電動アシスト自転車の開発ＰＪ（20）


 「世界最軽量のe-Bike」

最近、F-1レーシングカーやスポーツカーで有名な英国のLOTUS社から、Type136と称する超軽量e-Bikeが発表された。LOTUS社はオリンピックで活躍するような競技用自転車も作っており、超最先端の技術で自転車を設計・製造するメーカとしても知られている。

このType136は、モナコを拠点とするHPS社の「Watt Assist Pro Motor」のバッテリー／モータシステムを採用しており重量は9.8Kgと公表されている。ついに10Kgを切るe-Bikeが出てきたことになる。ただし値段は370万円!!と超高級車である。

Type136　公表データ；
　重量；　　　9.8Kg
　バッテリー；193Wh/1.2Kg
　走行可能時間；　3時間
　価格；　　　370万円
　HPS社製モータ仕様；
　　Watt Assist Pro  Motor　
   　重量＝300ｇ
　　定格出力＝200W
　　最大出力＝220W
　　最大トルク＝20Nm

Watt Assist Pro Motorの詳細は不明であるが、スタンダードの車体のボトムブラケットに大幅な改造なしに取り付け可能である点を売りにしている。小型軽量化を第一に考えたのか、モータ出力は200Wと控え目だし、最大トルクも20Nmと小さい。他のメーカのアシストシステムが最小で40Nm、最大で90Nm超を目指して開発されているのとは一線を隔している。
モータ構造は推測になるが、海外の紹介記事などを参考にすると、シートチューーブ内にモータを配置して直交型のハイポイドギヤでクランク軸を駆動する型式らしい。これは今は販売を中止したVIVAX　ASSISTのシステムに似ている。VIVAX　ASSISTもモータ出力は200Wであった。

VIVAX　ASSISTの主な仕様
　定格出力；　　200W
   モータ重量；　750ｇ
　バッテリー；　5.5Ah/30V (60分）　　900ｇ
　　　　　　　　8.25Ah/30V（90分）　1300ｇ
　システム重量；1.8Kg（60分）　2.2Kg（90分）
このVIVAX　ASSISTはシートチューブの内径が31.6㎜、30.9㎜であれば、通常の自転車に気づかれることなしに装着可能であり、実際のレースでも使われた形跡が疑われている。その隠匿的特徴から別名「メカニカルドーピング」とも言われている。このシステムはモータ出力軸に多くのギヤ（遊星ギヤ+ベベルギヤ）を介して動力を伝えることから伝達効率が悪く、モータ出力200Wに対して、クランク軸では110Wまで落ちると言われている。

ロータスに電動アシストシステムを提供したHPS社はロータス　Type136より2年前（2021年）に「Watt Assist Pro  Motor」を搭載した自社ブランドのe-Bike「Domestique」を発表している。（一種のデモ機であった）
このe-Bikeは重量8.5Kgと公表されているが、テストレポートなどを読むと、乗車できる状態で9.5Kg程度と書かれている。
「Watt Assist Pro  Motor」の本当の重量については正式な公表値がないが、雑誌レポート等、色々なデータから総合的に考えて下記数値が一番真実に近いのではないか。（LOTUS社の発表300ｇはモータ単体重量と思われる）

　モータ重量(含むギヤ）；　780ｇ
　バッテリー；　　193Wh（1.2Kg)
　　　　　　　 　　 85Wh（720ｇ）
従って、LOTUS　Type136の重量内訳は次の通りと推定され、それぞれ妥当な数値に納まる。
　　　モータ；　　　　　　　　　0.78Kg
　　　バッテリー（193Wh）；　　1.2Kg
　　　自転車本体；　　　　　　　7.82Kg　　
　　　　　　　　　　　合計　　　9.8Kg

LOTUSのType136は193Whのバッテリーで3時間走行可能としているが、これは平均64Wの電気入力で走行することになる。先に紹介したAKM75ののハブモータでの走行経験からは、電気入力ベースで80～100Wぐらいないと頼りになるアシスト力を感じないので、64W入力のアシストはかなり弱く感じるのではないか。HPS社は上り坂で軽くアシストすることを狙っていると説明している。
この思想に似たパワーユニットとして（３）回で紹介したSpecializedのSL1.1があるが、それでも35Nmのトルク（250W）でアシストするよう設計されている。Specializedはこのパワーユニットの特性を「Two　X　You」（ツーバイユー）と称して人力と同じ1：1の力でアシストすると説明していた。HPS社の思想はそれを下回る力でアシストと言うことになる。軽さを重視したかなり割り切った設計思想である。本当にこれに400万円近く払うのかな？

・・・ギネス記録・・・
色々調査したら、2019年にe-Bikeの軽量世界記録がギネス記録に登録されている。
重量は6.872Kgでこれは驚異的である。
開発者はドイツの Dr. Dennis Freiburgであり、氏はe-Bikeの軽量化の追及で博士号をとったらしい。バッテリーはギネスの規定を満たすため137Whの容量のもの（赤色のボトル形状）を搭載しており、モータは外径50㎜のドローン用のモータを採用して、モータの外周をタイヤに押し付けて駆動する方式をとっている。（オーソドックスで且つクラシカルな方式である）このモータは最大600Wの出力を発揮できるが、25Km/ｈ程度の走行
ではかなり部分負荷となる。モータ本体の重量は多分300ｇ前後と思われ、究極の軽量設計である。
このFreigurg氏のe-Bikeの重量の内訳は概略次の通りと推察される。
　モータユニット；　　500ｇ
　バッテリー；　　　　850ｇ
　自転車本体；　　 　5522ｇ
　　　合計　　　　 　6872ｇ
この重量配分から判るように、4Kg台の軽量自転車を用意すれば、ギネス記録を破れる可能性がある。
　　
またこの方式のモータとホイールの減速比は13.44（＝672/50）となり、30Km/ｈ（237rpm）で走行中のモータ回転数は3185rpmとなる。ドローン用モータの部分負荷での使い方として妥当な範囲に入る。かなり泥臭い方式であるが、簡便で軽量と言う点でもっと詳細詰める価値がありそうである。


今回、LOTUS社のType136、HPS社の「Watt Assist Pro Motor」による10Kgの大台を切るe-Bikeや,6.872Kgという驚異的なギネス記録を紹介したが、世界でe-Bikeの軽量化を目指す同志がいることがわかり意を強くした。またいずれのシステムもモータ+バッテリーシステムで重量は2.0Kgを切っており、本プロジェクトの目標値2.0Kgはそれ程非現実的でないことが証明された。（すでに先を越された）
　　Watt Assist Pro Motor；　0.78+1.2＝1.98Kg　（193Wh　18650　10S2P)
　　Freiburg；　　　　　　　　0.5+0.85＝1.35Kg　（137Wh　18650　7S2P)

（次回に続く）　　　　　　　　　　　　　












　

　　　　　


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