特許 7534911 自転車及び自転車の電動化ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-06

(45)【発行日】2024-08-15

(54)【発明の名称】自転車及び自転車の電動化ユニット

(51)【国際特許分類】

   B62M 6/55 20100101AFI20240807BHJP

   B62K 19/34 20060101ALI20240807BHJP

【ＦＩ】

B62M6/55

B62K19/34

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020167683

(22)【出願日】2020-10-02

(65)【公開番号】P2022059834

(43)【公開日】2022-04-14

【審査請求日】2023-06-08

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000231350

【氏名又は名称】ジヤトコ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岡本 宗幸

【審査官】中川 隆司

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－１１８６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－００６０６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２２７６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０２３８４９０６（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２００９－２４８６６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／００３２４２５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｍ ６／５５

Ｂ６２Ｋ １９／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自転車であって、
上端に運転者が着座するサドルが設けられて下端にハンガラグが形成されるシートチューブを有し、前輪及び後輪が回転可能に取り付けられるフレームと、
前記ハンガラグに支持されて前記フレームの外部に吊り下げられる取付部材と、
前記取付部材に取り付けられる駆動部と、
を備え、
前記駆動部は、
前記取付部材に支持される本体部と、
前記本体部に収容される電動モータと、
運転者が駆動トルクを入力するクランク部と、
前記電動モータからの出力トルクと前記クランク部からの入力トルクとが伝達される駆動軸と、
を有し、
前記駆動軸は、前記シートチューブの延長線上に位置し、
前記取付部材は、
前記ハンガラグの少なくとも軸方向一端から締め付けられるボルトと、
前記ボルトが締め付けられることによって拡径して前記取付部材に回転不能に固定される第１コレットチャックと、
前記ボルトが締め付けられることによって拡径して前記ハンガラグに回転不能に固定される第２コレットチャックと、
を有する、
自転車。

【請求項2】

請求項１に記載の自転車であって、
前記本体部は、前記駆動軸に連結される駆動スプロケットと同軸に、かつ当該駆動スプロケットよりも小径に形成される、
自転車。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の自転車であって、
前記フレームは、前記シートチューブの下端に連結されるダウンチューブと、前記シートチューブの下端と前記後輪の回転軸とを連結するチェーンステイと、を更に有し、
前記取付部材は、
内周側で前記駆動部を支持する支持部と、
前記ハンガラグに取り付けられるフレーム取付部と、
前記支持部の外周側に設けられて前記ダウンチューブと前記チェーンステイとの少なくとも一方を下側から把持し、突出長さが調整可能な支持アームと、
を有する、
自転車。

【請求項4】

自転車の電動化ユニットであって、
上端に運転者が着座するサドルが設けられて下端にハンガラグが形成されるシートチューブを有するフレームの前記ハンガラグに支持されて前記フレームの外部に吊り下げられる取付部材と、
前記取付部材に取り付けられる駆動部と、
を備え、
前記駆動部は、
前記取付部材に支持される本体部と、
前記本体部に収容される電動モータと、
運転者が駆動トルクを入力するクランク部と、
前記電動モータからの出力トルクと前記クランク部からの入力トルクとが伝達される駆動軸と、
を有し、
前記駆動軸は、前記シートチューブの延長線上に位置し、
前記取付部材は、
前記ハンガラグの少なくとも軸方向一端から締め付けられるボルトと、
前記ボルトが締め付けられることによって拡径して前記取付部材に回転不能に固定される第１コレットチャックと、
前記ボルトが締め付けられることによって拡径して前記ハンガラグに回転不能に固定される第２コレットチャックと、
を有する、
自転車の電動化ユニット。

【請求項5】

自転車であって、
上端に運転者が着座するサドルが設けられて下端にハンガラグが形成されるシートチューブを有し、前輪及び後輪が回転可能に取り付けられるフレームと、
前記ハンガラグに支持されて前記フレームの外部に吊り下げられる取付部材と、
前記取付部材に取り付けられる駆動部と、
を備え、
前記駆動部は、
前記取付部材に支持される本体部と、
前記本体部に収容される電動モータと、
運転者が駆動トルクを入力するクランク部と、
前記電動モータからの出力トルクと前記クランク部からの入力トルクとが伝達される駆動軸と、
を有し、
前記取付部材は、
前記ハンガラグの少なくとも軸方向一端から締め付けられるボルトと、
前記ボルトが締め付けられることによって拡径して前記取付部材に回転不能に固定される第１コレットチャックと、
前記ボルトが締め付けられることによって拡径して前記ハンガラグに回転不能に固定される第２コレットチャックと、
を有する、
自転車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自転車及び自転車の電動化ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、フレームのダウンチューブとシートパイプとの結合部に駆動ユニットを取り付けるためのモータブラケットが設けられる駆動自転車（電動アシスト自転車）が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平０９－２０７８５９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、特許文献１の電動アシスト自転車では、駆動ユニットを取り付けるために専用のフレームが必要である。

【0005】

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、電動アシスト自転車用ではない通常の自転車用のフレームを用いて電動アシスト自転車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】

本発明のある態様によれば、自転車は、上端に運転者が着座するサドルが設けられて下端にハンガラグが形成されるシートチューブを有し、前輪及び後輪が回転可能に取り付けられるフレームと、前記ハンガラグに支持されて前記フレームの外部に吊り下げられる取付部材と、前記取付部材に取り付けられる駆動部と、を備え、前記駆動部は、前記取付部材に支持される本体部と、前記本体部に収容される電動モータと、運転者が駆動トルクを入力するクランク部と、前記電動モータからの出力トルクと前記クランク部からの入力トルクとが伝達される駆動軸と、を有し、前記駆動軸は、前記シートチューブの延長線上に位置し、前記取付部材は、前記ハンガラグの少なくとも軸方向一端から締め付けられるボルトと、前記ボルトが締め付けられることによって拡径して前記取付部材に回転不能に固定される第１コレットチャックと、前記ボルトが締め付けられることによって拡径して前記ハンガラグに回転不能に固定される第２コレットチャックと、を有する。

【0007】

本発明の他の態様によれば、自転車の電動化ユニットは、上端に運転者が着座するサドルが設けられて下端にハンガラグが形成されるシートチューブを有するフレームの前記ハンガラグに支持されて前記フレームの外部に吊り下げられる取付部材と、前記取付部材に取り付けられる駆動部と、を備え、前記駆動部は、前記取付部材に支持される本体部と、前記本体部に収容される電動モータと、運転者が駆動トルクを入力するクランク部と、前記電動モータからの出力トルクと前記クランク部からの入力トルクとが伝達される駆動軸と、を有し、前記駆動軸は、前記シートチューブの延長線上に位置し、前記取付部材は、前記ハンガラグの少なくとも軸方向一端から締め付けられるボルトと、前記ボルトが締め付けられることによって拡径して前記取付部材に回転不能に固定される第１コレットチャックと、前記ボルトが締め付けられることによって拡径して前記ハンガラグに回転不能に固定される第２コレットチャックと、を有する。

【発明の効果】

【0008】

上記態様では、フレームのハンガラグに取付部材が支持され、取付部材に電動モータを含む駆動部が取り付けられる。そのため、通常の自転車ではクランクシャフトが挿通するハンガラグに取付部材と駆動部とを取り付けることで、電動アシスト自転車にすることができる。したがって、電動アシスト自転車用ではない通常の自転車用のフレームを用いて電動アシスト自転車を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る電動化ユニット及び自転車の概要を説明する側面図である。

【図2】図２は、電動化ユニットの側面図である。

【図3】図３は、電動化ユニットの変形例の側面図である。

【図4】図４は、駆動部の概要を説明する構成図である。

【図5】図５は、取付部材のハンガラグへの取り付け態様について説明する概要図である。

【図6】図６は、取付部材のハンガラグへの取り付け態様の第１の変形例について説明する概要図である。

【図7】図７は、取付部材のハンガラグへの取り付け態様の第２の変形例について説明する概要図である。

【図8】図８は、図７の取付部材の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る自転車１及び自転車１の電動化ユニット（以下、単に「電動化ユニット」と称する。）６０について説明する。

【0011】

まず、図１から図４を参照して、自転車１の全体構成について説明する。

【0012】

図１は、電動化ユニット６０及び自転車１の概要を説明する側面図である。図２は、電動化ユニット６０の側面図である。図３は、電動化ユニット６０の変形例の側面図である。図４は、駆動部３０の概要を説明する構成図である。

【0013】

図１に示すように、自転車１は、フレーム１０と、取付部材２０と、駆動部３０と、前輪５１と、後輪５２と、ハンドル５３と、サドル５４と、駆動スプロケット５５と、被駆動スプロケット５６と、チェーン５７と、コントローラ６１と、蓄電部６２と、を備える。電動化ユニット６０は、取付部材２０と駆動部３０とによって構成される。

【0014】

自転車１は、運転者が跨ってサドル５４に着座し、ペダル５９を介してクランク部としてのクランクアーム５８を漕いで運転するものである。自転車１は、運転者によるクランクアーム５８からの入力トルクと、当該入力トルクに応じた大きさの駆動部３０によるアシストトルクと、によって後輪５２を駆動する電動アシスト自転車である。

【0015】

フレーム１０は、トップチューブ１１と、ヘッドチューブ１２と、ダウンチューブ１３と、シートチューブ１４と、チェーンステイ１５と、シートステイ１６と、を有する。フレーム１０は、シートチューブ１４を対角線とする略平行四辺形状のいわゆるダイヤモンド型フレームである。フレーム１０は、電動アシスト自転車用ではない通常の自転車用のフレームである。フレーム１０には、前輪５１及び後輪５２が回転可能に取り付けられる。

【0016】

トップチューブ１１は、ヘッドチューブ１２とシートチューブ１４の上端とを連結する。

【0017】

ヘッドチューブ１２には、トップチューブ１１の前端とダウンチューブ１３の上端（前端）とが連結される。ヘッドチューブ１２には、ステアリングコラム（図示省略）が挿通する。

【0018】

ダウンチューブ１３は、ヘッドチューブ１２とシートチューブ１４の下端とを連結する。

【0019】

シートチューブ１４は、トップチューブ１１の後端とダウンチューブ１３の下端（後端）とを連結する。シートチューブ１４の上端には、運転者が着座するサドル５４が設けられる。シートチューブ１４の下端には、ハンガラグ１８が形成される。

【0020】

チェーンステイ１５は、シートチューブ１４の下端と後輪５２の回転軸とを連結する。チェーンステイ１５は、後輪５２の回転軸の両端を支持するように二股に形成される。

【0021】

シートステイ１６は、シートチューブ１４の上端と後輪５２の回転軸とを連結する。

【0022】

フロントフォーク１７は、前輪５１の回転軸の両端を支持し、前輪５１をフレーム１０に固定する。フロントフォーク１７は、ヘッドチューブ１２内を軸方向に貫通するステアリングコラムと連結されている。フロントフォーク１７は、ヘッドチューブ１２に対して周方向に回動可能である。

【0023】

ハンガラグ１８は、取付部材２０を支持する。ハンガラグ１８は、電動アシスト自転車でない通常の自転車では、一対のクランクアーム５８間に設けられるクランクシャフト３５が挿通するものであり、ボトムブラケットシェルとも呼ばれる。

【0024】

前輪５１は、運転者のハンドル５３の操作によってフロントフォーク１７が回動することで左右に転舵される。

【0025】

後輪５２には、被駆動スプロケット５６が取り付けられる。被駆動スプロケット５６には、後述するクランクシャフト３５に取り付けられる駆動スプロケット５５との間に掛け回されたチェーン５７を介して駆動トルクが伝達される。

【0026】

取付部材２０は、ハンガラグ１８に支持されてフレーム１０の外部に吊り下げられる。図２に示すように、取付部材２０は、支持部２１と、フレーム取付部２２と、を有する。

【0027】

支持部２１は、円弧状に形成され、前後方向に延設される。支持部２１は、内周側に駆動部３０のケース３１を支持する。支持部２１の外周には、フレーム取付部２２が一体に形成される。支持部２１は、下方に位置するケース３１の上部外周縁のみを支持する。これにより、取付部材２０を必要最小限な大きさにできるので、小型化及び軽量化が可能である。また、ケース３１の下方に取付部材２０が突出しないので、地面との間のクリアランスを確保することができる。支持部２１には、駆動部３０のケース３１を取付部材２０に取り付けるためのボルト２５（図５参照）が挿通する複数（ここでは４個）のボルト孔２３が形成される。

【0028】

フレーム取付部２２は、支持部２１の周方向略中央から外周に突出して形成される。フレーム取付部２２は、ハンガラグ１８に取り付けられる。フレーム取付部２２には、取付部材２０をフレーム１０に取り付けるためのボルト２６（図５参照）が挿通するボルト孔２４が形成される。フレーム取付部２２は、ハンガラグ１８に対して取付部材２０がクランクシャフト３５まわりに回転しないように取り付けられる。取付部材２０のハンガラグ１８への取り付け態様については、後で図５から図８を参照しながら詳細に説明する。

【0029】

これに代えて、図３に示す変形例のように、フレーム取付部２２が、支持部２１の一端部２１ａから外周に突出するように形成してもよい。例えば、図２に示す取付部材２０を用いるとフレーム取付部２２が後輪５２と干渉するような場合には、図３に示す取付部材２０を用いることで、フレーム取付部２２と後輪５２との干渉を避けることができる。ただし、この場合には、後述するようにクランクシャフト３５をシートチューブ１４の延長線上に位置するように設けることはできなくなる。

【0030】

図１に示すように、駆動部３０は、取付部材２０に取り付けられる。図１及び図４に示すように、駆動部３０は、本体部としてのケース３１と、トルクセンサ３２と、電動モータ３３と、減速機３４と、駆動軸としてのクランクシャフト３５と、一対のクランクアーム５８と、一対のペダル５９と、を有する。

【0031】

図４に示すように、ケース３１は、略円筒状に形成されて取付部材２０に支持される。ケース３１は、取付部材２０を介してフレーム１０に取り付けられる。ケース３１は、トルクセンサ３２と電動モータ３３と減速機３４とワンウェイクラッチ（図示省略）と、を収容する。トルクセンサ３２と電動モータ３３と減速機３４とワンウェイクラッチとは、中心軸が共通するように同軸に設けられる。

【0032】

また、ケース３１は、クランクシャフト３５に連結される駆動スプロケット５５と同軸に、かつ当該駆動スプロケット５５よりも小径に形成される。これにより、駆動スプロケット５５の外側にケース３１が突出しないので、ケース３１と地面との間のクリアランスを確保でき、ケース３１と後輪５２との干渉を避けることができる。

【0033】

トルクセンサ３２は、運転者がペダル５９を介してクランクアーム５８を漕いで発生しクランクシャフト３５に伝達された駆動トルクを検出する。トルクセンサ３２は、例えば、磁気によって計測したクランクシャフト３５のねじれに基づいてトルクを検出する非接触式トルクセンサである。

【0034】

電動モータ３３は、コントローラ６１からの指令によって駆動される。電動モータ３３は、蓄電部６２から供給される電力によって回転力を発生する。

【0035】

減速機３４は、電動モータ３３が発生した回転力を減速してクランクシャフト３５に伝達する。減速機３４は、例えば、遊星歯車機構によって構成される。

【0036】

クランクシャフト３５には、クランクアーム５８及びペダル５９が取り付けられる。また、クランクシャフト３５には、駆動スプロケット５５が取り付けられる。クランクシャフト３５には、電動モータ３３からの出力トルクとクランクアーム５８からの入力トルクとが伝達される。

【0037】

図１に示すように、クランクシャフト３５は、シートチューブ１４の延長線上に位置するように設けられる。これにより、運転者は、サドル５４の高さを調整するだけで、ハンガラグ１８にクランクシャフト３５を設けてクランクアーム５８及びペダル５９を取り付けて通常の自転車とした場合と同じ姿勢でペダル５９を漕ぐことができる。

【0038】

ペダル５９は、運転者が駆動トルクを入力するものである。ペダル５９は、クランクアーム５８を介してクランクシャフト３５に連結されている。

【0039】

以上のように、フレーム１０のハンガラグ１８に取付部材２０が支持され、取付部材２０に電動モータ３３を含む駆動部３０が取り付けられる。そのため、通常の自転車ではクランクシャフト３５が挿通するハンガラグ１８に取付部材２０と駆動部３０とを取り付けることで、電動アシスト自転車にすることができる。したがって、電動アシスト自転車用ではない通常の自転車用のフレーム１０を用いて電動アシスト自転車を提供することができる。

【0040】

コントローラ６１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ６１は、複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。コントローラ６１は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出して実行することで各種の処理を行う。具体的には、コントローラ６１は、トルクセンサ３２から入力された駆動トルクの大きさに対応する電気信号に基づいてアシスト力を演算し、当該アシスト力を電動モータ３３が発生するように指令信号を出力する。

【0041】

蓄電部６２は、ニッケル水素蓄電池やリチウムイオン蓄電池等の充放電可能な二次電池である。蓄電部６２は、フレーム１０から取り外し可能に設けられる。

【0042】

次に、図５から図８を参照して、取付部材２０のハンガラグ１８への取り付け態様について説明する。

【0043】

図５は、取付部材２０のハンガラグ１８への取り付け態様について説明する概要図である。図６は、取付部材２０のハンガラグ１８への取り付け態様の第１の変形例について説明する概要図である。図５及び図６は、シートチューブ１４の中心軸に沿った断面を自転車１の前方から見た図である。図７は、取付部材２０のハンガラグ１８への取り付け態様の第２の変形例について説明する概要図である。図８は、図７の取付部材２０の斜視図である。

【0044】

図５に示すように、取付部材２０は、ボルト２６とナット２７とが締結されることで、フレーム１０のハンガラグ１８に取り付けられる。このとき、ボルト２６とナット２７とが締め付けられることで、取付部材２０のフレーム取付部２２とハンガラグ１８の側面とが面接触し、ナット２７のネック部２７ａとハンガラグ１８の側面とが面接触する。これらの接触面に作用する摩擦力によって、取付部材２０がハンガラグ１８に対してクランクシャフト３５まわりに回転しないように固定される。

【0045】

図６に示す第１の変形例では、取付部材２０は、ボルトとしてのテーパボルト１２６と、テーパナット１２７と、第１コレットチャックとしてのコレットチャック１２８と、第２コレットチャックとしてのコレットチャック１２９と、を有する。

【0046】

テーパボルト１２６は、取付部材２０を貫通してハンガラグ１８の軸方向一端に挿入される。テーパボルト１２６は、ハンガラグ１８の内周に挿入されるほど縮径するようなテーパ状に形成されるテーパ部１２６ａを有する。

【0047】

テーパナット１２７は、ハンガラグ１８の軸方向他端に挿入される。テーパナット１２７は、ハンガラグ１８の内周に挿入されるほど縮径するようなテーパ状に形成されるテーパ部１２７ａを有する。

【0048】

コレットチャック１２８は、取付部材２０のボルト孔１２４の内周に設けられる。コレットチャック１２８は、周方向の少なくとも一か所が切断されている略筒状部材である。コレットチャック１２８の内周には、テーパボルト１２６のテーパ部１２６ａが挿入される。

【0049】

コレットチャック１２９は、ハンガラグ１８の凹部１８ａの内周に設けられる。コレットチャック１２９は、周方向の少なくとも一か所が切断されている略筒状部材である。コレットチャック１２９の内周には、テーパナット１２７のテーパ部１２７ａが挿入される。

【0050】

テーパボルト１２６とテーパナット１２７とが締め付けられると、テーパ部１２６ａがコレットチャック１２８内に進入し、テーパ部１２７ａがコレットチャック１２９内に進入する。これにより、コレットチャック１２８，１２９は拡径して、取付部材２０の内周とハンガラグ１８の内周とに各々押し付けられる。同時に、テーパ部１２６ａの外周は、コレットチャック１２８の内周に押し付けられ、テーパ部１２７ａの外周は、コレットチャック１２９の内周に押し付けられる。このとき、コレットチャック１２８，１２９の内外周面に作用する摩擦力によって、取付部材２０とハンガラグ１８とがクランクシャフト３５まわりに回転しないように固定される。

【0051】

このように、テーパボルト１２６が締め付けられると、コレットチャック１２８は、拡径して取付部材２０に回転不能に固定される。同時に、テーパボルト１２６が締め付けられると、コレットチャック１２９は、拡径してハンガラグ１８に回転不能に固定される。よって、コレットチャック１２８，１２９によって、取付部材２０とハンガラグ１８とが固定される。

【0052】

なお、ハンガラグ１８の内周に円筒状のナットを設けて、ハンガラグ１８の軸方向両端から各々テーパボルトを挿入して締め付けるようにしてもよい。即ち、テーパボルト１２６は、ハンガラグ１８の少なくとも軸方向一端から締め付けられればよい。

【0053】

図７及び図８に示す第２の変形例では、取付部材２０は、一対の支持アーム２２５，２２６を有する。

【0054】

支持アーム２２５は、ボルト部２２５ａと、把持部２２５ｂと、を有する。支持アーム２２６は、ボルト部２２６ａと、把持部２２６ｂと、を有する。

【0055】

ボルト部２２５ａ，２２６ａは、支持部２１に外周からねじ込まれて取り付けられる。支持アーム２２５，２２６は、ボルト部２２５ａ，２２６ａがねじ込まれる長さによって、支持部２１からの突出長さが調整される。

【0056】

把持部２２５ｂは、チェーンステイ１５の外周に沿った円弧状に形成され、チェーンステイ１５を下側から把持する。把持部２２５ｂは、二股のチェーンステイ１５にまたがるように設けられる。把持部２２６ｂは、ダウンチューブ１３の外周に沿った円弧状に形成され、ダウンチューブ１３を下側から把持する。このように、取付部材２０が支持アーム２２５，２２６によってチェーンステイ１５及びダウンチューブ１３に支持されることで、取付部材２０がハンガラグ１８に対してクランクシャフト３５まわりに回転しないように固定される。

【0057】

なお、取付部材２０がダウンチューブ１３とチェーンステイ１５との少なくとも一方に支持されるように、支持アーム２２５と支持アーム２２６との少なくとも一方が設けられればよい。

【0058】

以上の本実施形態の構成及び作用効果について、まとめて説明する。

【0059】

自転車１は、上端に運転者が着座するサドル５４が設けられて下端にハンガラグ１８が形成されるシートチューブ１４を有し、前輪５１及び後輪５２が回転可能に取り付けられるフレーム１０と、ハンガラグ１８に支持されてフレーム１０の外部に吊り下げられる取付部材２０と、取付部材２０に取り付けられる駆動部３０と、を備え、駆動部３０は、取付部材２０に支持されるケース３１と、ケース３１に収容される電動モータ３３と、運転者が駆動トルクを入力するクランクアーム５８と、電動モータ３３からの出力トルクとクランクアーム５８からの入力トルクとが伝達されるクランクシャフト３５と、を有する。

【0060】

また、自転車１の電動化ユニット６０は、フレーム１０のハンガラグ１８に支持されてフレーム１０の外部に吊り下げられる取付部材２０と、取付部材２０に取り付けられる駆動部３０と、を備え、駆動部３０は、取付部材２０に支持されるケース３１と、ケース３１に収容される電動モータ３３と、運転者が駆動トルクを入力するクランクアーム５８と、電動モータ３３からの出力トルクとクランクアーム５８からの入力トルクとが伝達されるクランクシャフト３５と、を有する。

【0061】

これらの構成によれば、フレーム１０のハンガラグ１８に取付部材２０が支持され、取付部材２０に電動モータ３３を含む駆動部３０が取り付けられる。そのため、通常の自転車ではクランクシャフト３５が挿通するハンガラグ１８に取付部材２０と駆動部３０とを取り付けることで、電動アシスト自転車にすることができる。したがって、電動アシスト自転車用ではない通常の自転車用のフレーム１０を用いて電動アシスト自転車を提供することができる。

【0062】

更に、取付部材２０は、駆動部３０のケース３１を支持する。そのため、取付部材２０を必要最小限な大きさにできるので、小型化及び軽量化が可能である。また、ケース３１の下方に取付部材２０が突出しないので、地面との間のクリアランスを確保することができる。

【0063】

また、ケース３１は、クランクシャフト３５に連結される駆動スプロケット５５と同軸に、かつ当該駆動スプロケット５５よりも小径に形成される。

【0064】

この構成によれば、駆動スプロケット５５の外側にケース３１が突出しないので、ケース３１と地面との間のクリアランスを確保でき、ケース３１と後輪５２との干渉を避けることができる。

【0065】

また、クランクシャフト３５は、シートチューブ１４の延長線上に位置する。

【0066】

この構成によれば、運転者は、サドル５４の高さを調整するだけで、ハンガラグ１８にクランクシャフト３５を設けてクランクアーム５８及びペダル５９を取り付けて通常の自転車とした場合と同じ姿勢でペダル５９を漕ぐことができる。

【0067】

また、取付部材２０は、ハンガラグ１８の少なくとも軸方向一端から締め付けられるテーパボルト１２６と、テーパボルト１２６が締め付けられることによって拡径して取付部材２０に回転不能に固定されるコレットチャック１２８と、テーパボルト１２６が締め付けられることによって拡径してハンガラグ１８に回転不能に固定されるコレットチャック１２９と、を有する。

【0068】

この構成によれば、テーパボルト１２６が締め付けられると、コレットチャック１２８は、拡径して取付部材２０に回転不能に固定される。同時に、テーパボルト１２６が締め付けられると、コレットチャック１２９は、拡径してハンガラグ１８に回転不能に固定される。よって、コレットチャック１２８，１２９によって、取付部材２０とハンガラグ１８とが固定される。

【0069】

また、フレーム１０は、シートチューブ１４の下端に連結されるダウンチューブ１３と、シートチューブ１４の下端と後輪５２の回転軸とを連結するチェーンステイ１５と、を更に有し、取付部材２０は、ダウンチューブ１３とチェーンステイ１５との少なくとも一方に支持される支持アーム２２５（２２６）を有する。

【0070】

この構成によれば、取付部材２０が支持アーム２２５（２２６）によってチェーンステイ１５（又はダウンチューブ１３）に支持されることで、取付部材２０がハンガラグ１８に対してクランクシャフト３５まわりに回転しないように固定される。

【0071】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【符号の説明】

【0072】

１ 自転車
１０ フレーム
１３ ダウンチューブ
１４ シートチューブ
１５ チェーンステイ
１８ ハンガラグ
２０ 取付部材
３０ 駆動部
３１ ケース（本体部）
３３ 電動モータ
３５ クランクシャフト（駆動軸）
５１ 前輪
５２ 後輪
５４ サドル
５５ 駆動スプロケット
５８ クランクアーム（クランク部）
６０ 電動化ユニット
１２６ テーパボルト（ボルト）
１２８ コレットチャック（第１コレットチャック）
１２９ コレットチャック（第２コレットチャック）
２２５ 支持アーム
２２６ 支持アーム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】