[发明专利]转矩传感器、驱动单元以及电动辅助自行车

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动辅助自行车用的转矩传感器。

背景技术

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。

在中国实用新型公告第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。

发明内容

本发明是鉴于上述背景技术而完成的，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。

本发明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。

根据本发明，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。

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J1平行的方向称为“轴向”，将以中心轴线J1为中心的径向简称为“径向”，将以中心轴线J1为中心的周向简称为“周向”。