(57)【要約】      （修正有）【課題】機械損失とエネルギー損失を低減して、バッテリによる走行距離を長くでき、生産性を損なうことなく、鞍乗型電動車両に好適な車輪を提供する。【解決手段】タイヤを支持するリム部１２ｄと、車輪のリム部よりも内側に設けられ、車輪の回転軸線ｃを中心として回転するハブ部１２ｈと、リム部をハブ部に接続するスポーク部１２ｇと、ハブ部のスポーク接続部１２ｒより車輪の径方向における内側で、車輪の回転軸線の周囲に設けられた固定子コア５２及びコイル５１と、車輪の径方向におけるハブ部のスポーク接続部よりも内側且つ固定子コアよりも外側に設けられ、固定子コアと対向し、車輪の回転軸線を中心として、ハブ部、スポーク部及びリム部とともに回転するフェライト磁石４１と、車輪の径方向におけるハブ部のスポーク接続部よりも内側且つフェライト磁石よりも外側に設けられ、フェライト磁石を支持するバックヨーク部４０とを備える。【選択図】図７
2013126859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鞍乗型電動車両用の車輪であって、
前記車輪は、
タイヤを支持するリム部と、
前記車輪の径方向における前記リム部よりも内側に設けられ、前記車輪の回転軸線を中心として回転するハブ部と、
前記リム部を前記ハブ部に接続するスポーク部と、
前記スポーク部が接続される前記ハブ部のスポーク接続部より前記車輪の径方向における内側で、前記車輪の回転軸線の周囲に設けられた固定子コア及びコイルと、
前記車輪の径方向における前記ハブ部のスポーク接続部よりも内側且つ前記固定子コアよりも外側に設けられ、前記固定子コアと対向し、前記車輪の回転軸線を中心として、前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転するフェライト磁石と、
前記車輪の径方向における前記ハブ部のスポーク接続部よりも内側且つ前記フェライト磁石よりも外側に設けられ、前記フェライト磁石を支持するバックヨーク部と
を備える。
【請求項２】
請求項１に記載の鞍乗型電動車両用の車輪であって、
前記フェライト磁石は、前記車輪の軸線方向において、前記固定子コアの前記フェライト磁石との対向面の幅より大きく形成され、前記車輪の径方向における前記固定子コアよりも外側において、前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転する。
【請求項３】
請求項２に記載の鞍乗型電動車両用の車輪であって、
前記フェライト磁石は、前記車輪の軸線方向において、前記フェライト磁石の幅を規定する両端縁が前記固定子コアの幅を規定する両端縁よりも外側に位置するように形成され、前記車輪の径方向における前記固定子コアよりも外側において、前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転する。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１に記載の鞍乗型電動車両用の車輪であって、
前記フェライト磁石は、前記車輪の軸線方向において前記フェライト磁石の中心位置と前記固定子コアの中心位置とがずれるように、前記バックヨーク部に支持されており、前記車輪の径方向における前記固定子コアよりも外側において、前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転する。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１に記載の鞍乗型電動車両用の車輪であって、
前記フェライト磁石は、４ｍｍ以上の厚さに形成され、前記車輪の径方向における前記固定子コアよりも外側において、前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転する。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１に記載の鞍乗型電動車両用の車輪であって、
前記フェライト磁石は、パーミアンス係数Ｐｃが１０以上となるように形成され、前記車輪の径方向における前記固定子コアよりも外側において、前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転する。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１に記載の鞍乗型電動車両用の車輪であって、
前記フェライト磁石は、前記車輪の径方向における外側表面が前記バックヨーク部の内側表面に沿った形状に形成され、前記フェライト磁石の外側表面が前記バックヨーク部の内側表面に支持された状態で、前記車輪の径方向における前記固定子コアよりも外側において、前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転する。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１に記載の鞍乗型電動車両用の車輪であって、
前記フェライト磁石は、前記車輪の径方向における前記固定子コアによりも外側において前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転するフェライト磁石の磁極の数が３０以上５４以下となるように、前記バックヨーク部に支持される。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１に記載の鞍乗型電動車両用の車輪用の車輪駆動用電動機であって、
前記電動機は、
車輪のスポーク部が接続される車輪のハブ部のスポーク接続部より前記車輪の径方向における内側で、前記車輪の回転軸線の周囲に設けられた固定子コア及びコイルと、
前記車輪の径方向における前記ハブ部のスポーク接続部よりも内側且つ前記固定子コアよりも外側に設けられ、前記固定子コアと対向し、前記車輪の回転軸線を中心として、前記ハブ部、前記スポーク部、及び車輪のリム部とともに回転するフェライト磁石と、
前記車輪の径方向における前記ハブ部のスポーク接続部よりも内側且つ前記フェライト磁石よりも外側に設けられ、前記フェライト磁石を支持するバックヨーク部と
を備える。
【請求項１０】
鞍乗型電動車両であって、
前記鞍乗型電動車両は、請求項１〜８のいずれか１に記載の車輪を備えている。
【請求項１１】
請求項１〜８のいずれか１に記載の鞍乗型電動車両用の車輪が備える磁石としてのフェライト磁石の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鞍乗型電動車両用の車輪、鞍乗型電動車両用の車輪駆動用電動機、及び鞍乗型電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
鞍乗型電動車両は、電動機により走行する車両である。鞍乗型電動車両は、動力源としてバッテリを備えており、１回の充電による走行可能距離は、バッテリの容量によって制限される。そのため、鞍乗型電動車両は、遠距離の移動よりも近距離の移動に適しており、自転車と同様に、日常生活に密着した用途（例えば、通勤及び買い物等）で使用される傾向にある。従って、一般的に、鞍乗型電動車両では、安さ及び日常生活での使い易さに対する要求が比較的高い。
【０００３】
従来の鞍乗型電動車両として、インホイールモータを備えた鞍乗型電動車両が存在している。
インホイールモータを採用することにより、駆動輪の内側に存在するデッドスペースを活用することができる。従って、電動機を設置するためのブラケット又はケース等を別途設ける必要がなく、部品点数を少なくすることができ、価格を低く抑えることができる。また、部品点数が少ないので、故障が生じ難く、メンテナンスの頻度を少なくすることができる。このように、インホイールモータは、安価で且つ使い易い点からみて、鞍乗型電動車両にとって好適である。
【０００４】
また、従来の鞍乗型電動車両として、ダイレクトドライブ方式を採用した鞍乗型電動車両が存在している。ダイレクトドライブ方式は、電動機の回転力を、間接的な動力伝達機構（例えば、ベルト、チェーン、ギア、減速機等）を介さずに、直接的に車輪に伝達する方式である。ダイレクトドライブ方式を採用することにより、動力伝達機構を省略することができるので、動力伝達機構による機械損失を低減できるとともに、価格を低く抑えることができる。また、動力伝達機構を省略することができるので、動力伝達機構に不具合が発生することがなく、動力伝達機構のメンテナンスが不要となる。このように、ダイレクトドライブ方式は、安価で且つ使い易い点からみて、鞍乗型電動車両にとって好適である。
【０００５】
更に、従来のダイレクトドライブ方式の鞍乗型電動車両として、アウターロータ型の電動機を備えた鞍乗型電動車両が存在している。アウターロータ型の電動機では、インナーロータ型の電動機と比べて、回転子を車軸から離れた位置に設置することができるので、トルクを確保し易い。特に、鞍乗型電動車両では、駆動輪の内側にデッドスペースが存在するので、そのデッドスペースを活用して、回転子と車軸との間の距離を広く確保することができ、これにより、トルクを向上させることができる。また、インナーロータ型の電動機では、遠心力によって磁石が外れないように強く固定しなければならないが、アウターロータ型の電動機では、遠心力によって磁石が外れるおそれがなく、磁石を固定するための構造・仕様を簡素化することができる。従って、アウターロータ型の電動機は、安価で且つ使い易い点からみて、鞍乗型電動車両にとって好適である。
【０００６】
特許文献１は、従来の鞍乗型電動車両の一つを開示している。特許文献１の鞍乗型電動車両は、ダイレクトドライブ方式でアウターロータ型のインホイールモータを備えており、回転子は、希土類磁石を備えている。ダイレクトドライブ方式の採用により、ギアによる機械損失を低減しつつ、アウターロータ型の電動機の採用により、トルクを確保できる。
また、特許文献１では、希土類磁石の使用により、モータの小型化が可能である。また、最大エネルギー積の大きな希土類磁石を小型のモータに設置する際の作業性を向上させるために、ヨークの内周面には、磁石を嵌めるための溝が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３３１９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、改良された鞍乗型電動車両の車輪、鞍乗型電動車両の車輪駆動用電動機、及び鞍乗型電動車両を提供することである。
この課題は、請求項１の鞍乗型電動車両の車輪、請求項９の鞍乗型電動車両の車輪駆動用電動機、及び請求項１０の鞍乗型電動車両により解決される。
本発明は、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータを用いて、安価で且つ日常生活において使い易い鞍乗型電動車両の車輪、鞍乗型電動車両の車輪駆動用電動機、及び鞍乗型電動車両を提供する。
更に、本発明は、駆動に必要なトルクを得ながら、機械損失とエネルギー損失の両方を低減して、バッテリによる走行距離を長くでき、生産性を損なうことなく、鞍乗型電動車両に好適な車輪及び車輪駆動用電動機、並びに鞍乗型電動車両を提供する。
【０００９】
ところで、エンジンを備えた鞍乗型車両であれば、ガソリンが無くなりそうになったときに、ガソリンスタンドでガソリンを補給することにより、引き続き走行することができる。ガソリンの補給には長時間を必要としない。従って、外出する際に鞍乗型車両のガソリンの残量が少ないことに気付いたとしても、鞍乗型車両で外出することができる。
【００１０】
しかしながら、鞍乗型電動車両では、バッテリの充電に比較的長時間を要する。そのため、例えば、急用で外出する際に鞍乗型電動車両のバッテリの残量が少ないことに気付いた場合、充電する時間が無ければ、鞍乗型電動車両での外出を諦めなければならない。このように、鞍乗型電動車両では、バッテリの残量が少ないときに使用を控えなければならない事態が生じる。これは、日常生活での使い易さの点からみて好ましくない。
【００１１】
また、バッテリは消耗品であり、充電回数が増えるほど、１回の充電による走行可能距離が短くなる傾向がある。また、バッテリは温度に敏感であり、高温時及び低温時にはバッテリの性能が低下することがある。即ち、１回の充電による走行可能距離は一定ではない。また、鞍乗型電動車両のなかには、バッテリの残量を表示する表示装置を備えた鞍乗型電動車両があるが、表示装置によるバッテリの残量の表示が同じであっても、バッテリの状態によって走行可能距離が異なる場合がある。従って、表示装置によるバッテリの残量の表示から走行可能距離を正確に予測することは困難である。そのため、使用時にはバッテリの残量に余裕があることを確認してから鞍乗型電動車両を使用することが好ましい。言い換えれば、常にバッテリの残量に余裕があるように充電を行っておくことが好ましい。しかし、充電回数が増えることは、日常生活での使い易さの点からみて好ましくない。
【００１２】
これらの問題は、１回の充電による走行可能距離を長くすることによって緩和することができる。即ち、１回の充電による走行可能距離が長ければ、バッテリの残量が少なくなり難いので、鞍乗型電動車両の走行を止めたり使用を控えたりしなければならない場合が生じ難い。また、１回の充電による走行可能距離が長ければ、バッテリの残量に余裕がある状態が長く続くので、充電回数を少なくすることができる。更に、充電回数を少なくすることができれば、バッテリの寿命を延ばすことができる。これは、日常生活での使い易さの点からみて好ましい。
【００１３】
そこで、１回の充電による走行可能距離を如何に延ばすかが問題となる。バッテリの体積を増やすことにより、バッテリ容量を大きくすることができるが、バッテリの体積を増やすと、価格が高くなり、需要者の要求に合わなくなってしまう。また、鞍乗型電動車両では、大きなバッテリを搭載するためのスペースを確保することが困難である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者は、上述した課題に鑑みて鋭意検討を行い、以下の知見を得た。
当業者の常識として、鞍乗型電動車両の車輪駆動用電動機は、車両搭載性及び走行性能の観点から見て、小さいことが好ましい。そのため、従来から、当業者は、車輪駆動用電動機を設計する際、なるべく小型化することを当然の前提としてきた。特許文献１においても、希土類磁石の使用により、駆動トルクの確保とともに、モータの小型化が図られている。
しかし、本発明者は、このような当業者の常識から発想を転換し、以下の特徴点を見出した。即ち、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータは、タイヤの内側で車軸と同軸にモータが設置されるので、車両への搭載が可能な範囲内で、磁石の径方向の厚さを厚くできる。安価で且つ日常生活において使い易い鞍乗型電動車両を実現するためには、高度な走行性能は要求されないので、磁石の径方向の厚さを厚くしても、特に問題が生じない。
このように、本発明者は、安価で且つ日常生活において使い易い鞍乗型電動車両においては、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータの利点を活かしながら、磁石の厚さを厚くでき、磁石を増量できる、という特徴点を見出した。
これにより、最大エネルギー積が希土類磁石よりも小さいフェライト磁石を利用できることに想到した。フェライト磁石の採用により、後述するように、所望のトルクを確保しつつ、エネルギー損失を小さく抑えることができる。
また、フェライト磁石は、一般的に、割れ又は欠けが生じ易いが、極数が多くなるダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータにおいては、固定子コアに対向する磁石の面積に対する磁石の厚さを厚く確保できるので、フェライト磁石の耐久性を向上させることができる。これにより、組立時の磁石の取り扱いが容易になり、割れや欠けが生じ難いので、生産性が損なわれない。
このように、本発明者は、「車輪駆動用電動機は小さい方がよい」という当業者の常識から発想を転換し、「車輪駆動用電動機を大型化する」という新たな発想の下で、フェライト磁石を採用することにより、駆動に必要なトルクを得ながら、機械損失とエネルギー損失との両方を低減でき、バッテリによる走行距離を長くでき、生産性を損なうことなく、他の部品との物理的な干渉が生じず、車両の大型化等のデメリットの無い車輪駆動用電動機を提供できることを見出した。
【００１５】
本発明は、上述した知見に鑑みてなされた発明であり、以下の構成を採用する。
（１）  鞍乗型電動車両の車輪であって、
前記車輪は、
タイヤを支持するリム部と、
前記車輪の径方向における前記リム部よりも内側に設けられ、前記車輪の回転軸線を中心として回転するハブ部と、
前記リム部を前記ハブ部に接続するスポーク部と、
前記スポーク部が接続される前記ハブ部のスポーク接続部より前記車輪の径方向における内側で、前記車輪の回転軸線の周囲に設けられた固定子コア及びコイルと、
前記車輪の径方向における前記ハブ部のスポーク接続部よりも内側且つ前記固定子コアよりも外側に設けられ、前記固定子コアと対向し、前記車輪の回転軸線を中心として、前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転するフェライト磁石と、
前記車輪の径方向における前記ハブ部のスポーク接続部よりも内側且つ前記フェライト磁石よりも外側に設けられ、前記フェライト磁石を支持するバックヨーク部と
を備える。
【００１６】
車輪は、ハブ部と、リム部と、スポーク部とを備えている。リム部はタイヤを支持する。例えば、リム部は、リム部を径方向に貫通する貫通孔を備えている。タイヤのバルブは、貫通孔を介してリム部の外周側から内周側に突出する。従って、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータを搭載する鞍乗型電動車両では、タイヤのバルブがリム部の内周側に突出する空間を確保できる範囲内でハブ部の径を広げることができる。これにより、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータでは、車輪の径方向における車輪のハブ部よりも内側の空間を広く確保することができる。（１）の鞍乗型電動車両の車輪では、前記空間内において固定子コア及びコイルが設けられるとともに、固定子コアの外側にフェライト磁石が設けられるので、フェライト磁石と車輪の回転軸線との距離を比較的広く確保することができ、これにより、フェライト磁石の径を大きくすることができる。従って、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータでは、トルクを向上させることができる。
なお、ダイレクトドライブ方式とは、回転子（磁石及びバックヨーク部）とともにハブ部（車輪）が回転する方式をいう。回転子とハブ部（車輪）との間に減速機（又は増速機）は介在しない。また、アウターロータ型の電動機とは、車輪の径方向において固定子（固定子コア及びコイル）の外側に回転子が配置されている電動機をいう。また、インホイールモータとは、ハブ部の内側に設置されるモータをいう。インホイールモータでは、固定子及び回転子が、車輪の径方向におけるハブ部の内側に設置される。また、インホイールモータでは、例えば、車輪の平面視において、固定子及び回転子の各々の少なくとも一部が、ハブ部と重なり合う。
【００１７】
ところが、上述したように、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータにおいては、回転子の径を大きくすると、回転子が備える磁石（極数）が多くなり、結果として、電動機の極（磁石のＮＳ極）切替の周波数が大きくなる。電動機の極切替の周波数が大きいと、磁力の変化が頻繁に起き、磁力が変化する毎に固定子コアには、その変化を打ち消すように電流が生じる。この電流により生じる固定子コア内のジュール熱による発熱が、エネルギー損失になる。即ち、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータでは、周波数が大きくなって磁界の変化が頻繁に起こる。その結果、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータでは、エネルギー損失が大きくなってしまう。これに対し、（１）の鞍乗型電動車両の車輪は、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータを有し、フェライト磁石が、固定子コアと対向し、車輪の回転軸線を中心として前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転する。フェライト磁石の磁気特性は、ネオジム磁石等の希土類磁石より低く、フェライト磁石の最大エネルギー積は、希土類磁石の約１／１０であるため、磁界の変化が生じても、固定子に大きな電流が流れない。
【００１８】
また、従来、電気自動車や電動二輪車等の車輪駆動用電動機では、希土類磁石、特にネオジム磁石が用いられていた。ネオジム磁石は、鉄を多く含んでいて錆び易いので、錆びを防止するためにニッケル等でメッキされているが、メッキ層の電気抵抗値は低いので、固定子から発生する磁界によって磁石表面のメッキ層に大きな電流が流れてしまう。一方、フェライト磁石は、耐蝕性に優れているので表面にメッキ層を備えておらず、またフェライト磁石自体の比抵抗が高いので、磁界の変化によって磁石に流れる電流を低減することができる。
従って、（１）の鞍乗型電動車両の車輪では、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータを用いて、所望のトルクを確保しつつ、エネルギー損失を小さく抑えることができる。従って、駆動に必要なトルクを得ながら、機械損失とエネルギー損失の両方を低減して、バッテリによる走行距離を長くでき、生産性を損なうことなく、他の部品との物理的な干渉が生じず、車両の大型化等を避けることができる。これにより、安価で且つ日常生活において使い易い鞍乗型電動車両を提供することができる。
【００１９】
なお、フェライト磁石には、ストロンチウムフェライト磁石と、バリウムフェライト磁石とが含まれる。また、フェライト磁石には、フェライトボンド磁石及びフェライトプラスチック磁石が含まれる。
【００２０】
（２）  （１）の鞍乗型電動車両の車輪であって、
前記フェライト磁石は、前記車輪の軸線方向において、前記固定子コアの前記フェライト磁石との対向面の幅より大きく形成され、前記車輪の径方向における前記固定子コアよりも外側において、前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転する。
【００２１】
通常、車輪の軸線方向において、固定子コアの幅は、回転子の磁石の幅と同じである（例えば、特許文献１の図１参照）。しかし、（２）の鞍乗型電動車両の車輪は、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータを有しており、車輪内側のスペースに比較的余裕があるので、フェライト磁石の幅（高さ）を大きくすることができる。これにより固定子コアを通る磁束を多くすることができる。また、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータにおいて、固定子コアの幅がフェライト磁石の幅よりも小さい。即ち、固定子コアが小さく、固定子コアに巻かれるコイルの長さも短い。従って、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータである鞍乗型電動車両の車輪駆動用電動機の軽量化及び低コスト化を実現することができる。
【００２２】
（３）  （２）の鞍乗型電動車両の車輪であって、
前記フェライト磁石は、前記車輪の軸線方向において、前記フェライト磁石の幅を規定する両端縁が前記固定子コアの幅を規定する両端縁よりも外側に位置するように形成され、前記車輪の径方向における前記固定子コアよりも外側において、前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転する。
【００２３】
（３）の鞍乗型電動車両の車輪駆動用電動機によれば、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータにおいて、フェライト磁石からの磁束を効率良く固定子コア内に通過させることができるので、効率良くトルクを得ることができる。
【００２４】
（４）  （１）〜（３）のいずれか１の鞍乗型電動車両の車輪であって、
前記フェライト磁石は、前記車輪の軸線方向において前記フェライト磁石の中心位置と前記固定子コアの中心位置とがずれるように、前記バックヨーク部に支持されており、前記車輪の径方向における前記固定子コアよりも外側において、前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転する。
【００２５】
（４）の鞍乗型電動車両の車輪駆動用電動機によれば、フェライト磁石を前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転させるときに、車輪の軸線方向におけるフェライト磁石と固定子コアとの吸引方向を一定にすることができ、該吸引方向の経時的な変動を防止することができるので、車輪の回転を安定させることができる。
【００２６】
（５）  （１）〜（４）のいずれか１の鞍乗型電動車両の車輪であって、
前記フェライト磁石は、４ｍｍ以上の厚さに形成され、前記車輪の径方向における前記固定子コアよりも外側において、前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転する。
【００２７】
（５）によれば、前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転するフェライト磁石から、磁束を効率よく固定子コアに通過させることができる。
【００２８】
従来の鞍乗型電動車両の車輪では、磁力の強い磁石を採用することにより、磁石の薄型化を図ってきた。ところが、磁力の強い薄型の磁石を用いると、磁石から出る磁束量に対する固定子コアを通らない磁束量の割合が大きくなってしまうため、効率的ではない。
【００２９】
これに対し、（５）によれば、フェライト磁石の厚さが４ｍｍ以上であり、フェライト磁石が比較的厚い。従って、フェライト磁石から、固定子コアのフェライト磁石との対向部分に到達する磁束の量が多くなり、効率良く磁束を固定子コアに通すことができる。
【００３０】
フェライト磁石の厚さは、４ｍｍ以上であることが好ましく、５ｍｍ以上であることがより好ましく、６ｍｍ以上であることが更に好ましく、７ｍｍ以上であることが特に好ましい。また、フェライト磁石の厚さは、１５ｍｍ以下であることが好ましく、１２ｍｍ以下であることがより好ましく、１０ｍｍ以下であることが更に好ましく、９ｍｍ以下であることが特に好ましい。
なお、前記フェライト磁石の厚さは、前記車輪の周方向及び軸線方向における前記フェライト磁石の中心位置において、前記車輪の径方向に測定した値である。また、複数のフェライト磁石の厚さが異なる場合には、算術平均値を用いる。
【００３１】
（６）  （１）〜（５）のいずれか１の鞍乗型電動車両の車輪であって、
前記フェライト磁石は、パーミアンス係数Ｐｃが１０以上となるように形成され、前記車輪の径方向における前記固定子コアよりも外側において、前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転する。
【００３２】
（６）によれば、フェライト磁石のパーミアンス係数Ｐｃが１０以上であり、フェライト磁石の磁化方向（車輪の径方向）と垂直な断面積が比較的小さいので、言い換えると、フェライト磁石が比較的厚い。従って、前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転するフェライト磁石から、効率良く磁束を固定子コアに通すことができる。
【００３３】
（７）  （１）〜（６）のいずれか１の鞍乗型電動車両の車輪であって、
前記フェライト磁石は、前記車輪の径方向における外側表面が前記バックヨーク部の内側表面に沿った形状に形成され、前記フェライト磁石の外側表面が前記バックヨーク部の内側表面に支持された状態で、前記車輪の径方向における前記固定子コアよりも外側において、前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転する。
【００３４】
（７）の鞍乗型電動車両の車輪駆動用電動機によれば、フェライト磁石の外側表面をバックヨーク部の内側表面に密接させることができる。これにより、バックヨークとしての機能を効率良く発揮させることができるので、トルクを向上させることができる。
【００３５】
（８）  （１）〜（７）のいずれか１の鞍乗型電動車両の車輪であって、
前記フェライト磁石は、前記車輪の径方向における前記固定子コアによりも外側において前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転するフェライト磁石の磁極の数が３０以上５４以下となるように、前記バックヨーク部に支持される。
【００３６】
（８）の鞍乗型電動車両の車輪によれば、磁極の数が多いので、固定子コアに対向するフェライト磁石の面積に対するフェライト磁石の厚さの比を、従来の車輪駆動用電動機における希土類磁石の面積に対する希土類磁石の厚さの比よりも大きくできる。その結果、フェライト磁石の耐久性を高めることができるので、製造が容易であり、生産性が損なわれない。なお、極数と磁石片の数とは必ずしも一致していなくてもよい。
【００３７】
（９）  鞍乗型電動車両の車輪駆動用電動機であって、
鞍乗型電動車両の車輪駆動用電動機であって、
前記電動機は、
車輪のスポーク部が接続される車輪のハブ部のスポーク接続部より前記車輪の径方向における内側で、前記車輪の回転軸線の周囲に設けられた固定子コア及びコイルと、
前記車輪の径方向における前記ハブ部のスポーク接続部よりも内側且つ前記固定子コアよりも外側に設けられ、前記固定子コアと対向し、前記車輪の回転軸線を中心として、前記ハブ部、前記スポーク部、及び車輪のリム部とともに回転するフェライト磁石と、
前記車輪の径方向における前記ハブ部のスポーク接続部よりも内側且つ前記フェライト磁石よりも外側に設けられ、前記フェライト磁石を支持するバックヨーク部と
を備える。
【００３８】
（９）の鞍乗型電動車両の車輪駆動用電動機によれば、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータを用いて、所望のトルクを確保しつつ、エネルギー損失を小さく抑えることができ、これにより、安価で且つ日常生活において使い易い鞍乗型電動車両を提供することができる。
【００３９】
（１０）  （９）の鞍乗型電動車両の車輪駆動用電動機であって、
前記フェライト磁石は、前記車輪の軸線方向において、前記固定子コアの前記フェライト磁石との対向面の幅より大きく形成され、前記車輪の径方向における前記固定子コアよりも外側において、前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転する。
【００４０】
（１０）の鞍乗型電動車両の車輪駆動用電動機によれば、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータである鞍乗型電動車両の車輪駆動用電動機の軽量化及び低コスト化を実現することができる。
【００４１】
（１１）  （１０）の鞍乗型電動車両の車輪駆動用電動機であって、
前記フェライト磁石は、前記車輪の軸線方向において、前記フェライト磁石の幅を規定する両端縁が前記固定子コアの幅を規定する両端縁よりも外側に位置するように形成され、前記車輪の径方向における前記固定子コアよりも外側において、前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転する。
【００４２】
（１１）の鞍乗型電動車両の車輪駆動用電動機によれば、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータにおいて、フェライト磁石からの磁束を効率良く固定子コア内に通過させることができるので、効率良くトルクを得ることができる。
【００４３】
（１２）  （９）〜（１１）のいずれか１の鞍乗型電動車両の車輪駆動用電動機であって、
前記フェライト磁石は、前記車輪の軸線方向において前記フェライト磁石の中心位置と前記固定子コアの中心位置とがずれるように、前記バックヨーク部に支持されており、前記車輪の径方向における前記固定子コアよりも外側において、前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転する。
【００４４】
（１２）の鞍乗型電動車両の車輪駆動用電動機によれば、フェライト磁石を前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転させるときに、車輪の軸線方向におけるフェライト磁石と固定子コアとの吸引方向を一定にすることができ、該吸引方向の経時的な変動を防止することができるので、車輪の回転を安定させることができる。
【００４５】
（１３）  （９）〜（１２）のいずれか１の鞍乗型電動車両の車輪駆動用電動機であって、
前記フェライト磁石は、４ｍｍ以上の厚さに形成され、前記車輪の径方向における前記固定子コアよりも外側において、前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転する。
【００４６】
（１３）によれば、前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転するフェライト磁石から、磁束を効率よく固定子コアに通過させることができる。
【００４７】
（１４）  （９）〜（１３）のいずれか１に記載の鞍乗型電動車両の車輪駆動用電動機であって、
前記フェライト磁石は、パーミアンス係数Ｐｃが１０以上となるように形成され、前記車輪の径方向における前記固定子コアよりも外側において、前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転する。
【００４８】
（１４）によれば、前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転するフェライト磁石から、効率良く磁束を固定子コアに通すことができる。
【００４９】
（１５）  （９）〜（１４）のいずれか１の鞍乗型電動車両の車輪駆動用電動機であって、
前記フェライト磁石は、前記車輪の径方向における外側表面が前記バックヨーク部の内側表面に沿った形状に形成され、前記フェライト磁石の外側表面が前記バックヨーク部の内側表面に支持された状態で、前記車輪の径方向における前記固定子コアよりも外側において、前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転する。
【００５０】
（１５）の鞍乗型電動車両の車輪駆動用電動機によれば、フェライト磁石の外側表面をバックヨーク部の内側表面に密接させることができる。これにより、バックヨークとしての機能を効率良く発揮させることができるので、トルクを向上させることができる。
【００５１】
（１６）  （９）〜（１５）のいずれか１の鞍乗型電動車両の車輪駆動用電動機であって、
前記フェライト磁石は、前記車輪の径方向における前記固定子コアによりも外側において前記ハブ部、前記スポーク部及び前記リム部とともに回転するフェライト磁石の磁極の数が３０以上５４以下となるように、前記バックヨーク部に支持される。
【００５２】
（１６）の鞍乗型電動車両の車輪駆動用電動機によれば、磁極の数が多いので、固定子コアに対向するフェライト磁石の面積に対するフェライト磁石の厚さの比を、従来の車輪駆動用電動機における希土類磁石の面積に対する希土類磁石の厚さの比よりも大きくできる。その結果、フェライト磁石の耐久性を高めることができるので、製造が容易であり、生産性が損なわれない。なお、極数と磁石片の数とは必ずしも一致していなくてもよい。
【００５３】
（１７）  鞍乗型電動車両であって、
前記鞍乗型電動車両は、
（１）〜（８）のいずれか１の車輪を備えている。
【００５４】
（１７）の鞍乗型電動車両によれば、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータを用いて、所望のトルクを確保しつつ、エネルギー損失を小さく抑えることができ、これにより、安価で且つ日常生活において使い易い鞍乗型電動車両を提供することができる。
【００５５】
（１８）  鞍乗型電動車両であって、
前記鞍乗型電動車両は、車輪を備え、
前記車輪は、
タイヤを支持するリム部と、
前記車輪の径方向における前記リム部よりも内側に設けられ、前記車輪の回転軸線を中心として回転するハブ部と、
前記リム部を前記ハブ部に接続するスポーク部と、
（９）〜（１６）のいずれか１の電動機と
を備えている。
【００５６】
（１８）の鞍乗型電動車両によれば、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータを用いて、所望のトルクを確保しつつ、エネルギー損失を小さく抑えることができ、これにより、安価で且つ日常生活において使い易い鞍乗型電動車両を提供することができる。
【００５７】
（１９）  鞍乗型電動車両の車輪駆動用電動機が備える磁石としてのフェライト磁石の使用であり、
前記電動機は、更に、固定子コア及びコイルと、バックヨーク部とを備え、
前記固定子コア及びコイルは、車輪のスポーク部が接続される車輪のハブ部のスポーク接続部より前記車輪の径方向における内側で、前記車輪の回転軸線の周囲に設けられ、
前記フェライト磁石は、前記車輪の径方向における前記ハブ部のスポーク接続部よりも内側且つ前記固定子コアよりも外側に設けられ、前記固定子コアと対向し、前記車輪の回転軸線を中心として、前記ハブ部、前記スポーク部、及び車輪のリム部とともに回転し、
前記バックヨーク部は、前記車輪の径方向における前記ハブ部のスポーク接続部よりも内側且つ前記フェライト磁石よりも外側に設けられ、前記フェライト磁石を支持する。
【００５８】
（１９）のフェライト磁石の使用によれば、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータを用いて、安価で且つ日常生活において使い易い鞍乗型電動車両を提供することが可能である。
【発明の効果】
【００５９】
本発明によれば、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータを用いて、安価で且つ日常生活において使い易い鞍乗型電動車両の車輪駆動用電動機、鞍乗型電動車両の車輪、及び鞍乗型電動車両を提供することができる。より具体的には、駆動に必要なトルクを得ながら、機械損失とエネルギー損失の両方を低減して、バッテリによる走行距離を長くでき、生産性を損なうことなく、鞍乗型電動車両に好適な車輪及び車輪駆動用電動機、並びに鞍乗型電動車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動二輪車を模式的に示す側面図である。
【図２】図１に示す電動二輪車の車輪を模式的に示す左側面図である。
【図３】図２に示す車輪の右側面図である。
【図４】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る電動二輪車の車輪駆動用電動機を模式的に示す左側面図であり、（ｂ）は、比較例の電動二輪車の車輪駆動用電動機を模式的に示す左側面図である。
【図５】（ａ）は、図４（ａ）の部分拡大図であり、（ｂ）は、図４（ｂ）の部分拡大図である。
【図６】（ａ）は、図５（ａ）の断面図であり、（ｂ）は、図５（ｂ）の断面図である。
【図７】図１に示す電動二輪車の車輪を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
以下、本発明の一実施形態に係る電動二輪車１０について図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電動二輪車１０を模式的に示す側面図である。なお、電動二輪車は、鞍乗型電動車両の一例である。鞍乗型電動車両は、電動の鞍乗型車両であり、鞍乗型車両としては、例えば、二輪車、三輪車、不整地走行用車両（ＡＬＬ−ＴＥＲＲＡＩＮ  ＶＥＨＩＣＬＥ）等が挙げられる。また、二輪車としては例えば、スクータ、モペット、スポーツ型の二輪車が挙げられる。
【００６２】
電動二輪車１０は、前輪１１と後輪１２とからなる一対の車輪と、一対の車輪が取り付けられた車体１０ａとを備えている。電動二輪車１０は、比較的低速（例えば、２０Ｋｍ／時以下）で走行するように構成されている。車体１０ａの前部側部分を構成する前部カバー体１３の上方にハンドル１４が取り付けられている。前部カバー体１３の前面における上部中央にライト１４ａが設けられている。車体１０ａの後部側部分を構成する後部カバー体１５の上面にシート１６が形成されている。車体１０ａにおける後部カバー体１５の前部側下部に、運転者が駆動力を入力するためのペダル部１７が設けられている。なお、車輪径は、特に限定されないが、例えば、１０〜１６インチである。
【００６３】
前輪１１は、下方が二股に分岐したフロントフォーク１８の下端部に回転可能に支持されている。すなわち、フロントフォーク１８の両下端部は前輪１１の中心軸１１ａの両側部分を回転可能に支持しており、これによって、前輪１１は、中心軸１１ａを中心として回転可能になっている。また、フロントフォーク１８の上端部には、ヘッドパイプ（図示せず）が設けられている。このヘッドパイプは、車体１０ａの本体部分を構成するダウンチューブ（図示せず）の前端部に連結されている。
【００６４】
そして、ヘッドパイプ内に、ステアリング軸（図示せず）が軸回り方向に回転可能な状態で取り付けられ、ステアリング軸の下端部はフロントフォーク１８の上端中央部に連結されている。また、ステアリング軸の上部は、ヘッドパイプの上端部から上方に向かって突出しており、その上端部にハンドル１４が連結されている。また、ハンドル１４の左右両端には、グリップ２３ａが設けられている。また、グリップ２３ａの近傍には、前輪１１または後輪１２の回転を抑制するブレーキレバー２４ａが設置されている。
【００６５】
前部カバー体１３は、後面を構成する後面カバー部１３ａと前面を構成する前面カバー部１３ｂとを含む。前部カバー体１３内に、コントローラ３０が配置されている。コントローラ３０は、電動二輪車１０が備える駆動系等を電気的に制御する装置である。また、凹部２８ａ内には、表示部（図示せず）が設けられている。表示部は、バッテリ３３の充電状態等を表示する。図中、符号３４ｃは、コントローラ３０とバッテリ３３とを接続するリード線を示し、符号３４ｄは、コントローラ３０と電動機３５とを接続するリード線を示す。
【００６６】
また、前端部がヘッドパイプに連結されたダウンチューブの後部側部分は、ヘッドパイプとの連結部から後方に向かって斜め下方に延びたのちに湾曲して水平方向に延びている。そして、ダウンチューブの後端部には、後部カバー体１５内を後方に向かって斜め上方に延びる一対の後部フレーム（図示せず）が連結されている。この一対の後部フレームは所定間隔を保って配置されており、後端部は互に連結されている。そして、両後部フレームの間にバッテリ３３が設置されている。
【００６７】
また、ダウンチューブの後端部には、連結部材（図示せず）を介してリヤアーム３９が連結されている。このリヤアーム３９は、平行に配置された一対のアーム部材の前端部を連結して構成されており、後方に向かって延びている。そして、リヤアーム３９の両アーム部材の後端部に、後輪１２の中心軸１２ａの両側部分が支持されており、後輪１２は、中心軸１２ａを中心として回転可能である。また、リヤアーム３９の後端上部側部分と、後部フレームの略中央側部分との間には、リヤクッション３９ａが掛け渡されている。このリヤクッション３９ａの伸縮によって、リヤアーム３９の後端側が揺動自在に構成されている。
【００６８】
また、後輪１２の中央部には、カバー１２ｂが設けられており、このカバー１２ｂ内に、電動機３５およびドラムブレーキ（図示せず）が収納されている。この電動機３５は、コントローラ３０の制御によって作動し、後輪１２に駆動力を発生させる。そして、この電動機３５は、ブレーキレバー２４ａが操作されたときにコントローラ３０の制御によって作動を停止する。
【００６９】
また、ペダル部１７が備えるギア部（図示せず）と後輪１２が備えるギア部との間にはチェーン１７ｂが掛け渡されており、運転者が足でペダル１７ａを回転させることにより、チェーン１７ｂを介してペダル部１７から後輪１２に人力による駆動力が伝達される。更に、前輪１１にもブレーキ（図示せず）が設けられており、このブレーキおよび後輪１２のドラムブレーキは、ブレーキレバー２４ａの操作量に応じて、それぞれ作動して対応する前輪１１または後輪１２を制動する。
【００７０】
また、後部カバー体１５の上面に設けられたシート１６の前端下部は、ヒンジ連結部１６ａによって回転可能になっており、後部カバー体１５の内部には、バッテリ３３を収容するための収容部と、ヘルメット等を収容するための収容部とが形成されている。このため、ヒンジ連結部１６ａを中心としてシート１６を回転させることにより、後部カバー体１５の上面を開口させることができ、この開口からバッテリ３３やヘルメット等の出し入れをしたり、バッテリ３３を充電したりすることができる。また、この電動二輪車１０は、静止状態のときに、電動二輪車１０を起立状態に維持させるための回転式のスタンド（図示せず）も備えている。更に、ダウンチューブの後部側部分やペダル部１７はカバー部材によって被覆されている。
【００７１】
水平な道や下り傾斜の道等で、電動二輪車１０を自転車として走行させる場合には、両足でペダル１７ａを回転させ、後輪１２に駆動力を発生させる。また、電動二輪車１０の走行速度を落とす場合には、必要に応じてブレーキレバー２４ａを操作する。これによって、電動二輪車１０は、ブレーキレバー２４ａの操作量に応じて減速する。
【００７２】
また、上り傾斜の道等で、電動二輪車１０を電動機３５による駆動力を発生させながら走行させる場合には、加速させる速度に応じてグリップ２３ａを操作する。この場合、ペダル１７ａに両足を載せたまま回転操作をしないときには、後輪１２側に設けた一方向クラッチ１２ｊ（図３参照）の作動により電動機３５の回転がチェーン１７ｂを介してペダル１７ａに伝達されないようになっている。一方、両足でペダル１７ａの回転操作を続行することもでき、これによると、運転者の小さな力で電動二輪車１０を高速走行させることができる。
【００７３】
そして、電動二輪車１０の走行速度を落とす場合には、ブレーキレバー２４ａを操作してコントローラ３０の制御によって電動機３５の作動を停止させたのちに、更にブレーキレバー２４ａの操作を続けて、ブレーキレバー２４ａの操作量に応じて電動二輪車１０を減速させる。
【００７４】
また、表示部に表示されたバッテリ３３の充電量が減少していれば、バッテリ３３に充電用のコード（図示せず）を接続して、バッテリ３３を充電する。この充電は、シート１６を回転して、後部カバー体１５の上面を開口し、充電用のコードを用いて、バッテリ３３を電源に接続することによって行い、充電中は、シート１６を下げて後部カバー体１５の上面を閉じておく。この場合、充電用のコードは、後部カバー体１５とシート１６との隙間から外部に延びる。
【００７５】
図２は、図１に示す電動二輪車１０の後輪１２を模式的に示す左側面図である。
後輪１２は、中心軸１２ａを備える。中心軸１２ａの中心が、後輪１２の回転軸線Ｃである。中心軸１２ａは、リヤアーム３９（図１参照）に支持されている。中心軸１２ａには、カバー１２ｂが、ベアリング１２ｐ（図７参照）を介して回転可能に支持されている。カバー１２ｂは、後輪１２の軸線方向に見て円形状を有する。カバー１２ｂの外周部の内側には、ハブ部１２ｈが取り付けられている。ハブ部１２ｈは、円筒形状を有しており、後輪１２の軸線方向に貫通した開口を有している。言い換えると、カバー１２ｂは、円筒形状のハブ部１２ｈの開口を覆っている。後輪１２の径方向においてハブ部１２ｈよりも内側には、電動機３５が取り付けられている。言い換えると、ハブ部１２ｈ内に電動機３５が設けられている。電動機３５については後に詳述する。なお、本実施形態では、中心軸１２ａは回転しないが、カバー１２ｂ及びハブ部１２ｈは共に回転する。
【００７６】
後輪１２の径方向においてハブ部１２ｈの外周側には、リム部１２ｄが位置している。リム部１２ｄは、後輪１２の軸線方向に見て円環形状を有する。リム部１２ｄの直径は、ハブ部１２ｈの直径よりも大きい。ハブ部１２ｈとリム部１２ｄとは、スポーク部１２ｇで接続されている。スポーク部１２ｇは、ハブ部１２ｈのスポーク接続部１２ｒに接続されている。スポーク接続部１２ｒは、後輪１２の径方向におけるハブ部１２ｈの外側表面に位置している。スポーク接続部１２ｒは、ハブ部１２ｈの左右両側面又は一方の側面に位置していてもよい。ハブ部１２ｈ、リム部１２ｄ及びスポーク部１２ｇは、一体として成形された非磁性体であり、本実施形態では、アルミニウム製部材である。なお、ハブ部１２ｈ、リム部１２ｄ及びスポーク部１２ｇは、非磁性体であればよく、アルミニウム製部材に限定されず、例えば、マグネシウム製部材であってもよく、強化樹脂製部材であってもよい。ハブ部１２ｈ、リム部１２ｄ及びスポーク部１２ｇの成形方法は、特に限定されず、例えば、低圧鋳造等の鋳造又は鍛造等によりハブ部１２ｈ、リム部１２ｄ及びスポーク部１２ｇを一体として成形することができる。なお、ハブ部１２ｈ、リム部１２ｄ及びスポーク部１２ｇが別体であり、ハブ部１２ｈ、リム部１２ｄ及びスポーク部１２ｇを組み立てることとしてもよい。後輪１２の径方向においてリム部１２ｄの外周側には、タイヤ１２ｃが取り付けられている。リム部１２ｄは、タイヤ１２ｃを支持する。リム部１２ｄは、後輪１２の径方向にリム部１２ｄを貫通孔１２ｅが形成されている。タイヤ１２ｃのバルブ１２ｆは、貫通孔１２ｅを介してリム部１２ｄの外周側から内周側に突出している（図７参照）。後輪１２の径方向における電動機３５の半径Ｍと、リム部１２ｄの半径Ｒとは、例えば、下記（１）式を満たす。本実施形態の電動二輪車１０では、径の大きなアウターロータ型の電動機３５が設置されており、後輪１２の径方向内側に存在するデッドスペースが活用されているため、電動機３５の半径Ｍが比較的大きい。なお、電動機３５の半径Ｍとリム部１２ｄの半径Ｒとの関係は、下記（１）の式に示す関係に限定されない。例えば、リム部１２ｄの半径Ｒが比較的大きい場合には、下記（１）式を満たさない場合もある。
Ｍ＞（Ｒ−Ｍ）…（１）
なお、本実施形態では、ハブ部１２ｈとリム部１２ｄとの間に、回転軸線Ｃ側から径方向外側に延びる複数のスポーク部１２ｇが設置されているが、複数のスポーク部１２ｇに代えて、円板状のスポーク部（所謂ディスクスポーク部）が設けられていてもよい。
【００７７】
図３は、図２に示す車輪の右側面図である。
後輪１２の中心軸１２ａには、一方向クラッチ１２ｊが、ベアリング（図示せず）を介して支持されている。後輪１２の径方向において一方向クラッチ１２ｊの外側には、カバー１２ｂとスプロケット１２ｉとが設けられている。カバー１２ｂは、ハブ部１２ｈの開口を覆っている。後輪１２の径方向においてハブ部１２ｈよりも内側には、電動機３５が取り付けられている。スプロケット１２ｉは、後輪１２の軸線方向においてカバー１２ｂの外側に位置している。カバー１２ｂ、ハブ部１２ｈ及びスプロケット１２ｉは共に回転する。スプロケット１２ｉには、チェーン１７ｂが巻かれている。
【００７８】
次に、図４〜図６を用いて、本実施形態に係る電動二輪車の車輪駆動用電動機について詳述する。
【００７９】
図４（ａ）は、本発明の一実施形態に係る電動二輪車の車輪駆動用電動機を模式的に示す側面図であり、（ｂ）は、比較例の電動二輪車の車輪駆動用電動機を模式的に示す側面図である。図４では、カバー１２ｂが取り外されたときの電動機３５の側面図を示している。
【００８０】
図５（ａ）は、図４（ａ）の部分拡大図であり、（ｂ）は、図４（ｂ）の部分拡大図である。図５では、Ａ−Ａ線及びＢ−Ｂ線と平行な方向が、後輪１２の径方向に相当し、図面手前側と奥側とを結ぶ直線と平行な方向が、後輪１２の軸線方向に相当し、ハブ部１２ｈが呈する円弧が延びる方向が、後輪１２の周方向に相当する。
【００８１】
図６（ａ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）は、図５（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。図６では、上下方向が、後輪１２の径方向に相当し、左右方向が、後輪１２の軸線方向に相当する。
【００８２】
なお、図４〜図６では、相違点を明確にするために、本実施形態の電動機と比較例の電動機の一例とを並べて示している。図４（ａ）、図５（ａ）及び図６（ａ）は、本実施形態の電動機を示し、図４（ｂ）、図５（ｂ）及び図６（ｂ）は、比較例の電動機の一例を示している。この比較例は、フェライト磁石を使用した実施例と磁石及び電動機の大きさを比較するための比較例であり、実施例と同じ固定子を使用し、磁石を希土類磁石としている。
【００８３】
先ず、本実施形態の電動機３５について、図４（ａ）、図５（ａ）、図６（ａ）を用いて説明する。
本実施形態の電動機３５は、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータである。図４に示すように、電動機３５は、回転子４３と、固定子５０とを備える。回転子４３は、フェライト磁石４１を備える。また回転子４３は、バックヨーク部４０を備える。
電動機３５は、インホイールモータであり、後輪１２の径方向においてハブ部１２ｈの内側に設けられている。言い換えると、回転子４３（フェライト磁石４１及びバックヨーク部４０）と固定子５０（固定子コア５２及びコイル５１）とが、後輪１２の径方向においてハブ部１２ｈの内側に設けられている。電動機３５は、アウターロータ型の電動機であり、後輪１２の径方向において固定子５０（固定子コア５２及びコイル５１）の外側に回転子４３（フェライト磁石４１及びバックヨーク部４０）が位置する。また、電動機３５は、支持部材６０を備える。支持部材６０は、中心軸１２ａに固定され、固定子コア５２を支持する。固定子コア５２は、支持部材６０に固定されている。固定子コア５２は、支持部材６０及び中心軸１２ａに対して回転しない。なお、本実施形態では、電動機３５が支持部材６０を備える場合について説明するが、本発明は、この例に限定されず、電動機３５が支持部材６０を備えていなくてもよい。この場合、電動二輪車１０の製造時に、電動機３５と支持部材６０とが電動二輪車１０に組み込まれる。
【００８４】
支持部材６０は、一体成形された鉄製の部材であり、外側円筒部６１と、連結部６２と、内側円筒部６３とを有する。
外側円筒部６１は、円筒形状を有し、後輪１２の軸線方向に貫通した開口を有している。後輪１２の径方向において、外側円筒部６１の外周には、固定子コア５２が設けられている。
内側円筒部６３は、円筒形状を有し、後輪１２の軸線方向に貫通した開口を有している。内側円筒部６３の開口に中心軸１２ａが挿入され、内側円筒部６３が中心軸１２ａに固定される。これにより、支持部材６０が、中心軸１２ａに固定される。
外側円筒部６１と内側円筒部６３との間には、連結部６２が設けられている。連結部６２は、側面視円環形状を有している。本実施形態において、支持部材６０は、円板形状を有しているが、後輪１２の軸線方向に支持部材を貫通する貫通孔を有していてもよく、後輪１２の径方向に延びるリブが設けられていてもよい。また、連結部６２は、外側円筒部６１と内側円筒部６３とを連結する複数のスポーク部（ソリッドスポーク）であってもよい。
【００８５】
固定子コア５２は、後輪１２の径方向における支持部材６０の外側に設けられており、支持部材６０に固定されている。固定子５０は、円環形状の固定子コア５２と、コイル５１（図５（ａ）参照）とで構成されている。
【００８６】
固定子コア５２は、以下のように形成される。先ず、鉄板を打ち抜いて、帯状体を形成する。帯状体の長手方向における一方の側辺には、複数の突部が間隔を空けて配置されている一方、他方の側辺には、突部は形成されていない。次に、前記帯状体が円環形状になるように前記帯状体を巻きながら前記帯状体を積み重ねる。このとき、具体的には、前記帯状体の前記一方の側辺が前記円環形状の径方向外側に位置するとともに前記他方の側辺が径方向内側に位置するように前記帯状体を巻きながら、前記帯状体を前記円環形状の軸線方向に積み重ねる。これにより、円環形状の固定子コア５２が形成される。なお、固定子コアの形成方法は、特に限定されず、例えば、固定子コアは、外径側に突部を有する円環形状の鉄板を重ね合わせることにより形成されてもよい。また、固定子コアの材料は、固定子コアとしての機能を発現し得るもの（即ち磁性体）であれば、特に限定されず、例えば、磁性鋼板を用いてもよい。
【００８７】
固定子コア５２において、前記複数の突部は、前記円環形状の軸線方向に重なり合っており、互いに重なり合った突部が、ティース５３を構成している。このように、固定子コア５２は、複数のティース５３を備えている。本実施形態では、ティース５３は、５１個である。複数のティース５３は、後輪１２の径方向における固定子コア５２の外側に位置している。複数のティース５３は、後輪１２の円周方向に沿って互いに間隔を空けて配置されている。各ティース５３は、後輪１２の径方向に沿って突出している。各ティース５３は、フェライト磁石４１と対向している。各ティース５３とフェライト磁石４１との間には間隔が空けられている。各ティース５３には、コイル５１（図４において図示せず）が巻かれている。コイル５１には、例えば、銅線等が用いられる。本実施形態では、ティース５３の個数は、３の倍数であり、ティース５３がＵ相（正）、Ｕ相（負）、Ｕ相（正）、Ｖ相（正）、Ｖ相（負）、Ｖ相（正）、Ｖ相（負）、Ｗ相（負）、Ｗ相（正）、Ｗ相（負）、Ｕ相（負）、・・・のような順に並ぶように、各ティース５３にコイル５１が巻かれている。ここで正及び負は、それぞれコイル５１の巻線の方向を示している。各ティース５３に対するコイル５１の巻き方は、この例に限定されず、例えば、隣り合う３つのティースがＵ相、Ｖ相及びＷ相の３相で１組になるように、各ティース５３にコイル５１が巻かれていてもよい。
【００８８】
回転子４３は、バックヨーク部４０とフェライト磁石４１とからなる。
バックヨーク部４０は、円筒形状を有する磁性体（例えば鉄製の部材）であり、後輪１２の軸線方向に貫通した開口を有している。なお、バックヨーク部４０は、磁性体であればよく、鉄製の部材に限定されず、例えば、磁性鋼製であってもよい。バックヨーク部４０は、後輪１２の径方向においてハブ部１２ｈの内側に設けられている。バックヨーク部４０は、例えば、鋳込みにより、ハブ部１２ｈと一体として形成される。即ち、ハブ部１２ｈ、リム部１２ｄ及びスポーク部１２ｇと、バックヨーク部４０とは一体として形成されている。バックヨーク部４０は、後輪１２の回転軸線Ｃを中心としてハブ部１２ｈとともに回転する。後輪１２の径方向におけるバックヨーク部４０の内周面には、フェライト磁石４１を嵌めるための溝が形成されていない。後輪１２の側面視（図４（ａ）及び図５（ａ））において、バックヨーク部４０の内周は、円環形状を成している。
【００８９】
回転子４３は、Ｎ極及びＳ極の極対を有する複数のフェライト磁石４１を備えている。本実施形態では、フェライト磁石４１は、バックヨーク部４０に支持されている。フェライト磁石４１は、接着剤（図示せず）を介して、バックヨーク部４０に固定されている。本実施形態では、フェライト磁石４１は、４６個であり、ティース５３の個数よりも少ない。即ち、フェライト磁石４１の磁極の数は４６である。言い換えると、電動機３５の極数は、４６である。なお、本発明におけるフェライト磁石の磁極の数（電動機の極数）は、特に限定されないが、３０以上５４以下であることが好ましい。なお、極数と磁石片の数とは必ずしも一致していなくてもよい。複数のフェライト磁石４１は、後輪１２の径方向においてバックヨーク部４０の内側に支持されている。バックヨーク部４０の内側には、フェライト磁石４１を嵌めるための溝が形成されていないので、隣り合うフェライト磁石４１の側面間にバックヨーク部４０は入り込んでいない。複数のフェライト磁石４１は、後輪１２の周方向に沿って間隔を空けて、Ｎ極とＳ極とが交互になるように、配置されている。なお、３相の交番電流が印加されるＵ相、Ｖ相及びＷ相の複数のティースと、Ｎ極及びＳ極の極対を有する複数の磁石とを備えた電動機の動作については、従来公知であるから説明を省略する。
【００９０】
図５（ａ）に示すように、ハブ部１２ｈと、支持部材６０を構成する外側円筒部６１との間に、後輪１２の径方向内側から順に、固定子コア５２、フェライト磁石４１、及びバックヨーク部４０が設けられている。固定子コア５２は、外側円筒部６１に支持されている。フェライト磁石４１はバックヨーク部４０に支持されている。バックヨーク部４０は、後輪１２の径方向における固定子５０の外側に位置し、ハブ部１２ｈに設けられている。
【００９１】
固定子５０の固定子コア５２は、後輪１２の径方向内側に位置する円環形状の基部５４と、基部５４から後輪１２の径方向外側に向けて突出する複数のティース５３とを備えている。基部５４は、磁力の漏れを防ぐためのヨークとして機能する。各ティース５３は、後輪１２の径方向内側に位置する内側部５３ａと、後輪１２の径方向外側に位置する外側部５３ｂとからなる。
【００９２】
内側部５３ａの周囲にはコイル５１が巻かれている。コイル５１は、複数本（例えば、６〜８本）の銅線を束ねて複数回（例えば、６〜１１回）内側部５３ａに巻き付けることにより構成されている。
【００９３】
図５（ａ）に示すように、外側部５３ｂの幅は、内側部５３ａから回転子４３（フェライト磁石４１）に近づくにつれて広くなっている。外側部５３ｂは、フェライト磁石４１の内側表面４１ｂと対向する対向面５３ｃを有している。フェライト磁石４１の内側表面４１ｂと、外側部５３ｂの対向面５３ｃとの間には、ギャップ４２が設けられている。本実施形態では、フェライト磁石４１の内側表面４１ｂの幅は、外側部５３ｂの対向面５３ｃの幅よりも広い。対向面５３ｃの幅が大きいので、フェライト磁石４１からの磁束を効率良く固定子コア５２に通すことができる。なお、比較例の電動機のように希土類磁石を用いた場合には、希土類磁石の磁束が多過ぎるため、対向面を大きくしても、希土類磁石から流れる磁束を充分に固定子コアに集められない可能性がある。
【００９４】
フェライト磁石４１は、平板形状ではなく、後輪１２の周方向に沿って湾曲した板形状を有している。従って、フェライト磁石４１の外側表面４１ａ及び内側表面４１ｂは、後輪１２の周方向に沿って湾曲している。即ち、フェライト磁石４１の外側表面４１ａは、バックヨーク部４０の内側表面４０ａに沿った形状を有している。言い換えると、バックヨーク部４０の内側表面４０ａは、後輪１２の径方向外方に凹む凹状を成しており、フェライト磁石４１の外側表面４１ａは、後輪１２の径方向外側に膨らむ凸状を成している。フェライト磁石４１は、接着剤（図示せず）を介して、バックヨーク部４０に固定されている。フェライト磁石４１の外側表面４１ａがバックヨーク部４０の内側表面４０ａに沿った形状を有しているので、フェライト磁石４１とバックヨーク部４０との間に空隙が生じていない。従って、バックヨーク部４０がヨークとしての機能を充分に発揮することができ、フェライト磁石４１からの磁束を効率良く固定子コア５２に通すことができる。
【００９５】
電動機３５は、ダイレクトドライブ方式の電動機であり、フェライト磁石４１は、バックヨーク部４０に支持され、バックヨーク部４０は、ハブ部１２ｈと一体として形成されている。電動機３５の作動時に、フェライト磁石４１とハブ部１２ｈとの相対的な位置関係は変化しない。換言すれば、フェライト磁石４１は、バックヨーク部４０を介して、ハブ部１２ｈに固定されている。即ち、フェライト磁石４１は、間接的な動力伝達機構（例えば、ベルト、チェーン、ギア、減速機等）を介さずに、ハブ部１２ｈに固定されている。間接的な動力伝達機構を介さないので、ハブ部１２ｈへのエネルギー伝達効率が高い。フェライト磁石４１は、後輪１２の径方向における固定子コア５２の外側において、ハブ部１２ｈ、スポーク部１２ｇ及びリム部１２ｄとともに回転する。即ち、電動機３５の作動時において、フェライト磁石４１の回転数は、ハブ部１２ｈ、スポーク部１２ｇ及びリム部１２ｄの回転数と同じである。
【００９６】
フェライト磁石４１の外側表面４１ａは、ハブ部１２ｈの内側表面１２ｍに沿った形状を有しており、フェライト磁石４１の外側表面４１ａが、バックヨーク部４０を介して、ハブ部１２ｈの内側表面１２ｍに固定されている。フェライト磁石４１は、フェライト磁石４１の外側表面４１ａとハブ部１２ｈの内側表面１２ｍとの間に空隙が形成されないように、バックヨーク部４０を介してハブ部１２ｈに固定されており、ハブ部１２ｈ、スポーク部１２ｇ及びリム部１２ｄとともに回転する。
【００９７】
図６（ａ）に示すように、電動機３５は、インホイールモータであり、固定子５０及び回転子４３は、後輪１２の径方向においてハブ部１２ｈの内側に設けられており、固定子コア５２、フェライト磁石４１及びバックヨーク部４０の各々の少なくとも一部は、後輪１２の平面視においてハブ部１２ｈと重なり合う。図６（ａ）に示すように、後輪１２の軸線方向において、フェライト磁石４１の中心位置Ｆと、固定子コア５２の中心位置Ｓとはずれている。これにより、後輪１２の軸線方向におけるフェライト磁石４１と固定子コア５２との吸引方向を一定にすることができ、吸引方向の経時的な変動を防止することができるので、後輪１２の回転を安定させることができる。なお、フェライト磁石４１の中心位置Ｆと、固定子コア５２の中心位置Ｓとの対比には、フェライト磁石４１の内側表面４１ｂにおける中心位置Ｆと、固定子コア５２の対向面５３ｃにおける中心位置Ｓとが用いられる。また、固定子コア５２は、図６（ａ）に示すように、鉄板の積層体であり、後輪１２の軸線方向に沿って複数枚の鉄板が積層されている。
【００９８】
また、後輪１２の軸線方向において、固定子コア５２の幅Ｔは、２３ｍｍであり、フェライト磁石４１の幅Ｇは、２９ｍｍである。即ち、固定子コア５２の幅Ｔは、フェライト磁石４１の幅Ｇよりも小さい。ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータでは、後輪１２の内側のスペースに比較的余裕があるので、フェライト磁石４１の幅を大きくすることができる。これにより、固定子コア５２を通る磁束を多くすることができる。また、固定子コア５２を小さくすることができるとともに、固定子コア５２に巻かれるコイル５１の長さを短くすることができる。これにより、電動機３５の軽量化及び低コスト化を実現し得る。
【００９９】
フェライト磁石４１は、フェライト磁石４１の両端縁４１ｃが後輪１２の軸方向においてハブ部１２ｈの両端縁１２ｋの内側に位置するように、バックヨーク部４０を介して、ハブ部１２ｈに支持されている。
【０１００】
また、フェライト磁石４１の幅Ｇを規定する両端縁４１ｃは、固定子コア５２の幅を規定する両端縁５０ａよりも、後輪１２の軸線方向において外側に位置している。これにより、フェライト磁石４１からの磁束を効率良く固定子コア５２内に通過させることができるので、効率良くトルクを得ることができる。
【０１０１】
また、フェライト磁石４１の厚さＨは、８ｍｍである。フェライト磁石４１のパーミアンス係数Ｐｃは、１０以上である。このように、フェライト磁石４１は比較的厚い。従って、フェライト磁石４１から、ギャップ４２を介して、ティース５３の対向面５３ｃに到達する磁束の量が多いので、効率良く磁束を固定子コア５２に通すことができる。また、本実施形態では、フェライト磁石４１の厚さＨは、バックヨーク部４０の厚さよりも大きい。なお、後輪１２の径方向において、バックヨーク部４０の厚さは、ハブ部１２ｈの厚さよりも大きい。
【０１０２】
次に、比較例の電動二輪車の車輪駆動用電動機１３５について、図４（ｂ）、図５（ｂ）及び図６（ｂ）を用いて説明しつつ、本実施形態の電動二輪車１０の車輪駆動用電動機３５と、比較例の電動二輪車の車輪駆動用電動機１３５との対比を行う。
【０１０３】
図４（ｂ）に示すように、比較例の電動二輪車の車輪駆動用電動機１３５は、ハブ部１１２ｈの内側に設けられている。電動機１３５は、中心軸１１２ａに固定された支持部材１６０と、支持部材１６０の外側に固定された固定子１５０と、ハブ部１１２ｈの内側に固定された回転子１４３とを備え、回転子１４３は、バックヨーク部１４０と、バックヨーク部１４０の内側に支持された希土類磁石１４１とを備えている。希土類磁石１４１は、固定子１５０と間隔を空けて対向している。希土類磁石１４１は、図４（ａ）に示すフェライト磁石４１よりも薄い。電動機１３５の直径は、図４（ａ）に示す電動機３５よりも小さい。
【０１０４】
また、図５（ｂ）に示すように、比較例の電動二輪車の車輪駆動用電動機１３５では、希土類磁石１４１が平板形状を有しており、希土類磁石１４１とバックヨーク部１４０との間に空隙Ｐが生じている。そのため、電動機１３５では、バックヨーク部１４０が、ヨークとしての機能を充分に発揮することが困難である。
【０１０５】
また、図６（ｂ）に示すように、比較例の電動二輪車の車輪駆動用電動機１３５では、固定子コア１５２の幅と、希土類磁石１４１との幅が等しい。更に、希土類磁石１４１の幅を規定する両端縁１４１ｃと、固定子コア１５２の幅を規定する両端縁１５０ａとは、後輪１１２の軸線方向において同位置にある。従って、後輪１１２の軸線方向において、希土類磁石１４１の中心位置と、固定子コア１５２の中心位置とがずれていない。これに対して、本実施形態に係る電動二輪車１０の電動機３５によれば、フェライト磁石４１の幅が固定子コア５２の幅よりも大きく、フェライト磁石４１の幅を規定する両端縁４１ｃは、固定子コア５２の幅を規定する両端縁５０ａよりも外側に位置し、フェライト磁石４１の中心位置と、固定子コア５２の中心位置とがずれている。これにより、効率よく磁束を固定子コア５２に通すことができ、後輪１２の回転を安定させることができる。
【０１０６】
本実施形態の電動二輪車１０の車輪駆動用電動機３５によれば、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータにおいて、フェライト磁石４１を採用したことにより、エネルギー損失を低減することができる。即ち、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータでは、トルクを向上させることができるが、トルクを向上させると電動機の極切替の周波数が大きくなり、それに伴って、エネルギー損失が大きくなるという課題があった。これに対して、電動二輪車１０の車輪駆動用電動機３５によれば、フェライト磁石４１が、固定子コア５０と対向し、後輪１２の回転軸線を中心としてハブ部１２ｈ、スポーク部１２ｇ及びバックヨーク部４０とともに回転する。従って、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータにおいて、所望のトルクを確保しつつ、エネルギー損失を小さく抑えることができ、これにより、安価で且つ日常生活において使い易い電動二輪車１０を提供することができる。
【０１０７】
図７は、図１に示す電動二輪車の車輪を模式的に示す断面図である。なお、図７では、説明の便宜上、一方向クラッチ１２ｊ、スプロケット１２ｉ及びチェーン１７ｂ（図３参照）を示していない。
【０１０８】
後輪１２は、リム部１２ｄと、ハブ部１２ｈと、スポーク部１２ｇと、回転子４３と、固定子５０とを備えている。回転子４３は、バックヨーク部４０と、フェライト磁石４１とを備えている。リム部１２ｄと、ハブ部１２ｈと、スポーク部１２ｇと、バックヨーク部４０とは、一体として形成されている。一体的な形成により強度を確保できるので、リム部１２ｄ、ハブ部１２ｈ及びスポーク部１２ｇの厚さを低減できる。
【０１０９】
リム部１２ｄは、後輪１２の径方向の外側に、タイヤ１２ｃを備えている。ハブ部１２ｈは、後輪１２の径方向におけるリム部１２ｄよりも内側に設けられている。スポーク部１２ｇは、リム部１２ｄをハブ部１２ｈに接続している。フェライト磁石４１は、後輪１２の径方向におけるリム部１２ｄよりも内側且つ固定子コア５２よりも外側に配置され、後輪１２の回転軸線Ｃを中心としてハブ部１２ｈとともに回転する。固定子コア５２は、後輪１２の径方向におけるリム部１２ｄよりも内側で、後輪１２の回転軸線Ｃの周囲に設けられている。フェライト磁石４１は、後輪１２の径方向において、リム部１２ｄよりも内側に配置され、バックヨーク部４０に支持され、固定子コア５２と対向し、後輪１２の回転軸線Ｃを中心として、ハブ部１２ｈ、スポーク部１２ｇ及びリム部１２ｄとともに回転する。
【０１１０】
後輪１２は、車幅方向の左右両側の各々に設けられたカバー１２ｂを備えている。後輪１２の径方向におけるカバー１２ｂの外周側は、ハブ部１２ｈとバックヨーク部４０との側面に当接しており、固定具１２ｎ（例えば、ボルト）により、バックヨーク部４０に固定されている。鉄製のバックヨーク部４０に固定具１２ｎを設置することにより、鋳込みによりバックヨーク部４０と一体として形成されるハブ部１２ｈの厚みを小さくできる。
【０１１１】
後輪１２の径方向におけるカバー１２ｂの内周側は、ベアリング１２ｐを介して、中心軸１２ａに回転可能に支持されている。これにより、回転子４３（フェライト磁石４１及びバックヨーク部４０）、ハブ部１２ｈ、スポーク部１２ｇ及びリム部１２ｄは、カバー１２ｂを介して、中心軸１２ａに回転可能に支持されている。本実施形態では、車幅方向の左右両側の各々にカバー１２ｂが設けられているが、片側のみにカバー１２ｂが設けられていてもよい。なお、カバー１２ｂに代えて、回転子４３（フェライト磁石４１及びバックヨーク部４０）、ハブ部１２ｈ、スポーク部１２ｇ及びリム部１２ｄを中心軸１２ａに回転可能に支持するための部材が設けられていてもよい。
【０１１２】
円環形状の固定子コア５２とコイル５１とで構成された固定子５０は、支持部材６０により中心軸１２ａに固定されている。支持部材６０は、上述したように、外側円筒部６１と、連結部６２と、内側円筒部６３とを有する。
【０１１３】
従って、後輪１２の回転時には、固定子コア５２が支持部材６０を介して中心軸１２ａに支持された状態で、カバー１２ｂ、回転子４３（フェライト磁石４１及びバックヨーク部４０）、ハブ部１２ｈ、スポーク部１２ｇ及びリム部１２ｄが同じ回転数で回転する。
【０１１４】
以上、本実施形態について説明したが、本実施形態は、本発明の好適な一つの実施形態に過ぎない。当業者が、本実施形態に対して各種の改良又は変更を容易に行い得ることは明らかである。即ち、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲の記載に基づいて定められるものであり、本発明は、本実施形態に限定されず、例えば、以下のような変更を行うことができる。
【０１１５】
本実施形態では、電動機３５が後輪１２に設けられる場合について説明したが、本発明は、この例に限定されず、電動機３５は、前輪１１に設けられてもよい。また、本実施形態では、後輪１２に、電動機３５が設置され、電動機３５にスプロケット１２ｉが取り付けられている場合について説明したが、本発明では、電動機を前輪に設け、スプロケットを後輪に設けてもよい。
【０１１６】
本実施形態では、バックヨーク部４０は、ハブ部１２ｈと一体として形成されており、カバー１２ｂと固定されている。スポーク部１２ｇ及びリム部１２ｄは、バックヨーク部４０及びハブ部１２ｈによって、カバー１２ｂを介して、中心軸１２ａに支持される。このように、バックヨーク部４０は、回転子４３を構成するとともに、ハブとしての機能を有する。バックヨーク部４０が、ハブとしての機能を有するので、ハブ部１２ｈを薄くすることができ、後輪１２全体としての小型化が可能である。
【０１１７】
なお、本実施形態では、バックヨーク部４０がカバー１２ｂと固定されているが、ハブ１２ｈがカバー１２ｂと固定されてもよく、バックヨーク部４０及びハブ１２ｈがカバー１２ｂと固定されてもよい。
また、本実施形態では、ハブ部１２ｈが、非磁性体からなり、バックヨーク部４０が、磁性体からなる場合について説明したが、本発明は、この例に限定されず、ハブ部１２ｈ及びバックヨーク部４０の両方が磁性体からなっていてもよい。この場合、ハブ部１２ｈ及びバックヨーク部４０の材質は同じであってもよく、異なっていてもよい。即ち、バックヨーク部４０、ハブ部１２ｈ、スポーク部１２ｇ及びリム部１２ｄの材質については、少なくともバックヨーク部４０が磁性体であればよく、ハブ部１２ｈ、スポーク部１２ｇ及びリム部１２ｄは、磁性体であってもよく、非磁性体であってもよい。
また、本実施形態では、バックヨーク部は、ハブ部に鋳込まれることによりハブ部と一体として形成されている。本発明では、バックヨーク部は、ハブ部に接着されることによりハブ部と一体として形成されていてもよい。
【０１１８】
なお、以上の説明では、後輪１２の径方向、軸線方向及び円周方向を基準として説明を行ったが、電動機３５の径方向、軸線方向及び円周方向が後輪１２の径方向、軸線方向及び円周方向と同様に用いられてもよい。電動機３５が後輪１２に取り付けられているとき、後輪１２の径方向は電動機３５の径方向と合致し、後輪１２の軸線方向は電動機３５の軸線方向と合致し、後輪１２の軸線方向は電動機３５の円周方向と合致する。
【０１１９】
次に、本分野における本発明の意義について説明する。
電気自動車及び電動二輪車等の分野において、駆動用の電動機には、内燃機関（エンジン）と遜色無い走行性能（高速走行性能及び加速性能等）の実現を優先して技術開発が行われてきた経緯がある。そのため、車輪駆動用電動機の技術開発では、従来から、走行性能の向上を優先的に考慮しなければならないという先入観（技術的偏見）がある。また、車両へ搭載するために、できるだけ電動機を小さくしなければならないという先入観（技術的偏見）もある。そのため、電気自動車や電動二輪車等が備える車輪駆動用電動機の回転子には、磁力の強い希土類磁石が採用されてきた。特に、希土類磁石のなかでも、ネオジム磁石は、非常に強い磁力を有しており、電気自動車及び電動二輪車において広く採用されてきた。
【０１２０】
一方、フェライト磁石は、従来から、自動車の電装品及び家電機器等に幅広く用いられている。フェライト磁石は、ネオジム磁石等の希土類磁石よりも磁力が弱いため、仮に電動二輪車の車輪駆動用電動機への適用を考えると、比較的多量の磁石が必要となり、車輪駆動用電動機が大型化してしまう。そのため、従来から、車輪駆動用電動機には、フェライト磁石ではなく、希土類磁石、特にネオジム磁石が採用されてきた。即ち、車輪駆動用電動機では、上述した２つの先入観が存在していたため、車輪駆動用電動機にフェライト磁石が用いられることはなかった。
【０１２１】
このような状況下において、本発明者らは、従来の２つの先入観から発想を転換し、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータに、敢えて、磁力の弱いフェライト磁石を採用した。これにより、エネルギー損失が低く、安価で且つ日常生活において使い易い電動二輪車を実現した。また、比較的低速で走行する電動二輪車においては、磁力の弱いフェライト磁石を用いても、乗り心地の低下を殆ど感じることはなく、また加速性能が抑えられるので、自転車のような緩やかな乗り心地を実現できる。このように、本発明は、本分野に従来から存在していた技術的偏見（車輪駆動用電動機にフェライト磁石は適さない）を克服し、需要者の要求を満足する電動二輪車を完成させた。本発明の意義は極めて大きい。
【０１２２】
なお、フェライト磁石を電動二輪車の車輪駆動用電動機に採用する方法として、本発明以外に、回転子と車輪との間に減速機を介在させる方法が考えられる。回転子の回転を減速機により減速して車輪に伝達することにより、電動機を主として高回転数状態で使用し、これにより、必要なトルクを得ることができると考えられる。しかし、減速機を追加すると、構造が複雑になり、高コスト化を招来する。また、減速機の追加によって、減速機に不具合が発生する可能性が新たに生じ、それに伴いメンテナンスの頻度が増えるおそれがある。従って、安価で且つ日常生活で使い易い電動二輪車が望まれている状況下において、減速機の使用を前提としたフェライト磁石の採用は、本末転倒であり、フェライト磁石を使用する意義が没却されると考えられる。
【０１２３】
また、本発明と、減速機を使用する技術とでは、技術の前提が全く異なっており、本発明は、電動二輪車の車輪駆動用電動機としてダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータを用いる場合における課題（モータの周波数増に伴うエネルギー損失の増加）を解決するものである。
【０１２４】
選択された実施形態のみにより本発明についての説明を行ったが、当業者が、この開示から、請求の範囲により規定される発明の範囲から逸脱しない範囲で、各種の変更及び修正を行うことができることは明らかである。更に、上述した本発明の実施形態は説明のためのものであって、請求の範囲及びその均等物により規定される発明を限定するためのものではない。
【符号の説明】
【０１２５】
１０  電動二輪車
１１  前輪
１１ａ  （前輪１１の）中心軸
１２  後輪
１２ａ  （後輪１２の）中心軸
１２ｂ  カバー
１２ｃ  タイヤ
１２ｄ  リム部
１２ｅ  貫通孔
１２ｆ  バルブ
１２ｇ  スポーク部
１２ｈ  ハブ部
１２ｉ  スプロケット
１２ｊ  一方向クラッチ
１２ｎ  固定具
１２ｐ  ベアリング
１２ｒ  スポーク接続部
３３  バッテリ
３５  電動機
４０  バックヨーク部
４０ａ  （バックヨーク部４０の）内側表面
４１  フェライト磁石
４１ａ  （フェライト磁石４１の）外側表面
４１ｂ  （フェライト磁石４１の）内側表面
４２  ギャップ
４３  回転子
５０  固定子
５１  コイル
５２  固定子コア
５３  ティース
５３ａ  内側部
５３ｂ  外側部
５３ｃ  対向面
５４  基部
６０  支持部材
６１  外側円筒部
６２  連結部
６３  内側円筒部
【図１】
2013126859.tif 000003
【図２】
2013126859.tif 000004
【図３】
2013126859.tif 000005
【図４】
2013126859.tif 000006
【図５】
2013126859.tif 000007
【図６】
2013126859.tif 000008
【図７】
2013126859.tif 000009