JPH10167159A - 電動補助自転車のパワーユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】クランク軸からの回転動力を伝達可能にしてケ
ーシングに回転自在に支承されるとともに後輪に連動、
連結される動力伝達部材と、クランク軸と平行な回転軸
線を有してケーシングに取付けられる電動アシストモー
タとの間に、減速ギヤ列が設けられる電動補助自転車の
パワーユニットにおいて、電動アシストモータのハウジ
ングおよびケーシング間のシール構造を簡略化する。 【解決手段】ケーシング４５の上部に、電動アシストモ
ータ３０内に通じるブリーザ室１３４が形成され、該ブ
リーザ室１３４内を外部に通じさせるブリーザ孔１３６
がケーシング４５に設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、両端にクランクペ
ダルをそれぞれ有するクランク軸を回転自在に支承して
車体フレームに支持されるケーシングと、前記クランク
軸からの回転動力を伝達可能にして前記ケーシングに回
転自在に支承されるとともに後輪に連動、連結される動
力伝達部材と、前記クランク軸と平行な回転軸線を有し
て前記ケーシングに取付けられる電動アシストモータ
と、該電動アシストモータおよび前記動力伝達部材間に
設けられる減速ギヤ列とを備える電動補助自転車のパワ
ーユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、かかるパワーユニットは、たとえ
ば特開平８−２１６９６８号公報等により既に知られて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなパワーユニ
ットでは、電動アシストモータが、その回転軸線を地面
とほぼ平行にしてケーシングに取付けられることによ
り、ブリーザを兼ねた水抜き孔を電動アシストモータの
ハウジングに設けるのは、その水抜き構造が複雑となる
ために困難であり、上記従来のものでは、電動アシスト
モータに水抜き構造が設けられておらず、電動アシスト
モータが防水のために密閉シール状態でケーシングに取
付けられている。ところが、電動アシストモータが密閉
状態となっていると、使用時の発熱および非使用時の冷
却の繰返しにより電動アシストモータのハウジング内の
空気が膨張・収縮を繰返すことになり、電動アシストモ
ータのハウジングおよびケーシング間のシール部は、前
記空気の膨張・収縮によるハウジング内の加・減圧にか
かわらず防水性を高める必要があり、シール部の構造が
複雑となり、またシール性の高い高価なシール部材が用
いられている。

【０００４】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、電動アシストモータのハウジングおよびケー
シング間のシール構造を簡略化することを可能とした電
動補助自転車のパワーユニット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、両端にクランクペダルをそ
れぞれ有するクランク軸を回転自在に支承して車体フレ
ームに支持されるケーシングと、前記クランク軸からの
回転動力を伝達可能にして前記ケーシングに回転自在に
支承されるとともに後輪に連動、連結される動力伝達部
材と、前記クランク軸と平行な回転軸線を有して前記ケ
ーシングに取付けられる電動アシストモータと、該電動
アシストモータおよび前記動力伝達部材間に設けられる
減速ギヤ列とを備える電動補助自転車のパワーユニット
において、ケーシングの上部に、電動アシストモータ内
に通じるブリーザ室が形成され、該ブリーザ室内を外部
に通じさせるブリーザ孔がケーシングに設けられること
を特徴とする。

【０００６】このような請求項１記載の発明の構成によ
れば、電動アシストモータの使用時の発熱および非使用
時の冷却の繰返しによる空気の膨張・収縮に応じて、電
動アシストモータのハウジング内の空気が、ブリーザ室
およびブリーザ孔を介して呼吸することが可能であり、
電動アシストモータのハウジング内が加・減圧されるこ
とはないので、電動アシストモータのハウジングおよび
ケーシング間のシール構造を簡略化することができる。

【０００７】請求項２記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明の構成に加えて、前記ブリーザ室がクラン
ク軸および電動アシストモータ間でケーシングの上部に
形成されることにより、ブリーザ室を地面から比較的高
い位置に配置することができ、ブリーザ室への水の浸入
を極力防止することができる。

【０００８】請求項３記載の発明によれば、上記請求項
２記載の発明の構成に加えて、前記クランク軸と平行な
軸線を有して減速ギヤ列の一部を構成するアイドル軸
が、前記クランク軸の軸線および前記電動アシストモー
タの回転軸線を結ぶ直線よりも下方位置でケーシングに
回転自在に支承されることにより、クランク軸および電
動アシストモータを近接させて減速ギヤ列を構成すると
ともに、クランク軸および電動アシストモータ間の空き
スペースを有効に利用してブリーザ室を形成することが
でき、パワーユニットのコンパクト化を図ることができ
る。

【０００９】さらに請求項４記載の発明によれば、上記
請求項１ないし３のいずれかに記載の発明の構成に加え
て、ブリーザ室内の上部を電動アシストモータ内に通じ
させる連通孔と、ブリーザ室内の下部を外部に通じさせ
るブリーザ孔とがケーシングに設けられることにより、
ブリーザ室からケーシングおよび電動アシストモータ内
への水の浸入を防止することができ、またブリーザ室に
入った水を確実に排出することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。

【００１１】図１ないし図１６は本発明の一実施例を示
すものであり、図１は電動補助自転車の側面図、図２は
パワーユニットの縦断側面図、図３は図２の３−３線断
面図、図４は駆動スプロケットを省略した状態での図３
の４矢視側面図、図５は図４の５−５線断面図、図６は
図３のクランク軸付近の拡大図、図７は図６の７−７線
断面図、図８は図６の８−８線断面図、図９はスライダ
インナーおよびクラッチ内輪の係合状態を図６の９−９
線矢視方向から見て示す図、図１０は図３の電動アシス
トモータ付近の拡大断面図、図１１は図４の１１−１１
線拡大断面図、図１２は図１０の１２−１２線拡大断面
図、図１３はボスの正面図、図１４はリング体の正面
図、図１５は補強板の正面図、図１６はカバーの分解斜
視図である。

【００１２】先ず図１において、この電動補助自転車
は、側面視で略Ｕ字状をなす車体フレーム２１を備え、
該車体フレーム２１の前端のヘッドパイプ２２にフロン
トフォーク２３が操向可能に支承され、該フロントフォ
ーク２３の下端に前輪Ｗ_F が軸支され、フロントフォー
ク２３の上端にバーハンドル２４が設けられる。また車
体フレーム２１の下部には、電動アシストモータ３０を
有するパワーユニット３１が設けられており、該パワー
ユニット３１の後部上方で車体フレーム２１から後下が
りに延びるとともにパワーユニット３１の後方では略水
平に延出される左、右一対のリヤフォーク２５…間に後
輪Ｗ_R が軸支され、両リヤフォーク２５…および車体フ
レーム２１の後部間には左、右一対のステー２６…が設
けられる。さらに車体フレーム２１の後部には、上端に
シート２７を備えるシートポスト２８が、シート２７の
上下位置を調整可能として装着されており、シート２７
の後方側にはキャリア２９が固定配置される。

【００１３】両端にクランクペダル３２，３２をそれぞ
れ有するクランク軸３３がパワーユニット３１のケーシ
ング４５で回転自在に支承され、該クランク軸３３から
動力を伝達可能であるとともに前記電動アシストモータ
３０からのアシスト力をも作用させ得る駆動スプロケッ
ト３４と、後輪Ｗ_R の車軸に設けられた被動スプロケッ
ト３５とに、チェーンケース４４で覆われるようにして
無端状のチェーン３６が巻掛けられる。

【００１４】電動アシストモータ３０の作動は、パワー
ユニット３１の前方側で車体フレーム２１の下部に固定
的に支持されたコントローラ３７で制御されるものであ
り、該コントローラ３７は、電動アシストモータ３０の
回転数および入力ペダル３２，３２による入力トルクに
基づいて電動アシストモータ３０の作動を制御する。

【００１５】ヘッドパイプ２２にはブラケット４３を介
してフロントバスケット３８が取付けられる。しかも該
フロントバスケット３８の背面部に配置されるバッテリ
収納ケース３９も前記ブラケット４３に取付けられてお
り、電動アシストモータ３０に電力を供給するためのバ
ッテリ４０がバッテリ収納ケース３９に挿脱可能に収納
される。

【００１６】ところで、車体フレーム２１の大部分はカ
バー４１で覆われており、該カバー４１の上部に、バッ
テリ４０からコントローラ３７および電動アシストモー
タ３０に電力を供給するためのメインスイッチ４２が配
設される。

【００１７】図２ないし図５を併せて参照して、パワー
ユニット３１のケーシング４５は、左ケーシング半体４
６と、該左ケーシング半体４６との間に第１収納室４９
を形成して左ケーシング半体４６に結合される右ケーシ
ング半体４７と、左ケーシング半体４６との間に第２収
納室５０を形成して左ケーシング半体４６に結合される
カバー４８とから成り、カバー４８の左ケーシング半体
４６への結合面にはゴム製のガスケット５１が装着され
る。

【００１８】クランク軸３３は、その大部分を第１収納
室４９内に配置するようにしてケーシング４５に回転自
在に支承されるものであり、ボールベアリング５２を介
して右ケーシング半体４７に支承された動力伝達部材と
しての回転筒体５３の内周に、前記クランク軸３３の右
端部がローラベアリング５４を介して支承され、クラン
ク軸３３の左端部はボールベアリング５５を介して左ケ
ーシング半体４６に支承される。而して右ケーシング半
体４７の右側方に配置される駆動スプロケット３４が前
記回転筒体５３に結合される。

【００１９】クランク軸３３の左右両端のクランクペダ
ル３２，３２による踏力は、動力伝達手段５６を介して
クランク軸３３から駆動スプロケット３４に伝達され
る。またケーシング４５には、電動アシストモータ３０
が取付けられており、この電動アシストモータ３０の出
力は、クランクペダル３２，３２による踏力をアシスト
すべく減速ギヤ列５７を介して駆動スプロケット３４に
伝達される。

【００２０】図６ないし図８をさらに併せて参照して、
クランク軸３３の動力を駆動スプロケット３４に伝達す
るための動力伝達手段５６は、第１収納室４９内に配置
されるものであり、クランク軸３３に連結されるトーシ
ョンバー５８と、回転筒体５３およびトーションバー５
８間に設けられる第１一方向クラッチ５９とで構成され
る。

【００２１】クランク軸３３には、その軸線に沿って延
びるスリット６０が設けられており、トーションバー５
８は、前記スリット６０の左右内壁面６０ａ，６０ｂ間
に回転自在に嵌合する円柱状の軸部５８ａと、該軸部５
８の左端（図６の下端）から両側方に突出する腕部５８
ｂと、前記軸部５８ａの右端（図６の上端）から両側方
に突出する腕部５８ｃとを有して、前記スリット６０に
装着される。

【００２２】トーションバー５８の一方の腕部５８ｂ
は、スリット６０の左右内壁面６０ａ，６０ａに密に嵌
合してクランク軸３３に一体に結合される。またトーシ
ョンバー５８の他方の腕部５８ｃは、前記左右内壁面６
０ａ，６０ａとの間に隙間α，αを形成してスリット６
０に遊嵌されており、トーションバー５８の軸部５８ａ
は、腕部５８ｃが前記隙間α，α分だけ遊動する範囲で
捩れ変形することができる。

【００２３】第１一方向クラッチ５９は、相対回転自在
としてクランク軸３３を同軸に囲繞するリング状のクラ
ッチ内輪６１と、該クラッチ内輪６１を同軸に囲繞する
クラッチ外輪としての回転筒体５３と、クラッチ内輪６
１の外周に枢支されるとともに環状のスプリング６３で
拡開方向に付勢された複数たとえば４個のラチェット爪
６２…とを備え、クラッチ内輪６１の内周に設けられた
一対の凹部６１ａ，６１ａにトーションバー５８の腕部
５８ｃの両端が嵌合され、回転筒体５３の内周には、前
記各ラチェット爪６２…を係合せしめるラチェット歯６
４が形成される。

【００２４】このような第１一方向クラッチ５９によれ
ば、クランクペダル３２，３２を踏んでクランク軸３３
を正転させると、クランク軸３３のトルクがトーション
バー５８、第１一方向クラッチ５９および回転筒体５３
を介して駆動スプロケット３４に伝達されるが、クラン
クペダル３２，３２を踏んでクランク軸３３を逆転させ
たときには、第１一方向クラッチ５９がスリップしてク
ランク軸３３の逆転が許容される。

【００２５】ところで、クランクペダル３２，３２から
クランク軸３３に図８の矢印ａ方向のトルクが入力され
たとき、後輪Ｗ_R の負荷が回転筒体５３およびラチェッ
ト爪６２…を介して伝達されるクラッチ内輪６１が、前
記矢印ａ方向のトルクに対して抵抗するため、トーショ
ンバー５８の腕部５８ｃがクランク軸３３に対して矢印
ｂ方向に捩じれて相対回転する。その結果、クランク軸
３３およびクラッチ内輪６１との間に、クランク軸３３
に入力されたトルクに応じた相対回転が生じることにな
る。

【００２６】クランク軸３３の外周に、スライダインナ
ー６６が相対回転不能かつ軸方向相対移動可能に支持さ
れており、このスライダインナー６６の外周には、複数
のボール６７…を介してスライダアウター６８が相対回
転自在に支持される。

【００２７】図９で明示するように、第１一方向クラッ
チ５９におけるクラッチ内輪６１のスライダインナー６
６側の端面には凹状のカム面６１ｂが設けられ、スライ
ダインナー６６には、該カム面６１ｂに係合する凸状の
カム面６６ａが設けられる。

【００２８】左ケーシング半体４６に支点ピン６９を介
して基端部が揺動可能に支承された検出レバー７０の中
間部が、前記クラッチ内輪６１とは反対側からスライダ
アウター６８に当接される。一方、前記検出レバー７０
とともにトルク検出手段Ｓ_Tを構成するストロークセン
サ７１が左ケーシング半体４６に取付けられており、該
ストロークセンサ７１の検出子７１ａに前記検出レバー
７０の先端が当接される。さらに検出レバー７１および
左ケーシング半体４６間にはばね７２が縮設されてお
り、検出レバー７１が該ばね７２のばね力によりスライ
ダアウター６８に弾発的に当接され、スライダアウター
６８およびスライダインナー６６は、クラッチ内輪６１
側に向けて付勢される。

【００２９】クランクペダル３２，３２からクランク軸
３３へのトルク入力に応じて、トーションバー５８に捩
れが生じると、図９で示すように、スライダインナー６
６がクラッチ内輪６１に対して矢印ｃ方向に相対回転
し、スライダインナー６６のカム面６６ａがクラッチ内
輪６１のカム面６１ｂに押付けられる。その結果、スラ
イダインナー６６がばね７２のばね力に抗してクランク
軸３３の軸線に沿って矢印ｄ方向に摺動し、スライダイ
ンナー６６とともに移動するスライダアウター６８で押
された検出レバー７０が支点ピン６９まわりに揺動する
ことにより、ストロークセンサ７１の検出子７１ａが押
圧される。この検出子７１ａのストロークは、トーショ
ンバー５８の捩れ量、すなわちクランクペダル３２，３
２から入力される入力トルクに比例するものであり、ト
ルク検出手段Ｓ_T で入力トルクが検出されることにな
る。

【００３０】図１０を併せて参照して、電動アシストモ
ータ３０の動力を駆動スプロケット３４に伝達するため
の減速ギヤ列５７は、第２収納室５０内で電動アシスト
モータ３０のモータ軸７３に固着された駆動ギヤ７４
と、第２収納室５０内で第１アイドル軸７５の一端に固
着されて前記駆動ギヤ７４に噛合される第１中間ギヤ７
６と、第１収納室４９内で第１アイドル軸７５に一体に
設けられる第２中間ギヤ７７と、第２中間ギヤ７７に噛
合される第３中間ギヤ７８と、第３中間ギヤ７８と同軸
に配置される第２アイドル軸７９と、第３中間ギヤ７８
および第２アイドル軸７９間に設けられる第２一方向ク
ラッチ８０と、第１収納室４９内で第２アイドル軸７９
に一体に設けられる第４中間ギヤ８１と、駆動スプロケ
ット３４が結合されている回転筒体５３に一体に設けら
れるとともに第４中間ギヤ８１に噛合される被動ギヤ８
２とを備える。

【００３１】第１アイドル軸７５は、電動アシストモー
タ３０のモータ軸７３と平行な軸線を有するものであ
り、右ケーシング半体４７および第１アイドル軸７５間
にボールベアリング８３が、また左ケーシング半体４６
および第１アイドル軸７５間にボールベアリング８４が
介装される。第２アイドル軸７９は第１アイドル軸７５
と平行な軸線を有するものであり、右ケーシング半体４
７および第２アイドル軸７９間にボールベアリング８５
が、また左ケーシング半体４６および第２アイドル軸７
９間にボールベアリング８６が介装される。

【００３２】このような減速ギヤ列５７では、電動アシ
ストモータ３０の作動に伴なうトルクが減速されて駆動
スプロケット３４に伝達されるが、電動アシストモータ
３０の作動が停止したときには、第２一方向クラッチ８
０の働きにより第２アイドル軸７９の空転が許容され、
クランクペダル３２，３２の踏力による駆動スプロケッ
ト３４の回転が妨げられることはない。

【００３３】図１１を併せて参照して、ケーシング４５
における左ケーシング半体４６には、カバー４８とは反
対側に突出する嵌合筒部８８が一体に設けられており、
電動アシストモータ３０のハウジング９０は、該嵌合筒
部８８に嵌合された状態で、複数たとえば２つのボルト
８９，８９により左ケーシング半体４６に締結される。

【００３４】電動アシストモータ３０は、クランク軸３
３と平行な軸線を有するモータ軸７３を有するとともに
該モータ軸７３の軸線に沿う長さを前記クランク軸３３
の軸長よりも短くしてケーシング４５に取付けられるも
のであり、円筒状に形成されるヨーク９０ａの一端が閉
塞されて成る有底円筒状のハウジング９０と、前記ヨー
ク９０ａの内面に固着される複数のマグネット９１…
と、モータ軸７３を有してハウジング９０内に同軸に配
置されるロータ９２と、前記ヨーク９０ａの他端側で回
転軸７３に設けられたコンミテータ９３と、該コンミテ
ータ９３に摺接する複数のブラシ９４…とを備える。

【００３５】左ケーシング半体４６には、電動アシスト
モータ３０におけるハウジング９０の他端開口部に対向
する支持壁部９５が嵌合筒部８８の内端を閉じるように
して一体に設けられており、嵌合筒部８８の内端寄りの
部分の内面に設けられた嵌合部９６にハウジング９０の
開口端が印ろう嵌合される。また支持壁部９５には、位
置決めピン９７が植設されており、ハウジング９０の開
口端には該位置決めピン９７を係合せしめる切欠き９８
が設けられる。したがってハウジング９０は、その半径
方向および周方向に沿う位置を一定に保持されて嵌合筒
部８８に嵌合されることになり、係止頭部をハウジング
９０の一端閉塞部に係合させた各ボルト８９，８９が支
持壁部９５に螺合される。

【００３６】モータ軸７３の一端は、ハウジング９０の
一端閉塞部における中央部で外方に突出して設けられた
軸受ハウジング９０ｂに第１軸受としてのボールベアリ
ング９９を介して回転自在に支承される。またモータ軸
７３の他端は、支持壁部９５を回転自在に貫通して第２
収納室５０側に突出されるものであり、支持壁部９５と
モータ軸７３の中間部との間には、ハウジング９０内お
よび第２収納室５０間での空気の流通を許容する第２軸
受としてのボールベアリング１００が、支持壁部９５に
圧入されるようにして設けられ、モータ軸７３にはボー
ルベアリング１００の内輪がコンミテータ９３側に移動
するのを規制する止め輪１０４が装着される。

【００３７】支持壁部９５には支持板１０１が固着され
ており、この支持板１０１に設けられた複数のブラシホ
ルダ１０２…に各ブラシ９４…が摺動可能に保持され、
各ブラシホルダ１０２…および各ブラシ９４…間にそれ
ぞれ設けられたばね１０３…により各ブラシ９４…はコ
ンミテータ９３に摺接する方向に付勢される。このよう
に、ブラシホルダ１０２…、各ブラシ９４…およびボー
ルベアリング１００等を、モータブラケット等を用いて
保持することなく、左ケーシング半体４６に直接支持す
る構成としたことにより、部品点数の低減を図ることが
できるだけでなく、クランク軸３３の軸線に沿う方向で
の電動アシストモータ３０の小型化をより一層図ること
ができる。

【００３８】嵌合筒部８８の先端内周縁には段差をなす
ようにして環状凹部１０５が設けられており、右ケース
半体４７には、電動アシストモータ３０のハウジング９
０を囲繞して嵌合筒部８８の先端に接合される環状部１
０６が設けられる。而して嵌合筒部８８の先端内周縁に
設けられている環状凹部１０５と、環状部１０６との間
に、ハウジング９０におけるヨーク９０ａの外周に密接
するＯリング１０７が挟持される。

【００３９】ところで、ケーシング４５は、クランク軸
３３の軸線と、該クランク軸３３よりも後方側に配置さ
れる電動アシストモータ３０の回転軸線とが、地面から
ほぼ同一の高さとなるようにして車体フレーム２１に支
持されるものであり、車体フレーム２１の下部の左右両
側に固着されたブラケット１０８，１０８に、左、右ケ
ーシング半体４６，４７の前部が一対のボルト１０９，
１０９およびナット１１０，１１０により共締めされ
る。また左、右一対のリヤフォーク２５…の前部にはブ
ラケット１１１，１１１が固着されており、ケーシング
４５の後部において、左ケーシング半体４６には嵌合筒
部８８から外側方に隆起するようにして一体にハンガー
部１１２が設けられ、該ハンガー部１１２とともに両ブ
ラケット１１１，１１１間に挟まれるようにして環状部
１０６に一体に連なるハンガー部１１３が右ケーシング
半体４７に設けられ、両ハンガー部１１２，１１３がボ
ルト１１４およびナット１１５により両ブラケット１１
１，１１１間に支持される。

【００４０】支持壁部９５から第２収納室５０に突出し
たモータ軸７３の他端部には、スプライン１４０を介し
て駆動ギヤ７４が装着される。また外輪が支持壁部９５
に圧入されたボールベアリング１００の内輪は止め輪１
０４で受けられており、該内輪との間に、前記駆動ギヤ
７４およびリラクタ１４１を挟むようにして、モータ軸
７３と同軸のボルト１４２がモータ軸７３の他端部に螺
合されることにより、モータ軸７３の軸線に沿う駆動ギ
ヤ７４の移動が阻止され、駆動ギヤ７４がモータ軸７３
に固定される。

【００４１】しかもモータ軸７３の一端側外面すなわち
ボールベアリング９９側でモータ軸７３の外面には、ボ
ルト１４２をモータ軸７３に螺合して締付ける際に、ス
パナ等の工具を係合してモータ軸７３の回転を阻止する
ために、図１２で示すように、相互に平行である一対の
平坦な係合面７３ａ，７３ａが設けられる。

【００４２】前記リラクタ１４１と、電磁ピックアップ
コイル式のセンサ１４３とで回転速度検出手段Ｓ_R が構
成されるものであり、リラクタ１４１の外周には突部１
４１ａが設けられ、センサ１４３は、前記突部１４１ａ
に近接、対向可能な検出部１４３ａを有してケーシング
４５の左ケーシング半体４６に固定される。

【００４３】前記駆動ギヤ７４に噛合する第１中間ギヤ
７６は、その外周部すなわち駆動ギヤ７４との噛合部を
合成樹脂製として形成されるものであり、第１アイドル
軸７５に結合される金属製のボス１１８に、外周に歯部
１２５を有して合成樹脂によりリング状に形成されるリ
ング体１１９が締結されて成る。

【００４４】図１３を併せて参照して、ボス１１８は、
第１アイドル軸７５に設けられるボールベアリング８４
の内輪に一端を当接させるようにして、スプライン１２
０により第１アイドル軸７５に軸線まわりの相対回転を
不能として装着されるものであり、該ボス１１８の他端
には半径方向外方に張出すフランジ部１１８ａが一体に
設けられる。また該フランジ部１１８ａの外周との間で
段差をなしてボス１１８の一端側に臨む環状の取付け板
部１１８ｂが該フランジ部１１８ａの端面と面一になる
ようにしてフランジ部１１８ａから半径方向外方に張出
され、取付け板部１１８ｂの外周にはボス１１８の他端
側に延びる円筒部１１８ｃが一体に連設され、該円筒部
１１８ｃの周方向にたとえば等間隔をあけた３個所には
取付け板部１１８ｂの前記軸方向一端側に臨む面と面一
にして外側方に突出した締結部１１８ｄ…が設けられて
おり、各締結部１１８ｄ…にねじ孔１２１…が設けられ
る。

【００４５】図１４を併せて参照して、リング体１１９
は、ボス１１８のフランジ部１１８ａを嵌合させ得る内
径を有するとともにボス１１８における各締結部１１８
ｄ…の外端縁を結ぶ仮想円に対応した外径を有してリン
グ板状に形成される支持部１１９ａと、該支持部１１９
ａを同軸に囲繞する円筒部１１９ｂと、支持部１１９ａ
および円筒部１１９ｂ間を全周にわたって連結する連結
板部１１９ｃとを備え、支持部１１９ａには、ボス１１
８における各ねじ孔１２１…に対応して金属製円筒状の
締付カラー１２２…が一体に埋設される。また各締付カ
ラー１２２…間で支持部１１９ａの表裏両面には複数の
リブ１２３…が突設されており、連結板部１１９ｃの表
裏両面にも円筒部１１９ｂと同軸である円形のリブ１２
４…が突設される。しかも円筒部１１９ｂの外周に、駆
動ギヤ７４に噛合する多数の歯部１２５…がたとえばヘ
リカル歯として形成される。

【００４６】ボス１１８の取付け板部１１８ｂに、ボス
１１８の軸方向一端側からリング体１１９の支持部１１
９ａが当接され、取付け板部１１８ｂと反対側でリング
体１１９には金属製の補強板１２６が当接される。この
補強板１２６は、図１５で示すように、各締付カラー１
２２…に個別に対応した挿通孔１２７…を有してリング
状に形成されるものであり、各挿通孔１２７…および締
付カラー１２２…にそれぞれ挿通されたボルト１２８…
がボス１１８の各ねじ孔１２１…にそれぞれ螺合されこ
とにより、合成樹脂製のリング体１１９に締付強度が作
用することを回避してボス１１８にリング体１１９が締
結され、第１中間ギヤ７６が構成されることになる。

【００４７】このような第１中間ギヤ７６の第１アイド
ル軸７５への固定にあたっては、第１中間ギヤ７６のボ
ス１１８がスプライン１２０を介して相対回転不能に第
１アイドル軸７５に装着されるとともに、第１中間ギヤ
７６の一端すなわちボス１１８の一端がボールベアリン
グ８４の内輪に当接される。また第１中間ギヤ７６の他
端に対向するリング状の受け部材１２９が着脱可能とし
て第１アイドル軸７５に装着される。すなわち第１アイ
ドル軸７５の端部外面には止め輪１３０が装着され、該
止め輪１３０により第１中間ギヤ７６から離反する方向
の移動を阻止されるようにして受け部材１２９が第１ア
イドル軸７５に装着される。第１中間ギヤ７６および受
け部材１２９間には皿ばね１３１が設けられ、該皿ばね
１３１の第１中間ギヤ７６側の端部は、第１中間ギヤ７
６におけるボス１１８の円筒部１１８ｃで半径方向外方
に拡径することを規制されるようにして該ボス１１８の
フランジ部１１８ａに当接される。この皿ばね１３１が
発揮するばね力により、第１中間ギヤ７６はボールベア
リング８４の内輪側に向けて押圧される。したがってス
プライン１２０により軸線まわりの相対回転が阻止され
た第１中間ギヤ７６がボールベアリング８４の内輪に向
けて押付けられることになり、第１中間ギヤ７６が第１
アイドル軸７５に固定される。

【００４８】ところで、減速ギヤ列５７における第１お
よび第２アイドル軸７５，７９は、図２および図４で明
示するように、クランク軸３３の軸線および電動アシス
トモータ３０の回転軸線を結ぶ直線よりも下方で、第１
アイドル軸７５が第２アイドル軸７９よりも下方に位置
するようにしてそれぞれ配置されており、両アイドル軸
７５，７９の上方において、クランク軸３３および電動
アシストモータ３０間におけるケーシング４５の上部に
はブリーザ室１３４が形成される。

【００４９】図１１に特に注目して、ブリーザ室１３４
は、左ケーシング半体４６および右ケーシング半体４７
間に形成されるものであり、該ブリーザ室１３４の上部
を第２収納室５０に通じさせる連通孔１３５が左ケーシ
ング半体４６に設けられる。而して電動アシストモータ
３０内は、支持壁部９５およびモータ軸７３間に設けら
れているボールベアリング１００を介して第２収納室５
０に通じているので、電動アシストモータ３０内は、ブ
リーザ室１３４の上部に通じることになる。またブリー
ザ室１３４内の下部を外部に通じさせるブリーザ孔１３
６が、右ケーシング半体４７に設けられる。しかも連通
孔１３５およびブリーザ孔１３６間で迷路を形成するよ
うにして左ケーシング半体４６には、右ケーシング半体
４７に近接する壁１３７が一体に設けられる。

【００５０】ところで、車体フレーム２１の大部分を覆
うカバー４１は、図１６で示すように、車体フレーム２
１を上方側から覆う上部カバー４１ａと、車体フレーム
２１を下方側から覆う下部カバー４１ｂとが相互に結合
されて成るものであり、上部カバー４１ａの上部に、メ
インスイッチ４２を臨ませる開口部１３９が設けられ
る。

【００５１】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３２，３２を踏むと、クランク軸３３の動力が動力
伝達手段５６を介して駆動スプロケット３４に伝達さ
れ、チェーン３６および被動スプロケット３５を介して
後輪Ｗ_R に動力が伝達されることになる。

【００５２】このときのクランクペダル３２，３２によ
る入力トルクがトルク検出手段Ｓ_Tによって検出され
る。また自転車速度を代表する回転速度として電動アシ
ストモータ３０の回転速度が回転速度検出手段Ｓ_R で検
出されるものであり、両検出手段Ｓ_T ，Ｓ_R の検出値に
応じたアシスト動力を電動アシストモータ３０で発揮さ
せることにより、乗員の負荷を軽減することができる。

【００５３】このような電動補助自転車のパワーユニッ
ト３１において、電動アシストモータ３０および回転筒
体５３間に設けられている減速ギヤ列５７を構成する複
数のギヤ７４，７６，７７，７８，８１，８２のうちの
１つである第１中間ギヤ７６の外周部が合成樹脂により
形成されていることにより、第１中間ギヤ７６および駆
動ギヤ７４の噛合部でのギヤ音の発生を抑制することが
可能となる。したがって、クランク軸３３の軸線と平行
であるモータ軸７３の軸線に沿う長さをクランク軸３３
の軸長よりも短くせざるを得ないことから、該電動アシ
ストモータ３０が高速型のものとなったとしても、減速
ギヤ列５７でのギヤ音の発生を極力抑制することが可能
である。しかも第１中間ギヤ７６は、電動アシストモー
タ３０のモータ軸７３に固定された駆動ギヤ７４に噛合
するものであり、減速ギヤ列５７において最も高速であ
る部分の噛合部でのギヤ音の発生を抑制することにより
ギヤ音抑制効果をより一層高めることができる。

【００５４】また第１中間ギヤ７６は、第１アイドル軸
７５に結合される金属製のボス１１８に、多数の歯部１
２５…を外周に有する合成樹脂製のリング体１１９が締
結されて成るものであり、高度な成形精度が要求される
歯部１２５…を合成樹脂の型成形で形成することを可能
として歯部１２５…の精度を高めることができる。それ
に加えて、第１中間ギヤ７６を第１アイドル軸７５に固
定するための結合荷重が、合成樹脂製であることにより
強度的には比較的弱いリング体１１９に作用することが
なく、前記結合荷重を高めて第１中間ギヤ７６を第１ア
イドル軸７５に確実に固定することができる。

【００５５】しかも第１中間ギヤ７６の第１アイドル軸
７５への固定にあたっては、第１アイドル軸７５に軸線
まわりの相対回転を不能として装着されるとともにボー
ルベアリング８４の内輪に一端を当接させた第１中間ギ
ヤ７６の他端と、止め輪１３０で受けられた受け部材１
２９との間に皿ばね１３１が設けられるものであり、駆
動ギヤ７４に噛合させた第１中間ギヤ７６を第１アイド
ル軸７５に固定する際に、第１中間ギヤ７６に回転トル
クが作用することがなく、したがって、強度的に比較的
弱い合成樹脂によって形成されて駆動ギヤ７４に噛合し
ているリング体１１９に軸線まわりの回転トルクが作用
することを回避して、第１中間ギヤ７６を第１アイドル
軸７５に固定することができる。

【００５６】ところで、駆動ギヤ７４のモータ軸７３へ
の固定にあたっては、電動アシストモータ３０のハウジ
ング９０をケーシング４５に取付ける前に、ボールベア
リング１００を介して支持壁部９５を貫通せしめたモー
タ軸７３の両係合面７３ａ，７３ａにスパナ等の工具を
係合して該モータ軸７３の回転を阻止した状態で、モー
タ軸７３と同軸のボルト１０７で駆動ギヤ７４がモータ
軸７３に取付けられる。したがって第１中間ギヤ７６に
噛合させた状態で駆動ギヤ７４をモータ軸７３に締結す
るようにしても、第１中間ギヤ７６に回転トルクが作用
することはなく、駆動ギヤ７４と噛合部が合成樹脂から
成る第１中間ギヤ７６を保護することができる。

【００５７】電動アシストモータ３０のハウジング９０
は、左ケーシング半体４６に設けられた嵌合筒部８８に
嵌合されて左ケーシング半体４６に一対のボルト８９，
８９で締結されるものであり、嵌合筒部８８の先端内周
縁に段差をなして設けられた環状凹部１０５との間に、
ハウジング９０の外周に密接するＯリング１０７を挟持
して嵌合筒部８８の先端に接合される環状部１０６が、
左ケーシング半体４６に結合される右ケーシング半体４
７に、前記ハウジング９０を囲繞するように設けられて
いる。したがって、電動アシストモータ３０のハウジン
グ９０は、その一部を右ケーシング半体４７から突出す
るようにしてケーシング４５に取付けられることにな
り、電動アシストモータ３０全体を覆う部分をケーシン
グ４５に設けることを不要として、電動アシストモータ
３０のハウジング９０を、ケーシング４５との間のシー
ル性を保ちつつケーシング４５に取付けることができ、
ケーシング４５のコンパクト化および軽量化を図ること
が可能となる。

【００５８】しかも環状凹部１０５が嵌合筒部８８の先
端内周縁に設けられることにより、左ケーシング半体４
６が鋳造製品であるときには左ケーシング半体４６の鋳
造成形時に環状凹部１０５を同時に形成することが可能
であり、切削加工が不要となって加工工数の低減を図る
ことができる。

【００５９】また電動アシストモータ３０のハウジング
９０をケーシング４５に取付けるにあたって、左、右ケ
ーシング半体４６，４７の結合前に、環状凹部１０５へ
のＯリング１０７の未装着状態で嵌合筒部８８にハウジ
ング９０を嵌合し、その後で、環状凹部１０５へのＯリ
ング１０７の装着、ならびに左、右ケーシング半体４
６，４７の結合を順次行なうようにしてもよく、そうす
れば、Ｏリング１０７を装着した後にハウジング９０を
嵌合筒部８８に嵌合するのに比べて、Ｏリング１０７の
損傷を防止することが可能となるとともに、ハウジング
９０を嵌合する際の摩擦抵抗を低減して作業性を向上す
ることができる。

【００６０】さらに右ケーシング半体４７に設けられて
いる環状部１０６には、左ケーシング半体４６に設けら
れたハンガー部１１２とともに、ケーシング４５を車体
フレーム２１におけるリヤフォーク２５…に支持するハ
ンガー部１１３が一体に設けられており、ケーシング４
５を車体フレーム２１に支持するための専用部品が不要
であり、部品点数を低減することができる。

【００６１】ところで、上記電動アシストモータ３０内
は、ケーシング４５の第２収納室５０にボールベアリン
グ１００を介して連通しているものであり、ケーシング
４５の上部において左、右ケーシング半体４６，４７間
にブリーザ室１３４が形成され、該ブリーザ室１３４内
の上部を第２収納室５０に通じさせる連通孔１３５が左
ケーシング半体４６に設けられるとともに、ブリーザ室
１３４内の下部を外部に通じさせるブリーザ孔１３６が
右ケーシング半体４７に設けられている。このため、電
動アシストモータ３０の使用時の発熱および非使用時の
冷却の繰返しによる空気の膨張・収縮に応じて、電動ア
シストモータ３０のハウジング９０内の空気が、ブリー
ザ室１３４およびブリーザ孔１３６を介して呼吸するこ
とが可能であり、電動アシストモータ３０のハウジング
９０内が加・減圧されることはない。したがって、電動
アシストモータ３０のハウジング９０およびケーシング
４５間のシール構造を、上述のように両ケーシング半体
４６，４７間で挟持したＯリング１０７をハウジング９
０の外面に密接させるだけの簡略化した構造とすること
ができる。しかもケーシング４５内の上部に在るブリー
ザ室１３４の下部にブリーザ孔１３６が通じており、該
ブリーザ室１３４の上部が電動アシストモータ３０内に
通じているので、ブリーザ室１３４からケーシング４５
および電動アシストモータ３０内に水の浸入を防止する
ことができ、またブリーザ室１３４に入った水を確実に
排出することができる。

【００６２】さらにブリーザ室１３４が、クランク軸３
３および電動アシストモータ３０間でケーシング４５の
上部に形成されるものであることにより、ブリーザ室１
３４を地面から比較的高い位置に配置して、ブリーザ室
１３４への水の浸入を極力防止することができる。しか
も減速ギヤ列５７の構成要素である第１および第２アイ
ドル軸７５，７９が、クランク軸３３の軸線および電動
アシストモータ３０の回転軸線を結ぶ直線よりも下方位
置でケーシング４５に回転自在に支承されることによ
り、クランク軸３３および電動アシストモータ３０を近
接させて減速ギヤ５７列を構成するとともに、クランク
軸３３および電動アシストモータ３０間の空きスペース
を有効に利用してブリーザ室１３４を形成することがで
き、パワーユニット３１のコンパクト化を図ることがで
きる。

【００６３】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。

【００６４】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、電動アシストモータの使用時の発熱および非使用時
の冷却の繰返しによる空気の膨張・収縮に応じて、電動
アシストモータのハウジング内の空気を、ブリーザ室お
よびブリーザ孔を介して呼吸させることが可能であり、
前記ハウジング内が加・減圧されることはないので、電
動アシストモータのハウジングおよびケーシング間のシ
ール構造を簡略化して安価なシール部材を用いることが
できる。

【００６５】また請求項２記載の発明によれば、ブリー
ザ室を地面から比較的高い位置に配置して、ブリーザ室
への水の浸入を極力防止することができる。

【００６６】請求項３記載の発明によれば、クランク軸
および電動アシストモータを近接させて減速ギヤ列を構
成するとともに、クランク軸および電動アシストモータ
間の空きスペースを有効に利用してブリーザ室を形成し
て、パワーユニットのコンパクト化を図ることができ
る。

【００６７】さらに請求項４記載の発明によれば、ブリ
ーザ室からケーシングおよび電動アシストモータ内に水
の浸入を極力防止するとともにブリーザ室に入った水を
確実に排出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電動補助自転車の側面図である。

【図２】パワーユニットの縦断側面図である。

【図３】図２の３−３線断面図である。

【図４】駆動スプロケットを省略した状態での図３の４
矢視側面図である。

【図５】図４の５−５線断面図である。

【図６】図３のクランク軸付近の拡大図である。

【図７】図６の７−７線断面図である。

【図８】図６の８−８線断面図である。

【図９】スライダインナーおよびクラッチ内輪の係合状
態を図６の９−９線矢視方向から見て示す図である。

【図１０】図３の電動アシストモータ付近の拡大断面図
である。

【図１１】図４の１１−１１線拡大断面図である。

【図１２】図１０の１２−１２線拡大断面図である。

【図１３】ボスの正面図である。

【図１４】リング体の正面図である。

【図１５】補強板の正面図である。

【図１６】カバーの分解斜視図である。

【符号の説明】

２１・・・車体フレーム ３０・・・電動アシストモータ ３１・・・パワーユニット ３２・・・クランクペダル ３３・・・クランク軸 ４５・・・ケーシング ５３・・・動力伝達部材としての回転筒体 ５７・・・減速ギヤ列 ７５・・・第１アイドル軸 ７９・・・第２アイドル軸 １３４・・・ブリーザ室 １３５・・・連通孔 １３６・・・ブリーザ孔 Ｗ_R ・・・後輪

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端にクランクペダル（３２）をそれぞ
   れ有するクランク軸（３３）を回転自在に支承して車体
   フレーム（２１）に支持されるケーシング（４５）と、
   前記クランク軸（３３）からの回転動力を伝達可能にし
   て前記ケーシング（４５）に回転自在に支承されるとと
   もに後輪（Ｗ_R ）に連動、連結される動力伝達部材（５
   ３）と、前記クランク軸（３３）と平行な回転軸線を有
   して前記ケーシング（４５）に取付けられる電動アシス
   トモータ（３０）と、該電動アシストモータ（３０）お
   よび前記動力伝達部材（５３）間に設けられる減速ギヤ
   列（５７）とを備える電動補助自転車のパワーユニット
   において、ケーシング（４５）の上部に、電動アシスト
   モータ（３０）内に通じるブリーザ室（１３４）が形成
   され、該ブリーザ室（１３４）内を外部に通じさせるブ
   リーザ孔（１３６）がケーシング（４５）に設けられる
   ことを特徴とする電動補助自転車のパワーユニット。
2. 【請求項２】 前記ブリーザ室（１３４）がクランク軸
   （３３）および電動アシストモータ（３０）間でケーシ
   ング（４５）の上部に形成されることを特徴とする請求
   項１記載の電動補助自転車のパワーユニット。
3. 【請求項３】 前記クランク軸（３３）と平行な軸線を
   有して減速ギヤ列（５７）の一部を構成するアイドル軸
   （７５，７９）が、前記クランク軸（３３）の軸線およ
   び前記電動アシストモータ（３０）の回転軸線を結ぶ直
   線よりも下方位置でケーシング（４５）に回転自在に支
   承されることを特徴とする請求項２記載の電動補助自転
   車のパワーユニット。
4. 【請求項４】 ブリーザ室（１３４）内の上部を電動ア
   シストモータ（３０）内に通じさせる連通孔（１３５）
   と、ブリーザ室（１３４）内の下部を外部に通じさせる
   ブリーザ孔（１３６）とがケーシング（４５）に設けら
   れることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記
   載の電動補助自転車のパワーユニット。