発明の名称 ： モータユニット及び電動自転車

技術分野

[0001 ] 本開示は、 モータユニッ ト及び電動自転車に関する。

背景技術

[0002] 従来、 駆動ユニッ トを有する電動補助自転車が知られている （例えば特許 文献 1参照） 。

[0003] 特許文献 1が開示する駆動ユニッ トは、 クランクシャフトと、 モータと、 モータの出力歯車と嚙み合う第 1伝達歯車と、 駆動ユニッ トの動作を制御す る各種電気部品が実装される基板と、 を備えている。 この駆動ユニッ トでは 、 基板は、 クランクシャフトの軸方向において、 第 1伝達歯車を基準として モータと反対側に位置している。

[0004] 上述したような従来例においては、 モータと基板との間の距離が長くなり 、 この間に接続される配線の長さが長くなって しまうものであった。

先行技術文献

特許文献

[0005] 特許文献 1 :特開 2 0 1 4 _ 1 9 6 0 8 0号公報

発明の概要

[0006] 本開示は上記従来の問題点に鑑み、 モータと制御基板との間の距離を短く することができるモータユニッ ト及び電動自転車を提供することを目的とす る。

[0007] 上記課題を解決するために、 一形態のモータユニッ トは、 ケースと、 入力 軸体と、 出力体と、 モータと、 減速用歯車と、 制御基板と、 を備える。 前記 入力軸体は、 軸線方向に前記ケースを貫通して前記軸線回 りに回転可能に配 置される。 前記出力体は、 前記入力軸体の外周面に沿って前記軸線回り に回 転可能に配置され、 前記入力軸体の回転力によって回転可能であ る。 前記モ —夕は、 前記ケース内に収容され、 ロータ及びステータを有する。 前記減速 〇 2020/175524 2 卩（：170? 2020 /007637

用歯車は、 前記ケース内に収容され、 前記モータの回転を減速して伝達する 。 前記制御基板は、 前記ケース内に収容され、 前記モータを制御する。 前記 制御基板は、 前記軸線方向において前記減速用歯車の一端 側に配置される。 前記出力体は、 前記入力軸体の前記軸線方向の前記 _端側と反対の他端側に 配置される。

[0008] 他の形態のモータユニッ トは、 ケースと、 入力軸体と、 減速用歯車と、 モ —夕と、 制御基板と、 を備える。 前記入力軸体は、 軸線方向に前記ケースを 貫通して前記軸線回りに回転可能に配置され る。 前記減速用歯車は、 前記ケ —ス内に収容され、 前記モータの回転を減速して伝達する。 前記モータは、 ロータ及びステータを有し、 前記ケース内の前記軸線方向において前記減 速 用歯車の一端側に前記ロータ及び前記ステー タが収容される。 前記制御基板 は、 前記ケース内に収容され、 前記モータを制御する。 前記制御基板は、 前 記軸線方向において前記減速用歯車の前記一 端側に配置される。

[0009] 更に他の形態のモータユニッ トは、 ケースと、 入力軸体と、 出力体と、 モ —夕と、 減速用歯車と、 制御基板と、 を備える。 前記入力軸体は、 軸線方向 に前記ケースを貫通して前記軸線回りに回転 可能に配置される。 前記出力体 は、 前記入力軸体の外周面に沿って前記軸線回り に回転可能に配置され、 前 記入力軸体の回転力によって回転可能である 。 前記モータは、 前記ケース内 に収容され、 回転軸と、 前記回転軸と一体に回転するロータと、 ステータと 、 を有する。 前記減速用歯車は、 前記ケース内に収容され、 前記モータの回 転を減速して伝達する。 前記制御基板は、 前記ケース内に収容され、 前記モ —夕を制御する。 前記ロータは、 前記回転軸方向において前記減速用歯車と 前記制御基板との間に配置される。

[0010] 上記課題を解決するために、 一形態の電動自転車は、 前記モータユニッ ト を備えている。

図面の簡単な説明

[001 1 ] [図 1 ]図 1は、 第一実施形態に係る電動自転車の側面図であ る。

[図 2]図 2は、 同上の電動自転車のフレーム及びモータユニ ッ トの断面図であ \¥0 2020/175524 3 卩（：17 2020 /007637

る。

［図 3］図 3は、 同上のモータユニッ トの入力軸、 モータの回転軸及び減速機構 の第 2出力体の軸線を通る切断面における断面図� �ある。

［図 4］図 4は、 第二実施形態に係るモータユニッ トの入力軸、 モータの回転軸 及び減速機構の第 2出力体の軸線を通る切断面における断面図� �ある。

［図 5］図 5は、 第三実施形態に係るモータユニッ トの入力軸、 モータの回転軸 及び減速機構の第 2出力体の軸線を通る切断面における断面図� �ある。

［図 6］図 6は、 第四実施形態に係るモータユニッ トの入力軸、 モータの回転軸 及び減速機構の第 2出力体の軸線を通る切断面における断面図� �ある。

［図 7］図 7は、 第五実施形態に係るモータユニッ トの入力軸、 モータの回転軸 及び減速機構の第 2出力体の軸線を通る切断面における断面図� �ある。

［図 8］図 8は、 第六実施形態に係るモータユニッ トの入力軸、 モータの回転軸 及び減速機構の第 2出力体の軸線を通る切断面における断面図� �ある。

［図 9］図 9は、 第七実施形態に係るモータユニッ トの入力軸、 モータの回転軸 及び減速機構の第 2出力体の軸線を通る切断面における断面図� �ある。

［図 10］図 1 0は、 第八実施形態に係るモータユニッ トの入力軸、 モータの回 転軸及び減速機構の第 2出力体の軸線を通る切断面における断面図� �ある。 ［図 1 1］図 1 1は、 第九実施形態に係るモータユニッ トの入力軸、 モータの回 転軸及び減速機構の第 2出力体の軸線を通る切断面における断面図� �ある。 ［図 12］図 1 2は、 変形例に係るモータユニッ トの入力軸、 モータの回転軸及 び減速機構の第 2出力体の軸線を通る切断面における断面図� �ある。

［図 13］図 1 3は、 比較例に係るモータユニッ トの入力軸、 モータの回転軸及 び減速機構の第 2出力体の軸線を通る切断面における断面図� �ある。

発明を実施するための形態

［0012］ 本開示は、 モータユニッ ト及び電動自転車に関し、 更に詳しくは、 ケース 、 入力軸体、 減速用歯車、 モータ及び制御基板を備えるモータユニッ トと、 このモータユニッ トを備えた電動自転車に関する。

［0013］ 以下、 本開示のモータユニッ ト及び電動自転車の第一実施形態について、 〇 2020/175524 4 卩（：170? 2020 /007637

図 1〜図 3に基づいて説明する。

[0014] 図 1 に示すように、 電動自転車 1は、 フレーム 1 0と、 車輪 1 1 と、 モー タユニッ ト 3と、 を備える。 なお、 電動自転車 1 については、 設計上、 進行 方向が決まっている。 以下の説明において、 進行方向を前方とするとともに その反対方向を後方とする。 また、 左方及び右方については、 前方を向いた 状態での左方及び右方とする。

[0015] フレーム 1 0は、 電動自転車 1 を運転する者 （以下、 運転者とする） を支 持する。 フレーム 1 〇及び運転者の荷重は、 車輪 1 1 を構成する前輪 1 1 1 及び後輪 1 1 2を介して地面に支持される。

[0016] フレーム 1 0は、 へッ ドパイプ 1 0 1、 上パイプ 1 0 2、 下パイプ 1 0 3 、 立パイプ 1 0 4、 シートステー 1 0 5、 チェーンステー 1 0 6及びブラケ ッ ト 2を有する。 フレーム 1 0は、 アルミニウム、 ステンレス鋼等の金属に より形成されるが、 非金属を一部に含んでもよい。 また、 フレーム 1 0全体 が非金属により形成されてもよく、 フレーム 1 0の材質は特に限定されない

[0017] 図 2に示すように、 へッ ドパイプ 1 0 1は、 概ね上下方向に開口する筒状 部材である。 なお、 ここでいう概ね上下方向とは、 鉛直方向と 3 0度程度以 下の角度をなす方向を意味するものとする。 図 1 に示すように、 ヘッ ドパイ プ 1 0 1 には、 ハンドルポスト 1 2が上下に貫通するように揷入される。 ハ ンドルポスト 1 2は、 へッ ドパイプ 1 0 1 に対して軸線方向回りに回転可能 に揷入される。 ハンドルポスト 1 2の下端部には、 フロントフォーク 1 2 1 が形成される。 フロントフォーク 1 2 1 には、 前輪 1 1 1が回転可能に取り 付けられる。 ハンドルポスト 1 2の上端部には、 ハンドルバー 1 2 2が固定 される。 ハンドルバー 1 2 2には、 電動の入切等を行うための手元操作部と 、 後輪 1 1 2が有する変速機構による速度変更を行うた� �の変速操作部と、 が設けられる。

[0018] 図 2に示すように、 上パイプ 1 0 2は、 ヘッ ドパイプ 1 0 1 より概ね後方 に延びる筒状部材である。 上パイプ 1 0 2は、 必ずしも直線状でなくてもよ 〇 2020/175524 5 卩（：170? 2020 /007637

い。 なお、 ここでいう概ね後方とは、 後方と 4 0度程度以下の角度をなす方 向を意味するものとする。 上パイプ 1 0 2の前端部は、 へッ ドパイプ 1 0 1 の後方側の側壁に、 溶接等により固定される。 上パイプ 1 0 2の後端部は、 立パイプ 1 0 4に固定される。

[0019] 立パイプ 1 0 4は、 概ね上下方向に開口する筒状部材である。 立パイプ 1

0 4の上端部近傍の前方側の側壁に、 上パイプ 1 0 2の後端部が溶接等によ り固定される。 立パイプ 1 0 4の上端部の開口には、 図 1 に示すように、 サ ドル 1 3より下方に延びる軸が挿入される。 この軸が立パイプ 1 0 4に固定 されることにより、 サドル 1 3が立パイプ 1 0 4に固定される。

[0020] 図 2に示すように、 下パイプ 1 0 3は、 ヘッ ドパイプ 1 0 1 より概ね後方 の斜め下方に延びる筒状部材である。 下パイプ 1 0 3は、 必ずしも直線状で なくてもよい。 なお、 ここでいう概ね後方の斜め下方とは、 後方よりも下側 であって、 かつ、 へッ ドパイプ 1 0 1が延びる方向よりも下側に延びる方向 を意味するものとする。 下パイプ 1 0 3の前端部は、 ヘッ ドパイプ 1 0 1の 後方側の側壁のうち、 上パイプ 1 0 2が固定される部分よりも下側の部分に 、 溶接等により固定される。 下パイプ 1 0 3の後端部には、 ブラケッ ト 2が 固定される。

[0021 ] ブラケッ ト 2の下側にモータユニッ ト 3が固定され、 モータユニッ ト 3は ブラケッ ト 2に支持される。 モータユニッ ト 3は、 ボルト又はボルト ナッ 卜よりなる締結部材により、 ブラケッ ト 2に固定される。

[0022] ブラケッ ト 2の前端部には、 下パイプ 1 0 3の後端部が、 嵌合 （焼嵌めを 含む） 、 締結又は溶接等により固定される。 第一実施形態では、 ブラケッ ト 2の前端部に上下に貫通する貫通孔 2 5が形成され、 貫通孔 2 5の周囲の部 分から筒部 2 5 1が突出している。 この筒部 2 5 1 に、 下パイプ 1 0 3の後 端部が被せられて嵌合されている。

[0023] ブラケッ ト 2の前後方向における中間部には、 立パイプ 1 0 4の下端部が 、 嵌合 （焼嵌めを含む） 、 締結又は溶接等により固定される。 第一実施形態 では、 ブラケッ ト 2の中間部に上下に貫通する貫通孔 2 6が形成され、 貫通 〇 2020/175524 6 卩（：170? 2020 /007637

孔 2 6の周囲の部分から筒部 2 6 1が突出している。 この筒部 2 6 1 に、 立 パイプ 1 0 4の下端部が被せられて嵌合されている。

[0024] ブラケッ ト 2の後端部には、 チェーンステー 1 0 6の前端部が、 嵌合 （焼 嵌めを含む） 、 締結又は溶接等により固定される。 チェーンステー 1 0 6は 、 ブラケッ ト 2より概ね後方に延びる二本の中空又は中実� �部材である。 第 —実施形態では、 ブラケッ ト 2の後端部に筒状をしたチェーンステー 1 0 6 の前端部が溶接により固定されている。 また、 ブラケッ ト 2のチェーンステ - 1 〇 6の内部空間に対応する位置に、 前後に貫通する貫通孔 2 7が形成さ れている。

[0025] 図 1 に示すように、 上パイプ 1 0 2の後端部に、 シートステー 1 0 5の前 端部が、 嵌合 （焼嵌めを含む） 、 締結又は溶接等により固定される。 シート ステー 1 0 5は、 立パイプ 1 0 4の上端部近傍より概ね後方に延びる二本の 中空又は中実の部材である。 第一実施形態では、 筒状をしたシートステー 1 0 5の前端部が溶接等により固定されている。 シートステー 1 0 5の後端部 はチェーンステー 1 0 6の後端部に固定されており、 この部分に後輪 1 1 2 が回転可能に取り付けられる。

[0026] また、 図 2に示すように、 ブラケッ ト 2及び下パイプ 1 0 3は、 モータユ ニッ ト 3に電力を供給するためのバッテリ 1 5 （図 1参照） が装着されるバ ッテリ装着部 1 6を有する。 バッテリ装着部 1 6は、 ブラケッ ト 2に开多成さ れる下支持部 1 6 1 と、 下パイプ 1 0 3に形成される上支持部 1 6 2と、 を 有する。 下支持部 1 6 1は、 バッテリ 1 5の下端部が脱落しにくいように装 着されて、 バッテリ 1 5を支持する。 また、 下支持部 1 6 1は、 バッテリ 1 5の下端部に形成される給電用又は信号用の� �数のバッテリ端子と電気的に それぞれ接続される複数の端子を有する。 複数の端子には、 それぞれ配線 1 6 3の一端が電気的に接続される。

[0027] 上支持部 1 6 2は、 バッテリ 1 5の上端部が装着されて、 バッテリ 1 5が 脱落しないようにバッテリ 1 5をロックするロック装置を有する。

[0028] また、 下パイプ 1 0 3及び配線空間 2 0内には、 変速操作部と変速機構と 〇 2020/175524 7 卩（：170? 2020 /007637

をつなぐ変速ワイヤ 1 7やブレーキワイヤが通される。

[0029] 以下、 モータユニッ ト 3について説明する。 モータユニッ ト 3は、 図 3に 示すように、 ケース 4と、 モータ 5と、 入力軸 6と、 出力体 8 （第一実施形 態では第 1出力体 8とする） と、 減速機構 3 1 と、 を備える。

[0030] ケース 4は、 モータユニッ ト 3の外殼を構成する。 ケース 4は、 内部に形 成される収容空間に、 減速機構 3 1等の機器を収容する。 ケース 4は、 主に アルミニウム、 ステンレス鋼等の金属により形成されるが、 非金属が用いら れてもよく、 ケース 4の材質は特に限定されない。

[0031 ] ケース 4は、 左側に位置する第 1分割体 4 1 と、 右側に位置する第 2分割 体 4 2と、 に分割されている。

[0032] 第 1分割体 4 1では、 左右方向に見たときの周縁部がその内部より も右方 に突出しており、 内部の収容空間が右方に開放される。 また、 第 1分割体 4 1は、 モータカップ 5 7を有する。 第 1分割体 4 1の一部に、 短手方向の ^_ 方の側に突出して内部にモータ 5を収容するモータカップ 5 7が取り付けら れる。 モータカップ 5 7は、 ボルトよりなる締結部材 5 7 1 により第 1分割 体 4 1 と固定される。 ケース 4は、 第 1分割体 4 1、 第 2分割体 4 2および モータカップ 5 7が組み合わされて構成される。

[0033] 第 2分割体 4 2は、 左右方向に見たときの周縁部がその内部より も左方に 突出しており、 内部の収容空間が左方に開放される。 第 1分割体 4 1 と第 2 分割体 4 2とは、 それぞれの収容空間が連続するように左右か ら合わせられ て、 ボルトよりなる締結部材により互いに固定さ れる。 第 1分割体 4 1 と第 2分割体 4 2とが互いに固定されて、 ケース 4が構成される。 なお、 ケース 4の大きさ、 形状及び厚み等は、 特に限定されない。 また、 ケース 4の内部 に形成される収容空間は、 密閉されてもよいし、 密閉されなくてもよい。

[0034] モータ 5は、 ケース 4に取り付けられる。 更に詳しくは、 モータ 5は、 主 に第 1分割体 4 1 に耳又り付けられるモータカップ 5 7内に収容される。 モー 夕 5は、 回転軸 5 1 と、 回転軸 5 1 と一体に回転する口ータ 5 2と、 ステー 夕 5 3と、 を有する。 口ータ 5 2とステータ 5 3と回転軸 5 1の一部が、 モ 〇 2020/175524 8 卩（：170? 2020 /007637

—タカップ 5 7内に位置する。 回転軸 5 1は、 軸線方向が左右方向を向くよ うに、 回転可能に収容される。 回転軸 5 1は、 ステータ 5 3から一方 （第一 実施形態では右方） に突出しており、 突出した部分の外面に減速機構 3 1 と 嚙み合う歯部 5 4が形成されている。 回転軸 5 1の中間部は、 第 1分割体 4 1 に配置された回転軸支持軸受 5 5 1 に支持される。 回転軸 5 1の左端部は 、 ステータ 5 3より特に突出しておらず、 モータカップ 5 7に配置された回 転軸支持軸受 5 5 2に支持される。 なお、 回転軸 5 1は、 回転軸 5 1の左端 部と右端部とにおいて回転軸支持軸受により 支持されてもよく、 回転軸支持 軸受の位置は限定されない。

[0035] 入力軸 6は、 軸線 6 0 0方向 （第一実施形態では左右方向） にケース 4を 貫通して、 入力軸 6の軸線 6 0 0回りに回転可能に配置される。 入力軸 6は 、 入力軸体 6 0と、 入力体 7と、 を有する。 入力軸体 6 0は、 第一実施形態 では中実部材により構成されているが、 中空部材により構成されてもよい。

[0036] ケース 4は、 入力軸体 6 0を回転可能に支持する第 1軸受 4 5を、 軸線 6

0 0方向の一端側 （図 3においては左側） に有する。 第 1分割体 4 1 には、 入力軸体 6 0が通る入力軸孔 4 1 1が形成されており、 この入力軸孔 4 1 1 に、 第 1軸受 4 5が配置されている。 第一実施形態では、 第 1軸受 4 5は、 ボールベアリングにより構成される。 なお、 第 1軸受 4 5としては、 ころ軸 受等の他の様々な軸受も利用可能であり、 ボールべアリングに限定されない

[0037] また、 ケース 4は、 入力軸体 6 0を回転可能に支持する第 2軸受 4 6を軸 線 6 0 0方向の他端側 （図 3においては右側） に有する。 第 2分割体 4 2に は、 入力軸体 6 0が通る入力軸孔 4 2 1が形成されており、 この入力軸孔 4 2 1 に、 第 2軸受 4 6が配置されている。 第一実施形態では、 入力軸体 6 0 は第 1出力体 8を介して間接的に第 2軸受 4 6に支持される。 第一実施形態 では、 第 2軸受 4 6は、 ボールベアリングにより構成される。 なお、 第 2軸 受 4 6としては、 ころ軸受等の他の様々な軸受も利用可能であ り、 ボールべ アリングに限定されない。 〇 2020/175524 9 卩（：170? 2020 /007637

[0038] 入力軸体 6 0の端部には、 クランクアーム 1 8の一端側が固定される。 ク ランクアーム 1 8の他端側には、 図 1 に示すように、 ペダル 1 8 1が回転可 能に取り付けられる。 電動自転車 1の運転者は、 ペダル 1 8 1 を漕ぐことに より、 入力軸体 6 0に人力の回転力を伝えることができる。

[0039] 図 3に示すように、 入力体 7は、 入力軸体 6 0の外周面に沿って配置され 、 入力軸体 6 0と一体に回転する。 入力体 7は、 筒状をした部材で、 その軸 線 6 0 0方向が左右方向を向き、 入力軸体 6 0と同芯状に配置される。 入力 体 7の左右方向の長さは、 入力軸体 6 0の左右方向の長さよりも短い。 入力 体 7と入力軸体 6 0は、 軸線 6 0 0方向の一部に、 軸線 6 0 0回りに相対的 に回転不能となるように互いに嵌合する嵌合 部 7 1 1 , 6 1 を有する。 第一 実施形態では、 入力体 7 （更に詳しくは後述する第 1入力体 7 1） の左端部 とこの部分に対応する入力軸体 6 0に、 スプライン部又はセレーシヨン部等 からなる嵌合部 7 1 1 , 6 1が形成されている。 嵌合部 7 1 1、 6 1は、 雄 ねじおよび雌ねじによって嵌合する構成であ ってもよい。

[0040] 更に第一実施形態では、 入力体 7は、 第 1入力体 7 1 と、 第 2入力体 7 2 とに分割されている。 第 1入力体 7 1は、 入力軸体 6 0に連結される。 第 1 入力体 7 1は、 左右方向において入力軸体 6 0の一部に位置し、 少なくとも 一部が第 1分割体 4 1内に収容される。 第 1入力体 7 1の左端部に、 入力軸 体 6 0と嵌合する嵌合部 7 1 1が形成される。 第 1入力体 7 1の左端部の嵌 合部 7 1 1 よりも右の部分においては、 入力軸体 6 0との間に隙間 7 0が形 成されている。 これにより、 筒状をした第 1入力体 7 1の内部へ入力軸体 6 0を揷入しやすくなっている。

[0041 ] 第 2入力体 7 2は、 軸線 6 0 0方向において第 1入力体 7 1 と異なる位置 （第一実施形態では第 1入力体 7 1の右方） に位置して第 1入力体 7 1 に連 結され、 第 1出力体 8に回転力を伝達する。 ただし、 第 2入力体 7 2は、 第 1入力体 7 1 と、 左右方向において一部が同じ位置に位置して もよい。 第一 実施形態では、 第 1入力体 7 1の右端部の径方向の外側に第 2入力体 7 2の 左端部が位置しており、 径方向に重なっている。 第 1入力体 7 1 と第 2入力 〇 2020/175524 10 卩（：170? 2020 /007637

体 7 2とは、 軸線 6 0 0回りに相対的に回転不能となるように互い� �嵌合す る嵌合部 7 1 2、 7 2 1 を有する。 第一実施形態では、 第 1入力体 7 1の右 端部と第 2入力体 7 2の左端部とに、 スプライン部又はセレーシヨン部等か らなる嵌合部 7 1 2、 7 2 1が形成されている。 なお、 本発明において 「径 方向に重なる」 とは、 各対象物の少なくとも一部が径方向に観て重 なる状態 をいう。

[0042] 第 1出力体 8は、 入力軸体 6 0の軸線 6 0 0方向の他端側 （図 3において は右側） における外周面に沿って軸線 6 0 0回りに回転可能に配置され、 入 力体 7から回転力を受ける。 第 1出力体 8は、 概ね筒状をした部材で、 その 軸線 6 0 0方向が左右方向を向き、 入力軸体 6 0と同芯状に配置される。 第 1出力体 8の左右方向の長さは、 入力軸体 6 0の左右方向の長さよりも短い 。 第 1出力体 8の右端部は、 第 2分割体 4 2に形成された入力軸孔 4 2 1 を 通ってケース 4外に突出している。 第 1出力体 8は、 第 2分割体 4 2に配置 された第 2軸受 4 6に支持されている。 第 1出力体 8は、 入力軸体 6 0及び 入力体 7とともに回転軸ユニッ ト 3 0を構成する。 回転軸ユニッ ト 3 0は、 第 1軸受 4 5及び第 2軸受 4 6を介して、 ケース 4に支持される。

[0043] 第 1出力体 8のケース 4外に突出した部分には、 前側のスプロケッ ト 1 9

1が固定される。 前側のスプロケッ ト 1 9 1は、 第 1出力体 8と一体に回転 する。 また、 図 1 に示すように、 後輪 1 1 2のハブに後側のスプロケッ ト 1 9 2が固定される。 前側のスプロケッ ト 1 9 1 と後側のスプロケッ ト 1 9 2 との間に、 チェーン 1 9 3が掛け回される。

[0044] 図 3に示すように、 第一実施形態では、 入力体 7と第 1出力体 8との間に 、 ワンウェイクラッチ 3 2が配置される。 入力体 7が内側となり第 1出力体 8が外側となるように入力体 7と第 1出力体 8とが入力軸 6の径方向に重な っており、 いわゆるアウター出力の構造となっている。 ワンウェイクラッチ 3 2は、 入力体 7に、 電動自転車 1 を進行方向に加速させる方向 （以下、 加 速方向とする） の回転力がかかる場合にこの回転力を第 1出力体 8に伝達し 、 加速方向と反対方向の回転力がかかる場合に はこの回転力を第 1出力体 8 〇 2020/175524 1 1 卩（：170? 2020 /007637

に伝達しない。 また、 ワンウェイクラッチ 3 2は、 後述する減速機構 3 1 を 介して第 1出力体 8に、 加速方向の回転力がかかる場合にこの回転力 を入力 体 7に伝達しない。 第一実施形態では、 ワンウェイクラッチ 3 2は、 ラチェ ッ トを有し、 グリースが供給される。 なお、 ワンウェイクラッチ 3 2は、 様 々なものが適宜利用可能であり、 限定されない。 例えば、 口ーラー型ワンウ ェイクラッチやスプラグ式ワンウェイクラッ チを用いてもよい。

[0045] 更に第一実施形態では、 軸線 6 0 0方向における一部の範囲において、 第

2入力体 7 2と第 1出力体 8とが入力軸体 6 0の径方向に重なっている。 径 方向に重なっている第 2入力体 7 2と第 1出力体 8との間にワンウェイクラ ッチ 3 2を有する。

[0046] モータユニッ ト 3は、 減速用歯車 3 1 1 を有する減速機構 3 1 を有する。

減速機構 3 1は、 ケース 4内に収容され、 モータ 5の回転を減速して第 2出 力体 3 1 0に伝達する。 減速用歯車 3 1 1は、 ケース 4内の軸線 6 0 0方向 において口ータ 5 2及びステータ 5 3の他端側 （図 3においては右側） に配 置される。 言い換えると、 口ータ 5 2及びステータ 5 3は、 ケース 4内の軸 線 6 0 0方向において減速用歯車 3 1 1の一端側 （図 3においては左側） に 配置される。

[0047] また、 第一実施形態では、 モータユニッ ト 3は、 出力体 8 （第 1出力体と する） とは別の第 2出力体 3 1 0を備える。 第一実施形態のモータユニッ ト 3は、 いわゆる二軸式のモータユニッ トである。 第 2出力体 3 1 0の軸線方 向における一端部 （第一実施形態では左端部） は、 ケース 4内に位置し、 第 1分割体 4 1 に配置された軸受 3 1 4 1 に回転可能に支持される。

[0048] 第 2出力体 3 1 0の軸線方向における他端 （図 3においては右側） 側は、 第 2分割体 4 2に配置された軸受 3 1 4 2に回転可能に支持され、 右端部は ケース 4外に位置する。 第 2出力体 3 1 0の右端部には、 スプロケッ ト 1 9 4が第 2出力体 3 1 0と一体に回転するように固定される。 スプロケッ ト 1 9 4には、 前側のスプロケッ ト 1 9 1 に掛け回されるチェーン 1 9 3が掛け 回される。 [0049] 第 2出力体 3 1 0の外周面には、 ワンウェイクラッチ 3 1 3を介して、 モ —夕 5の回転軸 5 1の歯部 5 4と嚙み合う大径の歯部 3 1 2を有する減速用 歯車 3 1 1が取り付けられる。

[0050] 運転者が、 電動自転車 1のペダル 1 8 1 を漕ぐことにより、 入力軸体 6 0 に、 加速方向の回転力がかかる。 入力軸体 6 0が回転すると、 第 1入力体 7 1及び第 2入力体 7 2は、 入力軸体 6 0と一体に回転する。 第 2入力体 7 2 の加速方向の回転力は、 ワンウェイクラッチ 3 2を介して第 1出力体 8に加 速方向の回転力がかかり、 第 1出力体 8及び前側のスプロケッ ト 1 9 1は加 速方向に回転する。 前側のスプロケッ ト 1 9 1が加速方向に回転すると、 チ ェーン 1 9 3を介して後側のスプロケッ ト 1 9 2に加速方向の回転力がかか り、 後側のスプロケッ ト 1 9 2及び後輪 1 1 2が加速方向に回転する。 これ により、 電動自転車 1は進行方向に進行する。

[0051 ] 電動自転車 1が人力で進行方向に進行中に、 モータ 5の回転軸 5 1が加速 方向に回転すると、 モータ 5の回転軸 5 1 と嚙み合う歯部 3 1 2が加速方向 に回転する。 歯部 3 1 2の加速方向への回転力は、 ワンウェイクラッチ 3 1 3を介して第 2出力体 3 1 0に伝達され、 チェーン 1 9 3に加えられる。

[0052] また、 電動自転車 1が人力で進行方向に進行中に、 モータ 5を駆動させな い場合、 第 2出力体 3 1 0は加速方向に回転するが、 第 2出力体 3 1 0の加 速方向の回転力は、 ワンウェイクラッチ 3 1 3によりモータ 5の回転軸 5 1 に伝達しない。 これにより、 モータ 5を駆動させない場合に、 回転軸 5 1及 び口ータ 5 2が回転するのが阻止される。

[0053] モータユニッ ト 3は、 ケース 4内に、 モータ 5を制御する制御部を有する 制御基板 3 5が配置される。 制御部は、 例えばマイクロコンピュータを有し 、 R O M (Read On ly Memory) 等の記憶部に記憶されたプログラムを実行す ることで、 各要素の動作を制御する。 このような制御部は、 様々なものが適 宜利用可能であり、 詳細な説明は省略する。 制御部は、 トルク検出部 3 3に より検出されたトルク及び回転検出部 3 4により検出された回転数に基いて 、 モータ 5からの回転力を制御する。 〇 2020/175524 13 卩（：170? 2020 /007637

[0054] 制御基板 3 5は、 実装された複数の電気部品 3 5 1 を有する。 複数の電気 部品 3 5 1 には、 例えばコンデンサ、 集積回路 （ホール丨 〇 に加えて、 特 に発熱を生じやすい発熱素子が含まれる。 発熱素子は、 例えばモータ 5に電 力を供給する 巳丁等のスイッチング素子、 ダイオード、 コイル等である。 その他、 複数の電気部品 3 5 1 には各種の抵抗器、 コネクタ等が含まれ得る 。 制御基板 3 5は、 巳丁等のスイッチング素子およびマイクロコ ンピュー 夕のいずれかが実装されたものである。

[0055] 制御基板 3 5は、 軸線 6 0 0方向において減速用歯車 3 1 1の一端側 （図

3においては左側） に配置される。 更に説明を加えると、 制御基板 3 5は、 ステータ 5 3の他端側 （図 3においては右側） に配置され、 ステータ 5 3と 減速用歯車 3 1 1の間に配置されている。

[0056] また、 ケース 4 （第 1分割体 4 1） は、 ケース 4内の空間を、 口ータ 5 2 、 ステータ 5 3及び制御基板 3 5が配置される第一空間 4 0 1 と、 減速用歯 車 3 1 1が配置される第二空間 4 0 2と、 に区切る区切部 4 0 3を有してい る。 区切部 4 0 3は、 歯部 5 4に注油される潤滑油やグリースが飛散して� � 御基板 3 5に付着するのを抑制している。 区切部 4〇 3の第一空間 4 0 1側 には、 回転軸支持軸受 5 5 1が挿入される凹部が形成される。

[0057] また、 第一実施形態では、 モータ 5の回転軸 5 1の歯部 5 4および回転軸

5 1の先端を覆う油除け部 4 7が配置されている。 油除け部 4 7は、 第 1分 割体 4 1および第 2分割体 4 2とは異なる材質からなることが好ましい。 第 1分割体 4 1および第 2分割体 4 2は、 金属製であるのに対し、 油除け部 4 7は樹脂製であることが好ましく、 モータユニッ ト 3を軽量化することがで きる。

[0058] 電動自転車 1 にあっては、 入力軸 6 （入力軸体 6 0） にかかっているトル ク及び入力軸体 6 0の単位時間当たりの回転数に応じて、 モータ 5からの回 転力が制御される。 入力軸体 6 0にかかっているトルクは、 トルク検出部 3 3により検出される。 トルク検出部 3 3は、 回転軸ユニッ ト 3 0の外周面に 沿う、 軸線 6 0 0方向の一部の範囲に配置される。 〇 2020/175524 14 卩（：170? 2020 /007637

[0059] 第一実施形態では、 第 1入力体 7 1の外周面に、 磁気異方性が付与された 磁歪発生部 3 3 1が形成されている。 また、 第 1入力体 7 1の外周面の磁歪 発生部 3 3 1が設けられた部分から若干の間隔をあけて� � コイル 3 3 2が配 置されている。 これらの磁歪発生部 3 3 1及びコイル 3 3 2により、 トルク 検出部 3 3としての磁歪式のトルクセンサが構成され� �いる。 このような磁 歪式のトルクセンサとしては、 様々なものが適宜利用可能である。 また、 卜 ルク検出部 3 3は、 磁歪式のトルクセンサに限定されない。

[0060] トルク検出部 3 3は、 軸線 6 0 0方向において、 ワンウェイクラッチ 3 2 及び第 2軸受 4 6よりも左側に配置されている。

[0061 ] 入力軸 6 （入力軸体 6 0） の単位時間当たりの回転数は、 回転検出部 3 4 により検出される。 回転検出部 3 4は、 回転軸ユニッ ト 3 0に取り付けられ る被検出部 3 4 1 と、 回転軸ユニッ ト 3 0以外の部分に固定される検出部 3 4 2と、 を有する。

[0062] 第一実施形態では、 第 2入力体 7 2の外周面に、 回転体 3 4 0が取り付け られる。 回転体 3 4 0は、 その内周面に第 2入力体 7 2の外周面が圧入され ることによって取り付けられる。 回転体 3 4 0は、 第 2入力体 7 2と一体に 回転する。 回転体 3 4 0は、 入力軸 6の軸線 6 0 0方向に延びる部分と、 入 力軸 6の径方向に延びる部分とを有する。 入力軸 6の径方向に延びる部分が 被検出部 3 4 1 として、 周方向に一定間隔で配置された磁石を有する 。 更に 、 制御基板 3 5には、 検出部 3 4 2として、 被検出部 3 4 1である磁石に対 応する位置に、 磁石の磁力を検知するホール丨 〇が実装されている。 このよ うな磁石及びホール丨 <3を有する回転検出部 3 4としては、 様々なものが適 宜利用可能である。 また、 回転検出部 3 4は、 磁石及びホール I 〇を有する ものに限定されない。

[0063] また、 第一実施形態では、 モータユニッ ト 3は、 モータ 5の口ータ 5 2の 回転を検出するための口ータ回転検出部 5 8を有する。 具体的には、 制御基 板 3 5に、 口ータ 5 2の単位時間当たりの回転数を検出するため� �口ータ回 転検出部 5 8として、 口ータ 5 2の回転に伴う磁力の変化を検知するホール 〇 2020/175524 15 卩（：170? 2020 /007637

I 〇が実装されている。 ロータ回転検出部 5 8としてのホール丨 〇が検知す る磁力は、 口ータ 5 2に起因する磁力でもよいし、 口ータ 5 2とともに回転 する他の部材に起因する磁力でもよい。

[0064] 第一実施形態では、 モータユニッ ト 3は、 口ータ 5 2とともに回転する磁 石 5 9を備えている。 磁石 5 9は、 モータ 5の回転軸 5 1 に固定されて回転 軸 5 1 と一体的に回転するディスク状をした磁石で ある。 磁石 5 9は、 口一 夕 5 2の他端側 （図 3においては右側） で、 かつ、 制御基板 3 5の一端側 （ 図 3においては左側） に位置している。 すなわち、 磁石 5 9は、 軸線 6 0 0 方向においてロータ 5 2と制御基板 3 5との間に位置している。 制御基板 3 5は、 軸線 6 0 0方向に見てステータ 5 3、 減速用歯車 3 1 1及び磁石 5 9 と重なるように配置されている。 制御基板 3 5は、 軸線 6 0 0方向において ロータ 5 2及び磁石 5 9とずれて位置しているため、 軸線 6 0 0と直交する 方向にロータ 5 2及び磁石 5 9と干渉することがなく、 軸線 6 0 0と直交す る方向に広くとることができる。

[0065] 磁石 5 9がモータ 5の回転軸 5 1 に固定されて回転軸 5 1 と一体的に回転 することにより、 制御基板 3 5に実装されたロータ回転検出部 5 8としての ホール丨 〇が磁石 5 9の磁力を検知して、 回転軸 5 1の回転を検知すること ができる。 なお、 磁石 5 9は任意の構成であり、 設けられなくてもよい。

[0066] 第一実施形態では、 ロータ 5 2及びステータ 5 3が減速用歯車 3 1 1の一 端側 （図 3においては左側） に配置され、 かつ、 制御基板 3 5が減速用歯車 3 1 1の一端側に配置されている。 この場合、 ロータ 5 2及びステータ 5 3 と、 制御基板 3 5との間に減速用歯車 3 1 1が位置することがない。 このた め、 制御基板 3 5との間に減速用歯車 3 1 1が位置する場合と比べて、 口一 夕 5 2及びステータ 5 3と、 制御基板 3 5との間の距離を短くすることがで きる。 図 1 3に示す比較例では、 入力軸体 6 0の軸線 6 0 0方向において、 モータ 5のロータ 5 2及びステータ 5 3と制御基板 3 5との間に減速用歯車 3 1 1が位置するため、 口ータ 5 2及びステータ 5 3と制御基板 3 5との間 の距離が長くなっている。 このため、 モータ 5と制御基板 3 5との間に接続 〇 2020/175524 16 卩（：170? 2020 /007637

される配線の長さが長くなってしまうもの であった。 これに対して第一実施 形態では、 ロータ 5 2及びステータ 5 3と、 制御基板 3 5との間に接続され る配線の長さを短くすることができ、 配線を介した給電における電力損失が 低減され、 モータ 5の駆動効率が向上する。 また、 配線が短くなるため配線 にかかる費用が低減され、 配線を這わせやすくなる。

[0067] また、 モータユニッ ト 3が、 口ータ 5 2とともに回転する磁石 5 9を備え ることにより、 口ータ 5 2の回転に伴う磁力の変化が大きくなり、 口ータ 5 2の回転に伴う磁力の変化を検知しやすくな� �。

[0068] 次に、 モータユニッ ト 3及び電動自転車 1の第二実施形態について、 図 4 に基づいて説明する。 なお、 第二実施形態に係るモータユニッ ト 3及び電動 自転車 1は、 第一実施形態に係るモータユニッ ト 3及び電動自転車 1 と大部 分において同じであるため、 以下においては、 主に第一実施形態と異なる部 分について説明する。

[0069] 第一実施形態では、 制御基板 3 5は、 軸線 6 0 0方向においてステータ 5

3の他端側 （図 3においては右側） に配置されていたのに対し、 第二実施形 態では、 軸線 6 0 0方向において口ータ 5 2及びステータ 5 3の一端側 （図 4においては左側） に配置されている。 口ータ 5 2は、 回転軸 5 1の方向に おいて減速用歯車 3 1 1 と制御基板 3 5との間に配置されている。

[0070] また、 磁石 5 9も、 第一実施形態では、 軸線 6 0 0方向においてステータ

5 3の他端側 （図 3においては右側） に配置されていたのに対し、 第二実施 形態では、 軸線 6 0 0方向においてステータ 5 3の一端側 （図 4においては 左側） に配置されている。 磁石 5 9は、 制御基板 3 5の他端側 （図 4におい ては右側） に配置されている。

[0071 ] 第二実施形態では、 制御基板 3 5がステータ 5 3の一端側に配置されてい るため、 締結部材 5 7 1 を外してモータカップ 5 7を外すことにより、 制御 基板 3 5を交換しやすい。

[0072] 次に、 モータユニッ ト 3及び電動自転車 1 の第三実施形態について、 図 5 に基づいて説明する。 なお、 第三実施形態に係るモータユニッ ト 3及び電動 〇 2020/175524 17 卩（：170? 2020 /007637

自転車 1は、 図 3に示す第一実施形態に係るモータユニッ ト 3及び電動自転 車 1 と大部分において同じであるため、 以下においては、 主に第一実施形態 と異なる部分について説明する。

[0073] 第一実施形態では、 磁石 5 9が設けられていたのに対し、 第三実施形態で は、 磁石 5 9が設けられていない。 口ータ回転検出部 5 8としてのホール I 〇が検知する磁力は、 口ータ 5 2が有する磁石に起因する磁力である。

[0074] 第三実施形態では、 磁石 5 9が設けられていないため、 モータユニッ ト 3 及び電動自転車 1 における部品点数の削減、 軽量化、 低コスト化を図ること ができる。

[0075] 次に、 モータユニッ ト 3及び電動自転車 1の第四実施形態について、 図 6 に基づいて説明する。 なお、 第四実施形態に係るモータユニッ ト 3及び電動 自転車 1は、 図 4に示す第二実施形態に係るモータユニッ ト 3及び電動自転 車 1 と大部分において同じであるため、 以下においては、 主に第二実施形態 と異なる部分について説明する。

[0076] 第二実施形態では、 磁石 5 9が設けられていたのに対し、 第四実施形態で は、 磁石 5 9が設けられていない。 口ータ回転検出部 5 8としてのホール I 〇が検知する磁力は、 口ータ 5 2が有する磁石に起因する磁力である。

[0077] 第四実施形態では、 磁石 5 9が設けられていないため、 モータユニッ ト 3 及び電動自転車 1 における部品点数の削減、 軽量化、 低コスト化を図ること ができる。

[0078] 次に、 モータユニッ ト 3及び電動自転車 1の第五実施形態について、 図 7 に基づいて説明する。 なお、 第五実施形態に係るモータユニッ ト 3及び電動 自転車 1は、 第一実施形態に係るモータユニッ ト 3及び電動自転車 1 と大部 分において同じであるため、 以下においては、 主に第一実施形態と異なる部 分について説明する。

[0079] 第一実施形態では、 制御基板 3 5は第一空間 4 0 1 に配置されていたのに 対し、 第五実施形態では、 制御基板 3 5は第二空間 4 0 2、 すなわち区切部 4 0 3の軸線 6 0 0方向における他端側 （図 7においては右側） に配置され 〇 2020/175524 18 卩（：170? 2020 /007637

ている。 また、 制御基板 3 5は、 軸線 6 0 0方向に見てモータ 5の口ータ 5 2及びステータ 5 3と減速用歯車 3 1 1 とに重なるように配置される。

[0080] 第五実施形態では、 第一空間 4 0 1 に制御基板 3 5が配置されないため、 第一空間 4 0 1 を広くとる必要がなく、 第一空間 4 0 1の省スペース化及び ケース 4のコンパクト化を図ることができる。 また、 モータ 5と減速用歯車 3 1 1 との間の空間に制御基板 3 5を配置することにより、 この空間を有効 に活用し、 制御基板 3 5の面積を大きくすることができる。

[0081 ] 次に、 モータユニッ ト 3及び電動自転車 1の第六実施形態について、 図 8 に基づいて説明する。 なお、 第六実施形態に係るモータユニッ ト 3及び電動 自転車 1は、 図 3に示す第一実施形態に係るモータユニッ ト 3及び電動自転 車 1 と大部分において同じであるため、 以下においては、 主に第一実施形態 と異なる部分について説明する。

[0082] 第一実施形態では、 ロータ 5 2、 ステータ 5 3及び制御基板 3 5が配置さ れる第一空間 4 0 1 と、 減速用歯車 3 1 1が配置される第二空間 4 0 2と、 に区切る区切部 4 0 3を有していた。 これに対し、 第六実施形態では、 区切 部 4 0 3が設けられていない。

[0083] また、 第一実施形態では、 区切部 4 0 3に凹部が形成され、 この凹部に回 転軸支持軸受 5 5 1が挿入されていたのに対し、 第六実施形態では、 回転軸 支持軸受 5 5 1が、 第 2分割体 4 2の内面に形成される凹部に挿入されてい る。 また、 制御基板 3 5は、 軸線 6 0 0方向に見てモータ 5の口ータ 5 2及 びステータ 5 3と減速用歯車 3 1 1 とに重なるように配置される。

[0084] 第六実施形態では、 区切部 4 0 3が設けられていないため、 ケース 4のコ ンパクト化を図ることができる。 また、 モータ 5と減速用歯車 3 1 1 との間 の空間に制御基板 3 5を配置することにより、 この空間を有効に活用し、 制 御基板 3 5の面積を大きくすることができる。

[0085] 次に、 モータユニッ ト 3及び電動自転車 1の第七実施形態について、 図 9 に基づいて説明する。 なお、 第七実施形態に係るモータユニッ ト 3及び電動 自転車 1は、 図 8に示す第六実施形態に係るモータユニッ ト 3及び電動自転 〇 2020/175524 19 卩（：170? 2020 /007637

車 1 と大部分において同じであるため、 以下においては、 主に第一実施形態 と異なる部分について説明する。

[0086] 第六実施形態では、 磁石 5 9が設けられていたのに対し、 第七実施形態で は、 磁石 5 9が設けられていない。 口ータ回転検出部 5 8としてのホール I 〇が検知する磁力は、 口ータ 5 2が有する磁石に起因する磁力である。 また 、 制御基板 3 5は、 軸線 6 0 0方向に見てモータ 5の口ータ 5 2及びステー 夕 5 3と減速用歯車 3 1 1 とに重なるように配置される。

[0087] 第七実施形態では、 磁石 5 9が設けられていないため、 モータユニッ ト 3 及び電動自転車 1 における部品点数の削減、 軽量化、 低コスト化を図ること ができる。 また、 モータ 5と減速用歯車 3 1 1 との間の空間に制御基板 3 5 を配置することにより、 この空間を有効に活用し、 制御基板 3 5の面積を大 きくすることができる。

[0088] 次に、 モータユニッ ト 3及び電動自転車 1の第八実施形態について、 図 1

0に基づいて説明する。 なお、 第八実施形態に係るモータユニッ ト 3及び電 動自転車 1は、 図 3に示す第一実施形態に係るモータユニッ ト 3及び電動自 転車 1 と大部分において同じであるため、 以下においては、 主に第一実施形 態と異なる部分について説明する。

[0089] 第一実施形態では、 油除け部 4 7の回転軸 5 1の先端と対向する部分は平 坦であるのに対し、 第八実施形態では、 油除け部 4 7の回転軸 5 1の先端と 対向する部分は、 回転軸 5 1の先端から離れる方に膨らむ湾曲部 4 7 1 とな つている。 湾曲部 4 7 1は、 例えば球面の一部、 又は、 筒面の一部をなすよ うな湾曲した形状に形成される。 湾曲部 4 7 1が形成されることにより、 回 転軸 5 1 を長くとることが可能となり、 また、 油除け部 4 7における曲げ剛 性が向上する。

[0090] 次に、 モータユニッ ト 3及び電動自転車 1の第九実施形態について、 図 1

1 に基づいて説明する。 なお、 第九実施形態に係るモータユニッ ト 3及び電 動自転車 1は、 図 4に示す第二実施形態に係るモータユニッ ト 3及び電動自 転車 1 と大部分において同じであるため、 以下においては、 主に第二実施形 〇 2020/175524 20 卩（：170? 2020 /007637

態と異なる部分について説明する。

[0091 ] 第二実施形態では、 油除け部 4 7の回転軸 5 1の先端と対向する部分は平 坦であるのに対し、 第九実施形態では、 油除け部 4 7の回転軸 5 1の先端と 対向する部分は、 回転軸 5 1の先端から離れる方に膨らむ湾曲部 4 7 1 とな っている。 湾曲部 4 7 1は、 例えば球面の一部、 又は、 筒面の一部をなすよ うな湾曲した形状に形成される。 湾曲部 4 7 1が形成されることにより、 回 転軸 5 1 を長くとることが可能となり、 また、 油除け部 4 7における曲げ剛 性が向上する。

[0092] 次に、 第一実施形態〜第九実施形態の変形例につい て説明する。

[0093] 回転検出部 3 4及び口ータ回転検出部 5 8は、 ホール丨 〇を有するもので はなく、 いわゆる光センサを有するものであってもよ い。 この場合、 第 2入 力体 7 2の外周面に、 回転体が、 第 2入力体 7 2と一体に回転するように固 定される。 回転体は、 被検出部として、 周方向に一定間隔で歯部及び歯部の 間に形成される通光部を有する。 また、 検出部として、 回転体の歯部を左右 から挟むように光センサが配置される。 光センサは、 歯部の左側に配置され る出光部と、 歯部の右側に配置される受光部と、 を有する。

[0094] 第 _実施形態〜第九実施形態に係るモータユニ� � ト 3は、 いわゆる二軸式 のモータユニッ トであり、 第 1出力体 8と、 第 1出力体 8と独立した第 2出 力体 3 1 0を有するものであった。 これに対し、 モータユニッ ト 3は、 いわ ゆる一軸式のモータユニッ トであってもよい。 図 1 2に基づいて一軸式のモ —タユニッ トについて説明する。

[0095] 本変形例に係る一軸式のモータユニッ トは、 出力体として第 2出力体 3 1

0を有さずに出力体 8のみを有する点と、 減速機構 3 1 において第一実施形 態〜第九実施形態と異なる。

[0096] 出力体 8は、 軸線 6 0 0方向において入力体 7と重なっている部分におい て、 外周面側にウェブ 8 1 と、 リム 8 2と、 を有する。 ウェブ 8 1は、 径方 向の外側に向けて突出する。 リム 8 2は、 ウェブ 8 1の径方向の外端部に連 続する。 リム 8 2の軸線 6 0 0方向の長さは、 ウェブ 8 1の軸線 6 0 0方向 〇 2020/175524 21 卩（：170? 2020 /007637

の長さよりも長い。 リム 8 2は、 外周面に、 減速機構 3 1 に嚙み合う歯部 8 3を有する。

[0097] 減速機構 3 1は、 ケース 4内に収容され、 モータ 5の回転を減速して出力 体 8に伝達する。 減速機構 3 1は、 第 1伝達歯車 3 1 5と、 第 2伝達歯車 3 1 6と、 を有する。 第 1伝達歯車 3 1 5の外径は、 第 2伝達歯車 3 1 6の外 径よりも大きい。 第 1伝達歯車 3 1 5の歯数は、 第 2伝達歯車 3 1 6の歯数 よりも多い。

[0098] 第 1伝達歯車 3 1 5は、 モータ 5の回転軸 5 1の回転力によって回転する 。 本変形例では、 第 1伝達歯車 3 1 5は、 筒状をした部材により構成され、 外周面にモータ 5の回転軸 5 1 に形成された歯部 5 4と嚙み合う歯部が形成 されている。 第 1伝達歯車 3 1 5は、 減速機構 3 1が有する伝達回転軸 3 1 0 1の外周面に沿って配置される。 本変形例では、 第 1伝達歯車 3 1 5は、 モータ 5の回転軸 5 1から直接回転力を受ける構成としたが、 間に歯車を介 してもよい。

[0099] 伝達回転軸 3 1 0 1は、 軸線方向が左右方向を向くように、 回転可能にケ —ス 4に収容される。 伝達回転軸 3 1 0 1は、 モータ 5の回転軸 5 1 と入力 軸体 6 0との間に位置し、 左右方向においては、 回転軸 5 1のステータ 5 3 から右方に突出している部分と略同じ位置に 配置される。 伝達回転軸 3 1 0 1の左端部は、 第 1分割体 4 1 に配置された伝達回転軸支持軸受 3 1 7 1 に 支持され、 伝達回転軸 3 1 0 1の右端部は、 第 2分割体 4 2に配置された伝 達回転軸支持軸受 3 1 7 2に支持される。 なお、 回転軸 5 1及び伝達回転軸 3 1 0 1 （更に言えばモータ 5及び減速機構 3 1） は、 入力軸体 6 0から見 て、 軸線 6 0 0回りの任意の位置に適宜配置される。

[0100] 第 1伝達歯車 3 1 5は、 ワンウヱイクラッチ 3 1 8を介して伝達回転軸 3

1 0 1 に連結される。 ワンウェイクラッチ 3 1 8は、 第 1伝達歯車 3 1 5に 、 加速方向の回転力がかかる場合にこの回転力 を伝達回転軸 3 1 0 1 に伝達 し、 加速方向と反対方向の回転力がかかる場合に はこの回転力を伝達回転軸 3 1 0 1 に伝達しない。 また、 伝達回転軸 3 1 0 1 に、 加速方向の回転力が 〇 2020/175524 22 卩（：170? 2020 /007637

かかる場合にこの回転力を第 1伝達歯車 3 1 5に伝達しない。

[0101 ] 伝達回転軸 3 1 0 1のワンウェイクラッチ 3 1 8が固定された部分の右側 に、 第 2伝達歯車 3 1 6が伝達回転軸 3 1 0 1 と一体に回転するように固定 される。 第 2伝達歯車 3 1 6は、 伝達回転軸 3 1 0 1 を介して第 1伝達歯車 3 1 5から受ける回転力を、 出力体 8が有する歯部 8 3に伝達する。 第 2伝 達歯車 3 1 6は、 外周面に、 出力体 8のリム 8 2に形成される歯部 8 3に嚙 み合う歯部 3 1 9を有する。

[0102] 制御基板 3 5には、 図示しないが、 口ータ 5 2の単位時間当たりの回転数 を検出するための口ータ回転検出部として、 ホール丨 〇が実装されているが 、 口ータ回転検出部は任意の構成であり、 設けられなくてもよい。 口ータ回 転検出部に検知される磁石として、 回転軸と一体的に回転するディスク状を した磁石が設けられる。 なお、 ディスク状をした磁石は設けられず、 口ータ 回転検出部は、 口ータ 5 2が有する磁石に起因する磁力を検知しても� �い。

[0103] 制御基板 3 5は、 軸線 6 0 0方向において第 1伝達歯車 3 1 5の一端側 （ 図 1 2においては左側） に配置される。 更に説明を加えると、 制御基板 3 5 は、 ステータ 5 3の他端側 （図 1 2においては右側） に配置され、 ステータ 5 3と第 1伝達歯車 3 1 5の間に配置されている。 また、 制御基板 3 5は、 軸線 6 0 0方向に見て、 モータ 5のステータ 5 3とは重ならず口ータ 5 2と は重なるように配置されているが、 ロータ 5 2及びステータ 5 3の両方と重 なるように配置されてもよいし、 口ータ 5 2とは重ならずステータ 5 3とは 重なるように配置されてもよい。

[0104] また、 制御基板 3 5は、 軸線 6 0 0方向において口ータ 5 2及びステータ

5 3の一端側 （図 1 2においては左側） に配置されてもよい。

[0105] また、 ケース 4内の空間を、 ロータ 5 2及びステータ 5 3が配置される空 間と、 減速機構 3 1 （第 1伝達歯車 3 1 5及び第 2伝達歯車 3 1 6） が配置 される空間と、 に区切る区切部を有してもよい。 この場合、 制御基板 3 5は 、 ロータ 5 2及びステータ 5 3が配置される空間に配置されてもよいし、 減 速機構 3 1が配置される空間に配置されてもよい。 〇 2020/175524 23 卩（：170? 2020 /007637

[0106] 運転者が、 電動自転車 1のペダル 1 8 1 を漕ぐことにより、 入力軸体 6 0 に、 加速方向の回転力がかかる。 入力軸体 6 0が回転すると、 第 1入力体 7 1及び第 2入力体 7 2は、 入力軸体 6 0と一体に回転する。 第 2入力体 7 2 の加速方向の回転力は、 ワンウェイクラッチ 3 2を介して出力体 8に加速方 向の回転力がかかり、 出力体 8及び前側のスプロケッ ト 1 9 1は加速方向に 回転する。 前側のスプロケッ ト 1 9 1が加速方向に回転すると、 チェーン 1 9 3を介して後側のスプロケッ ト 1 9 2に加速方向の回転力がかかり、 後側 のスプロケッ ト 1 9 2及び後輪 1 1 2が加速方向に回転する。 これにより、 電動自転車 1は進行方向に進行する。

[0107] また、 電動自転車 1が人力で進行方向に進行中に、 モータ 5からの回転力 を補助力として出力体 8に加えることができる。 以下に詳しく説明する。 モ —夕 5の回転軸 5 1が加速方向に回転すると、 モータ 5の回転軸 5 1 と嚙み 合う第 1伝達歯車 3 1 5が加速方向に回転する。 第 1伝達歯車 3 1 5が加速 方向の回転力は、 ワンウェイクラッチ 3 1 8を介して伝達回転軸 3 1 0 1及 び伝達回転軸 3 1 0 1 に固定される第 2伝達歯車 3 1 6に伝達され、 第 2伝 達歯車 3 1 6は加速方向に回転する。 第 2伝達歯車 3 1 6の加速方向の回転 力は、 第 2伝達歯車 3 1 6と嚙み合う出力体 8に伝達される。 すなわち、 出 力体 8は、 入力体 7からの人力の回転力と、 モータ 5からの回転力とが合わ さる合力体として機能する。

[0108] また、 電動自転車 1が人力で進行方向に進行中に、 モータ 5を駆動させな い場合について説明する。 この場合、 出力体 8が加速方向に回転しているた め、 出力体 8と嚙み合う第 2伝達歯車 3 1 6及び伝達回転軸 3 1 0 1は加速 方向に回転するが、 伝達回転軸 3 1 0 1の加速方向の回転力は、 ワンウェイ クラッチ 3 1 8により第 1伝達歯車 3 1 5に伝達しない。 これにより、 モー 夕 5を駆動させない場合に、 回転軸 5 1及びロータ 5 2が回転するのが阻止 される。

[0109] なお、 この変形例に係る _軸式のモータユニッ ト 3は、 モータ 5の回転軸

5 1の軸心と入力軸体 6 0の軸心とが略平行であるが、 モータ 5の回転軸 5 〇 2020/175524 24 卩（：170? 2020 /007637

1の軸心と入力軸体 6 0の軸心とが平行なものに限定されない。 例えば、 モ —夕 5の回転軸 5 1の軸心が入力軸体 6 0の軸心に対して略垂直になるよう にモータ 5を設けてもよい。 この場合であっても、 モータ 5の出力は減速機 構 3 1 を介して出力体 8へ伝達される。 この場合、 モータ 5の出力を出力体 8へ伝達する機構として、 上記減速機構 3 1 に傘歯車等を用いる。 なお、 減 速機構の構造は傘歯車を用いるものに限定さ れない。

[01 10] 以上、 述べた第一実施形態〜第九実施形態およびそ の変形例から明らかな ように、 第 1の態様のモータユニッ ト （3） は、 ケース （4） と、 入力軸体 （6 0） と、 出力体 （8） と、 モータ （5） と、 減速用歯車 （3 1 1） と、 制御基板 （3 5） と、 を備える。 入力軸体 （6 0） は、 軸線 （6 0 0） 方向 にケース （4） を貫通して軸線 （6 0 0） 回りに回転可能に配置される。 出 力体 （8） は、 入力軸体 （6 0） の外周面に沿って軸線 （6 0 0） 回りに回 転可能に配置され、 入力軸体 （6 0） の回転力によって回転可能である。 モ —夕 （5） は、 ケース （4） 内に収容され、 口ータ （5 2） 及びステータ （ 5 3） を有する。 減速用歯車 （3 1 1） は、 ケース （4） 内に収容され、 モ —夕 （5） の回転を減速して伝達する。 制御基板 （3 5） は、 ケース （4） 内に収容され、 モータ （5） を制御する。 制御基板 （3 5） は、 軸線 （6 0 0） 方向において減速用歯車 （3 1 1） の一端側に配置される。 出力体 （8 ） は、 入力軸体 （6 0） の軸線 （6 0 0） 方向の一端側と反対の他端側に配 置される。

[01 1 1 ] 第 1の態様によれば、 ロータ （5 2） 及びステータ （5 3） と、 制御基板 （3 5） との間の距離を短くすることができる。 この結果、 口ータ （5 2） 及びステータ （5 3） と、 制御基板 （3 5） との間に接続される配線の長さ を短くすることができ、 配線を介した給電における電力損失が低減さ れ、 モ —夕 （5） の駆動効率が向上する。 また、 配線が短くなるため配線にかかる 費用が低減され、 配線を這わせやすくなる。

[01 12] 第 2の態様のモータユニッ ト （3） は、 ケース （4） と、 入力軸体 （6 0 ） と、 減速用歯車 （3 1 1） と、 モータ （5） と、 制御基板 （3 5） と、 を 〇 2020/175524 25 卩（：170? 2020 /007637

備える。 入力軸体 （6 0） は、 軸線 （6 0 0） 方向にケース （4） を貫通し て軸線 （6 0 0） 回りに回転可能に配置される。 減速用歯車 （3 1 1） は、 ケース （4） 内に収容され、 モータ （5） の回転を減速して伝達する。 モー 夕 （5） は、 口ータ （5 2） 及びステータ （5 3） を有し、 ケース （4） 内 の軸線 （6 0 0） 方向において減速用歯車 （3 1 1） の一端側にロータ （5 2） 及びステータ （5 3） が収容される。 制御基板 （3 5） は、 ケース （4 ） 内に収容され、 モータ （5） を制御する。 制御基板 （3 5） は、 軸線 （6 〇〇） 方向において減速用歯車 （3 1 1） の一端側に配置される。

[01 13] 第 2の態様によれば、 ロータ （5 2） 及びステータ （5 3） と、 制御基板 （3 5） との間の距離を短くすることができる。 この結果、 口ータ （5 2） 及びステータ （5 3） と、 制御基板 （3 5） との間に接続される配線の長さ を短くすることができ、 配線を介した給電における電力損失が低減さ れ、 モ —夕 （5） の駆動効率が向上する。 また、 配線が短くなるため配線にかかる 費用が低減され、 配線を這わせやすくなる。

[01 14] 第 3の態様では、 第 1又は第 2の態様との組み合わせにより実現され得る 。 第 3の態様では、 制御基板 （3 5） は、 モータ （5） を制御する制御部を 有する。

[01 15] 第 3の態様によれば、 モータ （5） を制御する制御部を有する制御基板 （

3 5） と、 口ータ （5 2） 及びステータ （5 3） との距離を短くすることが できる。

[01 16] 第 4の態様では、 第 1又は第 2の態様との組み合わせにより実現され得る 。 第 4の態様では、 制御基板 （3 5） は、 モータ （5） に電力を供給するス イッチング素子とマイクロコンピュータとの うちのいずれかが実装されたも のである。

[01 17] 第 4の態様によれば、 モータ （5） に電力を供給するスイッチング素子と マイクロコンピュータとのうちのいずれかが 実装された制御基板 （3 5） と 、 口ータ （5 2） 及びステータ （5 3） との距離を短くすることができる。

[01 18] 第 5の態様では、 第 1〜第 4のいずれかの態様との組み合わせにより実� � 〇 2020/175524 26 卩（：170? 2020 /007637

され得る。 第 5の態様では、 モータユニッ ト （ 3） は、 口ータ （5 2） の外 周面に固定される磁石 （5 9） を更に備える。 制御基板 （3 5） は、 軸線 （ 6 0 0） 方向においてステータ （5 3） と減速用歯車 （3 1 1） の間で、 か つ、 軸線 （6 0 0） 方向に見てステータ （5 3） 、 減速用歯車 （3 1 1） 及 び磁石 （5 9） と重なるように配置される。

[01 19] 第 5の態様によれば、 口ータ （5 2） の回転に伴う磁力の変化が大きくな る。

[0120] 第 6の態様では、 第 5の態様との組み合わせにより実現され得る� � 第 6の 態様では、 制御基板 （3 5） は、 軸線 （6 0 0） 方向に見てモータ （5） の ステータ （5 3） と減速用歯車 （3 1 1） とに重なるように配置される。

[0121 ] 第 6の態様によれば、 モータ （5） と減速用歯車 （3 1 1） との間の空間 に制御基板 （3 5） を配置することにより、 この空間を有効に活用すること ができる。

[0122] 第 7の態様では、 第 5の態様との組み合わせにより実現され得る� � 第 7の 態様では、 制御基板 （3 5） は、 軸線 （6 0 0） 方向に見てモータ （5） の ロータ （5 2） と減速用歯車 （3 1 1） とに重なるように配置される。

[0123] 第 7の態様によれば、 モータ （5） と減速用歯車 （3 1 1） との間の空間 に制御基板 （3 5） を配置することにより、 この空間を有効に活用すること ができる。

[0124] 第 8の態様では、 第 1〜第 7のいずれかの態様との組み合わせにより実� � され得る。 第 8の態様では、 制御基板 （3 5） は、 口ータ （5 2） の回転を 検出するための口ータ回転検出部 （5 8） を有する。

[0125] 第 8の態様によれば、 制御基板 （3 5） は、 口ータ （5 2） の回転を検出 することができる。

[0126] 第 9の態様では、 第 8の態様との組み合わせにより実現され得る� � 第 9の 態様では、 口ータ回転検出部 （5 8） は、 口ータ （5 2） の回転に伴う磁力 の変化を検知するものである。

[0127] 第 9の態様によれば、 口ータ （5 2） の回転に伴って磁力が変化するもの 〇 2020/175524 27 卩（：170? 2020 /007637

において、 口ータ （5 2） の回転を検出することができる。

[0128] 第 1 0の態様では、 第 1〜第 9のいずれかの態様との組み合わせにより実 現され得る。 第 1 0の態様では、 ケース （4） は、 口ータ （5 2） 、 ステー 夕 （5 3） 及び制御基板 （3 5） が配置される第一空間 （4 0 1） と、 減速 用歯車 （3 1 1） が配置される第二空間 （4 0 2） と、 に区切る区切部 （4 0 3） を有する。

[0129] 第 1 0の態様によれば、 区切部 （4 0 3） により、 歯部 （5 4） に注油さ れる潤滑油やグリースが飛散して制御基板 （3 5） に付着するのが抑制され る。

[0130] 第 1 1の態様では、 第 1 0の態様との組み合わせにより実現され得る� � 第

1 1の態様では、 制御基板 （3 5） は、 軸線 （6 0 0） 方向においてステー 夕 （5 3） の一端側と反対の他端側に配置される。

[0131 ] 第 1 1の態様によれば、 制御基板 （3 5） を減速用歯車 （3 1 1） に近づ けることができ、 特に制御基板 （3 5） を減速用歯車 （3 1 1） から遠ざけ る必要がない場合に、 より一層の小型化を図りやすくなる。

[0132] 第 1 2の態様では、 第 1 0の態様との組み合わせにより実現され得る� � 第

1 2の態様では、 制御基板 （3 5） は、 軸線 （6 0 0） 方向においてステー 夕 （5 3） の一端側に配置される。

[0133] 第 1 2の態様によれば、 制御基板 （3 5） を減速用歯車 （3 1 1） から遠 ざけることができ、 特に制御基板 （3 5） における発熱量が大きい場合に、 発熱量が大きい減速用歯車 （3 1 1） から制御基板 （3 5） を遠ざけて制御 基板 （3 5） の発熱性を向上させやすくなる。

[0134] 第 1 3の態様の電動自転車 （1） は、 第 1〜第 1 2のいずれかの態様のモ —タユニッ ト （3） を備える。

[0135] 第 1 3の態様によれば、 口ータ （5 2） 及びステータ （5 3） と、 制御基 板 （3 5） との間の距離が短い電動自転車 （1） とすることができる。

[0136] 第 1 4の態様のモータユニッ ト （3） は、 ケース （4） と、 入力軸体 （6

0） と、 出力体 （8） と、 モータ （5） と、 減速用歯車 （3 1 1） と、 制御 〇 2020/175524 28 卩（：170? 2020 /007637

基板 （35） と、 を備える。 入力軸体 （60） は、 軸線 （600） 方向にケ —ス （4） を貫通して軸線 （600） 回りに回転可能に配置される。 出力体 （8） は、 入力軸体 （60） の外周面に沿って軸線 （600） 回りに回転可 能に配置され、 入力軸体 （60） の回転力によって回転可能である。 モータ （5） は、 ケース （4） 内に収容され、 回転軸 （5 1） と、 回転軸 （5 1） と一体に回転する口ータ （52） と、 ステータ （53） と、 を有する。 減速 用歯車 （3 1 1） は、 ケース （4） 内に収容され、 モータ （5） の回転を減 速して伝達する。 制御基板 （35） は、 ケース （4） 内に収容され、 モータ （5） を制御する。 口ータ （52） は、 回転軸 （5 1） の方向において減速 用歯車 （3 1 1） と制御基板 （35） との間に配置される。

符号の説明

[0137] 1 電動自転車

3 モータユニッ ト

3 1 1 減速用歯車

35 制御基板

4 ケース

401 第一空間

402 第二空間

403 区切部

5 モータ

52 口一夕

53 ステータ

58 ロータ回転検出部

59 磁石

60 入力軸体

600 軸線