JP5606601B2 - Vehicle speed sensor for vehicle and electric bicycle provided with vehicle speed sensor - Google Patents
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Description
本発明は、車両の車速センサ及び該車速センサを備えた電動自転車に関し、詳細には車速センサの取付け構造の改善に関する。 The present invention relates to a vehicle speed sensor for a vehicle and an electric bicycle equipped with the vehicle speed sensor, and more particularly to an improvement in the mounting structure of the vehicle speed sensor.
電動補助自転車では、ペダル踏力と電動モータによる補助力との比(アシスト比)を車速に応じた大きさに制御するように構成されており、従って車速を検出する車速センサが必要となる。またモータ力だけで走行できる電動自転車でも車速センサを設けたい場合がある。この種の車速センサとして、例えば、特許文献1には、内部に4個の磁石片が配設された環状の回転体を、車輪のハブ軸の回りに同軸をなすように配置し、該回転体をボルトによりスポークに固定したものが開示されている。 The battery-assisted bicycle is configured to control the ratio (assist ratio) between the pedal depression force and the assist force by the electric motor to a magnitude corresponding to the vehicle speed, and therefore a vehicle speed sensor for detecting the vehicle speed is required. Further, there are cases where it is desired to provide a vehicle speed sensor even on an electric bicycle that can run only with a motor force. As a vehicle speed sensor of this type, for example, in Patent Document 1, an annular rotating body having four magnet pieces disposed therein is disposed so as to be coaxial with the hub axle of a wheel, and the rotation is performed. A body fixed to a spoke with a bolt is disclosed.
本発明に係る車両の車速センサは、車体フレームと、ハブとリムとを互いに非平行な複数のスポークにより連結してなる車輪と、前記車輪を軸受を介して回転自在に支持すると共に前記車体フレームに固定される車軸とを備えた車両の車速センサであって、磁石を有し、前記スポークの車幅方向外側に取り付けられる環状の磁石保持部材と、検出素子が前記磁石に対向するように前記車体フレームに取り付けられるセンサ部と、を備え、前記磁石保持部材は、前記スポークの車幅方向内側に配置された固定ブラケットにボルトにより固定され、前記固定ブラケットと前記磁石保持部材とで前記スポークを狭持することにより該スポークに固定され、前記固定ブラケットは、複数のスポークと当接する複数の当接部を有し、前記磁石保持部材は、前記磁石が配設された部位から前記車輪の径方向内側に離間した位置に、前記スポークと当接するスポーク当接部を有しているものである。 A vehicle speed sensor for a vehicle according to the present invention includes a vehicle body frame, a wheel formed by connecting a hub and a rim with a plurality of non-parallel spokes, the wheel being rotatably supported via a bearing, and the vehicle body frame. A vehicle speed sensor for a vehicle including an axle fixed to the ring, the magnet having a magnet, and an annular magnet holding member attached to the outside in the vehicle width direction of the spoke, and the detection element facing the magnet A sensor unit attached to a vehicle body frame, and the magnet holding member is fixed to a fixing bracket disposed on the inner side in the vehicle width direction of the spoke by a bolt, and the spoke is connected by the fixing bracket and the magnet holding member. is fixed to the spokes by holding, the fixing bracket has a plurality of abutment portions and a plurality of spokes abutting, said magnet holding member To the position where the magnet is separated from disposed a site radially inwardly of the wheel, in which has the spokes abutting spoke abutment.
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1ないし図6は、本発明の第1実施形態による車両の車速センサ及びその取付け構造を説明するための図であり、図1は車速センサが取り付けられた電動補助自転車の側面図、図2は車速センサが取り付けられた前輪の左側面図、図3は車速センサの断面図(図2のIII-III線断面図)、図4は車速センサの断面図(図2のIV-IV線断面図)、図5は車速センサの底面図、図6は前記前輪の内側から見た図(図3のVI-VI線断面図)である。 1 to 6 are views for explaining a vehicle speed sensor and its mounting structure according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a side view of a battery-assisted bicycle to which the vehicle speed sensor is attached. Is a left side view of a front wheel to which a vehicle speed sensor is attached, FIG. 3 is a cross-sectional view of the vehicle speed sensor (cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2), and FIG. FIG. 5 is a bottom view of the vehicle speed sensor, and FIG. 6 is a view (cross-sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 3) viewed from the inside of the front wheel.
図において、1は電動補助自転車を示している。該電動補助自転車1の車体フレーム2は、ヘッドパイプ2aと、該ヘッドパイプ2aから車両後方斜め下方に延びるダウンチューブ2bと、該ダウンチューブ2bの後端から上方に起立して延びるシートチューブ2cと、前記ダウンチューブ2bの後端部から後方に略水平に延びる左,右一対のチェーンステー2d,2dと、該両チェーンステー2dの後端部と前記シートチューブ2cの上端部とを連結する左,右一対のシートステー2e,2eとを有する。
In the figure, reference numeral 1 denotes a battery-assisted bicycle. The
また前記ヘッドパイプ2aによりフロントフォーク3が左右に操向自在に枢支されている。このフロントフォーク3は、左,右のフォーク本体3a,3aと、これに結合されたステアリングシャフト3bとを有する。
Further, the
前記左,右のフォーク本体3aの下端部には、前輪4を軸支する車軸4aが取り付けられ、ステアリングシャフト3bの上端部にはバー型の操向ハンドル5が固定されている。
An
また前記シートチューブ2cの上端部にはサドル6が高さ位置調整可能に装着され、さらに前記左,右のチェーンステー2dの後端部には後輪7を軸支する車軸7aが取り付けられている。
Further, a saddle 6 is mounted on the upper end of the
前記ヘッドパイプ2aの前側には、バスケット8が配設され、該バスケット8はステアリングシャフト3bに固定されたステー8aと、前記車軸4aに固定された門形ステー8bにより支持されている。
A basket 8 is disposed on the front side of the
前記車体フレーム2のシートチューブ2cの下方には、ペダル11が配設されている。該ペダル11に加えられた運転者の踏力によりクランクアーム11aを介してクランク軸11bが回転し、該クランク軸11bの回転がチェーン9を介して後輪7に伝達される。
A
前記シートチューブ2cの下方には、ドライブユニット10が搭載されている。該ドライブユニット10は、前記クランク軸11bと、前記ペダル11に加えられた踏力を連続的に検出する踏力センサ12と、前記シートチューブ2cの後方に配設されたバッテリ13を電源として補助力を発生する電動モータ14と、該電動モータ14の補助力を前記踏力の大きさに比例し、かつ車速に応じた大きさに制御するコントローラ15とをユニット化したものである。
A
前記運転者によるペダル踏力と、電動モータ14からの補助力が別々のスプロケットを介して前記チェーン9に入力され、合力となって後輪7に伝達される。よって後輪7は動輪、前輪4は非駆動輪となっている。
The pedal depression force by the driver and the auxiliary force from the
前記前輪4は、ハブ17とリム18とを多数のスポーク19により連結し、前記リム18にタイヤ20を装着した構造を有する。
The
前記ハブ17は、車幅方向に延びる円筒状のハブ本体17aの両端部に軸受ハウジング部17b,17bを形成するとともに、該左,右の軸受ハウジング部17bにフランジ部17c,17cを接続したものである。この左,右のフランジ部17cの外周縁部に前記各スポーク19が連結されている。
The
前記ハブ本体17a内に前記車軸4aが挿通され、該車軸4aと前記左,右の軸受ハウジング部17bとの間に玉軸受21,21が配置されている。該玉軸受21,21は、多数のボール21aと、該ボール21aの位置決めする内輪21bとから構成され、これによりハブ17、つまり前輪4は車軸4aにより回転自在に支持されている。なお、前記内輪21bは、円筒状で内面に雌ねじが形成されており、前記車軸4aに螺着されている。また前記内輪21bの、前記フランジ部17cより車幅方向外方へ突出する部分の周面にはスパナを掛ける面取り部21cが2個所に形成されている。22は内輪ロックナットであり、内輪21bを調整後にスパナを上記面取り部21cに係合させてまわり止めしつつ内輪ロックナット22を締め上げることにより、内輪21bは車軸4aに固定される。
The
前記車軸4aの左,右の内輪ロックナット22の車幅方向外方には、順に前記フロントフォーク3の左,右のフォーク本体3a,係止片51,門形ステー8b,取付けブラケット40,ワッシャ部材23が配置され、これらは車軸4aに螺着された左,右の車軸ロックナット24,24で締め付け固定されている。これにより、前記車軸4aはフロントフォーク3に支持されている。
The left and right inner ring locknuts 22 on the left and right inner
前記サドル6に着座した状態で見て、前輪4の車幅方向左側に車速センサ25が配設されている。この車速センサ25は、前記前輪4の軸芯部に取り付けられた磁石保持部材26と、該磁石保持部材26と対向するように前記左側のフォーク本体3aに取り付けられたセンサ部27とを備えている。なお、本実施形態では、フォーク本体3aは、車体フレームの一部とみなされている。
A
前記磁石保持部材26は、樹脂製で円盤状の保持部材本体28と、これの外周部に埋設され、周方向にN極とS極とが交互に位置するよう着磁された多数の磁極29aからなる円環状の磁石29とを有する。
The
前記磁石保持部材26は、樹脂部材にフェライトコアをインサート成形した後、フェライトコアに磁極を着磁することにより形成されたものである。
The
前記保持部材本体28の軸芯部には芯合わせ孔28aが形成されている。この芯合わせ孔28aを、前記車軸4aに螺着して固定された内輪ロックナット(軸受関連部品)22の六角形の各頂部に、検出素子と磁極の径方向の位置ずれが許容範囲内におさまる程度の若干の隙間を介して嵌合させることにより、磁石保持部材26の軸芯と、車軸4aの軸芯とを略一致させることができる。
A
ここで前記芯合わせ孔28aの直径は、上述の隙間ができるように、前記内輪ロックナット22の外接円より僅かに大きく設定されている。これにより磁石保持部材26は車体側に固定された内輪ロックナット22回りに支障なく回転できる。仮に軸心がごくわずかずれ、一部が内輪ロックナット22の項部に接触したとしても、前記保持部材本体28は樹脂製なのですぐに削られてしまい、その後は接触しなくなり、問題はない。
Here, the diameter of the
前記磁石保持部材26は、前輪4のスポーク19の車幅方向外側に配置され、該スポーク19の車幅方向内側に配置された固定ブラケット30とで該スポーク19を挟持することにより該スポーク19に固定されており、詳細には以下の構造を有する。
The
前記保持部材本体28の外周部の車幅方向内側面には、複数個(本実施例の場合は3個)のボス部28bが周方向に所定間隔をあけて突出形成されている。該各ボス部28bには、ねじ孔28dが形成されている。そして各ボス部28bは図6に示すようにスポーク19とスポーク19の間に配置される。
A plurality (three in the case of this embodiment) of
前記固定ブラケット30は、樹脂製のもので、3個設けられ、前記保持部材本体28の外周部内側面に対向する円弧状をなしている。前記固定ブラケット30にはボス部30aが前記保持部材本体28のボス部28bに対向するように形成されている。前記固定ブラケット30をスポーク19に内側から当接させるとともに、該固定ブラケット30のボス部30aを保持部材本体28のボス部28bに対向させてボルト31を前記ねじ孔28dにねじ込む。すると固定ブラケット30と保持部材本体28とで内側及び外側4本のスポーク19を挟持する。これにより磁石保持部材26は、車軸4aと同軸をなすようスポーク19に固定される。また前記固定ブラケット30のボス部30aが保持部材本体28のボス部28bに当接することにより、前記スポーク19を必要以上に変形させるのを防止している。
The fixing
前記センサ部27は、左のフォーク本体3aに固定された取付けブラケット40に前記磁石保持部材26との回転方向における相対位置を調整可能に取り付けられており、詳細には以下の構造を有する。
The
前記取付けブラケット40は、磁性を有する板金製のものであり、前記センサ部27の磁気閉回路を構成し、かつシールドを兼用している。
The mounting
前記取付けブラケット40は、車軸4aが挿入される挿入孔40a′を有する固定部40aと、該固定部40aから前記磁石保持部材26の下側部分を外側から覆うように大略扇状に広がるブラケット本体部40bと、該ブラケット本体部40bの後縁からフォーク本体3aの下縁に沿って後上向きに延びる回り止め部40dとを有する。前記ブラケット本体部40bの下縁には、後述するセンサ部27のケース37の下面を保護すべく、内フランジ部40cが内側に折り曲げ形成されている。
The mounting
前記固定部40aは、前記車軸4aの門形ステー8bとワッシャ部材23との間に位置するよう配置され、前記車軸ロックナット24により固定されている。
The fixing
前記回り止め部40dには、その上縁にフォーク本体3aに当接する当接部40fが形成されると共に固定孔40eが形成されている。該固定孔40eに挿通された固定バンド41をフォーク本体3aに巻回して締め付けることにより、取付けブラケット40はリード線38とともにフォーク本体3aに固定されている。この結果、取付けブラケット40が車軸ロックナット24の締め付け時に同方向(図2の時計回り)に回動するのを固定バンド41で阻止すると共に、走行時路上の障害物が取付けブラケット40に接触した時に反時計方向に回動するのを当接部40fで阻止している。なお、42は、リード線38を取付けブラケット40に固定する締結バンドである。
The
また前記係止片51は、前記車軸4aが挿通される軸孔51bを有し、その上縁部には係止爪51aが内側に折り曲げ形成されている。この係止爪51aは、フォーク本体3aの下端のエンドプレート3eに形成された係合孔3c内に挿入されている。この係合孔3cは、前記車軸4aが下方開放端側から挿入されるU字状のスリット3dの上縁に近接して形成されている。この係止片51の係止爪51aをフォーク本体3aの係合孔3cに係止させることにより、前輪4の組み付け時に車軸4aがスリット3dから脱落するのが防止されている。
The locking
前記センサ部27は、2つのホールIC(検出素子)35a,35bが実装された基板36と、これを収容する樹脂製のケース37とを有する。前記基板36はボルト36aでケース37の内面に固定されている。そしてこの基板36及びホールIC35a,35bは前記ケース37内に樹脂37eを充填することにより樹脂封止され、水等が接触しないようになっている。
The
前記ケース37は、前,後に突出する取付部37a,37aを有し、該各取付部37aは、これの長孔37fに車幅方向内側から挿入された固定ボルト44,44により前記取付けブラケット40のブラケット本体部40bに固定されている。このようにして前記ケース37、ひいてはホールIC35a,35bの前記磁石29に対する周方向の相対位置が調整可能となっている。
The
前記各ホールIC35a,35bには、それぞれリード線38が接続されている。このリード線38は、束ねた状態でケース37の下壁部37bから下方に導出され、取付けブラケット40の裏面を通り、フォーク本体3aに沿って上方に配索され、さらにダウンチューブ2bに沿って配索され、前記コントローラ15に接続されている。
A
前記各ホールIC35a,35bは、車両側方から見て、径方向に所定の間隔をあけて配置されている。また径方向外側に位置するホールIC35aが、前記多数の磁極29aのうちの何れかの磁極(第1の磁極29a′)の検出可能範囲である中央部分に位置したとき、内側に位置するホールIC35bは、前記第1の磁極29a′と隣り合う磁極(第2の磁極29a′′)との境界部aに位置するように回転方向における相対位置が設定されている(図2参照)。
Each of the
本実施形態によれば、磁石保持部材26の軸芯部に形成した芯合わせ孔28aを、玉軸受21の内輪21bをロックする内輪ロックナット22に嵌合させ、より詳細には、前記芯合わせ孔28aを若干の隙間を開けて嵌合させることにより車軸4aとの芯合わせを行うようにしたので、磁石保持部材26の車軸4aに対する芯合わせを専用の治具を要することなく容易確実に行うことができる。
According to the present embodiment, the centering
また、環状の磁石保持部材26の外周部に磁極29aを環状に連ねてなる磁石29を配設したので、磁極29aを多数設けることができる。そのため、分解能を高めることができ、特に電動補助自転車1のスタート時における車速検出精度を向上できる。
In addition, since the
また、磁石保持部材26を、スポーク19の車幅方向内側に配置した固定ブラケット30とでスポーク19を挟持することにより固定したので、既存の車両に追加加工を施すことなく、磁石保持部材26を前輪4に取り付けることができ、コストの上昇を抑制できる。
In addition, since the
さらにまた、3個の固定ブラケット30を車軸回りに略等角度間隔をなすよう配置したので、磁石保持部材26のスポーク19への取り付け作業を容易にかつ精度良く行うことができ、検出精度を高めることができる。
Furthermore, since the three fixing
前記センサ部27のケース37を、一端が前記車軸4aに連結された取付けブラケット40を介してフォーク本体3aに取り付けたので、センサ部27の車軸4aに対する位置精度を高めることができ、ひいては磁石29に精度よく対向させることができ、検出精度を向上できる。
Since the
前記センサ部27を、一方の検出素子35aが第1の磁極29a′の検出可能範囲に位置したとき、他方の検出素子35bが前記第1の磁極29a′と隣接する第2の磁極29a′′との境界部に位置するよう配置したので、車輪の速度及び回転方向を容易に検出することができ、ひいては車両の後退及び後退速度を検出できる。
When one
前記センサ部27のケース37は、前記取付けブラケット40に相対位置を調整可能に取り付けられているので、車体フレーム側にセンサ部27の相対位置を調整するための機能を付加する必要はなく、既存の車体フレームを変更することなくセンサ部27のケース37を取り付けることができる。
Since the
前記取付けブラケット40により、前記センサ部27のケース37の少なくとも車幅方向外側全体を覆っているので、センサ部27を道路の縁石や飛び石等による損傷から保護することができる。
Since the mounting
前記取付けブラケット40を、磁性体製とすることにより、センサ部の磁気閉回路を構成し、かつシールドを兼用するものとしたので、部品点数を増やすことなく、センサ部27を外部ノイズから保護でき、ひいては検出精度を向上できる。
Since the mounting
また、ホールIC35a,35bが実装された基板36をケース37に収容し、該ホールIC35a,35bに接続されたリード線38をケース37の下壁部から下方に導出し、前記取付けブラケット40の車幅方向内側に沿わせて車体フレーム側に配索したので、リード線38を伝ってくる雨水等がケース37内に進入するのを防止して検出精度の劣化を防止でき、またリード線38を保護できる。
Further, the
さらにまた、磁石保持部材26を駆動力が伝達されない非駆動輪である前輪4に配置したので、スリップや空転による検出精度の低下を防止できる。
Furthermore, since the
図7、図8ないし図10は、それぞれ本発明の第2,第3実施形態による車速センサを説明するための図であり、図中、図2,図3と同一符号は同一又は相当部分を示す。 7 and 8 to 10 are views for explaining vehicle speed sensors according to the second and third embodiments of the present invention, respectively, in which the same reference numerals as those in FIGS. 2 and 3 denote the same or corresponding parts. Show.
前記第2,第3実施形態は、何れも、前輪4の軸芯部に取り付けられた磁石保持部材26と、該磁石保持部材26と対向するようにフロントフォーク3に取り付けられたセンサ部27とを備えており、基本的な構造は第1実施形態と同様であるので、以下異なる部分についてのみ説明する。
In both the second and third embodiments, the
図7は、第2実施形態による車速センサ及びその取付け構造を示している。 FIG. 7 shows a vehicle speed sensor and its mounting structure according to the second embodiment.
本第2実施形態では、磁石保持部材26の芯合わせ孔28aを、内輪ロックナット22を螺着する前に軸受21の内輪21bの、軸受ハウジング部17bより外方へ突出する部分に第1実施形態と同様に若干の隙間を介して嵌合させることにより芯合わせを行うとともに、センサ部27のケース37に該センサ部27の磁気閉回路を形成し、かつシールドを兼用する部材45を配設した例である。前記部材45は磁性体製であり、ケース37の、前記磁石29への対向面を除く各面を覆っている。
In the second embodiment, the centering
本実施形態では、センサ部27のケース37に、センサ部27の磁気閉回路を構成し、かつシールドを兼用する部材45を配設したので、センサ部27を外部ノイズから保護しつつ、取付けブラケット40を非磁性体からなるアルミニューム合金,樹脂等により形成することができ、取付けブラケット40の軽量化を図ることができる。
In the present embodiment, the
図8ないし図10は、第3実施形態による車速センサ及びその取付け構造を示している。 8 to 10 show a vehicle speed sensor and its mounting structure according to the third embodiment.
本第3実施形態は、センサ部27をフロントフォーク3のフォーク本体3aに直接取り付けるとともに、3つの固定ブラケット47を同心円上に略等角度間隔をなすよう配置し、該各固定ブラケット47と磁石保持部材26とでスポーク19を挟持した例である。
In the third embodiment, the
詳細には、センサ部27は2本の締結バンド48,48によりフォーク本体3aに固定されている。また磁石保持部材26は、車幅方向外側から螺挿されたボルト49により各固定ブラケット47に固定されている。なお、50は、スポーク19に弾性変形しつつ当接する緩衝部材である。
Specifically, the
本実施形態では、センサ部27をフォーク本体3aに直接取り付けたので、取付けブラケットを不要にでき、部品点数を低減できる。
In the present embodiment, since the
また磁石保持部材26の芯合わせ孔28aを内輪ロックナット22に若干の隙間を介して嵌合させることにより芯合わせを行うとともに、3つの固定ブラケット47を同心円上に等角度間隔をなすよう配置したので、磁石保持部材26のスポーク19への取り付け作業を容易にかつ精度良く行うことができ、検出精度を高めることができる。
Centering is performed by fitting the centering
なお、前記各実施形態では、非駆動輪である前輪4に車速センサ25を配置したが、前輪が駆動輪で後輪が非駆動輪の場合には、この後輪に車速センサを取り付けるのが望ましい。また三輪車の場合、左,右の後輪の何れか一方が駆動輪となることから、車速センサは他方の後輪又は前輪に取り付けることが望ましい。
In each of the above embodiments, the
前記実施形態では、磁石保持部材26をフェライトコアのインサート成形とその後の着磁により形成した場合を説明したが、本発明では、射出成形によるプラスチックボンド磁石とすることも可能である。この場合には、磁石保持部材の形状の自由度を高めることができ、かつ安価に製造できる。
In the above-described embodiment, the case where the
前記実施形態では、電動補助自転車を例に説明したが、本発明の車両は、これに限られるものではなく、電動二,三輪車,電動車椅子等の車両にも本発明を適用できる。 In the above-described embodiment, the description has been given by taking the battery-assisted bicycle as an example. However, the vehicle of the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to vehicles such as electric motorcycles, tricycles, and electric wheelchairs.
(他の発明)
ところで、前記従来(実開昭58−27770号公報)の車速センサでは、前記回転体が環状をなしているため、車軸との芯合わせが困難であり、専用の治具が必要と思われる。また磁石片が4個だけであるため、分解能が低く、特にスタート時の車速検出精度が低いという問題がある。
(Other inventions)
By the way, in the conventional vehicle speed sensor (Japanese Utility Model Laid-Open No. 58-27770), since the rotating body has an annular shape, it is difficult to align the center with the axle, and it seems that a dedicated jig is necessary. Moreover, since there are only four magnet pieces, there is a problem that the resolution is low and the vehicle speed detection accuracy at the start is particularly low.
以下の発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、専用の治具を必要とすることなく芯合わせを容易確実に行うことができ、また分解能が高く、スタート時の車速検出精度も高い車両の車速センサ及び該車速センサを備えた電動補助自転車を提供することを課題としている。 The following invention has been made in view of the above-described conventional situation, and can easily perform centering without requiring a dedicated jig, has high resolution, and has a vehicle speed detection accuracy at the start. It is an object of the present invention to provide a vehicle speed sensor for a high vehicle and a battery-assisted bicycle including the vehicle speed sensor.
第1の発明は、車体フレームと、ハブとリムとをスポークにより連結してなる車輪と、前記車輪を軸受を介して回転自在に支持すると共に前記車体フレームに固定される車軸とを備えた車両の車速センサであって、前記車軸に固定された軸受関連部品に嵌合される芯合わせ孔を軸心部に有するとともに、複数の磁極を環状に連ねた磁石を外周部に有し、前記スポークの車幅方向外側に取り付けられる環状の磁石保持部材と、検出素子が配設された基板及び該基板を収容するケースを有し、前記検出素子が前記磁石に対向するように前記ケースが前記車体フレームに取り付けられるセンサ部とを備えたことを特徴としている。 A first invention is a vehicle including a vehicle body frame, a wheel formed by connecting a hub and a rim by spokes, and an axle that rotatably supports the wheel via a bearing and is fixed to the vehicle body frame. And a centering hole that fits into a bearing-related component fixed to the axle, and a magnet having a plurality of magnetic poles arranged in an annular shape on the outer periphery, and the spoke An annular magnet holding member attached to the outer side in the vehicle width direction, a substrate on which the detection element is disposed, and a case for housing the substrate, and the case is configured so that the detection element faces the magnet. And a sensor unit attached to the frame.
第2の発明は、第1の発明の車両の車速センサにおいて、前記軸受関連部品は、前記軸受の内輪又は該内輪を前記車軸に固定するロックナットであることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the vehicle speed sensor for the vehicle according to the first aspect, the bearing-related component is an inner ring of the bearing or a lock nut that fixes the inner ring to the axle.
第3の発明は、第1又は第2の発明の車両の車速センサにおいて、前記磁石保持部材は、前記スポークの車幅方向内側面に配置された固定ブラケットとで前記スポークを挟持することにより該スポークに固定されることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the vehicle speed sensor for the vehicle according to the first or second aspect, the magnet holding member sandwiches the spoke with a fixed bracket disposed on an inner side surface in the vehicle width direction of the spoke. It is characterized by being fixed to spokes.
第4の発明は、第3の発明の車両の車速センサにおいて、前記固定ブラケットは、複数個で構成され、車軸を中心とする円周上に略等角度間隔をなすように配置されることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle speed sensor for the vehicle according to the third aspect of the present invention, a plurality of the fixed brackets are arranged and arranged at substantially equal angular intervals on a circumference centered on the axle. It is a feature.
第5の発明は、第1又は第2の発明の車両の車速センサにおいて、前記センサ部のケースは、一端が前記車軸連結された取付けブラケットを介して車体フレームに取り付けられていることを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the vehicle speed sensor for the vehicle according to the first or second aspect, the case of the sensor unit is attached to the vehicle body frame via an attachment bracket having one end connected to the axle. Yes.
第6の発明は、第5の発明の車両の車速センサにおいて、前記センサ部は、2つの検出素子を有し、一方の検出素子が前記磁石の第1の磁極の検出可能範囲に位置したとき、他方の検出素子は、前記第1の磁極と隣り合う第2の磁極との境界部に位置するよう配置されていることを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the vehicle speed sensor for the vehicle according to the fifth aspect, the sensor unit has two detection elements, and one of the detection elements is located within a detectable range of the first magnetic pole of the magnet. The other detection element is arranged so as to be positioned at a boundary portion between the first magnetic pole and the second magnetic pole adjacent to the first magnetic pole.
第7の発明は、第5の発明の車両の車速センサにおいて、前記センサ部のケースは、前記車体フレームに取り付けられた取付けブラケットに前記検出素子と前記磁石との相対位置を調整可能に取り付けられていることを特徴としている。 According to a seventh aspect of the present invention, in the vehicle speed sensor for the vehicle according to the fifth aspect, the case of the sensor unit is attached to a mounting bracket attached to the body frame so that the relative position of the detection element and the magnet can be adjusted. It is characterized by having.
第8の発明は、第5の発明の車両の車速センサにおいて、前記取付けブラケットは、前記センサ部のケースの少なくとも車幅方向外側全体を覆っていることを特徴としている。 According to an eighth aspect of the present invention, in the vehicle speed sensor for the vehicle according to the fifth aspect, the mounting bracket covers at least the entire outer side in the vehicle width direction of the case of the sensor portion.
第9の発明は、第8の発明の車両の車速センサにおいて、前記取付けブラケットは、磁性体製であり、前記センサ部の磁気閉回路を構成し、かつシールドを兼用していることを特徴としている。 According to a ninth aspect of the present invention, in the vehicle speed sensor for the vehicle according to the eighth aspect, the mounting bracket is made of a magnetic material, forms a magnetic closed circuit of the sensor portion, and also serves as a shield. Yes.
第10の発明は、第8の発明の車両の車速センサにおいて、前記センサ部のケースには、該センサ部の磁気閉回路を形成し、かつシールドを兼用する部材が配設されていることを特徴としている。 According to a tenth aspect of the present invention, in the vehicle speed sensor for the vehicle according to the eighth aspect of the invention, the sensor portion case is provided with a member that forms a magnetic closed circuit of the sensor portion and also serves as a shield. It is a feature.
第11の発明は、第8の発明の車両の車速センサにおいて、前記センサ部の前記検出素子に接続されたリード線は、前記ケースの下壁部から下方に導出され、前記取付けブラケットの車幅方向内側に沿わせて車体フレーム側に配索されていることを特徴としている。 An eleventh aspect of the present invention is the vehicle speed sensor for the vehicle according to the eighth aspect, wherein the lead wire connected to the detection element of the sensor portion is led downward from the lower wall portion of the case, and the vehicle width of the mounting bracket is It is characterized by being routed on the vehicle body frame side along the inner side in the direction.
第12の発明は、第1の発明の車両の車速センサにおいて、前記車両は、駆動力が伝達される駆動輪と、駆動力が伝達されない非駆動輪とを有し、前記磁石保持部材は、前記非駆動輪に取り付けられることを特徴としている。 A twelfth invention is the vehicle speed sensor of the vehicle according to the first invention, wherein the vehicle has driving wheels to which driving force is transmitted and non-driving wheels to which driving force is not transmitted, and the magnet holding member is It is attached to the non-drive wheel.
第13の発明は、第1ないし第12の何れかの発明の車速センサを備えたことを特徴とする電動自転車である。 A thirteenth invention is an electric bicycle comprising the vehicle speed sensor according to any one of the first to twelfth inventions.
第1の発明に係る車両の車速センサによれば、磁石保持部材の軸芯部に、車軸に固定された軸受関連部品、例えば第2の発明の軸受の内輪又はロックナットに嵌合される芯合わせ孔を形成したので、磁石保持部材の車軸に対する芯合わせを専用の治具を要することなく容易確実に行うことができる。 According to the vehicle speed sensor of the vehicle according to the first aspect of the present invention, the shaft fitted to the shaft core portion of the magnet holding member and the bearing-related component fixed to the axle, for example, the inner ring or the lock nut of the bearing of the second aspect of the invention. Since the alignment hole is formed, the centering of the magnet holding member with respect to the axle can be easily and reliably performed without requiring a dedicated jig.
また、環状の磁石保持部材の外周部に複数の磁極を環状に連ねてなる磁石を配設したので、磁極を多数設けることができる。そのため、分解能を高めることができ、特に車両のスタート時における車速検出精度を向上できる。 In addition, since a magnet having a plurality of magnetic poles arranged in an annular shape is disposed on the outer peripheral portion of the annular magnet holding member, a large number of magnetic poles can be provided. Therefore, the resolution can be increased, and in particular, the vehicle speed detection accuracy at the start of the vehicle can be improved.
第3の発明では、磁石保持部材を、スポークの車幅方向内側に配置した固定ブラケットとでスポークを挟持することにより固定したので、既存の車両に追加加工を施すことなく、磁石保持部材を車輪に取り付けることができ、コストの上昇を抑制できる。 In the third aspect of the invention, the magnet holding member is fixed by sandwiching the spoke with the fixing bracket disposed on the inner side in the vehicle width direction of the spoke. Therefore, the magnet holding member is attached to the wheel without additional processing on the existing vehicle. It is possible to suppress the increase in cost.
第4の発明では、複数個の固定ブラケットを車軸回りに略等角度間隔をなすよう配置したので、磁石保持部材のスポークへの取り付け作業を容易にかつ精度良く行うことができ、検出精度を高めることができる。 In the fourth invention, since the plurality of fixing brackets are arranged at substantially equal angular intervals around the axle, the attachment work of the magnet holding member to the spoke can be performed easily and accurately, and the detection accuracy is improved. be able to.
第5の発明では、前記センサ部のケースを、一端が前記車軸に連結された取付けブラケットを介して車体フレームに取り付けたので、センサ部の車軸に対する位置精度を高めることができ、ひいては磁石に精度よく対向させることができ、検出精度を向上できる。 In the fifth aspect of the invention, the case of the sensor unit is attached to the vehicle body frame via a mounting bracket whose one end is connected to the axle, so that the positional accuracy of the sensor unit with respect to the axle can be increased, and the magnet is therefore more accurate. It can be made to oppose well, and detection accuracy can be improved.
第6の発明では、センサ部を、一方の検出素子が第1の磁極の検出可能範囲に位置したとき、他方の検出素子が前記第1の磁極と隣接する第2の磁極との境界部に位置するよう配置したので、車輪の速度及び回転方向を容易に検出することができ、ひいては車両の後退及び後退速度を検出できる。 In a sixth aspect of the invention, when the one detection element is positioned within the detectable range of the first magnetic pole, the other detection element is at the boundary between the first magnetic pole and the second magnetic pole adjacent to the sensor section. Since they are arranged so as to be positioned, the speed and direction of rotation of the wheel can be easily detected, and the reverse and reverse speed of the vehicle can be detected.
第7の発明では、センサ部のケースは、車体フレームに固定された取付けブラケットに相対位置を調整可能に取り付けられているので、車体フレームにケースの相対位置を調整するための機能を付加する必要はなく、既存の車体フレームを変更することなくセンサ部のケースを取り付けることができる。 In the seventh invention, the case of the sensor unit is attached to the mounting bracket fixed to the vehicle body frame so that the relative position can be adjusted. Therefore, it is necessary to add a function for adjusting the relative position of the case to the vehicle body frame. No, the case of the sensor unit can be attached without changing the existing body frame.
第8の発明では、前記取付けブラケットにより、前記センサ部のケースの少なくとも車幅方向外側全体を覆っているので、センサ部を道路の縁石や飛び石等による損傷から保護することができる。 In the eighth aspect of the invention, the mounting bracket covers at least the entire outer side in the vehicle width direction of the case of the sensor unit, so that the sensor unit can be protected from damage due to curbstones or stepping stones on the road.
第9の発明では、前記取付けブラケットを、磁性体製とすることにより、センサ部の磁気閉回路を構成し、かつシールドを兼用するものとしたので、部品点数を増やすことなく、センサ部を外部ノイズから保護でき、ひいては検出精度を向上できる。 In the ninth invention, since the mounting bracket is made of a magnetic material, the sensor unit forms a magnetic closed circuit and also serves as a shield. Therefore, the sensor unit can be externally connected without increasing the number of parts. It can protect from noise and can improve detection accuracy.
第10の発明では、センサ部のケースにセンサ部の磁気閉回路を構成し、かつシールドを兼用する部材を配設したので、センサ部を外部ノイズから保護しつつ、取付けブラケットを非磁性体からなるアルミニューム合金,樹脂等により形成することができ、取付けブラケットの軽量化を図ることができる。 In the tenth invention, since the magnetic closed circuit of the sensor unit is configured in the case of the sensor unit and the member that also serves as a shield is disposed, the mounting bracket is made of a nonmagnetic material while protecting the sensor unit from external noise. Thus, the mounting bracket can be reduced in weight.
第11の発明では、検出素子が実装された基板をケースに収容し、該検出素子に接続されたリード線をケースの下壁部から下方に導出し、前記取付けブラケットの車幅方向内側に沿わせて車体フレーム側に配索したので、リード線を伝ってくる雨水等がケース内に進入するのを防止して検出精度の劣化を防止でき、またリード線を保護することができる。 In an eleventh aspect of the invention, the substrate on which the detection element is mounted is accommodated in the case, and the lead wire connected to the detection element is led out downward from the lower wall portion of the case, and along the vehicle width direction inside of the mounting bracket. Since the cable is routed on the vehicle body frame side, it is possible to prevent rainwater or the like traveling along the lead wire from entering the case, thereby preventing deterioration of detection accuracy, and protecting the lead wire.
第12の発明では、磁石保持部材を駆動力が伝達されない非駆動輪に配置したので、スリップや空転による検出精度の低下を防止できる。 In the twelfth invention, since the magnet holding member is disposed on the non-driven wheel to which the driving force is not transmitted, it is possible to prevent a decrease in detection accuracy due to slipping or idling.
第13の発明では、第1ないし第12の何れかの発明の車速センサを備えたので、既存の電動自転車において、分解能の高い車速センサを、専用の治具を要することなく容易確実に取り付けることができ、車速検出精度を向上できる。 In the thirteenth invention, since the vehicle speed sensor according to any one of the first to twelfth inventions is provided, in an existing electric bicycle, a high-resolution vehicle speed sensor can be easily and securely attached without requiring a dedicated jig. The vehicle speed detection accuracy can be improved.
1 電動補助自転車
2 車体フレーム
3 フロントフォーク
4 前輪
7 後輪
17 ハブ
18 リム
19 スポーク
22 内輪ロックナット
25 車速センサ
26 磁石保持部材
27 センサ部
28a 芯合わせ孔
29 磁石
29a 磁極
29a′ 第1の磁極
29a′′ 第2の磁極
30 固定ブラケット
35a,35b ホールIC(検出素子)
36 基板
37 ケース
37b 下壁部
38 リード線
40 取付けブラケット
45 部材
47 固定ブラケット
a 境界部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor-assisted
36
Claims (8)
ハブとリムとを互いに非平行な複数のスポークにより連結してなる車輪と、
前記車輪を軸受を介して回転自在に支持すると共に前記車体フレームに固定される車軸とを備えた車両の車速センサであって、
磁石を有し、前記スポークの車幅方向外側に取り付けられる環状の磁石保持部材と、
検出素子が前記磁石に対向するように前記車体フレームに取り付けられるセンサ部と、を備え、
前記磁石保持部材は、前記スポークの車幅方向内側に配置された固定ブラケットにボルトにより固定され、前記固定ブラケットと前記磁石保持部材とで前記スポークを狭持することにより該スポークに固定され、
前記固定ブラケットは、複数のスポークと当接する複数の当接部を有し、
前記磁石保持部材は、前記磁石が配設された部位から前記車輪の径方向内側に離間した位置に、前記スポークと当接するスポーク当接部を有している、車両の車速センサ。 Body frame,
A wheel formed by connecting a hub and a rim with a plurality of non-parallel spokes;
A vehicle speed sensor for a vehicle including a wheel shaft rotatably supported via a bearing and an axle fixed to the vehicle body frame;
An annular magnet holding member having a magnet and attached to the outside of the spoke in the vehicle width direction;
A sensor unit attached to the vehicle body frame so that a detection element faces the magnet,
The magnet holding member is fixed by a bolt to a fixing bracket disposed on the inner side in the vehicle width direction of the spoke, and is fixed to the spoke by sandwiching the spoke with the fixing bracket and the magnet holding member.
The fixed bracket has a plurality of contact portions that contact a plurality of spokes ,
A vehicle speed sensor for a vehicle, wherein the magnet holding member has a spoke contact portion that contacts the spoke at a position spaced radially inward of the wheel from a portion where the magnet is disposed .
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