(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸に入力されたペダル踏力と電動モータからの補助力との合力を出力するパワーユニットと、上記ペダル踏力を検出する踏力センサと、該踏力センサにより検出されたペダル踏力に基づいて上記電動モータからの補助力を可変制御するコントロールユニットとを備えた電動補助車両において、上記パワーユニットは、クランク軸からのペダル踏力が、遊星ギヤ，リングギヤ，サンギヤの何れか１つに入力され、残る２つのうちの何れか一方から出力される遊星ギヤ機構を備えており、上記踏力センサは、互いに分離独立させて形成された反力受部と角度検出部とを備え、該反力受部は、上記残る２つのうちの何れか他方のギヤに設けられた押圧アーム部により、該他方のギヤに作用する反力を受ける付勢ばねを押圧するように構成され、上記角度検出部は、上記他方のギヤに設けられた回動アーム部によりセンサ軸を回動又は軸方向に進退させ、もって該他方のギヤの回動角度を検出するように構成されていることを特徴とする電動補助車両。
【請求項２】
請求項１において、上記反力受部を、付勢ばねとしてのコイルばねの自由端側又は固定端側の何れか一方内に該コイルばねの内径より若干小径で該コイルばね内に所定長さ延在してその外周面でコイルばねの傾きを規制する棒体を挿入して保持し、該コイルばねの自由端を上記棒体を介して押圧アーム部で押圧した構造のものとしたことを特徴とする電動補助車両。
【請求項３】
請求項１において、上記反力受部を、コイルばねの自由端に嵌合するばね押さえを押圧アーム部にピン結合したものとしたことを特徴とする電動補助車両。
【請求項４】
請求項２において、上記コイルばねの自由端側又は固定端側のいずれか他方にこれと同軸をなし、かつ外周に若干の隙間をあけて該コイルバネを保持するガイド筒体を配設したことを特徴とする電動補助車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ペダル踏力に応じた補助駆動力を電動モータから車輪に供給するようにした電動補助車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、ペダルに入力されたペダル踏力と電動モータからの補助駆動力との合力を車輪に供給するようにした電動補助自転車が注目されている（例えば、特願平６−３２４６８６号参照）。この電動補助自転車は、ペダル踏力と電動モータからの補助駆動力との合力を出力するパワーユニットと、ペダル踏力を検出する踏力検出装置と、該踏力検出値に応じて上記電動モータの出力を可変制御するコントロールユニットとを備えている。
【０００３】
このような踏力検出装置として、従来、図１２に示すように、反力受け部と角度検出部とを一体に組み合わせた構造のものがある。即ち、この踏力検出装置２００は、クランク軸２０１に作用するペダル踏力の大きさに応じて図示反時計方向に回動するトルク板２０２と、該トルク板２０２の当接部２０２ａに当接可能に軸支された角度検出部としての回動レバー２０３と、該回動レバー２０３を反時計方向に付勢する反力受け部２０４とを備えており、上記回動レバー２０３に固着された回転軸２０３ａの回動角度をポテンショメータ２０５で検出するように構成されている。また上記反力受け部２０４は、支持板２０６に固定されたシリンダ部２０７と、該シリンダ部２０７内に摺動自在に挿入されたピストン部２０８との間にコイルばね２０４ａを介在させた構造となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の踏力検出装置では、ポテンショメータ２０５に回動角度を入力する回転軸２０３ａにトルク板２０２からの踏力及びスプリング２０４ａからの反力の両方が作用することから、この荷重に耐えうるようにするために上記回転軸２０３ａを大径にするとともに大径の軸受で確実に支持する構造が必要であり、このためコストが上昇するとともに、部品重量が増えるという問題がある。
【０００５】
また上記従来装置では、トルク板２０２と回動レバー２０３との間、及び回動レバー２０３とピストン部２０８との間が摺動構造であるばかりか、スプリング２０４ａの傾きを規制するためにスプリング２０４ａ内にてシリンダ部２０７とピストン部２０８とについても摺動させる構造を採用しているので、摺動部が多く摺動抵抗の影響により作動時にヒステリシスが発生するといった問題、即ちペダル踏力の増加時と減少時とで検出値が変動するといった問題がある。さらに回動レバー２０３の押圧力によりピストン部の軸芯が傾いた場合には、ピストン部２０８とシリンダ部２０７との摺動がスムーズでなくなり補助駆動力によるアシストフィーリングが悪化するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、ポテンショメータへの回動角度入力用の回転軸への荷重を軽減してコスト及び部品重量を低減でき、さらにはヒステリシスの発生を防止して検出値の変動を回避できるとともに、アシストフィーリングを改善できる電動補助車両を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、クランク軸に入力されたペダル踏力と電動モータからの補助力との合力を出力するパワーユニットと、上記ペダル踏力を検出する踏力センサと、該踏力センサにより検出されたペダル踏力に基づいて上記電動モータからの補助力を可変制御するコントロールユニットとを備えた電動補助車両において、上記パワーユニットは、クランク軸からのペダル踏力が、遊星ギヤ，リングギヤ，サンギヤの何れか１つに入力され、残る２つのうちの何れか一方から出力される遊星ギヤ機構を備えており、上記踏力センサは、互いに分離独立させて形成された反力受部と角度検出部とを備え、該反力受部は、上記残る２つのうちの何れか他方のギヤに設けられた押圧アーム部により、該他方のギヤに作用する反力を受ける付勢ばねを押圧するように構成され、上記角度検出部は、上記他方のギヤに設けられた回動アーム部によりセンサ軸を回動又は軸方向に進退させ、もって該他方のギヤの回動角度を検出するように構成されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、上記反力受部を、付勢ばねとしてのコイルばねの自由端側又は固定端側の何れか一方内に該コイルばねの内径より若干小径で該コイルばね内に所定長さ延在してその外周面でコイルばねの傾きを規制する棒体を挿入して保持し、該コイルばねの自由端を上記棒体を介して押圧アーム部で押圧した構造のものとしたことを特徴としている。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１において、上記反力受部を、コイルばねの自由端に嵌合するばね押さえを押圧アーム部にピン結合したものとしたことを特徴としている。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項２において、上記コイルばねの自由端側又は固定端側のいずれか他方にこれと同軸をなし、かつ外周に若干の隙間をあけて該コイルバネを保持するガイド筒体を配設したことを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。図１ないし図７は、請求項１，２の発明の一実施形態による電動補助自転車を説明するための図であり、図１は電動補助自転車の左側面図、図２は補助駆動装置の左側面図、図３〜図５はそれぞれパワーユニットの左側面図，平面図，断面底面図、図６，図７はそれぞれ踏力検出装置の左側面図，構成図である。ここで、本実施形態でいう前後左右とは自転車に乗車した状態での前後左右である。
【００１３】
図において、８０は電動補助自転車であり、これの車体フレーム２は、前輪３が回転自在に支持されたフロントフォーク４を回動自在に支持するヘッドパイプ２ａと、該ヘッドパイプ２ａから後方に斜め下方に延びるメインチューブ２ｂと、該メインチューブ２ｂの後端部から上方に起立するシートチューブ２ｃとを一体に結合して構成されている。
【００１４】
上記メインチューブ２ｂとシートチューブ２ｃとの結合部には取付けブラケット５が溶接されており、該ブラケット５は側面視で大略円弧状をなしチューブ結合部を左，右から覆う左，  右側壁５ａ，５ｂと該両側壁間を後部から上部にかけて覆う上壁５ｃとからなる横断面略コ字状の板金製のものである。
【００１５】
上記ブラケット５には車体後方に延びる左，  右一対のチェーンステー６の前端部が接続されており、各チェーンステー６の後端部と上記シートチューブ２ｃの上端部とは左，  右一対のシートステー７で連結されている。このチェーンステー６とシートステー７とは後輪ブラケット８を介して一体に結合されており、該ブラケット８に後輪９が回転自在に支持されている。上記フロントフォーク４の上端にはハンドル１０が装着されており、また上記シートチューブ２ｃの上端にはサドル１１が装着されたシートピラーチューブ１２が高さ調整可能に挿着されている。
【００１６】
上記取付けブラケット５により駆動装置８１が懸架支持されている。この駆動装置８１は、クランク軸１３に入力されたペダル踏力により後輪９を回転駆動する人力駆動機構と、電動モータ８２からの補助駆動力により後輪９を回転駆動する電動駆動機構とを備えている。なお、上記ペダル踏力と補助駆動力とはパワーユニット８３内で合力された後に後輪９に伝達される。
【００１７】
上記人力駆動機構は、上記取付けブラケット５に固定されたパワーユニット８３内にクランク軸１３を車幅方向に貫通するようにかつ回転自在に配置し、該クランク軸１３の両端にクランク１４を固着し、該クランク１４の先端にペダル１５を回転自在に装着し、上記クランク軸１３に入力されたペダル踏力を後述する遊星歯車式増速機構９２からチェーンスプロケット１７，チェーン１８，フリーホイール（不図示）を介して後輪９に伝達するように構成されている。
【００１８】
上記電動駆動機構は、電動モータ８２からの補助力と上記ペダル踏力との合力を出力するパワーユニット８３と、上記電動モータ８２に電源を供給するバッテリ８４と、該電動モータ８２からの補助力を可変制御するコントロールユニット８５，及び上記ペダル踏力を検出する踏力検出装置８６とを備えている。
【００１９】
上記バッテリ８４は直方体状をなし、その内部には直列接続された多数のＮｉ−Ｃｄ単電池が収納されている。該バッテリ８４は、車体フレーム２を構成するシートチューブ２ｃの後方に該チューブ２ｃに沿って配置されており、該バッテリ８４の下端部は取付けブラケット５の上壁５ｃにボルト８８ａで固定された有底筒状の支持ボックス８８内に嵌装されている。この嵌装によりバッテリ下部の放電雌端子８４ａは支持ボックス８８側の放電雄端子（不図示）と電気的に接続されている。またバッテリ８４の上端部は左，  右のシートステー７，７間を通って上方に突出し、両シートステー７，シートチューブ２ｃ，及びリヤフェンダ９ａで囲まれて支持されており、上方向にのみ出し入れ可能となっている。上記バッテリ８４の上部には把手８７ａ，及び充電用端子８７ｂが装着されている。
【００２０】
上記パワーユニット８３は、アルミダイキャスト製のユニットケース９０内に遊星ローラ式減速機構９１，遊星歯車式増速機構９２，及び上記踏力検出装置８６を収納して構成されている。上記ユニットケース９０は、大略有底筒状のケース本体９３と、該ケース本体９３の左側壁に形成された開口を閉塞する蓋部材９４とからなり、該蓋部材９４はケース本体９３にボルト９５により着脱可能に締結されている。
【００２１】
上記ケース本体９３の上壁の前部，及び後部にはそれぞれ車幅方向に延びるボス部９３ａ，９３ｂが一体形成されている。このケース本体９３はこれのボス部９３ａ，９３ｂを上記取付けブラケット５の左，  右側壁５ａ，５ｂ間に位置させボルト８９ａ，８９ａ，ナット８９ｂ，８９ｂにより締め付け固定されている。また上記ケース本体９３の前端開口のフランジ部には上記電動モータ８２のフランジ部がボルト締め固定されており、該モータ８２の回転軸８２ａはクランク軸１３と直角方向に向けて配置されている。
【００２２】
上記ユニットケース９０内には上記クランク軸１３が車幅方向に挿入されており、該クランク軸１３の両端部はケース外方に突出している。このクランク軸１３の左側端部は軸受９６を介して蓋部材９４のボス部により回転自在に支持されている。また上記クランク軸１３の右側端部には軸受９７を介して略筒状の合力軸９８が相対回転自在に挿着されており、該合力軸９８の軸方向中央部には大径の出力歯車９８ａが一体形成されている。上記合力軸９８は軸受９９を介してケース本体９３のボス部により回転自在に支持されており、該合力軸９８の外端に上記チェーンスプロケット１７がスプライン結合されている。
【００２３】
上記クランク軸１３の軸方向中央部には上述の遊星歯車増速機構９２が装着されている。これはクランク軸１３に回転自在に挿着された太陽歯車１００と、該太陽歯車１００の周囲に自転公転自在に噛合する３個の遊星歯車１０１と、各遊星歯車１０１に噛合する大略碗状をなす外周歯車１０２とを備えている。また上記各遊星歯車１０１はクランク軸１３に後輪からの回転力がクランク軸に伝わるのを阻止するワンウェイクラッチ１０３を介して装着されたキャリア１０４に回転自在に支持されている。
【００２４】
上記外周歯車１０２の底壁には上記合力軸９８の出力歯車９８ａがリベットにより固定されている。これにより人力によりクランク軸１３に入力された踏力は遊星歯車増速機構９２の外周歯車１０２を介して出力歯車９８ａに伝わり、チェーンスプロケット１７，チェーン１８を介して後輪９に伝達される。
【００２５】
上記電動モータ８２の回転軸８２ａ（サンローラに相当）には上記遊星ローラ式減速機構９１が装着されている。これは上記回転軸８２ａと同軸をなすように固定された大径円筒状の外輪１１０と、該外輪１１０と上記回転軸８２ａとの間に配設され、両者８２ａ，１１０に当接する複数個の遊星ローラ１１１と、該遊星ローラ１１１を軸受１１２を介して回転自在に支持するピン１１３とを備えている。また上記外輪１１１の両端面には各遊星ローラ１１１の軸方向移動を規制するガイド板１１４，１１５が配設されており、該ガイド板１１４，１１５はボルト１１６によりモータ８２のフランジ部に共締め固定されている。なお外輪１１０の外周面はモータ８２をケース本体９３に固定する際のインロー部として機能し、これによってモータ軸と後述の歯車部材１１８との同心度が高精度に出るようにしている。
【００２６】
上記各ピン１１３には有底筒状のキャリア１１７が固定されており、該キャリア１１７の軸芯には出力歯車部材１１８の軸部が挿入されている。この出力歯車部材１１８は軸受１１９を介してケース本体９３に回転自在に支持されており、該出力歯車部材１１８は上記合力軸９８の出力歯車９８ａに噛合している。また上記出力歯車部材１１８の軸部とキャリア１１７とはワンウェイクラッチ１２０を介在させて連結されており、該ワンウェイクラッチ１２０は人力のみによる走行時に踏力がモータ８２側に伝わるのを回避している。これによりモータ８２の駆動力は、遊星ローラ式減速機構９１により減速されてキャリア１１７から出力歯車部材１１８を介して合力軸９８に伝達され、ここでクランク軸１３からの踏力と合力されて後輪９に伝達される。
【００２７】
上記ケース本体９３には上述の踏力検出装置８６が配設されている。この踏力検出装置８６は、図６，図７に示すように、上記ケース本体９３の底部に配設された反力受部１２５と、該ケース本体９３の上壁後部に配設された角度検出部１２６とからなり、この両者１２５，１２６はケース本体９３の外周面に沿って分離配置されている。
【００２８】
上記反力受部１２５は、上記ケース本体９３の底壁に膨出形成された受け部９３ｃの開口に支持板１２７をボルト締め固定し、上記受け部９３ｃ内にコイルばね１３０を配置するとともに、該コイルばね１３０の自由端側内にフランジ１３１ａが一体形成された円筒状の棒部材（棒体）１３１を挿入し、該フランジ１３１ａの下面と支持板１２７との間でコイルばね１３０を支持して構成されている。上記棒部材１３１はコイルばね１３０の内面に若干の隙間をあけて摺接しており、該コイルばね１３０の略中央部まで延びている。
【００２９】
上記角度検出部１２６は、上記ケース本体９３の上壁に形成された取付け座９３ｄにポテンショメータ１３２をボルト締め固定してなるものである。該ポテンショメータ１３２のセンサ軸１３３は上記クランク軸１３と直角に向けて配置されており、ケース本体９３内に突出している。また上記センサ軸１３３の先端には回動レバー１３５が固定されており、該回動レバー１３５はセンサ軸方向に見て不図示のスプリングにより時計方向に付勢されている（図７参照）。
【００３０】
そして上記太陽歯車１００には半径方向に延びる押圧アーム部１００ａ及び回動アーム部１００ｂが周方向に間をあけて一体形成されている。この押圧アーム部１００ａの先端にはローラ１３７が軸支されており、該ローラ１３７は上記棒部材１３１のフランジ１３１ａの上面に転接している。また上記ローラ１３７にはケース本体９３に進退可能に螺挿された零点調整用ストッパボルト１３８が当接しており、該ストッパボルト１３８により上記押圧アーム部１００ａの時計方向への回動が規制されている。上記回動アーム部１００ｂは上記センサ軸１３３の回動レバー１３５に当接している。
【００３１】
上記クランク軸１３に入力されたペダル踏力とコイルばね１３０の付勢力とがバランスする位置まで太陽歯車１００が反時計方向に回動し、これに伴って回動アーム部１００ｂが回動する。これにより回動レバー１３５を介してセンサ軸１３３が回動し、これの回転角度をポテンショメータ１３２が検出し、該検出値をリード線（不図示）を介してコントロールユニット８５に出力する。
【００３２】
また、上記ケース本体９３の上壁の前部には車速センサ１４０が配設されている。これは上記ケース本体９３の取付け座９３ｅにセンサ本体１４１をボルト締め固定し、該センサ本体１４１の検出部１４２をケース本体９３内に突出して構成されている。この検出部１４２は、上記外周歯車１０２の外周面に所定ピッチで形成された歯部１０２ａに微小隙間をあけて対向している。上記車速センサ１４０は上記外周歯車１０２の回転に伴う歯部１０２ａの磁気抵抗の変化を検出し、該検出値をリード線１４０ａを介して上記コントロールユニット８５に出力するようになっている。ここで、上記歯部１０２ａは外周歯車１０２の内歯を鍛造成形する際に同時に形成されたものである。
【００３３】
上記コントロールユニット８５は、ユニット本体８５ａとこれを収容するコントロールボックス８５ｂとからなり、該コントロールボックス８５ｂは上記ケース本体９３の後壁面に沿って配置されている。上記コントロールボックス８５ｂには取付け片８５ｃ，８５ｄが一体に突出形成されており、該取付け片８５ｃ，８５ｄは上記ケース本体９３に形成されたボス部にボルト１４５により締め付け固定されている。
【００３４】
ここで上記コントロールユニット８５の上半部，ポテンショメータ１３２，及び車速センサ１４０は上記取付けブラケット５内に位置しており、該ブラケト５の左，  右側壁５ａ，５ｂ及び上壁５ｃにより囲まれている。
【００３５】
そして上記コントロールユニット８５は、上記ポテショメータ１３２の検出値からペダル１５に加えられたペダル踏力の大きさを求めるとともに、車速センサ１４０からの車速を読み込み、内蔵する補助駆動力制御マップに基づいて補助駆動力を演算し、該補助駆動力に対応した電流をバッテリ８４から電動モータ８２に給電するように構成されている。この補助駆動力は、乗員のペダル踏力１に対して車速が０〜１５Ｋｍ／ｈでは略１：１に設定され、１５Ｋｍ／ｈを越えた時点から次第に小さくなり、２４Ｋｍ／ｈに達した時点でゼロになるように設定されている。
【００３６】
次に本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態によれば、太陽歯車１００に押圧アーム部１００ａ，回動アーム部１００ｂを角度間隔をあけて一体形成し、該押圧アーム部１００ａに作用する反力を受けるコイルばね１３０を押圧する反力受け部１２５と、上記回動アーム部１００ｂにより回動するセンサ軸１３３とを周方向に分離させたので、該センサ軸１３３には回動アーム部１００ｂの回転力だけが作用することとなる。
【００３７】
このようにポテンショメータに回転角度を入力するためのセンサ軸１３３にはほとんど荷重が作用しないので、従来のように踏力及び反力の両方の荷重を受ける場合に比べてセンサ軸１３３の軸径を小さくできるとともに、軸支構造を簡略化でき、コスト低減及び軽量化を図ることができる。
【００３８】
また、上記コイルばね１３０内自由端側にフランジ１３１ａが一体形成されると共に、コイルばね内径より若干小径でコイルばねの略中央部まで延びる棒部材１３１を挿入し、該フランジ１３１ａを押圧アーム部１００ａで押圧するようにしたので、コイルばねの傾きを規制しつつ図１２に示すシリンダとピストンとを摺動させるようにしたものに比較して摺動抵抗を削減でき、該摺動抵抗が起因していると考えられるヒステリシスの発生を防止して検出値の変動を回避できる。
【００３９】
また従来のようなシリンダピストン摺動構造ではないので、ピストンの軸心が回動レバー２０３の押す力により傾いて摺動がスムーズでなくなるといったことがなく検出動作がスムーズとなり、補助駆動力によるアシストフィーリングを向上できる。またフランジ１３１ａにローラ１３７を転接させる構造としたので、押圧アーム部を摺接させる場合に比べてこの点からも検出動作を円滑に行うことができる。又、いっそうコイルばねの傾きを規制できる。
【００４０】
上記反力受け部１２５と角度検出部１２６とを分離形成したので、反力受け部１２５を収納するケース本体９３の受け部９３ｃの突出寸法を小さくすることができ、ケース全体を小型化できるとともに、パワーユニット８３を車体に搭載する際のレイアウト上の自由度を向上できる。
【００４１】
上記コントロールユニット８５，ポテンショメータ１３４及び車速センサ１４０をユニットケース８３の外周面に沿って配置し、該ユニットケース８３に固定したので、組付け工数，部品点数を削減でき、コストを低減できる。また上記コントロールユニット８５周辺の配索を簡素化でき、車体搭載時のレイアウト上の自由度を向上できるとともに、車体全体を小型化できる。
【００４２】
また上記コントロールユニット８５の上半部，ポテンショメータ１３２，及び車速センサ１４０を取付けブラケット５内に配置し、該ブラケット５により覆ったので、飛び石等による損傷を防止でき、またケース本体９３とブラケット５との間の空きスペースを有効利用して配置でき、この点からも小型化を図ることができる。
【００４３】
なお、上記実施形態では、反力受け部１２５が、コイルばね１３０の自由端側内に棒部材１３１を挿入したものである場合を説明したが、この反力受け部１２５において、図８に示すように、コイルばね１３０の外周に若干の隙間をあけてガイド筒体１４５を装着し、該ガイド筒体１４５を支持板１２７に固着してもよい。このようにした場合には、コイルばね１３０と棒部材１３１との隙間を比較的大きくしながらコイルばね１３０の倒れをより一層確実に防止でき、かつ摺動抵抗を小さくでき、ひいては反力受け部１２５の作動信頼性，耐久性を向上できる。
【００４４】
また、上記棒部材１３１は図１３に示す棒部材１３１´のように、コイルばね１３０の固定端側内に設けても良い。またこの場合、コイルばね１３０の自由端側内にはばね押え１３１ａを設ける。これによりコイルばね１３０の傾きをより一層確実に防止できる。
【００４５】
また上記実施形態では、車速センサ１４０をケース本体９３の上壁前部に配置したが、この車速センサの配置位置はこれに限定されるものではなく、例えば図８に示すように、ケース本体９３の後壁の反力受け部１２５と角度検出部１２６との間に配置してもよい。
【００４６】
図９〜図１１は、請求項３の発明の一実施形態による踏力検出装置を説明するための図であり、図中、図５，図６と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００４７】
本実施形態のパワーユニット１５０は、ユニットケース９０内に遊星ローラ式減速機構９１，遊星歯車式増速機構９２，及び踏力検出装置１６０を収納して構成されており、基本的構造は上記実施形態と略同様であり、異なる部分についてのみ説明する。
【００４８】
上記遊星ローラ式減速機構９１を構成する各遊星ローラ１１１を軸支する各ピン１１３は円板状のキャリア１５１に固定されている。このキャリア１５１のボス部１５１ａには出力歯車１５２の軸部１５２ａがスプライン結合されており、該軸部１５２ａは一対の軸受１５３，１５３を介してケース本体９３に支持されている。
【００４９】
また上記遊星歯車増速機構９２を構成する各遊星歯車１０１には外周歯車１５５が噛合しており、この外周歯車１５５の底部には円筒状の合力軸１５５ａが一体形成されており、該合力軸１５５ａは軸受９７，９９を介してクランク軸１３，ケース本体９３に相対回転自在に支持されている。
【００５０】
上記合力軸１５５ａの外周部には出力歯車１５６が挿着されており、該出力歯車１５６には上記出力歯車１５２が噛合している。この出力歯車１５６は軸受１５８を介してケース本体９３に支持されている。
【００５１】
上記出力歯車１５６と合力軸１５５ａとはパウル式ワンウェイクラッチ１５７を介在させて連結されている。このワンウェイクラッチ１５７は、図１１に示すように、合力軸１５５ａと出力歯車１５６との間に爪片１５７ａを介設し、該爪片１５７ａを付勢ばね（不図示）により上記出力歯車１５６の内周面に形成された係合歯１５６ａ側に付勢した構造のもので、これにより人力のみによる走行時にペダル踏力が出力歯車１５６からモータ８２側に伝わるのを回避している。
【００５２】
上記踏力検出装置１６０は、ケース本体９３の底壁に配設された反力受け部１２５と、前部に配設された角度検出部１２６とを分離形成して構成されており、基本的な構造は上記実施形態と略同様である。
【００５３】
上記反力受け部１２５は、コイルばね１３０の固定端を支持する支持板１６１に円筒状のストッパ部１６１ａを一体形成し、上記コイルばね１３０の自由端に嵌装されたばね押え１６２にフランジ１６２ａを一体形成するとともに、該フランジ１６２ａに連結部１６２ｂを一体形成して構成されている。この連結部１６２ｂには上記各遊星歯車１０１が噛合する太陽歯車１００の押圧アーム部１００ａがピン１６３を介して軸支されており、これにより押圧アーム部１００ａとばね押え１６２とはピン結合されている。また上記押圧アーム１００ａの基部には回動アーム部１００ｂが逆Ｌ字状をなすように突出形成されており、該回動アーム部１００ｂはセンサ軸１３３の回動レバー１３５に当接している。なお、この構造は図６，図７のものと同様である。
【００５４】
本実施形態では、押圧アーム部１００ａとコイルばね１３０の自由端に嵌合されたばね押え１６２とをピン１６３により回動可能に連結したので、摺動抵抗もなく上述のローラを転接させる構造に比べてコイルばね１３０の倒れをより一層抑制でき、信頼性，耐久性をさらに向上できる。
【００５５】
本実施形態では、モータ８２の駆動力が伝達される出力歯車１５６と、該モータ駆動力及び人力の踏力との合力を出力する合力軸１５５ａとをワンウェイクラック１５７を介在させて連結したので、人力による走行時の踏力が出力歯車１５６に伝わることはなく、該出力歯車１５６と出力歯車１５２との噛み合いによる騒音の発生を回避できる。
【００５６】
また上記ワンウェイクラッチ１５７を合力軸１５５ａ側に配置したので、出力歯車１５２側にワンウェイクラッチを配置した場合に比較して該出力歯車１５２の軸方向長さを短くでき、それだけパワーユニット１５０の全長を縮小でき、小型化を図ることができる。即ち、図５に示すように出力歯車とキャリアとの間にニードル式ワンウェイクラッチを配設する場合には、その構造上出力歯車の軸長が長くなり、それだけ大型化するという問題がある。
【００５７】
なお上記実施形態では、車速を検出するための構造として、外周歯車（リングギヤ）１０２の外周面に歯部（凸部）１０２ａを所定ピッチで形成し、該歯部１０２ａによる磁気抵抗の変化を車速センサ１４０で検出する構造を採用したが、この車速検出構造としては図１４又は図１５に示す構造も採用可能である。
【００５８】
図１４の構造は、帯状の板にプレス等で等ピッチの孔２００ａを形成したものを環状に成形してなるリング２００を上記外周歯車１０２の外周面に圧入により嵌合固着した例であり、該孔２００ａによる磁気抵抗の変化を車速センサ１４０で検出する。
【００５９】
この例の場合には、別部材のリング２００を外周歯車１０２の外周面に嵌合固着する方法であるので、例えば冷間鍛造や切削加工により歯部（凸部）１０２ａを形成するものに比較して内周面に形成されている歯のピッチ等の精度への影響が小さい。また上記孔２００ａのピッチを自由に選択できる。
【００６０】
図１５の構造は、出力歯車（傘歯車）９８ａの背面側に凸部９８ｂを所定ピッチで形成し、該凸部９８ｂによる磁気抵抗の変化を車速センサ１４０で検出するようにした例である。この凸部９８ｂは、歯９８ｃを鍛造により形成する際に同時に形成したものである。
【００６１】
この例の場合、歯９８ｃの成形と同時に凸部９８ｂを成形するようにしたので、部品点数，加工工数の増加を回避できる。また本実施形態の出力歯車（傘歯車）の背面は平坦になっているので、上記凸部９８ｂによる凹凸形状を明瞭に形成でき、車速検出精度を向上できる。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明に係る電動補助車両によれば、踏力センサを、反力受部と角度検出部とに互いに分離独立させて形成した構造とし、また上記角度検出部を入力ギヤ，出力ギヤ以外のギヤに設けられた回動アーム部によりセンサ軸を回動又は軸方向に進退させる構造としたので、上記角度検出部のセンサ軸にはほとんど荷重が作用しなくなり、従来の、ペダル踏力及びその反力のような大きな力が作用するものに比較してセンサ軸を細径にできるとともに、該センサ軸を片持ち軸受構造により支持できる等その支持構造を簡略化でき、コスト低減及び軽量化が図れる効果がある。
【００６３】
請求項２の発明では、上記反力受部を、コイルばね内に棒体を挿入して該棒体の外周面でコイルばねの傾きを規制し、該コイルばねを棒体を介して押圧アーム部で押圧する構造としたので、従来のシリンダピストン摺動構造のものに比較して摺動抵抗がほとんどなくなり、該摺動抵抗に起因すると考えられるペダル踏力増加時と減少時とで検出値が変動するというヒステリシスを防止できる効果があり、また摺動抵抗による引っ掛かりがなくアシストフィーリングを向上できる効果がある。
【００６４】
請求項３の発明では、コイルばねの自由端に嵌合するばね押さえを押圧アーム部にピン結合したので、コイルばねの倒れを防止でき、長期使用における信頼性，耐久性を向上できる効果がある。
【００６５】
請求項４の発明では、上記コイルばねの外周に若干の隙間をあけて、コイルばねを保持するガイド筒体を配設したので、棒体とコイルばねとの摺動抵抗を小さくしつつコイルばねの倒れを確実に防止でき、長期使用における信頼性，耐久性をより一層向上できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１，２の発明の一実施形態による電動補助自転車の左側面図である。
【図２】上記電動補助自転車のパワーユニットの左側面図である。
【図３】上記パワーユニットの左側面図である。
【図４】上記パワーユニットの平面図である。
【図５】上記パワーユニットの断面底面図である。
【図６】上記パワーユニットの一部断面側面図である。
【図７】上記踏力検出装置の斜視図である。
【図８】請求項４の発明の一実施形態による反力受け部を示す一部断面側面図である。
【図９】請求項３の発明の一実施形態による踏力検出装置を示す側面図である。
【図１０】上記実施形態のパワーユニットの断面平面図である。
【図１１】上記パワーユニットのワンウェイクラッチの断面図である。
【図１２】従来の踏力検出装置を示す一部断面側面図である。
【図１３】上記実施形態における反力受部の変形例を示す断面図である。
【図１４】上記実施形態における速度センサ検出部の変形例を示す図である。
【図１５】上記実施形態における速度センサ検出部の変形例を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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