力傳感器檢測(cè)出由該力產(chǎn)生的壓力。這里，由于是通過(guò)壓力檢測(cè)出轉(zhuǎn)矩，從而可用緊湊的結(jié)構(gòu)檢測(cè)出轉(zhuǎn)矩。而且可將支承軸承套的左右筒狀構(gòu)件制成可安裝到標(biāo)準(zhǔn)化的中軸軸承部上的形狀，將可檢測(cè)出轉(zhuǎn)矩的曲柄軸組合體安裝到標(biāo)準(zhǔn)化的中軸軸承部上，從而，即使設(shè)有轉(zhuǎn)矩傳感器也可保持與市售的曲柄軸組合體的互換性。而且安裝工序也與市售的曲柄軸組合體幾乎相同，安裝操作也很容易。
對(duì)于發(fā)明6的自行車用曲柄軸組合體，在發(fā)明5所述的組合體中，具有配置在第一位置及第二位置中任何另一個(gè)位置處的第二壓力傳感器。這時(shí)，由于在曲柄軸的左右曲柄的內(nèi)側(cè)的兩端并且在有力作用的一側(cè)的軸承套的前后兩個(gè)部位上均可檢測(cè)出壓力，從而可提高轉(zhuǎn)矩檢測(cè)精度。
對(duì)于發(fā)明7的自行車曲柄軸組合體，在發(fā)明6中所述的組合體中，具有在與第一及第二位置沿曲柄軸徑向?qū)ο虻牡谌恢眉暗谒奈恢锰幏謩e設(shè)置的第三及第四壓力傳感器。這時(shí)，由于也可檢測(cè)出與力的作用側(cè)相反的一側(cè)的壓力，可由該壓力修正檢出側(cè)的壓力，從而可進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)矩的檢測(cè)精度。
對(duì)于發(fā)明8的自行車曲柄軸組合體，在從發(fā)明5至發(fā)明7所述的組合體中，進(jìn)一步具有將左右筒狀構(gòu)件的任何一個(gè)相對(duì)于中軸軸承部在旋轉(zhuǎn)方向上定位固定用的鎖定構(gòu)件。在這種情況下，通過(guò)對(duì)左右筒狀構(gòu)件在旋轉(zhuǎn)方向上的定位，可以對(duì)壓力傳感器在旋轉(zhuǎn)方向上進(jìn)行定位，在安裝時(shí)，通過(guò)將壓力傳感器在前后位置上的配置提高轉(zhuǎn)矩的檢測(cè)精度。
對(duì)于發(fā)明9的自行車用曲柄軸組合體，在發(fā)明8所述的組合體中，左右筒狀構(gòu)件分別具有旋入前述中軸軸承部中進(jìn)行固定的外螺紋。在這種情況下，通過(guò)使外螺紋部的尺寸與標(biāo)準(zhǔn)化的螺紋相一致，可在市售的自行車用的車架上安裝曲柄軸組合體。
對(duì)于發(fā)明10的自行車曲柄軸組合體，在發(fā)明9所述的組合體中，鎖定構(gòu)件是螺合到左右筒狀構(gòu)件上任何一個(gè)的外螺紋部的鎖定螺母。在這種情況下，用鎖定螺紋這樣簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)進(jìn)行筒狀構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)方向的定位。
對(duì)于發(fā)明11的自行車用曲柄軸組合體，在發(fā)明8至10所述的組合體中，進(jìn)一步備有使由鎖定部件固定的筒狀構(gòu)件與軸承套不能沿軸向移動(dòng)地連接的連接構(gòu)件。在這種情況下，因?yàn)橛涉i定構(gòu)件固定的筒狀構(gòu)件通過(guò)連接構(gòu)件與軸承套不能沿軸向移動(dòng)地連接起來(lái)，所以可以用鎖定構(gòu)件對(duì)筒狀構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)方向定位，同時(shí)也可以進(jìn)行對(duì)壓力傳感器的旋轉(zhuǎn)方向的定位。
對(duì)于發(fā)明12的自行車用曲柄軸組合體，在發(fā)明8至11所述的組合體中，進(jìn)一步備有對(duì)由鎖定構(gòu)件固定的筒狀構(gòu)件于軸承套的旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行定位用的定位機(jī)構(gòu)。在這種情況下，由于對(duì)由鎖定構(gòu)件定位的筒狀構(gòu)件與軸承套在旋轉(zhuǎn)方向上定位，如果預(yù)先將軸承套及筒狀構(gòu)件在旋轉(zhuǎn)方向上定位，則只要通過(guò)將筒狀構(gòu)件在旋轉(zhuǎn)方向上定位就可進(jìn)行對(duì)壓力傳感器在旋轉(zhuǎn)方向上的定位。
對(duì)于發(fā)明13的自行車用曲柄軸組合體，在發(fā)明8至11所述的組合體中，還進(jìn)一步備有對(duì)未由鎖定構(gòu)件固定的筒狀構(gòu)件及軸承套在旋轉(zhuǎn)方向上進(jìn)行定位用的定位裝置。在這種情況下，由于對(duì)未由鎖定構(gòu)件固定的筒狀構(gòu)件和軸承套進(jìn)行定位，所以在安裝之后，可以變更軸承套在旋轉(zhuǎn)方向上的位置，從而可更正確地設(shè)定壓力傳感器在旋轉(zhuǎn)方向上的位置。
對(duì)于發(fā)明14的自行車曲柄軸組合體，在發(fā)明12或13中所述的組合體中，定位裝置具有定位的筒狀構(gòu)件的端面與軸承套的接觸面凹凸配合的凹凸部。在這種情況下，可通過(guò)細(xì)齒及滾花等簡(jiǎn)單的凹凸配合可將兩者定位在任意位置處。
對(duì)于發(fā)明15的自行車用曲柄軸組合體，在發(fā)明5至14任何一個(gè)中所述的組合體中，第一及第二壓力構(gòu)件是形成圓弧狀的板狀構(gòu)件，不可移動(dòng)地安裝在分別形成于軸承套的第一位置及第二位置的凹部。在這種情況下，由于第一及第二壓力傳感器是薄型緊湊的圓弧狀構(gòu)件并安裝于凹部，所以，即使在軸承套上安裝有第一及第二壓力傳感器，軸承套在徑向的尺寸也不會(huì)太大，所以可保持緊湊的結(jié)構(gòu)。
對(duì)于發(fā)明16的自行車曲柄軸組合體，在發(fā)明7至15所述的組合體中，第三及第四壓力傳感器是形成圓弧狀的板狀構(gòu)件，不能移動(dòng)地安裝于分別形成于前述軸承套的前述第三位置及第四位置的凹部處。同樣，在這種情況下，即使安裝了為提高轉(zhuǎn)矩檢測(cè)精度用的第三及第四壓力傳感器，由于它們是薄型緊湊的圓弧狀板狀構(gòu)件，并安裝在凹部，所以軸承套在徑向方向的尺寸也不會(huì)太大，從而可保持緊湊的結(jié)構(gòu)。
對(duì)于發(fā)明17所述的自行車曲柄軸組合體，在發(fā)明5至16所述的組合體中，第一位置及第二位置位于轉(zhuǎn)動(dòng)體組的外周側(cè)。在這種情況下，可以高效率地檢測(cè)出通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)體組曲柄軸作用于軸承套上的力，可進(jìn)一步提高由第一及第二壓力傳感器檢測(cè)出來(lái)的檢測(cè)精度。
對(duì)于發(fā)明18的自行車用曲柄軸組合體，在發(fā)明7至發(fā)明17中任何一個(gè)所述的組合體中，第三位置和第四位置位于前述轉(zhuǎn)動(dòng)體組的外周側(cè)。在這種情況下，同樣，可高效率地檢測(cè)出經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)體組由曲柄軸作用到軸承套上的力，從而可進(jìn)一步提高第三及第四壓力傳感器的檢測(cè)精度。
對(duì)于發(fā)明19的自行車用曲柄軸組合體，在發(fā)明6中所述的組合體中，軸承套具有一對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體組沿軸向方向間隔地配置在內(nèi)周側(cè)的筒狀的套主體，及安裝在套主體至少一端上且備有能夠安裝第一壓力傳感器及第二壓力傳感器中任一個(gè)的安裝面的傳感器安裝構(gòu)件。在這種情況下，由于兩個(gè)壓力傳感器被安裝在配置有轉(zhuǎn)動(dòng)體組的套主體的外側(cè)，所以可將兩個(gè)壓力傳感器設(shè)置在徑向方向的中心側(cè)。因此，可以不必加大徑向方向的尺寸安裝兩個(gè)壓力傳感器。
對(duì)于發(fā)明20的自行車用曲柄軸組合體，在發(fā)明19所述的組合體中，備有設(shè)置在傳感器安裝構(gòu)件的外周側(cè)與筒狀構(gòu)件之間，可與安裝在安裝面上的壓力傳感器貼緊地配置的傳感器壓緊構(gòu)件。在這種情況下，由于可利用傳感器壓緊構(gòu)件將傳感器貼緊在安裝面上，從而可將壓力傳感器毫無(wú)晃動(dòng)地牢固地加以固定。從而，可將壓力高效地傳送給壓力傳感器，提高壓力傳感器靈敏度。
對(duì)于發(fā)明21的自行車用曲柄軸組合體，在發(fā)明20所述的組合體中，傳感器的壓緊構(gòu)件，其外周面是在軸向方向外方側(cè)漸縮的圓周面，左右筒狀構(gòu)件，其內(nèi)周面是與傳感器壓緊構(gòu)件的外周面相配合的漸縮的圓周面并且其外周面是螺合到中軸軸承部是的螺紋面。在這種情況下，當(dāng)把筒狀構(gòu)件旋入中軸軸承部中時(shí)，通過(guò)漸縮圓周面的配合，將傳感器壓緊構(gòu)件向徑向方向的內(nèi)部壓緊使之縮徑，可使壓力傳感器貼緊到安裝構(gòu)件上。
對(duì)于發(fā)明22的自行車用曲柄軸組合體，在發(fā)明21所述的組合體中，第一及第二壓力傳感器具有矩形板狀的外形，傳感器壓緊構(gòu)件，其內(nèi)周面的橫截面為八角形，傳感器安裝構(gòu)件，與傳感器壓緊構(gòu)件對(duì)向的外周面的橫截面是八角形，并且，在安裝面、與安裝面鄰接的兩個(gè)面及與該兩個(gè)面對(duì)向的對(duì)向面處與傳感器壓緊構(gòu)件之間開(kāi)有間隙地進(jìn)行配置，與兩個(gè)面及對(duì)向面之間的面處與傳感器壓緊構(gòu)件接觸。在這種情況下，由于傳感器安裝構(gòu)件與傳感器壓緊構(gòu)件之間開(kāi)有間隙，所以可容易地令傳感器壓緊構(gòu)件向徑向方向伸縮。
對(duì)于發(fā)明23的自行車用曲柄軸組合體，在發(fā)明20至22任何一個(gè)中所述的組合體中，傳感器壓緊構(gòu)件具有在軸向貫穿內(nèi)、外周切開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)狹縫。在這種情況下，傳感器壓緊構(gòu)件容易沿徑向伸縮，也容易將壓力傳感器貼緊到安裝構(gòu)件上。
對(duì)于發(fā)明24的自行車用曲柄軸組合體，在發(fā)明23所述的組合體中，至少在與安裝部分對(duì)向的位置處形成狹縫。在這種情況下，傳感器壓緊構(gòu)件在傳感器安裝部分上很容易進(jìn)行大的縮徑，可將壓力傳感器更有效地貼緊到傳感器安裝構(gòu)件上。
第一發(fā)明25的自行車用曲柄軸組合體，在發(fā)明20所述的組合體中，傳感器壓緊構(gòu)件是一種板狀構(gòu)件，該板狀構(gòu)件與安裝在安裝面上的壓力傳感器接觸的內(nèi)周側(cè)的第一接觸面由比壓力傳感器接觸面大的平面構(gòu)成，且它與筒狀構(gòu)件接觸的外周側(cè)的第三接觸面由沿徑向向外部膨脹的碗狀的曲面構(gòu)成，筒狀構(gòu)件，它與傳感器壓緊構(gòu)件接觸部分的內(nèi)周面為與傳感器壓緊構(gòu)件的第二接觸面的頂點(diǎn)接觸的平面，且其外周面為與中軸軸承部螺合的螺紋面。在這種情況下，當(dāng)利用設(shè)置在筒狀構(gòu)件與壓力傳感器之間的壓力傳感器壓緊構(gòu)件緊壓壓力傳感器時(shí)，傳感器壓緊構(gòu)件與筒狀構(gòu)件僅在幾乎近似于點(diǎn)接觸的一個(gè)狹窄的區(qū)域內(nèi)相互接觸。因此，不容易向壓力傳感器產(chǎn)生偏負(fù)荷作用，可保持壓力傳感器的高的轉(zhuǎn)矩檢測(cè)精度。此外，在壓力傳感器是由陶瓷制成的情況下，由于不容易向壓力傳感器產(chǎn)生片負(fù)荷作用，所以不容易使壓力傳感器碎裂，可防止壓力傳感器的損傷。而且，由于接觸區(qū)域很窄，不必保持筒狀構(gòu)件與傳感器壓緊構(gòu)件之間的高精度，可降低加工成本。
對(duì)于發(fā)明26的自行車用曲柄軸組合體，在發(fā)明25所述的組合體中，第二接觸面是向曲柄軸的軸向及旋轉(zhuǎn)方向彎曲的曲面。在這種情況下，通過(guò)對(duì)傳感器壓緊構(gòu)件在曲柄軸的軸向及旋轉(zhuǎn)方向兩個(gè)方向上進(jìn)行加工，可以通過(guò)簡(jiǎn)單地加工獲得具有頂點(diǎn)的碗狀膨脹的曲面。
對(duì)于發(fā)明27的自行車用曲柄軸組合體，在發(fā)明25或26所述的組合體中，壓力傳感器具有矩形板狀的外形，筒狀構(gòu)件及傳感器安裝構(gòu)件，在夾持曲柄軸于安裝對(duì)向的第一位置處進(jìn)行面接觸的同時(shí)，在與第一位置繞曲柄軸旋轉(zhuǎn)相互反向偏離90度的兩個(gè)第二接觸位置處為線接觸。在這種情況下，由于在第一接觸面處為面接觸，所以可高效率地傳遞筒狀構(gòu)件與傳感器安裝構(gòu)件之間的力，同時(shí)，由于在與其偏離90度的第二接觸位置處，筒狀構(gòu)件與傳感器安裝構(gòu)件之間是線性接觸的，所以通過(guò)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩在第二接觸位置處傳遞筒狀構(gòu)件與安裝構(gòu)件之間的力時(shí)，在第二接觸面處的接觸面積變小，摩擦減小。因此，因摩擦造成的損失減小，可防止壓力傳感器的轉(zhuǎn)矩傳遞效率降低，可保持高的壓力傳感器的轉(zhuǎn)矩檢測(cè)精度。
對(duì)于發(fā)明28的自行車用曲柄軸組合體，在發(fā)明27所述的組合體中，進(jìn)一步備有在第二位置處與曲柄軸平行配置、安裝在筒狀構(gòu)件或安裝構(gòu)件上的滾筒，傳感器安裝構(gòu)件的外周面或筒狀構(gòu)件的內(nèi)周面由與滾筒接觸的平面構(gòu)成。在這種情況下，由于在第二接觸位置處傳感器安裝構(gòu)件及筒狀構(gòu)件與滾筒的周面接觸，從而摩擦進(jìn)一步變小，可進(jìn)一步保持高的壓力傳感器的轉(zhuǎn)矩檢測(cè)精度。
對(duì)于發(fā)明29的自行車用曲柄軸組合體，在發(fā)明19至28中任何一個(gè)所述的組合體中，傳感器安裝構(gòu)件與筒狀構(gòu)件是整體形成的，具有用于安裝壓力傳感器的安裝面形成的安裝空間，安裝空間由于作用在曲柄軸上的轉(zhuǎn)矩而變形，傳感器壓緊構(gòu)件設(shè)置在安裝空間內(nèi)。在這種情況下，由于產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩安裝空間變形，通過(guò)壓力傳感器檢測(cè)出轉(zhuǎn)矩。這里，由于傳感器安裝構(gòu)件與筒狀構(gòu)件為整體構(gòu)成的，所以組合體的組裝變得更加容易。


圖1是采用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的自行車的側(cè)視圖。
圖2是該自行車的車架部分的側(cè)視圖。
圖3是曲柄軸組合體的平面剖視圖。
圖4是曲柄軸組合體的透視圖。
圖5是圖3沿V-V的剖視圖。
圖6是圖3沿VI-VI的剖視圖。
圖7是另外的實(shí)施例的相當(dāng)于圖3的圖。
圖8是第二個(gè)實(shí)施例的相當(dāng)于圖3的圖。
圖9是第二個(gè)實(shí)施例的相當(dāng)于圖4的圖。
圖10是圖9的一部分被剖開(kāi)的右側(cè)視圖。
圖11是圖9沿XI-XI的剖視圖。在圖1中，采用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的自行車是一輛輕便車，它備有具有雙環(huán)形車架體2及前叉3的車架1，車把部4，驅(qū)動(dòng)部5，前輪6，安裝有4級(jí)變速的電動(dòng)內(nèi)裝變速輪轂10的后輪7，前后閘部件8(圖中只表示出前閘部件)，以及在手邊用于操作電動(dòng)內(nèi)裝變速輪轂10的變速操作部9。
在車架1上安裝有包含鞍座11及車把部件4的各部件。此外，如圖2所示，在車架2的鏈接條2a上安裝有內(nèi)設(shè)舌簧觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的車速傳感器12。該車速傳感器12通過(guò)檢測(cè)出安裝于后輪7的輻條7a上的磁體13來(lái)輸出車速信號(hào)。
車把部件4具有固定在前叉3的上部的車把軸桿14及固定在車把軸桿14上的車把桿15。在車把桿15的兩端上安裝有構(gòu)成車閘部件8的制動(dòng)桿16及把手17。在右側(cè)制動(dòng)桿16上整體地形成有變速操作部9的操作面板20。變速操作部9具有經(jīng)由操作電纜9a連接的變速操作部25。變速控制部25安裝在鏈接條2a的基端部上。
如圖1及圖2所示，驅(qū)動(dòng)部件5備有安裝在車架體2的中軸軸承部2b上的曲柄軸組合體30，不可轉(zhuǎn)動(dòng)地分別安裝于曲柄軸組合體30的兩端的左右曲柄31，32，與右曲柄32整體旋轉(zhuǎn)的鏈輪33，跨越鏈輪33的鏈條34及內(nèi)裝變速輪轂10。
如圖3～圖6所示，曲柄軸組合體30配備有安裝于中軸軸承部2b的左右曲柄31，32安裝側(cè)內(nèi)周部上的左右筒狀構(gòu)件40，41，將兩端支承于這些筒狀構(gòu)件40，41上的筒狀軸承套42，可自由旋轉(zhuǎn)地支承在軸承套42上的中空的曲柄軸43，配置在曲柄軸43及軸承套42之間的左右一對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體組44a，44b，以及安裝在軸承套42與左右筒狀構(gòu)件40，41之間的四個(gè)壓力傳感器45a～45d。
在左筒狀構(gòu)件40的圖3的左端外周面上，形成左外螺紋40a，它螺合在形成于中軸軸承部2b的左端內(nèi)周面上的左內(nèi)螺紋部2c上。該左外螺紋部40a的尺寸為，例如JIS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))的自行車篇D9401中所記述的BC1.37山24的尺寸，可以安裝到通常的自行車的中軸軸承部上。在左筒狀構(gòu)件40的左端面的內(nèi)周部上，形成固定旋緊工具用的花鍵40b。此外，在內(nèi)周面上形成比其它部分直徑小的接觸部40c，軸承套42的左端部與該接觸部40c的內(nèi)側(cè)端面接觸。左筒狀構(gòu)件40由鎖定螺母50止動(dòng)，在旋轉(zhuǎn)方向上定位，固定在中軸軸承部2b上。在鎖定螺母50的外周面上，沿圓周方向間隔地形成固定旋緊工具用的槽50a。
右筒狀構(gòu)件41是具有凸緣部41a的帶緣的圓筒形狀的構(gòu)件，在其右端外周面上，形成右外螺紋部41b與形成于中軸軸承部2b的右端內(nèi)周面上的右內(nèi)螺紋部2d螺合。該右外螺紋部41b的尺寸例如符號(hào)JIS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))自行車篇D 9401中所述的BC1.37山24左的規(guī)定具有與左外螺紋40a方向相反的螺紋，可以安裝到普通自行車的中軸軸承部上。在凸緣部41a的外周面上形成固定旋緊工具用的槽41c。此外，在內(nèi)周面上，形成比其它部分直徑小的接觸部41d，在該接觸部41d的內(nèi)側(cè)端面上，如圖6所示，進(jìn)行放射狀滾花加工形成定位槽部41e用于對(duì)軸承套在旋轉(zhuǎn)方向的定位。軸承套42的右端部與該定位槽部41e接觸。
軸承套42配置在兩筒狀構(gòu)件40，41的內(nèi)周側(cè)，其兩端與兩筒狀構(gòu)件40，41相接觸。在軸承套42的圖3中的右端面上，形成與定位槽部41e相配合的用滾花加工而成的定位槽部(圖中未示出)。在軸承套42的外周面上，形成大致成矩形的四個(gè)傳感器安裝凹部46a～46d。各傳感器安裝凹部46a～46d，是為了將各壓力傳感器45a～45d分別安裝到軸承套42與左右的筒狀構(gòu)件40，41之間而設(shè)置的。傳感器安裝部46a形成于右曲柄32安裝側(cè)外周面的第一位置處，傳感器安裝凹部46b形成于相對(duì)于曲柄軸43的軸向方向的中心位置與第一位置相反的一側(cè)，并且在徑向方向與之對(duì)向的第二位置處。該第一及第二位置位于轉(zhuǎn)動(dòng)體組44b，44a的安裝位置的略微向外周側(cè)的位置處。傳感器安裝凹部46c形成于與第一位置沿徑向?qū)ο虻牡谌恢锰帲瑐鞲衅靼惭b凹部46d形成于與第二位置沿徑向?qū)ο虻牡谒奈恢锰?。從而，壓力傳感?5a與壓力傳感器45d是沿軸向方向間隔設(shè)置的，壓力傳感器45c與壓力傳感器45b沿軸向間隔設(shè)置。此外，軸承套42的各安裝凹部間比其它部分直徑小，在該部分的一部分上形成配線用的槽部47。在軸承套42的內(nèi)周面上，沿軸向間隔地形成環(huán)狀的滾珠支承面42a，42b。滾珠支承面42a，42b是在相對(duì)于曲柄軸43的中心位置C對(duì)稱的位置處形成的。
在軸承套42的外周面與左筒狀構(gòu)件40的內(nèi)周面之間夾裝有連接環(huán)51。連接環(huán)51將軸承套42與左筒狀構(gòu)件40沿軸向不能移動(dòng)且可自由旋轉(zhuǎn)地連接在一起，它是一個(gè)將線材彎曲成彈簧的構(gòu)件。
曲柄軸43通過(guò)軸承套42可自由旋轉(zhuǎn)地支承在中軸軸承部2b上。在曲柄軸43的兩端，形成為將左右曲柄31，32不能旋轉(zhuǎn)地連結(jié)用的細(xì)齒部43a，43b。此外，在曲柄軸43的外周面上，于滾珠支承面42a，42b對(duì)向的位置處，形成環(huán)狀滾珠支承面43c，43d。在滾珠支承面42a，42b與滾珠支承面43c，43d之間沿周向方向分別間隔地設(shè)置與兩個(gè)接觸并構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)體組44a，44b的多個(gè)鋼珠44c，44d。多個(gè)鋼珠44c，44d夾持在隔環(huán)44e，44f上等間隔的設(shè)置。該鋼珠44c，44d和通常的滾珠軸承一樣通過(guò)壓入置于兩者之間。在該轉(zhuǎn)動(dòng)體組44a，44b的外側(cè)上裝有密封構(gòu)件60a，60b。
如圖4所示，壓力傳感器45a～45d是具有構(gòu)成圓筒的一部分的扇形橫截面的板狀構(gòu)件，具有大直徑部分55a～55d及小直徑部分56a～56d。壓力傳感器45a～45d是隨著壓力的變化電阻發(fā)生變化的陶瓷元件，被壓入到各筒狀構(gòu)件40，41與軸承套42之間。這里，如圖5所示，壓力傳感器45a設(shè)置在自行車行進(jìn)方向的反向側(cè)，也就是軸承套42的后部的位置處，壓力傳感器45c設(shè)置在軸承套42的前部位置處。同樣地，壓力傳感器45d設(shè)置在軸承套42的前部，壓力傳感器45b設(shè)置在軸承套42的后部。
當(dāng)把壓力傳感器45a，45b設(shè)置在這樣的位置處時(shí)，通過(guò)曲柄31，32使鏈輪旋轉(zhuǎn)在鏈條上產(chǎn)生張力，在由該張力曲柄軸43倒向后方時(shí)，在壓力傳感器45a，45b上與轉(zhuǎn)矩相對(duì)應(yīng)的壓力變化變大，可高精度地檢測(cè)出作用在曲柄軸43上的轉(zhuǎn)矩。此外，通過(guò)在與二個(gè)壓力傳感器45a，45b在徑向方向上對(duì)向的位置處設(shè)置兩個(gè)傳感器45c，45d，可修正由壓力傳感器45a，45b的輸出，可以精度更高地檢測(cè)出作用在曲柄軸43上的轉(zhuǎn)矩。
在壓力傳感器45a，45c及45b，45d的小直徑部分56a，56c及小直徑部分56b，56d上分別安裝有安裝環(huán)53，52。安裝環(huán)53，52是為了防止安裝時(shí)壓力傳感器45a～45d的移動(dòng)及脫落而設(shè)置的，是一種由線材彎曲成環(huán)狀的彈簧構(gòu)件。
下面，對(duì)將這樣構(gòu)成的曲柄軸組合體30向中軸軸承部2b上的安裝工序加以說(shuō)明。此外，曲柄軸43經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)體組44a，44b被預(yù)先組裝入軸承套42內(nèi)。進(jìn)而，將軸承套42組裝入左筒狀構(gòu)件40內(nèi)，用連接環(huán)51預(yù)先將兩者連接起來(lái)。
首先，用旋緊工具將右筒狀構(gòu)件41旋入中軸軸承部2b的右內(nèi)螺紋部2d上。這時(shí)，由于右內(nèi)螺紋部2d是左旋螺紋，所以將右筒狀構(gòu)件41向反時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。其次，用旋緊工具將左筒狀構(gòu)件40旋入中軸軸承部2b的左內(nèi)螺紋2c上。由于左內(nèi)螺紋2c是右旋螺紋，所以向順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)左筒狀構(gòu)件40。然后，在軸承套42的前端接觸到右筒狀構(gòu)件41的接觸部41d的定位槽41e的時(shí)刻，為使壓力傳感器45a～45d指向預(yù)定的方向，調(diào)整軸承套42的旋轉(zhuǎn)位置，在調(diào)整后用鎖定螺帽將左筒狀構(gòu)件40鎖定在調(diào)整好的位置處。這時(shí)，由于軸承套42的定位槽部與右筒狀構(gòu)件41的定位槽部41e相互嚙合，所以一旦進(jìn)行調(diào)整，壓力傳感器45a～45d的旋轉(zhuǎn)位置便很難移動(dòng)。最后，將左右曲柄31，32安裝在曲柄軸43的兩端，將鏈條34橫掛在鏈輪33與內(nèi)裝變速輪轂10，曲柄31，32的旋轉(zhuǎn)通過(guò)內(nèi)裝變速輪轂被傳遞到后輪7上。
下面對(duì)自行車行進(jìn)時(shí)的作用加以說(shuō)明。
當(dāng)曲柄31，32旋轉(zhuǎn)時(shí)，其旋轉(zhuǎn)經(jīng)鏈輪33，鏈條34傳遞給內(nèi)裝變速輪轂10，后輪旋轉(zhuǎn)。這時(shí)由產(chǎn)生在鏈條上的張力對(duì)曲柄軸43作用一個(gè)轉(zhuǎn)矩。當(dāng)轉(zhuǎn)矩作用在曲柄軸43上時(shí)，在曲柄軸43上施加一個(gè)倒向后方的力。這樣，該力經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)體44a，44b傳遞給軸承套42，于設(shè)置在軸承套42與兩筒狀構(gòu)件40，41之間的壓力傳感器45a，45b上產(chǎn)生一個(gè)對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)矩的壓力。由變速控制部25將所產(chǎn)生的該壓力轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)矩，根據(jù)該轉(zhuǎn)矩及車速，控制變速定時(shí)。
在這里，由于利用壓力檢測(cè)出轉(zhuǎn)矩并且壓力傳感器45a～45d可以設(shè)置在軸承套42與兩筒狀構(gòu)件40，41之間，所以可以縮小轉(zhuǎn)矩傳感器的尺寸。此外，由于壓力傳感器設(shè)置在作用力最強(qiáng)的位置附近，從而可高效地檢測(cè)出壓力。而且，對(duì)該位置的精度不必要求過(guò)高，安裝操作很容易。在前述實(shí)施例中，壓力傳感器45a，45b設(shè)置在軸承套42的轉(zhuǎn)動(dòng)體組44a，44b的外周側(cè)，但是如圖8所示，也可將壓力傳感器145a，145b設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)體組144a，144b的外部。
如圖8-圖11所示，曲柄軸組合體130備有安裝在中軸軸承部2b的左右曲柄安裝側(cè)內(nèi)周部的左右筒狀構(gòu)件140，141，兩端支承在這些筒狀構(gòu)件140，141上的筒狀軸承套142，可自由旋轉(zhuǎn)地軸承在軸承套142上的中空曲柄軸143，設(shè)置在曲柄軸143與軸承套142之間的左右一對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體組144a，144b，以及安裝在軸承套142與左右筒狀構(gòu)件140，141之間的兩個(gè)壓力傳感器145a，145b。
在左筒狀構(gòu)件140于圖8的左端外周面上，形成左外螺紋部140a，它與形成于中軸軸承部2b的左端內(nèi)周面上的左內(nèi)螺紋2c螺合。該左外螺紋部140a的尺寸例如符合JIS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))自行車篇D9401中所述的BC1.37山24的標(biāo)準(zhǔn)，可以安裝到普通自行車的中軸軸承部。在左筒狀構(gòu)件140的左端面內(nèi)周面上形成固定旋緊工具用的花鍵140b。此外，在內(nèi)側(cè)內(nèi)周面上形成軸向方向的外側(cè)比內(nèi)側(cè)直徑小的圓錐面140c，后面將要述及的傳感器壓緊構(gòu)件160與該圓錐面140c接觸。在左筒狀構(gòu)件140的花鍵140b與圓錐面140c之間，形成圓板狀的左壁部140d。曲柄軸143貫通該在壁部140d的中心。左筒狀構(gòu)件140由鎖定螺母150止動(dòng)，使其在旋轉(zhuǎn)方向上定位固定在中軸軸承部2b上。在鎖定螺母150的外周面上，沿周向間隔地形成固定旋緊工具用的槽150a。
右筒狀構(gòu)件141是與左筒狀構(gòu)件140形狀大致相同的圓筒狀的構(gòu)件，在其右端外周面上形成右外螺紋部141a，該螺紋部141a與形成于中軸軸承部2b的右端內(nèi)周面上的右內(nèi)螺紋部2d螺合。該右外螺紋部141a的尺寸符合例如JIS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))自行車篇D9401中所述的BC1.37山24左的標(biāo)準(zhǔn)，是一種與左外螺紋部140a反方向的螺紋，可以安裝到普通自行車的中軸軸承部上。在外側(cè)內(nèi)周面上，形成用于固定旋緊工具的花鍵141b。此外，在內(nèi)側(cè)內(nèi)周面上形成沿軸向方向外側(cè)比內(nèi)側(cè)直徑小的圓錐面141c，后面將要述及的傳感器壓緊構(gòu)件161與該圓錐面接觸。在右筒狀構(gòu)件141的花鍵141b與圓錐141c之間，形成圓板狀的右壁部141d。在該右壁部141d的中心，形成使軸承套142不能旋轉(zhuǎn)地固定用的四個(gè)矩形缺口部141e(圖9，圖10)。右筒狀構(gòu)件141由鎖定螺母151止動(dòng)，在旋轉(zhuǎn)方向上定位，固定在中軸軸承部2b上。在鎖定螺母151的外周面上，沿周向間隔地形成用于固定旋緊工具的槽151a。
軸承套142，設(shè)置在兩筒狀構(gòu)件140，141的內(nèi)周側(cè)，其兩端經(jīng)傳感器緊壓構(gòu)件160，161與兩筒狀構(gòu)件40，41接觸。軸承套142具有一對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體144a，144b沿軸向間隔地設(shè)置于內(nèi)周側(cè)的筒狀的套主體162，及安裝在套主體162的兩端的一對(duì)傳感器安裝構(gòu)件163a，163b。在套主體162的內(nèi)周面上沿軸向間隔地形成環(huán)狀滾珠支承面142a，142b。滾珠支承面142a，142b形成于相對(duì)于曲柄軸43的中心位置c對(duì)稱的位置處。傳感器安裝構(gòu)件163a，163b與左右筒狀構(gòu)件140，141的圓錐面140c，141c之間，設(shè)置有可使壓力傳感器145b，145a貼緊的傳感器壓緊構(gòu)件160，161。
傳感器壓緊構(gòu)件160，161，使壓力傳感器145b，145a貼緊軸承套142，該壓緊構(gòu)件是為了使壓力傳感器145a，145b毫無(wú)晃動(dòng)地可靠地固定在軸承套142上面設(shè)置的。傳感器壓緊構(gòu)件160，161是形成大致呈圓筒狀的具有彈性的金屬制成的構(gòu)件。傳感器壓緊構(gòu)件160，161內(nèi)周面的橫截面近乎正八角形，壓力傳感器145a，145b及傳感器安裝構(gòu)件163a，163b壓接在該正八角形的內(nèi)周面上。在傳感器壓緊構(gòu)件160，161上形成沿軸向貫通內(nèi)外周的切口的多個(gè)狹縫160b，161b。狹縫160b，161b形成于傳感器安裝部分上。狹縫160b，161b使通過(guò)將分別從傳感器壓緊構(gòu)件160，161的兩端起向著反向側(cè)的端部形成的一組槽沿徑向等間隔地四組并列配置構(gòu)成的。通過(guò)設(shè)置這樣的狹縫，傳感器壓緊構(gòu)件160，161可在徑向容易伸縮，使壓力傳感器145b，145a可靠地貼緊。
傳感器安裝構(gòu)件163a，163b備有緊密嵌入套主體162的兩端外周面上的大直徑的圓筒部165a，165b以及具有在圓筒部165a，165b的兩端上整體形成的變形八角形的外周面的安裝部166a，166b。在鄰接圓筒部165a，165b的壓力傳感器145b，145a的安裝部分形成配線用的槽部170a，179b。
安裝部166a，166b，對(duì)向地配置在傳感器壓緊構(gòu)件160，161的內(nèi)周側(cè)，在外周面上具有可分別安裝壓力傳感器145b及壓力傳感器145a的安裝面164a，164b。如圖10及圖11所示，安裝部166a，166b，與傳感器壓緊構(gòu)件160，161對(duì)向的外周面的橫截面是變形八角形，并且，在安裝面164a，164b、與安裝面164a，164b鄰接的一對(duì)兩個(gè)面167a，167b、與一對(duì)兩個(gè)面167a，167b對(duì)向的一對(duì)兩個(gè)面168a，168b處與傳感器壓緊構(gòu)件160，161的內(nèi)周面開(kāi)設(shè)有間隙地進(jìn)行配置，在兩個(gè)面167a，167b與對(duì)向面168a，168b之間的對(duì)向的一對(duì)接觸面169a，169b處與傳感器壓緊構(gòu)件160，161的內(nèi)周面接觸。在右側(cè)安裝部166b的前端上，在軸向的外部突出地形成四個(gè)固定突起166c，這四個(gè)固定突起固定在形成于右筒狀構(gòu)件141的右壁部141d的中心處的四個(gè)矩形切口部141c上。通過(guò)將這些固定突起166c固定在切口部141e上，可以將后面將要述及的壓力傳感器145a向軸承套142的后部定位。
曲柄軸143經(jīng)軸承套142可自由旋轉(zhuǎn)地支承在中軸軸承部2b上。在曲柄軸143的兩端，形成倒角部143a，143b，用于不可旋轉(zhuǎn)地連接左右曲柄。此外，在曲柄軸143的外周面上，于滾珠支承面142a，142b的對(duì)向位置處，形成環(huán)狀的滾珠支承面143c，143d。在這些滾珠支承面142a，142b及滾珠支承面143c，143d之間與兩面接觸，沿周向間隔地分別設(shè)置構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)體組144a，144b的多個(gè)鋼珠144c，144d。多個(gè)鋼珠144c，144d夾持在隔環(huán)144e，144f上等間隔地配置。這些鋼珠144c，144d，與普通滾珠軸承一樣，通過(guò)將壓入兩者之間裝入其中。在該轉(zhuǎn)動(dòng)體組144a，144b的外側(cè)，安裝有兼作密封構(gòu)件的傳感器安裝構(gòu)件163a，163b。
壓力傳感器145a，145b為如圖9所示的矩形板狀構(gòu)件，是一種隨壓力的變化電阻值發(fā)生變化的陶瓷元件。壓力傳感器145b，145a被壓入軸承套142的左右傳感器安裝構(gòu)件163a，163b與左右筒狀構(gòu)件140，141之間。這里，如圖10所示，壓力傳感器145a設(shè)置在自行車前進(jìn)反向的反向側(cè)，即軸承套142的后部位置處，如圖11所示，壓力傳感器145b設(shè)置在軸承套142的前部位置處。
當(dāng)把壓力傳感器145a，145b設(shè)置在這樣的位置處時(shí)，由曲柄31、32使鏈輪33旋轉(zhuǎn)，在鏈條34上產(chǎn)生張力，當(dāng)由于該張力曲柄軸43倒向后方時(shí)，在壓力傳感器145a，145b上與轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的壓力變化加大，可高精度地檢測(cè)出作用于曲柄軸143上的轉(zhuǎn)矩。
下面，對(duì)將這種結(jié)構(gòu)的曲柄軸組合體130向中軸軸承部2b上的安裝工序進(jìn)行說(shuō)明。此外，曲柄軸143經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)體組144a，144b預(yù)先組裝到軸承套142上。進(jìn)而，傳感器壓緊構(gòu)件160，161及壓力傳感器145b，145a安裝在軸承套142的兩端上。這時(shí)，左右壓力傳感器145b，145a設(shè)置在對(duì)向的位置上。
首先，將右筒狀構(gòu)件141用旋緊工具旋入中軸軸承部2b的右內(nèi)螺紋部2d，直到右筒狀構(gòu)件141的切口部141e之一向前部旋到適當(dāng)?shù)奈恢脼橹埂＿@時(shí)，由于右內(nèi)螺紋部2d是左旋螺紋，所以沿逆時(shí)針?lè)聪蛐D(zhuǎn)右筒狀構(gòu)件141。其次，為將壓力傳感器145a配置在后部，將兩端安裝有傳感器壓緊構(gòu)件160，161的軸承套142插入中軸軸承部2b、內(nèi)，直到固定在切口部141e上的突起166c固定的位置上為止。然后，將左筒狀構(gòu)件140用旋緊工具旋入中軸軸承部2b的左內(nèi)螺紋2c上。由于左內(nèi)螺紋是右旋螺紋，所以沿順時(shí)針?lè)聪蛐D(zhuǎn)左筒狀構(gòu)件140。當(dāng)以預(yù)定的轉(zhuǎn)矩將左筒狀構(gòu)件140緊壓進(jìn)去時(shí)，由于兩錐形140c，160a，141c，161a的楔入作用，傳感器壓緊構(gòu)件160，161會(huì)縮徑，將壓力傳感器145b，145a牢牢地貼緊在安裝面164a，164b側(cè)。從而，減少壓力傳感器145b，145a的晃動(dòng)，可靠地固定在軸承套12上。然后，在調(diào)整過(guò)壓力傳感器45a，145b在周向方向上的位置之后，用鎖定螺母150，151將左右筒狀構(gòu)件140，141鎖定在調(diào)整好的位置上。最后，將左右曲柄31，32安裝在曲柄軸143的兩端，將鏈條34橫跨在鏈輪33與內(nèi)裝變速輪轂10上，這時(shí)，曲柄31，32的旋轉(zhuǎn)經(jīng)內(nèi)裝變速輪轂10傳遞給后輪7。
這里，由于兩個(gè)壓力傳感器145b，145a被安裝在配置有轉(zhuǎn)動(dòng)體組144a，144變得套主體162的外側(cè)，所以兩個(gè)壓力傳感器145b，145a可設(shè)置在徑向方向的中心側(cè)。從而可以不增大徑向的尺寸就可安裝兩個(gè)壓力傳感器145b，145a。
此外，由于通過(guò)傳感器壓緊構(gòu)件160，161使壓力傳感器145b，145a貼緊在安裝面164a，164b上，從而可使壓力傳感器145a，145b沒(méi)有晃動(dòng)地可靠地固定。因此，可高效地將力傳遞給壓力傳感器145b，145a，提高壓力傳感器145b，145a的靈敏度。另外，由于實(shí)施例2的作用與實(shí)施例1幾乎相同，故省略對(duì)它的說(shuō)明。這里，沒(méi)有設(shè)置修正用壓力傳感器，但在實(shí)用當(dāng)中，即使不進(jìn)行傳感器的輸出修正，也能夠以很高的精度檢測(cè)出轉(zhuǎn)矩。在前述實(shí)施例2中，經(jīng)過(guò)在外周上具有圓錐面160a，161a的筒狀傳感器壓緊構(gòu)件160，161令左右筒狀構(gòu)件140，141與傳感器安裝構(gòu)件163a，163b接觸，但也可以令筒狀構(gòu)件與傳感器安裝構(gòu)件直接接觸。此外，由于實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)相同，所以對(duì)同一個(gè)或同樣的構(gòu)件標(biāo)以同樣的號(hào)碼或符號(hào)。另外，在實(shí)施例3中，用一個(gè)壓力傳感器145a檢測(cè)轉(zhuǎn)矩。但也可和實(shí)施例1或?qū)嵤├?一樣設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的壓力傳感器。
如圖12-圖16所示，根據(jù)實(shí)施例3的曲柄軸組合體130a配備有安裝在中軸軸承部2b的左右曲柄安裝側(cè)內(nèi)周部的左右筒狀構(gòu)件140、141，將兩端支承于這些筒狀構(gòu)件140、141上的筒狀軸承套142，可自由旋轉(zhuǎn)地支承于軸承套142上的中空曲柄軸143，設(shè)置在曲柄軸143與軸承套142之間的左右一對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體組144a，144b以及安裝在軸承套142與右筒狀構(gòu)件141之間的壓力傳感器145a。
在左筒狀構(gòu)件140的外周面上，形成與中軸軸承部2b左端內(nèi)周面上形成的左內(nèi)螺紋部2c螺合的左外螺紋部140a。該左外螺紋部140a的尺寸，例如符合JIS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))自行車篇D9401所述的BC1.37山24，可以安裝到普通自行車的中軸軸承部。在左筒狀構(gòu)件140的外側(cè)(圖12的左端)內(nèi)周面上，形成固定旋緊工具用的花鍵。此外，在內(nèi)側(cè)內(nèi)周面上形成軸承套142的左端外周面緊密嵌入的圓周面。
在右筒狀構(gòu)件141的外周面上形成與中軸軸承部2b的右端內(nèi)周面上形成的右內(nèi)螺紋螺合的右外螺紋部141a。該右外螺紋部141a的尺寸，例如符合JIS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))自行車篇D9401所述的BC1.37山24左的標(biāo)準(zhǔn)，是一種與左外螺紋部140a反方向的螺紋，可安裝于普通自行車的中軸軸承部。
在右筒狀構(gòu)件141的外側(cè)(圖12右端)內(nèi)周面上，形成固定旋緊工具用的花鍵141b。右筒狀構(gòu)件141的內(nèi)側(cè)內(nèi)周面大約為圓形，在圓周的一部分上形成與傳感器安裝構(gòu)件163b接觸的平坦的接觸面144f。在與接觸面141f對(duì)向的內(nèi)側(cè)內(nèi)周面上，形成安裝壓力傳感器145a及傳感器壓緊構(gòu)件170用的安裝凹部141g。如圖15所示，安裝凹部141g具有平面部185及設(shè)置在平面部185的旋轉(zhuǎn)方向兩側(cè)的曲面部186，傳感器壓緊構(gòu)件170的頂點(diǎn)170c(圖14)與平面部185接觸。
在旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)方向上與右筒狀構(gòu)件141的接觸面141f偏離90度的位置處，可自由旋轉(zhuǎn)地安裝一對(duì)滾筒181。滾筒181與曲柄軸143平行設(shè)置，用來(lái)使右筒狀構(gòu)件141與傳感器安裝構(gòu)件163b在與壓緊方向正交的方向上進(jìn)行線接觸。當(dāng)進(jìn)行這種線接觸時(shí)，筒狀構(gòu)件141與傳感器安裝構(gòu)件163b的摩擦變小，在與筒狀構(gòu)件141與傳感器安裝構(gòu)件163b之間傳遞力時(shí)，縮小傳遞損失。
右筒狀構(gòu)件141由鎖定螺母151進(jìn)行旋轉(zhuǎn)止動(dòng)，在旋轉(zhuǎn)方向上定位，固定在中軸軸承部2b上。在鎖定螺母151的外周面上，沿周向間隔地形成多個(gè)用于固定旋緊工具的槽151a。
軸承套142，設(shè)置在兩筒狀構(gòu)件140，141的內(nèi)周側(cè)，兩端與兩筒狀構(gòu)件140，141接觸。軸承套142具有沿軸向于內(nèi)周側(cè)間隔設(shè)置一對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體組144a、144b的筒狀的套主體162及安裝在套主體162右端的傳感器安裝構(gòu)件163b。在套主體162的內(nèi)周面上，形成沿軸向間隔開(kāi)來(lái)的環(huán)狀滾珠支承面142a、142b。滾珠支承面142a、142b，形成于相對(duì)于曲柄軸143的中心位置c對(duì)稱的位置處。在套主體162左端內(nèi)周面上，安裝其前端與曲柄軸143接觸的油封180。
傳感器安裝部163b具體大直徑的圓筒部165b及在圓筒部165b的外側(cè)端上整體形成的小直徑安裝部166b。圓筒部165b緊密地嵌入套主體162的兩端外周面上。
安裝部166b與右筒狀構(gòu)件141的內(nèi)周側(cè)對(duì)向配置，在外周面上形成可安裝用來(lái)傳感器145a的平坦的安裝面164b。在與安裝部166b外周面的安裝面164b對(duì)向夾持曲柄軸143的位置處，形成與右筒狀構(gòu)件141的接觸面141f面接觸的平坦的接觸面166e。這兩個(gè)接觸面141f，166e的接觸位置是第一接觸位置。在與安裝部166b的接觸位置沿旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)方向偏離90度的外周面上，形成與右筒狀構(gòu)件141線接觸的平坦的一對(duì)接觸面166f，166f。右筒狀構(gòu)件141內(nèi)周面上可自由旋轉(zhuǎn)地安裝的滾筒181的外周面與該接觸面166f接觸。與該滾筒181的接觸位置為第二接觸位置。
在安裝凹部141g上，于傳感器安裝構(gòu)件163b與右筒狀構(gòu)件141之間，設(shè)置可貼緊在壓力傳感器145a上的傳感器壓緊構(gòu)件170。
傳感器壓緊構(gòu)件170使壓力傳感器145a緊貼在軸承套142上，用于使壓力傳感器無(wú)晃動(dòng)地可靠地固定在軸承套142上。傳感器170是由金屬制成的板狀構(gòu)件。如圖15及圖16所示，壓力傳感器壓緊構(gòu)件170，是一種與壓力傳感器145a接觸的內(nèi)周側(cè)第一接觸面170a由此壓力傳感器145a的接觸面145c大的平面構(gòu)成，且與右筒狀構(gòu)件141接觸的外周側(cè)的第二接觸面170b由向徑向外部呈碗狀膨脹的曲面構(gòu)成的構(gòu)件。第二接觸面170b是沿曲柄軸143的軸向及旋轉(zhuǎn)方向彎曲的曲面，頂點(diǎn)170c帶有圓度。該第二接觸面170b的頂點(diǎn)170c與安裝凹部141g的平面部185接觸。因此，傳感器壓緊構(gòu)件170與右筒狀構(gòu)件141的第三接觸位置，限定在近乎于點(diǎn)接觸的一個(gè)狹窄的區(qū)域內(nèi)。
曲柄軸143與實(shí)施例2具有同樣的結(jié)構(gòu)，省略對(duì)它的說(shuō)明。在轉(zhuǎn)動(dòng)體組144a外側(cè)上，安裝有油封180，在轉(zhuǎn)動(dòng)體組144b的外側(cè)安裝有兼作密封構(gòu)件的傳感器安裝構(gòu)件163b。
壓力傳感器145a為與實(shí)施例2相同的矩形板狀構(gòu)件，是一種隨壓力變化電阻發(fā)生變化的陶瓷元件。壓力傳感器145a被壓入軸承套142的傳感器安裝構(gòu)件163b與右筒狀構(gòu)件141之間。這里，壓力傳感器145a設(shè)置在自行車行進(jìn)方向的反向側(cè)，即，軸承套142的后部位置處。
當(dāng)把壓力傳感器配置在這種位置處時(shí)，通過(guò)曲柄31，32使鏈輪33旋轉(zhuǎn)，在鏈條34上產(chǎn)生張力，當(dāng)該張力使曲柄軸倒向后方時(shí)，與轉(zhuǎn)矩相對(duì)應(yīng)加在壓力傳感器145a上的壓力變化加大，可高精度地檢測(cè)出作用在曲柄軸143上的轉(zhuǎn)矩。
下面，對(duì)這種結(jié)構(gòu)的曲柄軸組合體130a向中軸軸承2b上的安裝工序進(jìn)行說(shuō)明。此外，曲柄軸143預(yù)先經(jīng)由轉(zhuǎn)動(dòng)體組144a，144b組裝到軸承套142上。另外，傳感器壓緊構(gòu)件170及壓力傳感器145a安裝到軸承套142的傳感器安裝構(gòu)件163b的右端上。
首先，將安裝有安裝構(gòu)件163b的軸承套142插入右筒狀構(gòu)件141中。這時(shí)，傳感器壓緊構(gòu)件170的頂點(diǎn)170c與安裝凹部141g的平面部185近似于點(diǎn)接觸，接觸面141f與接觸面166e面接觸。進(jìn)而，接觸面166f與滾筒181的外周面線接觸。
這樣，壓力傳感器145a毫無(wú)晃動(dòng)地可靠地安裝到安裝凹部141g上。此外，當(dāng)在右筒狀構(gòu)件141與傳感器安裝構(gòu)件163b之間根據(jù)轉(zhuǎn)矩向壓力傳感器145a傳遞力時(shí)，由于力的傳遞部分是面接觸，從而可靠地進(jìn)行力的傳遞。另外，在相對(duì)移動(dòng)部分，由于是線接觸，摩擦小從而可防止力的傳遞效率下降。進(jìn)而，傳感器壓緊構(gòu)件170與右筒狀構(gòu)件141以近乎點(diǎn)接觸的形式接觸，不容易相對(duì)于壓力傳感器145a產(chǎn)生偏負(fù)荷，可防止因偏負(fù)荷造成的壓力傳感器145a對(duì)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)精度不高及損傷等。
接著，用旋緊工具將右筒狀構(gòu)件旋入中軸軸承部2b的右內(nèi)螺紋上使接觸面141f向前方旋進(jìn)直到適當(dāng)?shù)奈恢脼橹埂＿@時(shí)，由于右內(nèi)螺紋部2d是左旋螺紋，所以將右筒狀構(gòu)件141向逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。然后，用旋緊工具將左筒狀工具140旋入中軸軸承部2b的左內(nèi)螺紋2c上。由于左內(nèi)螺紋是右旋螺紋，所以沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)左筒狀構(gòu)件140。然后，在調(diào)整壓力傳感器145a在周向的位置后，用鎖定螺母150，151將左右筒狀構(gòu)件140，141鎖定在調(diào)整好的位置上。最后，將左右曲柄31，32安裝到曲柄軸143的兩端，將鏈條34橫跨在鏈輪33及內(nèi)裝變速輪轂10上，曲柄31，32的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由內(nèi)裝變速輪轂10傳遞給后輪7。
這里，由于兩壓力傳感器145b，145a安裝在配置有轉(zhuǎn)動(dòng)體組144a，144b的套主體162的外側(cè)上，可將兩壓力傳感器145b，145a設(shè)置在徑向的中心側(cè)。因此，不必加大徑向尺寸即可安裝兩壓力傳感器145b，145a。
另外，在右筒狀構(gòu)件141與傳感器安裝構(gòu)件163b之間根據(jù)轉(zhuǎn)矩向壓力傳感器145a傳遞力時(shí)，由于力的傳遞部分是面接觸，從而能可靠地進(jìn)行力的傳遞。此外，在相對(duì)移動(dòng)部分，由于是線接觸，摩擦變小，可防止力的傳遞效率下降。進(jìn)而，由于傳感器壓緊構(gòu)件170與右筒狀構(gòu)件141的接觸近乎于點(diǎn)接觸，所以不易產(chǎn)生相對(duì)于壓力傳感器145a的偏負(fù)荷，可防止因偏負(fù)荷造成的壓力傳感器145a的轉(zhuǎn)矩檢測(cè)精度不高及損傷等。
此外，由于實(shí)施例3的作用與實(shí)施例1及2幾乎相同，從而省略對(duì)它的說(shuō)明。這里，不象實(shí)施例2那樣用兩個(gè)壓力傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)矩，在實(shí)用上即使只用一個(gè)壓力傳感器就可高精度地檢測(cè)出轉(zhuǎn)矩。另外，如果象實(shí)施例2那樣安裝兩個(gè)壓力傳感器的話，可進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)矩檢測(cè)精度，而如果再追加修正用壓力傳感器則可更進(jìn)一步提高精度。因此，在實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)中，也可以設(shè)置多個(gè)壓力傳感器。(a)如圖7所示，左筒狀構(gòu)件40由帶緣的圓筒狀構(gòu)件構(gòu)成、右筒狀構(gòu)件41由鎖定螺母定位也是可以的。在這種情況下，軸承套42經(jīng)連接環(huán)51連接到右筒狀構(gòu)件41上。此外，右筒狀構(gòu)件41與軸承套42由細(xì)齒70在旋轉(zhuǎn)方向上定位。進(jìn)而，軸承套42不與左筒狀構(gòu)件接觸，僅支承與其上。其它結(jié)構(gòu)與前述實(shí)施例相同，省略對(duì)它的說(shuō)明。
在把這種結(jié)構(gòu)的曲柄軸組合體30a安裝到中軸軸承部2b上時(shí)，首先，將左筒狀構(gòu)件40旋入中軸軸承部2b。接著，使軸承套42在旋轉(zhuǎn)方向上定位，將連接的右筒狀構(gòu)件旋入中軸軸承部2b。然后，調(diào)整右筒狀構(gòu)件41的旋轉(zhuǎn)位置使壓力傳感器45a～45d達(dá)到預(yù)期的位置利用鎖定螺母50將右筒狀構(gòu)件41止動(dòng)在中軸軸承部2b上加以固定。
這種結(jié)構(gòu)的曲柄軸組合體30a也可達(dá)到與前述實(shí)施例相同的效果。
(b)在前述實(shí)施例中，利用由壓力傳感器的輸出檢測(cè)出來(lái)的轉(zhuǎn)矩來(lái)控制變速定時(shí)，但在助力車的情況下，也可以由轉(zhuǎn)矩進(jìn)行行進(jìn)用馬達(dá)的輸出控制。
(c)在前述實(shí)施例中，將壓力傳感器設(shè)置在四個(gè)部位，以提高轉(zhuǎn)矩的檢測(cè)精度，但用一個(gè)或2個(gè)壓力傳感器也可以。其安裝位置也不限于前述實(shí)施例所述的位置。
(d)在前述實(shí)施例3中，傳感器安裝構(gòu)件163b與右筒狀構(gòu)件141是分體的，但也可如圖17及圖18所示的那樣制成一體的。這時(shí)，在成為一體的傳感器安裝構(gòu)件163b與右筒狀構(gòu)件141之間，形成由于轉(zhuǎn)矩的傳遞而產(chǎn)生變形的安裝空間190。在安裝空間190的旋轉(zhuǎn)方向的兩側(cè)，形成促進(jìn)變形用的狹縫191，191。利用這樣的結(jié)構(gòu)，與分體的結(jié)構(gòu)相比，可減低組裝成本。然而，由于兩個(gè)構(gòu)件的一體化，與分體結(jié)構(gòu)相比，有可能減低與轉(zhuǎn)矩相對(duì)應(yīng)的力的傳遞效率，減低轉(zhuǎn)矩的檢測(cè)精度。
采用本發(fā)明的轉(zhuǎn)矩傳感器，利用壓力來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)矩，并且由于壓力傳感器可設(shè)置在軸承套與中軸軸承部或安裝構(gòu)件之間，從而可縮小轉(zhuǎn)矩傳感器的尺寸。此外，將壓力傳感器配置例如作用力最強(qiáng)的位置(例如鏈輪側(cè)且在后部)的附近，可高效率地檢測(cè)出壓力。而且，該位置的精度要求不必太高，從而安裝操作容易。
利用本發(fā)明的曲柄軸組合體，由于利用壓力檢測(cè)出轉(zhuǎn)矩，所以可用緊湊的結(jié)構(gòu)檢測(cè)轉(zhuǎn)矩。而且可將支承軸承套的左右筒狀構(gòu)件制成可安裝到標(biāo)準(zhǔn)化的中軸軸承部上的形狀，可將能夠檢測(cè)轉(zhuǎn)矩的曲柄軸組合體安裝到標(biāo)準(zhǔn)化的中軸軸承部，所以即使設(shè)置有轉(zhuǎn)矩傳感器也可保持與市售的曲柄軸組合體的互換性。并且，其安裝工序也與市售的曲柄軸組合體幾乎一樣，安裝操作也很容易。
權(quán)利要求
1.一種自行車用轉(zhuǎn)矩傳感器，用于檢測(cè)作用在曲柄軸上的轉(zhuǎn)矩，該曲柄軸可自由形狀地安裝在自行車的車架的中軸軸承部上，其上并安裝有不能旋轉(zhuǎn)的曲柄，該自行車用轉(zhuǎn)矩傳感器具有在兩端可自由旋轉(zhuǎn)地支承前述曲柄軸的軸承套，可設(shè)置在前述軸承套與前述中軸軸承部或?qū)⑶笆鲚S承套向前述中軸軸承部安裝用的安裝構(gòu)件之間的第一壓力傳感器。
2.如權(quán)利要求1所述的自行車用轉(zhuǎn)矩傳感器，前述第一壓力傳感器設(shè)置在前述軸承套與前述中軸軸承部或前述安裝構(gòu)件之間、靠近前述右曲柄安裝位置的第一位置處，并進(jìn)一步具有設(shè)置在相對(duì)于前述第一位置的前述曲柄軸的軸向中心位置的相反側(cè)且相對(duì)于前述曲柄軸的徑向方向而言與前述第一位置對(duì)向的第二位置處的第二壓力傳感器。
3.如權(quán)利要求2所述的自行車用轉(zhuǎn)矩傳感器，進(jìn)一步包括與前述第一及第二位置在前述曲柄軸的徑向方向上對(duì)向的第三位置及第四位置處分別設(shè)置的第三及第四壓力傳感器。
4.如權(quán)利要求1至3中任何一個(gè)所述的自行車轉(zhuǎn)矩傳感器，前述各壓力傳感器是隨著所作用的壓力電阻發(fā)生變化的電阻元件。
5.一種自行車曲柄軸組合體，該組合體固定在自行車的車架的中軸軸承部，其兩端上能夠安裝左右曲柄，它備有安裝于前述中軸軸承部的前述右曲柄安裝側(cè)內(nèi)周部的右筒狀構(gòu)件，安裝于前述中軸軸承部的前述左曲柄安裝側(cè)內(nèi)周部的左筒狀構(gòu)件，設(shè)置在前述兩筒狀構(gòu)件的內(nèi)周側(cè)支承于前述兩筒狀構(gòu)件上的筒狀軸承套，其兩端從前述軸承套向外突出的設(shè)置在前述軸承套的內(nèi)周側(cè)，在其兩端能夠不能旋轉(zhuǎn)地安裝左右曲柄的曲柄軸，具有沿周向間隔配置能夠與前述軸承套及前述曲柄接觸的多個(gè)旋轉(zhuǎn)體、沿軸向間隔設(shè)置的一對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體組，在位于前述軸承套與前述右筒狀構(gòu)件之間的第一位置及位于前述軸承套與前述左筒狀構(gòu)件之間且與第一位置在徑向方向上對(duì)向的第二位置兩個(gè)位置中任何一個(gè)位置處設(shè)置的第一壓力傳感器。
6.如權(quán)利要求5所述的自行車用曲柄軸組合體，進(jìn)一步具有在前述第一位置及第二位置中任何另外一個(gè)位置處設(shè)置的第二壓力傳感器。
7.如權(quán)利要求6所述的自行車用曲柄軸組合體，進(jìn)一步備有與前述第一位置及第二位置沿曲柄軸的徑向方向?qū)ο虻牡谌恢眉暗谒奈恢锰幏謩e設(shè)置的第三及第四壓力傳感器。
8.如權(quán)利要求5至7中任何一個(gè)所述的自行車用曲柄軸組合體，進(jìn)一步備有將前述左右筒狀構(gòu)件中的任何一個(gè)相對(duì)于前述中軸軸承部在旋轉(zhuǎn)方向上徑向定位并固定用的鎖定構(gòu)件。
9.如權(quán)利要求8所述的自行車用曲柄軸組合體，前述左右筒狀構(gòu)件分別具有旋入前述中軸軸承部并進(jìn)行固定的外螺紋部。
10.如權(quán)利要求9所述的自行車用曲柄軸組合體，前述鎖定構(gòu)件是與前述左右筒狀構(gòu)件的任何一個(gè)的外螺紋部螺合的螺母。
11.如權(quán)利要求8至10中任何一個(gè)所述的自行車用曲柄軸組合體，進(jìn)一步備有將前述鎖定構(gòu)件固定的筒狀構(gòu)件與前述軸承套不能沿軸向移動(dòng)的連接起來(lái)的連接構(gòu)件。
12.如權(quán)利要求8至11中任何一個(gè)所述的自行車用曲柄軸組合體，還進(jìn)一步備有對(duì)由鎖定構(gòu)件固定的筒狀構(gòu)件及前述軸承套在旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行定位用的定位裝置。
13.如權(quán)利要求8至11中任何一個(gè)所述的自行車用曲柄軸組合體，進(jìn)一步備有對(duì)由前述鎖定構(gòu)件未加固定的筒狀構(gòu)件及前述軸承套在旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行定位用的定位裝置。
14.如權(quán)利要求12或13所述的自行車用曲柄軸組合體，前述定位裝置具有將前述被定位的筒狀構(gòu)件的端面與軸承套的接觸面凹凸配合的凹凸部。
15.如權(quán)利要求5至14中任何一個(gè)所述的自行車用曲柄軸組合體，前述第一及第二壓力傳感器是形成圓弧狀的板狀構(gòu)件，不可移動(dòng)地安裝在于前述軸承套的前述第一位置及第二位置處分別形成的凹部。
16.如權(quán)利要求7至15中任何一個(gè)所述的自行車用曲柄軸組合體，前述第三及第四壓力傳感器為形成圓弧狀的板狀構(gòu)件，不可移動(dòng)地安裝在于前述軸承套的前述第三及第四位置處分別形成的凹部。
17.如權(quán)利要求5至16中任何一個(gè)所述的自行車用曲柄軸組合體，前述第一及第二位置位于前述轉(zhuǎn)動(dòng)體組的外周側(cè)。
18.如權(quán)利要求7至17中任何一個(gè)所述的自行車用曲柄軸組合體，前述第三位置及第四位置位于前述轉(zhuǎn)動(dòng)體組的外周側(cè)。
19.如權(quán)利要求6所述的自行車用曲柄軸組合體，前述軸承套具有前述一對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體組沿軸向間隔地配置在內(nèi)周側(cè)的筒狀的套主體，備有安裝于前述套主體至少一端上能夠分別安裝前述第一壓力傳感器及第二壓力傳感器中任一個(gè)的安裝面的傳感器安裝構(gòu)件。
20.如權(quán)利要求19所述的自行車用曲柄軸組合體，進(jìn)一步備有設(shè)置在前述傳感器安裝構(gòu)件的外周側(cè)與前述筒狀構(gòu)件之間、可緊密地配置在安裝在前述安裝面上的壓力傳感器上的傳感器壓緊構(gòu)件。
21.如權(quán)利要求20所述的自行車用曲柄軸組合體，前述傳感器壓緊構(gòu)件，外周面是在軸向方向外方側(cè)漸縮的圓周面，前述左右筒狀構(gòu)件，內(nèi)周面是與前述傳感器壓緊構(gòu)件的外周面配合的漸縮的圓周面且外周面是螺合到前述中軸軸承部的螺紋面。
22.如權(quán)利要求21所述的自行車用曲柄軸組合體，前述第一及第二壓力傳感器具有矩形板狀的外形，前述傳感器壓緊構(gòu)件，其內(nèi)周面的橫截面是八角形，前述傳感器安裝構(gòu)件，與前述傳感器壓緊構(gòu)件對(duì)向的外周面的橫截面是八角形，并且在前述安裝、與前述安裝面鄰接的兩個(gè)面及與前述兩個(gè)面的對(duì)向的對(duì)向面處與前述傳感器壓緊構(gòu)件開(kāi)有間隙地配置，在前述兩個(gè)面及對(duì)向面之間的面處與前述傳感器壓緊構(gòu)件接觸。
23.如權(quán)利要求20至22任何一個(gè)中所述的自行車用曲柄軸組合體，前述傳感器壓緊構(gòu)件具有貫穿軸向內(nèi)外周的切口的一個(gè)或多個(gè)狹縫。
24.如權(quán)利要求23所述的自行車用曲柄軸組合體，前述狹縫至少形成于前述傳感器安裝部分的位置處。
25.如權(quán)利要求20所述的自行車用曲柄軸組合體，前述傳感器壓緊構(gòu)件是一種板狀構(gòu)件，與安裝在前述安裝面上的壓力傳感器接觸的內(nèi)周側(cè)的第一接觸面由比前述壓力傳感器的接觸面大的平面構(gòu)成，且與前述筒狀構(gòu)件接觸的外周側(cè)的第二接觸面是向徑向外部膨脹的碗狀曲面構(gòu)成，前述筒狀構(gòu)件，與前述傳感器壓緊構(gòu)件接觸部分的內(nèi)周面是與前述傳感器壓緊構(gòu)件的第二接觸面的頂點(diǎn)接觸的平面，且外周面是與前述中軸軸承部螺合的螺紋面。
26.如權(quán)利要求25所述的自行車用曲柄軸組合體，前述第二接觸面是向前述曲柄軸的軸向及旋轉(zhuǎn)方向彎曲的曲面。
27.如權(quán)利要求25或26所述的自行車用曲柄軸組合體，前述壓力傳感器具有矩形板狀外形，前述筒狀構(gòu)件與前述傳感器安裝構(gòu)件，在與前述安裝面對(duì)向夾持前述曲柄軸的第一接觸位置處進(jìn)行面接觸，同時(shí)，在與前述第一接觸位置與繞前述曲柄軸偏轉(zhuǎn)90度的兩個(gè)第二接觸位置處進(jìn)行線接觸。
28.如權(quán)利要求27所述的自行車用曲柄軸組合體，進(jìn)一步備有在前述第二接觸位置處與前述曲柄軸平行配置，安裝在前述筒狀構(gòu)件或傳感器安裝構(gòu)件上的滾筒，前述傳感器安裝構(gòu)件的外周面或筒狀構(gòu)件的內(nèi)周面由與前述滾筒接觸的平面構(gòu)成。
29.如權(quán)利要求19至28中任何一個(gè)所述的自行車用曲柄軸組合體，前述傳感器安裝構(gòu)件與前述筒狀構(gòu)件整體形成，具有形成用于安裝前述壓力傳感器的安裝面的安裝空間，前述安裝空間因作用于前述曲柄軸上的轉(zhuǎn)矩而變形，前述傳感器壓緊構(gòu)件設(shè)置在前述安裝空間內(nèi)。
全文摘要
提供一種尺寸小型化且容易安裝的轉(zhuǎn)矩傳感器。自行車用轉(zhuǎn)矩傳感器是一種用于檢測(cè)作用于可自由旋轉(zhuǎn)地安裝在自行車的車架2的中軸軸承部2b上且其上裝有不能旋轉(zhuǎn)的曲柄的曲柄軸上的轉(zhuǎn)矩的傳感器,備有軸承套42及壓力傳感器45a—45d。軸承套42用其兩端部可自由旋轉(zhuǎn)地支承曲柄軸43。壓力傳感器45a—45d是可設(shè)置在軸承套42與用于將軸承套安裝到中軸軸承部上的左右筒狀構(gòu)件40,41之間的傳感器。
文檔編號(hào)B62M9/00GK1250157SQ9911840
公開(kāi)日2000年4月12日 申請(qǐng)日期1999年8月31日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月1日
發(fā)明者岸本仁, 藤井和浩 申請(qǐng)人:株式會(huì)社島野