JP2022131727A - モータユニット及び電動自転車 - Google Patents

Abstract

【課題】組み立てやすいモータユニット及び電動自転車を提供する。【解決手段】モータユニット３は、ケース４と、モータ５と、出力体８と、減速機構９と、リテーナ３８と、を備える。モータ５は、ロータ５２及びステータ５３を有し、ケース４内のモータ収容空間４３０にステータ５３が収容される。出力体８は、軸線６０回りに回転可能に配置される。減速機構９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。リテーナ３８は、ケース４内に収容され、減速機構９が有する歯車 の回転軸９０を支持する軸受９３２を有する。リテーナ３８の少なくとも一部は、軸線６０方向から見てモータ５の少なくとも一部と重なる。【選択図】図２

Description

本発明は、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、モータ、出力体及び減速機構を備えるモータユニット及びこのモータユニットを備えた電動自転車に関する。

従来、人力駆動系と電力駆動系とを備えたパワーアシスト自転車が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１が開示するパワーアシスト自転車は、左右二分割式のケースと、モータと、減速機構と、を備えている。減速機構は、減速軸を備えており、減速軸の左端に、モータの回転軸に装着された小歯車と噛合する一次大歯車が形成され、減速軸の右端に、二次大歯車と噛合してクランクスプロケット及び後輪に動力を伝える二次小歯車が形成されている。減速軸は、二分割されたケースのそれぞれに取り付けられた軸受により、支持されている。

特開平９－６６８８２号公報

上述したようなパワーアシスト自転車においては、減速機構が有する減速軸を支持する軸受は、二分割されたケースにそれぞれ取り付けられている。このため、二分割されたケースを閉じるまで減速軸は固定できず、組み立てにおいて煩雑さが伴う、という問題があった。

本発明は上記従来の問題点に鑑みて発明したものであって、組み立てやすいモータユニット及び電動自転車を提供することにある。

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、モータと、出力体と、減速機構と、リテーナと、を備える。前記モータは、ロータ及びステータを有し、前記ケース内のモータ収容空間に前記ステータが収容される。前記出力体は、軸線回りに回転可能に配置される。前記減速機構は、前記ケース内に収容され、前記モータの回転を減速して前記出力体に伝達する。前記リテーナは、前記ケース内に収容され、前記減速機構が有する歯車の回転軸を支持する軸受を有する。前記リテーナの少なくとも一部は、前記軸線方向から見て前記モータの少なくとも一部と重なる。

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。

一形態に係るモータユニット及び電動自転車にあっては、モータユニットを組み立てやすい。

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は、同上の電動自転車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伝達回転軸の軸線を通る面で切断した断面図である。 図３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伝達回転軸の軸線を通る面で切断した断面図である。 図４は、同上のモータユニットを分解した、主に第１分割体及び第１分割体側の部品に係る分解斜視図である。 図５は、同上のモータユニットを分解した、主に第２分割体及び第２分割体側の部品に係る分解斜視図である。 図６Ａは、同上のモータユニットの第２分割体を除いた側面図である。図６Ｂは、同上のモータユニットの第２分割体を含む一部の部材を除いた側面図である。

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、図１及び図２に基づいて説明する。

図１に示すように、電動自転車１は、フレーム１０と、車輪１１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。

フレーム１０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１０及び運転者の荷重は、車輪１１を構成する前輪１１１及び後輪１１２を介して地面に支持される。

フレーム１０は、ヘッドパイプ１０１、上パイプ１０２、下パイプ１０３、立パイプ１０４、シートステー１０５、チェーンステー１０６及びブラケット２を有する。フレーム１０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１０全体が非金属により形成されてもよく、フレーム１０の材質は特に限定されない。

ヘッドパイプ１０１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３０度程度以下の角度をなす方向を意味するものとする。ヘッドパイプ１０１には、ハンドルポスト１２が上下に貫通するように挿入される。ハンドルポスト１２は、ヘッドパイプ１０１に対して軸線方向回りに回転可能に挿入される。ハンドルポスト１２の下端部には、フロントフォーク１２１が形成される。フロントフォーク１２１には、前輪１１１が回転可能に取り付けられる。ハンドルポスト１２の上端部には、ハンドルバー１２２が固定される。ハンドルバー１２２には、電動の入切等を行うための手元操作部と、後輪１１２が有する変速機構による速度変更を行うための変速操作部と、が設けられる。

上パイプ１０２は、ヘッドパイプ１０１より概ね後方に延びる筒状部材である。上パイプ１０２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とは、後方と４０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１０２の前端部は、ヘッドパイプ１０１の後方側の側壁に、溶接等により固定される。上パイプ１０２の後端部は、立パイプ１０４に固定される。

立パイプ１０４は、概ね上下方向に開口する筒状部材である。立パイプ１０４の上端部近傍の前方側の側壁に、上パイプ１０２の後端部が溶接等により固定される。立パイプ１０４の上端部の開口には、サドル１３より下方に延びる軸が挿入される。この軸が立パイプ１０４に固定されることにより、サドル１３が立パイプ１０４に固定される。立パイプ１０４の下端部には、ブラケット２が固定される。

下パイプ１０３は、ヘッドパイプ１０１より概ね後方の斜め下方に延びる筒状部材である。上パイプ１０２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、ヘッドパイプ１０１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１０３の前端部は、ヘッドパイプ１０１の後方側の側壁のうち、上パイプ１０２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１０３の後端部には、ブラケット２が固定される。

ブラケット２は、フレーム１０の一部であり、モータユニット３を支持する。ブラケット２は、左右方向から見て、前後方向の中間部が両端部よりも上側に湾曲した形状をしているが、前後方向に直線状に形成されてもよく、形状は限定されない。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・ナットよりなる締結部材１４により、ブラケット２に固定される。

上パイプ１０２の後端部に、シートステー１０５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１０５は、立パイプ１０４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１０５の前端部が溶接等により固定されている。シートステー１０５の後端部はチェーンステー１０６の後端部に固定されており、この部分に後輪１１２が回転可能に取り付けられる。

また、ブラケット２及び下パイプ１０３は、モータユニット３に電力を供給するためのバッテリ１５が装着されるバッテリ装着部を有する。

また、下パイプ１０３及び配線空間内には、変速操作部と変速機構とをつなぐ変速ワイヤやブレーキワイヤが通される。

以下、モータユニット３について図２等に基づいて説明する。モータユニット３は、ケース４と、モータ５と、入力軸６と、入力体７と、出力体８と、減速機構９と、を備える。

ケース４は、モータユニット３の外殻を構成する。ケース４は、内部に形成される収容空間に、減速機構９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。

ケース４は、左側に位置する第１分割体４１と、右側に位置する第２分割体４２と、に分割されている。第１分割体４１と第２分割体４２とが組み合わされて、ケース４が構成される。

第１分割体４１は、内部の収容空間が右方に開放される。また、第１分割体４１は、一部に、モータ５を収容するモータ収容部４３を有する。モータ収容部４３は、第１分割体４１のモータ収容部４３以外の部分から左方に突出して、内部に、モータ５を収容するモータ収容空間４３０を有する。モータ収容空間４３０は、ケース４の内部の収容空間の一部である。本実施形態では、モータ収容空間４３０は、第１分割体４１と第２分割体４２とに跨らず、第１分割体４１と一体に形成されているが、第２分割体４２と一体に形成されてもよい。モータ収容部４３は、第１分割体４１の一部であり、第１分割体４１のモータ収容部４３以外の部分と一体に形成されている。モータ収容空間４３０は、ケース４内において軸線６０方向のうち後述するスプロケット１９１が位置する側（図２においては右側）と反対側（図２においては左側）に位置する。なお、モータ収容空間４３０は、ケース４内において軸線６０方向のうちスプロケット１９１よりも反スプロケット１９１側（図２においては左側）に位置することが好ましい。

モータ収容部４３のモータ収容空間４３０に面する内側面４３１に、モータ収容部４３のモータ収容空間４３０に面する奥壁面４３２に近い方が小径となり奥壁面４３２から遠い方が大径となる段差部４３３が形成されている。このような段差部４３３が形成されることにより、ステータ５３の位置決めがしやすくなる。また、ステータ５３をモータ収容空間４３０に挿入するにあたり、モータ収容空間４３０の内径の手前側が大径となっているため、ステータ５３を挿入しやすい。

第２分割体４２は、内部の収容空間が左方に開放される。第１分割体４１と第２分割体４２とは、ガスケット４０を介して、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４４により互いに固定される。第１分割体４１と第２分割体４２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。

モータユニット３は、リテーナ３８を備える。リテーナ３８は、ケース４内に収容される。リテーナ３８は、減速機構９が有する歯車の回転軸９０を支持する軸受９３２を保持する保持部を有する。軸線６０方向に見て、リテーナ３８の少なくとも一部はモータ５の少なくとも一部と重なる。軸線６０方向に見て、リテーナ３８は、ステータ５３の外周で囲まれる内側領域と重なる領域を有する。軸線６０方向に見て、当該重なる領域の面積は、ステータ５３の外周で囲まれる内側領域の面積に対し、１０％～８０％の割合であることが好ましい。当該割合は、適宜変更可能であり、１０％～６０％がより好ましく、１０％～４０％が更に好ましく、１０％～２０％がより更に好ましい。当該割合を１０％以上とすることにより、リテーナ３８の強度を保つことができる。また、当該割合が小さいほど、リテーナ３８の軽量化が図られ、モータユニット３を軽量化することができる。なお、軸線６０方向に見て重なるとは、軸線６０方向において軸線６０と重なる領域のみを指すものではない。

リテーナ３８は、アルミニウム又はアルミニウム合金により形成されている。これにより、リテーナ３８が鋼鉄又は鉄系金属により形成される場合と比較して、モータユニット３の軽量化を図りやすい。なお、リテーナ３８は、マグネシウム合金、鉄系金属または樹脂により形成されてもよい。リテーナ３８を鉄系金属で形成する場合は、板金をプレス加工してリテーナ３８を形成することで加工コストを低減することが可能である。リテーナ３８を樹脂で形成する場合は、炭素混合樹脂（炭素繊維）や強化繊維入りの樹脂を使用することで、強度を向上させることができる。リテーナ３８が樹脂により形成されることにより、リテーナ３８が金属により形成される場合と比較して、モータユニット３の軽量化を図りやすいと共に、製造コストの低減化を図りやすい。

リテーナ３８は、ケース４内において軸線６０方向のうちモータ収容空間４３０が位置する側でケース４に取り付けられる。リテーナ３８は、第１分割体４１に取り付けられる。リテーナ３８は、ビス等の固着具又は嵌合等により、第１分割体４１に接触して取り付けられる。なお、接触するとは、固定具又は嵌合等により取り付けられる箇所において、部材間に別部材が介在していないことを指す。リテーナ３８がモータ収容空間４３０が位置する側でケース４に取り付けられることにより、軸線６０方向から見て、リテーナ３８の少なくとも一部はモータ５の少なくとも一部と重なりやすくなる。リテーナ３８の少なくとも一部がモータ５の少なくとも一部と重なることで、モータ５の回転軸５１（後述する）に付着した油が飛散しモータに５に付着することや、モータ５が回転軸５１の軸方向にずれることを防止することができる。なお、リテーナ３８を金属等の熱伝導性が良好な材料で形成し、リテーナ３８を制御基板３５やモータ５と接続した場合、制御基板３５やモータ５からの熱を放熱させやすくすることが可能である。なお、軸線６０方向から見たモータ５の外径内の面積において、リテーナ３８と重なる割合が大きいほど、飛散した油がモータ５に付着することを防止する効果や放熱の効果が高い。

リテーナ３８には、モータ５の回転軸５１が通る貫通孔３８１が形成されている。また、リテーナ３８には、モータ５のステータ５３が通る貫通孔３８２が形成されている。この貫通孔３８２の一部に、軸受９３２が嵌め込まれている。貫通孔３８２が、軸受９３２を保持する保持部として機能している。また本実施形態では、軸受９３２を嵌め込むためにリテーナ３８に形成されるのは貫通孔３８２だが、貫通しない穴をリテーナ３８に形成してこの穴に軸受９３２を嵌め込んだり、軸受９３２をステータ５３に接触させてもよい。なお、入力軸６の径方向に見て、リテーナ３８とステータ５３とが重なる接触可能部位を設けてもよい。接触可能部位にてリテーナ３８とステータ５３は嵌合されるなどして常に接触していてもよいし、ステータ５３が回転した際に接触するのでもよい。接触可能部位にてリテーナ３８とステータ５３とが接触することで、ステータ５３の回り止めを行うことができる。接触可能部位は、貫通孔３８２に形成されてもよいし、リテーナ３８の別の部位に形成してもよい。

また、リテーナ３８は、貫通孔３８１、３８２とは別に開口部または切り欠き部を有していてもよい。リテーナ３８は、開口部または切り欠き部を複数有していてもよい。開口部または切り欠き部を有することにより、モータユニット３の軽量化が図られる。リテーナ３８の開口部または切り欠き部は、モータ５の回転軸５１から放射状に形成されてもよいし、リテーナ３８は多孔質の網目状またはメッシュ状に形成されていてもよい。

また、リテーナ３８の少なくとも一部は、減速機構９と制御基板３５との間に位置してもよい。本実施形態では、リテーナ３８は、減速機構９が位置する空間と制御基板３５が位置する空間とを隔てる隔壁３８３を有する。これにより、減速機構９にて用いられているグリースや潤滑油が飛散して制御基板３５に付着するのが抑制される。

モータ５は、ケース４に取り付けられる。モータ５は、回転軸５１と、回転軸５１と一体に回転するロータ５２と、ステータ５３と、を有する。本実施形態におけるモータ５はインナーロータ型であるが、モータ５は、アウターロータ型でもよいし、ラジアルギャップ型やアキシャルギャップ型であってもよい。ロータ５２、ステータ５３と回転軸５１の一部が、モータ収容空間４３０内に位置する。回転軸５１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５１は、ステータ５３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９と噛み合う歯部５４が形成されている。回転軸５１の右端部は、第２分割体４２に配置された回転軸支持軸受５５１に支持される。回転軸５１の左端部は、ステータ５３より特に突出しておらず、モータ収容部４３に配置された回転軸支持軸受５５２に支持される。回転軸５１の左右端部が回転軸支持軸受５５１および回転軸支持軸受５５２によって支持されるため、減速機構９と歯部５４の噛み合いが良好となる。

入力軸６は、軸線６０方向にケース４を貫通して、入力軸６の軸線６０回りに回転可能に配置され、出力体８に回転力を伝達可能である。入力軸６は、第一実施形態では中空部材により構成される筒状をしたものであるが、中実部材により構成されてもよい。

ケース４は、入力軸６を回転可能に支持する第１軸受４５を、軸線６０方向の一端側（第一実施形態では左端側）に有する。第１分割体４１には、入力軸６が通る入力軸孔４１１が形成されており、この入力軸孔４１１に、第１軸受４５が配置されている。第一実施形態では、第１軸受４５は、ボールベアリングにより構成される。なお、第１軸受４５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、ボールベアリングに限定されない。

第１軸受４５と第１分割体４１との間には、Ｏリングからなるシール部材３７１が配置される。シール部材３７１が配置されることにより、第１軸受４５に供給されているグリースが漏れにくくなる。本実施形態では、第１軸受４５と第１分割体４１との間には、Ｏリングからなるシール部材３７１を配置したが、シール部材３７１を用いることなく、第１軸受４５を第１分割体４１に圧入してもよい。

また、ケース４は、入力軸６を回転可能に支持する第２軸受４６を軸線６０方向の他端側（第一実施形態では右端側）に有する。第２分割体４２には、入力軸６が通る入力軸孔４２１が形成されており、この入力軸孔４２１に、第２軸受４６が配置されている。第一実施形態では、入力軸６は出力体８を介して間接的に第２軸受４６に支持される。第一実施形態では、第２軸受４６は、ボールベアリングにより構成される。なお、第２軸受４６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、ボールベアリングに限定されない。

第２軸受４６と第２分割体４２との間には、Ｏリングからなるシール部材３７３が配置される。シール部材３７３が配置されることにより、第２軸受４６に供給されているグリースが漏れにくくなる。なお、シール部材３７３は、ＯリングではなくＤリング等であってもよく、特に限定されない。

入力軸６の端部には、図１に示すように、クランクアーム１８の一端側が固定される。クランクアーム１８の他端側には、ペダル１８１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１８１を漕ぐことにより、入力軸６に人力の回転力を伝えることができる。

入力体７は、入力軸６の外周面に沿って配置され、入力軸６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６０方向が左右方向を向き、入力軸６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６の左右方向の長さよりも短い。入力体７と入力軸６は、軸線６０方向の一部に、軸線６０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７１１、６１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７１）の左端部とこの部分に対応する入力軸６に、スプライン部又はセレーション部等からなる嵌合部７１１、６１が形成されている。嵌合部７１１、６１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良い。

更に第一実施形態では、入力体７は、第１入力体７１と、第２入力体７２とに分割されている。第１入力体７１は、入力軸６に連結される。第１入力体７１は、左右方向において入力軸６の一部に位置し、第１分割体４１内に収容される。第１入力体７１の左端部に、入力軸６と嵌合する嵌合部７１１が形成される。第１入力体７１の左端部の嵌合部７１１よりも右の部分においては、入力軸６との間に隙間７０が形成されている。これにより、筒状をした第１入力体７１の内部へ入力軸６を挿入しやすくなっている。

第２入力体７２は、軸線６０方向において第１入力体７１と異なる位置（第一実施形態では第１入力体７１の右方）に位置して第１入力体７１に連結され、出力体８に回転力を伝達する。ただし、第２入力体７２は、第１入力体７１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７１の右端部の径方向の外側に第２入力体７２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７１と第２入力体７２とは、軸線６０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７１２、７２１を有する。第一実施形態では、第１入力体７１の右端部と第２入力体７２の左端部とに、スプライン部又はセレーション部等からなる嵌合部７１２、７２１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。

出力体８は、入力軸６の外周面に沿って軸線６０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。出力体８は、軸線６０方向にケース４を貫通しているが、特にケース４を貫通しなくてもよい。出力体８は、概ね筒状をした部材で、その軸線６０方向が左右方向を向き、入力軸６と同芯状に配置される。出力体８の左右方向の長さは、入力軸６の左右方向の長さよりも短い。出力体８の右端部は、第２分割体４２に形成された入力軸孔４２１を通ってケース４外に突出している。出力体８は、第２分割体４２に配置された第２軸受４６に支持されている。出力体８は、入力軸６及び入力体７とともに回転軸ユニット３０を構成する。回転軸ユニット３０は、第１軸受４５及び第２軸受４６を介して、ケース４に支持される。

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１９１が取り付けられる。前側のスプロケット１９１は、軸線６０方向のいずれか一方の側（第一実施形態では右側）において出力体８に取り付けられる。前側のスプロケット１９１は、出力体８と一体に回転する。また、図１に示すように、後輪１１２のハブに後側のスプロケット１９２が固定される。前側のスプロケット１９１と後側のスプロケット１９２との間に、チェーン１９３が掛け回される。

図２に示すように、第一実施形態では、入力体７と出力体８との間に、ワンウェイクラッチ３２が配置される。ワンウェイクラッチ３２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出力体８に伝達しない。また、ワンウェイクラッチ３２は、後述する減速機構９を介して出力体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３２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３２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、ロ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し、軸線６０方向に噛み合うクラッチでもよい。

出力体８は、軸線６０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８１と、リム８２と、を有する。ウェブ８１は、径方向の外側に向けて突出する。リム８２は、ウェブ８１の径方向の外端部に連続する。リム８２の軸線６０方向の長さは、ウェブ８１の軸線６０方向の長さよりも長い。リム８２は、外周面に、減速機構９に噛み合う歯部８３を有する。

減速機構９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９は、互いに噛み合う歯車の対を二対有する。すなわち、減速機構９は、いわゆる二段減速によりモータ５の回転を減速して出力体８に伝達する。これにより、減速機構９によって大きな減速比を得やすくなる。

減速機構９は、第１伝達歯車９１と、第２伝達歯車９２と、を有する。第１伝達歯車９１の外径は、第２伝達歯車９２の外径よりも大きい。第１伝達歯車９１の歯数は、第２伝達歯車９２の歯数よりも多い。

第１伝達歯車９１は、モータ５の回転軸５１の回転力によって回転する。第一実施形態では、第１伝達歯車９１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５１に形成された歯部５４と噛み合う歯部９１１が形成されている。第１伝達歯車９１は、減速機構９が有する伝達回転軸９０の外周面に沿って配置される。第一実施形態では、第１伝達歯車９１は、モータ５の回転軸５１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良い。

伝達回転軸９０は、軸線方向が左右方向を向くように、回転可能にケース４に収容される。伝達回転軸９０の右端部は、第２分割体４２に配置された軸受９３１に支持される。伝達回転軸９０の左端部は、リテーナ３８に配置された軸受９３２に支持される。

第１伝達歯車９１は、ワンウェイクラッチ９４を介して伝達回転軸９０に連結される。ワンウェイクラッチ９４は、第１伝達歯車９１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９０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９０に伝達しない。また、伝達回転軸９０に、加速方向の回転力がかかる場合にこの回転力を第１伝達歯車９１に伝達しない。

伝達回転軸９０のワンウェイクラッチ９４が固定された部分の右側に、第２伝達歯車９２が伝達回転軸９０と一体に回転するように固定される。なお、伝達回転軸９０において、ワンウェイクラッチ９４が固定された部分（第１伝達歯車９１を直接的または間接的に固定する部分）の左側に第２伝達歯車９２を固定しても構わない。第２伝達歯車９２は、伝達回転軸９０を介して第１伝達歯車９１から受ける回転力を、出力体８が有する歯部８３に伝達する。第２伝達歯車９２は、外周面に、出力体８のリム８２に形成される歯部８３に噛み合う歯部９２１を有する。

運転者が、電動自転車１のペダル１８１を漕ぐことにより、入力軸６に、加速方向の回転力がかかる。入力軸６が回転すると、第１入力体７１及び第２入力体７２は、入力軸６と一体に回転する。第２入力体７２の加速方向の回転力は、ワンウェイクラッチ３２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１９１は加速方向に回転する。前側のスプロケット１９１が加速方向に回転すると、チェーン１９３を介して後側のスプロケット１９２に加速方向の回転力がかかり、後側のスプロケット１９２及び後輪１１２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。

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。モータ５の回転軸５１が加速方向に回転すると、モータ５の回転軸５１と噛み合う第１伝達歯車９１が加速方向に回転する。第１伝達歯車９１が加速方向の回転力は、ワンウェイクラッチ９４を介して伝達回転軸９０及び伝達回転軸９０に固定される第２伝達歯車９２に伝達され、第２伝達歯車９２は加速方向に回転する。第２伝達歯車９２の加速方向の回転力は、第２伝達歯車９２と噛み合う出力体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。第一実施形態におけるモータユニット３は、いわゆる一軸式のモータユニット３である。一軸式のモータユニット３においては、入力体７からの人力の回転力と、モータ５からの回転力とがモータユニット３のケース４内で合わさり、同じ出力体８から出力される。

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と噛み合う第２伝達歯車９２及び伝達回転軸９０は加速方向に回転するが、伝達回転軸９０の加速方向の回転力は、ワンウェイクラッチ９４により第１伝達歯車９１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５１及びロータ５２が回転するのが阻止される。

電動自転車１にあっては、入力軸６にかかるトルク及び入力軸６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６にかかるトルクは、トルク検出部３３により検出される。トルク検出部３３は、回転軸ユニット３０の外周面に沿って、軸線６０方向の一部の範囲に配置される。

第一実施形態では、第１入力体７１の外周面に、磁気異方性が付与された磁歪発生部３３１が形成されている。また、第１入力体７１の外周面の磁歪発生部３３１が設けられた部分から若干の間隔をあけて、コイル３３２が配置されている。これらの磁歪発生部３３１及びコイル３３２により、トルク検出部３３としての磁歪式のトルクセンサが構成されている。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、トルク検出部３３は、磁歪式のトルクセンサに限定されない。

トルク検出部３３は、軸線６０方向において、第１伝達歯車９１、第２伝達歯車９２、ワンウェイクラッチ３２及び第２軸受４６よりも左側に配置されている。

入力軸６の単位時間当たりの回転数は、入力軸回転検出部３４により検出される。入力軸回転検出部３４は、回転軸ユニット３０の外周面に沿う、軸線６０方向の一部の範囲に配置される。

第一実施形態では、入力体７の外周面側であって、トルク検出部３３のコイル３３２の右側に、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第１回転体３４１が、入力体７と一体に回転するように固定されている。更に、第１回転体３４１の歯部を左右から挟むように光センサ３４２が配置される。光センサ３４２は、歯部の左側に配置される出光部３４３と、歯部の右側に配置される受光部３４４と、を有するが、出光部３４３及び受光部３４４の位置関係は限定されない。このような第１回転体３４１及び光センサ３４２を有する入力軸回転検出部３４としては、様々なものが適宜利用可能である。また、入力軸回転検出部３４は、第１回転体３４１及び光センサ３４２を有するものに限定されない。

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３５を備える。制御部は、例えばマイクロコンピュータを有し、ＲＯＭ（Read Only 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３３により検出されたトルク及び入力軸回転検出部３４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。

制御基板３５とロータ５２とは、軸線６０方向に見て少なくとも一部が重なる。これにより、モータユニット３（ケース４）の小型化を図りやすい。

モータユニット３は、更に、ロータ５２の回転数を検出するモータ回転検出部３６を有する。モータ回転検出部３６は、回転軸５１に取り付けられ、回転軸５１及びロータ５２と一体に回転する第２回転体３６１と、検出部３６２と、を有する。第２回転体３６１は、磁気を帯びている。検出部３６２として、モータ５の第２回転体３６１の回転軌道に対応する位置に、第２回転体３６１の磁力を検知するホールＩＣが配置されている。検出部３６２は、制御基板３５に取り付けられる。検出部３６２が制御基板３５に直接取り付けられることにより、検出部３６２と制御基板３５とを接続するコネクタや配線が不要となり、モータユニット３の小型化を図りやすくなる。

なお、このような磁石及びホールＩＣを有するモータ回転検出部３６としては、様々なものが適宜利用可能である。また、モータ回転検出部３６は、磁石及びホールＩＣを有するものに限定されない。

ケース４の第２分割体４２は、放熱部４２４を一体に有する。放熱部４２４は、ケース４の内面において発熱する部材に接続されている。放熱部４２４は、ケース４が内側に突出する箇所に設けてもよい。発熱する部材とは、例えば制御基板３５やモータ５などである。放熱部４２４は、制御基板３５に、熱伝導性部材４２５を介して接続されている。すなわち、第一実施形態では、制御基板３５は、ケース４に接続されている。これにより、制御基板３５で発生する熱は、放熱部４２４を介して、ケース４の外面から効率的に放熱される。また、上述したようにリテーナ３８を金属等の熱伝導性が良好な材料で形成し、更に、リテーナ３８に制御基板３５が設けられることで、制御基板３５とリテーナ３８とが接続される構成としても良い。接続されるとは、制御基板３５とリテーナ３８とが直接接触すること、または他の部材を介して間接的に接続されることである。この構成により、制御基板３５で発生した熱を、リテーナ３８を介して第１分割体４１から放熱することができる。

また、リテーナ３８は、ケース４が有するいずれかの放熱部に接続されてもよい。これにより、発生した熱をリテーナ３８を介してケース４から放熱することができる。

モータユニット３は、軸線６０方向における第１軸受４５と第２軸受４６との間に位置する第３軸受４７を有する。第３軸受４７は、入力体７を回転可能に支持する。第一実施形態では、第３軸受４７は、ボールベアリングにより構成される。なお、第３軸受４７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、ボールベアリングに限定されない。

第３軸受４７が配置されることにより、回転軸ユニット３０の回転が安定する。すなわち、第３軸受４７が配置されないと、回転軸ユニット３０は、第１軸受４５及び第２軸受４６の二つの軸受によってのみ支持されることになる。この場合、回転軸ユニット３０の第１軸受４５と第２軸受４６との間の部分が、軸径方向に振れやすい。これに対して、第３軸受４７が配置されることにより、第１軸受４５と第２軸受４６との間の部分が軸径の外側から支持されて、出力体８及び出力体８を含む回転軸ユニット３０が軸径方向に振れにくくなる。この結果、回転軸ユニット３０の回転が安定する。回転軸ユニット３０の回転が安定すると、前側のスプロケット１９１の回転も安定し、前側のスプロケット１９１に掛け回されているチェーン１９３が前側のスプロケット１９１から脱落しにくくなる。

第一実施形態では、第３軸受４７は、第２入力体７２を支持している。第３軸受４７が第１入力体７１ではなく第２入力体７２を支持することにより、減速機構９より力が加えられる出力体８に近い部分を支持することができ、回転軸ユニット３０の回転がより一層安定する。

また、第一実施形態では、第３軸受４７は、入力軸６の径方向に重なっている入力体７（第２入力体７２）と出力体８との間に位置する。これにより、出力体８に第３軸受４７が支持されて、第３軸受４７がケース４に取り付けられる必要がない。

更に、第３軸受４７は、軸線６０方向においてワンウェイクラッチ３２とトルク検出部３３との間に位置する。これにより、軸線６０方向において、トルク検出部３３が第１軸受４５と第３軸受４７との間に位置するとともに、ワンウェイクラッチ３２が第３軸受４７と第２軸受４６との間に位置する。回転軸ユニット３０のトルク検出部３３が位置する部分及びワンウェイクラッチ３２が位置する部分の軸径方向への振れが抑制される。

また、第一実施形態では、第２軸受４６及び第３軸受４７は、出力体８を支持している。第２軸受４６は、ケース４に配置され、出力体８を径外側から支持している。第３軸受４７は、第２入力体７２に配置され、出力体８を径内側から支持している。出力体８は、径外側と径内側の両側から支持されて、出力体８及び出力体８を含む回転軸ユニット３０が軸径方向に振れにくくなる。この結果、回転軸ユニット３０の回転がより一層安定する。

第一実施形態では、モータユニット３がケース４とは別体のリテーナ３８を備える。リテーナ３８は、減速機構９が有する歯車の回転軸９０を支持する軸受９３２を有する。ケース４とは別体のリテーナ３８が設けられることにより、モータ収容部４３を一体に有するケース４にモータ５を挿入するにあたり、リテーナ３８をケース４に取り付ける前にステータ５３をモータ収容空間４３０に挿入することができるため、ステータ５３をモータ収容空間４３０に挿入しやすい。

また、減速機構９が有する伝達回転軸９０を支持する軸受９３１、９３２の両方はケース４に取り付けられておらず、一方の軸受９３２はリテーナ３８に取り付けられている。軸受９３１、９３２の両方がケース４に取り付けられた場合、伝達回転軸９０はケース４の左右両端の間にわたって位置して、ケース４内の収容空間を大きな割合で占めることになり、ケース４が大型化しやすくなってしまう。本実施形態では、一方の軸受９３２がリテーナ３８に取り付けられることにより、伝達回転軸９０がケース４の左右両端の間にわたって位置する必要がなくなり、伝達回転軸９０及びケース４を小型化しやすくなる。また、モータユニット３を組み立てる際に、減速機構９の回転軸を、軸受９３２を介してリテーナ３８に保持させることができ、モータユニット３の組み立てがしやすい。

次に、第二実施形態のモータユニット３について、図３～図６に基いて説明する。なお、第二実施形態のモータユニット３は、第一実施形態のモータユニット３と大部分において同じであるため、第一実施形態のモータユニット３の構成に対応する構成については同符号を付して説明を省略し、主に第一実施形態と異なる構成について説明する。

第一実施形態におけるモータユニット３は、いわゆる一軸式のモータユニット３であったのに対し、第二実施形態におけるモータユニット３は、いわゆる二軸式のモータユニット３である点で異なる。二軸式のモータユニット３においては、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、後述する異なる出力体８０２、人力駆動力出力体８０１から出力される。

第二実施形態では、モータユニット３は、人力駆動力出力体８０１及び出力体８０２を備える。人力駆動力出力体８０１が回転軸ユニット３０を構成する。運転者がペダル１８１を漕ぐことにより入力軸６にかかる回転力は、人力駆動力出力体８０１に伝達され、その後はスプロケット１９１、チェーン１９３及び後側のスプロケット１９２を介して最終的に後輪１１２に伝達される。なお、入力軸６は、第二実施形態では中実部材により構成される筒状をしたものであるが、中空部材により構成されてもよい。

モータユニット３は、人力駆動力出力体８０１とは別の出力体８０２を備える。モータ５からの回転力は、減速機構９を介して出力体８０２に伝達される。第二実施形態では、減速機構９は、互いに噛み合う歯車の対を一対のみ有するいわゆる一段減速によりモータ５の回転を減速して出力体８０２に伝達する。減速機構９は、第１伝達歯車９１を有するが、第一実施形態における第２伝達歯車９２を有していない。減速機構９を構成する伝達回転軸９０が、出力体８０２を兼用する。第１伝達歯車９１は、第一実施形態と同様に、ワンウェイクラッチ９４を介して出力体８０２（伝達回転軸９０）に連結されている。

出力体８０２のケース４外に突出した部分には、スプロケット１９１とは別のスプロケット１９４が取り付けられる。スプロケット１９４は、軸線６０方向のいずれか一方の側（第二実施形態では右側）において出力体８０２に取り付けられる。スプロケット１９４は、出力体８０２と一体に回転する。チェーン１９３は、スプロケット１９１、スプロケット１９２及びスプロケット１９４に掛け回される。出力体８０２の回転力は、スプロケット１９４、チェーン１９３及び後側のスプロケット１９２を介して最終的に後輪１１２に伝達される。

第二実施形態では、入力軸回転検出部３４は、入力軸６の回転とともに回転し、被検出部となる第３回転体３４５と、回転軸ユニット３０以外の部分に固定される回転中心軸３４６と、を有する。入力軸６の外周面には、第４回転体３４７が取り付けられる。第４回転体３４７は、その内周面に入力軸６の外周面が圧入、嵌合、又はねじ止め等されることによって取り付けられ、入力軸６と一体に回転する。第４回転体３４７は、入力軸６の径方向に延びる部分の先端に歯部を有する。第４回転体３４７の歯部の回転軌道上にこの歯部と噛み合う歯部を有する第５回転体３４８が配置される。第５回転体３４８には、磁気を帯びた第３回転体３４５が取り付けられる。第３回転体３４５は、第５回転体３４８と一体に回転し、入力軸６の回転と連動する。第３回転体３４５の回転は、後述するホールＩＣに検出される。

回転中心軸３４６は、一様な断面の円柱状をしたものであり、一端が第１分割体４１に嵌め込まれ、他端が第２分割体４２に嵌め込まれ、ケース４に対して回転しない。第３回転体３４５の磁力は、制御基板３５が有するホールＩＣにより検知される。回転中心軸３４６は、第５回転体３４８の軸孔に挿入され、第５回転体３４８の回転軸として機能する。

第３回転体３４５と第２回転体３６１とは、軸線６０方向と直交する一方向に見て重なる。これにより、モータユニット３及び電動自転車１の設計上の自由度が向上する。

リテーナ３８とステータ５３とは、軸線６０方向に見て少なくとも一部が重なっている。これにより、モータユニット３（ケース４）の小型化を図りやすい。

なお、図３及び図４における符号４８は、入力軸６と人力駆動力出力体８０１との間に介在するメタル軸受であり、図５における符号４１２は、リテーナ３８を第１分割体４１に固定するボルトからなる締結部材であり、符号４１３は、制御基板３５を第１分割体４１に固定するビスからなる締結部材である。

次に、変形例について説明する。

第一実施形態においては、減速機構９はいわゆる二段減速によりモータ５の回転を減速するものであり、第二実施形態においては、減速機構９はいわゆる一段減速によりモータ５の回転を減速するものであったが、減速機構９による減速は一段減速や二段減速に限定されない。減速機構９は、三段減速以上、すなわち、互いに噛み合う歯車の対を三対以上有するものであってもよい。

第一実施形態及び第二実施形態においては、リテーナ３８は、ビス等の固着具又は嵌合等により、第１分割体４１に取り付けられていたが、リテーナ３８の第１分割体４１への取り付け方法は、限定されない。また、リテーナ３８は、第２分割体４２に取り付けられてもよく、少なくともケース４に取り付けられていればよい。このとき、別部材を介してケース４にリテーナ３８を取り付けるのでもよい。例えば、別部材として、防振部材として機能するゴムシートやウレタンシートを介してケース４にリテーナ３８を取り付けることができる。また、リテーナ３８は、第１分割体４１及び第２分割体４２の両方に接触してもよく、間に別の部材を介して第１分割体４１及び第２分割体４２の両方に支持されていてもよい。この場合、リテーナ３８がケース４により確実に固定される。またリテーナ３８は、第１分割体４１及び第２分割体４２の両方に嵌合してもよい。この場合、リテーナ３８の組み付け剛性の向上とともにリテーナ３８に設けられる軸受９３２を受ける剛性も向上するうえ、第１伝達歯車９１と第２伝達歯車９２の噛合い精度が向上しモータユニット３の静音化に効果がある。さらに、ケース４全体の剛性が向上し、歯打ち音やモータ５の電磁音がケース４の外部に漏れにくくなる。

リテーナ３８に、モータ５と制御基板３５とを接続する電線が通る孔又は切欠が形成されてもよい。これにより、モータ５と制御基板３５とを接続する電線を這わせやすく、モータユニット３及び電動自転車１の設計上の自由度が向上する。なお、この孔又は切欠を上述した接触可能部位としてもよい。

以上、述べた第一実施形態、第二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、モータ５と、出力体８と、減速機構９と、リテーナ３８と、を備える。モータ５は、ロータ５２及びステータ５３を有し、ケース４内のモータ収容空間４３０にステータ５３が収容される。出力体８は、軸線６０回りに回転可能に配置される。減速機構９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。リテーナ３８は、ケース４内に収容され、減速機構９が有する歯車の回転軸（伝達回転軸９０）を支持する軸受９３２を保持する保持部を有する。リテーナ３８の少なくとも一部は、軸線６０方向から見てモータ５の少なくとも一部と重なる。

第１の態様によれば、モータユニット３を組み立てる際に、減速機構９の回転軸を、軸受９３２を介してリテーナ３８に保持させることができ、モータユニット３の組み立てがしやすい。

第２の態様は、第１の態様との組み合わせにより実現され得る。第２の態様では、リテーナ３８は、アルミニウム、アルミニウム合金又はマグネシウム合金により形成されている。

第２の態様によれば、リテーナ３８が鋼鉄又は鉄系金属により形成される場合と比較して、モータユニット３の軽量化を図りやすい。

第３の態様は、第１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、リテーナ３８は、樹脂により形成されている。

第３の態様によれば、リテーナ３８が金属により形成される場合と比較して、モータユニット３の軽量化を図りやすいと共に、製造コストの低減化を図りやすい。

第４の態様は、第１～第３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４の態様では、減速機構９は、互いに噛み合う歯車の対を二対有する。

第４の態様によれば、減速機構９によって大きな減速比を得やすくなる。

第５の態様は、第１～第３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５の態様では、減速機構９は、互いに噛み合う歯車の対を三対有する。

第５の態様によれば、減速機構９によって大きな減速比を得やすくなる。

第６の態様は、第１～第５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６の態様では、ケース４は、軸線６０方向において第１分割体４１と第２分割体４２とに分割される。出力体８は、軸線６０方向において第２分割体側４２に位置する。モータ収容空間４３０は、第１分割体４１に位置する。

第６の態様によれば、モータ収容空間４３０を出力体８と離間させやすくなる。

第７の態様は、第１～第５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７の態様では、ケース４は、軸線６０方向において第１分割体４１と第２分割体４２とに分割される。出力体８は、軸線６０方向において第２分割体側４２に位置する。モータ収容空間４３０は、第２分割体側４２に位置する。

第７の態様によれば、モータ収容空間４３０を出力体８と近接させやすくなる。

第８の態様は、第１～第７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８の態様では、ケース４の一部に、他の部分よりもケース４の外方に向けて突出して、内部にモータ収容空間４３０が形成されるモータ収容部４３が形成されている。モータ収容部４３のモータ収容空間４３０に面する内側面４３１に、モータ収容部４３のモータ収容空間４３０に面する奥壁面４３２に近い方が小径となり奥壁面４３２から遠い方が大径となる段差部４３３が形成されている。

第８の態様によれば、ステータ５３の位置決めがしやすくなり、また、ステータ５３をモータ収容空間４３０に挿入しやすい。

第９の態様は、第１～第８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９の態様では、リテーナ３８は、ケース４内において軸線６０方向のうちモータ収容空間４３０が位置する側でケース４に取り付けられる。

第９の態様によれば、リテーナ３８によりモータ５（特にステータ５３）を覆いやすくなる。

第１０の態様は、第９の態様との組み合わせにより実現され得る。第１０の態様では、リテーナ３８は、ケース４に接触して取り付けられる。

第１０の態様によれば、軸受９３２を、リテーナ３８を介してケース４に保持させることができる。

第１１の態様は、第９の態様との組み合わせにより実現され得る。第１１の態様では、リテーナ３８は、防振部材を介してケース４に取り付けられる。

第１１の態様によれば、減速機構９の回転軸からの振動が軸受９３２及びリテーナ３８を介してケース４に伝わりにくくなる。

第１２の態様は、第１～第１１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１２の態様では、モータユニット３は、モータ５を制御する制御部を有する制御基板３５を更に備える。制御基板３５は、リテーナ３８に設けられる。

第１２の態様によれば、制御基板３５がリテーナ３８により保持される。

第１３の態様は、第１～第１２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１３の態様では、モータユニット３は、モータ５を制御する制御部を有する制御基板３５を更に備える。リテーナ３８の少なくとも一部は、減速機構９がと制御基板３５との間に位置する。

第１３の態様によれば、減速機構９にて用いられているグリースや潤滑油が飛散して制御基板３５に付着するのが抑制される。

第１４の態様は、第１～第１３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１４の態様では、モータユニット３は、モータ５を制御する制御部を有する制御基板３５を更に備える。制御基板３５は、ケース４に熱伝導性部材を介して接続されている。

第１４の態様によれば、制御基板３５で発生する熱は、ケース４を介して効率的に放熱させやすくなる。

第１５の態様は、第１～第１４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１５の態様では、モータユニット３は、モータ５を制御する制御部を有する制御基板３５を更に備える。リテーナ３８に、モータ５と制御基板３５とを接続する電線が通る孔又は切欠が形成されている。

第１５の態様によれば、モータ５と制御基板３５とを接続する電線を這わせやすく、モータユニット３の設計上の自由度が向上する。

第１６の態様は、第１～第１５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１６の態様では、リテーナ３８とステータ５３とは、軸線６０方向に見て少なくとも一部が重なる。

第１６の態様によれば、モータユニット３の小型化を図りやすい。

第１７の態様は、第１～第１６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１７の態様では、モータユニット３は、モータ５を制御する制御部を有する制御基板３５を更に備える。制御基板３５とロータ５２とは、軸線６０方向に見て少なくとも一部が重なる。

第１７の態様によれば、モータユニット３の小型化を図りやすい。

第１８の態様は、第１～第１７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１８の態様では、ケース４は、第１分割体４１と第２分割体４２とを有する。モータ収容空間４３０は、第１分割体４１又は第２分割体４２と一体に形成される。

第１８の態様によれば、モータ収容空間４３０は、第１分割体４１と第２分割体４２とに跨らないため、形状や容積の安定性が高い。

第１９の態様は、第１～第１８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１９の態様では、リテーナ３８は、ステータ５３が接触することができる接触可能部位を有している。

第１９の態様によれば、接触可能部位にてリテーナ３８とステータ５３とが接触することで、ステータ５３の回り止めを行うことができる。

第２０の態様は、第１～第１９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２０の態様では、ケース４は放熱部を有し、リテーナ３８は放熱部と接続されている。

第２０の態様によれば、発生した熱をリテーナ３８を介してケース４から放熱することができる。

第２１の態様は、第１～第２０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２１の態様では、モータユニット３は、軸線６０方向にケース４を貫通して軸線６０回りに回転可能に配置され、出力体８に回転力を伝達可能な入力軸６を更に備える。

第２１の態様によれば、いわゆる二軸式の電動自転車１に用いられるモータユニット３において、伝達回転軸９０がケース４の左右両端の間にわたって位置する必要がなくなり、伝達回転軸９０及びケース４を小型化しやすくなる。

第２２の態様は、第１～第２１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２２の態様では、モータユニット３は、軸線６０方向にケース４を貫通して回転可能に配置される入力軸６と、入力軸６の回転力を出力する人力駆動力出力体８０１と、を更に備える。人力駆動力出力体８０１は、軸線６０とは異なる第２軸線回りに回転する。

第２２の態様によれば、いわゆる二軸式の電動自転車１に用いられるモータユニット３において、伝達回転軸９０がケース４の左右両端の間にわたって位置する必要がなくなり、伝達回転軸９０及びケース４を小型化しやすくなる。

第２３の態様は、第２１又は第２２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２３の態様では、モータユニット３は、入力軸回転検出部３４と、モータ回転検出部３６と、を更に備える。入力軸回転検出部３４は、第１回転体３４１を有し、入力軸６の回転数を検出する。モータ回転検出部３６は、第２回転体３６１を有し、ロータ５２の回転数を検出する。第１回転体３４１と第２回転体３６１とは、軸線６０方向と直交する一方向に見て重なる。

第２３の態様によれば、モータユニット３の設計上の自由度が向上する。

第２４の態様は、第１～第２３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２４の態様では、リテーナ３８は、軸線６０方向から見てステータ５３の外周で囲まれる内側領域の１０％～８０％と重なる。

第２４の態様によれば、リテーナ３８の強度を保ち、かつ、リテーナ３８の軽量化を図りやすくなる。

第２５の態様は、第１～第２４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２５の態様では、電動自転車１は、第１～第２４のいずれかの態様のモータユニット３を備える。

第２５の態様によれば、伝達回転軸９０がケース４の左右両端の間にわたって位置する必要がなくなり、伝達回転軸９０及びケース４を小型化しやすくなる。

１ 電動自転車
１９１ スプロケット
３ モータユニット
３４ 入力軸回転検出部
３４１ 第１回転体
３５ 制御基板
３６ モータ回転検出部
３６１ 第２回転体
３８ リテーナ
４ ケース
４１ 第１分割体
４２ 第２分割体
４３ モータ収容部
４３０ モータ収容空間
４３１ 内側面
４３２ 奥壁面
４３３ 段差部
５ モータ
５１ 回転軸
５２ ロータ
５３ ステータ
６ 入力軸
６０ 軸線
８ 出力体
８０１ 人力駆動力出力体
８０２ 出力体
９ 減速機構
９０ 回転軸（伝達回転軸）
９３２ 軸受

Claims (25)

1. ケースと、
   ロータ及びステータを有し、前記ケース内のモータ収容空間に前記ステータが収容されるモータと、
   軸線回りに回転可能に配置される出力体と、
   前記ケース内に収容され、前記モータの回転を減速して前記出力体に伝達する減速機構と、
   前記ケース内に収容され、前記減速機構が有する歯車の回転軸を支持する軸受を保持する保持部を有するリテーナと、を備え、
   前記リテーナの少なくとも一部は、前記軸線方向から見て前記モータの少なくとも一部と重なる
   モータユニット。
2. 前記リテーナは、アルミニウム、アルミニウム合金又はマグネシウム合金により形成されている
   請求項１に記載のモータユニット。
3. 前記リテーナは、樹脂により形成されている
   請求項１に記載のモータユニット。
4. 前記減速機構は、互いに噛み合う前記歯車の対を二対有する
   請求項１～３のいずれか一項に記載のモータユニット。
5. 前記減速機構は、互いに噛み合う前記歯車の対を三対有する
   請求項１～３のいずれか一項に記載のモータユニット。
6. 前記ケースは、前記軸線方向において第１分割体と第２分割体とに分割され、
   前記出力体は、前記軸線方向において前記第２分割体側に位置し、
   前記モータ収容空間は、前記第１分割体に位置する
   請求項１～５のいずれか一項に記載のモータユニット。
7. 前記ケースは、前記軸線方向において第１分割体と第２分割体とに分割され、
   前記出力体は、前記軸線方向において前記第２分割体側に位置し、
   前記モータ収容空間は、前記第２分割体に位置する
   請求項１～５のいずれか一項に記載のモータユニット。
8. 前記ケースの一部に、他の部分よりも前記ケースの外方に向けて突出して、内部に前記モータ収容空間が形成されるモータ収容部が形成されており、
   前記モータ収容部の前記モータ収容空間に面する内側面に、前記モータ収容部の前記モータ収容空間に面する奥壁面に近い方が小径となり前記奥壁面から遠い方が大径となる段差部が形成されている
   請求項１～７のいずれか一項に記載のモータユニット。
9. 前記リテーナは、前記ケース内において前記軸線方向のうち前記モータ収容空間が位置する側で前記ケースに取り付けられる
   請求項１～８のいずれか一項に記載のモータユニット。
10. 前記リテーナは、前記ケースに接触して取り付けられる
    請求項９に記載のモータユニット。
11. 前記リテーナは、防振部材を介して前記ケースに取り付けられる
    請求項９に記載のモータユニット。
12. 前記モータを制御する制御部を有する制御基板を更に備え、
    前記制御基板は、前記リテーナ上に配置される
    請求項１～１１のいずれか一項に記載のモータユニット。
13. 前記モータを制御する制御部を有する制御基板を更に備え、
    前記リテーナの少なくとも一部は、前記減速機構と前記制御基板との間に位置する
    請求項１～１２のいずれか一項に記載のモータユニット。
14. 前記モータを制御する制御部を有する制御基板を更に備え、
    前記制御基板は、前記ケースに熱伝導性部材を介して接続されている
    請求項１～１３のいずれか一項に記載のモータユニット。
15. 前記モータを制御する制御部を有する制御基板を更に備え、
    前記リテーナに、前記モータと前記制御基板とを接続する電線が通る孔又は切欠が形成されている
    請求項１～１４のいずれか一項に記載のモータユニット。
16. 前記リテーナと前記ステータとは、前記軸線方向に見て少なくとも一部が重なる
    請求項１～１５のいずれか一項に記載のモータユニット。
17. 前記モータを制御する制御部を有する制御基板を更に備え、
    前記制御基板と前記ロータとは、前記軸線方向に見て少なくとも一部が重なる
    請求項１～１６のいずれか一項に記載のモータユニット。
18. 前記ケースは、第１分割体と第２分割体とを有し、
    前記モータ収容空間は、前記第１分割体又は前記第２分割体と一体に形成される
    請求項１～１７のいずれか一項に記載のモータユニット。
19. 前記リテーナは、前記ステータが接触することができる接触可能部位を有している
    請求項１～１８のいずれか一項に記載のモータユニット。
20. 前記ケースは放熱部を有し、前記リテーナは前記放熱部と接続されている
    請求項１～１９のいずれか一項に記載のモータユニット。
21. 前記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、前記出力体に回転力を伝達可能な入力軸を更に備える
    請求項１～２０のいずれか一項に記載のモータユニット。
22. 前記軸線方向に前記ケースを貫通して回転可能に配置される入力軸と、
    前記入力軸の回転力を出力する人力駆動力出力体と、を更に備え、
    前記人力駆動力出力体は前記軸線とは異なる第２軸線回りに回転する
    請求項１～２１のいずれか一項に記載のモータユニット。
23. 第１回転体を有し、前記入力軸の回転数を検出する入力軸回転検出部と、
    第２回転体を有し、前記ロータの回転数を検出するモータ回転検出部と、を更に備え、
    前記第１回転体と前記第２回転体とは、前記軸線方向と直交する一方向に見て重なる
    請求項２１又は２２に記載のモータユニット。
24. 前記リテーナは、前記軸線方向から見て前記ステータの外周で囲まれる内側領域の１０％～８０％と重なる
    請求項１～２３のいずれか一項に記載のモータユニット。
25. 請求項１～２４のいずれか一項に記載のモータユニットを備える
    電動自転車。

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