(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フレーム（２１）に支持されるケーシング（７５）に取付けられる電動モータ（３４）に連なるモータ軸（８４）と、該モータ軸（８４）の外面に接触して回転する複数の減速ローラ（８６，８７，８８）と、各減速ローラ（８６〜８８）を内周面に転り接触させる外輪（８５）とを備える減速ローラ式減速機（８１）が、前記電動モータ（３４）と、駆動輪（ＷＲ）に回転動力を付与する回転駆動軸（１０９）との間に設けられる動力アシスト車両のアシスト動力伝達装置において、
ケーシング（７５）の少なくとも一部を構成する第１および第２ケーシング半体（７６，７７）が、その相互間に収納室（７９）を形成して相互に結合され、第１ケーシング半体（７６）の外面側に取付けられる電動モータ（３４）のモータ軸（８４）が、第１ケーシング半体（７６）に設けられる第１軸受部（８９）で回転自在に支承されて前記収納室（７９）に突入され、その突入部の外周面に接触させた前記各減速ローラ（８６〜８８）を回転自在に支持するローラ軸（９３，９４，９５）が、第１ケーシング半体（７６）に支持され、第１ケーシング半体（７６）側に向けて開口した碗状の外輪（８５）の閉塞端中央部に基端部が固着される出力軸（１１５）の先端部が第２ケーシング半体（７７）に設けられる第２軸受部（９１）で回転自在に支承され、前記外輪（８５）および第２軸受部（９１）間で出力軸（１１５）には、該出力軸（１１５）からの動力を回転駆動軸（１０９）側の被動ギヤ（１０８）に伝達すべく該被動ギヤ（１０８）と噛合する駆動ギヤ（１０７）が設けられ、その駆動ギヤ（１０７）は、被動ギヤ（１０８）よりも軸方向幅が大きいことを特徴とする動力アシスト車両のアシスト動力伝達装置。
【請求項２】
前記モータ軸（８４）が前記第１軸受部（８９）に第１ボールベアリング（９０）を介して、また前記出力軸（１１５）の先端部が前記第２軸受部（９１）に第２ボールベアリング（９２）を介してそれぞれ回転自在に支承され、
前記第１ボールベアリング（９０）の軸方向中心から各減速ローラ（８６〜８８）の軸方向中心までの長さ（ＬＡ）がモータ軸（８４）の各減速ローラ（８６〜８８）への接触部の外径（ＤＡ）の２倍よりも大きく設定され、
各減速ローラ（８６〜８８）の軸方向中心から前記第２ボールベアリング（９２）の軸方向中心までの長さ（ＬＢ）が外輪（８５）の内径（ＤＢ）の１／２よりも大きく設定されることを特徴とする、請求項１記載の動力アシスト車両のアシスト動力伝達装置。
【請求項３】
各減速ローラ（８６〜８８）は、前記外輪（８５）の外周円筒部の内周面に接触して回転し、前記外周円筒部の内周面は、各減速ローラ（８６〜８８）よりも軸方向幅が大きいことを特徴とする、請求項１又は２記載の動力アシスト車両のアシスト動力伝達装置。
【請求項４】
前記モータ軸（８４）の、前記第１軸受部（８９）よりも収納室（７９）側に延出する部分の軸長が、各減速ローラ（８６〜８８）の軸方向幅よりも大きいことを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載の動力アシスト車両のアシスト動力伝達装置。
【請求項５】
各減速ローラ（８６〜８８）は、一端を第１ケーシング半体（７６）で支持されると共に、他端が、第１ケーシング半体（７６）に締着した支持板（９９）で支持され、その支持板（９９）の、前記モータ軸（８４）に対向する部分が第２ケーシング半体（７７）側に張り出していることを特徴とする、請求項１〜４の何れかに記載の動力アシスト車両のアシスト動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体フレームに支持されるケーシングに取付けられる電動モータに連なるモータ軸と、該モータ軸の外面に接触して回転する複数の減速ローラと、各減速ローラを内周面に転り接触させる外輪とを備える減速ローラ式減速機が、前記電動モータと、駆動輪に回転動力を付与する回転駆動軸との間に設けられる動力アシスト車両のアシスト動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、かかるアシスト動力伝達装置は、たとえば特開平７−９５７４４号公報により既に知られており、このものでは、ケーシングの開口端部を覆うようにして該ケーシングに電動モータが取付けられ、減速ローラ式減速機は該ケーシングで全体を覆われるようにしてケーシング内に収納されており、該減速ローラ式減速機の外輪がケーシングに固定され、モータ軸の外周面および外輪の内周面に接触して回転する複数の減速ローラを支持するキャリアが、中間部をケーシングで回転自在に支承される出力軸の一端部にワンウェイクラッチを介して連結され、前記出力軸の他端部に、回転駆動軸側に動力を伝達するためのギヤが設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記減速ローラ式減速機では、モータ軸の外面および外輪の内面に各減速ローラを確実に接触させて回転させる必要があるのであるが、上記従来のものでは、ケーシングに電動モータが取付けられるとともに外輪が固着され、減速ローラを支持するキャリアが、減速ローラに比較的近い位置でケーシングにより回転自在に支持される出力軸に、ワンウェイクラッチを介して支持されるので、ケーシングへの電動モータ、外輪およびキャリアの組付精度を高精度とする必要があり、生産性に優れているとは言い難い。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、電動モータからのアシスト動力を伝達するための減速ローラ式減速機の組付精度を比較的粗く設定し得るようにして生産性の向上を図るようにした動力アシスト車両のアシスト動力伝達装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、車体フレームに支持されるケーシングに取付けられる電動モータに連なるモータ軸と、該モータ軸の外面に接触して回転する複数の減速ローラと、各減速ローラを内周面に転り接触させる外輪とを備える減速ローラ式減速機が、前記電動モータと、駆動輪に回転動力を付与する回転駆動軸との間に設けられる動力アシスト車両のアシスト動力伝達装置において、ケーシングの少なくとも一部を構成する第１および第２ケーシング半体が、その相互間に収納室を形成して相互に結合され、第１ケーシング半体の外面側に取付けられる電動モータのモータ軸が、第１ケーシング半体に設けられる第１軸受部で回転自在に支承されて前記収納室に突入され、その突入部の外周面に接触させた前記各減速ローラを回転自在に支持するローラ軸が、第１ケーシング半体に支持され、第１ケーシング半体側に向けて開口した碗状の外輪の閉塞端中央部に基端部が固着される出力軸の先端部が第２ケーシング半体に設けられる第２軸受部で回転自在に支承され、前記外輪および第２軸受部間で出力軸には、該出力軸からの動力を回転駆動軸側の被動ギヤに伝達すべく該被動ギヤと噛合する駆動ギヤが設けられ、その駆動ギヤは、被動ギヤよりも軸方向幅が大きいことを特徴とする。
【０００６】
かかる構成によれば、減速ローラ式減速機のモータ軸は第１ケーシング半体の第１軸受部に支持され、また出力軸は第２ケーシング半体の第２軸受部で片持ち支持されることになる。しかも外輪および第２軸受部間で出力軸に動力伝達部が設けられるので、外輪および第２軸受部間の長さ、すなわち出力軸の片持ち支持長さが大きいものとなる。したがってケーシングへの電動モータ、外輪および減速ローラの組付精度を比較的粗く設定していても、モータ軸、ならびに軸方向長さを大として片持ち支持された出力軸がわずかに撓むことを可能とし、減速ローラのモータ軸および外輪への確実な転り接触を可能とし、生産性の向上に寄与することができる。
【０００７】
また請求項２の発明は、請求項１の上記構成に加えて、前記モータ軸が前記第１軸受部に第１ボールベアリングを介して、また前記出力軸の先端部が前記第２軸受部に第２ボールベアリングを介してそれぞれ回転自在に支承され、前記第１ボールベアリングの軸方向中心から各減速ローラの軸方向中心までの長さがモータ軸の各減速ローラへの接触部の外径の２倍よりも大きく設定され、各減速ローラの軸方向中心から前記第２ボールベアリングの軸方向中心までの長さが外輪の内径の１／２よりも大きく設定されることを特徴とし、この特徴によれば、減速ローラ式減速機のローラおよびモータ軸の組付精度を比較的粗く設定しながらも、その影響が出力軸の動力伝達部への連結部で最小となるように、モータ軸の支持および出力軸の片持ち支持長さをそれぞれ適正に設定することができる。
【０００８】
また請求項３の発明は、請求項１又は２の上記構成に加えて、各減速ローラは、前記外輪の外周円筒部の内周面に接触して回転し、前記外周円筒部の内周面は、各減速ローラよりも軸方向幅が大きいことを特徴とし、さらに請求項４の発明は、請求項１〜３の何れかの上記構成に加えて、前記モータ軸の、前記第１軸受部よりも収納室側に延出する部分の軸長が、各減速ローラの軸方向幅よりも大きいことを特徴とし、更にまた請求項５の発明は、請求項１〜４の何れかの上記構成に加えて、各減速ローラは、一端を第１ケーシング半体で支持されると共に、他端が、第１ケーシング半体に締着した支持板で支持され、その支持板の、前記モータ軸に対向する部分が第２ケーシング半体側に張り出していることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示す本発明の一実施例に基づいて説明する。
【００１０】
図１ないし図１９は本発明を電動補助自転車に適用したときの一実施例を示すものであり、図１は電動補助自転車の側面図、図２は図１の要部拡大図、図３は図２の３−３線断面図、図４は図３の要部拡大図、図５は図４の５−５線断面図、図６は図４の６−６線断面図、図７は図５の７−７線拡大断面図、図８は図２の８−８線拡大断面図、図９は図８の９−９線拡大断面図、図１０は図９の１０−１０線断面図、図１１は図４の１１−１１線断面図、図１２は中間連結部材の正面図、図１３は図４の１３−１３線断面図、図１４は第１センサと第１磁性リングの磁極との相対配置を示す図、図１５は第１磁性リングとの周方向相対位置変化に伴なう第１センサの検出パターンを説明するための図、図１６は制御ユニットにおける電動モータの制御手順を示すフローチャート、図１７は第１および第２磁性リングの相対回転に伴なう第１および第２センサの検出パターンを説明するための図、図１８は通常走行状態での位相差検出を説明するための図、図１９は第１および第２磁性リングの軸芯ずれを説明するための図である。
【００１１】
先ず図１ないし図３において、動力アシスト車両としての電動補助自転車の車体フレーム２１Ａは、その前端のヘッドパイプ２２と、ヘッドパイプ２２から後下りに延びるダウンパイプ２３と、ダウンパイプ２３の後端に固着されて左右に延びる支持パイプ２４と、支持パイプ２４から上方に立上がるシートポスト２５とを備える。
【００１２】
ヘッドパイプ２２にフロントフォーク２６が操向可能に支承され、該フロントフォーク２６の下端に前輪ＷＦが軸支され、フロントフォーク２６の上端に操向ハンドル２７が設けられる。また車体フレーム２１Ａの後部のシートポスト２５から後方側に延出される左、右一対のリヤフォーク２８…の後端間に駆動輪としての後輪ＷＲが軸支され、シートポスト２５の上部および両リヤフォーク２８…間には左、右一対のステー２９…が設けられる。
【００１３】
シートポスト２５には、上端にシート３０を備える支持軸３１がシート３０の上下位置を調整可能として装着されており、シート３０の下方でシートポスト２５の前部には、図示しないバッテリを挿脱可能に収納せしめるバッテリ収納箱３２が設けられる。
【００１４】
車体フレーム２１Ａの支持パイプ２４を同軸に貫通するクランク軸３６の左端および右端にクランクペダル３７Ｌ，３７Ｒがそれぞれ固定的に連結され、クランク軸３６を回転自在に貫通せしめて支持パイプ２４の左端および右端をそれぞれ塞ぐ蓋板３８Ｌ，３８Ｒとクランク軸３６との間にはボールベアリング３９，３９がそれぞれ設けられる。すなわちクランク軸３６は車体フレーム２１Ａで回転自在に支承されることになる。
【００１５】
支持パイプ２４よりも後方には、前記バッテリ収納箱３２に収納されたバッテリから電力を供給される電動モータ３４を有するパワーユニット３５が配置され、該パワーユニット３５は、支持パイプ２４および右側のリヤフォーク２８で支持される。
【００１６】
クランク軸３６の左右両端のクランクペダル３７Ｌ，３７Ｒによる踏力は、それらのクランクペダル３７Ｌ，３７Ｒの回転に同期して第１回転円板４０に伝達されるものであり、右側のクランクペダル３７Ｒと第１回転円板４０との間には第１回転円板４０からクランクペダル３７Ｒへのトルク伝達を遮断する第１ワンウエイクラッチ４１が設けられる。
【００１７】
図４ないし図６を併せて参照して、第１ワンウエイクラッチ４１は、右側のクランクペダル３７Ｒの基端部に一体に設けられてクランク軸３６を同軸に囲繞するクラッチ内輪４２と、該クラッチ内輪４２を同軸に囲繞するクラッチ外輪４３と、クラッチ内輪４２の外周に枢支されるとともに環状のスプリング４５で拡開方向に付勢された複数たとえば３個のラチェット爪４４…とを備え、クラッチ外輪４３の内周には、前記各ラチェット爪４４…を係合せしめるラチェット歯４６が形成され、クラッチ外輪４３の外周に第１回転円板４０の内周が固着される。
【００１８】
このような第１ワンウエイクラッチ４１によれば、クランクペダル３７Ｌ，３７Ｒを踏んでクランク軸３６を正転させると、クランクペダル３７Ｌ，３７Ｒの踏力が第１回転円板４０に伝達されるが、クランクペダル３７Ｌ，３７Ｒを踏んでクランク軸３６を逆転させたときには、第１ワンウエイクラッチ４１がスリップしてクランク軸３６の逆転が許容され、また第１回転円板４０からクランクペダル３７Ｒ側にトルクが伝達されることもない。
【００１９】
クランク軸３６の軸線に沿って第１回転円板４０の内方側で隣接した位置には、第１回転円板４０よりも大径に形成される第２回転円板４８がクランク軸３６を同軸に囲繞するようにして配置されており、第２回転円板４８の内周部は、第１ワンウエイクラッチ４１のクラッチ内輪４２と、円筒状の支持部材５０が備える鍔部５０ａとの間に相対回転を可能として配置され、支持部材５０は、クランク軸３６を相対回転自在に囲繞してクラッチ内輪４２の内周に、たとえばねじ結合等により結合される。また前記クランク軸３６の軸線に沿って第１回転円板４０の外方側には、第１回転円板４０の外周部を第２回転円板４８との間に挟むようにしてリング状の挟持板４９が配置される。
【００２０】
第１回転円板４０の外周寄りの部分の周方向に沿う複数箇所たとえば等間隔をあけた４箇所には、クランク軸３６の軸線を中心とする仮想円に沿って円弧状に延びる案内孔５１，５１…が設けられており、各案内孔５１，５１…にそれぞれ挿通される円筒状のカラー５２，５２…が第２回転円板４８および挟持板４９間に配置され、第２回転円板４８および挟持板４９は、各カラー５２，５２…を貫通するリベット５３，５３…で相互に連結される。したがって第２回転円板４８および挟持板４９は、各カラー５２，５２…が案内孔５１，５１…内で移動し得る範囲で第１回転円板４０に対して相対回転することができる。而して第１回転円板４０と、第２回転円板４８および挟持板４９との対向面には、錆の発生を防止するための防錆フィルム（図示せず）がそれぞれ貼着されている。
【００２１】
第１回転円板４０の周方向に間隔をあけた複数箇所たとえば６箇所には、第１回転円板４０の周方向に比較的長く延びる第１収納孔５４，５４…が設けられており、第２回転円板４８および規制板４９にも、第１回転円板４０の各第１収納孔５４，５４…に対応した第１規制孔５５，５５…，５６，５６…がそれぞれ設けられる。各第１収納孔５４，５４…および各第１規制孔５５，５５…，５６，５６…には、コイルばね５７，５７…が収納されており、第１回転円板４０と、第２回転円板４８および挟持板４９とが相対回転していないときには、各コイルばね５７，５７…の両端は各第１収納孔５４，５４…および各第１規制孔５５，５５…，５６，５６…の両端に当接した状態にある。しかるに、クランクペダル３７Ｌ，３７Ｒからの操作力が第１回転円板４０に入力されるのに応じて、第２回転円板４８および挟持板４９に対して図６の矢印５８で示す方向に第１回転円板４０が相対回転すると、各コイルばね５７，５７…の一端は各第１収納孔５４，５４…の一端に当接したままであるが、他端は各第１規制孔５５，５５…，５６，５６…の他端で押されて各第１収納孔５４，５４…の他端から離反するようになる。すなわち第１回転円板４０は、各コイルばね５７，５７…を圧縮しつつ、第２回転円板４８および挟持板４９に対して相対回転することになる。
【００２２】
前記各第１収納孔５４，５４…および各第１規制孔５５，５５…，５６，５６…へのコイルばね５７，５７…の収納状態を保持するために、第２回転円板４８には、各第１規制孔５５，５５…の両側縁からコイルばね５７，５７…の外周にほぼ沿って斜めに延びる保持壁部５５ａ，５５ａ…が設けられ、挟持板４９には、各第１規制孔５６，５６…の両側縁からコイルばね５７，５７…の外周にほぼ沿って斜めに延びる保持壁部５６ａ，５６ａ…が設けられる。
【００２３】
図７を併せて参照して、第１回転円板４０の周方向に間隔をあけた複数箇所たとえば第１回転円板４０の周方向に１８０度の間隔をあけた２箇所には、第１回転円板４０の周方向に比較的長く延びる第２収納孔６０，６０…が設けられており、第２回転円板４８および規制板４９にも、各第２収納孔６０，６０に対応した第２規制孔６１，６１；６２，６２がそれぞれ設けられる。
【００２４】
各第２収納孔６０，６０および各第２規制孔６１，６１；６２，６２には、コイル状のカウンターばね６３，６３が収納される。しかも第１回転円板４０にクランクペダル３７Ｌ，３７Ｒからの操作力が入力されていない状態では、第２収納孔６０，６０に対する第２規制孔６１，６１；６２，６２の位置は、第１回転円板４０の周方向にずれており、カウンターばね６３，６３は、第２収納孔６，６０の一端と、第２規制孔６１，６１；６２，６２の他端との間で縮められている。したがってカウンターばね６３，６３は、第１回転円板４０に操作力が入力されていない状態で第１回転円板４０を図６の矢印５８と逆方向に付勢するばね力を発揮するものであり、第１回転円板４０が第２回転円板４８および挟持板４９に対して矢印５８の方向に相対回転するのに応じてカウンターばね６３，６３のばね荷重は低下する。
【００２５】
このようなカウンターばね６３，６３は、複数個たとえば６個のコイルばね５７，５７…のセット荷重にばらつきが生じていても、第１回転円板４０が、第２回転円板４８および挟持板４９に対して矢印５８の方向に相対回転し始める際の第１回転円板４０への操作入力を一定に定める働きをする。
【００２６】
第１回転円板４０および挟持板４９は、挟持板４９の内周に複数個たとえば４個のクリップ６７…で結合されるカバー６４で覆われており、第１ワンウエイクラッチ４１のクラッチ外輪４３に装着された環状の弾性シール部材６５の外周側に設けられるリップ部６５ａがカバー６４の内周部内面に弾発的に接触せしめられ、また前記弾性シール部材６５の内周側に設けられるリップ部６５ｂがクラッチ内輪４２に弾発的に接触せしめられる。而して第１ワンウエイクラッチ４１のクラッチ内輪４２およびクラッチ外輪４３間には、前記リップ部６５ｂで封入されるようにしてグリス６６が充填される。
【００２７】
前記カバー６４から外側方に突出する第２回転円板４８の外周にはペダルスプロケット６８が設けられており、該ペダルスプロケット６８と、パワーユニット３５で駆動される駆動スプロケット６９と、後輪ＷＲの車軸に設けられた被動スプロケット７０とに無端状のチェーン７１が巻掛けられ、該チェーン７１に張力を与えるテンショナ７２が備えるスプロケット７３が駆動スプロケット６９および被動スプロケット７０間でチェーン７１に噛合される。
【００２８】
したがって第１ワンウエイクラッチ４１を介して第１回転円板４０に伝達されるクランクペダル３７Ｌ，３７Ｒの踏力は、各コイルばね５７，５７…を圧縮しつつ第２回転円板４８すなわちペダルスプロケット６８に伝達され、さらにチェーン７１および被動スプロケット７０を介して後輪ＷＲに伝達されることになり、またパワーユニット３５から駆動スプロケット６９に与えられるアシスト動力はチェーン７１および被動スプロケット７０を介して後輪ＷＲに伝達され、このパワーユニット３５からのアシスト動力によるトルクは第１ワンウエイクラッチ４１の働きによりクランクペダル３７Ｌ，３７Ｒ側に伝達されることはない。
【００２９】
図８において、パワーユニット３５のケーシング７５は、第１ケーシング半体としての左ケーシング半体７６と、該左ケーシング半体７６との間に第１収納室７９を形成して左ケーシング半体７６に結合される第２ケーシング半体としての右ケーシング半体７７と、左ケーシング半体７６との間に第２収納室８０を形成して左ケーシング半体７６に結合されるカバー７８とから成る。
【００３０】
第２収納室８０内には、クランク軸３６の回転軸線と平行な回転軸線を有する電動モータ３４が収納されており、該電動モータ３４は左ケーシング半体７６で固定的に支持される。この電動モータ３４の出力は、クランクペダル３７Ｌ，３７Ｒによる踏力をアシストすべく、減速ローラ式減速機８１、減速ギヤ列８２および第２ワンウェイクラッチ８３を介して駆動スプロケット６９に伝達される。
【００３１】
図９を併せて参照して、減速ローラ式減速機８１は、電動モータ３４が備えるモータ軸８４と、該モータ軸８４を囲繞する碗状の外輪８５と、モータ軸８４の外面および外輪８５の内面に接触して転動し得る複数たとえば３つの減速ローラ８６，８７，８８とを備えるものであり、電動モータ３４からのアシスト動力を静粛にかつ減速して減速ギヤ列８２側に伝達する機能を果す。
【００３２】
モータ軸８４は、左ケーシング半体７６に設けられる円筒状の第１軸受部８９に第１ボールベアリング９０を介して回転自在に支承され、第２収納室８０から第１収納室７９側に突出される。外輪８５は、モータ軸８４の第１収納室７９側への突出端部を囲繞するようにして第１収納室７９内に配置されており、この外輪８５の閉塞端部中央には出力軸１１５の基端部が同軸に固着される。一方、右ケーシング半体７７には、出力軸１１５の先端部に対応した円筒状の第２軸受部９１が設けられており、出力軸１１５の先端部は第２ボールベアリング９２を介して前記第２軸受部９１で回転自在に支承される。
【００３３】
減速ローラ８６，８７，８８は、ローラ軸９３，９４，９５に、ニードルベアリング９６，９７，９８を介して回転自在に支承されるものであり、各ローラ軸９３〜９５の一端は左ケーシング半体７６で支持され、各ローラ軸９３〜９５の他端は支持板９９で支持される。而して支持板９９は、各減速ローラ８６〜８８相互間で左ケーシング半体７６に一体に設けられたボス部１００…にねじ部材１０１…によって締着される。
【００３４】
前記各減速ローラ８６〜８８のうち、減速ローラ８６，８７はモータ軸８４の周方向に沿う位置を固定として左ケーシング半体７６および支持板９９に支持されるものであり、減速ローラ８６，８７におけるローラ軸９３，９４の一端をそれぞれ嵌合せしめる有底の嵌合孔１０２…が左ケーシング半体７６に設けられる。
【００３５】
また各減速ローラ８６〜８８のうち、減速ローラ８８はモータ軸８４の回転時に該モータ軸８４との摩擦係合によりモータ軸８４および外輪８５間に食込むように移動すべく、モータ軸８４の周方向に沿う位置を制限された範囲内で変化させることを可能として、左ケーシング半体７６および支持板９９に支持されるものである。
【００３６】
図１０を併せて参照して、左ケーシング半体７６には、減速ローラ８８におけるローラ軸９５の一端を嵌合させる有底の嵌合孔１０３が、モータ軸８４の周方向にほぼ沿う方向に長くして設けられる。しかも嵌合孔１０３内においてローラ軸９５の側面には、押圧ピン１０４の一端が当接されており、この押圧ピン１０４および左ケーシング半体７６間に設けられて押圧ピン１０４をローラ軸９５に当接させる方向に付勢するばね１０５のばね力により、減速ローラ８８は、モータ軸８４および外輪８５間に食込む方向にばね付勢されている。
【００３７】
また各減速ローラ８６〜８８のうち、減速ローラ８６，８８が同一外径を有するものであるのに対し、減速ローラ８７の外径は、減速ローラ８６，８８の外径よりも大径に形成されており、モータ軸８４の軸線に対して出力軸１１５の軸線は偏心している。
【００３８】
このような減速ローラ式減速機８１によれば、電動モータ３４の作動に応じてモータ軸８４が図９の矢印１０６の方向に回転すると、減速ローラ８８がモータ軸８４および外輪８５間に食込むように引き込まれて楔作用を発揮し、各減速ローラ８６〜８８と、モータ軸８４および外輪８５との間の接触面圧が増加し、モータ３４の出力トルクがモータ軸８４から各減速ローラ８６〜８８および外輪８５を介して出力軸１１５に伝達される。この際、モータ軸８４は、その周囲の３方向から減速ローラ８６，８７，８８で拘束されることになり、減速ローラ８６〜８８およびモータ軸８４間に電動モータ３４の駆動トルクに比例した力が働くので、電動モータ３４で生じる振動を減速ローラ式減速機８１で減衰することができる。
【００３９】
減速ギヤ列８２は、動力伝達部としての駆動ギヤ１０７と、該駆動ギヤ１０７に噛合される被動ギヤ１０８とから成り、駆動ギヤ１０７は、右ケーシング半体７７の第２軸受部９１と、外輪８５との間で、出力軸１１５に一体に設けられ、また被動ギヤ１０８よりも軸方向幅が大きく形成される。
【００４０】
ところで、上述の減速ローラ式減速機８１において、モータ軸８４は第１ボールベアリング９０を介して左ケーシング半体７６の第１軸受部８９に支持され、また出力軸１１５は第２ボールベアリング９２を介して右ケーシング半体７７の第２軸受部９１で片持ち支持されるのであるが、第１ボールベアリング９０の中心から各減速ローラ８６〜８８の軸方向中心までの長さＬＡがモータ軸８４における各減速ローラ８６〜８８への接触部の外径ＤＡの２倍よりも大きく（ＬＡ＞ＤＡ×２）設定され、また各減速ローラ８６〜８８の軸方向中心から第２ボールベアリング９２の軸方向中心までの長さＬＢが外輪８５の内径ＤＢの１／２よりも大きく（ＬＢ＞ＤＢ×１／２）設定される。
【００４１】
このような寸法設定によると、減速ローラ式減速機８１の各減速ローラ８６〜８８およびモータ軸８４の組付精度を比較的粗く設定しながらも、その影響が出力軸１１５の駆動ギヤ１０７への被動ギヤ１０８の噛合部で最小となるように、モータ軸８４の第１ボールベアリング９０からの支持長さと、出力軸１１５の第２ボールベアリング９２からの片持ち支持長さとがそれぞれ適正に設定されることになる。
【００４２】
減速ギヤ列８２の被動ギヤ１０８は、回転駆動軸１０９を同軸に囲繞して配置されるものであり、該回転駆動軸１０９は、ボールベアリング１１０を介して右ケーシング半体７７に回転自在に支承されるとともに、ボールベアリング１１１を介して左ケーシング半体７６に回転自在に支承され、回転駆動軸１０９の右ケーシング半体７７からの突出端部に駆動スプロケット６９が固着される。
【００４３】
回転駆動軸１０９および被動ギヤ１０８間には、ボールベアリング１１２が設けられるとともに、第２ワンウェイクラッチ８３が設けられる。第２ワンウェイクラッチ８３は、被動ギヤ１０８に一体に設けられるクラッチ外輪１１３と、回転駆動軸１０９に一体に設けられるクラッチ内輪１１４とを有して、第１ワンウェイクラッチ４１と同様に構成される。而して第２ワンウェイクラッチ８３は、電動モータ３４の作動に伴なって減速ローラ式減速機８１および減速ギヤ列８２で減速されたトルクを回転駆動軸１０９すなわち駆動スプロケット６９に伝達することを許容するが、電動モータ３４の作動が停止したときには、クランクペダル３７Ｌ，３７Ｒの踏力による駆動スプロケット６９の回転を妨げることがないように回転駆動軸１０９の空転を許容する働きをする。
【００４４】
ところで、ケーシング７５は、クランク軸３６よりも後方側下部に電動モータ３４が配置されるようにして、車体フレーム２１Ａの支持パイプ２４および右側のリヤフォーク２８に支持されるものであり、右側のリヤフォーク２８に固着されたブラケット１１６に、ケーシング７５に設けられたハンガー部１１７が締結され、また支持パイプ２４に固着されたブラケット１１８に、ケーシング７５に設けられたハンガー部１１９が締結される。
【００４５】
駆動スプロケット６９よりも後方側斜め下でケーシング７５には、チェーン７１を緊張せしめるテンショナ７２が取付けられる。該テンショナ７２は、駆動スプロケット６９と平行な軸線まわりの揺動を可能としてケーシング７５に基端部が支持されるレバー１２２と、該レバー１２２の先端に回転自在に支持されるスプロケット７３と、スプロケット７３に噛合したチェーン７１を緊張せしめる方向にレバー１２２を付勢するばね１２３とを備える。
【００４６】
第２収納室８０内で電動モータ３４の側方には、制御ユニット１２４が収納される。この制御ユニット１２４は、左ケーシング半体７６に取付けられるアルミ基板１２５、該アルミ基板１２５との間に間隔をあけて左ケーシング半体７６に取付けられるプリント基板１２６、アルミ基板１２５上に配置されるＦＥＴ１２７等、ならびにプリント基板１２６上に配置されるコンデンサ１２８、リレー１２９およびＣＰＵ１３０等を備えるものであり、電動モータ３４の作動が該制御ユニット１２４で制御される。
【００４７】
再び図４において、第２回転円板４８に関して第１回転円板４０とは反対側には、第１回転円板４０とともに回転する第１磁性リング１３１が配置され、第１磁性リング１３１を第２回転円板４８との間に挟む位置には、第２回転円板４８とともに回転する第２磁性リング１３２が配置される。すなわち第１および第２磁性リング１３１，１３２は、第１および第２回転円板４０，４８の軸方向一側で軸方向に並んで配置される。
【００４８】
図１１において、第１磁性リング１３１は、周方向に隣接して相互に極性を異ならせるようにしてリング状に配置される複数のＮ極１３１Ｎ…および複数のＳ極１３１Ｓ…が、たとえば合成樹脂により形成されて弾性変形可能である第１保持部材１３３に設けられて成るものであり、Ｎ極１３１Ｎ…およびＳ極１３１Ｓ…は、たとえば３度の中心角を有して６０極ずつ第１保持部材１３３に設けられる。
【００４９】
第１保持部材１３３は、Ｎ極１３１Ｎ…およびＳ極１３１Ｓ…が内周に設けられる円筒状の支持部１３３ａと、該支持部１３３ａから第１回転円板４０側に延びる一対の係合爪部１３３ｂ，１３３ｂとを一体に備えるものであり、両係合爪部１３３ｂ，１３３ｂは、支持部１３３ａの周方向で二叉に分岐するように形成されて該支持部１３３ａの一直径線上に配置される。
【００５０】
第１磁性リング１３１に隣接する第２回転円板４８の周方向に等間隔をあけた複数箇所たとえば４箇所には挿通孔１３４…が設けられており、第１回転円板４０には、前記各挿通孔１３４…のうちの２つを貫通した係合爪部１３３ｂ，１３３ｂを貫通させる一対の挿通孔１３５，１３５が設けられる。
【００５１】
一方、第１回転円板４０とカバー６４との間で挟持板４９の内方側には、図１２で示す合成樹脂製の中間連結部材１３６が配置される。この中間連結部材１３６は、弾性シール部材６５を囲繞するリング部１３６ａと、該リング部１３６ａの一直径線上で該リング部１３６ａの外周から外方に張出す一対の第１耳部１３６ｂ，１３６ｂと、第１耳部１３６ｂ，１３６ｂが配置される前記一直径線と直交する他の一直径線上で前記リング部１３６ａの外周から外方に張出す一対の第２耳部１３６ｃ，１３６ｃとを一体に備えるものである。しかも第１耳部１３５ｂ，１３５ｂには、第１回転円板４０の挿通孔１３５，１３５から突出した係合爪部１３３ｂ，１３３ｂを弾発係合させる係合孔１３７，１３７が設けられる。また第２耳部１３６ｃ，１３６ｃには、リング部１３６ａの周方向に二叉に分岐した係合爪部１３８，１３８が、第１回転円板４０側に突出するようにして一体に設けられており、それらの係合爪部１３８，１３８を弾発係合させる係合孔１３９，１３９が第１回転円板４０に設けられる。
【００５２】
而して第１保持部材１３３の係合爪部１３３ｂ，１３３ｂと、中間連結部材１３６の係合爪部１３８，１３８とは、第１保持部材１３３および中間連結部材１３６が合成樹脂から成るものであることにより撓むことが可能であり、中間連結部材１３６は、第１回転円板４０の一直径線に沿う方向で制限された範囲での移動を可能として第１回転円板４０に連結され、第１磁性リング１３１が設けられている第１保持部材１３３が、前記一直径線と直交する方向での制限された範囲での移動を可能として中間連結部材１３６に連結されることになり、中間連結部材１３６は、第１回転円板４０および第１保持部材１３３間をオルダムジョイントの機能を発揮して連結することになる。
【００５３】
ところで、第１および第２回転円板４０，４８は相対回転するものであるので、第２回転円板４８に設けられている前記各挿通孔１３４…は、第１および第２回転円板４０，４８の相対回転時にも係合爪部１３３ｂ…が挿通孔１３４…の周方向両側に接触することがないように第２回転円板４８の周方向に沿って比較的長く形成される。
【００５４】
図１３を併せて参照して、第２磁性リング１３２は、周方向に隣接して相互に極性を異ならせるようにしてリング状に配置される複数のＮ極１３２Ｎ…および複数のＳ極１３２Ｓ…が、たとえば合成樹脂により形成されて弾性変形可能な第２保持部材１４０に設けられて成るものであり、Ｎ極１３２Ｎ…およびＳ極１３２Ｓ…は、第１磁性リング１３１のＮ極１３１Ｎ…およびＳ極１３１Ｓ…と同一角度で第２保持部材１４０に設けられる。
【００５５】
第２保持部材１４０は、Ｎ極１３１Ｎ…およびＳ極１３１Ｓ…が内周に設けられる円筒状の支持部１４０ａと、第１回転円板４０とは反対側で第２回転円板４８の各規制孔５５…に対応する部分を覆うようにして支持部１４０ａから半径方向外方に張出すカバー部１４０ｂと、第２回転円板４８に当接するようにしてカバー部１４０ｂから突出する複数たとえば４つの当接脚部１４０ｃ…と、周方向に等間隔をあけた４箇所でカバー部１４０ｂから第２回転円板４８側に突出する係合爪部１４０ｄ，１４０ｄ…とを一体に備える。
【００５６】
一方、第２回転円板４８の周方向複数箇所たとえば４箇所には各係合爪部１４０ｄ，１４０ｄ…をそれぞれ弾発係合せしめる係合孔１４１，１４１…が設けられており、第２磁性リング１３２の第２保持部材１４０は、第２回転円板４８に弾性係合されることになる。また第１回転円板４０には、係合孔１４１…に係合した係合爪部１４０ｄ…をそれぞれ配置せしめる開口部１４２…が設けられており、第１および第２回転円板４０，４８は相対回転するものであるので、各開口部１４２…は、第１および第２回転円板４０，４８の相対回転時にも係合爪部１４０ｄ…が開口部１４２…の周方向両側に接触することがないように第１回転円板４０の周方向に沿って比較的長く形成される。
【００５７】
第２保持部材１４０における支持部１４０ａの第２回転円板４８側内周には、円形の凹部１４３が設けられており、第１保持部材１３３における支持部１３３ａが該凹部１４３に挿入される。しかも第１保持部材１３３の支持部１３３ａにおける外面には、その周方向に間隔をあけた複数箇所たとえば等間隔をあけた４箇所で凹部１４３の内面に摺接する突部１４４，１４４…が一体に設けられる。したがって、第１保持部材１３３における支持部１３３ａの外周と、第２保持部材１４０における支持部１４０ａの内周とが、周方向に間隔をあけた複数箇所で相互に当接されることになる。
【００５８】
第１磁性リング１３１の内方には、第１磁性リング１３１が内周に備えるＮ極１３１Ｎ…およびＳ極１３１Ｓ…を検出する第１センサ１４５Ａ…が周方向に等間隔をあけてたとえば４個配置されるとともに、それらの第１センサ１４５Ａ…の１つと周方向に１８０度間隔をあけた位置でＮ極１３１Ｎ…およびＳ極１３１Ｓ…を検出する単一の第１センサ１４５Ｂが配置されており、また第２磁性リング１３２の内方には、第２磁性リング１３２が内周に備えるＮ極１３２Ｎ…およびＳ極１３２Ｓ…を検出する第２センサ１４６Ａ…が周方向に等間隔をあけてたとえば４個配置されるとともに、それらの第２センサ１４６Ａ…の１つと周方向に１８０度間隔をあけた位置でＮ極１３２Ｎ…およびＳ極１３２Ｓ…を検出する単一の第２センサ１４６Ｂが配置される。
【００５９】
これらの第１および第２センサ１４５Ａ…，１４５Ｂ；１４６Ａ…，１４６Ｂは、磁極を検出するものであればよく、たとえばホール素子やＭＲ素子が好適に用いられる。
【００６０】
第１センサ１４５Ａ…，１４５Ｂおよび第２センサ１４６Ａ…，１４６Ｂは、合成樹脂等から成るベース部材１４７に埋設されており、該ベース部材１４７は、車体フレーム２１Ａにおける支持パイプ２４に支持される。またベース部材１４７には、第１保持部材１３１の内周に外周を係合、当接せしめる支持板１４９が取付けられており、この支持板１４９により、第１保持部材１３１の第２回転円板４８側への移動が阻止される。
【００６１】
図１４において、４つの第１センサ１４５Ａ…は、Ｎ極１３１Ｎ…およびＳ極１３１Ｓ…が３度ずつの角度を有するものであるのに対して、相互間に６．７５度ずつの間隔をあけてベース部材１４７に埋設されるものであり、このようなＮ極１３１Ｎ…およびＳ極１３１Ｓ…と、第１センサ１４５Ａ…との配置によれば、固定の第１センサ１４５Ａ…に対して第１磁性リング１３１が図１４の矢印で示す方向に角偏位したときに、０．７５度毎に設定される第１ステージＳＴ１〜第８ステージＳＴ８までの各ステージＳＴ１〜ＳＴ８毎に、４つの第１センサ１４５Ａ…による検出信号の組み合わせパターンが異なることになる。
【００６２】
ここで、４つの第１センサ１４５Ａ…にその配列順にＮＯ．１〜ＮＯ．４までの順番を付し、Ｎ極１３１Ｎの検出時にハイレベルの信号を第１センサ１４５Ａが出力するとすると、ＮＯ．１〜ＮＯ．４の第１センサ１４５Ａ…は、各ステージＳＴ１〜ＳＴ８毎に図１５で示すような信号を出力することになる。すなわちハイレベル信号を「１」、ローレベル信号を「０」としたときに、第１ステージＳＴ１では各第１センサ１４５Ａ…の出力信号の組み合わせが２進数で「１１１１」（１６進数ではＯＦ）、第２ステージＳＴ２では各第１センサ１４５Ａ…の出力信号の組み合わせが２進数で「１１１０」（１６進数ではＯＥ）、第３ステージＳＴ３では各第１センサ１４５Ａ…の出力信号の組み合わせが２進数で「１１００」（１６進数ではＯＣ）、第４ステージＳＴ４では各第１センサ１４５Ａ…の出力信号の組み合わせが２進数で「１０００」（１６進数では０８）、第５ステージＳＴ５では各第１センサ１４５Ａ…の出力信号の組み合わせが２進数で「００００」（１６進数では００）、第６ステージＳＴ６では各第１センサ１４５Ａ…の出力信号の組み合わせが２進数で「０００１」（１６進数では０１）、第７ステージＳＴ７では各第１センサ１４５Ａ…の出力信号の組み合わせが２進数で「００１１」（１６進数では０３）、第８ステージＳＴ８では各第１センサ１４５Ａ…の出力信号の組み合わせが２進数で「０１１１」（１６進数では０７）となる。
【００６３】
４つの第２センサ１４６Ａ…は、第１センサ１４５Ａ…と、第１磁性リング１３１のＮ極１３１ＮおよびＳ極１３１Ｓとの相対位置と同一の相対位置関係を第２磁性リング１３２のＮ極１３２ＮおよびＳ極１３２Ｓとの間に持つようにして、ベース部材１４７に埋設されており、固定の第２センサ１４６Ａ…に対して第２磁性リング１３２が第１ステージＳＴ１３〜第８ステージＳＴ８まで角偏位する毎に、４つの第２センサ１４６Ａ…による検出信号の組み合わせパターンが、４つの第１センサ１４５Ａ…によるものと同様に異なることになる。
【００６４】
したがって、第１および第２回転円板４０，４８の回転位相差の最大値が第８ステージＳＴ８の範囲（８×０．７５度＝６度）内であれば、クランクペダル３７Ｌ，３７Ｒに入力トルクが加えられることによって生じる前記回転位相差に応じて第１および第２センサ１４５Ａ…，１４６Ａ…の検出信号の組み合わせパターンが変化することになり、制御ユニット１２４は両回転円板４０，４８の回転位相差を判断することができる。
【００６５】
このような第１センサ１４５Ａ…および第２センサ１４６Ａ…の検出信号は制御ユニット１２４に入力されるものであり、制御ユニット１２４は、第１および第２センサ１４５Ａ…，１４６Ａ…の検出信号に応じて、図１６で示す手順に従って、電動モータ３４の作動を制御する。
【００６６】
図１６において、ステップＳ１では車速を演算し、ステップＳ２では、車速が設定車速ＶＳ以上であるか否かを判定する。この判定車速ＶＳは、クランクペダル３７Ｌ，３７Ｒの踏み込み開始時で電動補助自転車が走行開始前のほぼ停車状態にあるか否かを判定するために「０」に近い値、たとえば０．５〜１ｋｍ／ｈとして予め設定されるものであり、車速が設定車速ＶＳ未満であると判定したとき、すなわちクランクペダル３７Ｌ，３７Ｒの踏み込み開始時であると判定したときには、ステップＳ３に進む。
【００６７】
ステップＳ３では４つの第１センサ１４５Ａ…の出力を読込み、次のステップＳ４で４つの第１センサ１４５Ａ…の検出パターンを算出する。またステップＳ５では、４つの第２センサ１４６Ａ…の出力を読込み、次のステップＳ６で４つの第２センサ１４６Ａ…の検出パターンを算出する。さらにステップＳ７では、第１および第２磁性リング１３１，１３２の位相差すなわち第１および第２回転円板４０，４８の回転位相差を第１センサ１４５Ａ…および第２センサ１４６Ａ…の検出パターンの組み合わせによって算出する。
【００６８】
ここで、トルク入力に応じた両回転円板４０，４８の回転位相差発生に伴って、Ｎ０．１〜Ｎ０．４の第１センサ１４５Ａ…の出力信号と、ＮＯ．１〜ＮＯ．４の第２センサ１４６Ａ…の出力信号とが、図１７で示すようなものとなっている場合を想定すると、検出タイミングＴ１では、第１センサ１４５Ａ…の検出パターンが「０Ｅ」（１６進数）であるのに対し、第２センサ１４６Ａ…の検出パターンは「０７」（１６進数）である。したがって第１センサ１４５Ａ…による検出パターンは第２ステージＳＴ２であることを示しているのに対し、第２センサ１４６Ａ…による検出パターンは第８ステージＳＴ８であることを示していることになり、両回転円板４０，４８の回転位相差は（２−８＝−６）であり、ステージ数が「８」であることに基づく補数処理を行なうと、回転位相差は２ステージ（１．５度）分となる。また検出タイミングＴ２では、第１センサ１４５Ａ…の検出パターンが「００」（１６進数）であるのに対し、第２センサ１４６Ａ…の検出パターンは「０８」（１６進数）である。したがって第１センサ１４５Ａ…による検出パターンは第４ステージＳＴ５であることを示しているのに対し、第２センサ１４６Ａ…による検出パターンは第４ステージＳＴ４であることを示していることになり、両回転円板４０，４８の回転位相差は（５−４＝１）であり、回転位相差は１ステージ（０．７５度）分となる。
【００６９】
このようにして、検出可能な最大トルクの１／８〜２／８のトルクが入力されたときに、検出タイミングによって１あるいは２ステージ分の回転位相差が第１センサ１４５Ａ…および第２センサ１４６Ａ…の検出パターンの組み合わせによってステップＳ７でデジタル値として得られることになり、ステップＳ８では、第１および第２回転円板４０，４８間に設けられているコイルばね５７のばね定数を前記回転位相差に乗算することにより入力トルクを得ることができる。
【００７０】
ステップＳ９では、ステップＳ８で得た入力トルクに応じたモータ制御量を決定するが、電動モータ３４の作動はデューテイ制御されるものであり、ステップＳ９では電動モータ３４のデューテイ制御量を算出し、ステップＳ１０で、その制御量を出力することになる。
【００７１】
このようなステップＳ１〜Ｓ１０の手順は、クランクペダル３７Ｌ，３７Ｒの踏み込み開始時における入力トルクの検出、ならびに検出した入力トルクに基づく電動モータ３４の作動制御を行なうためのものであり、電動補助自転車が通常の走行状態となったときには、ステップＳ１１〜Ｓ１７の手順に続いてステップＳ８〜Ｓ１０の手順を実行することになる。すなわち、ステップＳ２において車速が設定車速ＶＳ以上となった判定したときには、ステップＳ２からステップＳ１１に進み、このステップＳ１１で、４つの第１センサ１４５Ａ…においてＮＯ．１の第１センサ１４５Ａの出力がハイレベルとなったかどうかを判定し、ハイレベルとなったときにステップＳ１２でタイマによる計時を開始する。
【００７２】
ステップＳ１３では、４つの第２センサ１４６Ａ…においてＮＯ．１の第２センサ１４６Ａの出力がハイレベルとなったかどうかを判定し、ハイレベルとなったときにステップＳ１４でタイマの計値時ｔを記憶する。さらにステップＳ１５で、４つの第１センサ１４５Ａ…においてＮＯ．１の第１センサ１４５Ａの出力が再びハイレベルとなったかどうかを判定し、再びハイレベルとなったときにステップＳ１６でタイマによる計時値Ｔを記憶するとともに、タイマをリセットする。
【００７３】
このようなステップＳ１１〜Ｓ１６の手順によると、ＮＯ．１の第１センサ１４５Ａの出力が図１８（ａ）で示すようなものであり、ＮＯ．１の第２センサ１４６Ａの出力が図１８（ｂ）で示すようなものであるときに、計時値ｔは、第１および第２センサ１４５Ａ，１４６Ａの出力のずれ時間を表すものであり、計時値Ｔは、ＮＯ．１の第１センサ１４５Ａの検出周期を表すものである。
【００７４】
ステップＳ１７ではｔ／Ｔを算出するものであり、第１および第２磁性リング１３１，１３２の位相差すなわち第１およひ第２回転円板４０，４８の位相差をアナログ値であるｔ／ＴとしてステップＳ１７で得ることができ、その後、ステップＳ８〜Ｓ１０を順次経過することにより、電動補助自転車の通常走行状態での電動モータ３４の作動制御が実行されることになる。
【００７５】
ベース部材１４７には、各センサ１４５Ａ…，１４５Ｂ，１４６Ａ…，１４６Ｂからの信号を取出すためのカプラ部１５０が一体に設けられる。また第１および第２磁性リング１３１，１３２と、ベース部材１４７との間にはラビリンス構造１５１が構成され、ベース部材１４７には第２磁性リング１３２に摺接する環状のシール部材１５２が設けられ、支持パイプ２４の右端に螺合される蓋板３８Ｒと支持パイプ２４との間に、ベース部材１４７に摺接する環状のシール部材１５３が挟持される。
【００７６】
次にこの実施例の作用について説明すると、電動補助自転車を走行させるべく乗員がクランクペダル３７Ｌ，３７Ｒを踏むと、クランクペダル３７Ｌ，３７Ｒの踏力が第１ワンウエイクラッチ４１、第１回転円板４０、各コイルばね５７…および第２回転円板４８を介してペダルスプロケット６８に伝達され、さらにチェーン７１および被動スプロケット７０を介して後輪ＷＲに動力が伝達されることになる。
【００７７】
このときのクランクペダル３７Ｌ，３７Ｒによる踏力に応じて第１回転円板４０と、第２回転円板４８との間にはコイルばね５７…を圧縮しつつ回転位相差が生じることになり、第１回転円板４０とともに回転する第１磁性リング１３１におけるＮ極１３１ＮおよびＳ極１３１Ｓを検出する複数の第１センサ１４５Ａ…の検出信号と、第２回転円板４８とともに回転する第２磁性リング１３２におけるＮ極１３２ＮおよびＳ極１３２Ｓを検出する複数の第２センサ１４６Ａ…の検出信号との組み合わせに応じて制御ユニット１２４が入力トルクを演算し、その入力トルクに応じたアシスト動力を電動モータ３４で発揮させるように制御ユニット１２４が電動モータ３４を制御することにより、駆動スプロケット６９の回転アシスト動力が制御され、乗員の負荷を軽減することができる。
【００７８】
このような電動補助自転車において、クランクペダル３７Ｌ，３７Ｒの操作初期にあって後輪ＷＲが回転していない状態でも、第１回転円板４０は第２回転円板４８に対して回転位相差を生じることになり、したがって第１磁性リング１３１も第２磁性リング１３２に対して回転位相差を生じるので、第１センサ１４５Ａ…および第２センサ１４６Ａ…の検出信号の組み合わせパターンがクランクペダル３７Ｌ，３７Ｒの操作前に比べて変化することになり、車両の停止状態での入力操作開始初期に直ちに入力トルクを検出して電動モータ３４によるアシスト動力を後輪ＷＲに付与することができる。
【００７９】
しかも、クランクペダル３７Ｌ，３７Ｒの操作初期にあって後輪ＷＲが回転していない状態では、デジタル値として得た回転位相差に基づいて入力トルクを演算するのであるが、電動補助自転車が通常の走行状態に入ったときには、アナログ値として得た回転位相差に基づいて入力トルクをリニアに演算することができ、そのリニアな入力トルクに応じたアシスト動力を電動モータ３４に発揮させるようにして入力トルクにリニアに対応したアシスト動力を得ることができるものであり、クランクペダル３７Ｌ，３７Ｒの操作初期から通常走行状態までの全ての領域で入力トルクを確実に検出し、電動モータ３４によるアシスト動力を後輪ＷＲに付与することが可能となる。
【００８０】
また第１回転円板４０とともに回転する第１磁性リング１３１における第１保持部材１３３の外周が、第２回転円板４８とともに回転する第２磁性リング１３２における第２保持部材１４０の内周に接触しているので、第１保持部材１３３および第２保持部材１４０が、相互の当接部以外の部分を弾性変形させて同芯を保持することができる。このような場合、軸芯のずれを矯正したことにより第１および第２回転円板４０，４８のフリクションが高くなってしまうこともあるが、第１および第２保持部材１３３，１４０は周方向に間隔をあけた複数箇所でのみ相互に当接されるので、両保持部材１３３，１４０の当接部のみを厳密に製造しておくことで、第１および第２回転円板４０，４８のスムーズな回転を維持することができる。したがって第１および第２回転円板４０，４８の軸芯ずれが生じていたとしても、その軸芯ずれが入力トルクの検出値に悪影響を及ぼすことを極力防止し、入力トルクをより正確に検出することが可能となる。
【００８１】
しかも第１回転円板４０の一直径線に沿う方向で制限された範囲での移動を可能として第１回転円板４０に中間連結部材１３５が連結され、第１磁性リング１３１が、前記一直径線と直交する方向での制限された範囲での移動を可能として前記中間連結部材１３５に連結されるので、中間連結部材１３５がオルダムジョイントの機能を果たすことになり、両回転円板４０，４８の軸芯ずれが生じていても第１および第２保持部材１３３，１４０に過大な負荷が加わることを防止することができる。
【００８２】
ところで、本実施例では、第１磁性リング１３１に対応して４個の第１センサ１４５Ａ…が周方向に等間隔をあけて配置されるとともに、それらの第１センサ１４５Ａ…の１つと周方向に１８０度間隔をあけた位置に単一の第１センサ１４５Ｂが配置され、また第２磁性リング１３２に対応して４個の第２センサ１４６Ａ…が周方向に等間隔をあけて配置されるとともに、それらの第２センサ１４６Ａ…の１つと周方向に１８０度間隔をあけた位置に単一の第２センサ１４６Ｂが配置されており、このような第１センサ１４５Ａ…，１４５Ｂおよび第２センサ１４６Ａ…，１４６Ｂの配置によれば、両磁性リング１３１，１３２の軸芯ずれが生じていても、入力トルクの正確な検出が可能となる。
【００８３】
すなわち図１９（ａ）で示すように、４個の第１および第２センサ１４５Ａ…，１４６Ａ…の１つと、第１および第２センサ１４５Ｂ，１４６Ｂとを結ぶ直線Ｌに沿う方向に両磁性リング１３１，１３２がずれている場合を想定すると、４個の第１および第２センサ１４５Ａ…，１４６Ａ…の１つで検出する位相と、単一の第１および第２センサ１４５Ｂ，１４６Ｂで検出する位相との間にずれはなく、図１９（ｂ）で示すように、前記直線Ｌに対して４５度の方向に両磁性リング１３１，１３２がずれている場合を想定すると、４個の第１および第２センサ１４５Ａ…，１４６Ａ…の１つで検出する位相の遅れ量−∂ｂと、単一の第１および第２センサ１４５Ｂ，１４６Ｂで検出する位相の進み量＋∂ｂとが等しく、図１９（ｃ）で示すように、前記直線Ｌに対して９０度の方向に両磁性リング１３１，１３２がずれている場合を想定すると、４個の第１および第２センサ１４５Ａ…，１４６Ａ…の１つで検出する位相の遅れ量−∂ｃと、単一の第１および第２センサ１４５Ｂ，１４６Ｂで検出する位相の進み量＋∂ｃとが等しく、図１９（ｄ）で示すように、前記直線Ｌに対して１３５度の方向に両磁性リング１３１，１３２がずれている場合を想定すると、４個の第１および第２センサ１４５Ａ…，１４６Ａ…の１つで検出する位相の遅れ量−∂ｄと、単一の第１および第２センサ１４５Ｂ，１４６Ｂで検出する位相の進み量＋∂ｄとが等しいものである。したがって、４個の第１および第２センサ１４５Ａ…，１４６Ａ…の１つで検出する位相と、単一の第１および第２センサ１４５Ｂ，１４６Ｂで検出する位相との和の１／２を得るようにすれば、両磁性リング１３１，１３２の軸芯ずれが生じていたとしても、両磁性リング１３１，１３２間で生じている位相差を正確に検出し、入力トルクの正確な検出が可能となる。
【００８４】
また両磁性リング１３１，１３２の軸芯ずれが生じていても、入力トルクに正確に対応したアシスト動力を得る手法として、４つの第１および第２センサ１４５Ａ…，１４６Ａ…で検出される回転位相差と、単一の第１および第２センサ１４５Ｂ，１４６Ｂで検出される回転位相差とで交互に電動モータ３４を駆動するようにしてもよく、そうすれば、時間の経過に応じて結果的には上述の和の１／２で電動モータ３４を駆動することになり、入力トルクに正確に対応したアシスト動力を得ることが可能となる。
【００８５】
電動モータ３４からの動力を減速ギヤ列８２側に伝達する減速ローラ式減速機８１は、電動モータ３４に連なるモータ軸８４と、モータ軸８４の外面に転り接触する複数の減速ローラ８６，８７，８８と、各減速ローラ８６〜８８を内周面に転り接触させる外輪８５とを備えるものであり、左ケーシング半体７６の外面側に取付けられる電動モータ３４のモータ軸８４が、左ケーシング半体７６に設けられる第１軸受部８９にボールベアリング９０を介して支持され、各減速ローラ８６〜８８を回転自在に支持するローラ軸９３，９４，９５が左ケーシング半体７６に支持され、外輪８５の閉塞端中央部に基端部が固着される出力軸１１５の先端部が右ケーシング半体７７に設けられる第２軸受部９１にボールベアリング９２を介して片持ち支持され、外輪８５および第２軸受部９１間で出力軸１１５には、出力軸１１５からの動力を回転駆動軸１０９側に伝達するための駆動ギヤ１０７が設けられている。
【００８６】
したがってモータ軸８４が左ケーシング半体７６の第１軸受部８９に支持されるとともに、出力軸１１５が右ケーシング半体７７の第２軸受部９１に片持ち支持されており、外輪８５および第２軸受部９１間で出力軸１１５に駆動ギヤ１０７が設けられるので、外輪８５および第２軸受部９１間の長さ、すなわち出力軸１１５の片持ち支持長さが大きいものとなる。これによりケーシング７５への電動モータ３４、外輪８５および減速ローラ８６〜８８の組付精度を比較粗く設定していても、モータ軸８４、ならびに軸方向長さを大として片持ち支持された出力軸１１５がわずかに撓むことを可能とし、減速ローラ８６〜８８のモータ軸８４および外輪８５への確実な転り接触を可能とし、生産性の向上に寄与することができる。
【００８７】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
【００８８】
たとえば本発明は、電動補助自転車だけでなく、電動車椅子等にも適用可能である。
【００８９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ケーシングへの電動モータ、外輪および減速ローラの組付精度を比較的粗く設定していても、モータ軸、ならびに軸方向長さを大として片持ち支持された出力軸がわずかに撓むようになり、減速ローラのモータ軸および外輪への確実な転り接触を可能とし、生産性の向上に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  電動補助自転車の側面図
【図２】  図１の要部拡大図
【図３】  図２の３−３線断面図
【図４】  図３の要部拡大図
【図５】  図４の５−５線断面図
【図６】  図４の６−６線断面図
【図７】  図５の７−７線拡大断面図
【図８】  図２の８−８線拡大断面図
【図９】  図８の９−９線拡大断面図
【図１０】  図９の１０−１０線断面図
【図１１】  図４の１１−１１線断面図
【図１２】  中間連結部材の正面図
【図１３】  図４の１３−１３線断面図
【図１４】  第１センサと第１磁性リングの磁極との相対配置を示す図
【図１５】  第１磁性リングとの周方向相対位置変化に伴なう第１センサの検出パターンを説明するための図
【図１６】  制御ユニットにおける電動モータの制御手順を示すフローチャート
【図１７】  第１および第２磁性リングの相対回転に伴なう第１および第２センサの検出パターンを説明するための図
【図１８】  通常走行状態での位相差検出を説明するための図
【図１９】  第１および第２磁性リングの軸芯ずれを説明するための図
【符号の説明】
２１・・・車体フレーム
３４・・・電動モータ
７５・・・ケーシング
７６・・・第１ケーシング半体としての左ケーシング半体
７７・・・第２ケーシング半体としての右ケーシング半体
７９・・・収納室
８１・・・減速ローラ式減速機
８４・・・モータ軸
８５・・・外輪
８６，８７，８８・・・減速ローラ
８９・・・第１軸受部
９０・・・第１ボールベアリング
９１・・・第２軸受部
９２・・・第２ボールベアリング
１０９・・回転駆動軸
９３，９４，９５・・・ローラ軸
９９・・・支持板
１０７・・駆動ギヤ
１０８・・被動ギヤ
１１５・・出力軸
ＤＡ・・・外径
ＤＢ・・・内径
ＬＡ，ＬＢ・・・長さ
ＷＲ・・・駆動輪としての後輪
【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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【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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