(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪と、
後輪と、
前記前輪を操舵自在かつ回転自在に支持するとともに前記後輪を回転自在に支持する車体フレームと、
前記車体フレームに設けられた動力ユニット取付用のブラケットと、
前記ブラケットに固定用ボルトによって固定され、人力によって回転するクランク軸および補助動力用のモータを有しているとともに、前記クランク軸に加えられる人力とモータ駆動力のそれぞれまたは合力を外部に出力する動力ユニットと、
前記人力と前記モータ駆動力の合力を前記後輪に伝達する伝動部材とを備え、
前記ブラケットは、前記前輪および前記後輪を接地させた状態で側方から見て上方に向けて凸になる弓形状に形成されているとともに、下方を指向する取付座を有し、  
前記取付座は、前記ブラケットの前記弓形状が延びる方向に対して交差する端面によって形成され、
前記動力ユニットは、前記取付座に前記下方から重ねられる取付部を有し、
前記固定用ボルトは、前記取付座と前記取付部とが重なる方向に延びて前記取付部を前記取付座に締結し、
前記ブラケットの前端部に前記動力ユニットの前端部が取付けられ、前記ブラケットの後端部に前記動力ユニットの後端部が取付けられていることを特徴とする電動補助自転車。
【請求項２】
請求項１記載の電動補助自転車において、
前記取付座と前記取付部とのうちいずれか一方には、前記固定用ボルトが螺着される雌ねじ部が設けられ、かつ他方には、前記前輪および前記後輪を接地させた状態で見て上下方向に貫通する貫通孔が設けられ、
前記固定用ボルトは、前記貫通孔を通して前記雌ねじ部にねじ込まれていることを特徴とする電動補助自転車。
【請求項３】
請求項２記載の電動補助自転車において、
前記雌ねじ部は、前記取付座と前記取付部とのうちいずれか一方とは別体に形成されたナットによって構成されていることを特徴とする電動補助自転車。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちいずれか一つに記載の電動補助自転車において、
前記車体フレームは、
前記前輪を回転自在に支持するフロントフォークと、
前記フロントフォークを操舵自在に支持するヘッドパイプと、
前記ヘッドパイプから後下がりに延びるダウンチューブと、
このダウンチューブの下端部近傍から上方に延びるシートチューブと、
前記後輪を回転自在に支持し、前記後輪の車軸から車体の前方に延びるチェーンステーとを有し、
前記ブラケットは、
前記ダウンチューブの下端部と、前記シートチューブの下端部と、前記チェーンステーの前端部とのうち少なくともダウンチューブの下端部に固着されて前記車体フレームに固定され、
前記取付座と、前記取付部と、前記固定用ボルトとからなる締結部は、前記ブラケットおよび前記動力ユニットにおける車体の前後方向の両端部に設けられていることを特徴とする電動補助自転車。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のうちいずれか一つに記載の電動補助自転車において、
前記車体フレームは、
前記前輪を回転自在に支持するフロントフォークと、
前記フロントフォークを操舵自在に支持するヘッドパイプと、
前記ヘッドパイプから後下がりに延びるダウンチューブと、
このダウンチューブの下端部近傍から上方に延びるシートチューブと、
前記後輪を回転自在に支持し、前記後輪の車軸から車体の前方に延びるチェーンステーとを有し、
前記ブラケットは、
前記ダウンチューブの下端部と、前記シートチューブの下端部と、前記チェーンステーの前端部とのうち少なくともダウンチューブの下端部に固着されて前記車体フレームに固定され、
前記取付座と、前記取付部と、前記固定用ボルトとからなる締結部は、前記ブラケットおよび前記動力ユニットにおける車体の前後方向の一端部に設けられ、
前記ブラケットにおける前記前後方向の他端部には第１の連結部が設けられ、
前記動力ユニットにおける前記前後方向の他端部には、車体の左右方向において前記第１の連結部と重なる第２の連結部が設けられ、
前記第１の連結部と前記第２の連結部は、前記左右方向に延びる締結用ボルトによって互いに締結されていることを特徴とする電動補助自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力ユニットが車体フレームに取付けられた電動補助自転車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動補助自転車としては、例えば特許文献１に記載されているように、モータを有する動力ユニットが車体フレームに搭載されたものがある。特許文献１に示す電動補助自転車の動力ユニットは、乗員の踏力で回転するペダルクランク軸と、モータと、出力軸などを有しており、踏力と、乗員の踏力（人力）の大きさに比例したモータ駆動力との合力を出力軸に加えるものである。出力軸の回転は、チェーンを介して後輪に伝達される。
【０００３】
この電動補助自転車の車体フレームは、フロントフォークを操舵自在に支持するヘッドパイプと、このヘッドパイプから後ろ下がりに延びるダウンチュ−ブと、このダウンチューブの下端部から上方に延びるシートチューブなどを備えている。ダウンチューブとシートチューブとの接続部には、複数の動力ユニット取付用のブラケットを介して動力ユニットが取付けられている。動力ユニットの上方には、バッテリが配置されている。このバッテリは、動力ユニットのモータに給電するためのもので、上下方向に長い形状に形成されており、シートチューブと後輪との間に配置されている。
【０００４】
動力ユニット取付け用のブラケットは、車体の前後方向における動力ユニットの両端部と、動力ユニットの上端部と対応する位置にそれぞれ配置されている。また、これらのブラケットは、車体の左右方向に対をなす板状部をそれぞれ有している。板状部は、車体の前後方向と上下方向とに延びており、固定用ボルトを通すための貫通孔が形成されている。また、これらの板状部は、動力ユニットの取付部を挿入可能な間隔をおいて互いに離間している。動力ユニットの取付部は、固定用ボルトが通る貫通孔を有し、一対の板状部の間に挿入された状態で固定用ボルトによって板状部に締結されている。このため、一対の板状部は、固定用ボルトの頭部とナットとによって押されて弾性変形し、取付部に左右方向の両側から押し付けられて密着している。
ところで、電動補助自転車を含めて自転車においては、乗員がペダルを踏み込む力が後輪に無駄なく伝達されることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１０６１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電動補助自転車において、ペダル踏力が後輪に無駄なく伝達されるためには、動力ユニットが車体フレームに対して変位できない剛直な状態で取付けられている必要がある。動力ユニットの変位を無くすためには、動力ユニット取付用のブラケットの剛性を高くすることが必要である。
【０００７】
しかし、特許文献１に開示された動力ユニットの取付構造では、動力ユニットを支持するブラケットの剛性を更に高くすることはできないという問題があった。この理由は、ブラケットの剛性が高くなると、板状部が弾性変形し難くなり、一対の板状部で動力ユニットの取付部を挟むことができなくなるからである。なお、板状部や取付部を高い精度で形成し、これら両者間の隙間を最小限とすれば、板状部の弾性変形量が僅かであっても、板状部で取付部を挟むことは可能である。しかしながら、このような精度を必要以上に高くする構成は、製造コストが不必要に高くなるから、採用することはできない。
【０００８】
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、製造コストを低く抑えながら、動力ユニットを取付ける際の締付性の向上と、取付構造の剛性向上とを両立できる電動補助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】
【０００９】
この目的を達成するために、本発明に係る電動補助自転車は、前輪と、後輪と、前記前輪を操舵自在かつ回転自在に支持するとともに前記後輪を回転自在に支持する車体フレームと、前記車体フレームに設けられた動力ユニット取付用のブラケットと、前記ブラケットに固定用ボルトによって固定され、人力によって回転するクランク軸および補助動力用のモータを有しているとともに、前記クランク軸に加えられる人力とモータ駆動力のそれぞれまたは合力を外部に出力する動力ユニットと、前記人力と前記モータ駆動力の合力を前記後輪に伝達する伝動部材とを備え、前記ブラケットは、前記前輪および前記後輪を接地させた状態で側方から見て上方に向けて凸になる弓形状に形成されているとともに、下方を指向する取付座を有し、前記取付座は、前記ブラケットの前記弓形状が延びる方向に対して交差する端面によって形成され、前記動力ユニットは、前記取付座に前記下方から重ねられる取付部を有し、前記固定用ボルトは、前記取付座と前記取付部とが重なる方向に延びて前記取付部を前記取付座に締結し、前記ブラケットの前端部に前記動力ユニットの前端部が取付けられ、前記ブラケットの後端部に前記動力ユニットの後端部が取付けられているものである。
【００１０】
本発明は、前記電動補助自転車において、前記取付座と前記取付部とのうちいずれか一方には、前記固定用ボルトが螺着される雌ねじ部が設けられ、かつ他方には、前記前輪および前記後輪を接地させた状態で見て上下方向に貫通する貫通孔が設けられ、前記固定用ボルトが、前記貫通孔を通して前記雌ねじ部にねじ込まれていてもよい。
【００１１】
本発明は、前記電動補助自転車において、前記雌ねじ部が、前記取付座と前記取付部とのうちいずれか一方とは別体に形成されたナットによって構成されていてもよい。
【００１２】
本発明は、前記電動補助自転車において、前記車体フレームが、前記前輪を回転自在に支持するフロントフォークと、前記フロントフォークを操舵自在に支持するヘッドパイプと、前記ヘッドパイプから後下がりに延びるダウンチューブと、このダウンチューブの下端部近傍から上方に延びるシートチューブと、前記後輪を回転自在に支持し、前記後輪の車軸から車体の前方に延びるチェーンステーとを有し、前記ブラケットが、前記ダウンチューブの下端部と、前記シートチューブの下端部と、前記チェーンステーの前端部とのうち少なくともダウンチューブの下端部に固着されて前記車体フレームに固定され、前記取付座と、前記取付部と、前記固定用ボルトとからなる締結部が、前記ブラケットおよび前記動力ユニットにおける車体の前後方向の両端部に設けられていてもよい。
【００１３】
本発明は、前記電動補助自転車において、前記車体フレームが、前記前輪を回転自在に支持するフロントフォークと、前記フロントフォークを操舵自在に支持するヘッドパイプと、前記ヘッドパイプから後下がりに延びるダウンチューブと、このダウンチューブの下端部近傍から上方に延びるシートチューブと、前記後輪を回転自在に支持し、前記後輪の車軸から車体の前方に延びるチェーンステーとを有し、前記ブラケットが、前記ダウンチューブの下端部と、前記シートチューブの下端部と、前記チェーンステーの前端部とのうち少なくともダウンチューブの下端部に固着されて前記車体フレームに固定され、
、前記取付座と、前記取付部と、前記固定用ボルトとからなる締結部が、前記ブラケットおよび前記動力ユニットにおける車体の前後方向の一端部に設けられ、前記ブラケットにおける前記前後方向の他端部には第１の連結部が設けられ、前記動力ユニットにおける前記前後方向の他端部には、車体の左右方向において前記第１の連結部と重なる第２の連結部が設けられ、前記第１の連結部と前記第２の連結部が、前記左右方向に延びる締結用ボルトによって互いに締結されていてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、固定用ボルトを締め込むことによって、動力ユニットの取付部がブラケットの取付座に押し付けられる。このため、ブラケットの取付座に動力ユニットの取付部を取付けるにあたって、ブラケットが弾性変形しなくてよいから、剛性が高いブラケットを使用することができる。このブラケットと動力ユニットの取付部は、上下方向に重なることが可能な精度で形成すればよい。この精度は、一対の取付板の間に取付部を隙間が狭くなる状態で挿入する場合と較べて低くてよい。
【００１５】
このため、動力ユニット取付用のブラケットや動力ユニットの取付部を必要以上に高い精度で形成することなく、剛性が高い動力ユニット取付用ブラケットを使用して動力ユニットを車体フレームに強固に取付けることができる。したがって、本発明によれば、製造コストを低く抑えながら、動力ユニットを取付ける際の締付性の向上と取付構造の剛性向上との両立を図ることが可能な電動補助自転車を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施の形態による電動補助自転車の側面図である。
【図２】要部を拡大して示す側面図である。
【図３】動力ユニットとブラケットの底面図である。
【図４】ブラケットの側面図である。図４は、前側締結部と後側締結部を破断した状態で描いてある。
【図５】図４における前側締結部のV-V線断面図である。
【図６】図４におけるブラケットのVI-VI線断面図である。
【図７】図４における後側締結部のVII-VII線断面図である。
【図８】ブラケットの斜め前下方から見た斜視図である。
【図９】第２の実施の形態による電動補助自転車の側面図である。
【図１０】要部を拡大して示す側面図である。
【図１１】動力ユニットとブラケットの底面図である。
【図１２】ブラケットの側面図である。図１２は、前側締結部と後側締結部を破断した状態で描いてある。
【図１３】第３の実施の形態による動力ユニットとブラケットの側面図である。
【図１４】動力ユニットとブラケットの車体前方から見た正面図である。
【図１５】動力ユニットとブラケットの車体後方から見た背面図である。
【図１６】動力ユニットの取付け作業を説明するための側面図である。
【図１７】第４の実施の形態による電動補助自転車の車体フレームの側面図である。
【図１８】締結部の他の実施の形態を示す断面図である。
【図１９】締結部の他の実施の形態を示す断面図である。
【図２０】締結部の他の実施の形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１の実施の形態）
以下、本発明に係る電動補助自転車の一実施の形態を図１〜図５によって詳細に説明する。
図１に示す電動補助自転車１は、乗員（図示せず）が座るサドル２と、乗員が把持するハンドル３とを有しており、サドル２の下方に位置するペダル４を乗員が踏み込むことによって、後輪５が駆動されて走行するものである。サドル２は、車体フレーム６の一部であるシートチューブ７の上端部に設けられている。ハンドル３は、フロントフォーク８と一体に回動する状態でフロントフォーク８とともに車体フレーム６のヘッドパイプ９に回動自在に支持されている。フロントフォーク８は、前輪１０を回転自在に支持している。
【００１８】
車体フレーム６は、上述したヘッドパイプ９と、このヘッドパイプ９から後ろ下がりに延びるダウンチューブ１１と、このダウンチューブ１１の下端部近傍から上方に延びるシートチューブ７と、後輪５を回転自在に支持するチェーンステー１２およびシートステー１３などによって構成されている。この実施の形態によるダウンチューブ１１の下端部１１ａとシートチューブ７の下端部７ａとには、後述する動力ユニット取付け用のブラケット１４が溶接されており、このブラケット１４を介して動力ユニット１５が取付けられている。上述したペダル４は、この動力ユニット１５のペダルクランク軸１６（図２参照）にペダルクランク１７を介して支持されている。
【００１９】
チェーンステー１２およびシートステー１３は、後輪５の両側方で車体の前後方向に延びている。チェーンステー１２の前端部１２ａは、後述する動力ユニット取付用のブラケット１４に溶接されている。シートステー１３の前端部は、シートチューブ７の上端部に溶接されている。このシートステー１３の前端部の下方であって、後輪５とシートチューブ７との間のスペースには、動力ユニット１５やその他の電装部品に給電するためのバッテリー１８が配置されている。
【００２０】
このバッテリー１８は、上下方向に長い角柱状に形成されている。バッテリー１８の下端部は、支持部材１９に着脱可能に支持されている。支持部材１９は、動力ユニット取付用のブラケット１４に取付けられている。支持部材１９に支持されたバッテリー１８は、図１に示す車載位置と、バッテリー１８の上部が車体左側に移動して倒れた着脱位置との間で揺動可能である。バッテリー１８が車載位置に位置している状態においては、図示してないコネクタが接続されて給電可能な状態となる。バッテリー１８が着脱位置に位置している状態においては、コネクタが切り離されてバッテリー１８が着脱可能になる。また、バッテリー１８は、上述した車載位置に位置している状態において、シートチューブ７側のロック装置２０によって揺動が規制されて保持される。
【００２１】
動力ユニット取付用のブラケット１４と動力ユニット１５とは、詳細は後述するが、図２に示すように、これらの部材の車体前側の端部に位置する前側締結部２１と、車体後側の端部に位置する後側締結部２２とにおいて互いに結合されている。
動力ユニット１５は、金属製のハウジング２３に全ての構成部品、装置を取付けて構成されており、ブラケット１４の下方近傍に配置されている。
【００２２】
ハウジング２３は、図３の底面図に示すように、車体左側（図３においては下側）に位置する左側半部２３ａと、車体右側（図３においては上側）に位置する右側半部２３ｂとによって左右方向に分割可能に形成されている。左側半部２３ａと右側半部２３ｂは、互いに合わせられた状態で複数の結合用ボルト２４（図２参照）によって結合されている。
このハウジング２３の車体前側の端部には、ペダルクランク軸１６が車体の左右方向に貫通する状態で設けられている。
【００２３】
ペダルクランク軸１６は、ハウジング２３に回転自在に支持されている。ペダルクランク軸１６の両端部には、ペダルクランク１７の一端部が固定されている。ペダルクランク１７の他端部には、ペダル４が回転自在に取付けられている。ペダルクランク軸１６における車体右側の端部であって、ペダルクランク１７とハウジング２３との間には、ペダルクランク軸１６と同軸に支持されたクランク回転出力軸２５が露出し、そこにチェーンスプロケット２６が取付けられている。クランク回転出力軸２５は、人力用一方向クラッチ２７を介して後述するクランク回転入力軸２８に連結されている。この人力用一方向クラッチ２７は、ペダルクランク軸１６を逆転させたときチェーンスプロケット２６の逆転を阻止するものである。また、ペダルクランク軸１６が停止している状態でチェーンスプロケット２６が走行時の回転方向に回転することを許容するものである。
【００２４】
チェーンスプロケット２６は、人力を後輪５に伝えるためのもので、図１に示すように後輪駆動用のチェーン２９（図１参照）が巻き掛けられている。このチェーン２９は、図１および図２に示すように、動力ユニット１５の出力スプロケット３０およびテンションスプロケット３１に掛けられた状態でチェーンスプロケット２６と後輪５のスプロケット３２とに巻き掛けられている。出力スプロケット３０は、動力ユニット１５の後述するモータ出力軸３３に固定されている。テンションスプロケット３１は、動力ユニット１５に揺動自在に設けられたテンションアーム３４に回転自在に支持されている。テンションアーム３４は、チェーン２９が張られる方向に引っ張りコイルばね３５のばね力によって付勢されている。
【００２５】
動力ユニット１５の内部には、図３中に破線によって示すように、ペダルクランク軸１６の周囲に同軸的に設けられた踏力検出装置４１と、ペダルクランク軸１６より車体後側に位置する補助動力用のモータ４２と、このモータ４２の回転を減速してモータ出力軸３３に伝達する減速装置４３などが設けられている。踏力検出装置４１は、例えばペダルクランク軸１６周りに同軸的に配置された筒状のクランク回転入力軸２８が乗員の踏力で歪むときの透磁率の変化を検出コイル４１ａで検出する公知の磁歪式のものを用いることができる。この場合のクランク回転入力軸２８の一端部は、ペダルクランク軸１６に連結され、他端部は一方向クラッチ２７の入力部に連結される。
【００２６】
モータ４２は、踏力検出装置４１によって検出された人力の大きさに比例したモータ駆動力を減速装置４３に加える。モータ４２に供給する電力は、動力ユニット１５の上方に位置するバッテリー１８から供給される。
減速装置４３は、モータ４２の回転を減速してモータ出力軸３３に伝達する。モータ出力軸３３は、図示してはいないが、モータ用一方向クラッチを介して減速装置４３に接続されている。このモータ用一方向クラッチは、モータ４２が停止している状態でモータ出力軸３３が出力スプロケット３０およびチェーン２９とともに回転することを許容するものである。
【００２７】
この動力ユニット１５においては、モータ４２が回転することによりモータ出力軸３３が回転し、モータ出力軸３３に設けられた出力スプロケット３０からチェーン２９にモータ駆動力が加えられる。すなわち、この動力ユニット１５は、ペダルクランク軸１６に加えられる人力と、モータ駆動力のそれぞれを外部に出力するものである。人力とモータ駆動力は、チェーン２９にそれぞれ加えられ、人力とモータ駆動力の合力としてチェーン２９を介して後輪５に伝達される。この実施の形態においては、このチェーン２９が本発明でいう「伝動部材」に相当する。
【００２８】
この動力ユニット１５を車体フレーム６に取付けるためのブラケット１４は、図４に示すように、側方から見て上方に向けて凸になる弓形状に形成されている。図４は、前輪１０および後輪５が接地した電動補助自転車１を車体の右側方から見た状態で描いてある。
この実施の形態によるブラケット１４は、第１および第２のパイプ４４，４５と成形部４６とによって構成されている。第１および第２のパイプ４４，４５は、アルミニウム合金によって形成されており、車体の左右方向に延びる状態で成形部４６の上端部に溶接されている。
【００２９】
成形部４６は、アルミニウム合金を材料として鍛造あるいは鋳造によって所定の形状に形成されている。この成形部４６は、図５〜図８に示すように、車体右側の端部と車体左側の端部に位置する一対の側板４７，４８と、これらの側板４７，４８の前端部どうしの間に架け渡された柱状体４９と、一対の側板４７，４８の上端部どうしを接続する上板５０とを有している。
第１および第２のパイプ４４，４５のうち車体前側に位置する第１のパイプ４４は、一対の側板４７，４８の上端部どうしを車体前側において接続している。
【００３０】
上板５０は、この第１のパイプ４４より車体後側に設けられている。第１のパイプ４４には、図２に示すように、ダウンチューブ１１の下端部１１ａとシートチューブ７の下端部７ａとが溶接されている。ダウンチューブ１１の下端部１１ａは、第１のパイプ４４より車体前側に位置する側板４７，４８の上端部にも溶接されている。第１および第２のパイプ４４，４５のうち車体後側に位置する第２のパイプ４５は、一対の側板４７，４８の上端部どうしを車体後側において接続している。この第２のパイプ４５には、図２に示すように、チェーンステー１２の前端部１２ａが溶接されている。このため、この実施の形態によるブラケット１４は、ダウンチューブ１１の下端部１１ａと、シートチューブ７の下端部７ａと、チェーンステー１２の前端部１２ａとに溶接されて車体フレーム６に固定されている。
【００３１】
成形部４６の上板５０における第１のパイプ４４と第２のパイプ４５との間の部位には、図６に示すように、貫通穴５０ａが形成されている。この貫通穴５０ａには、図示してはいないが、バッテリー１８と動力ユニット１５とを接続するケーブルやブレーキワイヤーなどが通される。バッテリー１８を支持する支持部材１９は、上板５０における第１のパイプ４４と第２のパイプ４５との間に位置する部分に取付けられている。
【００３２】
成形部４６の柱状体４９は、図５に示すように、動力ユニット１５の第１および第２の前側取付部５１，５２（図４参照）と２本の固定用ボルト５３，５３とともに前側締結部２１を構成するものである。また、一対の側板４７，４８の後端部と上板５０の後端部とによって板状に形成されたブラケット後端部５４は、図７に示すように、動力ユニット１５の第１および第２の後側取付部５５，５６と２本の固定用ボルト５３，５３とともに後側締結部２２を構成するものである。
【００３３】
柱状体４９は、下方を指向する前側取付座６１を有している。ブラケット後端部５４は、下方を指向する後側取付座６２を有している。ここでいう下方とは、この電動補助自転車１の前輪１０および後輪５を接地させた状態で見た下方で、鉛直方向に沿う下方と、鉛直方向に対して車体の前後方向と左右方向とのうち少なくともいずれか一方に傾斜した斜め下方とを含む。
前側取付座６１と後側取付座６２には、固定用ボルト５３が螺着されるねじ孔６３がそれぞれ設けられている。この実施の形態においては、このねじ孔６３が請求項２記載の発明でいう「雌ねじ部」に相当する。
【００３４】
動力ユニット１５の第１の前側取付部５１は、図３に示すように、ハウジング２３の左側半部２３ａの前端部に一体に形成されている。第２の前側取付部５２は、ハウジング２３の右側半部２３ｂの前端部に一体に形成されている。また、第１の後側取付部５５は、ハウジング２３の左側半部２３ａの後端部に一体に形成されている。第２の後側取付部５６は、ハウジング２３の右側半部２３ｂの後端部に一体に形成されている。これらの第１および第２の前側取付部５１，５２と、第１および第２の後側取付部５５，５６には、この電動補助自転車１の前輪１０および後輪５を接地させた状態で見て上下方向に貫通する貫通孔６４がそれぞれ設けられている。
【００３５】
第１および第２の前側取付部５１，５２は、図５に示すように、柱状体４９の前側取付座６１に下方から重ねられ、固定用ボルト５３によって締結されている。固定用ボルト５３は、頭部５３ａが下に位置する状態で上下方向（第１および第２の前側取付部５１，５２と柱状体４９の前側取付座６１とが重なる方向）に延びており、第１および第２の前側取付部５１，５２の貫通孔６４に通されて柱状体４９のねじ孔６３にねじ込まれている。
【００３６】
第１および第２の後側取付部５５，５６は、図７に示すように、ブラケット後端部５４の後側取付座６２に下方から重ねられ、固定用ボルト５３によって締結されている。固定用ボルト５３は、頭部５３ａが下に位置する状態で上下方向（第１および第２の後側取付部５５，５６とブラケット後端部５４の後側取付座６２とが重なる方向）に延びており、第１および第２の後側取付部５５，５６の貫通孔６４に通されてブラケット後端部５４のねじ孔６３にねじ込まれている。
【００３７】
次に、このように構成された動力ユニット１５を車体フレーム６に取付ける手順を説明する。動力ユニット１５の取付作業は、車体フレーム６を上下が逆になる倒立の状態として行われる。車体フレーム６が倒立状態になると、ブラケット１４の前側取付座６１と後側取付座６２が上方を指向する。動力ユニット１５を車体フレーム６に取付けるためには、先ず、上方を指向している前側取付座６１に第１および第２の前側取付部５１，５２を重ねるとともに、後側取付座６２に第１および第２の後側取付部５５，５６を上方から重ねる。
【００３８】
そして、これらの取付部５１，５２，５５，５６の貫通孔６４に固定用ボルト５３を上方からそれぞれ挿入し、これらの固定用ボルト５３を前側取付座６１と後側取付座６２のねじ孔６３にそれぞれねじ込む。固定用ボルト５３がねじ孔６３に螺着されることによって、第１および第２の前側取付部５１，５２が前側取付座６１に締結されるとともに、第１および第２の後側取付部５５，５６が後側取付座６２に締結され、動力ユニット１５がブラケット１４を介して車体フレーム６に取付けられる。
【００３９】
この実施の形態においては、ブラケット１４の前側取付座６１および後側取付座６２に動力ユニット１５の第１および第２の前側取付部５１，５２と第１および第２の後側取付部５５，５６とを取付けるにあたって、ブラケット１４が弾性変形しなくてよい。このことは、剛性が高いブラケット１４を使用することができることを意味する。このブラケット１４と動力ユニット１５の取付部５１，５２，５５，５６は、上下方向に重なることが可能な精度で形成すればよい。この精度は、従来のように一対の取付板の間に取付部を隙間が狭くなる状態で挿入する場合と較べて低くてよい。
【００４０】
このため、動力ユニット取付用のブラケット１４や動力ユニット１５の第１および第２の前側取付部５１，５２と第１および第２の後側取付部５５，５６とを必要以上に高い精度で形成することなく、剛性が高い動力ユニット取付用ブラケット１４を使用して動力ユニット１５を車体フレーム６に強固に取付けることができる。この結果、この実施の形態によれば、製造コストを低く抑えながら、動力ユニット１５を取付けるにあたって締付性の向上と剛性向上との両立を図ることが可能な電動補助自転車を提供することができる。
【００４１】
この実施の形態によるブラケット１４の前側取付座６１および後側取付座６２には、固定用ボルト５３が螺着されるねじ孔６３（雌ねじ部）が設けられている。動力ユニット１５の第１および第２の前側取付部５１，５２と第１および第２の後側取付部５５，５６には、前輪１０および後輪５を接地させた状態で見て上下方向に貫通する貫通孔６４が設けられている。固定用ボルト５３は、この貫通孔６４を通してねじ孔６３にねじ込まれている。
この実施の形態によれば、固定用ボルト５３の頭部５３ａが取付部５１，５２，５５，５６の下に位置する。このため、例えば固定用ボルト５３の先端部と、この固定用ボルトと螺合するナット（図示せず）とが第１および第２の前側取付部５１，５２と第１および第２の後側取付部５５，５６の下に位置する場合と較べて、これらの取付部５１，５２，５５，５６の下に露出する部品が最小になる。このため、動力ユニット１５の外観が固定用ボルト５３によって損なわれることがない。
【００４２】
また、この実施の形態で示したようにブラケット１４の前側取付座６１と後側取付座６２にねじ孔６３が設けられていると、車体フレーム６を倒立状態とすることにより固定用ボルト５３を動力ユニット１５の貫通孔６４に上方から通すことができる。このため、この実施の形態を採ることにより、動力ユニット１５の取付作業を容易に行うことができる。
【００４３】
この実施の形態による車体フレーム６は、フロントフォーク８と、ダウンチューブ１１と、シートチューブ７と、チェーンステー１２とを有している。ブラケット１４は、ダウンチューブ１１の下端部１１ａと、シートチューブ７の下端部７ａと、チェーンステー１２の前端部１２ａとに溶接されて車体フレーム６に固定されている。
ブラケット１４の前側取付座６１および後側取付座６２と、動力ユニット１５の取付部５１，５２，５５，５６と、固定用ボルト５３とからなる締結部（前側締結部２１と後側締結部２２）は、ブラケット１４および動力ユニット１５における車体の前後方向の両端部に設けられている。
このため、動力ユニット１５の上部であって前後方向の中央部に締結部が存在しないから、動力ユニット１５の上部にブラケット１４を近接する状態で配置でき、ブラケット１４の上方に広い空きスペースが生じる。この実施の形態においては、この空きスペースにバッテリー１８の支持部材１９が配置されているから、重量物であるバッテリー１８が車体下部の中心に近接し、マスの集中化および低重心化を図ることができ、走行安定性がより一層高くなる。
【００４４】
また、この実施の形態によるブラケット１４は、ダウンチューブ１１の下端部１１ａからシートチューブ７の下方を経てチェーンステー１２の前方に達するものであり、車体の前後方向に延びる弓形状に形成されている。このブラケット１４の前端部と後端部とに動力ユニット１５が取付けられているから、前後方向に延びるブラケット１４を動力ユニット１５で補強することができる。このため、この実施の形態によれば、側方から見て上方に凸になる弓形状に形成されたブラケット１４の下部に補強部材を設ける必要がないから、ブラケット１４を軽量かつコンパクトに形成できる。
【００４５】
（第２の実施の形態）
本発明に係る電動補助自転車は図９〜図１２に示すように構成することができる。これらの図において、図１〜図８によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図９に示す電動補助自転車７１は、図１に示した電動補助自転車１とは車体フレーム６の構造と動力ユニット１５の構造とが異なるものである。この実施の形態による電動補助自転車７１の車体フレーム６は、ヘッドパイプ９とシートチューブ７の上端部とを接続するトップチューブ７２を備えている。フロントフォーク８は、いわゆるテレスコピック式のフロントサスペンション７３を有している。また、ダウンチューブ１１は、後ろ下がりに直線状に延びる形状に形成されている。バッテリー１８は、このダウンチューブ１１の上に着脱可能に設けられている。ダウンチューブ１１の下端部１１ａとシートチューブ７の下端部７ａとは個別に動力ユニット取付用のブラケット７４に溶接されている。
【００４６】
この実施の形態によるブラケット７４は、アルミニウム合金を材料として鍛造あるいは鋳造によって所定の形状に形成されている。このブラケット７４は、左右一対の側板７５，７６と、これらの側板７５，７６の上端どうしを接続する上板７７とによって構成されており、図１０に示すように、側方から見て上方に向けて凸になる弓形状に形成されている。ダウンチューブ１１の下端部１１ａは、図１０に示すように、上板７７の前部に斜め前上方から突き当てられた状態で溶接されている。シートチューブ７の下端部７ａは、上板７７の中間部に斜め後上方から突き当てられた状態で溶接されている。チェーンステー１２の前端部１２ａは、上板７７の後部に後方から突き当てられた状態で溶接されている。
【００４７】
左右一対の側板７５，７６の前端部と上板７７の前端部とからなるブラケット前端部７８には、下方を指向する前側取付座６１が設けられている。また、左右一対の側板７５，７６の後端部と上板７７の後端部とからなるブラケット後端部７９には、下方を指向する後側取付座６２が設けられている。この「下方」とは、第１の実施の形態を採るときと同様に、この電動補助自転車７１を前輪１０および後輪５が接地する状態で見たときの下方である。また、この「下方」とは、鉛直方向に沿う下方と、鉛直方向に対して車体の前後方向と左右方向とのうち少なくともいずれか一方に傾斜した斜め下方とを含む。
【００４８】
前側取付座６１と後側取付座６２には、図１２に示すように、それぞれねじ孔６３が設けられている。前側取付座６１のねじ孔６３には、動力ユニット１５の第１および第２の前側取付部５１，５２の貫通孔６４に通された固定用ボルト５３が螺着されている。後側取付座６２のねじ孔６３には、第１および第２の後側取付部５５，５６の貫通孔６４に通された固定用ボルト５３が螺着されている。
【００４９】
この実施の形態による動力ユニット１５は、図１１に示すように、ペダルクランク軸１６が挿通された筒状の合力出力軸８０を有している。チェーンスプロケット２６は、この合力出力軸８０の車体右側の端部に固定されている。合力出力軸８０の車体左側の端部は、人力用一方向クラッチ２７を介してクランク回転入力軸２８に連結されている。この実施の形態による踏力検出装置４１は、クランク回転入力軸２８が乗員の踏力で歪むときの透磁率の変化を検出コイル４１ａで検出する公知の磁歪式のものである。
【００５０】
この実施の形態による減速装置４３は、モータ４２の回転を減速し、モータ用一方向クラッチ（図示せず）を介して合力出力軸８０に伝達する。すなわち、この動力ユニット１５は、ペダルクランク軸１６に加えられる人力とモータ駆動力の合力を合力出力軸８０から外部に出力するものである。人力とモータ駆動力の合力は、合力出力軸８０からチェーンスプロケット２６とチェーン２９とを介して後輪５に伝達される。この実施の形態においては、合力出力軸８０と、チェーンスプロケット２６と、チェーン２９などによって、本発明でいう「伝動部材」が構成されている。
この実施の形態を採る場合であっても、図１〜図８に示した実施の形態と同等の効果が得られる。
【００５１】
（第３の実施の形態）
動力ユニットを車体フレームに取付けるための取付構造は、図１３〜図１５に示すように構成することができる。これらの図において、図１〜図１２によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
この実施の形態による動力ユニット取付用のブラケット８１は、後端部に後述する第１の連結部８２が設けられていることを除いて第２の実施の形態で示したブラケット７４と同等に構成されている。
【００５２】
このブラケット８１と動力ユニット１５とは、ブラケット８１の前端部に設けられた前側取付座６１を含む前側締結部２１と、ブラケット８１の後端部に設けられた第１の連結部８２を含む後側締結部８３とにおいて互いに結合されている。前側締結部２１は、第１および第２の実施の形態と同様に、ブラケット前端部８４の前側取付座６１と、動力ユニット１５の第１および第２の前側取付部５１，５２と、固定用ボルト５３とによって構成されている。
【００５３】
この実施の形態による後側締結部８３は、図１５に示すように、ブラケット８１の後端部に設けられた第１の連結部８２と、動力ユニット１５の後端部に設けられた第２の連結部８５と、これらの第１および第２の連結部８２，８５を貫通する締結用ボルト８６とによって構成されている。第１の連結部８２は、ブラケット８１の車体左側の側板７５に一体に形成されている。この第１の連結部８２には、車体の左右方向に延びる貫通孔８７が穿設されている。
【００５４】
第２の連結部８５は、ハウジング２３の左側半部２３ａに一体に形成されている。この第２の連結部８５が形成される位置は、車体の左右方向において、第１の連結部８２と重なる位置であって、車体の後方から見てブラケット８１の左右方向の中央部と対応する位置である。この実施の形態による第２の連結部８５は、第１の連結部８２の車体右側の端面と重なる形状に形成されている。また、第２の連結部８５には、第１の連結部８２と重なる状態で第２の連結部８５の貫通孔８７と連通する貫通孔８８が穿設されている。
【００５５】
締結用ボルト８６は、第１の連結部８２と第２の連結部８５とが車体の左右方向に重なる状態で第１および第２の連結部８２，８５の貫通孔８７，８８に車体右側から挿通されている。この締結用ボルト８６における車体左側に位置する先端部には、ナット８９が螺着されている。第１の連結部８２と第２の連結部８５は、このように車体の左右方向に延びる締結用ボルト８６によって互いに締結されている。
【００５６】
この実施の形態において、動力ユニット１５を車体フレーム６に取付ける作業は、上述した第１および第２の実施の形態を採るときと同様に、車体フレーム６を倒立状態として行われる。車体フレーム６が倒立状態になると、ブラケット８１の前側取付座６１が上方を指向する。このブラケット８１に動力ユニット１５を取付けるためには、先ず、動力ユニット１５をブラケット８１の上に載せ、第１の連結部８２と第２の連結部８５とを締結用ボルト８６によって連結する。このとき、締結用ボルト８６にナット８９を緩んだ状態となるように取付けておく。この状態においては、動力ユニット１５が締結用ボルト８６を軸として上下方向に揺動可能になる。
【００５７】
次に、図１６に示すように、締結用ボルト８６を軸として動力ユニット１５の前端部を引き上げ、この状態における動力ユニット１５の下部（前輪１０と後輪５が接地する状態で見た場合は上部）とブラケット８１との間に空間Ｓが生じる状態とする。そして、例えば治具（図示せず）を用いて動力ユニット１５を引き上げられた状態に保持し、上述した空間Ｓ内で車体側のコネクタ９１と動力ユニット１５側のコネクタ９２とを接続する。コネクタ９１，９２の接続作業が終了した後、動力ユニット１５を下げて第１および第２の前側取付部５１，５２をブラケット８１の前側取付座６１に上方から重ねる。そして、第１および第２の前側取付部５１，５２を固定用ボルト５３によって前側取付座６１に締結するとともに、締結用ボルト８６によって第２の連結部８５を第１の連結部８２に締結する。このように固定用ボルト５３と締結用ボルト８６による締結が行われることによって、動力ユニット１５がブラケット８１に固定される。
【００５８】
この実施の形態によれば、動力ユニット１５を組付けるときに締結用ボルト８６を軸として動力ユニット１５が揺動可能であるから、動力ユニット１５の下部（前輪１０と後輪５が接地している状態では上部）とブラケット１４との間が広く開放される状態で上述したように結線作業を行うことができる。したがって、この実施の形態によれば、動力ユニット１５を組付ける作業をより一層簡単に行うことが可能な電動補助自転車を提供することができる。
【００５９】
（第４の実施の形態）
本発明に係る電動補助自転車は、図１７に示す構成を採ることができる。図１７において、図１〜図１６によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図１７に示す電動補助自転車１０１は、詳細は後述するが、後輪懸架装置１０２を備えている。この実施の形態による動力ユニット取付用のブラケット１０３は、第２の実施の形態で示したブラケット７４と同等に構成されている。このブラケット１０３に、ダウンチューブ１１の下端部１１ａとシートチューブの下端部７ａとが溶接されている。後輪懸架装置１０２を備える本実施形態においては、チェーンステー１２はスイングアーム１０４として機能し、その前端部１２ａは、このブラケット１０３に溶接されてはいない。
【００６０】
図１７に示すチェーンステー１２の前端部１２ａは、シートチューブ７の下端部７ａに第１の支軸１０５によって上下方向に揺動自在に連結されている。
図１７に示すシートステー１３はチェーンステー１２と一体に揺動し、その前端部１３ａは、リンク１０６の後端部に第２の支軸１０７によって回動自在に連結されている。シートステー１３は、チェーンステー１２と共にスイングアーム１０４として機能するものである。リンク１０６は、シートチューブ７を両側から挟む左右一対のリンク片からなり、リンク１０６の前後方向の中央部は、第３の支軸１０８によってシートチューブ７の下端部７ａ上方に回動自在に連結されている。リンク１０６の前端部には、第４の支軸１１０によってクッションユニット１１１の上端部が回動自在に連結されている。シートチューブ７の下端部７ａ付近は、前面が後方に向かって凹形状に形成されており、その凹空間にクッションユニット１１１の下端部が挿入され、第１の支軸１０５に回動自在に連結されている。第１〜第４の支軸１０５，１０７，１０８，１１０の軸線は、車体の左右方向と平行である。
【００６１】
この実施の形態によるブラケット１０３と動力ユニット１５は、前側締結部２１と後側締結部２２とにおいて互いに結合されている。このため、上述した実施の形態と同様に、動力ユニット１５の上部に締結部が存在していないから、動力ユニット１５の上部にブラケット１０３を近接する状態で配置でき、ブラケット１０３の上方に広い空きスペースが生じる。
また、この実施の形態による電動補助自転車１０１の後輪５は、リンク１０６とクッションユニット１１１とを有する後輪懸架装置１０２によって車体フレーム６に上下方向に移動可能に支持されている。クッションユニット１１１の下部は、ブラケット１０３の上方に生じた空きスペースに配置されている。
このため、この実施の形態によれば、クッションユニット１１１の位置の自由度が高くなり、高い性能を有する後輪懸架装置１０２を装備することが可能になる。
【００６２】
（第１〜第４の実施の形態における締結部の変形例）
上述した各実施の形態においては、固定用ボルト５３が螺着する雌ねじ部がねじ孔６３としてブラケット１４，７４，８１，１０３に設けられている例を示した。しかし、雌ねじ部の構成は、図１８〜図２０に示すように適宜変更することができる。図１８〜図２０において、図１〜図１７によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。図１８〜図２０においては、ブラケット１４，７４，８１，１０３を総じて単にブラケット１２１という。
【００６３】
また、図１８〜図２０においては、第１および第２の前側取付部５１，５２や第１および第２の後側取付部５５，５６を総じて単に取付部１２２という。さらに、図１８〜図２０においては、柱状体４９の前側取付座６１や、ブラケット前端部７８，８４の前側取付座６１およびブラケット後端部５４，７９の後側取付座６２を総じて単に取付座１２３という。
【００６４】
図１８に示す動力ユニット１５の取付部１２２には、ねじ孔６３が設けられている。また、図１８〜図２０に示すブラケット１２１の取付座１２３には、固定用ボルト５３を通すための貫通孔１２４が穿設されている。図１８に示す固定用ボルト５３は、ブラケット１２１の貫通孔１２４を通して取付部１２２のねじ孔６３に螺着されている。
【００６５】
図１９および図２０に示す取付部１２２には、固定用ボルト５３を通すための貫通孔１２５が穿設されている。図１９に示す固定用ボルト５３は、貫通孔１２４，１２５に下方から通されている。この下方とは、前輪１０と後輪５とが接地した状態で見たときの下方である。この固定用ボルト５３の先端部（上端部）にはナット１２６が螺着されている。図２０に示す固定用ボルト５３は、貫通孔１２４，１２５に上方から通されている。この固定用ボルト５３の先端部（下端部）にはナット１２６が螺着されている。図１９と図２０に示すナット１２６は、ブラケット１２１や取付部１２２とは別体に形成されたものである。図１９に示すナット１２６は、ブラケット１２１に予め溶接しておくことができる。図２０に示すナット１２６は、取付部１２２に予め溶接しておくことができる。
【００６６】
図１９と図２０に示す形態においては、ブラケット１２１の取付座１２３と動力ユニット１５の取付部１２２とのうちいずれか一方とは別体に形成されたナット１２６によって、本発明でいう「雌ねじ部」が構成されている。この実施の形態によれば、取付部１２２または取付座１２３にねじ孔６３を形成することなく、固定用ボルト５３とナット１２６とによって取付座１２３に取付部１２２を締結することができる。このため、取付座１２３と取付部１２２との両方を単純な形状に形成することができ、これらの部材の剛性をより一層高くすることができる。
【符号の説明】
【００６７】
１，７１，１０１…電動補助自転車、５…後輪、６…車体フレーム、７…シートチューブ、８…フロントフォーク、９…ヘッドパイプ、１０…前輪、１１…ダウンチューブ、１２…チェーンステー、１４，７４，８１，１０３…動力ユニット取付用のブラケット、１５…動力ユニット、１６…ペダルクランク軸、２１…前側締結部、２２…後側締結部、２６…チェーンスプロケット、２９…チェーン、３３，８０…出力軸、４２…モータ、５１…第１の前側取付部、５２…第２の前側取付部、５３…固定用ボルト、５５…第１の後側取付部、５６…第２の後側取付部、６１…前側取付座、６２…後側取付座、６３…ねじ孔、６４，８７，１２４，１２５…貫通孔、８２…第１の連結部、８５…第２の連結部、８６…締結用ボルト、１２２…取付部、１２３…取付座、１２６…ナット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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