JP2023097167A - 人力駆動車用のコンポーネント - Google Patents
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Abstract
【課題】磁気センサの配置の自由度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】人力駆動車用のコンポーネントは、少なくとも1つの磁石に対して相対移動可能に配置される少なくとも1つのヨークと、前記少なくとも1つのヨークを介して前記少なくとも1つの磁石の磁気を検出するように構成される少なくとも1つの磁気センサと、を備える。【選択図】図4
Description
本開示は、人力駆動車用のコンポーネントに関する。
例えば、特許文献1の人力駆動車用のコンポーネントは、クランク軸の回転状態を検出する磁気センサを備える。磁気センサは、クランク軸と連動して回転する回転体に設けられる磁石の磁気を検出する。
特許文献1の人力駆動車用のコンポーネントでは、磁気センサを磁石に近接して配置する必要がある。
本開示の目的の1つは、磁気センサの配置の自由度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、少なくとも1つの磁石に対して相対移動可能に配置される少なくとも1つのヨークと、前記少なくとも1つのヨークを介して前記少なくとも1つの磁石の磁気を検出するように構成される少なくとも1つの磁気センサと、を備える。
第1側面のコンポーネントによれば、磁気センサがヨークを介して磁石の磁気を検出するため、磁気センサは、磁石から離れた場所に配置できる。したがって、磁気センサの配置の自由度を向上できる。
第1側面のコンポーネントによれば、磁気センサがヨークを介して磁石の磁気を検出するため、磁気センサは、磁石から離れた場所に配置できる。したがって、磁気センサの配置の自由度を向上できる。
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、前記少なくとも1つの磁石は、予め定める軸線まわりに回転可能な回転体に設けられ、前記少なくとも1つのヨークの少なくとも一部は、前記予め定める軸線の延びる方向において、前記少なくとも1つの磁石と、前記少なくとも1つの磁気センサとの間の領域に配置される。
第2側面のコンポーネントによれば、磁気センサは、予め定める軸線の延びる方向において磁石から離れた位置に配置できる。
第2側面のコンポーネントによれば、磁気センサは、予め定める軸線の延びる方向において磁石から離れた位置に配置できる。
本開示の第3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、予め定める軸線まわりに回転可能な回転体に設けられる少なくとも1つの磁石に対して、相対移動可能に配置される少なくとも1つのヨークと、前記少なくとも1つの磁石の磁界を検出するように構成される少なくとも1つの磁気センサと、を備え、前記少なくとも1つのヨークの少なくとも一部は、前記予め定める軸線の延びる方向において、前記少なくとも1つの磁石と、前記少なくとも1つの磁気センサとの間の領域に配置される。
第3側面のコンポーネントによれば、磁気センサは、予め定める軸線の延びる方向において磁石から離れた位置に配置できる。したがって、磁気センサの配置の自由度を向上できる。
第3側面のコンポーネントによれば、磁気センサは、予め定める軸線の延びる方向において磁石から離れた位置に配置できる。したがって、磁気センサの配置の自由度を向上できる。
本開示の第2または第3側面に従う第4側面のコンポーネントにおいて、前記少なくとも1つの磁石は、複数の磁石を含み、前記複数の磁石は、前記予め定める軸線まわりに等間隔に配置される。
第4側面のコンポーネントによれば、磁気センサが予め定める軸線まわりに等間隔に配置される複数の磁石の磁気を検出できるため、磁気センサの検出精度が向上する。
第4側面のコンポーネントによれば、磁気センサが予め定める軸線まわりに等間隔に配置される複数の磁石の磁気を検出できるため、磁気センサの検出精度が向上する。
本開示の第2から第4側面のいずれか1つに従う第5側面のコンポーネントにおいて、前記少なくとも1つのヨークは、複数のヨークを含み、前記複数のヨークは、前記予め定める軸線を中心とする仮想円上に並んで配置される。
第5側面のコンポーネントによれば、磁気センサが予め定める軸線を中心とする仮想円上に並んで配置される複数のヨークを介して磁気を検出できるため、磁気センサの検出精度が向上する。
第5側面のコンポーネントによれば、磁気センサが予め定める軸線を中心とする仮想円上に並んで配置される複数のヨークを介して磁気を検出できるため、磁気センサの検出精度が向上する。
本開示の第2から第5側面のいずれか1つに従う第6側面のコンポーネントにおいて、前記回転体をさらに備え、前記回転体は、モータのロータを構成する。
第6側面のコンポーネントによれば、磁気センサは、磁気センサに対するロータの位置を検出できる。
第6側面のコンポーネントによれば、磁気センサは、磁気センサに対するロータの位置を検出できる。
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、前記モータは、3相モータであり、前記少なくとも1つの磁気センサは、3つの磁気センサを含み、前記少なくとも1つのヨークは、3つのヨークを含む。
第7側面のコンポーネントによれば、3つの磁気センサが3つのヨークを介して磁気を検出できるため、3つの磁気センサが3相モータに関する磁界を好適に検出できる。
第7側面のコンポーネントによれば、3つの磁気センサが3つのヨークを介して磁気を検出できるため、3つの磁気センサが3相モータに関する磁界を好適に検出できる。
本開示の第6または第7側面に従う第8側面のコンポーネントにおいて、前記モータを制御する制御部の少なくとも一部が設けられる回路基板をさらに備え、前記少なくとも1つの磁気センサは、前記回路基板に設けられる。
第8側面のコンポーネントによれば、制御部が設けられる回路基板に磁気センサも設けることができるため、部品点数の削減に貢献できる。
第8側面のコンポーネントによれば、制御部が設けられる回路基板に磁気センサも設けることができるため、部品点数の削減に貢献できる。
本開示の第8側面に従う第9側面のコンポーネントにおいて、前記制御部の少なくとも一部は、インバータ回路を含む。
第9側面のコンポーネントによれば、インバータ回路が設けられる回路基板に磁気センサも設けることができる。
第9側面のコンポーネントによれば、インバータ回路が設けられる回路基板に磁気センサも設けることができる。
本開示の第9側面に従う第10側面のコンポーネントにおいて、前記回路基板に設けられ、無線信号の送信、および、無線信号の受信の少なくとも1つを実行する無線ユニットをさらに備える。
第10側面のコンポーネントによれば、無線ユニットが設けられる回路基板に磁気センサも設けることができる。
第10側面のコンポーネントによれば、無線ユニットが設けられる回路基板に磁気センサも設けることができる。
本開示の第8から第10側面のいずれか1つに従う第11側面のコンポーネントにおいて、前記少なくとも1つの磁気センサは、前記制御部に電気的に接続され、前記制御部は、前記少なくとも1つの磁気センサの出力に応じて前記モータを制御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、モータを制御する情報を取得するための磁気センサの配置の自由度を向上できる。
第11側面のコンポーネントによれば、モータを制御する情報を取得するための磁気センサの配置の自由度を向上できる。
本開示の第6から第11側面のいずれか1つに従う第12側面のコンポーネントにおいて、前記モータは、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12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するモータを制御する情報を取得するための磁気センサの配置の自由度を向上できる。
第12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するモータを制御する情報を取得するための磁気センサの配置の自由度を向上できる。
本開示の第6から第12側面のいずれか1つに従う第13側面のコンポーネントにおいて、前記ロータおよび前記少なくとも1つの磁気センサに対して前記少なくとも1つのヨークを位置決めする位置決め部材をさらに備える。
第13側面のコンポーネントによれば、位置決め部材がヨークを磁気センサに対して位置決めするため、磁気センサに対してヨークを好適な位置に配置できる。
第13側面のコンポーネントによれば、位置決め部材がヨークを磁気センサに対して位置決めするため、磁気センサに対してヨークを好適な位置に配置できる。
本開示の第13側面に従う第14側面のコンポーネントにおいて、前記ロータの回転軸が貫通する孔が形成されるカバー部材をさらに備え、前記位置決め部材は、前記カバー部材に設けられる。
第14側面のコンポーネントによれば、位置決め部材は、カバー部材に設けられるため、部品点数の削減に貢献できる。
第14側面のコンポーネントによれば、位置決め部材は、カバー部材に設けられるため、部品点数の削減に貢献できる。
本開示の第14側面に従う第15側面のコンポーネントにおいて、前記位置決め部材を前記カバー部材に着脱可能に固定するファスナ部材をさらに備える。
第15側面のコンポーネントによれば、ファスナ部材によって位置決め部材をカバー部材からの取り外し、および、カバー部材への取り付けができるため、コンポーネントの組立性が向上する。
第15側面のコンポーネントによれば、ファスナ部材によって位置決め部材をカバー部材からの取り外し、および、カバー部材への取り付けができるため、コンポーネントの組立性が向上する。
本開示の第14側面に従う第16側面のコンポーネントにおいて、前記位置決め部材は、前記カバー部材に着脱不能に固定される。
第16側面のコンポーネントによれば、位置決め部材がカバー部材に対して着脱不能に固定されるため、磁気センサに対するヨークの位置ずれが抑制される。
第16側面のコンポーネントによれば、位置決め部材がカバー部材に対して着脱不能に固定されるため、磁気センサに対するヨークの位置ずれが抑制される。
本開示の第14側面に従う第17側面のコンポーネントにおいて、前記位置決め部材は、前記カバー部材と一体に形成される。
第17側面のコンポーネントによれば、位置決め部材がカバー部材と一体に形成されるため、部品点数の削減に貢献できる。
第17側面のコンポーネントによれば、位置決め部材がカバー部材と一体に形成されるため、部品点数の削減に貢献できる。
本開示の第14から第17側面のいずれか1つに従う第18側面のコンポーネントにおいて、前記モータが配置される内部空間を有するハウジングをさらに備え、前記ロータは、前記ハウジングの前記内部空間に配置され、前記カバー部材は、前記内部空間において、前記ロータが配置される第1空間と、前記少なくとも1つの磁気センサが配置される第2空間とを区画する。
第18側面のコンポーネントによれば、カバー部材によって、ロータが配置される第1空間と、磁気センサが配置される第2空間とが区画されるため、磁気センサが、ロータと接触しにくくなり、磁気センサが保護される。
第18側面のコンポーネントによれば、カバー部材によって、ロータが配置される第1空間と、磁気センサが配置される第2空間とが区画されるため、磁気センサが、ロータと接触しにくくなり、磁気センサが保護される。
本開示の第13側面に従う第19側面のコンポーネントにおいて、前記モータは、ステータを含み、前記位置決め部材は、前記ステータに設けられる。
第19側面のコンポーネントによれば、位置決め部材がステータに設けられるので、ステータに対するヨークの位置がずれにくい。
第19側面のコンポーネントによれば、位置決め部材がステータに設けられるので、ステータに対するヨークの位置がずれにくい。
本開示の第13から第19側面のいずれか1つに従う第20側面のコンポーネントにおいて、前記少なくとも1つのヨークは、前記位置決め部材に圧入される。
第20側面のコンポーネントによれば、ヨークが位置決め部材に圧入されるため、ヨークが位置決め部材に対してずれにくい。
第20側面のコンポーネントによれば、ヨークが位置決め部材に圧入されるため、ヨークが位置決め部材に対してずれにくい。
本開示の第13から第20側面のいずれか1つに従う第21側面のコンポーネントにおいて、前記少なくとも1つのヨークは、前記位置決め部材に接着される。
第21側面のコンポーネントによれば、ヨークが位置決め部材に接着されるため、ヨークを位置決め部材に簡単に取り付けできる。
第21側面のコンポーネントによれば、ヨークが位置決め部材に接着されるため、ヨークを位置決め部材に簡単に取り付けできる。
本開示の第13から第19側面のいずれか1つに従う第22側面のコンポーネントにおいて、前記少なくとも1つのヨークは、前記位置決め部材にインサート成形される。
第22側面のコンポーネントによれば、ヨークが置決め部材にインサート成形されるため、コンポーネントの組立性が向上する。
第22側面のコンポーネントによれば、ヨークが置決め部材にインサート成形されるため、コンポーネントの組立性が向上する。
本開示の第2から第22側面のいずれか1つに従う第23側面のコンポーネントにおいて、前記少なくとも1つのヨークは、前記少なくとも1つの磁気センサに対向する第1対向面と、前記回転体に対向する第2対向面と、を含む。
第23側面のコンポーネントによれば、第2対向面から第1対向面まで少なくとも1つの磁石の磁気が誘導されるため、磁気センサは、磁石の磁気を好適に検出できる。
第23側面のコンポーネントによれば、第2対向面から第1対向面まで少なくとも1つの磁石の磁気が誘導されるため、磁気センサは、磁石の磁気を好適に検出できる。
本開示の第23側面に従う第24側面のコンポーネントにおいて、前記第1対向面は、前記第2対向面よりも大きい。
第24側面のコンポーネントによれば、第1対向面は、第2対向面よりも大きいため、磁気センサがヨークに好適に対向できる位置に配置できる。
第24側面のコンポーネントによれば、第1対向面は、第2対向面よりも大きいため、磁気センサがヨークに好適に対向できる位置に配置できる。
本開示の人力駆動車用のコンポーネントは、磁気センサの配置の自由度を向上できる。
<第1実施形態>
図1から図9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10について説明する。以下では、人力駆動車用のコンポーネント10を、コンポーネント10と呼称する。人力駆動車は、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、ハンドバイク、および、リカンベントなど種々の種類の自転車を含む。人力駆動車が有する車輪の数は限定されない。人力駆動車は、例えば1輪車および2輪以上の車輪を有する乗り物も含む。人力駆動車は、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E-bikeを含む。E-bike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、人力駆動車は、電動アシスト自転車として説明される。
図1から図9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10について説明する。以下では、人力駆動車用のコンポーネント10を、コンポーネント10と呼称する。人力駆動車は、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、ハンドバイク、および、リカンベントなど種々の種類の自転車を含む。人力駆動車が有する車輪の数は限定されない。人力駆動車は、例えば1輪車および2輪以上の車輪を有する乗り物も含む。人力駆動車は、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E-bikeを含む。E-bike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、人力駆動車は、電動アシスト自転車として説明される。
例えば、コンポーネント10は、人力駆動車の推進をアシストするモータ12を備える。例えば、モータ12は、人力駆動車に推進力を付与するように構成される。例えば、コンポーネント10は、人力駆動車用のドライブユニットである。例えば、コンポーネント10は、人力駆動車のフレーム、または、車輪のハブに取り付けられる。本実施形態では、コンポーネント10は、人力駆動車のフレームに取り付けられる。
例えば、コンポーネント10は、クランク軸14と、出力部16と、モータ12の回転速度を複数段階で減速する減速機構18と、クラッチ機構20とを備える。出力部16は、クランク軸14に連結される。出力部16は、第1回転方向にクランク軸14が回転する場合、第1回転方向に回転し、第2回転方向にクランク軸14が回転する場合、第2回転方向に回転する。クラッチ機構20は、出力部16と減速機構18との間に設けられ、減速機構18から出力部16にモータ12の回転力を伝達するように構成される。第1回転方向は、人力駆動車を前進させる場合のクランク軸14の回転方向である。
例えば、減速機構18は、モータ12の出力軸12Cに設けられる第1歯車24と、第1歯車24と噛み合う第2歯車26とを含む。例えば、第1歯車24の直径は、第2歯車26の直径よりも小さく、第1歯車24の歯数は、第2歯車26の歯数よりも少ない。
例えば、コンポーネント10は、モータ12が配置される内部空間Sを有するハウジング28をさらに備える。ハウジング28は、第1ハウジング28Aおよび第2ハウジング28Bを含む。第1ハウジング28Aは、クランク軸14の軸方向において、コンポーネント10の第1側面を含み、第2ハウジング28Bは、クランク軸14の軸方向において、コンポーネント10の第2側面を含む。
ハウジング28は、コンポーネント10を人力駆動車のフレームに取り付けるための取付部28Cを含む。取付部28Cは、第1ハウジング28Aに設けられることが好ましい。取付部28Cは、複数設けられることが好ましい。取付部28Cは、ハウジング28のクランク軸14まわりの外周部に突出する凸部に設けられる。取付部28Cは、コンポーネント10をフレームに取り付けるためのボルトが挿入される挿入孔28Dを含む。
ハウジング28は、モータ12を収容するためのモータハウジング30をさらに含む。モータハウジング30は、ハウジング28と一体に形成されても、別体に形成されてもよい。本実施形態では、モータハウジング30は、第2ハウジング28Bと一体に形成される。ハウジング28は、金属によって形成されていてもよく、樹脂によって形成されていてもよく、金属と樹脂との両方によって形成されていてもよい。本実施形態では、ハウジング28は金属によって形成される。
第1ハウジング28Aは、クランク軸14の第1端部14Aおよび出力部16の第1端部16Aが突出する第1孔32Aを含む。内部空間Sには、第1孔32Aの近傍に、第1ハウジング28Aと出力部16とに接触する第1シール部材32Bが設けられる。第2ハウジング28Bは、クランク軸14の第2端部14Bが突出する第2孔32Cを含む。内部空間Sには、第2孔32Cの近傍に、第2ハウジング28Bとクランク軸14とに接触する第2シール部材32Dが設けられる。第1シール部材32Bおよび第2シール部材32Dは、弾性を有する樹脂材料によって形成される。弾性を有する樹脂材料は、たとえば合成ゴムを含む。
出力部16は、中空軸であり、クランク軸14の第1回転軸心C1と出力部16の回転軸心とが等しくなるようにクランク軸14のまわりに配置される。出力部16は、クランク軸14と一体に回転するようにクランク軸14に設けられることが好ましい。出力部16は、例えば、スプライン嵌合によってクランク軸14に取り付けられる。例えば、出力部16は、クランク軸14に対して、第1回転軸心C1まわりに相対回転しないようにクランク軸14に取り付けられる。
出力部16は、第1ハウジング28Aの第1孔32Aの付近かつハウジング28の内部に設けられる第1軸受34によってハウジング28に対して回転可能に支持される。第1軸受34は、例えば転がり軸受を含む。本実施形態では、出力部16の第2端部16Bは、クランク軸14の軸方向において、クランク軸14の中央よりもクランク軸14の第2端部14B側に配置される。出力部16の第2端部16Bの内周部は、スプラインを有し、クランク軸14の外周部に結合される。
クランク軸14の第1端部14Aは、出力部16の内周部に設けられる第2軸受36を介して出力部16に支持される。第2軸受36は、例えばすべり軸受を含む。クランク軸14の第2端部14Bは、第2ハウジング28Bの第2孔32Cの付近かつハウジング28の内部に設けられる第3軸受38によってハウジング28に対して回転可能に支持される。第3軸受38は、例えば転がり軸受を含む。
例えば、モータ12は、電気モータである。例えば、モータ12は、インナロータ型のモータである。例えば、モータ12は、ブラシレスモータである。例えば、モータ12は、3相モータである。例えば、モータ12は、ステータ12Aを含む。例えば、ステータ12Aは、モータハウジング30の内面に固定されている。モータ12が3相モータである場合、ステータ12Aは、U相コイル、V相コイル、および、W相コイルを含む。例えば、モータ12のスロット数は、12個である。例えば、モータ12は、ロータ12Bを含む。例えば、ロータ12Bは、ステータ12Aの内部に配置され、径方向における中心部に出力軸12Cが固定される。例えば、ロータ12Bは、磁性体によって構成される。例えば、ロータ12Bは、平板状の電磁鋼板が複数枚積層されることによって構成される。例えば、ロータ12Bは、ハウジング28の内部空間Sに配置される。例えば、ステータ12Aおよびロータ12Bがハウジング28の内部空間Sに配置される。
例えば、コンポーネント10は、回転体をさらに備える。回転体は、予め定める軸線まわりに回転可能である。例えば、回転体は出力軸12Cまわりに回転するように構成される。例えば、回転体は、モータ12の少なくとも一部を形成する。本実施形態では、回転体は、モータ12のロータ12Bを構成する。例えば、ロータ12Bは、予め定める軸線まわりに回転可能に構成される。本実施形態では、ロータ12Bは、第2回転軸心C2まわりに回転可能に構成される。例えば、第2回転軸心C2は、第1回転軸心C1に平行に構成される。例えば、第2回転軸心C2は、モータ12の出力軸12Cの回転軸心である。
例えば、少なくとも1つの磁石22は、回転体に設けられる。本実施形態では、少なくとも1つの磁石22は、ロータ12Bに設けられる。本実施形態では、少なくとも1つの磁石22は、ステータ12Aに設けられるコイルの磁界を受けてロータ12Bを回転させる磁石22である。例えば、少なくとも1つの磁石22は、永久磁石である。少なくとも1つの磁石22は、ロータ12Bに埋め込まれていてもよく、ロータ12Bに着磁されることによって形成されていてもよい。
例えば、少なくとも1つの磁石22は、複数の磁石22を含む。少なくとも1つの磁石22は、ロータ12Bの周方向に磁極が並ぶように配置される。例えば、複数の磁石22は、予め定める軸線まわりに等間隔に配置される。本実施形態では、複数の磁石22は、第2回転軸心C2まわりに等間隔に配置される。例えば、複数の磁石22は、第2回転軸心C2を中心とする第1仮想円CX上に、等間隔に並んで配置される。例えば、少なくとも1つの磁石22の数は、14個である。例えば、少なくとも1つの磁石22は、ロータ12Bの周方向において、7つのS極と7つのN極とが並ぶように配置される。
出力軸12Cの中間部は、第2ハウジング28Bの第3孔28Fの内周部に設けられる第4軸受40によってハウジング28に対して回転可能に支持される。第4軸受40は、例えば転がり軸受を含む。出力軸12Cの第1端部12Dは、ハウジング28に設けられる第5軸受42によってハウジング28に対して回転可能に支持される。第5軸受42は、例えば転がり軸受を含む。
例えば、コンポーネント10は、ロータ12Bの回転軸が貫通する孔44Aが形成されるカバー部材44をさらに備える。本実施形態では、カバー部材44の孔44Aは、モータ12の出力軸12Cが挿通するように形成される。例えば、カバー部材44の孔44Aは、第2ハウジング28Bの第3孔28Fと一体に形成される。カバー部材44は、ハウジング28と一体に形成されても、別体に形成されてもよい。本実施形態では、カバー部材44は、第2ハウジング28Bと別体に形成される。例えば、カバー部材44は、非磁性体によって構成される。
例えば、カバー部材44は、内部空間Sにおいて、ロータ12Bが配置される第1空間S1と、少なくとも1つの磁気センサ72が配置される第2空間S2とを区画する。例えば、第1空間S1は、カバー部材44とモータハウジング30によって形成される。例えば、第1空間S1には、モータ12の一部が配置される。例えば、第1空間S1には、ステータ12A、ロータ12B、および、出力軸12Cの少なくとも一部が配置される。例えば、第2空間S2には、モータ12の一部、クランク軸14の一部、出力部16の一部、減速機構18、および、クラッチ機構20が配置される。カバー部材44は、減速機構18に含まれる回転軸の一端部を支持するように構成される。
例えば、クラッチ機構20は、ワンウェイクラッチ46を含む。例えば、ワンウェイクラッチ46は、ローラ式ワンウェイクラッチ、ラチェット式ワンウェイクラッチ、および、スプラグ式ワンウェイクラッチの少なくとも1つを含む。例えば、ワンウェイクラッチ46は、内輪体46A、外輪体46B、および、内輪体46Aと外輪体46Bとの間に設けられる伝達体46Cを含む。例えば、伝達体46Cは、ローラ、爪、および、スプラグを含む。例えば、ワンウェイクラッチ46は、出力部16の第1回転軸心C1まわりの外周部に設けられる。例えば、ワンウェイクラッチ46の内輪体46Aは、出力部16の外周部に設けられる。ワンウェイクラッチ46の内輪体46Aは、出力部16に一体に形成されてもよい。ワンウェイクラッチ46の内輪体46Aの外径は、出力部16の外径よりも大きい。
例えば、減速機構18は、ワンウェイクラッチ46の外周部に設けられる第3歯車48と、第3歯車48と噛み合う第4歯車50と、をさらに含む。例えば、第3歯車48の直径は、第4歯車50の直径よりも大きく、第3歯車48の歯数は、第4歯車50の歯数よりも多い。ワンウェイクラッチ46の外輪体46Bは、第3歯車48の内周部に設けられる。
例えば、減速機構18は、第2歯車26と第4歯車50とが設けられる中間軸52をさらに含む。第2歯車26は、第4歯車50と一体に回転するように構成される。例えば、第2歯車26の直径は、第4歯車50の直径よりも大きく、第2歯車26の歯数は、第4歯車50の歯数よりも多い。例えば、中間軸52は、金属材料によって形成される。中間軸52は、第3回転軸心C3を有する。例えば、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に平行に構成される。
例えば、中間軸52の第1端部52Aは、第1ハウジング28Aの内面に設けられる第6軸受54によってハウジング28に対して回転可能に支持される。例えば、第6軸受54は、転がり軸受を含む。例えば、中間軸52の第2端部52Bは、第2ハウジング28Bの内面に設けられる第7軸受56によってハウジング28に対して回転可能に支持される。例えば、第7軸受56は、カバー部材44に設けられる。例えば、第7軸受56は、転がり軸受を含む。
例えば、第4歯車50は、中間軸52の第3回転軸心C3まわりの外周部に一体に形成される。例えば、第4歯車50は、金属材料によって形成される。例えば、第4歯車50は、中間軸52の第3回転軸心C3まわりの外周部に一体成形される。第4歯車50と、第2歯車26とは、中間軸52の第3回転軸心C3の延びる方向において隣り合う。第4歯車50を形成するための凹凸のうちの第2歯車26が設けられる部分よりも第1端部52A側の部分が第4歯車50として機能する。
例えば、出力部16および第3歯車48は、第1回転軸心C1まわりに回転するように構成される。例えば、モータ12の出力軸12Cおよび第1歯車24は、第2回転軸心C2まわりに回転するように構成される。例えば、第2歯車26および第4歯車50は、第3回転軸心C3まわりに回転するように構成される。例えば、第1回転軸心C1、第2回転軸心C2、および、第3回転軸心C3は、同一平面上に配置される。第1回転軸心C1、第2回転軸心C2、および、第3回転軸心C3のうちの少なくとも1つは、同一平面上に配置されていなくてもよい。
例えば、コンポーネント10は、回路基板58をさらに備える。例えば、コンポーネント10は、制御部60を備える。例えば、回路基板58には、制御部60の少なくとも一部が設けられる。制御部60は、予め定められ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。制御部60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。
例えば、コンポーネント10は、記憶部をさらに備える。記憶部には、制御プログラムおよび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。
回路基板58には、電子部品58Aが実装される。回路基板58には、基板の厚み方向の両面に電子部品58Aが実装されてもよい。電子部品58Aは、例えばマイクロプロセッサ、コンデンサ、および、抵抗器などを含む。電子部品58Aは、制御部60および記憶部の少なくとも1つを含んでいてもよい。
例えば、制御部60は、モータ12を制御する。例えば、制御部60は、少なくとも1つの磁気センサ72の出力に応じてモータ12を制御するように構成される。例えば、制御部60の少なくとも一部は、インバータ回路60Aを含む。例えば、回路基板58に設けられる制御部60の少なくとも一部は、インバータ回路60Aを含む。インバータ回路60Aは、モータ12に電気的に接続されて、モータ12に電力を供給するように構成される。制御部60は、インバータ回路60Aを介してモータ12に供給する電力を制御することによって、モータ12が人力駆動車に付与する推進力を制御する。
例えば、制御部60は、少なくとも1つの磁気センサ72から入力されるモータ12の回転に関する情報に応じてモータ12の回転速度を演算するように構成される。例えば、モータ12の回転に関する情報は、磁石22の磁気に関する情報である。例えば、モータ12の回転に関する情報は、磁石22の磁界に関する情報である。例えば、モータ12の回転速度は、ロータ12Bの回転速度、または、モータ12の出力軸12Cの回転速度である。例えば、制御部60は、磁気センサ72が検出した磁気の周期的な変化から、モータ12の回転速度を演算するように構成される。例えば、制御部60は、演算したモータ12の回転速度に応じてモータ12を制御するように構成される。
例えば、回路基板58は、第2空間S2に配置される。例えば、回路基板58は、モータ12の出力軸12Cの軸方向に対して実質的に垂直な方向に延びるように配置される。例えば、回路基板58は、クランク軸14の軸方向に対して実質的に垂直な方向に延びるように配置される。クランク軸14の軸方向に垂直な方向から見て、回路基板58は、少なくとも一部がモータ12に重なるように配置される。例えば、クランク軸14の軸方向に垂直な方向から見て、回路基板58は、少なくとも一部が減速機構18に重なるように配置される。例えば、クランク軸14の軸方向に垂直な方向から見て、回路基板58は、少なくとも一部が第1歯車24および第2歯車26に重なるように配置される。
例えば、回路基板58は、クランク軸14の軸方向から見て、外周部に凹部58Bが形成される。例えば、凹部58Bには、モータ12の出力軸12Cの一部が配置される。凹部58Bは、第1歯車24および第2歯車26の外周部に近接して配置され、第1歯車24および第2歯車26の外周の一部に沿うように形成されている。モータ12の電気端子12Eは、第2ハウジング28Bに形成される貫通穴を通過して、回路基板58に直接接続される。
例えば、コンポーネント10は、人力駆動力を検出するトルクセンサ62を備える。例えば、トルクセンサ62は、クランク軸14と、出力部16のうちクラッチ機構20が連結される部分と、の間の人力駆動力の伝達経路に設けられる。トルクセンサ62は、人力駆動力のトルクを検出するために用いられる。
例えば、トルクセンサ62は、フレキシブルプリント配線基板を介して、第1回路基板64に接続される。第1回路基板64には、トルクセンサ62から出力される信号を処理する第1信号処理回路と、第1信号処理回路に接続される第1アンテナ部とが設けられる。第1回路基板64は、第1基板ホルダ64Aを介して出力部16に取り付けられる。
ハウジング28の内部空間Sには、第1回転軸心C1方向において第1回路基板64に対向し、第1回路基板64との間に隙間をあけて配置される第2回路基板66が設けられる。第2回路基板66は、例えば第2基板ホルダ66Aを介してハウジング28に取り付けられるが、ハウジング28に直接取り付けられていてもよい。
第2回路基板66には、第1アンテナ部に対向する第2アンテナ部が設けられる。第2回路基板66には、第2アンテナ部が受信する信号を処理する第2信号処理回路と、第2アンテナ部を介して、第1アンテナ部に電力を供給する電力供給回路とが設けられる。第2回路基板66は、回路基板58に電気ケーブルを介して電気的に接続される。トルクセンサ62の出力は、第1アンテナ部を介して第2アンテナ部に無線送信される。制御部60は、トルクセンサ62の出力に応じてモータ12を制御することが好ましい。制御部60は、トルクセンサ62によって検出される人力駆動力に対応する信号に応じて、人力駆動力とモータ12による推進力とが予め定める比率となるようにモータ12を制御してもよい。
例えば、コンポーネント10は、回路基板58に設けられ、無線信号の送信、および、無線信号の受信の少なくとも1つを実行する無線ユニット68をさらに備える。無線ユニット68は、例えば、Bluetooth(登録商標)、ANT+(登録商標)、Wi-Fi(登録商標)、および、赤外線通信の少なくとも1つの通信方式を用いて、通信可能に構成される。無線ユニット68は、Bluetooth、ANT+、Wi-Fi、および、汎用の赤外線通信以外の独自の通信方式によって通信してもよい。
無線ユニット68は、外部装置と無線通信するように構成される。無線ユニット68は、回路基板58のプリント配線を介して、制御部60に電気的に接続される。無線ユニット68は、外部装置からコンポーネント10に送信される無線信号を受信するように構成され、受信した無線信号に対応する信号を制御部60に出力するように構成される。無線ユニット68は、制御部60から信号が入力されるように構成され、制御部60から入力された信号に対応する無線信号を外部装置に送信するように構成される。
外部装置は、無線ユニット68から送信される無線信号に応じて、コンポーネント10以外の人力駆動車用のコンポーネントを制御するように構成される。外部装置は、例えば、ディスプレイ、サイクルコンピュータ、スマートフォン、タブレット型コンピュータ、および、パーソナルコンピュータの少なくとも1つを含む。
コンポーネント10は、少なくとも1つのヨーク70と、少なくとも1つの磁気センサ72と、を備える。少なくとも1つの磁気センサ72は、少なくとも1つの磁石22の磁界を検出するように構成される。例えば、磁気センサ72は、磁気検出素子を含む。例えば、磁気検出素子は、ホール素子である。
例えば、少なくとも1つの磁気センサ72は、複数の磁気センサ72を含む。本実施形態では、少なくとも1つの磁気センサ72は、3つの磁気センサ72を含む。例えば、少なくとも1つの磁気センサ72の数は、モータ12の相数と一致する。例えば、モータ12が3相モータである場合、少なくとも1つの磁気センサ72は、3つの磁気センサ72を含む。
例えば、3つの磁気センサ72は、予め定める軸線まわりに配置される。例えば、3つの磁気センサ72は、第2回転軸心C2の軸方向から見て、複数の磁石22が等間隔に並んで配置される第1仮想円CX上に、並んで配置される。
例えば、少なくとも1つの磁気センサ72は、回路基板58に設けられる。例えば、磁気センサ72は、磁気検出素子が配置される検出面72Aを含む。例えば、検出面72Aは、予め定める軸線の延びる方向に対して実質的に垂直になるように形成される。例えば、検出面72Aは、第2回転軸心C2の軸方向に対して実質的に垂直になるように形成される。例えば、少なくとも1つの磁気センサ72は、予め定める軸線の延びる方向において、検出面72Aが少なくとも1つの磁石22の方向を向くように、回路基板58に設けられる。本実施形態では、例えば、少なくとも1つの磁気センサ72は、第2回転軸心C2の軸方向において、検出面72Aが少なくとも1つの磁石の方向を向くように、回路基板58に設けられる。
例えば、少なくとも1つの磁気センサ72は、制御部60に電気的に接続される。例えば、磁気センサ72は、回路基板58のプリント配線を介して、制御部60に電気的に接続される。例えば、磁気センサ72の出力は、モータ12の回転に関する情報と対応する。例えば、磁気センサ72の出力は、モータ12の回転角度に関する情報と対応する。例えば、磁気センサ72は、磁石22の磁気に応じて変化する電圧信号を、制御部60に出力するように構成される。磁気センサ72は、磁石22の磁気に応じて変化する電圧信号に基づいて、モータ12の回転角度を算出し、算出したモータ12の回転角度に関する情報を制御部60に送信するように構成されてもよい。
例えば、少なくとも1つのヨーク70は、ロータ12Bおよび磁気センサ72に対して位置決めされ、磁石22の磁気を磁気センサ72に誘導するように、第2空間S2に配置される。少なくとも1つの磁気センサ72は、少なくとも1つのヨーク70を介して少なくとも1つの磁石22の磁気を検出するように構成される。例えば、ヨーク70は、磁性体によって構成される。例えば、ヨーク70を構成する磁性体は、電磁鋼板、または、鉄である。例えば、ヨーク70は、ロータ12Bと同じ透磁率を有する。例えば、ヨーク70は、ステータ12Aのステータコアと同じ透磁率を有する。例えば、ステータコアは、平板状の電磁鋼板が複数積層されることによって構成される。例えば、ヨーク70の透磁率は、1.0×10-4H/m以上である。例えば、ヨーク70の透磁率は、1.0×10-3H/m以上である。
例えば、少なくとも1つのヨーク70の少なくとも一部は、予め定める軸線の延びる方向において、少なくとも1つの磁石22と、少なくとも1つの磁気センサ72との間の領域に配置される。本実施形態では、少なくとも1つのヨーク70の全体は、第2回転軸心C2の軸方向において、少なくとも1つの磁石22と、少なくとも1つの磁気センサ72との間の領域に配置される。例えば、少なくとも1つのヨーク70は、第2回転軸心C2に実質的に平行に配置される。例えば、少なくとも1つのヨーク70は、少なくとも一部が第1空間S1に配置され、少なくとも一部が第2空間S2に配置される。カバー部材44には、少なくとも1つのヨーク70が挿通する少なくとも1つの挿通孔44Bが形成される。本実施形態では、カバー部材44には、3つの挿通孔44Bが形成される。
例えば、少なくとも1つのヨーク70は、複数のヨーク70を含む。例えば、複数のヨーク70の数は、少なくとも1つの磁気センサ72の数と一致する。本実施形態では、少なくとも1つのヨーク70は、3つのヨーク70を含む。例えば、ヨーク70は、第2回転軸心C2の軸方向が高さ方向となる多角柱、または、円柱である。多角柱は、例えば、4角柱、6角柱、8角柱、または、12角柱である。本実施形態では、ヨーク70は、第2回転軸心C2の軸方向が高さ方向となる多角柱である。本実施形態では、ヨーク70は、第2回転軸心C2の軸方向が高さ方向となる8角柱である。
例えば、少なくとも1つのヨーク70は、少なくとも1つの磁気センサ72に対向する第1対向面74と、回転体に対向する第2対向面76と、を含む。例えば、第1対向面74および第2対向面76は、第2回転軸心C2に実質的に垂直な平面として形成される。ヨーク70は、磁気が第2対向面76から第1対向面74に誘導されるように構成される。本実施形態では、第1対向面74の大きさは、第2対向面76の大きさと等しい。第1対向面74の形状は、第2対向面76の形状と同じでもよいし、異なってもよい。本実施形態では、第1対向面74の形状は、第2対向面76の形状と同じである。
例えば、第1対向面74は、ヨーク70の第2回転軸心C2における第1端部70Aに形成される。第1対向面74は、第2回転軸心C2の軸方向において磁気センサ72の検出面72Aに対向するように構成される。例えば、第1対向面74の大きさは、1mm2以上、かつ、5mm2以下である。
例えば、磁気センサ72は、第1対向面74から発生する磁気を検出するように構成される。例えば、第1対向面74は、磁気センサ72の検出面72Aよりも小さい。例えば、第2回転軸心C2の軸方向における第1対向面74から検出面72Aまでの距離W1は、0.5mm以上、かつ、10mm以下である。
第2対向面76は、ヨーク70の第2回転軸心C2における第2端部70Bに形成される。第2対向面76は、第2回転軸心C2の軸方向においてロータ12Bの複数の磁石22に対向するように構成される。例えば、第2対向面76の大きさは、1mm2以上、かつ、5mm2以下である。
例えば、複数の磁石22は、第2対向面76に対向する第3対向面22Aを含む。本実施形態では、第2対向面76は、複数の磁石22の第3対向面22Aよりも小さい。例えば、第2回転軸心C2の軸方向における第2対向面76から第3対向面22Aまでの距離W2は、0.5mm以上、かつ、10mm以下である。
例えば、複数のヨーク70は、予め定める軸線まわりに配置される。本実施形態では、複数のヨーク70は、第2回転軸心C2まわりに配置される。例えば、複数のヨーク70は、予め定める軸線を中心とする仮想円C上に並んで配置される。本実施形態では、複数のヨーク70は、第2回転軸心C2を中心とする仮想円C上に並んで配置される。例えば、複数のヨーク70は、ヨーク70の中心軸心が仮想円C上に並んで配置される。
例えば、仮想円Cは、第2回転軸心C2の軸方向から見て、第1仮想円CXに実質的に一致する。例えば、第1仮想円CX上において、ヨーク70の位置と、磁気センサ72の位置とは実質的に一致する。例えば、第1仮想円CX上における隣り合う2つのヨーク70の距離は、第1仮想円CX上における隣り合う2つの磁気センサ72の距離と実質的に一致する。例えば、第1仮想円CX上における隣り合う2つのヨーク70の距離は、第1仮想円CX上における隣り合う2つの磁石22の距離よりも短い。例えば、第1仮想円CX上における隣り合う2つのヨーク70の距離は、第1仮想円CX上における隣り合うN極およびS極の、N極の中心からS極の中心までの距離よりも短い。
少なくとも1つのヨーク70は、少なくとも1つの磁石22に対して相対移動可能に配置される。例えば、少なくとも1つのヨーク70が、少なくとも1つの磁石22に対して相対移動することによって、少なくとも1つのヨーク70の第2対向面76は、少なくとも1つの磁石22の第3対向面22Aに対して相対移動する。例えば、少なくとも1つのヨーク70は、予め定める軸線まわりに回転可能な回転体に設けられる少なくとも1つの磁石22に対して、相対移動可能に配置される。本実施形態では、少なくとも1つのヨーク70は、第2回転軸心C2まわりに回転可能な回転体に設けられる少なくとも1つの磁石22に対して、相対移動可能に配置される。例えば、ロータ12Bが第2回転軸心C2まわりに回転することによって磁石22が第2回転軸心C2まわりに回転するため、ヨーク70が磁石22に対して、相対移動する。
例えば、磁気センサ72は、第2回転軸心C2の軸方向から見て、検出面72Aの少なくとも一部が仮想円Cに重なるように配置される。例えば、磁石22は、第2回転軸心C2の軸方向から見て、第3対向面22Aの少なくとも一部が仮想円Cに重なるように配置される。例えば、磁気センサ72は、ヨーク70を介して、仮想円C上を移動する磁石22の磁気を検出するように構成される。
例えば、少なくとも1つのヨーク70は、少なくとも1つの磁気センサ72に対して相対移動不能に配置される。例えば、第1対向面74は、磁気センサ72の検出面72Aに対して相対移動不能に配置される。第1対向面74は、磁気センサ72の検出面72Aに接触してもよいし、接触しなくてもよい。本実施形態では、第1対向面74は、磁気センサ72の検出面72Aに接触しないように構成される。
例えば、コンポーネント10は、ロータ12Bおよび少なくとも1つの磁気センサ72に対して少なくとも1つのヨーク70を位置決めする位置決め部材78をさらに備える。例えば、位置決め部材78は、非磁性体によって構成される。例えば、位置決め部材78を構成する非磁性体は、樹脂、アルミニウム合金、または、マグネシウム合金である。
例えば、位置決め部材78は、板状に形成され、厚さ方向が第2回転軸心C2の軸方向を向くように第2空間S2に配置される。例えば、位置決め部材78は、第2回転軸心C2の軸方向において、カバー部材44と回路基板58との間に配置される。例えば、位置決め部材78は、少なくとも1つのヨーク70が貫通する少なくとも1つの貫通孔78Aを含む。少なくとも1つの貫通孔78Aの数は、少なくとも1つのヨーク70の数に対応する。位置決め部材78の貫通孔78Aは、第2回転軸心C2の軸方向から見て、カバー部材44の挿通孔44Bと重なるように構成される。
例えば、位置決め部材78は、カバー部材44に設けられる。本実施形態では、位置決め部材78は、カバー部材44に着脱可能に設けられる。例えば、コンポーネント10は、位置決め部材78をカバー部材44に着脱可能に固定するファスナ部材80をさらに備える。ファスナ部材80は、位置決め部材78をカバー部材44に着脱可能に固定できればよい。本実施形態では、ファスナ部材80には、雄ねじ部が形成され、カバー部材44にはファスナ部材80の雄ねじ部に係合する雌ねじ部が形成される。例えば、ファスナ部材80はナットであり、カバー部材44にはファスナ部材80のナットに係合するボルトが設けられてもよい。例えば、ファスナ部材80は、非磁性体によって構成される。
例えば、少なくとも1つのヨーク70は、位置決め部材78に圧入される。例えば、少なくとも1つのヨーク70は、位置決め部材78の貫通孔78Aに圧入される。例えば、少なくとも1つのヨーク70は、位置決め部材78に接着される。例えば、少なくとも1つのヨーク70は、位置決め部材78の貫通孔78Aに配置された状態において、接着剤によって接着される。少なくとも1つのヨーク70は、位置決め部材78に圧入、および、接着の少なくとも1つによって、位置決め部材78に設けられる。本実施形態では、ヨーク70は、貫通孔78Aに圧入され、かつ、接着剤によって位置決め部材78に接着されることによって、位置決め部材78に設けられる。
磁気センサ72から磁石22までの距離が等しい条件下において、磁気センサ72がヨーク70を介して磁気を検出する場合、ヨーク70を介さずに磁気を検出する場合よりも、磁気センサ72は大きい磁気を検出できる。したがって、コンポーネント10の磁気センサ72は、ヨーク70を介して磁気を検出することによって磁石22から離れた位置に配置できる。
<第2実施形態>
図10を参照して、第2実施形態のコンポーネント10について説明する。第2実施形態のコンポーネント10は、コンポーネント10がカバー部材44を含まない点、および、位置決め部材78の構成以外は第1実施形態のコンポーネント10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10を参照して、第2実施形態のコンポーネント10について説明する。第2実施形態のコンポーネント10は、コンポーネント10がカバー部材44を含まない点、および、位置決め部材78の構成以外は第1実施形態のコンポーネント10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。
本実施形態では、例えば、位置決め部材78は、ステータ12Aに設けられる。位置決め部材78は、第2回転軸心C2の軸方向において、ロータ12Bと回路基板58との間に配置される。例えば、位置決め部材78は、内部空間Sにおいて、ロータ12Bが配置される第1空間S1と、少なくとも1つの磁気センサ72が配置される第2空間S2とを区画する。
例えば、位置決め部材78は、ファスナ部82を含む。例えば、ファスナ部82は、ステータ12Aに係合するように構成される。例えば、ファスナ部82は雄ねじ部が形成され、ステータ12Aにはファスナ部82の雄ねじ部が係合する雌ねじ部が形成される。
コンポーネント10は、カバー部材44を含んでも、含まなくてもよい。本実施形態では、コンポーネント10は、カバー部材44を含まない。コンポーネント10がカバー部材44を含む場合、第2回転軸心C2の軸方向において、位置決め部材78と回路基板58との間に、カバー部材44が配置されてもよい。
<第3実施形態>
図11を参照して、第3実施形態のコンポーネント10について説明する。第3実施形態のコンポーネント10は、位置決め部材78の構成以外は第1実施形態のコンポーネント10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11を参照して、第3実施形態のコンポーネント10について説明する。第3実施形態のコンポーネント10は、位置決め部材78の構成以外は第1実施形態のコンポーネント10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。
本実施形態では、例えば、位置決め部材78は、カバー部材44と一体に形成される。本実施形態では、位置決め部材78は、カバー部材44にインサート成形されることによって、カバー部材44と一体に形成される。位置決め部材78は、カバー部材44と同じ材料によって、一体に形成されてもよい。
本実施形態では、例えば、カバー部材44の挿通孔44Bが、位置決め部材78の貫通孔78Aとして構成される。例えば、少なくとも1つのヨーク70は、カバー部材44の挿通孔44Bに圧入される。例えば、少なくとも1つのヨーク70は、カバー部材44の挿通孔44Bに配置された状態において、接着剤によって接着される。
<変更例>
各実施形態に関する説明は、本開示に従う人力駆動車用のコンポーネン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。本開示に従う人力駆動車用のコンポーネントは、例えば以下に示される各実施形態の変更例、および、相互に矛盾しない少なくとも2つの変更例が組み合わせられた形態を取り得る。以下の変更例において、実施形態の形態と共通する部分については、実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
各実施形態に関する説明は、本開示に従う人力駆動車用のコンポーネン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。本開示に従う人力駆動車用のコンポーネントは、例えば以下に示される各実施形態の変更例、および、相互に矛盾しない少なくとも2つの変更例が組み合わせられた形態を取り得る。以下の変更例において、実施形態の形態と共通する部分については、実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
・ヨーク70の第1対向面74は、第2対向面76よりも大きくてもよい。例えば、第1対向面74の面積は、第2対向面76の面積の一倍より大きく、かつ、1.5倍以下である。例えば、図12に示すように、ヨーク70は、位置決め部材78よりも磁気センサ72側の部分の外径が、位置決め部材78よりも磁石22側の外径よりも小さくなるように形成される。
・第1対向面74は、第2対向面76よりも小さくてもよい。第1対向面74が第2対向面76よりも小さい場合、第2対向面76から入り第1対向面74から出る磁気が、第1対向面74において収束さるため、磁気センサ72が磁気を好適に検出できる。
・ヨーク70は、複数の板状部材84によって構成されてもよい。例えば、図13に示すように、ヨーク70は、複数の板状部材84が第2回転軸心C2に垂直な方向に積層する積層構造によって形成される。板状部材84は、磁性体によって構成される。板状部材84を構成する磁性体は、例えば、電磁鋼板、または、鉄である。板状部材84は、第2回転軸心C2に垂直な方向における表面が絶縁処置される。ヨーク70が板状部材84によって形成される場合、第2対向面76から第1対向面74まで磁気が誘導される場合に、渦電流の発生による磁気の損失を抑制できる。
・位置決め部材78は、カバー部材44に着脱不能に固定されてもよい。例えば、位置決め部材78は、カシメまたは溶着によってカバー部材44に着脱不能に設けられてもよい。
・少なくとも1つのヨーク70は、位置決め部材78にインサート成形されてもよい。例えば、少なくとも1つのヨーク70は、位置決め部材78の貫通孔78Aにインサート成形される。
・例えば、コンポーネント10は、人力駆動車用の速度検出装置であってもよい。コンポーネント10が人力駆動車用の速度検出装置である場合、少なくとも1つのヨーク70は、車輪に設けられる少なくとも1つの磁石22と、少なくとも1つの磁気センサ72との間の領域に配置されてもよい。
・例えば、コンポーネント10は、クランク回転状態検出装置であってもよい。コンポーネント10がクランク回転状態検出装置である場合、少なくとも1つのヨーク70は、クランク軸14に設けられる少なくとも1つの磁石22と、少なくとも1つの磁気センサ72との間の領域に配置されてもよい。
・例えば、カバー部材44は、ステータ12Aに設けられてもよい。カバー部材44がステータ12Aに設けられる場合、ロータ12Bが配置される第1空間S1は、カバー部材44とステータ12Aによって、形成される。
・例えば、回路基板58は、第1空間S1に配置される第3回路基板と、第2空間S2に配置される第4回路基板とを含んでもよい。例えば、第3回路基板は、ステータ12Aと電気的に接続され、インバータ回路60Aを含んでもよい。例えば、第4回路基板は、電子部品58A、制御部60、記憶部、無線ユニット68、および、磁気センサ72の少なくとも1つが実装されてもよい。第3回路基板と第4回路基板とは、ピン、ハーネス等によって電気的に接続されてもよい。
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。
10…コンポーネント、12…モータ、12A…ステータ、12B…ロータ、22…磁石、28…ハウジング、44…カバー部材、44A…孔、58…回路基板、60…制御部、60A…インバータ回路、68…無線ユニット、70…ヨーク、72…磁気センサ、74…第1対向面、76…第2対向面、78…位置決め部材、80…ファスナ部材。
Claims (24)
- 人力駆動車用のコンポーネントであって、
少なくとも1つの磁石に対して相対移動可能に配置される少なくとも1つのヨークと、
前記少なくとも1つのヨークを介して前記少なくとも1つの磁石の磁気を検出するように構成される少なくとも1つの磁気センサと、を備える、コンポーネント。 - 前記少なくとも1つの磁石は、予め定める軸線まわりに回転可能な回転体に設けられ、
前記少なくとも1つのヨークの少なくとも一部は、前記予め定める軸線の延びる方向において、前記少なくとも1つの磁石と、前記少なくとも1つの磁気センサとの間の領域に配置される、請求項1に記載のコンポーネント。 - 人力駆動車用のコンポーネントであって、
予め定める軸線まわりに回転可能な回転体に設けられる少なくとも1つの磁石に対して、相対移動可能に配置される少なくとも1つのヨークと、
前記少なくとも1つの磁石の磁界を検出するように構成される少なくとも1つの磁気センサと、を備え、
前記少なくとも1つのヨークの少なくとも一部は、前記予め定める軸線の延びる方向において、前記少なくとも1つの磁石と、前記少なくとも1つの磁気センサとの間の領域に配置される、コンポーネント。 - 前記少なくとも1つの磁石は、複数の磁石を含み、
前記複数の磁石は、前記予め定める軸線まわりに等間隔に配置される、請求項2または3に記載のコンポーネント。 - 前記少なくとも1つのヨークは、複数のヨークを含み、
前記複数のヨークは、前記予め定める軸線を中心とする仮想円上に並んで配置される、請求項2から4のいずれか一項に記載のコンポーネント。 - 前記回転体をさらに備え、
前記回転体は、モータのロータを構成する、請求項2から5のいずれか一項に記載のコンポーネント。 - 前記モータは、3相モータであり、
前記少なくとも1つの磁気センサは、3つの磁気センサを含み、
前記少なくとも1つのヨークは、3つのヨークを含む、請求項6に記載のコンポーネント。 - 前記モータを制御する制御部の少なくとも一部が設けられる回路基板をさらに備え、
前記少なくとも1つの磁気センサは、前記回路基板に設けられる、請求項6または7に記載のコンポーネント。 - 前記制御部の少なくとも一部は、インバータ回路を含む、請求項8に記載のコンポーネント。
- 前記回路基板に設けられ、無線信号の送信、および、無線信号の受信の少なくとも1つを実行する無線ユニットをさらに備える、請求項9に記載のコンポーネント。
- 前記少なくとも1つの磁気センサは、前記制御部に電気的に接続され、
前記制御部は、前記少なくとも1つの磁気センサの出力に応じて前記モータを制御するように構成される、請求項8から10のいずれか一項に記載のコンポーネント。 - 前記モータは、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6から11のいずれか一項に記載のコンポーネント。
- 前記ロータおよび前記少なくとも1つの磁気センサに対して前記少なくとも1つのヨークを位置決めする位置決め部材をさらに備える、請求項6から12のいずれか一項に記載のコンポーネント。
- 前記ロータの回転軸が貫通する孔が形成されるカバー部材をさらに備え、
前記位置決め部材は、前記カバー部材に設けられる、請求項13に記載のコンポーネント。 - 前記位置決め部材を前記カバー部材に着脱可能に固定するファスナ部材をさらに備える、請求項14に記載のコンポーネント。
- 前記位置決め部材は、前記カバー部材に着脱不能に固定される、請求項14に記載のコンポーネント。
- 前記位置決め部材は、前記カバー部材と一体に形成される、請求項14に記載のコンポーネント。
- 前記モータが配置される内部空間を有するハウジングをさらに備え、
前記ロータは、前記ハウジングの前記内部空間に配置され、
前記カバー部材は、前記内部空間において、前記ロータが配置される第1空間と、前記少なくとも1つの磁気センサが配置される第2空間とを区画する、請求項14から17のいずれか一項に記載のコンポーネント。 - 前記モータは、ステータを含み、
前記位置決め部材は、前記ステータに設けられる、請求項13に記載のコンポーネント。 - 前記少なくとも1つのヨークは、前記位置決め部材に圧入される、請求項13から19のいずれか一項に記載のコンポーネント。
- 前記少なくとも1つのヨークは、前記位置決め部材に接着される、請求項13から20のいずれか一項に記載のコンポーネント。
- 前記少なくとも1つのヨークは、前記位置決め部材にインサート成形される、請求項13から19のいずれか一項に記載のコンポーネント。
- 前記少なくとも1つのヨークは、前記少なくとも1つの磁気センサに対向する第1対向面と、前記回転体に対向する第2対向面と、を含む、請求項2から22のいずれか一項に記載のコンポーネント。
- 前記第1対向面は、前記第2対向面よりも大きい、請求項23に記載のコンポーネント。
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