JP2023111746A - 人力駆動車用のコンポーネント - Google Patents
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Abstract
【課題】冷却性能を向上できる人力駆動車用のコンポーネントを提供する。【解決手段】本開示に係るコンポーネントは、人力駆動車用のコンポーネントであって、ハウジングと、少なくとも1つの発熱部品とを備える。ハウジングは、外側表面と、内部空間を定義する内側表面とを有する。発熱部品は、内部空間に少なくとも一部が配置され、動作中に発熱する。ハウジングは、外側表面と、内側表面と、の間に配置され、流体を充填可能に形成される流体充填部を有する。【選択図】図8
Description
本開示は、人力駆動車用のコンポーネントに関する。
人力駆動車のフレームに取り付けられ、発熱部品を有する人力駆動車用のコンポーネントがある。
本発明の目的の1つは、発熱部品による温度の上昇を抑制できる人力駆動車用のコンポーネントを提供することである。
本開示の第1側面に従うコンポーネントは、人力駆動車用のコンポーネントであって、外側表面と、内部空間を定義する内側表面と、を有するハウジングと、前記内部空間に少なくとも一部が配置され、動作中に発熱する少なくとも1つの発熱部品と、を備え、前記ハウジングは、前記外側表面と、前記内側表面と、の間に配置され、流体を充填可能に形成される流体充填部を有する。第1側面のコンポーネントによれば、発熱部品から発生する熱を流体充填部に充填される流体に吸収させることによって発熱部品による温度の上昇を抑制できる。
本開示の第1側面に従う第2側面のコンポーネントにおいて、前記流体充填部は、前記外側表面に隣り合う第1部分と、前記内側表面に隣り合い、前記第1部分から間隔をあけて配置される第2部分と、を含む。第2側面のコンポーネントによれば、発熱部品から発生する熱を、第2部分を介して流体充填部に充填される流体に伝導させ、流体に伝導された熱を、第1部分を介してハウジングの外部へ放出できる。
本開示の第2側面に従う第3側面のコンポーネントにおいて、前記流体充填部は、前記第1部分および前記第2部分の間に配置され、前記第1部分および前記第2部分の少なくともいずれか1つに接続される接続部分をさらに含む。第3側面のコンポーネントによれば、接続部分によって、第1部分と流体との接触面積、および、流体と第2部分との接触面積、の少なくとも1つが増加するので、放熱性能を向上できる。
本開示の第3側面に従う第4側面のコンポーネントにおいて、前記接続部分は、ポーラス形状を有する。第4側面のコンポーネントによれば、接続部分におけるポーラス構造によって、第1部分と流体との接触面積、および、流体と第2部分との接触面積、の少なくとも1つがさらに増加するので、放熱性能を向上できる。
本開示の第2から第4側面のいずれか一つに従う第5側面のコンポーネントにおいて、前記ハウジングの前記第1部分および前記第2部分の間に配置され、前記流体を移動させるように構成される流体移動部材をさらに備える。第5側面のコンポーネントによれば、第1部分から流体への熱の伝導効率を向上させ、流体から第2部分への熱の伝導効率を向上できる。
本開示の第5側面に従う第6側面のコンポーネントにおいて、前記少なくとも1つの発熱部品は、電気モータを含み、前記流体移動部材は、前記電気モータによって駆動されるように構成される。第6側面のコンポーネントによれば、電気モータから発生する熱を流体充填部に充填される流体に伝導させることによって、電気モータの温度の上昇を抑制できる。
本開示の第6側面に従う第7側面のコンポーネントにおいて、前記内部空間に配置され、前記電気モータに接続される減速機をさらに含む。第7側面のコンポーネントによれば、減速機から発生する熱を流体充填部に充填される流体に伝導させることによって、減速機の温度の上昇を抑制できる。
本開示の第7側面に従う第8側面のコンポーネントにおいて、流体移動部材は、回転中心軸心を有する回転体を含む。第8側面のコンポーネントによれば、流体充填部に充填される流体を回転体によって撹拌し、流体に伝導される熱を拡散できる。
本開示の第5から第8側面のいずれか一つに従う第9側面のコンポーネントにおいて、前記少なくとも1つの発熱部品は、電気モータに接続される回路基板をさらに含む。第9側面のコンポーネントによれば、回路基板から発生する熱を流体充填部に充填される流体に伝導させることによって、回路基板の温度の上昇を抑制できる。
本開示の第1から第5側面のいずれか一つに従う第10側面のコンポーネントにおいて、前記少なくとも1つの発熱部品は、電気モータ、および、回路基板の少なくとも1つを含む。第10側面のコンポーネントによれば、電気モータ、および、回路基板の少なくとも1つから発生する熱を流体充填部に充填される流体に伝導させることによって、電気モータ、および、回路基板の温度の上昇を抑制できる。
本開示の第9または第10側面に従う第11側面のコンポーネントにおいて、前記電気モータは、前記人力駆動車に推進力を付与するように構成される。第11側面のコンポーネントによれば、人力駆動車に推進力を付与中に電気モータから発生する熱を流体充填部に充填される流体に伝導させることによって、電気モータの温度の上昇を抑制できる。
本開示の第1から第11側面のいずれか一つに従う第12側面のコンポーネントにおいて、前記発熱部品は、前記内側表面に面して配置される。第12側面のコンポーネントによれば、発熱部品の温度の上昇を抑制できる。
本開示の第1から第12側面のいずれか一つに従う第13側面のコンポーネントにおいて、前記流体充填部に接続される少なくとも1つのホースと、前記少なくとも1つのホースに接続されるラジエータと、前記流体充填部および前記ラジエータ間において前記流体を循環させるように構成されるポンプと、を備える。第13側面のコンポーネントによれば、ハウジングおよびラジエータの双方から放熱することによって、発熱部材による温度の上昇を抑制できる。
本開示の第1から第13側面のいずれか一つに従う第14側面のコンポーネントにおいて、前記ハウジングの前記外側表面に設けられ、前記流体充填部と一体に形成される少なくとも1つのフィン部材をさらに備える。第14側面のコンポーネントによれば、ハウジングの外側表面の放熱面積がフィン部材によって拡大するので、発熱部材による温度の上昇をさらに抑制できる。
本開示の第1から第14側面のいずれか一つに従う第15側面のコンポーネントにおいて、前記ハウジングは、金属材料によって形成される。第15側面のコンポーネントによれば、ハウジングの機械的強度を向上できる。
本開示の第1から第15側面のいずれか一つに従う第16側面のコンポーネントにおいて、前記ハウジングは、アディティブマニュファクチャリングによって形成される。第16側面のコンポーネントによれば、鋳型を使用することなく、任意の形状のハウジングを形成できる。
本開示の人力駆動車用のコンポーネントは、発熱部材による温度の上昇を抑制できる。
<第1実施形態>
図1から図10を参照して、第1実施形態の人力駆動車用のコンポーネント40について説明する。人力駆動車10は、少なくとも1つの車輪を有し、少なくとも人力駆動力によって駆動できる乗り物である。人力駆動車10は、例えばマウンテンバイク、ロードバイク、シティバイク、カーゴバイク、および、ハンドバイク、リカンベントなど種々の種類の自転車を含む。人力駆動車10が有する車輪の数は限定されない。人力駆動車10は、例えば1輪車および3輪以上の車輪を有する乗り物も含む。人力駆動車10は、人力駆
動力のみによって駆動できる乗り物に限定されない。人力駆動車10は、人力駆動力だけではなく、電気モータの駆動力を推進に利用するイーバイク(E-bike)を含む。イーバイクは、電気モータによって推進が補助される電動アシスト自転車を含む。以下、実施形態において、人力駆動車10を、電動アシスト自転車として説明する。
図1から図10を参照して、第1実施形態の人力駆動車用のコンポーネント40について説明する。人力駆動車10は、少なくとも1つの車輪を有し、少なくとも人力駆動力によって駆動できる乗り物である。人力駆動車10は、例えばマウンテンバイク、ロードバイク、シティバイク、カーゴバイク、および、ハンドバイク、リカンベントなど種々の種類の自転車を含む。人力駆動車10が有する車輪の数は限定されない。人力駆動車10は、例えば1輪車および3輪以上の車輪を有する乗り物も含む。人力駆動車10は、人力駆
動力のみによって駆動できる乗り物に限定されない。人力駆動車10は、人力駆動力だけではなく、電気モータの駆動力を推進に利用するイーバイク(E-bike)を含む。イーバイクは、電気モータによって推進が補助される電動アシスト自転車を含む。以下、実施形態において、人力駆動車10を、電動アシスト自転車として説明する。
人力駆動車10は、人力駆動力が入力されるクランク12を備える。人力駆動車10は、車輪14と、車体16と、を、さらに備える。車輪14は、後輪14Aと、前輪14Bと、を含む。車体16は、フレーム18を含む。クランク12は、フレーム18に対して回転可能な入力軸12Aと、入力軸12Aの軸方向の両端部にそれぞれ設けられる一対のクランクアーム12Bとを含む。本実施形態において、入力軸12Aは、クランク軸である。各クランクアーム12Bには、一対のペダル20がそれぞれ連結される。後輪14Aは、クランク12が回転することによって駆動される。後輪14Aは、フレーム18に支持される。クランク12と後輪14Aとは、駆動機構22によって連結される。駆動機構22は、入力軸12Aに連結される第1駆動回転体24を含む。第1駆動回転体24は、スプロケット、プーリ、または、ベベルギアを含む。駆動機構22は、第2駆動回転体26と、連結部材28とをさらに含む。連結部材28は、第1駆動回転体24の回転力を第2駆動回転体26に伝達する。連結部材28は、例えば、チェーン、ベルト、または、シャフトを含む。
第2駆動回転体26は、後輪14Aに連結される。第2駆動回転体26は、スプロケット、プーリ、または、ベベルギアを含む。第2駆動回転体26と後輪14Aとの間には、好ましくは、ワンウェイクラッチが設けられる。ワンウェイクラッチは、第2駆動回転体26が前転した場合に、後輪14Aを前転させ、第2駆動回転体26が後転した場合に、第2駆動回転体26と後輪14Aとの相対回転を許容するように構成される。本実施形態では、第1駆動回転体24は、スプロケットを1枚のみ含み、第2駆動回転体26は、複数のスプロケットを含むが、第1駆動回転体24は複数のスプロケットを含んでいてもよく、第2駆動回転体26は、スプロケットを1枚のみ含んでいてもよい。第1駆動回転体24および第2駆動回転体26の少なくとも1つが複数のスプロケットを含む場合、人力駆動車10は、複数のスプロケット間においてチェーンを移動させるディレイラをさらに含む。本実施形態では、フレーム18にリアディレイラ27が設けられる。
フレーム18には、フロントフォーク30を介して前輪14Bが取り付けられる。フロントフォーク30には、ハンドルバー34がステム32を介して連結される。本実施形態では、後輪14Aが駆動機構22によってクランク12に連結されるが、後輪14Aおよび前輪14Bの少なくとも1つが、駆動機構22によってクランク12に連結されてもよ
い。
い。
人力駆動車10は、人力駆動車用のバッテリ36を含む。バッテリ36は、1または複数のバッテリ素子を含む。バッテリ素子は、充電池を含む。バッテリ36は、人力駆動車用のコンポーネント40に電力を供給する。バッテリ36は、好ましくは、コンポーネント40の制御部78と電気ケーブル38または無線通信装置を介して通信可能に接続される。バッテリ36は、例えば電力線通信(PLC;Power Line Communication)、CAN(Controller Area Network)、または、UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)によって制御部78と通信可能である。
コンポーネント40は、ハウジング42と、電気モータ44と、を含む。ハウジング42は、人力駆動力が入力される入力軸12Aを支持する。コンポーネント40は、フレーム18に取り付けるための取付部40Aを有する。取付部40Aは、ハウジング42の外周部に設けられる凸部40Bを含む。凸部40Bには、孔40Cが形成される。孔40Cは、例えば、ねじ孔である。フレーム18には、コンポーネント40の孔40Cに対応する部分に、コンポーネント40を取り付けるための孔が形成される。フレーム18に設けられる孔は、例えば、貫通孔である。コンポーネント40は、例えば、フレーム18に設けられる孔にボルトが挿入され、孔40Cにボルトを連結することによってフレーム18に取り付けられる。孔40Cは、ねじが形成されていない貫通孔であってもよい。孔40Cが貫通孔の場合、フレーム18に設けられる孔は、ねじが形成されていない貫通孔またはねじ孔である。孔40Cと、フレーム18に設けられる孔とが、ねじが形成されていない貫通孔の場合、ボルトおよびナットによって、コンポーネント40はフレーム18に取り付けられる。
好ましくは、コンポーネント40は、入力軸12Aと、電気モータ44と、出力部46と、減速機48と、を有する。出力部46は、第1回転軸心C1を有し、入力軸12Aの回転力が伝達されるように構成される。好ましくは、コンポーネント40は、動力伝達部材51をさらに含む。動力伝達部材51は、入力軸12Aに入力される回転力を、出力部46に伝達するように構成される。動力伝達部材51は、入力軸12Aと、出力部46と、それぞれ接続される。動力伝達部材51は、入力軸12Aに直接接続されてもよく、間接的に接続されてもよい。本実施形態では、動力伝達部材51は、実質的に円筒形状を有する。動力伝達部材51は、入力軸12Aの軸線まわりにおいて、入力軸12Aの外周部を囲むように配置される。本実施形態では、入力軸12Aの軸方向において、動力伝達部材51の第1端部51Aが、入力軸12Aの外周部に直接接続される。動力伝達部材51の第1端部51Aおよび入力軸12Aの外周部には、相互に噛み合うスプラインがそれぞれ形成される。本実施形態では、入力軸12Aの軸方向において、動力伝達部材51の第2端部51Bが、第1ワンウェイクラッチ52を介して出力部46に接続される。
ハウジング42は、入力軸12Aを回転可能に支持する。ハウジング42は、入力軸12Aが挿入される第1孔42Xおよび第2孔42Yを含む。第1孔42Xおよび第2孔42Yは、それぞれハウジング42に囲まれる空間と、ハウジング42の外部空間とを連結する。第1孔42Xは、入力軸12Aの軸方向において、ハウジング42の第1側面部43Aに形成される。第2孔42Yは、入力軸12Aの軸方向において、ハウジング42の第2側面部43Bに形成される。入力軸12Aの軸方向の第1端部12Cは、第1孔42Xからハウジング42外部空間に突出する。入力軸12Aの軸方向の第2端部12Dは、第2孔42Yからハウジング42の外部空間に突出する。第1孔42Xには、第1軸受42Aが配置される。入力軸12Aは、第1軸受42Aによって、ハウジング42に対して回転可能にハウジング42に支持される。第1軸受42Aは、玉軸受であってもよく、ころ軸受であってもよく、すべり軸受であってもよい。出力部46の第1回転軸心C1は、入力軸12Aの回転軸心と等しい。出力部46は、第1回転軸心C1まわりにおいて、入力軸12Aの外周部に設けられる。第2孔42Yには、第2軸受42Bが配置される。出力部46は、第2軸受42Bによってハウジング42に対して回転可能にハウジング42に設けられる。出力部46は、実質的に円筒形状を有する。第2軸受42Bは、出力部46の外周部に設けられる。出力部46の内周部と、入力軸の外周部との間には、好ましくは、第3軸受42Cが設けられる。出力部46は、第3軸受42Cを介して入力軸12Aを回転可能に支持する。第2軸受42Bは、玉軸受であってもよく、ころ軸受であってもよく、すべり軸受であってもよい。第3軸受42Cは、例えば、ニードルベアリング、または、スリーブを含む。第1回転軸心C1に垂直な方向において、第2軸受42Bの少なくとも一部は、第3軸受42Cに重なるように配置される。出力部46の軸方向の第2端部46Aの外周部には、第1駆動回転体24を連結する連結部が設けられる。連結部は、入力軸12Aの軸方向に沿って延びる1または複数のスプラインを有する。
電気モータ44は、ハウジング42に設けられ、人力駆動車10に推進力を付与するように構成される。電気モータ44は、1または複数の電気モータを含む。電気モータ44は、例えばブラシレスモータである。本実施形態では、電気モータ44は、インナーロータ型のモータである。本実施形態では、電気モータ44は、第1駆動回転体24に回転を伝達するように構成される。電気モータ44は、出力軸44Bを有するロータ44Aと、インバータ回路74Aに電気的に接続されるコイル50Aを有するステータ50と、を含む。好ましくは、入力軸12Aと電気モータ44の出力軸44Bとは、実質的に平行に配置される。ロータ44Aは、出力軸44Bに一体に回転するロータコア44Cと、ロータコアに44Cに保持される複数の磁石とを含む。ステータ50は、ハウジング42に固定される。本実施形態では、ハウジング42が電気モータ44のケースとして機能する。電気モータ44は、ハウジング42とは別体に形成されるケースを含んでいてもよい。電気モータ44のケースを含む場合、電気モータ44のケースをハウジング42に固定してもよい。電気モータ44のケースは、ハウジング42の外周部に固定されてもよい。電気モータ44のケースを、ハウジング42の外周部に固定する場合、電気モータ44の出力軸44Bの一部は、ハウジング42に形成される貫通孔を介してハウジング42の収容空間SAに配置される。本実施形態では、ハウジング42は、第1ハウジング41A、第2ハウジング41Bおよびカバー部材41Cを含む。第1ハウジング41Aは、第1側面部43Aを含む。第2ハウジング41Bは、第2側面部43Bを含む。第1ハウジング41Aおよび第2ハウジング41Bによって、収容空間SAが形成される。第1ハウジング41Aおよび第2ハウジング41Bは、例えば、ボルトによって相互に固定される。ハウジング42の収容空間SAには、入力軸12Aの一部、出力部46の一部、第1ワンウェイクラッチ52、動力伝達部材51、電気モータ44、減速機48、第1、第2、第3、第4回路基板76,80,84,86、制御部78、第1電子部品74、第2電子部品78Aなどが配置される。本実施形態では、第1ハウジング41Aが、電気モータ44のケースとして機能する。ステータ50の外周部は、第1ハウジング41Aに形成される凹部41Dの側壁に固定される。カバー部材41Cは、第1ハウジング41Aに設けられ、第1ハウジング41Aと共に、モータ配置空間を形成する。カバー部材41Cは、例えば、ボルトによって第1ハウジング41Aに固定される。カバー部材41Cは、凹部41Dの開口をカバーするように配置される。カバー部材41Cは、電気モータ44の出力軸44Bが挿入される貫通孔41Eを含む。カバー部材41Cは、電気モータ44のコイルと、インバータ回路74Aとを接続するための端子またはケーブルが挿入される貫通孔を含む。
好ましくは、減速機48は、電気モータ44と出力部46との間の第1動力伝達経路に設けられる第1ワンウェイクラッチ52を有する。減速機48は、第1回転体54と、第1回転軸56、第2回転体58と、を含む。第1回転体54の直径は、第2回転体58の直径よりも大きい。第1回転体54は、出力部46と一体に回転するように、出力部46に設けられる。第1回転体54と出力部46とは、例えば、単一部材として一体に形成される。第1回転体54と出力部46は、例えば、金属によって形成される。第1回転体54と出力部46とは、別体に形成され、相対回転不能に固定されてもよい。第1回転体54は、例えば、樹脂によって形成されてもよい。第1回転軸56は、第1回転軸心C1とは異なる第2回転軸心C2を有する。第2回転軸心C2は、第1回転軸心C1と実質的に平行である。第2回転体58は、第1回転軸56に設けられ、第1回転体54に直接またはリング部材を介して接続される。本実施形態では、第2回転体58は、外周部に歯が設けられる歯車であり、第1回転体54は、外周部に歯が設けられる歯車である。第2回転体58の歯と、第1回転体54の歯とが噛み合うことによって、第2回転体58と第1回転体54とが直接接続される。第1回転体54および第2回転体58は、リング部材によって、間接的に接続されてもよい。リング部材は、例えば、ベルトまたはプーリを含む。例えば、第1回転体54および第2回転体58は、プーリであり、リング部材は、ベルトであってもよい。例えば、第1回転体54および第2回転体58は、スプロケットであり、リング部材は、チェーンであってもよい。第1回転軸56は、一対の第4軸受42Dを介してハウジング42に対して回転可能にハウジング42に支持される。一対の第4軸受42Dは、第1回転軸56の軸方向の両端部をそれぞれ支持する。一対の第4軸受42Dのうち一方は、第1ハウジング41Aの内周部に設けられる凹部に支持される。一対の第4軸受42Dのうち他方は、第2ハウジングの内周部に設けられる凹部に支持される。一対の第4軸受42Dは、玉軸受であってもよく、ころ軸受であってもよく、すべり軸受であってもよい。第1回転軸56は、第2回転体58を支持する。第1回転軸56は、第2回転体58と同軸に配置される。第2回転体58は、環状に形成され、第1回転軸56の径方向の外側に配置される。
好ましくは、減速機48は、第1減速部分48Aと、第2減速部分48Bと、を含む。第1減速部分48Aは、第1回転体54、第1回転軸56、および、第2回転体58、を含む。第2減速部分48Bは、第1動力伝達経路において、電気モータ44と、第1減速部分48Aとの間に設けられる。好ましくは、第2減速部分48Bは、第3回転体60と、第2回転軸62と、第4回転体64と、を含む。第3回転体60の直径は、第4回転体64の直径よりも大きい。第3回転体60は、第1回転軸56と一体に回転するように構成され、第2回転体58よりも直径が小さい。第3回転体60と、第1回転軸56とは、別体に形成されて、相対回転不能に固定される。第1回転軸56は、例えば、金属によって形成される。第3回転体60は、例えば、樹脂または金属によって形成される。第3回転体60と、第1回転軸56とは、単一部材として一体に形成されてもよい。第2回転体58および第3回転体60は、第1回転軸56の軸方向において一対の第4軸受42Dの間に配置される。第2回転体58および第3回転体60は、一対の第4軸受42Dにそれぞれ隣接して配置される。第4回転体64は、第2回転軸62と一体に回転するように構成され、第3回転体60に直接またはリング部材を介して接続される。第4回転体64は、例えば、単一部材として第2回転軸62と一体に形成される。第4回転体64と第2回転軸62は、例えば、金属によって形成される。第4回転体64と第2回転軸62とは、別体に形成され、相対回転不能に固定されてもよい。第4回転体64は、例えば、樹脂によって形成されてもよい。本実施形態では、第4回転体64は、外周部に歯が設けられる歯車であり、第3回転体60は、外周部に歯が設けられる歯車である。第4回転体64の歯と第3回転体60の歯とが噛み合うことによって、第4回転体64と第3回転体60とが直接接続される。第2回転軸62は、第1回転軸心C1および第2回転軸心C2とは異なる第3回転軸心C3を有する。第3回転軸心C3は、第1回転軸心C1および第2回転軸心C2と実質的に平行である。第3回転体60および第4回転体64は、リング部材によって、間接的に接続されてもよい。例えば、第3回転体60および第4回転体64は、プーリであり、リング部材は、ベルトであってもよい。例えば、第3回転体60および第4回転体64は、スプロケットであり、リング部材は、チェーンであってもよい。第2回転軸62は、一対の第5軸受42Eを介してハウジング42に対して回転可能にハウジング42に支持される。一対の第5軸受42Eは、第2回転軸62の軸方向の両端部をそれぞれ支持する。第5軸受42Eは、玉軸受であってもよく、ころ軸受であってもよく、すべり軸受であってもよい。一対の第5軸受42Eのうち一方は、カバー部材41Cに設けられる第1凹部41Fに支持される。電気モータ44の軸方向において、第1凹部41Fは、カバー部材41Cのうちの一方の面に設けられる。電気モータ44の軸方向において、カバー部材41Cのうちの他方の面には、電気モータ44の出力軸44Bを支持する第6軸受42Fが配置される第2凹部41Gが設けられる。一対の第5軸受42Eのうち一方は、第2ハウジング41Bに設けられる凹部41Dに支持される。
本実施形態では、減速機48は、第3減速部分48Cをさらに含む。第3減速部分48Cは、第5回転体66および第6回転体68を含む。第5回転体66の直径は、第6回転体68の直径よりも大きい。第5回転体66は、入力軸の軸方向において第4回転体に関して、第1ハウジング側に配置される。第5回転体66は、第2回転軸62と一体に回転するように第2回転軸62に設けられる。第5回転体66は、単一部材として第2回転軸62と一体に形成されていてもよく、第2回転軸62と別体に形成されて第2回転軸62に結合されていてもよい。第5回転体66は、例えば、金属または樹脂によって形成される。第6回転体68は、電気モータ44の出力軸44Bと一体に回転するように出力軸44Bに設けられる。第4回転体64および第5回転体66は、第2回転軸62の軸方向において一対の第5軸受42Eの間に配置される。第4回転体64および第5回転体66は、一対の第5軸受42Eにそれぞれ隣接して配置される。第6回転体68は、単一部材として電気モータ44の出力軸44Bと一体に形成されていてもよく、電気モータ44の出力軸44Bと別体に形成されて出力軸44Bに結合されていてもよい。第6回転体68は、例えば、金属または樹脂によって形成される。電気モータ44の出力軸44Bは、例えば、金属によって形成される。第6回転体68は、第5回転体66に直接またはリング部材を介して接続される。本実施形態は、第6回転体68は、外周部に歯が設けられる歯車であり、第5回転体66は、外周部に歯が設けられる歯車である。第6回転体68の歯と、第5回転体66の歯とが噛み合うことによって、第6回転体68と第5回転体66とが直接接続される。第5回転体66および第6回転体68は、リング部材によって、間接的に接続されてもよい。例えば、第5回転体66および第6回転体68、プーリであり、リング部材は、ベルトであってもよい。例えば、第5回転体66および第6回転体68は、スプロケットであり、リング部材は、チェーンであってもよい。
電気モータ44の出力軸44Bは、第4回転軸心C4を有する。第4回転軸心C4は、第1回転軸心C1、第2回転軸心C2、および、第3回転軸心C3とは異なる。本実施形態において、第4回転軸心C4は、第1回転軸心C1、第2回転軸心C2および第3回転軸心C3と実質的に平行である。電気モータ44の出力軸44Bは、一対の第6軸受42Fを介してハウジング42に対して回転可能にハウジング42に支持される。第6軸受42Fは、玉軸受であってもよく、ころ軸受であってもよく、すべり軸受であってもよい。一対の第6軸受42Fのうち一方は、出力軸44Bの軸方向M1における第1端部44Dを支持する。出力軸44Bの軸方向M1において、一対の第6軸受42Fの間にロータコア44Cが配置される。一対の第6軸受42Fのうち他方は、出力軸44Bの軸方向M1における第1端部44Dおよび第2端部44E間の中間部を支持する。第6回転体68は、出力軸44Bの軸方向M1において、ロータコア44Cよりも第2端部44E寄りに配置される。出力軸44Bの軸方向M1において、ロータコア44Cから遠い第6回転体68の端面68Aは、第2端部44Eの端面44Fと同じ位置に配置されてもよく、第2端部44Eの端面44Fよりもロータコア44C寄りに配置されてもよい。出力軸44Bの軸方向M1において、第6回転体68の端面68Aは、出力軸44Bの軸方向M1において、ロータコア44Cよりも第2端部44E寄りに配置される。一対の第6軸受42Fのうち他方は、出力軸44Bの軸方向M1において、第6回転体68とロータ44Aのロータコア44Cとの間に配置される。一対の第6軸受42Fのうち他方は、カバー部材41Cに支持される。カバー部材41Cの貫通孔41Eを定義する内周部に、第6軸受42Fの外周部を支持する第2凹部41Gが形成される。第2凹部41Gによって、一対の第6軸受42Fの軸受けのうち他方が、一対の第6軸受42Fのうち一方から離れる方向に移動することが阻止される。
第1回転軸心C1に平行な方向から見ると、第2回転軸心C2は、第3回転軸心C3および第4回転軸心C4よりも第1回転軸心C1に近い。第1回転軸心C1に平行な方向から見ると、第3回転軸心C3は、第1回転軸心C1および第2回転軸心C2よりも第4回転軸心C4に近い。電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1から見た場合、第2回転軸心C2および第3回転軸心C3は、例えば、第1回転軸心C1と第4回転軸心C4とを通過する直線LA上には配置されない。電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1から見た場合、第2回転軸心C2および第3回転軸心C3は、例えば、直線LAに対して、一方側に配置される。第1回転軸心C1と、第2回転軸心C2は、第3回転軸心C3および第4回転軸心C4の位置関係は、例えば、減速機48によって必要な減速比率などに応じて決定され、本実施形態に限定されない。例えば、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1から見た場合、第2回転軸心C2および第3回転軸心C3の少なくとも1つは、直線LA上には配置されてもよい。電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1から見た場合、第2回転軸心C2および第3回転軸心C3の間に、直線LAが配置されてもよい。
第1ワンウェイクラッチ52は、入力軸12Aが予め定める回転方向に回転する場合、入力軸12Aの回転力が電気モータ44に伝達されることを抑制する。好ましくは、第1ワンウェイクラッチ52は、第1回転軸56と、第2回転体58との間に設けられる。好ましくは、第1ワンウェイクラッチ52は、ローラクラッチ、スプラグ式クラッチ、または、ラチェット式クラッチを含む。好ましくは、第1ワンウェイクラッチ52の少なくとも一部は、第2回転体58の径方向内側に配置される。第1ワンウェイクラッチ52は、内輪体52A、および、内輪体52Aを外囲する外輪体52Bを含む。内輪体52Aは、第1回転軸56の外周部に設けられる。好ましくは、内輪体52Aは、単一部材として第1回転軸56と一体に形成される。内輪体52Aは第1回転軸56とは、別体に形成されて、第1回転軸56に相対回転不能に固定されてもよい。内輪体52Aは、例えば、金属によって形成される。外輪体52Bの少なくとも一部は、第2回転体58の内周部に設けられる。好ましくは、外輪体52Bは、単一部材として第2回転体58と一体に形成される。外輪体52Bは、第2回転体58とは、別体に形成されて、第2回転体58に相対回転不能に固定されてもよい。外輪体は、例えば、金属によって形成される。内輪体52Aおよび内輪体52Aの間には、ローラ、スプラグまたは爪が配置される。
予め定める回転方向は、入力軸12Aを回転させて人力駆動車10が前進する場合の入力軸12Aの回転方向と対応する。入力軸12Aが予め定める回転方向に回転して、入力軸12Aの回転力が出力部46に伝達される場合、出力部46も予め定める回転方向に回転する。電気モータ44の回転力が減速機48を介して出力部46に伝達され、出力部46が予め定める回転方向に回転する場合、第1回転軸56および第1回転体54は、第1回転方向に回転する。第1ワンウェイクラッチ52は、第1回転軸56の第1回転方向への回転速度が、第2回転体58の第1回転方向への回転速度を超える場合、第1回転軸56から第2回転体58に第1回転方向へ回転力を伝達する。第1ワンウェイクラッチ52は、第2回転体58の第1回転方向への回転速度が、第1回転軸56の第1回転方向への回転速度を超える場合、第2回転体58と第1回転軸56とが相対回転して、第2回転体58から第1回転軸56に第1回転方向へ回転力を伝達しない。入力軸12Aを予め定める回転方向に回転させて、出力部46および第1回転体54が予め定める回転方向に回転する場合、入力軸12Aの回転力が第1回転体54から第2回転体58に伝達されても、第2回転体58の第1回転方向への回転速度が、第1回転軸56の第1回転方向への回転速度を超える場合には、入力軸12Aの回転力が電気モータ44に伝達されることが抑制される。好ましくは、電気モータ44から出力部46までの第1動力伝達経路において、第1ワンウェイクラッチは1つのみ設けられる。
好ましくは、コンポーネント40は、出力部46と入力軸12Aとの間の第2動力伝達経路に設けられる第2ワンウェイクラッチ70をさらに含む。好ましくは、第2ワンウェイクラッチ70は、ローラクラッチ、スプラグ式クラッチ、または、ラチェット式クラッチを含む。好ましくは、第2ワンウェイクラッチ70の少なくとも一部は、第1回転体54の径方向内側に配置される。第2ワンウェイクラッチ70は、内輪体70A、および、内輪体70Aを外囲する外輪体70Bを含む。内輪体70Aは、入力軸12Aの外周部に設けられる。好ましくは、内輪体70Aは、単一部材として、動力伝達部材51、と一体に形成される。内輪体52Aは、動力伝達部材51とは、別体に形成されて、入力軸または入力軸に連結される動力伝達部材51に、相対回転不能に固定されてもよい。内輪体52Aは、例えば、金属によって形成される。外輪体70Bの少なくとも一部は、第1回転体54の内周部に設けられる。好ましくは、外輪体70Bは、単一部材として第1回転体54と一体に形成される。外輪体70Bは、第1回転体54とは、別体に形成されて、第1回転体54に相対回転不能に固定されてもよい。外輪体70Bは、例えば、金属によって形成される。内輪体70Aおよび外輪体70Bの間には、ローラ、スプラグまたは爪が配置される。
好ましくは、コンポーネント40は、電子回路基板72を含む。電子回路基板72は、ハウジング42内に設けられる。電子回路基板72は、少なくとも1つの第1電子部品74と、第1回路基板76と、制御部78と、第2回路基板80と、を含む。少なくとも1つの第1電子部品74は、電気モータ44に電力を供給するように構成されるインバータ回路74Aの少なくとも一部分を構成する。第1回路基板76には、少なくとも1つの第1電子部品74が設けられる。制御部78は、少なくとも1つの第2電子部品78Aを含み、インバータ回路74Aに電気的に接続され、インバータ回路74Aを制御するように構成される。第2回路基板80は、第1回路基板76と別体に形成され、制御部78の少なくとも1つの第2電子部品78Aが設けられる。少なくとも1つの第1電子部品74は、第1回路基板76の一方の実装面のみに設けられてもよく、両方の面に設けられてもよい。少なくとも1つの第1電子部品74は、例えば、半導体素子、キャパシタ、抵抗素子、およびインダクタの少なくとも1つを含む。制御部78の少なくとも1つの第2電子部品78Aは、第2回路基板80の一方の実装面にのみ設けられてもよく、両方の面に設けられてもよい。好ましくは、インバータ回路74Aを構成する複数の電子部品の大部分が第2回路基板80に設けられる。さらに好ましくは、インバータ回路74Aを構成する複数の電子部品の全てが第2回路基板80に設けられる。
好ましくは、少なくとも1つの第2電子部品78Aは、予め定める制御プログラムを実行する演算処理装置を含む。演算処理装置は、例えばCPU(Central Processing Unit)またはMPU(Micro Processing Unit)を含む。少なくとも1つの第2電子部品78Aは、複数の演算処理装置を含んでいてもよい。複数の演算処理装置は、相互に離れた複数の場所に設けられてもよい。少なくとも1つの第2電子部品78Aは、1または複数のマイクロコンピュータを含んでいてもよい。好ましくは、少なくとも1つの第2電子部品78Aは、記憶部をさらに含む。記憶部には、各種の制御プログラムおよび各種の制御処理に用いられる情報が記憶される。記憶部は、例えば不揮発性メモリおよび揮発性メモリを含む。不揮発性メモリは、例えば、ROM(Read-Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、および、フラッシュメモリの少なくとも1つを含む。揮発性メモリは、例えば、RAM(Random access memory)を含む。好ましくは、制御部78に含まれる複数の第2電子部品78Aの大部分が、第1回路基板76に設けられる。さらに好ましくは、制御部78に含まれる複数の第2電子部品78Aの全てが、第1回路基板76に設けられる。
第1回路基板76および第2回路基板80は、プリント配線基板である。プリント配線基板は、単層のプリント配線基板であってもよく、多層のプリント配線基板であってもよい。好ましくは、第1回路基板76は、予め定める第1方向A1において、第2回路基板80よりも電気モータ44のステータ50に近い位置に配置される。好ましくは、予め定める第1方向A1は、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1である。好ましくは、予め定める第1方向A1において、第2回路基板80とステータとの間に第1回路基板76の少なくとも一部が配置される。好ましくは、第1回路基板76および第2回路基板80は、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1に実質的に垂直な方向に延びる。本実施形態では、第1回路基板76は、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1において、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1における第2端部44Eの端面44Fよりも、ステータ50寄りに配置される。本実施形態では、第1回路基板76は、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1において、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1における第2端部44Eの端面44Fと、出力軸44Bの中間部を支持する第6軸受42Fとの間の位置に配置される。本実施形態では、第1回路基板76は、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1において、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1における第2端部44Eの端面44Fと、カバー部材41Cとの間の位置に配置される。電気モータ44の出力軸44Bの軸方向から見て、好ましくは、第2回路基板80は、第6回転体68とは、重ならないように配置される。好ましくは、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1から見て、第1回路基板76の少なくとも一部、および、第2回路基板80の少なくとも一部は、電気モータ44のステータ50と重なるように配置される。好ましくは、第1回路基板76および第2回路基板80の一方は、電気モータ44の出力軸44Bの端部と対向するように配置される。本実施形態では、電気モータ44の出力軸44Bの端部は、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1における第2端部44Eである。好ましくは、第1回路基板76および第2回路基板80の一方は、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1における第2端部44Eの端面44Fに対向する。本実施形態では、第2回路基板80は、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1における第2端部44Eの端面44Fに対向する。電気モータ44の出力軸44Bの端部は、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1における第1端部44Dであってもよい。この場合、第1回路基板76および第2回路基板80の一方は、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1における第2端部44Eの端面44Fに対向する。好ましくは、入力軸12Aの軸方向から見て、第1回路基板76のうちの入力軸12Aから最も遠い部分76Aは、第2回路基板80のうちの入力軸12Aから最も遠い部分80Aよりも入力軸12Aから遠い位置に配置される。第1回路基板76のうちの入力軸12Aから最も遠い部分76Aは、電気モータ44の出力軸44Bに関して、入力軸12Aとは反対側に配置される。本実施形態では、第1回路基板76は、電気モータ44の出力軸44Bが配置される凹部76Bを有する。第1回路基板76は、電気モータ44の出力軸44Bの外周部の周囲を囲むように配置される。第1回路基板と第2回路基板とは、コネクタおよび電気ケーブルの少なくとも1つを介して、電気的に接続される。
好ましくは、コンポーネント40は、電気モータ44の出力軸44Bの回転状態を検出するように構成される回転検出センサ82をさらに含む。回転検出センサ82は、第1回路基板76および第2回路基板80の一方に設けられる。本実施形態では、回転検出センサ82は、第1回路基板76に設けられる。回転検出センサ82は、電気モータ44の出力軸44Bの回転速度に応じた情報を検出するように構成される。回転検出センサ82は、例えば、磁界の強度に応じた信号を出力する磁気センサを含んで構成される。磁石は、電気モータ44の出力軸44Bの第2端部44Eに設けられる。磁石は、円柱状に形成されてもよく、円環状に形成されてもよい。電気モータ44の出力軸44Bが回転することによって、第2端部44Eの周辺の磁界の強度が変化すれば、磁石の形状および材料は、特に限定されない。本実施形態では、磁石は円柱状に形成される。電気モータ44の出力軸44Bの第2端部44Eは、端面44Fに開口を有する凹部44Gを有する。凹部44Gは、好ましくは、電気モータ44の出力軸44Bの径方向において、第4回転軸心C4を含む中心部に設けられる。凹部44Gに磁石が固定される。磁石は、磁石の一部が凹部44Gから突出するように配置されてもよく、凹部44Gから突出しないように配置されてもよい。磁石は、円環状に形成する場合、例えば、第2端部44Eの外周部に磁石が配置される環状の凹部44Gが形成されてもよい。回転検出センサ82は、例えば、第1回路基板76および第2回路基板80の一方のうち、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向において磁石に対向する部分に設けられる。回転検出センサ82は、例えば、第1回路基板76および第2回路基板80の一方のうち、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向において磁石に対向する部分からオフセットして設けられてもよい。電気モータ44の出力軸44Bの軸方向において、磁石は、例えば第6回転体68とカバー部材41Cとの間の電気モータ44の出力軸44Bの外周部に設けられてもよい。この場合、回転検出センサ82は、第2回路基板80に設けられ、例えば、第2回路基板80のうち出力軸44Bに対向する部分の近傍に配置されてもよい。第1回路基板76および第2回路基板80とは異なる回路基板に回転検出センサ82が設けられ、回転検出センサ82は、ロータコア44Cの磁石の磁界を検出してもよい。磁石は、電気モータ44の出力軸44Bに連動して回転する部材に設けられてもよい。電気モータ44の出力軸44Bに連動して回転する部材は、減速機48に含まれる回転体を含んでもよい。回転検出センサ82は、磁気センサに代えて光学センサを含んでいてもよい。回転検出センサ82は、第1回路基板76に設けられる場合、第1回路基板76に形成されるプリント配線を介して、制御部78に電気的に接続される。回転検出センサ82は、第2回路基板80または他の回路基板に設けられる場合、少なくとも電気ケーブルまたは電気コネクタを介して、制御部78に電気的に接続される。
好ましくは、電子回路基板72は、第1回路基板76および第2回路基板80と別体に形成される第3回路基板84をさらに含む。第3回路基板84は、入力軸12Aに伝達される人力駆動力に関する情報を送信するように構成される無線送信部84Aを有する。電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1から見て、第3回路基板84の少なくとも一部と、第1回路基板76および第2回路基板80の少なくとも1つとは、重なるように配置される。
好ましくは、電子回路基板72は、第1回路基板76、第2回路基板80、および、第3回路基板84と別体に形成される第4回路基板86をさらに含む。第4回路基板86は、人力駆動力に関する情報を受信するように構成される無線受信部86Aを有し、少なくとも一部分が第3回路基板84に対向するように配置され、かつ、第1回路基板76および第2回路基板80の少なくとも1つに電気的に接続される。好ましくは、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1から見て、第4回路基板86の少なくとも一部と、第1回路基板76および第2回路基板80の少なくとも1つとは、重なるように配置される。
好ましくは、コンポーネント40は、人力駆動力検出部88をさらに含む。人力駆動力検出部88は、トルクセンサ83を含む。トルクセンサ83は、人力駆動力によってクランク12に与えられるトルクに応じた信号を出力するように構成される。トルクセンサは、例えば、動力伝達経路に第2ワンウェイクラッチ70が設けられる場合、好ましくは、第2ワンウェイクラッチ70よりも動力伝達経路の上流側に設けられる。本実施形態では、トルクセンサ83は、動力伝達部材51に設けられる。トルクセンサ83は、入力軸12Aに設けられてもよい。トルクセンサ83は、歪センサ、または、圧力センサなどを含む。歪センサは、歪ゲージを含む。本実施形態では、トルクセンサ83は、動力伝達部材51の外周部に取り付けられ、例えばフレキシブルプリント配線基板を介して、第3回路基板84に電気的に接続される。無線送信部84Aは、第1信号処理回路および第1アンテナを含む。信号処理回路は、トルクセンサ83から出力される信号を処理して、第1アンテナから人力駆動力に関する情報を送信させる。トルクセンサ83は、動力伝達部材51に設けられるのではなく、動力伝達経路に含まれる部材の近傍に配置されてもよい。この場合、トルクセンサ83は、例えば磁歪センサであってもよい。トルクセンサ83が磁歪センサである場合、例えば動力伝達部材51の外周部に磁歪素子が設けられ、動力伝達部材51の外周に磁歪センサが配置される。トルクセンサ83が磁歪センサである場合、第3回路基板84および第4回路基板86は省略できる。無線受信部86Aは、第2信号処理回路および第2アンテナを含む。第2アンテナは、第1アンテナに対向するように配置される。第1アンテナおよび第2アンテナは、例えばコイルアンテナをそれぞれ含む。第2信号処理回路は、第2アンテナによって受信される人力駆動力に関する情報を制御部78に送信する。第4回路基板86は、第1回路基板76に電気的に接続される。第4回路基板86は、例えば、コネクタまたは電気ケーブルを介して、第1回路基板76に電気的に接続される。
例えば、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1から見て、第1回路基板76は、U字形状を有する。U字形状の凹部に囲まれる領域に、電気モータ44の出力軸44Bが配置される。例えば、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1から見て、第1回路基板76は、電気モータ44のステータ50の半分以上と重なる。好ましくは、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1から見て、第1回路基板76は、第5回転体66および第6回転体68に重ならない。好ましくは、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1から見て、第1回路基板76は、第3回転体60および第4回転体64に重ならない。例えば、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1から見て、第1回路基板76は、第1回転体54および出力部46に重ならない。例えば、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1から見て、第1回路基板76は、第3回路基板84に重ならず、第4回路基板86の一部に重なる。好ましくは、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1から見て、第1回路基板76と第4回路基板86とが重なる部分に、第1回路基板76と第4回路基板86とを直接接続するコネクタが配置される。例えば、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1から見て、第1回路基板76は、第1回転軸心C1と第4回転軸心C4とを通過する直線LAの両側に配置される。第1回路基板76は、必要に応じて様々な形状とすることができ、形状について特に限定されない。
例えば、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1から見て、第2回路基板80は、L字形状を有する。L字形状の凹部に、第2回転軸62が配置される。好ましくは、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1から見て、第2回路基板80は、電気モータ44の出力軸44Bと重なる。例えば、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1から見て、第2回路基板80は、第4回転体64に重ならず、第5回転体66の一部に重なる。例えば、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1から見て、第2回路基板80は、第2回転体58および第3回転体60に重ならない。例えば、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1から見て、第2回路基板80は、第1回転体54の一部に重なり、出力部46には重ならない。例えば、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1から見て、第2回路基板80は、第3回路基板84の一部、および、第4回路基板86の一部に重なる。例えば、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1から見て、第2回路基板80は、第1回転軸心C1と第4回転軸心C4とを通過する直線LAに対して、第2回転軸心C2および第3回転軸心C3が配置される側とは反対側に、半分以上が配置される。第2回路基板80は、必要に応じて様々な形状とすることができ、形状について特に限定されない。
好ましくは、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1から見て、第3回路基板84は、円環形状を有する。第3回路基板84の内周部に囲まれる空間には、入力軸12Aおよび動力伝達部材51が配置される。好ましくは、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1から見て、第4回路基板86は、円環形状を有する。第4回路基板86の内周部に囲まれる空間には、入力軸12Aおよび動力伝達部材51が配置される。例えば、第4回路基板86の外径は、第3回路基板84の外径よりも大きい。電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1から見て、第3回路基板84の外周部は、全周にわたって第4回路基板86に重なる。第3回路基板84は、動力伝達部材51に設けられる。第3回路基板84は、動力伝達部材51と一体回転する。第3回路基板84は、動力伝達部材51に、例えば、ホルダ部材を介して固定される。第3回路基板84および第4回路基板86は、出力軸44Bの軸方向M1に実質的に垂直な方向に延びる。第4回路基板86は、例えばハウジング42に支持される。第3回路基板84および第4回路基板86は、例えば、入力軸12Aの軸方向において、第1回路基板76よりも、出力部46に近い位置に配置される。第3回路基板84および第4回路基板86は、例えば、入力軸12Aの軸方向において、第1回路基板76および第2回路基板80の間の位置に配置されてもよい。
好ましくは、コンポーネント40は、電気コネクタ90を含む。電気コネクタ90は、電気ケーブル38に着脱可能であり、ハウジング42に設けられて、第1回路基板76および第2回路基板80の少なくとも1つに電気的に接続される。電気コネクタ90は、第1回路基板76または第2回路基板80に、直接接続されてもよく、電気ケーブルを介して接続されてもよい。本実施形態では、電気ケーブル38は、バッテリ36に接続され、バッテリ36からの電力を伝送するように構成され、電気コネクタ90は、第2回路基板80に、直接または電気ケーブルを介して接続される。好ましくは、第1回路基板76および第2回路基板80の一方の実装面は、予め定める第2方向A2において、第1回路基板76および第2回路基板80の他方と重なる第1領域R1と、第1回路基板76および第2回路基板80の他方と重ならない第2領域R2を有する。好ましくは、電気コネクタ90の少なくとも一部分は、予め定める第2方向A2において第2領域R2に重なり、かつ、予め定める第2方向A2において第1回路基板76および第2回路基板80の間に配置される。好ましくは、予め定める第2方向A2は、電気モータ44の出力軸44Bの軸方向M1である。本実施形態では、予め定める第2方向において、第2領域R2は、第1回路基板76と重なり、第2回路基板80と重ならない。電気コネクタ90のうち電気ケーブルが接続される端子は、ハウジング42の外部に露出する。ハウジング42には電気コネクタの一部または電気コネクタ90と第2回路基板80とを接続する電気ケーブルが挿入される貫通孔が形成される。ハウジング42は、外周部に凹部43Cを有する。ハウジング42の凹部43Cの少なくとも一部は、第2領域R2に配置される。電気コネクタ90は、凹部に少なくとも一部が配置される。第2領域R2に電気コネクタ90が配置される凹部43Cの少なくとも一部を配置することによって、ハウジング42を小型化できる。ハウジング42の凹部43Cの底部または側面部は、第2回路基板80に沿って延びる。ハウジング42の凹部43Cの底部または側面部と、第2回路基板80との間には、ハウジング42および第2回路基板80の両方に接触する伝熱シートが設けられてもよく、ハウジング42および第2回路基板80の両方に接触する熱伝導グリスが設けられてもよい。
図8に模式的に示されるように、コンポーネント40は、人力駆動車用のコンポーネント40であって、ハウジング42と、少なくとも1つの発熱部品とを備える。ハウジング42は、外側表面92と、内部空間94を定義する内側表面96とを有する。少なくとも1つの発熱部品は、内部空間94に少なくとも一部が配置され、動作中に発熱する。ハウジング42は、外側表面92と、内側表面96と、の間に配置され、流体を充填可能に形成される流体充填部98を有する。発熱部品は、少なくとも電気モータ44を含む。内部空間94には、さらに出力部46および減速機48の少なくとも一部が配置される。ハウジング42には、流体充填部98に流体を充填したり、流体充填部98に充填される流体を交換したりするための開口部が形成されてもよい。ハウジング42に開口部が形成される場合、開口部に着脱可能なキャップが設けられる。開口部は、ハウジング42が人力駆動車に取り付けられる状態において、例えば、ハウジング42の上部に設けられる。
流体充填部98は、外側表面92に隣り合う第1部分100と、内側表面96に隣り合い、第1部分100から間隔をあけて配置される第2部分102とを含む。ハウジング42は、金属材料によって形成される。ハウジング42は、アディティブマニュファクチャリングによって形成される。ハウジング42は、金属材料以外の樹脂材料などによって形成されてもよい。
流体充填部98には、例えば、水、油、および冷却液などの吸熱性を有する流体が充填される。流体充填部98に充填される流体は、吸熱性を有する気体であってもよい。
ハウジング42は、発熱部品から発生する熱を、第2部分102を介して流体充填部98内の流体に伝導するように構成される。ハウジング42は、流体によって伝導される熱を、第1部分100を介してハウジング42の外部へ放出するように構成される。
コンポーネント40は、ハウジング42の第1部分100および第2部分102の間に配置され、流体を移動させるように構成される流体移動部材104をさらに備える。少なくとも1つの発熱部品は、電気モータ44を含む。流体移動部材104は、電気モータ44によって駆動されるように構成される。
コンポーネント40は、内部空間94に配置され、電気モータ44に接続される減速機48をさらに含む。流体移動部材104は、減速機48に接続される。流体移動部材104は、回転中心軸心を有する回転体106を含む。回転体106は、図5,図6,および図8に示されるように、例えば、プロペラ、または、スクリューである。回転体106は、例えば、図5に示される減速機48の第1回転軸56に接続される。回転体106は、電気モータ44の動作に連動して動作する減速機48の第1回転軸56によって回転する。
回転体106は、回転して流体移動部材104内の流体を撹拌することによって、熱を流体全体に分散させる。ハウジング42は、例えば、図6に示されるように、電気モータ44と出力部46との間に、仕切り部108を備える。仕切り部108は、長辺が直線LAと実質的に平行になるように構成される。流体充填部98内の流体は、回転体106が回転すると、仕切り部108の周りを周回するように循環する。
少なくとも1つの発熱部品は、電気モータ44に接続される回路基板をさらに含む。回路基板は、例えば、図5に示される第1、第2、第3、第4回路基板76,80,84,86、制御部78、第1電子部品74、第2電子部品78Aなどを含む。ハウジング42は、電気モータ44および回路基板から発生する熱を、第2部分102を介して流体充填部98内の流体に伝導するように構成される。ハウジング42は、流体によって伝導される熱を、第1部分100を介してハウジング42の外部へ放出するように構成される。
コンポーネント40は、必ずしも流体移動部材104を備えなくてもよい。コンポーネント40が流体移動部材104を備えない場合、少なくとも1つの発熱部品は、電気モータ44、および、回路基板の少なくとも1つを含む。回路基板は、例えば、図5に示される第1、第2、第3、第4回路基板76,80,84,86、制御部78、第1電子部品74、第2電子部品78Aなどを含む。コンポーネント40は、流体移動部材104を備えるか否かに関わらず、発熱部品は、内側表面96に面して配置される。好ましくは、発熱部品と内側表面96との間には、伝熱シートが配置される。
流体充填部98は、第1部分100および第2部分102の間に配置され、第1部分100および第2部分102の少なくともいずれか1つに接続される接続部分112をさらに含む。接続部分112は、省略されてもよい。例えば、図9に示されるように、接続部分112は、ポーラス形状を有する。第2部分102は、流体との接触面積が拡大されたポーラス形状の接続部分112から流体へ熱を伝導するように構成される。第1部分100は、流体との接触面積が拡大されたポーラス形状の接続部分112から流体の熱を伝導するように構成される。好ましくは、接続部分112は、第1部分100および第2部分102のそれぞれに接続される。接続部分112が、第1部分100および第2部分102のそれぞれに接続されることによって、ハウジング42の強度を向上できる。
流体充填部98は、例えば、図10に示されるように、第1部分100および第2部分102から突出する突起状の接続部分114を備えるように構成されてもよい。第2部分102は、流体との接触面積が拡大された突起の接続部分114から流体へ熱を放出するように構成される。第1部分100は、流体との接触面積が拡大された突起状の接続部分114から流体の熱を吸収するように構成される。
<第2実施形態>
図11を参照して、第2実施形態の人力駆動車用のコンポーネント40について説明する。ここでは、図11に示す構成要素のうち、図8に示す構成要素と同一の構成要素については、図8に示す符号と同一の符号を付することにより、重複する説明を省略する。
図11を参照して、第2実施形態の人力駆動車用のコンポーネント40について説明する。ここでは、図11に示す構成要素のうち、図8に示す構成要素と同一の構成要素については、図8に示す符号と同一の符号を付することにより、重複する説明を省略する。
図11に示されるように、第2実施形態のコンポーネント40は、流体充填部98に接続される少なくとも1つのホース116と、少なくとも1つのホース116に接続されるラジエータ118とを備える。第2実施形態のコンポーネント40は、流体充填部98およびラジエータ118間において流体を循環させるように構成されるポンプ120をさらに備える。ラジエータ118は、例えばハウジング42のうち、人力駆動車10の前進方向側の第1端部に配置される。
ポンプ120は、流体充填部98から流体を吸引してラジエータ118へ出力する。ラジエータ118は、ポンプ120から入力される流体から熱を吸収して放熱する。放熱された流体は、ホース116を経由して流体充填部98へ出力される。ポンプ120には、バッテリ36から電力供給される。
第2実施形態のコンポーネント40は、ハウジング42の外側表面92に設けられ、流体充填部98と一体に形成される少なくとも1つのフィン部材110をさらに備える。フィン部材110は、第1部分100から吸収する熱をハウジング42の外部へ放出するように構成される。好ましくは、フィン部材110は、ハウジング42の外側表面92における発熱部品と対向する位置に形成される。例えば、フィン部材110は、電気モータ44と対向する位置に形成される。各実施形態において、減速機48の構成については、特に限定されない。減速機48は、例えば、遊星歯車機構を含んでいてもよく、ベルトとプーリとを含んでいてもよい。
本明細書において使用される「少なくとも1つ」という表現は、所望の選択肢の「1つ以上」を意味する。一例として、本明細書において使用される「少なくとも1つ」という表現は、選択肢の数が2つであれば「1つの選択肢のみ」または「2つの選択肢の双方」を意味する。他の例として、本明細書において使用される「少なくとも1つ」という表現は、選択肢の数が3つ以上であれば「1つの選択肢のみ」または「2つ以上の任意の選択肢の組み合わせ」を意味する。
12A…入力軸、38…電気ケーブル、40…コンポーネント、42…ハウジング、44…電気モータ、44A…ロータ、44B…出力軸、50…ステータ、50A…コイル、46…出力部、48…減速機、48A…第1減速部分、48B…第2減速部分、52…第1ワンウェイクラッチ、54…第1回転体、56…第1回転軸、58…第2回転体、60…第3回転体、70…第2ワンウェイクラッチ、72…電子回路基板、74…第1電子部品、74A…インバータ回路、76…第1回路基板、78…制御部、78A…第2電子部品、80…第2回路基板、82…回転検出センサ、84…第3回路基板、84A…無線送信部、86…第4回路基板、86A…無線受信部、88…人力駆動力検出部、90…電気コネクタ、92…外側表面、94…内部空間、96…内側表面、98…流体充填部、100…第1部分、102…第2部分、104…流体移動部材、106…回転体、108…仕切り部、110…フィン部材、112…接続部分、114…接続部分、116…ホース、118…ラジエータ、120…ポンプ。
Claims (16)
- 人力駆動車用のコンポーネントであって、
外側表面と、内部空間を定義する内側表面と、を有するハウジングと、
前記内部空間に少なくとも一部が配置され、動作中に発熱する少なくとも1つの発熱部品と、を備え、
前記ハウジングは、
前記外側表面と、前記内側表面と、の間に配置され、流体を充填可能に形成される流体充填部を有する、コンポーネント。 - 前記流体充填部は、
前記外側表面に隣り合う第1部分と、
前記内側表面に隣り合い、前記第1部分から間隔をあけて配置される第2部分と、を含む、請求項1に記載のコンポーネント。 - 前記流体充填部は、前記第1部分および前記第2部分の間に配置され、前記第1部分および前記第2部分の少なくともいずれか1つに接続される接続部分をさらに含む、請求項2に記載のコンポーネント。
- 前記接続部分は、ポーラス形状を有する、請求項3に記載のコンポーネント。
- 前記ハウジングの前記第1部分および前記第2部分の間に配置され、前記流体を移動させるように構成される流体移動部材をさらに備える、請求項2から4のいずれか1項に記載のコンポーネント。
- 前記少なくとも1つの発熱部品は、電気モータを含み、
前記流体移動部材は、前記電気モータによって駆動されるように構成される、請求項5に記載のコンポーネント。 - 前記内部空間に配置され、前記電気モータに接続される減速機をさらに含み、
前記流体移動部材は、前記減速機に接続される、請求項6に記載のコンポーネント。 - 前記流体移動部材は、回転中心軸心を有する回転体を含む、請求項7に記載のコンポーネント。
- 前記少なくとも1つの発熱部品は、電気モータに接続される回路基板をさらに含む、請求項5から8のいずれか1項に記載のコンポーネント。
- 前記少なくとも1つの発熱部品は、電気モータ、および、回路基板の少なくとも1つを含む、請求項1から5のいずれか1項に記載のコンポーネント。
- 前記電気モータは、前記人力駆動車に推進力を付与するように構成される、請求項9または10に記載のコンポーネント。
- 前記発熱部品は、前記内側表面に面して配置される、請求項1から11のいずれか1項に記載のコンポーネント。
- 前記流体充填部に接続される少なくとも1つのホースと、
前記少なくとも1つのホースに接続されるラジエータと、
前記流体充填部および前記ラジエータ間において前記流体を循環させるように構成されるポンプと、を備える、請求項1から12のいずれか1項に記載のコンポーネント。 - 前記ハウジングの前記外側表面に設けられ、前記流体充填部と一体に形成される少なくとも1つのフィン部材をさらに備える、請求項1から13のいずれか1項に記載のコンポーネント。
- 前記ハウジングは、金属材料によって形成される、請求項1から14のいずれか1項に記載のコンポーネント。
- 前記ハウジングは、アディティブマニュファクチャリングによって形成される、請求項1から15のいずれか1項に記載のコンポーネント。
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