电动自行车的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种能在来自踏板的踏力的人力驱动力上增加由电动机产生的辅助驱动力而进行行驶的电动自行车。
【背景技术】
[0002]公知有如下的电动自行车，S卩，具有蓄电池等蓄电器和由该蓄电器供电的电动机，通过将该电动机的辅助驱动力(辅助力)增加到来自踏板的踏力(人力驱动力)上，即使是上坡等也能够轻松地行驶。在该电动自行车中，利用扭矩传感器检测与施加在踏板上的踏力对应的力，由电动机产生与踏力对应的辅助驱动力。
[0003]在该情况下，作为利用扭矩传感器检测与踏力(人力驱动力)对应的力的方法，具有:将扭矩传感器配设于曲柄轴附近部位等，并利用扭矩传感器检测从曲柄轴传递到曲柄齿轮(也称为前链轮或曲柄齿轮)的力的方法；将扭矩传感器配设于后轮的轮毂内等并利用扭矩传感器检测经由链条而传递到后轮的力的方法。
[0004]但是，关于利用扭矩传感器检测经由链条而传递到后轮的力的方法，由于要检测经由链条等力的传递路径的力，因此，有可能在链条等力的传递路径上力的方向及量被变更或丢失，不能直接测量踏下踏板的力，与踏力的对应关系降低。
[0005]与之相对，当使用通过扭矩传感器检测从曲柄轴传递到链轮的力的方法时，由于未经由链条等传递路径，因此，能够比较良好地测量踏下踏板的力。
[0006]这样，在利用扭矩传感器检测从曲柄轴传递到曲柄齿轮的力的情况下，目前，例如，在连结下管(也称为主管)、立管(也称为座管)和链条架的梁托(也称为底托架)的下方，经由托架配设有也内置有电动机的电动机单元，在该电动机单元的靠前的部分配设有上述扭矩传感器。详细而言，在配设于梁托的下方的电动机单元的靠前的部分，旋转自如地支承曲柄轴，并且在曲柄轴的外周，配设有与曲柄轴同轴心且将曲柄轴的旋转传递到曲柄齿轮的扭矩检测筒，在该扭矩检测筒上安装有扭矩传感器(专利文献I等)。
[0007]但是，在通常的自行车中，由于是在设有上述梁托的部位旋转自如地支承曲柄轴的构造，因此，如上述，在通过配设于梁托的下方的电动机单元等支承曲柄的构造中，成为与通常的自行车不同的车架构造，具有产生不适感，或制造成本增加的缺点。另外，当要将曲柄轴的距地面的设置高度制成与通常的自行车相同时，必须靠上方配置结合有下管等的梁托，因此，下管也要靠上方配置，在上下骑电动自行车时，也会产生腿难以从下管的上方通过之类的缺点。
[0008]作为改善这种缺点的电动自行车，专利文献2、3等公开了一种以与通常的自行车相同的方式在设有梁托的部位旋转自如地支承曲柄轴，并且在梁托的内部配设有扭矩传感器的电动自行车。根据该结构，成为与通常的自行车相似的车架构造，能够将不适感抑制到较小的程度，或能够将制造成本的增加抑制到某种程度。另外，由于梁托或下管的位置也与通常的自行车相同，因此，腿也容易从下管的上方通过。
[0009]但是，当在曲柄轴的外周本身配设扭矩传感器的构成零件时，可能不均等地输入来自左侧踏板或右侧踏板的扭矩，并且由于在左侧踏板或右侧踏板上踏下的体重，曲柄轴的端部向下方受到力，因此，除了旋转方向相对于曲柄轴的扭矩以外，可能大幅受到向下方弯曲曲柄轴的力的影响。因此，一般而言，使曲柄轴和配设于该曲柄轴的外周的扭矩检测筒经由锯齿部等卡合部卡合，并在扭矩检测筒的外周配设有扭矩传感器的构成零件。此外，曲柄轴和扭矩检测筒在利用远离曲柄轴的曲柄齿轮的侧的轴承旋转自如地支承的部位的附近(与轴承邻接的部位)卡合。
[0010]根据该结构，不是配设于曲柄轴，而是在配设于曲柄轴的外周的扭矩检测筒上配设扭矩传感器的构成零件，因此，与在曲柄轴的外周本身配设扭矩传感器的构成零件的情况相比，难以受到向下方弯曲曲柄轴的力的影响。
[0011]现有技术文献
[0012]专利文献
[0013]专利文献1:(日本)特开2003 - 118673号公报
[0014]专利文献2:(日本)特开平8 - 297059号公报
[0015]专利文献3:(日本)特开2OO7 - 230410号公报
[0016]发明所要解决的课题
[0017]但是，即使在配设于曲柄轴的外周的扭矩检测筒上配设扭矩传感器的构成零件的情况下，曲柄轴也在轴承的附近部位作用较大的弯曲力矩，因此，在曲柄轴中的较大的弯曲力矩作用的部位的附近部位卡合的扭矩检测筒上也可能受到弯曲力矩的影响。另外，当要在梁托内部配设曲柄轴、人力传递轴及扭矩传感器时，不能根据梁托的直径过于增大曲柄轴的直径，因此，也可能更容易受到弯曲力矩的影响。
[0018]另外，由于梁托的内部空间被限制，因此，当使曲柄轴和扭矩检测筒在轴承的附近部位卡合时，在扭矩检测筒上配设该构成零件的扭矩传感器的配线部的连接部位和轴承外周部相互干扰，有时不能顺利取出扭矩传感器的配线部。
[0019]作为应对这些问题的方法，如图12所示，考虑将曲柄轴71和扭矩检测筒72的卡合部(锯齿部)73配设于旋转自如地支承曲柄轴71的轴承74、75之间的靠中间部的位置。
[0020]根据这样构成，可将配设有扭矩传感器76的构成零件(磁致伸缩部)的扭矩检测筒72和曲柄轴71的卡合部73配设于远离轴承74、75的位置，并可以最小限度地抑制作用于曲柄轴71的弯曲力矩的影响。另外，利用扭矩检测筒72和轴承75之间的空间，可良好地配设扭矩传感器76的配线部77或配线接合部78。
[0021]但是，在图12所示的构造中，曲柄轴71为如下构造，S卩，与扭矩检测筒72或扭矩传感器76 —起配设于梁托70的内部，并且从曲柄轴71的单侧(由轴承75支承的侧的端部侧，图12中的曲柄轴71的左侧)将扭矩检测筒72与外周嵌合，并进一步插入轴承75。因此，不能过于增大曲柄轴71、特别是插入曲柄轴71的轴承75的部分71a或在组装时插入扭矩检测筒72的侧的部分71b的直径。
[0022]因此，例如，若未可靠地进行轴承75的轴心方向的定位，则在从安装于曲柄轴71的细径侧的曲柄臂79施加向下的较大的力时等，轴承75相对于曲柄轴71向轴心方向移动(滑动)，且作用较大的弯曲力矩的、由曲柄轴71中的轴承75支承的部位(被支承部)71a可能损伤或变形。另外，由曲柄轴71中的轴承75支承的部位(被支承部)71a和形成有锯齿部的卡合部73之间的部分71b为锯齿部的细径部分的直径以下的圆棒形状，因此，对于该部分71b，在从曲柄臂79施加向下的较大的力时等，也可能损伤或变形。
【发明内容】
[0023]本发明是为了解决所述课题而创立的，其目的在于，提供一种电动自行车，在梁托内配设有曲柄轴、扭矩检测筒、扭矩传感器的构造中，能良好地检测作为基于来自踏板的踏力的旋转力的人力驱动力，且可防止曲柄轴损伤或变形。
[0024]为了解决所述课题，本发明的电动自行车能在来自踏板的踏力的人力驱动力上增加由电动机产生的辅助驱动力而进行行驶，其特征在于，在与立管的下端部结合的梁托内部配设有曲柄轴和扭矩检测筒，该扭矩检测筒与该曲柄轴卡合而传递人力驱动力并且在外周形成有扭矩传感器的磁致伸缩部，将曲柄轴和扭矩检测筒的卡合部分别配置于旋转自如地支承曲柄轴的曲柄齿轮侧的第一轴承和反曲柄齿轮侧的第二轴承之间的中间部，在曲柄轴中的由所述第二轴承支承的部分和所述卡合部之间的部位形成将筒状体外嵌或形成所述卡合部的锯齿部沿着轴心方向延长的锯齿延长部，并使所述筒状体或所述锯齿延长部与所述第二轴承抵接，利用所述筒状体或所述锯齿延长部，限制所述第二轴承沿着轴心方向向所述卡合部侧移动。
[0025]根据该结构，利用筒状体或锯齿延长部位置限制第二轴承，因此，第二轴承不会沿着轴心方向移动。另外，曲柄轴中的由所述第二轴承支承的部分和所述卡合部之间的部位为了使筒状体外嵌或形成锯齿延长部而增加弯曲强度等。
[0026]另外，本发明的特征在于，所述曲柄轴分割成将扭矩传感器配设于外周侧的曲柄轴主体和与该曲柄轴主体的单侧连结的曲柄辅助轴而构成，所述曲柄辅助轴中的与曲柄臂的结合部的直径和所述曲柄轴主体中的与曲柄臂的结合部的直径以比曲柄轴主体中的与曲柄辅助轴的连结部的直径大的方式形成。根据该结构，可较粗地形成曲柄辅助轴或曲柄轴主体的与曲柄臂的结合部的直径而可以维持良好的刚性。
[0027]另外，本发明的特征在于，在梁托内侧配设有将所述第一轴承和所述第二轴承配设于其左右两端部内侧的金属制的中筒，所述中筒覆盖扭矩传感器、在外周形成有扭矩传感器的磁致伸缩部的扭矩检测筒、曲柄轴中的两轴承间的区域。
[0028]根据该结构，即使在通过立管向梁托内流入雨水等的情况下，利用中筒也可阻止所述雨水流入扭矩传感器的配设