JP7220594B2 - 電動アシスト自転車 - Google Patents

Description

本発明は電動アシスト自転車に関する。

電動アシスト自転車として、歪みケージによってペダル系統の歪みを計測し、その計測値からペダル踏力を演算し、ペダル踏力に応じてアシスト力を発生する電動モータの作動を制御するものや（例えば、特許文献１）、ペダルにより駆動されるクランク軸に取り付けられたペダル踏力伝達スリーブを含むペダル踏力センサにより検出されるペダル踏力に応じて電動モータの作動を制御するものが知られている（例えば、特許文献２）。また、他の電動アシスト自転車として、自転車のクランク軸周りに設けられた電動アシスト装置のハウジング内において電動モータのハウジングを支持する支持体の歪を検出する歪みセンサが設けられ、歪みセンサにより検出される歪からクランク軸にかかるトルクを推定して電動モータの作動を制御するものが知られている（例えば、特許文献３）。

特開２００７－９１１５９号公報 ＵＳ６１９６３４７Ｂ１公報 特開２０１６－１８２８５１号公報

上述の従来の電動アシスト自転車では、ペダル踏力や歪を検出するアシスト制御のための計測部の構造が複雑であり、既存の自転車に適用することが難しい。特に、既存の自転車に電動アシスト装置が後付けされることにより、既存の自転車を電動アシスト自転車とする場合には、上述の如きアシスト制御のための計測部を、自転車の改造を要することなく設置することが難しい。

本発明が解決しようとする課題は、電動アシスト自転車において、アシスト制御のための計測部を、自転車の改造を要することなく設置できるようにすることである。

本発明の一つの実施形態による電動アシスト自転車は、フレーム（１８）に支持された電動アシスト装置（５０）を備え、前記電動アシスト装置（５０）の回転出力がペダル（３０）のクランク軸（２４）に伝達される電動アシスト自転車（１０）であって、前記フレーム（１８）に対する前記電動アシスト装置（５０）の支持部（９０）に作用する荷重を計測する計測部（１３８、１４６）と、前記計測部（１３８、１４６）により検出される荷重に応じて前記ペダル（３０）の踏力を推定する踏力推定部（１４０）と、前記踏力の推定値に基づいて前記電動アシスト装置（５０）のアシスト量を制御するアシスト制御部（１４２）とを有する。

この構成によれば、計測部（１３８、１４６）を、自転車の改造を要することなく設置することができる。

前記電動アシスト自転車（１０）において、好ましくは、前記電動アシスト装置（５０）は、前記フレーム（１８）に取り付けられたハウジング（５２）と、前記ハウジング（５２）に支持されたアシスト発生用の電動モータ（５８）と、前記クランク軸（２４）又は前記クランク軸（２４）に取り付けられたクランクアーム（２６）に結合され、前記電動モータ（５８）により、前記クランク軸（２４）に対して同軸的に回転駆動される環状の回転出力部材（６４）とを有し、前記支持部（９０）は、前記フレーム（１８）の外部に固定されたフレーム側マウント部材（９２）と、前記フレーム側マウント部材（９２）と前記ハウジング（５２）とを結合する結合具（１１４）とを含む。

この構成によれば、電動アシスト装置（５０）を既存の自転車に大きい改造を要することなく後付けすることができる。フレーム（１８）に対する電動アシスト装置（５０）の支持部（９０）はフレーム（１８）の外部にあるから、支持部（９０）に対する計測部（１３８、１４６）の設置が容易になる。

前記電動アシスト自転車（１０）において、好ましくは、前記計測部は前記結合具（１１４）に設けられた歪みセンサ（１３８）を含む。

この構成によれば、電動アシスト装置（５０）の支持部（９０）に対する計測部の設置が容易になる。

前記電動アシスト自転車（１０）において、好ましくは、前記計測部はフレーム側マウント部材（９２）に設けられた歪みセンサ（１３８）を含む。

この構成によれば、電動アシスト装置（５０）の支持部（９０）に対する計測部の設置が容易になる。

前記電動アシスト自転車（１０）において、好ましくは、前記ハウジング（５２）に形成された前記結合具の結合部に設けられた歪みセンサ（１３８）を含む。

この構成によれば、電動アシスト装置（５０）の支持部（９０）に対する計測部の設置が容易になる。

前記電動アシスト自転車（１０）において、好ましくは、前記計測部は前記フレーム（１８）と前記フレーム側マウント部材（９２）との間に設けられた荷重センサ（１４６）を含む。

この構成によれば、電動アシスト装置（５０）の支持部（９０）に対する計測部の設置が容易になる。

前記電動アシスト自転車（１０）において、好ましくは、更に前記クランク軸（２４）のクランク回転角度位置を検出する回転角センサ（１３４）を有し、前記踏力推定部（１４０）は、前記回転角センサ（１３４）により検出される第１のクランク回転角度位置における前記荷重と第１のクランク回転角度位置とは異なる第２のクランク回転角度位置における前記荷重との差異から前記自転車（１０）のペダル（３０）の踏力を推定する。

この構成によれば、ペダル踏力の推定を的確に行うことができ、運転者が意図するペダリングの状態に応じたアシストを行うことができる。

前記電動アシスト自転車（１０）において、好ましくは、前記第１のクランク回転角度位置は片方のペダル（３０）の最上昇位置から９０度以下の角度範囲内にあり、前記第２のクランク回転角度位置は前記片方のペダル（３０）の最上昇位置から９０度以上且つ１８０度以下の角度範囲内にある。

この構成によれば、ペダル踏力の推定が精度よく行われ、運転者が意図するペダリングの状態に応じたアシストを的確に行うことができる。

本発明による電動アシスト自転車によれば、アシスト制御のための計測部を、自転車の改造を要することなく設置することができる。

本発明の一つの実施形態による電動アシスト自転車の要部の斜視図 同実施形態による電動アシスト自転車の要部の分解斜視図 同実施形態による電動アシスト自転車の要部の拡大斜視図 同実施形態による電動アシスト自転車の要部の正面図 同実施形態による電動アシスト自転車の要部の正面図 同実施形態による電動アシスト自転車の要部の縦断面図 同実施形態による電動アシスト自転車に用いられる調整機構付きのハウジング支持部の拡大斜視図 同実施形態による電動アシスト自転車の制御系のブロック線図 同実施形態による電動アシスト自転車のクランク回転角度位置の説明図 他の実施形態による電動アシスト自転車のハウジング支持部の拡大斜視図 他の実施形態による電動アシスト自転車の要部の縦断面図 他の実施形態による電動アシスト自転車のハウジング支持部の拡大斜視図 他の実施形態による電動アシスト自転車の制御系のブロック線図

以下に、本発明による電動アシスト自転車の一つの実施形態を、図１～図７を参照して説明する。

図１及び図２に示されているように、電動アシスト自転車１０は、略上下方向に延在して上端にサドル（不図示）を取り付けられるシートチューブ１２と、略前後方向に延在するダウンチューブ１４と、左右のチェーンステー１６を含むフレーム１８を有する。シートチューブ１２の下端とダウンチューブ１４の後端及び各チェーンステー１６の前端とはパイプ継手を兼ねたクランク軸支持用の軸受筒体２０によって互いに結合されている。

軸受筒体２０は左右方向に略水平に延在するクランク軸２４（図２参照）を回転自在に支持している。クランク軸２４の左右の軸端は各々軸受筒体２０から左右外方に突出しており、その各軸端に左右のクランクアーム２６、２８の基端が互いに１８０度の回転位相差をもって固定されている。クランク軸２４はクランクアーム２６、２８の回転中心をなし、クランク軸２４の回転中心軸線とクランクアーム２６、２８の回転中心軸線とは同一軸線上にある。

クランクアーム２６、２８の各々の遊端にはペダル３０が取り付けられている。右側のクランクアーム２８と軸受筒体２０との間にはドライブスプロケット（チェーンホイール）３２が配置されている。ドライブスプロケット３２はクランク軸２４に同軸的に連結（固定）されている。

クランク軸２４は左右のクランクアーム２６、２８によって回転駆動される。クランク軸２４の回転は、ドライブスプロケット３２に伝達され、ドライブスプロケット３２から不図示のチェーン式伝動機構によって後輪（不図示）に伝達される。これにより、電動アシスト自転車１０が前進走行する。

電動アシスト自転車１０はユニット化された後付け可能な電動アシスト装置５０を有する。尚、以下の説明における上下、前後、左右の各方向は、電動アシスト装置５０が、図１に示されているように、電動アシスト自転車１０のフレーム１８に取り付けられた状態での各方向である。

電動アシスト装置５０は、中空構造のハウジング５２を有する。ハウジング５２は、円環部５４及び円環部５４から径方向外方に延出した舌片形状の延出部５６を含む。延出部５６の右面にはアシスト発生用の電動モータ５８が取り付けられている。電動モータ５８はロータ出力軸（不図示）の回転軸線が左右方向に向くように一端側を延出部５６に固定されている。

円環部５４は、図２に示されているように、左右方向に開口した中心開口６０を画定する円筒部６２を含む。円筒部６２は外周部に円環状の回転出力部材６４を回転可能に支持している。円筒部６２は、中心開口６０にクランク軸２４が左右方向に遊嵌合状態で貫通した状態で、回転出力部材６４と共に、フレーム１８とクランクアーム２６との間にクランク軸２４と同軸的に配置される。回転出力部材６４は、ハウジング５２内に設けられた歯車列（不図示）によって電動モータ５８と駆動連結され、電動モータ５８によってクランク軸２４に対して同軸的に回転駆動される。

円筒部６２及び回転出力部材６４をフレーム１８とクランクアーム２６との間に配置することは以下の手順で行われる。先ず、ドライブスプロケット３２が配置されていない左側のペダル３０をスパナ等の一般工具によって取り外す。次に電動アシスト装置５０を横に倒した状態（電動モータ５８が上向きになる姿勢）で、中心開口６０に左側のクランクアーム２６の遊端側を入れ、中心開口６０にクランクアーム２６が入った状態で、電動アシスト装置５０をクランクアーム２６の延在方向に沿ってその基端側（回転中心側）に移動させる。

これにより、円筒部６２及び回転出力部材６４がクランクアーム２６をくぐらせるようにして、クランクアーム２６の基端近傍に到達する。つまり、このくぐらせる作業が行われ得るように、クランクアーム２６の外形に対して中心開口６０の内径が設定されている。

尚、中心開口６０がクランクアーム２６に取り付けられているペダル３０もくぐらせることができる大きい内径を備えていれば、ペダル３０を取り外さなくてもよい。

次に、電動モータ５８が横向きになる正規の姿勢（図１に示されている姿勢）に、電動アシスト装置５０の姿勢を変更し、中心開口６０にクランク軸２４を遊嵌合状態で軸線方向に通す。これにより、円筒部６２及び回転出力部材６４は、ペダル３０の取り外しだけで、或いはペダル３０の取り外す作業も必要とすることなく、中心開口６０にクランク軸２４が左右方向に遊嵌合状態で貫通した状態で、フレーム１８とクランクアーム２６との間に配置される。

回転出力部材６４は結合機構７０によってクランク軸２４及びクランクアーム２６に結合される。結合機構７０は、結合主部材７２及び２個のクランプ駒部材７４を含む。

結合主部材７２は、略円形皿状をなし、周縁部を複数のボルト７５によって回転出力部材６４に固定され、中心部をボルト７６により、クランクアーム２６に形成されているクランク軸嵌合孔２６Ａに嵌合してクランク軸２４の軸端に取り付けられたクランク連結部材７８に固定されている。これにより、回転出力部材６４とクランク軸２４とが同軸的に結合される。

２個のクランプ駒部材７４は、各々、楔形状をなし、クランクアーム２６の基部近傍の回転方向の両側に配置され、同両側に位置する結合主部材７２の傾斜縁部７３に係合し、ボルト８０によって結合主部材７２に対して締め付けられることにより、互いに近付く方向に移動してクランクアーム２６を同両側から挟み込むことにより、結合主部材７２とクランクアーム２６とをトルク伝達関係に結合する。クランプ駒部材７４に設けられているボルト８０の貫通孔８１（図２参照）は、ボルト８０が結合主部材７２に対して締め付けられることにより、２個のクランプ駒部材７４が互いに近付く方向に移動できるように、オーバル（長円形）形状に形成されている。

この２個のクランプ駒部材７４が用いられた結合機構７０はクランクアーム２６の基部近傍の幅の大小に対する融通性が高い。

かくして、回転出力部材６４はクランクアーム２６を介してクランク軸２４と同軸的にトルク伝達関係で結合される。

ハウジング５２の延出部５６は、電動モータ５８を支持した状態で、ダウンチューブ１４の下方に配置され、支持部９０によってダウンチューブ１４から吊り下げられた状態で支持されている。

支持部９０はフレーム側マウント部材９２を含む。フレーム側マウント部材９２は、図３～図７に示されているように、締結バンド９４によってダウンチューブ１４に固定され、下側に四角枠部９６を含む支持基部部材９８と、四角枠部９６に嵌合して支持基部部材９８に固定された四角板状部１００及び四角板状部１００より下方に延出して前後方向に延在する垂下片部１０２を含む支持片部材１０４とを有する。

垂下片部１０２は、片持ち片であり、図６に示されているように、クランク軸２４の軸線方向（左右方向）に貫通する肩付きの貫通孔１０３を含む。垂下片部１０２には、貫通孔１０３に嵌合した円筒状の固定側ブッシュ１０６が回り止め装着されている。固定側ブッシュ１０６は、小径部１０６Ａ及び大径部１０６Ｂを有し、小径部１０６Ａと大径部１０６Ｂとの間に円環状の肩部１０６Ｃが貫通孔１０３内の円環状の肩部１０４Ｃに当接することにより右側への移動を規制されている。

大径部１０６Ｂの内周面には雌ねじ１０８が形成されている。雌ねじ１０８には可動側ブッシュ１１０の外周面に形成された雄ねじ１０９が、クランク軸２４の軸線方向、つまり左右方向に螺進及び螺退可能にねじ係合している。

可動側ブッシュ１１０は、固定側ブッシュ１０６とは反対の側にフランジ部１１２を有する。フランジ部１１２には可動側ブッシュ１１０が手廻しされ得るように花びら状の凹凸形状になっている。フランジ部１１２の外向きのフランジ面１１２Ａはハウジング５２の延出部５６の上部に形成されたボス部（結合部）６６の内向きの端面６６Ａに正対して接触している。フランジ面１１２Ａ及び端面６６Ａは、雌ねじ１０８及び雄ねじ１０９の中心軸線に直交する方向に延在する平面である。

ボス部６６には端面６６Ａに開口したねじ孔６８が形成されている。フレーム側マウント部材９２は固定側ブッシュ１０６及び可動側ブッシュ１１０の中心部をクランク軸２４の軸線方向に貫通してねじ孔６８にねじ係合（ねじ締結）した締結ボルト（結合具）１１４によってハウジング５２を固定状態で支持している。締結ボルト１１４と雌ねじ１０８及び雄ねじ１０９とは互いに同軸的に設けられている。

このようにして、固定側ブッシュ１０６と可動側ブッシュ１１０とは、ハウジング５２とフレーム１８との間にクランク軸２４の軸線方向に延在する雌ねじ１０８及び雄ねじ１０９によるねじ機構を含み、図４及び図５に示されているように、フレーム側マウント部材９２とハウジング５２との間に於けるクランク軸２４の軸線方向の間隔Ｄを調節（増減）可能な調整機構１２０をなす。

この間隔Ｄの調節によってクランク軸２４の中心軸線（クランク軸線）に対する回転出力部材６４の傾きが補正され、回転出力部材６４がクランク軸線を直交する平面に沿うように、回転出力部材６４の姿勢を補正することができる。つまり、構造を複雑にすることなく簡単な構造の調整機構１２０によって、回転出力部材６４の中心軸線がクランク軸２４の中心軸線に平行になるように調整することができる。

これにより、クランク軸２４及び回転出力部材６４の回転が振れ回りの成分を含むことなくクランク軸２４に正しく伝達され、振れ回りに起因する周期的な偏荷重によるクランク軸２４及び回転出力部材６４の軸受部等の摩擦抵抗及び摩耗が低減する。

締結ボルト１１４とねじ機構による調整機構１２０とが互いに同軸的に設けられているにより、コンパクトな設計が可能になると共に調整機構１２０による調整精度が向上する。

図１に示されているように、シートチューブ１２には、締結バンド（不図示）等によって、電動アシストのための制御装置１３０と、電動モータ５８及び制御装置１３０の電源をなす２次電池によるバッテリ１３２とが取り付けられている。

次に、電動アシスト自転車１０の制御系統を、図８を参照して説明する。

電動アシスト自転車１０は、回転角センサ１３４と、パルスセンサ１３６と、歪みセンサ（応力センサ）１３８とを有する。

回転角センサ１３４は、電動モータ５８に内蔵されたホールセンサ等により構成され、モータ回転角度の積算とハウジング５２内の変速歯車列（不図示）の減速比からクランク軸２４の回転と角度位置を検知する。尚、回転角センサ１３４は、電動モータ５８に内蔵されないアブソリュート型ロータリエンコーダ等により構成され、クランクの回転と角度位置を検知するものであってもよい。

パルスセンサ１３６は、クランク軸２４或いはクランクアーム２６に設けられ、図９に示されているように、片方のクランクアーム２６のペダル３０が最上昇位置に位置するクランク軸２４のクランク角の基準点及びクランク軸２４の回転を検知する回転センサである。

歪みセンサ１３８は、図６に示されているように、締結ボルト１１４に設けられ、締結ボルト１１４の曲げ変形量（曲げ歪み量）をもってフレーム１８に対する電動アシスト装置５０の支持部９０に作用する荷重を計測する計測部をなす。尚、歪みセンサ１３８は、締結ボルト１１４の内部に設けられているか、締結ボルト１１４の表面に設けられていればよい。

電動モータ５８の回転及びペダル３０の踏み込み（踏力）によって電動アシスト装置５０がクランク軸２４を中心としてフレーム１８に対して回転しようとすることを阻止する力（荷重）が支持部９０に作用するから、締結ボルト１１４は、この荷重を曲げ荷重（剪断荷重）として及ぼされ、電動モータ５８の回転トルク及び踏力に応じて曲げ変形する。

これにより、歪みセンサ１３８は電動モータ５８の回転トルク及び踏力に起因する締結ボルト１１４の曲げ変形量を定量的に計測する。

制御装置１３０は、マイクロコンピュータ等を含む電子制御式のものであり、踏力推定演算部１４０及びアシスト制御部１４２を有する。

踏力推定演算部１４０は、回転角センサ１３４からのクランク回転角度位置に関する情報、パルスセンサ１３６からのクランク軸２４のクランク角の基準点及びクランク軸２４の回転に関する情報及び歪みセンサ１３８から歪みに関する情報を取り込み、第１のクランク回転角度位置における歪みと第１のクランク回転角度位置とは異なる第２のクランク回転角度位置における歪みとの差異から電動アシスト自転車１０のペダル踏力を推定する。踏力推定演算部１４０は第１のクランク回転角度位置における歪みと第２のクランク回転角度位置における歪みの差値が大きいほどペダル踏力が大きいと推定する。

第１のクランク回転角度位置はクランクアーム２６のペダル３０の最上昇位置から９０度以下の角度範囲を含み、第２のクランク回転角度位置はクランクアーム２６のペダル３０の最上昇位置から９０度以上且つ１８０度以下の角度範囲を含む。

第１のクランク回転角度位置及び第２のクランク回転角度位置は各々上述の角度範囲内の少なくとも１点であってよい。或いは図９に示されているように、第１のクランク回転角度位置は、ペダル３０の最上昇位置から１５度程度の第１の角度範囲θ１における歪みの平均値或いは積分値であり、第２のクランク回転角度位置は、ペダル３０の最上昇位置から９０度進んだ位置から１５度程度の第２の角度範囲θ２における歪みの平均値或いは積分値であってもよい。第１の角度範囲θ１における歪みの平均値或いは積分値は、第２の角度範囲θ２における歪みの平均値或いは積分値より大きい値になり、この差値がペダル踏力に概ね比例する。

アシスト制御部１４２は、踏力推定演算部１４０によって推定されたペダル踏力に応じた駆動電流をもって電動モータ５８を作動させるべく、つまりアシスト量を制御すべくモータ駆動回路１４４に制御指令を出力する。

モータ駆動回路１４４は、バッテリ１３２から電動モータ５８に通電する駆動電流を定量的に設定する。これにより、電動モータ５８は、ペダル踏力の推定値に応じた回転出力、つまりアシスト量によってペダリングのアシストを行う。

アシスト制御のために、ペダル踏力を推定するセンサは、電動アシスト装置５０を自転車１０のフレーム１８から支持する支持部９０の締結ボルト１１４、換言するとフレーム１８の外部にあるに締結ボルト１１４設けられた歪みセンサ１３８でよいから、アシスト制御のためのセンサを、自転車の改造を要することなく容易に設置することができる。

他の実施形態として、歪みセンサ１３８は、図１０に示されているように、フレーム側マウント部材９２の垂下片部１０２の前面に設けられている。この実施形態では、歪みセンサ１３８は、電動モータ５８の回転トルク及び踏力に起因する垂下片部１０２の圧縮・伸長変形量（圧縮・伸長歪み量）を計測する。

この実施形態でも、アシスト制御のために、ペダル踏力を推定するセンサは、電動アシスト装置５０を自転車１０のフレーム１８から支持する支持部９０のフレーム側マウント部材９２、換言するとフレーム１８の外部にあるフレーム側マウント部材９２に設けられた歪みセンサ１３８でよいから、アシスト制御のためのセンサを、自転車の改造を要することなく容易に設置することができる。

他の実施形態として、歪みセンサ１３８は、図１１に示されているように、締結ボルト１１４の電動アシスト装置５０側のねじ止め部（結合部）であるボス部６６の表面に設けられている。この実施形態では、歪みセンサ１３８は、電動モータ５８の回転トルク及び踏力に起因するボス部６６の曲げ変形量（曲げ歪み量）を計測する。

この実施形態でも、アシスト制御のために、ペダル踏力を推定するセンサは、電動アシスト装置５０を自転車１０のフレーム１８から支持する支持部９０の電動アシスト装置５０側のボス部６６、換言するとフレーム１８の外部にあるボス部６６に設けられた歪みセンサ１３８でよいから、アシスト制御のためのセンサを、自転車の改造を要することなく容易に設置することができる。

他の実施形態として、図１２に示されているように、ダウンチューブ１４とフレーム側マウント部材９２の四角板状部１００との表面間に挟まれるようにして荷重センサ（圧力センサ）１４６が設けられている。荷重センサ１４６は、電動モータ５８の回転トルク及び踏力に起因してフレーム１８と電動アシスト装置５０との間に生じる圧縮荷重（応力）を計測する。

この実施形態では、図１３に示されているように、制御装置１３０の踏力推定演算部１４０は、回転角センサ１３４からのクランク回転角度位置に関する情報、パルスセンサ１３６からのクランク軸２４のクランク角の基準点及びクランク軸２４の回転に関する情報及び荷重センサ１４６から荷重に関する情報を取り込み、第１のクランク回転角度位置における荷重と第１のクランク回転角度位置とは異なる第２のクランク回転角度位置における荷重との差異から電動アシスト自転車１０のペダル踏力を推定する。踏力推定演算部１４０は第１のクランク回転角度位置における荷重と第２のクランク回転角度位置における荷重の差値が大きいほどペダル踏力が大きいと推定する。

この実施形態でも、アシスト制御のために、ペダル踏力を推定するセンサは、電動アシスト装置５０を自転車１０のフレーム１８から支持する支持部９０のフレーム１８と電動アシスト装置５０との間に設けられた荷重センサ１４６、換言するとフレーム１８の外部に設けられた荷重センサ１４６でよいから、アシスト制御のためのセンサを、自転車の改造を要することなく容易に設置することができる。

以上、本発明を、その好適な実施形態について説明したが、本発明はこのような実施形態により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、ハウジング５２はシートチューブ１２とダウンチューブ１４との間に配置され、フレーム１８に対するハウジングの支持はシートチューブ１２或いはダウンチューブ１４に対して行われてもよい。また、上述の実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。

１０ ：電動アシスト自転車
１２ ：シートチューブ
１４ ：ダウンチューブ
１６ ：チェーンステー
１８ ：フレーム
２０ ：軸受筒体
２４ ：クランク軸
２６ ：クランクアーム
２６Ａ ：クランク軸嵌合孔
２８ ：クランクアーム
３０ ：ペダル
３２ ：ドライブスプロケット
５０ ：電動アシスト装置
５２ ：ハウジング
５４ ：円環部
５６ ：延出部
５８ ：電動モータ
６０ ：中心開口
６２ ：円筒部
６４ ：回転出力部材
６６ ：ボス部
６６Ａ ：端面
６８ ：ねじ孔
７０ ：結合機構
７２ ：結合主部材
７３ ：傾斜縁部
７４ ：クランプ駒部材
７５ ：ボルト
７６ ：ボルト
７８ ：クランク連結部材
８０ ：ボルト
８１ ：貫通孔
９０ ：支持部
９２ ：フレーム側マウント部材
９４ ：締結バンド
９６ ：四角枠部
９８ ：支持基部部材
１００ ：四角板状部
１０２ ：垂下片部
１０３ ：貫通孔
１０４ ：支持片部材
１０４Ｃ ：肩部
１０６ ：固定側ブッシュ
１０６Ａ ：小径部
１０６Ｂ ：大径部
１０６Ｃ ：肩部
１０８ ：雌ねじ
１０９ ：雄ねじ
１１０ ：可動側ブッシュ
１１２ ：フランジ部
１１２Ａ ：フランジ面
１１４ ：締結ボルト（結合具）
１２０ ：調整機構
１３０ ：制御装置
１３２ ：バッテリ
１３４ ：回転角センサ
１３６ ：パルスセンサ
１３８ ：歪みセンサ
１４０ ：踏力推定演算部（踏力推定部）
１４２ ：アシスト制御部
１４４ ：モータ駆動回路
１４６ ：荷重センサ

Claims (7)

1. フレームと、前記フレームに支持部により支持された電動アシスト装置とを備え、前記電動アシスト装置は、前記フレームに取り付けられたハウジングと、前記ハウジングに支持されたアシスト発生用の電動モータと、ペダルのクランク軸又は前記クランク軸に取り付けられたクランクアームに結合され、前記電動モータにより前記クランク軸に対して同軸的に回転駆動される環状の回転出力部材とを有し、
   前記支持部は、前記フレームの外部に固定され、前記クランク軸の軸線方向に延在する貫通孔を有するフレーム側マウント部材と、前記貫通孔を貫通し、前記ハウジングに形成されたねじ孔にねじ係合し、前記フレーム側マウント部材と前記ハウジングとを結合する締結ボルトとを含み、前記電動アシスト装置の回転出力が前記クランク軸に伝達される電動アシスト自転車であって、
   前記電動アシスト装置の回転出力及び前記ペダルの踏力により前記支持部に作用する反力によって生じる荷重を計測する計測部と、
   前記計測部により検出される荷重に応じて前記ペダルの踏力を推定する踏力推定部と、
   前記踏力推定部による踏力の推定値に基づいて前記電動アシスト装置のアシスト量を制御するアシスト制御部とを有する電動アシスト自転車。
2. 前記計測部は前記締結ボルトに設けられた歪みセンサを含む請求項１に記載の電動アシスト自転車。
3. 前記計測部は前記フレーム側マウント部材に設けられた歪みセンサを含む請求項１に記載の電動アシスト自転車。
4. 前記計測部は前記ハウジングに形成された前記締結ボルトのねじ係合部に設けられた歪みセンサを含む請求項１に記載の電動アシスト自転車。
5. 前記計測部は前記フレームと前記フレーム側マウント部材との間に設けられた荷重センサを含む請求項１に記載の電動アシスト自転車。
6. 前記クランク軸のクランク回転角度位置を検出する回転角センサを有し、
   前記踏力推定部は、前記回転角センサにより検出される第１のクランク回転角度位置における前記荷重と前記第１のクランク回転角度位置とは異なる第２のクランク回転角度位置における前記荷重との差異から前記ペダルの踏力を推定する請求項１から５の何れか一項に記載の電動アシスト自転車。
7. 前記第１のクランク回転角度位置は片方のペダルの最上昇位置から９０度以下の角度範囲内にあり、前記第２のクランク回転角度位置は前記片方のペダルの前記最上昇位置から９０度以上且つ１８０度以下の角度範囲内にある請求項６に記載の電動アシスト自転車。

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