JP2021104749A - 自転車及びドライブユニット - Google Patents

Abstract

【課題】使用者が自転車を運転する際に通信ユニットを邪魔になりにくくする。【解決手段】自転車１は、自転車本体１０と、通信ユニット１２と、を備える。自転車本体１０には、ハンドル２２及びサドル１７が取り付けられる。通信ユニット１２は、外部装置２との間で通信を行う。通信ユニット１２は、自転車本体１０に設けられている。【選択図】図１

Description

本開示は、一般に自転車及びドライブユニットに関する。より詳細には、本開示は、通信ユニットを備える自転車、及び電動自転車に用いられるドライブユニットに関する。

特許文献１には、無線通信機能を備えた自転車（電動補助自転車）が記載されている。特許文献１に記載の自転車は、通信ユニット（無線通信部）を備える。通信ユニットは、ハンドルに設けられている。

特開２０１８−８３５２９号公報

特許文献１に記載の自転車では、通信ユニットがハンドルに設けられているため、使用者が自転車を運転する際に通信ユニットが邪魔になる場合があった。

本開示の目的は、使用者が自転車を運転する際に通信ユニットが邪魔になりにくい自転車及びドライブユニットを提供することにある。

本開示の一態様に係る自転車は、自転車本体と、通信ユニットと、を備える。前記自転車本体には、ハンドル及びサドルが取り付けられる。前記通信ユニットは、外部装置との間で通信を行う。前記通信ユニットは、前記自転車本体に設けられている。

本開示の一態様に係るドライブユニットは、電動自転車に用いられるドライブユニットである。前記ドライブユニットは、伝達機構と、ケースと、通信ユニットと、を備える。前記伝達機構は、モータからの駆動力を回転軸に伝達する。前記ケースは、前記伝達機構を収容する。前記通信ユニットは、前記ケース内に設けられており、外部装置との間で通信を行う。

本開示によれば、使用者が自転車を運転する際に通信ユニットが邪魔になりにくい、という効果がある。

図１は、実施形態に係る自転車の側面図である。 図２Ａは、同上の自転車に用いられるカバーの正面図である。図２Ｂは、同上の自転車に用いられるカバーの背面図である。 図３は、実施形態の変形例１に係る自転車の側面図である。 図４は、実施形態の変形例２に係る自転車の側面図である。

以下、実施形態に係る自転車１及びドライブユニット１４について、図面を参照して説明する。下記の実施形態等において参照する図１、図２Ａ、図２Ｂ、図３及び図４は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。

また、以下では、特に断りのない限り、走行面１００は水平面であるとして説明する。ただし、実際は、走行面１００は水平面である必要はなく、水平面に対して傾斜していてもよいし、凹凸のある面であってもよい。

さらに、以下では、自転車１が進む方向を「前方向」とし、前方向の反対方向を「後方向」とし、前方向及び後方向を併せて「前後方向」として定義する。また、前後方向に直交し、かつ水平面に沿う互いに反対向きの２方向を「左右方向」として定義する。さらに、前後方向及び左右方向の両方に直交する方向を「上下方向」として定義する。ただし、これらの方向の定義は、自転車１及びドライブユニット１４の使用態様を限定する趣旨ではない。また、図面中の各方向を示す矢印は、説明のために表記しているにすぎず、実体を伴わない。

（実施形態）
（１）概要
まず、本実施形態に係る自転車１及びドライブユニット１４の概要について、図面を参照して説明する。本実施形態では、自転車１は、電動自転車である。したがって、以下では、特に断りがない限り、「自転車１」を「電動自転車１」として説明する。

電動自転車１は、電気的な動力によって、走行面１００を走行可能な自転車である。本実施形態では、電動自転車１は、使用者の踏む力（踏力）をモータ１４１によって補助する電動アシスト自転車である。

本実施形態に係る（電動）自転車１は、図１に示すように、自転車本体１０と、通信ユニット１２と、を備える。自転車本体１０には、ハンドル２２及びサドル１７が取り付けられる。通信ユニット１２は、外部装置２との間で通信を行う。通信ユニット１２は、自転車本体１０に設けられている。外部装置２は、例えば、通信ユニット１２との間で通信を行うサーバ装置である。

本実施形態に係るドライブユニット１４は、図３に示すように、電動自転車１に用いられるドライブユニット１４である。ドライブユニット１４は、伝達機構１４２と、ケース１４４と、通信ユニット１２と、を備える。伝達機構１４２は、駆動力を発生するモータ１４１からの駆動力をクランク軸（回転軸）１４３に伝達する。ケース１４４は、伝達機構１４２を収容する。通信ユニット１２は、ケース１４４内に設けられている。通信ユニット１２は、外部装置２との間で通信を行う。

本実施形態に係る自転車１では、上述したように、通信ユニット１２が、ハンドル２２及びサドル１７が取り付けられる自転車本体１０に設けられている。そのため、通信ユニット１２がハンドル２２に設けられている場合に比べて、使用者が自転車１を運転する際に通信ユニット１２が邪魔になりにくい、という利点がある。

また、通信ユニット１２がドライブユニット１４のケース１４４内に設けられている場合には、通信ユニット１２がケース１４４で覆われており、外部に露出していないため、盗難されにくい、という利点がある。

（２）構成
次に、本実施形態に係る電動自転車１及びドライブユニット１４の構成について、図面を参照して説明する。

本実施形態に係る電動自転車１は、図１に示すように、フレーム１１と、通信ユニット１２と、バッテリユニット１３と、ドライブユニット１４（図３参照）と、を備えている。また、電動自転車１は、カバー１５と、複数（図示例では２つ）の車輪１６と、サドル１７と、一対（図示例では１つ）のクランクアーム１８と、一対（図示例では１つ）のペダル１９と、を備えている。さらに、電動自転車１は、フロントフォーク２１と、ハンドル２２と、動力伝達体２３と、かご２４と、フロントフェンダー２５と、リアフェンダー２６と、サークル錠２７と、操作装置２８と、を備えている。本実施形態では、フレーム１１、ドライブユニット１４、カバー１５及びかご２４により自転車本体１０が構成されている。すなわち、本実施形態では、ハンドル２２及びサドル１７は、自転車本体１０を構成していない。

（２．１）フレーム
フレーム１１は、複数の車輪１６、フロントフォーク２１、ハンドル２２、サドル１７、バッテリユニット１３及びドライブユニット１４が取り付けられる骨組みである。フレーム１１の材料は、例えば、アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金である。ただし、フレーム１１の材料は、アルミニウム合金に限らず、例えば、鉄、クロムモリブデン鋼、ハイテンスチール、チタン、又はマグネシウムであってもよい。また、フレーム１１の材料は、金属に限らず、例えば、カーボン、木材、竹、又は繊維強化合成樹脂（例えば、ＣＦＲＰ；Carbon Fiber Reinforced Plastics）であってもよい。

本実施形態のフレーム１１は、複数のパイプとして、ヘッドチューブ１１１と、ダウンチューブ１１２と、シートチューブ１１３と、一対（図示例では１つ）のシートステー１１４と、一対（図示例では１つ）のチェーンステー１１５と、を備えている。つまり、自転車本体１０は、複数のパイプを有するフレーム１１を含む。また、フレーム１１は、ブラケット１１６を備えている。本開示でいう「パイプ」とは、細長くて中空な部材を意味する。本開示のパイプの断面形状は、例えば、円形状（正円、長円及び楕円を含む）、長方形状（正方形を含む）、六角形状、又は八角形状であってもよい。

（２．１．１）ヘッドチューブ
ヘッドチューブ１１１は、フロントフォーク２１を支えるパイプである。ヘッドチューブ１１１の中心軸は、上方向に行くに従って後方向に行くように、走行面１００に対して傾いている。ヘッドチューブ１１１には、ヘッドチューブ１１１の中心軸とステアリングコラム２１３の中心軸とが沿うように、ステアリングコラム２１３が通されている。これによって、ヘッドチューブ１１１は、ステアリングコラム２１３を回転可能に支える。ステアリングコラム２１３の回転軸は、本実施形態では、ヘッドチューブ１１１の中心軸と同じである。

（２．１．２）ダウンチューブ
ダウンチューブ１１２は、ヘッドチューブ１１１とシートチューブ１１３とをつなぐパイプである。ダウンチューブ１１２の長手方向の前端は、ヘッドチューブ１１１に接続されている。ダウンチューブ１１２の長手方向の後端は、ブラケット１１６に接続されている。本実施形態では、ダウンチューブ１１２の長手方向は、後方向に行くに従って下方向に行くように、走行面１００に対して傾いている。

（２．１．３）シートチューブ
シートチューブ１１３は、サドル１７を保持するパイプである。シートチューブ１１３の長手方向の下端は、ブラケット１１６に接続されている。シートチューブ１１３の長手方向の上端には、サドル１７が移動可能に取り付けられている。シートチューブ１１３の中心軸は、下端から上方向に行くに従って後方向に行くように、走行面１００に対して傾いている。シートチューブ１１３の下端には、ブラケット１１６を介してダウンチューブ１１２の長手方向の後端が接続されている。本実施形態では、シートチューブ１１３には、バッテリユニット１３が取外し可能に取り付けられている。

（２．１．４）チェーンステー
一対のチェーンステー１１５は、後輪１６２のシャフト１６２３を支えるパイプである。チェーンステー１１５の長手方向の前端は、ブラケット１１６に接続されている。チェーンステー１１５の長手方向の後端は、シートステー１１４の後端に接続されている。一対のチェーンステー１１５は、左右方向に離れており、一対のチェーンステー１１５の後端部には、ハブ１６２１に通されたシャフト１６２３を介して、後輪１６２が回転可能に取り付けられている。後輪１６２の回転軸は、走行面１００に対して略平行であり、後輪１６２を支えるシャフト１６２３の中心軸と同じである。

（２．１．５）シートステー
一対のシートステー１１４は、一対のチェーンステー１１５とシートチューブ１１３とをつなぐパイプである。本実施形態では、シートステー１１４の長手方向の後端は、チェーンステー１１５の長手方向の後端に接続されている。シートステー１１４の長手方向の前端は、シートチューブ１１３に接続されている。

（２．１．６）ブラケット
ブラケット１１６は、ドライブユニット１４（図３参照）が取り付けられている部分である。ブラケット１１６には、ダウンチューブ１１２の長手方向の後端、シートチューブ１１３の長手方向の下端及びチェーンステー１１５の長手方向の前端が接続されている。これによって、ダウンチューブ１１２の長手方向の後端、シートチューブ１１３の長手方向の下端及びチェーンステー１１５の長手方向の前端は、互いに固定されている。

（２．２）通信ユニット
通信ユニット１２は、外部装置２との間で通信を行うための通信インターフェースである。通信ユニット１２は、無線通信モジュールを有している。また、通信ユニット１２は、図２Ｂに示すように、筐体１２１と、ハーネス１２２と、を有している。筐体１２１は、前後方向に長い直方体状である。無線通信モジュールは、筐体１２１内に収納されている。通信ユニット１２は、無線通信モジュールにより、例えば、電波を媒体とする無線通信にて、インターネット等のネットワークを介して外部装置２と通信する。本実施形態では、通信ユニット１２は、ハーネス１２２の先端に設けられたコネクタ１２３によってモータ１４１に接続され、モータ１４１から電力が供給される。

（２．３）バッテリユニット
バッテリユニット１３は、バッテリ１３１と、バッテリ制御部（図示せず）と、を備えている。

バッテリ１３１は、ドライブユニット１４に電力を供給する。より詳細には、バッテリ１３１は、ドライブユニット１４のモータ１４１に電力を供給する。また、バッテリ１３１は、モータ１４１に加えて、例えば、通信ユニット１２、操作装置２８及びヘッドライト（図示せず）に電力を供給する。バッテリ１３１は、シートチューブ１１３に対して取外し可能に取り付けられている。

バッテリ制御部は、電動自転車１が使用されるごとに、電動自転車１の走行時（使用時）にバッテリ１３１で消費された電力量（バッテリ消費電力量）を求める。また、バッテリ制御部は、バッテリ１３１の残量を管理する。より詳細には、バッテリ制御部は、使用前のバッテリ残量とバッテリ消費電力量との差分を新たなバッテリ残量として求める。

なお、バッテリ残量は、バッテリ１３１の劣化を考慮して補正される。バッテリ１３１の劣化は、バッテリ１３１の充放電を表す充放電履歴により、求めることができる。充放電履歴は、バッテリ１３１のＩＤ（Identification）と共に保存される。充放電履歴は、通信ユニット１２にて外部装置２に送信され、外部装置２に保存される。

（２．４）ドライブユニット
ドライブユニット１４は、図３に示すように、モータ１４１と、伝達機構１４２と、クランク軸（回転軸）１４３と、ケース１４４と、を備えている。ドライブユニット１４は、駆動補助出力を出力可能な装置である。ドライブユニット１４は、本実施形態では、人力駆動力である踏力に駆動補助出力を加えて、動力伝達体２３を介して、後輪１６２に伝達する。

モータ１４１は、電動自転車１の車輪１６に回転動力を与えるように構成されている。モータ１４１は、電動自転車１のクランク軸１４３の近傍に設けられており、バッテリ１３１からの電力によって駆動し、クランク軸１４３に動力を伝達する。

伝達機構１４２は、例えば、複数の歯車で構成されており、モータ１４１からの駆動力を減速する減速機として機能する。伝達機構１４２は、クランク軸１４３に連結されており、モータ１４１からの駆動力を減速してクランク軸１４３に伝達する。

ドライブユニット１４のクランク軸１４３には、図３に示すように、一対のクランクアーム１８が取り付けられている。各クランクアーム１８の長手方向は、クランク軸１４３の回転軸に対して交差する（図示例では、直交する）方向である。一対のクランクアーム１８は、クランク軸１４３の回転軸方向に見て一直線上に並ぶ。

ケース１４４は、例えば、アルミダイキャストにて箱状に形成されている。ケース１４４の内部には、モータ１４１、伝達機構１４２及びクランク軸１４３等が収容されている。すなわち、ケース１４４は、伝達機構１４２を収容している。

（２．５）カバー
カバー１５は、配線群３０を覆うための配線カバーである。配線群３０は、第１配線３１と、第２配線３２と、を含む。第１配線３１は、バッテリ１３１に接続される電力線である。第２配線３２は、操作装置２８に接続される電力線及び信号線である。

カバー１５は、例えば、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）樹脂のような合成樹脂により、一面が開口した扁平な箱状に形成されている。カバー１５は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、第１開口部１５１と、第２開口部１５２と、第３開口部１５３と、を有している。

第１開口部１５１は、バッテリ１３１を逃がすための部分であり、左右方向から見た形状が前後方向に長い矩形状である。そして、電動自転車１にカバー１５を取り付けた状態では、第１開口部１５１内にバッテリ１３１の下端部が配置される。

第２開口部１５２は、ドライブユニット１４のケース１４４の一部を逃がすための部分であり、左右方向から見た形状が半楕円状である。ケース１４４の一部は、モータ１４１に対応する部分である。そして、電動自転車１にカバー１５を取り付けた状態では、第２開口部１５２内にケース１４４の一部が配置される。

第３開口部１５３は、クランク軸１４３を逃がすための部分であり、左右方向から見た形状が円弧状である。そして、電動自転車１にカバー１５を取り付けた状態では、第３開口部１５３内にクランク軸１４３が配置される。

また、カバー１５は、図２Ｂに示すように、複数（図示例では５つ）の引掛け部１５４を有している。複数の引掛け部１５４の各々は、支持部１５４１と、爪部１５４２と、を含む。支持部１５４１は、左右方向に長い板状であって、カバー１５の右面から右方向に突出している。爪部１５４２は、支持部１５４１の先端から支持部１５４１と交差（図示例では直交）する方向に突出している。複数の引掛け部１５４は、上述した通信ユニット１２をカバー１５に取り付けるための手段である。つまり、通信ユニット１２は、複数の引掛け部１５４にてカバー１５に取り付けられる。

（２．６）車輪
複数の車輪１６は、フレーム１１を走行面１００の上に支える部材である。本実施形態に係る電動自転車１は、複数の車輪１６として、前輪１６１と、後輪１６２と、を備えている。前輪１６１は、その中心にハブ１６１１を有している。後輪１６２は、その中心にハブ１６２１を有している。

前輪１６１は、前後方向に並ぶ二つの車輪１６のうちの前側の車輪である。前輪１６１は、本実施形態では、レッグ２１１によって、左右方向に沿った軸回りに回転し得るように支持される。前輪１６１は、本実施形態では、モータ１４１から動力の伝達を受けない車輪である。

前輪１６１の上方には、前輪１６１の周方向に沿って湾曲したフロントフェンダー２５が設けられている。フロントフェンダー２５は、電動自転車１の走行中において、前輪１６１により跳ね上げられた水飛沫又は泥等が、使用者に向かって飛散するのを防ぐ泥除けとして機能する。

後輪１６２は、前後方向に並ぶ二つの車輪１６のうちの後側の車輪である。後輪１６２は、本実施形態では、一対のチェーンステー１１５によって、左右方向に沿った軸回りに回転可能に支持される。

後輪１６２は、ハブ１６２１と同心状で、かつハブ１６２１に対して一体的に取り付けられたリアスプロケット１６２２を更に有している。リアスプロケット１６２２は、ドライブユニット１４のクランク軸１４３（図３参照）に連結された駆動スプロケット（図示せず）に対し、動力伝達体２３を介して連結されている。これにより、ドライブユニット１４から出力された動力は、後輪１６２に伝達される。

後輪１６２の上方には、後輪１６２の周方向に沿って湾曲したリアフェンダー２６が設けられている。リアフェンダー２６は、電動自転車１の走行中において、後輪１６２により跳ね上げられた水飛沫又は泥等が、使用者に向かって飛散するのを防ぐ泥除けとして機能する。

また、後輪１６２には、サークル錠２７が取り付けられている。サークル錠２７は、施錠状態と、開錠状態と、開錠可能状態と、のいずれかの状態をとり得る。施錠状態は、後輪１６２の回転を規制することにより電動自転車１の走行を禁止する状態である。開錠状態は、後輪１６２の回転を規制せずに電動自転車１の走行を許容する状態である。開錠可能状態は、後輪１６２の回転を規制することにより電動自転車１の走行を禁止しているが、操作装置２８での操作を受け付けると施錠状態から開錠状態へと切り替えられる状態である。つまり、施錠状態においては、サークル錠２７は、使用者が操作装置２８を操作しても開錠状態へと切り替えられないが、開錠可能状態においては、サークル錠２７は、使用者が操作装置２８を操作すると開錠状態へと切り替えられる。本実施形態では、電動自転車１の未使用状態においては、サークル錠２７は、原則として施錠状態にある。

（２．７）サドル
サドル１７は、シートピラー１７１と、運転者が座る部分１７２と、を有している。シートピラー１７１は、シートチューブ１１３の中心軸に沿うようにして、シートチューブ１１３に通されている。シートピラー１７１は、サドル１７において運転者が座る部分１７２から下側に突出している。シートピラー１７１は、本実施形態では、下方向に行くに従って前方向に行くように、走行面１００に対して傾斜している。シートピラー１７１は、シートチューブ１１３に対し、シートチューブ１１３の中心軸に沿って移動可能に取り付けられている。

（２．８）ペダル
ペダル１９は、各クランクアーム１８の長手方向の端部のうち、クランク軸（回転軸）１４３側とは反対側の端部１８１に取り付けられている。ペダル１９は、クランクアーム１８に対して、回転可能に取り付けられている。ペダル１９の回転軸は、クランク軸１４３の回転軸に対して略平行である。

（２．９）フロントフォーク
フロントフォーク２１は、前輪１６１を支える。フロントフォーク２１は、一対のレッグ２１１と、クラウン２１２と、ステアリングコラム２１３と、を備える。クラウン２１２は、一対のレッグ２１１の上端をつなぐ。ステアリングコラム２１３は、クラウン２１２から突出する。一対のレッグ２１１には、ハブ１６１１に通されたシャフトを介して、前輪１６１が回転可能に取り付けられている。前輪１６１の回転軸は、走行面１００に対して平行である。ステアリングコラム２１３の突出方向（長手方向）は、クラウン２１２から、上方向に行くに従って後方向に行くように延びており、走行面１００に対して傾いている。

（２．１０）ハンドル
ハンドル２２は、ステアリングコラム２１３の上端に取り付けられており、フロントフォーク２１に対して固定されている。ステアリングコラム２１３は、フレーム１１のヘッドチューブ１１１に通されており、フレーム１１に回転可能に取り付けられている。ステアリングコラム２１３の回転軸は、ステアリングコラム２１３の長手方向に略平行である。したがって、ハンドル２２は、ステアリングコラム２１３の長手方向に沿う軸を回転軸として、前輪１６１を回転させることができる。

ハンドル２２とステアリングコラム２１３との接続部分の上方には、使用者の所持物等を収容するかご（バスケット）２４が取り付けられている。また、ハンドル２２には、操作装置２８が取り付けられている。

（２．１１）動力伝達体
動力伝達体２３は、ドライブユニット１４（図３参照）から出力された動力を、複数の車輪１６のうちの少なくとも一つに伝達する。動力伝達体２３は、本実施形態では、ドライブユニット１４のクランク軸１４３に連結された駆動スプロケット（図示せず）と後輪１６２のリアスプロケット１６２２との間で動力伝達可能に架けられるチェーンである。ただし、本開示では、動力伝達体２３は、例えば、ベルト、シャフト、ワイヤ、又はギヤであってもよい。

（２．１２）操作装置
操作装置２８は、電動自転車１のハンドル２２に取り付けられている。操作装置２８は、使用者により押操作される電源スイッチを有する。また、操作装置２８は、モータ１４１による、使用者の踏む力（踏力）を補助する度合いを変更するための入力を受け付けるスイッチ、及びバッテリ１３１の残量等のパラメータを表示するディスプレイを更に有する。

（３）通信ユニットの配置
次に、通信ユニット１２の配置について、図面を参照して説明する。

本実施形態に係る電動自転車１では、通信ユニット１２は、図２Ｂに示すように、カバー１５に設けられた複数の引掛け部１５４にてカバー１５に取り付けられている。そして、通信ユニット１２が取り付けられたカバー１５は、通信ユニット１２側の面（右面）を電動自転車１側に向けた状態で電動自転車１に取り付けられる。その結果、通信ユニット１２は、カバー１５の内側に設けられることになる。また、本実施形態では、カバー１５は自転車本体１０に含まれているため、通信ユニット１２は、自転車本体１０に設けられていることになる。

本実施形態に係る電動自転車１では、通信ユニット１２がカバー１５の内側に設けられている。そのため、通信ユニット１２がハンドル２２に設けられている場合に比べて、使用者が電動自転車１を運転する際に通信ユニット１２が邪魔になりにくい、という利点がある。また、カバー１５が電動自転車１に取り付けられた状態では、通信ユニット１２は、カバー１５で覆われており、外部に露出していない。そのため、通信ユニット１２が盗難されにくい、という利点がある。さらに、通信ユニット１２は、ハーネス１２２の先端に設けられたコネクタ１２３を、近傍に配置されているモータ１４１に接続する構成であるため、ハーネス１２２の長さを短くすることができる。

ところで、本実施形態に係る電動自転車１では、図示を省略しているが、通信ユニット１２は、前後方向から見て、左右方向において一対のクランクアーム１８間に設けられている。言い換えると、通信ユニット１２は、左右方向において、一対のクランクアーム１８の間の空間に収まるように配置されている。これにより、例えば、電動自転車１が転倒した場合でも、クランクアーム１８の端部１８１に取り付けられたペダル１９が走行面１００に接触することになり、クランクアーム１８よりも内側に位置する通信ユニット１２は破損しにくい、という利点がある。

（４）変形例
上述の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上述の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、上述の実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。

（４．１）変形例１
通信ユニット１２は、図３に示すように、ドライブユニット１４のケース１４４内に設けられていてもよい。以下、変形例１に係る電動自転車１について、図３を参照して説明する。また、上述の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

変形例１に係る電動自転車１は、図３に示すように、フレーム１１と、通信ユニット１２と、バッテリユニット１３と、ドライブユニット１４と、を備えている。また、電動自転車１は、カバー１５と、複数（図示例では２つ）の車輪１６と、サドル１７と、一対（図示例では１つ）のクランクアーム１８と、一対（図示例では１つ）のペダル１９と、を備えている。さらに、電動自転車１は、フロントフォーク２１と、ハンドル２２と、動力伝達体２３と、かご２４と、フロントフェンダー２５と、リアフェンダー２６と、サークル錠２７と、操作装置２８と、を備えている。

変形例１に係る電動自転車１では、図３に示すように、通信ユニット１２は、ドライブユニット１４のケース１４４内に設けられている。また、変形例１では、ドライブユニット１４は自転車本体１０に含まれているため、通信ユニット１２は、自転車本体１０に設けられていることになる。ここで、ドライブユニット１４のケース１４４は、上述したように、アルミダイキャスト製品である。そして、通信ユニット１２は、電波を媒体とする無線通信を行う構造であるため、少なくともアンテナ部分についてはケース１４４の外部に露出させるのが好ましいが、ケース１４４の内部に収納されていてもよい。

変形例１に係る電動自転車１では、通信ユニット１２がドライブユニット１４のケース１４４内に設けられている。そのため、通信ユニット１２がハンドル２２に設けられている場合に比べて、使用者が電動自転車１を運転する際に通信ユニット１２が邪魔になりにくい、という利点がある。また、通信ユニット１２はケース１４４で覆われており、外部に露出していない。そのため、通信ユニット１２が盗難されにくい、という利点がある。さらに、通信ユニット１２は、ハーネス１２２の先端に設けられたコネクタ１２３を、近傍に配置されているモータ１４１に接続する構成であるため、ハーネス１２２の長さを短くすることができる。

また、変形例１においても、通信ユニット１２は、図示を省略しているが、前後方向から見て、左右方向において一対のクランクアーム１８間に設けられている。これにより、例えば、電動自転車１が転倒した場合でも、クランクアーム１８の端部１８１に取り付けられたペダル１９が走行面１００に接触することになり、クランクアーム１８よりも内側に位置する通信ユニット１２は破損しにくい、という利点がある。

（４．２）変形例２
通信ユニット１２は、図４に示すように、フレーム１１又はかご２４に設けられていてもよい。以下、変形例２に係る電動自転車１について、図４を参照して説明する。また、上述の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

変形例２に係る電動自転車１は、図４に示すように、フレーム１１と、通信ユニット１２と、バッテリユニット１３と、ドライブユニット１４と、を備えている。また、電動自転車１は、カバー１５と、複数（図示例では２つ）の車輪１６と、サドル１７と、一対（図示例では１つ）のクランクアーム１８と、一対（図示例では１つ）のペダル１９と、を備えている。さらに、電動自転車１は、フロントフォーク２１と、ハンドル２２と、動力伝達体２３と、かご２４と、フロントフェンダー２５と、リアフェンダー２６と、サークル錠２７と、操作装置２８と、を備えている。

変形例２に係る電動自転車１では、通信ユニット１２は、サドル１７の下方に設けられている。本開示でいう「下方」とは、図４に示すように、左右方向から見た場合に、前後方向において、上下方向に沿ってサドル１７の後端部を通る第１直線Ｌ１と、上下方向に沿ってクランク軸１４３の中心を通る第２直線Ｌ２と、で挟まれた領域をいう。この場合、通信ユニット１２は、図４に示すように、シートチューブ１１３の前面に設けられていてもよいし、シートステー１１４の上面に設けられていてもよい。これらの構成によれば、通信ユニット１２がハンドル２２に設けられている場合に比べて、使用者が電動自転車１を運転する際に通信ユニット１２が邪魔になりにくい、という利点がある。また、これらの場合には、通信ユニット１２からバッテリユニット１３までの距離が短くなり、通信ユニット１２に対してバッテリ１３１から直接電源を供給する場合には配線長を短くすることができる。

さらに、通信ユニット１２は、サドル１７の下方で、かつ領域Ｒ１内に設けられていてもよい。領域Ｒ１は、図４における一点鎖線で示すように、第１パイプとしてシートチューブ１１３と、第２パイプとしてのチェーンステー１１５と、第３パイプとしてのシートステー１１４と、で囲まれた領域である。この場合、通信ユニット１２は、シートチューブ１１３の後面に設けられていてもよいし、シートステー１１４の下面に設けられていてもよい。また、通信ユニット１２がシートステー１１４の下面に設けられている場合には、通信ユニット１２をリアフェンダー２６に固定してもよい。これにより、通信ユニット１２をより強固に固定することができる。また、この場合においても、通信ユニット１２がハンドル２２に設けられている場合に比べて、使用者が電動自転車１を運転する際に通信ユニット１２が邪魔になりにくい、という利点がある。さらに、この場合には、通信ユニット１２がシートチューブ１１３、シートステー１１４及びチェーンステー１１５で覆われており、転倒時において通信ユニット１２が破損しにくいという利点がある。

また、通信ユニット１２は、ダウンチューブ１１２に設けられていてもよい。言い換えると、通信ユニット１２は、フレーム１１を構成する複数のパイプのうち、前後方向において、前輪１６１に設けられたハブ１６１１と、モータ１４１からの駆動力が伝達されるクランク軸（回転軸）１４３と、の間に位置するパイプであるダウンチューブ１１２に設けられていてもよい。この場合において、通信ユニット１２は、図４に示すように、ダウンチューブ１１２の上面に設けられていてもよいし、ダウンチューブ１１２の下面に設けられていてもよい。この場合、通信ユニット１２がハンドル２２に設けられている場合に比べて、使用者が電動自転車１を運転する際に通信ユニット１２が邪魔になりにくい、という利点がある。また、これらの場合には、通信ユニット１２の周囲に電波を遮る障害物が少ないため、通信感度をよくすることができる。

また、通信ユニット１２は、かご２４に設けられていてもよい。言い換えると、通信ユニット１２は、かご２４における前輪１６１との対向面である下面に設けられていてもよい。すなわち、変形例２に係る電動自転車１では、自転車本体１０は、前輪１６１の上部に配置されているかご２４を含む。この場合においても、通信ユニット１２がハンドル２２に設けられている場合に比べて、使用者が電動自転車１を運転する際に通信ユニット１２が邪魔になりにくい、という利点がある。また、この場合には、通信ユニット１２が見えにくい位置に配置されているため、盗難されにくいという利点もある。

さらに、変形例２においても、通信ユニット１２は、図示を省略しているが、前後方向から見て、左右方向において一対のクランクアーム１８間に設けられている。これにより、例えば、電動自転車１が転倒した場合でも、クランクアーム１８の端部１８１に取り付けられたペダル１９が走行面１００に接触することになり、クランクアーム１８よりも内側に位置する通信ユニット１２は破損しにくい、という利点がある。

（４．３）その他の変形例
上述の実施形態では、モータ１４１がドライブユニット１４の構成要素に含まれているが、モータ１４１はドライブユニット１４の構成要素に含まれていなくてもよい。この場合、モータ１４１は、例えば、前輪１６１に取り付けられたハブモータであってもよい。この構成によれば、ドライブユニット１４を小型化することができる。

上述の実施形態では、カバー１５に設けられた複数の引掛け部１５４にて通信ユニット１２をカバー１５に取り付けているが、これに限らない。通信ユニット１２は、例えば、ねじにてカバー１５に取り付けてもよいし、両面テープにてカバー１５に取り付けてもよい。通信ユニット１２をねじにてカバー１５に取り付ける場合には、通信ユニット１２をより強固にカバー１５に取り付けることができる。また、通信ユニット１２を両面テープにてカバー１５に取り付ける場合には、カバー１５における通信ユニット１２の位置を調整することができる。

上述の実施形態では、電動自転車（自転車）１は、使用者の踏力をモータ５１によって補助する電動アシスト自転車である。これに対して、電動自転車１は、例えば、踏力により車輪１６に動力を与える駆動系（人力駆動系）と、モータ１４１により車輪１６に動力を与える駆動系（モータ駆動系）とが独立している自転車（モータ１４１から出力された動力のみで走行可能な自転車）でもよい。要するに、電動自転車１は、電動アシスト自転車であってもよいし、モータ１４１から出力された動力のみで走行可能な自転車であってもよい。電動自転車１がモータ１４１から出力された動力のみで走行可能な自転車である場合には、モータ１４１からの動力のみで電動自転車１を走行させることができる。

上述の実施形態では、電動自転車１は、１つの前輪１６１及び１つの後輪１６２を備える二輪自転車であるが、電動自転車１は、例えば、１つの前輪１６１及び２つの後輪１６２を備える三輪自転車であってもよい。または、電動自転車１は、２つの前輪１６１及び１つの後輪１６２を備える三輪自転車であってもよい。また、電動自転車１は、２つの前輪１６１及び２つの後輪１６２を備える四輪自転車であってもよい。これらの場合、電動自転車１の安定性が向上するという利点がある。

上述の実施形態では、自転車１は電動自転車であるが、これに限らない。自転車１は、通信ユニット１２を備えていればよく、電動アシスト機能を持たない自転車であってもよい。つまり、自転車１は、モータ１４１を有していない自転車であってもよい。この場合、モータ１４１を駆動するためのバッテリが不要であるという利点がある。

上述の実施形態では、外部装置２がサーバ装置であるが、これに限らない。外部装置２は、例えば、使用者が所持しているスマートフォンであってもよい。この構成によれば、通信ユニット１２とスマートフォンとが通信可能な状態にあれば、場所を選ばずに通信することができる。

上述の実施形態及び変形例１においても、通信ユニット１２は、サドル１７の下方に設けられていることが好ましい。この構成によれば、使用者が電動自転車１を運転する際に通信ユニット１２が邪魔になりにくいという利点がある。

（まとめ）
以上説明したように、第１の態様に係る自転車（１）は、自転車本体（１０）と、通信ユニット（１２）と、を備える。自転車本体（１０）は、ハンドル（２２）及びサドル（１７）が取り付けられる。通信ユニット（１２）は、外部装置（２）との間で通信を行う。通信ユニット（１２）は、自転車本体（１０）に設けられている。

この態様によれば、通信ユニット（１２）がハンドル（２２）に設けられている場合に比べて、使用者が自転車（１）を運転する際に通信ユニット（１２）が邪魔になりにくい、という利点がある。

第２の態様に係る自転車（１）では、第１の態様において、通信ユニット（１２）は、サドル（１７）の下方に設けられている。

この態様によれば、通信ユニット（１２）がハンドル（２２）に設けられている場合に比べて、使用者が自転車（１）を運転する際に通信ユニット（１２）が邪魔になりにくい、という利点がある。

第３の態様に係る自転車（１）は、第１又は第２の態様において、一対のクランクアーム（１８）を更に備える。一対のクランクアーム（１８）は、一対のペダル（１９）と、回転軸（１４３）と、を接続する。回転軸（１４３）は、モータ（１４１）からの駆動力が伝達される。通信ユニット（１２）は、前後方向から見て一対のクランクアーム（１８）間に設けられている。

この態様によれば、自転車（１）が転倒した場合に、通信ユニット（１２）が破損しにくい、という利点がある。

第４の態様に係る自転車（１）は、第１〜第３のいずれかの態様において、カバー（１５）を更に備える。カバー（１５）は、モータ（１４１）に電力を供給するバッテリ（１３１）に接続される電力線（３１）を覆う。通信ユニット（１２）は、カバー（１５）の内側に設けられている。

この態様によれば、通信ユニット（１２）がカバー（１５）で覆われており、外部に露出していないため、盗難されにくい、という利点がある。

第５の態様に係る自転車（１）は、第１〜第３のいずれかの態様において、ドライブユニット（１４）を更に備える。ドライブユニット（１４）は、伝達機構（１４２）、及びケース（１４４）を有する。伝達機構（１４２）は、モータ（１４１）からの駆動力を回転軸（１４３）に伝達する。ケース（１４４）は、伝達機構（１４２）を収容する。通信ユニット（１２）は、ケース（１４４）内に設けられている。

この態様によれば、通信ユニット（１２）がケース（１４４）で覆われており、外部に露出していないため、盗難されにくい、という利点がある。

第６の態様に係る自転車（１）では、第１〜第３のいずれかの態様において、自転車本体（１０）は、複数のパイプ（１１１〜１１５）を有するフレーム（１１）を含む。通信ユニット（１２）は、複数のパイプ（１１１〜１１５）のうち、前後方向において、ハブ（１６１１）と、回転軸（１４３）と、の間に位置するパイプ（１１２）に設けられている。ハブ（１６１１）は、前輪（１６１）に設けられている。回転軸（１４３）は、モータ（１４１）からの駆動力が伝達される。

この態様によれば、通信ユニット（１２）がハンドル（２２）に設けられている場合に比べて、使用者が自転車（１）を運転する際に通信ユニット（１２）が邪魔になりにくい、という利点がある。

第７の態様に係る自転車（１）では、第１〜第３のいずれかの態様において、自転車本体（１０）は、かご（２４）を含む。かご（２４）は、前輪（１６１）の上部に配置されている。通信ユニット（１２）は、かご（２４）における前輪（１６１）との対向面に設けられている。

この態様によれば、自転車（１）が転倒した場合に、通信ユニット（１２）が破損しにくい、という利点がある。

第８の態様に係る自転車（１）では、第１〜第３のいずれかの態様において、自転車本体（１０）は、複数のパイプ（１１１〜１１５）を有するフレーム（１１）を含む。通信ユニット（１２）は、複数のパイプ（１１１〜１１５）のうち、第１パイプ（１１３）と第２パイプ（１１５）と第３パイプ（１１４）とで囲まれた領域（Ｒ１）内に設けられている。第１パイプ（１１３）は、サドル（１７）を保持する。第２パイプ（１１５）は、後輪（１６２）に設けられたシャフト（１６２３）を支持する。第３パイプ（１１４）は、第１パイプ（１１３）と第２パイプ（１１５）とをつなぐ。

この態様によれば、自転車（１）が転倒した場合に、通信ユニット（１２）が破損しにくい、という利点がある。

第９の態様に係るドライブユニット（１４）は、電動自転車（１）に用いられるドライブユニット（１４）である。ドライブユニット（１４）は、伝達機構（１４２）と、ケース（１４４）と、通信ユニット（１２）と、を備える。伝達機構（１４２）は、モータ（１４１）からの駆動力を回転軸（１４３）に伝達する。ケース（１４４）は、伝達機構（１４２）を収容する。通信ユニット（１２）は、ケース（１４４）内に設けられている。通信ユニット（１２）は、外部装置（２）との間で通信を行う。

この態様によれば、通信ユニット（１２）がケース（１４４）で覆われており、外部に露出していないため、盗難されにくい、という利点がある。

第２〜第８の態様に係る構成については、自転車（１）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。

１ 自転車
２ 外部装置
１０ 自転車本体
１１ フレーム
１２ 通信ユニット
１４ ドライブユニット
１５ カバー
１７ サドル
１８ クランクアーム
１９ ペダル
２２ ハンドル
２４ かご
３１ 第１配線（電力線）
１１１ ヘッドチューブ（パイプ）
１１２ ダウンチューブ（パイプ）
１１３ シートチューブ（第１パイプ、パイプ）
１１４ シートステー（第３パイプ、パイプ）
１１５ チェーンステー（第２パイプ、パイプ）
１３１ バッテリ
１４１ モータ
１４２ 伝達機構
１４３ クランク軸（回転軸）
１４４ ケース
１６１ 前輪
１６２ 後輪
１６１１ ハブ
１６２３ シャフト
Ｒ１ 領域

Claims (9)

1. ハンドル及びサドルが取り付けられる自転車本体と、
   外部装置との間で通信を行う通信ユニットと、を備え、
   前記通信ユニットは、前記自転車本体に設けられている、
   自転車。
2. 前記通信ユニットは、前記サドルの下方に設けられている、
   請求項１に記載の自転車。
3. 一対のペダルと、モータからの駆動力が伝達される回転軸と、を接続する一対のクランクアームを更に備え、
   前記通信ユニットは、前後方向から見て前記一対のクランクアーム間に設けられている、
   請求項１又は２に記載の自転車。
4. モータに電力を供給するバッテリに接続される電力線を覆うカバーを更に備え、
   前記通信ユニットは、前記カバーの内側に設けられている、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の自転車。
5. モータからの駆動力を回転軸に伝達する伝達機構、及び前記伝達機構を収容するケースを有するドライブユニットを更に備え、
   前記通信ユニットは、前記ケース内に設けられている、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の自転車。
6. 前記自転車本体は、複数のパイプを有するフレームを含み、
   前記通信ユニットは、前記複数のパイプのうち、前後方向において、前輪に設けられたハブと、モータからの駆動力が伝達される回転軸と、の間に位置するパイプに設けられている、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の自転車。
7. 前記自転車本体は、前輪の上部に配置されているかごを含み、
   前記通信ユニットは、前記かごにおける前記前輪との対向面に設けられている、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の自転車。
8. 前記自転車本体は、複数のパイプを有するフレームを含み、
   前記通信ユニットは、前記複数のパイプのうち、前記サドルを保持する第１パイプと、後輪に設けられたシャフトを支持する第２パイプと、前記第１パイプと前記第２パイプとをつなぐ第３パイプとで囲まれた領域内に設けられている、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の自転車。
9. 電動自転車に用いられるドライブユニットであって、
   モータからの駆動力を回転軸に伝達する伝達機構と、
   前記伝達機構を収容するケースと、
   前記ケース内に設けられており、外部装置との間で通信を行う通信ユニットと、を備える、
   ドライブユニット。

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