電動ハブユニット
【課題】本発明は、減速歯車部の破損を防止するようにした電動ハブユニットを提供する。
【解決手段】電動ハブユニット１においては、モータ部３が通常に回転している場合、第１のロータ部４１と第２のロータ部４２との間に配置されている第１の摩擦板４３が、第１のロータ部４１と第２のロータ部４２とを付勢力により発揮される摩擦力により連結させ、第１のロータ部４１と第２のロータ部４２とが一体的に回転する。また、第１のロータ部４１とステータ１３の間にゴミなどの異物が挟まって第１のロータ部４１がロックされてしまった場合でハブ４が回転し続けようとしても、第１の摩擦板４３の摩擦力に抗して第２のロータ部４２を回転させることができるので、第２のロータ部４２とハブ４とを連結している遊星歯車機構６は回転することができ、遊星歯車機構６が破損する事態を回避させることができる。
【解決手段】電動ハブユニット１においては、モータ部３が通常に回転している場合、第１のロータ部４１と第２のロータ部４２との間に配置されている第１の摩擦板４３が、第１のロータ部４１と第２のロータ部４２とを付勢力により発揮される摩擦力により連結させ、第１のロータ部４１と第２のロータ部４２とが一体的に回転する。また、第１のロータ部４１とステータ１３の間にゴミなどの異物が挟まって第１のロータ部４１がロックされてしまった場合でハブ４が回転し続けようとしても、第１の摩擦板４３の摩擦力に抗して第２のロータ部４２を回転させることができるので、第２のロータ部４２とハブ４とを連結している遊星歯車機構６は回転することができ、遊星歯車機構６が破損する事態を回避させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車（例えば、電動自転車、電動アシスト自転車、歩行介助車など）に利用される電動ハブユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２００２−３６２４６７号公報がある。この公報に記載された電動ハブユニットは、コイル及びマグネットを収容したモータケーシングと、モータの周囲で車軸を中心に回転するハブと、モータの出力を減速させてハブに伝達する遊星歯車機構と、コイルへの通電を制御する回路基板と、を備えている。そして、電動ハブユニットには、人力によってハブを回転させるよりも後輪の回転速度が速くなったときに、人力駆動力とモータとの動力を遮断することができる一方向クラッチが内装されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３６２４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来の電動ハブユニットでは、動作中に、モータのロータとステータとの間にゴミなどの異物が挟まってロータがロックされてしまった場合には、ロータとハブとの間を連結する遊星歯車機構（減速歯車部）が破損する虞があるが、このような事態を回避させる構造を電動ハブユニット自体にもたせることが望まれていた。
【０００５】
本発明は、減速歯車部の破損を防止するようにした電動ハブユニット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】
【０００６】
本発明は、車軸の軸線を中心に回転するハブ内に、ロータ及びステータを有するモータ部と、ロータとハブとを連結し、ロータの回転を減速してハブに伝達する減速歯車部と、が内蔵されてなる電動ハブユニットにおいて、
ロータは、
ステータに対向する第１のロータ部と、
車軸に対して回転自在な第２のロータ部と、
第１のロータ部と第２のロータ部との間に配置されて、第１のロータ部と第２のロータ部とを連結する第１の摩擦板と、
第１のロータ部を第１の摩擦板に押圧する付勢手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この電動ハブユニットにおいては、モータ部が通常に回転している場合、第１のロータ部と第２のロータ部との間に配置されている第１の摩擦板が、第１のロータ部と第２のロータ部とを、付勢力により発揮される摩擦力により連結させ、第１のロータ部と第２のロータ部とが一体的に回転する。また、第１のロータ部とステータの間にゴミなどの異物が挟まって第１のロータ部がロックされてしまった場合でハブが回転し続けようとしても、第１の摩擦板の摩擦力に抗して第２のロータ部を回転させることができるので、第２のロータ部とハブとを連結している減速歯車部は回転することができ、減速歯車部が破損する事態を回避させることができる。また、車輪がロックされてしまった場合で第１のロータ部が回転し続けようとしても、第１の摩擦板の摩擦力に抗して第１のロータ部を回転させることができるので、モータ部に多大な負荷をかけるような事態をも回避させることができる。
【０００８】
また、第１のロータ部は、筒状のマグネットと、マグネットの内壁面に固定されて軸線方向に延在する筒状のヨーク部とを有し、第２のロータ部は、車軸に対して回転自在で軸線方向に延在するスリーブを有し、第１の摩擦板は、スリーブに設けられたフランジ部とヨーク部の端部との間に挟み込まれ、付勢手段は、ヨーク部とスリーブとの間で車軸の軸線方向に巻回された螺旋圧縮ばねであると共に、軸線方向でヨーク部を第１の摩擦板に向かって押圧すると好適である。
このような構成は、マグネットの磁力を増幅させることができるヨーク部を、第１のロータ部の構成の一部として有効利用を図っている。
【０００９】
また、スリーブに対して軸線方向に移動自在な可動筒体は、スリーブとヨーク部との間で軸線方向に延在し、可動筒体の端部とヨーク部の端部との間には、第１の摩擦板に対向して第２の摩擦板が配置され、螺旋圧縮ばねによって軸線方向で可動筒体を第２の摩擦板に向かって押圧すると好適である。
この構成は、スリーブのフランジ部とヨーク部の端部との間に第１の摩擦板が配置され、ヨーク部の端部と可動筒体との間に第２の摩擦板が配置され、２枚の摩擦板でヨーク部の端部を挟み込むようにしているので、一定の摩擦力を発揮させるにあたって、１枚の摩擦板を利用する場合に比べてそれぞれの摩擦板の摩擦力を低減させることができので、摩擦力を発現させる螺旋圧縮ばねのばね力を小さくでき、螺旋圧縮ばねの線径を小さくすることができる。これによって、可動筒体とヨーク部との間で螺旋圧縮ばねが配置される占有スペースを小さくすることができる。
【００１０】
また、ロータ及びステータを包囲するモータケースの端部には、
スリーブの端部に形成されて車軸の周囲を回転する太陽歯車と、
モータケースの端部の内壁面に形成された内歯車と、
キャリアとして機能するハブに軸支されると共に、太陽歯車と内歯車との間に配置されて、太陽歯車及び内歯車と噛合する遊星歯車と、からなる減速歯車部としての遊星歯車機構が配置されていると好適である。
このような構成を採用すると、第２のロータ部のスリーブの端部を、遊星歯車機構の太陽歯車として機能させ、モータケースの端部の内壁面を、遊星歯車機構の内歯車として機能させることができるので、モータケースと第２のロータ部との有効活用を図った遊星歯車機構を可能にしている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、減速歯車部の破損を防止するようにした機構を電動ハブユニット自体にもたせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る電動ハブユニットの一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示された電動ハブユニットの分解断面図である。
【図３】遊星歯車機構及び仕切板を示す平面図である。
【図４】モータ部の拡大断面図である。
【図５】本発明に係る電動ハブユニットの他の実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る電動ハブユニットの好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１及び図２に示すように、電動ハブユニット１は、電動自転車、電動アシスト自転車、電動バイク、電動自動車などの車輪に利用される。この電動ハブユニット１は、車軸２が貫通したモータ部３と、車軸２を中心に回転するハブ４と、モータ部３の出力を減速させてハブ４に伝達する減速歯車部６と、モータ部３を制御する回路基板７と、車軸２に対してハブ４を回転自在に支持する左右一対の軸受部３０，３１と、を主たる構成部品として備えている。そして、ハブ４内には、モータ部３と減速歯車部６と回路基板７とが収容されている。
【００１５】
モータ部３は、車軸２の軸線Ｌ方向における一端が開放されて他端に車軸２が固定されたモータケース１０を有し、モータケース１０の周囲でハブ４は回転するので、モータケース１０の外周壁１０ｂは、ハブ４から離間させられている。このモータケース１０内には、鉄心からなるコア１１にコイル１２が巻かれたステータ１３と、ステータ１３に対して回転するロータ１４とを備えている。ステータ１３は、電気絶縁性及び弾力性のある樹脂によって形成された第１の樹脂モールド部Ｍ１によって封止され、樹脂モールドされたステータ１３の外周面は、モータケース１０の円筒状の外周壁１０ｂ及び円板状の端壁１０ｃの内壁面に密着されている。ロータ１４は、ステータ１３より内側に位置する円筒状のマグネット１６と、マグネット１６と車軸２との間に介装されて、モータ部３が電気的にロックされてもハブ４の回転を可能にするスリップ制御手段１７と、で構成されている。
【００１６】
モータケース１０の軸線Ｌ方向における一端部には、軸線Ｌを中心としたリング状の開口部１０ａが形成されている。この開口部１０ａは、モータケース１０の平坦な端面の略全体に渡って形成され、開口部１０ａ内には、減速歯車部としての遊星歯車機構６が配置されている。
【００１７】
遊星歯車機構６は、ロータ１４の一部として構成されると共に、開口部１０ａの位置で車軸２の周囲を回転する太陽歯車２１と、開口部１０ａの位置でモータケース１０の外周壁１０ｂの端部に形成された内歯車２２と、キャリアとして機能するハブ４に軸支されると共に、太陽歯車２１と内歯車２２との間に配置されて、太陽歯車２１及び内歯車２２と噛合する４個の遊星歯車２３と、を備えている（図３参照）。そして、各遊星歯車２３は、ハブ４の軸線Ｌ方向における一端部からハブ４の内方に向けて軸線Ｌ方向に突出する軸部２６に、軸受２７を介して回転自在に取り付けられている。
【００１８】
このような遊星歯車機構６では、ロータ１４と一緒に太陽歯車２１が回転し、太陽歯車２１の周囲で遊星歯車２３が公転することでハブ４が回転し、ロータ１４の回転は減速されてハブ４に伝達される。そして、遊星歯車機構６は、偏平であるので、開口部１０ａを塞ぐように配置させることができ、ハブ４の薄型化に寄与している。
【００１９】
ドラム状のハブ４は、カップ形状をなすハブ本体部４Ａと、ハブ本体部４Ａの開口端４ａを閉鎖する偏平なカバー部４Ｂとからなる。ハブ本体部４Ａに形成されたフランジ部４ｅと、カバー部４Ｂに形成されたフランジ部４ｂとを突き合わせた状態で、ネジ２８により、ハブ本体部４Ａとカバー部４Ｂとが一体化されている。そして、ハブ本体部４Ａとカバー部４Ｂとの重なり部分には、リング状のシールゴム２９が介装されている。
【００２０】
さらに、軸線Ｌ方向において、ハブ本体部４Ａの端部に形成された車軸突出孔４ｃには、車軸２に対するハブ４の回転を支持するための転がり軸受からなる第１の軸受部３０が装着され、カバー部４Ｂの端部に形成された車軸突出孔４ｄには、車軸２に対するハブ４の回転を支持するための転がり軸受からなる第２の軸受部３１が装着されている。そして、車軸２の一端部には、第１の軸受部３０を保持する第１のナット部３２が螺着され、第１の軸受部３０の外輪３０ａがハブ４のハブ本体部４Ａに当接し、第１の軸受部３０の内輪３０ｂが第１のナット部３２に当接することで、第１の軸受部３０の脱落を防止している。同様に、車軸２の他端部には、第２の軸受部３１を保持する第２のナット部３３が螺着され、第２の軸受部３１の外輪３１ａがハブ４のカバー部４Ｂに当接し、第２の軸受部３１の内輪３１ｂが第２のナット部３３に当接することで、第２の軸受部３１の脱落を防止している。
【００２１】
カバー部４Ｂとモータケース１０の円板状の端壁１０ｃと第２の軸受部３１とで画成された空間内に円板状の回路基板７が配置され、電子部品が実装された回路基板７は、電気絶縁性及び弾力性のある樹脂によって形成された第２の樹脂モールド部Ｍ２によって封止されている。この第２の樹脂モールド部Ｍ２は、回転可能なハブ４のカバー部４Ｂから離間され、第２の樹脂モールド部Ｍ２の端面Ｍ２ａは、モータケース１０の端壁１０ｃの外壁面に密着されている。更に、回路基板７の中央開口７ａ及び第２の樹脂モールド部Ｍ２の中央開口Ｍ２ｃ内には、モータケース１０の端壁１０ｃから車軸２に沿って突出する突起部１０ｄが挿入され、回路基板７は、モータケース１０の端壁１０ｃに接近され且つ平行に配置されている。そして、回路基板７に結線された配線３４は、第２の軸受部３１の内輪３１ｂを貫通して外部に排出され、第２の軸受部３１の内輪３１ｂに形成された配線引出し孔３５には、第１及び第２の樹脂モールド部Ｍ１，Ｍ２と同じ材質からなる防水性のシール材３９が充填されている。
【００２２】
第２の軸受部３１は、外輪３１ａがハブ４に固定され、内輪３１ｂが車軸２に固定されて、ハブ４を回転自在に支持し、この内輪３１ｂは、径方向断面積がモータケース１０の突起部１０ｄの径方向断面積よりも大きく形成され、突起部１０ｄの端面１０ｅにナット部３３によって軸線Ｌ方向から圧着されている。また、第２の樹脂モールド部Ｍ２の周縁部Ｍ２ｂは、軸線Ｌ方向に環状に膨出され、これによって第２の樹脂モールド部Ｍ２の拡大化が図られ、電子部品の放熱化の向上が図られている。
【００２３】
この電動ハブユニット１において、第１の樹脂モールド部Ｍ１及びコア１１は、モータケース１０の外周壁１０ｂに圧着され、第１の樹脂モールド部Ｍ１と第２の樹脂モールド部Ｍ２とでモータケース１０の端壁１０ｃが挟み込まれ、第２の樹脂モールド部Ｍ２の中央開口Ｍ２ｃを形成する壁面Ｍ２ｄは、突起部１０ｄの周面に圧着されているので、ステータ１３で発生した熱は第１の樹脂モールド部Ｍ１を介してモータケース１０に伝達され、回路基板７上の電子部品が発生した熱は、第２の樹脂モールド部Ｍ２を介してモータケース１０に伝達される。そして、モータケース１０に集められた熱は、第２の軸受部３１に伝達されて外部に放散されることになる。このような構成の電動ハブユニット１は、第２の軸受部３１を大型化させ易く、しかも、第２の軸受部３１を大型化させればさせる程、放熱効果を高めることができる。
【００２４】
第２の軸受部３１は、回転保持精度や耐久力を高めるために、設計上、大型化させる必要性に迫られることがあるが、本実施形態のような構成を採用することで、放熱効果の向上とハブ４の回転安定性との両立を第２の軸受部３１の大型化によって達成させることができる。さらに、一般的に電子部品の耐熱性を高めると電子部品自体が大型化されてしまうが、本実施形態では、回路基板７上の電子部品の放熱性を高めているので、耐熱性の高い電子部品を使用しなくても良く、電子部品の小型化や低コスト化が可能になり、その結果、電子部品の占有スペースの縮小化が図られ、モータ部３の占有スペースの拡大化すなわちパワーアップを目的としたモータ部３の大型化を可能にする。
【００２５】
また、一般的な電動ハブユニットにおけるハブは、モータ部や減速歯車部を包むように形成されている場合が多く、しかも回転しているので、従来の配線の引出し方は、車軸を貫通させるような設計が強いられていたが、本実施形態の場合、回路基板７に結線された配線３４を、大型化された第２の軸受部３１の内輪３１ｂを利用して容易に外部に排出させることができ、第２の軸受部３１が大型化すればするほど、配線３４の引出しが容易になる。なお、この配線３４は、突起部１０ｄに形成されたスリット１０ｆを通って配線引出し孔３５から外部に導出される。
【００２６】
更に、この電動ハブユニット１においては、遊星歯車機構（減速歯車部）６とモータ部３内のロータ１４及びステータ１３とを仕切るように、軸線Ｌに対して垂直に配置された円板状の仕切板３６が、モータケース１０内で別部品として配置され、この仕切板３６は、遊星歯車２３を支持する軸部２６の遊端に当接し、軸部２６の雌ねじ部２６ａに螺着されたネジ３７により固定されている。仕切板３６の外周端は、モータケース１０の外周壁１０ｂに近接され、仕切板３６の中央開口部３６ａには、車軸２が貫通し、中央開口部３６ａから太陽歯車２１を突出させている。また、ネジ３７は、緩み止めのためにワッシャ３８を介して仕切板３６に挿入されている。
【００２７】
この仕切板３６によって、減速歯車部６とモータ部３内のロータ１４及びステータ１３とが分離され、モータケース１０によって減速歯車部６と回路基板７とが分離されている。また、モータケース１０の開口部１０ａ内に減速歯車部６が配置されているので、ハブ４に関しては、軸線Ｌ方向即ち車幅方向の長さを短くすることができ、ハブ４を薄型化させることができる。
【００２８】
この薄型化の達成のために、減速歯車部６をモータケース１０内に配置させた結果として、減速歯車部６とモータ部３内のロータ１４及びステータ１３とが接近し、歯車２１，２２，２３の摩耗粉の影響をロータ１４及びステータ１３が受け易くなっているが、減速歯車部６で発生した歯車２１，２２，２３の摩耗粉が、減速歯車部６に塗布されたグリースと一緒に飛散しても、仕切板３６によって、摩耗粉がロータ１４やステータ１３に付着し難く、摩耗粉の噛み込みによるモータ部３の回転不良を回避させることができる。更に、回路基板７は、モータケース１０内に配置された減速歯車部６から遠く離されて、モータケース１０の外に配置されているので、歯車２１，２２，２３の摩耗粉が極めて付着し難い。そして、回路基板７は、モータケース１０によってコイル１２から隔てられているので、コイル１２から発生する熱は、モータケース１０によって回路基板７に伝達し難く、回路基板７上の電子部品の寿命低下や、電子部品の誤作動を防止することができる。
【００２９】
そして、遊星歯車２３の回転を支持する軸部２６を有効に利用することで、仕切板３６をネジ３７によって簡単に固定させることができる。そして、仕切板３６をハブ４に固定すると、ハブ４内にモータ部３を組み付ける際に遊星歯車２３が落下することがないので、ハブ４のハブ本体４Ａ内にモータ部３を組み込む際の作業性が良好になる。また、電動ハブユニット１の内部の分解掃除の際に、ネジ３７の採用によって仕切板３６を容易に外すことができる。なお、仕切板３６は、軸部２６の遊端に溶接やカシメ等により固定されてもよい。
【００３０】
次に、クラッチとして機能するスリップ制御手段１７について詳細に説明する。
【００３１】
図４に示すように、ロータ１４は、筒状のマグネット１６を有する第１のロータ部４１と、車軸２に対して回転自在な第２のロータ部４２と、第１のロータ部４１と第２のロータ部４２との間に配置されて、第１のロータ部４１と第２のロータ部４２とを連結する第１の摩擦板４３と、第１のロータ部４１を第１の摩擦板４３に向けて押圧する螺旋圧縮ばね（付勢手段）４４と、を備えている。ここで利用される第１の摩擦板４３は、ドーナツ状に形成されると共に、両面に摩擦面を有している。
【００３２】
第１のロータ部４１は、マグネット１６の内壁面に固定されて軸線Ｌ方向に延在する筒状のヨーク部４６を有している。このヨーク部４６の端部には、内側に折り曲げられて径方向に延在するドーナツ状の端壁４６ａが設けられている。また、第２のロータ部４２は、車軸２に対して回転自在で軸線方向に延在するスリーブ４７を有している。このスリーブ４７は、軸受４５によって車軸２に対し回転自在に保持されると共に、スリーブ４７は、第１のスリーブ部４８と第２のスリーブ部４９との二部材により構成され、ネジ５０によって連結されている。
【００３３】
第１のスリーブ部４８の端部には、径方向に延在するフランジ部４８ａが設けられ、第２のスリーブ部４９の端部には、太陽歯車２１が形成されている。そして、第１のスリーブ部４８のフランジ部４８ａと第２のスリーブ部４９の端部に形成されたフランジ部４９ａとを突き合わせて、ネジ５０により第１のスリーブ部４８と第２のスリーブ４９とが連結されている。このようにスリーブ４７を二部材により構成させることで、スリーブ４７を複雑な形状にすることができる。
【００３４】
スリーブ４７に設けられたフランジ部４８ａとヨーク部４６の端壁４６ａとの間に第１の摩擦板４３が挟み込まれている。そして、ヨーク部４６と第１のスリーブ部４８との間に形成された空間で車軸２の軸線Ｌ方向に巻回された螺旋圧縮ばね４４は、第１のスリーブ部４８に対して軸線Ｌ方向に移動自在な可動筒体５１及び第２の摩擦板５２を介して、軸線Ｌ方向でヨーク部４６を第１の摩擦板４３に向かって押圧している。
【００３５】
可動筒体５１は、ヨーク部４６と第１のスリーブ部４８とで形成された空間において螺旋圧縮ばね４４の内側で軸線Ｌ方向に延在すると共に、スプライン係合部５４を介して第１のスリーブ部４８に連結されている。なお、可動筒体５１と第１のスリーブ部４８とは、軸線Ｌ方向に延在するキーにより連結されていてもよい。また、可動筒体５１の端部にフランジ部５１ａが形成され、可動筒体５１のフランジ部５１ａとヨーク部４６の端壁４６ａとで第２の摩擦板５２が挟みこまれている。そして、可動筒体５１のフランジ部５１ａは、螺旋圧縮ばね４４によってヨーク部４６の端壁４６ａに向かって押圧されている。ここで利用されるドーナツ状の第２の摩擦板５２は、ヨーク部４６の端壁４６ａを介して第１の摩擦板４３に対向して配置されると共に、第１の摩擦板４３と同一のものが利用されている。
【００３６】
また、螺旋圧縮ばね４４の一端は、可動筒体５１のフランジ部５１ａに当接され、螺旋圧縮ばね４４の他端は、第１のスリーブ部４８にワッシャ５６を介して保持されたリング体５７によって支持されている。このような螺旋圧縮ばね４４は、付勢力により第１及び第２の摩擦板４３，５２に適切な摩擦力を発生させることに寄与している。
【００３７】
この電動ハブユニット１においては、モータ部３が通常に回転している場合、第１のロータ部４１と第２のロータ部４２との間に配置されている第１の摩擦板４３が、第１のロータ部４１と第２のロータ部４２とを付勢力により発揮される摩擦力により連結させ、第１のロータ部４１と第２のロータ部４２とが一体的に回転する。また、第１のロータ部４１とステータ１３の間にゴミなどの異物が挟まって第１のロータ部４１がロックされてしまった場合でハブ４が回転し続けようとしても、第１の摩擦板４３の摩擦力に抗して第２のロータ部４２を回転させることができるので、第２のロータ部４２とハブ４とを連結している遊星歯車機構６は回転することができ、遊星歯車機構６が破損する事態を回避させることができる。また、車輪がロックされてしまった場合で第１のロータ部４１が回転し続けようとしても、第１の摩擦板４３の摩擦力に抗して第１のロータ部４１を回転させることができるので、モータ部３に多大な負荷をかけるような事態をも回避させることができる。
【００３８】
また、電動ハブユニット１では、マグネットの磁力を増幅させることができるヨーク部４６を、第１のロータ部４１の構成の一部として有効利用を図っている。
【００３９】
また、電動ハブユニット１では、スリーブ４７のフランジ部４８ａとヨーク部４６の端壁４６ａとの間に第１の摩擦板４３が配置され、ヨーク部４６の端壁４６ａと可動筒体５１のフランジ部５１ａとの間に第２の摩擦板５２が配置され、２枚の摩擦板４３，５２でヨーク部４６の端壁４６ａを挟み込むようにしているので、一定の摩擦力を発揮させるにあたって、１枚の摩擦板を利用する場合に比べてそれぞれの摩擦板４３，５２の摩擦力を低減させることができので、摩擦力を発現させる螺旋圧縮ばねのばね力を小さくでき、螺旋圧縮ばね４４の線径を小さくすることができる。これによって、可動筒体５１とヨーク部４６との間で螺旋圧縮ばね４４が配置される占有スペースを小さくすることができる。
【００４０】
他の実施形態として、図５に示すように、電動ハブユニット１Ａおいて、回路基板７の裏面（電子部品が実装される面の反対側の面）には、アルミ等の非導電性金属からなるドーナツ状の放熱板２５が圧着され、この放熱板２５は、モータケース１０の端壁１０ｃの外壁面に圧着されている。この放熱板２５の採用により、回路基板７上の電子部品が発生した熱を、モータケース１０の端壁１０ｃに伝達させ易くしている。
【００４１】
本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、付勢手段として皿ばねなどの利用も可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１，１Ａ…電動ハブユニット ２…車軸 ３…モータ部 ４…ハブ ６…減速歯車部（遊星歯車機構） ７…回路基板 １０…モータケース １１…鉄心（コア） １２…コイル １３…ステータ １４…ロータ ４１…第１のロータ部 ４２…第２のロータ部 ４３…第１の摩擦板 ４４…螺旋圧縮ばね（付勢手段） ４６…ヨーク部 ４６ａ…端壁 ４７…スリーブ ４８…第１のスリーブ部 ４８ａ…フランジ部 ４９…第２のスリーブ部 ５１…可動筒体 ５１ａ…フランジ部 ５２…第２の摩擦板 Ｌ…軸線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車（例えば、電動自転車、電動アシスト自転車、歩行介助車など）に利用される電動ハブユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２００２−３６２４６７号公報がある。この公報に記載された電動ハブユニットは、コイル及びマグネットを収容したモータケーシングと、モータの周囲で車軸を中心に回転するハブと、モータの出力を減速させてハブに伝達する遊星歯車機構と、コイルへの通電を制御する回路基板と、を備えている。そして、電動ハブユニットには、人力によってハブを回転させるよりも後輪の回転速度が速くなったときに、人力駆動力とモータとの動力を遮断することができる一方向クラッチが内装されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３６２４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来の電動ハブユニットでは、動作中に、モータのロータとステータとの間にゴミなどの異物が挟まってロータがロックされてしまった場合には、ロータとハブとの間を連結する遊星歯車機構（減速歯車部）が破損する虞があるが、このような事態を回避させる構造を電動ハブユニット自体にもたせることが望まれていた。
【０００５】
本発明は、減速歯車部の破損を防止するようにした電動ハブユニット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】
【０００６】
本発明は、車軸の軸線を中心に回転するハブ内に、ロータ及びステータを有するモータ部と、ロータとハブとを連結し、ロータの回転を減速してハブに伝達する減速歯車部と、が内蔵されてなる電動ハブユニットにおいて、
ロータは、
ステータに対向する第１のロータ部と、
車軸に対して回転自在な第２のロータ部と、
第１のロータ部と第２のロータ部との間に配置されて、第１のロータ部と第２のロータ部とを連結する第１の摩擦板と、
第１のロータ部を第１の摩擦板に押圧する付勢手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この電動ハブユニットにおいては、モータ部が通常に回転している場合、第１のロータ部と第２のロータ部との間に配置されている第１の摩擦板が、第１のロータ部と第２のロータ部とを、付勢力により発揮される摩擦力により連結させ、第１のロータ部と第２のロータ部とが一体的に回転する。また、第１のロータ部とステータの間にゴミなどの異物が挟まって第１のロータ部がロックされてしまった場合でハブが回転し続けようとしても、第１の摩擦板の摩擦力に抗して第２のロータ部を回転させることができるので、第２のロータ部とハブとを連結している減速歯車部は回転することができ、減速歯車部が破損する事態を回避させることができる。また、車輪がロックされてしまった場合で第１のロータ部が回転し続けようとしても、第１の摩擦板の摩擦力に抗して第１のロータ部を回転させることができるので、モータ部に多大な負荷をかけるような事態をも回避させることができる。
【０００８】
また、第１のロータ部は、筒状のマグネットと、マグネットの内壁面に固定されて軸線方向に延在する筒状のヨーク部とを有し、第２のロータ部は、車軸に対して回転自在で軸線方向に延在するスリーブを有し、第１の摩擦板は、スリーブに設けられたフランジ部とヨーク部の端部との間に挟み込まれ、付勢手段は、ヨーク部とスリーブとの間で車軸の軸線方向に巻回された螺旋圧縮ばねであると共に、軸線方向でヨーク部を第１の摩擦板に向かって押圧すると好適である。
このような構成は、マグネットの磁力を増幅させることができるヨーク部を、第１のロータ部の構成の一部として有効利用を図っている。
【０００９】
また、スリーブに対して軸線方向に移動自在な可動筒体は、スリーブとヨーク部との間で軸線方向に延在し、可動筒体の端部とヨーク部の端部との間には、第１の摩擦板に対向して第２の摩擦板が配置され、螺旋圧縮ばねによって軸線方向で可動筒体を第２の摩擦板に向かって押圧すると好適である。
この構成は、スリーブのフランジ部とヨーク部の端部との間に第１の摩擦板が配置され、ヨーク部の端部と可動筒体との間に第２の摩擦板が配置され、２枚の摩擦板でヨーク部の端部を挟み込むようにしているので、一定の摩擦力を発揮させるにあたって、１枚の摩擦板を利用する場合に比べてそれぞれの摩擦板の摩擦力を低減させることができので、摩擦力を発現させる螺旋圧縮ばねのばね力を小さくでき、螺旋圧縮ばねの線径を小さくすることができる。これによって、可動筒体とヨーク部との間で螺旋圧縮ばねが配置される占有スペースを小さくすることができる。
【００１０】
また、ロータ及びステータを包囲するモータケースの端部には、
スリーブの端部に形成されて車軸の周囲を回転する太陽歯車と、
モータケースの端部の内壁面に形成された内歯車と、
キャリアとして機能するハブに軸支されると共に、太陽歯車と内歯車との間に配置されて、太陽歯車及び内歯車と噛合する遊星歯車と、からなる減速歯車部としての遊星歯車機構が配置されていると好適である。
このような構成を採用すると、第２のロータ部のスリーブの端部を、遊星歯車機構の太陽歯車として機能させ、モータケースの端部の内壁面を、遊星歯車機構の内歯車として機能させることができるので、モータケースと第２のロータ部との有効活用を図った遊星歯車機構を可能にしている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、減速歯車部の破損を防止するようにした機構を電動ハブユニット自体にもたせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る電動ハブユニットの一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示された電動ハブユニットの分解断面図である。
【図３】遊星歯車機構及び仕切板を示す平面図である。
【図４】モータ部の拡大断面図である。
【図５】本発明に係る電動ハブユニットの他の実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る電動ハブユニットの好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１及び図２に示すように、電動ハブユニット１は、電動自転車、電動アシスト自転車、電動バイク、電動自動車などの車輪に利用される。この電動ハブユニット１は、車軸２が貫通したモータ部３と、車軸２を中心に回転するハブ４と、モータ部３の出力を減速させてハブ４に伝達する減速歯車部６と、モータ部３を制御する回路基板７と、車軸２に対してハブ４を回転自在に支持する左右一対の軸受部３０，３１と、を主たる構成部品として備えている。そして、ハブ４内には、モータ部３と減速歯車部６と回路基板７とが収容されている。
【００１５】
モータ部３は、車軸２の軸線Ｌ方向における一端が開放されて他端に車軸２が固定されたモータケース１０を有し、モータケース１０の周囲でハブ４は回転するので、モータケース１０の外周壁１０ｂは、ハブ４から離間させられている。このモータケース１０内には、鉄心からなるコア１１にコイル１２が巻かれたステータ１３と、ステータ１３に対して回転するロータ１４とを備えている。ステータ１３は、電気絶縁性及び弾力性のある樹脂によって形成された第１の樹脂モールド部Ｍ１によって封止され、樹脂モールドされたステータ１３の外周面は、モータケース１０の円筒状の外周壁１０ｂ及び円板状の端壁１０ｃの内壁面に密着されている。ロータ１４は、ステータ１３より内側に位置する円筒状のマグネット１６と、マグネット１６と車軸２との間に介装されて、モータ部３が電気的にロックされてもハブ４の回転を可能にするスリップ制御手段１７と、で構成されている。
【００１６】
モータケース１０の軸線Ｌ方向における一端部には、軸線Ｌを中心としたリング状の開口部１０ａが形成されている。この開口部１０ａは、モータケース１０の平坦な端面の略全体に渡って形成され、開口部１０ａ内には、減速歯車部としての遊星歯車機構６が配置されている。
【００１７】
遊星歯車機構６は、ロータ１４の一部として構成されると共に、開口部１０ａの位置で車軸２の周囲を回転する太陽歯車２１と、開口部１０ａの位置でモータケース１０の外周壁１０ｂの端部に形成された内歯車２２と、キャリアとして機能するハブ４に軸支されると共に、太陽歯車２１と内歯車２２との間に配置されて、太陽歯車２１及び内歯車２２と噛合する４個の遊星歯車２３と、を備えている（図３参照）。そして、各遊星歯車２３は、ハブ４の軸線Ｌ方向における一端部からハブ４の内方に向けて軸線Ｌ方向に突出する軸部２６に、軸受２７を介して回転自在に取り付けられている。
【００１８】
このような遊星歯車機構６では、ロータ１４と一緒に太陽歯車２１が回転し、太陽歯車２１の周囲で遊星歯車２３が公転することでハブ４が回転し、ロータ１４の回転は減速されてハブ４に伝達される。そして、遊星歯車機構６は、偏平であるので、開口部１０ａを塞ぐように配置させることができ、ハブ４の薄型化に寄与している。
【００１９】
ドラム状のハブ４は、カップ形状をなすハブ本体部４Ａと、ハブ本体部４Ａの開口端４ａを閉鎖する偏平なカバー部４Ｂとからなる。ハブ本体部４Ａに形成されたフランジ部４ｅと、カバー部４Ｂに形成されたフランジ部４ｂとを突き合わせた状態で、ネジ２８により、ハブ本体部４Ａとカバー部４Ｂとが一体化されている。そして、ハブ本体部４Ａとカバー部４Ｂとの重なり部分には、リング状のシールゴム２９が介装されている。
【００２０】
さらに、軸線Ｌ方向において、ハブ本体部４Ａの端部に形成された車軸突出孔４ｃには、車軸２に対するハブ４の回転を支持するための転がり軸受からなる第１の軸受部３０が装着され、カバー部４Ｂの端部に形成された車軸突出孔４ｄには、車軸２に対するハブ４の回転を支持するための転がり軸受からなる第２の軸受部３１が装着されている。そして、車軸２の一端部には、第１の軸受部３０を保持する第１のナット部３２が螺着され、第１の軸受部３０の外輪３０ａがハブ４のハブ本体部４Ａに当接し、第１の軸受部３０の内輪３０ｂが第１のナット部３２に当接することで、第１の軸受部３０の脱落を防止している。同様に、車軸２の他端部には、第２の軸受部３１を保持する第２のナット部３３が螺着され、第２の軸受部３１の外輪３１ａがハブ４のカバー部４Ｂに当接し、第２の軸受部３１の内輪３１ｂが第２のナット部３３に当接することで、第２の軸受部３１の脱落を防止している。
【００２１】
カバー部４Ｂとモータケース１０の円板状の端壁１０ｃと第２の軸受部３１とで画成された空間内に円板状の回路基板７が配置され、電子部品が実装された回路基板７は、電気絶縁性及び弾力性のある樹脂によって形成された第２の樹脂モールド部Ｍ２によって封止されている。この第２の樹脂モールド部Ｍ２は、回転可能なハブ４のカバー部４Ｂから離間され、第２の樹脂モールド部Ｍ２の端面Ｍ２ａは、モータケース１０の端壁１０ｃの外壁面に密着されている。更に、回路基板７の中央開口７ａ及び第２の樹脂モールド部Ｍ２の中央開口Ｍ２ｃ内には、モータケース１０の端壁１０ｃから車軸２に沿って突出する突起部１０ｄが挿入され、回路基板７は、モータケース１０の端壁１０ｃに接近され且つ平行に配置されている。そして、回路基板７に結線された配線３４は、第２の軸受部３１の内輪３１ｂを貫通して外部に排出され、第２の軸受部３１の内輪３１ｂに形成された配線引出し孔３５には、第１及び第２の樹脂モールド部Ｍ１，Ｍ２と同じ材質からなる防水性のシール材３９が充填されている。
【００２２】
第２の軸受部３１は、外輪３１ａがハブ４に固定され、内輪３１ｂが車軸２に固定されて、ハブ４を回転自在に支持し、この内輪３１ｂは、径方向断面積がモータケース１０の突起部１０ｄの径方向断面積よりも大きく形成され、突起部１０ｄの端面１０ｅにナット部３３によって軸線Ｌ方向から圧着されている。また、第２の樹脂モールド部Ｍ２の周縁部Ｍ２ｂは、軸線Ｌ方向に環状に膨出され、これによって第２の樹脂モールド部Ｍ２の拡大化が図られ、電子部品の放熱化の向上が図られている。
【００２３】
この電動ハブユニット１において、第１の樹脂モールド部Ｍ１及びコア１１は、モータケース１０の外周壁１０ｂに圧着され、第１の樹脂モールド部Ｍ１と第２の樹脂モールド部Ｍ２とでモータケース１０の端壁１０ｃが挟み込まれ、第２の樹脂モールド部Ｍ２の中央開口Ｍ２ｃを形成する壁面Ｍ２ｄは、突起部１０ｄの周面に圧着されているので、ステータ１３で発生した熱は第１の樹脂モールド部Ｍ１を介してモータケース１０に伝達され、回路基板７上の電子部品が発生した熱は、第２の樹脂モールド部Ｍ２を介してモータケース１０に伝達される。そして、モータケース１０に集められた熱は、第２の軸受部３１に伝達されて外部に放散されることになる。このような構成の電動ハブユニット１は、第２の軸受部３１を大型化させ易く、しかも、第２の軸受部３１を大型化させればさせる程、放熱効果を高めることができる。
【００２４】
第２の軸受部３１は、回転保持精度や耐久力を高めるために、設計上、大型化させる必要性に迫られることがあるが、本実施形態のような構成を採用することで、放熱効果の向上とハブ４の回転安定性との両立を第２の軸受部３１の大型化によって達成させることができる。さらに、一般的に電子部品の耐熱性を高めると電子部品自体が大型化されてしまうが、本実施形態では、回路基板７上の電子部品の放熱性を高めているので、耐熱性の高い電子部品を使用しなくても良く、電子部品の小型化や低コスト化が可能になり、その結果、電子部品の占有スペースの縮小化が図られ、モータ部３の占有スペースの拡大化すなわちパワーアップを目的としたモータ部３の大型化を可能にする。
【００２５】
また、一般的な電動ハブユニットにおけるハブは、モータ部や減速歯車部を包むように形成されている場合が多く、しかも回転しているので、従来の配線の引出し方は、車軸を貫通させるような設計が強いられていたが、本実施形態の場合、回路基板７に結線された配線３４を、大型化された第２の軸受部３１の内輪３１ｂを利用して容易に外部に排出させることができ、第２の軸受部３１が大型化すればするほど、配線３４の引出しが容易になる。なお、この配線３４は、突起部１０ｄに形成されたスリット１０ｆを通って配線引出し孔３５から外部に導出される。
【００２６】
更に、この電動ハブユニット１においては、遊星歯車機構（減速歯車部）６とモータ部３内のロータ１４及びステータ１３とを仕切るように、軸線Ｌに対して垂直に配置された円板状の仕切板３６が、モータケース１０内で別部品として配置され、この仕切板３６は、遊星歯車２３を支持する軸部２６の遊端に当接し、軸部２６の雌ねじ部２６ａに螺着されたネジ３７により固定されている。仕切板３６の外周端は、モータケース１０の外周壁１０ｂに近接され、仕切板３６の中央開口部３６ａには、車軸２が貫通し、中央開口部３６ａから太陽歯車２１を突出させている。また、ネジ３７は、緩み止めのためにワッシャ３８を介して仕切板３６に挿入されている。
【００２７】
この仕切板３６によって、減速歯車部６とモータ部３内のロータ１４及びステータ１３とが分離され、モータケース１０によって減速歯車部６と回路基板７とが分離されている。また、モータケース１０の開口部１０ａ内に減速歯車部６が配置されているので、ハブ４に関しては、軸線Ｌ方向即ち車幅方向の長さを短くすることができ、ハブ４を薄型化させることができる。
【００２８】
この薄型化の達成のために、減速歯車部６をモータケース１０内に配置させた結果として、減速歯車部６とモータ部３内のロータ１４及びステータ１３とが接近し、歯車２１，２２，２３の摩耗粉の影響をロータ１４及びステータ１３が受け易くなっているが、減速歯車部６で発生した歯車２１，２２，２３の摩耗粉が、減速歯車部６に塗布されたグリースと一緒に飛散しても、仕切板３６によって、摩耗粉がロータ１４やステータ１３に付着し難く、摩耗粉の噛み込みによるモータ部３の回転不良を回避させることができる。更に、回路基板７は、モータケース１０内に配置された減速歯車部６から遠く離されて、モータケース１０の外に配置されているので、歯車２１，２２，２３の摩耗粉が極めて付着し難い。そして、回路基板７は、モータケース１０によってコイル１２から隔てられているので、コイル１２から発生する熱は、モータケース１０によって回路基板７に伝達し難く、回路基板７上の電子部品の寿命低下や、電子部品の誤作動を防止することができる。
【００２９】
そして、遊星歯車２３の回転を支持する軸部２６を有効に利用することで、仕切板３６をネジ３７によって簡単に固定させることができる。そして、仕切板３６をハブ４に固定すると、ハブ４内にモータ部３を組み付ける際に遊星歯車２３が落下することがないので、ハブ４のハブ本体４Ａ内にモータ部３を組み込む際の作業性が良好になる。また、電動ハブユニット１の内部の分解掃除の際に、ネジ３７の採用によって仕切板３６を容易に外すことができる。なお、仕切板３６は、軸部２６の遊端に溶接やカシメ等により固定されてもよい。
【００３０】
次に、クラッチとして機能するスリップ制御手段１７について詳細に説明する。
【００３１】
図４に示すように、ロータ１４は、筒状のマグネット１６を有する第１のロータ部４１と、車軸２に対して回転自在な第２のロータ部４２と、第１のロータ部４１と第２のロータ部４２との間に配置されて、第１のロータ部４１と第２のロータ部４２とを連結する第１の摩擦板４３と、第１のロータ部４１を第１の摩擦板４３に向けて押圧する螺旋圧縮ばね（付勢手段）４４と、を備えている。ここで利用される第１の摩擦板４３は、ドーナツ状に形成されると共に、両面に摩擦面を有している。
【００３２】
第１のロータ部４１は、マグネット１６の内壁面に固定されて軸線Ｌ方向に延在する筒状のヨーク部４６を有している。このヨーク部４６の端部には、内側に折り曲げられて径方向に延在するドーナツ状の端壁４６ａが設けられている。また、第２のロータ部４２は、車軸２に対して回転自在で軸線方向に延在するスリーブ４７を有している。このスリーブ４７は、軸受４５によって車軸２に対し回転自在に保持されると共に、スリーブ４７は、第１のスリーブ部４８と第２のスリーブ部４９との二部材により構成され、ネジ５０によって連結されている。
【００３３】
第１のスリーブ部４８の端部には、径方向に延在するフランジ部４８ａが設けられ、第２のスリーブ部４９の端部には、太陽歯車２１が形成されている。そして、第１のスリーブ部４８のフランジ部４８ａと第２のスリーブ部４９の端部に形成されたフランジ部４９ａとを突き合わせて、ネジ５０により第１のスリーブ部４８と第２のスリーブ４９とが連結されている。このようにスリーブ４７を二部材により構成させることで、スリーブ４７を複雑な形状にすることができる。
【００３４】
スリーブ４７に設けられたフランジ部４８ａとヨーク部４６の端壁４６ａとの間に第１の摩擦板４３が挟み込まれている。そして、ヨーク部４６と第１のスリーブ部４８との間に形成された空間で車軸２の軸線Ｌ方向に巻回された螺旋圧縮ばね４４は、第１のスリーブ部４８に対して軸線Ｌ方向に移動自在な可動筒体５１及び第２の摩擦板５２を介して、軸線Ｌ方向でヨーク部４６を第１の摩擦板４３に向かって押圧している。
【００３５】
可動筒体５１は、ヨーク部４６と第１のスリーブ部４８とで形成された空間において螺旋圧縮ばね４４の内側で軸線Ｌ方向に延在すると共に、スプライン係合部５４を介して第１のスリーブ部４８に連結されている。なお、可動筒体５１と第１のスリーブ部４８とは、軸線Ｌ方向に延在するキーにより連結されていてもよい。また、可動筒体５１の端部にフランジ部５１ａが形成され、可動筒体５１のフランジ部５１ａとヨーク部４６の端壁４６ａとで第２の摩擦板５２が挟みこまれている。そして、可動筒体５１のフランジ部５１ａは、螺旋圧縮ばね４４によってヨーク部４６の端壁４６ａに向かって押圧されている。ここで利用されるドーナツ状の第２の摩擦板５２は、ヨーク部４６の端壁４６ａを介して第１の摩擦板４３に対向して配置されると共に、第１の摩擦板４３と同一のものが利用されている。
【００３６】
また、螺旋圧縮ばね４４の一端は、可動筒体５１のフランジ部５１ａに当接され、螺旋圧縮ばね４４の他端は、第１のスリーブ部４８にワッシャ５６を介して保持されたリング体５７によって支持されている。このような螺旋圧縮ばね４４は、付勢力により第１及び第２の摩擦板４３，５２に適切な摩擦力を発生させることに寄与している。
【００３７】
この電動ハブユニット１においては、モータ部３が通常に回転している場合、第１のロータ部４１と第２のロータ部４２との間に配置されている第１の摩擦板４３が、第１のロータ部４１と第２のロータ部４２とを付勢力により発揮される摩擦力により連結させ、第１のロータ部４１と第２のロータ部４２とが一体的に回転する。また、第１のロータ部４１とステータ１３の間にゴミなどの異物が挟まって第１のロータ部４１がロックされてしまった場合でハブ４が回転し続けようとしても、第１の摩擦板４３の摩擦力に抗して第２のロータ部４２を回転させることができるので、第２のロータ部４２とハブ４とを連結している遊星歯車機構６は回転することができ、遊星歯車機構６が破損する事態を回避させることができる。また、車輪がロックされてしまった場合で第１のロータ部４１が回転し続けようとしても、第１の摩擦板４３の摩擦力に抗して第１のロータ部４１を回転させることができるので、モータ部３に多大な負荷をかけるような事態をも回避させることができる。
【００３８】
また、電動ハブユニット１では、マグネットの磁力を増幅させることができるヨーク部４６を、第１のロータ部４１の構成の一部として有効利用を図っている。
【００３９】
また、電動ハブユニット１では、スリーブ４７のフランジ部４８ａとヨーク部４６の端壁４６ａとの間に第１の摩擦板４３が配置され、ヨーク部４６の端壁４６ａと可動筒体５１のフランジ部５１ａとの間に第２の摩擦板５２が配置され、２枚の摩擦板４３，５２でヨーク部４６の端壁４６ａを挟み込むようにしているので、一定の摩擦力を発揮させるにあたって、１枚の摩擦板を利用する場合に比べてそれぞれの摩擦板４３，５２の摩擦力を低減させることができので、摩擦力を発現させる螺旋圧縮ばねのばね力を小さくでき、螺旋圧縮ばね４４の線径を小さくすることができる。これによって、可動筒体５１とヨーク部４６との間で螺旋圧縮ばね４４が配置される占有スペースを小さくすることができる。
【００４０】
他の実施形態として、図５に示すように、電動ハブユニット１Ａおいて、回路基板７の裏面（電子部品が実装される面の反対側の面）には、アルミ等の非導電性金属からなるドーナツ状の放熱板２５が圧着され、この放熱板２５は、モータケース１０の端壁１０ｃの外壁面に圧着されている。この放熱板２５の採用により、回路基板７上の電子部品が発生した熱を、モータケース１０の端壁１０ｃに伝達させ易くしている。
【００４１】
本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、付勢手段として皿ばねなどの利用も可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１，１Ａ…電動ハブユニット ２…車軸 ３…モータ部 ４…ハブ ６…減速歯車部（遊星歯車機構） ７…回路基板 １０…モータケース １１…鉄心（コア） １２…コイル １３…ステータ １４…ロータ ４１…第１のロータ部 ４２…第２のロータ部 ４３…第１の摩擦板 ４４…螺旋圧縮ばね（付勢手段） ４６…ヨーク部 ４６ａ…端壁 ４７…スリーブ ４８…第１のスリーブ部 ４８ａ…フランジ部 ４９…第２のスリーブ部 ５１…可動筒体 ５１ａ…フランジ部 ５２…第２の摩擦板 Ｌ…軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車軸の軸線を中心に回転するハブ内に、ロータ及びステータを有するモータ部と、前記ロータと前記ハブとを連結し、前記ロータの回転を減速して前記ハブに伝達する減速歯車部と、が内蔵されてなる電動ハブユニットにおいて、
前記ロータは、
前記ステータに対向する第１のロータ部と、
前記車軸に対して回転自在な第２のロータ部と、
前記第１のロータ部と前記第２のロータ部との間に配置されて、前記第１のロータ部と前記第２のロータ部とを連結する第１の摩擦板と、
前記第１のロータ部を前記第１の摩擦板に押圧する付勢手段と、を備えたことを特徴とする電動ハブユニット。
【請求項２】
前記第１のロータ部は、筒状のマグネットと、前記マグネットの内壁面に固定されて軸線方向に延在する筒状のヨーク部とを有し、
前記第２のロータ部は、前記車軸に対して回転自在で軸線方向に延在するスリーブを有し、
前記第１の摩擦板は、前記スリーブに設けられたフランジ部と前記ヨーク部の端部との間に挟み込まれ、
前記付勢手段は、前記ヨーク部と前記スリーブとの間で前記車軸の軸線方向に巻回された螺旋圧縮ばねであると共に、軸線方向で前記ヨーク部を前記第１の摩擦板に向かって押圧することを特徴とする請求項１記載の電動ハブユニット。
【請求項３】
前記スリーブに対して軸線方向に移動自在な可動筒体は、前記スリーブと前記ヨーク部との間で軸線方向に延在し、
前記可動筒体の端部と前記ヨーク部の前記端部との間には、前記第１の摩擦板に対向して第２の摩擦板が配置され、
前記螺旋圧縮ばねによって軸線方向で前記可動筒体を前記第２の摩擦板に向かって押圧することを特徴とする請求項２記載の電動ハブユニット。
【請求項４】
前記ロータ及び前記ステータを包囲するモータケースの端部には、
前記スリーブの端部に形成されて前記車軸の周囲を回転する太陽歯車と、
前記モータケースの前記端部の内壁面に形成された内歯車と、
キャリアとして機能する前記ハブに軸支されると共に、前記太陽歯車と前記内歯車との間に配置されて、前記太陽歯車及び前記内歯車と噛合する遊星歯車と、からなる前記減速歯車部としての遊星歯車機構が配置されていることを特徴とする請求項２又は３記載の電動ハブユニット。
【請求項１】
車軸の軸線を中心に回転するハブ内に、ロータ及びステータを有するモータ部と、前記ロータと前記ハブとを連結し、前記ロータの回転を減速して前記ハブに伝達する減速歯車部と、が内蔵されてなる電動ハブユニットにおいて、
前記ロータは、
前記ステータに対向する第１のロータ部と、
前記車軸に対して回転自在な第２のロータ部と、
前記第１のロータ部と前記第２のロータ部との間に配置されて、前記第１のロータ部と前記第２のロータ部とを連結する第１の摩擦板と、
前記第１のロータ部を前記第１の摩擦板に押圧する付勢手段と、を備えたことを特徴とする電動ハブユニット。
【請求項２】
前記第１のロータ部は、筒状のマグネットと、前記マグネットの内壁面に固定されて軸線方向に延在する筒状のヨーク部とを有し、
前記第２のロータ部は、前記車軸に対して回転自在で軸線方向に延在するスリーブを有し、
前記第１の摩擦板は、前記スリーブに設けられたフランジ部と前記ヨーク部の端部との間に挟み込まれ、
前記付勢手段は、前記ヨーク部と前記スリーブとの間で前記車軸の軸線方向に巻回された螺旋圧縮ばねであると共に、軸線方向で前記ヨーク部を前記第１の摩擦板に向かって押圧することを特徴とする請求項１記載の電動ハブユニット。
【請求項３】
前記スリーブに対して軸線方向に移動自在な可動筒体は、前記スリーブと前記ヨーク部との間で軸線方向に延在し、
前記可動筒体の端部と前記ヨーク部の前記端部との間には、前記第１の摩擦板に対向して第２の摩擦板が配置され、
前記螺旋圧縮ばねによって軸線方向で前記可動筒体を前記第２の摩擦板に向かって押圧することを特徴とする請求項２記載の電動ハブユニット。
【請求項４】
前記ロータ及び前記ステータを包囲するモータケースの端部には、
前記スリーブの端部に形成されて前記車軸の周囲を回転する太陽歯車と、
前記モータケースの前記端部の内壁面に形成された内歯車と、
キャリアとして機能する前記ハブに軸支されると共に、前記太陽歯車と前記内歯車との間に配置されて、前記太陽歯車及び前記内歯車と噛合する遊星歯車と、からなる前記減速歯車部としての遊星歯車機構が配置されていることを特徴とする請求項２又は３記載の電動ハブユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１５６９１２（Ｐ２０１１−１５６９１２Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８４０９（Ｐ２０１０−１８４０９）
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【出願人】（０００００１２２５）日本電産コパル株式会社 (755)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【出願人】（０００００１２２５）日本電産コパル株式会社 (755)
【Ｆターム（参考）】
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