特開 2024-173498 モータおよび電動自転車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024173498

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】モータおよび電動自転車

(51)【国際特許分類】

   H02K 11/24 20160101AFI20241205BHJP

   B62M 7/12 20060101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

H02K11/24

B62M7/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023091953

(22)【出願日】2023-06-02

(71)【出願人】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】ニデック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100138689

【弁理士】

【氏名又は名称】梶原 慶

(72)【発明者】

【氏名】高橋 良輔

(72)【発明者】

【氏名】大山 誠一

【テーマコード（参考）】

5H611

【Ｆターム（参考）】

5H611AA01

5H611BB01

5H611BB06

5H611PP05

5H611QQ08

5H611TT01

5H611UA04

(57)【要約】      （修正有）

【課題】リード線の引き回しを簡素化させることができるモータおよび電動自転車を提供することにある。
【解決手段】モータ１０は、仮想中心軸に沿って延びるロータシャフト１６０を有し、ロータシャフトを中心に回転するロータ１００と、ロータに対して径方向外側に位置するステータ２００と、ロータおよびステータを収容し、ロータの回転に伴って回転するハブ３００と、ロータに対して軸方向一方側に位置し、ロータシャフトのトルクを検知するトルクセンサ５００ｓ、５００ｔと、ハブ内に収容され、ロータとトルクセンサとの間に位置する回路基板４００と、トルクセンサと回路基板とを電気的に接続するセンサ配線５５０と、回路基板の軸方向一方側の面で外部回路と電気的に接続する信号配線４５０と、ロータシャフトに対して軸方向一方側に位置する第１固定シャフト６１０とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

仮想中心軸に沿って延びるロータシャフトを有し、前記ロータシャフトを中心に回転するロータと、
前記ロータに対して径方向外側に位置するステータと、
前記ロータおよび前記ステータを収容し、前記ロータの回転に伴って回転するハブと、
前記ロータに対して軸方向一方側に位置するトルクセンサと、
前記ハブ内に収容され、前記ロータと前記トルクセンサとの間に位置する回路基板と、
前記トルクセンサと前記回路基板とを電気的に接続するセンサ配線と、
前記回路基板の軸方向一方側の面で外部回路と電気的に接続する信号配線と、
静止部材であり、前記ロータシャフトに対して軸方向一方側に位置する第１固定シャフトと
を備え、
前記第１固定シャフトは、前記トルクセンサを支持する、モータ。

【請求項2】

前記ステータの軸方向一方側を覆う第１ステータカバーと、
前記ステータの軸方向他方側を覆う第２ステータカバーと
をさらに備え、
前記回路基板は、前記ロータと前記第１ステータカバーとの間に位置し、
前記第１ステータカバーには、前記センサ配線および前記信号配線が軸方向に貫通する貫通孔が設けられる、請求項１に記載のモータ。

【請求項3】

前記第１固定シャフトの少なくとも一部は、前記ハブから軸方向一方側に延び、
前記第１固定シャフトには、前記トルクセンサが取り付けられ、
前記第１固定シャフトは、前記信号配線が内部に配置された管部を有する、請求項２に記載のモータ。

【請求項4】

前記第１固定シャフトは、前記管部と連結する基体部をさらに有し、
前記基体部は、前記第１ステータカバーに取り付けられており、
前記基体部には、前記管部の貫通孔と繋がる切り欠きが設けられる、請求項３に記載のモータ。

【請求項5】

静止部材であり、前記ロータシャフトに対して軸方向他方側に位置する第２固定シャフトをさらに備え、
前記第２固定シャフトの少なくとも一部は、前記ハブから軸方向他方側に延びる、請求項３または４に記載のモータ。

【請求項6】

前記ステータに制御電流を供給する制御配線をさらに備え、
前記第１固定シャフトは、前記制御配線が内部に配置された管部を有する、請求項１または２に記載のモータ。

【請求項7】

前記ロータシャフトに対して軸方向他方側に取り付けられた太陽ギヤと、
前記太陽ギヤと噛み合い、前記ロータに対して軸方向他方側に配置された遊星ギヤと
をさらに備える、請求項１または２に記載のモータ。

【請求項8】

前記ロータシャフトに取り付けられたワンウェイクラッチをさらに備える、請求項１または２に記載のモータ。

【請求項9】

前記ステータは、
ステータコアと、
前記ステータコアを覆うインシュレータと、
前記インシュレータに巻き付いたコイルと
前記コイルを覆う被覆部と
を有する、請求項１から４のいずれかに記載のモータ。

【請求項10】

前記センサ配線は、
前記トルクセンサに接続されたセンサ接続線と、
前記センサ接続線の先端に位置する第１コネクタと、
前記回路基板に接続された基板接続線と、
前記基板接続線の先端に位置し、前記第１コネクタに接続される第２コネクタと
を有する、請求項１から４のいずれかに記載のモータ。

【請求項11】

請求項１から４のいずれかに記載のモータと、
前輪と、
前記モータの回転に伴って回転する後輪と
を備える、電動自転車。

【請求項12】

前記モータは、前記後輪のハブに取り付けられる、請求項１１に記載の電動自転車。

【請求項13】

請求項３に記載のモータと、
前輪と、
前記モータの回転に伴って回転する後輪と、
前記後輪に取り付けられたスプロケットと
を備え、
前記スプロケットは、前記第１固定シャフトと対向する、電動自転車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータおよび電動自転車に関する。

【背景技術】

【0002】

電動アシスト自転車は、近年、急速に普及しつつある。電動アシスト自転車は、電動モータの動力を補助動力として利用することにより、運転者がペダルを漕ぐ力を低減できる（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１には、トルクセンサーを電動自転車または自転車のフリーハブに集積可能なフリーハブトルク速度誘導装置が記載されている。特許文献１のフリーハブトルク速度誘導装置では、フリーハブボディにトルク誘導歪みユニットが設けられており、これにより、完成車をより便利に組み立てることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２２－５１７３８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載のフリーハブトルク速度誘導装置では、リード線が、トルクセンサーおよびスプロケットとは反対側の軸から延びている。このため、トルクセンサーから外部に延びるリード線が長くなることがある。

【0006】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、リード線の引き回しを簡素化させることができるモータおよび電動自転車を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る例示的なモータは、仮想中心軸に沿って延びるロータシャフトを有し、前記ロータシャフトを中心に回転するロータと、前記ロータに対して径方向外側に位置するステータと、前記ロータおよび前記ステータを収容し、前記ロータの回転に伴って回転するハブと、前記ロータに対して軸方向一方側に位置するトルクセンサと、前記ハブ内に収容され、前記ロータと前記トルクセンサとの間に位置する回路基板と、前記トルクセンサと前記回路基板とを電気的に接続するセンサ配線と、前記回路基板の軸方向一方側の面で外部回路と電気的に接続する信号配線と、静止部材であり、前記ロータシャフトに対して軸方向一方側に位置する第１固定シャフトとを備える。前記第１固定シャフトは、前記トルクセンサを支持する。

【0008】

本発明に係る例示的な電動自転車は、上記に記載のモータと、前輪と、前記モータの回転に伴って回転する後輪とを備える。

【0009】

本発明に係る例示的な電動自転車は、上記に記載のモータと、前輪と、前記モータの回転に伴って回転する後輪と、前記後輪に取り付けられたスプロケットとを備え、前記スプロケットは、前記第１固定シャフトと対向する。

【発明の効果】

【0010】

例示的な本発明によれば、トルクセンサをロータおよびステータと一体化したモータを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係るモータの構造を示す断面図である。

【図2】図２は、本発明の一実施形態に係るモータの斜視図である。

【図3】図３は、本発明の一実施形態に係るモータの分解斜視図である。

【図4A】図４Ａは、図３の一部拡大図である。

【図4B】図４Ｂは、図３の一部拡大図である。

【図5】図５は、本発明の一実施形態に係るモータにおけるロータの斜視図である。

【図6】図６は、本発明の一実施形態に係るモータにおいて、トルクセンサおよび第１固定シャフトと、ロータ、ステータ、第１ステータカバー、本体部および回路基板とを分解した分解斜視図である。

【図7】図７は、本発明の一実施形態に係るモータにおいて、トルクセンサおよび第１固定シャフトと、ロータ、ステータ、第１ステータカバー、本体部および回路基板とを分解した分解斜視図である。

【図8】図８は、本発明の一実施形態に係るモータにおけるステータの模式的な斜視図である。

【図9】図９は、本発明の一実施形態に係るモータを備える電動自転車の模式図である。

【図10】図１０は、本発明の一実施形態に係るモータを備える電動自転車の一部を示す模式的な斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。

【0013】

本明細書では、便宜上、モータの回転軸ＡＸ（図１参照）の方向を水平方向として説明する場合がある。図中、理解の容易のため、三次元直交座標系のＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を適宜記載する。一例では、Ｚ軸の正方向は上方向を示し、Ｚ軸の負方向は下方向を示す。ただし、上下方向、上方向、および下方向は、説明の便宜上定めるものであり、鉛直方向に一致する必要はない。また、あくまで説明の便宜のために上下方向を定義したに過ぎず、本発明に係るモータの使用時および組立時の向きを限定しない。さらに、モータの回転軸ＡＸと平行な方向を単に「軸方向ＡＤ」と記載し、モータの回転軸ＡＸを中心とする径方向および周方向を単に「径方向ＲＤ」および「周方向ＣＤ」と記載する。また、「平面視」は、軸方向ＡＤから対象物を見ることを示す。なお、本明細書において「平行な方向」は、略平行な方向も含む。

【0014】

なお、本明細書において、モータの回転軸ＡＸは、ロータの回転軸と一致することもあるが、モータの回転軸ＡＸは、ロータの回転軸と一致しなくてもよい。モータの回転軸ＡＸがロータの回転軸と一致しない場合、ロータは、モータの回転軸ＡＸとは異なる仮想的な中心軸を中心に回転してもよい。

【0015】

本明細書において、モータの回転軸ＡＸまたはロータの回転軸に沿った方向を軸方向と記載することがある。このため、本明細書において、軸方向は、モータの回転中心となる回転軸ＡＸまたはロータの回転中心となる回転軸に沿った方向を示す。

【0016】

まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係るモータ１０を説明する。図１は、本発明の一実施形態のモータ１０の構造を示す断面図である。

【0017】

図１に示すように、モータ１０は、ロータ１００と、ステータ２００と、ハブ３００と、回路基板４００と、信号配線４５０と、トルクセンサ５００と、センサ配線５５０と、第１固定シャフト６１０と、第２固定シャフト６２０と、太陽ギヤ７１０と、遊星ギヤ７２０と、インターナルギヤ８００とを備える。

【0018】

ロータ１００は、軸方向ＡＤに延びる回転軸ＡＸを中心に配置される。ロータ１００は、回転軸ＡＸを中心に回転する。例えば、ロータ１００は、略円柱形状である。

【0019】

ロータ１００は、ステータ２００に対して回転軸ＡＸを中心に回転する。ロータ１００は、ステータ２００の径方向内側に配置される。このようなロータ１００は、インナーロータとも呼ばれる。ロータ１００がステータ２００に対して径方向内側に位置することにより、ロータ１００は、アウターロータの場合よりも小型になり、慣性モーメントを小さくできるため、力の応答性に優れる。また、ロータ１００は安定して回転するため、動力を効率的に伝達できる。

【0020】

ステータ２００は、筒状である。ステータ２００は、ロータ１００の径方向外側を囲む。

【0021】

モータ１０は、制御装置の３つの出力端子から出力される３相（Ｕ相、Ｖ相、および、Ｗ相）の交流電力によって駆動される。Ｕ相の電力、Ｖ相の電力およびＷ相の電力がステータ２００に入力されると、ステータ２００に生じる磁界の変化に伴ってロータ１００が回転する。

【0022】

ハブ３００は、筒状である。ハブ３００は、ステータ２００の径方向外側を囲む。また、ハブ３００は、ロータ１００およびステータ２００のそれぞれの少なくとも一部を軸方向両側から囲む。

【0023】

ハブ３００は、ロータ１００、ステータ２００、回路基板４００、太陽ギヤ７１０、遊星ギヤ７２０およびインターナルギヤ８００を収容する。また、ハブ３００は、トルクセンサ５００、第１固定シャフト６１０および第２固定シャフト６２０のそれぞれの少なくとも一部を収容する。

【0024】

ハブ３００には２つの開口が設けられる。ハブ３００の一方の開口は、軸方向一方側に位置する。ハブ３００の他方の開口は、軸方向他方側に位置する。

【0025】

ハブ３００は、ロータ１００の回転に伴って回転する。なお、典型的には、ハブ３００の回転数は、ロータ１００の回転数よりも小さい。

【0026】

ハブ３００は、筐体部３００ｈと、開口３００ｐと、開口３００ｑとを有する。筐体部３００ｈは、対向する２つの底面と側面とを有する容器である。開口３００ｐおよび開口３００ｑは、筐体部３００ｈの底面に設けられる。

【0027】

開口３００ｐは、筐体部３００ｈの軸方向一方側に位置する。トルクセンサ５００および第１固定シャフト６１０は、開口３００ｐを貫通する。

【0028】

開口３００ｑは、筐体部３００ｈの軸方向他方側に位置する。第２固定シャフト６２０は、開口３００ｑを貫通する。

【0029】

ここでは、ハブ３００は、本体部３１０と、蓋部３２０とを有する。本体部３１０は、軸方向一方側が開放された容器である。本体部３１０は、蓋部３２０に対して軸方向他方側に位置する。本体部３１０において、軸方向他方側の面には、軸方向ＡＤに貫通する開口が設けられる。本体部３１０の開口は開口３００ｑとなる。

【0030】

蓋部３２０は、本体部３１０に対して軸方向一方側に位置する。蓋部３２０は、本体部３１０の軸方向一方側を覆う。蓋部３２０には、軸方向ＡＤに貫通する開口が設けられる。蓋部３２０の開口は開口３００ｐとなる。

【0031】

ハブ３００の外周面には、径方向外側に突起した突起部３３０ａ、３３０ｂが設けられる。突起部３３０ａおよび突起部３３０ｂは、ハブ３００の外周面において、周方向ＣＤに延びる。ハブ３００の外周面において、突起部３３０ａと突起部３３０ｂとは所定の間隔に離れて位置する。典型的には、突起部３３０ａおよび突起部３３０ｂは、本体部３１０の外周面に設けられ、突起部３３０ａは、突起部３３０ｂよりも軸方向他方側に位置する。突起部３３０ｂは、本体部３１０の外周面の軸方向一方側端部に位置する。

【0032】

突起部３３０ａおよび突起部３３０ｂには、等間隔に貫通孔３３０ｐが設けられる。貫通孔３３０ｐは、ハブ３００に回転対象物を固定するために用いられる。例えば、モータ１０が自転車の車輪のハブに搭載される場合、ハブ３００の外周面の貫通孔３３０ｐには、自転車の車輪のスポークの先端が取り付けられる。

【0033】

回路基板４００は、ハブ３００内に収容される。例えば、回路基板４００は、略環状である。回路基板４００は、軸方向ＡＤに対して略直交する。回路基板４００は、ロータ１００の少なくとも一部と軸方向ＡＤに対向し、略水平に配置される。なお、回路基板４００は、略環状でなくてもよい。例えば、回路基板４００は、環状の半分の形状であってもよい。

【0034】

回路基板４００は、ロータ１００に対して軸方向一方側に位置する。回路基板４００は、ロータ１００とトルクセンサ５００との間に位置する。

【0035】

例えば、回路基板４００は、配線が印刷されたプリント基板を含む。回路基板４００には、各種電子部品が搭載される。

【0036】

信号配線４５０は、回路基板４００と接続する。信号配線４５０は、１本以上のリード線を有する。信号配線４５０は、回路基板４００の軸方向一方側の面において回路基板４００と接続する。信号配線４５０は、回路基板４００において取得または生成された信号を伝送する。

【0037】

トルクセンサ５００は、筒形状である。トルクセンサ５００は、ロータ１００に対して軸方向一方側に位置する。

【0038】

トルクセンサ５００には、第１固定シャフト６１０とハブ３００が取り付けられる。第１固定シャフト６１０は、トルクセンサ５００の径方向内側を貫通する。トルクセンサ５００の径方向外側にハブ３００が配置される。

【0039】

トルクセンサ５００は、内側部品５００ｓと、外側部品５００ｔとを有する。外側部品５００ｔは、内側部品５００ｓに対して径方向外側に位置する。内側部品５００ｓは、第１固定シャフト６１０に対向する。内側部品５００ｓは、ハブ３００に固定される。内側部品５００ｓは、ハブ３００とともに回転する。

【0040】

外側部品５００ｔは、回転部材に取り付けられる。外側部品５００ｔは、回転部材とともに回転する。外側部品５００ｔは、例えば、回転部材としてスプロケット３０（図９、図１０）に固定される。この場合、外側部品５００ｔは、スプロケット３０とともに回転する。内側部品５００ｓの径方向外側面の一部と、外側部品５００ｔの径方向内側面の一部とは、図示しないワンウェイクラッチを介して接続している。これにより、ハブ３００が回転する力が内側部品５００ｓを介して外側部品５００ｔへと伝わり、外側部品５００ｔに固定されたスプロケット３０へと力が伝わる。

【0041】

トルクセンサ５００は、ハブ３００とともに回転する内側部品５００ｓと、スプロケット３０とともに回転する外側部品５００ｔにより、ハブ３００とスプロケット３０とのひずみをインダクタンスの変化で検知する。

【0042】

モータ１０は、軸受５１０、軸受５２０、軸受５３０をさらに備える。軸受５２０は、軸受５１０に対して軸方向一方側に位置する。軸受５３０は、軸受５２０に対して軸方向一方側に位置する。

【0043】

軸受５１０は、トルクセンサ５００と第１固定シャフト６１０との間に位置する。詳細には、軸受５１０は、内側部品５００ｓと第１固定シャフト６１０との間に位置する。軸受５１０は、例えば、転がり軸受である。軸受５１０は、内側部品５００ｓの径方向内側に位置し、第１固定シャフト６１０の径方向外側に位置する。軸受５１０は、第１固定シャフト６１０に対して内側部品５００ｓを回転可能に支持する。

【0044】

軸受５２０は、内側部品５００ｓと外側部品５００ｔとの間に位置する。軸受５２０は、例えば、転がり軸受である。軸受５２０は、外側部品５００ｔの径方向内側に位置し、内側部品５００ｓの径方向外側に位置する。軸受５２０は、内側部品５００ｓに対して外側部品５００ｔを回転可能に支持する。

【0045】

軸受５３０は、トルクセンサ５００と第１固定シャフト６１０との間に位置する。詳細には、軸受５３０は、外側部品５００ｔと第１固定シャフト６１０との間に位置する。軸受５３０は、例えば、転がり軸受である。軸受５３０は、外側部品５００ｔの径方向内側に位置し、第１固定シャフト６１０の径方向外側に位置する。軸受５３０は、第１固定シャフト６１０に対して外側部品５００ｔを回転可能に支持する。

【0046】

センサ配線５５０は、トルクセンサ５００と回路基板４００とを電気的に接続する。センサ配線５５０は、１本以上のリード線を有する。センサ配線５５０の一端は、ハブ３００内においてトルクセンサ５００と接続する。センサ配線５５０の他端は、ハブ３００内において回路基板４００と接続する。

【0047】

第１固定シャフト６１０は、ロータ１００に対して軸方向一方側に位置する。第１固定シャフト６１０には、トルクセンサ５００が取り付けられる。第１固定シャフト６１０は、軸方向ＡＤに沿ってトルクセンサ５００を貫通する。第１固定シャフト６１０は、ハブ３００から軸方向一方側に延びる。第１固定シャフト６１０は、静止部材である。

【0048】

第２固定シャフト６２０は、ロータ１００に対して軸方向他方側に位置する。第２固定シャフト６２０は、ハブ３００から軸方向他方側に延びる。第２固定シャフト６２０は、静止部材である。

【0049】

ロータ１００は、ロータコア１１０と、マグネット１２０とを有する。マグネット１２０は、例えば、永久磁石である。例えば、ロータ１００は、略環状の単数のマグネット１２０を有してもよく、周方向ＣＤに配列された複数のマグネット１２０を有してもよい。「略環状」は、例えば「略円環状」である。例えば、マグネット１２０の極数は、「１４」である。ただし、マグネット１２０の極数は、これに限られない。

【0050】

ロータコア１１０は、略円筒状である。ロータコア１１０は、例えば、電磁鋼板が軸方向ＡＤに積層した積層鋼板によって構成される。積層鋼板は、ラミネーションの一例である。

【0051】

複数個のマグネット１２０は、ロータコア１１０の径方向外側に配置される。本実施形態では、モータ１０は、ＳＰＭ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）モータである。ただし、ロータ１００はスポーク型ロータであってもよい。なお、モータ１０は、ＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）モータであってもよい。

【0052】

ロータ１００は、マグネット被覆部１３０をさらに有してもよい。マグネット被覆部１３０は、ロータコア１１０およびマグネット１２０のそれぞれの少なくとも一部を被覆する。マグネット被覆部１３０は、軸方向両側からロータコア１１０の一部およびマグネット１２０を覆う。また、マグネット被覆部１３０は、径方向外側からロータコア１１０およびマグネット１２０を覆う。マグネット被覆部１３０により、ロータコア１１０からマグネット１２０が離脱することを抑制できる。

【0053】

ロータ１００は、軸受１４０をさらに有する。軸受１４０は、ロータシャフト１６０を回転可能に支持する。軸受１４０は、例えば、転がり軸受である。軸受１４０は、ロータコア１１０の径方向内側に位置し、ロータシャフト１６０の径方向外側に位置する。

【0054】

ロータ１００は、ワンウェイクラッチ１５０をさらに備える。ワンウェイクラッチ１５０は、ロータコア１１０の径方向内側に位置し、ロータシャフト１６０の径方向外側に位置する。

【0055】

ロータ１００は、ロータシャフト１６０をさらに有する。ロータシャフト１６０は、ロータコア１１０の径方向内側に配置される。ロータシャフト１６０は、ロータコア１１０およびマグネット１２０とともに回転する。なお、ロータシャフト１６０は、ワンウェイクラッチ１５０により、周方向一方側にはロータコア１１０およびマグネット１２０とともに回転する一方で、周方向他方側にはロータコア１１０およびマグネット１２０とともに回転しない。

【0056】

ステータ２００は、略円筒状である。ステータ２００は、軸方向ＡＤに延びる回転軸ＡＸを中心に配置される。ステータ２００は、ロータ１００の径方向外側に配置される。ステータ２００は、マグネット１２０と径方向ＲＤに対向する。

【0057】

ステータ２００は、ステータコア２１０と、インシュレータ２２０と、コイル２３０とを有する。ステータコア２１０は、軸方向ＡＤに延びる回転軸ＡＸを中心に配置される。一例として、ステータコア２１０は、回転軸ＡＸを中心とする略環状である。「略環状」は、例えば、「略円環状」である。ステータコア２１０は、例えば、薄板の電磁鋼板が軸方向ＡＤに積層した積層鋼板によって構成される。積層鋼板は、ラミネーションの一例である。ステータコア２１０は、コアバックと、ティースとを有する。

【0058】

インシュレータ２２０は、ステータコア２１０の少なくとも一部を覆う。一例として、インシュレータ２２０は、軸方向両側からステータコア２１０を囲む。インシュレータ２２０は、略環状である。「略環状」は、例えば、「略円環状」である。インシュレータ２２０は、電気絶縁体である。インシュレータ２２０は、ステータコア２１０とコイル２３０とを電気的に絶縁する。インシュレータ２２０は、単一の部材によって構成されてもよいし、複数個の別部材によって構成されてもよい。例えば、インシュレータ２２０は、ステータコア２１０をインサートする樹脂成型品である。また、インシュレータ２２０は、ステータコア２１０に対して別途取り付ける構造であってもよい。

【0059】

コイル２３０は、インシュレータ２２０を介してステータコア２１０に巻き付けられる。コイル２３０は、金属線が被膜によって被覆された被覆導線である。金属線の素材は、例えば、銅である。ただし、金属線の素材は、銅に代えてアルミニウムでもよい。金属線を被覆する被膜は、例えば、絶縁性の樹脂である。

【0060】

モータ１０は、第１ステータカバー２６０と、第２ステータカバー２７０とをさらに備える。第１ステータカバー２６０は、ステータ２００の軸方向一方側（＋Ｘ方向）に配置される。第１ステータカバー２６０は、ステータ２００の少なくとも一部を軸方向一方側から覆う。

【0061】

第２ステータカバー２７０は、ステータ２００の軸方向他方側（－Ｘ方向）に配置される。第２ステータカバー２７０は、ステータ２００を軸方向他方側から覆う。

【0062】

なお、ステータコア２１０の径方向外側の端部の少なくとも一部は、第１ステータカバー２６０および第２ステータカバー２７０に覆われることなくハブ３００と直接対向する。これにより、ステータ２００の外側を別部材で覆う必要がないため、モータ１０を軽量化できる。

【0063】

第１ステータカバー２６０の径方向外側の端部は、軸方向ＡＤにステータ２００と向かい合う。また、第２ステータカバー２７０の径方向外側の端部は、軸方向ＡＤにステータ２００と向かい合う。

【0064】

ロータ１００およびステータ２００は、第１ステータカバー２６０と第２ステータカバー２７０とによって形成される空間内に配置される。また、回路基板４００は、第１ステータカバー２６０と第２ステータカバー２７０とによって形成される空間内に配置される。回路基板４００は、第１ステータカバー２６０に固定される。

【0065】

ロータシャフト１６０の軸方向一方側の端部は、第１ステータカバー２６０の径方向中心において軸方向ＡＤに延びる貫通孔２６０ｐに位置する。また、ロータシャフト１６０は、軸方向他方側において、第２ステータカバー２７０の径方向中心において軸方向ＡＤに延びる貫通孔２７０ｐを貫通する。

【0066】

太陽ギヤ７１０は、ロータシャフト１６０の先端に位置する。太陽ギヤ７１０は、ロータシャフト１６０に対して軸方向他方側の先端に位置する。太陽ギヤ７１０は、ロータシャフト１６０とともに回転する。

【0067】

遊星ギヤ７２０は、太陽ギヤ７１０の径方向外側に位置する。遊星ギヤ７２０は、太陽ギヤ７１０と噛み合う。遊星ギヤ７２０は、太陽ギヤ７１０と連動して回転する。遊星ギヤ７２０は、第２ステータカバー２７０に支持される。

【0068】

センサ配線５５０は、トルクセンサ５００と回路基板４００とを電気的に接続する。センサ配線５５０により、トルクセンサ５００において検知された信号は、回路基板４００に伝送される。

【0069】

信号配線４５０は、回路基板４００に接続される。信号配線４５０は、回路基板４００において取得された信号を伝送する。例えば、信号配線４５０は、回路基板４００において検知された信号を回路基板４００から外部回路に伝送する。

【0070】

また、信号配線４５０は、トルクセンサ５００において検知され、回路基板４００に伝送された信号を回路基板４００から外部回路に伝送する。

【0071】

モータ１０は、制御配線２５０をさらに備える。制御配線２５０は、ステータ２００と制御装置とを電気的に接続する。制御配線２５０は、１本以上のリード線を有する。制御配線２５０を伝送する制御信号により、ステータ２００に対してロータ１００が回転する。

【0072】

モータ１０は、制御装置の３つの出力端子から出力される３相の交流電力によって駆動される。モータ１０は、Ｕ相の電力と、Ｖ相の電力と、Ｗ相の電力とによって駆動される。例えば、制御装置は、トルクセンサ５００の検知結果に基づいてステータ２００に供給する制御電流を変更する。これにより、ロータ１００の回転を制御できる。

【0073】

制御配線２５０により、制御装置の３つの出力端子から出力される３相の制御信号（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）が伝送される。典型的には、制御配線２５０は、３本以上のリード線を有する。この場合、制御配線２５０は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の電力を伝送する。例えば、制御配線２５０は、Ｕ相の電力を伝送する配線２５０ｕと、Ｖ相の電力を伝送する配線２５０ｖと、Ｗ相の電力を伝送する配線２５０ｗとを有する。

【0074】

第１固定シャフト６１０は、管部６１２と、基体部６１４とを有する。管部６１２は、軸方向ＡＤに延びる管状である。基体部６１４は、径方向中心から径方向外側に広がる板状である。管部６１２は、基体部６１４から軸方向一方側に延びる。

【0075】

基体部６１４の軸方向ＡＤに沿った長さは、管部６１２の軸方向ＡＤに沿った長さよりも小さい。基体部６１４の径方向ＲＤに沿った外径は、管部６１２の径方向ＲＤに沿った外径よりも大きい。管部６１２には、軸方向ＡＤに延びる貫通孔６１２ｐが設けられる。

【0076】

信号配線４５０は、管部６１２を軸方向ＡＤに貫通する。また、制御配線２５０は、管部６１２を軸方向ＡＤに貫通する。これにより、信号配線４５０が外部に露出される部分が減るため、信号配線４５０の損傷などを抑制できる。

【0077】

第２固定シャフト６２０は、突出部６２２と、基体部６２４とを有する。突出部６２２は、軸方向ＡＤに延びる棒状である。基体部６２４は、径方向中心から径方向外側に広がる板状である。突出部６２２は、基体部６２４から軸方向他方側に延びる。

【0078】

基体部６２４の軸方向ＡＤに沿った長さは、突出部６２２の軸方向ＡＤに沿った長さよりも小さい。基体部６２４の径方向ＲＤに沿った外径は、突出部６２２の径方向ＲＤに沿った外径よりも大きい。

【0079】

モータ１０は、インターナルギヤ８００をさらに備える。インターナルギヤ８００は、ハブ３００に収容される。インターナルギヤ８００は、ハブ３００の内周面に固定される。詳細には、インターナルギヤ８００は、ハブ３００の本体部３１０に取り付けられる。インターナルギヤ８００は、環状である。インターナルギヤ８００は、平坦な外周面と、ギヤが設けられた内周面を有する。

【0080】

インターナルギヤ８００は、遊星ギヤ７２０の径方向外側に位置する。インターナルギヤ８００は、遊星ギヤ７２０と噛み合う。インターナルギヤ８００は、遊星ギヤ７２０とともに回転する。

【0081】

次に、図１および図２を参照して、本実施形態のモータ１０を説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るモータ１０の斜視図である。

【0082】

図２に示すように、モータ１０において、ハブ３００、第１固定シャフト６１０および第２固定シャフト６２０が外部に露出される。第１固定シャフト６１０は、回転軸ＡＸに沿ってハブ３００から軸方向一方側（＋Ｘ方向）に延びる。第２固定シャフト６２０は、回転軸ＡＸに沿ってハブ３００から軸方向他方側（－Ｘ方向）に延びる。

【0083】

第１固定シャフト６１０および第２固定シャフト６２０は、ハブ３００から回転軸ＡＸに沿って直線状に延びる。第１固定シャフト６１０の長さは、第２固定シャフト６２０の長さとは異なる。ここでは、第１固定シャフト６１０の長さは、第２固定シャフト６２０の長さよりも大きい。これにより、第１固定シャフト６１０にトルクセンサ５００を容易に取り付けできる。なお、第２固定シャフト６２０の長さが、第１固定シャフト６１０の長さよりも大きくてもよい。

【0084】

ハブ３００は、本体部３１０と、蓋部３２０とを有する。本体部３１０は、軸方向一方側が開放された容器である。本体部３１０において、軸方向他方側の表面には、中心に開口が設けられる。蓋部３２０は、本体部３１０に対して軸方向一方側に位置する。蓋部３２０は、本体部３１０の軸方向一方側に位置する開口を覆う。

【0085】

次に、図１～図４Ｂを参照して、本実施形態のモータ１０を説明する。図３は、本発明の一実施形態に係るモータ１０の分解斜視図である。図４Ａおよび図４Ｂは、図３の一部拡大図である。図４Ａは、モータ１０の軸方向一方側の構成を示し、図４Ｂは、モータ１０の軸方向他方側の構成を示す。なお、図３～図４Ｂでは、図面が過度に複雑になることを避けるために、トルクセンサ配線、信号配線および制御配線を省略している。

【0086】

図３～図４Ｂに示すように、モータ１０は、ロータ１００と、ステータ２００と、第１ステータカバー２６０と、第２ステータカバー２７０と、ハブ３００と、回路基板４００と、トルクセンサ５００と、第１固定シャフト６１０と、第２固定シャフト６２０と、太陽ギヤ７１０と、遊星ギヤ７２０と、インターナルギヤ８００とを備える。ハブ３００は、本体部３１０と、蓋部３２０とを有する。ロータ１００は、ロータコア１１０、マグネット１２０、マグネット被覆部１３０およびロータシャフト１６０を有する。

【0087】

トルクセンサ５００は、蓋部３２０に対して軸方向一方側に位置する。トルクセンサ５００は、回路基板４００に対して軸方向一方側に位置する。トルクセンサ５００は、回路基板４００から所定の距離だけ離れた位置に蓋部３２０に固定される。

【0088】

トルクセンサ５００は、略円筒状である。トルクセンサ５００は、外周面５００ａと、内周面５００ｂとを有する。外周面５００ａは、第１部分５００ａ１と、第２部分５００ａ２と、第３部分５００ａ３とを有する。第１部分５００ａ１、第２部分５００ａ２および第３部分５００ａ３は、軸方向他方側から軸方向一方側に順番に位置する。

【0089】

第２部分５００ａ２の外径は、第１部分５００ａ１の外径よりも大きい。また、第２部分５００ａ２の外径は、第３部分５００ａ３の外径よりも大きい。

【0090】

第２部分５００ａ２には、軸方向ＡＤに延びる貫通孔５００ｑが設けられる。固着具が、第２部分５００ａ２の貫通孔５００ｑを貫通することにより、トルクセンサ５００を蓋部３２０に固定できる。

【0091】

トルクセンサ５００において、外周面５００ａの外径は、軸方向ＡＤに沿って変化する。一方で、内周面５００ｂの内径は、軸方向ＡＤに沿って略一定である。

【0092】

蓋部３２０は、軸方向ＡＤにおいて、トルクセンサ５００と第１ステータカバー２６０との間に位置する。

【0093】

蓋部３２０は、中央に貫通孔が設けられた板部３２２と、板部３２２の外縁から軸方向他方側に延びた側部３２４とを有する。板部３２２の貫通孔は、開口３００ｐとなる。トルクセンサ５００は、開口３００ｐを貫通する。

【0094】

トルクセンサ５００は、第１固定シャフト６１０に取り付けられる。第１固定シャフト６１０は、トルクセンサ５００を貫通する。このため、第１固定シャフト６１０は、蓋部３２０の開口３００ｐを貫通する。

【0095】

第１固定シャフト６１０は、管部６１２と、基体部６１４とを有する。管部６１２は、軸方向ＡＤに延びる管状である。管部６１２は、基体部６１４から軸方向一方側に延びる。管部６１２には、軸方向ＡＤに延びる貫通孔６１２ｐが設けられる。基体部６１４は、径方向中心から径方向外側に広がる板状である。基体部６１４の径方向ＲＤに沿った外径は、管部６１２の径方向ＲＤに沿った外径よりも大きい。基体部６１４は、第１ステータカバー２６０にねじで取り付けられる。なお、基体部６１４は、第１ステータカバー２６０に接着剤で取り付けられてもよい。あるいは、基体部６１４は、第１ステータカバー２６０と単一の部材であってもよい。

【0096】

基体部６１４には、円板状の一部が切り欠かれた切り欠き６１４ｎが設けられる。切り欠き６１４ｎは、貫通孔６１２ｐと繋がる。制御配線２５０および信号配線４５０（図１参照）は、切り欠き６１４ｎに配置される。これにより、制御配線２５０および信号配線４５０を容易に配置できる。

【0097】

例えば、切り欠き６１４ｎは、回転軸ＡＸを中心とする周方向ＣＤの角度３６０°のうち、角度９０°以下に切り欠かれている。これにより、基体部６１４を、第１ステータカバー２６０に安定的に取り付けできる。

【0098】

第１ステータカバー２６０は、蓋部３２０の軸方向他方側に位置する。第１ステータカバー２６０の径方向ＲＤに沿った外径は、蓋部３２０の径方向ＲＤに沿った内径よりも小さい。また、第１ステータカバー２６０の径方向ＲＤに沿った外径は、本体部３１０の径方向ＲＤに沿った内径よりも小さい。このため、第１ステータカバー２６０は、本体部３１０と蓋部３２０とを組み合わせたハブ３００に収容される。

【0099】

また、第１ステータカバー２６０は、第１固定シャフト６１０の軸方向他方側に位置する。第１ステータカバー２６０の径方向ＲＤに沿った外径は、基体部６１４の径方向ＲＤに沿った外径よりも大きい。第１固定シャフト６１０は、第１ステータカバー２６０の軸方向一方側の面に固定される。

【0100】

第１ステータカバー２６０は、ステータ２００を軸方向一方側から覆う。第１ステータカバー２６０は、板状部２６２と、側面部２６４とを有する。板状部２６２は、中心に貫通孔２６０ｐが設けられた円板状である。側面部２６４は、板状部２６２の外縁から軸方向他方側に延びる。

【0101】

板状部２６２には、軸方向ＡＤに延びる貫通孔２６０ｐが設けられる。貫通孔２６０ｐには、ロータ１００の軸方向一方側の端部が挿入される。板状部２６２には、貫通孔２６０ｐとは別に、軸方向ＡＤに延びる貫通孔２６０ｑが設けられる。貫通孔２６０ｑは、貫通孔２６０ｐと繋がらない。制御配線２５０、センサ配線５５０および信号配線４５０（図１参照）は、貫通孔２６０ｑを貫通する。これにより、制御配線２５０、センサ配線５５０および信号配線４５０（図１参照）を容易に配置できる。

【0102】

回路基板４００は、第１ステータカバー２６０に対して軸方向他方側に位置する。回路基板４００は、略環状である。

【0103】

回路基板４００は、略環状のプリント基板４０２と、プリント基板４０２に実装された検知素子４０４とを有する。回路基板４００は、ロータ１００と第１ステータカバー２６０との間に位置する。

【0104】

例えば、検知素子４０４は、ホール素子を含む。ホール素子は、ロータ１００の磁界を検知することにより、ロータ１００の回転を検知する。

【0105】

また、検知素子４０４は、温度検知素子を含んでもよい。温度検知素子は、ハブ３００内の温度を検知する。

【0106】

ステータ２００は、第１ステータカバー２６０に対して軸方向他方側に位置する。ステータ２００は、略円筒状である。ステータ２００は、軸方向ＡＤに延びる回転軸ＡＸを中心に配置される。ステータ２００は、ロータ１００の径方向外側に配置される。ステータ２００は、第２ステータカバー２７０の軸方向一方側に位置する。

【0107】

ステータ２００は、ステータコア２１０と、インシュレータ２２０と、コイル２３０とを有する。ステータコア２１０は、軸方向ＡＤに延びる回転軸ＡＸを中心に配置される。インシュレータ２２０は、ステータコア２１０の少なくとも一部を覆う。一例として、インシュレータ２２０は、ステータコア２１０を軸方向両側から囲む。コイル２３０は、インシュレータ２２０を介してステータコア２１０に巻き付けられる。

【0108】

ロータ１００は、回路基板４００に対して軸方向他方側に位置する。ロータ１００は、軸方向ＡＤに延びる回転軸ＡＸを中心に配置される。ロータ１００は、回転軸ＡＸの回りに回転する。ロータ１００は、ステータ２００の径方向内側に配置される。

【0109】

ロータ１００は、ロータコア１１０と、マグネット１２０と、マグネット被覆部１３０と、ロータシャフト１６０とを有する。ロータコア１１０は、略円筒状である。ロータコア１１０は、例えば、電磁鋼板が軸方向ＡＤに積層した積層鋼板によって構成される。マグネット１２０は、ロータコア１１０の径方向外側に配置される。

【0110】

マグネット被覆部１３０は、ロータコア１１０およびマグネット１２０のそれぞれの少なくとも一部を被覆する。マグネット被覆部１３０は、軸方向両側からロータコア１１０の一部およびマグネット１２０を覆う。また、マグネット被覆部１３０は、径方向外側からロータコア１１０およびマグネット１２０を覆う。

【0111】

ロータシャフト１６０は、ロータコア１１０の径方向内側に位置する。ロータシャフト１６０は、ロータコア１１０およびマグネット１２０とともに回転する。

【0112】

第２ステータカバー２７０は、ロータ１００の軸方向他方側に位置する。第２ステータカバー２７０の径方向ＲＤに沿った外径は、本体部３１０の径方向ＲＤに沿った内径よりも小さい。このため、第２ステータカバー２７０は、本体部３１０と蓋部３２０とを組み合わせたハブ３００に収容される。

【0113】

第２ステータカバー２７０は、ロータ１００およびステータ２００の軸方向他方側に位置する。第２ステータカバー２７０は、ステータ２００を軸方向他方側から覆う。

【0114】

第２ステータカバー２７０は、板状部２７２と、側面部２７４とを有する。板状部２７２は、中心に貫通孔２７０ｐが設けられた円板状である。側面部２７４は、板状部２７２の外縁から軸方向一方側に延びる。

【0115】

板状部２７２には、軸方向ＡＤに延びる貫通孔２７０ｐが設けられる。貫通孔２７０ｐには、ロータ１００の軸方向他方側の端部が貫通される。

【0116】

板状部２７２の軸方向他方側の面には、軸方向他方側に突出する突出部２７２ａ、２７２ｂ、２７２ｃが設けられる。突出部２７２ａ、２７２ｂ、２７２ｃには、図示しないギヤ軸が取り付けられ、遊星ギヤ７２０はギヤ軸に取り付けられる。

【0117】

ロータシャフト１６０は、第２ステータカバー２７０を貫通する。ロータシャフト１６０の軸方向他方側の先端は、貫通孔２７０ｐを貫通する。ロータシャフト１６０の軸方向他方側の先端に太陽ギヤ７１０が位置する。太陽ギヤ７１０は、第２ステータカバー２７０に対して軸方向他方側に位置する。太陽ギヤ７１０は、ロータシャフト１６０とともに回転する。

【0118】

遊星ギヤ７２０は、第２ステータカバー２７０に対して軸方向他方側に位置する。遊星ギヤ７２０は、太陽ギヤ７１０の径方向外側に位置する。遊星ギヤ７２０は、太陽ギヤ７１０と噛み合い、ロータ１００の回転に伴って回転する。

【0119】

遊星ギヤ７２０は、回転軸ＡＸを中心に等間隔に配置された第１遊星ギヤ７２０ａ、第２遊星ギヤ７２０ｂおよび第３遊星ギヤ７２０ｃを有する。第１遊星ギヤ７２０ａ、第２遊星ギヤ７２０ｂおよび第３遊星ギヤ７２０ｃは、板状部２７２の突出部２７２ａ、２７２ｂ、２７２ｃに取り付けられる。第１遊星ギヤ７２０ａ、第２遊星ギヤ７２０ｂおよび第３遊星ギヤ７２０ｃは、太陽ギヤ７１０と噛み合い、ロータ１００の回転に伴って回転する。

【0120】

インターナルギヤ８００は、第２ステータカバー２７０に対して軸方向他方側に位置する。インターナルギヤ８００は、遊星ギヤ７２０に対して径方向外側に位置する。インターナルギヤ８００は、円筒状である。

【0121】

インターナルギヤ８００の内周面には歯が設けられる。インターナルギヤ８００は、本体部３１０の軸方向他方側の端部に位置する。インターナルギヤ８００は、本体部３１０に取り付けられる。インターナルギヤ８００は、遊星ギヤ７２０と噛み合う。インターナルギヤ８００は、遊星ギヤ７２０と噛み合い、ロータ１００の回転に伴って回転する。

【0122】

第２固定シャフト６２０は、第２ステータカバー２７０に対して軸方向他方側に位置する。第２固定シャフト６２０は、第２ステータカバー２７０にねじで取り付けられる。なお、第２固定シャフト６２０は、第２ステータカバー２７０に接着剤で取り付けられてもよい。あるいは、第２固定シャフト６２０は、第２ステータカバー２７０と単一の部材であってもよい。

【0123】

第２固定シャフト６２０は、突出部６２２と、基体部６２４とを有する。突出部６２２は、軸方向ＡＤに延びる管状である。突出部６２２は、基体部６２４から軸方向他方側に延びる。基体部６２４は、径方向中心から径方向外側に広がる板状である。基体部６２４の軸方向ＡＤに沿った長さは、突出部６２２の軸方向ＡＤに沿った長さよりも小さい。基体部６２４の径方向ＲＤに沿った外径は、突出部６２２の径方向ＲＤに沿った外径よりも大きい。第２固定シャフト６２０は、本体部３１０を貫通する。第２固定シャフト６２０は、本体部３１０の開口３００ｑを貫通する。

【0124】

本体部３１０は、蓋部３２０に対して軸方向他方側に位置する。本体部３１０は、中央に貫通孔が設けられた底部３１２と、底部３１２の外縁から軸方向一方側に延びた側部３１４とを有する。底部３１２の貫通孔は、開口３００ｑとなる。

【0125】

本実施形態によれば、モータ１０は、ロータ１００と、ステータ２００と、ハブ３００と、回路基板４００と、信号配線４５０と、トルクセンサ５００と、センサ配線５５０と、第１固定シャフト６１０とを備える。ロータ１００は、仮想中心軸に沿って延びるロータシャフト１６０を有する。ロータ１００は、ロータシャフト１６０を中心に回転する。

【0126】

ステータ２００は、ロータ１００に対して径方向外側に位置する。ハブ３００は、ロータ１００およびステータ２００を収容する。ハブ３００は、ロータ１００の回転に伴って回転する。

【0127】

トルクセンサ５００は、ロータ１００に対して軸方向一方側に位置する。

【0128】

回路基板４００は、ハブ３００内に収容される。回路基板４００は、ロータ１００とトルクセンサ５００との間に位置する。

【0129】

センサ配線５５０は、トルクセンサ５００と回路基板４００とを電気的に接続する。信号配線４５０は、回路基板４００の軸方向一方側の面で外部回路と電気的に接続する。

【0130】

第１固定シャフト６１０は、静止部材である。第１固定シャフト６１０は、ロータシャフト１６０に対して軸方向一方側に位置する。第１固定シャフト６１０は、トルクセンサ５００を支持する。

【0131】

本実施形態によれば、回路基板４００が、ロータ１００と、ロータ１００に対して軸方向一方側に位置するトルクセンサ５００との間に位置するため、センサ配線５５０と信号配線４５０をロータ１００に対して一方側にまとめて配置できるのでセンサ配線５５０および信号配線４５０がロータ１００と接触することを抑制できる。また、回路基板４００に対してセンサ配線５５０および信号配線４５０を容易に取り付けできるとともに、トルクセンサ５００によって検知された信号を容易に外部に出力できる。さらに、ロータ１００がインナーロータであるため、モータ１０が小型であっても低振動で高出力を得ることができる。

【0132】

モータ１０は、ステータ２００の軸方向一方側を覆う第１ステータカバー２６０と、ステータ２００の軸方向他方側を覆う第２ステータカバー２７０とをさらに備える。回路基板４００は、ロータ１００と第１ステータカバー２６０との間に位置する。第１ステータカバー２６０には、センサ配線５５０および信号配線４５０が軸方向ＡＤに貫通する貫通孔２６０ｑが設けられる。これにより、回路基板４００に対してセンサ配線５５０および信号配線４５０を容易に取り付けできる。

【0133】

第１固定シャフト６１０の少なくとも一部は、ハブ３００から軸方向一方側に延びる。第１固定シャフト６１０には、トルクセンサ５００が取り付けられる。第１固定シャフト６１０は、信号配線４５０が内部に配置された管部６１２を有する。これにより、トルクセンサ５００が取り付けられる第１固定シャフト６１０の管部６１２の内部に信号配線４５０が配置されるため、信号配線４５０が外部に露出されることを抑制できる。

【0134】

第１固定シャフト６１０は、管部６１２と連結する基体部６１４をさらに有する。基体部６１４は、第１ステータカバー２６０に取り付けられる。基体部６１４には、管部６１２の貫通孔６１２ｐと繋がる切り欠き６１４ｎが設けられる。これにより、回路基板４００に対してセンサ配線５５０および信号配線４５０を容易に取り付けできる。

【0135】

モータ１０は、ロータシャフト１６０に対して軸方向他方側に位置する第２固定シャフト６２０をさらに備える。第２固定シャフト６２０の少なくとも一部は、ハブ３００から軸方向他方側に延びる。これにより、ハブ３００に対して第１固定シャフト６１０および第２固定シャフト６２０を対称に配置できる。

【0136】

モータ１０は、ステータ２００に制御電流を供給する制御配線２５０をさらに備える。第１固定シャフト６１０は、制御配線２５０が内部に配置された管部６１２を有する。これにより、トルクセンサ５００の検知結果に基づいてステータ２００に供給する制御電流を変更でき、ロータ１００の回転を制御できる。また、第１固定シャフト６１０の管部６１２の内部に制御配線２５０が配置されるため、制御配線２５０が外部に露出されることを抑制できる。

【0137】

モータ１０は、太陽ギヤ７１０と、遊星ギヤ７２０とをさらに備える。太陽ギヤ７１０は、ロータシャフト１６０に対して軸方向他方側に取り付けられる。遊星ギヤ７２０は、太陽ギヤ７１０と噛み合い、ロータ１００に対して軸方向他方側に配置された遊星ギヤ７２０とをさらに備える。これにより、センサ配線５５０および信号配線４５０が太陽ギヤ７１０および遊星ギヤ７２０と接触することを抑制できる。

【0138】

次に、図１～図５を参照して、本実施形態のモータ１０を説明する。図５は、本発明の一実施形態に係るモータ１０におけるロータ１００の分解斜視図である。図５では、ロータシャフト１６０の軸方向他方側の端部に太陽ギヤ７１０が取り付けられている。

【0139】

図５に示すように、ロータ１００は、ロータコア１１０と、マグネット１２０と、マグネット被覆部１３０と、軸受１４０と、ワンウェイクラッチ１５０と、ロータシャフト１６０とを有する。ロータコア１１０は、円筒形状である。ロータコア１１０には、径方向中心において軸方向ＡＤに延びる貫通孔１１０ｐが設けられる。また、ロータコア１１０には、貫通孔１１０ｐの径方向外側に軸方向ＡＤに延びる複数の貫通孔１１０ｑが設けられる。複数の貫通孔１１０ｑは、周方向ＣＤに沿って等間隔に配置される。ここでは、複数の貫通孔１１０ｑは、１４個である。ロータシャフト１６０は、ロータコア１１０の径方向内側に位置する。

【0140】

軸受１４０は、ロータシャフト１６０を回転可能に支持する。軸受１４０は、例えば、転がり軸受である。軸受１４０は、ロータコア１１０の径方向内側に位置し、ロータシャフト１６０の径方向外側に位置する。

【0141】

ここでは、軸受１４０は、軸受１４０ａと、軸受１４０ｂと、軸受１４０ｃとを含む。軸受１４０ａ、軸受１４０ｂおよび軸受１４０ｃは、軸方向一方側から軸方向他方側に順番に配置される。

【0142】

ワンウェイクラッチ１５０は、ロータコア１１０の径方向内側に位置し、ロータシャフト１６０の径方向外側に位置する。ここでは、ワンウェイクラッチ１５０は、軸方向ＡＤにおいて、軸受１４０ｂと軸受１４０ｃとの間に位置する。

【0143】

ワンウェイクラッチ１５０は、ロータコア１１０およびマグネット１２０の周方向一方側のみの回転をロータシャフト１６０に伝達する。詳細には、ワンウェイクラッチ１５０は、ロータコア１１０およびマグネット１２０の周方向一方側への回転をロータシャフト１６０に伝達し、ロータコア１１０およびマグネット１２０の周方向他方側への回転をロータシャフト１６０に伝達しない。

【0144】

本実施形態では、モータ１０は、ロータシャフト１６０に取り付けられたワンウェイクラッチ１５０をさらに備える。これにより、ワンウェイクラッチ１５０を小型化できるため、モータ１０を小型化かつ軽量化できる。

【0145】

上述したように、本実施形態のモータ１０では、制御配線２５０、信号配線４５０およびセンサ配線５５０は、ロータ１００に対して軸方向一方側に配置される。

【0146】

次に、図１～図６を参照して、本実施形態のモータ１０を説明する。図６は、本発明の一実施形態に係るモータ１０において、トルクセンサ５００および第１固定シャフト６１０と、ロータ１００、ステータ２００、第１ステータカバー２６０、本体部３１０および回路基板４００とが分解された分解斜視図である。なお、図６では、図面が過度に複雑になることを避ける目的で、ハブ３００の蓋部３２０を省略している。

【0147】

図６に示すように、第１固定シャフト６１０は、トルクセンサ５００を貫通する。第１固定シャフト６１０の管部６１２は、トルクセンサ５００の貫通孔を貫通する。

【0148】

ハブ３００の本体部３１０には、ロータ１００、ステータ２００、第１ステータカバー２６０および回路基板４００が収容される。第１ステータカバー２６０は、ロータ１００およびステータ２００に対して軸方向一方側に位置する。

【0149】

第１ステータカバー２６０において、板状部２６２は、軸方向一方側に位置する。板状部２６２の軸方向一方側の面には、窪み２６０ｒおよび貫通孔２６０ｑが設けられる。窪み２６０ｒの外縁は、一部が切り欠かれた略円状である。板状部２６２には、軸方向ＡＤに貫通する貫通孔２６０ｑが設けられる。

【0150】

第１ステータカバー２６０の板状部２６２には、軸方向ＡＤに延びる窪み２６０ｒが設けられる。窪み２６０ｒには、トルクセンサ５００が嵌め込まれる。窪み２６０ｒの径方向ＲＤに沿った内径は、トルクセンサ５００の第１部分５００ａ１（図４Ａ）の径方向ＲＤに沿った外径とほぼ等しい。

【0151】

回路基板４００は、ステータ２００のコイル２３０と径方向ＲＤに対向する。これにより、モータ１０の軸方向ＡＤの長さを短くできるため、モータ１０を小型化できる。なお、回路基板４００は、コイル２３０よりも径方向内側に配置されている。ただし、回路基板４００は、コイル２３０と軸方向ＡＤに重なる位置に配置されてもよい。

【0152】

ステータ２００および回路基板４００は、第１ステータカバー２６０の板状部２６２に対して軸方向他方側に位置するが、貫通孔２６０ｑにより、ステータ２００および回路基板４００の一部が露出される。なお、ここでは、窪み２６０ｒの径方向ＲＤに沿った内径は、回路基板４００の径方向ＲＤに沿った外径と略等しい。

【0153】

また、第１ステータカバー２６０において、径方向中心に軸方向ＡＤに延びる貫通孔２６０ｐが設けられる。貫通孔２６０ｐにより、ロータシャフト１６０の軸方向一方側の端部が露出される。

【0154】

本実施形態のモータ１０では、本体部３１０内におけるロータ１００に対して軸方向一方側の面から、制御配線２５０、信号配線４５０およびセンサ配線５５０が軸方向一方側に延びる。

【0155】

制御配線２５０は、ステータ２００に接続される。制御配線２５０は、ステータ２００のコイル２３０の一端に接続される。制御配線２５０は、Ｕ相、Ｖ相、および、Ｗ相の制御電流を供給する配線２５０ｕ、２５０ｖ、２５０ｗを有する。

【0156】

制御配線２５０は、第１ステータカバー２６０の貫通孔２６０ｑによって露出されたステータ２００から第１固定シャフト６１０の切り欠き６１４ｎ（図３、図４Ａ）を介して管部６１２の貫通孔６１２ｐを通過する。

【0157】

信号配線４５０は、回路基板４００と外部回路とを電気的に接続する。信号配線４５０は、回路基板４００の軸方向一方側の面と外部回路とを電気的に接続する。

【0158】

信号配線４５０は、第１ステータカバー２６０の貫通孔２６０ｑによって露出された回路基板４００から第１固定シャフト６１０の切り欠き６１４ｎ（図３、図４Ａ）を介して管部６１２の貫通孔６１２ｐを通過する。

【0159】

センサ配線５５０は、トルクセンサ５００と、回路基板４００とを電気的に接続する。センサ配線５５０の一端は、ハブ３００内においてトルクセンサ５００と接続する。センサ配線５５０の他端は、ハブ３００内において回路基板４００と接続する。

【0160】

センサ配線５５０は、第１ステータカバー２６０の貫通孔２６０ｑによって露出された回路基板４００とトルクセンサ５００とを接続する。

【0161】

なお、図１～図６に示したモータ１０では、センサ配線５５０は、１本以上のリード線を有したが、本実施形態はこれに限定されない。センサ配線５５０は、１以上のリード線に加えてコネクタを有してもよい。

【0162】

次に、図１～図７を参照して、本実施形態のモータ１０を説明する。図７は、本発明の一実施形態に係るモータ１０におけるトルクセンサ５００および第１固定シャフト６１０と、ロータ１００、ステータ２００、第１ステータカバー２６０、本体部３１０および回路基板４００とが分解された分解斜視図である。なお、図７の分解斜視図は、トルクセンサ５００と回路基板４００とを接続するセンサ配線５５０がコネクタを有する点を除いて図６の分解斜視図と同様の構成を有しており、冗長を避ける目的で重複する説明を省略する。

【0163】

図７に示すように、第１固定シャフト６１０は、トルクセンサ５００を貫通する。第１固定シャフト６１０の管部６１２は、トルクセンサ５００の貫通孔を貫通する。

【0164】

センサ配線５５０は、トルクセンサ５００と、回路基板４００とを電気的に接続する。センサ配線５５０の一端は、ハブ３００内においてトルクセンサ５００と接続する。センサ配線５５０の他端は、ハブ３００内において回路基板４００と接続する。

【0165】

センサ配線５５０は、センサ接続線５５２と、第１コネクタ５５４と、基板接続線５５６と、第２コネクタ５５８とを有する。センサ接続線５５２は、トルクセンサ５００に接続される。典型的には、センサ接続線５５２は、トルクセンサ５００の外周面の軸方向他方側から延びる。

【0166】

第１コネクタ５５４は、センサ接続線５５２に接続される。第１コネクタ５５４は、センサ接続線５５２の端部に取り付けられる。

【0167】

基板接続線５５６は、回路基板４００に接続される。基板接続線５５６は、回路基板４００の軸方向一方側の面と接続する。

【0168】

第２コネクタ５５８は、基板接続線５５６に接続される。第２コネクタ５５８は、基板接続線５５６の端部に取り付けられる。第２コネクタ５５８は、第１コネクタ５５４に接続できる。第１コネクタ５５４を第２コネクタ５５８に嵌め込むことより、第２コネクタ５５８を第１コネクタ５５４に接続できる。これにより、第２コネクタ５５８に対して第１コネクタ５５４を容易に接続できる。

【0169】

例えば、第２コネクタ５５８の差込口は、径方向外側を向いてもよい。これにより、第２コネクタ５５８に対して第１コネクタ５５４をより容易に接続できる。

【0170】

本実施形態のモータ１０において、センサ配線５５０は、トルクセンサ５００に接続されたセンサ接続線５５２と、センサ接続線５５２の先端に位置する第１コネクタ５５４と、回路基板４００に接続された基板接続線５５６と、基板接続線５５６の先端に位置し、第１コネクタ５５４に接続される第２コネクタ５５８とを有する。第１コネクタ５５４を第２コネクタ５５８に接続することにより、トルクセンサ５００を回路基板４００に電気的に接続できる。

【0171】

なお、図１～図７を参照した上述の説明では、ステータ２００において、ステータコア２１０は絶縁性のインシュレータ２２０に覆われる一方で、コイル２３０は露出されていたが、本実施形態はこれに限定されない。コイル２３０は、絶縁性の部材で覆われてもよい。

【0172】

次に、図１～図８を参照して、本実施形態のモータ１０を説明する。図８は、本発明の一実施形態に係るモータ１０におけるステータ２００、第２ステータカバー２７０および回路基板４００の模式的な斜視図である。

【0173】

図８に示すように、ステータ２００は、ステータコア２１０と、インシュレータ２２０と、コイル２３０とを有する。ステータコア２１０は、軸方向ＡＤに延びる回転軸ＡＸを中心に配置される。ステータコア２１０は、コアバック２１２と、ティース２１４とを有する。

【0174】

インシュレータ２２０は、ステータコア２１０の少なくとも一部を覆う。一例として、インシュレータ２２０は、軸方向両側からステータコア２１０を覆う。

【0175】

ステータ２００は、被覆部２４０をさらに有する。被覆部２４０は、コイル２３０を覆う。例えば、被覆部２４０は、軸方向両側からコイル２３０を覆う。また、被覆部２４０は、径方向両側からコイル２３０を覆ってもよい。被覆部２４０は、絶縁性の樹脂を含む。

【0176】

なお、コイル２３０には、配線２５０ｕ、２５０ｖ、２５０ｗが接続される。コイル２３０が被覆部２４０に覆われることにより、ロータ１００が回転する際のコイル２３０の揺れを抑制できる。被覆部２４０でコイル２３０を覆うことにより、コイル２３０の巻き線を固定できるため、モータ１０の振動を受けにくくなり、振動および音の発生を抑制できる。

【0177】

本実施形態のモータ１０において、ステータ２００は、ステータコア２１０と、インシュレータ２２０と、コイル２３０と、コイル２３０を覆う被覆部２４０とを有する。インシュレータ２２０は、ステータコア２１０を覆う。コイル２３０は、インシュレータ２２０に巻き付けられる。被覆部２４０は、コイル２３０を覆う。これにより、モータ１０の振動を抑制できる。

【0178】

次に、図１～図１０を参照して、本実施形態のモータ１０が搭載された電動自転車２０を説明する。図９は、本発明の一実施形態に係るモータ１０を備える電動自転車２０の模式図である。図１０は、本発明の一実施形態に係るモータ１０を備える電動自転車２０の一部を示す模式的な斜視図である。

【0179】

図９に示すように、モータ１０は、電動自転車２０に搭載される。例えば、モータ１０は、電動自転車２０の駆動をアシストする。一例では、モータ１０は、使用者がサドルを回転させたことによる後輪のトルクを検知し、検知したトルクに応じて後輪の回転を支援する。

【0180】

モータ１０は、電動自転車２０に搭載される。電動自転車２０は、モータ１０に加えて、フレーム２１、ハンドル２２、前輪２３、後輪２４、サドル２５、クランク２６、ペダル２７、チェーン２８、スプロケット２９、スプロケット３０、スタンド３１を有する。例えば、モータ１０は、後輪２４に取り付けられる。

【0181】

ハンドル２２は、フレーム２１に対して前方上方に連結される。ハンドル２２により、フレーム２１に対する前輪２３の向きを操作できる。ハンドル２２には、電動自転車２０の運転者の手が載置される。

【0182】

前輪２３は、フレーム２１の前方下方に回転可能に支持される。前輪２３は、地面に接触して回転する。

【0183】

後輪２４は、フレーム２１の後方下方に回転可能に支持される。後輪２４は、地面に接触して回転する。

【0184】

サドル２５は、フレーム２１に対して中央上方に連結される。電動自転車２０の運転者は、サドル２５に座る。

【0185】

クランク２６は、ペダル２７に加えられた電動自転車の運転者の踏力を、後輪２４を駆動する力に変換する。

【0186】

ペダル２７は、クランク２６の一端に配置される。ペダル２７には、電動自転車２０の運転者の足が載置される。

【0187】

クランク２６の回転に伴い、スプロケット２９が回転する。チェーン２８は、スプロケット２９とスプロケット３０との間に掛けられる。このため、スプロケット２９は、チェーン２８を介してスプロケット３０と連結される。

【0188】

スタンド３１は、フレーム２１の固定軸に対して回転可能に取り付けられる。電動自転車２０を移動させる場合、スタンド３１は、地面から離れる方向に回転されて保持される。電動自転車２０を停車する場合、スタンド３１は、地面に近づく方向に回転して地面に接触した状態で保持される。

【0189】

前輪２３は、ホイール２３ａと、タイヤ２３ｂとを有する。タイヤ２３ｂは、ホイール２３ａに取り付けられる。ホイール２３ａは、環状のリム２３ｒと、リム２３ｒの中央に位置するハブ２３ｈと、リム２３ｒからハブ２３ｈまで延びる棒状のスポーク２３ｓとを有する。

【0190】

同様に、後輪２４は、ホイール２４ａと、タイヤ２４ｂとを有する。タイヤ２４ｂは、ホイール２４ａに取り付けられる。ホイール２４ａは、環状のリム２４ｒと、リム２４ｒの中央に位置するハブ３００と、リム２４ｒからハブ３００まで延びる棒状のスポーク２４ｓとを有する。後輪２４のハブには、上述したモータ１０のハブ３００が用いられる。

【0191】

本実施形態の電動自転車２０において、モータ１０は、後輪２４に取り付けられる。詳細には、モータ１０は、後輪２４のハブに取り付けられる。後輪２４は、モータ１０の回転に伴って回転する。このため、モータ１０は、電動自転車２０の駆動を支援する。

【0192】

図１０に示すように、モータ１０にはスプロケット３０が取り付けられる。スプロケット３０は、トルクセンサ５００（図１）の側方に配置される。モータ１０の第１固定シャフト６１０はスプロケット３０を貫通する。スプロケット３０は、モータ１０の回転に伴って回転する。

【0193】

本実施形態において、電動自転車２０は、上述したモータ１０と、前輪２３と、モータ１０の回転に伴って回転する後輪２４とを備える。このため、ロータ１００およびステータ２００とともにトルクセンサ５００を備えるモータ１０により、電動自転車２０の駆動を支援できる。

【0194】

モータ１０は、後輪２４のハブに取り付けられる。これにより、モータ１０を電動自転車２０に容易に実装できる。

【0195】

本実施形態において、電動自転車２０は、上述したモータ１０と、前輪２３と、モータ１０の回転に伴って回転する後輪２４と、後輪２４に取り付けられたスプロケット３０とを備える。スプロケット３０は、第１固定シャフト６１０と対向する。これにより、信号配線４５０がスプロケット３０と接触することを抑制できる。

【0196】

以上、図面（図１～図１０）を参照しながら本発明の実施形態を説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数等は、図面作成の都合上から実際とは異なる。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質や形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0197】

なお、本技術は、以下のような構成をとることが可能である。

【0198】

（１）仮想中心軸に沿って延びるロータシャフトを有し、前記ロータシャフトを中心に回転するロータと、
前記ロータに対して径方向外側に位置するステータと、
前記ロータおよび前記ステータを収容し、前記ロータの回転に伴って回転するハブと、
前記ロータに対して軸方向一方側に位置し、前記ロータシャフトのトルクを検知するトルクセンサと、
前記ハブ内に収容され、前記ロータと前記トルクセンサとの間に位置する回路基板と、
前記トルクセンサと前記回路基板とを電気的に接続するセンサ配線と、
前記回路基板の軸方向一方側の面で外部回路と電気的に接続する信号配線と、
静止部材であり、前記ロータシャフトに対して軸方向一方側に位置する第１固定シャフトと
を備え、
前記第１固定シャフトは、前記トルクセンサを支持する、モータ。

【0199】

（２）前記ステータの軸方向一方側を覆う第１ステータカバーと、
前記ステータの軸方向他方側を覆う第２ステータカバーと
をさらに備え、
前記回路基板は、前記ロータと前記第１ステータカバーとの間に位置し、
前記第１ステータカバーには、前記センサ配線および前記信号配線が軸方向に貫通する貫通孔が設けられる、（１）に記載のモータ。

【0200】

（３）前記第１固定シャフトの少なくとも一部は、前記ハブから軸方向一方側に延び、
前記第１固定シャフトには、前記トルクセンサが取り付けられ、
前記第１固定シャフトは、前記信号配線が内部に配置された管部を有する、（２）に記載のモータ。

【0201】

（４）前記第１固定シャフトは、前記管部と連結する基体部をさらに有し、
前記基体部は、前記第１ステータカバーに取り付けられており、
前記基体部には、前記管部の貫通孔と繋がる切り欠きが設けられる、（３）に記載のモータ。

【0202】

（５）静止部材であり、前記ロータシャフトに対して軸方向他方側に位置する第２固定シャフトをさらに備え、
前記第２固定シャフトの少なくとも一部は、前記ハブから軸方向他方側に延びる、（３）または（４）に記載のモータ。

【0203】

（６）前記ステータに制御電流を供給する制御配線をさらに備え、前記第１固定シャフトは、前記制御配線が内部に配置された管部を有する、（１）から（５）のいずれかに記載のモータ。

【0204】

（７）前記ロータシャフトに対して軸方向他方側に取り付けられた太陽ギヤと、
前記太陽ギヤと噛み合い、前記ロータに対して軸方向他方側に配置された遊星ギヤと
をさらに備える、（１）から（６）のいずれかに記載のモータ。

【0205】

（８）前記ロータシャフトに取り付けられたワンウェイクラッチをさらに備える、（１）から（７）のいずれかに記載のモータ。

【0206】

（９）前記ステータは、
ステータコアと、
前記ステータコアを覆うインシュレータと、
前記インシュレータに巻き付いたコイルと
前記コイルを覆う被覆部と
を有する、（１）から（８）のいずれかに記載のモータ。

【0207】

（１０）前記センサ配線は、
前記トルクセンサに接続されたセンサ接続線と、
前記センサ接続線の先端に位置する第１コネクタと、
前記回路基板に接続された基板接続線と、
前記基板接続線の先端に位置し、前記第１コネクタに接続される第２コネクタと
を有する、（１）から（９）のいずれかに記載のモータ。

【0208】

（１１）（１）から（１０）のいずれかに記載のモータと、
前輪と、
前記モータの回転に伴って回転する後輪と
を備える、電動自転車。

【0209】

（１２）前記モータは、前記後輪のハブに取り付けられる、（１１）に記載の電動自転車。

【0210】

（１３）（３）に記載のモータと、
前輪と、
前記モータの回転に伴って回転する後輪と、
前記後輪に取り付けられたスプロケットと
を備え、
前記スプロケットは、前記第１固定シャフトと対向する、電動自転車。

【符号の説明】

【0211】

１０ モータ
１００ ロータ
２００ ステータ
３００ ハブ
４００ 回路基板
４５０ 信号配線
５００ トルクセンサ
５５０ センサ配線
６１０ 第１固定シャフト
６２０ 第２固定シャフト
７１０ 太陽ギヤ
７２０ 遊星ギヤ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】