JP2016193628A - 自転車用ドライブユニット、および、このドライブユニットを備える自転車 - Google Patents

Abstract

【課題】クランク軸とリアエンドとの距離が長くなることを抑制できる自転車用ドライブユニット、および、このドライブユニットを備える自転車を提供する。【解決手段】自転車用ドライブユニットは、クランク軸から入力される人力駆動力にアシスト力を付加するアシストモータと、前記クランク軸の少なくとも一部および前記アシストモータが設けられるハウジングとを備え、前記クランク軸まわりに配置される自転車用ドライブユニットであって、前記自転車用ドライブユニットが自転車のフレームに取り付けられたとき、前記クランク軸の中心軸と平行な方向から見て、前記クランク軸の中心軸と、前記ハウジングのうち、前記フレームのリアエンド側のリア端面までの最小距離が、５０ｍｍ以下かつ前記クランク軸の半径よりも大きくなるように前記ハウジングが形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は自転車用ドライブユニット、および、このドライブユニットを備える自転車に関する。

自転車用ドライブユニットとして、クランク軸まわりに取り付けられるものが知られている（例えば、特許文献１）。

実用新案登録第３０８１９６０号公報

クランク軸まわりにドライブユニットを取り付けると、ドライブユニットを備えない通常の自転車と比較して、クランク軸からリアエンドまでの距離が長くなり、自転車の操作性が低下する。

本発明の目的は、クランク軸とリアエンドとの距離が長くなることを抑制できる自転車用ドライブユニット、および、このドライブユニットを備える自転車を提供することにある。

〔１〕本発明に従う自転車用ドライブユニットは、クランク軸から入力される人力駆動力にアシスト力を付加するアシストモータと、前記クランク軸の少なくとも一部および前記アシストモータが設けられるハウジングとを備え、前記クランク軸まわりに配置される自転車用ドライブユニットであって、前記自転車用ドライブユニットが自転車のフレームに取り付けられたとき、前記クランク軸の中心軸と平行な方向から見て、前記クランク軸の中心軸と、前記ハウジングのうち、前記フレームのリアエンド側のリア端面までの最小距離が、５０ｍｍ以下かつ前記クランク軸の半径よりも大きくなるように前記ハウジングが形成されている。

〔２〕前記自転車用ドライブユニットによれば、前記ハウジングの前記リア端面は、前記クランク軸の中心軸と平行な方向から見たときに、前記クランク軸まわりの所定範囲にわたり、前記クランク軸の中心軸までの距離が５０ｍｍ以下かつ前記クランク軸の半径よりも大きくなる部分を備える。

〔３〕前記自転車用ドライブユニットによれば、前記最小距離は、４５ｍｍ以下である。
〔４〕前記自転車用ドライブユニットによれば、前記ハウジングの前記リア端面は、前記クランク軸の中心軸と平行な方向から見たときに、前記クランク軸まわりの所定範囲にわたり、前記クランク軸の中心軸までの距離が一定となる部分を備える。

〔５〕本発明に従う自転車用ドライブユニットは、クランク軸から入力される人力駆動力にアシスト力を付加するアシストモータと、前記クランク軸の少なくとも一部および前記アシストモータが設けられるハウジングとを備え、前記クランク軸まわりに配置される自転車用ドライブユニットであって、前記ハウジングは、前記自転車用ドライブユニットが自転車のフレームに取り付けられたときの、前記フレームのリアエンド側のリア端面に、前記クランク軸の中心軸に平行な方向から見て、前記クランク軸まわりの所定範囲にわたり前記クランク軸の中心軸からの距離が一定となる部分を備える。

〔６〕前記自転車用ドライブユニットによれば、前記距離は、４５ｍｍ以下である。
〔７〕前記自転車用ドライブユニットによれば、前記クランク軸は、前記クランク軸と直交する方向における前記ハウジングの長手方向の一端寄りに配置され、前記アシストモータは、前記ハウジングの長手方向の他端寄りに配置される。

〔８〕前記自転車用ドライブユニットによれば、前記ハウジングは、前記クランク軸が配置される孔が形成される２つの側面と、前記２つの側面を接続する外周面とを備え、前記ハウジングは、前記フレームに取り付けるための複数の取付部を、前記外周面にさらに備える。

〔９〕前記自転車用ドライブユニットによれば、前記複数の取付部の半数以上は、前記ハウジングが前記フレームに取り付けられるとき、前記クランク軸が配置される部分よりも上方に位置する。

〔１０〕前記自転車用ドライブユニットによれば、３つの前記取付部を備え、前記クランク軸と直交する平面において、前記クランク軸が配置される孔の中心が前記３つの取付部に囲まれた範囲に含まれるように、前記３つの取付部が形成される。

〔１１〕前記自転車用ドライブユニットによれば、前記クランク軸に入力された回転を変速して出力する変速機構をさらに備え、前記変速機構は、前記ハウジングの内部に収容される。

〔１２〕前記自転車用ドライブユニットによれば、前記クランク軸と直交する平面上において、前記クランク軸の中心軸、前記アシストモータの中心軸、および、前記変速機構の中心軸は、各中心軸を結ぶ線分が三角形状となるように配置されている。

〔１３〕前記自転車用ドライブユニットによれば、前記三角形状は、前記アシストモータの中心軸を頂点とする略二等辺三角形である。
〔１４〕前記自転車用ドライブユニットによれば、前記自転車用ドライブユニットが前記フレームに取り付けられたとき、前記クランク軸の中心軸に平行な方向から見ると、前記変速機構の中心軸は、前記クランク軸の中心軸よりも下方に配置される。

〔１５〕前記自転車用ドライブユニットによれば、前記変速機構は、入力体、出力体、および、伝達体を含む遊星歯車機構と、前記入力体と前記出力体との間に配置されるワンウェイクラッチと、前記ハウジングに対する前記伝達体の回転を許容する第１状態および前記ハウジングに対する前記伝達体の回転を規制する第２状態を切り替え可能な切替機構とを備える。

〔１６〕前記自転車用ドライブユニットによれば、前記入力体は、キャリアであり、前記出力体は、リングギアであり、前記伝達体は、サンギアであり、前記変速機構は、前記サンギアの内周に配置されて前記サンギアと一体的に回転し、前記ハウジングに回転可能に支持される変速軸をさらに備え、前記切替機構は、前記変速軸または前記ハウジングのうちの前記変速軸に対向する対向部に設けられ、前記変速軸の少なくとも一方向への回転を規制し、前記第１状態を形成する突出位置と、前記伝達体の回転を規制せず、前記第２状態を形成する退避位置とに移動可能な連結部と、前記連結部を前記突出位置から前記退避位置に移動させる制御部とを備える。

〔１７〕前記自転車用ドライブユニットによれば、前記切替機構は、前記第１状態と前記第２状態とを切り替えるアクチュエータをさらに備える。
〔１８〕前記自転車用ドライブユニットによれば、前記クランク軸をさらに備える。

〔１９〕本発明に従う自転車は、上記自転車用ドライブユニットと、リアサスペンションとを備える。

上記自転車用ドライブユニット、および、このドライブユニットを備える自転車は、クランク軸とリアエンドとの距離が長くなることを抑制できる。

第１実施形態の自転車のドライブユニットを搭載する自転車の左側面図。 図１の自転車の駆動機構の左側面図。 図２のドライブユニットの左側面図。 図２のドライブユニットの右側面図。 図４の５−５線の断面図。 図１の切替機構の連結部が突出位置にあるときの部分拡大図。 図１の切替機構の連結部が退避位置にあるときの部分拡大図。 図２のドライブユニットの部材の位置関係を示す左側面図。 図１のフレームとドライブユニットとの関係を示す模式図。

図１を参照して、自転車用ドライブユニットを搭載する自転車の構成を説明する。
自転車１０は、前輪１２、後輪１４、車体１６、駆動機構１８、バッテリユニット２０、および、ドライブユニット５０を備えている。

車体１６は、フレーム２２、フレーム２２に接続されるハンドルバー２４、フレーム２２に接続されるシートポスト２６、フレーム２２に接続されるフロントフォーク２８を備えている。フロントフォーク２８は、フロントサスペンションを備えている。

フレーム２２は、前フレーム２２Ｆと、後フレーム２２Ｒとを含む。
前フレーム２２Ｆは、支持部２２Ａと、クランク軸５４を支持する支持部２２Ａから前方に延びるダウンチューブ２２Ｂと、シートポスト２６が取り付けられるシートチューブ２２Ｃと、ダウンチューブ２２Ｂとシートチューブ２２Ｃに接続されるトップチューブ２２Ｔと含む。図１に示す前フレーム２２Ｆは、他の形状のフレームでもよい。

後フレーム２２Ｒは、前フレーム２２Ｆの後端部から後方に延びるチェーンステイ２２Ｇと、チェーンステイ２２Ｇの後端と接続されるシートステイ２２Ｈとを含むスイングアーム２２Ｓを備える。スイングアーム２２Ｓのチェーンステイ２２Ｇは、ピボット軸２２Ｅによって前フレーム２２Ｆに対して回転可能に取り付けられている。後フレーム２２Ｒと、前フレーム２２Ｆとの間には、リアサスペンション２２Ｋが設けられている。リアサスペンション２２Ｋの一端は、スイングアーム２２Ｓのシートステイ２２Ｈにリンク２２Ｊを介して取付けられ、他端は、前フレーム２２Ｆに取付けられる。リンク２２Ｊは、一端がシートステイ２２Ｈに回転可能に連結され、他端がリアサスペンション２２Ｋに回転可能に連結され、一端と他端との間の中間部がシートチューブ２２Ｃに回転可能に連結されている。チェーンステイ２２Ｇ、シートステイ２２Ｈおよびリンク２２Ｊは、ドライブユニット５０のクランク軸５４に平行な方向に間隔をあけて、それぞれ一対ずつ設けられる。後フレーム２２Ｒの前フレーム２２Ｆへの取り付け構造は、他の構造であってもよい。ピボット軸２２Ｅは、クランク軸５４よりも上方に配置される。ピボット軸２２Ｅの軸心は、クランク軸５４に平行な方向から見て、チェーン３８の軌跡上、またはチェーン３８の軌跡よりもクランク軸５４の軸心に近い位置に配置される。後フレーム２２Ｒの後端であるリアエンド２２Ｄには、後輪１４の車軸が取り付けられる。支持部２２Ａは、ドライブユニット５０を着脱可能に支持する。支持部２２Ａは、自転車１０の幅方向に間隔をあけて設けられる連結部２２Ｌを備える。連結部２２Ｌは、後述するドライブユニット５０の取付部７４に連結される。連結部２２Ｌは、自転車１０の幅方向両側からドライブユニット５０の取付部７４を挟むように設けられている。

図２に示されるように、駆動機構１８は、左右のクランクアーム３０、左右のペダル３２、フロントスプロケット３４、リアスプロケット３６、および、チェーン３８を含む。左右のクランクアーム３０は、ドライブユニット５０のクランク軸５４を介して回転可能にフレーム２２（図１参照）に取り付けられている。ペダル３２は、ペダル軸４０まわりに回転可能にクランクアーム３０に取り付けられている。

フロントスプロケット３４は、ドライブユニット５０の出力部５６（図５参照）に連結されている。フロントスプロケット３４は、クランク軸５４と同軸に設けられる。リアスプロケット３６は、後輪１４（図１参照）の車軸まわりに回転可能に取り付けられている。リアスプロケット３６は、ワンウェイクラッチ（図示略）を介して後輪１４（図１参照）に連結される。本実施の形態では、リアスプロケット３６は、複数のスプロケットを備えている。チェーン３８は、フロントスプロケット３４とリアスプロケット３６とに巻き掛けられている。ペダル３２に加えられる人力駆動力によりクランクアーム３０が回転するとき、フロントスプロケット３４、チェーン３８、および、リアスプロケット３６によって、後輪１４（図１参照）が回転する。駆動機構１８は、さらにリアディレイラ３９を備えている。リアディレイラ３９は、複数のリアスプロケット間で、チェーン３８を掛け替える。リアディレイラ３９は、後述する制御装置６４の指示に基づいて変速する電動式のディレイラであってもよく、ユーザが変速操作部を操作することによってケーブルを介して動作する機械式のディレイラであってもよい。

図１に示されるように、バッテリユニット２０は、バッテリ４２、および、バッテリ４２をフレーム２２に着脱可能に取り付けるためのバッテリホルダ４４を備えている。バッテリ４２は、１または複数のバッテリセルを含む。バッテリ４２は、充電池によって構成される。バッテリ４２は、ドライブユニット５０に電気的に接続されて、ドライブユニット５０に電力を供給する。

図５に示されるように、ドライブユニット５０は、ハウジング５２、クランク軸５４、回転が出力される出力部５６、クランク軸５４から入力された回転を出力部５６に出力可能な変速機構５８、切替機構６０、アシスト機構６２、制御装置６４、および、トルクセンサ６６を備えている。

ハウジング５２は、フロントスプロケット３４側の第１側面６８、フロントスプロケット３４とは反対側の第２側面７０、および、第１側面６８と第２側面７０とを接続する外周面７２を備えている。ハウジング５２は、第１側面６８および外周面７２の一部を含む第１部分５２Ａと、第２側面７０および外周面７２の他の部分を含む第２部分５２Ｂとが組み合わせられることにより構成されている。

図３に示されるように、第１側面６８には、クランク軸５４が配置される孔６８Ａが形成されている。図４に示されるように、第２側面７０は、クランク軸５４が配置される孔７０Ａが形成されている。

図３および図４に示されるように、第１側面６８および第２側面７０は、長手方向ＤＸおよび短手方向ＤＹを有する。すなわち、ハウジング５２は、クランク軸５４と直交する方向において長手方向ＤＸおよび短手方向ＤＹを有する。

外周面７２は、リア端面７２Ａを含む。リア端面７２Ａは、図２に示されるように、ドライブユニット５０がフレーム２２（図１参照）に取り付けられたとき、クランク軸５４の中心軸ＣＡと平行な方向から見て、フレーム２２のリアエンド２２Ｄ側の部分である。

図３に示されるように、リア端面７２Ａは、クランク軸５４の中心軸ＣＡと平行な方向から見たときに、クランク軸５４まわりの所定範囲にわたる第１部分７２Ｂを備える。第１部分７２Ｂは、クランク軸５４の中心軸ＣＡまでの距離Ｌが最小距離ＬＡである。ハウジング５２は、最小距離ＬＡが５０ｍｍ以下かつクランク軸５４の半径よりも大きくなるように形成されている。最小距離ＬＡは、４５ｍｍ以下であることが好ましい。第１部分７２Ｂのいずれにおいても距離Ｌは、最小距離ＬＡである。すなわち、第１部分７２Ｂにおいて、距離Ｌは一定である。リア端面７２Ａと第１部分７２Ｂとは一致するようにしてもよい。前記所定範囲は、クランク軸５４まわりで３０°〜１２０°の範囲に選ばれる。本実施の形態では、前記所定範囲は、クランク軸５４まわりで約９０°の範囲である。

外周面７２は、第１部分７２Ｂと連続する第２部分７２Ｃおよび第３部分７２Ｄを含む。図２に示されるように、第２部分７２Ｃは、平面形状を有し、ドライブユニット５０がフレーム２２（図１参照）に取り付けられたときに第１部分７２Ｂよりも下方に位置する。第２部分７２Ｃは、短手方向ＤＹに略平行する。第３部分７２Ｄは、平面形状を有し、ドライブユニット５０がフレーム２２（図１参照）に取り付けられたときに第１部分７２Ｂよりも上方に位置する。第３部分７２Ｄは、長手方向ＤＸに略平行する。

図３に示されるように、ハウジング５２の外周面７２上には、ドライブユニット５０をフレーム２２（図１参照）に取り付けるための３つの取付部７４が設けられている。各取付部７４は、クランク軸５４まわりの周方向において、互いに離れた位置に設けられている。各取付部７４は、外周面７２のうち、第１部分７２Ｂを除く部分に形成されている。

各取付部７４は、外周面７２から外方に突出する。各取付部７４は、クランク軸５４に平行な方向に８０ｍｍ以上の長さを有し、好ましくは９０ｍｍ以上の長さを有する。各取付部７４のクランク軸５４に平行な方向の長さは、左右のクランクアーム３０（図２参照）の間の最小距離よりも短い。各取付部７４のクランク軸５４に平行な方向の長さは、連結部２２Ｌの間距離にほぼ等しい。各取付部７４は、それぞれクランク軸５４の軸方向に延びる孔７４Ａを備えている。図１に示す連結部２２Ｌの各取付部７４の孔７４Ａに対応する位置には、孔（図示略）が形成されている。各取付部７４の孔７４Ａとフレーム２２の連結部２２Ｌの孔（図示略）にボルトＢＡ（図１参照）が挿入され、ボルトＢＡの頭とナット（図示略）とによって各取付部７４（図２参照）が連結部２２Ｌに挟まれることにより、ドライブユニット５０がフレーム２２に取り付けられる。

図２に示されるように、３つの取付部７４のうちの半数以上である２つの取付部７４は、ハウジング５２がフレーム２２（図１参照）に取り付けられるとき、クランク軸５４が配置される部分よりも上方に位置する。３つの取付部７４のうちの他の１つの取付部７４は、ハウジング５２がフレーム２２（図１参照）に取り付けられるとき、クランク軸５４が配置される部分よりも下方に位置する。本実施の形態では、３つの取付部７４のうちの半数以上である２つの取付部７４は、ハウジング５２がフレーム２２（図１参照）に取り付けられるとき、クランク軸５４の軸心よりも上方に位置し、他の１つの取付部７４は、クランク軸５４の軸心よりも下方に位置する。

図５に示されるように、ハウジング５２は、クランク軸５４の一部、出力部５６の一部、変速機構５８、切替機構６０、アシスト機構６２の一部、および、制御装置６４を収容する。図２および図３に示されるように、孔６８Ａ，７０Ａは、第１側面６８および第２側面７０の長手方向ＤＸの一端寄り、かつ、短手方向ＤＹの一端寄りに形成される。このため、クランク軸５４は、ハウジング５２の長手方向ＤＸの一端寄り、かつ、短手方向ＤＹの一端寄りに配置される。

図２に示されるように、変速機構５８の中心軸である変速軸８２の中心軸ＣＢは、ハウジング５２の長手方向ＤＸの一端寄り、かつ、短手方向ＤＹの他端寄りに配置される。ドライブユニット５０がフレーム２２（図１参照）に取り付けられたとき、クランク軸５４の中心軸ＣＡに平行な方向から見ると、変速機構５８の中心軸ＣＢは、クランク軸５４の中心軸ＣＡよりも下方に配置される。

アシスト機構６２のアシストモータ１２４の中心軸ＣＣは、ハウジング５２の長手方向ＤＸの他端寄り、かつ、短手方向ＤＹの中央付近に配置される。ドライブユニット５０がフレーム２２（図１参照）に取り付けられたとき、クランク軸５４の中心軸ＣＡに平行な方向から見ると、アシストモータ１２４の中心軸ＣＣは、クランク軸５４の中心軸ＣＡよりも自転車１０（図１参照）の前方に配置される。

図５に示されるように、クランク軸５４は、ハウジング５２に回転可能に支持される。クランク軸５４の両端は、ハウジング５２の外部に露出している。クランク軸５４の両端には、クランクアーム３０（図２参照）を取り付け可能であり、クランクアーム３０を介して人力駆動力が入力される。クランク軸５４は、中空軸であってもよい。クランク軸５４の軸方向の一端部の外周部は、ベアリング８０Ａを介してハウジング５２に支持される。クランク軸５４の軸方向の他端部の外周部は、ベアリング８０Ｂを介して出力部５６に支持される。

出力部５６は、筒状に形成されて、クランク軸５４まわりにクランク軸５４と同軸に配置される。出力部５６の一端は、ハウジング５２の外部に露出している。出力部５６の軸方向の中間部の外周部は、ベアリング８０Ｃを介してハウジング５２に支持されている。出力部５６は、クランク軸５４の軸方向の一端の外周部にフロントスプロケット３４を取り付け可能な取付部５６Ａを有する。取付部５６Ａは、スプラインである。フロントスプロケット３４の内周のスプラインが取付部５６Ａに嵌め込まれる。フロントスプロケット３４を挟んでボルトＢが出力部５６の内周部にねじ込まれることにより、フロントスプロケット３４が出力部５６に取り付けられる。出力部５６は、軸方向に分割され構成されてもよい。

変速機構５８は、変速軸８２、伝達機構８４、および、遊星歯車機構８６を備える。変速機構５８は、２つの変速ステージを有し、クランク軸５４から入力された回転を変速して、出力部５６に出力可能である。

変速軸８２は、クランク軸５４の径方向の外側に配置される。変速軸８２は、クランク軸５４と平行に設けられる。変速軸８２は、ハウジング５２に回転可能に支持される。変速軸８２の軸方向の一端部および他端部は、それぞれベアリング８０Ｄ，８０Ｅを介してハウジング５２に支持されている。変速軸８２は、クランク軸５４に対して位置が変わらない中心軸ＣＢまわりに回転可能である。変速軸８２の軸方向の一端部は、ボールベアリング８０Ｄによって支持され、他端部はニードルベアリング８０Ｅによって支持されている。

伝達機構８４は、クランク軸５４まわりにクランク軸５４と同軸に設けられる第１伝達ギア８８、および、変速軸８２まわりに変速軸８２と同軸に設けられる第２伝達ギア９０を備えている。

第１伝達ギア８８は、外歯車である。第１伝達ギア８８の内周は、クランク軸５４にスプライン嵌合または圧入等により相対回転不能に支持される。
第２伝達ギア９０は、外歯車である。第２伝達ギア９０は、変速軸８２にベアリング等を介して回転可能に支持される。第１伝達ギア８８の外歯車と第２伝達ギア９０の外歯車とは互いに噛み合わせられている。このため、クランク軸５４の回転は、第１伝達ギア８８を介して第２伝達ギア９０に伝達される。

遊星歯車機構８６は、伝達体であるサンギア９２、複数のプラネタリギア９４、入力体であるキャリア９６、および、出力体であるリングギア９８を備えている。
サンギア９２は、変速軸８２まわりに変速軸８２と同軸に設けられる。サンギア９２は、変速軸８２と一体化されている。このため、変速軸８２は、サンギア９２と一体で回転可能である。

複数のプラネタリギア９４は、サンギア９２のまわりに配置されている。複数のプラネタリギア９４は、サンギア９２とリングギア９８との間に配置されている。複数のプラネタリギア９４の外歯車は、サンギア９２の外歯車およびリングギア９８の内歯車と噛み合わせられている。

キャリア９６は、複数のプラネタリギア９４を回転可能に支持し、複数のプラネタリギア９４をサンギア９２まわりにおいて一体的に回転させる。キャリア９６の変速軸８２の軸方向の一端は、スプライン嵌合または圧入等により第１伝達ギア８８と結合されて、第１伝達ギア８８と一体的に回転可能である。すなわち、キャリア９６は、第１伝達ギア８８を介して変速軸８２に回転可能に支持される。キャリア９６には、第１伝達ギア８８を介してクランク軸５４の回転が入力される。

リングギア９８は、サンギア９２のまわりにサンギア９２と同軸に設けられる。リングギア９８は、変速軸８２の軸方向においてプラネタリギア９４と結合される側の第１端部９８Ａ、および、第１端部９８Ａとは反対側の第２端部９８Ｂを備えている。リングギア９８は、第１端部９８Ａが複数のプラネタリギア９４を覆っている。リングギア９８は、第２端部９８Ｂの内周がベアリング等を介して変速軸８２に回転可能に支持される。

リングギア９８は、第１端部９８Ａの外周に第１ギア９８Ｃが形成されている。リングギア９８は、第２端部９８Ｂの外周に第２ギア９８Ｄが形成されている。第２ギア９８Ｄは、出力部５６の外周に形成されるギア５６Ｂに噛み合わせられている。すなわち、リングギア９８は、回転を外部に出力する。第２ギア９８Ｄの歯数は、第１ギア９８Ｃの歯数よりも少ない。リングギア９８の第１ギア９８Ｃと第２ギア９８Ｄとの間には、円環部分９８Ｆが形成される。円環部分９８Ｆは、ベアリング８０Ｆを介してハウジング５２に回転可能に支持されている。

切替機構６０は、変速機構５８の変速状態を第１状態および第２状態を切り替え可能である。第１状態は、ハウジング５２に対するサンギア９２の回転が許容される。第２状態は、ハウジング５２に対するサンギア９２の回転が規制される。切替機構６０は、保持部材１００、固定部材１０２（図６参照）、第１付勢部材１０４（図６参照）、ワンウェイクラッチ１０６、連結部１０８、および、制御部１１０を備える。

保持部材１００は、円筒形状を有する。保持部材１００は、変速軸８２まわりに変速軸８２と同軸に設けられる。保持部材１００は、変速軸８２に固定して設けられ、変速軸８２と一体で回転する。保持部材１００は、内周部にスプライン溝１００Ｃを備える。スプライン溝１００Ｃは、変速軸８２の外周に設けられるスプライン溝８２Ａに取り付けられて、変速軸８２の中心軸ＣＢまわりの回転を阻止する。保持部材１００は、変速軸８２に設けられ、図６に示す直径が異なる段差部８２Ｂと、固定部材１０２によって軸方向の移動が規制される。固定部材１０２は、例えばＥリングによって構成される。保持部材１００は、変速軸８２の軸方向においてリングギア９８の第２端部９８Ｂと隣り合う位置に配置されている。

連結部１０８は、変速軸８２の中心軸ＣＢまわりに複数設けられる。各連結部１０８は、爪部材１１２を有する。各爪部材１１２は、少なくともその一部が保持部材１００の外周部に形成される溝１００Ａに収容可能に保持部材１００に取り付けられる。各爪部材１１２は、変速軸８２の軸方向においてリングギア９８とは反対側の端部が、ハウジング５２の対向部７６と対向する。対向部７６は、変速軸８２の軸まわりで環状に形成される。対向部７６の内周部には、溝７６Ａが形成されている。溝７６Ａは、対向部７６の内周部に周方向において所定の間隔をあけて複数形成されている。溝７６Ａは、いわゆるラチェット溝と同様の形状を有する。各爪部材１１２は、溝１００Ａから少なくとも一部が突出し、溝７６Ａに結合する結合位置と、対向部７６の溝７６Ａから離れて保持部材１００の溝１００Ａに収容される退避位置とに移動可能である。なお、本実施形態では結合位置は、突出位置に相当する。対向部７６は、ハウジング５２に一体的に形成されていてもよく、ハウジング５２の本体とは別体で形成されていてもよい。対向部７６は金属で構成されるのが望ましい。対向部７６を、ハウジング５２の本体とは別体で形成する場合、ハウジング５２の本体の内周部に対向部７６を装着する装着部を形成し、対向部７６の中心軸ＣＢ（図５参照）まわりの回転を阻止する。ハウジング５２の本体は、樹脂によって形成されてもよく、金属によって形成されてもよい。

第１付勢部材１０４は、環形のばねである。第１付勢部材１０４は、複数の爪部材１１２の外面に形成される溝１１２Ａおよび保持部材１００の外周に形成される周溝（図示略）に嵌め込まれる。第１付勢部材１０４は、爪部材１１２に結合位置に向かう力を付与する。

制御部１１０は、環状部材１１４、第２付勢部材１１６、環状部材１１４を変速軸８２の軸方向に移動させるためのカム１１８、連結体１２０、および、カム１１８を駆動するアクチュエータ１２２を備える。アクチュエータ１２２は、例えば電動モータである。アクチュエータ１２２は、第１状態と第２状態とを切り替える。

環状部材１１４は、リングギア９８まわりにリングギア９８と同軸に設けられる。環状部材１１４は、リングギア９８の第２端部９８Ｂであって、第２ギア９８Ｄよりも変速軸８２の軸方向において連結部１０８に近い側の部分を覆っている。

環状部材１１４は、内周部に複数の凹部１１４Ａが形成され、側面部（軸方向の端面部）に複数の溝１１４Ｂが形成され、かつ、外周部に環状の凸部１１４Ｃが形成されている。凸部１１４Ｃは、環状部材１１４の外周部のうちのリングギア９８の第２ギア９８Ｄ側の部分に形成されている。

凹部１１４Ａは、環状部材１１４の内周部のうちのリングギア９８側の部分に軸方向に延びるように形成されている。凹部１１４Ａは、リングギア９８の外周に形成される軸方向に延びる凸部９８Ｅに嵌め込まれている。凹部１１４Ａは、凸部９８Ｅよりもわずかに大きく形成されている。環状部材１１４は、凹部１１４Ａが凸部９８Ｅに嵌め込まれているので、リングギア９８が回転すると、リングギア９８と一体で回転する。また環状部材１１４は、凹部１１４Ａが凸部９８Ｅ（図１参照）に沿って移動することができる。このため、環状部材１１４は、リングギア９８に対して軸方向に移動可能である。

溝１１４Ｂは、環状部材１１４の爪部材１１２側の側面部に形成されている。溝１１４Ｂは、爪部材１１２と対向する。各溝１１４Ｂは、周方向の他方から一方に向かうにつれて、軸方向に浅くなる。複数の溝１１４Ｂは、周方向において連続して形成されている。また各溝１１４Ｂの境界には段差部（図示略）が形成される。この段差部は外周から内周に向かうにつれて、周方向の他方から一方に向かって傾斜している。環状部材１１４の連結部１０８側の内周面１１４Ｄは、複数の溝１１４Ｂに連なっており、円環状に形成されている。

変速軸８２の軸方向において環状部材１１４のリングギア９８側の端部と、リングギア９８との間には、第２付勢部材１１６が取り付けられている。第２付勢部材１１６は、環状部材１１４に、連結部１０８側に向かう力を付与する。

カム１１８は、環状部材１１４のまわりに環状部材１１４と同軸に配置されている。カム１１８は、環状部材１１４の軸まわりに回転可能にハウジング５２に支持されている。具体的には、カム１１８は、ハウジング５２のフロントスプロケット３４（図５参照）側の端部から変速軸８２の軸方向に延びる円筒部分７８に嵌め込まれている。カム１１８は、カム面１１８Ａおよびギア１１８Ｂを備えている。カム１１８は、環状に形成されている。

カム面１１８Ａは、カム１１８のうちの変速軸８２の軸方向においてリングギア９８側の側面部に形成される。カム面１１８Ａは、周方向の一方に向かうにつれてリングギア９８側から連結部１０８側に向かうように傾斜している部分を含む。

連結体１２０は、環状部分１２０Ａと、環状部分１２０Ａから径方向に延びる操作片１２０Ｂとを含む。環状部分１２０Ａは、前記環状部材１１４の凸部１１４Ｃに、リングギア９８とは反対側から接触する。操作片１２０Ｂは、環状部分１２０Ａの周方向に複数設けられる。ここでは、２つの操作片１２０Ｂが、中心軸ＣＢ（図５参照）に対して対称となる位置に設けられている。連結体１２０の操作片１２０Ｂは、変速軸８２の軸方向においてカム面１１８Ａに接触している。連結体１２０の操作片１２０Ｂは、カム１１８の周方向においてハウジング５２の変速軸８２の軸方向に延びる溝７８Ａに嵌め込まれている。連結体１２０は、溝７８Ａに沿って変速軸８２の軸方向に移動可能である。

アクチュエータ１２２は、カム１１８の径方向の外側に配置されている。アクチュエータ１２２は、カム１１８のギア１１８Ｂに結合されている。アクチュエータ１２２は、カム１１８を、所定角度だけ回転させる。カム１１８の内周部には、ハウジング５２の円筒部分７８に形成される穴（図示略）に挿入される凸（図示略）部が形成されており、穴（図示略）の周方向の端面によってカム１１８の回転角度が規制される。

図６および図７を参照して、切替機構６０の動作について説明する。
図６に示されるように、カム１１８の回転位相が、カム面１１８Ａのうちのリングギア９８側の部分と連結体１２０の操作片１２０Ｂとが接触する位相にあるとき、連結体１２０を介して環状部材１１４がリングギア９８側の位置に維持される。このとき、環状部材１１４の溝１１４Ｂは、爪部材１１２から離れている。このため、爪部材１１２は、ハウジング５２の対向部７６に形成される溝７６Ａに向かって突出する突出位置に維持される。このため、爪部材１１２は、ハウジング５２に対する相対回転が不能となる。爪部材１１２は、保持部材１００を介して変速軸８２に相対回転不能に支持されている。このため、爪部材１１２は、変速軸８２およびサンギア９２（図５参照）の一方向への回転を規制する。

図７に示されるように、カム１１８の回転位相が、カム面１１８Ａのうちのリングギア９８側の部分と操作片１２０Ｂとが接触する位相から、カム面１１８Ａのうちの爪部材１１２側の部分と操作片１２０Ｂとが接触する位相に向かって移動したとき、環状部材１１４の一方向の回転にともなって、突出位置にある爪部材１１２は、溝１１４Ｂの浅い部分から深い部分に移動する。このとき、連結体１２０を介して環状部材１１４が爪部材１１２側の位置に維持される。

そして、爪部材１１２の外面が隣り合う溝１１４Ｂの境界に形成される段差部によって溝１００Ａに向かって押さえつけられる。すなわち、制御部１１０の環状部材１１４は、連結部１０８の爪部材１１２を押さえつけて、突出位置から退避位置に移動させる。爪部材１１２は、連結部１０８の環状部材１１４の内周面１１４Ｄによって押されつけられた状態となるので、爪部材１１２は、保持部材１００の溝１００Ａに収容される退避位置に維持される。このため、爪部材１１２は、ハウジング５２に対する相対回転が可能となる。爪部材１１２は、保持部材１００を介して変速軸８２に相対回転不能に支持されている。このため、爪部材１１２は、変速軸８２および変速軸８２と相対回転不能であるサンギア９２の一方向への回転を規制しない。

図５に示すワンウェイクラッチ１０６は、ローラクラッチである。ワンウェイクラッチ１０６は、キャリア９６とリングギア９８との間に設けられる。ワンウェイクラッチ１０６は、キャリア９６の一方向の回転速度がリングギア９８の回転速度以上のときに、キャリア９６とリングギア９８とを一体的に回転させる。ワンウェイクラッチ１０６は、キャリア９６の一方向の回転速度がリングギア９８の一方向の回転速度未満のときにキャリア９６とリングギア９８との相対回転を許容する。なお、キャリア９６およびリングギア９８の一方向の回転は、自転車１０（図１参照）が前進するときのクランク軸５４の回転方向と対応する。

ドライブユニット５０の変速状態について説明する。
爪部材１１２が突出位置にあるとき、サンギア９２は、ハウジング５２に対する相対回転が規制されている。このため、キャリア９６に回転が入力されたとき、プラネタリギア９４は、サンギア９２のまわりを公転しながらサンギア９２から生じる反力によって公転方向と同じ方向に自転する。プラネタリギア９４の自転により、リングギア９８がプラネタリギア９４の回転方向に押され、リングギア９８がキャリア９６と同方向に回転する。このとき、キャリア９６に入力された回転は、増速されてリングギア９８から出力される。

爪部材１１２が退避位置にあるとき、サンギア９２は、ハウジング５２に対する相対回転が規制されていない。このため、キャリア９６に回転が入力されたとき、プラネタリギア９４は、サンギア９２を回転させてしまうので、リングギア９８に回転を伝達することができない。このため、キャリア９６の一方向の回転速度がリングギア９８の回転速度以上になる。このため、ワンウェイクラッチ１０６により、キャリア９６とリングギア９８との相対回転が規制され、キャリア９６とリングギア９８とが一体に回転する。また、このとき、サンギア９２は、プラネタリギア９４によりキャリア９６およびリングギア９８と同じ方向に押されるため、サンギア９２もキャリア９６およびリングギア９８と一体に回転する。すなわち、ワンウェイクラッチ１０６は、サンギア９２の回転を制御する。

アシスト機構６２は、アシストモータ１２４および減速機構１２６を備えている。
アシストモータ１２４は、クランク軸５４の径方向の外側に配置される。アシストモータ１２４は、クランク軸５４から出力部５６までの動力伝達経路に連結される。アシストモータ１２４の出力軸１２４Ａは、クランク軸５４と平行に配置されている。アシストモータ１２４は、一部がハウジング５２から露出してハウジング５２に設けられる。

減速機構１２６は、第１減速ギア１２８、第２減速ギア１３０、ワンウェイクラッチ１３２、および、第３減速ギア１３４を備えている。
第１減速ギア１２８は、円筒形状を有する。第１減速ギア１２８は、アシストモータ１２４の出力軸１２４Ａと接続されているこのため、第１減速ギア１２８にアシストモータ１２４の回転が入力される。

第２減速ギア１３０は、第１減速ギア１２８と同軸に配置されている。第２減速ギア１３０は、ワンウェイクラッチ１３２を介して第１減速ギア１２８と接続されている。第２減速ギア１３０は、外周部にワンウェイクラッチ１３２および第１減速ギア１２８を支持する支持部分１３０Ａを有し、軸方向の両端が、ベアリング等を介してハウジング５２に回転可能に支持されている。

ワンウェイクラッチ１３２は、第１減速ギア１２８から第２減速ギア１３０への一方向への回転を伝達し、第２減速ギア１３０から第１減速ギア１２８への一方向の回転を伝達しない。

第２減速ギア１３０は、第３減速ギア１３４と接続されている。第２減速ギア１３０の一方向の回転は、第３減速ギア１３４に伝達される。第３減速ギア１３４の軸方向の両端は、ハウジング５２にベアリング等を介して回転可能に支持されている。

第３減速ギア１３４は、リングギア９８の第１ギア９８Ｃと接続されている。このため、アシストモータ１２４のトルクは、減速機構１２６により減速されてリングギア９８に入力される。

制御装置６４は、クランク軸５４に加えられる人力駆動力に応じてアシストモータ１２４を駆動する。制御装置６４は、ハウジング５２の内部に設けられる。制御装置６４は、回路基板を有し、回路基板の主面は、クランク軸５４に垂直になるように配置されている。人力駆動力は、例えば、クランク軸５４、または、変速機構５８に取り付けられるトルクセンサ６６によって検出される。

トルクセンサ６６は、変速軸８２の一端部を支持するベアリング８０Ｄの近傍に設けられる。トルクセンサ６６は、変速軸８２の入力側の端部に設けられる。トルクセンサ６６は、例えばロードセルであり、ベアリング８０Ｄに接触する支持部材、および、支持部材に取り付けられる歪ゲージを含む。

制御装置６４は、トルクセンサ６６が所定のトルク以上のトルクを検出すると、トルクセンサ６６の検出したトルクに応じて、アシストモータ１２４を駆動する。制御装置６４は、アクチュエータ１２２を制御する。制御装置６４は、図示しない変速操作部に接続され、変速操作部からの信号に基づいてアクチュエータ１２２を駆動する。変速操作部は、自転車１０のハンドルバー２４（図１参照）に設けられる変速スイッチ、変速レバーによって実現される。変速操作部は、電気配線によって制御装置６４に接続されていてもよく、無線によって制御装置６４に接続されていてもよい。また制御装置６４は、例えば自転車１０に設けられるセンサの検出信号に基づいて、アクチュエータ１２２を駆動してもよい。センサは、たとえば自転車１０（図１参照）の速度を検出する速度センサ、クランクのケイデンスを検出するケイデンスセンサなどである。制御装置６４がアクチュエータ１２２を駆動することによって、ドライブユニット５０は、２段の変速装置として機能する。

ドライブユニット５０の動力伝達経路について説明する。
アシストモータ１２４は、リングギア９８に連結される。切替機構６０の少なくとも一部は、アシストモータ１２４と出力部５６との間の伝達経路に連結される。このため、アシストモータ１２４が駆動されている場合、環状部材１１４に伝達されるトルクは、アシストモータ１２４のトルクが加えられている。このため、制御部１１０は、人力駆動力およびアシストモータ１２４の回転力を用いて、連結部１０８の爪部材１１２を突出位置から退避位置に移動させる。すなわち、切替機構６０は、アシストモータ１２４の回転力を用いて、変速機構５８の変速状態を切り替え可能である。またアシストモータ１２４が駆動されていない場合には、制御部１１０は人力駆動力のみを用いて連結部１０８の爪部材１１２を突出位置から退避位置に移動させることができる。

図８を参照して、ハウジング５２における各部材の位置関係について説明する。
クランク軸５４と直交する平面上において、クランク軸５４が配置される孔６８Ａの中心が３つの取付部７４に囲まれた範囲ＲＡに含まれる。言い換えれば、クランク軸５４と直交する平面上において、クランク軸５４の軸心が３つの取付部７４に囲まれた範囲ＲＡに含まれる。

クランク軸５４と直交する平面上において、クランク軸５４の中心軸ＣＡ、アシストモータ１２４の中心軸ＣＣ、変速機構５８の中心軸である変速軸８２の中心軸ＣＢは、各中心軸ＣＡ，ＣＢ，ＣＣを結ぶ線分が三角形状Ｓとなるように配置されている。三角形状Ｓは、アシストモータ１２４の中心軸ＣＣを頂点とする略二等辺三角形である。クランク軸５４の中心軸ＣＡと変速軸８２の中心軸ＣＢとを結ぶ線分は、第２部分７２Ｃと略平行する。このため、クランク軸５４の中心軸ＣＡと変速軸８２の中心軸ＣＢとを結ぶ線分の任意の点から第２部分７２Ｃまでの距離は略一定である。

ドライブユニット５０の作用について説明する。
図３に示されるように、ドライブユニット５０は、クランク軸５４からリア端面７２Ａまでの距離Ｌが小さい。このため、図９に示すクランク軸５４の中心軸ＣＡからリアエンドまでの距離ＭＸを短くすることができる。すなわち図９に示すクランク軸５４の中心軸ＣＡから後輪１４の回転軸までの距離を短くすることができる。このようなドライブユニット５０を備える自転車１０では、従来のドライブユニットを搭載する自転車と比較して、自転車１０の操作性を向上させることができる。

ドライブユニット５０は、クランク軸５４からリア端面７２Ａまでの距離Ｌが小さいので、ピボット軸２２Ｅの軸心を、クランク軸５４に平行な方向から見て、チェーン３８が最小径のリアスプロケット３６に掛けられているときのチェーン３８の軌跡上、またはチェーン３８の軌跡よりもクランク軸５４の軸心に近い位置に配置することができる。これによって、リアサスペンション２２Ｋが縮むときに後フレーム２２Ｒが移動する方向に対して、チェーン３８の張力により後フレーム２２Ｒが引っ張られる方向が逆方向になることを抑制することができ、リアサスペンション２２Ｋの動作が妨げられることを抑制することができる。フロントスプロケット３４の歯数は、２５以上、たとえば３０、３２または３４などに選ばれるのが好ましい。

ドライブユニット５０は、以下の効果を奏する。
（１）ドライブユニット５０は、クランク軸５４の中心軸ＣＡとリア端面７２Ａまでの最小距離ＬＡが５０ｍｍ以下である。このため、クランク軸５４の中心軸ＣＡからリアエンド２２Ｄまでの距離ＭＸを短くすることができる。

（２）ドライブユニット５０は、クランク軸５４の中心軸ＣＡとリア端面７２Ａまでの最小距離ＬＡが４５ｍｍ以下である。このため、クランク軸５４の中心軸ＣＡからリアエンド２２Ｄまでの距離ＭＸをさらに短くすることができる。

（３）ハウジング５２のリア端面７２Ａは、クランク軸５４まわりの所定範囲にわたり、距離ＬＡが一定となる第１部分７２Ｂを含む。このため、ドライブユニット５０のフレーム２２への取り付け角度が異なる場合であっても、第１部分７２Ｂの範囲内においてはクランク軸５４からハウジング５２のうちのリアエンド側の部分までの距離Ｌが最小距離ＬＡとなる。このため、取り付けによる傾斜角度が異なる場合であってもクランク軸５４の中心軸ＣＡからリアエンド２２Ｄまでの距離ＭＸを短くすることができる。

（４）３つの取付部７４は、クランク軸５４が配置される孔６８Ａ，７０Ａの中心が３つの取付部７４に囲まれた範囲ＲＡに含まれるように形成される。このため、ドライブユニット５０をフレーム２２に取り付けた状態において、クランク軸５４が安定して支持される。

（５）クランク軸５４の軸方向から見たとき、クランク軸５４の中心軸ＣＡ、アシストモータ１２４の中心軸ＣＢ、および、変速機構５８の中心軸ＣＣは異なっている。このため、アシストモータ１２４および変速機構５８の少なくとも一方をクランク軸５４と同軸に設ける場合と比較して、クランク軸５４まわりのクランク軸５４と同軸に配置される部品点数を少なくできる。このため、クランク軸５４を外周面７２に近付けることができる。このため、最小距離ＬＡを小さくすることができる。

（変形例）
自転車用ドライブユニットが取り得る具体的な形態は、上記実施形態に例示された形態に限定されない。自転車用ドライブユニットは、上記実施形態とは異なる各種の形態を取り得る。以下に示される上記実施形態の変形例は、自転車用ドライブユニットが取り得る各種の形態の一例である。

・クランク軸５４の中心軸ＣＡ、変速軸８２の中心軸ＣＢ、および、アシストモータ１２４の中心軸ＣＣを三角形状Ｓが略正三角形となるように配置することもできる。
・クランク軸５４の中心軸ＣＡ、変速軸８２の中心軸ＣＢ、および、アシストモータ１２４の中心軸ＣＣを略直線状に配置することもできる。この場合、ハウジング５２は、長手方向ＤＸに長くなる。

・取付部７４を１つ、２つ、または、４つ以上にすることもできる。
・自転車１０に取り付けられたときに取付部７４の全部がクランク軸５４よりも上方に位置するように取付部７４を形成することもできる。また、自転車１０に取り付けられたときに取付部７４の半数以下または０個がクランク軸５４よりも下方に位置するように取付部７４を形成することもできる。

・ドライブユニット５０からクランク軸５４を省略し、ドライブユニット５０と別体のクランク軸を取り付けることもできる。
・遊星歯車機構８６を以下の（Ａ）〜（Ｅ）のように変更することもできる。

（Ａ）入力体であるリングギアにクランク軸５４の回転が入力され、出力体であるキャリアの回転が出力部５６に出力され、伝達体であるサンギアの回転が切替機構６０により制御される。

（Ｂ）入力体であるキャリアにクランク軸５４の回転が入力され、出力体であるサンギアの回転が出力部５６に出力され、伝達体であるリングギアの回転が切替機構６０により制御される。

（Ｃ）入力体であるサンギアにクランク軸５４の回転が入力され、出力体であるキャリアの回転が出力部５６に出力され、伝達体であるリングギアの回転が切替機構６０により制御される。

（Ｄ）入力体であるサンギアにクランク軸５４の回転が入力され、出力体であるリングギアの回転が出力部５６に出力され、伝達体であるキャリアの回転が切替機構６０により制御される。

（Ｅ）入力体であるキャリアにクランク軸５４の回転が入力され、出力体であるサンギアの回転が出力部５６に出力され、伝達体であるキャリアの回転が切替機構６０により制御される。

・変速機構５８を、複数のサンギア９２を備え、複数のサンギア９２のうちの回転を規制するサンギア９２を切替可能な変速機構に変更することもできる。また、遊星歯車機構８６を含まない変速機構に変更することもできる。要するに、クランク軸５４に入力された変速比を変更可能な変速機構であれば、いずれの変速機構を採用することもできる。

・アクチュエータ１２２を省略することもできる。この場合、自転車１０に取り付けられる操作装置と切替機構６０とをワイヤーにより接続し、ワイヤーの動作によりカム１１８を動作させる。

・ドライブユニット５０は、リアサスペンション２２Ｋを備えない自転車１０に搭載することもできる。

１０ 自転車
２２ フレーム
２２Ｄ リアエンド
５０ ドライブユニット
５２ ハウジング
５８ 変速機構
６０ 切替機構
６８ 第１側面（側面）
６８Ａ 孔
７０ 第２側面（側面）
７０Ａ 孔
７２ 外周面
７２Ａ リア端面
７４ 取付部
８６ 遊星歯車機構
９２ サンギア（伝達体）
９６ キャリア（入力体）
９８ リングギア（出力体）
１０８ 連結部
１１０ 制御部
１２２ アクチュエータ

Claims (19)

1. クランク軸から入力される人力駆動力にアシスト力を付加するアシストモータと、
   前記クランク軸の少なくとも一部および前記アシストモータが設けられるハウジングとを備え、前記クランク軸まわりに配置される自転車用ドライブユニットであって、
   前記自転車用ドライブユニットが自転車のフレームに取り付けられたとき、前記クランク軸の中心軸と平行な方向から見て、前記クランク軸の中心軸と、前記ハウジングのうち、前記フレームのリアエンド側のリア端面までの最小距離が、５０ｍｍ以下かつ前記クランク軸の半径よりも大きくなるように前記ハウジングが形成されている、自転車用ドライブユニット。
2. 前記ハウジングの前記リア端面は、前記クランク軸の中心軸と平行な方向から見たときに、前記クランク軸まわりの所定範囲にわたり、前記クランク軸の中心軸までの距離が５０ｍｍ以下かつ前記クランク軸の半径よりも大きくなる部分を備える、請求項１に記載の自転車用ドライブユニット。
3. 前記最小距離は、４５ｍｍ以下である、請求項１または２に記載の自転車用ドライブユニット。
4. 前記ハウジングの前記リア端面は、前記クランク軸の中心軸と平行な方向から見たときに、前記クランク軸まわりの所定範囲にわたり、前記クランク軸の中心軸までの距離が一定となる部分を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の自転車用ドライブユニット。
5. クランク軸から入力される人力駆動力にアシスト力を付加するアシストモータと、
   前記クランク軸の少なくとも一部および前記アシストモータが設けられるハウジングとを備え、前記クランク軸まわりに配置される自転車用ドライブユニットであって、
   前記ハウジングは、前記自転車用ドライブユニットが自転車のフレームに取り付けられたときの、前記フレームのリアエンド側のリア端面に、前記クランク軸の中心軸に平行な方向から見て、前記クランク軸まわりの所定範囲にわたり前記クランク軸の中心軸からの距離が一定となる部分を備える、自転車用ドライブユニット。
6. 前記距離は、４５ｍｍ以下である、請求項４または５に記載の自転車用ドライブユニット。
7. 前記クランク軸は、前記クランク軸と直交する方向における前記ハウジングの長手方向の一端寄りに配置され、
   前記アシストモータは、前記ハウジングの長手方向の他端寄りに配置される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の自転車用ドライブユニット。
8. 前記ハウジングは、前記クランク軸が配置される孔が形成される２つの側面と、前記２つの側面を接続する外周面とを備え、
   前記ハウジングは、前記フレームに取り付けるための複数の取付部を、前記外周面にさらに備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の自転車用ドライブユニット。
9. 前記複数の取付部の半数以上は、前記ハウジングが前記フレームに取り付けられるとき、前記クランク軸が配置される部分よりも上方に位置する、請求項８に記載の自転車用ドライブユニット。
10. ３つの前記取付部を備え、
    前記クランク軸と直交する平面において、前記クランク軸が配置される孔の中心が前記３つの取付部に囲まれた範囲に含まれるように、前記３つの取付部が形成される、請求項８または９に記載の自転車用ドライブユニット。
11. 前記クランク軸に入力された回転を変速して出力する変速機構をさらに備え、
    前記変速機構は、前記ハウジングの内部に収容される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の自転車用ドライブユニット。
12. 前記クランク軸と直交する平面上において、前記クランク軸の中心軸、前記アシストモータの中心軸、および、前記変速機構の中心軸は、各中心軸を結ぶ線分が三角形状となるように配置されている、請求項１１に記載の自転車用ドライブユニット。
13. 前記三角形状は、前記アシストモータの中心軸を頂点とする略二等辺三角形である、請求項１２に記載の自転車用ドライブユニット。
14. 前記自転車用ドライブユニットが前記フレームに取り付けられたとき、前記クランク軸の中心軸に平行な方向から見ると、前記変速機構の中心軸は、前記クランク軸の中心軸よりも下方に配置される、請求項１２または１３に記載の自転車用ドライブユニット。
15. 前記変速機構は、入力体、出力体、および、伝達体を含む遊星歯車機構と、前記入力体と前記出力体との間に配置されるワンウェイクラッチと、前記ハウジングに対する前記伝達体の回転を許容する第１状態および前記ハウジングに対する前記伝達体の回転を規制する第２状態を切り替え可能な切替機構とを備える、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の自転車用ドライブユニット。
16. 前記入力体は、キャリアであり、
    前記出力体は、リングギアであり、
    前記伝達体は、サンギアであり、
    前記変速機構は、前記サンギアの内周に配置されて前記サンギアと一体的に回転し、前記ハウジングに回転可能に支持される変速軸をさらに備え、
    前記切替機構は、前記変速軸または前記ハウジングのうちの前記変速軸に対向する対向部に設けられ、前記変速軸の少なくとも一方向への回転を規制し、前記第１状態を形成する突出位置と、前記伝達体の回転を規制せず、前記第２状態を形成する退避位置とに移動可能な連結部と、
    前記連結部を前記突出位置から前記退避位置に移動させる制御部とを備える、
    請求項１５に記載の自転車用ドライブユニット。
17. 前記切替機構は、前記第１状態と前記第２状態とを切り替えるアクチュエータをさらに備える、請求項１５または１６に記載の自転車用ドライブユニット。
18. 前記クランク軸をさらに備える、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の自転車用ドライブユニット。
19. 請求項１〜１８のいずれか一項に記載の自転車用ドライブユニットと、
    リアサスペンションとを備える、自転車。