侧视图；
[0075]图10是同上电动用轮毂装置的剖面图；
[0076]图11是同上电动用轮毂装置的部分剖面图；
[0077]图12是同上电动用轮毂装置的部分剖面图；
[0078]图13是同上电动用轮毂装置的局部放大剖面图；
[0079]图14是本发明的实施方式的电动自行车的整体侧视图；
[0080]图15是同上电动自行车的电动用轮毂装置及其附近部位的侧视图；
[0081]图16是同上电动用轮毂装置的剖面图；
[0082]图17是同上电动用轮毂装置的局部放大剖面图；
[0083]图18是同上电动用轮毂装置的局部放大剖面图；
[0084]图19是同上电动用轮毂装置的一方的止转部件及其附近部位的局部放大剖面图，(a)是图18的VIa — VIa线向视图，(b)是图18的VIb — VIb线向视图；
[0085]图20是表示同上电动用轮毂装置的止转部件的图，(a)及(b)分别是立体图，(c)是主视图，(d)是侧视图，(e)是后视图；
[0086]图21是同上电动用轮毂装置的配线保持用部件的立体图；
[0087]图22是现有电动用轮毂装置的剖面图；
[0088]图23是另一现有电动用轮毂装置的剖面图；
[0089]图24(a)是图23的Xa — Xa线向视图，(b)是图23的Xb — Xb线向视图。
【具体实施方式】
[0090]下面，基于附图对本发明的实施方式进行说明。
[0091]在图1中，I为电动自行车。电动自行车I具备:框架2、设置于框架2的前轮3及后轮4、负载人力驱动力(使用者的踏力)的踏板5、将人力驱动力传递到后轮4侧的作为驱动力传递索体的链条6、将人力驱动力传递到链条6的链轮(crank gear) 7、把手8、外装变速器18、车座9、蓄电池13、检测作用于踏板5的人力驱动力的检测装置31、控制部14等。框架2具有链条支架10及后叉11等，如图2所示，在链条支架10的后端，设有双叉形状的后拨叉12。另外，如图1所示，外装变速器18具有后拨链器42和多级自由轮19。后轮4具有:配设于其中心部的电动用轮毂装置20、从该电动用轮毂装置20起沿着后轮4的径方向放射状地延伸的多根福条15、安装有福条15的外周侧端部的轮圈16、安装于轮圈16的外周侧的轮胎17。
[0092]如图2、图3等所示，电动用轮毂装置20具有:相对于后拨叉12而固定的左右一对固定用的轮毂轴21、22、相对于这两个轮毂轴21、22而旋转自如的轮毂体23、配设于该轮毂体23的内部而使轮毂体23旋转的电动机24。
[0093]如图3?图5所示，电动机24具备:电动机壳32、固定于电动机壳32的内部并由树脂覆盖的定子33、旋转自如地设置于比定子33更靠内周侧的转子34、插通于转子34的中心部的旋转轴35，且采用的是无刷电动机。该电动机24通过控制部14，根据由检测装置31检测到的踏力，产生辅助驱动力。此外，也可以构成为通过控制部14，也能切换控制成利用来自后轮4的旋转力而产生电力且充电于蓄电池13的再生动作。
[0094]电动机24的旋转轴35位于两轮毂轴21、22间，这些各轴21、22、35配设于同一轴心25上。电动机壳32由在旋转轴35的轴心25方向上分割而成的一方(在图3中，左侧)的壳体36和另一方(在图3中，右侧)的壳体37构成。定子33夹在两壳体36、37间，两壳体36、37通过多根螺钉38而连结。旋转轴35及转子34由配设于壳体36、37的靠近中心部的部位的轴承39、40旋转自如地支承。
[0095]轮毂体23具备:在轮毂轴21、22的轴心25方向的一端侧(在图3中，左侧)具有开口部26的大致圆筒状主体部件27、封闭主体部件27的另一端部(在图3中，右侧)的圆盘状罩部件28、形成于罩部件28的中央部的贯通孔29、插入贯通孔29内并与罩部件28螺合结合并且相对于轮毂轴22以旋转自如的状态外嵌的筒状安装部件30等。主体部件27及罩部件28例如设为铝合金制。
[0096]轮毂体23的主体部件27的一端部(在图3中，左端部)经由轴承41旋转自如地支承于一方的壳体36。另外，如图3、图4所不，一方的轮毂轴21在突入其电动机24内的部分的端部，以向径方向外方扩大的方式(在该实施方式中，六角形状地扩大)形成有卡合部21a。而且，该卡合部21a与形成于壳体36的六角孔形状的卡合孔部36a嵌合卡合。由此，一方的壳体36和一方的轮毂轴21以限制成不以轴心25为中心而旋转的状态被组装。
[0097]另外，如图3、图5所示，另一方的轮毂轴22插入安装部件30，并从轮毂体23的外部向内部突入。另一方的轮毂轴22在突入其电动机24内的端部，以向径方向外方扩大的方式(在该实施方式中，以六角形状地扩大的方式)形成有卡合部22a。而且，该卡合部22a与形成于经由螺钉52安装于另一方的壳体37的支承框50的六角孔形状的卡合孔部50a嵌合而卡合。由此，支承框50和另一方的轮毂轴22以限制成不以轴心25为中心而旋转的状态被组装。
[0098]如图3、图5所示，电动机24的旋转轴35和轮毂体23经由在轮毂体23内相邻设置于电动机24的减速机构45而连动。减速机构45具有:形成于旋转轴35的端部的太阳齿轮46、经由连结件51安装于罩部件28的内侧的圆环状内齿齿轮47 (圆环状齿轮的一个例子)、与太阳齿轮46和内齿齿轮47啮合的旋转自如的多个行星齿轮48。行星齿轮48的一端部由电动机24的另一方的壳体37支承，行星齿轮48的另一端部由安装于另一方的壳体37的支承框50支承。
[0099]各行星齿轮48分别具有彼此一体形成的大齿轮部48a及小径齿轮部48b、旋转自如地支承这些大齿轮部48a及小齿轮部48b的支承轴部48c。而且，构成为通过行星齿轮48的大齿轮部48a与太阳齿轮46啮合，且内齿齿轮47与行星齿轮48的小齿轮部48b啮合，使电动机24的旋转轴35的旋转减速，即，使转矩增大，向轮毂体23传递辅助驱动力，使轮毂体23连动。另外，在罩部件28和支承框50之间，配设有能够承受来自支承框50的向沿着轴心25的方向的力的推力轴承54。
[0100]如上所述，在后轮4安装有外装变速器18，该外装变速装置18具有后拨链器42 (参照图1)和多级自由轮19。如图3、图5所示，自由轮19在轮毂体23的外侧方，旋转自如地外嵌于另一方的轮毂轴22。自由轮19具有:选择性地与链条6啮合而传递来自链条6的人力驱动力的作为人力驱动力传递轮体的多枚飞轮60、具备这些飞轮60的圆筒状外体61、经由轴承可旋转地设置于外体61的内部的筒状内体62、设置于外体61和内体62之间且从飞轮60仅向轮毂体23传递旋转驱动力的单向超越离合器63。此外，内体62和安装部件30在周方向(旋转方向)上彼此卡合。另外，内体62或外体61等设为铬钼钢等具有足够刚性的金属制。
[0101]另外，如图5?图7所示，在罩部件28和内体62之间设有花键接头53，该花键接头53具有由大致锯齿状的多个凹凸部构成的一对花键部53a、53b，将来自飞轮60的人力驱动力传递到轮毂体23。该花键接头53为具有足够强度的合金制，一体地形成有承受来自内体62的人力驱动力的输入花键部53b和将人力驱动力传递到轮毂体23的输出花键部53a。而且，输出花键部53a的直径形成为比输入花键部53b的直径大。此外，在该实施方式中，输出花键部53a的直径形成为比自由轮19的安装飞轮60的作为筒状体的外体61的直径(飞轮60的安装部的直径)大，但也可以将输出花键部53a的直径形成为与外体61的直径(飞轮60的安装部的直径)相等。
[0102]花键接头53的输入花键部53b嵌入花键部62b，该花键部62b形成于粗径部62a的内周，该粗径部62a形成于内体62的一端部。另外，输出花键部53a嵌入花键部28b，该花键部28b形成于罩部件28的靠近中央部的部位，并形成于从侧面部向电动机24的内部侧凹的凹部28a。而且，以将来自内体62的力良好地传递到罩部件28的方式构成。
[0103]另外，在外体61的内部，设有旋转自如地支承外体61的轴承体64。此外，65是用于将设置于轴承体64的球座锁紧的锁紧螺母。
[0104]在轮毂体23的外周部，连接有后轮4的各辐条21的内周侧端部。两轮毂轴21、22分别插入形成于两链条支架10的后拨叉12的槽12a内。通过使螺母66分别与两轮毂轴21、22螺合，后轮4与电动用轮毂装置20 —同安装于两链条支架10间。
[0105]如图5所示，在设有自由轮19的一侧的链条支架10的后拨叉12和螺母6之间，配设有以另一方的轮毂轴22不绕轴心25旋转的方式进行限制的金属制止转部件67。就该止转部件67而言，一体形成的作为卡合部的突部67a嵌合于后拨叉12的槽12a内，相对于后拨叉12，以止转部件67不以轴心25的方向为中心而转动的方式进行卡合。
[0106]另外，如图4所示，在未设有自由轮19的一侧的链条支架10的后拨叉12上，也相接设有止转部件70。在该止转部件70，也形成有与形成于后拨叉12的作为被卡合部的槽12a嵌合卡合的作为卡合部的突部70a。而且，该突部70a嵌合于后拨叉12的槽12a内，相对于后拨叉12，以止转部件70不以轴心25的方向为中心而转动的方式进行卡合。另外，止转部件70通过螺钉72，以与壳体36直接接触的状态进行固定。
[0107]在上述结构中，在使用者骑行电动自行车I时，作用于踏板7的人力驱动力(踏力)由检测装置31检测，并且经由链条6传递到自由轮19，自由轮19进行旋转。自由轮19的旋转从外体61经由单向超越离合器63传递到内体62，进而，经由花键接头53传递到罩部件28。由此，内体62、安装部件30、罩部件28和主体部件27—体旋转，轮毂体23以轴心25为中心进行旋转。
[0108]另外，根据由检测装置31检测到的人力驱动力，控制部14控制电动机24驱动。此时，通过旋转轴35与转子34 —同旋转，经由减速机构45，轮毂体23以轴心25为中心进行减速旋转。由此，后轮4通过作用于踏板7的人力驱动力和根据该人力驱动力而输出的电动机24的辅助驱动力合成的合力被旋转驱动。
[0109]另外，在具有再生功能的情况下，在检测到制动动作或下坡骑行等时等，控制部14使电动机24等进行再生动作。即，因为随着后轮4的旋转，轮毂体23进行旋转，经由减速机构45，电动机24的旋转轴35及转子34也连动而旋转，由此，进行如下动作等，即，将由电动机24发电的电力送到蓄电池13，对蓄电池13充电。
[0110]在此，在上述结构中，在将来自自由轮19的飞轮60的人力驱动力传递到轮毂体23的花键接头53，一体地形成有承受人力驱动力的输入花键部53b和将人力驱动力传递到轮毂体23的输出花键部53a，将输出花键部53a的直径形成为比输入花键部53b的直径大。由此，能够使从花键接头53的输出花键部53a作用于轮毂体23 (罩部件28)的花键部28b的每单位面积的人力驱动力比作用于花键接头53的输入花键部53b的每单位面积的人力驱动力小。
[0111]因此，即使不将花键接头53沿轴心25方向延长，也能够由轮毂体23 (罩部件28)的花键部28b良好地承受人力驱动力，在为轻量化等而使用强度比花键接头53小的铝材料等作为轮毂体23的情况下，能够防止轮毂体23 (罩部件28)的花键部28b因强度不足而损坏，可靠性提高。另外，因为即使不将花键接头53沿轴心25方向延长也可以，所以作为该电动用轮毂装置20能够在宽度方向上维持小型状态。
[0112]另外，由于轮毂体23 (罩部件28)的花键部28b形成于凹部28a，该凹部28a形成于罩部件28，因此，与在从罩部件28向侧方突出的凸台部等形成有花键部的情况相比，能够减小轮毂体23的宽度。因此，作为该电动用轮毂装置20，能够进一步维持小型状态。
[0113]另外，在该实施方式中，为了在电动用轮毂装置20上设置外装变速器18的自由轮19，重要的是减小轮毂体23的宽度(小型化)，所以上述结构特别有效。
[0114]另外，在上述结构中，花键接头53的输出花键部53a的直径形成为比外体61的直径(飞轮60的安装部的直径)大，或者相等。因此，与花键接头53的输出花键部53a的直径形成为比外体61的直径小的情况相比，能够减小作用于轮毂体23(罩部件28)的花键部28b的每单位面积的人力驱动力。由此，能够进一步良好地防止轮毂体23 (罩部件28)的花键部28b