JP6679404B2 - 駆動ユニット及び電動補助自転車 - Google Patents

Description

本発明は、駆動ユニット及び電動補助自転車に関し、詳しくは、電動補助自転車が有する車体フレームに取り付けられる駆動ユニット及び当該駆動ユニットを備える電動補助自転車に関する。

自転車は、手軽に利用できる交通手段として、老若男女を問わず、広く普及している。近年、乗員のペダル踏力をモータの駆動力でアシストする電動補助自転車の普及が進んでいる。このような電動補助自転車は、例えば、特開２０１４−１９６０８０号公報に開示されている。

上記公報では、電動補助自転車は、駆動ユニットを備える。駆動ユニットは、クランク軸を含む。クランク軸には、クランクアームを介して、ペダルが取り付けられる。駆動ユニットは、車体フレームの下端に取り付けられる。

特開２０１４−１９６０８０号公報

上記駆動ユニットは、従来の自転車には存在しなかった部品である。そのため、例えば、競技用自転車等のように、走行性能を重視する自転車では、駆動ユニットが邪魔になって、走行性能が低下するという問題がある。具体的には、Ｑファクタが大きくなるという問題がある。なお、Ｑファクタとは、クランク軸に取り付けられた左右一対のクランクアームにおけるペダル取付部の外面（クランク軸の軸方向で外側に位置する側面）間の距離（クランク軸の軸方向での距離）である。

本発明の目的は、Ｑファクタを小さくすることである。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明の実施の形態による駆動ユニットは、電動補助自転車の車体フレームに取り付けられ、後輪に伝達される駆動力を発生させる。駆動ユニットは、ハウジングと、モータと、クランク軸と、クランク回転入力軸と、合力出力軸と、減速歯車とを含む。モータは、ハウジングに収容されている。モータは、モータ出力軸を有する。モータ出力軸には、はすば歯車が形成されている。クランク軸は、ハウジングを車両の左右方向に貫通して配置されている。クランク回転入力軸には、クランク軸が挿入されている。クランク回転入力軸の一端は、クランク軸に結合されている。合力出力軸には、クランク軸が挿入されている。合力出力軸は、クランク回転入力軸の他端に対して、ワンウェイクラッチ機構を介して、接続されている。減速歯車は、ハウジングに収容されている。減速歯車は、モータの駆動力を合力出力軸に伝達する。減速歯車は、回転軸と、筒部と、ワンウェイクラッチとを含む。回転軸は、クランク軸と平行に配置される。回転軸は、駆動歯車を有する。駆動歯車は、合力出力軸が有する被駆動歯車と噛み合う。筒部には、回転軸が挿入されている。筒部には、はすば歯車が形成されている。このはすば歯車は、モータ出力軸に形成されたはすば歯車と噛み合う。ワンウェイクラッチは、回転軸の径方向で、回転軸と筒部との間に配置されている。回転軸は、第１の大径部と、小径部と、第２の大径部とを含む。第１の大径部には、駆動歯車が形成されている。小径部は、第１の大径部よりも小径である。小径部は、回転軸の軸方向で、第１の大径部に接続されている。第２の大径部は、小径部よりも大径である。第２の大径部は、回転軸の軸方向で、小径部に接続されている。減速歯車は、さらに、ブッシュ軸受を含む。ブッシュ軸受は、回転軸の軸方向で、第１の大径部と第２の大径部とに挟まれて配置されている。ブッシュ軸受の外周部は、筒部に固定されている。ブッシュ軸受の内周部は、小径部に対する周方向への摺動が許容されている。ブッシュ軸受は、軸方向への移動が許容されている。

上記駆動ユニットにおいては、Ｑファクタを小さくすることができる。

本発明の実施の形態による電動補助自転車を示す右側面図である。 図１に示す電動補助自転車が備える駆動ユニットの内部構造を示す断面図である。 図２の一部を拡大して示す断面図である。 減速歯車を示す断面図である。 図２の他の一部を拡大して示す断面図である。 右側のハウジング部材が取り外され、且つ、ワンウェイクラッチが取り外された状態での駆動ユニットの内部構造を示す右側面図である。 減速歯車の応用例を示す断面図である。 駆動ユニットの応用例を示す断面図である。 図８の一部を拡大して示す断面図である。

本発明者等は、駆動ユニットが車体フレームに取り付けられる電動補助自転車において、Ｑファクタを小さくするための方策について、鋭意検討した。その結果、以下のような知見を得るに至った。

上記のように、Ｑファクタとは、クランク軸に取り付けられた左右一対のクランクアームにおけるペダル取付部の外面間の距離である。本発明者は、クランク軸の長さを短くすれば、Ｑファクタを小さくできることに着目した。

駆動ユニットが車体フレームに取り付けられる電動補助自転車では、駆動ユニットが備えるハウジングを車両の左右方向に貫通して、クランク軸が配置されている。つまり、車両の左右方向（つまり、クランク軸の軸方向）でのハウジングの長さを短くすれば、クランク軸の長さを短くできる。クランク軸の軸方向でのハウジングの長さを短くするには、ハウジングが収容する各種の部材や、これらの配置について検討する必要がある。

ハウジング内には、クランク回転入力軸及び合力出力軸が配置されている。クランク回転入力軸には、クランク軸が挿入されている。クランク回転入力軸は、クランク軸と一体的に回転する。合力出力軸には、クランク軸が挿入されている。合力出力軸は、ワンウェイクラッチ機構を介して、クランク回転入力軸に接続されている。

駆動ユニットは、後輪に伝達される駆動力を発生させるものである。そのため、ハウジング内には、モータと、モータの駆動力を合力出力軸に伝達するための減速歯車とが配置される。

上記のように、クランク軸は、ハウジングを貫通して配置される。そのため、モータ及び減速歯車は、クランク軸の周囲に配置される。この場合、モータ及び減速歯車をクランク軸の軸方向で同じ位置に配置すれば、クランク軸の軸方向でのハウジングの長さを短くすることができる。

ここで、モータから減速歯車への駆動力の伝達には、歯車が用いられる。また、モータの出力軸及び減速歯車の回転軸は、クランク軸と平行に配置される。そのため、モータの出力軸が有する歯車と減速歯車とを噛み合わせるには、減速歯車を、モータに対して、クランク軸の軸方向にずらして配置する必要がある。したがって、モータ及び減速歯車をクランク軸の軸方向で同じ位置に配置するのは現実的ではない。

そこで、本発明者は、減速歯車の軸方向での長さを短くすれば、クランク軸の軸方向でのハウジングの長さを短くすることができると考えた。そして、減速歯車の構造について、詳細に検討した。

特開２０１４−１９６０８０号公報では、減速歯車は、モータの出力軸が有する歯車と噛み合う第１の歯車と、合力出力軸が有する歯車と噛み合う第２の歯車とを有する。減速歯車には、モータからの駆動力が伝達される。つまり、モータの出力軸の回転に伴って、減速歯車が回転する。そのため、減速歯車が回転すると、モータの出力軸も回転する。その結果、乗員のペダル踏力だけで進む場合には、減速歯車だけでなく、モータの出力軸も回転する。したがって、乗員がペダルを踏むときの負担が増えてしまう。そこで、減速歯車には、ワンウェイクラッチが配置される。具体的には、第１の歯車が外周面に形成された筒部と、当該筒部に挿入され、第２の歯車が外周面に形成された回転軸との間に、ワンウェイクラッチが配置される。

ここで、モータの出力軸が有する歯車と減速歯車が有する第１の歯車とが噛み合うときの音を小さくするために、第１の歯車を合成樹脂で形成する場合がある。この場合、耐久性を確保するために、モータの出力軸が有する歯車と、減速歯車が有する第１の歯車とを、はすば歯車にすることが考えられる。しかしながら、モータの出力軸が有する歯車、及び、減速歯車が有する第１の歯車の各々をはすば歯車にすると、モータからの駆動力で減速歯車が回転するときに、スラスト力が発生する。その結果、筒部が軸部に対して軸方向に移動しようとする。そこで、特開２０１４−１９６０８０号公報に記載の減速歯車では、減速歯車の軸方向に離れて配置された一対のワッシャにより、筒部が軸部に対して軸方向に移動するのを制限している。

本発明者は、上記一対のワッシャを用いなければ、減速歯車の軸方向長さを短くすることができるとの知見を得た。そして、上記一対のワッシャを用いずに、筒部が軸部に対して軸方向に移動するのを制限する構造について、検討を重ねた。その結果、軸部と筒部との間に軸受として配置されるブッシュ軸受を利用すればよいとの知見を得た。本発明は、このような知見に基づいて発明されたものである。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその部材についての説明は繰り返さない。

［電動補助自転車］
図１を参照しながら、本発明の実施の形態による電動補助自転車１０について説明する。図１は、電動補助自転車１０の概略構成を示す右側面図である。

以下の説明において、前後方向、左右方向及び上下方向は、それぞれ、電動補助自転車１０のサドル１８に着座した乗員から見た方向を意味する。以下の説明で参照する図において、矢印Ｆは車両の前方を示し、矢印Ｕは車両の上方を示し、矢印Ｌは車両の左方を示し、矢印Ｒは車両の右方を示す。

電動補助自転車１０は、車体フレーム１２と、前輪１４Ｆと、後輪１４Ｒと、ハンドル１６と、サドル１８と、駆動ユニット２０と、バッテリユニット２６とを備える。

車体フレーム１２は、ヘッドチューブ１２１と、トップチューブ１２２と、ダウンチューブ１２３と、シートチューブ１２４と、ブラケット１２５とを含む。

ヘッドチューブ１２１は、車体フレーム１２の前部に配置され、上下方向に延びている。ヘッドチューブ１２１には、ステム２７が回転自在に挿入されている。ステム２７の上端には、ハンドル１６が固定されている。ステム２７の下端には、フロントフォーク２８が固定されている。フロントフォーク２８の下端には、前輪１４Ｆが回転可能に取り付けられている。つまり、前輪１４Ｆは、ステム２７及びフロントフォーク２８を介して、車体フレーム１２に支持されている。

トップチューブ１２２は、ヘッドチューブ１２１の後方に配置され、前後方向に延びている。トップチューブ１２２の前端は、ヘッドチューブ１２１に接続されている。トップチューブ１２２の後端は、シートチューブ１２４に接続されている。

ダウンチューブ１２３は、ヘッドチューブ１２１の後方に配置され、前後方向に延びている。ダウンチューブ１２３は、トップチューブ１２２の下方に配置されている。ダウンチューブ１２３の前端は、ヘッドチューブ１２１に接続されている。なお、本実施の形態では、ダウンチューブ１２３の前端部は、トップチューブ１２２の前端部にも接続されている。ダウンチューブ１２３の後端は、ブラケット１２５に接続されている。

ダウンチューブ１２３には、バッテリユニット２６が取り付けられている。バッテリユニット２６は、駆動ユニット２０に電力を供給する。バッテリユニット２６は、バッテリ及び制御部を備える。バッテリは、充放電可能な充電池である。制御部は、バッテリの充放電を制御するとともに、バッテリの出力電流及び残量等を監視する。

シートチューブ１２４は、トップチューブ１２２及びダウンチューブ１２３の後方に配置され、上下方向に延びている。シートチューブ１２４の下端は、ブラケット１２５に接続されている。つまり、シートチューブ１２４は、ブラケット１２５から上方に延びている。

シートチューブ１２４は、上下方向の中間部分で折れ曲がっている。その結果、シートチューブ１２４の下部は上下方向に延びているが、シートチューブ１２４の上部は上下方向に対して傾斜した方向に延びている。

シートチューブ１２４には、シートポスト２９が挿入されている。シートポスト２９の上端には、サドル１８が取り付けられている。

ブラケット１２５は、車体フレーム１２の下端に位置している。ブラケット１２５は、駆動ユニット２０を支持する。駆動ユニット２０は、前輪１４Ｆよりも後方に位置する後輪１４Ｒに伝達される駆動力を発生させる。駆動ユニット２０の詳細については、後述する。

車体フレーム１２は、さらに、スイングアーム３０と、一対の接続アーム３０３、３０３と、サスペンション３０４とを備える。スイングアーム３０は、一対のチェーンステー３０１、３０１と、一対のシートステー３０２、３０２とを含む。

一対のチェーンステー３０１、３０１は、それぞれ、前後方向に延びている。一対のチェーンステー３０１、３０１は、左右方向に並んで配置されている。一対のチェーンステー３０１、３０１の間には、後輪１４Ｒが配置されている。一対のチェーンステー３０１、３０１は、左右対称に配置されている。そのため、図１では、右側のチェーンステー３０１だけが図示されている。

各チェーンステー３０１の前端部は、ブラケット１２５に取り付けられている。つまり、各チェーンステー３０１は、ブラケット１２５から後方に延びている。各チェーンステー３０１は、ブラケット１２５に対して、左右方向に延びる軸線周りで揺動可能に配置されている。

各チェーンステー３０１の後端部には、後輪１４Ｒの車軸１４１が回転不能に取り付けられている。つまり、一対のチェーンステー３０１、３０１により、後輪１４Ｒが車軸１４１の周りで回転可能に支持されている。要するに、後輪１４Ｒは、車体フレーム１２によって支持されている。後輪１４Ｒには、複数段の従動スプロケット３２が固定されている。

一対のシートステー３０２、３０２は、それぞれ、前後方向に延びている。一対のシートステー３０２、３０２は、左右方向に並んで配置されている。一対のシートステー３０２、３０２の間には、後輪１４Ｒが配置されている。一対のシートステー３０２、３０２は、左右対称に配置されている。そのため、図１では、右側のシートステー３０２だけが図示されている。

左側のシートステー３０２の後端部は、左側のチェーンステー３０１の後端部に接続されている。右側のシートステー３０２の後端部は、右側のチェーンステー３０１の後端部に接続されている。

一対の接続アーム３０３、３０３は、それぞれ、前後方向に延びている。一対の接続アーム３０３、３０３は、左右方向に並んで配置されている。一対の接続アーム３０３、３０３の間には、シートチューブ１２４が配置されている。一対の接続アーム３０３、３０３は、左右対称に配置されている。そのため、図１では、右側の接続アーム３０３だけが図示されている。

各接続アーム３０３は、シートチューブ１２４に取り付けられている。各接続アーム３０３は、シートチューブ１２４に対して、左右方向に延びる軸線周りで揺動可能に配置されている。

車両の側面から見たときに、各接続アーム３０３の前端は、シートチューブ１２４よりも前方に位置している。車両の側面から見たときに、各接続アーム３０３の後端は、シートチューブ１２４よりも後方に位置している。

左側の接続アーム３０３の後端部は、左側のシートステー３０２の前端部に取り付けられている。左側の接続アーム３０３は、左側のシートステー３０２に対して、左右方向に延びる軸線周りで揺動可能に配置されている。

右側の接続アーム３０３の後端部は、右側のシートステー３０２の前端部に取り付けられている。右側の接続アーム３０３は、右側のシートステー３０２に対して、左右方向に延びる軸線周りで揺動可能に配置されている。

サスペンション３０４は、シートチューブ１２４の前方であって、且つ、ダウンチューブ１２３の後方に配置されている。サスペンション３０４の上端部は、一対の接続アーム３０３、３０３に取り付けられている。サスペンション３０４は、一対の接続アーム３０３、３０３に対して、左右方向に延びる軸線周りで揺動可能に配置されている。サスペンション３０４の下端部は、ブラケット１２５に取り付けられている。サスペンション３０４は、ブラケット１２５に対して、左右方向に延びる軸線周りで揺動可能に配置されている。サスペンション３０４のブラケット１２５への取付位置は、シートチューブ１２４のブラケット１２５への取付位置よりも前方にある。

駆動ユニット２０には、支持部材３３を介して、駆動スプロケット３４が取り付けられている。駆動スプロケット３４及び従動スプロケット３２には、チェーン３６が巻き掛けられている。

［駆動ユニット］
図２を参照しながら、駆動ユニット２０について説明する。図２は、駆動ユニット２０の内部構造を示す縦断面図である。

駆動ユニット２０は、ハウジング２１と、クランク軸２２と、回転軸２３と、減速歯車２４と、モータ２５とを含む。以下、これらについて説明する。

ハウジング２１は、複数の締結具により、ブラケット１２５に固定される。ハウジング２１は、ハウジング部材２１１と、ハウジング部材２１２と、カバー２１３とを含む。ハウジング部材２１１、ハウジング部材２１２及びカバー２１３は、それぞれ、金属材料で形成されている。金属材料は、例えば、アルミニウム合金である。

ハウジング部材２１１は、ハウジング部材２１２に対して、左右方向で左側から重ね合わせられる。この状態で、ハウジング部材２１１は、ハウジング部材２１２に対して、複数の締結具により、固定される。その結果、ハウジング部材２１１とハウジング部材２１２との間には、空間２１４が形成されている。

カバー２１３は、ハウジング部材２１１に対して、左右方向で左側から重ね合わせられる。この状態で、カバー２１３は、ハウジング部材２１１に対して、複数の締結具により、固定される。その結果、ハウジング部材２１１の外側（左側）には、カバー２１３で覆われた空間２１５が形成されている。

クランク軸２２は、ハウジング２１を左右方向に貫通して配置されている。つまり、クランク軸２２の中心軸線ＣＬ１は、左右方向に延びている。中心軸線ＣＬ１は、クランク軸２２の軸方向から見た場合に、クランク軸２２の回転中心ＲＣ１となる。

クランク軸２２には、クランク軸２２の軸方向に貫通する孔が形成されている。つまり、クランク軸２２は、筒形状を有する。

クランク軸２２は、クランク軸２２の中心軸線ＣＬ１周りで、ハウジング２１に対して、回転可能に支持されている。クランク軸２２を回転可能に支持する軸受３８Ｌは、ハウジング部材２１１に固定されている。後述するワンウェイクラッチ２３３の従動部材２３３２及びすべり軸受４０Ｌ、４０Ｒを介してクランク軸２２を回転可能に支持する軸受３８Ｒは、ハウジング部材２１２に固定されている。

クランク軸２２は、回転軸２３を貫通して配置されている。回転軸２３は、ハウジング２１に収容されている。回転軸２３の詳細については、後述する。

クランク軸２２には、左右一対のクランクアーム２２Ｌ、２２Ｒが取り付けられる。一対のクランクアーム２２Ｌ、２２Ｒは、クランク軸２２の軸方向に離れている。

左側のクランクアーム２２Ｌは、クランク軸２２の左端部（軸方向一端部）に取り付けられている。この状態で、クランクアーム２２Ｌは、クランク軸２２の径方向で、外側に延びている。

クランクアーム２２Ｌは、ペダル取付部２２Ｌ１を有する。ペダル取付部２２Ｌ１は、クランクアーム２２Ｌが延びる方向で、クランク軸２２が取り付けられた部分とは反対側に位置している。ペダル取付部２２Ｌ１に対して、左側のペダル（図示せず）が取り付けられる。

右側のクランクアーム２２Ｒは、クランク軸２２の右端部（軸方向他端部）に取り付けられている。この状態で、クランクアーム２２Ｒは、クランク軸２２の径方向で、外側に延びている。クランクアーム２２Ｒは、クランクアーム２２Ｌとは反対の方向に延びている。

クランクアーム２２Ｒは、ペダル取付部２２Ｒ１を有する。ペダル取付部２２Ｒ１は、クランクアーム２２Ｒが延びる方向で、クランク軸２２が取り付けられた部分とは反対側に位置している。ペダル取付部２２Ｒ１に対して、右側のペダル（図示せず）が取り付けられる。

図３を参照しながら、モータ２５及び減速歯車２４について説明する。図３は、図２の一部を拡大して示す断面図である。

モータ２５は、ハウジング２１に収容されている。モータ２５は、電動補助自転車１０の走行をアシストするための駆動力を発生する。モータ２５は、ステータ２５１と、ロータ２５２とを備える。

ステータ２５１は、コイル２５１１が巻き回されたボビン２５１２を複数（本実施形態では、１４個）備える。各ボビン２５１２には、鉄心２５１３が挿入されている。ステータ２５１は、空間２１５内に配置されている。この状態で、ステータ２５１は、ハウジング部材２１１に固定されている。

ステータ２５１には、支持部材２５３が取り付けられている。支持部材２５３は、合成樹脂で形成されている。支持部材２５３には、複数のバスバー２５Ｘ、２５Ｙ、２５Ｚが埋め込まれている。これらのバスバー２５Ｘ、２５Ｙ、２５Ｚの各々は、対応するコイル２５１１に接続されている。バスバー２５Ｘ、２５Ｙ、２５Ｚへの通電を制御することにより、ステータ２５１に磁極が発生する。

支持部材２５３は、環状に形成されている。支持部材２５３は、ロータ２５２の軸方向で、ステータ２５１よりもハウジング部材２１２の近くに位置している。

支持部材２５３は、バスバー２５Ｘ、２５Ｙ、２５Ｚが埋め込まれている埋込部２５３１と、バスバー２５Ｘ、２５Ｙ、２５Ｚが埋め込まれていない非埋込部２５３２とを有する。非埋込部２５３２は、埋込部２５３１よりも小さな厚みを有する。非埋込部２５３２の軸方向右側の端面は、埋込部２５３１の軸方向右側の端面よりも、ステータ２５１の近くに位置している。

ロータ２５２は、ステータ２５１の内側に配置されている。ロータ２５２の中心軸線ＣＬ２は、クランク軸２２の中心軸線ＣＬ１と平行である。つまり、ロータ２５２は、クランク軸２２と平行に配置されている。中心軸線ＣＬ２は、クランク軸２２の軸方向から見たときに、ロータ２５２の回転中心ＲＣ２となる。

ロータ２５２は、ロータ本体２５２１と、出力軸２５２２とを含む。以下、これらについて説明する。

ロータ本体２５２１の外周面には、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に着磁されている。本実施形態では、Ｎ極及びＳ極の数は、それぞれ、７個である。

出力軸２５２２は、ロータ本体２５２１を貫通して配置されている。出力軸２５２２は、ロータ本体２５２１に固定されている。つまり、出力軸２５２２は、ロータ本体２５２１とともに回転する。

出力軸２５２２は、２つの軸受４２Ｌ，４２Ｒにより、中心軸線ＣＬ２周りで、ハウジング２１に対して、回転可能に支持されている。軸受４２Ｌは、カバー２１３に固定されている。軸受４２Ｒは、ロータ本体２５２１よりも右端側（軸方向他端側）に配置され、ハウジング部材２１１に固定されている。

出力軸２５２２は、ハウジング部材２１１を貫通して配置されている。出力軸２５２２のうち、空間２１４内に位置する部分には、出力歯車２５２Ａが形成されている。出力歯車２５２Ａは、はすば歯車である。

減速歯車２４は、ハウジング２１に収容されている。具体的には、減速歯車２４は、空間２１４内に配置されている。

減速歯車２４の一部は、クランク軸２２の軸方向から見たときに、モータ２５と重なる。減速歯車２４の一部は、クランク軸２２の軸方向から見たときに、支持部材２５３が有する非埋込部２５３２と重なる。

減速歯車２４の中心軸線ＣＬ３（つまり、回転軸２４１の中心軸線ＣＬ３）は、クランク軸２２の中心軸線ＣＬ１と平行である。つまり、減速歯車２４は、クランク軸２２と平行に配置されている。中心軸線ＣＬ３は、クランク軸２２の軸方向から見たときに、減速歯車２４の回転中心ＲＣ３となる。回転中心ＲＣ３は、クランク軸２２の軸方向から見たときに、ステータ２５１と重なる。

減速歯車２４は、２つの軸受４４Ｌ，４４Ｒにより、中心軸線ＣＬ３周りで、ハウジング２１に対して、回転可能に支持されている。軸受４４Ｌは、減速歯車２４が有する筒部２４１２の左端部に圧入された状態で、ハウジング部材２１１にすきま嵌めされている。軸受４４Ｒは、ハウジング部材２１２に圧入されている。

図４を参照しながら、減速歯車２４の詳細について説明する。図４は、減速歯車２４の断面図である。減速歯車２４は、回転軸２４１と、筒部２４２と、ワンウェイクラッチ２４３と、ブッシュ軸受２４４と、ブッシュ軸受２４５とを含む。筒部２４２は、ブッシュ軸受２４４及びブッシュ軸受２４５により、回転軸２４１と同軸上に配置される。

回転軸２４１は、軸部２４１１と、筒部２４１２とを含む。以下、これらについて説明する。

軸部２４１１は、歯車２４１Ａを有する。軸部２４１１は、軸部２４１Ｂと、軸部２４１Ｃとを含む。

軸部２４１Ｂは、軸部２４１１の軸方向で、歯車２４１Ａの右側（軸方向他端側）に位置する。軸部２４１Ｂは、軸部２４１１の軸方向で、歯車２４１Ａに接続されている。軸部２４１Ｂは、軸受４４Ｒ（図３参照）にすきま嵌めされている。

軸部２４１Ｃは、軸部２４１１の軸方向で、歯車２４１Ａの左側（軸方向一端側）に位置している。軸部２４１Ｃは、軸部２４１１の軸方向で、歯車２４１Ａに接続されている。軸部２４１Ｃは、筒部２４１２に圧入される。これにより、軸部２４１１は、筒部２４１２と一体的に回転する。

軸部２４１Ｃは、軸部２４１Ｂと略同じ直径を有する。軸部２４１Ｂ及び軸部２４１Ｃの各々は、略一定の直径で軸部２４１１の軸方向にストレートに延びている。軸部２４１Ｂ及び軸部２４１Ｃの各々は、歯車２４１Ａよりも小さな直径を有する。つまり、歯車２４１Ａは、軸部２４１Ｂ及び軸部２４１Ｃよりも大径である。

筒部２４１２は、円筒形状を有する。つまり、筒部２４１２は、孔２４１３を有する。筒部２４１２は、略一定の内径及び外径で筒部２４１２の軸方向にストレートに延びている。

筒部２４１２には、軸部２４１Ｃが圧入されている。この状態において、歯車２４１Ａは、軸部２４１１の軸方向で、筒部２４１２の外側（右側）に位置している。

筒部２４１２の左端部には、軸受４４Ｌが圧入されている。なお、本実施の形態では、筒部２４１２の左端部、つまり、筒部２４１２のうち、軸受４４Ｌに圧入されている部分は、他の部分よりも、外径が小さくなっている。

図３を参照しながら、筒部２４１２について説明する。筒部２４１２の左端部は、筒部２４１２の軸方向から見たときに、ロータ２５２の径方向で、支持部材２５３の内周縁よりも外側に位置している。筒部２４１２の左端部の一部は、筒部２４１２の軸方向から見たときに、支持部材２５３が有する非埋込部２５３２と重なる。

再び、図４を参照しながら、説明する。筒部２４２は、円筒形状を有する。筒部２４２は、基部２４２Ｂと、歯車２４２Ａとを含む。以下、これらについて説明する。

基部２４２Ｂは、金属によって形成されている。基部２４２Ｂは、孔２４２４を有する。孔２４２４は、略一定の直径で筒部２４２の軸方向にストレートに延びている。

歯車２４２Ａは、合成樹脂によって形成されている。歯車２４２Ａは、筒部２４２の径方向で、基部２４２Ｂの外側に位置している。歯車２４２Ａと基部２４２Ｂとは、インサート成形されている。つまり、歯車２４２は、基部２４２Ｂと一体的に形成されている。

歯車２４２Ａは、出力歯車２５２Ａ（図３参照）と噛み合う。つまり、歯車２４２Ａは、はすば歯車である。

歯車２４２Ａは、出力歯車２５２Ａよりも大径であって、且つ、出力歯車２５２Ａよりも多い歯を有する。つまり、歯車２４２Ａの回転速度は、出力歯車２５２Ａよりも遅い。

このような筒部２４２に対して、回転軸２４１が挿入されている。この状態で、筒部２４１２の周囲に、筒部２４２が位置している。また、回転軸２４１は、筒部２４２に対して、同軸上に配置されている。このようにして、回転軸２４１が筒部２４２に挿入された状態で、歯車２４１Ａは、回転軸２４１の軸方向で、筒部２４２の外側（右側）に位置している。

ワンウェイクラッチ２４３は、公知のシェル型ワンウェイクラッチである。ワンウェイクラッチ２４３では、シェル型外輪２４３１の中に、複数の針状ころ２４３２が配置されている。ワンウェイクラッチ２４３は、回転軸２４１の径方向で、回転軸２４１（具体的には、筒部２４１２）と、筒部２４２（具体的には、基部２４２Ｂ）との間に、配置されている。この状態で、ワンウェイクラッチ２４３のシェル型外輪２４３１は、基部２４２Ｂに圧入されている。

このようにして、ワンウェイクラッチ２４３が配置されることにより、ロータ２５２が正方向に回転するときには、回転軸２４１が筒部２４２とともに回転する。つまり、モータ２５の駆動力が、減速歯車２４を介して、歯車２３３３に伝達される。また、モータ２５が停止している状態で、歯車２３３３が前転方向（車両が前進する方向）に回転するときには、回転軸２４１が筒部２４２に対して相対回転する。つまり、ロータ２５２には、歯車２３３３の回転は伝達されない。

ブッシュ軸受２４４は、円環の板形状を有する。つまり、ブッシュ軸受２４４には、孔２４４１が形成されている。孔２４４１は、ブッシュ軸受２４４を厚さ方向（左右方向）に貫通している。孔２４４１は、ブッシュ軸受２４４の厚さ方向、つまり、略一定の内径でブッシュ軸受２４４の軸方向にストレートに延びている。

ブッシュ軸受２４４には、軸部２４１Ｃが挿入されている。軸部２４１Ｃは、ブッシュ軸受２４４に挿入された後、筒部２４１２に圧入されている。ブッシュ軸受２４４は、回転軸２４１の軸方向で、歯車２４１Ａと筒部２４１２との間に位置している。ブッシュ軸受２４４は、回転軸２４１と同軸上に配置されている。

ブッシュ軸受２４４が有する孔２４４１は、歯車２４１Ａ及び筒部２４１２の外径よりも小さな直径を有する。そのため、回転軸２４１の軸方向から見て、ブッシュ軸受２４４は、歯車２４１Ａ及び筒部２４１２の各々と重なる。

ブッシュ軸受２４４の孔２４４１は、軸部２４１Ｃの外周面に対して、周方向に摺動可能である。また、回転軸２４１の軸方向で、ブッシュ軸受２４４と歯車２４１Ａが形成された部分の端面２４１４との間、及び、ブッシュ軸受２４４と筒部２４１２の端面との間には、僅かな隙間が形成されている。つまり、ブッシュ軸受２４４の内周部は、回転軸２４１の周方向に摺動可能であって、且つ、僅かな隙間分だけ回転軸２４１の軸方向への移動が許容されている。なお、回転軸２４１の軸方向に僅かな隙間を設ける理由は、回転軸２４１と筒部２４２がワンウェイクラッチ２４３を介して相対回転可能とするためである。

ブッシュ軸受２４４は、回転軸２４１の径方向で、回転軸２４１（具体的には、軸部２４１Ｃ）と筒部２４２との間に配置されている。ブッシュ軸受２４４は、回転軸２４１の軸方向で、ワンウェイクラッチ２４３よりも右側（軸方向他端側）に位置している。ブッシュ軸受２４４により、ワンウェイクラッチ２４３が回転軸２４１の軸方向で右側（軸方向他端側）に抜け出すのを阻止している。

ブッシュ軸受２４４は、筒部２４２の基部２４２Ｂに圧入されている。具体的には、ブッシュ軸受２４４の外周部が、基部２４２Ｂの右端内周部に形成された凹部２４２１に圧入されている。これにより、ブッシュ軸受２４４は、筒部２４２と一体的に回転する。

凹部２４２１は、内周面２４２２と、端面２４２３とを含む。以下、これらについて説明する。

内周面２４２２は、筒状に形成されている。内周面２４２２は、略一定の内径で筒部２４２の軸方向にストレートに延びている。

端面２４２３は、円環形状を有する。端面２４２３は、内周面２４２２の左端（軸方向一端）に接続されている。つまり、端面２４２３の外径は、内周面２４２２の直径と同じである。端面２４２３は、基部２４２Ｂの内周面に接続されている。つまり、端面２４２３の内径は、基部２４２Ｂが有する孔２４２４の直径と同じである。

ブッシュ軸受２４４の外周部は、凹部２４２１の内周面２４２２に圧入されている。つまり、ブッシュ軸受２４４の外周部は、筒部２４２に対して固定されている。別の表現をすれば、ブッシュ軸受２４４の外周部は、筒部２４２に対して、軸方向及び周方向での移動が阻止されている。ブッシュ軸受２４４の外周部が凹部２４２１の内周面２４２２に圧入された状態で、ブッシュ軸受２４４の左端面（軸方向一端面）は、凹部２４２１の端面２４２３に接触している。

ブッシュ軸受２４５は、リング形状を有する。つまり、ブッシュ軸受２４５は、内周面及び外周面を有する。ブッシュ軸受２４５の内周面及び外周面は、それぞれ、略一定の直径でブッシュ軸受２４５の厚さ方向（つまり、ブッシュ軸受２４５の軸方向）にストレートに延びている。

ブッシュ軸受２４５は、回転軸２４１の径方向で、回転軸２４１（具体的には、筒部２４１２）と筒部２４２との間に配置されている。ブッシュ軸受２４５は、回転軸２４１の軸方向で、ワンウェイクラッチ２４３よりも左側（軸方向一端側）に位置している。ブッシュ軸受２４５により、ワンウェイクラッチ２４３が回転軸２４１の軸方向で左側（軸方向一端側）に抜け出すのを阻止している。

ブッシュ軸受２４５は、筒部２４２の基部２４２Ｂに圧入されている。つまり、ブッシュ軸受２４５の外周部は、基部２４２Ｂに固定されている。別の表現をすれば、ブッシュ軸受２４５は、基部２４２Ｂと一体的に回転する。

ブッシュ軸受２４５には、回転軸２４１（具体的には、筒部２４１２）が挿入されている。ブッシュ軸受２４５の内周面は、回転軸２４１（具体的には、筒部２４１２）の外周面に対して、周方向に摺動可能である。

上記の説明から明らかなように、本実施の形態では、回転軸２４１のうち、歯車２４１Ａが形成された部分により、第１の大径部２４１５が実現されている。回転軸２４１のうち、筒部２４１２により、第２の大径部２４１６が実現されている。回転軸２４１が有する軸部２４１Ｃのうち、筒部２４１２に挿入されていない部分（つまり、ブッシュ軸受２４４に挿入されている部分）により、小径部２４１７が実現されている。

図５を参照しながら、回転軸２３について説明する。図５は、図２の他の一部を拡大して示す縦断面図である。

回転軸２３は、クランク軸２２と同軸上に配置され、クランク軸２２とともに回転可能である。回転軸２３は、連結軸２３１と、ワンウェイクラッチ２３３とを含む。

連結軸２３１は、円筒形状を有する。連結軸２３１には、クランク軸２２が挿入されている。連結軸２３１は、クランク軸２２と同軸に配置されている。

連結軸２３１の左端部（軸方向一端部）は、クランク軸２２に対して、スプライン結合等で連結されている。その結果、クランク軸２２が前転方向及び後転方向の何れに回転しても、連結軸２３１はクランク軸２２とともに回転する。

連結軸２３１の周囲には、トルク検出装置２３２が配置されている。トルク検出装置２３２は、ハウジング部材２１１に支持されている。

トルク検出装置２３２は、運転者がペダルを漕ぐときに連結軸２３１に発生するトルクを検出する。トルク検出装置２３２は、公知の磁歪式のトルクセンサである。トルク検出装置２３２は、連結軸２３１の周囲に配置されている。トルク検出装置２３２は、検出したトルク信号を、基板４８に実装された制御装置に出力する。制御装置は、トルク検出装置２３２が検出したトルク信号を参照して、運転者によるペダリングの状態を把握し、モータ２５を制御する。

トルク検出装置２３２は、ボビン２３２１と、コイル２３２２と、検出素子２３２３と、シールド２３２４とを含む。以下、これらについて説明する。

ボビン２３２１は、筒形状を有する。ボビン２３２１には、連結軸２３１が挿入されている。ボビン２３２１の軸方向両端部は、連結軸２３１の外周面に摺接している。ボビン２３２１の軸方向の中間部は、若干の隙間を介して、連結軸２３１の外周面に対向している。ボビン２３２１は、連結軸２３１に対して、相対的に回転可能である。つまり、ボビン２３２１は、連結軸２３１とともに回転しない。

コイル２３２２は、ボビン２３２１の外周面に巻き回されている。コイル２３２２には、所定の電圧が印加される。

検出素子２３２３は、連結軸２３１の歪みに起因するコイル２３２２の電圧変化を検出する。これにより、連結軸２３１に発生するトルク、つまり、連結軸２３１と一体的に回転するクランク軸２２に発生するトルクを検出する。

シールド２３２４は、外部磁場に起因して検出素子２３２３の検出精度（コイル２３２２の電圧変化を検出する精度）が低下するのを防ぐ。シールド２３２４は、ハウジング２１（具体的には、ハウジング部材２１１）に形成されたストッパ片２３６（図６参照）と係合している。つまり、シールド２３２４は、連結軸２３１とともに回転しない。

シールド２３２４は、シールド部材２３２５と、シールド部材２３２６とを含む。以下、これらについて説明する。

シールド部材２３２５は、筒形状を有する。シールド部材２３２５の内側には、ボビン２３２１が保持されている。

シールド部材２３２５の左端（軸方向一端）には、フランジ２３２Ａが形成されている。フランジ２３２Ａは、シールド部材２３２５からシールド部材２３２５の径方向で外側に延びている。シールド部材２３２５の右端（軸方向他端）には、フランジ２３２Ｂが形成されている。フランジ２３２Ｂは、シールド部材２３２５からシールド部材２３２５の径方向で内側に延びている。

シールド部材２３２６は、円環形状を有する。シールド部材２３２６は、シールド部材２３２５のフランジ２３２Ａに対して、シールド部材２３２５の軸方向で重なって配置されている。この状態で、シールド部材２３２６は、フランジ２３２Ａに固定されている。シールド部材２３２６をフランジ２３２Ａに固定する方法は、例えば、ネジ止めや溶接である。

ワンウェイクラッチ２３３は、クランク軸２２の軸方向でトルク検出装置２３２よりもハウジング部材２１２の近くに配置されている。ワンウェイクラッチ２３３は、クランク軸２２と同軸に配置されている。

ワンウェイクラッチ２３３は、駆動部材２３３１と、従動部材２３３２とを含む。以下、これらについて説明する。

駆動部材２３３１は、円筒形状を有する。駆動部材２３３１の左端部（軸方向一端部）には、連結軸２３１の右端部（軸方向他端部）が挿入されている。駆動部材２３３１は、連結軸２３１と同軸上に配置されている。この状態で、連結軸２３１の右端部（軸方向他端部）は、駆動部材２３３１の左端部（軸方向一端部）に対して、スプライン結合等で連結されている。その結果、連結軸２３１が前転方向及び後転方向の何れに回転しても、駆動部材２３３１は、連結軸２３１とともに回転する。つまり、クランク軸２２が前転方向及び後転方向の何れに回転しても、駆動部材２３３１は、クランク軸２２とともに回転する。連結軸２３１及び駆動部材２３３１は、クランク軸２２と一体的に回転するクランク回転入力軸２３４として機能する。

駆動部材２３３１の外周面には、環状の取付面２３３Ａが形成されている。取付面２３３Ａは、駆動部材２３３１の径方向に広がり、且つ、周方向に延びる。取付面２３３Ａは、駆動部材２３３１の左端（軸方向一端）よりも、右側（軸方向他端側）に位置している。取付面２３３Ａは、クランク軸２２の軸方向から見たときに、基板４８の一部と重なる位置に形成されている。

取付面２３３Ａには、リング磁石４６が固定されている。リング磁石４６は、クランク軸２２の軸方向から見て、駆動部材２３３１と重なる位置に配置されている。リング磁石４６は、クランク軸２２の軸方向から見て、基板４８の一部と重なる位置に配置されている。

リング磁石４６は、駆動部材２３３１とともに回転する。そのため、検出素子４８Ａ（図６参照）を用いて、リング磁石４６の回転に伴う磁場の変化を検出することにより、駆動部材２３３１（つまり、クランク軸２２）の回転を検出することができる。つまり、リング磁石４６と、検出素子４８Ａとを含んで、回転検出装置が実現されている。

検出素子４８Ａ（図６参照）は、基板４８に実装されている。検出素子４８Ａは、クランク軸２２の軸方向で、リング磁石４６と対向する位置に配置されている。

従動部材２３３２は、円筒形状を有する。従動部材２３３２には、クランク軸２２が挿入されている。従動部材２３３２とクランク軸２２との間には、すべり軸受４０Ｌ、４０Ｒが配置されている。これにより、従動部材２３２２は、クランク軸２２に対して、同軸上で回転可能に配置されている。

従動部材２３３２の左端部（軸方向一端部）は、駆動部材２３３１の右端部（軸方向他端部）に挿入されている。従動部材２３３２の左端部（軸方向一端部）と、駆動部材２３３１の右端部（軸方向他端部）との間には、ワンウェイクラッチ機構としてのラチェット機構が形成されている。これにより、駆動部材２３３１の前転方向の回転力は、従動部材２３３２に伝達されるが、駆動部材２３３１の後転方向の回転力は、従動部材２３３２に伝達されない。

従動部材２３３２は、ハウジング部材２１２に固定された軸受３８Ｒにより、クランク軸２２の中心軸線ＣＬ１周りで、ハウジング２１に対して回転可能に支持されている。

従動部材２３３２は、ハウジング部材２１２を貫通して配置されている。従動部材２３３２のうち、ハウジング２１の外側（右側）に位置する部分には、支持部材３３（例えば、図１参照）を介して、駆動スプロケット３４（図１参照）が取り付けられる。

従動部材２３３２は、歯車２３３３を有する。歯車２３３３は、減速歯車２４が有する歯車２４１Ａと噛み合っている。歯車２３３３は、歯車２４１Ａよりも大径であって、且つ、歯車２４１Ａよりも多い歯を有する。つまり、歯車２３３３の回転速度は、歯車２４１Ａの回転速度よりも遅くなる。

従動部材２３３２により、ワンウェイクラッチ２３３を介して入力される人力（ペダル踏力）と、歯車２３３３を介して入力されるモータ駆動力との合力を出力する合力出力軸２３５が実現されている。つまり、合力出力軸２３５は、回転軸２３に含まれる。

図６を参照しながら、ハウジング２１内に配置された基板４８について説明する。図６は、ハウジング部材２１２が取り外され、且つ、ワンウェイクラッチ２３３が取り外された状態での駆動ユニット２０の内部構造を示す右側面図である。なお、図６では、駆動部材２３３１を仮想線で示している。

基板４８は、モータ２５への電力供給を制御する。基板４８は、クランク軸２２の軸方向から見て、クランク軸２２を囲むように配置されている。図６に示す例では、基板４８は、クランク軸２２の軸方向から見て、略Ｃ字形状を有する。クランク軸２２の軸方向から見て、基板４８は、減速歯車２４と重ならない。

ハウジング２１には、基板４８に接続された配線を取り出すための取出口５２が形成されている。なお、本実施の形態では、取出口５２に対して、グロメット５４が配置されている。グロメット５４は、弾性体によって形成されている。グロメット５４は、配線５０の保護、防塵及び防水のために配置されている。基板４８に接続された配線は、グロメット５４を通って、駆動ユニット２０の外側に取り出されている。基板４８に接続された配線は、バッテリユニット２６（図１参照）に接続される。

電動補助自転車１０は、駆動ユニット２０を備える。そのため、Ｑファクタを小さくすることができる。以下、この点について、詳細に説明する。なお、Ｑファクタとは、図２に示すように、クランク軸２２の軸方向でのペダル取付部２２Ｌ１の外面からペダル取付部２２Ｒ１の外面までの距離である。

駆動ユニット２０では、減速歯車２４が有する歯車２４２Ａと、モータ２５の出力軸２５５２が有する出力歯車２５２Ａとが、何れも、はすば歯車である。そのため、モータ２５の駆動力が減速歯車２４に伝達されると、回転軸２４１と筒部２４２との間に、スラスト力が作用する。その結果、筒部２４２は、回転軸２４１に対して、軸方向に移動しようとする。

ここで、筒部２４２が左側から右側（軸方向の一端側から他端側）に移動しようとするとき、つまり、筒部２４２がハウジング部材２１２に向かって移動しようとするときには、ブッシュ軸受２４４が小径部２４１７上を軸方向に摺動して、歯車２４１Ａが形成された部分（第１の大径部２４１５）の端面２４１４と接触する。これに対して、筒部２４２が右側から左側（軸方向の他端側から一端側）に移動しようとするとき、つまり、筒部２４２がハウジング部材２１２から離れる方向に移動しようとするときには、ブッシュ軸受２４４が小径部２４１７上を軸方向に摺動して、筒部２４１２（第２の大径部２４１６）の端面に接触する。つまり、元来軸受として存在するブッシュ軸受２４４を巧く利用して、筒部２４２が回転軸２４１に対して軸方向に移動するのを制限することができる。そのため、従来のように、筒部が回転軸に対して軸方向に移動するのを制限するためのワッシャを別途設けなくてもよい。その結果、減速歯車２４の軸方向でのサイズを小さくすることができる。減速歯車２４の軸方向でのサイズを小さくできれば、減速歯車２４を収容するハウジング２１の左右方向でのサイズを小さくすることができる。ハウジング２１の左右方向でのサイズを小さくできれば、クランク軸２２の長さを短くすることができる。したがって、Ｑファクタを小さくすることができる。

駆動ユニット２０においては、軸部２４１１が歯車２４１Ａを有している。つまり、歯車２４１Ａが軸部２４１１と一体的に形成されている。ここで、歯車２３３３と噛み合う歯車に対して、減速歯車が有する回転軸の一部が圧入される場合を想定する。この場合、歯車２３３３と噛み合う歯車の大きさによっては、当該歯車の直径が圧入に伴って僅かに大きくなるおそれがある。その結果、当該歯車と歯車２３３３との噛み合いが難しくなる。本実施の形態では、歯車２４１Ａが軸部２４１１と一体的に形成されている。そのため、このような問題が発生するのを防ぐことができる。

駆動ユニット２０においては、クランク軸２２の軸方向から見たときに、基板４８が減速歯車２４と重ならない。そのため、駆動ユニット２０の左右方向でのサイズを小さくして、Ｑファクタを小さくすることができる。その理由は、以下のとおりである。

クランク軸２２の軸方向から見たときに、基板が減速歯車２４と重なる場合を想定する。この場合、基板は、クランク軸２２の軸方向で、減速歯車２４と異なる位置に配置しなければならない。そのため、ハウジング２１の左右方向でのサイズが大きくなる。これに対して、本実施の形態では、クランク軸２２の軸方向から見たときに、基板４８が減速歯車２４と重ならない。そのため、クランク軸２２の軸方向で、基板４８を減速歯車２４と同じ位置（つまり、クランク軸２２の径方向から見たときに、減速歯車２４と重なる位置）に配置することができる。その結果、ハウジング２１の左右方向でのサイズを小さくすることができる。したがって、駆動ユニット２０の左右方向でのサイズを小さくして、Ｑファクタを小さくすることができる。

駆動ユニット２０においては、クランク軸２２の軸方向から見たときに、リング磁石４６が駆動部材２３３１と重なる位置に配置されている。そのため、特開２０１４−１９６０８０号公報に記載のように、リング磁石をクランク軸２２の径方向で駆動部材の側面（外周面）よりも外側に配置するための部材が不要になる。つまり、減速歯車２４をクランク軸２２の軸方向で歯車２３３３に近づけて配置するのに邪魔な部材が存在しない。そのため、クランク軸２２の軸方向で、減速歯車２４を歯車２３３３に近づけて配置することができる。駆動ユニット２０の左右方向でのサイズを小さくできるので、Ｑファクタを小さくすることができる。

駆動ユニット２０においては、回転軸２４１の軸方向から見て、回転軸２４１（具体的には、筒部２４１２の左端部）の一部が、支持部材２５３の非埋込部２５３２と重なる。そのため、クランク軸２２の軸方向で、減速歯車２４をモータ２５（具体的には、ステータ２５１）に近づけて配置することができる。その結果、駆動ユニット２０の左右方向でのサイズを小さくすることができるので、Ｑファクタを小さくすることができる。

駆動ユニット２０においては、シールド部材２３２６及びフランジ２３２Ａが検出素子２３２３よりも左側（軸方向一端側）に位置している。つまり、シールド部材２３２６及びフランジ２３２Ａを固定するための部材（例えば、ボルト及びナット）を、基板４８から遠ざけることができる。そのため、クランク軸２２の軸方向で、シールド２３２４を駆動部材２３３１に近づけても、基板４８を配置するためのスペースを確保することができる。

また、クランク軸２２の軸方向で、シールド２３２４を駆動部材２３３１に近づけて配置することができるので、クランク軸２２の長さを短くすることができる。駆動ユニット２０の左右方向でのサイズを小さくできるので、Ｑファクタを小さくすることができる。

駆動ユニット２０においては、基板４８が、クランク軸２２の軸方向で、駆動部材２３３１の左端と略同じ位置に配置されている。その結果、クランク軸２２の長さを短くすることができる。駆動ユニット２０の左右方向でのサイズを小さくできるので、Ｑファクタを小さくすることができる。

［減速歯車の応用例１］
上記実施の形態において、減速歯車２４の代わりに、例えば、図７に示す減速歯車２４Ａを採用してもよい。図７を参照しながら、減速歯車２４Ａについて説明する。

減速歯車２４Ａは、減速歯車２４と比べて、回転軸２４１の代わりに、回転軸２４６を備える点で異なる。回転軸２４６は、軸部２４６１と、筒部２４６２とを有する。

軸部２４６１は、大径部２４６Ａと、小径部２４６Ｂとを含む。大径部２４６Ａと、小径部２４６Ｂとは、軸部２４６１の軸方向に並んでいる。大径部２４６Ａは、軸部２４６１の軸方向で、小径部２４６Ｂに接続されている。大径部２４６Ａと小径部２４６Ｂとは、同軸上に配置されている。大径部２４６Ａの周囲に、筒部２４２が配置されている。

筒部２４６２は、孔２４６Ｃを有する。孔２４６Ｃは、略一定の直径で筒部２４６２の軸方向にストレートに延びている。筒部２４６２は、歯車２４６Ｄを有する。歯車２４６Ｄは、歯車２３３３と噛み合う。

筒部２４６２には、小径部２４６Ｂが圧入されている。これにより、筒部２４６２は、軸部２４６１と一体的に回転する。

減速歯車２４Ａでは、小径部２４６Ｂは、筒部２４６２に圧入される前に、ブッシュ軸受２４４に挿入される。ブッシュ軸受２４４は、回転軸２４６の軸方向で、大径部２４６Ａの端面と筒部２４６２の端面２４６４との間に配置されている。

ブッシュ軸受２４４の孔２４４１は、小径部２４６Ｂの外周面に対して周方向に摺動可能である。また、回転軸２４６の軸方向で、ブッシュ軸受２４４と大径部２４６Ａの端面との間、及び、ブッシュ軸受２４４と筒部２４６２の端面２４６４との間には、僅かな隙間が形成されている。つまり、ブッシュ軸受２４４の内周部は、回転軸２４６の周方向に摺動可能であって、且つ、僅かな隙間分だけ回転軸２４６の軸方向への移動が許容されている。なお、ブッシュ軸受２４４の外周部は、減速歯車２４と同様に、筒部２４２に固定（圧入）されている。軸受４４Ｌは、軸部２４６１の左端部に圧入されている。

上記の説明から明らかなように、減速歯車２４Ａでは、回転軸２４６のうち、歯車２４６Ｄが形成された筒部２４６２により、第１の大径部２４１８が実現されている。回転軸２４６のうち、大径部２４６Ａにより、第２の大径部２４１９が実現されている。回転軸２４６が有する小径部２４６Ｂのうち、ブッシュ軸受２４４が挿入されている部分により、小径部２４１０が実現されている。

このような減速歯車２４Ａにおいても、ブッシュ軸受２４４を巧く利用して、筒部２４２の回転軸２４６に対する軸方向への移動を制限することができる。したがって、減速歯車２４Ａを用いる場合であっても、上記実施の形態と同様な効果を得ることができる。

［駆動ユニットの応用例］
上記実施の形態において、駆動ユニット２０は、歯車２３３３を有していた。しかしながら、駆動ユニットは、歯車２３３３を有していなくてもよい。その一例を、図８に示す。図８を参照しながら、駆動ユニット２０Ａについて説明する。

駆動ユニット２０Ａは、駆動ユニット２０と比べて、歯車２３３３を備えていない点でことなる。また、駆動ユニット２０Ａは、駆動ユニット２０と比べて、減速歯車２４の代わりに、減速歯車２４Ｂを備える点で異なる。

図９を参照しながら、減速歯車２４Ｂについて説明する。図９は、図８の一部を拡大して示す断面図である。

減速歯車２４Ｂは、減速歯車２４と比べて、回転軸２４１の代わりに、回転軸２４７を備える点で異なる。回転軸２４７は、小径部２４７Ａと、大径部２４７Ｂと、小径部２４７Ｃとを含む。

小径部２４７Ａは、回転軸２４７の軸方向で、大径部２４７Ｂに接続されている。小径部２４７Ａは、大径部２４７Ｂと同軸上に位置している。小径部２４７Ａは、大径部２４７Ｂよりも小さな直径を有する。

小径部２４７Ａは、小径部２４７Ａに圧入された軸受４４Ｌによって、ハウジング部材２１１に回転可能に支持されている。軸受４４Ｌは、ハウジング部材２１１に対して、すきま嵌めされている。なお、本実施の形態では、小径部２４７Ａのうち、軸受４４Ｌが支持する部分は、他の部分よりも小径となっている。

小径部２４７Ｃは、回転軸２４７の軸方向で、大径部２４７Ｂに対して、小径部２４７Ａとは反対側に位置している。小径部２４７Ｃは、回転軸２４７の軸方向で、大径部２４７Ｂに接続されている。小径部２４７Ｃは、大径部２４７Ｂと同軸上に位置している。小径部２４７Ｃは、大径部２４７Ｂよりも小さな直径を有する。小径部２４７Ｃは、小径部２４７Ａよりも大きな直径を有する。

小径部２４７Ｃは、小径部２４７Ｃに圧入された軸受４４Ｒによって、ハウジング部材２１１に回転可能に支持されている。軸受４４Ｒは、ハウジング部材２１２に対して、すきま嵌めされている。小径部２４７Ｃは、ハウジング部材２１２を貫通して配置されている。小径部２４７Ｃのうち、ハウジング部材２１２の外側（右側）に位置する部分には、補助スプロケット２４７Ｄが固定されている。

なお、図示はしていないが、補助スプロケット２４７Ｄには、チェーン３６が巻き掛けられている。モータ２５の駆動力は、補助スプロケット２４７Ｄを介して、チェーン３６に伝達される。

大径部２４７Ｂの周囲には、筒部２４２が配置されている。大径部２４７Ｂと筒部２４２との間には、ワンウェイクラッチ２４３が配置されている。

減速歯車２４Ｂでは、小径部２４７Ｃがブッシュ軸受２４４に挿入されている。ブッシュ軸受２４４は、回転軸２４７の軸方向で、大径部２４７Ｂと軸受４４Ｒとの間に位置している。回転軸２４７の軸方向から見て、ブッシュ軸受２４４は、大径部２４７Ｂ及び軸受４４Ｒの各々に重なる。

ブッシュ軸受２４４の孔２４４１は、小径部２４７Ｃの外周面に対して周方向に摺動可能である。また、回転軸２４７の軸方向で、ブッシュ軸受２４４と大径部２４７Ｂの端面との間、及び、ブッシュ軸受２４４と軸受４４Ｒのインナーレースの端面との間には、僅かな隙間が形成されている。つまり、ブッシュ軸受２４４の内周部は、回転軸２４７の周方向に摺動可能であって、且つ、僅かな隙間分だけ回転軸２４７の軸方向への移動が許容されている。なお、ブッシュ軸受２４４の外周部は、減速歯車２４の場合と同様に、筒部２４２に固定（圧入）されている。

このような減速歯車２４Ｂを有する駆動ユニット２０Ａにおいては、モータ２５の駆動力が減速歯車２４Ｂに伝達されると、駆動ユニット２０の場合と同様に、回転軸２４７と筒部２４２との間に、スラスト力が作用する。そのため、筒部２４２は、回転軸２４７に対して、軸方向に移動しようとする。

ここで、筒部２４２が左側から右側（軸方向の一端側から他端側）に移動しようとするとき、つまり、筒部２４２がハウジング部材２１２に向かって移動しようとするときには、ブッシュ軸受２４４が軸受４４Ｒのインナーレースの端面と接触する。これに対して、筒部２４２が右側から左側（軸方向の他端側から一端側）に移動しようとするとき、つまり、筒部２４２がハウジング部材２１２から離れる方向に移動しようとするときには、ブッシュ軸受２４４が大径部２４７Ｂの端面に接触する。つまり、元来軸受として存在するブッシュ軸受２４４を巧く利用して、筒部２４２が回転軸２４７に対して軸方向に移動するのを制限することができる。そのため、従来のように、筒部が回転軸に対して軸方向に移動するのを制限するためのワッシャを別途設けなくてもよい。その結果、減速歯車２４Ｂの軸方向でのサイズを小さくすることができる。減速歯車２４Ｂの軸方向でのサイズを小さくできれば、減速歯車２４Ｂを収容するハウジング２１の左右方向でのサイズを小さくすることができる。ハウジング２１の左右方向でのサイズを小さくできれば、クランク軸２２の長さを短くすることができる。したがって、Ｑファクタを小さくすることができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

例えば、上記実施の形態では、サスペンションを備える電動補助自転車について説明したが、本発明は、サスペンションを備えていない電動補助自転車についても、勿論、適用可能である。

１０ 電動補助自転車
１２ 車体フレーム
１４Ｒ 後輪
２０ 駆動ユニット
２２ クランク軸
２３１ 連結軸
２３３２ 従動部材
２４ 減速歯車
２４１ 回転軸
２４１５ 第１の大径部
２４１６ 第２の大径部
２４１７ 小径部
２４２ 筒部
２４３ ワンウェイクラッチ
２４４ ブッシュ軸受

Claims (6)

1. 電動補助自転車の車体フレームに取り付けられ、後輪に伝達される駆動力を発生させる駆動ユニットであって、
   ハウジングと、
   前記ハウジングに収容され、はすば歯車が形成されたモータ出力軸を有するモータと、
   前記ハウジングを車両の左右方向に貫通して配置されるクランク軸と、
   前記クランク軸が挿入され、一端がクランク軸に結合されたクランク回転入力軸と、
   前記クランク軸が挿入され、前記クランク回転入力軸の他端に対してワンウェイクラッチ機構を介して接続された合力出力軸と、
   前記ハウジングに収容され、前記モータの駆動力を前記合力出力軸に伝達する減速歯車とを含み、
   前記減速歯車は、
   前記クランク軸と平行に配置され、前記合力出力軸が有する被駆動歯車と噛み合う駆動歯車を有する回転軸と、
   前記回転軸が挿入され、前記モータ出力軸に形成されたはすば歯車と噛み合うはすば歯車が形成された筒部と、
   前記回転軸の径方向で前記回転軸と前記筒部との間に配置されたワンウェイクラッチとを含み、
   前記回転軸は、
   前記駆動歯車が形成された第１の大径部と、
   前記回転軸の軸方向で前記第１の大径部に接続され、前記第１の大径部よりも小径の小径部と、
   前記回転軸の軸方向で前記小径部に接続され、前記小径部よりも大径の第２の大径部とを含み、
   前記減速歯車は、さらに、
   前記回転軸の軸方向で前記第１の大径部の端面と前記第２の大径部の端面とに挟まれて配置され、外周部が前記筒部に固定されるとともに、内周部の前記小径部に対する周方向への摺動及び前記軸方向への移動が許容されているブッシュ軸受を含む、駆動ユニット。
2. 請求項１に記載の駆動ユニットであって、
   前記小径部は、前記第１の大径部及び前記第２の大径部の一方と一体的に形成されており、
   前記第１の大径部及び前記第２の大径部の他方には、前記小径部が圧入される孔が形成されている、駆動ユニット。
3. 請求項１又は２に記載の駆動ユニットであって、さらに、
   前記モータへの給電を制御する回路素子が実装された基板を備え、
   前記基板は、前記軸部の軸方向から見たときに、前記減速歯車と重ならない、駆動ユニット。
4. 請求項３に記載の駆動ユニットであって、
   前記駆動ユニットは、さらに、
   前記クランク回転入力軸の回転を検出する回転検出装置を含み、
   前記クランク回転入力軸は、
   前記クランク軸の径方向に広がり、前記クランク軸の軸方向から見て、前記基板と重なる取付面を有し、
   前記回転検出装置は、
   前記取付面に配置されたリング磁石と、
   前記基板に実装されて、前記クランク軸の軸方向で前記リング磁石と対向する位置に配置され、前記クランク回転入力軸の回転を検出する検出素子とを含む、駆動ユニット。
5. 電動補助自転車の車体フレームに取り付けられ、後輪に伝達される駆動力を発生させる駆動ユニットであって、
   ハウジングと、
   前記ハウジングに収容され、はすば歯車が形成されたモータ出力軸を有するモータと、
   前記ハウジングを車両の左右方向に貫通して配置されるクランク軸と、
   前記モータの駆動力が伝達される減速歯車とを含み、
   前記モータ出力軸は、前記クランク軸と平行に配置され、
   前記減速歯車は、
   前記モータ出力軸と平行に配置され、スプロケットが固定された回転軸と、
   前記回転軸が挿入され、前記モータ出力軸に形成されたはすば歯車と噛み合うはすば歯車が形成された筒部と、
   前記回転軸の径方向で前記回転軸と前記筒部との間に配置されたワンウェイクラッチとを含み、
   前記回転軸は、
   前記スプロケットが固定された小径部と、
   前記回転軸の軸方向で前記小径部に接続され、前記小径部よりも大径の大径部とを含み、
   前記駆動ユニットは、さらに、
   前記小径部を回転可能に支持する軸受を備え、
   前記減速歯車は、さらに、
   前記回転軸の軸方向で前記大径部の端面と前記軸受の端面とに挟まれて配置され、外周部が前記筒部に固定されるとともに、内周部の前記小径部に対する周方向への摺動及び前記軸方向への移動が許容されているブッシュ軸受を含む、駆動ユニット。
6. 請求項１〜５の何れか１項に記載の駆動ユニットを備える電動補助自転車。

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