JP2018202949A - 自転車用ドライブユニット - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザビリティに貢献できる自転車用ドライブユニットを提供する。【解決手段】自転車用ドライブユニットは、自転車のクランク軸を支持する自転車用ドライブユニットであって、前記自転車の推進をアシストするモータと、前記モータの少なくとも一部を収容し、前記自転車のフレームに取り付けられるハウジングと、前記ハウジングとは別の材料で構成され、前記ハウジングの内部空間に配置されて、前記ハウジングの振動特性、および、前記ハウジングに設けられる振動源から前記ハウジングに伝達される振動の少なくとも一方を変更する振動変更部とを含む。【選択図】図５

Description

本発明は、自転車用ドライブユニットに関する。

特許文献１に開示される自転車用ドライブユニットは、自転車のクランク軸の近傍に設けられ、自転車の推進をアシストするモータを含む。

特開２０１５−２０９１５９号公報

上記自転車用ドライブユニットのモータが駆動することによってハウジングが振動すると、ハウジングの振動によって生じる弾性振動波がハウジングの外部に出力される。ハウジングの外部に出力される弾性振動波は、周波数または大きさによってはユーザに違和感を覚えさせる場合がある。このため、ユーザビリティを低下させるおそれがある。

本発明の目的は、ユーザビリティに貢献できる自転車用ドライブユニットを提供することである。

本発明の第１側面に従う自転車用ドライブユニットの一形態は、前記ハウジングとは別の材料で構成され、前記ハウジングの内部空間に配置されて、前記ハウジングの振動特性、および、前記ハウジングに設けられる振動源から前記ハウジングに伝達される振動の少なくとも一方を変更する振動変更部とを含む。
上記第１側面に従えば、ハウジングの外部に出力される弾性振動波の周波数および大きさの少なくとも一方をユーザが違和感を覚えにくいものに変更できるため、ユーザビリティに貢献できる。

前記第１側面に従う第２側面の自転車用ドライブユニットにおいて、前記振動変更部は、前記ハウジングの振動の大きさの低減、および、前記ハウジングに伝達される振動の大きさの低減の少なくとも一方を行うことによって、前記ハウジングの外部に出力される音圧レベルを低減する。
上記第２側面に従えば、ハウジングの外部に出力される弾性振動波の大きさをユーザが違和感を覚えにくい大きさに変更できる。

前記第１または第２側面に従う第３側面の自転車用ドライブユニットにおいて、前記振動変更部は、弾性部材を含む。
上記第３側面に従えば、弾性部材によって好適にハウジングの外部に出力される弾性振動波の周波数および大きさの少なくとも一方を変更できる。

前記第３側面に従う第４側面の自転車用ドライブユニットにおいて、前記弾性部材は、ゴム材料、発泡材料、繊維状材料、および、ばねの少なくとも１つを含む。
上記第４側面に従えば、ゴム材料、発泡材料、繊維状材料、および、ばねの少なくとも１つによって好適にハウジングの外部に出力される弾性振動波の周波数および大きさの少なくとも一方を変更できる。

前記第１〜第４側面のいずれか１つに従う第５側面の自転車用ドライブユニットにおいて、前記振動変更部は、シート状に形成される。
上記第５側面に従えば、振動変更部によって自転車用ドライブユニットのサイズが大型化しにくい。

前記第１〜第５側面のいずれか１つに従う第６側面の自転車用ドライブユニットにおいて、前記振動変更部は、少なくとも一部が前記ハウジングの内面に取り付けられる。
上記第６側面に従えば、振動変更部がハウジングの制振および振動源とハウジングとの間での弾性振動波の吸収の少なくとも一方を行うことができる。このため、ハウジングの外部に出力される弾性振動波が低減される。また、振動変更部が自転車用ドライブユニットに安定して取り付けられる。

前記第６側面に従う第７側面の自転車用ドライブユニットにおいて、前記ハウジングは、第１ハウジングおよび第２ハウジングを含み、前記振動変更部は、少なくとも一部が前記第１ハウジングの内面に取り付けられる。
上記第７側面に従えば、振動変更部が第１ハウジングの制振および振動源と第１ハウジングとの間での弾性振動波の吸収の少なくとも一方を行うことができる。

前記第７側面に従う第８側面の自転車用ドライブユニットにおいて、前記モータは、前記第２ハウジングに支持される。
一般的に、ハウジングを厚くすることによってハウジングの振動およびハウジングの外部に出力される弾性振動波を小さくできるが、ハウジングは重量化する。上記第８側面に従えば、モータを支持していない第１ハウジングの軽量化と、第１ハウジングの制振および振動源と第１ハウジングとの間での弾性振動波の吸収の少なくとも一方とを両立できる。

前記第１〜第８側面のいずれか１つに従う第９側面の自転車用ドライブユニットにおいて、前記振動変更部は、少なくとも一部が前記ハウジングの内部空間に収容される部材に取り付けられる。
上記第９側面に従えば、振動変更部が振動源とハウジングとの間での弾性振動波の吸収を行うことができる。また、振動変更部が自転車用ドライブユニットに安定して取り付けられる。

前記第１〜第９側面のいずれか１つに従う第１０側面の自転車用ドライブユニットにおいて、前記ハウジングの内部空間に設けられ、前記モータの出力軸の回転速度を減速する減速機構をさらに含む。
上記第１０側面に従えば、減速機構を含む自転車用ドライブユニットにおいて、ハウジングの外部に出力される弾性振動波の周波数および大きさの少なくとも一方をユーザが違和感を覚えにくいものに変更できる。

前記第１０側面に従う第１１側面の自転車用ドライブユニットにおいて、前記減速機構は、複数の歯車を含む。
上記第１１側面に従えば、複数の歯車によって減速機構を簡単に構成できる。

前記第１〜第１１側面に従う第１２側面の自転車用ドライブユニットにおいて、前記クランク軸をさらに含む。
上記第１２側面に従えば、クランク軸まわりに設けられる自転車用ドライブユニットにおいて、ハウジングの外部に出力される弾性振動波の周波数および大きさの少なくとも一方をユーザが違和感を覚えにくいものに変更できる。

本発明の自転車用ドライブユニットは、ユーザビリティに貢献できる。

第１実施形態の自転車用ドライブユニットを含む自転車の側面図。 図１の自転車用ドライブユニットの斜視図。 図２の自転車用ドライブユニットの平面図。 図２の第１ハウジングの内面を示す平面図。 図３の５−５線に沿う断面図。 第２実施形態の自転車用ドライブユニットの斜視図。 図６の自転車用ドライブユニットの平面図。 図６の第１ハウジングの内面を示す平面図。 図７の９−９線に沿う断面図。 変形例の自転車用ドライブユニットの断面図。

（第１実施形態）
図１〜５を参照して、第１実施形態の自転車用ドライブユニット４０を含む自転車１０について説明する。自転車１０は、マウンテンバイクであってもよく、ロードバイクであってもよく、シティバイクであってもよい。

図１に示されるとおり、自転車１０は、自転車本体１２、車輪１４、駆動機構１６、バッテリ１８、および、自転車用ドライブユニット４０を含む。
自転車本体１２は、フレーム２２、フレーム２２に接続されるフロントフォーク２４、および、フロントフォーク２４にステム２６Ａを介して着脱可能に接続されるハンドルバー２６Ｂを備えている。フロントフォーク２４は、フレーム２２に支持される。

車輪１４は、前輪２８および後輪３０を含む。前輪２８の車軸２８Ａは、フロントフォーク２４の端部に接続される。後輪３０の車軸３０Ａは、フレーム２２のリアエンド２２Ａに接続される。

駆動機構１６は、クランク３２およびペダル３４を含む。クランク３２は、クランク軸４２およびクランクアーム３２Ａを含む。駆動機構１６は、ペダル３４に加えられた人力駆動力を後輪３０に伝達する。駆動機構１６は、ドライブユニット４０の出力部５２に結合されるフロント回転体３６を含む。フロント回転体３６は、スプロケット、プーリーまたはベベルギアを含む。駆動機構１６は、例えば、チェーン、ベルト、またはシャフトを介して、クランク３２の回転を後輪３０に結合されるリア回転体３８に伝達するように構成される。リア回転体３８は、スプロケット、プーリーまたはベベルギアを含む。リア回転体３８と後輪３０との間には、ワンウェイクラッチ（図示略）が設けられている。ワンウェイクラッチは、リア回転体３８が前転した場合に、後輪３０を前転させ、後輪３０が後転した場合に、リア回転体３８を後転させないように構成される。フロント回転体３６は、複数のフロントスプロケットを含んでもよい。リア回転体３８は、複数のリアスプロケットを含んでいてもよい。

バッテリ１８は、１または複数のバッテリセルを含むバッテリユニット１８Ａ、および、バッテリユニット１８Ａを支持するバッテリホルダ１８Ｂを含む。バッテリセルは、充電池を含む。バッテリ１８は、自転車１０に搭載され、バッテリ１８と有線で電気的に接続されている他の電機部品、例えば、自転車用ドライブユニット４０に電力を供給する。バッテリ１８は、フレーム２２の外部に取り付けられてもよく、少なくとも一部がフレーム２２の内部に収容されてもよい。

図２および図５に示されるとおり、自転車用ドライブユニット４０は、自転車１０のクランク軸４２を支持する。自転車用ドライブユニット４０は、モータ４４と、ハウジング４６と、振動変更部４８と、を含む。自転車用ドライブユニット４０は、クランク軸４２、減速機構５０、出力部５２、軸受５４、第１ワンウェイクラッチ５６、第２ワンウェイクラッチ５８、および、制御部６０をさらに含む。軸受５４は、第１軸受５４Ａ、第２軸受５４Ｂ、第３軸受５４Ｃ、および、第４軸受５４Ｄを含む。

モータ４４は、自転車１０の推進をアシストする。モータ４４は、電気モータを含む。モータ４４は、いわゆるブラシレスモータである。モータ４４は、図１のペダル３４から後輪３０までの人力駆動力の伝達経路に回転を伝達するように設けられる。モータ４４は、クランク軸４２からフロント回転体３６までの人力駆動力の伝達経路に結合される。図２に示す制御部６０は、基板および駆動回路を含む。駆動回路は、インバータ回路を含み、図１のバッテリ１８からモータ４４に供給される電力を制御する。

図２に示されるとおり、ハウジング４６は、モータ４４の少なくとも一部を収容し、自転車１０のフレーム２２に取り付けられる。
ハウジング４６は、第１ハウジング６２および第２ハウジング６４を含む。ハウジング４６は、自転車用ドライブユニット４０をフレーム２２に取り付けるための取付部６６をさらに含む。取付部６６は、ハウジング４６の外周部に設けられる。取付部６６は、ハウジング４６の外周部から突出する。取付部６６は、自転車用ドライブユニット４０をフレーム２２に取り付けるためのボルト（図示略）が挿入される孔６６Ａを含む。

図３に示されるとおり、第１ハウジング６２は、自転車用ドライブユニット４０のうちの自転車１０の幅方向における一方の端部側を覆う。図２に示されるとおり、第２ハウジング６４は、自転車用ドライブユニット４０のうちの自転車１０の幅方向における他方の端部側を覆う。第１ハウジング６２および第２ハウジング６４は、ボルト４６Ａによって互いに取り付けられる。

図４および図５に示されるとおり、第１ハウジング６２は、第１孔６２Ａを含む。第１孔６２Ａには、クランク軸４２の軸方向の一方の端部が挿入される。第１孔６２Ａとクランク軸４２との間には、第１軸受５４Ａが配置される。第１ハウジング６２は、第１軸受５４Ａを介してクランク軸４２を第１ハウジング６２に対して回転可能に支持する。

図５に示されるとおり、第２ハウジング６４は、第２孔６４Ａおよび第３孔６４Ｂを含む。第２孔６４Ａには、クランク軸４２の軸方向の他方の端部、および、出力部５２が挿入される。第２孔６４Ａと出力部５２との間には、第２軸受５４Ｂが配置される。第２ハウジング６４は、第２軸受５４Ｂを介して出力部５２を第２ハウジング６４に対して回転可能に支持する。第３孔６４Ｂには、モータ４４のケース４４Ｂが嵌め込まれる。モータ４４は、第２ハウジング６４に支持される。第２ハウジング６４は、第１ハウジング６２よりも重いことが好ましい。第１ハウジング６２および第２ハウジング６４は、アルミニウム材料を含むことが好ましい。一例では、アルミニウム材料は、ＡＤＣ１２を含む。第１ハウジング６２および第２ハウジング６４は、マグネシウム合金または樹脂材料であってもよい。

減速機構５０は、ハウジング４６の内部空間に設けられる。減速機構５０は、モータ４４の出力軸４４Ａの回転速度を減速する。減速機構５０は、モータ４４と出力部５２とを接続する。減速機構５０は、モータ４４の回転を減速して出力部５２に伝達する。減速機構５０は、複数の歯車６８を含む。複数の歯車６８は、第１歯車６８Ａ、第２歯車６８Ｂ、および、第３歯車６８Ｃを含む。減速機構５０は、回転軸７０をさらに含む。

回転軸７０は、モータ４４の出力軸４４Ａおよびクランク軸４２と平行する。回転軸７０の軸方向の一方の端部は、第１ハウジング６２に支持される。回転軸７０と第１ハウジング６２との間には、第３軸受５４Ｃが配置される。第１ハウジング６２は、第３軸受５４Ｃを介して回転軸７０を回転可能に支持する。回転軸７０の軸方向の他方の端部は、モータ４４のケース４４Ｂに支持される。回転軸７０とケース４４Ｂとの間には、第４軸受５４Ｄが配置される。モータ４４のケース４４Ｂは、第４軸受５４Ｄを介して回転軸７０を回転可能に支持する。

第１歯車６８Ａは、モータ４４の出力軸４４Ａの外周部に設けられる。一例では、第１歯車６８Ａは、出力軸４４Ａと一体に形成される。第１歯車６８Ａは、出力軸４４Ａと別体に形成されて、出力軸４４Ａに取り付けられてもよい。

第２歯車６８Ｂは、回転軸７０の外周部に設けられる。第２歯車６８Ｂは、第１歯車６８Ａと噛み合わせられる。第２歯車６８Ｂと回転軸７０との間には第１ワンウェイクラッチ５６が設けられる。第１ワンウェイクラッチ５６は、モータ４４から第２歯車６８Ｂに入力された回転を回転軸７０に伝達し、出力部５２から回転軸７０に入力された回転を第２歯車６８Ｂおよびモータ４４に伝達しない。

第３歯車６８Ｃは、回転軸７０の外周部のうちの第２歯車６８Ｂとは異なる部分に設けられる。第３歯車６８Ｃは、回転軸７０と一体に回転する。一例では、第３歯車６８Ｃは、回転軸７０と一体に形成される。第３歯車６８Ｃは、回転軸７０と別体に形成されて、回転軸７０に取り付けられてもよい。

第４歯車６８Ｄは、出力部５２の外周部に設けられる。第４歯車６８Ｄは、出力部５２と一体に回転する。第４歯車６８Ｄは、第３歯車６８Ｃと噛み合わせられる。第４歯車６８Ｄは、第２ワンウェイクラッチ５８を介してクランク軸４２と接続される。第２ワンウェイクラッチ５８は、クランク軸４２の回転を第４歯車６８Ｄに伝達し、出力部５２の回転をクランク軸４２に伝達しない。第４歯車６８Ｄおよび出力部５２には、クランク軸４２の回転とモータ４４の回転とが伝達される。

第１歯車６８Ａの歯数は、第２歯車６８Ｂよりも少ない。第３歯車６８Ｃの歯数は、第４歯車６８Ｄの歯数よりも少ない。このため、モータ４４の回転は、各歯車６８Ａ〜６８Ｄによって２段階にわたり減速されて出力部５２に伝達される。

振動変更部４８は、ハウジング４６の振動特性、および、ハウジング４６に設けられる振動源からハウジング４６に伝達される振動の少なくとも一方を変更する。振動特性は、振動周波数を含む。振動源は、モータ４４、ハウジング４６の内部の回転体、および、ハウジング４６の内部の部品を支持する支持部材の少なくとも一つを含む。振動変更部４８は、自転車用ドライブユニット４０の動作に必要な部品とは異なる部材を含む。自転車用ドライブユニット４０の動作に必要な部材は、例えば、クランク軸４２、モータ４４、減速機構５０、出力部５２、および、これらに塗布されるグリスを含む。振動変更部４８は、ハウジング４６の振動の大きさの低減、および、ハウジング４６に伝達される振動の大きさの低減の少なくとも一方を行うことによって、ハウジング４６の外部に出力される音圧レベルを低減する。

振動変更部４８は、ハウジング４６とは別の材料で構成される。振動変更部４８は、弾性部材を含む。弾性部材は、ゴム材料、発泡材料、繊維状材料、および、ばねの少なくとも１つを含む。ゴム材料は、一例では、ブチルゴムおよび天然ゴム等の少なくとも１つを含む。発泡材料は、一例では、ウレタンエラストマーを含む。繊維状材料は、一例では、ポリエステル繊維を含む。ばねは、ハウジング４６またはハウジング４６内部に伝達される振動によって弾性変形する機械要素を含む。ばねは、一例では、ブチルゴムおよび天然ゴム等の少なくとも１つを含む。図４に示す例では、振動変更部４８は、シート状に形成される。振動変更部４８の形状は、シート状に限らず、さまざまな形とすることができる。

振動変更部４８は、ハウジング４６の内部空間に配置される。振動変更部４８は、少なくとも一部がハウジング４６の内面に取り付けられる。例えば、振動変更部４８は、第１ハウジング６２の内面に取り付けられる。振動変更部４８は、第１ハウジング６２のうちの、モータ４４と対応する部分に設けられる。振動変更部４８は、ハウジング４６のうちのモータ４４の駆動によってハウジング４６の外部に出力される騒音の音圧レベルを低減しやすい位置に設けられることが好ましい。振動変更部４８は、ハウジング４６に接着または溶着によって取り付けられる。振動変更部４８は、ハウジング４６の内面に密着して取り付けられることが好ましい。

自転車用ドライブユニット４０の作用について説明する。
振動変更部４８は、ハウジング４６の外部に出力される音圧レベルを低減する。振動変更部４８が発泡材料または繊維状材料を含む場合、弾性振動波を吸収することによってハウジング４６の外部に出力される音圧レベルを好適に低減できる。振動変更部４８がゴム材料、発泡材料、または、ばねを含む場合、ハウジング４６の振動またはハウジング４６に伝達される振動を低減、または、振動周波数を低くすることによってハウジング４６の外部に出力される音圧レベルを好適に低減できる。

（第２実施形態）
図６〜図９を参照して、第２実施形態の自転車用ドライブユニット７２について説明する。第２実施形態の自転車用ドライブユニット７２は、ハウジング７６の形状および減速機構８０の構成が異なる点以外は第１実施形態の自転車用ドライブユニット４０と同様であるので、第１実施形態と共通する構成については、第１実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図６および図９に示されるとおり、自転車用ドライブユニット７２は、自転車１０のクランク軸４２を支持する。自転車用ドライブユニット７２は、モータ４４と、ハウジング７６と、振動変更部７８と、を含む。自転車用ドライブユニット７２は、クランク軸４２、減速機構８０、出力部５２、軸受７４、第１ワンウェイクラッチ９４、第２ワンウェイクラッチ９６、および、制御部６０をさらに含む。軸受７４は、第１軸受７４Ａ、第２軸受７４Ｂ、第３軸受７４Ｃ、第４軸受７４Ｄ、第５軸受７４Ｅ、および、第６軸受７４Ｆを含む。

図７に示されるとおり、ハウジング７６は、モータ４４の少なくとも一部を収容し、自転車１０のフレーム２２に取り付けられる。
ハウジング７６は、第１ハウジング８２および第２ハウジング８４を含む。ハウジング７６は、自転車用ドライブユニット７２をフレーム２２に取り付けるための取付部８６をさらに含む。取付部８６は、ハウジング７６の外周部に設けられる。取付部８６は、ハウジング７６の外周部から突出する。取付部８６は、自転車用ドライブユニット７２をフレーム２２に取り付けるためのボルト（図示略）が挿入される孔８６Ａを含む。

図７に示されるとおり、第１ハウジング８２は、自転車用ドライブユニット７２のうちの自転車１０の幅方向における一方に設けられる。図６に示されるとおり、第２ハウジング８４は、自転車用ドライブユニット７２のうちの自転車１０の幅方向における他方に設けられる。第１ハウジング８２および第２ハウジング８４は、ボルト７６Ａによって互いに取り付けられる。

図８および図９に示されるとおり、第１ハウジング８２は、第１孔８２Ａを含む。第１孔８２Ａには、クランク軸４２の軸方向の一方の端部が挿通されている。第１孔８２Ａには、第１軸受７４Ａが配置される。第１ハウジング８２は、第１軸受７４Ａを介してクランク軸４２を第１ハウジング８２に対して回転可能に支持する。

図９に示されるとおり、第２ハウジング８４は、第２孔８４Ａおよび第３孔８４Ｂを含む。第２孔８４Ａには、クランク軸４２の軸方向の他方の端部、および、出力部５２が挿通されている。第２孔８４Ａには、第２軸受７４Ｂが配置される。第２ハウジング８４は、第２軸受７４Ｂを介して出力部５２を第２ハウジング８４に対して回転可能に支持する。第３孔８４Ｂには、モータ４４のケース４４Ｂが嵌め込まれる。モータ４４は、第２ハウジング８４に支持される。第１ハウジング８２および第２ハウジング８４は、アルミニウム材料を含むことが好ましい。一例では、アルミニウム材料は、ＡＤＣ１２を含む。第１ハウジング８２および第２ハウジング８４は、マグネシウム合金または樹脂材料であってもよい。第２ハウジング８４は、第１ハウジング８２よりも重いことが好ましい。

減速機構８０は、ハウジング７６の内部空間に設けられる。減速機構８０は、モータ４４の出力軸４４Ａの回転速度を減速して出力する。減速機構８０は、モータ４４と出力部５２とを接続する。減速機構８０は、モータ４４の出力軸４４Ａの回転速度を減速して出力部５２に伝達する。減速機構８０は、複数の歯車８８を含む。複数の歯車８８は、第１歯車８８Ａ、第２歯車８８Ｂ、第３歯車８８Ｃ、第４歯車８８Ｄ、第５歯車８８Ｅ、および、第６歯車８８Ｆを含む。減速機構８０は、第１回転軸９０および第２回転軸９２をさらに含む。

第１回転軸９０は、モータ４４の出力軸４４Ａおよびクランク軸４２と平行する。第１回転軸９０の軸方向の一方の端部は、第１ハウジング８２に支持される。第１回転軸９０と第１ハウジング８２との間には、第３軸受７４Ｃが配置される。第１ハウジング８２は、第３軸受７４Ｃを介して第１回転軸９０を回転可能に支持する。第１回転軸９０の軸方向の他方の端部は、モータ４４のケース４４Ｂに支持される。第１回転軸９０とケース４４Ｂとの間には、第４軸受７４Ｄが配置される。モータ４４のケース４４Ｂは、第４軸受７４Ｄを介して第１回転軸９０を回転可能に支持する。

第２回転軸９２は、モータ４４の出力軸４４Ａおよびクランク軸４２と平行する。第２回転軸９２の軸方向の一方の端部は、第１ハウジング８２に支持される。第２回転軸９２と第１ハウジング８２との間には、第５軸受７４Ｅが配置される。第１ハウジング８２は、第５軸受７４Ｅを介して第２回転軸９２を回転可能に支持する。第２回転軸９２の軸方向の他方の端部は、第２ハウジング８４に支持される。第２回転軸９２と第２ハウジング８４との間には、第６軸受７４Ｆが配置される。第２ハウジング８４は、第６軸受７４Ｆを介して第２回転軸９２を回転可能に支持する。

第１歯車８８Ａは、モータ４４の出力軸４４Ａの外周部に設けられる。一例では、第１歯車８８Ａは、出力軸４４Ａと一体に形成される。第１歯車８８Ａは、出力軸４４Ａと別体に形成されて、出力軸４４Ａに取り付けられてもよい。

第２歯車８８Ｂは、第１回転軸９０の外周部に設けられる。第２歯車８８Ｂは、第１歯車８８Ａと噛み合わせられる。第２歯車８８Ｂと第１回転軸９０との間には第１ワンウェイクラッチ９４が設けられる。第１ワンウェイクラッチ９４は、クランク３２が前転しているときにモータ４４から第２歯車８８Ｂに入力された回転を第１回転軸９０に伝達し、クランク３２が前転しているときに出力部５２から第１回転軸９０に入力された回転を第２歯車８８Ｂおよびモータ４４に伝達しない。

第３歯車８８Ｃは、第１回転軸９０の外周部のうちの第２歯車８８Ｂとは異なる部分に設けられる。第３歯車８８Ｃは、第１回転軸９０と一体に回転する。一例では、第３歯車８８Ｃは、第１回転軸９０と一体に形成される。第３歯車８８Ｃは、第１回転軸９０と別体に形成されて、第１回転軸９０に取り付けられてもよい。

第４歯車８８Ｄは、第２回転軸９２の外周部に設けられる。第４歯車８８Ｄは、第３歯車８８Ｃと噛み合わせられる。第４歯車８８Ｄは、第２回転軸９２と一体に回転する。一例では、第４歯車８８Ｄは、第２回転軸９２と別体に形成されて、第２回転軸９２に取り付けられる。第４歯車８８Ｄは、第２回転軸９２と一体に形成されてもよい。

第５歯車８８Ｅは、第２回転軸９２の外周部のうちの第４歯車８８Ｄとは異なる部分に設けられる。第５歯車８８Ｅは、第２回転軸９２と一体に回転する。一例では、第５歯車８８Ｅは、第２回転軸９２と一体に形成される。第５歯車８８Ｅは、第２回転軸９２と別体に形成されて、第２回転軸９２に取り付けられてもよい。

第６歯車８８Ｆは、出力部５２の外周部に設けられる。第６歯車８８Ｆは、出力部５２と一体に回転する。第６歯車８８Ｆは、第５歯車８８Ｅと噛み合わせられる。第６歯車８８Ｆは、第２ワンウェイクラッチ９６を介してクランク軸４２と接続される。第２ワンウェイクラッチ９６は、クランク軸４２の回転を第６歯車８８Ｆに伝達し、出力部５２の回転をクランク軸４２に伝達しない。第６歯車８８Ｆおよび出力部５２には、クランク軸４２の回転とモータ４４の回転とが伝達される。

第１歯車８８Ａの歯数は、第２歯車８８Ｂよりも少ない。第３歯車８８Ｃの歯数は、第４歯車８８Ｄの歯数よりも少ない。第５歯車８８Ｅの歯数は、第６歯車８８Ｆの歯数よりも少ない。このため、モータ４４の回転は、各歯車８８Ａ〜８８Ｆによって３段階にわたり減速されて出力部５２に伝達される。第２回転軸９２と第４歯車８８Ｄとの間、または、第２回転軸９２と第５歯車８８Ｅとの間に、第３ワンウェイクラッチを設けてもよい。第３ワンウェイクラッチは、クランク３２が前転しているときにモータ４４側から伝達される回転を出力部５２側に伝達し、クランク３２が前転しているときに出力部５２側から伝達される回転をモータ４４側に伝達しない。第３ワンウェイクラッチを設ける場合、第１ワンウェイクラッチは省略することができる。

振動変更部７８は、ハウジング７６の振動特性およびハウジング７６に設けられる振動源からハウジング７６に伝達される振動の少なくとも一方を変更する。振動特性は、振動周波数を含む。振動源は、モータ４４、ハウジング７６の内部の回転体、および、ハウジング７６の内部の部品を支持する支持部材の少なくとも一つを含む。振動変更部７８は、自転車用ドライブユニット７２の動作に必要な部品とは異なる部材を含む。自転車用ドライブユニット７２の動作に必要な部材は、例えば、クランク軸４２、モータ４４、減速機構８０、出力部５２、および、これらに塗布されるグリスを含む。振動変更部７８は、ハウジング７６の振動の大きさの低減、および、ハウジング７６に伝達される振動の大きさの低減の少なくとも一方を行うことによって、ハウジング７６の外部に出力される音圧レベルを低減する。

振動変更部７８は、ハウジング７６とは別の材料で構成される。振動変更部７８は、弾性部材を含む。弾性部材は、ゴム材料、発泡材料、繊維状材料、および、ばねの少なくとも１つを含む。ゴム材料は、一例では、ブチルゴムおよび天然ゴム等の少なくとも１つを含む。発泡材料は、一例では、ウレタンエラストマーを含む。繊維状材料は、一例では、ポリエステル繊維を含む。ばねは、ハウジング７６またはハウジング７６内部に伝達される振動によって弾性変形する機械要素を含む。ばねは、一例では、ブチルゴムおよび天然ゴム等の少なくとも１つを含む。図８に示す例では、振動変更部７８は、シート状に形成されるのが好ましい。振動変更部７８の形状は、シート状に限らず、さまざまな形とすることができる。

振動変更部７８は、ハウジング７６の内部空間に配置される。振動変更部７８は、少なくとも一部がハウジング７６の内面に取り付けられる。例えば、振動変更部７８は、第１ハウジング８２の内面に取り付けられる。第１ハウジング８２の内面は、複数の凹凸形状を有する。振動変更部７８は、複数のシート部７８Ａを含んでもよい。複数のシート部７８Ａは、それぞれ第１ハウジング８２の内面のうちの異なる部分に取り付けられる。振動変更部７８は、ハウジング７６のうちのモータ４４の駆動によってハウジング７６の外部に出力される騒音の音圧レベルを低減しやすい位置に設けられることが好ましい。第２実施形態の自転車用ドライブユニット７２によれば、第１実施形態と同様の作用によってハウジング７６の外部に出力される音圧レベルを好適に低減できる。振動変更部７８は、ハウジング７６に接着または溶着によって取り付けられる。振動変更部７８は、ハウジング７６の内面に密着して取り付けられることが好ましい。

（変形例）
上記各実施形態に関する説明は、本発明に従う自転車用バッテリユニットが取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に従う自転車用バッテリユニットは、例えば以下に示される上記各実施形態の変形例、および、相互に矛盾しない少なくとも２つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。以下の変形例において、各実施形態の形態と共通する部分については、各実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。

・各実施形態の振動変更部４８，７８は、少なくとも一部がハウジング４６，７６の内部空間に収容される部材に取り付けられてもよい。ハウジング４６，７６の内部空間に収容される部材は、例えば、クランク軸４２、出力部５２、減速機構５０，８０を構成する部材、および、制御部６０の基板を含む。図１０に示す第１実施形態の自転車用ドライブユニット４０の変形例の振動変更部９８は、減速機構５０の第２歯車６８Ｂに取り付けられている。振動変更部９８は、環状に形成される。振動変更部９８が第２歯車６８Ｂを制振することによって、ハウジング４６の内部の弾性振動波を低減するため、ハウジング４６の外部に出力される音圧レベルが低減する。

・ハウジング４６，７６の内部空間に、減速機構５０，８０の歯車６８，８８の周囲に配置され、歯車６８，８８に付着したグリスを保持するためのグリス保持部を配置し、このグリス保持部に振動変更部４８，７８を取り付けてもよい。

・第１実施形態の振動変更部４８は、複数のシート部を含むようにしてもよい。複数のシート部は、それぞれ第１ハウジング６２の内面のうちの異なる部分に取り付けられる。
・第２実施形態の振動変更部７８は、１つのシート部７８Ａのみ含むようにしてもよい。この場合、第１ハウジング８２のうちの音圧レベルの低減効果の大きい部分にシート部７８Ａを取り付けることが好ましい。

・各実施形態の振動変更部４８，７８は、少なくとも一部が第２ハウジング６４，８４に設けられてもよい。振動変更部４８，７８は、第１ハウジング６２，８２および第２ハウジング６４，８４の両方に設けられてもよい。

・各実施形態の振動変更部４８，７８は、ハウジング４６，７６と一体に形成されてもよい。この場合、例えば、ハウジング４６，７６と振動変更部４８，７８とはインサート成形される。

・各実施形態の振動変更部４８，７８は、ハウジング４６，７６の外部に出力される振動の周波数のみを変更するように構成されてもよい。例えば、振動変更部４８，７８は、ハウジング４６，７６の外部に出力する人間の可聴周波数の振動を、可聴周波数の範囲外の周波数に変更する。この場合、音圧を低下させなくとも、ユーザが覚える違和感を低減させることができる。

・フレーム２２に、ハウジング４６，７６から出力された振動の音圧を低減する音圧低減部を設けることもできる。音圧低減部は、ゴム材料、発泡材料、繊維状材料、および、ばねの少なくとも１つを含む。音圧低減部は、自転車用ドライブユニット４０，７２と接触または近接する位置に設けられることが好ましい。音圧低減部は、例えば、フレーム２２のダウンチューブまたはシートチューブに設けられる。

１０…自転車、４０，７２…自転車用ドライブユニット、４２…クランク軸、４４…モータ、４６，７６…ハウジング、４８，７８…振動変更部、５０，８０…減速機構、６２，８２…第１ハウジング、６４，８４…第２ハウジング、６８，８８…歯車。

Claims (12)

1. 自転車のクランク軸を支持する自転車用ドライブユニットであって、
   前記自転車の推進をアシストするモータと、
   前記モータの少なくとも一部を収容し、前記自転車のフレームに取り付けられるハウジングと、
   前記ハウジングとは別の材料で構成され、前記ハウジングの内部空間に配置されて、前記ハウジングの振動特性、および、前記ハウジングに設けられる振動源から前記ハウジングに伝達される振動の少なくとも一方を変更する振動変更部とを含む、自転車用ドライブユニット。
2. 前記振動変更部は、前記ハウジングの振動の大きさの低減、および、前記ハウジングに伝達される振動の大きさの低減の少なくとも一方を行うことによって、前記ハウジングの外部に出力される音圧レベルを低減する、請求項１に記載の自転車用ドライブユニット。
3. 前記振動変更部は、弾性部材を含む、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. 前記弾性部材は、ゴム材料、発泡材料、繊維状材料、および、ばねの少なくとも１つを含む、請求項３に記載の自転車用ドライブユニット。
5. 前記振動変更部は、シート状に形成される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の自転車用ドライブユニット。
6. 前記振動変更部は、少なくとも一部が前記ハウジングの内面に取り付けられる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の自転車用ドライブユニット。
7. 前記ハウジングは、第１ハウジングおよび第２ハウジングを含み、
   前記振動変更部は、少なくとも一部が前記第１ハウジングの内面に取り付けられる、請求項６に記載の自転車用ドライブユニット。
8. 前記モータは、前記第２ハウジングに支持される、請求項７に記載の自転車用ドライブユニット。
9. 前記振動変更部は、少なくとも一部が前記ハウジングの内部空間に収容される部材に取り付けられる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の自転車用ドライブユニット。
10. 前記ハウジングの内部空間に設けられ、前記モータの出力軸の回転速度を減速して出力する減速機構をさらに含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の自転車用ドライブユニット。
11. 前記減速機構は、複数の歯車を含む、請求項１０に記載の自転車用ドライブユニット。
12. 前記クランク軸をさらに含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の自転車用ドライブユニット。