JP7209241B2 - モータユニット及び電動自転車 - Google Patents

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、モータ、入力軸、入力体、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、モータ駆動ユニットを搭載した電動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が開示するモータ駆動ユニットは、ユニットケースと、モータと、クランク軸と、人力伝達体と、連動体と、減速機構とを備えている。

国際公開第２０１４／１８４８２６号

特許文献１に示される電動アシスト自転車においては、クランク軸は、二つの軸受によりユニットケースに支持されている。

しかしながら、クランク軸は、二つの軸受の間の部分が径方向に振れやすく、回転が安定しにくい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、回転軸ユニットの回転が安定し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、前記ケース内に回転軸が収容されるモータと、入力軸と、入力体と、出力体と、減速機構と、を備える。前記入力軸は、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。前記入力体は、前記入力軸の外周面に沿って配置され、前記入力軸と一体に回転する。前記出力体は、前記入力軸の外周面に沿って前記軸線回りに回転可能に配置され、前記入力体から回転力を受ける。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伝達する。

前記ケースは、第１軸受と、第２軸受と、第３軸受と、を有する。前記第１軸受は、前記軸線方向の一端側に位置し、前記入力軸、前記入力体及び前記出力体を含む回転軸ユニットを回転可能に支持する。前記第２軸受は、前記軸線方向の他端側に位置し、前記回転軸ユニットを回転可能に支持する。前記第３軸受は、前記軸線方向における前記第１軸受と前記第２軸受との間に位置し、前記入力体又は前記出力体を回転可能に支持する。

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、回転軸ユニットが軸径方向に振れにくい。

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フレーム及びモータユニットの断面図である。 図３は、図２のモータユニット近傍の拡大図である。 図４Ａは、同上のフレームのブラケットの左側面図である。図４Ｂは、同上のブラケットの左方の斜め後ろ下方より見た斜視図である。 図５Ａは、同上のブラケットの右側面図である。図５Ｂは、同上のブラケットの底面図である。図５Ｃは、同上のブラケットの正面図である。 図６は、図３のＡ－Ａ線断面図である。 図７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伝達回転軸の軸線を通る面で切断した断面図である。 図８Ａは、同上のモータユニットのケースの第１分割体及びモータカップの左側面図である。図８Ｂは、同上の第１分割体及びモータカップの背面図である。 図９Ａは、同上の第１分割体及びモータカップの左方の斜め後ろ上方より見た分解斜視図である。図９Ｂは、同上の第１分割体及びモータカップの右方の斜め後ろ上方より見た分解斜視図である。 図１０Ａは、同上のケースの第２分割体の右側面図である。図１０Ｂは、同上の第２分割体の背面図である。図１０Ｃは、同上の第２分割体の左方の斜め後ろ上方より見た斜視図である。 図１１Ａは、同上のケースの左側面図である。図１１Ｂは、同上のケースの平面図である。図１１Ｃは、同上のケースの左方の斜め後ろ上方より見た斜視図である。 図１２Ａは、同上のケースとブラケットが互いに締結された状態の左側面図である。図１２Ｂは、同上のケースとブラケットが互いに締結された状態の右側面図である。 図１３Ａは、同上のモータユニットの第１分割体を含む一部の部材を除いた左側面図である。図１３Ｂ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右側面図である。 図１４は、同上の実施形態におけるモータユニットの変形例の一部断面図である。 図１５は、同上の実施形態の回転軸ユニットと第１軸受～第３軸受ケースの断面図である。 図１６Ａは、同上の実施形態における軸受の斜視図である。図１６Ｂは、同上の実施形態における軸受の変形例の斜視図である。図１６Ｃは、同上の実施形態における軸受の更なる変形例の斜視図である。図１６Ｄは、同上の実施形態における軸受の更なる変形例の斜視図である。図１６Ｅは、同上の実施形態における軸受の更なる変形例の斜視図である。 図１７は、同上の実施形態の回転軸ユニットと第１軸受～第３軸受ケースの変形例の断面図である。 図１８は、同上の実施形態におけるモータユニットの変形例の一部断面図である。 図１９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。

本開示は、モータユニット及び二輪車に関し、更に詳しくは、モータ、入力軸、入力体、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アシスト自転車、電動バイク等の電動自転車に関する。

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～図１７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。

図２に示すように、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。図１に示すように、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。

図２に示すように、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、図１に示すように、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。図３に示すように、立パイプ１０４の下端部には、ブラケット２が固定される。

図２に示すように、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。下パイプ１０３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、図３に示すように、ブラケット２が固定される。

図４Ａ～図５Ｃにブラケット２を示す。フレーム１０の一部であり、モータユニット３を支持する。図４Ａ及び図５Ａに示すように、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。図５Ｂに示すように、ブラケット２は、概ね前後方向を長手方向とする上片２１を有する。図４Ｂ、図５Ｂ及び図５Ｃに示すように、上片２１の長手方向と直交する短手方向の一端部側（第一実施形態では左側）から、下方に向けて第１側片２２が突出する。また、上片２１の短手方向の他端部側（第一実施形態では右側）から、下方に向けて第２側片２３が突出する。また、ブラケット２の前部には、第１側片２２の左側に位置して第１側片２２の一部を覆い、第２側片２３の右側に位置して第２側片２３の一部を覆う覆い片２４が形成されている。

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。図１２，図６に示すように、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。図６は、図３のＡ－Ａの間を配線空間２０に沿って切断した断面図である。なお、ブラケット２については、後で更に詳しく説明する。

図３に示すように、ブラケット２の前端部には、下パイプ１０３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２５が形成され、貫通孔２５の周囲の部分から筒部２５１が突出している。この筒部２５１に、下パイプ１０３の後端部が被せられて嵌合されている。

ブラケット２の前後方向における中間部には、立パイプ１０４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２６が形成され、貫通孔２６の周囲の部分から筒部２６１が突出している。この筒部２６１に、立パイプ１０４の下端部が被せられて嵌合されている。

ブラケット２の後端部には、チェーンステー１０６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１０６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の部材である。第一実施形態では、ブラケット２の後端部に筒状をしたチェーンステー１０６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のチェーンステー１０６の内部空間に対応する位置に、前後方向に貫通する貫通孔２７が形成されている。

図１に示すように、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、図２に示すように、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（図１参照）が装着されるバッテリ装着部１６を有する。バッテリ装着部１６は、ブラケット２に形成される下支持部１６１と、下パイプ１０３に形成される上支持部１６２と、を有する。下支持部１６１は、バッテリ１５の下端部が脱落しにくいように装着されて、バッテリ１５を支持する。また、下支持部１６１は、バッテリ１５の下端部に形成される給電用又は信号用の複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１６３の一端が電気的に接続される。

上支持部１６２は、バッテリ１５の上端部が装着されて、バッテリ１５が脱落しないようにバッテリ１５をロックするロック装置を有する。

また、下パイプ１０３及び配線空間２０内には、変速操作部と変速機構とをつなぐ変速ワイヤ１７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７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３１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３１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。図１１Ａ～図１１Ｃに示すように、ケース４は、内部に収容空間を有するケース本体４００と、ケース本体４００より上方に向けて突出し、ブラケット２に取り付けられる複数の第１取付片４０１と、第２取付片４０２と、を有する。

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。なお、ケース４については、後で更に詳しく説明する。

第１分割体４１では、図７、図８Ｂに示すように、左右方向に見たときの周縁部が周縁部内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４１は、一部に、短手方向の一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５７が取り付けられる。図９Ａ、図９Ｂに示すように、モータカップ５７は、第１分割体４１と別体として形成されている。図７に示すように、モータカップ５７は、ボルトよりなる締結部材５７１により第１分割体４１と固定される。

第２分割体４２は、図７、図１０Ｂに示すように、左右方向に見たときの周縁部が周縁部内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。図１１Ａ～図１１Ｃに示すように、第１分割体４１と第２分割体４２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。

図７に示すように、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４１に取り付けられるモータカップ５７内に収容される。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。ロータ５２、ステータ５３と回転軸５１の一部が、モータカップ５７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３１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、モータカップ５７に配置された回転軸支持軸受５５２に支持される。

入力軸６は、軸線６０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６０回りに回転可能に配置される。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。なお、入力軸６については、後で更に詳しく説明する。

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。図８Ａに示すように、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、図７に示すように第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。図１０Ａ、図１０Ｃに示すように、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、図７に示すように第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、図７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、図１に示すように、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。

図７に示すように、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、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が固定される。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７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３１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。

更に第一実施形態では、軸線６０方向における一部の範囲において、第２入力体７２と出力体８とが入力軸６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７２と出力体８との間にワンウェイクラッチ３２を有する。

第２軸受４６は、軸線６０方向の一部の範囲において、ワンウェイクラッチ３２と入力軸６の径方向に重なっている。第一実施形態では、第２軸受４６は、ワンウェイクラッチ３２の外側に位置している。

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３１に噛み合う歯部８３を有する。

減速機構３１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３１は、第１伝達歯車３１１と、第２伝達歯車３１２と、を有する。第１伝達歯車３１１の外径は、第２伝達歯車３１２の外径よりも大きい。第１伝達歯車３１１の歯数は、第２伝達歯車３１２の歯数よりも多い。

第１伝達歯車３１１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３１１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３１３が形成されている。第１伝達歯車３１１は、減速機構３１が有する伝達回転軸３１０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３１１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３１０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３１０は、モータ５の回転軸５１よりも後方に位置し、左右方向においては、回転軸５１のステータ５３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３１０の右端部は、第２分割体４２に配置された伝達回転軸支持軸受３１４に支持される。

第１伝達歯車３１１は、ワンウェイクラッチ３１５を介して伝達回転軸３１０に連結される。ワンウェイクラッチ３１５は、第１伝達歯車３１１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３１０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３１０に伝達しない。また、伝達回転軸３１０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３１１に伝達しない。

伝達回転軸３１０のワンウェイクラッチ３１５が固定された部分の右側に、第２伝達歯車３１２が伝達回転軸３１０と一体に回転するように固定される。第２伝達歯車３１２は、伝達回転軸３１０を介して第１伝達歯車３１１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３１２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３１６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３１１が加速方向に回転する。第１伝達歯車３１１が加速方向の回転力は、ワンウェイクラッチ３１５を介して伝達回転軸３１０及び伝達回転軸３１０に固定される第２伝達歯車３１２に伝達され、第２伝達歯車３１２は加速方向に回転する。第２伝達歯車３１２の加速方向の回転力は、第２伝達歯車３１２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。

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３１２及び伝達回転軸３１０は加速方向に回転するが、伝達回転軸３１０の加速方向の回転力は、ワンウェイクラッチ３１５により第１伝達歯車３１１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にかかってい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にかかっているトルクは、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、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３１１、第２伝達歯車３１２、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、回転検出部３４により検出される。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、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。このような回転体３４１及び光センサ３４２を有する回転検出部３４としては、様々なものが適宜利用可能である。また、回転検出部３４は、回転体３４１及び光センサ３４２を有するものに限定されない。

回転検出部３４は、軸線６０方向において、第１伝達歯車３１１と同じ位置に位置し、第２伝達歯車３１２、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。なお、本発明において、「軸線６０方向において、同じ位置に位置する」とは、軸線方向と直交する方向にみて、少なくとも一部が重なる状態をいう。

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、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。

図１３Ａ、図１３Ｂに示すように、制御基板３５は、ケース４内の上部に配置されている。

制御基板３５は、実装された複数の電気部品３５３を有する。複数の電気部品３５３には、例えばコンデンサ３５３２、集積回路（ホールＩＣ）３５３３に加えて、特に発熱を生じやすい発熱素子３５３１が含まれる。発熱素子３５３１は、例えばモータ５に電力を供給するＦＥＴ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３５３には各種の抵抗器、コネクタ等が含まれ得る。

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、制御基板３５に、熱伝導性シート９２を介して接続されている。複数の発熱素子３５３１からの発熱は、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、制御基板３５は、軸線６０方向において、図７に示すように、モータ５のステータ５３の右側に配置されている。また、制御基板３５は、軸線６０方向において、第１伝達歯車３１１と同じ位置に位置し、第２伝達歯車３１２、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。

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３１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。

また、第一実施形態では、第３軸受４７とワンウェイクラッチ３２とは、ともに、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。第３軸受４７とワンウェイクラッチ３２とは、軸線６０方向において異なる位置に位置している。具体的には、第３軸受４７が左側に位置し、ワンウェイクラッチ３２が右側に位置している。言い換えると、ワンウェイクラッチ３２は、入力軸６の軸線６０方向において、第２軸受４６と第３軸受４７との間に位置する。これにより、振動及び騒音の発生源となるワンウェイクラッチ３２が、軸線６０方向において第２軸受４６と第３軸受４７とに挟まれて、入力体７及び入力体７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。

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。

更に、ワンウェイクラッチ３２と第３軸受４７との間に、Ｏリングからなるシール部材３６が配置される。シール部材３６が配置されることにより、第３軸受４７に供給されているグリースが漏れにくくなる。特に、第一実施形態では、ワンウェイクラッチ３２は、第２入力体７２、出力体８及びシール部材３６により囲まれるため、ワンウェイクラッチ３２に供給されているグリースが漏れにくい。また、水の侵入も防ぐことができる。なお、シール部材３６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。

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。

また、第一実施形態では、制御基板３５は、軸線６０方向において、モータ５のロータ５２と第３軸受４７との間に位置する。これにより、モータユニット３の小型化を図りやすくなる。

また、第一実施形態では、第３軸受４７は、軸線６０方向において、回転軸支持軸受５５１とステータ５３との間に位置する。これにより、モータユニット３の小型化を図りやすくなる。

また、第一実施形態では、リム８２の少なくとも一部は、軸線６０方向において第２軸受４６と第３軸受４７との間に位置する。これにより、リム８２の少なくとも一部は、回転軸ユニット３０の軸径方向への振れが抑制されやすい部分に位置することになり、第２伝達歯車３１２との噛み合いが安定する。

また、第一実施形態では、ウェブ８１は、軸線６０方向において第２軸受４６と第３軸受４７との間に位置する。これにより、ウェブ８１は、回転軸ユニット３０の軸径方向への振れが抑制されやすい部分に位置することになり、第２伝達歯車３１２との噛み合いが安定する。

また、第一実施形態では、第３軸受４７は、軸線６０方向において、第２伝達歯車３１２と同じ位置に位置する。これにより、ウェブ８１は、回転軸ユニット３０の軸径方向への振れが抑制されやすい部分に位置することになり、第２伝達歯車３１２との噛み合いが安定する。

なお、図１４に示すように、第３軸受４７は、第１入力体７１を支持してもよい。第３軸受４７は、入力軸６と第１入力体７１との間の隙間７０に配置される。これにより、第１入力体７１の軸径方向への振れが抑制されやすくなる。

次に、入力軸６について更に説明する。図１５に示すように、入力軸６は、軸線６０方向の一部に位置し、第１軸径を有する第１部分６２と、第１軸径よりも小さい第２軸径を有する第２部分６３と、を有する。第２部分６３は、第１部分６２とは、軸線６０方向の第１部分６２と異なる部分に位置する。

第２部分６３の外周面に沿って、軸受６４が取り付けられる。軸受６４は、ブッシュもしくは針状ころを含む筒体を有するか又は針状総ころ軸受からなる軸受もので、第一実施形態では図１６Ａに示すように、軸受６４は、筒体に針状ころ６４４が保持されてなる針状ころ軸受により構成される。軸受６４は、周方向に分離しているか又は内径を拡大するように伸長可能に形成される。軸受６４は、周方向の一部に、周方向に離れるスリット６４３を有する。軸受６４は、スリット６４３が広がって軸受６４の内径が拡大するように、変形可能である。軸受６４は、樹脂や軟質金属等、により形成される。

なお、軸受６４は、針状ころ軸受ではなく、図１６Ｂに示す樹脂製のブッシュ又は図１６Ｃに示す金属製のブッシュであってもよい。これらの場合も、軸受６４は、周方向の一部にスリット６４３を有する。また、図１６Ｄに示すように、軸受６４は、第２部分６３の周方向に分割される第１分割筒体６４１及び第２分割筒体６４２を含むブッシュであってもよい。また、図１６Ｅに示すように、軸受６４は、複数の針状ころ６４４のみからなる針状総ころ軸受であってもよい。

軸受６４は、内径が拡大して、スリット６４３の幅が入力軸６の第２部分６３の軸径と同じかそれ以上となり、第２部分６３の軸径方向の外側から第２部分６３に取り付けられる。このため、環状で周方向に分離しない軸受（以下、分離しない軸受とする）は、入力軸６の軸線６０方向の端部から軸線６０方向に嵌められる。このとき、分離しない軸受は、入力軸６の取り付けられようとする第２部分６３に軸線６０方向に沿って移動するまでに、図７に示すように、第２部分６３よりも径の大きい第１部分６２があると、それ以上移動できない。

これに対して、第一実施形態における軸受６４は、入力軸６に第１部分６２があっても、第２部分６３の軸径方向の外側から第２部分６３に取り付けられる。

また、軸受６４は、軸線６０方向の少なくとも一方の端部において、第１部分６２に接触することで、軸線６０方向の位置決めがなされる。第一実施形態では、入力軸６は、軸受６４が取り付けられる第２部分６３の軸線６０方向における両側に第１部分６２を有する。軸受６４は、軸線６０方向の両端部において、それぞれ第１部分６２に接触する。これにより、軸受６４は、軸線６０方向の両側において位置決めがなされて、軸線６０方向における位置が確実に決まる。

第一実施形態では、軸受６４は、入力体７を支持する。ただし、軸受６４は、軸線６０方向において入力体７の嵌合部７１１と異なる位置に位置する。なお、第一実施形態では、軸受６４は、第２入力体７２を支持しているが、軸受６４は、第１入力体７１を支持してもよい。入力体７は、軸受６４により支持されることにより、軸径方向に振れにくくなり、回転軸ユニット３０の回転が安定する。

第一実施形態では、軸受６４は、軸線６０方向においてワンウェイクラッチ３２が設けられた位置に位置する。入力体７は、軸線６０方向においてワンウェイクラッチ３２が設けられた位置に力を受けるため、この力が軸受６４により支持されて、入力体７が軸径方向に振れにくくなる。

第一実施形態では、軸受６４は、軸線６０方向においてリム８２の少なくとも一部と同じ位置に位置する。入力体７は、軸線６０方向においてリム８２の少なくとも一部と同じ位置に力を受けるため、この力が軸受６４により支持されて、入力体７が軸径方向に振れにくくなる。

図１７に、回転軸ユニット３０の変形例を示す。この変形例では、入力軸６は、第１部分６２として、フランジ６２１を有している。このような場合、入力軸６の左端部から分離しない軸受を第２部分６３まで移動させようとしても、フランジ６２１によりそれ以上移動できない。このような場合に、軸受６４は有効である。

なお、図１８に示すように、軸受６４は、第１入力体７１を支持してもよい。軸受６４は、入力軸６と第１入力体７１との間の隙間７０に配置される。これにより、第１入力体７１の軸径方向への振れが抑制されやすくなる。

次に、ブラケット２及びケース４について更に説明する。図４Ａ～図５Ｃに示すように、ブラケット２の第１側片２２には、締結部材１４のボルトが通るボルト孔２２１が形成されており、第２側片２３には、締結部材１４のボルトが通るボルト孔２３１が形成されている。

図８Ａ～図９Ｂに示すように、第１分割体４１は第１取付片４０１を有する。なお、第１分割体４１は、一部の第２取付片４０２も有している。第１取付片４０１には、締結部材１４のボルトが通るボルト孔４０３が形成されている。図１０Ａ～図１０Ｃに示すように、第２分割体４２は、第２取付片４０２を有する。第２取付片４０２には、締結部材１４のボルトが通るボルト孔４０４が形成されている。

図６、図１２Ａ、図１２Ｂに示すように、ケース４の第１取付片４０１は、締結部材１４により第１側片２２と締結される。ケース４の第２取付片４０２は、締結部材１４により第２側片２３と締結される。図６に示すように、ケース４が締結部材１４によりブラケット２に締結された状態で、ケース４の上側でかつブラケット２の下側の空間が、配線１６３及び変速ワイヤ１７が通る配線空間２０となる。

第一実施形態では、第１取付片４０１は、第１側片２２に対して短手方向の一方の側に位置し、かつ、第２取付片４０２は、第２側片２３に対して短手方向の一方の側に位置する。具体的には、第１取付片４０１は、第１側片２２の左側に位置し、かつ、第２取付片４０２は、第２側片２３の左側に位置している。これにより、ケース４の第１取付片４０１はブラケット２の配線空間２０の外側に位置することになり、第１取付片４０１がブラケット２内に位置する場合と比較して、配線空間２０が広くなる。この結果、配線空間２０を通る配線１６３及び変速ワイヤ１７の長さを短くしやすくなる。また、第１取付片４０１は、ブラケット２から見て、モータカップ５７が突出する側に突出している。すなわち、左右方向においてモータカップ５７と同じ位置に位置するデッドスペースに向けて、第１取付片４０１が突出している。このため、第１取付片４０１が突出しても新たなスペースを占有せず、モータユニット３が大型化されるのが抑制される。

第一実施形態では、一部の第１取付片４０１と第２取付片４０２とは、長手方向において互いに異なる位置に位置する。すなわち、長手方向に三個並んだ第１取付片４０１のうちの中央の第１取付片４０１と、長手方向に三個並んだ第２取付片４０２のうちの中央の第２取付片４０２とが、長手方向にずれた位置に位置している。これにより、配線空間２０が短手方向において狭くなるのが抑制される。なお、長手方向に三個並んだ第１取付片４０１のうちの両側の第１取付片４０１と、長手方向に三個並んだ第２取付片４０２のうちの両側の第２取付片４０２とは、長手方向において同じ位置に位置している。

第一実施形態では、第１取付片４０１と第１側片２２との間又は第２取付片４０２と第２側片２３との間に介在する緩衝部材３８が配置される。緩衝部材３８は、スリーブ３８１と、フランジ３８２と、を有する。緩衝部材３８は、ケース４及びブラケット２と異なる材質よりなる。

スリーブ３８１は、第１取付片４０１のボルト孔４０３と第１側片２２のボルト孔２２１のうちの一方、又は第２取付片４０２のボルト孔４０４と第２側片２３のボルト孔２３１のうちの一方に形成されたボルト孔に挿入される。第一実施形態では、スリーブ３８１は、第１取付片４０１に挿入されている。フランジ３８２は、スリーブ３８１より鍔状に突出し、第１取付片４０１と第１側片２２との間に介在する。

ケース４及びブラケット２がアルミニウムにより形成されている場合には、緩衝部材３８は、ステンレス鋼をはじめとするアルミニウム以外の金属、樹脂等により形成される。また、ケース４及びブラケット２がステンレス鋼により形成されている場合には、緩衝部材３８は、アルミニウムをはじめとするステンレス鋼外の金属、樹脂等により形成される。

ケース４とブラケット２との間にケース４及びブラケット２と材質の異なる緩衝部材３８が介在することにより、ケース４とブラケット２との間で振動が伝達されにくくなる。

次に、第二実施形態のモータユニット３について、図１９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。以下、主に第一実施形態と異なる部分について説明する。

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。

回転軸ユニット３０を構成する出力体８を第１出力体とする。モータユニット３は、第１出力体とは別の第２出力体３１０Ｂを備える。第２出力体３１０Ｂの軸線方向における一端部（第二実施形態では左端部）は、ケース４内に位置し、第１分割体４１に配置された軸受３１９１Ｂに回転可能に支持される。第２出力体３１０Ｂの軸線方向における他端（第二実施形態では右端）側は、第２分割体４２に配置された軸受３１９２Ｂ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３１０Ｂの右端部には、スプロケット１９４Ｂが第２出力体３１０Ｂと一体に回転するように固定される。スプロケット１９４Ｂには、前側のスプロケット１９１に掛け回されるチェーン１９３が掛け回される。

第２出力体３１０Ｂの外周面には、ワンウェイクラッチ３１７Ｂを介して、モータ５の回転軸５１の歯部５４と噛み合う大径の歯部３１８Ｂが取り付けられる。

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と噛み合う歯部３１８Ｂが加速方向に回転する。歯部３１８Ｂの加速方向への回転力は、ワンウェイクラッチ３１７Ｂを介して第２出力体３１０Ｂに伝達され、チェーン１９３に加えられる。

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、第２出力体３１０Ｂは加速方向に回転するが、第２出力体３１０Ｂの加速方向の回転力は、ワンウェイクラッチ３１７Ｂによりモータ５の回転軸５１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。

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、ケース（４）内に回転軸（５１）が収容されるモータ（５）と、入力軸（６）と、入力体（７）と、出力体（８）と、減速機構（３１）と、を備える。入力軸（６）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。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。減速機構（３１）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。

ケース（４）は、第１軸受（４５）と、第２軸受（４６）と、第３軸受（４７）と、を有する。第１軸受（４５）は、軸線（６０）方向の一端側に位置し、入力軸（６）、入力体（７）及び出力体（８）を含む回転軸ユニット（３０）を回転可能に支持する。第２軸受（４６）は、軸線（６０）方向の他端側に位置し、回転軸ユニット（３０）を回転可能に支持する。第３軸受（４７）は、軸線（６０）方向における第１軸受（４５）と第２軸受（４６）との間に位置し、入力体（７）又は出力体（８）の少なくとも一方を回転可能に支持する。

第１の態様によれば、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。

第２の態様のモータユニット（３）は、第１の態様との組み合わせにより実現される。第２の態様では、モータユニット（３）は、入力体（７）と出力体（８）との間に設けられるワンウェイクラッチ（３２）を更に備える。

第２の態様によれば、入力体（７）に電動自転車（１）を進行方向に加速させる方向の回転力がかかる場合にのみ回転力を出力体（８）に伝達することができる。

第３の態様のモータユニット（３）は、第２の態様との組み合わせにより実現される。第３の態様では、ワンウェイクラッチ（３２）は、軸線（６０）方向において第２軸受（４６）と第３軸受（４７）との間に位置する。

第３の態様によれば、ウェブ（８１）は、回転軸ユニット（３０）の軸径方向への振れが抑制されやすい部分に位置することになり、第２伝達歯車（３１２）との噛み合いが安定する。

第４の態様のモータユニット（３）は、第２又は第３の態様との組み合わせにより実現される。第４の態様では、第２軸受（４６）は出力体（８）を支持し、第３軸受（４７）は入力体（７）を支持する。

第４の態様によれば、出力体（８）が第２軸受（４６）により支持され、入力体（７）が第３軸受（４７）により支持される。

第５の態様のモータユニット（３）は、第４の態様との組み合わせにより実現される。第５の態様では、軸線（６０）方向における一部の範囲において、入力体（７）と出力体（８）とが入力軸（６）の径方向に重なっている。第３軸受（４７）は、軸線（６０）方向における一部の範囲において、径方向に重なっている入力体（７）と出力体（８）との間に位置する。

第５の態様によれば、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。

第６の態様のモータユニット（３）は、第５の態様との組み合わせにより実現される。第６の態様では、ワンウェイクラッチ（３２）は、径方向に重なっている入力体（７）と出力体（８）との間であってかつ軸線（６０）方向において第３軸受（４７）と異なる位置に位置する。ケース（４）は、ワンウェイクラッチ（３２）と第３軸受（４７）との間に配置されるシール部材（３６）を更に有する。

第６の態様によれば、第３軸受（４７）に供給されているグリースが漏れにくくなる。

第７の態様のモータユニット（３）は、第４～第６のいずれかの態様との組み合わせにより実現される。第７の態様では、入力体（７）は、入力軸（６）に連結される第１入力体（７１）と、軸線（６０）方向において第１入力体（７１）と異なる位置に位置して第１入力体（７１）に連結され、出力体（８）に回転力を伝達する第２入力体（７２）と、を有する。第３軸受（４７）は、第１入力体（７１）を支持する。

第７の態様によれば、第１入力体（７１）が第３軸受（４７）により支持される。

第８の態様のモータユニット（３）は、第２又は第３の態様との組み合わせにより実現される。第８の態様では、第２軸受（４６）及び第３軸受（４７）は、出力体（８）を支持する。

第８の態様によれば、出力体（８）が第２軸受（４６）及び第３軸受（４７）により支持される。

第９の態様のモータユニット（３）は、第２～第８のいずれかの態様との組み合わせにより実現される。第９の態様では、第２軸受（４６）は、軸線（６０）方向の一部の範囲において、ワンウェイクラッチ（３２）と入力軸（６）の径方向に重なっている。

第９の態様によれば、ワンウェイクラッチ（３２）と入力軸（６）とがより確実に第２軸受（４６）に支持される。

第１０の態様のモータユニット（３）は、第９の態様との組み合わせにより実現される。第１０の態様では、第２軸受（４６）は、径方向においてワンウェイクラッチ（３２）の外側に位置している。

第１０の態様によれば、ワンウェイクラッチ（３２）が第１軸受（４５）と第２軸受（４６）とで支持される。

第１１の態様のモータユニット（３）は、第２～第１０のいずれかの態様との組み合わせにより実現される。第１１の態様では、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おいて、入力軸（６）にかかっているトルクを検出するトルク検出部（３３）を有する。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。

第１１の態様によれば、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。

第１２の態様のモータユニット（３）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る。第１２の態様では、モータユニット（３）は、ケース（４）内に配置され、モータ（５）を制御する制御基板（３５）を更に備える。制御基板（３５）は、軸線（６０）方向においてモータ（５）のロータ（５２）と第３軸受（４７）との間に位置する。

第１２の態様によれば、モータユニット（３）の小型化を図りやすくなる。

第１３の態様のモータユニット（３）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る。第１３の態様では、モータユニット（３）は、モータ（５）の回転軸（５１）のステータ（５３）からの突出端側の部分を支持する回転軸支持軸受（５５１）を更に備える。第３軸受（４７）は、軸線（６０）方向において回転軸支持軸受（５５１）とステータ（５３）との間に位置する。

第１３の態様によれば、モータユニット（３）の小型化を図りやすくなる。

第１４の態様のモータユニット（３）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る。第１４の態様では、第１軸受（４５）、第２軸受（４６）及び第３軸受（４７）の少なくとも一つは、ボールベアリングである。

第１４の態様によれば、回転軸ユニット（３０）の回転が滑らかになる。

第１５の態様のモータユニット（３）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る。第１５の態様では、減速機構（３１）は、モータ（５）の回転を減速して出力体（８）に伝達する。

第１５の態様によれば、いわゆる一軸式のモータユニット（３）において回転軸ユニット（３０）の回転が安定する。

第１６の態様のモータユニット（３）は、第１５の態様との組み合わせにより実現される。第１６の態様では、出力体（８）は、軸線（６０）方向の一部の範囲において、ウェブ（８１）と、リム（８２）と、を有する。ウェブ（８１）は、入力軸（６）の径方向における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し、ウェブ（８１）の軸線（６０）方向の長さよりも軸線（６０）方向の長さが長い。リム（８２）の外周面に減速機構（３１）に噛み合う歯部（８３）を有する。

第１６の態様によれば、ウェブ（８１）、リム（８２）及び歯部（８３）により出力体（８）が構成される。

第１７の態様のモータユニット（３）は、第１６の態様との組み合わせにより実現される。第１７の態様では、リム（８２）の少なくとも一部は、軸線（６０）方向において第２軸受（４６）と第３軸受（４７）との間に位置する。

第１７の態様によれば、振動及び騒音の発生源となるワンウェイクラッチ（３２）が、軸線（６０）方向において第２軸受（４６）と第３軸受（４７）とに挟まれて、入力体（７）及び入力体（７）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１８の態様のモータユニット（３）は、第１７の態様との組み合わせにより実現される。第１８の態様では、ウェブ（８１）は、軸線（６０）方向において第２軸受（４６）と第３軸受（４７）との間に位置する。

第１８の態様によれば、ウェブ（８１）は、回転軸ユニット（３０）の軸径方向への振れが抑制されやすい部分に位置することになり、第２伝達歯車（３１２）との噛み合いが安定する。

第１９の態様のモータユニット（３）は、第１７又は第１８の態様との組み合わせにより実現される。第１９の態様では、入力体（７）は、入力軸（６）に連結される第１入力体（７１）と、軸線（６０）方向において第１入力体（７１）と異なる位置に位置して第１入力体（７１）に嵌合され、出力体（８）に回転力を伝達する第２入力体（７２）と、を有する。第１入力体（７１）と第２入力体（７２）との嵌合部（７１２）、（７２１）は、軸線（６０）方向においてリム（８２）と異なる位置に位置する。

第２０の態様のモータユニット（３）は、第１７～第１９のいずれかの態様との組み合わせにより実現される。第２０の態様では、減速機構（３１）は、第１伝達歯車（３１１）と、第２伝達歯車（３１２）と、を有する。第１伝達歯車（３１１）は、モータ（５）の回転軸（５１）の回転力によって回転する。第２伝達歯車（３１２）は、軸線（６０）方向において第１伝達歯車（３１１）と異なる位置に位置し、第１伝達歯車（３１１）から回転力を受けて歯部に回転力を伝達する。第３軸受（４７）は、軸線（６０）方向において、第２伝達歯車（３１２）と同じ位置に位置する。

第２０の態様によれば、ウェブ（８１）は、回転軸ユニット（３０）の軸径方向への振れが抑制されやすい部分に位置することになり、第２伝達歯車（３１２）との噛み合いが安定する。

第２１の態様の電動自転車（１）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る。第２１の態様の電動自転車（１）は、第１～第２０のいずれかのモータユニット（３）を備えている。

第２１の態様によれば、回転軸ユニット（３０）の回転が安定する電動自転車（１）とすることができる。

１ 電動自転車
３ モータユニット
４ ケース
５ モータ
６ 入力軸
７ 入力体
８ 出力体
３０ 回転軸ユニット
３１ 減速機構
３１１ 第１伝達歯車
３１２ 第２伝達歯車
３２ ワンウェイクラッチ
３３ トルク検出部
３５ 制御基板
３６ シール部材
４５ 第１軸受
４６ 第２軸受
４７ 第３軸受
５１ 回転軸
５２ ロータ
５３ ステータ
６０ 軸線
７１ 第１入力体
７１２ 嵌合部
７２ 第２入力体
８１ ウェブ
８２ リム
８３ 歯部

Claims (18)

1. ケースと、
   前記ケース内に回転軸が収容されるモータと、
   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入力軸と、
   前記入力軸の外周面に沿って配置され、前記入力軸と一体に回転する入力体と、
   前記入力軸の外周面に沿って前記軸線回りに回転可能に配置され、前記入力体から回転力を受ける出力体と、
   前記ケース内に収容され、前記モータの回転を減速して伝達する減速機構と、
   前記入力体と前記出力体との間に設けられるワンウェイクラッチと、
   を備え、
   前記ケースは、
   前記軸線方向の一端側に位置し、前記入力軸、前記入力体及び前記出力体を含む回転軸ユニットを回転可能に支持する第１軸受と、
   前記軸線方向の他端側に位置し、前記回転軸ユニットを回転可能に支持する第２軸受と、
   前記軸線方向における前記第１軸受と前記第２軸受との間に位置し、前記入力体又は前記出力体の少なくとも一方を回転可能に支持する第３軸受を収容し、
   前記第２軸受は前記出力体を支持し、前記第３軸受は前記入力体を支持する
   モータユニット。
2. 前記ワンウェイクラッチは、前記軸線方向において前記第２軸受と前記第３軸受との間に位置する
   請求項１に記載のモータユニット。
3. 前記軸線方向における一部の範囲において、前記入力体と前記出力体とが前記入力軸の径方向に重なっており、
   前記第３軸受は、前記軸線方向における一部の範囲において、前記径方向に重なっている前記入力体と前記出力体との間に位置する
   請求項１又は２に記載のモータユニット。
4. 前記ワンウェイクラッチは、前記径方向に重なっている前記入力体と前記出力体との間であってかつ前記軸線方向において前記第３軸受と異なる位置に位置し、
   前記ケースは、前記ワンウェイクラッチと前記第３軸受との間に配置されるシール部材を更に有する
   請求項３に記載のモータユニット。
5. 前記入力体は、
   前記入力軸に連結される第１入力体と、
   前記軸線方向において前記第１入力体と異なる位置に位置して前記第１入力体に連結され、前記出力体に回転力を伝達する第２入力体と、を有し、
   前記第３軸受は、前記第１入力体を支持する
   請求項１～４のいずれか一項に記載のモータユニット。
6. ケースと、
   前記ケース内に回転軸が収容されるモータと、
   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入力軸と、
   前記入力軸の外周面に沿って配置され、前記入力軸と一体に回転する入力体と、
   前記入力軸の外周面に沿って前記軸線回りに回転可能に配置され、前記入力体から回転力を受ける出力体と、
   前記ケース内に収容され、前記モータの回転を減速して伝達する減速機構と、
   前記入力体と前記出力体との間に設けられるワンウェイクラッチと、
   を備え、
   前記ケースは、
   前記軸線方向の一端側に位置し、前記入力軸、前記入力体及び前記出力体を含む回転軸ユニットを回転可能に支持する第１軸受と、
   前記軸線方向の他端側に位置し、前記回転軸ユニットを回転可能に支持する第２軸受と、
   前記軸線方向における前記第１軸受と前記第２軸受との間に位置し、前記入力体又は前記出力体の少なくとも一方を回転可能に支持する第３軸受を収容し、
   前記第２軸受は、前記軸線方向の一部の範囲において、前記ワンウェイクラッチと前記入力軸の径方向に重なっている
   モータユニット。
7. 前記第２軸受は、前記径方向において前記ワンウェイクラッチの外側に位置している
   請求項６に記載のモータユニット。
8. 前記回転軸ユニットの外周面に沿う、前記軸線方向の一部の範囲において、前記入力軸にかかっているトルクを検出するトルク検出部を有し、
   前記第３軸受は、前記軸線方向において前記ワンウェイクラッチと前記トルク検出部との間に位置する
   請求項１～７のいずれか一項に記載のモータユニット。
9. 前記ケース内に配置され、前記モータを制御する制御基板を更に備え、
   前記制御基板は、前記軸線方向において前記モータのロータと前記第３軸受との間に位置する
   請求項１～８のいずれか一項に記載のモータユニット。
10. 前記モータの回転軸のステータからの突出端側の部分を支持する回転軸支持軸受を更に備え、
    前記第３軸受は、前記軸線方向において前記回転軸支持軸受と前記ステータとの間に位置する
    請求項１～９のいずれか一項に記載のモータユニット。
11. 前記第１軸受、前記第２軸受及び前記第３軸受の少なくとも一つは、ボールベアリングである
    請求項１～１０のいずれか一項に記載のモータユニット。
12. 前記減速機構は、前記モータの回転を減速して前記出力体に伝達する
    請求項１～１１のいずれか一項に記載のモータユニット。
13. 前記出力体は、
    前記軸線方向の一部の範囲において、前記入力軸の径方向における外側に向けて突出するウェブと、
    前記ウェブの前記径方向の外端部に連続し前記ウェブの前記軸線方向の長さよりも前記軸線方向の長さが長いリムと、
    前記リムの外周面に前記減速機構に噛み合う歯部を有する
    請求項１２に記載のモータユニット。
14. 前記リムの少なくとも一部は、前記軸線方向において前記第２軸受と前記第３軸受との間に位置する
    請求項１３に記載のモータユニット。
15. 前記ウェブは、前記軸線方向において前記第２軸受と前記第３軸受との間に位置する
    請求項１４に記載のモータユニット。
16. 前記入力体は、
    前記入力軸に連結される第１入力体と、
    前記軸線方向において前記第１入力体と異なる位置に位置して前記第１入力体に嵌合され、前記出力体に回転力を伝達する第２入力体と、を有し、
    前記第１入力体と前記第２入力体との嵌合部は、前記軸線方向において前記リムと異なる位置に位置する
    請求項１４又は１５に記載のモータユニット。
17. 前記減速機構は、
    前記モータの回転軸の回転力によって回転する第１伝達歯車と、
    前記軸線方向において前記第１伝達歯車と異なる位置に位置し、前記第１伝達歯車から回転力を受けて前記歯部に回転力を伝達する第２伝達歯車と、を有し、
    前記第３軸受は、前記軸線方向において、前記第２伝達歯車と同じ位置に位置する
    請求項１４～１６のいずれか一項に記載のモータユニット。
18. 請求項１～１７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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