JP2000153795A - 電動補助車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 人力を検出するための機構をコンパクトにし
かも軽量になるように形成するとともに、この機構の製
造コスト低減を図る。 【解決手段】 ペダルクランク軸２と合力軸３とを弾性
体４を介して互いに連結する。トルク検出装置１１を、
ペダルクランク軸２と合力軸３に接続した一対の遊星歯
車機構１２，１３と回転検出センサ１４とによって前記
両軸の位相差を検出する構成とする。一対の遊星歯車機
構１２，１３の太陽歯車１２ａ，１３ａをペダルクラン
ク軸２と合力軸３に接続する。外周歯車１２ｃ，１３ｃ
を互いに接続する。遊星歯車支持用キャリア１２ｄを回
転することがないようにする。遊星歯車支持用キャリア
１３ｄに回転検出センサ１４を接続した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人力検出手段によ
って検出した人力の大きさに応じてモータの動力を制御
し、人力とモータの動力とによって車体を走行させる電
動補助車両に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電動補助車両としては、
例えば特開平９−１８３３９４号公報に開示されたもの
がある。この公報に示された電動補助車両は、人力とモ
ータの動力との合力によって車体を走行させる電動補助
自転車で、人力駆動系のペダルクランク軸とモータ駆動
系の回転部材とを一つの合力軸に接続し、ペダルを踏込
む力、すなわち人力と、この人力に対応するモータの動
力との合力を前記合力軸からチェーンを介して後輪に伝
達する構造を採っている。前記モータは、人力を人力検
出手段によって検出し、この人力検出手段が出力する検
出信号に応じて制御している。

【０００３】前記人力検出手段は、ペダルクランク軸と
前記合力軸との間に介装した遊星歯車機構と、この遊星
歯車機構におけるペダルを踏込むことによって反力で回
転する構成部材の回転を検出するポテンショメータとか
ら構成している。前記遊星歯車機構は、太陽歯車を前記
合力軸に接続するとともに、遊星歯車を支持するキャリ
アをペダルクランク軸に接続し、外周歯車が前記反力に
よってばねの弾発力に抗して回転する構造を採ってい
る。この遊星歯車機構は、車幅方向の略中央部に配置さ
れており、前記合力軸などとともにハウジングに収容し
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述したよ
うに構成した従来の電動補助車両は、人力（踏力）が遊
星歯車機構を介して合力軸に伝達されるため、遊星歯車
機構の各構成部材に人力に勝る強度をもたせなければな
らなかった。例えば、剛性が高い材料で各構成部材を形
成し、これらの各構成部材に熱処理を施したり、歯車の
径を大きくするとともに歯幅を広くしたりして強度が高
くなるようにしていた。このため、従来の電動補助車両
は、人力を検出するために用いる前記遊星歯車機構が大
型になって重量が重くなるばかりか、高価になるという
問題があった。

【０００５】また、遊星歯車機構を車幅方向の略中央部
に配置しているため、車体に組付ける作業がし難いとい
う問題もあった。

【０００６】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、人力を検出するための機構をコンパ
クトにしかも軽量になるように形成するとともに、この
機構の製造コストが低くなるようにすることを第１の目
的とする。また、車体に簡単に組付けられる人力検出機
構を提供することを第２の目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に請求項１に記載した発明に係る電動補助車両は、人力
によって回転する入力部材と、駆動輪に接続した出力部
材とを同一軸線上に配設して弾性体を介して互いに連結
し、前記人力検出手段を、構成が同一の一対の遊星機構
を前記入力部材と出力部材に接続してこれら両部材の位
相差を回転角検出センサによって検出する構成とし、前
記一対の遊星機構の二つの太陽輪と、二つの遊星輪支持
用キャリアと、二つの外周輪とからなる三組の構成部材
群のうち何れか一つの組の構成部材群を、前記入力部材
と前記出力部材に同軸一体にまたは同径の歯車を介して
接続し、他の二組の構成部材群のうち何れか一方の組の
二つの構成部材どうしを回転が一致するように一体的に
形成するとともに、他方の組の二つの構成部材のうち何
れか一方を車体に対して固定し、他方を前記回転角検出
センサに接続したものである。

【０００８】本発明によれば、人力は入力部材から弾性
体を介して出力部材に伝達され、入力部材および出力部
材に接続した一対の遊星機構は、これら両部材に連れ回
るようになる。入力部材と出力部材とが同相で回転する
ときには回転角検出センサに回転が伝達されることはな
く、前記両部材に位相差が生じるときに回転角検出セン
サに両部材の位相差に対応する角度だけ回転が伝達さ
れ、人力の大きさに相当する電気信号が回転角検出セン
サから出力される。

【０００９】したがって、人力を検出するための遊星機
構は、駆動輪を駆動するための大きな力が伝達されるこ
とはないので、遊星機構の構成部材の強度を従来に較べ
て低くすることができる。

【００１０】請求項２に記載した発明に係る電動補助車
両は、請求項１に記載した発明に係る電動補助車両にお
いて、車幅方向の一方の側部に設けた巻掛け式伝動手段
によって人力を後輪に伝達する構造とし、入力部材と出
力部材とを軸線方向に互いに近接させて前記巻掛け式伝
動手段と車幅方向の同じ一側部に軸線方向が車幅方向を
指向するように配設し、一対の遊星機構を前記入力・出
力部材と同一軸線上であってこれら両部材の近傍に軸線
方向が車幅方向を指向するように配設したものである。

【００１１】この発明によれば、巻掛け式伝動手段と人
力検出用の部材を車幅方向の同じ一側部に配置すること
ができる。前記人力検出用の部材、すなわち入力部材、
出力部材および一対の遊星機構は、車体の一側部にまと
まって配置される。

【００１２】請求項３に記載した発明に係る電動補助車
両は、請求項２に記載した発明に係る電動補助車両にお
いて、入力部材と出力部材の周方向および径方向の略同
じ位置であって、これら両部材間に弾性体を内装し、前
記入力部材と出力部材のうち巻掛け式伝動手段に接続す
る一方の部材における前記弾性体と側面視において重な
る部位に、巻掛け伝動手段用の円環状巻掛回転体を取付
けたものである。

【００１３】この発明によれば、弾性体と円環状巻掛回
転体とが入力・出力部材の軸線方向に並ぶから、円環状
巻掛回転体の径・軸線方向の位置を設定する上で、弾性
体における入力・出力部材の径方向の位置によって制約
を受けることがない。また、入力・出力部材の占有空間
の一部を利用して弾性体を収容することができる。

【００１４】請求項４に記載した発明に係る電動補助車
両は、請求項１に記載した発明に係る電動補助車両にお
いて、入力部材および出力部材と一対の遊星機構とを軸
線方向が互いに平行になるとともに、軸線方向と直交す
る方向に互いに離間するように配設したものである。

【００１５】この発明によれば、遊星機構を配設する空
間に入力部材や出力部材が存在することがないから、両
遊星機構の軸心部に入力部材や出力部材を配設する構造
を採る場合に較べて遊星機構の径を小さくすることがで
きる。

【００１６】請求項５に記載した発明に係る電動補助車
両は、人力によって回転する入力部材と、駆動輪に接続
した出力部材とを同一軸線上に配設して弾性体を介して
互いに連結し、前記人力検出手段を、一つの遊星機構を
前記入力部材と出力部材に接続してこれら両部材の位相
差を回転角検出センサによって検出する構成とし、前記
遊星機構の太陽輪と、遊星輪支持用キャリアと、外周輪
とからなる３個の構成部材のうち何れか一つの構成部材
を前記回転角検出センサに接続し、他の２個の構成部材
を、前記入力部材と前記出力部材にそれぞれ径の異なる
歯車を介して接続したものである。

【００１７】この発明によれば、人力は入力部材から弾
性体を介して出力部材に伝達され、入力部軸および出力
部材に接続した遊星機構は、これら両部材に連れ回るよ
うになる。また、回転角検出センサは、前記入力部材と
出力部材との位相差に相当する回動角度を検出する。

【００１８】したがって、人力を検出するための遊星機
構は、駆動輪を駆動するための大きな力が伝達されるこ
とはないので、遊星機構の構成部材の強度を従来に較べ
て低くすることができる。しかも、一つの遊星機構によ
って前記入力部材と出力部材の位相差を検出することが
できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】第１の実施の形態 以下、本発明に係る電動補助車両の一実施の形態を図１
によって詳細に説明する。ここでは、電動補助自転車に
本発明を適用する場合に採る形態について説明する。

【００２０】図１は電動補助自転車用動力ユニットを示
す構成図である。同図において、符号１で示すものは、
この実施の形態による電動補助自転車用動力ユニットで
ある。この動力ユニット１は、電動補助自転車のハンガ
ー部に搭載するもので、ペダルクランク軸２を筒状の合
力軸３に貫通させ、これら両軸２，３を圧縮コイルばね
やトーションばねなどの弾性体４および一方向クラッチ
５を介して互いに連結するとともに、前記合力軸３に一
方向クラッチ６および減速機（図示せず）を介してモー
タ７を接続している。前記ペダルクランク軸２が本発明
に係る入力部材を構成し、前記合力軸が出力部材を構成
している。

【００２１】前記入力軸２と合力軸３との間に弾性体４
とともに介装した一方向クラッチ５は、動力が伝達され
る方向がペダルクランク軸２から合力軸３に向かう方向
のみになる構造を採り、モータ７と合力軸３との間に介
装した一方向クラッチ６は、動力の伝達方向がモータ６
から合力軸３に向かう方向のみになる構造を採ってい
る。

【００２２】また、モータ７から一方向クラッチ６を介
して合力軸３に至るモータ駆動系は、ペダルクランク軸
２を車体が前進するように回転させたときのペダルクラ
ンク軸２の回転方向と、合力軸３の回転方向とが一致す
るように構成している。

【００２３】この実施の形態では、前記ペダルクランク
軸２と合力軸３とを弾性体４を介して互いに連結するこ
とによって、人力とモータ７の動力とが合力軸３で合成
される構造を採っている。また、合力軸３の車体外側の
端部にチェーンスプロケット８を固定し、このチェーン
スプロケット８にこの動力ユニット１から動力を駆動輪
としての後輪（図示せず）に伝達するためのチェーン８
ａを巻き掛けている。なお、合力軸３の回転を後輪に伝
達するためには、チェーン式の伝動手段の他に、ベルト
式の伝動手段を採用することができる。

【００２４】前記ペダルクランク軸２は、図において符
号Ｈで示す動力ユニット用ハウジングに軸受を介して回
転自在に支持させ、両端部にペダル９を有するクランク
１０を取付けている。なお、ペダルクランク軸２が貫通
する合力軸３もペダルクランク軸２とともに軸受を介し
て前記ハウジングＨに回転自在に支持させている。図１
においてペダルクランク軸２や合力軸３を支持する軸受
を符号Ｂで示す。

【００２５】この電動補助自転車の人力駆動系は、前記
ペダル９から後輪との間の各部材によって構成してい
る。すなわち、モータ７が回転していないときには、ペ
ダル９、クランク１０、ペダルクランク軸２、一方向ク
ラッチ５、弾性体４、合力軸３、チェーンスプロケット
８、チェーン８ａ、前記チェーン８ａによって回転が伝
達される後輪のハブなどによって人力駆動系が構成され
る。一方、モータ７が回転するときには、モータ７の動
力が合力軸３に加えられ、人力（ペダル９を踏込むとき
の踏力）とモータ７の動力とが合力軸３で合成される。
このため、モータ回転時には動力ユニット１は人力とモ
ータ７の動力とからなる合力で後輪を駆動する。

【００２６】前記モータ７の動力は、人力の大きさに応
じて制御している。詳述すると、人力を後述する人力検
出手段１１によって検出し、この人力検出手段１１が出
力する検出信号に応じてモータ７に供給する電流を制御
している。

【００２７】この実施の形態による人力検出手段１１
は、一対の遊星歯車機構１２，１３と回転角検出センサ
１４とから構成している。前記一対の遊星歯車機構１
２，１３は、太陽歯車１２ａ，１３ａの歯数と、遊星歯
車１２ｂ，１３ｂの歯数および個数と、外周歯車１２
ｃ，１３ｃの歯数がそれぞれ等しくなるように形成して
おり、ペダルクランク軸２や合力軸３と同一軸線上に配
設している。また、これらの遊星歯車機構１２，１３の
構成部材、すなわち歯車、支軸、遊星歯車支持用キャリ
ア１２ｄ，１３ｄは、プラスチックなどの軽量、安価な
材料によって形成している。

【００２８】前記一対の遊星歯車機構１２，１３は、二
つの太陽歯車１２ａ，１３ａと、二つの遊星歯車支持用
キャリア１２ｄ，１３ｄと、二つの外周歯車１２ｃ，１
３ｃとからなる三組の構成部材群のうち、太陽歯車１２
ａ，１３ａをペダルクランク軸２と合力軸３に接続して
いる。すなわち、二つの遊星歯車機構１２，１３のうち
図１において左側に位置する第１の遊星歯車機構１２の
太陽歯車１２ａをペダルクランク軸２に固定し、他方の
第２の遊星歯車機構１３の太陽歯車１３ａを前記合力軸
３に固定している。

【００２９】前記三組の構成部材群のうち二つの外周歯
車１２ｃ，１３ｃは、回転が一致するように一体に形成
している。また、残りの構成部材群、すなわち遊星歯車
支持用キャリア１２ｄ，１３ｄは、第１の遊星歯車機構
１２においては動力ユニット用ハウジングＨに接続して
回転しないように固定しており、第２の遊星歯車機構１
３においてはセンサ用歯車１５を設けている。このセン
サ用歯車１５に前記回転角検出センサ１４の入力歯車１
４ａを噛合させている。

【００３０】回転角検出センサ１４は、前記入力歯車１
４ａの回動を検出するポテンショメータによって構成
し、動力ユニットハウジングＨに支持させて図示してい
ないコントローラに接続している。また、この回転角検
出センサ１４は、捩りコイルばねからなるリターンスプ
リング１６を備えている。このリターンスプリング１６
は、入力歯車１４ａを一方向に回転付勢するように回転
角検出センサ１４の入力軸１４ｂとボディ１４ｃとの間
に弾装している。このようにリターンスプリング１６を
設けると、スプリングによる回転トルクが前記入力歯車
１４ａから二つの遊星歯車機構１２，１３に伝達される
ため、遊星歯車機構１２，１３にこれらのバックラッシ
ュを取除くためのスプリングを設けなくてよい。

【００３１】前記コントローラは、人力の大きさに応じ
てモータ７の動力を制御するためのもので、回転角検出
センサ１４が検出した入力歯車１４ａ（第２の遊星歯車
機構１３の遊星歯車支持用キャリア１３ｄ）の回転角度
から人力の大きさを求め、この人力の大きさに応じた電
流をモータ７に出力する構成を採っている。

【００３２】上述したように構成した動力ユニット１
は、ペダル９を踏込むことによってペダルクランク軸２
が回転し、この回転が一方向クラッチ５および弾性体４
を介して合力軸３に伝達される。モータ７が停止してい
る状態では、人力のみが合力軸３からチェーンスプロケ
ット８およびチェーン８ａを介して後輪に伝達される。
一方、モータ７が回転すると、モータ７の回転が一方向
クラッチ６を介して前記合力軸３に伝達され、合力軸３
が人力とモータ７の動力とによって回転するようにな
る。

【００３３】ペダルクランク軸２が回転するときには、
第１の遊星歯車機構１２の太陽歯車１２ａがペダルクラ
ンク軸２と一体に回転し、これに伴って第１の遊星歯車
機構１２の遊星歯車１２ｂが自転する。これは、遊星歯
車支持用キャリア１２ｄが動力ユニットハウジングＨに
対して固定されているからである。この結果、前記遊星
歯車１２ｂの回転は外周歯車１２ｃに伝達される。ま
た、このときには、ペダルクランク軸２から回転が伝達
された合力軸３とともに第２の遊星歯車機構１３の太陽
歯車１３ａも回転する。

【００３４】すなわち、両遊星歯車機構１２，１３は、
ペダルクランク軸２や合力軸３に連れ回るようになり、
各構成部材の歯数が互いに等しくなるように形成してい
ることに起因してペダルクランク軸２と合力軸３が同相
で回転するときに互いに同様の回転をする。

【００３５】両太陽歯車１２ａ，１３ａが同相で回転す
るときには、全ての対をなす歯車が同様に回転すること
から、第２の遊星歯車機構１３の遊星歯車１３ｂも自転
のみをする。すなわち、このときには第２の遊星歯車機
構１３の遊星歯車支持用キャリア１３ｄは停止状態にな
るから、回転角検出センサ１４が回動を検出することは
なく、モータに電流が供給されることはない。

【００３６】登り坂を走行するときや加速するときある
いは定速走行でもペダル９を踏込む力が増大すると、ペ
ダルクランク軸２は弾性体４の弾発力に抗して合力軸３
より位相が進むようになり、これに伴って第１の遊星歯
車機構１２の位相が第２の遊星歯車機構１３より進む。
しかし、両遊星歯車機構１２，１３の外周歯車１２ｃ，
１３ｃは一体に形成されているため、第２の遊星歯車機
構１３は外周歯車１３ｃの位相が進み、これに伴って遊
星歯車１３ｂが自転するとともに僅かに公転する。

【００３７】このときには、第２の遊星歯車機構１３の
遊星歯車支持用キャリア１３ｄが回動し、このキャリア
１３ｄとともにセンサ用歯車１５およ回転角検出センサ
１４の入力歯車１４ａが回動する。すなわち、人力の大
きさに相当する回動を回転角検出センサ１４が検出し、
コントローラが人力の大きさに応じた電流をモータ７に
供給する。この結果、モータ７の動力が人力増加分だけ
増大する。

【００３８】なお、ペダルクランク軸２の回転数が合力
軸３より低いときには、上記とは反対の現象が起こり、
モータ７に供給される電流は絶たれる。

【００３９】このため、この動力ユニット１によれば、
ペダルクランク軸２と合力軸３の回転に位相差が生じる
ときに回転角検出センサ１４に前記両軸の位相差に相当
する回転が伝達され、人力の大きさに相当する電気信号
が回転角検出センサ１４からコントローラに出力されて
モータ７の動力が制御される。

【００４０】したがって、人力を検出するための一対の
遊星歯車機構１２，１３には車体を走行させるための大
きな力が伝達されることはないので、遊星歯車機構１
２，１３の各構成部材の強度を従来に較べて低くするこ
とができる。このため、この実施の形態で示したように
遊星歯車機構１２，１３の構成部材をプラスチックなど
の軽量かつ安価な材料によって形成し、安価でしかも小
型化、軽量化された電動車両用動力ユニット１を製造す
ることができる。

【００４１】第２の実施の形態 本発明に係る電動補助車両は、図２に示すように人力駆
動系とモータ駆動系とを分けて構成することができる。

【００４２】図２は電動補助車両の他の実施の形態を示
す構成図である。同図において、前記図１によって説明
したものと同一もしくは同等の部材については、同一符
号を付し詳細な説明は省略する。この実施の形態では、
電動補助自転車に本発明を適用する場合に採る形態につ
いて説明する。

【００４３】図２に示した電動補助自転車用動力ユニッ
ト１は、ペダルクランク軸２の回転を後輪１７に伝達す
る人力後輪駆動系１８と、モータ７によって前輪１９を
駆動するモータ前輪駆動系２０とから構成している。

【００４４】人力後輪駆動系１８は、前記第１の実施の
形態を採るときの動力ユニット１からモータ駆動系を削
除した構造を採っている。すなわち、合力軸３は弾性体
４および一方向クラッチ５を介してペダルクランク軸２
に接続しているだけである。この実施の形態による人力
検出手段１１は、合力軸３（出力部材）に第２の遊星歯
車機構１３の太陽歯車１３ａを設けている。

【００４５】モータ前輪駆動系２０は、モータ７を前輪
１９のハブ（図示せず）に内蔵し、車軸に対してハブを
回転させる構造を採っている。このモータ７の出力は、
第１の実施の形態を採るときと同様に、人力検出手段１
１の回転角検出センサ１４によって検出した踏力の大き
さに対応させて制御する。

【００４６】このように人力後輪駆動系１８とモータ前
輪駆動系２０を分けて構成した動力ユニット１であって
も、第１の実施の形態を採るときと同等の効果を奏す
る。

【００４７】第３の実施の形態 本発明に係る電動補助車両に装備する人力検出手段は、
図３ないし図１０に示すように構成することができる。
この実施の形態による人力検出手段は、前記第２の実施
の形態と同様に人力駆動系とモータ駆動系とを分けて構
成した電動補助自転車用動力ユニットに適用したもので
ある。

【００４８】図３は人力検出手段の他の実施の形態を示
す構成図、図４は同じく平面図、図５は車体右側から見
た状態を示す側面図、図６は図５におけるVI−VI線断面
図、図７は図５におけるVII−VII線断面図、図８はキャ
リアの側面図、図９は図８におけるIX−IX線断面図、図
１０はハンガーパイプに組付けた状態を示す断面図であ
る。これらの図において、前記図１および図２で説明し
たものと同一もしくは同等の部材については、同一符号
を付し詳細な説明は省略する。

【００４９】この実施の形態による人力検出手段１１
は、図３に示すように、ペダルクランク軸２に固着した
入力部材２ａに第１の遊星歯車機構１２の外周歯車１２
ｃを接続するとともに、入力部材２ａに４個の弾性体４
を介して接続したチェーンスプロケット８（出力部材）
に第２の遊星歯車機構１３の外周歯車１３ｃを接続して
いる。第１の遊星歯車機構１２と第２の遊星歯車機構１
３は、遊星歯車１２ｂ，１３ｂを支持するキャリア１２
ｄ，１３ｄを介して互いに接続している。

【００５０】前記４個の弾性体４は、それぞれ圧縮コイ
ルばねによって形成し、入力部材２ａと本発明に係る出
力部材としてのチェーンスプロケット８の周方向および
径方向の略同じ位置であって、これら両部材の間に内装
している。詳述すると、弾性体４は、図５および図６に
示すように、入力部材２ａに形成した突子２ｂに一端部
を挿通させて支持させるとともに、チェーンスプロケッ
ト８にねじ止めした支持部材８ｂに他端部を嵌合させて
支持させている。この実施の形態では、弾性体４を装着
する空間を形成するために、入力部材２ａの外周部に切
欠き２ｃを形成し、チェーンスプロケット８に開口８ｃ
を形成している。入力部材２ａおよびチェーンスプロケ
ット８の前進時の回転方向を図５中に矢印Ｆで示す。

【００５１】前記支持部材８ｂは、圧縮コイルばねから
なる弾性体４を嵌合させる円柱８ｄと、弾性体４から荷
重を受ける円形フランジ８ｅとを一体に形成し、前記開
口８ｃに前記円柱８ｄおよび円形フランジ８ｅを臨ませ
た状態で固定用ボルト８ｆによってチェーンスプロケッ
ト８に固定している。前記開口８ｃは、開口形状が車体
の側方から見て長方形になるように形成している。この
実施の形態では、この開口８ｃにおけるチェーンスプロ
ケット８の前進時の回転方向の前側に位置する開口壁面
８ｇに前記支持部材８ｂの円形フランジ８ｅの円形端面
が当接する構造を採っている。

【００５２】このように円形フランジ８ｅを開口壁面８
ｇに当接させることによって、弾性体４から支持部材８
ｂに加えられる荷重を円形フランジ８ｅからチェーンス
プロケット８に伝達させることができる。すなわち、固
定用ボルト８ｆに前記荷重が加えられることはないか
ら、固定用ボルト８ｆとしては、支持部材８をチェーン
スプロケット８に固定できる必要最小限の剛性を有する
ものを使用することができる。このため、固定用ボルト
８ｆに前記荷重が加えられる構造に較べて相対的に径が
小さく小型かつ軽量のボルトを使用することができる。

【００５３】また、上述したように円形フランジ８ｅを
前記開口壁面８ｇに当接させることによって、走行時に
荷重が弾性体４から支持部材８に伝達されたときに円形
フランジ８ｅが回り止めとして機能するから、１本の固
定用ボルト８ｆのみで支持部材８をチェーンスプロケッ
ト８に固定する構造であるにもかかわらず、支持部材８
を確実に支持することができる。

【００５４】この実施の形態においては、入力部材２ａ
とチェーンスプロケット８との間に図５および図７中に
符号Ｓで示すストッパー機構を介装している。このスト
ッパー機構Ｓは、チェーンスプロケット８に対して正転
方向、逆転方向に回動する入力部材２ａの回動範囲を規
制するために設けてあり、入力部材２ａに形成したガイ
ド溝２ｄに、チェーンスプロケット８にねじ止めしたス
ライダ８ｈ（図７参照）を嵌合させた構造を採ってい
る。

【００５５】すなわち、前進時に入力部材２ａが弾性体
４を圧縮してチェーンスプロケット８に対して相対的に
回動するときには、ガイド溝２ｄ中をスライダ８ｈが往
復し、モータ７の出力が最大になる踏力を越えた大きな
踏力が入力部材２ａから加えられると、ガイド溝２ｄに
おける回転方向後端部の溝壁面にスライダ８ｈが当接
し、入力部材２ａとチェーンスプロケット８とが一体に
回転するようになる。一方、ペダル９を踏込む力が消失
したときには、前記ガイド溝２ｄの反対側の端部の溝壁
面にスライダ８ｈが当接するまで、入力部材２ａが弾性
体４の弾発力によってチェーンスプロケット８に対して
逆転方向に回動する。

【００５６】この実施の形態による第１の遊星歯車機構
１２は、図７に示すように、前記入力部材２ａに外周歯
車１２ｃを一体に形成し、太陽歯車１２ａを、図６，７
および図１０に示すように、電動補助自転車のハンガー
パイプ１１１にセンサ支持用ブラケット１１２によって
回転できない状態に固定している。前記センサ支持用ブ
ラケット１１２に回転角検出センサ１４を支持させてい
る。ここで、センサ支持用ブラケット１１２をハンガー
パイプ１１１に取付ける構造について説明する。

【００５７】前記ハンガーパイプ１１１は、図示してい
ない電動補助自転車の車体フレームの一部をなすもの
で、ペダルクランク軸２を回転自在に支持するためのも
のである。このハンガーパイプ１１１は、車体右側（図
１０においても右側）の開口から内部に支持筒１１３を
挿入している。支持筒１１３は、車体右側の端部の外周
部分に、車体右側へ向かうにしたがって次第に径が大き
くなるテーパ部１１３ａを形成するとともに、車体左側
の端部にねじ１１３ｂを形成してあり、ハンガーパイプ
１１１を貫通するように形成している。前記テーパ部１
１３ａは、ハンガーパイプ１１１の車体右側の端部の内
周側に形成したテーパ面１１１ａに嵌合するように形成
している。

【００５８】この支持筒１１３は、前記テーパ部１１３
ａを前記テーパ面１１１ａに嵌合させた状態で車体左側
のねじ１１３ｂにナット１１４を螺着させることによっ
て、ハンガーパイプ１１１に固定している。この支持筒
１１３の内側に前記センサ支持用ブラケット１１２を固
定している。

【００５９】センサ支持用ブラケット１１２は、前記支
持筒１１３の車体右側の内周部に挿入して螺着させた円
筒１１２ａと、この円筒１１２ａにおける支持筒１１３
より車体右側に露出する部位に径方向の外側へ延びるよ
うに一体に形成した円板状ブラケット本体１１２ｂとか
ら構成している。前記円筒１１２ａにおける車体右側の
端部の外周側に前記第１の遊星歯車機構１２の太陽歯車
１２ａをスプライン嵌合させ、前記ブラケット本体１１
２ｂに回転角検出センサ１４を固定している。なお、回
転角検出センサ１４は、ハンガーパイプ１１１に溶接し
た図示していないダウンチューブ、シートチューブ、チ
ェーンステーなどのフレーム部材との干渉を避け、これ
らのフレーム部材の間に臨むように位置付けられてい
る。回転角検出センサ１４の位置を決めるためには、支
持筒１１３にセンサ支持用ブラケット１１２を螺着させ
た状態で、支持筒１１３をハンガーパイプ１１１に対し
て回動させることによって行う。

【００６０】前記円筒１１２ａの先端部内側に第１の軸
受１１５を介してペダルクランク軸２の車体右側を回転
自在に支持させている。ペダルクランク軸２の車体左側
は、前記支持筒１１３の車体左側の内周部に嵌合させた
第２の軸受１１６によって回転自在に支持している。こ
れらの軸受１１５，１１６より車体外側にＯリング１１
７を設けるとともに、車体内側に軸受固定用のサークリ
ップ１１８を設けている。

【００６１】第１の遊星歯車機構１２の遊星歯車１２ｂ
を支持するキャリア１２ｄと、第２の遊星歯車機構１３
の遊星歯車１３ｂを支持するキャリア１３ｄは、図８お
よび図９に示すように、円環板状に一体に形成してい
る。遊星歯車１２ｂと遊星歯車１３ｂは、それぞれ３個
ずつ用いており、キャリア１２ｄ，１３ｄの周方向に等
間隔おいて並設している。キャリア１２ｄ，１３ｄは、
車体右側に開口する第１の凹陥部に遊星歯車１２ｂを収
容し、車体左側に開口する第２の凹陥部に遊星歯車１３
ｂを収容している。

【００６２】このように、遊星歯車１２ｂと遊星歯車１
３ｂとを、円環板状のキャリア１２ｄ，１３ｄの周方向
の異なる位置に軸線方向の一方と他方に振り分けて配設
する構造を採ることにより、遊星歯車１２ｂ，１３ｂを
周方向および軸線方向の異なる位置にそれぞれ複数ずつ
装着するにも拘わらず、キャリア１２ｄ，１３ｄの軸線
方向の長さを短くすることができる。

【００６３】第２の遊星歯車機構１３は、図６に示すよ
うに、前記チェーンスプロケット８に外周歯車１３ｃを
固着するとともに、太陽歯車１３ａを前記センサ支持用
ブラケット１１２の円筒１１２ａに回転自在に支持させ
ている。この太陽歯車１３ａに一体形成したセンサ用歯
車１１９に回転検出センサ１４の入力歯車１４ａを歯車
結合させている。

【００６４】この実施の形態を採るときでも両遊星歯車
機構１２，１３の太陽歯車１２ａ，１３ａの歯数と、遊
星歯車１２ｂ，１３ｂの歯数および個数と、外周歯車１
２ｃ，１３ｃの歯数がそれぞれ等しくなるようにしてい
る。

【００６５】次に、この実施の形態による人力検出手段
１１を電動補助自転車の車体フレームに組付ける手順に
ついて説明する。第１および第２の遊星歯車機構１２，
１３は、ペダルクランク軸２に予め組付け、ペダルクラ
ンク軸２ともに車体に装着する。すなわち、先ず、セン
サ支持用ブラケット１１２の円筒１１２ａにペダルクラ
ンク軸２を車体右側から挿通させ、ペダルクランク軸２
の突条１２０（図６，７および図１０参照）にセンサ支
持用ブラケット１１２の車体右側の端部を当接させた状
態で車体右側のＯリング１１７と第１の軸受１１５を装
着する。なお、これらのＯリング１１７と第１の軸受１
１５は、ペダルクランク軸２を円筒１１２ａに挿入する
以前に円筒１１２ａに予め取付けておいてもよい。

【００６６】そして、ペダルクランク軸２に２個のサー
クリップ１１８を装着し、第２の軸受１１６と車体左側
のＯリング１１７を装着する。しかる後、支持筒１１３
にペダルクランク軸２および前記円筒１１２ａを車体右
側から挿入し、支持筒１１３を前記円筒１１２ａに螺着
させる。なお、第２の軸受１１６および車体左側のＯリ
ング１１７は、ペダルクランク軸２を挿入する以前に支
持筒１１３に組込んでおいてもよい。

【００６７】このようにセンサ支持用ブラケット１１２
と支持筒１１３をペダルクランク軸２に組付けた後、セ
ンサ支持用ブラケット１１２の円筒１１２ａに第１およ
び第２の遊星歯車機構１２，１３の太陽歯車１２ａ，１
３ａを装着する。そして、キャリア１２ｄ，１３ｄに支
持させた遊星歯車１２ｂ，１３ｂを前記両太陽歯車１２
ａ，１３ａに車体右側から噛合させる。

【００６８】一方、ペダルクランク軸２側の上述した組
立工程とは別の工程で入力部材２ａとチェーンスプロケ
ット８とを弾性体４、支持部材８ｂおよびストッパーＳ
などによって連結しておく。なお、チェーンスプロケッ
ト８には、入力部材２ａを連結する工程の途中またはこ
の工程が終了した後に第２の遊星歯車機構１３の外周歯
車１３ｃを固定する。

【００６９】入力部材２ａ、チェーンスプロケット８お
よび外周歯車１３ｃなどからなる組立体は、上述したよ
うに歯車類を組付けたペダルクランク軸２の車体右側の
端部にスプライン嵌合させる。このときには、入力部材
２０をペダルクランク軸２の突条１２０に当接させる。
この当接により、入力部材２ａ側の外周歯車１２ｃが遊
星歯車１２ｂに噛合し、チェーンスプロケット８側の外
周歯車１３ｃが遊星歯車１３ｃに噛合する。

【００７０】次いで、ペダルクランク軸２の車体右側の
軸端部に図１０に示すようにスプリングワッシャ１２１
とクランク１０をこの順に組付け、入力部材２ａを前記
突条１２０に当接する状態で固定する。

【００７１】このように入力部材２ａおよびチェーンス
プロケット８と、第１および第２の遊星歯車機構１２，
１３とをペダルクランク軸２に組付けた後、回転検出セ
ンサ１４をセンサ支持用ブラケット１１２に取付け、こ
のように一体的に組立てられたペダルクランク軸２をハ
ンガーパイプ１１１に車体右側から挿入する。そして、
支持筒１１３の車体右側の端部のテーパ部１１３ａをハ
ンガーパイプ１１１のテーパ面１１１ａに嵌合させ、車
体左側のねじ１１３ｂにナット１１４を螺着させる。こ
のナット１１４を締付けるときに、センサ支持用ブラケ
ット１１２を支持筒１１３とともに回動させ、回転検出
センサ１４を正しい位置に位置付ける。

【００７２】回転検出センサ１４の位置を決めた後、ナ
ット１１４を締付ける。この締付けにより、支持筒１１
３のテーパ部１１３ａとナット１１４とでハンガーパイ
プ１１１を両側から挟む状態で支持筒１１３がハンガー
パイプ１１１に固定される。このようにしてこの実施の
形態による人力検出手段１１を車体に組付けることがで
きる。

【００７３】したがって、この実施の形態で示した構造
でも人力を検出するための一対の遊星歯車機構１２，１
３には車体を走行させるための大きな力が伝達されるこ
とはないので、遊星歯車機構１２，１３の各構成部材の
強度を従来に較べて低くすることができる。この実施の
形態では、第１および第２の遊星歯車機構１２，１３の
太陽歯車１２ａ，１３ａ、遊星歯車１２ｂ，１３ｂ、第
２の遊星歯車機構１３の外周歯車１３ｃ、キャリア１２
ｄ，１３ｄの円環状部分および回転検出センサ１４の入
力歯車１４ａをプラスチックによって形成し、人力検出
手段１１の小型化、軽量化およびコストダウンを図って
いる。

【００７４】また、この実施の形態による電動補助自転
車は、人力後輪駆動系のチェーン式の伝動手段（チェー
ンスプロケット８やチェーン８ａ）と人力検出手段１１
とを車幅方向の同じ一側部、すなわち車体右側に配置す
ることができるから、人力後輪駆動系の部材と人力を検
出する機構とをコンパクトになるように車体に搭載する
ことができる。

【００７５】さらに、入力部材２ａ、チェーンスプロケ
ット８（出力部材）および第１・第２の遊星歯車機構１
２，１３が車体の一側部にまとまって配置されるから、
これらの部材の車体への組付作業が簡単である。特に、
この実施の形態で示した人力検出手段１１は、入力部材
２ａ、チェーンスプロケット８、第１および第２の遊星
歯車機構１２，１３および回転検出センサ１４などを組
立てた状態で車体に組付けることが出来るから、車体へ
の組付作業がより一層簡単である。加えて、入力部材２
ａの軸線方向から見て弾性体４より径方向の内側に第１
および第２の遊星歯車機構１２，１３を配置できるか
ら、無駄なスペースをなくして装置の小型化を図ること
ができる。

【００７６】第４の実施の形態 本発明に係る電動補助車両の人力検出手段は、図１１な
いし図１５に示すように構成することができる。

【００７７】図１１は人力検出手段の他の実施の形態を
示す構成図、図１２は人力検出手段の断面図、図１３は
車体右側から見た状態を示す側面図で、同図において
は、図１２の破断位置をXII−XII線によって示す。図１
４は弾性体の支持構造を示す断面図で、同図は図１３に
おけるXIV−XIV線断面図である。図１５はハンガーパイ
プに組付けた状態を示す断面図である。これらの図にお
いて、図１ないし図１０によって説明したものと同一も
しくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説
明は省略する。

【００７８】この実施の形態による人力検出手段１１
は、図１１に示すように、ペダルクランク軸２に第１の
遊星歯車機構１２のキャリア１２ｄを接続するととも
に、入力部材２ａに２個の弾性体４を介して接続したチ
ェーンスプロケット８（出力部材）に第２の遊星歯車機
構１３のキャリア１３ｄを接続している。第１の遊星歯
車機構１２と第２の遊星歯車機構１３は、太陽歯車１２
ａ，１３ａを介して互いに接続している。

【００７９】前記チェーンスプロケット８（出力部材）
は、この実施の形態では図１２に示すように、ペダルク
ランク軸２に軸受２０１によって回転自在に支持させた
円板２０２と、この円板２０２の外周部に固定したチェ
ーンリング２０３とから構成している。円板２０２は、
第２の遊星歯車機構１３の遊星歯車支持用キャリア１３
ｄを構成している。チェーンリング２０３は、円板２０
２における入力部材２ａとは反対側に突設した取付座２
０２ａに固定用ボルト２０２ｂによって着脱自在に取付
けている。

【００８０】チェーンリング２０３を上述したように円
板２０２に取付けることによって、弾性体４とチェーン
リング２０３とが入力部材２ａや円板２０２の軸線方向
に並ぶから、チェーンリング２０３の径・軸線方向の位
置を設定する上で、後述する弾性体４における入力部材
２ａや円板２０２の径方向の位置によって制約を受ける
ことがない。

【００８１】このため、チェーンリング２０３の径およ
び軸線方向の位置（チェーンライン）を設計する上での
自由度が高い。また、入力部材２ａの軸線方向から見て
弾性体４より径方向の内側に第１および第２の遊星歯車
機構１２，１３を配置できるから、無駄なスペースをな
くして装置の小型化を図ることができる。さらに、円板
２０２を取外すことなくチェーンリング２０３のみを交
換することができるから、メンテナンスが簡単である。

【００８２】前記２個の弾性体４は、それぞれ圧縮コイ
ルばねによって形成し、入力部材２ａと前記円板２０２
の周方向および径方向の略同じ位置であって、これら両
部材の間に内装している。詳述すると、弾性体４は、図
１２ないし図１４に示すように、入力部材２ａに固定し
た支持部材２０４に一端部を嵌合させて支持させるとと
もに、前記円板２０２に固定した支持部材２０５に他端
部を嵌合させて支持させている。

【００８３】この実施の形態では、弾性体４を装着する
空間を形成するために、入力部材２ａの外周部に開口２
０６を形成するとともに、チェーンスプロケット８の円
板２０２に開口２０７を形成している。入力部材２ａお
よびチェーンスプロケット８の前進時の回転方向を図１
３中に矢印Ｆで示す。

【００８４】前記支持部材２０４，２０５は、圧縮コイ
ルばねからなる弾性体４を嵌合させる円柱２０４ａ，２
０５ａと、弾性体４に当接して荷重を伝達する円形フラ
ンジ２０４ｂ，２０５ｂと、固定用ボルト２０８を挿通
させる側面視略三角形状の固定板２０４ｃ，２０５ｃと
を一体に形成し、前記開口２０６，２０７に臨ませた状
態で固定用ボルト２０８によって入力部材２ａ、円板２
０２に固定している。

【００８５】入力部材２ａに固定した支持部材２０４
は、図１４に示すように、固定板２０４ｃを入力部材２
ａの車体左側（円板２０２側）の面に対接させるととも
に、円形フランジ２０４ｂを入力部材２ａの前記開口２
０６の開口壁面２０６ａに対接させている。固定板２０
４ｃは、支持部材２０４を入力部材２ａに固定した状態
で円柱２０４ａの軸心が入力部材２ａと円板２０２の間
に位置するように、円板２０２側に偏在させている。

【００８６】前記開口壁面２０６ａは、図１３に示すよ
うに、円形フランジ２０４ｂの端面に形成範囲の全域が
対接するように平坦に形成している。開口２０６におけ
る前記開口壁面２０６ａとは対向する他方の開口壁面２
０６ｂは、他方の支持部材２０５の固定板２０５ｃを対
接させている。すなわち、支持部材２０５における側面
視三角形状の固定板２０５ｃの底辺を除く二つの辺が嵌
合するように開口壁面２０６ｂを形成している。

【００８７】前記他方の支持部材２０５は、図１４に示
すように、固定板２０５ｃを円板２０２の車体右側（入
力部材２ａ側）の面に対接させるとともに、円形フラン
ジ２０５ｂを円板２０２の前記開口２０７の開口壁面２
０７ａに対接させている。前記固定板２０５ｃは、支持
部材２０５を円板２０２に固定した状態で円柱２０５ａ
の軸心が入力部材２ａと円板２０２の間に位置するよう
に、入力部材２ａ側に偏在させている。

【００８８】円板２０２の開口２０７は、入力部材２ａ
の開口２０６とは回転方向に対して対称になるように形
成している。すなわち、円板２０２側の支持部材２０５
の円形フランジ２０５ｂが対接する開口壁面２０７ａ
（図１４参照）と、入力部材２ａ側の支持部材２０４の
固定板２０４ｃが嵌合する開口壁面２０７ｂ（図１４参
照）とを形成している。

【００８９】上述したように両支持部材２０４，２０５
の円形フランジ２０４ａ，２０５ａを開口壁面２０６
ａ，２０７ａに当接させることによって、人力で走行す
るときに入力部材２ａから円形フランジ２０４ａを介し
て弾性体４に荷重が伝達されるとともに、この弾性体４
から円形フランジ２０５ａを介して円板２０２に荷重が
伝達される。すなわち、固定用ボルト２０８に前記荷重
が加えられることはないから、固定用ボルト２０８とし
ては、支持部材２０４，２０５を入力部材２ａや円板２
０２に固定できる必要最小限の剛性を有するものを使用
することができる。このため、固定用ボルト２０８に前
記荷重が加えられる構造に較べて相対的に径が小さく小
型かつ軽量のボルトを使用することができる。

【００９０】また、上述したように円形フランジ２０４
ａ，２０５ａを前記開口壁面２０６ａ，２０７ａに当接
させることによって、走行時に荷重が入力部材２ａから
支持部材２０４，２０５および弾性体４を介して円板２
０２に伝達されるときに円形フランジ２０４ａ，２０５
ａが回り止めとして機能するから、支持部材２０４，２
０５をそれぞれ１本の固定用ボルト２０８で入力部材２
ａ、円板２０２に固定する構造であるにもかかわらず、
支持部材２０４，２０５を確実に支持することができ
る。

【００９１】さらに、この実施の形態では、支持部材２
０４の固定板２０４ｃを円板２０２に嵌合させるととも
に、支持部材２０５の固定板２０５ｃを入力部材２ａに
嵌合させているから、弾性体４の弾発力によって互いに
反対方向に回ろうとする入力部材２ａと円板２０２の回
動範囲を規制することができる。

【００９２】さらにまた、前進時に入力部材２ａが円板
２０２に対して相対的に回動するときの入力部材２ａの
回動範囲の規制は、入力部材２ａ側の支持部材２０４の
円柱２０４ａと、円板２０２側の支持部材２０５の円柱
２０５ａとを使用して行っている。すなわち、両円柱２
０４ａ，２０５ａの先端面どうしを前記回動範囲に相当
する距離だけ離間させて対向させて、円柱２０４ａの先
端面が円柱２０５ａに当接した後は入力部材２ａと円板
２０２とが一体に回転する構造を採っている。このよう
に弾性体４を支持する部材によって入力部材２ａの回動
範囲を規制する構造を採ることにより、専ら前記回動範
囲を規制するための部材を用いなくてよいから、部品数
削減を図ることができる。

【００９３】この実施の形態による第１の遊星歯車機構
１２は、図１２および図１５に示すように、ペダルクラ
ンク軸２に遊星歯車支持用キャリア１２ｄを一体に回転
するように固着し、このキャリア１２ｄに回転自在に支
持させた遊星歯車１２が噛合する外周歯車１２ｃを、電
動補助自転車のハンガーパイプ２１１に回転できない状
態に固定している。

【００９４】ここで、ハンガーパイプ２１１にペダルク
ランク軸２や第１および第２の遊星歯車機構１２，１３
を軸装する構造を図１５によって詳細に説明する。前記
ハンガーパイプ２１１は、図示していない電動補助自転
車の車体フレームの一部をなすもので、車体右側の開口
部に第１の支持筒２１２を挿入して螺着させるととも
に、車体左側の開口部に第２の支持筒２１３を挿入して
螺着させている。これらの支持筒２１２，２１３の内周
部にころ軸受２１４および玉軸受２１５を介してペダル
クランク軸２を回転自在に支持させている。ころ軸受２
１４より車体外側にはシール部材２１６を介装してい
る。また、玉軸受２１５の車体内側近傍に位置する符号
２１７で示すものはサークリップである。

【００９５】前記第１の支持筒２１２は、ハンガーパイ
プ２１１内に臨む小径円筒２１２ａと、この円筒２１２
ａの車体右側の端部に一体に形成した大径円筒２１２ｂ
とから構成している。大径円筒２１２ｂは、内周部に第
１の遊星歯車機構１２の外周歯車１２ｃを形成し、外周
面に円筒状のセンサ用歯車２１８を回転自在に支持させ
ている。このセンサ用歯車２１８は、外周部に形成した
歯を回転検出センサ１４の入力歯車１４ａに歯合させ、
内周部における大径円筒２１２ｂより車体右側に突出す
る部分に第２の遊星歯車機構１３の外周歯車１３ｃを形
成している。回転検出センサ１４は、前記ハンガーパイ
プ２１１と前記大径円筒２１２ｂとによって挾持したセ
ンサ支持用ブラケット２１９に支持させている。

【００９６】第１の遊星歯車機構１２の太陽歯車１２ａ
と、第２の遊星歯車機構１３の太陽歯車１３ａは一体に
形成し、二つの軸受２２１を介してペダルクランク軸２
に回転自在に支持させている。

【００９７】第２の遊星歯車機構１３は、前記チェーン
スプロケット８の円板２０２に遊星歯車１３ｂを回転自
在に支持させるとともに、外周歯車１３ｃを上述したよ
うにセンサ用歯車２１８を介して回転検出センサ１４の
入力歯車１４ａに歯車結合させている。

【００９８】この実施の形態を採るときでも両遊星歯車
機構１２，１３の太陽歯車１２ａ，１３ａの歯数と、遊
星歯車１２ｂ，１３ｂの歯数および個数と、外周歯車１
２ｃ，１３ｃの歯数がそれぞれ等しくなるようにしてい
る。

【００９９】次に、上述したように構成したこの実施の
形態による人力検出手段１１を車体に組付ける手順につ
いて説明する。先ず、ペダルクランク軸２にキャリア１
２ｄを車体右側から圧入し固定する。そして、第１の支
持筒２１２に車体右側のシール部材２１６、ころ軸受２
１４、玉軸受２１５をそれぞれ装着し、この第１の支持
筒２１２に車体右側から前記ペダルクランク軸２を挿入
する。そして、車体右側のサークリップ２１７をペダル
クランク軸２に取付け、前記軸受などを位置決めする。

【０１００】このように第１の支持筒２１２をペダルク
ランク軸２に取付けた後、第１の支持筒２１２にセンサ
支持用ブラケット２１９を車体左側から装着し、ペダル
クランク軸２に車体左側のサークリップ２１７を装着す
る。このサークリップ２１７の装着作業は、車体右側の
サークリップ２１７を装着するときに行ってもよい。

【０１０１】次いで、ペダルクランク軸２をハンガーパ
イプ２１１に車体右側から挿入し、センサ支持用ブラケ
ット２１９をハンガーパイプ２１１と大径円筒２１２ｂ
の車体左側の端面との間に挟んだ状態で、第１の支持筒
２１２の円筒２１２ａをハンガーパイプ２１１に螺着さ
せる。

【０１０２】前記センサ支持用ブラケット２１９は、第
１の支持筒２１２をハンガーパイプ２１１に螺着すると
きに回動させ、回転検出センサ１４が取付けられる部位
を所望の位置に位置付ける。

【０１０３】このようにペダルクランク軸２をハンガー
パイプ２１１に取付けた後、車体左側の玉軸受２１５、
ころ軸受２１４およびシール部材２１６を予め嵌合させ
た第２の支持筒２１３をペダルクランク軸２の車体左側
の端部に装着し、ハンガーパイプ２１１に車体左側から
螺着する。

【０１０４】その後、太陽歯車１２ａ，１３ａおよび軸
受２２１をペダルクランク軸２に車体右側から装着する
とともに、第１の遊星歯車機構１２の遊星歯車１２ｂを
前記キャリア１２ｄに取付ける。また、センサ用歯車２
１８を、第１の支持筒２１２における大径円筒２１２ｂ
の外周側に車体右側から装着する。

【０１０５】このように第１の遊星歯車機構１２を組込
んだ後、太陽歯車１２ａ，１３ａより車体右側に軸受２
０１を組付け、さらに、この軸受２０１に円板２０２を
組付ける。なお、円板２０２には、第２の遊星歯車機構
１３の遊星歯車１３ｂおよびチェーンリング２０３を予
め組付けるとともに、弾性体４を介して入力部材２ａを
予め組付けておく。

【０１０６】すなわち、円板２０２と入力部材２ａとが
組合わせられた状態でペダルクランク軸２に組付けられ
る。上述したように入力部材２ａを組付けた後、ペダル
クランク軸２にクランク１０を固定するとともに、セン
サ支持用ブラケット２１９に回転検出センサ１４を組付
けることによって、全ての組付作業が終了する。

【０１０７】したがって、この実施の形態で示した構造
でも人力を検出するための一対の遊星歯車機構１２，１
３には車体を走行させるための大きな力が伝達されるこ
とはないので、遊星歯車機構１２，１３の各構成部材の
強度を従来に較べて低くすることができる。この実施の
形態では、第１および第２の遊星歯車機構１２，１３の
太陽歯車１２ａ，１３ａ、遊星歯車１２ｂ，１３ｂ、第
２の遊星歯車機構１３の外周歯車１３ｃおよび回転検出
センサ１４の入力歯車１４ａをプラスチックによって形
成し、人力検出手段１１の小型化、軽量化およびコスト
ダウンを図っている。

【０１０８】また、この実施の形態による電動補助自転
車は、人力後輪駆動系のチェーン式の伝動手段（チェー
ンスプロケット８やチェーン８ａ）と人力検出手段１１
とを車幅方向の同じ一側部、すなわち車体右側に配置す
ることができるから、人力後輪駆動系の部材と人力を検
出する機構とをコンパクトになるように車体に搭載する
ことができる。

【０１０９】さらに、入力部材２ａ、チェーンスプロケ
ット８（出力部材）および第１・第２の遊星歯車機構１
２，１３が車体の一側部にまとまって配置されるから、
これらの部材の車体への組付作業が簡単である。この実
施の形態で示した人力検出手段１１は、車体に支持され
たペダルクランク軸２に第１および第２の遊星歯車機構
１２，１３の各部材を軸線方向に順次組込むことによっ
て組立てることができるから、組付け作業が簡単であ
る。

【０１１０】なお、上述した第３および第４の実施の形
態を採るときのように、入力部材２ａと出力部材とを車
体の一側に並べて配設する構成を採る場合には、これら
両部材の間に弾性体４を内装する構造を変更することが
できる。すなわち、例えば、ペダルクランク軸２に固定
したクランク１０を入力部材とし、このクランク１０に
隣接するように配設したチェーンスプロケット８とクラ
ンク１０との間に弾性体４を介装することができる。弾
性体４は、クランク１０の回転方向の前側に位置付けた
り、軸線方向の車体内側に位置付けることができる。

【０１１１】第５の実施の形態 請求項４の発明に係る電動補助車両の人力検出手段を図
１６によって詳細に説明する。

【０１１２】図１６は電動補助自転車用動力ユニットに
装着した人力検出手段の構成図である。同図において前
記図１ないし図１５で説明したものと同一もしくは同等
部材については、同一符号を付し詳細な説明は省略す
る。

【０１１３】図１６に示す人力検出手段１１における第
１および第２の遊星歯車機構１２，１３は、入力部材と
してのペダルクランク軸２および出力部材としての合力
軸３に対して軸線方向が平行になるとともに、軸線方向
と直交する方向に離間するように配設し、外周歯車１２
ｃ，１３ｃをペダルクランク軸２および合力軸３に歯車
結合させている。

【０１１４】この実施の形態では、第１の遊星歯車機構
１２の外周歯車１２ｃと第２の遊星歯車機構１３の外周
歯車１３ｃとを別体に形成し、第１の遊星歯車機構１２
の遊星歯車支持用キャリア１２ｄの回転軸に回転角検出
センサ１４を接続するとともに、第２の遊星歯車機構１
３の遊星歯車支持用キャリア１３ｄを動力ユニットハウ
ジングに接続して回転することがないように固定してい
る。また、太陽歯車１２ａ，１３ａは、これら両者の回
転が一致するように連結軸によって互いに接続してい
る。

【０１１５】なお、この実施の形態を採るときでも両遊
星歯車機構１２，１３の太陽歯車１２ａ，１３ａの歯数
と、遊星歯車１２ｂ，１３ｂの歯数および個数と、外周
歯車１２ｃ，１３ｃの歯数がそれぞれ等しくなるように
している。

【０１１６】第１の遊星歯車機構１２の外周歯車１２ｃ
をペダルクランク軸２に接続する歯車２１，２２と、第
２の遊星歯車機構１３の外周歯車１３ｃを合力軸３に接
続する歯車２３，２４は、ペダルクランク軸２と合力軸
３とが同相で回転するときに外周歯車１２ｃ，１３ｃど
うしの回転が一致するように同径に設定している。すな
わち、歯車２１と歯車２３とを同径に形成するととも
に、歯車２２と歯車２４とを同径に形成している。ま
た、ペダルクランク軸２と前記歯車２２との間には、ペ
ダルクランク軸２の回転のみを外周歯１２ｃ車側に伝達
する一方向クラッチ２５を介装している。

【０１１７】このように構成した電動補助自転車用動力
ユニット１は、ペダルクランク軸２と合力軸３とが同相
で回転するときには両遊星歯車機構１２，１３の外周歯
車１２ｃ，１３ｃの回転が一致することから、第１の遊
星歯車機構１２の遊星歯車支持用キャリア１２ｄは停止
した状態になり、回転角検出センサ１４が回動を検出す
ることはない。このときにはモータ７への給電が絶たれ
る。

【０１１８】ペダルクランク軸２と合力軸３の回転に位
相差が生じるときには、二つの遊星歯車機構１２，１３
が回転するときの平衡状態が解消されて第１の遊星歯車
機構１２の外周歯車１２ｃの位相が他方の外周歯車１３
ｃより進み、その分だけ遊星歯車１２ｂが自転するとと
もに僅かに公転して遊星歯車支持用キャリア１２ｄが回
動する。このキャリア１２ｄの回動を回転角検出センサ
１４が検出し、コントローラが人力の大きさに応じた電
流をモータ７に供給する。この結果、モータ７の動力が
人力増加分だけ増大する。

【０１１９】したがって、このように第１の遊星歯車機
構１２と第２の遊星歯車機構１３とをペダルクランク軸
２および合力軸３の側方に配設する構造でも第１の実施
の形態を採るときと同等の作用効果を奏する。

【０１２０】また、一対の遊星歯車機構１２，１３をペ
ダルクランク軸２および合力軸３の横に配設する構造を
採ることにより、両遊星歯車機構１２，１３の軸心部に
ペダルクランク軸２や合力軸３を配設する構造を採る場
合に較べて両遊星歯車機構１２，１３の径を小さくする
ことができる。

【０１２１】なお、図１６に示すように二つの遊星歯車
機構１２，１３をペダルクランク軸２の横に並設する構
造であっても、前記図２に示した構造、すなわち駆動系
を人力後輪駆動系１８とモータ前輪駆動系２０とに分け
る構造を採ることができる。

【０１２２】上述した第１〜第５の実施の形態で示した
人力検出手段１１の一対の遊星歯車機構１２，１３の三
組の構成部材群、すなわち二つの太陽歯車１２ａ，１３
ａと、二つの遊星歯車支持用キャリア１２ｄ，１３ｄ
と、二つの外周歯車１２ｃ，１３ｃのうち、ペダルクラ
ンク軸２（入力部材）および合力軸３（出力部材）に接
続する入力側の構成部材群や、回転角検出センサ１４に
接続する出力側の構成部材は、適宜変更することができ
る。前記三組の構成部材群のレイアウト例を下記の表１
に示す。

【０１２３】

【表１】

【０１２４】表１においてＳTは太陽歯車１２ａ，１３
ａの歯数、ＲTは外周歯車１２ｃ，１３ｃの歯数を示
す。なお、表１中に示す拡大率は、太陽歯車１２ａ，１
３ａの歯数ＳT を２０とし、外周歯車１２ｃ，１３ｃの
歯数ＲT を６０とし、遊星歯車１２ｂ，１３ｂの歯数を
２０とした場合の値である。この拡大率とは、ペダルク
ランク軸２と合力軸３の位相差に対する出力側の構成部
材の回動角度の割合のことである。

【０１２５】太陽歯車１２ａ，１３ａを人力駆動系のペ
ダルクランク軸２および合力軸３に接続する場合には、
表１の例１および例２に示す構成を採ることができる。

【０１２６】例１に示すレイアウト例は、第１の遊星歯
車機構１２の外周歯車１２ｃに回転角検出センサ１４を
接続し、第２の遊星歯車機構１３の外周歯車１３ｃを回
転することがないように固定するとともに、キャリア１
２ｄ，１３ｄどうしを互いに接続する例を示している。
この構成を採る場合には拡大率（出力／位相差）が１／
３になり、回転角検出センサ１４へつながる外周歯車１
２ｃ回動方向は入力側と同じ方向になる。

【０１２７】例２は前記第１および第２の実施の形態を
採るときのレイアウト例で、第１の遊星歯車機構１２の
キャリア１２ｄを回転することがないように固定し、第
２の遊星歯車機構１３のキャリア１３ｄを回転角検出セ
ンサ１４に接続するとともに、外周歯車１２ｃ，１３ｃ
どうしを互いに接続する例を示している。この構成を採
る場合には拡大率が１／４になり、回転角検出センサ１
４へつながるキャリア１３ｄの回動方向は入力側とは反
対方向になる。

【０１２８】外周歯車１２ｃ，１３ｃを人力駆動系のペ
ダルクランク軸２および合力軸３に接続する場合には、
例３および例４に示す構成を採ることができる。

【０１２９】例３は前記第５の実施の形態を採るときの
レイアウト例で、第１の遊星歯車機構１２のキャリア１
２ｄに回転角検出センサ１４を接続し、第２の遊星歯車
機構１３のキャリア１３ｄを回転することがないように
固定するとともに、太陽歯車１２ａ，１３ａどうしを互
いに接続する例を示している。この構成を採る場合には
拡大率が３／４になり、回転角検出センサ１４へつなが
るキャリア１２ｄの回動方向は入力側とは反対方向にな
る。

【０１３０】例４は前記第３の実施の形態を採るときの
レイアウト例で、第１の遊星歯車機構１２の太陽歯車１
２ａを回転することがないように固定し、第２の遊星歯
車機構１３の太陽歯車１３ａに回転角検出センサ１４を
接続するとともに、キャリア１２ｄ，１３ｄどうしを互
いに接続する例を示している。この構成を採る場合には
拡大率が３になり、回転角検出センサ１４へつながる太
陽歯車１２ａの回動方向は入力側と同じ方向になる。

【０１３１】キャリア１２ｄ，１３ｄを人力駆動系のペ
ダルクランク軸２および出力部材に接続する場合には、
例５および例６に示す構成を採ることができる。

【０１３２】例５は前記第４の実施の形態を採るときの
レイアウト例で、第１の遊星歯車機構１２の外周歯車１
２ｃを回転することがないように固定し、第２の遊星歯
車機構１３の外周歯車１３ｃに回転角検出センサ１４を
接続するとともに、太陽歯車１２ａ，１３ａどうしを互
いに接続する例を示している。この構成を採る場合には
拡大率が３／４になり、回転角検出センサ１４へつなが
る外周歯車１２ｃの回動方向は入力側とは反対方向にな
る。

【０１３３】例６は第１の遊星歯車機構１２の太陽歯車
１２ａに回転角検出センサ１４を接続し、第２の遊星歯
車機構１３の太陽歯車１３ａを回転することがないよう
に固定するとともに、外周歯車１２ｃ，１３ｃどうしを
互いに接続している。この構成を採る場合には拡大率が
４になり、回転角検出センサ１４へつながる太陽歯車１
２ａの回動方向は入力側とは反対方向になる。

【０１３４】例１〜例６に示すレイアウト例において、
回転角検出センサ１４を接続する構成部材と、回転する
ことがないようにする構成部材は、第１の遊星歯車機構
１２と第２の遊星歯車機構１３とで替えることができ
る。例えば、例１のレイアウト例を採る場合には回転角
検出センサ１４を第２の遊星歯車機構１３の外周歯車１
３ｃに接続し、第１の遊星歯車機構１２の外周歯車１２
ｃを回転することがないように固定することができる。

【０１３５】例４および例６に示したレイアウト例のよ
うに構成する場合には、入力側の構成部材どうしの位相
差が拡大されて回転角検出センサ１４に伝達されるか
ら、分解能が相対的に低い回転角検出センサを使用して
も他のレイアウトを採る場合と同等の精度で回転を検出
することができる。このため、回転角検出センサ１４と
して低価格のものを採用することができ、動力ユニット
１のより一層のコスト低減を図ることができる。

【０１３６】第６の実施の形態 請求項５の発明に係る電動補助車両用人力検出手段の一
実施の形態を図１７ないし図１９によって詳細に説明す
る。

【０１３７】図１７は回転角検出センサを太陽歯車に接
続した例を示す構成図、図１８は回転角検出センサを外
周歯車に接続した例を示す構成図、図１９は回転角検出
センサをキャリアに接続した例を示す構成図である。こ
れらの図において前記図１ないし図１６で説明したもの
と同一もしくは同等部材については、同一符号を付し詳
細な説明は省略する。

【０１３８】図１７に示す電動補助自転車の人力検出手
段１１は、ペダルクランク軸２と合力軸３に遊星歯車機
構３１を歯車結合させ、この遊星歯車機構３１を介して
前記両軸２，３に回転角検出センサ１４を接続すること
によって構成している。前記遊星歯車機構３１は、太陽
歯車３２に前記回転角検出センサ１４の入力軸１４ｂを
一体に回転するように接続し、遊星歯車３３を回転自在
に支持するキャリア３４に歯車３５，３６を介してペダ
ルクランク軸２を接続している。また、外周歯車３７に
歯車３８，３９を介して合力軸３を接続している。

【０１３９】ペダルクランク軸２とキャリア３４とを接
続する歯車３５，３６は、歯数（径）が互いに等しくな
るように形成し、合力軸３と外周歯車３７とを接続する
歯車３８，３９は、歯数が互いに異なるように形成して
いる。また、この歯車３８，３９は、前記歯車３５，３
６とも歯数が異なるように形成している。

【０１４０】この遊星歯車機構３１の各構成部材の歯数
と、前記歯車３５，３６、歯車３８，３９の歯数を下記
の式（１）が成立するように設定することによって、ペ
ダルクランク軸２と合力軸３の回転に位相差が生じない
ときに回転角検出センサ１４の入力軸１４ｂが停止し、
前記両軸２，３の回転に位相差が生じることによって回
転角検出センサ１４の入力軸１４ｂが回動するようにな
る。

【０１４１】以下の式（１）においては、遊星歯車機構
３１の太陽歯車３２の歯数をＳT とし、外周歯車３７の
歯数をＲT とし、歯車３５の歯数をＡとし、歯車３６の
歯数をＢとし、歯車３８の歯数をＣとし、歯車３９の歯
数をＤとして示す。

【０１４２】 （１＋ＳT／ＲT）＝（Ｃ／Ｄ）／（Ａ／Ｂ）・・・（１）

【０１４３】例えば、太陽歯車３２の歯数ＳT を２０と
し、遊星歯車３３の歯数を２０とし、外周歯車３７の歯
数ＲT を６０とする場合には、前記４個の歯車３５
（Ａ），３６（Ｂ），３８（Ｃ），３９（Ｄ）の歯数
は、上記式（１）によると下記の表２のようになる。

【０１４４】

【表２】

【０１４５】図１７に示すように動力ユニット１を構成
しても車体を走行させるための人力はペダルクランク軸
２から一方向クラッチ２５および弾性体４を介して合力
軸３に伝達され、ペダルクランク軸２および合力軸３に
接続した遊星歯車機構３１は前記両軸２，３に連れ回る
ようになる。

【０１４６】また、回転角検出センサ１４の入力軸１４
ｂは、前記ペダルクランク軸２と合力軸３とが同相で回
転するときには回動することがなく、これら両軸２，３
に位相差が生じたときにこの位相差に対応する角度をも
って回動する。

【０１４７】したがって、前述した実施の形態を採ると
きと同様に、人力を検出するための遊星歯車機構３１
は、車体を走行させるための大きな力が伝達されること
はないので、遊星歯車機構３１の構成部材の強度を従来
に較べて低くすることができる。この結果、遊星歯車機
構３１の構成部材をプラスチックなどの軽量かつ安価な
材料によって形成し、安価でしかも小型化、軽量化され
た電動補助車両用動力ユニット１を製造することができ
る。

【０１４８】図１８に示す動力ユニット１の人力検出手
段１１は、ペダルクランク軸２と合力軸３に遊星歯車機
構４１を歯車結合させ、この遊星歯車機構４１を介して
前記両軸２，３に回転角検出センサ１４を接続すること
によって構成している。前記遊星歯車機構４１は、外周
歯車４２に前記回転角検出センサ１４の入力軸１４ｂを
一体に回転するように接続し、太陽歯車４３に歯車４
４，４５を介してペダルクランク軸２を接続している。
また、遊星歯車４６を回転自在に支持するキャリア４７
に歯車４８，４９を介して合力軸３を接続している。

【０１４９】ペダルクランク軸２と太陽歯車４３とを接
続する歯車４４，４５は、歯数（径）が互いに異なるよ
うに形成し、合力軸３とキャリア４７とを接続する歯車
４８，４９は、歯数が互いに等しくなるように形成して
いる。また、この歯車４８，４９は、前記歯車４４，４
５とは歯数が異なるように形成している。

【０１５０】この遊星歯車機構４１の各構成部材の歯数
と、前記歯車４４，４５、歯車４８，４９の歯数を下記
の式（２）が成立するように設定することによって、ペ
ダルクランク軸２と合力軸３の回転に位相差が生じない
ときに回転角検出センサ１４の入力軸１４ｂが停止し、
前記両軸２，３の回転に位相差が生じることによって回
転角検出センサ１４の入力軸１４ｂが回動するようにな
る。

【０１５１】以下の式（２）においては、遊星歯車機構
４１の太陽歯車４３の歯数をＳT とし、外周歯車４２の
歯数をＲT とし、歯車４４の歯数をＡとし、歯車４５の
歯数をＢとし、歯車４８の歯数をＣとし、歯車４９の歯
数をＤとして示す。

【０１５２】 （ＲT／ＳT）＋１＝（Ａ／Ｂ）／（Ｃ／Ｄ）・・・（２）

【０１５３】例えば、太陽歯車４３の歯数ＳT を２０と
し、遊星歯車４６の歯数を２０とし、外周歯車４２の歯
数ＲT を６０とする場合には、前記４個の歯車４４
（Ａ），４５（Ｂ），４８（Ｃ），４９（Ｄ）の歯数
は、上記式（２）によると下記の表３のようになる。

【０１５４】

【表３】

【０１５５】図１８に示すように動力ユニット１を構成
しても車体を走行させるための人力はペダルクランク軸
２から一方向クラッチ２５および弾性体４を介して合力
軸３に伝達され、ペダルクランク軸２および合力軸３に
接続した遊星歯車機構４１は前記両軸２，３に連れ回る
ようになる。

【０１５６】また、回転角検出センサ１４の入力軸１４
ｂは、前記ペダルクランク軸２と合力軸３とが同相で回
転するときには回動することがなく、これら両軸２，３
に位相差が生じたときにこの位相差に対応する角度をも
って回動する。

【０１５７】したがって、前述した実施の形態を採ると
きと同様に、人力を検出するための遊星歯車機構４１
は、車体を走行させるための大きな力が伝達されること
はないので、遊星歯車機構４１の構成部材の強度を従来
に較べて低くすることができる。この結果、遊星歯車機
構４１の構成部材をプラスチックなどの軽量かつ安価な
材料によって形成し、安価でしかも小型化、軽量化され
た電動車両用動力ユニット１を製造することができる。

【０１５８】図１９に示す動力ユニット１の人力検出手
段１１は、ペダルクランク軸２と合力軸３に遊星歯車機
構５１を歯車結合させ、この遊星歯車機構５１を介して
前記両軸２，３に回転角検出センサ１４を接続すること
によって構成している。前記遊星歯車機構５１は、遊星
歯車５２を回転自在に支持するキャリア５３に前記回転
角検出センサ１４の入力軸１４ｂを一体に回転するよう
に接続し、太陽歯車５４に歯車５５，５６を介してペダ
ルクランク軸２を接続している。また、外周歯車５７に
歯車５８，５９を介して合力軸３を接続している。

【０１５９】ペダルクランク軸２と太陽歯車５４とを接
続する歯車５５，５６は、歯数（径）が互いに異なるよ
うに形成し、合力軸３と外周歯車５７とを接続する歯車
５８，５９は、歯数が互いに等しくなるように形成して
いる。また、この歯車５８，５９は、前記歯車５５，５
６とは歯数が異なるように形成している。

【０１６０】この遊星歯車機構５１の各構成部材の歯数
と、前記歯車５５，５６、歯車５８，５９の歯数を下記
の式（３）が成立するように設定することによって、ペ
ダルクランク軸２と合力軸３の回転に位相差が生じない
ときに回転角検出センサ１４の入力軸１４ｂが停止し、
前記両軸の回転に位相差が生じることによって回転角検
出センサ１４の入力軸１４ｂが回動するようになる。

【０１６１】以下の式（３）においては、遊星歯車機構
５１の太陽歯車５４の歯数をＳT とし、外周歯車５７の
歯数をＲT とし、歯車５５の歯数をＡとし、歯車５６の
歯数をＢとし、歯車５８の歯数をＣとし、歯車５９の歯
数をＤとして示す。

【０１６２】 （ＲT／ＳT）＝（Ａ／Ｂ）／（Ｃ／Ｄ）・・・（３）

【０１６３】例えば、太陽歯車５４の歯数ＳT を２０と
し、遊星歯車５２の歯数を２０とし、外周歯車５７の歯
数ＲT を６０とする場合には、前記４個の歯車５５
（Ａ），５６（Ｂ），５８（Ｃ），５９（Ｄ）の歯数
は、上記式（３）によると下記の表４のようになる。

【０１６４】

【表４】

【０１６５】図１９に示すように動力ユニット１を構成
しても車体を走行させるための人力はペダルクランク軸
２から一方向クラッチ２５および弾性体４を介して合力
軸３に伝達され、ペダルクランク軸２および合力軸３に
接続した遊星歯車機構５１は前記両軸２，３に連れ回る
ようになる。

【０１６６】また、回転角検出センサ１４の入力軸１４
ｂは、前記ペダルクランク軸２と合力軸３とが同相で回
転するときには回転することがなく、これら両軸２，３
に位相差が生じたときにこの位相差に対応する角度をも
って回動する。

【０１６７】したがって、前述した実施の形態を採ると
きと同様に、人力を検出するための遊星歯車機構５１
は、車体を走行させるための大きな力が伝達されること
はないので、遊星歯車機構５１の構成部材の強度を従来
に較べて低くすることができる。この結果、遊星歯車機
構５１の構成部材をプラスチックなどの軽量かつ安価な
材料によって形成し、安価でしかも小型化、軽量化され
た電動車両用動力ユニット１を製造することができる。

【０１６８】加えて、図１７〜図１９に示したように構
成した第６の実施の形態による人力検出手段１１は、ペ
ダルクランク軸２と合力軸３の回転の位相差を検出する
ための遊星歯車機構３１，４１，５１が一つでよいた
め、第１ないし第５の実施の形態を採る場合に較べて重
量が軽くなるとともに、搭載スペースが狭くてよい。し
かも、部品数が少ないことから製造コストの低減を図る
こともできる。

【０１６９】なお、上述した第１〜第６の実施の形態で
は遊星歯車機構の構成部材をプラスチックによって形成
する例を示したが、前記構成部材は全てをプラスチック
で形成しなくてもよく、軸部分のみを金属材で形成する
ことができる。また、プラスチックの他の材料、例えば
アルミニウム材によって構成部材を形成することもでき
る。

【０１７０】また、第１〜第６の実施の形態では電動補
助自転車のハンガー部に搭載する動力ユニット１に人力
検出手段１１を装備する例を示したが、動力ユニット１
は、電動補助自転車の後輪のハブに設けることもでき
る。この構成を採る場合には、人力駆動系の後輪側の回
転軸を入力部材とし、ハブ内のモータを接続した合力軸
（出力部材））と前記入力部材とを同一軸線上に配設し
てこれらを弾性体を介して互いに接続する。そして、前
記入力部材と合力軸に遊星歯車機構を接続する。

【０１７１】さらにまた、第１〜第６の実施の形態では
本発明に係る電動補助車両を電動補助自転車に適用する
例を示したが、本発明は、他の電動車両、例えば電動車
椅子にも適用することができる。

【０１７２】加えて、第１〜第６の実施の形態では、遊
星機構として遊星歯車機構を採用する例を示したが、遊
星ローラ機構を遊星歯車機構の代わりに用いることがで
きる。

【０１７３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
駆動部材を駆動するための人力は入力部材から弾性体を
介して出力部材に伝達され、前記入力部材および出力部
材に接続した一対の遊星機構は、これら両軸に連れ回る
ようになる。入力部材と出力部材が同相で回転するとき
には回転角検出センサに回転が伝達されることはなく、
前記両部材の回転に位相差が生じるときに回転角検出セ
ンサに両部材の位相差に対応する角度だけ回転が伝達さ
れ、人力の大きさに相当する電気信号が回転角検出セン
サから出力される。

【０１７４】したがって、人力を検出するための遊星機
構は、駆動輪を駆動するための大きな力が伝達されるこ
とはないので、遊星機構の構成部材の強度を従来に較べ
て低くすることができる。

【０１７５】このため、人力を検出する機構（前記遊星
機構）を例えばプラスチックなどの軽量かつ安価な材料
によってコンパクトに形成することができるから、安価
でしかも軽量化、小型化されたトルク検出装置を提供す
ることができる。

【０１７６】請求項２記載の発明によれば、巻掛け式伝
動手段と人力検出用の部材を車幅方向の同じ一側部に配
置することができるから、人力駆動系の部材と人力を検
出する機構とをコンパクトになるように車体に搭載する
ことができる。また、入力・出力部材および一対の遊星
機構が車体の一側部にまとまって配置されるから、これ
らの部材の車体への組付作業が簡単である。

【０１７７】請求項３記載の発明によれば、弾性体と駆
動輪接続用チェーンスプロケットとが入力・出力部材の
軸線方向に並ぶから、チェーンスプロケットの径・軸線
方向の位置を設定する上で、弾性体における入力・出力
部材の径方向の位置によって制約を受けることがない。

【０１７８】このため、チェーンスプロケットの径およ
び軸線方向の位置（チェーンライン）を設計する上での
自由度が高い。また、入力・出力部材の軸線方向から見
て弾性体より径方向の内側に遊星機構を配置できるか
ら、無駄なスペースをなくして機構の小型化を図ること
ができる。 さらに、出力部材を取外すことなくチェー
ンスプロケットのみを交換することができるから、メン
テナンスが簡単である。さらにまた、入力・出力部材の
占有空間の一部を利用して弾性体を収容することができ
るから、弾性体を入力・出力部材とは別の部位に配置す
る構造に較べて人力検出手段の小型化を図ることができ
る。

【０１７９】請求項４に記載の他の発明によれば、両遊
星機構の軸心部に入力部材や出力部材を配設する構造を
採る場合に較べて遊星機構の径を小さくすることができ
る。このため、トルク検出装置をより一層小型化、軽量
化することができる。

【０１８０】請求項５に記載の他の発明によれば、被駆
動部材を駆動するための人力は入力部材から弾性体を介
して出力部材に伝達され、入力部材および出力部材に接
続した遊星機構は、これら両部材に連れ回るようにな
る。また、回転角検出センサは、前記入力部材と出力部
材との位相差に対応する回動角度を検出する。

【０１８１】したがって、人力を検出するための遊星機
構は、被駆動部材を駆動するための大きな力が伝達され
ることはないので、遊星機構の構成部材の強度を従来に
較べて低くすることができる。このため、人力を検出す
る機構（前記遊星機構）を例えばプラスチックなどの軽
量かつ安価な材料によってコンパクトに形成することが
できるから、安価でしかも軽量化、小型化されたトルク
検出装置を提供することができる。

【０１８２】また、一つの遊星機構によって前記入力部
材と出力部材の位相差を検出することができるから、請
求項１ないし請求項３に記載の構成を採る場合に較べて
重量が軽くなるとともに、小型化を図ることができ、し
かも、製造コストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 電動補助自転車用動力ユニットを示す構成図
である。

【図２】 人力検出手段の他の実施の形態を示す構成図
である。

【図３】 人力検出手段の他の実施の形態を示す構成図
である。

【図４】 人力検出手段の他の実施の形態を示す平面図
である。

【図５】 車体右側から見た状態を示す側面図である。

【図６】 図５におけるVI−VI線断面図である。

【図７】 図５におけるVII−VII線断面図である。

【図８】 キャリアの側面図である。

【図９】 図８におけるIX−IX線断面図である。

【図１０】 ハンガーパイプに組付けた状態を示す断面
図である。

【図１１】 人力検出手段の他の実施の形態を示す構成
図である。

【図１２】 人力検出手段の断面図である。

【図１３】 車体右側から見た状態を示す側面図であ
る。

【図１４】 弾性体の支持構造を示す断面図である。

【図１５】 ハンガーパイプに組付けた状態を示す断面
図である。

【図１６】 電動補助自転車用動力ユニットに装着した
人力検出手段の構成図である。

【図１７】 他の発明に係る電動補助自転車の構成図で
ある。

【図１８】 他の発明に係る電動補助自転車の構成図で
ある。

【図１９】 他の発明に係る電動補助自転車の構成図で
ある。

【符号の説明】

１…動力ユニット、２…ペダルクランク軸、２ａ…入力
部材、３…合力軸、４…弾性体、７…モータ、８…チェ
ーンスプロケット、１１…トルク検出装置、１２…第１
の遊星歯車機構、１３…第２の遊星歯車機構、１２ａ，
１３ａ…太陽歯車、１２ｂ，１３ｂ…遊星歯車、１２
ｃ，１３ｃ…外周歯車、１２ｄ，１３ｄ…遊星歯車支持
用キャリア、１４…回転角検出センサ、２１〜２４…歯
車、３１，４１，５１…遊星歯車機構、３２，４３，５
４…太陽歯車、３３，４６，５２…遊星歯車、３７，４
２，５７…外周歯車、３４，４７，５３…キャリア、３
５，３６，３８，３９，４４，４５，４８，４９，５
５，５６，５８，５９…歯車。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 人力検出手段によって検出した人力の大
   きさに応じてモータの動力を制御し、人力とモータの動
   力とによって車体を走行させる電動補助車両において、
   人力によって回転する入力部材と、駆動輪に接続した出
   力部材とを同一軸線上に配設して弾性体を介して互いに
   連結し、前記人力検出手段を、構成が同一の一対の遊星
   機構を前記入力部材と出力部材に接続してこれら両部材
   の位相差を回転角検出センサによって検出する構成と
   し、前記一対の遊星機構の二つの太陽輪と、二つの遊星
   輪支持用キャリアと、二つの外周輪とからなる三組の構
   成部材群のうち何れか一つの組の構成部材群を、前記入
   力部材と前記出力部材に同軸一体にまたは同径の歯車を
   介して接続し、他の二組の構成部材群のうち何れか一方
   の組の二つの構成部材どうしを回転が一致するように一
   体的に形成するとともに、他方の組の二つの構成部材の
   うち何れか一方を車体に対して固定し、他方を前記回転
   角検出センサに接続したことを特徴とする電動補助車
   両。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電動補助車両において、
   車幅方向の一方の側部に設けた巻掛け式伝動手段によっ
   て人力を後輪に伝達する構造とし、入力部材と出力部材
   とを軸線方向に互いに近接させて前記巻掛け式伝動手段
   と車幅方向の同じ一側部に軸線方向が車幅方向を指向す
   るように配設し、一対の遊星機構を前記入力・出力部材
   と同一軸線上であってこれら両部材の近傍に軸線方向が
   車幅方向を指向するように配設したことを特徴とする電
   動補助車両。
3. 【請求項３】 請求項２記載の電動補助車両において、
   入力部材と出力部材の周方向および径方向の略同じ位置
   であって、これら両部材間に弾性体を内装し、前記入力
   部材と出力部材のうち巻掛け式伝動手段に接続する一方
   の部材における前記弾性体と側面視において重なる部位
   に、巻掛け伝動手段用の円環状巻掛回転体を取付けたこ
   とを特徴とする電動補助車両。
4. 【請求項４】 請求項１記載の電動補助車両において、
   入力部材および出力部材と一対の遊星機構とを軸線方向
   が互いに平行になるとともに、軸線方向と直交する方向
   に互いに離間するように配設したことを特徴とする電動
   補助車両。
5. 【請求項５】 人力検出手段によって検出した人力の大
   きさに応じてモータの動力を制御し、人力とモータの動
   力とによって車体を走行させる電動補助車両において、
   人力によって回転する入力部材と、駆動輪に接続した出
   力部材とを同一軸線上に配設して弾性体を介して互いに
   連結し、前記人力検出手段を、一つの遊星機構を前記入
   力部材と出力部材に接続してこれら両部材の位相差を回
   転角検出センサによって検出する構成とし、前記遊星機
   構の太陽輪と、遊星輪支持用キャリアと、外周輪とから
   なる３個の構成部材のうち何れか一つの構成部材を前記
   回転角検出センサに接続し、他の２個の構成部材を、前
   記入力部材と前記出力部材にそれぞれ径の異なる歯車を
   介して接続したことを特徴とする電動補助車両。