JP2017197132A - 電動補助自転車 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラケットの剛性が高い場合であっても、駆動ユニットをブラケットに安定して取り付ける。【解決手段】駆動ユニットのハウジングは、第１懸架ボス及び第２懸架ボスを含む。第１懸架ボス及び第２懸架ボスは、車両の左右方向で、ブラケットの第１側板と第２側板との間に配置される。第１懸架ボスには、第１ボルトが締結される。第１ボルトは、第１側板に形成された孔に対して車両の左右方向で外側から挿入される。第２懸架ボスには、挿入孔が形成されている。挿入孔は、車両の左右方向に延びて、第２側板に向かって開口する。筒部材は、挿入孔に嵌め込まれて、挿入孔が延びる方向にスライド可能に配置されている。筒部材の内周面には、ねじ溝が形成されている。ねじ溝は、第２ボルトの外周面に形成されたねじ山と噛み合う。第２ボルトは、第２側板に形成された孔に対して、車両の左右方向で外側から挿入される。【選択図】図５

Description

本発明は、電動補助自転車に関し、詳しくは、車体フレームに取り付けられる駆動ユニットを備える電動補助自転車に関する。

自転車は、手軽に利用できる交通手段として、老若男女を問わず、広く普及している。近年、乗員のペダル踏力をモータの駆動力でアシストする電動補助自転車の普及が進んでいる。このような電動補助自転車は、例えば、特開２０００−６２６７９号公報に開示されている。

上記公報では、電動補助自転車は、駆動ユニットを備える。駆動ユニットは、クランク軸を含む。クランク軸には、アームを介して、ペダルが取り付けられる。駆動ユニットは、車体フレームの下端に配置されたブラケットに取り付けられる。

上記公報では、ブラケットは、上板と、一対の側板とを含む。一対の側板の各々は、上板から下方に延びる。駆動ユニットは、懸架ボスを有する。懸架ボスは、一対の側板の間に配置される。一対の側板の各々には、孔が形成されている。一方の側板に形成された孔に対して、車両の左右方向で外側からボルトが挿入される。ボルトは、懸架ボスを貫通し、他方の側板に形成された孔に対して、車両の左右方向で内側から挿入される。ボルトの先端部分に対して、ナットが取り付けられる。これにより、駆動ユニットがブラケットに取り付けられる。

特開２０００−６２６７９号公報

上記のようにして、駆動ユニットをブラケットに取り付ける場合、駆動ユニットが有する懸架ボスを一対の側板の間に挿入する必要がある。そのため、一対の側板の各々と懸架ボスとの間には、僅かではあるが、隙間が形成されている。上記のようにして、駆動ユニットをブラケットに取り付ける場合には、ボルトの締付力を利用して、一対の側板を上記の隙間分だけ変形させる。一対の側板を駆動ユニットに密着させた状態で締め上げることにより、駆動ユニットのブラケットへの取付強度を確保している。

本発明者等は、例えば競技のような過酷な状況下で使用される電動補助自転車用に、ブラケットの剛性を高くして、駆動ユニットの車体フレームへの取付強度を高くすることを考えた。しかしながら、ブラケットの剛性を非常に高くすると、一対の側板を十分に変形させることが困難になる。そのため、一対の側板で駆動ユニットを強く挟み込むことが難しくなる。その結果、駆動ユニットのブラケットへの取付強度が低下するおそれがある。

本発明の目的は、ブラケットの剛性が高い場合であっても、駆動ユニットをブラケットに安定して取り付けることである。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明の実施の形態による電動補助自転車は、前輪と、後輪と、車体フレームと、駆動ユニットとを備える。後輪は、前輪よりも車両の後方に位置する。車体フレームは、前輪及び後輪を支持する。駆動ユニットは、車体フレームに取り付けられる。駆動ユニットは、後輪に伝達される駆動力を発生させる。駆動ユニットは、ハウジングと、クランク軸とを含む。クランク軸は、ハウジングを車両の左右方向に貫通して配置される。車体フレームは、ブラケットを含む。ブラケットには、駆動ユニットが取り付けられる。ブラケットは、上板と、第１側板と、第２側板とを含む。第１側板は、上板に接続されている。第２側板は、上板に接続されている。第２側板は、車両の左右方向で第１側板から離れている。ハウジングは、第１懸架ボス及び第２懸架ボスを含む。第１懸架ボス及び第２懸架ボスは、車両の左右方向で、第１側板と第２側板との間に配置される。第１懸架ボスには、第１ボルトが締結される。第１ボルトは、第１側板に形成された孔に対して車両の左右方向で外側から挿入される。第２懸架ボスには、挿入孔が形成されている。挿入孔は、車両の左右方向に延びて、第２側板に向かって開口する。電動補助自転車は、筒部材をさらに備える。筒部材は、挿入孔に嵌め込まれて、挿入孔が延びる方向にスライド可能に配置されている。筒部材の内周面には、ねじ溝が形成されている。ねじ溝は、第２ボルトの外周面に形成されたねじ山と噛み合う。第２ボルトは、第２側板に形成された孔に対して、車両の左右方向で外側から挿入される。第１ボルトが締め付けられることにより、ハウジングが車両の左右方向で第１側板に向かって移動する。その結果、ハウジングが第１側板に押し当てられる。第２ボルトが締め付けられることにより、筒部材が挿入孔から抜け出す方向に移動する。その結果、筒部材が第２側板に押し当てられる。

上記電動補助自転車においては、ブラケットの剛性が高い場合であっても、駆動ユニットをブラケットに安定して取り付けることができる。

本発明の実施の形態による電動補助自転車を示す右側面図である。 駆動ユニットの右側面図である。 駆動ユニットの左側面図である。 ブラケットに取り付けられた駆動ユニットを拡大して示す右側面図である。 駆動ユニットのブラケットへの取付構造を示す断面図である。 駆動ユニットのブラケットへの取付方法を説明するための工程図であって、ブラケットが有する一対の側板の間に、駆動ユニットが配置されている状態を示す断面図である。 駆動ユニットのブラケットへの取付方法を説明するための工程図であって、左側のボルトが締め付けられることにより、駆動ユニットが左側の側板に接している状態を示す断面図である。 駆動ユニットのブラケットへの取付方法を説明するための工程図であって、右側のボルトが締め付けられることにより、筒部材が右側の側板に接している状態を示す断面図である。 駆動ユニットのブラケットへの取付構造の応用例を示す断面図である。 駆動ユニットのブラケットへの取付方法を説明するための工程図であって、ブラケットが有する一対の側板の間に駆動ユニットが配置されており、且つ、右側の側板に筒部材が取り付けられている状態を示す断面図である。 駆動ユニットのブラケットへの取付方法を説明するための工程図であって、駆動ユニットが筒部材と左側の側板で挟まれている状態を示す断面図である。

本発明者等は、駆動ユニットの車体フレームへの取付強度を向上させるための構造について、検討した。その結果、以下の知見を得るに至った。

駆動ユニットを、ブラケットを介して、車体フレームに取り付ける場合、駆動ユニットが有する懸架ボスを、ブラケットが有する一対の側板の間に挿入する必要がある。そのためには、一対の側板の各々と懸架ボスとの間に、若干の隙間が形成されていなければならない。

駆動ユニットをブラケットに取り付けた状態で、このような隙間が形成されていると、懸架ボスを貫通して配置されるボルトにより、駆動ユニットが吊り下げられただけになる。このままでは、駆動ユニットのブラケットへの取付強度を十分に確保することは難しい。

そこで、ボルトとナットを利用して、一対の側板で駆動ユニットを挟み込むことにより、駆動ユニットのブラケットへの取付強度を確保することが考えられる。具体的には、ボルトの締付力を利用して、一対の側板の各々を車両の左右方向で内側に向かって上記隙間分だけ変形させ、一対の側板を駆動ユニットに密着させた状態で締め上げる。これにより、駆動ユニットのブラケットへの取付強度を確保できる。

本発明者等は、上記のような構造のブラケットにおいて、駆動ユニットの車体フレームへの取付強度を一層高めようと、ブラケットそのものの剛性を高めることを考えた。例えば、ブラケットの形状や、材質、厚み等を調整することにより、一対の側板の剛性を非常に高くすることを考えた。しかしながら、この場合には、ボルトの締結力を利用して、一対の側板を変形させることにより、一対の側板を駆動ユニットに密着させた状態で締め上げることが難しくなる。そのため、駆動ユニットのブラケットへの取付強度を十分に確保することができなくなるおそれがある。

本発明者等は、ブラケットの剛性が高い場合であっても、駆動ユニットをブラケットに安定して取り付けることができる構造について、詳細に検討した。そして、ねじの特性に着目して、さらに検討を進めた。その結果、本発明を完成させるに至った。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその部材についての説明は繰り返さない。

［電動補助自転車］
図１を参照しながら、本発明の実施の形態による電動補助自転車１０について説明する。図１は、電動補助自転車１０の概略構成を示す右側面図である。

以下の説明において、前後方向、左右方向及び上下方向は、それぞれ、電動補助自転車１０のサドル１８に着座した乗員から見た方向を意味する。以下の説明で参照する図において、矢印Ｆは車両の前方を示し、矢印Ｕは車両の上方を示し、矢印Ｌは車両の左方を示し、矢印Ｒは車両の右方を示す。

電動補助自転車１０は、車体フレーム１２と、前輪１４Ｆと、後輪１４Ｒと、ハンドル１６と、サドル１８と、駆動ユニット２０と、バッテリユニット２６とを備える。

車体フレーム１２は、ヘッドチューブ１２１と、トップチューブ１２２と、ダウンチューブ１２３と、シートチューブ１２４と、ブラケット１２５とを含む。

ヘッドチューブ１２１は、車体フレーム１２の前部に配置され、上下方向に延びている。ヘッドチューブ１２１には、ステム２７が回転自在に挿入されている。ステム２７の上端には、ハンドル１６が固定されている。ステム２７の下端には、フロントフォーク２８が固定されている。フロントフォーク２８の下端には、前輪１４Ｆが回転可能に取り付けられている。つまり、前輪１４Ｆは、ステム２７及びフロントフォーク２８を介して、車体フレーム１２に支持されている。

トップチューブ１２２は、ヘッドチューブ１２１の後方に配置され、前後方向に延びている。トップチューブ１２２の前端は、ヘッドチューブ１２１に接続されている。トップチューブ１２２の後端は、シートチューブ１２４に接続されている。

ダウンチューブ１２３は、ヘッドチューブ１２１の後方に配置され、前後方向に延びている。ダウンチューブ１２３は、トップチューブ１２２の下方に配置されている。ダウンチューブ１２３の前端は、ヘッドチューブ１２１に接続されている。なお、本実施の形態では、ダウンチューブ１２３の前端部は、トップチューブ１２２の前端部にも接続されている。ダウンチューブ１２３の後端は、ブラケット１２５に接続されている。

ダウンチューブ１２３には、バッテリユニット２６が取り付けられている。バッテリユニット２６は、駆動ユニット２０に電力を供給する。バッテリユニット２６は、バッテリ及び制御部を備える。バッテリは、充放電可能な充電池である。制御部は、バッテリの充放電を制御するとともに、バッテリの出力電流及び残量等を監視する。

シートチューブ１２４は、トップチューブ１２２及びダウンチューブ１２３の後方に配置され、上下方向に延びている。シートチューブ１２４の下端は、ブラケット１２５に接続されている。つまり、シートチューブ１２４は、ブラケット１２５から上方に延びている。

シートチューブ１２４は、上下方向の中間部分で折れ曲がっている。その結果、シートチューブ１２４の下部は上下方向に延びているが、シートチューブ１２４の上部は上下方向に対して傾斜した方向に延びている。

シートチューブ１２４には、シートポスト２９が挿入されている。シートポスト２９の上端には、サドル１８が取り付けられている。

ブラケット１２５は、車体フレーム１２の下端に位置している。ブラケット１２５は、駆動ユニット２０を支持する。駆動ユニット２０は、前輪１４Ｆよりも後方に位置する後輪１４Ｒに伝達される駆動力を発生させる。ブラケット１２５及び駆動ユニット２０の詳細については、後述する。

車体フレーム１２は、さらに、スイングアーム３０と、一対の接続アーム３０３、３０３と、サスペンション３０４とを備える。スイングアーム３０は、一対のチェーンステー３０１、３０１と、一対のシートステー３０２、３０２とを含む。

一対のチェーンステー３０１、３０１は、それぞれ、前後方向に延びている。一対のチェーンステー３０１、３０１は、左右方向に並んで配置されている。一対のチェーンステー３０１、３０１の間には、後輪１４Ｒが配置されている。一対のチェーンステー３０１、３０１は、左右対称に配置されている。そのため、図１では、右側のチェーンステー３０１だけが図示されている。

各チェーンステー３０１の前端部は、ブラケット１２５に取り付けられている。つまり、各チェーンステー３０１は、ブラケット１２５から後方に延びている。各チェーンステー３０１は、ブラケット１２５に対して、左右方向に延びる軸線周りで揺動可能に配置されている。

各チェーンステー３０１の後端部には、後輪１４Ｒの車軸１４１が回転不能に取り付けられている。つまり、一対のチェーンステー３０１、３０１により、後輪１４Ｒが車軸１４１の周りで回転可能に支持されている。要するに、後輪１４Ｒは、車体フレーム１２によって支持されている。後輪１４Ｒには、複数段の従動スプロケット３２が固定されている。

一対のシートステー３０２、３０２は、それぞれ、前後方向に延びている。一対のシートステー３０２、３０２は、左右方向に並んで配置されている。一対のシートステー３０２、３０２の間には、後輪１４Ｒが配置されている。一対のシートステー３０２、３０２は、左右対称に配置されている。そのため、図１では、右側のシートステー３０２だけが図示されている。

左側のシートステー３０２の後端部は、左側のチェーンステー３０１の後端部に接続されている。右側のシートステー３０２の後端部は、右側のチェーンステー３０１の後端部に接続されている。

一対の接続アーム３０３、３０３は、それぞれ、前後方向に延びている。一対の接続アーム３０３、３０３は、左右方向に並んで配置されている。一対の接続アーム３０３、３０３の間には、シートチューブ１２４が配置されている。一対の接続アーム３０３、３０３は、左右対称に配置されている。そのため、図１では、右側の接続アーム３０３だけが図示されている。

各接続アーム３０３は、シートチューブ１２４に取り付けられている。各接続アーム３０３は、シートチューブ１２４に対して、左右方向に延びる軸線周りで揺動可能に配置されている。

車両の側面から見たときに、各接続アーム３０３の前端は、シートチューブ１２４よりも前方に位置している。車両の側面から見たときに、各接続アーム３０３の後端は、シートチューブ１２４よりも後方に位置している。

左側の接続アーム３０３の後端部は、左側のシートステー３０２の前端部に取り付けられている。左側の接続アーム３０３は、左側のシートステー３０２に対して、左右方向に延びる軸線周りで揺動可能に配置されている。

右側の接続アーム３０３の後端部は、右側のシートステー３０２の前端部に取り付けられている。右側の接続アーム３０３は、右側のシートステー３０２に対して、左右方向に延びる軸線周りで揺動可能に配置されている。

サスペンション３０４は、シートチューブ１２４の前方であって、且つ、ダウンチューブ１２３の後方に配置されている。サスペンション３０４の上端部は、一対の接続アーム３０３、３０３に取り付けられている。サスペンション３０４は、一対の接続アーム３０３、３０３に対して、左右方向に延びる軸線周りで揺動可能に配置されている。サスペンション３０４の下端部は、ブラケット１２５に取り付けられている。サスペンション３０４は、ブラケット１２５に対して、左右方向に延びる軸線周りで揺動可能に配置されている。サスペンション３０４のブラケット１２５への取付位置は、シートチューブ１２４のブラケット１２５への取付位置よりも前方にある。

駆動ユニット２０には、支持部材３３を介して、駆動スプロケット３４が取り付けられている。駆動スプロケット３４及び従動スプロケット３２には、チェーン３６が巻き掛けられている。

なお、図示はしていないが、駆動ユニット２０が備えるクランク軸２２の軸方向両端部には、それぞれ、クランクアームが取り付けられる。クランクアームには、ペダルが取り付けられる。

［駆動ユニット］
図２及び図３を参照しながら、駆動ユニット２０について説明する。図２は、駆動ユニット２０の右側面図である。図３は、駆動ユニット２０の左側面図である。

駆動ユニット２０は、ハウジング２１と、クランク軸２２とを含む。以下、これらについて説明する。

ハウジング２１は、ブラケット１２５に固定される。ハウジング２１は、ハウジング部材２１１と、ハウジング部材２１２と、カバー２１３とを含む。ハウジング部材２１１、ハウジング部材２１２及びカバー２１３は、それぞれ、金属材料で形成されている。金属材料は、例えば、アルミニウム合金である。

ハウジング部材２１１は、ハウジング部材２１２に対して、左右方向で左側から重ね合わせられる。この状態で、ハウジング部材２１１は、ハウジング部材２１２に対して、複数の締結具により、固定される。その結果、ハウジング部材２１１とハウジング部材２１２との間には、空間が形成されている。この空間には、モータの回転を減速する減速歯車が収容されている。

カバー２１３は、ハウジング部材２１１に対して、左右方向で左側から重ね合わせられる。この状態で、カバー２１３は、ハウジング部材２１１に対して、複数の締結具により、固定される。その結果、ハウジング部材２１１の外側（左側）には、カバー２１３で覆われた空間が形成されている。この空間には、モータが収容されている。

クランク軸２２は、ハウジング２１を左右方向に貫通して配置されている。クランク軸２２は、クランク軸２２の中心軸線ＣＬ１周りで、ハウジング２１に対して、回転可能に支持されている。

駆動ユニット２０においては、クランク軸２２に入力される人力と、人力の大きさに応じたモータ駆動力とが、合力出力軸３５に入力され、支持部材３３を介して、駆動スプロケット３４（図１参照）に伝達される。駆動スプロケット３４に伝達された駆動力は、チェーン３６（図１参照）を介して、従動スプロケット３２（図１参照）に伝達される。従動スプロケット３２に伝達された駆動力により、後輪１４Ｒが回転する。つまり、駆動ユニット２０は、後輪１４Ｒに伝達される駆動力を発生させる。電動補助自転車１０は、乗員のペダル踏力を、モータの駆動力で、アシストすることができる。

［駆動ユニットのブラケットへの取付構造］
図４を参照しながら、駆動ユニット２０のブラケット１２５への取付構造について説明する。図４は、図２に示す駆動ユニット２０がブラケット１２５に取り付けられた状態を拡大して示す右側面図である。なお、図４では、合力出力軸３５に対して、支持部材３３が取り付けられている。

［ブラケット］
ブラケット１２５は、左右一対の側板１２５１、１２５１を含む。一対の側板１２５１、１２５１は、前後方向及び上下方向に延びている。一対の側板１２５１、１２５１は、左右方向に並んで配置されている。一対の側板１２５１、１２５１は、左右対称に配置されている。そのため、図４では、右側の側板１２５１だけが図示されている。

一対の側板１２５１、１２５１には、サスペンション３０４の下端部が揺動可能に取り付けられている。一対の側板１２５１、１２５１には、チェーンステー３０１の前端部が揺動可能に取り付けられている。サスペンション３０４の下端部は、チェーンステー３０１の前端部よりも、前方且つ上方に位置している。

ブラケット１２５は、図５に示すように、上板１２５２をさらに含む。上板１２５２は、一対の側板１２５１、１２５１を連結する。

左側の側板１２５１は、上板１２５２の左端部から延びている。左側の側板１２５１は、駆動ユニット２０に向かって延びている。

右側の側板１２５１は、上板１２５２の右端部から延びている。右側の側板１２５１は、駆動ユニット２０に向かって延びている。

なお、図５では明示されていないが、上板１２５２には、シートチューブ１２４の下端と、ダウンチューブ１２３の下端とが接続されている。

［駆動ユニットの取付部］
図２及び図３を参照しながら、駆動ユニット２０が有する２つの取付部２１６、２１７について説明する。２つの取付部２１６、２１７は、駆動ユニット２０をブラケット１２５に取り付けるために用いられる。

取付部２１６は、ハウジング２１に設けられている。取付部２１６は、ハウジング２１の外面から突出している。取付部２１６は、クランク軸２２よりも前方且つ上方に位置している。

取付部２１６は、ボス２１６Ｌと、ボス２１６Ｒとを含む。以下、図５を参照しながら、取付部２１６の詳細について説明する。

ボス２１６Ｌは、ハウジング部材２１１に形成されている。ボス２１６Ｌは、ハウジング部材２１１の外面から突出している。

ボス２１６Ｌには、孔２１６１が形成されている。孔２１６１は、ボス２１６Ｌを左右方向に貫通している。

ボス２１６Ｒは、ハウジング部材２１２に形成されている。ボス２１６Ｒは、ハウジング部材２１２の外面から突出している。

ボス２１６Ｒには、ねじ孔２１６２と、挿入孔２１６３とが形成されている。挿入孔２１６３は、ねじ孔２１６２と同軸上に位置し、略一定の直径で左右方向にストレートに延びている。挿入孔２１６３の直径は、ねじ孔２１６２の直径よりも大きい。ねじ孔２１６２は、左右方向で、挿入孔２１６３よりもボス２１６Ｌの近くに位置している。ねじ孔２１６２の右端（軸方向他端）は、段差面２１６４を介して、挿入孔２１６３の左端（軸方向一端）に接続されている。段差面２１６４は、ねじ孔２１６２の中心軸線周りの周方向に全周に亘って連続して延びている。つまり、段差面２１６４は、環状に形成されている。

ハウジング部材２１１がハウジング部材２１２に取り付けられた状態で、孔２１６１とねじ孔２１６２及び挿入孔２１６３は、同軸上に位置する。挿入孔２１６３には、取付具としての筒部材５６が軽圧入されている。筒部材５６は、本体５６１と、フランジ５６２とを有する。

本体５６１は、挿入孔２１６３に挿入されている。本体５６１は、円筒形状を有する。つまり、本体５６１は、筒状の内周面５６１Ａと、筒状の外周面５６１Ｂとを有する。別の表現をすれば、本体５６１は、内周面５６１Ａによって規定される孔を有する。

内周面５６１Ａは、略一定の直径で本体５６１の左右方向（軸方向）にストレートに延びている。内周面５６１Ａには、ねじ溝が形成されている。つまり、本体５６１には、ねじ孔が形成されている。

外周面５６１Ｂは、略一定の直径で本体５６１の軸方向（左右方向）にストレートに延びている。外周面５６１Ｂは、挿入孔２１６３の内面に接している。

本体５６１の左端（軸方向一端）には、凹部５６１３が形成されている。凹部５６１３は、内周面５６１Ａと同軸上に形成されている。内周面５６１Ａの左端（軸方向一端）は、凹部５６１３の内面に接続されている。つまり、内周面５６１Ａによって規定される孔（本体５６１が有する孔）は、凹部５６１３の内面に開口している。

フランジ５６２は、本体５６１の右端（軸方向他端）から本体５６１の径方向で外側に延びている。フランジ５６２は、本体５６１の外周面５６１Ｂからの長さ（径方向での長さ）が周方向で異なる部分を有する。つまり、フランジ５６２は、図２に示すように、本体５６１の軸方向から見たときの形状が円形ではない。要するに、フランジ５６２は、異形フランジである。

図２に示すように、フランジ５６２は、ハウジング部材２１２に形成された突起２１２１と接している。これにより、筒部材５６の周方向への回転が阻止されている。

再び、図２及び図３を参照しながら、説明する。取付部２１７は、ハウジング２１に設けられている。取付部２１７は、ハウジング２１の外面から突出している。取付部２１７は、クランク軸２２よりも後方且つ下方に位置している。取付部２１７は、取付部２１６よりも後方且つ下方に位置している。

取付部２１７は、取付部２１６（図５参照）と同様な構造を有する。つまり、取付部２１７は、取付部２１６と同様に、ハウジング部材２１１に形成されたボス２１７Ｌ（図３参照）と、ハウジング部材２１２に形成されたボス２１７Ｒ（図２参照）とを含む。ボス２１７Ｌには、ボス２１６Ｌと同様に、孔が形成されている。ボス２１７Ｒには、ボス２１６Ｒと同様に、ねじ孔と挿入孔が形成されている。挿入孔には、図２に示すように、筒部材５８が軽圧入されている。筒部材５８は、筒部材５６と同様な形状を有する。筒部材５８のフランジ５８２は、ハウジング部材２１２に形成された突起２１２２に接している。これにより、筒部材５８の周方向への回転が阻止されている。

上記のように、取付部２１７は、取付部２１６（図５参照）と同様な構造を有する。そのため、取付部２１７の詳細については、説明を省略する。

ハウジング部材２１１がハウジング部材２１２に取り付けられた状態で、ボス２１７Ｌに形成された孔と、ボス２１７Ｒに形成されたねじ孔及び挿入孔は、同軸上に位置する。

図６Ａ〜図６Ｃを参照しながら、取付部２１６をブラケット１２５に取り付ける方法について説明する。なお、取付部２１７をブラケット１２５に取り付ける方法は、取付部２１６をブラケット１２５に取り付ける方法と同じであるから、その詳細な説明は省略する。

先ず、図６Ａに示すように、一対の側板１２５１、１２５１の間に、取付部２１６を配置する。この状態で、左右方向から見て、一対の側板１２５１、１２５１の各々の一部は、取付部２１６と重なる。取付部２１６が有する孔２１６１、ねじ孔２１６２及び挿入孔２１６３と同軸上に、一対の側板１２５１、１２５１の各々に形成された孔１２５４が位置する。挿入孔２１６３には、筒部材５６が軽圧入されている。左側の側板１２５１と取付部２１６（ボス２１６Ｌ）との間、及び、右側の側板１２５１と筒部材５６との間には、隙間が形成されている。なお、図６Ａでは、左側の側板１２５１と取付部２１６（ボス２１６Ｌ）との間に隙間が形成されているのを判り易くするために、右側の側板１２５１と筒部材５６とが接している状態を示している。

続いて、ボルト６０（図５参照）を、左側の側板１２５１に形成された孔１２５４に対して、左側（外側）から挿入する。このとき、ボルト６０は、左側の側板１２５１の左側（外側）に配置されたワッシャ６４（図５参照）に挿入されている。ボルト６０は、孔１２５４に挿入された後、取付部２１６が有する孔２１６１に挿入される。このとき、ボルト６０の外周面に形成されたねじ山は、ねじ孔２１６２に形成されたねじ溝と噛み合う。ボルト６０を締め付けることにより、取付部２１６、つまり、駆動ユニット２０が左側の側板１２５１に向かって隙間分だけ移動する。その結果、図６Ｂに示すように、取付部２１６（ボス２１６Ｌ）が左側の側板１２５１に接触する。この状態で、ボルト６０をさらに締め付けると、左側の側板１２５１が、取付部２１６（ボス２１６Ｌ）と、ワッシャ６４（ボルト６０の頭部）とによって強固に挟まれる。この状態では、図６Ｂに示すように、右側の側板１２５１と筒部材５６との間に隙間が形成される。

続いて、ボルト６２（図５参照）を、右側の側板１２５１に形成された孔１２５４に対して、右側（外側）から挿入する。このとき、ボルト６２は、右側の側板１２５１の右側（外側）に配置されたワッシャ６６（図５参照）に挿入されている。ボルト６２は、孔１２５４に挿入された後、筒部材５６に挿入される。このとき、ボルト６２の外周面に形成されたねじ山は、筒部材５６の内周面５６１Ａに形成されたねじ溝と噛み合う。ボルト６２を締め付けることにより、挿入孔２１６３に軽圧入されていた筒部材５６が摩擦力に抗して右側（挿入孔２１６３から抜け出す方向）に上記の隙間分だけ引き出される。その結果、図６Ｃに示すように、筒部材５６が右側の側板１２５１に接触する。この状態で、ボルト６２をさらに締め付けると、右側の側板１２５１が、筒部材５６と、ワッシャ６６（ボルト６２の頭）とによって強固に挟まれる。

上述の説明から明らかなように、本実施の形態では、ボス２１６Ｌと、ボス２１６Ｒのうち、ねじ孔２１６２が形成された部分とにより、第１懸架ボスが実現されている。また、本実施の形態では、ボス２１６Ｒのうち、挿入孔２１６３が形成された部分により、第２懸架ボスが実現されている。

電動補助自転車１０においては、上記のようにして、駆動ユニット２０がブラケット１２５に取り付けられる。ボルト６２を締め付けることにより、筒部材５６が右側に移動する。筒部材５６の右端面から取付部２１６（ボス２１６Ｌ）の左端面までの距離（つまり、左右方向での長さ）を、一対の側板１２５１、１２５１の間隔（左右方向での離隔距離）に応じて調整することができる。そのため、駆動ユニット２０をブラケット１２５に取り付けるときに、一対の側板１２５１、１２５１の各々を変形させなくてもよい。その結果、ブラケット１２５の剛性が高い場合であっても、駆動ユニット２０をブラケット１２５に安定して取り付けることができる。

電動補助自転車１０においては、筒部材５６の本体５６１の外径が、ねじ孔２１６２の直径よりも大きい。そのため、右側の側板１２５１に対する筒部材５６の接触面積を大きくすることができる。したがって、駆動ユニット２０をブラケット１２５に対して、より安定して取り付けることができる。

筒部材５６の本体５６１の外径を、ねじ孔２１６２の直径よりも、十分に大きくすることで、筒部材５６の中心軸線に垂直な方向での断面積を大きくすることができる。そのため、筒部材５６に作用する外力に対して、十分な強度を確保することができる。

電動補助自転車１０では、本体５６１の右端（軸方向他端）に形成されたフランジ５６２が、右側の側板１２５１に接触する。右側の側板１２５１に対する筒部材５６の接触面積をさらに大きくすることができる。そのため、駆動ユニット２０をブラケット１２５に対して、より安定して取り付けることができる。

［駆動ユニットのブラケットへの取付構造の応用例］
駆動ユニットのブラケットへの取付構造は、上記の態様に限定されない。例えば、図７に示すような態様であってもよい。図７を参照しながら、駆動ユニット２０Ａのブラケット１２５Ａへの取付構造について説明する。

駆動ユニット２０Ａは、前述の駆動ユニット２０とは取付部の構造が異なるのみである。駆動ユニット２０Ａは、取付部２１６Ａを備える。取付部２１６Ａは、ボス２１６ＡＬと、ボス２１６ＡＲとを含む。ボス２１６ＡＬには、孔２１６５が形成されている。ボス２１６ＡＲには、孔２１６６が形成されている。

ブラケット１２５Ａは、左右の側板１２５１Ａ１、１２５１Ａ２及び上板１２５２Ａを備える。左側の側板１２５１Ａ１には、孔１２５４Ａが形成されている。右側の側板１２５１Ａ２には、ねじ孔１２５５が形成されている。ねじ孔１２５５には、左ねじのねじ溝が形成されている。

ねじ孔１２５５には、筒部材５６Ａが挿入されている。筒部材５６Ａは、円筒形状を有する。つまり、筒部材５６Ａは、筒状の外周面５６Ａ１と、筒状の内周面５６Ａ２とを有する。

外周面５６Ａ１には、ねじ孔１２５５に形成されたねじ溝と噛み合うねじ山が形成されている。つまり、外周面５６Ａ１に形成されたねじ山は、左ねじ用のねじ山である。筒部材５６Ａがねじ孔１２５５に挿入された状態で、外周面５６Ａ１に形成されたねじ山は、ねじ孔１２５５のねじ溝と噛み合っている。つまり、筒部材５６Ａは、ねじ孔１２５５に挿入された状態で、右側の側板１２５１Ａ２に取り付けられている。

内周面５６Ａ２には、右ねじのねじ溝が形成されている。つまり、筒部材５６Ａは、ねじ孔を有する。

駆動ユニット２０Ａをブラケット１２５Ａに取り付けるときには、ボルト６０Ａを用いる。ボルト６０Ａは、取付部２１６Ａに対して左側から挿入されている。このとき、ボルト６０Ａは、左側の側板１２５１Ａ１に形成された孔１２５４Ａに挿入されている。ボルト６０Ａに形成されたねじ山は、筒部材５６Ａの内周面５６Ａ２に形成されたねじ溝と噛み合う。つまり、ボルト６０Ａに形成されたねじ山は、右ねじ用のねじ山である。

なお、図示はしていないが、駆動ユニット２０Ａは、取付部２１７（図２参照）の代わりに、取付部２１７Ａを有する。当該取付部２１７Ａは、取付部２１６Ａと同様な構造を有するので、図示及びその詳細な説明は省略する。

図８Ａ及び図８Ｂを参照しながら、取付部２１６Ａをブラケット１２５Ａに取り付ける方法について説明する。

先ず、図８Ａに示すように、左側の側板１２５１Ａ１と右側の側板１２５１Ａ２との間に、取付部２１６Ａを配置する。この状態で、左右方向から見て、左右の側板１２５１Ａ１、１２５１Ａ２の各々の一部は、取付部２１６Ａと重なる。取付部２１６Ａが有する孔２１６５、２１６６と同軸上に、左側の側板１２５１Ａ１に形成された孔１２５４Ａと、右側の側板１２５１Ａ２に形成されたねじ孔１２５５が位置する。左側の側板１２５１Ａ１と取付部２１６Ａ（ボス２１６ＡＬ）との間、及び、右側の側板１２５１Ａ２と取付部２１６Ａ（ボス２１６ＡＲ）との間には、それぞれ、隙間が形成されている。なお、図８Ａでは、右側の側板１２５１Ａ２（より具体的には、右側の側板１２５１Ａ２に取り付けられた筒部材５６Ａ）と取付部２１６Ａ（ボス２１６ＡＲ）との間に隙間が形成されているのを判り易くするために、左側の側板１２５１Ａ１と取付部２１６Ａ（ボス２１６ＡＬ）とが接している状態を示している。

続いて、ボルト６０Ａ（図７参照）を、左側の側板１２５１Ａ１に形成された孔１２５４Ａに対して、左側（外側）から挿入する。ボルト６０Ａは、孔１２５４Ａに挿入された後、取付部２１６Ａが有する孔２１６５及び孔２１６６に挿入される。ボルト６０Ａは、孔２１６５及び孔２１６６に挿入された後、筒部材５６Ａに挿入される。このとき、ボルト６０Ａが右ねじ方向に所定量回されることにより、ボルト６０Ａの外周面に形成されたねじ山が、筒部材５６Ａの内周面５６Ａ２に形成されたねじ溝に対して、当該ねじ溝の長さの中間位置くらいまで噛み合う。

続いて、筒部材５６Ａを左ねじ方向に回す。これにより、筒部材５６Ａが取付部２１６Ａに向かって移動する。なお、筒部材５６Ａを左ねじ方向に回すときには、筒部材５６Ａは、ボルト６０Ａに対して、反右ねじ方向、すなわち、ボルト６０Ａが筒部材５６Ａから抜け出る方向に回る。このとき、ボルト６０Ａの回転が拘束されていなければ、ボルト６０Ａは筒部材５６Ａと連れ回りするだけである。なお、ボルト６０Ａの回転が拘束されているときには、筒部材５６Ａの左ねじ方向への回転により、ボルト６０Ａが筒部材５６Ａから抜け出ようとするが、その量は僅かなので、ボルト６０Ａが筒部材５６Ａから完全に抜け出すことはない。

筒部材５６Ａが取付部２１６Ａに向かって移動すると、筒部材５６Ａが取付部２１６Ａ（ボス２１６ＡＲ）に接触する。この状態から筒部材５６Ａをさらに回すと、筒部材５６Ａは、取付部２１６Ａを押しながら、左側の側板１２５１Ａ１に向かって移動する。その結果、図８Ｂに示すように、筒部材５６Ａが取付部２１６Ａ（ボス２１６ＡＲ）に接触したまま、取付部２１６Ａ（ボス２１６ＡＬ）が左側の側板１２５１Ａ１に接触する。

この状態で、ボルト６０Ａをさらに締め付けると、つまり、ボルト６０Ａを右ねじ方向にさらに締め付けると、筒部材５６Ａが左ねじ方向にさらに締め付けられる。これにより、取付部２１６Ａが、左側の側板１２５１Ａ１と、筒部材５６Ａとによって挟まれる。また、左側の側板１２５１Ａ１が、ボルト６０Ａの頭部と、取付部２１６Ａとによって強固に挟まれる。その結果、駆動ユニット２０Ａがブラケット１２５Ａに安定して取り付けられる。

駆動ユニット２０Ａは、上記のようにして、ブラケット１２５Ａに取り付けられる。右側の側板１２５１Ａ２に取り付けられた筒部材５６Ａから左側の側板１２５１Ａ１までの距離（左右方向での距離）を、駆動ユニット２０Ａが有する取付部２１６Ａに応じて、調整することができる。そのため、駆動ユニット２０Ａをブラケット１２５Ａに取り付けるときに、左右の側板１２５１Ａ１、１２５１Ａ２の各々を変形させなくてもよい。その結果、ブラケット１２５Ａの剛性が高い場合であっても、駆動ユニット２０Ａをブラケット１２５Ａに安定して取り付けることができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

例えば、上記実施の形態では、チェーンステー３０１がブラケット１２５に対して揺動可能に取り付けられている場合について説明したが、チェーンステー３０１は、ブラケット１２５に固定されていてもよい。

例えば、上記実施の形態では、電動補助自転車１０は、サスペンション３０４を備えていたが、サスペンション３０４を備えていなくてもよい。

駆動ユニットの構造は、特に限定されない。例えば、人力（ペダル踏力）とモータ駆動力との合力を出力するタイプであってもよいし、減速歯車の軸に設けられた補助スプロケットを介して、駆動スプロケット及び従動スプロケットに巻き掛けられたチェーンの途中にモータ駆動力を付加するタイプであってもよい。

例えば、駆動ユニット２０において、ねじ孔２１６２は、挿入孔２１６３と同軸上に形成されていなくてもよい。ねじ孔２１６２は、挿入孔２１６３と繋がっていなくてもよい。ねじ孔２１６２は、ボス２１６Ｌに形成されていてもよい。ボス２１６Ｌは、左右方向から見て、ボス２１６Ｒと同じ位置に形成されていなくてもよい。ハウジングを左右別体に代えて、一体としてもよい。この場合、ボルト６０と、当該ボルトが挿入されるボスの長さは、短くしてもよい。別途設けたナットのねじ孔に形成されたねじ溝に対して、ボルト６０に形成されたねじ山を噛み合わせるようにしてもよい。この場合、別途設けたナットは、ハウジング２１に予め取り付けられた状態で、ボルト６０に螺合されてもよいし、ハウジング２１の外側に配置された状態で、ボルト６０に螺合されてもよい。

１０ 電動補助自転車
１２ 車体フレーム
１２４ シートチューブ
１２５ ブラケット
１２５１ 側板
１２５２ 上板
１４Ｆ 前輪
１４Ｒ 後輪
２０ 駆動ユニット
２１ ハウジング
２１６Ｌ ボス
２１６Ｒ ボス
２１６２ 孔
２２ クランク軸
５６ 筒部材

Claims (10)

1. 電動補助自転車であって、
   前輪と、
   前記前輪よりも車両の後方に位置する後輪と、
   前記前輪及び前記後輪を支持する車体フレームと、
   前記車体フレームに取り付けられ、前記後輪に伝達される駆動力を発生させる駆動ユニットとを備え、
   前記駆動ユニットは、
   ハウジングと、
   前記ハウジングを車両の左右方向に貫通して配置されるクランク軸とを含み、
   前記車体フレームは、
   前記駆動ユニットが取り付けられるブラケットを含み、
   前記ブラケットは、
   上板と、
   前記上板に接続された第１側板と、
   車両の左右方向で前記第１側板から離れて配置され、前記上板に接続された第２側板とを含み、
   前記ハウジングは、車両の左右方向で前記第１側板と前記第２側板との間に配置される第１懸架ボスと第２懸架ボスとを含み、
   前記第１懸架ボスには、前記第１側板に形成された孔に対して車両の左右方向で外側から挿入される第１ボルトが締結され、
   前記第２懸架ボスには、車両の左右方向に延び、前記第２側板に向かって開口する挿入孔が形成されており、
   前記電動補助自転車は、さらに、
   前記挿入孔に嵌め込まれて、前記挿入孔が延びる方向にスライド可能な筒部材を備え、
   前記筒部材の内周面には、前記第２側板に形成された孔に対して車両の左右方向で外側から挿入される第２ボルトの外周面に形成されたねじ山と噛み合うねじ溝が形成されており、
   前記第１ボルトが締め付けられることにより、前記ハウジングが車両の左右方向で前記第１側板に向かって移動し、前記ハウジングが前記第１側板に押し当てられ、
   前記第２ボルトが締め付けられることにより、前記筒部材が前記挿入孔から抜け出す方向に移動し、前記筒部材が前記第２側板に押し当てられる、電動補助自転車。
2. 請求項１に記載の電動補助自転車であって、
   前記ハウジングは、
   第１ハウジング部材と、
   前記第１ハウジング部材よりも前記第２側板の近くに配置されて、前記第１ハウジング部材に取り付けられる第２ハウジング部材とを含み、
   前記第１懸架ボスは、前記第１ハウジング部材と前記第２ハウジング部材とに跨って形成されており、
   前記第２懸架ボスは、前記第２ハウジング部材に形成されている、電動補助自転車。
3. 請求項１に記載の電動補助自転車であって、
   前記ハウジングは、
   第１ハウジング部材と、
   前記第１ハウジング部材よりも前記第２側板の近くに配置されて、前記第１ハウジング部材に取り付けられる第２ハウジング部材とを含み、
   前記第１懸架ボスは、前記第１ハウジング部材に形成されており、
   前記第２懸架ボスは、前記第２ハウジング部材に形成されている、電動補助自転車。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の電動補助自転車であって、
   前記第１ボルトは、前記第１懸架ボスに形成されたねじ孔により、前記第１懸架ボスに締結される、電動補助自転車。
5. 請求項１〜３の何れか１項に記載の電動補助自転車であって、
   前記第１ボルトは、ナットにより、前記第１懸架ボスに締結される、電動補助自転車。
6. 請求項１〜５の何れか１項に記載の電動補助自転車であって、
   前記第１ボルトは、前記挿入孔と同軸上に配置されている、電動補助自転車。
7. 請求項１〜６の何れか１項に記載の電動補助自転車であって、
   前記挿入孔及び前記筒部材は、前記第１ボルトの軸部よりも大径である、電動補助自転車。
8. 請求項１〜７の何れか１項に記載の電動補助自転車であって、
   前記筒部材は、
   前記挿入孔に挿入される本体と、
   前記本体の軸方向一方の端部に形成されて、前記本体の外周面から前記本体の軸方向に垂直な方向に延びるフランジとを含み、
   前記フランジが前記第２側板に押し当てられる、電動補助自転車。
9. 請求項８に記載の電動補助自転車であって、
   前記ハウジングは、
   前記筒部材の周方向で前記フランジと接することにより、前記筒部材の回転を阻止する突起を含む、電動補助自転車。
10. 電動補助自転車であって、
    前輪と、
    前記前輪よりも車両の後方に位置する後輪と、
    前記前輪及び前記後輪を支持する車体フレームと、
    前記車体フレームに取り付けられ、前記後輪に伝達される駆動力を発生させる駆動ユニットとを備え、
    前記駆動ユニットは、
    ハウジングと、
    前記ハウジングを車両の左右方向に貫通して配置されるクランク軸とを含み、
    前記車体フレームは、
    前記駆動ユニットが取り付けられるブラケットを含み、
    前記ブラケットは、
    上板と、
    前記上板に接続された第１側板と、
    車両の左右方向で前記第１側板から離れて配置され、前記上板に接続された第２側板とを含み、
    前記ハウジングは、
    車両の左右方向で前記第１側板と前記第２側板との間に位置し、車両の左右方向に延びる貫通孔が形成された懸架ボスを含み、
    前記電動補助自転車は、さらに、
    前記第２側板が有する孔に挿入された状態で、前記第２側板に取り付けられる筒部材を備え、
    前記筒部材の内周面には、前記第１側板が有する孔と前記貫通孔とに対して、車両の左右方向で外側から挿入されるボルトの外周面に形成されたねじ山と噛み合うねじ溝が形成されており、
    前記筒部材の内周面に形成された前記ねじ溝は、右ねじ及び左ねじの何れか一方であり、
    前記筒部材の外周面には、前記右ねじ及び前記左ねじの何れか他方のねじ山が形成されており、
    前記第２側板が有する孔には、前記筒部材の外周面に形成された前記ねじ山と噛み合うねじ溝が形成されており、
    前記筒部材を締め付けることにより、前記筒部材が前記第１側板に向かって移動し、前記筒部材が前記懸架ボスに押し当てられ、且つ、前記懸架ボスが前記第１側板に押し当てられた状態で、前記ボルトを締め付けることにより、前記懸架ボスが前記筒部材と前記第１側板とに挟み込まれる、電動補助自転車。

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