(57)【要約】【課題】内部構成部品の軸方向の位置ズレの発生を抑制することができるモータ内蔵ハブ構造及び自転車を得る。【解決手段】モータ内蔵ハブユニット３０は、ハブ軸４２、４４に対して回転可能なハブ体４６と、ハブ体４６の内部でハブ体を回転させるモータ４８とを備えている。モータ４８は、回転軸５６が貫通されたロータ５２と、ステータ５４とを備えている。ハブ軸に取り付けられたハウジング５０は、軸受６８を介して回転軸５６を回転可能に支持している。回転軸５６におけるロータ５２の軸方向の一方の側面には、回転軸に対するロータの軸方向一方側の位置を規制するプッシュナット１２０が設けられ、回転軸におけるロータの軸方向の他方の側面には、回転軸に対するロータの軸方向他方側の位置を規制するスペーサ１２２が設けられている。回転軸５６には、軸受６８に対する回転軸の軸方向の位置を規制するスナップリング１２４が設けられている。【選択図】図２
2016016717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に固定されるハブ軸と、
前記ハブ軸に対して回転可能に設けられたハブ体と、
前記ハブ体の内部に設けられ、中心部に回転軸が貫通されたロータと、前記ロータを回転させるステータとを備えると共に、前記ハブ体を回転させるモータと、
前記ハブ体の内部に設けられ、軸受を介して前記回転軸を回転可能に支持し、前記ハブ軸に取り付けられると共に前記モータを支持するハウジングと、
前記回転軸における前記ロータの軸方向の一方の側面に設けられ、一方が前記ロータの側面に位置し、他方が前記回転軸を保持する環状部材からなり、前記回転軸に対する前記ロータの軸方向一方側の位置を規制する第１位置決め部材と、
前記回転軸における前記ロータの軸方向の他方の側面に設けられ、前記回転軸に対する前記ロータの軸方向他方側の位置を規制する第２位置決め部材と、
前記回転軸に設けられ、前記軸受に対する前記回転軸の軸方向の位置を規制する第３位置決め部材と、
を有するモータ内蔵ハブ構造。
【請求項２】
前記軸受の外輪は、前記ハウジングの側部に嵌合されており、
前記第２位置決め部材は、前記軸受と前記ロータとの間に介在されるスペーサである請求項１に記載のモータ内蔵ハブ構造。
【請求項３】
前記第３位置決め部材は、前記第２位置決め部材が当たる前記軸受の前記ロータと反対側に設けられている請求項２に記載のモータ内蔵ハブ構造。
【請求項４】
前記回転軸の軸方向両側に、前記ハブ軸が前記回転軸と同軸上に分割して配置されており、
前記ハブ軸に形成された係合部が、前記ハウジングに形成された被係合部に係合されると共に、
前記ハブ軸には、前記ハブ軸の前記ハウジングに対する軸方向の位置を規制する第４位置決め部材が設けられている請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のモータ内蔵ハブ構造。
【請求項５】
前記ロータと前記第２位置決め部材もしくは、前記軸受と前記第２位置決め部材が一体的に構成されている請求項２に記載のモータ内蔵ハブ構造。
【請求項６】
前記第１位置決め部材と、前記ロータと、前記第２位置決め部材と、前記軸受と、前記第３位置決め部材が、これらの順で前記回転軸の軸方向に隣接して配置されており、
前記第１位置決め部材の前記回転軸を保持する部分が弾性を有する請求項１に記載のモータ内蔵ハブ構造。
【請求項７】
前輪又は後輪に、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のモータ内蔵ハブ構造が設けられている自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ内蔵ハブ構造及び自転車に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、ステータとロータとを備えたモータと、内部にモータを収容し、ロータの回転によって回転駆動されるハブと、を備えた電動車輪用ハブユニットの構造が開示されている。この構造では、ハブが固定用支持軸に回転可能に支持されている。また、ロータを構成する円形の積層金属板の中心部に回転軸が貫通されている。なお、電動車輪用ハブユニットの構造として、例えば、特許文献２に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−９６０５９号公報
【特許文献２】特開２００２−２３５８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１に記載の構造では、電動車輪用ハブユニットを備えた自転車や車輪単品の状態で、転倒などにより電動車輪用ハブユニットに軸方向に力が働いた場合、内部構成部品の軸方向のズレにより部品間の干渉が発生する可能性がある。特に、電動車輪用ハブユニットでは、ロータを構成する円形の積層金属板の中心部に回転軸が貫通されているため、軸方向に力が働いた場合に、慣性力により円形の積層金属板が回転軸に対して軸方向に位置ズレしやすい。
【０００５】
このような内部構成部品の軸方向の位置ズレが発生すると、回転抵抗が増大し、ひいては回転不能となる可能性があり、改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、内部構成部品の軸方向の位置ズレの発生を抑制することができるモータ内蔵ハブ構造及び自転車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明に係るモータ内蔵ハブ構造は、車体に固定されるハブ軸と、前記ハブ軸に対して回転可能に設けられたハブ体と、前記ハブ体の内部に設けられ、中心部に回転軸が貫通されたロータと、前記ロータを回転させるステータとを備えると共に、前記ハブ体を回転させるモータと、前記ハブ体の内部に設けられ、軸受を介して前記回転軸を回転可能に支持し、前記ハブ軸に取り付けられると共に前記モータを支持するハウジングと、前記回転軸における前記ロータの軸方向の一方の側面に設けられ、一方が前記ロータの側面に位置し、他方が前記回転軸を保持する環状部材からなり、前記回転軸に対する前記ロータの軸方向一方側の位置を規制する第１位置決め部材と、前記回転軸における前記ロータの軸方向の他方の側面に設けられ、前記回転軸に対する前記ロータの軸方向他方側の位置を規制する第２位置決め部材と、前記回転軸に設けられ、前記軸受に対する前記回転軸の軸方向の位置を規制する第３位置決め部材と、を有する。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、車体に固定されるハブ軸に対してハブ体が回転可能に設けられており、ハブ体の内部には、ハブ体を回転させるモータが設けられている。モータは、ハブ軸に取り付けられたハウジングに支持されており、中心部に回転軸が貫通されたロータと、ロータを回転させるステータとを備えている。さらに、回転軸におけるロータの軸方向の一方の側面に第１位置決め部材が設けられ、回転軸におけるロータの軸方向の他方の側面に第２位置決め部材が設けられ、軸受を介してハウジングに回転可能に支持される回転軸には、軸受に対する回転軸の軸方向の位置を規制する第３位置決め部材が設けられている。このような構造では、第１位置決め部材によって、回転軸に対するロータの軸方向一方側の位置が規制され、第２位置決め部材および第３位置決め部材によって、回転軸に対するロータの軸方向他方側の位置が規制され、軸受及びハウジングに対する回転軸の軸方向の位置ズレを抑制することができる。これにより、モータ内蔵ハブ構造に軸方向に力が働いた場合に、回転軸に対するロータ、軸受及びハウジングの軸方向の位置ズレを抑制することができる。
【０００９】
また、請求項１に記載の発明では、第１位置決め部材は、環状部材の一方がロータの側面に位置した状態で、環状部材の他方が回転軸を保持している。このため、ロータの側面の位置に応じて、第１位置決め部材を回転軸の軸方向の任意の位置に固定することが可能である。このため、第１位置決め部材の回転軸への取り付けが容易であると共に、各部品に軸方向寸法のバラツキがあっても、回転軸に対するロータの軸方向の位置決めが可能となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータ内蔵ハブ構造において、前記軸受の外輪は、前記ハウジングの側部に嵌合されており、前記第２位置決め部材は、前記軸受と前記ロータとの間に介在されるスペーサである。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、ハウジングの側部に軸受の外輪が嵌合されており、軸受とロータとの間に第２位置決め部材としてのスペーサが介在されている。このため、スペーサによって、ロータと軸受とのクリアランスを確保することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のモータ内蔵ハブ構造において、前記第３位置決め部材は、前記第２位置決め部材が当たる前記軸受の前記ロータと反対側に設けられている。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、第３位置決め部材は、第２位置決め部材が当たる軸受のロータと反対側に設けられているので、軸受及びハウジングに対する回転軸及びロータの軸方向の位置ズレを抑制することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のモータ内蔵ハブ構造において、前記回転軸の軸方向両側に、前記ハブ軸が前記回転軸と同軸上に分割して配置されており、前記ハブ軸に形成された係合部が、前記ハウジングに形成された被係合部に係合されると共に、前記ハブ軸には、前記ハブ軸の前記ハウジングに対する軸方向の位置を規制する第４位置決め部材が設けられている。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、回転軸の軸方向両側には、ハブ軸が回転軸と同軸上に分割して配置されている。さらに、ハブ軸に形成された係合部が、ハウジングに形成された被係合部に係合されると共に、ハブ軸には、ハブ軸のハウジングに対する軸方向の位置を規制する第４位置決め部材が設けられている。これにより、モータ内蔵ハブ構造に軸方向に力が働いた場合に、ハウジングに対するハブ軸の軸方向の位置ズレを抑制することができる。このため、回転軸と分割して配置されたハブ軸と回転軸とが干渉するのを阻止することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載のモータ内蔵ハブ構造において、前記ロータと前記第２位置決め部材もしくは、前記軸受と前記第２位置決め部材が一体的に構成されている。
【００１７】
請求項５に記載の発明では、ロータと第２位置決め部材もしくは、前記軸受と前記第２位置決め部材が一体的に構成されているので、部品点数の削減、及びコストダウンが可能となる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載のモータ内蔵ハブ構造において、前記第１位置決め部材と、前記ロータと、前記第２位置決め部材と、前記軸受と、前記第３位置決め部材が、これらの順で前記回転軸の軸方向に隣接して配置されており、前記第１位置決め部材の前記回転軸を保持する部分が弾性を有する。
【００１９】
請求項６に記載の発明では、回転軸を保持する部分が弾性を有する第１位置決め部材と、ロータと、第２位置決め部材と、軸受と、第３位置決め部材が、これらの順で回転軸の軸方向に隣接して配置されており、各部品をより効果的に回転軸の軸方向に位置決めすることができる。また、第１位置決め部材の回転軸を保持する部分が弾性を有しているため、モータの回転等により各部品が熱膨張した場合でも、各部品の熱膨張を吸収することができる。
【００２０】
請求項７に記載の発明に係る自転車は、前輪又は後輪に、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のモータ内蔵ハブ構造が設けられている。
【００２１】
請求項７に記載の発明では、前輪又は後輪に、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のモータ内蔵ハブ構造が設けられているので、モータ内蔵ハブ構造に軸方向に力が働いた場合に、内部構成部品の軸方向の位置ズレの発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のモータ内蔵ハブ構造及び自転車によれば、内部構成部品の軸方向の位置ズレの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態であるモータ内蔵ハブ構造が適用された自転車を示す側面図である。
【図２】本発明の一実施形態であるモータ内蔵ハブ構造を示す断面図である。
【図３】図２に示すモータ内蔵ハブ構造に用いられるロータの回転軸付近の構成を示す拡大断面図である。
【図４】図２に示すモータ内蔵ハブ構造に用いられるプッシュナットを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、図において適宜示される矢印ＵＰは自転車上方側を示している。
【００２５】
図１には、本発明の一実施形態であるモータ内蔵ハブ構造が適用された自転車としての電動アシスト自転車１０が側面図にて示されている。
【００２６】
図１に示されるように、電動アシスト自転車１０は、前方側に斜め上下方向に沿って配置されるヘッドパイプ１２と、ヘッドパイプ１２より後方側に斜め上下方向に沿って配置されるシートパイプ１４と、ヘッドパイプ１２とシートパイプ１４とを前後斜め方向に沿って連結するメインパイプ１６と、ヘッドパイプ１２の下部に連結された前ホーク１８の下端部に取り付けられたモータ内蔵ハブユニット３０と、を備えている。モータ内蔵ハブユニット３０は、本実施形態のモータ内蔵ハブ構造Ｓ１（図２参照）が適用されており、前輪２０の中心部に設けられている。
【００２７】
また、電動アシスト自転車１０は、メインパイプ１６の後方側に配置されて後輪２２の中心に向かって延在されるチェーンステー２４と、シートパイプ１４の上端部とチェーンステー２４の後端部とを繋ぐと共に後輪２２を回転可能に支持するバックホーク２６と、を備えている。メインパイプ１６の下端部には、ペダル２８Ａを備えたクランクアーム２８が回転可能に取り付けられている。
【００２８】
さらに、シートパイプ１４の後部には、バッテリー３２とコントローラ３４とが搭載されている。電動アシスト自転車１０には、ペダル２８Ａの踏力が作用する箇所に、ペダル２８Ａの負荷を検出するセンサ（図示省略）が設けられており、コントローラ３４は、ペダル２８Ａの負荷が一定値に達すると、バッテリー３２に接続されたコントローラ３４からモータ内蔵ハブユニット３０のモータ４８（図２参照）に通電するようになっている。
【００２９】
図２に示されるように、モータ内蔵ハブ構造Ｓ１が適用されたモータ内蔵ハブユニット３０は、車体としての前ホーク１８（図１参照）の下端部に固定される左右一対のハブ軸４２、４４と、ハブ軸４２、４４に対して回転可能に設けられたハブ体４６と、ハブ体４６の内部に設けられたモータ４８と、ハブ体４６の内部に配置されてモータ４８を支持するハウジング５０と、を備えている。
【００３０】
モータ４８は、回転可能なロータ５２と、ロータ５２を回転させるステータ５４と、を備えている。ロータ５２は、円形の金属板５２Ａを複数積層して形成されており、円形の金属板５２Ａの中心部には、回転軸５６が貫通されている（図３参照）。本実施形態では、金属板５２Ａの中心部に回転軸５６を圧入することによって、複数の金属板５２Ａが回転軸５６に取り付けられている。複数の金属板５２Ａの外周部には、回転軸５６と平行に複数の永久磁石５８が設けられており、金属板５２Ａの周方向にＳ極とＮ極が配置されている。
【００３１】
ステータ５４は、環状の金属板５４Ａを複数積層して形成されている。ステータ５４は、ハウジング５０に固定されている。ロータ５２は、ステータ５４の内部に、ステータ５４と同心で回転可能に配設されている。より具体的には、ハウジング５０は、左右一対にて構成されており、キャリア６０および支持体６２を備えている。ステータ５４を構成する複数の金属板５４Ａを、ステータ５４の軸方向両側からキャリア６０および支持体６２で挟み、金属板５４Ａの外周部を貫通する複数の締付ボルト６４で締め付けることで、ステータ５４がキャリア６０および支持体６２に固定されている。ステータ５４は、給電用ケーブル６６を介してコントローラ３４（図１参照）に電気的に接続されている。
【００３２】
図２中の幅方向左側に配置されたキャリア６０は、ロータ５２の金属板５２Ａと対向する位置に、内径を拡大させるように切り欠かれた切り欠き部６０Ａを備えている。キャリア６０の切り欠き部６０Ａには、軸受６８の外輪が嵌合されている。図２中の幅方向右側に配置された支持体６２は、ロータ５２の金属板５２Ａと対向する位置に、内径を拡大させるように切り欠かれた切り欠き部６２Ａを備えている。支持体６２の切り欠き部６２Ａには、軸受６９の外輪が嵌合されている。軸受６８、６９によって、ロータ５２の回転軸５６の軸方向の両端が回転可能に支持されている。
【００３３】
本実施形態では、回転軸５６の軸方向両側に、ハブ軸４２とハブ軸４４とが分割して配置されている。ハブ軸４２とハブ軸４４は、回転軸５６と同軸上に配置されている。ハウジング５０は、図２中の幅方向右側のハブ軸４４に取り付けられており、ハウジング５０と一体的に構成された後述するハブ軸支持体８２は、図２中の幅方向左側のハブ軸４２に取り付けられている。
【００３４】
図２中の幅方向左側に配置されたキャリア６０の外側（モータ４８と反対側）には、ロータ５２の回転を減速してハブ体４６に伝達する減速装置８０が設けられている。減速装置８０は、キャリア６０（ハウジング５０）と一体的に構成されたハブ軸支持体８２を備えている。すなわち、本発明の「ハウジング」は、一体的に構成された部材であるハブ軸支持体８２を含んでいる。本実施形態では、ハブ軸支持体８２は、略円形の縦壁部の外周部から延びた複数（本実施形態では３本）の脚部を備えており、それぞれの脚部の先端側でボルト８４によりキャリア６０に締結固定されている。
【００３５】
回転軸５６の軸方向の一端部側は、キャリア６０の外側に延在されている。減速装置８０は、回転軸５６の軸方向の一端部に形成された太陽歯車８６と、ハブ軸支持体８２に回転可能に支持された複数（本実施形態では３つ）の遊星歯車８８と、を備えている。遊星歯車８８は、軸部８８Ａの軸方向のキャリア６０側に設けられた大歯車８８Ｂと、軸部８８Ａの軸方向のキャリア６０とは反対側に設けられた小歯車８８Ｃと、を備えている。大歯車８８Ｂは、回転軸５６の太陽歯車８６に噛合されている。
【００３６】
ハブ体４６は、モータ４８及び減速装置８０の外周側を囲むと共に、図２中の左側（モータ４８と反対側）が開口された略カップ状の本体部９０と、本体部９０の開口側を覆うカバー部９２と、を備えている。カバー部９２は、複数箇所でボルト９４によって本体部９０に締結固定されている。本体部９０の底面部には、開口９０Ａが形成されており、本体部９０の開口９０Ａの内周部と支持体６２との間に軸受１００が介装されている。支持体６２は、図２中の幅方向右側に配置されたハブ軸４４に取り付けられている。
【００３７】
カバー部９２の中心部には、開口９２Ａが形成されており、開口９２Ａの内周部と図２中の幅方向左側に配置されたハブ軸４２との間に軸受１０２が介装されている。軸受１０２及び軸受１００によって、左右両側のハブ軸４２、４４に対してハブ体４６が回転可能に支持されている。
【００３８】
カバー部９２の内部（減速装置８０側）の外周部側には、内歯車９６がボルト９８によって締結固定されている。遊星歯車８８の小歯車８８Ｃは、内歯車９６に噛合されている。
【００３９】
図３に示されるように、モータ内蔵ハブユニット３０は、ロータ５２（金属板５２Ａ）の軸方向の一方の側面（図３中の右側の側面）に位置するように回転軸５６に取り付けられた第１位置決め部材としてのプッシュナット１２０を備えている。プッシュナット１２０がロータ５２（金属板５２Ａ）の軸方向の一方の側面に位置することで、回転軸５６に対するロータ５２の軸方向一方側の位置が規制されるようになっている。なお、図３では、構成を分かりやすくするため、複数の積層された金属板５２Ａを交互に白と黒で表示している。
【００４０】
より具体的には、図４に示されるように、プッシュナット１２０は、環状部材からなり、環状部材の一方としてのリング部１２０Ａと、リング部１２０Ａから半径方向内側に半径方向と交差する方向に突出した環状部材の他方としての複数の爪部１２０Ｂと、を備えている。プッシュナット１２０は、リング部１２０Ａがロータ５２（金属板５２Ａ）の軸方向の一方の側面に位置し、複数の爪部１２０Ｂが回転軸５６を保持することで、回転軸５６の軸方向の任意の位置で固定可能な構造とされている。
【００４１】
図３に示されるように、プッシュナット１２０を、爪部１２０Ｂの突出方向と反対側の方向から回転軸５６に挿入し、回転軸５６の軸方向に押し込むことで、リング部１２０Ａをロータ５２（金属板５２Ａ）の軸方向の一方の側面に位置させる。これにより、図３に示す状態から、プッシュナット１２０を回転軸５６における爪部１２０Ｂの突出方向（図３中の回転軸５６の軸方向右側）に移動させようとしても、複数の爪部１２０Ｂが回転軸５６の外周部に食い込む（引っ掛かる）。このため、プッシュナット１２０が回転軸５６の軸方向右側に抜けないようになっている。
【００４２】
本実施形態では、プッシュナット１２０のリング部１２０Ａがロータ５２（金属板５２Ａ）の軸方向の一方の側面に位置しているため、プッシュナット１２０によってロータ５２（金属板５２Ａ）の軸方向一方側の位置が規制される。このため、ロータ５２（金属板５２Ａ）が回転軸５６の軸方向右側に位置ズレすることが抑制されるようになっている。また、プッシュナット１２０は、回転軸５６の軸方向の任意の位置で固定可能とされており、各部品の軸方向寸法にバラツキがあっても、回転軸５６に対するロータ５２（金属板５２Ａ）の軸方向一方の側部が位置決めされるようになっている。
【００４３】
モータ内蔵ハブユニット３０は、ロータ５２（金属板５２Ａ）の軸方向の他方の側面（図３中の左側の側面）に位置するように回転軸５６に取り付けられた第２位置決め部材としてのスペーサ１２２を備えている。本実施形態では、軸受６８の外輪がキャリア６０の切り欠き部６０Ａに嵌合されており（図２参照）、この状態で、軸受６８とロータ５２（金属板５２Ａ）の軸方向の他方の側面（図３中の左側の側面）との間にスペーサ１２２が介在されている。本実施形態では、スペーサ１２２は、回転軸５６に外挿されるワッシャーとされている。このスペーサ１２２によって、回転軸５６に対するロータ５２の軸方向他方側の位置が規制されると共に、ロータ５２と軸受６８との間のクリアランスが確保されるようになっている。
【００４４】
回転軸５６の軸方向の一方の端部（プッシュナット１２０よりも軸方向外側の端部）には、外径が縮小された小径部５６Ｂが形成されており、小径部５６Ｂに軸受６９が設けられている。回転軸５６は、軸方向両側の軸受６８、６９を介してハウジング５０（図２参照）に回転可能に支持されている。モータ内蔵ハブユニット３０には、回転軸５６の軸方向の他方の端部側（プッシュナット１２０と反対側）に、軸受６８に対する回転軸５６の軸方向の位置を規制する第３位置決め部材としてのスナップリング１２４が設けられている。本実施形態では、回転軸５６の太陽歯車８６よりも軸方向内側に、周方向に沿って溝部５６Ａが形成されており、溝部５６Ａにスナップリング１２４が係合されている。スナップリング１２４は、例えばＣ字状の部材からなり、半径方向に拡径して溝部５６Ａに嵌め込むことで、溝部５６Ａに固定されている。このスナップリング１２４によって、軸受６８及びハウジング５０に対する回転軸５６の軸方向の位置ズレが抑制されるようになっている。
【００４５】
モータ内蔵ハブユニット３０では、プッシュナット１２０と、ロータ５２と、スペーサ１２２と、軸受６８と、スナップリング１２４が、これらの順で回転軸５６の軸方向に隣接して配置されている。これによって、各部品をより効果的に回転軸５６の軸方向に位置決めするようになっている。
【００４６】
さらに、プッシュナット１２０の複数の爪部１２０Ｂが半径方向と交差する方向に突出しており、プッシュナット１２０の複数の爪部１２０Ｂ（回転軸５６を保持する部分）が軸方向に僅かに変形可能な弾性を有している。このため、モータ４８（ロータ５２）の回転等によりモータ４８周りに配置された各部品が熱膨張した場合に、プッシュナット１２０により、各部品の熱膨張が吸収されるようになっている。
【００４７】
図２に示されるように、ハウジング５０を構成する支持体６２には、一方（図２中の右側）のハブ軸４４の軸部４４Ａが貫通される開口部６２Ｂが形成されており、開口部６２Ｂよりも軸方向内側に隣接する位置には、半径方向外側に窪んだ被係合部としての窪み部６２Ｃが形成されている。ハブ軸４４の軸方向の一端部（回転軸５６と対向する側の端部）には、半径方向外側に突出した係合部としての突出部４４Ｂが形成されており、突出部４４Ｂが支持体６２の窪み部６２Ｃに係合されている。ハブ軸４４の軸方向の他端部側（突出部４４Ｂと反対側）には、ネジ部４４Ｃが形成されている。
【００４８】
支持体６２よりもハブ軸４４の軸方向外側には、ハブ軸４４に外挿される筒状部１０４が設けられており、支持体６２の側部に筒状部１０４の側部が接触するように配置されている。ハブ軸４４のネジ部４４Ｃには、ハブ軸４４の支持体６２（ハウジング５０）に対する軸方向の位置を規制する第４位置決め部材としてのナット１２６が螺合されている。ナット１２６が筒状部１０４を介して支持体６２側に締め付けられることで、ハブ軸４４が支持体６２に固定されている。すなわち、ハブ軸４４の突出部４４Ｂが支持体６２の窪み部６２Ｃに係合された状態で、ナット１２６が筒状部１０４を介して支持体６２側に締め付けられることで、ハブ軸４４の支持体６２（ハウジング５０）に対する軸方向の位置ズレが抑制されるようになっている。
【００４９】
また、ハウジング５０と一体的に固定されたハブ軸支持体８２には、他方（図２中の左側）のハブ軸４２の軸部４２Ａが貫通される開口部８２Ａが形成されており、開口部８２Ａよりも軸方向内側に隣接する位置には、半径方向外側に窪んだ被係合部としての窪み部８２Ｂが形成されている。ハブ軸４２の軸方向の一端部（回転軸５６と対向する側の端部）には、半径方向外側に突出した係合部としての突出部４２Ｂが形成されており、突出部４２Ｂがハブ軸支持体８２の窪み部８２Ｂに係合されている。ハブ軸４２の軸方向の他端部側（突出部４２Ｂと反対側）には、ネジ部４２Ｃが形成されている。
【００５０】
ハブ軸支持体８２よりもハブ軸４２の軸方向外側には、ハブ軸４２に外挿される筒状部１０８が設けられている。ハブ軸４２のネジ部４２Ｃには、ハブ軸４２のハブ軸支持体８２（ハウジング５０）に対する軸方向の位置を規制する第４位置決め部材としてのナット１２６が螺合されている。ナット１２６が筒状部１０８及び軸受１０２を介してハブ軸支持体８２側に締め付けられることで、ハブ軸４２がハブ軸支持体８２及びハウジング５０に固定されている。すなわち、ハブ軸４２の突出部４２Ｂがハブ軸支持体８２の窪み部８２Ｂに係合された状態で、ナット１２６が筒状部１０８及び軸受１０２を介してハブ軸支持体８２側に締め付けられることで、ハブ軸４２のハブ軸支持体８２及びハウジング５０に対する軸方向の位置ズレが抑制されるようになっている。
【００５１】
ハブ軸４２とハブ軸４４は、電動アシスト自転車１０の前ホーク１８の下端部に固定されている。
【００５２】
ハブ体４６の本体部９０の外周部の幅方向両側には、周方向に沿って周壁部９０Ｂが形成されている。図示を省略するが、周壁部９０Ｂには、電動アシスト自転車１０の前輪２０に設けられたスポーク２１（図１参照）が取り付けられている。
【００５３】
次に、本実施形態のモータ内蔵ハブ構造Ｓ１が適用されたモータ内蔵ハブユニット３０の作用並びに効果について説明する。
【００５４】
電動アシスト自転車１０のペダル２８Ａの踏込みに一定値以上の負荷が作用すると、コントローラ３４は、バッテリー３２から給電用ケーブル６６を通じてモータ４８のステータ５４に通電する。これによって、ロータ５２が回転する。ロータ５２の回転によって、回転軸５６の軸方向一端部に設けられた太陽歯車８６が回転し、太陽歯車８６に噛合された遊星歯車８８が定位置で回転する。遊星歯車８８の回転は、内歯車９６を介してハブ体４６に減速して伝達され、電動アシスト自転車１０の前輪２０を回転駆動する。このようなモータ内蔵ハブユニット３０では、ロータ５２の電動回転によって、ペダル２８Ａの踏込み力を軽くして電動アシスト自転車１０を走行させることができる。
【００５５】
一般的に、モータ内蔵ハブユニットを備えた電動アシスト自転車では、転倒などにより軸方向に力が働いた場合に、モータ内蔵ハブユニットの内部に配置された部品（内部構成部品）の軸方向のズレにより部品間の干渉が発生する可能性がある。モータ内蔵ハブユニットを備えた車輪単体の場合でも、同様に軸方向に力が働いた場合に、内部構成部品の軸方向のズレにより部品間の干渉が発生する可能性がある。特に、ロータを構成する複数の積層された金属板の中心部に回転軸が貫通されている構造では、転倒などにより軸方向に力が働いた場合に、慣性力により複数の金属板が回転軸に対して軸方向に位置ズレしやすくなる。
【００５６】
本実施形態のモータ内蔵ハブユニット３０では、図２及び図３に示されるように、プッシュナット１２０がロータ５２（金属板５２Ａ）の軸方向の一方の側面（図３中の右側の側面）に位置するように回転軸５６に取り付けられている。プッシュナット１２０は、回転軸５６の軸方向の任意の位置で固定可能とされている。すなわち、プッシュナット１２０は、爪部１２０Ｂの突出方向と反対側の方向から回転軸５６に挿入し、リング部１２０Ａをロータ５２（金属板５２Ａ）の側面に位置させることで、複数の爪部１２０Ｂが回転軸５６を保持している。この状態では、プッシュナット１２０を爪部１２０Ｂの突出方向（図３中の回転軸５６の軸方向右側）に移動させようとしても、複数の爪部１２０Ｂが回転軸５６の外周部に食い込んでいるため、プッシュナット１２０が回転軸５６から抜けることが抑制される。
【００５７】
このため、プッシュナット１２０によってロータ５２（金属板５２Ａ）の軸方向一方側の位置が規制される。したがって、電動アシスト自転車１０の転倒などにより軸方向に力が働いた場合に、回転軸５６に対するロータ５２（金属板５２Ａ）の軸方向右側への位置ズレを抑制することができる。また、プッシュナット１２０は、回転軸５６の軸方向の任意の位置で固定可能とされており、モータ内蔵ハブユニット３０の各部品の軸方向寸法にバラツキがあっても、回転軸５６に対するロータ５２（金属板５２Ａ）の軸方向一方の側部（図３中の右側の側部）を位置決めすることができる。
【００５８】
モータ内蔵ハブユニット３０では、軸受６８の外輪がキャリア６０の切り欠き部６０Ａに嵌合されており（図２参照）、この状態で、軸受６８とロータ５２（金属板５２Ａ）の軸方向の他方の側面（図３中の左側の側面）との間にスペーサ１２２が介在されている。このため、スペーサ１２２によって、回転軸５６に対するロータ５２の軸方向他方側の位置が規制されると共に、軸受６８とロータ５２との間のクリアランスを確保することができる。すなわち、軸受６８とロータ５２との間にスペーサ１２２が介在されていることで、回転軸５６に対するロータ５２の軸方向左側への位置ズレを抑制することができる。
【００５９】
また、モータ内蔵ハブユニット３０には、回転軸５６の軸方向の一方の端部側に、軸受６８に対する回転軸５６の軸方向の位置を規制するスナップリング１２４が設けられている。本実施形態では、スナップリング１２４は、回転軸５６の溝部５６Ａに係合されている。スナップリング１２４は、スペーサ１２２が当たる軸受６８の側部と反対側の側部（ロータ５２と反対側の軸受６８の側部）に当たるように配置されている。このスナップリング１２４によって、軸受６８及びハウジング５０に対する回転軸５６及びロータ５２の軸方向の位置ズレを抑制することができる。
【００６０】
このようなモータ内蔵ハブユニット３０では、プッシュナット１２０と、ロータ５２と、スペーサ１２２と、軸受６８と、スナップリング１２４が、これらの順で回転軸５６の軸方向に隣接して配置されている。このため、各部品をより効果的に回転軸５６の軸方向に位置決めすることができる。
【００６１】
また、プッシュナット１２０の複数の爪部１２０Ｂが半径方向と交差する方向に突出しており、プッシュナット１２０の複数の爪部１２０Ｂが軸方向に僅かに変形可能な弾性を有している。このため、モータ４８の回転等によりモータ内蔵ハブユニット３０の各部品が熱膨張した場合でも、プッシュナット１２０により各部品の熱膨張を吸収することができる。
【００６２】
モータ内蔵ハブユニット３０では、ハウジング５０を構成する支持体６２の窪み部６２Ｃに、ハブ軸４４の突出部４４Ｂが係合されている。この状態で、ハブ軸４４のネジ部４４Ｃに螺合されたナット１２６が、筒状部１０４を介して支持体６２側に締め付けられていることで、ハブ軸４４が支持体６２に固定されている。すなわち、ハブ軸４４の突出部４４Ｂが支持体６２の窪み部６２Ｃに係合されると共に、ハブ軸４４の軸方向の反対側から、ナット１２６が筒状部１０４を介して支持体６２側に締め付けられていることで、ハブ軸４４の支持体６２（ハウジング５０）に対する軸方向の位置が規制される。このため、ナット１２６により、ハウジング５０に対するハブ軸４４の軸方向の位置ズレを抑制することができる。したがって、回転軸５６とハブ軸４４が分割して配置されていても、ハブ軸４４と回転軸５６とが干渉することを阻止することができる。
【００６３】
また、ハウジング５０と一体的に固定されたハブ軸支持体８２の窪み部８２Ｂに、ハブ軸４２の突出部４２Ｂが係合されている。この状態で、ハブ軸４２のネジ部４２Ｃに螺合されたナット１２６が、筒状部１０８及び軸受１０２を介してハブ軸支持体８２側に締め付けられていることで、ハブ軸４２がハブ軸支持体８２及びハウジング５０に固定されている。すなわち、ハブ軸４２の突出部４２Ｂがハブ軸支持体８２の窪み部８２Ｂに係合されると共に、ハブ軸４２の軸方向の反対側から、ナット１２６が筒状部１０８及び軸受１０２を介してハブ軸支持体８２側に締め付けられていることで、ハブ軸４２のハブ軸支持体８２及びハウジング５０に対する軸方向の位置が規制される。このため、ナット１２６により、ハブ軸支持体８２及びハウジング５０に対するハブ軸４２の軸方向の位置ズレを抑制することができる。したがって、回転軸５６とハブ軸４２が分割して配置されていても、ハブ軸４２と回転軸５６とが干渉することを阻止することができる。
【００６４】
また、ハブ軸４２とハブ軸４４には前ホーク１８の下端部がナット１２６と図示しないハブナットとで挟み込まれた状態で締め付け固定されている。この際、仮にナット１２６が無ければハブ軸４２とハブ軸４４はハブナットの締め付けにより軸方向外側に引き寄せられ、モータ内蔵ハブユニット３０の他の構成部品にも変形などの影響を及ぼし異音や回転抵抗増大の原因となる。しかし、ナット１２６を設けることにより前ホーク１８を固定するハブナットの固定力はナット１２６とハブナットとの間でのみ作用し、他の構成部品に影響を及ぼすことがないので、良好な回転を維持できる。
【００６５】
なお、本実施形態では、ロータ５２と第２位置決め部材としてのスペーサ１２２とが別部材により構成されているが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、ロータ５２（金属板５２Ａ）と第２位置決め部材とを一体的に構成し、第２位置決め部材を軸受６８の側面に位置させるように配置してもよい。ロータ５２（金属板５２Ａ）と第２位置決め部材とを一体的に構成する場合としては、一部品により構成する場合の他、２部品を接着等により一体化してもよい。これにより、部品点数の削減、及びコストダウンが可能である。
また、ロータ５２（金属板５２Ａ）と第２位置決め部材とを一体的に構成する場合に代えて、軸受６８と第２位置決め部材とを一体的に構成し、第２位置決め部材をロータ５２の側面に位置させるように配置してもよい。
【００６６】
また、本実施形態では、第２位置決め部材としてのスペーサ１２２が軸受６８とロータ５２との間に介在されているが、本発明はこの構成に限定されるものではない。第２位置決め部材を軸受６８とロータ５２との間に介在しない場合には、第２位置決め部材を回転軸５６の溝部に係合されるスナップリング等により構成し、ロータ５２の軸方向の他方の側面に接触させることが好ましい。これにより、第２位置決め部材によって、回転軸５６に対するロータ５２の軸方向他方側の位置を規制し、回転軸５６に対するロータ５２の位置ズレを抑制することができる。
【００６７】
また、第１位置決め部材としてのプッシュナット１２０や、第３位置決め部材としてのスナップリング１２４は、本実施形態の構成に限定されるものではなく、他の構造の位置決め部材に変更が可能である。
【００６８】
また、本実施形態のモータ内蔵ハブユニット３０では、回転軸５６と左右両側のハブ軸４２、４４とが軸方向に分割して配置されているが、本発明はこの構成に限定されるものではない。
【００６９】
さらに、本実施形態のモータ内蔵ハブユニット３０は、電動アシスト自転車１０の前輪２０に設けられているが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、モータ内蔵ハブユニットを電動アシスト自転車の後輪に設けてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１０   電動アシスト自転車（自転車）
１８   前ホーク（車体）
２０   前輪
２２   後輪
３０   モータ内蔵ハブユニット
４２   ハブ軸
４２Ｂ 突出部（係合部）
４４   ハブ軸
４４Ｂ 突出部（係合部）
４６   ハブ体
４８   モータ
５０   ハウジング
５２   ロータ
５４   ステータ
５６   回転軸
６０   キャリア（ハウジング）
６０Ａ 切り欠き部（軸受が嵌合される部分）
６２   支持体（ハウジング）
６２Ｃ 窪み部（被係合部）
６８   軸受
６９   軸受
８２   ハブ軸支持体（ハウジングと一体的に構成）
８２Ｂ 窪み部（被係合部）
１２０ プッシュナット（第１位置決め部材）
１２０Ａ  リング部（環状部材の一方）
１２０Ｂ  爪部（環状部材の他方）
１２２ スペーサ（第２位置決め部材）
１２４ スナップリング（第３位置決め部材）
１２６ ナット（第４位置決め部材）
Ｓ１   モータ内蔵ハブ構造
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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