(57)【要約】【課題】メンテナンス作業性を向上できる自転車の駆動ユニットを提供する。【解決手段】駆動ユニット１０は、電動モータ３０を有している第１動力系と、ペダルが取り付けられているクランク軸６１を有している第２動力系とを有している。第２動力系は、クランク軸６１の回転を、第２伝達軸２７と、第１伝達軸２１とを介して後輪ハブ４１に伝える。リアアーム５０と第２伝達軸２７は、後輪４０に対して左方に配置されている。第１伝達軸２１はステータ３１の内側に配置され、第２伝達軸２７とは反対側で後輪ハブ４１に連結されている。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
後輪に設けられている後輪ハブと、
リアアームと、
ロータとステータとを有し前記後輪ハブに収容されている電動モータを含み、前記ロータの回転を前記後輪ハブに伝達する第１動力系と、
ペダルが取り付けられているクランク軸を含み、前記クランク軸の回転を前記後輪ハブに伝達する第２動力系と、を有し、
前記第２動力系は、径方向における前記ステータの内側に配置されている回転可能な伝達軸と、前記伝達軸と前記クランク軸とを連結する動力伝達機構とを含み、前記クランク軸の回転を前記動力伝達機構と前記伝達軸とを介して前記後輪ハブに伝達し、
前記リアアームと前記動力伝達機構は、左右方向における前記後輪の中心に対して右方と左方のうち一方の方向である第１の方向に配置され、
前記伝達軸は、前記左右方向における前記後輪の中心に対して、前記第１の方向とは反対方向である第２の方向にある位置で前記後輪ハブと連結されている
ことを特徴とする駆動ユニット。
【請求項２】
前記リアアームの後部から前記第２の方向に伸びている筒状の支持軸をさらに有し、
前記伝達軸は、前記支持軸の径方向における内側に配置され、
前記ステータは、前記支持軸の径方向における外側に固定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動ユニット。
【請求項３】
前記後輪ハブは、前記第１の方向に位置している第１壁部と、前記第２の方向に位置している第２壁部とを有し、
前記伝達軸と前記支持軸は、前記第１壁部に形成されている開口を通過して前記第２の方向に伸び、前記第２壁部に連結されている
ことを特徴とする請求項２に記載の駆動ユニット。
【請求項４】
前記後輪ハブは前記支持軸によって回転可能に支持されている
ことを特徴とする請求項２に記載の駆動ユニット。
【請求項５】
前記径方向における前記支持軸の外側に、第１ベアリングが嵌められ、
前記後輪ハブは前記第１ベアリングを介して前記支持軸によって回転可能に支持されている
ことを特徴とする請求項４に記載の駆動ユニット。
【請求項６】
前記第１ベアリングは前記第１の方向に位置し、
第２ベアリングが前記第２の方向に位置し、
前記後輪ハブは前記第２ベアリングを介して前記支持軸によって回転可能に支持されている
ことを特徴とする請求項５に記載の駆動ユニット。
【請求項７】
前記クランク軸から前記後輪ハブに至る前記動力伝達経路に、前記クランク軸から前記後輪ハブへの回転力の伝達を許容し、前記後輪ハブから前記クランク軸への回転力の伝達を規制する一方向クラッチが配置されている
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の駆動ユニット。
【請求項８】
前記一方向クラッチは前記動力伝達機構よりも下流に配置されている
ことを特徴とする請求項７に記載の駆動ユニット。
【請求項９】
前記一方向クラッチは前記伝達軸と前記後輪ハブとの間に配置されている
ことを特徴とする請求項７に記載の駆動ユニット。
【請求項１０】
前記径方向における前記第１ベアリングの内側に、前記ステータに接続している電線が通されている
ことを特徴とする請求項５に記載の駆動ユニット。
【請求項１１】
前記ステータに接続している電線が通される通路が前記支持軸に形成されている
ことを特徴とする請求項２乃至６のいずれかに記載の駆動ユニット。
【請求項１２】
前記伝達軸は、その両端部で、回転可能に支持されている
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の駆動ユニット。
【請求項１３】
前記伝達軸は第１伝達軸であり、
前記動力伝達機構は、前記クランク軸から前記第１伝達軸に動力を伝える第２伝達軸を含む
ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の駆動ユニット。
【請求項１４】
前記電動モータに電流を供給するモータ駆動装置をさらに備え、
前記モータ駆動装置は前記リアアームによって支持されている
ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の駆動ユニット。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれかに記載の駆動ユニットを有している自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータを有している自転車と、自転車の駆動ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ペダルが取り付けられているクランクと、電動モータとを有し、人力による駆動と電動モータによる駆動とを可能とする自転車を開示している。電動モータは後輪ハブの中に配置され、電動モータのロータと後輪ハブは一体的に回転するように互いに固定されている。また、スプロケットが後輪の車軸上に配置され、チェーンを介してクランクと連結されている。スプロケットと後輪ハブも一体的に回転するように互いに固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２４０２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の自転車では、後輪の車軸の両端がリアアームによって支持されている。すなわち、後輪の左右にリアアームが配置されている。そのため、電動モータのメンテナンス作業において、リアアームが邪魔となる場合がある。
【０００５】
本開示の目的の一つは、人力と電動モータとによる駆動を可能とする自転車及び駆動ユニットにおいて、メンテナンス作業の作業性を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本開示で提案する駆動ユニットは、後輪に設けられている後輪ハブと、リアアームと、ロータとステータとを有し前記後輪ハブに収容されている電動モータを含み、前記ロータの回転を前記後輪ハブに伝達する第１動力系と、ペダルが取り付けられているクランク軸を含み、前記クランク軸の回転を前記後輪ハブに伝達する第２動力系と、を有している。前記第２動力系は、径方向における前記ステータの内側に配置されている回転可能な伝達軸と、前記伝達軸と前記クランク軸とを連結する動力伝達機構とを含み、前記クランク軸の回転を前記動力伝達機構と前記伝達軸とを介して前記後輪ハブに伝達する。前記リアアームと前記動力伝達機構は、左右方向における前記後輪の中心に対して右方と左方のうち一方の方向である第１の方向に配置されている。前記伝達軸は、前記左右方向における前記後輪の中心に対して、前記第１の方向とは反対方向である第２の方向にある位置で前記後輪ハブと連結されている。この駆動ユニットによれば、メンテナンス作業者は電動モータ等に容易にアクセスできるようになり、メンテナンス作業性を向上できる。
【０００７】
（２）（１）の駆動ユニットは、前記リアアームの後部から、前記第２の方向に伸びている筒状の支持軸をさらに有してもよい。前記伝達軸は、前記支持軸の径方向における内側に配置されてもよい。前記ステータは、前記支持軸の径方向における外側に固定されてもよい。これによると、簡素な構造でステータを支持できる。
【０００８】
（３）（２）の駆動ユニットにおいて、前記後輪ハブは、前記第１の方向に位置している第１壁部と、前記第２の方向に位置している第２壁部とを有してもよい。前記伝達軸と前記支持軸は、前記第１壁部に形成されている開口を通過して前記第２の方向に伸び、前記第２壁部に連結されている前記伝達軸は、前記第１壁部に形成されている開口を通過して前記第２の方向に伸び、前記第２壁部に連結されてもよい。
【０００９】
（４）（２）の駆動ユニットにおいて、前記後輪ハブは前記支持軸によって回転可能に支持されてもよい。これによると、簡素な構造で後輪ハブを支持できる。
【００１０】
（５）（４）の駆動ユニットにおいて、前記径方向における前記支持軸の外側に、第１ベアリングが嵌められ、前記後輪ハブは前記第１ベアリングを介して前記支持軸によって回転可能に支持されてよい。
【００１１】
（６）（５）の駆動ユニットにおいて、前記第１ベアリングは左右方向における前記後輪の中心に対して前記第１の方向に位置し、第２ベアリングは左右方向における前記後輪の中心に対して前記第２の方向に位置し、前記後輪ハブは前記第２ベアリングを介して前記支持軸によって回転可能に支持されてもよい。
【００１２】
（７）（１）乃至（６）のいずれかの駆動ユニットにおいて、前記クランク軸から前記後輪ハブに至る前記動力伝達経路に、前記クランク軸から前記後輪ハブへの回転力の伝達を許容し、前記後輪ハブから前記クランク軸への回転力の伝達を規制する一方向クラッチ が配置されているされてよい。これによれば、電動モータの動力だけで走行するときに、クランク軸が回転することを防ぐことができ、その結果、電動モータの動力の損失を低減できる。
【００１３】
（８）（７）の駆動ユニットにおいて、前記一方向クラッチは前記動力伝達機構よりも下流に配置されてもよい。これによれば、電動モータの動力だけで走行するときに、動力伝達機構が動くことを防ぐことができる。その結果、電動モータの動力の損失を、さらに低減できる。
【００１４】
（９）（７）の駆動ユニットにおいて、前記一方向クラッチは前記伝達軸と前記後輪ハブとの間に配置されてよい。これによれば、電動モータの動力だけで走行するときに、伝達軸が回転することを防ぐことができる。その結果、電動モータの動力の損失を、さらに低減できる。
【００１５】
（１０）（５）の駆動ユニットにおいて、前記径方向における前記第１ベアリングの内側に前記ステータに接続している電線が通されてよい。これによれば、電線をリアアームに向けて伸ばすことができ、電線のレイアウトを容易化できる。
【００１６】
（１１）（２）乃至（６）のいずれかの駆動ユニットにおいて、前記支持軸に、前記ステータに接続している電線が通される通路が形成されてよい。これによれば、電線をリアアームに向けて伸ばすことができ、電線のレイアウトを容易化できる。
【００１７】
前記伝達軸は、前記支持軸よりも前記第１の方向に突出している部分を含み、前記動力伝達機構は、前記伝達軸の前記部分に連結されてよい。
【００１８】
（１２）（１）乃至（１１）のいずれかに記載の駆動ユニットにおいて、前記伝達軸は、その両端部で、回転可能に支持されてよい。この構造によると、支持軸にベアリングを設け、このベアリングで伝達軸を支持する構造に比して、伝達軸の撓みを効果的に抑えることができる。
【００１９】
（１３）（１）乃至（１２）のいずれかに記載の駆動ユニットにおいて、前記伝達軸は第１伝達軸であり、前記動力伝達機構は、前記クランク軸から前記第１伝達軸に動力を伝える第２伝達軸を含んでもよい。これに替えて、前記動力伝達機構は、前記クランク軸から前記伝達軸に動力を伝える伝達チェーンを含んでよい。前記動力伝達機構は、前記リアアームに収容されてよい。
【００２０】
（１４）（１）乃至（１３）のいずれかの駆動ユニットは、前記電動モータに電流を供給するモータ駆動装置をさらに備え、前記モータ駆動装置は前記リアアームによって支持されてよい。これによると、前記電動モータに電力を供給する電線を短くできる。
【００２１】
（１５）本開示で提案する自転車は、（１）乃至（１４）のいずれかに記載の駆動ユニットを有している。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本開示で提案する自転車の一例を示す側面図である。
【図２】自転車の構成を示すブロック図である。
【図３】自転車の駆動ユニットの斜視図である。
【図４】自転車の駆動ユニットの斜視図である。この図では、駆動ユニットから電動モータが取り外されている。また、補助ハウジングが分解されている。
【図５】図１に示すＶ−Ｖ線での断面図である。
【図６】図５の拡大図である。
【図７】図１に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線での断面図である。
【図８】図１に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線での断面図である。
【図９】動力伝達機構としてチェーンを有している駆動ユニットの側面図である。
【図１０】図９に示すＸ−Ｘ線での断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下において、本開示で提案する自転車と駆動ユニットの例を説明する。本明細書では、一例として、図１等に示す自転車１及び駆動ユニット１０を説明する。図１において、Ｙ１及びＹ２が示す方向をそれぞれ前方及び後方と称し、Ｚ１及びＺ２が示す方向をそれぞれ上方及び下方と称する。図５に示すＸ１及びＸ２が示す方向をそれぞれ右方及び左方と称し、Ｘ１−Ｘ２の方向を左右方向又は軸方向と称する。
【００２４】
［車両全体］
図１に示すように、自転車１は、フロントフォーク３と、フロントフォーク３の下端で支持されている前輪２と、ステアリングシャフトを介してフロントフォーク３に接続されているハンドルバー４とを有している。自転車１は、ハンドルバー４から後方に離れた位置に、シート６を有している。シート６はシートポスト７ａの上端で支持されている。
【００２５】
シートポスト７ａの下方には、クランク６０が配置されている。クランク６０は、クランク軸６１（図7参照）と、クランク軸６１の両端部に取り付けられているクランクアーム６２と、クランクアーム６２に取り付けられているペダル６３とを有している。
【００２６】
車体フレーム７は、シートポスト７ａと、ステアリングシャフトを支持しているヘッドパイプ７ｂと、ヘッドパイプ７ｂから斜め下方に伸びているダウンフレーム７ｃとを有している。シートポスト７ａの下端とダウンフレーム７ｃの下端とにはブラケット７ｄが固定されている。自転車１の駆動ユニット１０（図３参照）は、後述するリアアーム５０の最前部に位置しクランク６０を保持しているフロントハウジング５６を有している。フロントハウジング５６は、ブラケット７ｄに連結されている。自転車１は、後述する電動モータ３０に供給する電力を蓄えるバッテリ１３を有している。バッテリ１３は、例えばダウンフレーム７ｃに取り付けられる。車体フレーム７の構造や、フロントハウジング５６の支持構造、バッテリ１３の配置などは、ここで説明する例に限られない。
【００２７】
［３つの駆動モード］
図２に示すように、ハンドルバー４の右部には、アクセルグリップ４ａが設けられている。アクセルグリップ４ａには、その操作量（回転位置）を検知するアクセルセンサ４ｂが設けられる。自転車１は、後輪４０と、後輪４０に設けられている電動モータ３０（図５参照）とを有している。アクセルセンサ４ｂの出力信号は車両制御装置１１に入力される。車両制御装置１１は、アクセルグリップ４ａの操作量に応じた指令値を生成する。モータ駆動装置１２は、指令値に応じた電力を電動モータ３０に供給する。モータ駆動装置１２はインバーターを含み、バッテリ１３から得られる直流を、例えば、指令値に応じた周波数の交流に変換して、電動モータ３０に供給する。このとき、自転車１は、電動モータ３０から得られる動力だけで駆動できる。
【００２８】
クランク軸６１（図５参照）の回転力は、後述する動力伝達機構を介して後輪４０に伝えられる。クランク軸６１には、ユーザがペダル６３に加える力（踏力）を検知するセンサ６４（図５参照）が設けられている（以下では、センサ６４を「踏力センサ」と称する。）。踏力センサ６４は、例えば、クランク軸６１のねじれに応じた信号を出力するセンサ（例えば、磁歪センサ）である。図２に示すように、踏力センサ６４の出力信号は、車両制御装置１１に入力される。車両制御装置１１は、踏力に応じた指令値を生成する。モータ駆動装置１２は指令値に応じた電力を電動モータ３０に供給し、電動モータ３０はその電力によって駆動する。電動モータ３０のこの駆動により、ユーザによるペダル６３の漕ぎが補助される。また、電動モータ３０が駆動しない状態では、クランク軸６１から動力伝達機構を介して伝えたれる回転力だけで後輪４０は駆動する。
【００２９】
つまり、自転車１は、以下の３つのモードによる駆動を可能としている。
（ｉ）電動モータ３０の動力だけでの駆動（電動モード）
（ｉｉ）電動モータ３０の動力とペダル６３に加えられる踏力とによる駆動（アシストモード）
（ｉｉｉ）ペダル６３に加えられる踏力だけでの駆動（人力モード）
自転車１は、ユーザがこのような３つのモードを切り替えるためのスイッチを有してもよい。
【００３０】
なお、本開示で提案する構造は、このように３つのモードが選択可能な自転車だけでなく、例えば、（ｉｉ）アシストモードと、（ｉｉｉ）人力モードだけが選択可能な自転車に適用されてもよい。この場合、自転車は、アクセルグリップ４ａと、アクセルセンサ４ｂとを有していなくてもよい。
【００３１】
［駆動ユニット］
以下において、駆動ユニット１０の構造について詳説する。駆動ユニット１０は２つの動力系を有している。第１動力系は、電動モータ３０を含み、電動モータ３０が有しているロータ３２の回転を後輪４０のハブ４１に伝達する。第２動力系は、ペダル６３が取り付けられているクランク軸６１を有し、クランク軸６１の回転を後輪４０のハブ４１に伝達する。
【００３２】
［第１動力系］
図５に示すように、電動モータ３０はステータ３１とロータ３２とを有している。ステータ３１は、後輪４０の回転中心Ａｘ１を中心として環状に配置される複数の鉄心と、鉄心に巻き付けられているコイルとを有している。ロータ３２は、後輪４０の回転中心Ａｘ１を中心として環状に配置される複数の磁石を有し、回転中心Ａｘ１を中心として回転可能である。自転車１では、ロータ３２はステータ３１に対して径方向での外側に位置し、径方向においてステータ３１と向き合っている。すなわち、電動モータ３０は、ラジアルギャップ型の電動モータである。自転車１の例とは異なり、電動モータ３０はアキシャルギャップ型の電動モータであってもよい。つまり、ロータ３２とステータ３１は軸方向（回転中心Ａｘ１の方向）で対向してもよい。
【００３３】
図５に示すように、後輪４０は、タイヤ４４が取り付けられているリム４３と、ハブ４１とを有している。また、後輪４０は、ハブ４１から径方向に伸びてリム４３を支持するスポーク４５を有している。ロータ（磁石）３２は、後輪ハブ４１の内面に固定されており、ロータ３２と後輪ハブ４１は一体的に回転する。このように後輪ハブ４１と電動モータ３０との間に減速機構が介在しないので、減速機構による損失がなく、効率的に後輪４０を駆動できる。
【００３４】
［第２動力系］
上述したように、駆動ユニット１０は、その前部に、ペダル６３が取り付けられているクランク軸６１を有している。図５に示すように、クランク軸６１上には、クランク軸６１と一体的に回転するギア６５（自転車１の例において傘歯ギア）と、上述した踏力センサ６４とが配置されている。クランク軸６１の動力（回転）を後輪ハブ４１に伝える動力伝達経路（第２動力系）は、その途上に、クランク軸６１から後方に離れた位置に配置されている伝達軸２１を含んでいる。伝達軸２１は後輪４０の回転中心Ａｘ１に位置している。後において詳説するように、リアアーム５０は、その後部にアーム後部５１を有し、伝達軸２１はアーム後部５１によって支持され、回転可能となっている。
【００３５】
第２動力系はクランク軸６１の動力（回転力）を伝達軸２１に伝える動力伝達機構を有している。駆動ユニット１０の例において、動力伝達機構はシャフトドライブ機構である。すなわち、動力伝達機構は、図５に示すように、クランク軸６１上に設けられているギア６５と、伝達軸２１に設けられているギア２６（具体的には、傘歯ギア）と、車体の側面視において車体の前後方向に配置されている伝達軸２７とを有している（以下において、伝達軸２１を「第１伝達軸」と称し、伝達軸２７を「第２伝達軸」と称する。）。第２伝達軸２７は、その前端に、クランク軸６１上のギア６５に係合しているギア２７Ａ（具体的には、傘歯ギア）を有している。また、第２伝達軸２７は、その後端に、第１伝達軸２１上のギア２６に係合しているギア２７Ｂ（具体的には、傘歯ギア）を有している。駆動ユニット１０は、動力伝達機構として、チェーンドライブ機構や、ベルトドライブ機構などを有してもよい。すなわち、自転車１は、第２伝達軸２７に替えて、チェーンや、ベルトを有してもよい。
【００３６】
第１伝達軸２１は後輪ハブ４１に連結されている。第１伝達軸２１は一方向クラッチ２３（図６参照）を介して後輪ハブ４１に連結されている。一方向クラッチ２３は、第１伝達軸２１の回転力を後輪ハブ４１に伝える一方で、後輪ハブ４１の回転力は第１伝達軸２１には伝えない。第１伝達軸２１の支持構造や、一方向クラッチ２３の配置については、後において詳説する。
【００３７】
［リアアームの後部及び軸ケース］
リアアーム５０は、後輪４０と電動モータ３０とに対して右方と左方のうちの一方にだけ配置され、他方には配置されていない。駆動ユニット１０の例では、図５に示すように、リアアーム５０は後輪４０の左方に配置され、右方には配置されていない。このため、メンテナンスの作業者は後輪４０や電動モータ３０へ容易にアクセスできるようになり、メンテナンスの作業性を向上できる。例えば、後輪ハブ４１の右壁部４１Ｂを外す作業が、作業者にとって容易となる。自転車１の例とは反対に、リアアーム５０は後輪４０の右方にだけ配置されてもよい。
【００３８】
クランク軸６１の回転を第１伝達軸２１に伝える動力伝達機構は、リアアーム５０とともに、後輪４０と電動モータ３０とに対して左方に配置されている。言い換えれば、第２伝達軸２７は、後輪４０の左右方向での中心Ｃ１に対して、リアアーム５０と同じ側に配置されている。したがって、動力伝達機構は第１伝達軸２１の左部に連結している。ステータ３１は、これに対して左方に位置するリアアーム５０の後部５１（以下では、アーム後部と称する）によって支持され、第１伝達軸２１はアーム後部５１側から右方に伸び、径方向におけるステータ３１の内側に配置されている。そして、第１伝達軸２１は、左右方向における電動モータ３０の中心Ｃ１を挟んで、動力伝達機構やリアアーム５０とは反対側（すなわち右側）で、後輪ハブ４１に連結されている。言い換えれば、第１伝達軸２１は、後輪ハブ４１の右壁部４１Ｂ（図６参照）に連結されている。この構造によって、左方にだけ配置されるリアアーム５０による電動モータ３０の支持と、クランク軸６１から後輪ハブ４１への動力伝達の双方が実現可能となっている。
【００３９】
図５に示すように、リアアーム５０は、その前部に、クランク６０を保持しているフロントハウジング５６を有している。フロントハウジング５６から後方に伸びている筒状の軸ケース５３を有している。第２伝達軸２７は軸ケース５３に収容され、回転可能となるように軸ケース５３内に設けられたベアリングによって保持されている。第２伝達軸２７の前端に位置するギア２７Ａは、フロントハウジング５６内に位置している。第２伝達軸２７の後端に位置するギア２７Ｂは、後述するアーム後部５１のハウジング部５１Ａに収容されている。
【００４０】
図５に示すように、ハウジング部５１Ａの位置は後輪４０の左右方向での中心Ｃ１（車体の左右方向での中心）から左方に離れている。軸ケース５３は、ハウジング部５１Ａから中心Ｃ１に向かって、斜め前方に伸びている。そして、軸ケース５３の前端は後輪４０又は電動モータ３０の前方に位置している。
【００４１】
上述したように、自転車１は、動力伝達機構として、チェーンドライブ機構や、ベルトドライブ機構を有してもよい。この場合、リアアーム５０は、軸ケース５３に替えて、チェーンを収容するケースや、ベルトを収容するケースを有してもよい。さらに他の例では、自転車１は、動力伝達機構を収容するケースを有していなくてもよい。
【００４２】
リアアーム５０のアーム後部５１は、軸ケース５３の後端に接続している（図５参照）。図６に示すように、アーム後部５１は、上述したハウジング部５１Ａを有している。ハウジング部５１Ａは、軸ケース５３の後端に接続している。駆動ユニット１０の例では、アーム後部５１は、軸ケース５３の後端が嵌められる開口を有し且つ軸ケース５３の後端に固定されている前カバー５１Ｅを有している。ハウジング部５１Ａは、例えば螺子などの固定具によって、前カバー５１Ｅに固定されて、ギア２７Ｂ、２６を収容する収容室を構成している。このハウジング部５１Ａによると、動力伝達機構（具体的には、ギア２７Ｂ、２６）を保護できる。アーム後部５１と軸ケース５３との連結構造は、自転車１の例に限られず、適宜変更されてよい。
【００４３】
［リアアームに形成される支持軸］
図６に示すように、駆動ユニット１０は、電動モータ３０と後輪４０とを支持する支持軸Ｂを有している。支持軸Ｂはアーム後部５１から右方に伸びている。支持軸Ｂは、後輪４０及び電動モータ３０の回転中心Ａｘ１に沿って配置されている筒状であり、且つ回転不能である。支持軸Ｂの内側に、クランク軸６１の回転力を後輪ハブ４１に伝えるための第１伝達軸２１が配置されている。支持軸Ｂはベアリング４９Ａ、４９Ｂを介して後輪ハブ４１を支持し、後輪４０の回転を許容している。ベアリング４９Ａ、４９Ｂのレイアウトについては後において詳説する。
【００４４】
駆動ユニット１０の例においては、支持軸Ｂは、互いに固定される２つの部材で構成されている。詳細には、図６に示すように、支持軸Ｂは軸本体５１Ｂと被接続軸５１Ｃとを有している。軸本体５１Ｂと被接続軸５１Ｃのそれぞれは筒状であり、軸方向で互いに固定されている。言い換えれば、支持軸Ｂは軸方向において分割可能である。被接続軸５１Ｃの外周面には、電動モータ３０のステータ３１が固定されている。例えば、ステータ３１を構成する鉄心が被接続軸５１Ｃの外周面に溶接又は接着される。したがって、被接続軸５１Ｃは、ステータ３１のホルダーとして、機能している。軸本体５１Ｂは、ハウジング部５１Ａと一体的に形成されている。被接続軸５１Ｃは軸本体５１Ｂに対して右方に位置し、例えば螺子５９（図７参照）やボルトなどの固定具によって、軸本体５１Ｂに固定される。自転車１の例では、螺子５９は、径方向においてステータ３１の内側に位置している。このように支持軸Ｂを２つの部材で構成することによって、駆動ユニット１０の組立を容易化できる。例えば、駆動ユニット１０の組立工程において、被接続軸５１Ｃの外周面にステータ３１を固定し、その後に、被接続軸５１Ｃを軸本体５１Ｂに螺子５９で接続するという作業が可能となる。
【００４５】
なお、支持軸Ｂの構造は、駆動ユニット１０の例に限られない。例えば、支持軸Ｂの軸本体５１Ｂと被接続軸５１Ｃは一体的に形成されていてもよい。この場合、支持軸Ｂの外側に、筒状の内周部を有するステータが嵌められ、ステータの内周部が支持軸Ｂの外周面に固定されてもよい。さらに他の例として、軸本体５１Ｂとハウジング部５１Ａは、別個に形成されてもよい。そして、軸本体５１Ｂとハウジング部５１Ａは、螺子などの固定具によって、互いに固定されてもよい。
【００４６】
［後輪ハブ及びその支持構造］
図６に示すように、後輪ハブ４１は右壁部４１Ｂと左壁部４１Ａとを有している。右壁部４１Ｂは、左右方向における後輪４０の中心Ｃ１（電動モータ３０の中心）に対して右方に位置し、電動モータ３０の右側面を覆っている。左壁部４１Ａは、後輪４０の中心Ｃ１に対して左方に位置し、電動モータ３０の左側面を覆っている。また、自転車１では、後輪ハブ４１は、右壁部４１Ｂと左壁部４１Ａとの間に位置する筒状の中央壁部４１Ｃを有している。中央壁部４１Ｃは、電動モータ３０の外周面を覆っている。上述したロータ（磁石）３２は、中央壁部４１Ｃの内面に固定されている。図７に示すように、右壁部４１Ｂの外周縁は、中央壁部４１Ｃに螺子４２やボルトなどの固定具で固定される。同様に、左壁部４１Ａの外周縁は、中央壁部４１Ｃに螺子４２やボルトなどの固定具で固定される。
【００４７】
後輪ハブ４１の構造は、自転車１の例に限られない。例えば、後輪ハブ４１は２つの部材で構成されてもよい。例えば、左壁部４１Ａ（又は右壁部４１Ｂ）と中央壁部４１Ｃは一体的に形成されていてもよい。
【００４８】
図６に示すように、左壁部４１Ａには、軸方向に開いている開口４１ａが形成されている。この開口４１ａの内側に、上述した支持軸Ｂと第１伝達軸２１とが配置されている。すなわち、支持軸Ｂと第１伝達軸２１は、後輪ハブ４１の内部から開口４１ａを通って後輪ハブ４１の外部に出ている。自転車１では、リアアーム５０は後輪４０の左方にだけ配置されている。そのため、後輪ハブ４１の右壁部４１Ｂには、左壁部４１Ａとは異なり、支持軸Ｂや第１伝達軸２１が通る開口は形成されていない。
【００４９】
後輪ハブ４１は、左右方向で離れて配置される左ベアリング４９Ａと右ベアリング４９Ｂとを介して支持されている。２つのベアリング４９Ａ、４９Ｂは、左右方向での後輪４０の中心Ｃ１を挟んで互いに反対側に位置している。図６に示すように、左ベアリング４９Ａは、左壁部４１Ａの開口４１ａの内周面と、支持軸Ｂ（より具体的には、軸本体５１Ｂ）の外周面との間に配置されている。右ベアリング４９Ｂは、後輪ハブ４１の右壁部４１Ｂと、支持軸Ｂ（より具体的には、被接続軸５１Ｃ）の外周面との間に配置されている。詳細には、右壁部４１Ｂの内面には、軸方向（駆動ユニット１０の例では、左方）に突出している被支持部４１ｂが形成されている。被支持部４１ｂは、軸方向で見たときに環状である。被支持部４１ｂの内周面と、被接続軸５１Ｃの外周面との間に、右ベアリング４９Ｂが配置されている。
【００５０】
このように、支持軸Ｂは、ベアリング４９Ａ、４９Ｂを介して後輪ハブ４１を支持し、後輪ハブ４１の回転を許容している。後輪ハブ４１を支持する構造は、駆動ユニット１０の例に限られない。例えば、駆動ユニット１０の例とは反対に、右壁部４１Ｂの被支持部４１ｂが、筒状の支持軸Ｂの端部の内側に位置してもよい。この場合、右壁部４１Ｂの被支持部４１ｂの外周面と、支持軸Ｂの内周面との間に、右ベアリング４９Ｂが配置されてもよい。
【００５１】
なお、２つのベアリング４９Ａ、４９Ｂのうちリアアーム５０に近いベアリングは、他方のベアリングよりも大きな幅を有している。自転車１では、左ベアリング４９Ａの軸方向での幅は、右ベアリング４９Ｂの幅よりも大きい。これによって、後輪ハブ４１の支持構造の耐久性を向上できている。
【００５２】
図６に示すように、左壁部４１Ａの開口４１ａの内周面と、支持軸Ｂ（より具体的には、軸本体５１Ｂ）の外周面との間に、シール４８が配置されている。シール４８はベアリング４９Ａよりも軸方向における外側（駆動ユニット１０の例において左側）に位置している。
【００５３】
図６及び図７に示すように、軸本体５１Ｂは、大径部５１ｆと、大径部５１ｆよりも径が小さい小径部５１ｇとを有している。大径部５１ｆは、径方向における左ベアリング４９Ａの内側に位置している。自転車１では、この大径部５１ｆに、後述する電気ケーブル３３が通されるケーブル通路（貫通孔）５１ａが形成されている（図４及び図７参照）。小径部５１ｇは大径部５１ｆの右方に位置しており、被接続軸５１Ｃは小径部５１ｇに固定されている。ステータ３１が固定されている被接続軸５１Ｃは、小径部５１ｇと実質的に同じ径を有している。大径部５１ｆの側面に、左ベアリング４９Ａの抜けを規制する抜止プレート５７が取り付けられている。大径部５１ｆの側面には、さらに、ステータ３１に接続する電線の位置を案内するガイドプレート５８が取り付けられている。
【００５４】
図６に示すように、支持軸Ｂ（詳細には、被接続軸５１Ｃ）の端部には、径方向に広がるフランジ部５１ｃが形成されている。フランジ部５１ｃは、軸方向における外側（駆動ユニット１０の例において右側）への右ベアリング４９Ｂの移動を規制している。駆動ユニット１０の組立工程では、例えば、被接続軸５１Ｃの外側に右ベアリング４９Ｂが嵌められ、その後に、ステータ３１が被接続軸５１Ｃの外周面に固定される。その後に、被接続軸５１Ｃは、軸本体５１Ｂに螺子５９などの固定具によって固定される。右ベアリング４９Ｂの抜けを防止するための構造は、駆動ユニット１０の例に限られない。
【００５５】
［ブレーキの配置］
自転車１は、後輪４０用のブレーキ装置７１を有している。図３に示すように、ブレーキ装置７１は、例えばディスクブレーキ装置であり、後輪ハブ４１と一体的に回転するブレーキディスク７２と、キャリパー７３とを有している。図６に示すように、ブレーキディスク７２は、例えば左壁部４１Ａに取り付けられる。したがって、径方向におけるブレーキディスク７２の内側に、上述した支持軸Ｂ及び第１伝達軸２１が位置している。なお、キャリパー７３はリアアーム５０によって支持される。例えば、キャリパー７３は、ブラケット５３ａ（図３参照）を介して軸ケース５３によって支持される。ブレーキ装置７１の構造は、駆動ユニット１０の例に限られない。例えば、ブレーキ装置７１はドラムブレーキ装置であってもよい。この場合、左壁部４１Ａにブレーキドラムが取り付けられてもよい。
【００５６】
［伝達軸の支持構造、及び一方向クラッチの配置］
図６に示すように、支持軸Ｂと第１伝達軸２１は、後輪ハブ４１の開口４１ａから左方に出ている。第１伝達軸２１は支持軸Ｂよりもさらに左方に伸びており、支持軸Ｂよりも左方に位置している部分２１ａ（以下において、連結部と称する）を有している。連結部２１ａは第２伝達軸２７に連結されている。駆動ユニット１０の例では、連結部２１ａはギア２６、２７Ｂを介して第２伝達軸２７に連結されている。連結部２１ａ上のギア２６は、第２伝達軸２７のギア２７Ｂよりも、軸方向における外方（より詳細には、左方）に位置している。
【００５７】
上述したように、第１伝達軸２１は、第１伝達軸２１から後輪ハブ４１への動力伝達が可能となるように、後輪４０の中心Ｃ１を挟んでリアアーム５０及び動力伝達機構（自転車１において、第２伝達軸２７、及びギア２６、２７Ｂ）とは反対側で、後輪ハブ４１に連結されている。言い換えると、第１伝達軸２１は、開口４１ａが形成されている壁部とは反対側の壁部（駆動ユニット１０の例では、右壁部４１Ｂ）に連結されている。
【００５８】
駆動ユニット１０の例では、第１伝達軸２１から後輪ハブ４１への動力伝達を許容し、反対方向への動力伝達を規制する一方向クラッチ２３を介して、第１伝達軸２１は右壁部４１Ｂに連結している。詳細には、図６に示すように、右壁部４１Ｂの内面に連結部４１ｃが形成されている。連結部４１ｃは、右壁部４１Ｂの内面から軸方向に突出し、軸方向に見たときに環状である。連結部４１ｃは、径方向における支持軸Ｂ（詳細には、被接続軸５１Ｃ）の端部の内側に位置している。第１伝達軸２１の端部（右端）は、径方向において連結部４１ｃの内側に位置している。そして、連結部４１ｃの内周面と伝達軸２１の外周面との間に、一方向クラッチ２３が配置されている。
【００５９】
このように、一方向クラッチ２３の位置は、クランク軸６１から後輪ハブ４１に至る動力伝達経路において、第２伝達軸２７よりも下流である。そのため、例えば電動モータ３０の動力だけで自転車１が走行するときに、第２伝達軸２７の回転が生じない。その結果、電動モータ３０の動力が第２伝達軸２７の回転により無駄に消費されることを、防ぐことができる。特に自転車１では、一方向クラッチ２３の位置は、動力伝達経路において第１伝達軸２１よりも下流である。そのため、電動モータ３０の動力だけで自転車１が走行するときに、第２伝達軸２７の回転だけでなく、第１伝達軸２１の回転も生じない。
【００６０】
なお、一方向クラッチ２３の位置は、駆動ユニット１０の例に限られない。例えば、第１伝達軸２１は、軸方向において連結される２つの部材で構成されてもよい。そして、その２つの部材の間に、一方向クラッチ２３が配置されてもよい。さらに他の例として、一方向クラッチ２３は、第１伝達軸２１と第１伝達軸２１上のギア２６との間や、第２伝達軸２７と第２伝達軸２７上のギア２７Ｂとの間に配置されてもよい。
【００６１】
上述したように、支持軸Ｂは回転不能である一方で、支持軸Ｂの内側に配置されている第１伝達軸２１は回転可能である。図６に示すように、第１伝達軸２１は、左右方向において離れて位置しているベアリング４７Ａ、４７Ｂを介して支持されて、回転可能となっている。駆動ユニット１０の例では、ベアリング４７Ａ、４７Ｂは、第１伝達軸２１の左端と右端とにそれぞれ配置されている。すなわち、第１伝達軸２１は、その両端部で、回転可能に支持されている。ベアリング４７Ａ、４７Ｂのこの配置によると、第１伝達軸２１の支持安定性を向上できる。例えば、ベアリング４７Ａ、４７Ｂが第１伝達軸２１の中央部に配置され、第１伝達軸２１が支持軸部Ｂによって支持されている構造に比して、第１伝達軸２１の撓みを効果的に抑えることができる。
【００６２】
図６に示すように、駆動ユニット１０の例では、右側のベアリング４７Ｂは、一方向クラッチ２３と同様に、後輪ハブ４１の連結部４１ｃの内周面と、第１伝達軸２１の外周面との間に配置されている。そのため、連結部４１ｃの内周面と第１伝達軸２１の外周面との間のクリアランス（一方向クラッチ２３が配置されるクリアランス）を、ベアリング４７Ｂによって高精度に維持できる。駆動ユニット１０の例では、ベアリング４７Ｂは、一方向クラッチ２３よりも、軸方向における外方（詳細には、右方）に位置している。
【００６３】
図６に示すように、リアアーム５０のアーム後部５１は、第１伝達軸２１に対して軸方向の外方（駆動ユニット１０の例において、左方）に位置しハウジング部５１Ａを閉じる左カバー５１Ｄを有している。左側のベアリング４７Ａは、左カバー５１Ｄの内側で保持されている。詳細には、左カバー５１Ｄの内面に凹部が形成され、この凹部にベアリング４７Ａは嵌められている。したがって、ベアリング４７Ａは、第１伝達軸２１上のギア２６よりも、軸方向における外方（詳細には、左方）に位置している。このことによって、第１伝達軸２１の撓みを抑え、第１伝達軸２１上のギア２６と、伝達軸２７上のギア２７Ｂとの相対位置を高精度に維持できる。
【００６４】
このように、第１伝達軸２１の左端は、ベアリング４７Ａを介してアーム後部５１によって支持されている。一方、第１伝達軸２１の右端は、ベアリング４７Ｂを介して後輪ハブ４１の右壁部４１Ｂによって支持されている。上述したように、後輪ハブ４１の右壁部４１Ｂは、リアアーム５０の支持軸Ｂによって支持されているので、第１伝達軸２１の右端は支持軸Ｂによって間接的に支持されている。
【００６５】
第１伝達軸２１の支持構造は、駆動ユニット１０の例に限られない。例えば、ベアリング４７Ａ、４７Ｂのうちの一方又は双方は、支持軸Ｂの内側に位置してもよい。すなわち、ベアリング４７Ａ、４７Ｂのうちの一方又は双方は、支持軸Ｂの内周面と第１伝達軸２１の外周面との間に配置されてもよい。
【００６６】
図６に示すように、支持軸Ｂの内周面と第１伝達軸２１の外周面との間に、クリアランスが設けられている。このため、第１伝達軸２１と支持軸Ｂとの間に摩擦がなく、第１伝達軸２１はスムーズに回転できる。第１伝達軸２１は、上述したように、支持軸Ｂよりも左方に位置している連結部２１ａを有している。この連結部２１ａは、ハウジング部５１Ａと左カバー５１Ｄとによって規定される収容室の内側に位置している。この構造によって、外部の水や塵が、支持軸Ｂの内周面と第１伝達軸２１の外周面との間のクリアランスを通して、後輪ハブ４１の内部に浸入することを、防ぐことができる。
【００６７】
［電気ケーブル］
図７に示すように、駆動ユニット１０は、電気ケーブル３３を有している。電気ケーブル３３は、ステータ３１に接続されている電線や、電動モータ３０の回転速度を検知するエンコーダに接続されている電線を含んでいる。後輪ハブ４１の内部には、電気ケーブル３３の位置を案内する環状のガイドプレート５８が配置されており、電気ケーブル３３はガイドプレート５８と支持軸Ｂ（軸本体５１Ｂ）の小径部５１ｇとの間に位置している。電気ケーブル３３は、径方向における左ベアリング４９Ａの内側を通って、後輪ハブ４１の内部から外部に向かって伸びている。これによれば、電線ケーブル３３をリアアーム５０に向かって伸ばすことができる。そして、電線ケーブル３３はリアアーム５０に沿って配置され、電気ケーブル３３が含む電線の端部は、上述したモータ駆動装置１２及び又は車両制御装置１１（図２参照）に接続されている。
【００６８】
図７に示すように、支持軸Ｂに、電気ケーブル３３が通されるケーブル通路５１ａが形成されている。ケーブル通路５１ａは、後輪ハブ４１の内部とハウジング部５１Ａの内部とを連通させている。すなわち、ケーブル通路５１ａは、車体の外部ではなく、ハウジング部５１Ａの内部に通じている。このことによって、外部の水や塵がケーブル通路５１ａを通って後輪ハブ４１の内部に浸入することを、抑えることができる。
【００６９】
図７に示すように、支持軸Ｂには、支持軸Ｂを軸方向に貫通する孔が形成されている。この貫通孔がケーブル通路５１ａとして機能している。上述したように、支持軸Ｂは、軸方向で互いに接続される軸本体５１Ｂと被接続軸５１Ｃとを有している。軸本体５１Ｂの大径部５１ｆは小径部５１ｇや被接続軸５１Ｃよりも大きな径を有しており、軸本体５１Ｂの右側面は後輪ハブ４１の内部で露出している。そして、この右側面にケーブル通路５１ａが形成さている。ケーブル通路５１ａは、例えば、第１伝達軸２１の上方に位置している。
【００７０】
ケーブル通路５１ａの構造は、駆動ユニット１０の例に限られない。例えば、支持軸Ｂ（詳細には、軸本体５１Ｂの大径部５１ｆ）の外周面に、溝が形成されてもよい。そして、この溝がケーブル通路５１ａとして利用されてもよい。この場合でも、電気ケーブル３３は、左ベアリング４９Ａの内側に配置されることとなる。さらに他の例として、軸本体５１Ｂの外周面と左ベアリング４９Ａとの間に環状の部材（カラー）が配置されてもよい。そして、この環状部材に、ケーブル通路５１ａとして機能する貫通孔が形成されてもよい。
【００７１】
駆動ユニット１０の例では、電気ケーブル３３は、ハウジング部５１Ａを通過した後、図３に示すように、リアアーム５０に沿って（より詳細には、軸ケース５３に沿って）、前方に伸びている。ハウジング部５１Ａの前側の壁部（前カバー５１Ｅ、図３参照）には、この壁部を貫通する孔５１ｅ（図７参照）が形成されている。電気ケーブル３３はこの貫通孔５１ｅを通ってハウジング部５１Ａの内部から前方に伸びている。貫通孔５１ｅは、例えば、第２伝達軸２７のギア２７Ｂの上方に位置している。
【００７２】
図７に示すように、ハウジング部５１Ａの内部には、ケーブルガイド５２が配置されてもよい。このケーブルガイド５２は、ハウジング部５１Ａの内部において電気ケーブル３３の位置を案内する。ケーブルガイド５２は、ハウジング部５１Ａの内部に配置されているギア２６、２７Ｂと、電気ケーブル３３との干渉を防止するように配置されている。詳細には、ケーブルガイド５２はギア２６に対して上方且つ右方に位置し、ギア２７Ｂに対して上方に位置している。
【００７３】
［補助ハウジング］
上述したように、駆動ユニット１０は、バッテリ１３に蓄えられている電力を電動モータ３０に供給する、インバーターを含むモータ駆動装置１２（図２参照）を有している。駆動ユニット１０の例では、モータ駆動装置１２はリアアーム５０によって支持されている。詳細には、図４及び図５に示すように、リアアーム５０は補助ハウジング５５を有し、この補助ハウジング５５にモータ駆動装置１２が収容されている。モータ駆動装置１２のこの配置によると、バッテリ１３から電動モータ３０まで伸びている電力供給用の電線を短くできる。駆動ユニット１０の例では、モータ駆動装置１２への指令値を算出する車両制御装置１１も補助ハウジング５５に収容されている。
【００７４】
図５に示すように、駆動ユニット１０の例では、補助ハウジング５５はクランク軸６１と第１伝達軸２１との間に位置する。補助ハウジング５５は後輪４０の前方に位置し、補助ハウジング５５の少なくとも一部は、車体の正面視において後輪４０と重なる。また、補助ハウジング５５はクランク軸６１の後方に位置し、補助ハウジング５５の少なくとも一部は、車体の正面視においてクランク軸６１と重なる。補助ハウジング５５のこの配置によると、外部の物が補助ハウジング５５に衝突することを防ぐことができる。
【００７５】
図４に示すように、補助ハウジング５５は、左右方向で互いに組み合わされる左ハウジング５５Ａと右ハウジング５５Ｂとを有している。左ハウジング５５Ａは右方に開いた箱形状を有し、右ハウジング５５Ｂは左方に開いた箱形状を有している。左ハウジング５５Ａはリアアーム５０に取り付けられている。駆動ユニット１０の例では、軸ケース５３が左ハウジング５５Ａを前後方向において貫通している。左ハウジング５５Ａの前側にはフロントハウジング５６が配置されており、左ハウジング５５Ａはフロントハウジング５６に固定されている。右ハウジング５５Ｂの内側に、モータ駆動装置１２と車両制御装置１１とが取り付けられている。右ハウジング５５Ｂの外面には冷却用のフィン５５ａが形成されてもよい。
【００７６】
補助ハウジング５５の位置や、補助ハウジング５５のリアアーム５０への取付構造は、駆動ユニット１０の例に限られない。例えば、右ハウジング５５Ｂが軸ケース５３に取り付けられ、左ハウジング５５Ａが右ハウジング５５Ｂに取り付けられてもよい。この場合、左ハウジング５５Ａに、モータ駆動装置１２や車両制御装置１１が固定されてもよい。さらに他の例では、補助ハウジング５５は、前後方向において互いに組み合わされる２つの部材によって構成されてもよい。さらに他の例では、補助ハウジング５５は軸ケース５３の外面に取り付けられてもよい。さらに他の例では、電気ケーブル３３は軸ケース５３の内部に通されてもよい。
【００７７】
図４に示すように、補助ハウジング５５は軸ケース５３の上方に位置する開口５５ｂを有している（以下では、この開口を「ケーブル開口」と称する）。電気ケーブル３３は、このケーブル開口５５ｂを通して補助ハウジング５５内に入っている。駆動ユニット１０の例では、左ハウジング５５Ａにケーブル開口５５ｂが形成されており、電気ケーブル３３は軸ケース５３の上方に位置している。このことによって、電気ケーブル３３と後輪４０との干渉や、電気ケーブル３３と路上にある障害物との干渉を防ぐことができる。電気ケーブル３３はケーブル開口５５ｂから補助ハウジング５５に入った後に、右方に屈曲し、上述したモータ駆動装置１２まで伸びている。補助ハウジング５５は、その内部に、電気ケーブル３３と軸ケース５３との干渉を防ぐためのガイド壁５５ｃを有している。
【００７８】
図４に示すように、補助ハウジング５５の前側の壁には貫通孔５５ｄが形成されている。補助ハウジング５５は、この貫通孔５５ｄと、フロントハウジング５６に形成されている貫通孔５６ｄ（図８参照）とを通して、フロントハウジング５６の内部に通じている。踏力センサ６４に接続されている電線は、この貫通孔５５ｄ、５６ｄを通って補助ハウジング５５の内部にある車両制御装置１１に接続される。
【００７９】
［リアアームの前部の前部］
図４に示すように、リアアーム５０は、その前部に、ギア６５や踏力センサ６４などを収容しているフロントハウジング５６を有している。フロントハウジング５６はベアリング６６Ａ、６６Ｂを介してクランク軸６１を支持し、クランク軸６１の回転を許容している。クランク軸６１の両端部はフロントハウジング５６から軸方向に突出している。クランク軸６１の両端部にペダル６３が固定されている。また、フロントハウジング５６は、クランク軸６１上に配置されているギア６５と、踏力センサ６４とを収容している（図５参照）。
【００８０】
フロントハウジング５６は、車体フレーム７の最下部に設けられているブラケット７ｄ（図１参照）に取り付けられている。ブラケット７ｄは、例えば、下方に開いた箱状である。フロントハウジング５６はブラケット７ｄの内側に配置され、ブラケット７ｄに取り付けられている。図４に示すように、フロントハウジング５６は、上方に伸びており且つ前後方向で離れている前連結部５６ａと後連結部５６ｂとを有している。例えば、連結部５６ａ、５６ｂとブラケット７ｄとに、固定具８（具体的には、ボルト、図８参照）が左右方向において差し込まれ、連結部５６ａ、５６ｂはブラケット７ｄに固定される。
【００８１】
フロントハウジング５６はダンパーを介してブラケット７ｄに取り付けられてもよい。自転車１においては、後連結部５６ｂ上には、後連結部５６ｂとブラケット７ｄとによって上下方向で挟まれているダンパー５６ｃが取り付けられている。連結部５６ｂはブラケット７ｄに対して僅かに上下動可能となるようにブラケット７ｄに取り付けられている。そのため、リアアーム５０は、自転車１が揺れたときに、前連結部５６ａに差し込まれている固定部（具合的には、ボルト）８を中心として上下動可能であり、ダンパー５６ｃはリアアーム５０のその上下動を緩衝する。フロントハウジング５６の車体フレーム７への取付構造は、駆動ユニット１０の例に限られず、適宜変更されてよい。
【００８２】
［まとめ］
（１）以上説明したように、駆動ユニット１０は、後輪４０に設けられている後輪ハブ４１と、リアアーム５０と、第１動力系と第２動力系とを有している。第１動力系は、後輪４０の回転中心Ａｘ１を中心として回転可能なロータ３２とステータ３１とを有し後輪ハブ４１に収容されている電動モータ３０を含み、ロータ３２の回転を後輪ハブ４１に伝達する。第２動力系は、ペダル６３が取り付けられているクランク軸６１を含み、クランク軸６１の回転を後輪ハブ４１に伝達する。第２動力系は、径方向におけるステータ３１の内側に配置されている回転可能な第１伝達軸２１と、第１伝達軸２１とクランク軸６１とを連結する動力伝達機構（自転車１において、第２伝達軸２７、及びギア２６、２７Ｂ）とを含み、クランク軸６１の回転を動力伝達機構と第１伝達軸２１とを介して後輪ハブ４１に伝達する。リアアーム５０と動力伝達機構は、左右方向における後輪４０の中心Ｃ１に対して左方に配置され、伝達軸２１は、左右方向における後輪４０の中心Ｃ１に対して、右方ある位置で後輪ハブ４１と連結されている。この駆動ユニット１０によれば、後輪４０に対して左方に配置されるリアアーム５０だけで後輪ハブ４１を支持できるので、メンテナンス作業者は電動モータ３０等に容易にアクセスできるようになり、メンテナンス作業性を向上できる。
【００８３】
（２）駆動ユニット１０は、リアアーム５０の後部から、右方に伸びている筒状の支持軸Ｂを有している。第１伝達軸２１は、支持軸部の径方向における内側に配置され、ステータ３１は、支持軸Ｂの径方向における外側に固定されている。これによると、簡素な構造でステータ３１を支持できる。
【００８４】
（３）後輪ハブ４１は、左右方向における後輪４０の中心Ｃ１に対して左方に位置している左壁部４１Ａと、左右方向における後輪４０の中心Ｃ１右方に位置している右壁部４１Ｂとを有している。伝達軸２１は、左壁部４１Ａに形成されている開口４１ａを通過して後輪ハブ４１の内部に入り、右方に伸び、右壁部４１Ｂに連結されている。
【００８５】
（４）後輪ハブ４１は支持軸Ｂによって回転可能に支持されている。これによると、簡素な構造で後輪ハブ４１を支持できる。
【００８６】
（５）具体的には、径方向における支持軸Ｂの外側に、左ベアリング４９Ａが嵌められ、後輪ハブ４１の左壁部４１Ａは左ベアリング４９Ａによって回転可能に支持されている。
【００８７】
（６）また、左右方向における電動モータ３０の中心Ｃ１を挟んで左ベアリング４９Ａとは反対側に右ベアリング４９Ｂが配置されている。後輪ハブ４１の右壁部４１Ｂは、右ベアリング４９Ｂによって回転可能に支持されてよい。
【００８８】
（７）クランク軸６１から後輪ハブ４１に至る動力伝達経路に、クランク軸６１から後輪ハブ４１への回転力の伝達を許容し、後輪ハブ４１からクランク軸６１への回転力の伝達を規制する一方向クラッチ２３が配置されている。これによれば、電動モータ３０の動力だけで走行するときに、クランク軸６１が回転することを防ぐことができる。その結果、電動モータ３０の動力の損失を低減できる。
【００８９】
（８）一方向クラッチ２３はクランク軸６１から第１伝達軸２１に動力を伝達する動力伝達機構（６５、２７、２６）よりも下流に配置されている。これによれば、電動モータ３０の動力だけで走行するときに、動力伝達機構が動くことを防ぐことができる。その結果、電動モータ３０の動力の損失を、さらに低減できる。
【００９０】
（９）一方向クラッチ２３は第１伝達軸２１と後輪ハブ４１との間に配置されている。これによれば、電動モータ３０の動力だけで走行するときに、第１伝達軸２１が回転することを防ぐことができる。その結果、電動モータ３０の動力の損失を、さらに低減できる。
【００９１】
（１０）径方向における左ベアリング４９Ａの内側に、ステータ３１に接続している電気ケーブル３３が通されている。これによれば、電気ケーブル３３をリアアーム５０に向かって伸ばすことができる。
【００９２】
（１１）支持軸Ｂには電気ケーブル３３が通される通路５１ａが形成されている。
【００９３】
第１伝達軸２１は、支持軸Ｂよりも左方に突出している部分２１ａ（連結部）を含み、動力伝達機構は、第１伝達軸２１の連結部２１ａに連結されている。
【００９４】
（１２）第１伝達軸２１は、その両端部で、回転可能に支持されている。具体的には、第１伝達軸２１の連結部２１ａは、ベアリング４７Ａを介してリアアーム５０によって支持され、後輪ハブ４１の右壁部４１Ｂは、第１伝達軸２１を支持するベアリング４７Ｂを保持している。この構造によると、支持軸Ｂに第１伝達軸２１を支持するベアリングを設ける構造に比して、第１伝達軸２１の撓みを効果的に抑えることができる。
【００９５】
（１３）動力伝達機構は、クランク軸６１から第１伝達軸２１に動力を伝える第２伝達軸２７を含んでいる。動力伝達機構はリアアーム５０に収容されている。
【００９６】
（１４）駆動ユニット１０は、電動モータ３０に電流を供給するモータ駆動装置１２を備えている。モータ駆動装置１２はリアアーム５０によって支持されている。これによると、電動モータ３０に電力を供給する電気ケーブル３３を短くできる。
【００９７】
［チェーンドライブ機構を有する例］
本開示で提案する駆動ユニット及び自転車は、上述した駆動ユニット１０及び自転車１の例に限られない。図９は、クランク軸６１から第１伝達軸２１に回転力を伝達する動力伝達機構として、チェーンドライブ機構を有している駆動ユニットの例を示す図である。図１０は図９に示すＸ−Ｘ線での断面図である。
【００９８】
これらの図において、これまで説明した箇所と同一の箇所には、同一の符号を付している。以下では、駆動ユニット１１０について駆動ユニット１０との相違点を中心にして説明する。駆動ユニット１１０について説明の無い事項は、駆動ユニット１０と同じである。
【００９９】
図１０に示すように、駆動ユニット１１０は、動力伝達機構として、クランク軸６１上に配置されているスプロケット１２５と、伝達軸２１上に配置されているスプロケット１２６と、スプロケット１２５とスプロケット１２６とに掛け渡される伝達チェーン１２７とを有している。また、駆動ユニット１１０は、伝達チェーン１２７の撓みを抑えるテンション機構１２９（図９参照）を有してもよい。図５等に示した駆動ユニット１０とは異なり、駆動ユニット１１０においては、リアアーム１５０と伝達チェーン１２７は、後輪４０の右方に配置されている。支持軸Ｂは、軸本体５１Ｂと被接続軸５１Ｃとを有している。駆動ユニット１１０では、軸本体５１Ｂは、被接続軸５１Ｃに対して右方に位置し、被接続軸５１Ｃに固定されている。
【０１００】
リアアーム１５０は、リアアーム５０と同様に、支持軸Ｂを有しているアーム後部１５１、踏力センサ６４を収容しているフロントハウジング１５６、及びモータ駆動装置１２と車両制御装置１１とを収容している補助ハウジング１５５を有している。また、リアアーム１５０は、伝達チェーン１２７を収容しているチェーン収容室Ｄを有している。チェーン収容室Ｄの前部と、フロントハウジング５６と、補助ハウジング５５は、左右方向において連結される３つの部材によって構成されている。すなわち、リアアーム１５０の前部は、左カバー１５０Ａ、右カバー１５０Ｂ、及び仕切りプレート１５０Ｃを有している。フロントハウジング５６と補助ハウジング５５は、左カバー１５０Ａと仕切りプレート１５０Ｃとによって規定されている。左カバー１５０Ｂに、モータ駆動装置１２と車両制御装置１１とが固定されている。チェーン収容室Ｄの前部は、右カバー１５０Ｂと仕切りプレート１５０Ｃとによって規定されている。リアアーム１５０は、アーム後部１５１のハウジング部１５１Ａとリアアーム１５０の前部とを接続し且つチェーン収容室Ｄを形成する筒状のチェーンケース１５３を有している。
【０１０１】
［その他の例］
駆動ユニット１１０において、動力伝達機構として、ベルトドライブ機構が利用されてもよい。すなわち、駆動ユニット１１０は、クランク軸６１上に配置されるプーリと、伝達軸２１上に配置されるプーリと、これら２つのプーリに掛け渡されるベルトとを有してもよい。
【０１０２】
さらに他の例では、自転車は、アシストモードと、人力モードだけを有し、電動モータ３０の動力だけで走行する電動モードを有していなくてもよい。この場合、自転車は、アクセルグリップ４ａと、アクセルセンサ４ｂとを有していなくてもよい。
【０１０３】
さらに他の例では、後輪ハブ４１は左壁部４１Ａを有していなくてもよい。この場合、中央壁部４１Ｃが左ベアリング４９Ａによって支持されてもよい。
【符号の説明】
【０１０４】
１  自転車、３  フロントフォーク、４  ハンドルバー、４ａ  アクセルグリップ、４ｂ  アクセルセンサ、７  車体フレーム、７ａ  シートポスト、７ｂ  ヘッドパイプ、７ｃ  ダウンフレーム、７ｄ  ブラケット、８  固定具、Ｂ  支持軸、Ｄ  チェーン収容室、１０  駆動ユニット、１１  車両制御装置、１２  モータ駆動装置、１３  バッテリ、２１  伝達軸、２１ａ  連結部、２３  一方向クラッチ、２６  ギア（傘歯ギア）、２７  伝達軸、２７Ａ・２７Ｂ  ギア（傘歯ギア）、３０  電動モータ、３１  ステータ、３２  ロータ、３３  電気ケーブル、４０  後輪、４１  後輪ハブ、４１Ａ  左壁部、４１Ｂ  右壁部、４１Ｃ  中央壁部、４１ａ  開口、４１ｂ  被支持部、４１ｃ  連結部、４２  スポーク、４２  螺子、４３  リム、４４  タイヤ、４７Ａ・４７Ｂ  ベアリング、４８  シール、４９Ａ・４９Ｂ  ベアリング、５０  リアアーム、５１  アーム後部、５１Ａ  ハウジング部、５１Ｂ  軸本体、５１Ｃ  被接続軸、５１Ｄ  左カバー、５１Ｅ  前カバー、５１ａ  ケーブル通路、５１ｃ  フランジ部、５１ｅ  貫通孔、５１ｆ  大径部、５１ｇ  小径部、５２  ケーブルガイド、５３  軸ケース、５３ａ  ブラケット、５５  補助ハウジング、５５Ａ  左ハウジング、５５Ｂ  右ハウジング、５５ａ  フィン、５５ｂ  ケーブル開口、５５ｃ  ガイド壁、５６  フロントハウジング、５６ａ  前連結部、５６ｂ  後連結部、５６ｃ  ダンパー、５７  抜止プレート、５８  ガイドプレート、５９  螺子、６０  クランク、６１  クランク軸、６２  クランクアーム、６３  ペダル、６４  踏力センサ、６５  ギア（傘歯ギア）、７１  ブレーキ装置、７２  ブレーキディスク、７３  キャリパー、１１０  駆動ユニット、１２５・１２６  スプロケット、１２７  伝達チェーン、１５０  リアアーム、１５０Ａ  左カバー、１５０Ｂ  右カバー、１５０Ｃ  仕切りプレート、１５１  アーム後部、１５１Ａ  ハウジング部、１５３  チェーンケース、１５５  補助ハウジング、１５６  フロントハウジング。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年9月27日(2019.9.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
後輪に設けられている後輪ハブと、
リアアームと、
ロータとステータとを有し前記後輪ハブに収容されている電動モータを含み、前記ロータの回転を前記後輪ハブに伝達する第１動力系と、
ペダルが取り付けられているクランク軸を含み、前記クランク軸の回転を前記後輪ハブに伝達する第２動力系と、を有し、
前記第２動力系は、径方向における前記ステータの内側に配置されている回転可能な伝達軸と、前記伝達軸と前記クランク軸とを連結する動力伝達機構とを含み、前記クランク軸の回転を前記動力伝達機構と前記伝達軸とを介して前記後輪ハブに伝達し、
前記リアアームと前記動力伝達機構は、左右方向における前記後輪の中心に対して右方と左方のうち一方の方向である第１の方向に配置され、
前記伝達軸は、前記左右方向における前記後輪の中心に対して、前記第１の方向とは反対方向である第２の方向にある位置で前記後輪ハブと連結されている
ことを特徴とする駆動ユニット。
【請求項２】
前記リアアームの後部から前記第２の方向に伸びている筒状の支持軸をさらに有し、
前記伝達軸は、前記支持軸の径方向における内側に配置され、
前記ステータは、前記支持軸の径方向における外側に固定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動ユニット。
【請求項３】
前記後輪ハブは、前記第１の方向に位置している第１壁部と、前記第２の方向に位置している第２壁部とを有し、
前記伝達軸と前記支持軸は、前記第１壁部に形成されている開口を通過して前記第２の方向に伸び、前記第２壁部に連結されている
ことを特徴とする請求項２に記載の駆動ユニット。
【請求項４】
前記後輪ハブは前記支持軸によって回転可能に支持されている
ことを特徴とする請求項２に記載の駆動ユニット。
【請求項５】
前記径方向における前記支持軸の外側に、第１ベアリングが嵌められ、
前記後輪ハブは前記第１ベアリングを介して前記支持軸によって回転可能に支持されている
ことを特徴とする請求項４に記載の駆動ユニット。
【請求項６】
前記第１ベアリングは前記第１の方向に位置し、
第２ベアリングが前記第２の方向に位置し、
前記後輪ハブは前記第２ベアリングを介して前記支持軸によって回転可能に支持されている
ことを特徴とする請求項５に記載の駆動ユニット。
【請求項７】
前記クランク軸から前記後輪ハブに至る前記動力伝達機構に、前記クランク軸から前記後輪ハブへの回転力の伝達を許容し、前記後輪ハブから前記クランク軸への回転力の伝達を規制する一方向クラッチが配置されている
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の駆動ユニット。
【請求項８】
前記一方向クラッチは前記動力伝達機構よりも下流に配置されている
ことを特徴とする請求項７に記載の駆動ユニット。
【請求項９】
前記一方向クラッチは前記伝達軸と前記後輪ハブとの間に配置されている
ことを特徴とする請求項７に記載の駆動ユニット。
【請求項１０】
前記径方向における前記第１ベアリングの内側に、前記ステータに接続している電線が通されている
ことを特徴とする請求項５に記載の駆動ユニット。
【請求項１１】
前記ステータに接続している電線が通される通路が前記支持軸に形成されている
ことを特徴とする請求項２乃至６のいずれかに記載の駆動ユニット。
【請求項１２】
前記伝達軸は、その両端部で、回転可能に支持されている
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の駆動ユニット。
【請求項１３】
前記伝達軸は第１伝達軸であり、
前記動力伝達機構は、前記クランク軸から前記第１伝達軸に動力を伝える第２伝達軸を含む
ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の駆動ユニット。
【請求項１４】
前記電動モータに電流を供給するモータ駆動装置をさらに備え、
前記モータ駆動装置は前記リアアームによって支持されている
ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の駆動ユニット。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれかに記載の駆動ユニットを有している自転車。