本社訪問／電動自転車：近年、小型軽量の電動自転車用モーターの開発により、市場は大きく変化しました。この分野の主要企業の一つが、バイエルン州のTQ社です。同社は、特にHPR50ドライブによって軽量電動マウンテンバイクのトレンドを牽引し、HPR60とHPR40でさらにそのトレンドを加速させています。私たちは、アマーゼー湖畔のイニングにある同社の施設を訪れ、開発者からトランスミッションのコンセプトやセンサー技術について話を聞き、現地生産の様子を詳しく見学しました。
TQの物語：電子機器サービスプロバイダーから電動自転車のパイオニアへ
TQが今日、自転車業界でこれほど重要な役割を担うようになるとは、1994年の創業当時は誰も予想できなかった。当初は2人体制でスタートした同社は、電子機器サービスと初期のロボット工学に注力していた。現在、TQは世界中で約2.000人の従業員を抱え、そのうち約200人がアマーゼーにある拠点の電動自転車部門で働いている。
自転車駆動システムへの取り組みは2010年頃に始まったばかりで、トニ・ロスバーガー氏と密接な関係がある。かつてエクストリームスポーツ選手であり、機械整備士でもあったロスバーガー氏は、航空宇宙などの分野で長年TQ社のソリューション開発に携わってきたが、電動自転車のスタートアップ企業に個人的に関わるようになった。しかし、当時のプロトタイプは重く、かさばり、非効率的なチェーン設計に頼っていた。ロスバーガー氏は、回転対称でコンパクトなソリューションを求めた。既存の電動自転車用産業用ギアボックスは効率的でも手頃な価格でもなかったため、彼は独自のコンセプトを開発し、それが最終的に今日のTQ社の製品ポートフォリオの基礎となった。
技術：ハーモニックピンリングギア
TQドライブシステムの核となるのは、いわゆるピンリングドライブ、別名「HPR」（ハーモニックピンリングドライブ）です。従来の同軸ドライブや多段ギア設計とは異なり、この構造は極めてコンパクトなリング状の動力伝達を実現します。これにより、非常に小さな設置スペースで非常に高いトルク密度が得られます。もう一つの技術的な利点は、ボトムブラケット周辺に統合されているため、Qファクター（ペダル間の距離）を低く抑え、自転車フレームのチェーンステーを短くできることです。
TQ初の量産型モーターであるHPR 120Sは、2014年に発売されました。最大トルク120Nmを誇るこのモーターは、当時としては画期的な性能でした。比較のために挙げると、当時の第2世代ボッシュ・パフォーマンスラインCXは75Nmでしたが、重量はHPR 120Sよりも重かったのです。現代の視点から見ると120Sは時代遅れに見えるかもしれませんが、ピンリング技術の基本的な性能を実証した製品でした。
ソフトウェアによるイノベーション：従来のセンサーではなく力測定
ミッドマウント型モーターの設計における最大の課題の一つは、トルクセンサーの統合です。通常、これには中空シャフトと追加のスペースが必要となり、極めてコンパクトなモーターという目標と矛盾します。そこでTQは、従来とは異なるアプローチを採用しました。ドライブには従来のトルクセンサーは使用しません。
その代わりに、TQはボトムブラケットの車軸ベアリングに取り付けられた実績のあるひずみゲージを使用しています。これらは、ペダリング時に発生する垂直方向の力と最小限のねじれを正確に測定します。真の魔法はソフトウェアにあります。高度に複雑なアルゴリズムがこのデータをリアルタイムで処理し、印加トルクを計算するだけでなく、ペダリングテクニック、重量配分（左右）、さらにはライダーが立っているかどうかまで分析します。この簡素化されたメカニズムと高度なソフトウェアの相互作用が、現在のTQモーターのコンパクトなサイズを実現する重要な要素となっています。
パラダイムシフト：パワーハウスからライトアシストへ
TQは当初、最高のパフォーマンスを目指していたものの、高出力セグメントにおいてボッシュ、シマノ、ブローゼといった業界大手と直接競合することは逆効果になると早い段階で認識していた。従来の電動自転車に批判的なライダーとの試乗やデータ分析の結果、新たな要件が明らかになった。それは、モーターは純粋なパワーで乗り心地を覆い隠すのではなく、非電動自転車の自然な乗り心地を維持するべきだということだった。
この「潜水艦プロジェクト」から、ギア比を大幅に下げ、出力を抑え、フライホイールの質量を減らし、騒音を最小限に抑えた駆動方式が生まれました。これがHPR50の誕生です。このモーターは、俊敏なトレイルバイクのハンドリングを損なうことなく、繊細で満足のいくアシストを求めるライダーのために設計されました。Trekなどの大手メーカーのモデルに搭載されたことで、TQは急速に成長する軽量e-MTBセグメントにおいて、ついに決定的なブレークスルーを達成しました。
HPRシリーズの進化：HPR60とHPR40
TQの製品戦略も興味深い。HPR50の後継機種であるHPR60は、同じ筐体サイズながらトルクが10Nm、ピーク出力が50W向上し、さらに熱管理も最適化されている。形状が変わらないため、この下位互換性はフレームメーカーやエンドユーザーにとって大きなメリットとなる。
HPR40は、最小限のアシストというコンセプトを極限まで追求した製品です。このモーターは重量がわずか1キログラム強で、電動グラベルバイクや電動ロードバイク向けに特別に設計されています。モーターはチェーンリングの後ろに完全に隠れるため、これらのバイクは従来のバイクとほとんど見分けがつきません。
アマーゼーでの生産状況を見てみましょう
今回の訪問で特に印象的だったのは、イニングにある生産施設の見学でした。今日の自転車市場では単なるマーケティング用語として使われることが多い「ドイツ製」という言葉が、ここでは紛れもない現実として存在していました。TQの垂直統合は目覚ましいものでした。トランスミッション部品、複雑なパワーエレクトロニクス、そしてモーターの最終組み立ての大部分は、イニング、パイティング、デリングという自社ネットワーク内で行われています。
組立ラインでは、精密なロボット技術と熟練した職人の手作業がシームレスに連携する半自動プロセスで部品が組み立てられます。研究開発部門と量産部門が近接していることは特に注目に値します。これにより、改良された部品や試作品を24時間以内にテストして導入することが可能となり、このような急速な技術革新の環境において非常に大きな利点となります。
イノベーションは報われる
TQ E-Bikeへの訪問は、イノベーションが必ずしも最高の性能数値を追求することを意味するわけではないことを示しました。ピンリング技術とソフトウェアベースの電力測定という大胆な技術差別化によって、TQは自転車業界における最も重要なトレンドの一つとなるニッチ市場を切り開きました。高い現地生産率と、同じ形状のモーターの継続的かつ進化的な開発により、このシステムは自転車メーカーだけでなく、技術に精通したアスリートサイクリストにとっても非常に魅力的なものとなっています。