(57)【要約】【課題】減速機構を備えた電動補助自転車用駆動ユニットの構造を簡素化し小型化する。【解決手段】ケーシング１内に収容され、踏力が入力されるクランク軸２と、駆動力を出力するモータ３と、クランク軸２の回転が伝達される踏力伝達機構４０と、踏力伝達機構４０の回転とモータ３の出力を合算し駆動輪５２に伝達する合力出力部５と、モータ３と合力出力部５との間に設けられる減速機構２０とを備えた電動補助自転車用駆動ユニットにおいて、減速機構２０は、モータ３の出力によって回転するモータ入力部材１１に一方の軌道輪１２を備え、一方の軌道輪１２に対向して他方の軌道輪１３を備え、一方の軌道輪１２と他方の軌道輪１３の間に周方向に沿って複数の遊星部材２１を配置してキャリア２２で保持して各遊星部材２１の公転に伴うキャリア２２の回転を合力出力部５に導く駆動力伝達部材３１を備えたローラ減速機である構成とした。【選択図】図１
2017047731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内に収容され、踏力が入力されるクランク軸と、駆動力を出力するモータと、前記クランク軸の回転が伝達される踏力伝達機構と、前記踏力伝達機構の回転と前記モータの出力を合算し駆動輪に伝達する合力出力部と、前記モータと前記合力出力部との間に設けられる減速機構と、を備えた電動補助自転車用駆動ユニットにおいて、
前記減速機構は、前記モータの出力によって回転するモータ入力部材に一方の軌道輪を備え、前記一方の軌道輪に対向して他方の軌道輪を備え、前記一方の軌道輪と前記他方の軌道輪の間に周方向に沿って複数のローラを配置して複数の前記ローラをキャリアで保持して各ローラの公転に伴う前記キャリアの回転又は前記他方の軌道輪の回転を前記合力出力部に導く駆動力伝達部材を備えたローラ減速機である電動補助自転車用駆動ユニット。
【請求項２】
前記一方の軌道輪は内側軌道輪であり、前記他方の軌道輪は外側軌道輪であり、前記外側軌道輪を前記モータを保持するモータハウジングと一体化した請求項１に記載の電動補助自転車用駆動ユニット。
【請求項３】
前記一方の軌道輪の軸心は、前記モータ入力部材の回転中心に対して偏心して設けられる請求項１又は２に記載の電動補助自転車用駆動ユニット。
【請求項４】
前記一方の軌道輪は、前記モータ入力部材と一体の部材で形成されている請求項１乃至３のいずれか一つに記載の電動補助自転車用駆動ユニット。
【請求項５】
前記モータと前記合力出力部との間に、前記駆動輪側から前記モータ側への回転の伝達を規制する逆入力防止機構を設けた請求項１乃至４のいずれか一つに記載の電動補助自転車用駆動ユニット。
【請求項６】
前記逆入力防止機構は、前記駆動力伝達部材側の入力軸と前記合力出力部側の出力軸とを備え、前記駆動力伝達部材と前記入力軸とが一体の部材で形成されている請求項５に記載の電動補助自転車用駆動ユニット。
【請求項７】
前記逆入力防止機構は、前記入力軸を内輪部材、前記出力軸を外輪部材とするワンウェイクラッチ又は逆入力遮断クラッチである請求項５又は６に記載の電動補助自転車用駆動ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動補助自転車に用いられる減速装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ペダルで受けた踏力による駆動力と、補助動力としてモータから出力される駆動力とを合成し、その合成した駆動力を駆動輪に伝達することによって走行する電動補助自転車が広く普及している。
【０００３】
この電動補助自転車には、例えば、特許文献１に示すように、踏力によって回転するクランク軸と、クランク軸と同軸に配置されるモータと、クランク軸から離間して設けられ、クランク軸の回転が伝達される動力伝達軸と、動力伝達軸の回転が伝達され、モータの出力が合算される出力部とを備えた駆動ユニットを備えたタイプのものがある。
【０００４】
この駆動ユニットでは、モータの出力を減速して駆動輪に伝達するために、２段の遊星減速機構と複数の歯車を用いた減速機構を備えている。この減速機構によってモータの回転を減速し、その回転をクランク軸へと伝達している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１１３９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示すように、従来の電動アシスト自転車では、駆動ユニット内に設けられる減速機講として、遊星歯車を用いた遊星減速機構を採用している。このため、減速機構の構成が複雑であるという問題があった。
【０００７】
また、遊星歯車機構は、複数段の遊星歯車を、クランク軸の軸方向に沿って並列して備える構成のため、駆動ユニットは軸方向に沿って多くのスペースを必要とする。このため、駆動ユニットの小型化が困難であるという問題があった。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、減速機構を備えた電動補助自転車用駆動ユニットの構造を簡素化し、小型化することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、この発明は、ケーシング内に収容され、踏力が入力されるクランク軸と、駆動力を出力するモータと、前記クランク軸の回転が伝達される踏力伝達機構と、前記踏力伝達機構の回転と前記モータの出力を合算し駆動輪に伝達する合力出力部と、前記モータと前記合力出力部との間に設けられる減速機構と、を備えた電動補助自転車用駆動ユニットにおいて、前記減速機構は、前記モータの出力によって回転するモータ入力部材に一方の軌道輪を備え、前記一方の軌道輪に対向して他方の軌道輪を備え、前記一方の軌道輪と前記他方の軌道輪の間に周方向に沿って複数のローラを配置して複数の前記ローラをキャリアで保持して各ローラの公転に伴う前記キャリアの回転又は前記他方の軌道輪の回転を前記合力出力部に導く駆動力伝達部材を備えたローラ減速機である電動補助自転車用駆動ユニットを採用した。
【００１０】
この構成において、前記一方の軌道輪は内側軌道輪であり、前記他方の軌道輪は外側軌道輪であり、前記外側軌道輪を前記モータを保持するモータハウジングと一体化した構成を採用することができる。
【００１１】
また、その各構成において、前記一方の軌道輪の軸心は、前記モータ入力部材の回転中心に対して偏心して設けられる構成を採用することができる。
【００１２】
さらに各構成において、前記一方の軌道輪は、前記モータ入力部材と一体の部材で形成されている構成を採用することができる。
【００１３】
また、前記モータと前記合力出力部との間に、前記駆動輪側から前記モータ側への回転の伝達を規制する逆入力防止機構を設けた構成を採用することができる。
【００１４】
このとき、前記逆入力防止機構は、前記駆動力伝達部材側の入力軸と前記合力出力部側の出力軸とを備え、前記駆動力伝達部材と前記入力軸とが一体の部材で形成されている構成を採用することができる。
【００１５】
この逆入力防止機構は、前記入力軸を内輪部材、前記出力軸を外輪部材とするワンウェイクラッチ又は逆入力遮断クラッチである構成を採用することができる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明は、電動補助自転車用駆動ユニットが備える減速機構として、従来の遊星歯車を用いた遊星減速機構に代えて、遊星部材としてローラを用いたローラ減速機を採用することで、同減速比でクランク軸の軸方向に対して薄型化が可能であり、装置全体のレイアウトの自由度が向上する。すなわち、減速機構を備えた電動補助自転車用駆動ユニットの構造を簡素化し、小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の第一の実施形態を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は（ｂ）の要部拡大図
【図２】この発明の第二の実施形態を示す縦断面図
【図３】この発明の第三の実施形態を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）（ｄ）は逆入力遮断クラッチの断面図
【図４】この発明の第四の実施形態を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図
【図５】電動補助自転車の全体図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
この発明の実施形態を、図１〜図４に基づいて説明する。図１〜図４の各実施形態は、いずれも、ペダルで受けた踏力による駆動力と、補助動力としてモータから出力される駆動力とを合成し、その合成した駆動力を駆動輪に伝達することによって走行する電動補助自転車に用いられる駆動ユニットＣ、及び、その駆動ユニットＣを用いた電動補助自転車５０である。なお、図５は、後述の各実施形態に対応する電動補助自転車の全体図である。
【００１９】
電動補助自転車５０は、前輪５１と駆動輪である後輪５２間の中央部付近において、その前輪５１と駆動輪５２とを結ぶフレームＦに、駆動用のモータを備えた駆動ユニットＣを取り付けたセンタモータ方式である。
【００２０】
駆動時、すなわち、ペダル５３を通じてクランク軸２に踏力が伝達された場合、又は、モータ３の出力による駆動力が入力された場合は、駆動ユニットＣのクランクスプロケット６と、後輪５２に設けた入力手段であるリアスプロケット５４とを結ぶ無端状チェーン等の動力伝達要素７を介して、その後輪５２に駆動力が伝達可能となっている。
【００２１】
なお、電動補助自転車と電動二輪車とは、人力による駆動力に対する駆動用モータによる駆動力の補助率が異なるように設定されており、駆動力の伝達機構に関しその主たる構造は同一である。このため、以下、実施形態では、電動補助自転車と電動二輪車とを電動補助自転車と総称して、電動補助自転車と電動二輪車の両方に適用できるこの発明の構成を説明する。
【００２２】
（第一の実施形態）
第一の実施形態の駆動ユニットの構成は、図１に示すように、ケーシング１内に収容され、踏力が入力されるクランク軸２と、駆動力を出力するモータ３と、クランク軸２の回転が伝達される踏力伝達機構４０と、踏力伝達機構４０の回転とモータ３の出力を合算し駆動輪に伝達する合力出力部５と、モータ３と合力出力部５との間に設けられる減速機構２０とを備えたものとなっている。
【００２３】
運転者によってペダル５３に加えられた踏力によって回転するクランク軸２は、前輪５１と後輪５２とを結ぶ前後方向へ伸びるフレームＦに対して直交する方向、すなわち、運転者から見て左右方向に配置されている。クランク軸２は、その端部に設けた軸受（図１には図示せず）によって、フレームＦに軸周り回転可能に支持されている。
【００２４】
踏力によるクランク軸２の回転は、踏力伝達機構４０によって、合力出力部５に伝達される。合力出力部５の回転は、スプロケット６、動力伝達要素７を通じて駆動輪５２に伝達される。
【００２５】
踏力伝達機構４０は、クランク軸２の外周に取り付けられた円筒状の太陽ギヤ４１、その太陽ギヤ４１に噛み合う第一ギヤ４２、その第一ギヤ４２に噛み合う第二ギヤ４３、第二ギヤ４３と連結軸４４を通じて連結されるとともにその第二ギヤ４３と一体に回転する第三ギヤ４５、その第三ギヤ４５に噛み合い合力出力部５に接続される出力側ギヤ４６とを備える。
【００２６】
太陽ギヤ４１は、クランク軸２と一体に軸周り回転する。第一ギヤ４２は内径側と外径側にそれぞれ歯が形成された円環状であり、太陽ギヤ４１の回転に伴ってクランク軸２の軸周りに回転する。第二ギヤ４３と第三ギヤ４５は、ケーシング１に保持された連結軸４４の軸周りに回転する。連結軸４４がケーシング１に相対回転可能に固定され、第二ギヤ４３と第三ギヤ４５が連結軸４４に連結されている。
【００２７】
人力による踏力を補助するために、電動の駆動力を出力するモータ３は、その中央にクランク軸２用の挿通孔を有する円筒状を成し、クランク軸２の回転軸と同軸になるように配置されている。クランク軸２は、モータ３を保持しているモータケース（モータハウジング）３ｄに回転自在に支持されている。
【００２８】
モータ３は、円筒状のステータ３ｂを備える。ステータ３ｂには励磁用コイルが巻回されており、そのステータ３ｂがクランク軸２の軸心に対して同心円状に配置されている。ステータ３ｂは、モータケース３ｄに固定されている。
【００２９】
モータケース３ｄには、円筒状のロータ３ａが回転自在に支持されている。ロータ３ａは、円筒の周方向に沿って複数の磁極を有する磁石を備える。ここでは、ロータ３ａがステータ３ｂの外周に設けられているアウタロータ式のモータを採用しているが、ロータ３ａがステータ３ｂの内周に設けられているインナロータ式とするなど、他の形式のモータであってもよい。モータ３は、踏力や自転車の速度等に応じて、インバータを通じてその駆動が制御される。
【００３０】
この実施形態の減速機構２０は、図１に示すように、モータ３の出力によって回転するロータ３ａと一体に回転するモータ入力部材１１の軸方向端部に、一方の軌道輪である内輪１２を備えている。また、その内輪１２に対向して他方の軌道輪である外輪１３を備えている。
【００３１】
ここで、モータ入力部材１１に設けられる一方の軌道輪を内輪１２とし、それに対向する他方の軌道輪を外輪１３としているが、これを内外逆転して、モータ入力部材１１に設けられる一方の軌道輪を外輪１３とし、それに対向する他方の軌道輪を内輪１２としてもよい。
【００３２】
内輪１２と外輪１３との間には、遊星部材として、周方向に沿って複数のころ（ローラ）２１が配置されている。これらのころ２１は、周方向に沿って複数のポケット部２２ａを備えた円環状の保持器２２によって保持され、その保持器２２が遊星減速機構のキャリアとして機能する。遊星部材はキャリアによって等分方位に保持されている。
【００３３】
保持器２２は、その軸方向一端（合力出力部５に近い側の端）が軸方向外側に延長され、その延長側の端部に、各ころ２１の公転に伴う保持器２２の回転を合力出力部５に導く駆動力伝達部材３１を備えている。
【００３４】
この実施形態では、駆動力伝達部材３１は保持器２２の延長部として構成される。ポケット部２２ａを備えた筒状の円環状部２２ｂから軸方向の一方に延出され、その後、減速機構２０の半径方向内側へ伸びる径方向部２２ｃを経て、クランク軸２に近い部分でさらに一方へ筒状に延出された部分が駆動力伝達部材３１となっている。
【００３５】
内輪１２は、モータ３のモータ入力部材１１からの回転が伝達される。外輪１３は、モータを保持しているモータケース３ｄに固定されている。この実施形態では、外輪１３とモータケース３ｄとは別部材であり、円筒状を成すモータケース３ｄの軸方向一方の端部に、同じく円筒状を成す外輪１３が、嵌合、接着、溶接等の種々の手段によって接合されている。
【００３６】
このように、減速機構２０は、内輪１２と外輪１３との間の複数のころ２１を遊星部材とし、そのころ２１を保持する保持器２２を軸方向の一方に延出して、合力出力部５へ通じる駆動力伝達部材３１としたローラ減速機を構成している。
【００３７】
遊星部材であるころ２１と入力側である内輪１２との間に、転がり軸受２４が配置されている。転がり軸受２４は、同心状に配置された内方部材２４ａと外方部材２４ｂの軌道面間に、転動体２４ｃとして複数のボールを備えている。減速機構２０の遊星部材であるころ２１は、転がり軸受２４の外方部材２４ｂの外径面に接触しながら転動する。つまり、遊星部材であるころ２１は、転がり軸受２４を介して内輪１２に間接的に接触している形態のローラ減速機である。
【００３８】
内輪１２は、円筒状部材であるモータ入力部材１１の外径面に、別部材である入力軸２５が圧入されて形成されている。モータ入力部材１１と入力軸２５とは一体に軸周り回転する。また、その入力軸２５は、転がり軸受２４の内方部材２４ａの内径面に圧入されている。入力軸２５と転がり軸受２４の内方部材２４ａとは一体に軸周り回転する。
【００３９】
モータ入力部材１１の軸方向端部に備えられる内輪１２の軌道面１２ａの回転中心ｂ（軌道面中心ｂと称する）は、モータ入力部材１１の回転中心ａ（入力回転中心ａと称する）に対して距離ｗだけ偏心して設けられている。軌道面１２ａの軌道面中心ｂは、外方部材２４ｂの外径面の中心と一致しており、モータ入力部材１１の入力回転中心ａはクランク軸２の軸心と一致している。このため、外方部材２４ｂの外径面の中心（前記軌道面中心ｂに相当）は、クランク軸２の軸心（入力回転中心ａに相当）に対して距離ｗだけ偏心していることになる。
【００４０】
この入力軸２５の偏心により、入力軸２５が軸周り１回転することで、転がり軸受２４の外方部材２４ｂが、入力回転中心ａに対して偏心しながら回転する。
【００４１】
図１（ｂ）に示すように、内輪１２の偏心側に位置するころ２１、すなわち、外方部材２４ｂと外輪１３との間の径方向間隔が最も小さい箇所に位置するころ２１は、外輪１３の内径面に沿って等間隔に設けたカム山１３ｂ間の凹部１３ａに入り込んでいる。それに対して、偏心側と反対側のころ２１、すなわち、外方部材２４ｂと外輪１３との間の径方向間隔が最も大きい箇所に位置するころ２１は、外輪１３のカム山１３ｂ間の凹部１３ａから離脱している。
【００４２】
この実施形態では、ころ２１の周方向への間隔（隣り合うころ２１同士の配置方位間の角度）は、凹部１３aの間隔（同上）とは異なるように設定され、その間隔（同上）は互いに約数の関係ではない関係（互いに素な関係）に設定されている。
【００４３】
偏心側のころ２１は、外輪１３の内径面の凹部１３ａに入り込んでおり、転がり軸受２４の外方部材２４ｂの回転に伴って、外方部材２４ｂとの摩擦により、ころ２１が周方向へ押圧される。このため、凹部１３ａ内にある偏心側のころ２１が、そのころ２１の軸周りに自転しながら転がり軸受２４の軸心周りに公転し、外輪１３の内径面に沿ってカム山１３ｂの１山分を乗り越えて、隣りの凹部１３ａへ移動する。ころ２１は、保持器２２によって周方向に沿って等分方位に保持されているため、保持器２２が回転してその回転が出力される。保持器２２の移動量（回転角）は、外方部材２４ｂの移動量（回転角）や内方部材２４ａの移動量（回転角）に比べて減速されているので、これにより、入力側から出力側へ減速が行われる。
【００４４】
この発明では、上記のように、電動補助自転車用駆動ユニットが備える減速機構として、従来の遊星減速機構に代えてローラ減速機を使用することで、同減速比でクランク軸の軸方向に対して薄型化が可能であり、装置全体のレイアウトの自由度が向上する。すなわち、減速機構を備えた電動補助自転車用駆動ユニットの構造を簡素化し、小型化することを可能とした。すなわち、モータに対して同軸上にローラ減速機を配置させ、従来の遊星減速機構を用いた場合と比較して、軸方向長さを大幅に短縮させることができる
【００４５】
また、合力出力部５と駆動力伝達部材３１との間には、逆回転防止手段３５としてワンウェイクラッチ３６が設けられている。
【００４６】
ワンウェイクラッチ３６は、駆動力伝達部材３１側の入力部材としてクラッチ内方部材３６ａを、合力出力部５側の出力部材としてクラッチ外方部材３６ｂとを備える。クラッチ内方部材３６ａは、駆動力伝達部材３１に一体の部材として又は別体の部材を接合して設けられており、その駆動力伝達部材３１とともに一体に回転する。クラッチ外方部材３６ｂは、合力出力部５に一体の部材として又は別体の部材を接合して設けられており、その合力出力部５とともに一体に回転する。
【００４７】
クラッチ内方部材３６ａとクラッチ外方部材３６ｂとの間に、ローラやスプラグ等の係合子を備え、その係合子が、クラッチ内方部材３６ａやクラッチ外方部材３６ｂに設けたカム面に係合することにより、クラッチ内方部材３６ａとクラッチ外方部材３６ｂとの軸周り一方向への相対回転を規制し、その係合が外れることにより、クラッチ内方部材３６ａとクラッチ外方部材３６ｂとの軸周り他方向への相対回転を許容する。また、クラッチ内方部材３６ａとクラッチ外方部材３６ｂとの間にラチェット爪を備えたラチェット式のワンウェイクラッチであってもよい。
【００４８】
なお、ワンウェイクラッチ３６を内外逆転させて、駆動力伝達部材３１側の入力部材としてクラッチ外方部材３６ｂを、合力出力部５側の出力部材としてクラッチ内方部材３６ａを配置してもよい。
【００４９】
逆回転防止手段３５は、前進走行時、合力出力部５の回転が駆動力伝達部材３１の回転よりも速い場合に、すなわち、踏力による回転がモータ３による回転よりも速い場合に、駆動力伝達部材３１と合力出力部５との相対回転を許容する。また、前進走行時、合力出力部５の回転が駆動力伝達部材３１の回転よりも遅い場合には、駆動力伝達部材３１と合力出力部５とを結合する。駆動力伝達部材３１と合力出力部５とを結合すると、その後は、モータ３の駆動力が合力出力部５に伝達される。さらに、逆回転防止手段３５を備えたことにより、後退時、すなわち、自転車を手で押して後ろ向きに歩く際に、モータ３が連れ回ることにより、自転車を押すのが重くなる事態を防止することができる。
【００５０】
モータ３による駆動力が合力出力部５に伝達される場合、その合力出力部５の回転は、踏力伝達機構４０を通じてクランク軸２、ペダルへと逆方向へ伝達されることになるが、このとき、モータ３による駆動力は、太陽ギヤ４１周辺に設けたセンサ等によって検知された踏力トルクと、駆動輪５２の回転、すなわち合力出力部５の回転との差を補完するように出力されるので、運転者の意に反して（人力による回転数以上に）ペダル５３が高速で回転することはない。
【００５１】
（第二の実施形態）
第二の実施形態は、その基本構成は第一の実施形態と同様であるので、その差異点を中心に説明する（後述の各実施形態でも同様）。第二の実施形態の駆動ユニットＣ（図５参照）の構成は、図２に示すように、減速機構２０の外輪１３とモータケース３ｄとを一体の部材で形成したものである。また、減速機構２０の入力軸２５とモータ入力部材１１とを一体の部材で形成したものである。このような構成とすることにより、部品点数の削減、組付の容易化、コストの削減を実現している。
【００５２】
（第三の実施形態）
第三の実施形態の駆動ユニットＣの構成は、図３に示すように、逆回転防止手段３５として、ワインウェイクラッチ３６に代えて逆入力遮断クラッチ３７を設けたものである。この実施形態では、逆入力遮断クラッチ３７としてフリー型のトルクダイオード（登録商標）を採用する。フリー型のトルクダイオードとは、入力軸からの回転トルクは出力軸に伝達されるが、出力軸からの回転トルクは出力軸が空転して入力軸に伝達されない形式のトルクダイオードである。
【００５３】
逆入力遮断クラッチ３７の構成は、駆動力伝達部材３１側の入力部材としてクラッチ外方部材３７ｂを、合力出力部５側の出力部材としてクラッチ内方部材３７ａとを備える。
【００５４】
クラッチ外方部材３７ｂは、駆動力伝達部材３１に一体の部材として又は別体の部材を接合して設けられており、その駆動力伝達部材３１とともに一体に回転する。クラッチ内方部材３７ａは、合力出力部５に一体の部材として又は別体の部材を接合して設けられており、その合力出力部５とともに一体に回転する。
【００５５】
クラッチ外方部材３７ｂの内周面には、カム面３８が形成されている。カム面３８は、外径側に最も深く形成された底部３８ａから周方向に沿って両側に徐々に浅くなる傾斜面３８ｂ，３８ｃを有する。クラッチ内方部材３７ａの外周面は円筒面である。クラッチ外方部材３７ｂの内周面とクラッチ内方部材３７ａの外周面との間に複数の係合子３７ｃが配置されている。ここでは係合子３７ｃとしてころを採用しているが、これをボールとしてもよい。
【００５６】
係合子３７ｃは、周方向に沿って保持器３７ｄで保持されており、その係合子３７ｃは、保持器３７ｄとクラッチ外方部材３７ｂとの間に設けたセンタリング用の弾性部材３９によって、カム面３８の底部３８ａの位置に維持されている。
【００５７】
入力側のクラッチ外方部材３７ｂにモータ３からの駆動力が伝達されていない場合、係合子３７ｃは、弾性部材３９の弾性力によってカム面３８の底部３８ａに位置する中立状態にあって、クラッチ外方部材３７ｂとクラッチ内方部材３７ａとは相対回転可能な状態である。
【００５８】
入力側のクラッチ外方部材３７ｂが、モータ３からの駆動力によって、図３（ｄ）の矢印ａに示すように一方向（前進方向）に回転すると、それに伴って保持器３７ｄは弾性部材３９の弾性力に抗して回転し、保持器３７ｄに保持された係合子３７ｃはカム面３８の傾斜面３８ｃに沿って移動する。やがて、係合子３７ｃは、カム面３８の端部の楔の狭小空間に入り込み、クラッチ外方部材３７ｂとクラッチ内方部材３７ａとを結合させる。クラッチ外方部材３７ｂとクラッチ内方部材３７ａとがロックすることで、駆動力伝達部材３１側から合力出力部５側へ駆動力が伝達される。クラッチ外方部材３７ｂへの駆動力の入力が停止すると、弾性部材３９の弾性力によって係合子３７ｃは速やかに図３（ｃ）に示す中立状態に移行し、クラッチ外方部材３７ｂとクラッチ内方部材３７ａとの結合は解除される。
【００５９】
出力軸である合力出力部５側からトルクが入力される場合として、例えば、自転車が坂道を下る時のように惰性で前進走行する場合が想定される。この場合、出力側であるクラッチ内方部材３７ａが、図３（ｃ）に矢印ｂで示すように一方向（前進方向）に回転しても、係合子３７ｃは弾性部材３９によって中立状態に保持されるので、クラッチ内方部材３７ａとクラッチ外方部材３７ｂとは結合せず、出力側からのトルクは入力側へは伝達されない。仮に、その前段で、前進走行によって係合子３７ｃが楔の狭小空間に係合した状態にあっても、出力側であるクラッチ内方部材３７ａがクラッチ外方部材３７ｂに対して一方向（前進方向）へ相対回転しようとすると、クラッチ外方部材３７ｂは回転停止しているので、弾性部材３９の弾性力によってその係合が解除され、係合子３７ｃは速やかに中立状態に移行できる。
【００６０】
また、同じく、出力軸である合力出力部５側からトルクが入力される場合として、例えば、自転車を手で押してバックする後退時が想定される。この場合、出力側であるクラッチ内方部材３７ａが、図３（ｃ）の矢印ｂの反対方向である他方向（後退方向）に回転しても、係合子３７ｃは弾性部材３９によって中立状態に保持されるので、クラッチ内方部材３７ａとクラッチ外方部材３７ｂとは結合せず、出力側からのトルクは入力側へは伝達されない。仮に、その前段で、前進走行によって係合子３７ｃが楔の狭小空間に係合した状態にあっても、出力側であるクラッチ内方部材３７ａがクラッチ外方部材３７ｂに対して他方向（後退方向）へ相対回転しようとすると、クラッチ外方部材３７ｂは回転停止しているので、スイッチばねである弾性部材３９の弾性力によってその係合が解除され、係合子３７ｃは速やかに中立状態に移行できる。
【００６１】
（第四の実施形態）
第四の実施形態の駆動ユニットＣの構成は、図４に示すように、第三の実施形態における逆入力遮断クラッチ３７の構成を内外逆にして、駆動力伝達部材３１側の入力部材としてクラッチ内方部材３７ａを、合力出力部５側の出力部材としてクラッチ外方部材３７ｂとを備えた構成である。
【００６２】
また、この実施形態では、逆入力遮断クラッチ３７の出力側部材を合力出力部５と一体の部材で形成している。すなわち、合力出力部５側の出力部材はクラッチ外方部材３７ｂであるので、クラッチ外方部材３７ｂを合力出力部５と一体の部材で形成することができる。これにより、部品点数の削減と組付の容易化、コストの削減を図っている。
【００６３】
なお、前述の第三の実施形態のように、駆動力伝達部材３１側の入力部材としてクラッチ外方部材３７ｂを、合力出力部５側の出力部材としてクラッチ内方部材３７ａとを備えた構成の場合は、逆入力遮断クラッチ３７の出力側部材であるクラッチ内方部材３７ａを合力出力部５と一体の部材で形成することができる。
【００６４】
（その他）
上記の各実施形態において、逆入力防止手段３５としては、ワンウェイクラッチ３６や逆入力遮断クラッチ３７等を選択的に採用することができる。
【００６５】
また、減速機構２０としては、上記の各実施形態では、一方の軌道輪と他方の軌道輪の間に周方向に沿って複数のころ等の遊星部材を配置して、複数の遊星部材をキャリアで保持して、一方の軌道輪に入力されたトルクによる各遊星部材の公転に伴うキャリアの回転を合力出力部５に導く駆動力伝達部材３１を備えた機構を採用したが、これに代えて、他方の軌道輪の回転を合力出力部５に導く駆動力伝達部材３１を備えた機構を採用してもよい。
【００６６】
また、減速機構２０としては、他の形式からなるローラ減速機を採用してもよい。例えば、キャリアによって支持された複数のころ（ローラ）を、同心状に配置された外輪と内輪との間の環状空間に保持し、外輪又は内輪の一方に入力された高速の回転を、これらの部材の摩擦伝動を介して、キャリア、あるいは、外輪又は内輪の他方から減速回転として出力するローラ減速機が挙げられる。すなわち、同心に配置された内輪外周の円筒面と外輪内周の円筒面間の環状空間に、複数のころを配置したローラ減速機である。入力側である一方の軌道輪の回転によって、外輪と内輪とに直接又は間接的に接触しつつ、その外輪と内輪との間で自転しながら公転するローラの動きを、キャリアを介して出力軸に出力する、あるいは、ローラを介して摩擦伝動によって回転する他方の軌道輪の回転を出力軸に出力するものである。
【００６７】
ここで、ころは、キャリアによって回転自在（自転自在）に支持されている。例えば、ローラ減速機のころ（ローラ）を、針状ころ軸受等の転がり軸受でキャリアのピンに支持することができる。また、入力側である一方の軌道輪は、転がり軸受を介して固定のハウジング等に支持される。例えば、一方の軌道輪は、モータ３を保持するモータケースに対して転がり軸受を介して回転自在に支持することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１  ケーシング
２  クランク軸
３  モータ
５  合力出力部
６  クランクスプロケット
７  動力伝達要素
１１  モータ入力部材
１２  内側軌道輪（内輪）
１３  外側軌道輪（外輪）
２０  減速機構
２１  遊星部材（ころ）
２２  キャリア（保持器）
２４  転がり軸受
２５  入力軸
３１  駆動力伝達部材
３５  逆回転防止手段
３６  ワンウェイクラッチ
３６ａ  クラッチ内方部材
３６ｂ  クラッチ外方部材
３７  逆入力遮断クラッチ
３７ａ  クラッチ内方部材
３７ｂ  クラッチ外方部材
【図１】
2017047731.tif 000003
【図２】
2017047731.tif 000004
【図３】
2017047731.tif 000005
【図４】
2017047731.tif 000006
【図５】
2017047731.tif 000007