(57)【要約】【課題】人力走行のためのペダルを持ちながらモータの動力による走行が可能な電動車両を提供する。【解決手段】クランク軸１２に加わる踏力に応じてモータ４を駆動する。モータ４の軸をサンギヤ２５に結合し、リングギヤ２６を出力軸１４と一体化する。プラネタリギヤ２７を支持するキャリア２８をクランク軸１２と連動させる。キャリア２８は正転を許容し、逆転を規制するワンウェイクラッチ３２を介してユニットケースに支持させる。クランク軸１２からキャリア２８には正転方向の回転が入力される。モータ４は逆転方向に駆動され、キャリア２８に逆転方向のトルクを作用させるとともに、プラネタリギヤ２７の自転を通してキャリア２８を正転方向に回転させる。モータ４のトルクはキャリア２８を介してクランク軸１２に反作用として作用する。【選択図】図２
2011068278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員によるペダル操作によって回転駆動されるクランク軸と、
電気によって動力を発生するモータと、
前記クランク軸とモータのトルクを受けて回転する出力軸を有し、当該出力軸の回転を駆動車輪に伝達する動力伝達機構と、を備え、
乗員のペダル操作による走行と前記モータの動力による走行が可能とされた電動車両において、
前記クランク軸に加えられる踏力を検出する踏力センサが設けられ、
前記モータの回転軸には、遊星歯車機構を構成するサンギヤが一体回転可能に設けられ、
前記出力軸には、前記遊星歯車機構を構成するリングギヤが一体回転可能に設けられ、
前記クランク軸が、前記サンギヤとリングギヤとに噛合されるプラネタリギヤを支持する前記遊星歯車機構のキャリアに連動可能に係合され、
前記キャリアが、当該キャリアによって前記駆動車輪を前進方向に回転させ得る正転方向の回転を許容し、逆転方向の回転を規制するワンウェイクラッチを介して前記動力伝達機構のケーシングに支持され、
前記クランク軸は、ペダル操作によって前記キャリアに正転方向のトルクを作用させ、
前記モータは、前記サンギヤとプラネタリギヤを介して前記キャリアに逆転方向のトルクを作用させるように回転駆動されることを特徴とする電動車両。
【請求項２】
ドライブスプロケットが前記クランク軸と一体回転可能に設けられるとともに、
ドリブンスプロケットが前記キャリアと一体回転可能に設けられ、
前記ドライブスプロケットとドリブンスプロケットがドライブチェーンによって連動可能に係合されていることを特徴とする請求項１に記載の電動車両。
【請求項３】
前記ドリブンスプロケットは前記キャリアに一体に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電動車両。
【請求項４】
前記モータの回転軸と、前記動力伝達機構の出力軸とは同軸に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動車両。
【請求項５】
前記クランク軸を支持するクランクケースと前記動力伝達機構の伝達機構ケースが一体のユニットケースとして形成され、このユニットケースの内部には、車体幅方向の中心を挟む一方側に前記踏力センサと前記遊星歯車機構が配置されるとともに、車体幅方向の中心を挟む他方側に前記モータが配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動車両。
【請求項６】
ドライブスプロケットが前記クランク軸と一体回転可能に設けられるとともに、
ドリブンスプロケットが前記キャリアと一体回転可能に設けられ、
前記ドライブスプロケットとドリブンスプロケットを連動可能に係合するドライブチェーンが、車体幅方向の中心に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の電動車両。
【請求項７】
供給電力が不足したときに、前記回転軸の回転を規制する回転規制手段を備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、人力によって駆動車輪を駆動するためのペダルを備えた電動車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発進時や坂道走行時のように運転者のペダル操作の負荷が大きい状況において、モータによってペダル操作をアシストする電動アシスト式の自転車が知られている（特許文献１参照）。
この電動アシスト式の自転車は、ペダル踏力を検出する踏力検出センサが設けられ、この踏力検出センサによって検出される信号に応じてモータによるアシスト力を調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３２３０７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、この車両は電動アシスト機能を備えた自転車であるため、車両の走行時には、乗員がペダルを通してクランク軸を常に回転操作し続ける必要があり、モータのみによる電動走行は行うことができない。
近年、乗員のペダル操作による走行と、モータの動力による走行を行える電動車両の開発が望まれている。
【０００５】
そこでこの発明は、人力走行のためのペダルを持ちながら、ペダルをこぎ続けなくてもモータの動力による走行が可能な電動車両を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決する請求項１に記載の発明は、乗員によるペダル操作によって回転駆動されるクランク軸（例えば、後述の実施形態におけるクランク軸１２）と、電気によって動力を発生するモータ（例えば、後述の実施形態におけるモータ４）と、前記クランク軸とモータのトルクを受けて回転する出力軸（例えば、後述の実施形態における出力軸１４）を有し、当該出力軸の回転を駆動車輪（例えば、後述の実施形態における後輪ＷＲ）に伝達する動力伝達機構（例えば、後述の実施形態における動力伝達機構５）と、を備え、乗員のペダル操作による走行と前記モータの動力による走行が可能とされた電動車両において、前記クランク軸に加えられる踏力を検出する踏力センサ（例えば、後述の実施形態における踏力センサ４０）が設けられ、前記モータの回転軸（例えば、後述の実施形態における回転軸２３）には、遊星歯車機構を構成するサンギヤ（例えば、後述の実施形態におけるサンギヤ２５）が一体回転可能に設けられ、前記出力軸には、前記遊星歯車機構を構成するリングギヤ（例えば、後述の実施形態におけるリングギヤ２６）が一体回転可能に設けられ、前記クランク軸が、前記サンギヤとリングギヤとに噛合されるプラネタリギヤ（例えば、後述の実施形態におけるプラネタリギヤ２７）を支持する前記遊星歯車機構のキャリア（例えば、後述の実施形態におけるキャリア２８）に連動可能に係合され、前記キャリアが、当該キャリアによって前記駆動車輪を前進方向に回転させ得る正転方向の回転を許容し、逆転方向の回転を規制するワンウェイクラッチ（例えば、後述の実施形態におけるワンウェイクラッチ３２）を介して前記動力伝達機構のケーシング（例えば、後述の実施形態におけるユニットケース１９）に支持され、前記クランク軸は、ペダル操作によって前記キャリアに正転方向のトルクを作用させ、前記モータは、前記サンギヤとプラネタリギヤを介して前記キャリアに逆転方向のトルクを作用させるように回転駆動されることを特徴とする。
これにより、例えば、発進時等にペダルからクランク軸に踏力が加えられると、踏力センサがその踏力を検出してモータを駆動させる。このとき、モータはキャリアに逆転方向のトルクを作用させるように回転駆動され、キャリアはワンウェイクラッチによって逆転方向の回転を規制される。これにより、プラネタリギヤはサンギヤからトルクを受け、サンギヤ回りの公転を規制された状態のままサンギヤと逆向きの正転方向に回転し、その回転がリングギヤへと伝達される。この結果、動力伝達機構の出力軸がモータの動力を受けて正転方向に回転し、その動力が駆動車輪に伝達されることになる。また、このときクランク軸を回転操作しようとするペダルには、キャリアに作用する逆転方向のモータのトルクが反力として作用する。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動車両において、ドライブスプロケット（例えば、後述の実施形態におけるドライブスプロケット３３）が前記クランク軸と一体回転可能に設けられるとともに、ドリブンスプロケット（例えば、後述の実施形態におけるドリブンスプロケット３０）が前記キャリアと一体回転可能に設けられ、前記ドライブスプロケットとドリブンスプロケットがドライブチェーン（例えば、後述の実施形態におけるドライブチェーン３４）によって連動可能に係合されていることを特徴とする。
これにより、クランク軸とキャリアがドライブチェーンを通して正転・逆転のいずれの方向においても連動するようになる。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電動車両において、前記ドリブンスプロケットは前記キャリアに一体に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動車両において、前記モータの回転軸と、前記動力伝達機構の出力軸とは同軸に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動車両において、前記クランク軸を支持するクランクケースと前記動力伝達機構のケーシングが一体のユニットケース（例えば、後述の実施形態におけるユニットケース１９）として形成され、このユニットケースの内部には、車体幅方向の中心を挟む一方側に前記踏力センサと前記遊星歯車機構が配置されるとともに、車体幅方向の中心を挟む他方側に前記モータが配置されていることを特徴とする。
これにより、踏力センサと遊星歯車機構が車体幅方向の中心を挟んでモータと重量的にバランスするようになる。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の電動車両において、ドライブスプロケットが前記クランク軸と一体回転可能に設けられるとともに、ドリブンスプロケットが前記キャリアと一体回転可能に設けられ、前記ドライブスプロケットとドリブンスプロケットを連動可能に係合するドライブチェーンが、車体幅方向の中心に配置されていることを特徴とする。
これにより、踏力センサ、遊星歯車機構、モータによって大きなスペースを占有されない車体幅方向の中心位置にドライブチェーンが配置されることになる。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電動車両において、供給電力が不足したときに、前記回転軸の回転を規制する回転規制手段（例えば、後述の実施形態におけるロータブレーキ機構７０）を備えていることを特徴とする。
これにより、供給電力の不足時に、回転規制手段がモータの回転軸の回転を規制すると、サンギヤの回転が規制される結果、プラネタリギヤの自転が規制されることになる。この状態からクランク軸に正転方向のペダルの踏力が加わると、クランク軸がキャリアを正転方向に回転させ、その回転がリングギヤと出力軸を通して駆動車輪に伝達されるようになる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、踏力センサによって検出されるペダルの踏力に応じてモータが逆転方向に駆動され、キャリアの逆転方向の回転がワンウェイクラッチで規制された状態で、モータの動力がサンギヤ、プラネタリギヤ、リングギヤ、出力軸を介して駆動車輪に伝達されるとともに、キャリアに作用する逆転方向のモータのトルクがペダルに反力として作用するようになるため、運転者がクランク軸を回転させ続けることなく、ペダルにかけた踏力に応じてモータによって駆動車輪を駆動することができる。したがって、運転者はペダルに踏力をかけた状態で、モータの反力でペダルの位置保持ができるため、モータの動力による走行中における足の保持が楽になる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、簡単な構造でありながら、クランク軸とキャリアをドライブチェーンによって連動させることができる。このため、キャリアに作用する逆転方向のモータのトルクをキャリアからクランク軸にロス無く伝達することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、ドリブンスプロケットがキャリアに一体に形成されているため、部品点数の削減と省スペース化を図ることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、モータの回転軸と動力伝達機構の出力軸が同軸に設けられているため、部品点数の削減と省スペース化を図ることができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、踏力センサ及び遊星歯車機構を、車体幅方向の中心を挟んでモータと重量的にバランスさせることができるため、車両の重量バランスの調整を容易化することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、踏力センサ、遊星歯車機構、モータによって大きなスペースを占有されない車体幅方向の中心位置にドライブチェーンが配置されるため、ユニットケース内のスペース効率を良好にして、ユニットケースの小型化を図ることができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明によれば、回転規制手段によって回転軸の回転を規制することができるため、供給電力の不足時には、回転規制手段による回転軸の回転規制によってペダルの踏力をロスなく駆動車輪に伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の一実施形態の電動車両の側面図である。
【図２】この発明の一実施形態の電動車両の図１のＡ−Ａ断面に対応する拡大断面図である。
【図３】この発明の一実施形態の電動車両の図２のＢ−Ｂ断面に対応する断面図である。
【図４】この発明の一実施形態の電動車両の動力伝達機構の模式的な側面図である。
【図５】この発明の一実施形態の電動車両の動力伝達機構の作動を説明するための模式的な側面図である。
【図６】この発明の一実施形態の電動車両の図２の踏力センサ部分を拡大した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ車両における向きと同一とする。また、図中矢印ＦＲは車両前方を、矢印ＬＨは車両左側方を、矢印ＵＰは車両上方をそれぞれ指すものとする。
図１は、電動車両の一形態である電動式の自動二輪車１を示すものである。
この自動二輪車１は、前端部にヘッドパイプ２が結合されるメインフレーム３が斜め後方に延出し、そのメインフレーム３の後端部に後述するモータ４と動力伝達機構５を含む駆動ユニットＵが固定設置されている。ヘッドパイプ２には、フロントフォーク６を介して前輪ＷＦが回転可能に支持されるとともに、フロントフォーク６の上部に操舵ハンドル７が取り付けられている。
【００２２】
また、メインフレーム３の後部にはシートパイプ８が上方に向かって延設され、そのシートパイプ８の上部に乗員着座用のシート９が取り付けられている。メインフレーム３の後部には、車体後方側に向かって延出するリヤフレーム１０が結合され、シートパイプ８には、下方に傾斜して車体後方側に延出するアッパリヤフレーム１１が結合されている。そして、リヤフレーム１０とアッパリヤフレーム１１の延出端には、駆動車輪である後輪ＷＲが回転可能に支持されている。
【００２３】
この自動二輪車１は、運転者の踏力によって回転操作されるクランク軸１２を備え、そのクランク軸１２が駆動ユニットＵに回転可能に支持されている。図１中１３は、クランク軸１２の左右の各アーム部１２ａの先端に回転可能に取り付けられた踏力付与用のペダルである。駆動ユニットＵは、クランク軸１２のペダル操作による回転トルクとモータ４の回転トルクの一方を動力伝達機構５の出力軸１４に出力する。出力軸１４と後輪ＷＲの車軸の各端部にはドライブスプロケット１５とドリブンスプロケット１６がそれぞれ設けられ、これらのスプロケット１５，１６の間にドライブチェーン１７が掛け渡されている。したがって、出力軸１４の回転はドライブチェーン１７を介して最終的に後輪ＷＲに伝達される。
なお、図１中Ｂ１，Ｂ２は、モータ４に電力を供給するためのバッテリであり、１８は、駆動ユニットＵの上部に設置され、モータ４の電力供給等を制御するための制御ユニットである。
【００２４】
図２，図３は、駆動ユニットＵの断面を示すものである。
この駆動ユニットＵでは、クランク軸１２の軸部を収容するクランクケースとモータ４と動力伝達機構５を収容するケーシングが一体のユニットケース１９として構成されている。このユニットケース１９は、側面視が略楕円状で水平方向の断面が略長方形状をなす立体形状とされ、その内部の車体前部側に偏倚した位置にクランク軸１２の軸部が軸受２０を介して回転可能に支持されるとともに、クランク軸１２の後方側にモータ４と動力伝達機構５が同軸に配置されている。なお、クランク軸１２の軸部と、モータ４及び動力伝達機構５の軸部は、後輪ＷＲの車軸と平行に設置されている。
【００２５】
モータ４は、略円筒状のステータ２１がユニットケース１９に固定され、ロータ２２の磁極面がステータ２１の外周側に配置されたアウタロータ型のモータであり、ロータ２２には、モータ４の回転軸２３に一体に結合される連結ボス部２２ａが一体に設けられている。回転軸２３はロータ２２の軸心部に配置され、その一端側がユニットケース１９の内壁に軸受２４を介して回転可能に支持されるとともに、他端が動力伝達機構５側に突出している。
なお、図３中３８ａ，３８ｂ，３８ｃは、ステータ２１に接続されるＵ，Ｖ，Ｗ三相の給電ケーブルであり、３９は、ロータ２２の回転信号を制御ユニット１８に送るための信号ケーブルである。
【００２６】
動力伝達機構５は、遊星歯車機構が主要機構として用いられ、サンギヤ２５がモータ４の回転軸２３に一体回転可能に結合されるとともに、リングギヤ２６が出力軸１４に一体に設けられており、サンギヤ２５とリングギヤ２６に噛合される複数のプラネタリギヤ２７がキャリア２８に回転可能に支持されている。
【００２７】
出力軸１４は、ユニットケース１９に軸受２９を介して回転可能に支持され、リングギヤ２６側の端面に、モータ４の回転軸２３の端部を回転可能に支持する受容穴１４ａが設けられるとともに、リングギヤ２６と逆側の端部がユニットケース１９を貫通し、ユニットケース１９から外側に突出した部分に前記のドライブスプロケット１５が取り付けられている。したがって、出力軸１４とドライブスプロケット１５はモータ４の回転軸２３と同軸に配置されている。
【００２８】
キャリア２８は、径方向の内側にボス部２８ａを有し、このボス部２８ａが、サンギヤ２５とロータ２２（連結部２２ａ）の間のスペースにおいて、モータ４の回転軸２３の外周側に回転可能に支持されている。キャリア２８のボス部２８ａの外周側には、ユニットケース１９から延設された支持壁３１が配置され、この支持壁３１とボス部２８ａの間にワンウェイクラッチ３２が介装されている。このワンウェイクラッチ３２は、後輪ＷＲを前進方向に回転し得るキャリア２８の正転方向の回転を許容し、キャリア２８の逆転方向の回転を規制する。つまり、後輪ＷＲが前進方向に回転するときの出力軸１４とドライブスプロケット１５の回転方向を正転方向とするとき、ワンウェイクラッチ３２は、これと同方向のキャリア２８の回転を許容し、逆方向のキャリア２８の回転を規制する。
また、キャリア２８の外周縁部には、歯面が径方向外側に張り出すようにドリブンスプロケット３０が一体に形成されている。このドリブンスプロケット３０は、ユニットケース１９内の幅方向の略中央位置に配置されている。
【００２９】
一方、クランク軸１２の軸部の外周にはスリーブ３５が一体に固定され、このスリーブ３５の外周に、後述するトルク伝達機構３６を介してドライブスプロケット３３が一体回転可能に取り付けられている。ドライブスプロケット３３は、ユニットケース１９内の車幅方向の中心位置に配置され、その歯面が径方向外側に張り出すように形成されている。このドライブスプロケット３３と動力伝達機構５側のドリブンスプロケット３０にはドライブチェーン３４が掛け渡されている。したがって、ペダル１３を通してクランク軸１２に加えられた回転トルクはドライブチェーン３４を通してキャリア２８に伝達される。
【００３０】
図４は、動力伝達機構５に用いられる遊星歯車機構を、クランク軸１２側のドライブスプロケット３３とキャリア２８側のドリブンスプロケット３０とともに示した模式的な側面図であり、図５（Ａ），（Ｂ）は、人力走行時とモータ走行時におけるトルクの伝達を矢印で示す動力伝達機構５の模式的な側面図である。
遊星歯車機構は、サンギヤ２５とキャリア２８がそれぞれモータ４とクランク軸１２からの回転入力部とされ、リングギヤ２６が入力された動力を後輪ＷＲ側に出力する動力出力部とされている。図５（Ａ）に示すように、ドライブチェーン３４を介してクランク軸１２からキャリア２８に正転方向のトルクが入力されると、そのトルクはキャリア２８を正転方向に回転させ、リングギヤ２６を介してドライブスプロケット３３を正転方向に回転させようとする。また、モータ４が始動して、図５（Ｂ）に示すように、サンギヤ２５が回転軸２３とともに逆転方向に回転すると、プラネタリギヤ２７を正転方向に回転させつつ、プラネタリギヤ２７を支持するキャリア２８を逆転方向に回転させようとする。しかし、キャリア２８はワンウェイクラッチ３２によって逆転方向の回転を規制されているために、このとき逆転方向には回転せず、プラネタリギヤ２７は、サンギヤ２５の回転を受けて自転してその回転をリングギヤ２６へと伝達する。これにより、モータ４の駆動力はリングギヤ２６を介してドライブスプロケット３３を正転方向に回転させる。
【００３１】
また、ユニットケース１９内のクランク軸１２の周域には、ペダル１３を通してクランク軸１２に加えられる踏力（トルク）を検出する踏力センサ４０が設けられている。
図６は、ユニットケース１９内の踏力センサ４０部分を拡大して示した図である。
ドライブスプロケット３３はクランク軸１２に一体に固定されたスリーブ３５の外周に相対回転可能に嵌合されている。踏力センサ４０は、スリーブ３５（クランク軸１２）とドライブスプロケット３３の間に作用するトルクに応じてスリーブ３５とドライブスプロケット３３の間に若干の軸回りのずれを生じさせつつ、その軸回りのずれに応じた締結力をスリーブ３５とドライブスプロケット３３の間に生じさせるトルク伝達機構３６と、このトルク伝達機構３６の作動に伴うスラスト力によって、そのスラスト力に応じた油圧を発生する油圧変換ポンプ４１と、油圧変換ポンプ４１で発生した油圧を検出して、その検出信号をスリーブ３５とドライブスプロケット３３の間に作用するトルクとして制御ユニット１８に出力する油圧センサ４２と、を備えている。
【００３２】
油圧変換ポンプ４１は、ポンプブロック４３がスリーブ３５の周囲を取り囲むように配置され、図示しないステーを介してユニットケース１９の内壁に固定されている。ポンプブロック４３のうちの、スリーブ３５が挿通される孔部分をスリーブ挿通孔４３ａと呼ぶものとすると、このスリーブ挿通孔４３ａのドライブスプロケット３３側の内周端縁には、円周方向に離間して軸方向（クランク軸１２の軸方向）に沿った複数のシリンダ穴４４が設けられ、その各シリンダ穴４４内にプランジャ４５が進退自在に収容されている。各プランジャ４５の頭部はシリンダ穴４４の外側に突出し、シリンダ穴４４の底部とプランジャ４５の間はプランジャ４５の変位に応じた油圧を発生する油圧室４６とされている。また、シリンダ穴４４の底部とプランジャ４５の間には、プランジャ４５を常時突出方向に付勢する皿ばね４７が介装されている。各シリンダ穴４４内の油圧室４６は環状通路４８によって相互に接続され、その環状通路４８はポンプブロック４３内のセンサ室４９に接続されている。センサ室４９には油圧センサ４２が設けられている。また、環状通路４８は逆止弁５０を介してポンプブロック４３上のリザーバタンク５１に接続されている。
したがって、この油圧変換ポンプ４１では、プランジャ４５の端面に外部からスラスト荷重が入力されると、その荷重に応じてプランジャ４５がスラスト方向に変位し、その変位に応じた油圧がセンサ室４９に作用する。センサ室４９の油圧は油圧センサ４２によって検出される。
【００３３】
また、トルク伝達機構３６は、ドライブスプロケット３３とポンプブロック４３の間において、スリーブ３５の外周面に軸方向変位可能にスプライン嵌合されたカムリング５２と、このカムリング５２のドライブスプロケット３３側の内周縁部とドライブスプロケット３３のカムリング５２側の内周縁部の間に介装される荷重伝達ボール５３と、カムリング５２のポンプブロック４３側の内周縁部とポンプブロック４３上の複数のプランジャ４５の間に介装されたスラスト軸受５４と、を備えている。
【００３４】
カムリング５２のドライブスプロケット３３側の内周縁部には、スリーブ３５回りの円周方向に沿って底面の高さが連続的に変化する断面円弧状のカム溝５５が形成され、ドライブスプロケット３３のカムリング５２側の内周縁部には、カム溝５５と対向するように断面円弧状のガイド溝５６が形成されている。このカムリング５２側のカム溝５５とドライブスプロケット３３側のガイド溝５６の間には、前記の荷重伝達ボール５３が転動可能に収容されている。また、カムリング５２には、スラスト軸受５４と複数のプランジャ４５を通して、油圧室４６内の皿ばね４７の反力と油圧がスラスト方向の付勢力として作用する。
【００３５】
このトルク伝達機構３６の場合、スリーブ３５（クランク軸１２）とドライブスプロケット３３の間にトルクが作用すると、そのトルクによってスリーブ３５とドライブスプロケット３３の間に若干の滑りが生じ、その結果、荷重伝達ボール５３がカム溝５５内を移動して、その移動に応じてカムリング５２がポンプブロック４３方向に押圧されて移動する。こうして、カムリング５２がスラスト方向に移動すると、その移動に応じてポンプブロック４３上のプランジャ４５を後退させ、このとき、皿ばね４７と油圧による付勢反力が、荷重伝達ボール５３を間に挟むスリーブ３５とドライブスプロケット３３の間の締結力として作用する。
また、このトルク伝達機構３６により、スリーブ３５（クランク軸１２）とドライブスプロケット３３が入力トルクに応じて円周方向にずれを生じると、その円周方向のずれ量に応じて油圧変換ポンプ４１のプランジャ４５が押し込まれ、その結果、センサ室４９内の圧力が上昇し、その圧力が圧力センサ４２によって検出される。
【００３６】
ところで、この自動二輪車１では、バッテリＢ１，Ｂ２の充電量が充分にあるときには、ペダル１３を通したクランク軸１２の操作に応じてモータ４が駆動し、モータ４の駆動力によって後輪ＷＲを回転させる。すなわち、制御ユニット１８では踏力センサ４０（油圧センサ４２）の出力を監視し、踏力センサ４０の出力に応じてモータ４を駆動する。このときの具体的な作動については後に詳述する。
そして、バッテリＢ１，Ｂ２の充電量が規定量よりも低下して、バッテリＢ１，Ｂ２による走行が難しい状況になった場合には、モータ４の回転をロックすることでペダル踏力による人力走行が行えるようになっている。
【００３７】
この実施形態の場合、モータ４の回転を規制する回転規制手段は機械的にロータ２２の回転を停止させるロータブレーキ機構７０によって構成されている。
ロータブレーキ機構７０は、図２，図３に示すように、ロータ２２の外周側を取り囲むように配置されるブレーキバンド７１と、ブレーキバンド７１の内周面に取り付けられる摩擦材７２と、ブレーキバンド７１を縮径方向と拡大方向に操作する操作ロッド７３と、この操作ロッド７３をユニットケース１９の外側から操作するためのブレーキレバー７４と、を備えている。
【００３８】
ブレーキバンド７１は、一端がユニットケース１９の内壁に突設されたボス部７５（図３参照）に固定され、中間領域がロータ２２の外周面に沿うように引き回されるとともに、他端が操作ロッド７３上に設けられた偏心カム７６の外周面に巻き付けられた状態で取り付けられている。偏心カム７６は短軸の円柱状に形成され、その軸心部が操作ロッド７３の軸心とオフセットするように設けられている。操作ロッド７３が適宜回動操作されると、ブレーキバンド７１の他端の支持位置（偏心カム７６の中心）が変化する。したがって、操作ロッド７３を回動操作することにより、ロータ２２の外周面に対する摩擦材７２の圧接と、その圧接解除を行うことができる。
【００３９】
操作ロッド７３は、ユニットケース１９の両側の側壁に跨って取り付けられ、これら側壁に回動可能に支持されるとともに、一方の側壁を貫通した端部にブレーキレバー７１が一体に固定されている。また、図２に示すように、ユニットケース１９とブレーキレバー７４の間には、ロータ２２を完全にロックする操作位置とロータ２２のロックを完全に解除する解除位置とでブレーキレバー７１の回動を停止させるためのレバーストッパ８０が設けられている。
【００４０】
この実施形態の場合、重量のある大型部品であるモータ４と踏力センサ４０と動力伝達機構５がユニットケース１９内に収容配置されているが、このうちの最も大型で重力のあるモータ４が車幅方向の中心に対して右側に配置され、残余の踏力センサ４０と動力伝達機構５が車体幅方向の中心に対して左側に配置されている。また、クランク軸１２側のドライブスプロケット３３と動力伝達機構５側のドリブンスプロケット３０はそれぞれ車体幅方向の中心に配置され、両スプロケット３３，３０に掛け渡されるドライブチェーン３４も車体幅方向の中心に配置されている。
【００４１】
以上の構成において、この自動二輪車１の発進時には、乗員がペダル１３に足を載せて踏み込むと、クランク軸１２（スリーブ３５）とドライブスプロケット３３の間にトルクが生じ、そのトルク（踏力）が踏力センサ４０によって検出される。これにより、モータ４が始動し、動力伝達機構５のサンギヤ２５が逆転方向に回転駆動される。
【００４２】
このとき、サンギヤ２５の逆転方向の回転トルクはプラネタリギヤ２７に作用するが、プラネタリギヤ２７を支持するキャリア２８はワンウェイクラッチ３２によって逆転方向の回転を規制されている。このため、図５（Ｂ）に示すように、サンギャ２５の回転に伴うキャリア２８の連れ回り（公転）は生じず、各プラネタリギヤ２７は一定位置のままサンギヤ２５の回転を受けて正転方向に自転する。この結果、プラネタリギヤ２７に噛合されるリングギヤ２６と、同ギヤ２６と一体の出力軸１４とが正転方向に回転し、その正転方向の回転がドライブスプロケット１５、ドライブチェーン１７、ドリブンスプロケット１６を順次介して後輪ＷＲへと伝達される。この結果、車両はモータ４の駆動力によって発進する。
【００４３】
また、こうしてモータ４の駆動力がサンギヤ２５を介してプラネタリギヤ２７に入力されるときには、キャリア２８は逆転方向の回転をワンウェイクラッチ３２によって規制されるものの、サンギヤ２５からは逆転方向のトルクが入力されつづける。このため、ペダル１３を通してクランク軸１２を回転させようとする運転者の足には、キャリア２８に作用する逆転方向のトルクがドリブンスプロケット３０、ドライブチェーン３４、ドライブスプロケット３３を順次介して反力（図５（Ｂ）中の点線矢印参照）として作用する。
そして、運転者がさらに踏力を強めると、その踏力に応じてモータ４の出力が高められ、その高められたモータ４の出力によって後輪ＷＲが駆動されるとともに、運転者の足にはモータ４の出力に応じた反力が作用するようになる。
なお、以上のモータ４による通常走行時には、ロータブレーキ機構７０のブレーキレバー７４はロック解除位置とされている。
【００４４】
また、バッテリＢ１，Ｂ２の電力が低下し、モータ４による走行が難しくなった場合には、乗員がロータブレーキ機構７０のブレーキレバー７４をロック位置に操作し、ブレーキバンド７１と摩擦材７２によってロータ２２の回転をロックする。この結果、動力伝達機構５のサンギヤ２５の回転が固定され、プラネタリギヤ２７の自転が規制される。
【００４５】
こうして、ロータ２２の回転をロックした状態で乗員によってペダル１３に踏力が加えられ、図５（Ａ）に示すように、ドライブスプロケット３３、ドライブチェーン３４、ドリブンスプロケット３０を通してクランク軸１２の回転トルクがキャリア２８に入力されると、キャリア２８は、その回転トルクを受けて正転方向に回転するようになる。この結果、リングギヤ２６と出力軸１４が正転方向に回転し、その正転方向の回転がドライブスプロケット１５、ドライブチェーン１７、ドリブンスプロケット１６を順次介して後輪ＷＲへと伝達される。この結果、車両は乗員の踏力のみによって駆動されるようになる。
【００４６】
以上のように、この電動式の自動二輪車１においては、動力伝達機構５が遊星歯車機構を主要素として構成され、サンギヤ２５とキャリア２８がそれぞれモータ４からの動力入力部とクランク軸１２からの動力入力部とされるとともに、リングギヤ２６が動力出力部とされ、キャリア２８が正転方向の回転を許容し逆転方向の回転を規制するワンウェイクラッチ３２を介してユニットケース１９に支持された構造とされているため、踏力センサ４０によってペダル１３の踏力が検出されてモータ４が逆転方向に駆動されたときに、遊星歯車機構を通してモータ４の駆動力を後輪ＷＲに伝達することができ、しかも、このときキャリア２５に作用する逆転方向のモータ４のトルクをペダル１３に反力として作用させることができる。
したがって、この電動式の自動二輪車１は、電動アシスト式の自転車と異なり、運転者が常にクランク軸１２を回転し続ける必要がなく、しかも、ペダル１３に加える踏力に応じてモータ４の出力を制御することができる。
【００４７】
そして、この電動式の自動二輪車１においては、バッテリＢ１，Ｂ２の電力が低下したときにはブレーキレバー７４の操作によってモータ４の回転をロックすることにより、ペダル１３からクランク軸１２に加わる踏力によってキャリア２８とリングギヤ２６を正転方向に回転させ、後輪ＷＲを駆動することができる。したがって、非常時にはペダル１３による人力走行を行うことができる。
【００４８】
また、この実施形態の場合、クランク軸１２と動力伝達機構５のキャリア２８に、ドライブスプロケット３３とドリブンスプロケット３０がそれぞれ一体に設けられ、ドライブスプロケット３３とドリブンスプロケット３０がドライブチェーン３４で連動可能に係合されてるため、簡単な構造でありながら、クランク軸１２とキャリア２８を正転・逆転のいずれの回転方向についても連動させることができる。したがって、ペダル１３に対する踏力付与時にキャリア２８に作用する逆転方向のモータ４のトルクをキャリア２８からクランク軸１２にロス無く伝達することができる。
【００４９】
さらに、この実施形態では、ドリブンスプロケット３０がキャリア２８と一体に形成されているため、部品点数の削減と、ユニットケース１９内での省スペース化を図ることができる。
【００５０】
また、この実施形態の場合、モータ４の回転軸２３と動力伝達機構５の出力軸１４とが同軸に設けられているため、これらの部分においても部品点数の削減と省スペース化を図ることができる。特に、この実施形態では、出力軸１４に受容穴１４ａが設けられ、その受容穴１４ａ内にモータ４の回転軸２３が回転可能に支持される構造とされているため、両者を常に同軸に維持できるという利点がある。
【００５１】
また、この実施形態の自動二輪車１においては、最も大型で重力のあるモータ４が車幅方向の中心に対して右側に配置され、踏力センサ４０と動力伝達機構５が車体幅方向の中心に対して左側に配置されているため、車体の重量を車体幅方向においては容易にバランスさせることができる。
【００５２】
また、この実施形態の自動二輪車１では、クランク軸１２側のドライブスプロケット３３と動力伝達機構５側のドリブンスプロケット３０はそれぞれ車体幅方向の中心に配置され、これらに掛け渡されるドライブチェーン３４も車体幅方向の中心に配置されるため、ドライブチェーン３４が大型部品に挟まれて中央にできたデッドスペースに効率良く配置されることになり、その結果、ユニットケース（駆動ユニットＵ）の小型化を図ることが可能になる。
【００５３】
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の実施形態においては、摩擦材７２をロータ２２の外周面に圧接させることによってロータ２２の回転を停止させる機械的な回転規制手段（ロータブレーキ機構７０）を採用したが、回転規制手段は、モータ４の接続配線を短絡させることによってモータ４に制動力が作用するようにしても良い。
【符号の説明】
【００５４】
４…モータ
５…動力伝達機構
１２…クランク軸
１４…出力軸
１９…ユニットケース（ケーシング）
２３…回転軸
２５…サンギヤ
２６…リングギヤ
２７…プラネタリギヤ
２８…キャリア
３０…ドリブンスプロケット
３２…ワンウェイクラッチ
３３…ドライブスプロケット
３４…ドライブチェーン
４０…踏力センサ
７０…ロータブレーキ機構（回転規制手段）
ＷＲ…後輪（駆動車輪）
【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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