JP6295064B2 - 駆動ユニット及び電動補助自転車 - Google Patents

Description

本発明は、電動補助自転車に用いられる駆動ユニット及び当該駆動ユニットを備える電動補助自転車に関する。

近年、運転者がペダルを漕ぐ力（以下、踏力と称する）を電動モータの駆動力によってアシストする電動補助自転車が提案されている。電動補助自転車は、トルク検出装置を備える。トルク検出装置は、運転者がペダルを漕ぐときにクランクシャフトに発生するトルクを検出する。電動補助自転車においては、予め定められた基準値以上のトルクが一定期間継続して発生すると、踏力を電動モータの駆動力によってアシストする。

ところで、電動補助自転車においては、トルク検出装置の他に、クランクシャフトの回転を検出する回転検出装置を備えるものがある。例えば、特開平８−５８６７０号公報には、踏力検出手段と、クランク軸回転数センサとを備える電動補助自転車が開示されている。踏力検出手段は、踏力によるねじれを軸方向の変位に変換するトルク−変位変換手段と、変位に応じた電気信号を出力するストロークセンサとで構成される。トルク−変位変換手段は、クランク軸と一体に回転するスライダインナの端面に形成した凸状のカム面と、駆動部材の端面に形成した凹状のカム面とを係合させて構成している。クランク軸回転数センサは、クランク軸とトーションバーの頭部とを結合するカラーの外周に形成された歯部を光学的もしくは磁気的に検出して検出パルスを出力する。

特開平８−５８６７０号公報

上述のように、電動補助自転車においては、踏力を電動モータの駆動力によってアシストする。運転者のペダリングに応じたアシストを行うためには、例えば、トルク検出装置の他に回転検出装置を設けるとともに、当該回転検出装置の検出分解能を向上させることが考えられる。

上記公報において、クランク軸回転数センサの検出分解能を向上させるには、歯部の数を多くする必要がある。しかしながら、上記公報では、クランク軸とトーションバーの頭部とを結合するカラーに歯部が形成されている。そのため、歯部の数を多くして、検出分解能を向上させることは難しい。

本発明の目的は、電動補助自転車に用いられ、トルク検出装置の他に回転検出装置を備える駆動ユニットにおいて、回転検出装置の検出分解能を向上させることである。

また、本発明は、上記駆動ユニットを備える電動補助自転車を提供することも、目的とする。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明の駆動ユニットは、電動補助自転車に用いられ、ハウジング、クランクシャフト、磁歪式のトルク検出装置、回転部材及び磁気式の回転検出装置を備える。

クランクシャフトは、ハウジングを貫通して配置される。トルク検出装置は、ハウジング内に配置され、クランクシャフトに発生するトルクを検出する。回転部材は、トルク検出装置を含み、クランクシャフトと同軸上に配置され且つクランクシャフトとともに回転する。回転検出装置は、ハウジング内に配置され、クランクシャフトの回転を検出する。

回転部材は、連結軸部及び出力軸部を含む。連結軸部は、回転部材の軸方向一方の端部に配置され、ハウジング内でクランクシャフトに連結される。出力軸部は、回転部材の軸方向他方の端部に配置され、駆動スプロケットが取り付けられる。

回転検出装置は、被検出部及び検出部を含む。被検出部は、回転部材に設けられ、ハウジング内においてクランクシャフトの中心軸線周りに位置する。検出部は、被検出部が回転部材とともに回転することを検出する。被検出部は、クランクシャフトの軸方向で、トルク検出装置とは異なる位置に設けられる。

本発明の駆動ユニットによれば、回転検出装置の検出分解能を向上させることができる。

本発明の第１の実施形態による電動補助自転車の概略構成を示す右側面図である。 駆動ユニット及び従動スプロケットの概略構成を示す図である。 図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 クランクシャフトが挿入された回転部材の側面図である。 クランクシャフトが挿入された回転部材の断面図である。 図５の一部を拡大して示す断面図である。 本発明の第２の実施形態による電動補助自転車が備える駆動ユニットを示す断面図である。 図７の一部を拡大して示す断面図である。 本発明の第３の実施形態による電動補助自転車が備える駆動ユニットを示す断面図である。 図９の一部を拡大して示す断面図である。 本発明の第４の実施形態による電動補助自転車が備える駆動ユニットを示す断面図である。 図１１の一部を拡大して示す断面図である。 本発明の第５の実施形態による電動補助自転車が備える駆動ユニットを示す断面図である。 図１３の一部を拡大して示す断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る駆動ユニット及び電動補助自転車について説明する。図中、同一又は相当部分には、同一符号を付して、その部材についての説明は繰り返さない。また、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。なお、以下の説明において、前方、後方、左方及び右方は、サドル１８に着座し且つハンドル１６を握った状態の運転者から見た前方、後方、左方及び右方を意味する。

［第１の実施形態］
図１及び図２を参照しながら、本発明の第１の実施形態による電動補助自転車１０について説明する。図１は、電動補助自転車１０の概略構成を示す右側面図である。図２は、電動補助自転車１０が備える駆動ユニット５０及び従動スプロケット２６の概略構成を示す図である。

［電動補助自転車の全体構成］
図１に示すように、電動補助自転車１０は、車体フレーム１２、前輪１４Ｆ、後輪１４Ｒ、ハンドル１６、サドル１８及び駆動ユニット５０を備える。

車体フレーム１２は、ヘッドパイプ１２Ａ、ダウンフレーム１２Ｂ、シートフレーム１２Ｃ、ブラケット１２Ｄ（図２参照）、一対のチェーンステイ１２Ｅ及び一対のシートステイ１２Ｆを含む。

ヘッドパイプ１２Ａは、電動補助自転車１０の前部に配置され、上下方向に延びる。ヘッドパイプ１２Ａには、ステム２０が回転自在に挿入される。ステム２０の上端には、ハンドル１８が固定される。ステム２０の下端には、フロントフォーク２２が固定される。フロントフォーク２２の下端には、前輪１４Ｆが回転可能に取り付けられる。

ダウンフレーム１２Ｂは、ヘッドパイプ１２Ａの後方に配置され、前後方向に延びる。ダウンフレーム１２Ｂの前端は、ヘッドパイプ１２Ａに接続される。ダウンフレーム１２Ｂの後端は、上下方向に延びるシートフレーム１２Ｃの下端部に接続される。

シートフレーム１２Ｃには、シートパイプ２４が挿入される。シートパイプ２４の上端には、サドル１８が取り付けられる。

図２に示すように、ブラケット１２Ｄは、シートフレーム１２Ｃの後方に取り付けられる。ブラケット１２Ｄの後方には、一対のチェーンステイ１２Ｅが取り付けられる。

図１に示すように、一対のチェーンステイ１２Ｅは、それぞれ、前後方向に延びる。一対のチェーンステイ１２Ｅの間には、後輪１４Ｒが配置される。各チェーンステイ１２Ｅの後端において、後輪１４Ｒが回転可能に取り付けられる。後輪１４Ｒの右側には、従動スプロケット２６が配置される。従動スプロケット２６は、図示しないワンウェイクラッチを介して、後輪１４Ｒに連結される。

一対のシートステイ１２Ｆは、それぞれ、前後方向に延びる。各シートステイ１２Ｆの前端は、シートフレーム１２Ｃの上端部に接続される。後輪１４Ｒよりも右側に配置されるシートステイ１２Ｆの後端は、後輪１４Ｒよりも右側に配置されるチェーンステイ１２Ｅの後端に接続される。後輪１４Ｒよりも左側に配置されるシートステイ１２Ｆの後端は、後輪１４Ｒよりも左側に配置されるチェーンステイ１２Ｅの後端に接続される。

図２に示すように、ブラケット１２Ｄには、複数の締結金具２８により、駆動ユニット５０が固定される。駆動ユニット５０の詳細については、後述する。

図１及び図２に示すように、駆動ユニット５０が備える駆動スプロケット５８及び従動スプロケット２６には、無端状のチェーン３０が巻き掛けられる。

図１に示すように、車体フレーム１２には、チェーンカバー３２が取り付けられる。チェーンカバー３２は、駆動ユニット５０及びチェーン３０を覆う。チェーンカバー３２は、メインカバー３２Ａ及びサブカバー３２Ｂを含む。メインカバー３２Ａは、駆動スプロケットを右側から覆い、且つ、前後方向に延びる。サブカバー３２Ｂは、駆動ユニット５０の後部を右側から覆う。

図１に示すように、駆動ユニット５０が備えるクランクシャフト５４の軸方向一端にはクランクアーム３４Ｒの一端部が取り付けられ、軸方向他端にはクランクアーム３４Ｌの一端部が取り付けられる。クランクアーム３４Ｒの他端部にはペダル３６Ｒが取り付けられ、クランクアーム３４Ｌの他端部には、ペダル３６Ｌが取り付けられる。

図１に示すように、シートフレーム１２Ｃの後方には、駆動ユニット５０の電動モータ（図３参照）に電力を供給するバッテリユニット３８が配置される。バッテリユニット３８は、バッテリ及び制御部を備える。バッテリは、充放電可能な充電池である。制御部は、バッテリの充放電を制御するとともに、バッテリの出力電流及び残量等を監視する。

［駆動ユニット］
続いて、図３を参照しながら、駆動ユニット５０について説明する。図３は、駆動ユニット５０の概略構成を示す縦断面図であって、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。

駆動ユニット５０は、ハウジング５２、クランクシャフト５４、回転部材５６、駆動力発生部６０、補助スプロケット６２及びチェーンテンショナ６４を備える。

ハウジング５２は、第１ハウジング部５２Ａ及び第２ハウジング部５２Ｂを含む。第１ハウジング部５２Ａと第２ハウジング部５２Ｂは、左右方向から組み付けられ、複数の締結金具６６により、互いに固定される。ハウジング５２は、複数の締結金具２８により、ブラケット１２Ｄに取り付けられる。

ハウジング５２について、もう少し詳しく説明する。第１ハウジング部５２Ａは、重ね合わせ面５３Ａを有する。第２ハウジング部５２Ｂは、重ね合わせ面５３Ｂを有する。重ね合わせ面５３Ａ及び重ね合わせ面５３Ｂは、それぞれ、クランクシャフト５４の軸方向に対して垂直な面である。第１ハウジング部５２Ａと第２ハウジング部５２Ｂとが組み付けられた状態では、重ね合わせ面５３Ａと重ね合わせ面５３Ｂとが重ね合わせられる。つまり、第１ハウジング部５２Ａと第２ハウジング部５２Ｂは、クランクシャフト５４の軸方向で重ね合わせられる。

第１ハウジング部５２Ａ及び第２ハウジング部５２Ｂは、それぞれ、鋳造により成形される。本実施形態では、第１ハウジング部５２Ａ及び第２ハウジング部５２Ｂは、それぞれ、ダイキャストにより成形される。

クランクシャフト５４は、ハウジング５２の前端部において、ハウジング５２を左右方向に貫通して配置される。クランクシャフト５４は、第１軸受６８Ｌ及び第２軸受６８Ｒにより、回転可能に支持される。第１軸受６８Ｌは、回転部材５６よりもクランクシャフト５４の軸方向一端側（左端側）に配置され、第１ハウジング部５２に固定される。第２軸受６８Ｒは、第１軸受６８Ｌよりもクランクシャフト５４の軸方向他端側（右端側）に配置され、第２ハウジング部５２Ｂに固定される。

ここで、本実施形態では、第１ハウジング部５２Ａ及び第２ハウジング部５２Ｂが、それぞれ、ダイキャストにより成形される。そのため、第１ハウジング部５２Ａにおいて第１軸受６８Ｌを支持する部分の近くには、型抜きを容易にするための勾配５５Ａが形成され、第２ハウジング部５２Ｂにおいて第２軸受６８Ｒを支持する部分の近くには、型抜きを容易にするための勾配５５Ｂが形成される。

クランクシャフト５４は、回転部材５６を貫通して配置される。駆動スプロケット５８は、ハウジング５２の外側であって且つハウジング５２よりも右側に配置され、回転部材５６とともに回転する。回転部材５６の詳細については、後述する。

駆動力発生部６０は、ハウジング５２内でクランクシャフト５４よりも後方に配置される。駆動力発生部６０は、電動モータ６０Ａ及び出力部材６０Ｂを含む。

電動モータ６０Ａは、図示しない制御装置から出力される制御信号に基づいて、電動補助自転車１０の走行をアシストするための補助駆動力を発生する。また、電動モータ６０Ａは、運転者が選択するアシストモードに応じて、補助駆動力を変化させる。

電動モータ６０Ａは、ステータ７０、ロータ７２及び回転軸７４を備える。ステータ７０は、第１ハウジング部５２Ａに固定される。第１ハウジング部５２Ａには、電動モータ６０Ａを左側から覆うカバー７６が取り付けられる。ロータ７２は、ステータ７０の内側に配置される。回転軸７４は、ロータ７２を貫通して配置され、ロータ７２に固定される。回転軸７４は、軸受７８Ｌ，７８Ｒにより、回転可能に支持される。軸受７８Ｌは、ロータ７２よりも軸方向一端側（左端側）に配置され、カバー７６に固定される。軸受７８Ｒは、ロータ７２よりも軸方向他端側（右端側）に配置され、第１ハウジング部５２Ａに固定される。回転軸７４の軸方向他端部には、ギア７４Ａが形成される。

出力部材６０Ｂは、ハウジング５２内でクランクシャフト５４よりも後方に配置される。出力部材６０Ｂは、出力軸８０及び出力ギア８２を備える。

出力軸８０は、回転軸７４よりも後方に配置される。出力軸８０は、軸受８４Ｌ，８４Ｒにより、回転可能に支持される。軸受８４Ｌは、出力軸８０の軸方向一端（左端）に配置され、第１ハウジング部５２Ａに固定される。軸受８４Ｒは、軸受８４Ｌよりも出力軸８０の軸方向他端側（右端側）に配置され、第２ハウジング部５２Ｂに固定される。

出力軸８０は、出力ギア８２を貫通して配置される。出力ギア８２は、軸受８４Ｌと軸受８４Ｒとの間に配置される。出力ギア８２は、ギア７４Ａと噛み合う。これにより、電動モータ６０Ａで発生した補助駆動力が回転軸７４から出力ギア８２に伝達される。その結果、出力ギア８２が回転する。ここで、回転軸６４は、前転する方向に回転する。その結果、出力ギア８２は後転する。

出力軸８０と出力ギア８２との間には、ラチェット機構８６が設けられる。その結果、出力ギア８２の後転方向の回転力は出力軸８０に伝達されるが、出力ギア８２の前転方向の回転力は出力軸８０に伝達されない。

補助スプロケット６２は、出力軸８０の軸方向他端部に固定され、ハウジング５２の外側であって且つハウジング５２よりも右側に配置される。電動モータ６０Ａで発生した補助駆動力は、出力軸８０から補助スプロケット６２に伝達される。その結果、補助スプロケット６２が後転する。

チェーンテンショナ６４は、第２ハウジング部５２Ｂの右側面の後端部に配置される。図２に示すように、チェーンテンショナ６４の一端は、引張ばね８８を介して、第２ハウジング部５２Ｂに取り付けられる。チェーンテンショナ６４の他端は、支持ボルト９０により、第２ハウジング部５２Ｂに対して回転可能に取り付けられる。チェーンテンショナ６４には、支持ボルト６４Ａに対して回転可能なテンションスプロケット６４Ｂが設けられている。テンションスプロケット６４Ｂには、チェーン３０が巻き掛けられている。チェーン３０は、テンションスプロケット６４Ｂを後方に押す。そのため、チェーン３０には、適度な張力が付与される。

［回転部材］
続いて、図４〜図６を参照しながら、回転部材５６について説明する。図４は、クランクシャフト５４が挿入された回転部材５６の側面図である。図５は、クランクシャフト５４が挿入された回転部材５６の断面図である。図６は、図５の一部を拡大して示す断面図である。

図４及び図５に示すように、回転部材５６は、クランクシャフト５４と同軸上に配置され、且つ、クランクシャフト５４とともに回転する。回転部材５６は、連結軸部５６Ａ、トルク検出装置５６Ｂ及びワンウェイクラッチ５６Ｃを含む。

連結軸部５６Ａは、回転部材５６の軸方向一方の端部（左端部）に配置され、ハウジング５２内に位置する（図３参照）。連結軸部５６Ａは、図５に示すように、円筒形状を有する。連結軸部５６Ａには、クランクシャフト５４が挿入される。連結軸部５６Ａは、クランクシャフト５４と同軸に配置される。

図５及び図６に示すように、連結軸部５６Ａの軸方向一端部の内周面には、セレーション９２が形成される。セレーション９２は、クランクシャフト５４の外周面に形成されたセレーション５４Ａと噛み合う。これにより、連結軸部５６Ａは、クランクシャフト５４に連結される。その結果、クランクシャフト５４が前転方向及び後転方向の何れに回転しても、連結軸部５６Ａはクランクシャフト５４とともに回転する。なお、連結軸部５６Ａの軸方向他端部とクランクシャフト５４との間には、すべり軸受１０６が配置される。

トルク検出装置５６Ｂは、図３に示すように、ハウジング５２内に配置され、運転者がペダル３６Ｒ，３６Ｌ（図１参照）を漕ぐときにクランクシャフト５４に発生するトルクを検出する。トルク検出装置５６Ｂは、連結軸部５６Ａに設けられる。トルク検出装置５６Ｂは、磁歪式のトルクセンサである。トルク検出装置５６Ｂは、図５及び図６に示すように、取付軸部９４、コイル９６、検出部９８及びシールド１００を含む。

図５及び図６に示すように、取付軸部９４は、連結軸部５６Ａの外周面に取り付けられ、連結軸部５６Ａに対して相対回転する。つまり、取付軸部９４は、連結軸部５６Ａとともに回転しない。コイル９６は、取付軸部９４の外周面に配置される。検出部９８は、連結軸部５６Ａの歪みに起因するコイル９６の電圧変化を検出することにより、クランクシャフト５４に発生するトルクを検出する。検出部９８は、検出したトルクを制御装置（図示せず）に出力する。制御装置は、検出部９８が出力したトルクを参照して、運転者によるペダリングの状態を把握し、電動モータ６０Ａを制御する。シールド１００は、外部磁場に起因して検出部９８の検出精度が低下するのを防ぐ。シールド１００は、支持板１０１に取り付けられる。支持板１０１は、クランクシャフト５４の軸方向に対して直交する方向に広がる下面１０１Ａを有する。支持板１０１は、第１ハウジング部５２Ａに形成された係合片（図示せず）に係合する。つまり、シールド１００は、連結軸部５６Ａとともに回転しない。

ワンウェイクラッチ５６Ｃは、図５及び図６に示すように、トルク検出装置５６Ｂよりも駆動スプロケット５８側において、クランクシャフト５４と同軸に配置される。ワンウェイクラッチ５６Ｃは、駆動部材１０２及び従動部材１０４を含む。駆動部材１０２は、本体部１０８及び筒部１１０を含む。

図５及び図６に示すように、本体部１０８は、リング形状を有する。本体部１０８には、クランクシャフト５４が挿入される。本体部１０８は、クランクシャフト５４と同軸に配置される。

図５及び図６に示すように、本体部１０８の内周面には、セレーション１１２が形成される。セレーション１１２は、連結軸部５６Ａの軸方向他端部の外周面に形成されたセレーション１１４と噛み合う。これにより、本体部１０８、すなわち、駆動部材１０２は、連結軸部５６Ａに連結される。その結果、連結軸部５６Ａが前転方向及び後転方向の何れに回転しても、本体部１０８、すなわち、駆動部材１０２は連結軸部５６Ａとともに回転する。換言すると、クランクシャフト５４が前転方向及び後転方向の何れに回転しても、駆動部材１０２はクランクシャフト５４とともに回転する。

図５及び図６に示すように、筒部１１０は、本体部１０８よりも駆動スプロケット５８側において、本体部１０８と同軸に配置される。筒部１１０は、円筒状の部材であり、クランクシャフト５４と同軸に配置される。筒部１１０は、本体部１０８と一体的に形成される。

図５及び図６に示すように、従動部材１０４は、円筒形状を有する。従動部材１０４には、クランクシャフト５４が挿入される。従動部材１０４は、クランクシャフト５４と同軸に配置され、且つ、駆動部材１０２と同軸に配置される。

図５に示すように、従動部材１０４とクランクシャフト５４との間には、すべり軸受１２２，１２４が配置される。これにより、従動部材１０４がクランクシャフト５４に対して相対回転可能となる。従動部材１０４とクランクシャフト５４との間であって、且つ、前記すべり軸受１２４よりも軸方向他端側には、シールリップ１２６が配置される。

図５に示すように、従動部材１０４は、従動軸部１１６及び出力軸部１１８を含む。従動軸部１１６は、出力軸部１１８よりも駆動部材１０２側であって、且つ、出力軸部１１８と同軸に配置される。従動軸部１１６は、出力軸部１１８と一体的に形成される。

図５及び図６に示すように、従動軸部１１６は、クランクシャフト５４の中心軸線Ｃ１に直交する方向で、筒部１１０の内側に配置される。従動軸部１１６と筒部１１０との間には、ラチェット機構１２０が配置される。その結果、駆動部材１０２の前転方向の回転力は、従動軸部１１６、すなわち、従動部材１０４に伝達されるが、駆動部材１０２の後転方向の回転力は、従動軸部１１６、すなわち、従動部材１０４に伝達されない。

図５に示すように、出力軸部１１８は、第２軸受６８Ｒによって、回転可能に支持される。出力軸部１１８は、第２軸受６８Ｒに対して、駆動部材１０２とは反対側に位置する部分を有する。当該部分には、駆動スプロケット５８が取り付けられる（図３参照）。

つまり、ワンウェイクラッチ５６Ｃは、駆動スプロケット５８をクランクシャフト５４の中心軸線Ｃ１周りで前転方向に回転させる回転力が駆動スプロケット５８に伝達されることを許容するが、駆動スプロケット５８を後転方向に回転させる回転力が駆動スプロケット５８に伝達されることを阻止する。

［回転検出装置］
続いて、図３を参照しながら、回転検出装置１３０について説明する。回転検出装置１３０は、ハウジング５２内に配置され、クランクシャフト５４の回転を検出する。回転検出装置１３０は、被検出部としてのリング磁石１３２と、検出部１３４とを含む。

リング磁石１３２は、円筒形状を有する。リング磁石１３２は、例えば、フェライトボンド磁石である。リング磁石１３２では、外周面が磁極形成面になる。つまり、リング磁石１３２では、外周面においてクランクシャフト５４の中心軸線Ｃ１周りにＮ極とＳ極とが交互に形成される。リング磁石１３２においては、リング磁石１３２の磁極数は、例えば、３２〜４４である。リング磁石１３２の着磁ピッチは、例えば、３．５〜４．８ｍｍである。

リング磁石１３２は、回転部材５６に設けられる。リング磁石１３２は、出力軸部１１８よりも連結軸部５６Ａ側であって、且つ、ハウジング５２内において、クランクシャフト５４の中心軸線Ｃ１周りに位置する。

リング磁石１３２は、駆動部材１０２に設けられる。特に本実施形態では、リング磁石１３２は、筒部１１０に設けられる。この点について、以下に説明する。

駆動部材１０２は、図４〜図６に示すように、取付面１３６を有する。取付面１３６は、出力軸部１１８よりも連結軸部５６Ａ側であって、且つ、ハウジング５２内において、クランクシャフト５４の中心軸線Ｃ１周りに配置される。本実施形態では、取付面１３６は、駆動部材１０２の外周面であり、本体部１０８の外周面と、筒部１１０の外周面とを含む。つまり、取付面１３６は、クランクシャフト５４の軸方向に延びる筒状面である。

駆動部材１０２がリング磁石１３２に挿入され、リング磁石１３２の内周面と駆動部材１０２の外周面（取付面１３６）とが接着される。これにより、リング磁石１３２が取付面１３６に取り付けられる。

ここで、取付面１３６には、筒部１１０の外周面が含まれる。筒部１１０の外周面にリング磁石１３２が取り付けられることにより、リング磁石１３２が筒部１１０に設けられる。

また、駆動部材１０２は、図５及び図６に示すように、突起１０９を有する。突起１０９は、クランクシャフト５４の中心軸線Ｃ１に直交する方向において、取付面１３６から外側に突出する。上述のようにリング磁石１３２が取付面１３６に取り付けられているとき、リング磁石１３２は、突起１０９に対して、クランクシャフト５４の軸方向で接触する。なお、このことから明らかなように、本実施形態では、駆動部材１０２は筒部１１０側からリング磁石１３２に挿入される。

また、上述のようにリング磁石１３２が取付面１３６に取り付けられた状態では、図４に示すように、リング磁石１３２は、第１軸受６８Ｌと第２軸受６８Ｒとの離隔距離Ｌ１の中点ＬＣよりも第２軸受６８Ｒ側に位置する。つまり、リング磁石１３２は、第１軸受６８Ｌよりも第２軸受６８Ｒ側において、回転部材５６に設けられる。

また、上述のようにリング磁石１３２が取付面１３６に取り付けられた状態では、図３に示すように、リング磁石１３２の少なくとも一部が第１ハウジング部５２Ａと第２ハウジング部５２Ｂとの重ね合わせ面５３Ａ，５３Ｂよりも第２軸受６８Ｒ側に位置する。

また、上述のようにリング磁石１３２が取付面１３６に取り付けられた状態では、図３に示すように、リング磁石１３２は、クランクシャフト５４の軸方向において第２軸受６８Ｒよりも重ね合わせ面５３Ａ，５３Ｂ側に配置される。

検出部１３４は、リング磁石１３２が回転部材５６とともに回転することを検出する。本実施形態では、検出部１３４は、リング磁石１３２が回転部材５６とともに回転することに伴って発生する磁場の変化を検出する。つまり、本実施形態では、回転検出装置１３０が磁気式の回転検出センサである。

リング磁石１３２は、回転部材５６において、クランクシャフト５４とともに回転する駆動部材１０２に設けられる。そのため、リング磁石１３２の回転に伴って発生する磁場の変化を検出することにより、クランクシャフト５４の回転が検出される。検出部１３４は、検出したクランクシャフト５４の回転を制御装置（図示せず）に出力する。制御装置は、検出部９８が検出したトルクだけでなく、検出部１３４が検出したクランクシャフト５４の回転も参照して、運転者によるペダリングの状態を把握し、電動モータ６０Ａを制御する。

検出部１３４は、ワンチップホールＩＣであり、２つの検出素子を備える。これにより、リング磁石１３２の横磁場と縦磁場とを検出することができる。その結果、リング磁石１３２が前転方向及び逆転方向の何れに回転しているかを判定できる。

検出部１３４は、基板１３８に設けられる。基板１３８は、電動モータ６０Ａを制御する制御装置が実装される基板とは別に配置される。基板１３８は、第１ハウジング部５２Ａに取り付けられる。この状態で、検出部１３４は、クランクシャフト５４の中心軸線Ｃ１に直交する方向で、リング磁石１３２よりも外側に配置される。検出部１３４は、リング磁石１３２の磁極形成面（外周面）に対して、クランクシャフト５４の中心軸線Ｃ１に直交する方向で対向配置される。

電動補助自転車１０においては、運転者がペダル３６Ｌ，３６Ｒを漕ぐことにより、クランクシャフト５４が前転方向に回転する。クランクシャフト５４が前転方向に回転すると、連結軸部５６Ａが前転方向に回転する。連結軸部５６Ａが前転方向に回転すると、駆動部材１０２が前転方向に回転する。駆動部材１０２が前転方向に回転すると、従動部材１０４が前転方向に回転する。なお、駆動部材１０２が後転方向に回転する場合、つまり、クランクシャフト５４が後転方向に回転する場合、駆動部材１０２は従動部材１０４に対して相対回転する。従動部材１０４が前転方向に回転すると、駆動スプロケット５８が前転方向に回転する。駆動スプロケット５８の回転力は、チェーン３０を介して、従動スプロケット２６に伝達される。

運転者がペダル３６Ｌ、３６Ｒを漕ぐことにより、クランクシャフト５４にトルクが発生する。クランクシャフト５４に発生するトルクは、トルク検出装置５６Ｂによって検出される。クランクシャフト５４に発生するトルクが予め定められた基準値を超える状態が一定期間以上継続すると、電動モータ６０Ａのロータ７２、つまり、回転軸７４が前転方向に回転する。回転軸７４が前転方向に回転すると、出力ギア８２が後転方向に回転する。出力ギア８２が後転方向に回転すると、出力軸８０が後転方向に回転する。出力軸８０が後転方向に回転すると、補助スプロケット６２が後転方向に回転する。補助スプロケット６２の回転力は、チェーン３０を介して、従動スプロケット２６に伝達される。その結果、運転者によるペダリングがアシストされる。

ここで、電動補助自転車１０においては、回転検出装置１３０がクランクシャフト５４の回転を検出する。そのため、クランクシャフト５４に発生するトルクだけでなく、クランクシャフト５４の回転も参照して、運転者によるペダリングの状態を把握することができる。その結果、運転者によるペダリングの状態を的確に把握することができるようになるので、例えば、故障を検知し易くなったり、より的確なアシストを行うことができるようになる。

また、電動補助自転車１０においては、駆動ユニット５０を備える。駆動ユニット５０は、ハウジング５２、クランクシャフト５４、トルク検出装置５６Ｂ、回転部材５６及び回転検出装置１３０を備える。

クランクシャフト５４は、ハウジング５２を貫通して配置される。トルク検出装置５６Ｂは、ハウジング５２内に配置され、クランクシャフト５４に発生するトルクを検出する。回転部材５６は、トルク検出装置５６Ｂを含み、クランクシャフト５４と同軸上に配置され且つクランクシャフト５４とともに回転する。回転検出装置１３０は、ハウジング５２内に配置され、クランクシャフト５４の回転を検出する。

回転部材５６は、連結軸部５６Ａ及び出力軸部１１８を含む。連結軸部５６Ａは、回転部材５６の軸方向一方の端部に配置され、ハウジング５２内でクランクシャフト５４に連結される。出力軸部１１８は、回転部材５６の軸方向他方の端部に配置され、駆動スプロケット５８が取り付けられる。

回転検出装置１３０は、被検出部（リング磁石１３２）及び検出部１３４を含む。リング磁石１３２は、回転部材５６に設けられ、ハウジング５２内においてクランクシャフト５４の中心軸線周りに位置する。検出部１３４は、リング磁石１３２が回転部材５６とともに回転することを検出する。リング磁石１３２は、クランクシャフト５４の軸方向で、トルク検出装置５６Ｂとは異なる位置に設けられる。

上記構成においては、リング磁石１３２が回転部材５６に設けられる。そのため、リング磁石１３２がクランクシャフト５４の外周面に直接取り付けられる場合と比べて、リング磁石１３２の内径及び外径を大きくできる。その結果、リング磁石１３２の磁極数を増やすことができる。リング磁石１３２の磁極数が増えると、検出部１３４がクランクシャフト５４の回転を検出する精度、つまり、検出部１３４の検出分解能が向上する。その結果、運転者によるペダリングの状態をさらに把握し易くなる。

また、リング磁石１３２がクランクシャフト５４の外周面に直接取り付けられる場合には、クランクシャフト５４においてリング磁石１３２が取り付けられる場所を確保するために、クランクシャフト５４を軸方向に長くする必要がある。上記構成においては、リング磁石１３２が回転部材５６に設けられるので、クランクシャフト５４においてリング磁石１３２が取り付けられる場所を確保する必要がない。その結果、リング磁石１３２がクランクシャフト５４の外周面に直接取り付けられる場合と比べて、クランクシャフト５４の軸方向長さを短くできる。

回転部材５６は、ワンウェイクラッチ５６Ｃをさらに含む。ワンウェイクラッチ５６Ｃは、トルク検出装置５６Ｂよりも駆動スプロケット５８側に配置される。ワンウェイクラッチ５６Ｃは、駆動スプロケット５８をクランクシャフト５４の中心軸線Ｃ１周りで一方向（前転方向）に回転させる回転力を駆動スプロケット５８に伝達し、且つ、駆動スプロケット５８を前転方向とは反対の方向（逆転方向）に回転させる回転力を駆動スプロケット５８に伝達されないようにする。トルク検出装置５６Ｂは、連結軸部５６Ａに取り付けられる。ワンウェイクラッチ５６Ｃは、クランクシャフト５４とともに回転する駆動部材１０２を含む。被検出部（リング磁石１３２）は、駆動部材１０２及び連結軸部５６Ａの何れかに設けられる。つまり、被検出部（リング磁石１３２）は、クランクシャフト５４とともに回転する部材に取り付けられる。

上記構成においては、リング磁石１３２の内径及び外径を大きくして、リング磁石１３２の磁極数を増やすことができる。その結果、検出部１３４の検出分解能を向上できる。

被検出部（リング磁石１３２）は、駆動部材１０２に設けられる。この場合、リング磁石１３２は、トルク検出装置５６Ｂよりも駆動スプロケット５８側に配置される。ハウジング５２内では、トルク検出装置５６Ｂよりも駆動スプロケット５８側に形成される空間のほうが、トルク検出装置５６に対して駆動スプロケット５８とは反対側に形成される空間よりも広い。その理由は、出力軸部１１８を配置する必要があるからである。そのため、リング磁石１３２の内径及び外径を大きくして、リング磁石１３２の磁極数を増やすことができる。その結果、検出部１３４の検出分解能を向上できる。

ワンウェイクラッチ５６Ｃは、従動部材１０４をさらに含む。従動部材１０４は、クランクシャフト５４の中心軸線Ｃ１に直交する方向で駆動部材１０２よりも内側に配置される。駆動部材１０２は、クランクシャフト５４の中心軸線Ｃ１に直交する方向で従動部材１０４よりも外側に位置する筒部１１０を含む。被検出部（リング磁石１３２）の少なくとも一部は、筒部１１０に設けられる。

上記構成においては、リング磁石１３２の内径及び外径を大きくして、リング磁石１３２の磁極数を増やすことができる。その結果、検出部１３４の検出分解能を向上できる。

加えて、上記構成においては、クランクシャフト５４の中心軸線Ｃ１に直交する方向で、ワンウェイクラッチ５６Ｃの外側にリング磁石１３２が配置される。換言すれば、クランクシャフト５４の中心軸線Ｃ１に直交する方向で、クランクシャフト５４の回転に伴って所定の機能を発揮する部材の外側にリング磁石１３２が配置される。そのため、リング磁石１３２と、クランクシャフト５４の回転に伴って所定の機能を発揮する部材とを、クランクシャフト５４の軸方向に並べる場合と比べて、クランクシャフト５４の軸方向の長さを短くできる。

従動部材１０４は、駆動スプロケット５８が取り付けられる出力軸部１１８を含む。この場合、リング磁石１３２を駆動スプロケット５８に近づけて配置することができる。ハウジング５２内では、駆動スプロケット５８に近いほうの空間が、駆動スプロケット５８から離れているほうの空間よりも広い。そのため、リング磁石１３２の内径及び外径を大きくして、リング磁石１３２の磁極数を増やすことができる。その結果、検出部１３４の検出分解能を向上できる。

駆動ユニット５０は、第１軸受６８Ｌ及び第２軸受６８Ｒをさらに備える。第１軸受６８Ｌは、クランクシャフト５４の軸方向一端側に配置され、クランクシャフト５４を回転可能に支持する。第２軸受６８Ｒは、クランクシャフト５４の軸方向他端側に配置され、回転部材５４（出力軸部１１８）を回転可能に支持する。被検出部（リング磁石１３２）は、第１軸受６８Ｌよりも第２軸受６８Ｒ側において、回転部材５６に設けられる。

この場合、第２軸受６８Ｒの内径は、第１軸受６８Ｌの内径よりも大きくなる。そのため、ハウジング５０内では、第１軸受６８Ｌに近い空間よりも、第２軸受６８Ｒに近い空間のほうが広くなる。その結果、リング磁石１３２の内径及び外径を大きくして、リング磁石１３２の磁極数を増やすことができるので、検出部１３４の検出分解能を向上できる。

リング磁石１３２の外径は、第２軸受６８Ｒの外径よりも小さい（図３参照）。リング磁石１３２の外径が第２軸受６８Ｒの外径よりも大きい場合、第２軸受６８Ｒを第２ハウジング部５２Ｂに組み付けるときに、リング磁石１３２が第２ハウジング部５２Ｂ内で他の部材に接触するおそれがある。しかしながら、リング磁石１３２が第２軸受６８Ｒの外径よりも小さい場合には、第２軸受６８Ｒを第２ハウジング部５２Ｂに組み付けるときに、リング磁石１３２が第２ハウジング部５２Ｂ内で他の部材に接触するのを回避できる。

ここで、第２軸受６８Ｒの外径は、第１軸受６８Ｌの外径よりも大きい。そのため、リング磁石１３２を第２軸受６８Ｒの近くに配置すれば、リング磁石１３２を第１軸受６８Ｌの近くに配置する場合よりも、リング磁石１３２の径を大きくすることができる。

駆動ユニット５０は、第１軸受６８Ｌ及び第２軸受６８Ｒをさらに備える。第１軸受６８Ｌは、クランクシャフト５４の軸方向一端側に配置され、クランクシャフト５４を回転可能に支持する。第２軸受６８Ｒは、クランクシャフト５４の軸方向他端側に配置され、回転部材５６を回転可能に支持する。第２軸受６８Ｒの外径は、第１軸受６８Ｌの外径よりも大きい。

被検出部（リング磁石１３２）は、第１軸受６８Ｌよりも大きい外径を有する第２軸受６８Ｒによって支持される回転部材５６に設けられる。そのため、第２軸受６８Ｒの近辺の広いスペースを利用して、リング磁石１３２の径を大きくできる。その結果、検出分解能が向上する。

ハウジング５２は、クランクシャフト５４の軸方向で重ね合わせられる第１ハウジング部５２Ａ及び第２ハウジング部５２Ｂを含む。第２軸受６８Ｒは、第２ハウジング部５２Ｂに支持される。被検出部（リング磁石１３２）の少なくとも一部は、第１ハウジング部５２Ａと第２ハウジング部５２Ｂとの重ね合わせ面５３Ａ，５３Ｂよりも第２ハウジング部５２Ｂ側に位置する（図３参照）。

この場合、リング磁石１３２を、第２軸受６８Ｒの近辺の広いスペースに配置することができる。そのため、リング磁石１３２の径を大きくできる。その結果、検出分解能が向上する。

被検出部（リング磁石１３２）は、クランクシャフト５４の軸方向において第２軸受６８Ｒよりも重ね合わせ面５３Ａ，５３Ｂ側に配置される（図３参照）。

この場合、リング磁石１３２を、第２軸受６８Ｒの近辺の広いスペースに配置することができる。そのため、リング磁石１３２の径を大きくできる。その結果、検出分解能が向上する。

第２ハウジング部５２Ｂは、鋳造（本実施形態では、ダイキャスト）により成形される。そのため、第２ハウジング部５２Ｂにおいて第２軸受６８Ｒを支持する部分の近くには、勾配５５Ｂが形成される。その結果、第２ハウジング部５２内において重ね合わせ面５３Ｂに近いほど、広いスペースが形成される。広いスペースにリング磁石１３２を配置することができるので、リング磁石１３２の径を大きくできる。その結果、検出分解能が向上する。

回転部材５６は、取付面１３６をさらに含む。取付面１３６は、出力軸部１１８よりも連結軸部５６Ａ側であって且つハウジング５２内においてクランクシャフト５４の中心軸線Ｃ１周りに配置される。被検出部（リング磁石１３２）が取付面１３６に取り付けられる。

この場合、リング磁石１３２を回転部材５６とは別に製造できる。その結果、ハウジング５２内におけるリング磁石１３２と検出部１３４との位置関係を調整しやすくなる。

取付面１３６がクランクシャフト５４の軸方向に延びる筒状面である。この場合、クランクシャフト５４の中心軸線Ｃ１に直交する方向で、検出部１３４をリング磁石１３２の磁極形成面に対向配置することができる。

回転部材５６は、突起１０９をさらに含む。突起１０９は、クランクシャフト５４の中心軸線Ｃ１に直交する方向で取付面１３６から外側に突出する。被検出部（リング磁石１３２）が取付面１３６に取り付けられているときに、リング磁石１３２が突起１０９に対してクランクシャフト５４の軸方向で接触する。

この場合、クランクシャフト５４の軸方向におけるリング磁石１３２と駆動部材１０２との相対的な位置関係を規定することができる。その結果、リング磁石１３２を駆動部材１０２に組み付ける作業の効率が向上する。

［第２の実施形態］
続いて、図７及び図８を参照しながら、本発明の第２の実施形態について説明する。図７は、第２の実施形態による電動補助自転車が備える駆動ユニット５０Ａの断面図である。図８は、図７の一部を拡大して示す断面図である。

図７に示すように、駆動ユニット５０Ａにおいては、駆動ユニット５０と比べて、補助スプロケット６２が設けられていない。出力部材６０Ｂが回転部材５６よりも前方に配置される。回転軸７４が出力部材６０Ｂよりも前方に配置される。

図７に示すように、駆動ユニット５０Ａは、出力軸８０の代わりに、出力軸８０Ａを備える。出力軸８０Ａには、ギア８１が形成される。

図７に示すように、駆動ユニット５０Ａは、従動部材１０４の代わりに、従動部材１０４Ａを備える。従動部材１０４Ａは、入力ギア１４０を備える。入力ギア１４０は、出力軸部１１８と同軸に配置され、クランクシャフト５４の中心軸線Ｃ１に直交する方向で、出力軸部１１８の外側に位置する。入力ギア１４０は、出力軸部１１８と一体的に形成される。入力ギア１４０は、ギア８１と噛み合う。

図７及び図８に示すように、駆動ユニット５０Ａにおいては、リング磁石１３２の代わりに、リング磁石１３２Ａ及び支持部材１４２が設けられている。リング磁石１３２Ａは、円環板形状を有する。リング磁石１３２Ａでは、軸方向の端面が磁極形成面になる。つまり、リング磁石１３２Ａでは、軸方向の端面においてクランクシャフト５４の中心軸線Ｃ１周りにＮ極とＳ極とが交互に形成される。

図７及び図８に示すように、支持部材１４２は、筒部１４４及び円環部１４６を備える。筒部１４４は、クランクシャフト５４の軸方向に延びる。筒部１４４は、筒部１１０の外周面に固定される。筒部１４４を筒部１１０の外周面に固定する方法としては、例えば、圧入や接着がある。

図７及び図８に示すように、円環部１４６は、筒部１４４の軸方向一端において、筒部１４４と同軸に配置される。円環部１４６は、筒部１４４と一体的に形成される。円環部１４６は、取付面１３６Ａを含む。取付面１３６Ａは、円環部１４６の軸方向の端面であり、クランクシャフト５４の中心軸線Ｃ１に直交する方向に広がる環状面である。取付面１３６Ａは、基板１４８の厚さ方向の端面に平行な平面である。

本実施形態では、支持部材１４２が駆動部材１０２に取り付けられることにより、回転部材５６が取付面１３６Ａを含む。

図７及び図８に示すように、駆動ユニット５０Ａにおいては、円環部１４６とリング磁石１３２Ａとがクランクシャフト５４の軸方向で重ね合わせられる。この状態で、リング磁石１３２Ａの軸方向の端面と取付面１３６Ａとが接着される。

図７及び図８に示すように、駆動ユニット５０Ａにおいては、基板１４８に検出部１３４が配置される。基板１４８には、電動モータ６０Ａを制御する制御装置（図示せず）が実装される。つまり、本実施形態では、検出部１３４を配置するための基板を、上記制御装置が実装される基板の他に別途設けなくてもよい。

このような電動補助自転車においては、運転者がペダル３６Ｌ，３６Ｒを漕ぐことにより、クランクシャフト５４が前転方向に回転する。クランクシャフト５４が前転方向に回転すると、連結軸部５６Ａが前転方向に回転する。連結軸部５６Ａが前転方向に回転すると、駆動部材１０２が前転方向に回転する。駆動部材１０２が前転方向に回転すると、従動部材１０４が前転方向に回転する。なお、駆動部材１０２が後転方向に回転する場合、つまり、クランクシャフト５４が後転方向に回転する場合、駆動部材１０２は従動部材１０４に対して相対回転する。従動部材１０４が前転方向に回転すると、駆動スプロケット５８が前転方向に回転する。駆動スプロケット５８の回転力は、チェーン３０を介して、従動スプロケット２６に伝達される。

運転者がペダル３６Ｌ、３６Ｒを漕ぐことにより、クランクシャフト５４にトルクが発生する。クランクシャフト５４に発生するトルクは、トルク検出装置５６Ｂによって検出される。クランクシャフト５４に発生するトルクが予め定められた基準値を超える状態が一定期間以上継続すると、電動モータ６０Ａのロータ７２、つまり、回転軸７４が前転方向に回転する。回転軸７４が前転方向に回転すると、出力ギア８２が後転方向に回転する。出力ギア８２が後転方向に回転すると、出力軸８０が後転方向に回転する。出力軸８０が後転方向に回転すると、入力ギア１４０が前転方向に回転する。入力ギア１４０が前転方向に回転すると、駆動スプロケット５８が前転方向に回転する。その結果、運転者によるペダリングがアシストされる。

上述の駆動ユニット５０Ａを備える電動補助自転車においては、回転部材５６が、環状面を含む。環状面は、クランクシャフト５４の軸方向に対して直交する方向に広がる。環状面が取付面１３６Ａである。

この場合、クランクシャフト５４の軸方向において、検出部１３４をリング磁石１３２の磁極形成面に対向配置することができる。

また、本実施形態では、入力ギア１４０が設けられている。そのため、第２ハウジング部５２Ｂ内であって、且つ、第２軸受６８Ｒの近くに、広いスペースを確保しやすい。その結果、リング磁石１３２の径を大きくして、検出分解能を向上することができる。

特に本実施形態では、入力ギア１４０が第２軸受６８Ｒの外径よりも大きい。そのため、第２ハウジング部５２Ｂ内であって、且つ、第２軸受６８Ｒの近くに、広いスペースをさらに確保しやすくなる。

［第３の実施形態］
続いて、図９及び図１０を参照しながら、本発明の第３の実施形態について説明する。図９は、第３の実施形態による電動補助自転車が備える駆動ユニット５０Ｂの断面図である。図１０は、図９の一部を拡大して示す断面図である。

図９に示すように、駆動ユニット５０Ｂは、第２の実施形態による駆動ユニット５０Ａと比べて、回転検出装置１３０の代わりに、回転検出装置１５０を備える。

図９及び図１０に示すように、回転検出装置１５０においては、リング磁石１３２Ａが設けられていない。その代りに、環状部としての円環部１４６において、複数のスリット１４７が形成されている。複数のスリット１４７は、クランクシャフト５４の中心軸線Ｃ１の周りに等間隔に形成される。

図９及び図１０に示すように、回転検出装置１５０においては、検出部１３４が設けられていない。その代りに、発光部１５２と、検出部としての受光部１５４とが設けられている。

図９及び図１０に示すように、発光部１５２は、円環部１４４よりもクランクシャフト５４の軸方向他方側に配置される。受光部１５４は、円環部１４４よりもクランクシャフト５４の軸方向一方側に配置される。

発光部１５２が発する光を受光部１５４が検出する。ここで、円環部１４６が回転すると、スリット１４７が形成されている位置では、受光部１５４は、発光部１５２が発する光を検出できるが、スリット１４７が形成されていない位置では、受光部１５４は、発光部１５２が発する光を検出できない。そのため、受光部１５４は、回転部材５６の回転を検出できる。つまり、本実施形態では、回転検出装置１５０が光学式の回転検出センサであり、円環部１４６が被検出部として機能する。

上記駆動ユニット５０Ｂを備える電動補助自転車においては、回転部材５６が、環状部（円環部１４６）をさらに含む。円環部１４６は、クランクシャフト５４の軸方向に対して直交する方向に延びる。円環部１４６が被検出部である。

このような態様においても、クランクシャフト５４の回転を検出できる。

［第４の実施の形態］
続いて、図１１及び図１２を参照しながら、本発明の第４の実施の形態について説明する。図１１は、第４の実施の形態による電動補助自転車が備える駆動ユニット５０Ｃの断面図である。図１２は、図１１の一部を拡大して示す断面図である。

駆動ユニット５０Ｃは、駆動ユニット５０Ａと比べて、リング磁石１３２Ａ、検出部１３４及び支持部材１４２を備えていない。その代わりに、リング磁石１３２Ｂ及び検出部１３４Ａを備えている。

リング磁石１３２Ｂは、リング磁石１３２と同様な形状及び構成を有する。リング磁石１３２Ｂは、クランクシャフト５４の軸方向で、トルク検出装置５６Ｂとは異なる位置に設けられる。リング磁石１３２Ｂは、トルク検出装置５６Ｂとともに、連結軸部５６Ａに設けられる。

この状態で、リング磁石１３２Ｂは、連結軸部５６Ａの外周面に接している。つまり、リング磁石１３２Ｂは、連結軸部５６Ａの外周面に直接設けられる。別の表現をすれば、リング磁石１３２Ｂは、連結軸部５６Ａとの間に他の回転可能な部材を介さないで、連結軸部５６Ａに固定される。

リング磁石１３２Ｂは、クランクシャフト５４の軸方向で、トルク検出装置５６Ｂとワンウェイクラッチ５６Ｃとの間に配置される。より具体的には、リング磁石１３２Ｂは、クランクシャフト５４の軸方向で、支持板１０１とワンウェイクラッチ５６Ｃとの間に配置される。

検出部１３４Ａは、支持板１０１の下面１０１Ａに取り付けられる。検出部１３４Ａは、検出部１３４と同様な構成及び機能を有する。

駆動ユニット５０Ｃにおいては、リング磁石１３２Ｂが回転部材５６に設けられる。そのため、リング磁石１３２Ｂがクランクシャフト５４の外周面に直接取り付けられる場合と比べて、リング磁石１３２Ｂの内径及び外径を大きくできる。その結果、リング磁石１３２Ｂの磁極数を増やすことができる。リング磁石１３２Ｂの磁極数が増えると、検出部１３４Ａがクランクシャフト５４の回転を検出する精度、つまり、検出部１３４Ａの検出分解能が向上する。その結果、運転者によるペダリングの状態をさらに把握し易くなる。

駆動ユニット５０Ｃにおいて、リング磁石１３２Ｂは、クランクシャフト５４の軸方向で、トルク検出装置５６Ｂとは異なる位置に設けられる。そのため、トルク検出装置５６Ｂによるトルク検出の精度を維持しながら、回転検出装置１３０の検出分解能を向上させることができる。

駆動ユニット５０Ｃにおいて、リング磁石１３２Ｂは、連結軸部５６Ａに設けられる。この場合、リング磁石１３２Ｂと連結軸部５６Ａとの間に、他の部材が配置されない。そのため、クランクシャフト５４の中心軸線Ｃ１に対するリング磁石１３２Ｂの位置決め精度が確保しやすくなり、リング磁石１３２Ｂと検出部１３４Ａとの間隔を小さくすることが容易になる。

駆動ユニット５０Ｃにおいて、ハウジング５２は、クランクシャフト５４の軸方向で重ね合わせられる第１ハウジング部５２Ａ及び第２ハウジング部５２Ｂを含む。リング磁石１３２Ｂは、トルク検出装置５６Ｂよりも、第１ハウジング部５２Ａと第２ハウジング部５２Ｂとの重ね合わせ面５３Ａ、５３Ｂの近くに配置される。

ハウジング５２内では、トルク検出装置５６Ｂよりも重ね合わせ面５３Ａ，５３Ｂに近い空間のほうが、トルク検出装置５６Ｂに対して重ね合わせ面５３Ａ，５３Ｂとは反対側の空間よりも広い。その理由は、ワンウェイクラッチ５６Ｃを配置する必要があるからである。そのため、リング磁石１３２の内径及び外径を大きくして、リング磁石１３２Ｂの磁極数を増やすことができる。その結果、検出部１３４の検出分解能を向上できる。

駆動ユニット５０Ｃにおいて、トルク検出装置５６Ｂは、磁歪式のトルクセンサである。この場合、遊星歯車方式のトルクセンサと比べて、ペダルにより生成される駆動力のロスをなくせる。この点について、もう少し詳しく説明する。遊星歯車方式のトルクセンサでは、クランクシャフトと同軸上に配置された遊星歯車機構でペダル踏力を分割する。一方のペダル踏力は直接の駆動力として用いられ、他方のペダル踏力は力の伝達経路の下流側に配置されたポテンショメータでトルク量を検出するために用いられる。この構造では、遊星歯車を同時に動かさなければならないため、駆動力として用いられない余分な踏力が要求される。これに対して、磁歪式のトルクセンサは、磁歪効果を利用するものであり、機械的な接触なしでトルクを検出する。つまり、磁歪式のトルクセンサは、非接触式のトルクセンサである。そのため、遊星歯車方式のトルクセンサと比べて、ペダルにより生成される駆動力のロスをなくせる。

駆動ユニット５０Ｃにおいて、トルク検出装置５６Ｂは、磁歪式のトルクセンサである。この場合、位相検知式のトルクセンサにおいて大きな変位を得るためのばね要素や、大きな歪みを得るための肉抜きが不要になる。また、歪みゲージ方式や遊星歯車方式のような特殊な機構も不要になる。構成が複雑ではないため、機械的強度を確保しやすい。

駆動ユニット５０Ｃにおいて、トルク検出装置５６Ｂは、磁歪式のトルクセンサである。この場合、必要な部品点数が少ないので、部品のがたつきを抑制できる。また、非接触であるため、摩耗しない。加えて、機械的強度が高いため、歪みのヒステリシスループを小さくできる。その結果、同じ大きさのトルクに対する信号の再現性が高くなる。

駆動ユニット５０Ｃにおいて、トルク検出装置５６Ｂは、磁歪式のトルクセンサである。この場合、コイル９６を高周波で励磁して使用するため、連結軸部５６Ａの歪みを瞬時に検出できる。つまり、トルクの発生に対する応答性がよい。

駆動ユニット５０Ｃにおいて、トルク検出装置５６Ｂは、磁歪式のトルクセンサである。この場合、トルクを非接触で検出できるため、摩耗の影響で検出素子９８の出力が変化しない。一方、ポテンショメータを用いる場合には、摩耗を考慮した設計が必要になる。
また、遊星歯車方式では、機械損失が大きいが、磁歪式では、機械損失が少なくなる。

駆動ユニット５０Ｃにおいて、回転検出装置１３０は、磁気式の回転検出センサである。この場合、永久磁石（リング磁石１３２Ｂ）が発する大きな磁気を検出するため、被検出部（リング磁石１３２Ｂ）と検出部１３４Ａとの間の空隙が大きくなってもよい。そのため、被検出部（リング磁石１３２Ｂ）及び検出部１３４Ａの位置決めが容易になる。なお、コイルに高周波電流を流して、磁気抵抗の変化で位相を検出する方式（自励方式）の回転検出センサでは、微弱な磁界を利用するので、被検出部と検出部との間の空隙を磁気式よりも小さくする必要がある。また、自励方式の回転検出センサでは、常に電流を消費するが、磁気式の回転検出センサでは、そのようなことはない。

駆動ユニット５０Ｃにおいて、回転検出装置１３０は、磁気式の回転検出センサである。例えば、磁気抵抗の変化で発生する誘起電圧により位相を検出する方式の回転検出センサでは、一定の回転数以上にならないと、信号を検出できない。また、回転数が高くなると、誘起される電圧も高くなるため、保護回路を設ける必要がある。一方、磁気式の回転検出センサでは、このようなことはない。

駆動ユニット５０Ｃにおいて、回転検出装置１３０は、磁気式の回転検出センサである。この場合、検出部１３４Ｂを容易に配置できる。また、リング磁石１３２Ｂの横磁場と縦磁場とを検出するために、追加の検出素子を配置することも容易になる。

［第５の実施の形態］
続いて、図１３及び図１４を参照しながら、本発明の第５の実施の形態について説明する。図１３は、第５の実施の形態による電動補助自転車が備える駆動ユニット５０Ｄの断面図である。図１４は、図１３の一部を拡大して示す断面図である。

駆動ユニット５０Ｄは、駆動ユニット５０Ａと比べて、リング磁石１３２Ａ、検出部１３４及び支持部材１４２を備えていない。その代わりに、リング磁石１３２Ｃ及び検出部１３４Ｂを備えている。

リング磁石１３２Ｃは、リング磁石１３２と同様な形状及び構成を有する。リング磁石１３２Ｃは、クランクシャフト５４の軸方向で、トルク検出装置５６Ｂとは異なる位置に設けられる。リング磁石１３２Ｃは、トルク検出装置５６Ｂとともに、連結軸部５６Ａに設けられる。

この状態で、リング磁石１３２Ｃは、連結軸部５６Ａの外周面に接している。つまり、リング磁石１３２Ｃは、連結軸部５６Ａの外周面に直接設けられる。別の表現をすれば、リング磁石１３２Ｃは、連結軸部５６Ａとの間に他の回転可能な部材を介さないで、連結軸部５６Ａに固定される。

リング磁石１３２Ｃは、クランクシャフト５４の軸方向で、トルク検出装置５６Ｂに対して、ワンウェイクラッチ５６Ｃとは反対側に配置される。具体的には、リング磁石１３２Ｃは、クランクシャフト５４の軸方向で、トルク検出装置５６Ｂと第１軸受６８Ｌとの間に配置される。

検出部１３４Ｂは、検出部１３４と同様な構成及び機能を有する。検出部１３４Ｂは、基板１６０に設けられる。

基板１６０は、支持部材１６２を介して、第１ハウジング部５２Ａに取り付けられる。支持部材１６２は、支持部１６２Ａと、取付部１６２Ｂとを備える。支持部１６２Ａは、検出部１３４Ｂを支持する部分である。取付部１６２Ｂは、基板１６０を第１ハウジング部５２Ａに取り付ける部分である。支持部１６２Ａは、取付部１６２Ｂが第１ハウジング部５２Ａに取り付けられた状態で、クランクシャフト５４の中心軸線Ｃ１と平行に延びる。そのため、検出部１３４Ｂは、被検出部１３２Ｃに対して、クランクシャフト５４の中心軸線Ｃ１に直交する方向で対向して配置される。

駆動ユニット５０Ｄにおいては、リング磁石１３２Ｃが回転部材５６に設けられる。そのため、リング磁石１３２Ｃがクランクシャフト５４の外周面に直接取り付けられる場合と比べて、リング磁石１３２Ｃの内径及び外径を大きくできる。その結果、リング磁石１３２Ｃの磁極数を増やすことができる。リング磁石１３２Ｃの磁極数が増えると、検出部１３４Ｂがクランクシャフト５４の回転を検出する精度、つまり、検出部１３４Ｂの検出分解能が向上する。その結果、運転者によるペダリングの状態をさらに把握し易くなる。

駆動ユニット５０Ｄにおいて、リング磁石１３２Ｃは、クランクシャフト５４の軸方向で、トルク検出装置５６Ｂとは異なる位置に設けられる。そのため、トルク検出装置５６Ｂによるトルク検出の精度を維持しながら、回転検出装置１３０の検出分解能を向上させることができる。

駆動ユニット５０Ｄにおいて、リング磁石１３２Ｃは、連結軸部５６Ａに設けられる。この場合、リング磁石１３２Ｃと連結軸部５６Ａとの間に、他の部材が配置されない。そのため、クランクシャフト５４の中心軸線Ｃ１に対するリング磁石１３２Ｂの位置決め精度が確保しやすくなり、リング磁石１３２Ｃと検出部１３４Ｂとの間隔を小さくすることが容易になる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

第１の実施形態では、リング磁石１３２が筒部１１０の外周面に取り付けられていたが、例えば、筒部１１０に磁極を形成してもよい。

第２の実施形態では、リング磁石１３２Ａが円環部１４６の軸方向端面に取り付けられていたが、例えば、円環部１４６に磁極を形成してもよい。

第３の実施形態では、発光部１５２が円環部１４４よりもクランクシャフト５４の軸方向一方側に配置され、受光部１５４が円環部１４４よりもクランクシャフト５４の軸方向他方側に配置されていたが、発光部１５２と受光部１５４の配置は逆であってもよい。

１０ 電動補助自転車
５０ 駆動ユニット
５２ ハウジング
５２Ａ 第１ハウジング部
５２Ｂ 第２ハウジング部
５３Ａ 重ね合わせ面
５３Ｂ 重ね合わせ面
５４ クランクシャフト
５６ 回転部材
５６Ａ 連結軸部
５６Ｂ トルク検出装置
５６Ｃ ワンウェイクラッチ
５８ 駆動スプロケット
６８Ｌ 第１軸受
６８Ｒ 第２軸受
１０２ 駆動部材
１０４ 従動部材
１０９ 突起
１１０ 筒部
１１８ 出力軸部
１３０ 回転検出装置
１３２ リング磁石（被検出部）
１３４ 検出部
１３６ 取付面
１３６Ａ 取付面（環状面）
１４６ 円環部（環状部、被検出部）
１５４ 受光部（検出部）

Claims (9)

1. 電動補助自転車に用いられる駆動ユニットであって、
   ハウジングと、
   前記ハウジングを貫通して配置されるクランクシャフトと、
   前記ハウジング内に配置され、前記クランクシャフトに発生するトルクを検出する磁歪式のトルク検出装置と、
   前記トルク検出装置を含み、前記クランクシャフトと同軸上に配置され且つ前記クランクシャフトとともに回転する回転部材と、
   前記ハウジング内に配置され、前記クランクシャフトの回転を検出する回転検出装置とを備え、
   前記回転部材は、
   前記回転部材の軸方向一方の端部に配置され、前記ハウジング内で前記クランクシャフトに連結される連結軸部と、
   前記回転部材の軸方向他方の端部に配置され、駆動スプロケットが取り付けられる出力軸部とを含み、
   前記回転検出装置は、
   前記回転部材に設けられ、前記ハウジング内において前記クランクシャフトの中心軸線周りに位置する被検出部と、
   前記被検出部が前記回転部材とともに回転することを検出する検出部とを含み、
   前記被検出部は、前記クランクシャフトの軸方向で、前記トルク検出装置とは異なる位置に設けられ、
   前記トルク検出装置は、前記連結軸部に取り付けられており、
   前記ハウジングは、前記クランクシャフトの軸方向で重ね合わせられる第１ハウジング部及び第２ハウジング部を含み、
   前記被検出部の少なくとも一部は、第１ハウジング部と第２ハウジング部との重ね合わせ面よりも前記駆動スプロケット側に位置する、駆動ユニット。
2. 電動補助自転車に用いられる駆動ユニットであって、
   ハウジングと、
   前記ハウジングを貫通して配置されるクランクシャフトと、
   前記ハウジング内に配置され、前記クランクシャフトに発生するトルクを検出する磁歪式のトルク検出装置と、
   前記トルク検出装置を含み、前記クランクシャフトと同軸上に配置され且つ前記クランクシャフトとともに回転する回転部材と、
   前記ハウジング内に配置され、前記クランクシャフトの回転を検出する回転検出装置とを備え、
   前記回転部材は、
   前記回転部材の軸方向一方の端部に配置され、前記ハウジング内で前記クランクシャフトに連結される連結軸部と、
   前記回転部材の軸方向他方の端部に配置され、駆動スプロケットが取り付けられる出力軸部とを含み、
   前記回転検出装置は、
   前記回転部材に設けられ、前記ハウジング内において前記クランクシャフトの中心軸線周りに位置する被検出部と、
   前記被検出部が前記回転部材とともに回転することを検出する検出部とを含み、
   前記被検出部は、前記クランクシャフトの軸方向で、前記トルク検出装置とは異なる位置に設けられ、
   前記回転部材は、
   前記トルク検出装置よりも前記駆動スプロケットの近くに配置され、前記駆動スプロケットを前記クランクシャフトの中心軸線周りで第１の方向に回転させる回転力を前記駆動スプロケットに伝達し、前記駆動スプロケットを前記第１の方向とは反対の方向に回転させる回転力を前記駆動スプロケットに伝達しないワンウェイクラッチをさらに含み、
   前記ワンウェイクラッチは、前記連結軸部とともに回転する駆動部材と、前記出力軸部とともに回転する従動部材と、を含み、
   前記被検出部は、前記クランクシャフトの軸方向で、前記トルク検出装置に対して前記ワンウェイクラッチとは反対側の前記連結軸部に配置される、駆動ユニット。
3. 請求項２に記載の駆動ユニットであって、
   前記被検出部は、前記連結軸部の外周面に直接取り付けられる、駆動ユニット。
4. 請求項２または３に記載の駆動ユニットであって、
   前記検出部は、前記クランクシャフトの中心軸線と平行に延び、前記ハウジングに取り付けられた支持部材を介して前記ハウジングに取り付けられる、駆動ユニット。
5. 電動補助自転車に用いられる駆動ユニットであって、
   ハウジングと、
   前記ハウジングを貫通して配置されるクランクシャフトと、
   前記ハウジング内に配置され、前記クランクシャフトに発生するトルクを検出する磁歪式のトルク検出装置と、
   前記トルク検出装置を含み、前記クランクシャフトと同軸上に配置され且つ前記クランクシャフトとともに回転する回転部材と、
   前記ハウジング内に配置され、前記クランクシャフトの回転を検出する回転検出装置とを備え、
   前記回転部材は、
   前記回転部材の軸方向一方の端部に配置され、前記ハウジング内で前記クランクシャフトに連結される連結軸部と、
   前記回転部材の軸方向他方の端部に配置され、駆動スプロケットが取り付けられる出力軸部とを含み、
   前記回転検出装置は、
   前記回転部材に設けられ、前記ハウジング内において前記クランクシャフトの中心軸線周りに位置する被検出部と、
   前記被検出部が前記回転部材とともに回転することを検出する検出部とを含み、
   前記被検出部は、前記クランクシャフトの軸方向で、前記トルク検出装置とは異なる位置に設けられ、
   前記回転部材は、
   前記トルク検出装置よりも前記駆動スプロケットの近くに配置され、前記駆動スプロケットを前記クランクシャフトの中心軸線周りで第１の方向に回転させる回転力を前記駆動スプロケットに伝達し、前記駆動スプロケットを前記第１の方向とは反対の方向に回転させる回転力を前記駆動スプロケットに伝達しないワンウェイクラッチをさらに含み、
   前記トルク検出装置は、前記連結軸部に対して相対回転する取付軸部と、前記取付軸部の外周面に配置されるコイルと、前記連結軸部とともに回転しないように前記ハウジングに取り付けられるシールドを含み、
   前記検出部は、前記シールドに取り付けられる、駆動ユニット。
6. 請求項５に記載の駆動ユニットであって、
   前記被検出部は、前記クランクシャフトの軸方向で、前記トルク検出装置とは異なる位置に取り付けられる、駆動ユニット。
7. 請求項５または６に記載の駆動ユニットであって、
   前記被検出部は、前記連結軸部に取り付けられる、駆動ユニット。
8. 請求項５から７の何れか１項に記載の駆動ユニットであって、
   前記ハウジングは、前記クランクシャフトの軸方向で重ね合わせられる第１ハウジング部及び第２ハウジング部を含み、
   前記被検出部は、前記トルク検出装置よりも、前記第１ハウジング部と前記第２ハウジング部との重ね合わせ面の近くに配置される、駆動ユニット。
9. 請求項１〜８の何れか１項に記載の駆動ユニットを備える電動補助自転車。

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