转矩传感器、驱动单元以及电动辅助自行车制造技术

本发明专利技术涉及转矩传感器、驱动单元以及电动辅助自行车。转矩传感器具有：底板；在外周部具有与链条啮合的多个齿的牙盘；引导底板使其相对于牙盘能够相对旋转的旋转引导部；通过底板的相对旋转而弹性变形的弹性部；固定于底板的内侧磁铁部；固定于牙盘的外侧磁铁部；以及检测内侧磁铁部相对于外侧磁铁部的周向相对位置的检测部，内侧磁铁部具有圆环状的第一轭、以及沿周向配置在第一轭上且直接或通过粘结剂间接地与第一轭接触的多个第一磁铁，外侧磁铁部具有圆环状的第二轭、以及在多个第一磁铁的径向外侧沿周向配置在第二轭上且直接或通过粘结剂间接地与第二轭接触的多个第二磁铁。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及转矩传感器、驱动单元以及电动辅助自行车。转矩传感器具有：底板；在外周部具有与链条啮合的多个齿的牙盘；引导底板使其相对于牙盘能够相对旋转的旋转引导部；通过底板的相对旋转而弹性变形的弹性部；固定于底板的内侧磁铁部；固定于牙盘的外侧磁铁部；以及检测内侧磁铁部相对于外侧磁铁部的周向相对位置的检测部，内侧磁铁部具有圆环状的第一轭、以及沿周向配置在第一轭上且直接或通过粘结剂间接地与第一轭接触的多个第一磁铁，外侧磁铁部具有圆环状的第二轭、以及在多个第一磁铁的径向外侧沿周向配置在第二轭上且直接或通过粘结剂间接地与第二轭接触的多个第二磁铁。【专利说明】转矩传感器、驱动单元以及电动辅助自行车
本专利技术涉及一种电动辅助自行车用的转矩传感器。
技术介绍
一直以来，使用一种通过电动马达辅助驾驶人踩踏踏板的力的电动辅助自行车。在日本专利公开公报2012-187963号公报中公开的电动辅助自行车包括计算基于人力的踏板踏力的转矩检测装置。转矩检测装置包括轴部旋转体和齿部旋转体。轴部旋转体设置于人力驱动系统的曲柄轴。齿部旋转体通过弹性体与轴部旋转体连结。当作用有踏板踏力时，弹性体被压缩，在轴部旋转体与齿部旋转体之间产生相位差。在轴部旋转体设置以等间隔角度按N极、S极的顺序配置有第一磁化部件的第一支承部。在齿部旋转体设置以等间隔角度按N极、S极的顺序配置有第二磁化部件的第二支承部。通过霍尔传感器检测出第一磁化部件的磁场以大致正弦波状的检测信号输出。并且，还检测出第二磁化部件的磁场以大致正弦波状的检测信号输出。根据这些检测信号计算出相当于踏板踏力的上述相位差。在中国技术公告第2675543号说明书中公开的电动辅助自行车包括外凸轮7和内凸轮8。外凸轮7通过弹簧11与内凸轮8连结。弹簧11的轴线位于以中轴2的轴心为中心的圆周上。但是，在日本专利公开公报2012-187963号公报所公开的转矩检测装置中，若磁化部件的位置偏移，则导致转矩的检测精度下降。并且，在来自多个磁化部件的磁通散乱时，也导致转矩的检测精度下降。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述
技术介绍
而完成的，其目的在于高精度地检测内侧磁铁部相对于外侧磁铁部的周向相对位置。本专利技术的例示性电动辅助自行车用的转矩传感器具有:底板，在该底板的中心轴线上连接有曲柄；牙盘，其为以所述中心轴线为中心的圆环状，且在外周部具有与链条啮合的多个齿；旋转引导部，其引导所述底板使其相对于所述牙盘能够相对旋转；弹性部，其通过所述底板相对于所述牙盘的相对旋转而弹性变形；内侧磁铁部，其为以所述中心轴线为中心的圆环状，且固定于所述底板；外侧磁铁部，其为以所述中心轴线为中心的圆环状，且位于所述内侧磁铁部的径向外侧，并固定于所述牙盘；以及检测部，其检测所述内侧磁铁部相对于所述外侧磁铁部的周向相对位置，其中，所述内侧磁铁部具有:圆环状的第一轭，其以所述中心轴线为中心沿与所述中心轴线垂直的方向扩展；以及多个第一磁铁，所述多个第一磁铁沿周向配置在所述第一轭的与所述中心轴线垂直的侧面上，且直接或通过粘结剂间接地与所述第一轭接触，所述外侧磁铁部具有:圆环状的第二轭，其以所述中心轴线为中心沿与所述中心轴线垂直的方向扩展；以及多个第二磁铁，所述多个第二磁铁在所述多个第一磁铁的径向外侧沿周向配置于所述第二轭的与所述中心轴线垂直的侧面上，且直接或通过粘结剂间接地与所述第二轭接触，所述多个第一磁铁的个数为偶数，各第一磁铁的磁极方向与它们各自沿周向相邻的第一磁铁的磁极方向相反，所述多个第二磁铁的个数为偶数，各第二磁铁的磁极方向与它们各自沿周向相邻的第二磁铁的磁极方向相反。根据本专利技术，能够高精度地检测内侧磁铁部相对于外侧磁铁部的周向相对位置。【专利附图】【附图说明】图1为电动辅助自行车的侧视图。图2为转矩传感器的左侧视图。图3为转矩传感器的右侧视图。图4为底板的左侧视图。图5为牙盘的左侧视图。图6为底板及牙盘的左侧视图。图7为放大示出底板及牙盘的一部分的左侧视图。图8为内侧磁铁部的右侧视图。图9为底板及内侧磁铁部的右侧视图。图10为内侧磁铁部的剖视图。图11为放大示出第一磁铁的右侧视图。图12为外侧磁铁部的右侧视图。图13为牙盘及外侧磁铁部的右侧视图。图14为外侧磁铁部的剖视图。图15为放大示出第二磁铁的右侧视图。图16为内侧磁铁部及外侧磁铁部的右侧视图。图17为内侧磁铁部、外侧磁铁部及检测部的剖视图。【具体实施方式】在本说明书中，将站立状态的电动辅助自行车的图1的上侧简称为“上侧”，将下侧简称为“下侧”。并且，将从前侧观察站立状态的电动辅助自行车时的右侧简称为“右侧”，将左侧简称为“左侧”。另外，将与转矩传感器的中心轴线Jl平行的方向称为“轴向”，将以中心轴线Jl为中心的径向简称为“径向”，将以中心轴线Jl为中心的周向简称为“周向”。图1为示出本专利技术的例示性一实施方式所涉及的电动辅助自行车I的侧视图。电动辅助自行车I是通过电动马达辅助驾驶人踩踏踏板的力的自行车。电动辅助自行车I包括车架11、前轮12、后轮13、车把14、鞍座15、链条16、曲柄31、两个踏板32、转矩传感器2、电动马达41、电池42及控制部43。在以下说明中将电动马达41简称为“马达41”。车架11连接前轮12与后轮13。车把14改变前轮12的方向。驾驶人坐在鞍座15上。两个踏板32安装于曲柄31的两端。曲柄31在左右方向的大致中央与转矩传感器2连接。链条16连结转矩传感器2与后轮13。通过驾驶人踩踏踏板32的力产生使曲柄31旋转的转矩。转矩传感器2检测该转矩。并且，转矩通过转矩传感器2及链条16传递至后轮13。在以下说明中，将驾驶人踩踏踏板32的力称为“踏板踏力”。马达41安装于前轮12。电池42安装于电池台座，所述电池台座在鞍座15的下方安装在车架11上。电池42向马达41提供电力。马达41通过来自电池42的电力而驱动，并向前轮12提供辅助动力。控制部43根据踏板踏力控制马达41的驱动。换言之，控制部43根据从转矩传感器2输出的信号向马达41输出控制信号。在以下说明中，将转矩传感器2、马达41以及控制部43统称为“驱动单元40”。图2为转矩传感器2的左侧视图。图3为转矩传感器2的右侧视图。转矩传感器2包括底板21、牙盘22、六个弹性部23、内侧磁铁部24以及外侧磁铁部25。外侧磁铁部25配置于内侧磁铁部24的径向外侧。在内侧磁铁部24与外侧磁铁部25之间设置未图不的大致圆环状的滑动轴承。该滑动轴承是引导底板21使其相对于牙盘22能够相对旋转的旋转引导部。旋转引导部的结构也可进行适当变更。六个弹性部23分别通过底板21相对于牙盘22的相对旋转而发生弹性变形。弹性部23为沿切线方向呈大致直线状延伸的螺旋弹簧。各弹性部23沿以转矩传感器2的中心轴线Jl为中心的周向以大致等角度间隔配置。图4为底板21的左侧视图。底板21是以中心轴线Jl为中心的大致圆环状的板材部件。底板21包括中央部211、六个外凸部212、六个接触部213以及六个第一突起部214。中央部211是以沿左右方向延伸的中心轴线Jl为中心的大致圆环板状。在中央部211的中央设置大致圆形的开口 210。曲柄31 (参考图1)的一部分插入到开口 210中，并通过铆接连接于开口 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动辅助自行车用的转矩传感器，具有：底板，在该底板的中心轴线上连接有曲柄；牙盘，其为以所述中心轴线为中心的圆环状，且在外周部具有与链条啮合的多个齿；旋转引导部，其引导所述底板使其相对于所述牙盘能够相对旋转；弹性部，其通过所述底板相对于所述牙盘的相对旋转而弹性变形；内侧磁铁部，其为以所述中心轴线为中心的圆环状，且固定于所述底板；外侧磁铁部，其为以所述中心轴线为中心的圆环状，且位于所述内侧磁铁部的径向外侧，并固定于所述牙盘；以及检测部，其检测所述内侧磁铁部相对于所述外侧磁铁部的周向相对位置，该电动辅助自行车用的转矩传感器的特征在于，所述内侧磁铁部具有：圆环状的第一轭，其以所述中心轴线为中心沿与所述中心轴线垂直的方向扩展；以及多个第一磁铁，所述多个第一磁铁沿周向配置在所述第一轭的与所述中心轴线垂直的侧面上，且直接或通过粘结剂间接地与所述第一轭接触，所述外侧磁铁部具有：圆环状的第二轭，其以所述中心轴线为中心沿与所述中心轴线垂直的方向扩展；以及多个第二磁铁，所述多个第二磁铁在所述多个第一磁铁的径向外侧沿周向配置在所述第二轭的与所述中心轴线垂直的侧面上，且直接或通过粘结剂间接地与所述第二轭接触，所述多个第一磁铁的个数为偶数，各第一磁铁的磁极方向与它们各自沿周向相邻的第一磁铁的磁极方向相反，所述多个第二磁铁的个数为偶数，各第二磁铁的磁极方向与它们各自沿周向相邻的第二磁铁的磁极方向相反。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：仓本聪，深见健司，白石有贵延，
申请(专利权)人：日本电产株式会社，
类型：发明
国别省市：