动力辅助车辆的辅助动力传递装置

本发明涉及一种动力辅助车辆的辅助动力传递装置，在电动马达与向 驱动轮施加回转动力的回转驱动轴之间设置减速辊式减速器，该减速辊 式减速器具有马达轴、多个减速辊及外圈，该马达轴与电动马达相连， 该电动马达安装在支承于车架的外壳，该多个减速辊接触回转于该马达 轴的外面，在该外圈内周面滚动接触各减速辊。

现有的该辅助动力传递装置例如已由日本专利公报特开平7-957 44号公开而为公众所知。其中，覆盖外壳开口端部地在该外壳安装电 动马达，减速辊式减速器由该外壳覆盖全体地收容于外壳内，该减速辊 式减速器的外圈固定于外壳，多个减速辊接触回转于马达轴外周面和外 圈内周面，支承该多个减速辊的支座通过单向超越离合器将中间部连接 于输出轴的一端部，该输出轴由外壳可自由回转地支承，在上述输出轴 的另一端部设置将动力传递到回转驱动轴侧的齿轮。

可是，在上述减速辊式减速器中，需要使各减速辊可靠地接触回转在 马达轴外面和外圈内面，而在上述现有装置来中，在外壳安装电动马达 并固定外圈，支承减速辊的支座通过单向超越离合器支承于输出轴，该 输出轴由外壳可自由回转地支承在距减速辊较近的位置，所以，需要使 电动马达、外圈和支座在外壳的安装精度为高精度，故难以说其在生产 率方面有优势。

本发明就是鉴于这一情况而作出的，其目的在于提供一种动力辅助车 辆的辅助动力传递装置，对于该装置来说，可比较粗地设定用于传递电 动马达的辅助动力的减速辊式减速器的安装精度，从而提高生产率。

为了达到上述目的，本发明第一方案提供一种动力辅助车辆的辅助动 力传递装置，在电动马达与向驱动轮施加回转动力的回转驱动轴之间设 置减速辊式减速器，该减速辊式减速器具有马达轴、多个减速辊及外 圈，该马达轴与电动马达相连，该电动马达安装在支承于车架的外壳， 该多个减速辊接触回转于该马达轴的外面，在该外圈的内周面滚动接触 各减速辊；其特征在于：构成外壳至少一部分的第1和第2外壳半体相 互接合并在相互间形成收容室，安装在第1外壳半体外面侧的电动马达 的马达轴可自由回转地支承在设于第1外壳半体的第1轴承部并凸入到 上述收容室，可自由回转地支承上述各减速辊的辊轴支承于第1外壳半 体，输出轴的基端部固定于朝第1外壳半体侧开口的碗状外圈的闭塞端 中央部，该输出轴的前端部由设于第2外壳半体的第2轴承部可自由回 转地支承，在上述外圈和第2轴承部之间于输出轴设置用于将该输出轴 的动力传递到回转驱动轴侧的动力传递部。

按照该构成，减速辊式减速器的马达轴支承在第1外壳半体的第1轴 承部，输出轴由第2外壳半体的第2轴承部以单臂支承。而且，由于在 外圈和第2轴承部之间于输出轴设置动力传递部，所以，外圈和第2轴 承部间的长度(即输出轴的单臂支承长度)大。因此，即使比较粗地设 定外圈和减速辊的安装精度，也可以使马达轴和轴向长度大的以单臂支 承的输出轴稍挠曲，将减速辊可靠地接触在马达轴和外圈，从而提高生 产率。

另外，为了即使比较粗地设定减速辊式减速器的辊和马达轴的安装精 度，也可以分别适当地设定马达轴的支承和输出轴的单臂支承长度以使 其影响在输出轴与动力传递部的连接部为最小，按照本发明的第二方 案，从第1轴承部的轴向中心到各减速辊的轴向中心的长度设定得大于 马达轴在各减速辊的接触部外径的2倍，从各减速辊的轴向中心到第2 轴承部的轴向中心的长度设定得大于外圈内径的1/2。

图1为电动辅助自行车的侧视图。

图2为图1的主要部分放大图。

图3为图2的3-3线剖视图。

图4为图3的主要部分放大图。

图5为图4的5-5线剖视图。

图6为图4的6-6线剖视图。

图7为图5的7-7线放大剖视图。

图8为图2的8-8线放大剖视图。

图9为图8的9-9线放大剖视图。

图10为图9的10-10线剖视图。

图11为图4的11-11线剖视图。

图12为中间连接构件的正视图。

图13为图4的13-13线剖视图。

图14为示出第1传感器与第1磁环的磁极的相对配置的图。

图15为用于说明第1传感器的伴随着与第1磁环之间的周向相对位 置变化而形成的测出波形的图。

图16为示出控制装置中电动马达的控制顺序的流程图。

图17为用于说明第1及第2传感器的伴随着第1及第2磁环的相对 回转而形成的测出波形的图。

图18为用于说明通常行走状态下的相位差检测的图。

图19为用于说明第1及第2磁环的轴心偏离的图。

下面根据附图所示本发明的一实施例说明本发明的实施形式。

图1-图19示出将本发明应用于电动自行车时的一实施例。图1为 电动辅助自行车的侧视图，图2为图1的主要部分放大图，图3为图2 的3-3线剖视图，图4为图3的主要部分放大图，图5为图4的5- 5线剖视图，图6为图4的6-6线剖视图，图7为图5的7-7线放 大剖视图，图8为图2的8-8线放大剖视图，图9为图8的9-9线 放大剖视图，图10为图9的10-10线剖视图，图11为图4的1 1-11线剖视图，图12为中间连接构件的正视图，图13为图4的 13-13线剖视图，图14为示出第1传感器与第1磁环的磁极的相 对配置的图，图15为用于说明第1传感器的伴随着与第1磁环之间的 周向相对位置变化而形成的测出波形的图，图16为示出控制装置中电 动马达的控制顺序的流程图，图17为用于说明第1及第2传感器的伴 随着第1及第2磁环的相对回转而形成的测出波形的图，图18为用于 说明通常行走状态下的相位差检测的图，图19为用于说明第1及第2 磁环的轴心偏离的图。

首先，在图1-图3中，作为动力车辆的电动辅助自行车的车架21 A具有：位于其前端的前管22，从前管22朝后下方延伸的下伸管2 3，固定于下伸管23后端、沿左右延伸的支承管24，以及从支承管 24朝上方立起的车座立柱25。

在前管22可转向地支承前叉26，在该前叉26下端支承前轮W F，在前叉26上端设转向柄27。在从车架21A后部的车座立柱2 5朝后方侧延伸出的左、右一对后叉28…的后端间支承作为驱动轮的 后轮WR，在车座立柱25的上部及两后叉28…之间设置左、右一对 的撑条29…。

在车座立柱25可调整车座30的上下位置地安装上端设有车座30 的支承轴31，在车座30下方于车座立柱25的前部设有蓄电池收容 箱32，在该蓄电池收容箱32中可插脱地收容图中未示出的蓄电池。

在同轴贯通车架21A的支承管24的曲柄轴36的左端及右端，分 别固定地连接曲柄踏板37L、37R，盖板38L、38R可自由回 转地由曲柄轴36贯通其中并分别封闭支承管24的左端及右端，在该 盖板38L、38R与曲柄轴36之间分别设置滚珠轴承39、39。 即，曲柄轴36由车架21A可自由回转地支承。

在支承管24的后方配置动力机组35，该动力机组35由支承管2 4及右侧的后叉28支承，并且具有从收容于上述蓄电池收容箱32的 蓄电池供给电力的电动马达34。

曲柄轴36的左右两端的曲柄踏板37L、37R产生的踏力与这些 曲柄踏板37L、37R的回转同步地传递到第1回转圆板40，在右 侧的曲板踏板37R与第1回转圆板40之间设有隔断从第1回转圆板 40到曲柄踏板37R的转矩传递的第1单向超越离合器41。

一并参照图4-图6可知，第1单向超越离合器41具有离合器内圈 42、离合器外圈43、及多个(例如3个)棘爪44…，该离合器内 圈42一体设在右侧的曲柄踏板37R的基端部并同轴地围绕该曲柄轴 36，该离合器外圈43同轴地围绕离合器内圈42，该多个棘爪4 4…以枢轴支承在离合器内圈42的外周并由环状的弹簧45沿扩开的 方向施加弹性力。在离合器外圈43的内周形成与上述各棘爪44接合 的棘轮齿46，在离合器外圈43的外周固定第1回转圆板40的内 周。

按照这样的第1单向超越离合器41，当踏动曲柄踏板37L、37 R使曲柄轴36正转时，曲柄踏板37L、37R的踏力传递到第1回 转圆板40，而当踏动曲柄踏板37L、37R使曲柄轴36逆转时， 第1单向超越离合器41打滑，容许曲柄轴36的逆转，转矩也不从第 1回转圆板40传递到曲柄踏板37R侧。

在曲柄轴36轴线上的、第1回转圆板40的内方侧邻接位置，直径 比第1回转圆板40大的第2回转圆板48同轴地围绕曲柄轴36配 置，第2回转圆板48的内周部可相对回转地配置在第1单向超越离合 器41的离合器内圈42与圆筒状支承构件50具有的凸缘部50a之 间，支承构件50可相对回转地围绕着曲柄轴36由例如螺旋接合等接 合于离合器内圈42的内周。在上述曲轴36轴线上的、第1回转圆板 40的外方侧配置环状的夹持板49并在与第2回转圆板48之间夹持 第1回转圆板40的外周部。

在第1回转圆板40的靠外周部分的周向多个位置，例如离开相等间 隔的4个位置，设置沿以曲柄轴36的轴线为中心的假想圆延伸成圆弧 状的导向孔51、51…，分别插通于各导向孔51、51…中的圆筒 状的套环52、52…配置在第2回转圆板48及夹持板49之间，第 2回转圆板48及夹持板49由贯通各套环52、52…的铆钉53、 53…相互连接在一起。因此，第2回转圆板48及夹持板49可以在 各套环52、52…于导向孔51、51…内的移动范围内相对第1回 转圆板40回转。在第1回转圆板40与第2回转圆板48及夹持板4 9的相向面，分别贴着用于防止锈蚀的防锈膜(图中未示出)。

在第1回转圆板40的沿周向隔开间距的多个位置(例如6个位 置)，设有沿第1回转圆板40周向比较长地延伸的第1收容孔54、 54…，在第2回转圆板48及夹持板49也分别设置与第1回转圆板 40的各第1收容孔54、54…对应的第1限制孔55、55…、5 6、56…。在第1收容孔54、54…及第1限制孔55、55…、 56、56…收容螺旋弹簧57、57…，当第1回转圆板40与第2 回转圆板48及夹持板49不相对回转时，各螺旋弹簧57、57…的 两端处于与各第1收容孔54、54…及第1限制孔55、55…、5 6、56…两端接触的状态。然而，当与曲柄踏板37L、37R的操 作力输入到第1回转圆板40相对应，第1回转圆板40朝图6中箭头 58所示方向相对第2回转圆板48及夹持板49回转时，各螺旋弹簧 57、57…的一端依然接触在第1收容孔54、54…的一端，而另 一端在第1限制孔55、55…、56、56…另一端推压下离开第1 收容孔54、54…的另一端。即，第1回转圆板40一边压缩各螺旋 弹簧57、57…一边相对第2回转圆板48及夹持板49回转。

为了保持上述各第1收容孔54、54…及第1限制孔55、5 5…、56、56…中的螺旋弹簧57、57…的收容状态，在第2回 转圆板48设置从各第1限制孔55、55…的两侧缘大体沿螺旋弹簧 57、57…外周倾斜延伸的保持壁部55a、55a…，在夹持板4 9设置从第1限制孔56、56…的两侧缘大体沿螺旋弹簧57、5 7…外周倾斜延伸的保持壁部56a、56a…。

一起参照图7可看出，在第1回转圆板40的沿周向隔开间距的多个 位置，例如在第1回转圆板40的沿周向隔开180度的2个位置，设 有沿第1回转圆板40周向比较长地延伸的第2收容孔60、60，在 第2回转圆板48及限制板49也分别设置与各第2收容孔60、60 对应的第2限制孔61、61、62、62。

在第2收容孔60、60及第2限制孔61、61、62、62收容 螺旋状的平衡弹簧63、63。而且，在曲柄踏板37L、37R的操 作力不输入到第1回转圆板40的状态下，第2限制孔61、61、6 2、62相对于第2收容孔60、60的位置，沿第1回转圆板40的 周向错开，平衡弹簧63、63收缩在第2收容孔60、60的一端与 第2限制孔61、61、62、62的另一端之间。因此，平衡弹簧6 3、63在操作力不输入到第1回转圆板40的状态下发挥出朝与图6 中箭头58相反的方向对第1回转圆板40作用的弹性力，与第1回转 圆板40相对第2回转圆板48及限制板49朝箭头58的方向回转相 对应，平衡弹簧63、63的弹簧负荷降低。

即使在多个(例如6个)螺旋弹簧57、57…的设定负荷产生偏 差，这样的平衡弹簧63、63也可以在开始相对第2回转圆板48及 夹持板49朝箭头58的方向回转时使第1回转圆板40的操作输入为 一定。

第1回转圆板40及夹持板49由外罩64覆盖，该外罩64由多个 例如4个夹子67…接合在夹持板49的内周，在第1单向超越离合器 41的离合器外圈43安装着环状的弹性密封构件65，设于该弹性密 封构件65外周侧的凸缘部65a弹性地接触在外罩64的内周部内 面，另外，设于上述弹性密封构件65内周侧的凸缘部65b弹性地接 触在离合器内圈42。在第1单向超越离合器41的离合器内圈42和 离合器外圈43之间充填油脂66并使得由上述凸缘部65b封入。

在从上述外罩64凸出到外侧方的第2回转圆板48的外周设有踏板 链轮68，在该踏板链轮68、由动力机组35驱动的驱动链轮69、 及设于后轮WR车轴的从动链轮70卷挂环状的链71，在该链71施 加张力的张紧器72具有链轮73，该链轮73在驱动链轮69和从动 链轮70之间与链71啮合。

因此，通过第1单向超越离合器41传递到第1回转圆板40的曲柄 踏板37L、37R的踏力一边压缩各螺旋弹簧57、57…一边传递 到第2回转圆板48即踏板链轮68，进而通过链71及从动链轮70 传递到后轮WR，另外，从动力机组35施加到驱动链轮69的辅助动 力通过链71及从动链轮70传递到后轮WR，该动力机组35的辅助 动力产生的转矩由第1单向超越离合器41的作用而不会传递到曲柄踏 板37L、37R侧。

在图8中，动力机组35的外壳75由作为第1外壳半体的左外壳半 体76、作为第2外壳半体的右外壳半体77、以及外罩78构成，该 右外壳半体77接合于左外壳半体76并在与该左外壳半体76之间形 成第1收容室79，该外罩78接合于左外壳半体76并在与该左外壳 半体76之间形成第2收容室80。

在第2收容室80内收容具有与曲柄轴36的回转轴线平行的回转轴 线的电动马达34，该电动马达34由左外壳半体76固定支承。为了 辅助曲柄踏板37L、37R的踏力，该电动马达34的输出通过减速 辊式减速器81、减速齿轮列82及第2单向超越离合器83传递到驱 动链轮69。

一起参照图9可看出，减速辊式减速器81具有电动马达34的马达 轴84、围绕该马达轴84的碗状外圈85、以及接触马达轴84的外 面及外圈85内面并可转动的多个(例如3个)减速辊86、87、8 8，可以获得将电动马达34的辅助动力安静地减速后传递到减速齿轮 列82侧的功能。

马达轴84通过滚珠轴承90可自由回转地支承在设于左外壳半体7 6的圆筒状的第1轴承部89，从第2收容室80凸出到第1收容室7 9侧。外圈85围绕马达轴84的凸出到第1收容室79侧的凸出端部 配置在第1收容室79内，在该外圈85的闭塞端部中央同轴地固定输 出轴115的基端部。另一方面，在右外壳半体77设与输出轴115 前端部对应的圆筒状的第1轴承部91，输出轴115的前端部通过滚 珠轴承92由上述第2轴承部91可自由回转地支承。

减速辊86、87、88通过滚针轴承96、97、98可自由回转 地支承在辊轴93、94、95，各辊轴93-95的一端由左外壳半 体76支承，各辊轴93-95的另一端由支承板99支承。支承板9 9在各减速辊86-88相互间由螺纹构件101…固定到一体设于左 外壳半体76的凸台部100…。

在上述各减速辊86-88中，减速辊86、87在将其沿马达轴8 4周向的位置固定的状态下支承在左外壳半体77及支承板99，在左 外壳半体76设有分别嵌合减速辊86、87中的辊轴93、94一端 的有底嵌合孔102…。

另外，各减速辊86-88中的减速辊88支承在左外壳半体76及 支承板99，并可以在沿马达轴84周向的位置受到限制的范围内变 化，以便在马达轴84回转时由与该马达轴84的摩擦接合而移动进入 到马达轴84和外圈85间。

一起参照图10可以看出，在左外壳半体76，朝大体沿马达轴84 周向的方向长长地设置嵌合减速辊88中的辊轴95一端的有底嵌合孔 103。而且，在嵌合孔103内于辊轴95的侧面接触推压销104 的一端，在该推压销104及左外壳半体76之间设置朝使推压销10 4接触辊轴95的方向施加弹性力的弹簧105，由该弹簧105向减 速辊88施加使其进入马达轴84和外圈85之间的方向上的弹性力。

在各减速辊86-88中，减速辊86、88具有相同外径，而减速 辊87的外径形成得比减速辊86、88的外径大，输出轴115的轴 线相对马达轴84的轴线偏心。

按照这样的减速辊式减速器81，当相应于电动马达34的作动马达 轴84沿图9中箭头106的方向回转时，发挥楔作用使减速辊88进 入到马达轴84和外圈85之间，各减速辊86-88与马达轴84及 外圈85之间的接触面压增加，马达34的输出转矩从马达轴84通过 各减速辊86-88及外圈85传递到输出轴115。此时，马达轴8 4从其周围的3个方向由减速辊86、87、88约束，在减速辊86 -88和马达轴84之间作用与电动马达34的驱动转矩成比例的力， 所以，由电动马达34产生的振动可以由减速辊式减速器81衰减。

减速齿轮列82由作为动力传递部的驱动齿轮107和与该驱动齿轮 107啮合的从动齿轮108构成，驱动齿轮107在右外壳半体77 的第2轴承部91与外圈85之间一体设于输出轴115。

在上述减速辊式减速器81中，马达轴84通过滚珠轴承90支承在 左外壳半体76的第1轴承部89，输出轴115通过滚珠轴承92由 右外壳半体77的第2轴承部91以单臂的方式支承，然而，从滚珠轴 承90的中心到各减速辊86-88的轴向中心的长度LA设定得大于 在马达轴84中各减速辊86-88的接触部的外径DA的2倍(LA＞ DA×2)，另外，从各减速辊86-88的轴向中心到滚珠轴承92 的轴向中心的长度LB设定得大于外圈85内径DB的1/2(LB＞D B×1/2)。

按照这样的尺寸设定，即使比较粗地设定减速辊式减速器81的各减 速辊86-88及马达轴84的安装精度，也可以分别适当地设定马达 轴84从滚珠轴承90的支承长度和输出轴115从滚珠轴承92的单 臂支承长度，使其影响在从动齿轮108与输出轴115的驱动齿轮1 07的啮合部处最小。

减速齿轮列82的从动齿轮108同轴地围绕回转驱动轴109进行 配置，该回转驱动轴109通过滚珠轴承110可自由回转地支承于右 外壳半体77，同时，通过滚珠轴承111可自由回转地支承左外壳半 体76，在回转驱动轴109从右外壳半体77凸出的端部固定驱动链 轮69。

在回转驱动轴109和从动齿轮108之间设置滚珠轴承112，同 时，设置第2单向超越离合器83。第2单向超越离合器83具有一体 地设于从动齿轮108的离合器外圈113和一体地设于回转驱动轴1 09的离合器内圈114，构成与第1单向超越离合器41相同。第2 单向超越离合器83容许随着电动马达34的作动将由减速辊式减速器 81和减速齿轮列82减速后的转矩传递到回转驱动轴109即驱动链 轮69，而在电动马达34的作动停止时，可以容许回转驱动轴109 空转以不妨碍曲柄踏板37L、37R的踏力使驱动链轮69回转。

外壳75支承在车架21A的支承管24和右侧的后叉28，使电动 马达34配置在曲柄轴36的后方侧下部，在固定于右侧的后叉28的 托架116连接设于外壳75的悬挂部117，在固定于支承管24的 托架118连接设于外壳75的悬挂部119。

在驱动链轮69后方侧斜下方于外壳75安装用于张紧链71的的张 紧器72。该张紧器72具有杠杆122、链轮73、以及弹簧12 3，该杠杆122可绕与驱动链轮69平行的轴线摆动地将基端部支承 于外壳75，该链轮73可自由回转地支承于该杠杆122的前端，该 弹簧123沿使啮合于链轮73的链71张紧的方向对杠杆122施加 弹性力。

在第2收容室80内，于电动马达34的侧方收容控制装置124。 该控制装置124具有：安装在左外壳持体76的铝电路板125，与 该铝电路板125隔开间距安装于左外壳半体76的印刷电路板12 6，配置在铝电路板125上的FET127等，以及配置在印刷电路 板126上的电容器128、继电器129及CPU130等。电动马 达34的作动由该控制装置124控制。

在图4中，在关于第2回转圆板48的与第1回转圆板40相反一 侧，配置与第1回转圆板40一起回转的第1磁环131，在将第1磁 环131夹在与第2回转圆板48之间的位置配置与第2回转圆板48 一起回转的第2磁环132。即，第1和第2磁环131、132沿轴 向并排配置在第1和第2回转圆板40、48的轴向一侧。

在图11中，第1磁环131通过将多个N极131N…及多个S极 131S…设在第1保持构件133而构成，该多个N极131N…及 多个S极131S…在周向邻接并使极性相异地配置成环状，该第1保 持构件133由例如合成树脂形成而可以弹性变形。N极131N…及 S极131S…例如有3度的中心角，每种60极地设在第1保持构件 133。

第1保持构件133一体具有圆筒状的支承部133a和一对接合爪 部133b、133b，该圆筒状的支承部133a将N极131N… 及S极131S…设在内周，该一对接合爪部133b、133b从该 支承部133a延伸到第1回转圆板40侧。两接合爪部133b、1 33b在支承部133a的周向分成二叉地形成，并配置在该支承部1 33a的一直径线上。

在邻接第1磁环131的第2回转圆板48在沿周向隔开相等间距的 多个位置(例如4个位置)设插通孔134…，在第1回转圆板40设 一对插通孔135、135，在该一对插通孔135、135贯通接合 爪部133b、133b，该接合爪部133b、133b贯通上述各 插通孔134…中的2个。

另一方面，在第1回转圆板40与罩64之间于夹持板49的内方 侧，配置图12中所示的合成树脂制的中间连接构件136。该中间连 接构件136一体具有：围绕弹性密封构件65的环部136a，在该 环部136a的一直径线上从该环部136a外周伸出到外方的一对第 1凸耳部136b、136b，以及在与配置第1凸耳部136b、1 36b的上述一直径线垂直的另一直径线上从上述环部136a的外周 伸出外方的一对第2凸耳部136c、136c。而且，在第1凸耳部 136b、136b设有接合孔137、137，该接合孔137、1 37弹性接合从第1回转圆板40的插通孔135、135凸出的接合 爪部133b、133b。另外，在第2凸耳部136c、136c从 第1回转圆板40凸出地一体设有沿环部136a周向分成二叉的接合 爪部138、138，在第1回转圆板40设置弹性接合这些接合爪部 138、138的接合孔139、139。

通过由合成树脂形成第1保持构件133及中间连接构件136，使 得第1保持构件133的接合爪部133b、133b与中间连接构件 136的接合爪部138、138可以挠曲，中间连接构件136连接 于第1回转圆板40并可以在沿第1回转圆板40一直径线的方向上受 到限制的范围内移动，设有第1磁环131的第1保持构件133连接 于中间连接构件136，并可以在沿与上述一直径线垂直的方向上受到 限制的范围内移动，中间连接构件136发挥欧式联轴节的功能连接在 第1回转圆板40和第1保持构件133之间。

由于第1及第2回转圆板40、48相对回转，所以，设在第2回转 圆板48的上述各插通孔134…沿第2回转圆板48的周向比较长地 形成，即使在第1和第2回转圆板40、48相对回转时接合爪部13 3b…也不会接触插通孔134…的周向两侧。

参照图13可看出，第2磁环132通过将多个N极132N…及多 个S极132S…设在第2保持构件140而构成，该多个N极132 N…及多个S极132S…在周向邻接并使极性相异地配置成环状，该 第2保持构件140由例如合成树脂形成而可以弹性变形。N极132 N…及S极132S…以与第1磁环131的N极131N…及S极1 31S…相同的角度设在第2保持构件140。

第2保持构件140一体具有圆筒状的支承部140a、罩部140 b、多个例如4个接触脚部140c…、及接合爪部140d、140 d…。该圆筒状的支承部140a在内周设置N极132N…及S极1 32S…，该罩部140b从支承部140a朝径向外方伸出并在与第 1回转板40相反一侧覆盖第2回转板48的与各限制孔55…对应的 部分，该多个接触脚部140c…与第2回转圆板48接触地从罩部1 40b凸出，该接合爪部140d、140d…在周向于隔开相等距离 的4个位置从罩部140b凸出到第2回转圆板48侧。

另一方面，在第2回转圆板48的周向多个位置例如4个位置，设有 分别弹性接合各接合爪部140d、140d…的接合孔141、14 1…，第2磁环132的第2保持构件140与第2回转圆板48弹性 接合。另外，在第1回转圆板40设有开口部142…，在该开口部1 42…分别配置与接合孔141…接合的接合爪部140d…，由于第 1及第2回转圆板40、48相对回转，所以，各开口部142…沿第 1回转圆板40的周向比较长地形成，以在第1及第2回转圆板40、 48相对回转时不使接合爪部140d…接触开口部142…的周向两 侧。

在第2保持构件140的支承部140a的位于第2回转圆板48一 侧的内周设圆形的凹部143，第1保持构件133的支承部133a 插入该凹部143。而且，在第1保持构件133支承部133a的外 面，于沿其周向隔开间距的多个位置(例如隔开相等间距的4个位置) 一体设置滑动接触在凹部143内面的凸部144、144……、。因 此，第1保持构件133的支承部133a的外周与第2保持构件14 0的支承部140a的内周在沿周向隔开间距的多个位置相互接触。

在第1磁环131的内方，沿周向隔开相等间距地例如配置4个第1 传感器145A…，该第1传感器145A…用于检测第1磁环131 内周具有的N极131N…及S极131S…，同时，在与这些第1传 感器145A…中的一个沿周向隔开180度的位置配置用于检测N极 131N…及S极131S…的单一的第1传感器145B…；另外， 在第2磁环132的内方，沿周向隔开相等间距地配置4个第2传感器 146A…，该第2传感器146A…用于检测第2磁环132内周具 有的N极132N…及S极132S…，同时，在与这些第2传感器1 46A…中的一个沿周向隔开180度的位置配置用于检测N极132 N…及S极132S…的单一的第2传感器146B…。

这些第1和第2传感器145A…、145B、146A…、146 B只要能检测出磁极即可，例如可以很好地使用霍尔器件和MR器 件。

第1传感器145A…、145B和第2传感器146A…、146 B埋设在由合成树脂等构成的基体构件147中，该基体构件147由 车架21A的支承管24支承。另外，在基体构件147安装支承板1 49，该支承板149将外周接触并接合在第1保持构件131的内 周，由该支承板149阻止第1保持构件131向第2回转圆板48侧 移动。

在图14中，N极131N…及S极131S…具有每个为3度的角 度，而4个第1传感器145A…相互间每个隔开6.75度地埋设在 基体构件147，按照这样的N极131N…及S极131S…和第1 传感器145A…的配置，当第1磁环131沿图14中的箭头所示方 向产生角偏位时，在每个设定成0.75度的第1阶段ST1-第8阶 段ST8中的各阶段ST1-ST8，由4个第1传感器145A…检 测出的信号的组合波形不同。

在这里，对于4个第1传感器145A…按其配置顺序赋予NO.1 -NO.4的顺序编号，如在检测N极131N时输出高电平的信号， 则NO.1-NO.4的第1传感器145A…在各阶段ST1-ST 8输出图15所示那样的信号。即，当设高电平信号为“1”、低电平 的信号为“0”时，在第1阶段ST1各第1传感器145A…的输出 信号的组合在2进制下为“1111”(在16进制下为“OF”)， 在第2阶段ST2各第1传感器145A…的输出信号的组合在2进制 下为“1110”(在16进制下为“OE”)，在第3阶段ST3各 第1传感器145A…的输出信号的组合在2进制下为“1100” (在16进制下为“OC”)，在第4阶段ST4各第1传感器145 A…的输出信号的组合在2进制下为“1000”在16进制下为“0 8”)，在第5阶段ST5各第1传感器145A…的输出信号的组合 在2进制下为“0000”(在16进制下为“00”)，在第6阶段 ST6各第1传感器145A…的输出信号的组合在2进制下为“00 01”(在16进制下为“01”)，在第7阶段ST7各第1传感器 145A…的输出信号的组合在2进制下为“0011”(在16进制 下为“03”)，在第8阶段ST8各第1传感器145A…的输出信 号的组合在2进制下为“0111”(在16进制下为“07”)。

4个第2传感器146A…埋设在基体构件147，并且与第2磁环 132的N极132N及S极132S之间的相对位置关系同于第1传 感器145A…与第1磁环131的N极131N及S极131S之间 的相对位置关系，对于第2磁环132在第1阶段ST1-第8阶段S T8相对于固定的第2传感器146A…产生角偏位的每一种情形，4 个第2传感器146A…的检测信号组合波形与4个第1传感器145 A…的检测信号组合波形同样地形成差异。

因此，如第1和第2回转圆板40、48的回转位相差的最大值在第 8阶段ST8的范围(8×0.75＝6度)，则与在曲柄踏板37 L、37R增加输入转矩产生的上述回转位相差相应，第1和第2传感 器145A…、146A…的检测信号的组合波形变化，从而控制装置 124可以判断两回转圆板40、48的回转位相差。

这样的第1传感器145A…和第2传感器146A…的检测信号 输入到控制装置124，控制装置124相应于第1和第2传感器14 5A…、146A…的检测信号按照图16所示顺序控制电动马达34 的作动。

在图16中，在步骤S1计算车速，在步骤S2判定车速是否在设定 车速VS以上。为了在开始踏动曲柄踏板37L、37R时判定电动辅 助自行车是否处于行走开始前的大体停车状态，预先将该判定车速VS 设定为接近“0”的值，例如0.5-1km/h，当判定车速未达到 设定车速VS时，即判定开始踏动曲柄踏板37L、37R时，前进到 步骤S3。

在步骤S3，读入4个第1传感器145A…的输出，在接下来的步 骤S4计算出4个第1传感器145A…的测出波形。另外，在步骤S 5读入4个第2传感器146A…的输出，在接下来的步骤S6计算出 4个第2传感器146A…检测出的波形。在步骤S7由第1传感器1 45A…和第2传感器146A…测出波形的组合计算出第1和第2磁 环131、132的相位差即第1和第2回转圆板40、48的回转相 位差。

在这里，如设想与转矩输入相应的两回转圆板40、48的回转相位 差使得NO.1-NO.4的第1传感器145A…的输出信号和N O.1-NO.4的第2传感器146A…的输出信号如图17所示那 样，则在检测时刻T1第1传感器145A…检测出的波形为“0E” (16进制)，而第2传感器146A…检测出的波形为“07”(1 6进制)。所以，第1传感器145A…的测出波形表示第2阶段ST 2，而第2传感器146A…的测出波形表示第8阶段ST8。两回转 圆板40、48的回转相位差为(2-8＝-6)，当根据阶段数为 “8”进行补码处理时，回转相位差为2阶段(1.5度)。另外，在 检测时刻T2第1传感器145A…检测出的波形为“00”(16进 制)而第2传感器146A…检测出的波形为“08”(16进制)。 所以，第1传感器145A…的测出波形表示第5阶段ST5，而第2 传感器146A…的测出波形表示第4阶段ST4。两回转圆板40、 48的回转相位差为(5-4＝1)，回转相位差为1阶段(0.75 度)。

这样，当输入可以检测出的最大转矩的1/8-2/8的转矩时，由 第1传感器145A…和第2传感器146A…的测出波形的组合可以 在步骤S7以数字值获得1或2阶段(随检测时刻而定)的回转相位 差，在步骤S8，通过将设于第1和第2回转圆板40、48之间的螺 旋弹簧57的弹簧常数与上述回转相位差相乘，可以获得输入转矩。

在步骤S9，确定与步骤S8获得的输入转矩相应的马达控制量，电 动马达34的作动受到负荷控制，在步骤9计算出电动马达34的负荷 控制量，在步骤10输出该控制量。

这样的步骤S1-S10的顺序，是为了检测开始踏动曲柄踏板37 L、37R时的输入转矩和基于测出的输入转矩控制电动马达34的作 动，当电动辅助自行车处于通常的行走状态时，在步骤S11-S17 之后实施步骤S8-S10。即，在步骤S2中，当判定车速在设定车 速VS以上时，从步骤S2前进到步骤S11，在该步骤S11，判定 4个第1传感器145A…中的NO.1的第1传感器145A的输出 是否为高电平，当为高电平时在步骤S12开始用计时器计时。

在步骤S13判定4个第2传感器146A…中的NO.1的第2传 感器146A的输出是否为高电平，当为高电平时在步骤S14记忆计 时器的计时值t。在步骤S15判定4个第1传感器145A…中的N O.1的第1传感器145A的输出是否再次成为高电平，当再次成为 高电平时在步骤S16记忆计时器的计时值T，并使计时器复位。

按照这样的步骤S11-S16，如NO.1的第1传感器145A 的输出如图18(a)所示那样，NO.1的第2传感器146A的输 出如图18(b)所示那样，则计时值表示第1和第2传感器145 A、146A的输出的错开时间，计时值T表示NO.1的第1传感器 145A的检测周期。

在步骤S17计算t/T，从而在步骤S17可以作为模拟值t/T 获得第1和第2磁环131、132的相位差即第1和第2回转圆板4 0、48的相位差，之后，通过依次经过步骤S8-S10，在电动辅 助自行车的通常行走状态下控制电动马达34的作动。

在基体构件147，一体设有用于取出各传感器145A…、145 B、146A…、146B的信号的联接器150。另外，在第1和第 2磁环131、132与基体构件147之间构成迷宫构造151，在 基体构件147设有与第2磁环132滑动接触的环状密封构件15 2，在螺旋接合于支承管24右端的盖板38R与支承管24之间夹持 滑动接触于基体构件147的环状密封构件153。

下面说明该实施例的作用，当驾驶人员踏动曲柄踏板37L、37R 以使电动辅助自行车行走时，曲柄踏板37L、37R的踏力通过第1 单向超越离合器41、第1回转圆板40、各螺旋弹簧57…和第2回 转圆板48传递到踏板链轮68，进而通过链71和从动链轮70传递 到后轮WR。

相应于此时的曲柄踏板37L、37R的踏力，在第1回转圆板40 与第2回转圆板48之间一边压缩螺旋弹簧57…一边产生回转相位 差，相应于多个第1传感器145A…(该多个第1传感器145A… 用于检测与第1回转圆板40一起回转的第1磁环131的N极131 N和S极131S)的检测信号和多个第2传感器146A…(该多个 第2传感器146A…用于检测与第2回转圆板48一起回转的第2磁 环132的N极132N和S极132S)的检测信号的组合，由控制 装置124计算输入转矩，而且该控制装置124控制电动马达34以 由电动马达34发挥出与该输入转矩相应的辅助动力，从而可控制驱动 链轮69的回转辅助动力，减轻驾驶人员的负荷。

对于这样的电动辅助自行车，在曲柄踏板37L、37R的操作初 期，即使处于后轮WR未回转的状态，第1回转圆板40也相对第2回 转圆板48产生回转相位差，因此，第1磁环131也相对第2磁环1 32产生回转相位差，所以，第1传感器145A…和第2传感器14 6A…的检测信号的组合波形比起曲柄踏板37L、37R操作前产生 了变化，在车辆停止状态的输入操作开始初期可以立即检测输入转矩， 向后轮WR施加电动马达34的辅助动力。

在曲柄踏板37L、37R的操作初期，在后轮WR未回转的状态下 根据以数字值得到的回转相位差计算输入转矩，而在电动辅助自行车进 入通常的行走状态时，可以根据以模拟值获得的回转相位差线性地计算 输入转矩，并可以在电动马达34发挥与该线性输入转矩相应的辅助动 力，获得线性地与输入转矩对应的辅助动力，可以确实检测出从曲柄踏 板37L、37R的操作初期到通常行走状态的所有领域的输入转矩， 在后轮WR施加电动马达34的辅助动力。

由于与第1回转圆板40一起回转的第1磁环131中的第1保持构 件133的外周接触在与第2回转圆板48一起回转的第2磁环133 中的第2保持构件140的内周，所以，第1保持构件133和第2保 持构件140使相互的接触部以外的部分产生弹性变形，保持同芯。在 这样的场合，由于已矫正轴芯的偏移，所以第1和第2回转圆板40、 48的摩擦也会变大，但由于第1保持构件133和第2保持构件14 0仅在沿周向隔开间距的多个位置相互接触，所以，通过仅严密地制造 两保持构件133、140的接触部，可以维持第1和第2回转圆板4 0、48的平滑回转。因此，即使第1和第2回转圆板40、48的轴 芯偏移，也可极力防止该轴芯偏移对输入转矩的测出值产生不良影响， 从而可以更为正确地侧出输入转矩。

而且，由于在第1回转圆板40连接中间连接构件135并使第1回 转圆板40可以在沿一直径线的方向上受到限制的范围内移动，第1磁 环131连接于上述中间连接构件135并可在与上述一直径线垂直的 方向上受到限制的范围内移动，所以，中间连接构件135可以起到欧 式联轴节的功用，所以，即使两回转圆板40、48的轴芯偏移，也可 极力防止在第1和第2保持构件133、140施加过大的负荷。

在本实施例中，相应第1磁环131，沿周向隔开相等距离配置4个 第1传感器145A…，同时，在与这些第1传感器145A…的一个 沿周向隔开180度的位置配置单一的第1传感器145B，另外，相 应第2磁环132，沿周向隔开相等距离配置4个第2传感器146 A…，同时，在与这些第2传感器146A…的一个沿周向隔开180 度的位置配置单一的第2传感器146B，按照这样的第1传感器14 5A…、145B和第2传感器146A…、146B的配置，即使两 磁环131、132的轴芯产生偏移，也可以正确地检测出输入转矩。

亦即，如图19(a)所示，假设两磁环131、132在沿连接4 个第1和第2传感器145A…、146A…的一个与第1和第2传感 器145B、146B的直线L的方向偏移时，在由4个第1和第2传 感器145A…、146A…的一个检测出的相位与由单一的第1和第 2传感器145B、146B检测出的相位之间没有偏移。如图19 (b)所示，假设两磁环131、132相对上述直线L沿45度的方 向偏移时，在由4个第1和第2传感器145A…、146A…的一个 检测出相位的滞后量-b与由单一的第1和第2传感器145B、14 6B检测出的相位超前量+b相等。如图19(c)所示，假设两磁环 131、132相对上述直线L沿90度的方向偏移时，在由4个第1 和第2传感器145A…、146A…的一个检测出的相位滞后量-c 与由单一的第1和第2传感器145B、146B检测出的相位超前量 +c相等。如图19(d)所示，假设两磁环131、132相对上述 直线L沿135度的方向偏移时，在由4个第1和第2传感器145 A…、146A…的一个检测出的相位滞后量-d与由单一的第1和第 2传感器145B、146B检测出的相位超前量+d相等。因此，如 使得可以获得由4个第1和第2传感器145A…、146A…的一个 检测出的相位与由单一的第1和第2传感器145B、146B检测出 的相位的和的1/2，则即使在两磁环131、132之间产生轴芯偏 移，也可以正确检测出输入转矩。

另外，作为即使在两磁环131、132之间产生轴芯偏移也可以得 到与输入转矩正确对应的辅助动力的方法，也可以用由4个第1和第2 传感器145A…、146A…检测出的回转相位差和由单一的第1和 第2传感器145B、146B检测出的回转相位差交替地驱动电动马 达34，这样，相应于时间的经过，结果是与由上述的和的1/2驱动 电动马达34，可以得到与输入转矩正确对应的辅助动力。

将电动马达34的动力传递到减速齿轮列82侧的减速辊式减速器8 1具有与电动马达34相连的马达轴84、滚动接触于马达轴84外面 的多个减速辊86、87、88、以及将各减速辊86-88接触于内 周面的外圈85，安装于左外壳半体76外面侧的电动马达34的马达 轴84通过滚动轴承90支承在设于左外壳半体76的第1轴承部8 9，可自由回转地支承各减速辊86-88的辊轴93、94、95支 承于左外壳半体76，基端部固定于外圈85闭塞端中央部的输出轴1 15的前端部通过滚动轴承92以单臂支承在设于右外壳半体77的第 2轴承部91，在外圈85和第2轴承部91间于输出轴115设置用 于将输出轴115的动力传递到回转驱动轴109侧的驱动齿轮10 7。

因此，马达轴84支承在左外壳半体76的第1轴承部89，同时， 输出轴115以单臂支承在右外壳半体77的第2轴承部91，在外圈 85和第2轴承部91之间设置驱动齿轮107，所以，外圈85和第 2轴承部91间的长度(即输出轴115的单臂支承长度)大。这样， 即使比较粗地设定外圈85和减速辊86-88的安装精度，也可使马 达轴84和轴向长的以单臂支承的输出轴115稍挠曲，将减速辊86 -88确实滚动接触在马达轴84和外圈85，从而可提高生产率。

以上详述了本发明的实施例，但本发明不限定于上述实施例，在不脱 离权利要求范围所述本发明的条件下可作多种设计变更。

例如，本发明不仅可适用电动辅助自行车，而且也可适用于电动轮椅 等。

如以上那样，按照本发明的第一和第二方案，即使比较粗地设定电动 马达、外圈及减速辊在外壳的安装精度，也可使马达轴和轴向长的以单 臂支承的输出轴稍挠曲，将减速辊可确实滚动接触在马达轴和外圈，从 而提高生产率。