電動二輪車のスロットル開度検知装置
【課題】バッテリ、モータ、制御部等を内装したスイングアームを有する電動二輪車に好適なスロットル開度検知装置を提供する。
【解決手段】電動二輪車１の後輪ＷＲを軸支すると共に車体に揺動自在に取り付けられるスイングアーム３０の内部に、バッテリ、後輪ＷＲを駆動する電動モータＭおよび該電動モータＭを制御する制御装置としての基板５０を内装する。スロットルグリップとスロットル開度センサ６０との間が物理的な伝達手段６２で連結されることにより、スロットルグリップの回動確度を検知できるように構成し、スロットル開度センサ６０を基板５０に取り付ける。基板５０は、平面部を車幅方向に指向させて配置する。スロットル開度センサ６０を、センサ軸の回動角度を検知すると共に、センサ軸が車幅方向に指向するように基板５０の車幅方向外側の面に取り付ける。
【解決手段】電動二輪車１の後輪ＷＲを軸支すると共に車体に揺動自在に取り付けられるスイングアーム３０の内部に、バッテリ、後輪ＷＲを駆動する電動モータＭおよび該電動モータＭを制御する制御装置としての基板５０を内装する。スロットルグリップとスロットル開度センサ６０との間が物理的な伝達手段６２で連結されることにより、スロットルグリップの回動確度を検知できるように構成し、スロットル開度センサ６０を基板５０に取り付ける。基板５０は、平面部を車幅方向に指向させて配置する。スロットル開度センサ６０を、センサ軸の回動角度を検知すると共に、センサ軸が車幅方向に指向するように基板５０の車幅方向外側の面に取り付ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動二輪車のスロットル開度検知装置に係り、特に、乗員の操作に応じたスロットル開度を電気信号として検知する電動二輪車のスロットル開度検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、二輪車のハンドルバーに回動可能に取り付けられたスロットルグリップを操作することで車両の動力源の出力を変化させる構成が知られている。
【０００３】
特許文献１には、スロットルグリップに近接配置されたセンサでその回動確度を検知し、このセンサ信号に基づいて、内燃機関の吸気管に備えられたスロットルバルブをアクチュエータで開閉するようにしたＴＢＷ（スロットル・バイ・ワイヤ）システムが開示されている。スロットル開度のセンサ信号は、配線を介して車体の所定位置に配設された制御部に入力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３２２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、モータを駆動源とする電動二輪車においても、乗員の意思に応じてモータを駆動するために特許文献１に記載されたようなスロットル操作装置が必要となる。しかしながら、バッテリ、モータ、制御部等をスイングアーム（ユニットスイング）に内装するスクータ型の電動二輪車に対して、スロットルグリップ近傍にスロットル開度センサを配置する特許文献１の構成をそのまま適用すると、センサ自身をケースで保護したり、防水を考える必要がある上に、スロットルグリップ近傍に取り付けられるセンサとスイングアーム内の制御部との間を接続する配線が長くなり、センサ信号にノイズが乗りやすくなったり、配線の振動および防水対策等が必要となる可能性があった。
【０００６】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、バッテリ、モータ、制御部等を内装したスイングアームを有する電動二輪車に好適なスロットル開度検知装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明は、電動二輪車（１）の操向ハンドル（８）に取り付けられて乗員が操作するスロットルグリップ（８０）の開度を検知するスロットル開度検知装置において、前記電動二輪車（１）の後輪（ＷＲ）を軸支すると共に車体に揺動自在に取り付けられるスイングアーム（３０）の内部に、バッテリ（５６）、後輪（ＷＲ）を駆動する電動モータ（Ｍ）および該電動モータ（Ｍ）を制御する制御装置としての基板（５０）が内装されており、前記スロットルグリップ（８０）と前記スロットル開度センサ（６０）との間が物理的な伝達手段（６２，８５，８６）で連結されることにより、前記スロットルグリップ（８０）の回動確度を検知できるように構成されており、前記スロットル開度センサ（６０）が、前記基板（５０）に取り付けられている点に第１の特徴がある。
【０００８】
また、前記基板（５０）は、車幅方向に平面部を指向して配置されており、前記スロットル開度センサ（６０）は、センサ軸（６５）の回動角度を検知する構成を有すると共に、前記センサ軸（６５）が車幅方向に指向するように前記基板（５０）の車幅方向外側の面に取り付けられており、前記伝達手段（６２，８５，８６）は、前記センサ軸（６５）に固定されたプーリ（６１）に係合されるインナワイヤ（６２ａ，８５ａ，８６ａ）を有するスロットルケーブルであり、前記プーリ（６１）は、スロットル開度センサ（６０）の車幅方向外側に配設されている点に第２の特徴がある。
【０００９】
また、前記スイングアーム（３０）は、前記後輪（ＷＲ）を単一のアーム部（３９）で軸支する片持ち式であり、前記基板（５０）は、車幅方向両側のうちの前記アーム部（３９）側の端部に配設されている点に第３の特徴がある。
【００１０】
また、前記基板（５０）は、発熱量の小さい制御素子が実装される制御基板（５０ａ）と、発熱量の大きい発熱素子が実装される発熱素子基板（５０ｂ）とを含み、前記制御基板（５０ａ）の車体後方側に前記発熱素子基板（５０ｂ）が配設され、前記スロットル開度センサ（６０）は、前記制御基板（５０ａ）に取り付けられている点に第４の特徴がある。
【００１１】
また、前記スイングアーム（３０）の車幅方向外側の一面には、少なくとも前記基板（５０）を覆うスイングアームカバー（５８）が取り付けられており、前記スイングアームカバー（５８）に設けられた貫通孔に、前記伝達手段（６２）を支持する支持部材（６３）が取り付けられている点に第５の特徴がある。
【００１２】
さらに、前記制御基板（５０ａ）は、バッテリ（５６）の車幅方向側端部で、前記スイングアーム（３０）の揺動軸（１９）の貫通孔（１９ａ）に近接配置されている点に第６の特徴がある。
【発明の効果】
【００１３】
第１の特徴によれば、電動二輪車の後輪を軸支すると共に車体に揺動自在に取り付けられるスイングアームの内部に、バッテリ、後輪を駆動する電動モータおよび該電動モータを制御する制御装置としての基板が内装されており、スロットルグリップとスロットル開度センサとの間が物理的な伝達手段で連結されることにより、スロットルグリップの回動確度を検知できるように構成されており、スロットル開度センサがモータ制御用の基板に取り付けられているので、センサ自身をケースで保護したり、防水を考える必要がなくなるばかりか、センサから制御基板までの配線が短くなり、ノイズタフネスが向上する。スロットルグリップ近傍にスロットル開度センサが配置されないため、スロットルまわりをすっきりとして外観性を高めることもできる。
【００１４】
第２の特徴によれば、基板は、車幅方向に平面部を指向して配置されており、スロットル開度センサは、センサ軸の回動角度を検知する構成を有すると共に、センサ軸が車幅方向に指向するように基板の車幅方向外側の面に取り付けられており、伝達手段は、センサ軸に固定されたプーリに係合されるインナワイヤを有するスロットルケーブルであり、プーリは、スロットル開度センサの車幅方向外側に配設されているので、インナワイヤが係合するプーリが車幅方向外側に配設されることとなり、ワイヤの着脱や遊び調整等が容易となる。また、センサ部がプーリより車幅方向内側に配設されることとなり、センサ部が外乱等の影響を受けにくくなる。
【００１５】
第３の特徴によれば、スイングアームは後輪を単一のアーム部で軸支する片持ち式であり、基板は、車幅方向両側のうちのアーム部側の端部に配設されているので、基板およびスロットル開度センサがスイングアームのアーム部側に集中配置され、整備性を高めることができる。
【００１６】
第４の特徴によれば、基板は、発熱量の小さい制御素子が実装される制御基板と、発熱量の大きい発熱素子が実装される発熱素子基板とを含み、制御基板の車体後方側に発熱素子基板が配設され、スロットル開度センサは制御基板に取り付けられているので、発熱量の小さい制御基板にスロットル開度センサを取り付けることで発熱量の小さい電子部品を集中配置できると共に、スロットル開度センサが発熱素子が生じる熱の影響を受けにくくなる。
【００１７】
第５の特徴によれば、スイングアームの車幅方向外側の一面には、少なくとも基板を覆うスイングアームカバーが取り付けられており、スイングアームカバーに設けられた貫通孔に、伝達手段を支持する支持部材が取り付けられているので、スイングアームカバーによって伝達手段が支持されるので、スイングアームが車体フレームに対して揺動しても、スロットルケーブルに生じるたわみ等がプーリにそのまま伝達されることを防ぐことができる。また、支持部材をゴム等で形成することでスイングアーム内への水分等の浸入を防止することができる。
【００１８】
第６の特徴によれば、制御基板は、バッテリの車幅方向側端部でスイングアームの揺動軸の貫通孔に近接配置されているので、スロットル開度センサがスイングアームの揺動軸に近接配置されることとなり、スロットル開度センサに連結されるスロットルケーブルがスイングアームの揺動動作の影響を受けにくくなる。また、スロットル開度センサがスイングアームの前端寄りに配設されることで、スロットルグリップと接続するためのスロットルケーブルの長さを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動二輪車の側面図である。
【図２】スイングアームの拡大側面図である。
【図３】スイングアームの上面図である。
【図４】スイングアームの斜視図である。
【図５】ポッティング処理後の状態を示すスイングアームの上面図である。
【図６】電動二輪車に適用される電気系統の全体構成を示すブロック図である。
【図７】電動二輪車に適用される電気系統の充電器部分の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の一実施形態の変形例に係るスイングアームの側面図である。
【図９】本発明の一実施形態の変形例に係るスイングアームの上面図である。
【図１０】スロットル開度センサの正面図である。
【図１１】スロットル開度センサの側面図である。
【図１２】スロットルグリップとスロットル開度センサとを連結するスロットルケーブルの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電動二輪車１の側面図である。電動二輪車１は、低床フロア１６を有するスクータ型の鞍乗型車両であり、スイングアーム（ユニットスイング）３０に収納された電動モータＭによって後輪ＷＲを駆動する。車体フレーム２の前部には、ステムシャフト（不図示）を回転自在に軸支するヘッドパイプ３が結合されている。ステムシャフトの上部には、ハンドルカバー１１で覆われる操向ハンドル８が結合されており、一方の下部には、車軸７によって前輪ＷＦを回動自在に軸支する左右一対のフロントフォーク６が結合されている。
【００２１】
車体フレーム２は、ヘッドパイプ３の後部から下方に延びるメインパイプ４と、該メインパイプ４の後端部に連結されて車体後部上方へ延びるリヤフレーム５とを備える。低床フロア１６の下部に位置するメインパイプ４には、低床フロア１６を支持するフロアフレーム１５が取り付けられている。また、メインパイプ４とリヤフレーム５との結合部には、左右一対のピボットプレート１７が取り付けられている。
【００２２】
スイングアーム３０は、車幅方向左側のみにアーム部を有する片持ち式であり、ピボットプレート１７に取り付けられたリンク１８を貫通する揺動軸１９を介して、車体フレーム２に揺動自在に軸支されている。スイングアーム３０は、アルミ等の金属からなる一部中空構造体であり、車軸３２の近傍に電動モータＭが収納されると共に、電動モータＭの車体前方には、制御装置としての基板５０が配設されている。電動モータＭに電力を供給するバッテリ５６（図３参照）は、基板５０の車幅方向右側に配設されている。
【００２３】
後輪ＷＲは、車軸３２によってスイングアーム３０に回転自在に軸支されており、スイングアーム３０の後端部は、リヤクッション２６を介してリヤフレーム５に吊り下げられている。また、シート２０の下部には、荷物入れスペースとなる収納ボックス２１が、左右一対のリヤフレーム５に挟まれるように配設されている。
【００２４】
車体フレーム２のメインパイプ４は、車体前方側のフロントカウル１３および車体後方側のレッグシールド１２で覆われている。ハンドルカバー１１の上部には、メータ装置９が配設されており、メータ装置９の車体前方側には前照灯１０が取り付けられている。フロントフォーク６の上部には、前輪ＷＦを覆うフロントフェンダ１４が固定されている。
【００２５】
リヤフレーム５の車幅方向外側はシートカウル２３で覆われており、シートカウル２３の後端部には尾灯装置２４が取り付けられている。尾灯装置２４の上方には、リヤフレーム５に結合されたリヤキャリア２２が突出しており、尾灯装置２４の下方には、後輪ＷＲの後方上方を覆うリヤフェンダ２５が設けられている。
【００２６】
図２は、スイングアーム３０の拡大側面図である。また、図３はスイングアーム３０の上面図であり、図４は、スイングアーム３０の分解斜視図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。前記したように、スイングアーム３０は、アルミ等の金属からなる一部中空構造体であり、後輪ＷＲを車幅方向左側のアーム部３９で支持する片持ち式とされる。スイングアーム３０の車体前方側下部には、揺動軸１９（図１参照）の貫通孔１９ａが形成された左右一対のピボットフランジ３６が設けられている。
【００２７】
ピボットフランジ３６の車体上方側には、複数のバッテリセル５６が挿入される収納空間３５が形成されており、この収納空間３５の外殻部を形成する幅広ケース部３８とアーム部３９とは、湾曲部４０を介して連続的に形成されている。収納空間３５およびアーム部３９の車幅方向左側には、基板５０および電動モータＭを一体的に覆う薄板状のスイングアームカバー５７が取り付けられている。
【００２８】
アーム部３９の後端部には、電動モータＭの回転を減速する減速機が収納された減速機ケース３３，４１が取り付けられている。車軸３２は、減速機ケース４１から車幅方向右側に向けて突出しており、この車軸３２の端部に、後輪ＷＲのホイール３４がナット３２ａによって固定されている。後輪ＷＲにはチューブレスタイヤが使用され、ホイール３４にはエアバルブ４２が設けられている。また、減速機ケース３３には、リヤクッション２６（図１参照）を取り付けるための貫通孔２６ａが形成された取付フランジ３７が設けられている。
【００２９】
本実施形態に係るバッテリ５６は、複数のバッテリセルを接続することで所定の高電圧を得るようにしたモジュール構造を有する。板状のバッテリセル５６は、その平面部を車体前後方向に指向させて積層された状態で、幅広ケース部３８に形成された略直方体形状の収納空間３５に収められる。これにより、重量物としてのバッテリ５６がスイングアーム３０の揺動軸１９に近接配置されることとなり、スイングアーム３０の揺動時の慣性モーメントを低減してスムーズな揺動動作が可能となる。また、各バッテリセルは、軟質のラミネートシートで１セル毎にパッキングされたラミネート型とされる。このラミネート型バッテリによれば、高いエネルギ密度や放熱性能の向上が期待できるほか、スイングアーム３０への取付作業やバッテリの交換作業が容易になる。
【００３０】
本実施形態に係る制御装置としての基板５０は、バッテリ５６の車幅方向左側に近接配設されている。基板５０は、制御基板５０ａと発熱素子基板５０ｂとアルミ基板５０ｃとからなり、それぞれの平面部が車幅方向に指向するように配置されている。制御基板５０ａは、バッテリ５６の車幅方向左側に近接配置されており、発熱素子基板５０ｂは、制御基板５０ａの車体後方側に連結されている。アルミ基板５０ｃは、バッテリ５６の車幅方向左側に近接配置されている。
【００３１】
バッテリ５６とアルミ基板５０ｃとの間には、所定の厚みを有するスポンジラバー５０１が配設されている。スポンジラバー５０１には、各バッテリセルの図示左端部に設けられた板状端子を差し込むための複数のスリットが形成されている。板状端子５０１を各スリットに挿入することで、板状端子の位置が規定されることとなる。また、スポンジラバー５００によれば、ポッティング剤５９の使用量を低減して、スイングアーム３０の軽量化を図ることができる。アルミ基板５０ｃは、このスポンジラバー５００に近接配置されている。
【００３２】
制御基板５０ａには、主に信号素子や半導体（ＦＥＴ）等の熱容量が小さい素子が実装されている。これに対し、発熱素子基板５０ｂには、サーミスタ５１、充電器用の入出力フィルタ群５２、充電器力率改善用コンデンサ（ＰＦＣ回路）５３、充電器ＤＣ変換用コンデンサ（ＡＣ−ＤＣトランス）５４、各種トランス群（ＤＣ−ＤＣトランス等）５５等の発熱量が大きな素子、すなわち、発熱素子が実装されている。そして、アルミ基板５０ｃには、発熱基板５０ｂに実装される発熱素子に比して発熱量の小さな半導体素子等が配設されている。このように、発熱量の大きい発熱素子のみを集中配置した発熱素子基板５０ｂを設けることで、発熱素子の発熱が他の素子へ与える熱負荷を低減することが可能となる。また、発熱素子の配設位置と他の制御素子との配設位置を分けたことにより、ピボットフランジ３９および貫通孔１９ａ等のレイアウトの自由度を高めることが可能となる。
【００３３】
また、制御基板５０ａの車体後方側に発熱素子基板５０ｂを配置することにより、車体進行方向の上流側に位置する制御基板５０ａに発熱素子の熱影響が及ぶことを防ぐことができる。さらに、バッテリ５６の車幅方向外側に制御基板５０ａが配置されることで、車幅方向の厚みを小さくできる。そして、発熱基板５０ｂは、車体側面視で後輪ＷＲとオーバーラップする位置に配設されているので、バッテリ５６と電動モータＭとの間に形成されるスペースを有効活用して発熱素子を配設することができ、スイングアーム長が長くなりすぎることを防止できる。
【００３４】
また、図４に示すように、バッテリ５６は、車体前後方向に所定枚数が積層されることにより、その長手方向が車幅方向に指向する略直方体形状をなして、幅広ケース部３８の収納空間３５に収納される。収納空間３５の内面４３には、板状の各バッテリセルをそれぞれ所定位置に収めるためのガイド溝４４が形成されている。
【００３５】
幅広ケース部３８には、塞栓４５を嵌合させる貫通孔３８ａが形成されている。一方、バッテリ５６と基板５０とを車体前方で連結する連結板４６には、塞栓４５が嵌合する貫通孔４７が形成されている。この塞栓４５および貫通孔３８ａ，４７は、スイングアーム３０の組立時に行われる「樹脂ポッティング処理」において使用される。このポッティング処理は、バッテリ５６および基板５０をスイングアーム３０に対して物理的に固定すると共に、基板５０の絶縁および防振を図り、さらに各部の放熱性を高めるものである。
【００３６】
ポッティング処理は、幅広ケース部３８にバッテリ５６および基板５０を挿入し、貫通孔３８ａ，４７に塞栓４７を嵌合することによって位置決めを行った後、幅広ケース３８の開口部を上方に向けて、時間の経過により硬化する液状樹脂によるポッティング剤５９をバッテリ５６の周囲に流し込むことで行われる。ポッティング剤５９は、図５に示すように、制御基板５０ａおよびアルミ基板５０ｃを覆うと共に、発熱基板５０ｂに実装されたコンデンサ５３や各種トランス群５５等の実装面側の一部を覆うように注入される。ポッティング剤５９は、バッテリ５６等の放熱性を高める機能も有する。
【００３７】
そして、ポッティング剤５９が硬化した後に塞栓４５を除去すると、この塞栓４５のあった位置に幅広ケース部３８の内外を連通する連通孔が形成される。この連通孔によれば、バッテリ５６からガスが排出されても、このガスがスムーズに外部へ排出されることとなり、スイングアーム３０内の圧力上昇を防ぐことができる。
【００３８】
図６および図７は、電動二輪車１に適用される電気系統の構成を示すブロック図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。図７は充電器のみの構成回路を示し、図６はそれ以外の全体構成を示している。図６，７では、制御基板５０ａに実装されている素子を「破線」で、アルミ基板５０ｃに実装されている素子を「一点鎖線」で、発熱素子基板５０ｂに実装されている素子を「実線」でそれぞれ示している。
【００３９】
制御基板ａには、制御信号用の小電流が流れる素子が実装される。これらの素子はほとんど発熱せず、制御基板ａはガラスエポキシ基板によって形成されている。また、アルミ基板５０ｃには、主に、大電流が流れると共に自己放熱ができない素子が実装される。これらの電子部品は、例えば、半導体素子（ＦＥＴ、ダイオード）、抵抗、フィルムコンデンサ等であり、熱伝導性の高いアルミ基板５０ｃに実装されることにより放熱性が高められる。さらに、発熱素子基板５０ｂには、主に、大電流が流れると共に自己放熱ができる大型の電子部品が実装される。これらの電子部品は、例えば、インダクタ、トランス、電解コンデンサ等であり、発熱素子基板５０ｂをバッテリ熱の影響を受けにくい位置に配設することで、発熱性の向上が図られている。
【００４０】
なお、図６，７のブロック図において、発熱素子基板５０ｃに実装されるのは、充電器２００の入力フィルタ２０９および出力フィルタ２０１（前記入出力フィルタ群５２に相当）、ＰＦＣ回路２０７（前記充電器力率改善用コンデンサ５３に相当）、ＡＣ−ＤＣトランス２０４（前記充電器ＤＣ変換用コンデンサ５４に相当）、ＤＣ−ＤＣ部１０６のＤＣ−ＤＣトランス１０８（各種トランス群５５に相当）および出力フィルタ１１０となる。
【００４１】
図６を参照して、リチウム・イオンのバッテリ５６は、コンタクタ１０４を介してインバータ１２３の入力側に電気的に接続され、インバータ１２３の出力側は、三相交流ラインによって電動モータＭに接続されている。電磁力で動作する機械的接点によりオン・オフ制御されるコンタクタ１０４には、供給電流の急な立ち上がりを防ぐプリチャージリレー１０５が並列接続されている。
【００４２】
ＢＭＵ（バッテリ・マネージメント・ユニット）１００には、バッテリ５６の電圧や温度等の監視用回路（ＡＳＩＣ）１０１、バッテリセルの容量バラツキを補正するためのセルバランス放電部１０２およびこれらを制御するコントローラ１０３が含まれる。
【００４３】
ＢＭＵ１００内のコントローラ１０３と、インバータ１２３を制御する制御装置としてのコントローラ１２２との間には、常時系統１１６、制御系統１１７、メインスイッチ系統１１８、ＣＡＮ通信１１９の各ラインが配設されている。また、ＢＭＵ１００のコントローラ１０３からは過充電のアラート信号１２０が発信され、インバータ１２３のコントローラ１２２からはコンタクタ制御信号１２１が発信される。
【００４４】
インバータ１２３のコントローラ１２２には、電動モータＭの回転角度を検知するアングルセンサ１２４、乗員のスロットル操作量を検知するスロットルセンサ１２５、シート２０に着座しているか否かを検知するシートＳＷ（スイッチ）１２６、電動車両１のサイドスタンド（不図示）が格納されているか否かを検知するサイドスタンドＳＷ１２７、電動車両の傾斜角（バンク角）を検知するバンクアングルセンサ１２９からのセンサ信号が入力される。警報装置としてのブザー１２８は、バッテリ５６の過放電状態等が検知された際にコントローラ１２２からの作動信号に応じて作動する。
【００４５】
常時系統１１６は、バッテリ５６から供給される大電流を制御用の電流に変換するＤＣＤＣ部１０６に接続されている。ＤＣＤＣ部１０６には、１次側駆動部１０７、ＤＣ−ＤＣトランス１０８、出力整流回路１０９、出力フィルタ１１０、前記１次側駆動部１０７にＰＷＭ信号を供給する１次側駆動ＩＣ１１３、前記出力整流回路１０９にＰＷＭ信号を供給する２次側駆動ＩＣ１１４が含まれる。１次側駆動ＩＣ１１３には、コントローラ１２２から起動信号１１５が供給される。また、常時系統１１６には、盗難防止アラームユニット１３３およびメインＳＷ１３６の一端側が接続される。
【００４６】
制御系統１１７は、インバータ１２３のコントローラ１２２に接続されている。制御系統１１７には、盗難防止アラームユニット１３３の作動表示灯としてのメータインジケータ１３２の一端が接続される。また、メータインジケータ１３３には車速を検知するスピードセンサが接続されており、メータインジケータ１３３は車速が所定値を超えた際に速度警告灯として機能するように構成されている。
【００４７】
メインＳＷ系統１１８には、ウインカ装置等の灯火器１３０、ヘッドライト（Ｈ／Ｌ）１０、バッテリ冷却用ファン等の一般電装１３１が接続されている。メインＳＷ系統１１８の端部は、メインＳＷ１３６がオフにされても所定条件下でヘッドライト１０等の作動を可能とするオートパワーオフリレー１３５に接続されている。
【００４８】
図７を参照して、充電器２００には、バッテリ５６に接続される直流電流の入出力ライン（Ａ，Ｂ）と、商用交流電源等に接続されるＡＣプラグ２１５とが接続される。充電器２０９には、入力フィルタ２０９、ブリッジダイオード２０８、力率改善回路としてのＰＦＣ回路２０７、１次側駆動部２０６、ＡＣ−ＤＣトランス２０４、出力整流回路２０３、出力フィルタ２０１が含まれる。１次側駆動部２０６とＡＣ−ＤＣトランス２０４との間に配設される過電流検出回路２１２の信号は、ＰＦＣ−ＰＷＭ駆動ＩＣ２１３に入力され、一方、出力フィルタ２０１に接続された電圧検出回路２０２の信号は、フォトカプラ２０５を介してＰＦＣ−ＰＷＭ駆動ＩＣ２１３に入力される。ＰＦＣ回路２０７および１次側駆動部２０６は、ＰＦＣ−ＰＷＭ駆動ＩＣ２１３から出力されるＰＷＭ信号２１０，２１４によってそれぞれ駆動される。ＰＦＣ−ＰＷＭ駆動ＩＣ２１３には、インバータ１２３のコントローラ１２２からの起動信号２１４（Ｃ）が入力される。
【００４９】
図８は、本発明の一実施形態の変形例に係るスイングアーム３０の側面図である。図９は、同上面図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。この変形例では、発熱基板５０ｂの車幅方向内側の面にも発熱素子９０，９１を設ける一方、この発熱素子９０，９１が、湾曲部４０の内部空間に発熱素子が収まるように構成されている。この構成によれば、アーム部３９と幅広ケース部３８との結合強度を確保するために必要な湾曲部４０の内部スペースを有効活用して、発熱素子を配設することができる。
【００５０】
さらに、本変形例では、基板５０を形成する制御基板５０ａおよび発熱素子基板５０ｂのうち、車体前方側に位置する制御基板５０ａの車幅方向左側、すなわち、車幅方向外側の面に、乗員のスロットル操作を検知するスロットル開度センサ６０が取り付けられている点に特徴がある。スロットル開度センサ６０は、図６に示したスロットルセンサ１２５に相当するものである。
【００５１】
スロットル開度センサ６０は、スロットルケーブル６２のインナワイヤ６２ａに連結されたプーリ６１の回転角度によって乗員のスロットル操作量を検知するロータリ式センサであり、そのセンサ軸６５（図１０参照）が車幅方向に指向するように制御基板５０ａに取り付けられている。
【００５２】
スロットルケーブル６２のインナワイヤ６２ａの他端部は、操向ハンドル８に回動自在に取り付けられたスロットルグリップ（図１２参照）に連結されており、これにより、プーリ６１がスロットルグリップの回動動作に応じて回動される。スロットルグリップからスイングアーム３０の前端までの長さを有するスロットルケーブル６２には、スイングアーム３０の揺動動作に応じて曲がりや振動等が生じるものの、元々、操向ハンドルの回動動作に対応できる構造を有しているため、スロットル操作に影響を与えることはない。
【００５３】
上記したように、スロットル開度センサ６０をスイングアーム内の制御基板５０ａに取り付ける構成によれば、センサ類を基板に集中的に配置できると共に、スロットルグリップ部分等への固定部品を廃止することができる。また、スロットルグリップ近傍にスロットル開度センサが配置されないため、スロットルまわりにすっきりとした外観性を与えることができる。また、スロットル開度センサと制御部とを長い配線で接続する必要がなく、構造を簡略化することができる。
【００５４】
また、スイングアーム３０の車幅方向左側に取り付けられるスイングアームカバー５８は、制御基板５０ａに取り付けられたスロットル開度センサ６０も覆っている。そして、スロットルケーブル６２は、スイングアームカバー５８に形成された貫通孔に係合するグロメット６３を通って車体前方に導かれる。支持部材としてのグロメット６３は、スロットルケーブル６２およびスイングアームカバー５８の密閉を保つためにゴム等で形成され、スイングアーム３０内への水分等の浸入を防ぐことができる。
【００５５】
また、スロットル開度センサ６０がスイングアーム３０の揺動軸１９に近接配置されることとなり、スロットル開度センサ６０に連結されるケーブルがスイングアーム３０の揺動動作の影響を受けにくくなる。また、スロットル開度センサ６０がスイングアーム３０の前端寄りに配設されることで、操向ハンドル８のスロットルグリップ（図８参照）と接続するためのケーブルの長さを低減することができる。
【００５６】
図１０は、スロットル開度センサ６０の正面図である。また、図１１は同側面図であり、図１２は、スロットルグリップ８０とスロットル開度センサ６０とを連結するスロットルケーブルの構成を示す斜視図である。なお、図８，９では、スロットル開度センサ６０のプーリ６１を１本のワイヤで引く片引き方式を示したが、図１０ないし１２では、２本のスロットルケーブル８５，８６によってプーリ６１を回動させる両引き方式を適用している。
【００５７】
スロットル開度センサ６０は、本体部６４に形成された貫通孔６６を貫通する取付ボルト７１，７２を用いて、制御基板５０ａの車幅方向左側の面に取り付けられている。本体部６４には、センサ軸６５が回動可能に軸支されており、このセンサ軸６５にプーリ６１が固定されている。スロットルグリップ８０とスロットル開度センサ６０とを連結する伝達手段には、可撓性のアウターチューブにインナワイヤ８５ａ，８６ａを挿通してなる２本のスロットルケーブル８５，８６が適用されている。
【００５８】
インナワイヤ８５ａ，８６ａの両端部には、それぞれタイコ８７，６８が取り付けられている。スロットルグリップ８０には、グリップ側プーリ８１が固定されており、このグリップ側プーリ８１にタイコ８７を係合させることでスロットルグリップ８０の回動操作がワイヤに伝達されることとなる。グリップ側プーリ８１は、ハンドル固定部材８２，８３に収納されると共に固定ネジ８４によってハンドルバー８に対して固定される。この構成によれば、ハンドルグリップの近傍にスロットル開度センサが存在しないため、スロットルグリップまわりにすっきりとした外観を与えることができる。
【００５９】
インナワイヤ８５ａ，８６ａの他端部に取り付けられたタイコ６８は、スロットル開度センサ６０のプーリ６１にそれぞれ係合される。また、スロットル開度センサ６０の本体部６４には、２点鎖線で示すように２本のスロットルケーブルを所定方向Ｃに案内するための案内板６９が取り付けられている。
【００６０】
プーリ６１は、戻しスプリング７０によって常にスロットルグリップ８０を閉じる方向（スロットル開度がゼロとなる方向）に付勢されている。また、プーリ６１は、車幅方向左側の端部に配設されているため、整備時のワイヤの着脱や遊び調整が容易である。さらに、プーリ６１が車幅方向左側の端部に配設され、センサ信号の出力コネクタ６７ａが設けられたセンサ部６７がその内側に配設されているため、センサ部６７が外乱等の影響を受けにくくなる。また、スロットル開度センサ６０が制御基板５０ａに直接取り付けられているため、両者間の配線が短縮され、レイアウトの自由度や耐振動性を高めることが可能となる。
【００６１】
なお、電動二輪車、スイングアーム、基板、バッテリ、スロットル開度センサの形状や構造、基板の配設位置や支持構造、基板に実装される制御素子や発熱素子の種類や形状等は、上記実施形態に限られず、種々の変更が可能である。例えば、スイングアームのアーム部を車幅方向右側の片持ち式とし、このアーム部側に制御基板および発熱素子基板を配設してもよい。本発明に係る基板やスロットル開度センサ等は、電動二輪車に限られず、鞍乗型三輪車等の各種車両に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１…電動二輪車、２…車体フレーム、８…操向ハンドル、１９…揺動軸、３０…スイングアーム、３２…車軸、３５…収納空間、３８…幅広ケース部、３９…アーム部、４０…湾曲部、５０…基板（制御装置）、５０ａ…制御基板、５０ｂ…発熱素子基板、５０ｃ…アルミ基板、５６…バッテリ、５７，５８…スイングアームカバー、６０…スロットル開度センサ（スロットル開度検知装置）、６１…プーリ、６１…センサ軸、８０…スロットルグリップ、６２，８５，８６…スロットルケーブル（伝達手段）、６２ａ，８５ａ，８６ａ…インナワイヤ、６３…グロメット（支持部材）、Ｍ…電動モータ、ＷＲ…後輪
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動二輪車のスロットル開度検知装置に係り、特に、乗員の操作に応じたスロットル開度を電気信号として検知する電動二輪車のスロットル開度検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、二輪車のハンドルバーに回動可能に取り付けられたスロットルグリップを操作することで車両の動力源の出力を変化させる構成が知られている。
【０００３】
特許文献１には、スロットルグリップに近接配置されたセンサでその回動確度を検知し、このセンサ信号に基づいて、内燃機関の吸気管に備えられたスロットルバルブをアクチュエータで開閉するようにしたＴＢＷ（スロットル・バイ・ワイヤ）システムが開示されている。スロットル開度のセンサ信号は、配線を介して車体の所定位置に配設された制御部に入力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３２２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、モータを駆動源とする電動二輪車においても、乗員の意思に応じてモータを駆動するために特許文献１に記載されたようなスロットル操作装置が必要となる。しかしながら、バッテリ、モータ、制御部等をスイングアーム（ユニットスイング）に内装するスクータ型の電動二輪車に対して、スロットルグリップ近傍にスロットル開度センサを配置する特許文献１の構成をそのまま適用すると、センサ自身をケースで保護したり、防水を考える必要がある上に、スロットルグリップ近傍に取り付けられるセンサとスイングアーム内の制御部との間を接続する配線が長くなり、センサ信号にノイズが乗りやすくなったり、配線の振動および防水対策等が必要となる可能性があった。
【０００６】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、バッテリ、モータ、制御部等を内装したスイングアームを有する電動二輪車に好適なスロットル開度検知装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明は、電動二輪車（１）の操向ハンドル（８）に取り付けられて乗員が操作するスロットルグリップ（８０）の開度を検知するスロットル開度検知装置において、前記電動二輪車（１）の後輪（ＷＲ）を軸支すると共に車体に揺動自在に取り付けられるスイングアーム（３０）の内部に、バッテリ（５６）、後輪（ＷＲ）を駆動する電動モータ（Ｍ）および該電動モータ（Ｍ）を制御する制御装置としての基板（５０）が内装されており、前記スロットルグリップ（８０）と前記スロットル開度センサ（６０）との間が物理的な伝達手段（６２，８５，８６）で連結されることにより、前記スロットルグリップ（８０）の回動確度を検知できるように構成されており、前記スロットル開度センサ（６０）が、前記基板（５０）に取り付けられている点に第１の特徴がある。
【０００８】
また、前記基板（５０）は、車幅方向に平面部を指向して配置されており、前記スロットル開度センサ（６０）は、センサ軸（６５）の回動角度を検知する構成を有すると共に、前記センサ軸（６５）が車幅方向に指向するように前記基板（５０）の車幅方向外側の面に取り付けられており、前記伝達手段（６２，８５，８６）は、前記センサ軸（６５）に固定されたプーリ（６１）に係合されるインナワイヤ（６２ａ，８５ａ，８６ａ）を有するスロットルケーブルであり、前記プーリ（６１）は、スロットル開度センサ（６０）の車幅方向外側に配設されている点に第２の特徴がある。
【０００９】
また、前記スイングアーム（３０）は、前記後輪（ＷＲ）を単一のアーム部（３９）で軸支する片持ち式であり、前記基板（５０）は、車幅方向両側のうちの前記アーム部（３９）側の端部に配設されている点に第３の特徴がある。
【００１０】
また、前記基板（５０）は、発熱量の小さい制御素子が実装される制御基板（５０ａ）と、発熱量の大きい発熱素子が実装される発熱素子基板（５０ｂ）とを含み、前記制御基板（５０ａ）の車体後方側に前記発熱素子基板（５０ｂ）が配設され、前記スロットル開度センサ（６０）は、前記制御基板（５０ａ）に取り付けられている点に第４の特徴がある。
【００１１】
また、前記スイングアーム（３０）の車幅方向外側の一面には、少なくとも前記基板（５０）を覆うスイングアームカバー（５８）が取り付けられており、前記スイングアームカバー（５８）に設けられた貫通孔に、前記伝達手段（６２）を支持する支持部材（６３）が取り付けられている点に第５の特徴がある。
【００１２】
さらに、前記制御基板（５０ａ）は、バッテリ（５６）の車幅方向側端部で、前記スイングアーム（３０）の揺動軸（１９）の貫通孔（１９ａ）に近接配置されている点に第６の特徴がある。
【発明の効果】
【００１３】
第１の特徴によれば、電動二輪車の後輪を軸支すると共に車体に揺動自在に取り付けられるスイングアームの内部に、バッテリ、後輪を駆動する電動モータおよび該電動モータを制御する制御装置としての基板が内装されており、スロットルグリップとスロットル開度センサとの間が物理的な伝達手段で連結されることにより、スロットルグリップの回動確度を検知できるように構成されており、スロットル開度センサがモータ制御用の基板に取り付けられているので、センサ自身をケースで保護したり、防水を考える必要がなくなるばかりか、センサから制御基板までの配線が短くなり、ノイズタフネスが向上する。スロットルグリップ近傍にスロットル開度センサが配置されないため、スロットルまわりをすっきりとして外観性を高めることもできる。
【００１４】
第２の特徴によれば、基板は、車幅方向に平面部を指向して配置されており、スロットル開度センサは、センサ軸の回動角度を検知する構成を有すると共に、センサ軸が車幅方向に指向するように基板の車幅方向外側の面に取り付けられており、伝達手段は、センサ軸に固定されたプーリに係合されるインナワイヤを有するスロットルケーブルであり、プーリは、スロットル開度センサの車幅方向外側に配設されているので、インナワイヤが係合するプーリが車幅方向外側に配設されることとなり、ワイヤの着脱や遊び調整等が容易となる。また、センサ部がプーリより車幅方向内側に配設されることとなり、センサ部が外乱等の影響を受けにくくなる。
【００１５】
第３の特徴によれば、スイングアームは後輪を単一のアーム部で軸支する片持ち式であり、基板は、車幅方向両側のうちのアーム部側の端部に配設されているので、基板およびスロットル開度センサがスイングアームのアーム部側に集中配置され、整備性を高めることができる。
【００１６】
第４の特徴によれば、基板は、発熱量の小さい制御素子が実装される制御基板と、発熱量の大きい発熱素子が実装される発熱素子基板とを含み、制御基板の車体後方側に発熱素子基板が配設され、スロットル開度センサは制御基板に取り付けられているので、発熱量の小さい制御基板にスロットル開度センサを取り付けることで発熱量の小さい電子部品を集中配置できると共に、スロットル開度センサが発熱素子が生じる熱の影響を受けにくくなる。
【００１７】
第５の特徴によれば、スイングアームの車幅方向外側の一面には、少なくとも基板を覆うスイングアームカバーが取り付けられており、スイングアームカバーに設けられた貫通孔に、伝達手段を支持する支持部材が取り付けられているので、スイングアームカバーによって伝達手段が支持されるので、スイングアームが車体フレームに対して揺動しても、スロットルケーブルに生じるたわみ等がプーリにそのまま伝達されることを防ぐことができる。また、支持部材をゴム等で形成することでスイングアーム内への水分等の浸入を防止することができる。
【００１８】
第６の特徴によれば、制御基板は、バッテリの車幅方向側端部でスイングアームの揺動軸の貫通孔に近接配置されているので、スロットル開度センサがスイングアームの揺動軸に近接配置されることとなり、スロットル開度センサに連結されるスロットルケーブルがスイングアームの揺動動作の影響を受けにくくなる。また、スロットル開度センサがスイングアームの前端寄りに配設されることで、スロットルグリップと接続するためのスロットルケーブルの長さを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動二輪車の側面図である。
【図２】スイングアームの拡大側面図である。
【図３】スイングアームの上面図である。
【図４】スイングアームの斜視図である。
【図５】ポッティング処理後の状態を示すスイングアームの上面図である。
【図６】電動二輪車に適用される電気系統の全体構成を示すブロック図である。
【図７】電動二輪車に適用される電気系統の充電器部分の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の一実施形態の変形例に係るスイングアームの側面図である。
【図９】本発明の一実施形態の変形例に係るスイングアームの上面図である。
【図１０】スロットル開度センサの正面図である。
【図１１】スロットル開度センサの側面図である。
【図１２】スロットルグリップとスロットル開度センサとを連結するスロットルケーブルの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電動二輪車１の側面図である。電動二輪車１は、低床フロア１６を有するスクータ型の鞍乗型車両であり、スイングアーム（ユニットスイング）３０に収納された電動モータＭによって後輪ＷＲを駆動する。車体フレーム２の前部には、ステムシャフト（不図示）を回転自在に軸支するヘッドパイプ３が結合されている。ステムシャフトの上部には、ハンドルカバー１１で覆われる操向ハンドル８が結合されており、一方の下部には、車軸７によって前輪ＷＦを回動自在に軸支する左右一対のフロントフォーク６が結合されている。
【００２１】
車体フレーム２は、ヘッドパイプ３の後部から下方に延びるメインパイプ４と、該メインパイプ４の後端部に連結されて車体後部上方へ延びるリヤフレーム５とを備える。低床フロア１６の下部に位置するメインパイプ４には、低床フロア１６を支持するフロアフレーム１５が取り付けられている。また、メインパイプ４とリヤフレーム５との結合部には、左右一対のピボットプレート１７が取り付けられている。
【００２２】
スイングアーム３０は、車幅方向左側のみにアーム部を有する片持ち式であり、ピボットプレート１７に取り付けられたリンク１８を貫通する揺動軸１９を介して、車体フレーム２に揺動自在に軸支されている。スイングアーム３０は、アルミ等の金属からなる一部中空構造体であり、車軸３２の近傍に電動モータＭが収納されると共に、電動モータＭの車体前方には、制御装置としての基板５０が配設されている。電動モータＭに電力を供給するバッテリ５６（図３参照）は、基板５０の車幅方向右側に配設されている。
【００２３】
後輪ＷＲは、車軸３２によってスイングアーム３０に回転自在に軸支されており、スイングアーム３０の後端部は、リヤクッション２６を介してリヤフレーム５に吊り下げられている。また、シート２０の下部には、荷物入れスペースとなる収納ボックス２１が、左右一対のリヤフレーム５に挟まれるように配設されている。
【００２４】
車体フレーム２のメインパイプ４は、車体前方側のフロントカウル１３および車体後方側のレッグシールド１２で覆われている。ハンドルカバー１１の上部には、メータ装置９が配設されており、メータ装置９の車体前方側には前照灯１０が取り付けられている。フロントフォーク６の上部には、前輪ＷＦを覆うフロントフェンダ１４が固定されている。
【００２５】
リヤフレーム５の車幅方向外側はシートカウル２３で覆われており、シートカウル２３の後端部には尾灯装置２４が取り付けられている。尾灯装置２４の上方には、リヤフレーム５に結合されたリヤキャリア２２が突出しており、尾灯装置２４の下方には、後輪ＷＲの後方上方を覆うリヤフェンダ２５が設けられている。
【００２６】
図２は、スイングアーム３０の拡大側面図である。また、図３はスイングアーム３０の上面図であり、図４は、スイングアーム３０の分解斜視図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。前記したように、スイングアーム３０は、アルミ等の金属からなる一部中空構造体であり、後輪ＷＲを車幅方向左側のアーム部３９で支持する片持ち式とされる。スイングアーム３０の車体前方側下部には、揺動軸１９（図１参照）の貫通孔１９ａが形成された左右一対のピボットフランジ３６が設けられている。
【００２７】
ピボットフランジ３６の車体上方側には、複数のバッテリセル５６が挿入される収納空間３５が形成されており、この収納空間３５の外殻部を形成する幅広ケース部３８とアーム部３９とは、湾曲部４０を介して連続的に形成されている。収納空間３５およびアーム部３９の車幅方向左側には、基板５０および電動モータＭを一体的に覆う薄板状のスイングアームカバー５７が取り付けられている。
【００２８】
アーム部３９の後端部には、電動モータＭの回転を減速する減速機が収納された減速機ケース３３，４１が取り付けられている。車軸３２は、減速機ケース４１から車幅方向右側に向けて突出しており、この車軸３２の端部に、後輪ＷＲのホイール３４がナット３２ａによって固定されている。後輪ＷＲにはチューブレスタイヤが使用され、ホイール３４にはエアバルブ４２が設けられている。また、減速機ケース３３には、リヤクッション２６（図１参照）を取り付けるための貫通孔２６ａが形成された取付フランジ３７が設けられている。
【００２９】
本実施形態に係るバッテリ５６は、複数のバッテリセルを接続することで所定の高電圧を得るようにしたモジュール構造を有する。板状のバッテリセル５６は、その平面部を車体前後方向に指向させて積層された状態で、幅広ケース部３８に形成された略直方体形状の収納空間３５に収められる。これにより、重量物としてのバッテリ５６がスイングアーム３０の揺動軸１９に近接配置されることとなり、スイングアーム３０の揺動時の慣性モーメントを低減してスムーズな揺動動作が可能となる。また、各バッテリセルは、軟質のラミネートシートで１セル毎にパッキングされたラミネート型とされる。このラミネート型バッテリによれば、高いエネルギ密度や放熱性能の向上が期待できるほか、スイングアーム３０への取付作業やバッテリの交換作業が容易になる。
【００３０】
本実施形態に係る制御装置としての基板５０は、バッテリ５６の車幅方向左側に近接配設されている。基板５０は、制御基板５０ａと発熱素子基板５０ｂとアルミ基板５０ｃとからなり、それぞれの平面部が車幅方向に指向するように配置されている。制御基板５０ａは、バッテリ５６の車幅方向左側に近接配置されており、発熱素子基板５０ｂは、制御基板５０ａの車体後方側に連結されている。アルミ基板５０ｃは、バッテリ５６の車幅方向左側に近接配置されている。
【００３１】
バッテリ５６とアルミ基板５０ｃとの間には、所定の厚みを有するスポンジラバー５０１が配設されている。スポンジラバー５０１には、各バッテリセルの図示左端部に設けられた板状端子を差し込むための複数のスリットが形成されている。板状端子５０１を各スリットに挿入することで、板状端子の位置が規定されることとなる。また、スポンジラバー５００によれば、ポッティング剤５９の使用量を低減して、スイングアーム３０の軽量化を図ることができる。アルミ基板５０ｃは、このスポンジラバー５００に近接配置されている。
【００３２】
制御基板５０ａには、主に信号素子や半導体（ＦＥＴ）等の熱容量が小さい素子が実装されている。これに対し、発熱素子基板５０ｂには、サーミスタ５１、充電器用の入出力フィルタ群５２、充電器力率改善用コンデンサ（ＰＦＣ回路）５３、充電器ＤＣ変換用コンデンサ（ＡＣ−ＤＣトランス）５４、各種トランス群（ＤＣ−ＤＣトランス等）５５等の発熱量が大きな素子、すなわち、発熱素子が実装されている。そして、アルミ基板５０ｃには、発熱基板５０ｂに実装される発熱素子に比して発熱量の小さな半導体素子等が配設されている。このように、発熱量の大きい発熱素子のみを集中配置した発熱素子基板５０ｂを設けることで、発熱素子の発熱が他の素子へ与える熱負荷を低減することが可能となる。また、発熱素子の配設位置と他の制御素子との配設位置を分けたことにより、ピボットフランジ３９および貫通孔１９ａ等のレイアウトの自由度を高めることが可能となる。
【００３３】
また、制御基板５０ａの車体後方側に発熱素子基板５０ｂを配置することにより、車体進行方向の上流側に位置する制御基板５０ａに発熱素子の熱影響が及ぶことを防ぐことができる。さらに、バッテリ５６の車幅方向外側に制御基板５０ａが配置されることで、車幅方向の厚みを小さくできる。そして、発熱基板５０ｂは、車体側面視で後輪ＷＲとオーバーラップする位置に配設されているので、バッテリ５６と電動モータＭとの間に形成されるスペースを有効活用して発熱素子を配設することができ、スイングアーム長が長くなりすぎることを防止できる。
【００３４】
また、図４に示すように、バッテリ５６は、車体前後方向に所定枚数が積層されることにより、その長手方向が車幅方向に指向する略直方体形状をなして、幅広ケース部３８の収納空間３５に収納される。収納空間３５の内面４３には、板状の各バッテリセルをそれぞれ所定位置に収めるためのガイド溝４４が形成されている。
【００３５】
幅広ケース部３８には、塞栓４５を嵌合させる貫通孔３８ａが形成されている。一方、バッテリ５６と基板５０とを車体前方で連結する連結板４６には、塞栓４５が嵌合する貫通孔４７が形成されている。この塞栓４５および貫通孔３８ａ，４７は、スイングアーム３０の組立時に行われる「樹脂ポッティング処理」において使用される。このポッティング処理は、バッテリ５６および基板５０をスイングアーム３０に対して物理的に固定すると共に、基板５０の絶縁および防振を図り、さらに各部の放熱性を高めるものである。
【００３６】
ポッティング処理は、幅広ケース部３８にバッテリ５６および基板５０を挿入し、貫通孔３８ａ，４７に塞栓４７を嵌合することによって位置決めを行った後、幅広ケース３８の開口部を上方に向けて、時間の経過により硬化する液状樹脂によるポッティング剤５９をバッテリ５６の周囲に流し込むことで行われる。ポッティング剤５９は、図５に示すように、制御基板５０ａおよびアルミ基板５０ｃを覆うと共に、発熱基板５０ｂに実装されたコンデンサ５３や各種トランス群５５等の実装面側の一部を覆うように注入される。ポッティング剤５９は、バッテリ５６等の放熱性を高める機能も有する。
【００３７】
そして、ポッティング剤５９が硬化した後に塞栓４５を除去すると、この塞栓４５のあった位置に幅広ケース部３８の内外を連通する連通孔が形成される。この連通孔によれば、バッテリ５６からガスが排出されても、このガスがスムーズに外部へ排出されることとなり、スイングアーム３０内の圧力上昇を防ぐことができる。
【００３８】
図６および図７は、電動二輪車１に適用される電気系統の構成を示すブロック図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。図７は充電器のみの構成回路を示し、図６はそれ以外の全体構成を示している。図６，７では、制御基板５０ａに実装されている素子を「破線」で、アルミ基板５０ｃに実装されている素子を「一点鎖線」で、発熱素子基板５０ｂに実装されている素子を「実線」でそれぞれ示している。
【００３９】
制御基板ａには、制御信号用の小電流が流れる素子が実装される。これらの素子はほとんど発熱せず、制御基板ａはガラスエポキシ基板によって形成されている。また、アルミ基板５０ｃには、主に、大電流が流れると共に自己放熱ができない素子が実装される。これらの電子部品は、例えば、半導体素子（ＦＥＴ、ダイオード）、抵抗、フィルムコンデンサ等であり、熱伝導性の高いアルミ基板５０ｃに実装されることにより放熱性が高められる。さらに、発熱素子基板５０ｂには、主に、大電流が流れると共に自己放熱ができる大型の電子部品が実装される。これらの電子部品は、例えば、インダクタ、トランス、電解コンデンサ等であり、発熱素子基板５０ｂをバッテリ熱の影響を受けにくい位置に配設することで、発熱性の向上が図られている。
【００４０】
なお、図６，７のブロック図において、発熱素子基板５０ｃに実装されるのは、充電器２００の入力フィルタ２０９および出力フィルタ２０１（前記入出力フィルタ群５２に相当）、ＰＦＣ回路２０７（前記充電器力率改善用コンデンサ５３に相当）、ＡＣ−ＤＣトランス２０４（前記充電器ＤＣ変換用コンデンサ５４に相当）、ＤＣ−ＤＣ部１０６のＤＣ−ＤＣトランス１０８（各種トランス群５５に相当）および出力フィルタ１１０となる。
【００４１】
図６を参照して、リチウム・イオンのバッテリ５６は、コンタクタ１０４を介してインバータ１２３の入力側に電気的に接続され、インバータ１２３の出力側は、三相交流ラインによって電動モータＭに接続されている。電磁力で動作する機械的接点によりオン・オフ制御されるコンタクタ１０４には、供給電流の急な立ち上がりを防ぐプリチャージリレー１０５が並列接続されている。
【００４２】
ＢＭＵ（バッテリ・マネージメント・ユニット）１００には、バッテリ５６の電圧や温度等の監視用回路（ＡＳＩＣ）１０１、バッテリセルの容量バラツキを補正するためのセルバランス放電部１０２およびこれらを制御するコントローラ１０３が含まれる。
【００４３】
ＢＭＵ１００内のコントローラ１０３と、インバータ１２３を制御する制御装置としてのコントローラ１２２との間には、常時系統１１６、制御系統１１７、メインスイッチ系統１１８、ＣＡＮ通信１１９の各ラインが配設されている。また、ＢＭＵ１００のコントローラ１０３からは過充電のアラート信号１２０が発信され、インバータ１２３のコントローラ１２２からはコンタクタ制御信号１２１が発信される。
【００４４】
インバータ１２３のコントローラ１２２には、電動モータＭの回転角度を検知するアングルセンサ１２４、乗員のスロットル操作量を検知するスロットルセンサ１２５、シート２０に着座しているか否かを検知するシートＳＷ（スイッチ）１２６、電動車両１のサイドスタンド（不図示）が格納されているか否かを検知するサイドスタンドＳＷ１２７、電動車両の傾斜角（バンク角）を検知するバンクアングルセンサ１２９からのセンサ信号が入力される。警報装置としてのブザー１２８は、バッテリ５６の過放電状態等が検知された際にコントローラ１２２からの作動信号に応じて作動する。
【００４５】
常時系統１１６は、バッテリ５６から供給される大電流を制御用の電流に変換するＤＣＤＣ部１０６に接続されている。ＤＣＤＣ部１０６には、１次側駆動部１０７、ＤＣ−ＤＣトランス１０８、出力整流回路１０９、出力フィルタ１１０、前記１次側駆動部１０７にＰＷＭ信号を供給する１次側駆動ＩＣ１１３、前記出力整流回路１０９にＰＷＭ信号を供給する２次側駆動ＩＣ１１４が含まれる。１次側駆動ＩＣ１１３には、コントローラ１２２から起動信号１１５が供給される。また、常時系統１１６には、盗難防止アラームユニット１３３およびメインＳＷ１３６の一端側が接続される。
【００４６】
制御系統１１７は、インバータ１２３のコントローラ１２２に接続されている。制御系統１１７には、盗難防止アラームユニット１３３の作動表示灯としてのメータインジケータ１３２の一端が接続される。また、メータインジケータ１３３には車速を検知するスピードセンサが接続されており、メータインジケータ１３３は車速が所定値を超えた際に速度警告灯として機能するように構成されている。
【００４７】
メインＳＷ系統１１８には、ウインカ装置等の灯火器１３０、ヘッドライト（Ｈ／Ｌ）１０、バッテリ冷却用ファン等の一般電装１３１が接続されている。メインＳＷ系統１１８の端部は、メインＳＷ１３６がオフにされても所定条件下でヘッドライト１０等の作動を可能とするオートパワーオフリレー１３５に接続されている。
【００４８】
図７を参照して、充電器２００には、バッテリ５６に接続される直流電流の入出力ライン（Ａ，Ｂ）と、商用交流電源等に接続されるＡＣプラグ２１５とが接続される。充電器２０９には、入力フィルタ２０９、ブリッジダイオード２０８、力率改善回路としてのＰＦＣ回路２０７、１次側駆動部２０６、ＡＣ−ＤＣトランス２０４、出力整流回路２０３、出力フィルタ２０１が含まれる。１次側駆動部２０６とＡＣ−ＤＣトランス２０４との間に配設される過電流検出回路２１２の信号は、ＰＦＣ−ＰＷＭ駆動ＩＣ２１３に入力され、一方、出力フィルタ２０１に接続された電圧検出回路２０２の信号は、フォトカプラ２０５を介してＰＦＣ−ＰＷＭ駆動ＩＣ２１３に入力される。ＰＦＣ回路２０７および１次側駆動部２０６は、ＰＦＣ−ＰＷＭ駆動ＩＣ２１３から出力されるＰＷＭ信号２１０，２１４によってそれぞれ駆動される。ＰＦＣ−ＰＷＭ駆動ＩＣ２１３には、インバータ１２３のコントローラ１２２からの起動信号２１４（Ｃ）が入力される。
【００４９】
図８は、本発明の一実施形態の変形例に係るスイングアーム３０の側面図である。図９は、同上面図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。この変形例では、発熱基板５０ｂの車幅方向内側の面にも発熱素子９０，９１を設ける一方、この発熱素子９０，９１が、湾曲部４０の内部空間に発熱素子が収まるように構成されている。この構成によれば、アーム部３９と幅広ケース部３８との結合強度を確保するために必要な湾曲部４０の内部スペースを有効活用して、発熱素子を配設することができる。
【００５０】
さらに、本変形例では、基板５０を形成する制御基板５０ａおよび発熱素子基板５０ｂのうち、車体前方側に位置する制御基板５０ａの車幅方向左側、すなわち、車幅方向外側の面に、乗員のスロットル操作を検知するスロットル開度センサ６０が取り付けられている点に特徴がある。スロットル開度センサ６０は、図６に示したスロットルセンサ１２５に相当するものである。
【００５１】
スロットル開度センサ６０は、スロットルケーブル６２のインナワイヤ６２ａに連結されたプーリ６１の回転角度によって乗員のスロットル操作量を検知するロータリ式センサであり、そのセンサ軸６５（図１０参照）が車幅方向に指向するように制御基板５０ａに取り付けられている。
【００５２】
スロットルケーブル６２のインナワイヤ６２ａの他端部は、操向ハンドル８に回動自在に取り付けられたスロットルグリップ（図１２参照）に連結されており、これにより、プーリ６１がスロットルグリップの回動動作に応じて回動される。スロットルグリップからスイングアーム３０の前端までの長さを有するスロットルケーブル６２には、スイングアーム３０の揺動動作に応じて曲がりや振動等が生じるものの、元々、操向ハンドルの回動動作に対応できる構造を有しているため、スロットル操作に影響を与えることはない。
【００５３】
上記したように、スロットル開度センサ６０をスイングアーム内の制御基板５０ａに取り付ける構成によれば、センサ類を基板に集中的に配置できると共に、スロットルグリップ部分等への固定部品を廃止することができる。また、スロットルグリップ近傍にスロットル開度センサが配置されないため、スロットルまわりにすっきりとした外観性を与えることができる。また、スロットル開度センサと制御部とを長い配線で接続する必要がなく、構造を簡略化することができる。
【００５４】
また、スイングアーム３０の車幅方向左側に取り付けられるスイングアームカバー５８は、制御基板５０ａに取り付けられたスロットル開度センサ６０も覆っている。そして、スロットルケーブル６２は、スイングアームカバー５８に形成された貫通孔に係合するグロメット６３を通って車体前方に導かれる。支持部材としてのグロメット６３は、スロットルケーブル６２およびスイングアームカバー５８の密閉を保つためにゴム等で形成され、スイングアーム３０内への水分等の浸入を防ぐことができる。
【００５５】
また、スロットル開度センサ６０がスイングアーム３０の揺動軸１９に近接配置されることとなり、スロットル開度センサ６０に連結されるケーブルがスイングアーム３０の揺動動作の影響を受けにくくなる。また、スロットル開度センサ６０がスイングアーム３０の前端寄りに配設されることで、操向ハンドル８のスロットルグリップ（図８参照）と接続するためのケーブルの長さを低減することができる。
【００５６】
図１０は、スロットル開度センサ６０の正面図である。また、図１１は同側面図であり、図１２は、スロットルグリップ８０とスロットル開度センサ６０とを連結するスロットルケーブルの構成を示す斜視図である。なお、図８，９では、スロットル開度センサ６０のプーリ６１を１本のワイヤで引く片引き方式を示したが、図１０ないし１２では、２本のスロットルケーブル８５，８６によってプーリ６１を回動させる両引き方式を適用している。
【００５７】
スロットル開度センサ６０は、本体部６４に形成された貫通孔６６を貫通する取付ボルト７１，７２を用いて、制御基板５０ａの車幅方向左側の面に取り付けられている。本体部６４には、センサ軸６５が回動可能に軸支されており、このセンサ軸６５にプーリ６１が固定されている。スロットルグリップ８０とスロットル開度センサ６０とを連結する伝達手段には、可撓性のアウターチューブにインナワイヤ８５ａ，８６ａを挿通してなる２本のスロットルケーブル８５，８６が適用されている。
【００５８】
インナワイヤ８５ａ，８６ａの両端部には、それぞれタイコ８７，６８が取り付けられている。スロットルグリップ８０には、グリップ側プーリ８１が固定されており、このグリップ側プーリ８１にタイコ８７を係合させることでスロットルグリップ８０の回動操作がワイヤに伝達されることとなる。グリップ側プーリ８１は、ハンドル固定部材８２，８３に収納されると共に固定ネジ８４によってハンドルバー８に対して固定される。この構成によれば、ハンドルグリップの近傍にスロットル開度センサが存在しないため、スロットルグリップまわりにすっきりとした外観を与えることができる。
【００５９】
インナワイヤ８５ａ，８６ａの他端部に取り付けられたタイコ６８は、スロットル開度センサ６０のプーリ６１にそれぞれ係合される。また、スロットル開度センサ６０の本体部６４には、２点鎖線で示すように２本のスロットルケーブルを所定方向Ｃに案内するための案内板６９が取り付けられている。
【００６０】
プーリ６１は、戻しスプリング７０によって常にスロットルグリップ８０を閉じる方向（スロットル開度がゼロとなる方向）に付勢されている。また、プーリ６１は、車幅方向左側の端部に配設されているため、整備時のワイヤの着脱や遊び調整が容易である。さらに、プーリ６１が車幅方向左側の端部に配設され、センサ信号の出力コネクタ６７ａが設けられたセンサ部６７がその内側に配設されているため、センサ部６７が外乱等の影響を受けにくくなる。また、スロットル開度センサ６０が制御基板５０ａに直接取り付けられているため、両者間の配線が短縮され、レイアウトの自由度や耐振動性を高めることが可能となる。
【００６１】
なお、電動二輪車、スイングアーム、基板、バッテリ、スロットル開度センサの形状や構造、基板の配設位置や支持構造、基板に実装される制御素子や発熱素子の種類や形状等は、上記実施形態に限られず、種々の変更が可能である。例えば、スイングアームのアーム部を車幅方向右側の片持ち式とし、このアーム部側に制御基板および発熱素子基板を配設してもよい。本発明に係る基板やスロットル開度センサ等は、電動二輪車に限られず、鞍乗型三輪車等の各種車両に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１…電動二輪車、２…車体フレーム、８…操向ハンドル、１９…揺動軸、３０…スイングアーム、３２…車軸、３５…収納空間、３８…幅広ケース部、３９…アーム部、４０…湾曲部、５０…基板（制御装置）、５０ａ…制御基板、５０ｂ…発熱素子基板、５０ｃ…アルミ基板、５６…バッテリ、５７，５８…スイングアームカバー、６０…スロットル開度センサ（スロットル開度検知装置）、６１…プーリ、６１…センサ軸、８０…スロットルグリップ、６２，８５，８６…スロットルケーブル（伝達手段）、６２ａ，８５ａ，８６ａ…インナワイヤ、６３…グロメット（支持部材）、Ｍ…電動モータ、ＷＲ…後輪
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動二輪車（１）の操向ハンドル（８）に取り付けられて乗員が操作するスロットルグリップ（８０）の開度をスロットル開度センサ（６０）によって検知するスロットル開度検知装置において、
前記電動二輪車（１）の後輪（ＷＲ）を軸支すると共に車体に揺動自在に取り付けられるスイングアーム（３０）の内部に、バッテリ（５６）、後輪（ＷＲ）を駆動する電動モータ（Ｍ）および該電動モータ（Ｍ）を制御する制御装置としての基板（５０）が内装されており、
前記スロットルグリップ（８０）と前記スロットル開度センサ（６０）との間が物理的な伝達手段（６２，８５，８６）で連結されることにより、前記スロットルグリップ（８０）の回動確度を検知できるように構成されており、
前記スロットル開度センサ（６０）が、前記基板（５０）に取り付けられていることを特徴とする電動二輪車のスロットル開度検知装置。
【請求項２】
前記基板（５０）は、車幅方向に平面部を指向して配置されており、
前記スロットル開度センサ（６０）は、センサ軸（６５）の回動角度を検知する構成を有すると共に、前記センサ軸（６５）が車幅方向に指向するように前記基板（５０）の車幅方向外側の面に取り付けられており、
前記伝達手段（６２，８５，８６）は、前記センサ軸（６５）に固定されたプーリ（６１）に係合されるインナワイヤ（６２ａ，８５ａ，８６ａ）を有するスロットルケーブルであり、
前記プーリ（６１）は、スロットル開度センサ（６０）の車幅方向外側に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の電動二輪車のスロットル開度検知装置。
【請求項３】
前記スイングアーム（３０）は、前記後輪（ＷＲ）を単一のアーム部（３９）で軸支する片持ち式であり、
前記基板（５０）は、車幅方向両側のうちの前記アーム部（３９）側の端部に配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電動二輪車のスロットル開度検知装置。
【請求項４】
前記基板（５０）は、発熱量の小さい制御素子が実装される制御基板（５０ａ）と、発熱量の大きい発熱素子が実装される発熱素子基板（５０ｂ）とを含み、
前記制御基板（５０ａ）の車体後方側に前記発熱素子基板（５０ｂ）が配設され、
前記スロットル開度センサ（６０）は、前記制御基板（５０ａ）に取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電動二輪車のスロットル開度検知装置。
【請求項５】
前記スイングアーム（３０）の車幅方向外側の一面には、少なくとも前記基板（５０）を覆うスイングアームカバー（５８）が取り付けられており、
前記スイングアームカバー（５８）に設けられた貫通孔に、前記伝達手段（６２）を支持する支持部材（６３）が取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電動二輪車のスロットル開度検知装置。
【請求項６】
前記制御基板（５０ａ）は、バッテリ（５６）の車幅方向側端部で、前記スイングアーム（３０）の揺動軸（１９）の貫通孔（１９ａ）に近接配置されていることを特徴とする請求項４に記載の電動二輪車のスロットル開度検知装置。
【請求項１】
電動二輪車（１）の操向ハンドル（８）に取り付けられて乗員が操作するスロットルグリップ（８０）の開度をスロットル開度センサ（６０）によって検知するスロットル開度検知装置において、
前記電動二輪車（１）の後輪（ＷＲ）を軸支すると共に車体に揺動自在に取り付けられるスイングアーム（３０）の内部に、バッテリ（５６）、後輪（ＷＲ）を駆動する電動モータ（Ｍ）および該電動モータ（Ｍ）を制御する制御装置としての基板（５０）が内装されており、
前記スロットルグリップ（８０）と前記スロットル開度センサ（６０）との間が物理的な伝達手段（６２，８５，８６）で連結されることにより、前記スロットルグリップ（８０）の回動確度を検知できるように構成されており、
前記スロットル開度センサ（６０）が、前記基板（５０）に取り付けられていることを特徴とする電動二輪車のスロットル開度検知装置。
【請求項２】
前記基板（５０）は、車幅方向に平面部を指向して配置されており、
前記スロットル開度センサ（６０）は、センサ軸（６５）の回動角度を検知する構成を有すると共に、前記センサ軸（６５）が車幅方向に指向するように前記基板（５０）の車幅方向外側の面に取り付けられており、
前記伝達手段（６２，８５，８６）は、前記センサ軸（６５）に固定されたプーリ（６１）に係合されるインナワイヤ（６２ａ，８５ａ，８６ａ）を有するスロットルケーブルであり、
前記プーリ（６１）は、スロットル開度センサ（６０）の車幅方向外側に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の電動二輪車のスロットル開度検知装置。
【請求項３】
前記スイングアーム（３０）は、前記後輪（ＷＲ）を単一のアーム部（３９）で軸支する片持ち式であり、
前記基板（５０）は、車幅方向両側のうちの前記アーム部（３９）側の端部に配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電動二輪車のスロットル開度検知装置。
【請求項４】
前記基板（５０）は、発熱量の小さい制御素子が実装される制御基板（５０ａ）と、発熱量の大きい発熱素子が実装される発熱素子基板（５０ｂ）とを含み、
前記制御基板（５０ａ）の車体後方側に前記発熱素子基板（５０ｂ）が配設され、
前記スロットル開度センサ（６０）は、前記制御基板（５０ａ）に取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電動二輪車のスロットル開度検知装置。
【請求項５】
前記スイングアーム（３０）の車幅方向外側の一面には、少なくとも前記基板（５０）を覆うスイングアームカバー（５８）が取り付けられており、
前記スイングアームカバー（５８）に設けられた貫通孔に、前記伝達手段（６２）を支持する支持部材（６３）が取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電動二輪車のスロットル開度検知装置。
【請求項６】
前記制御基板（５０ａ）は、バッテリ（５６）の車幅方向側端部で、前記スイングアーム（３０）の揺動軸（１９）の貫通孔（１９ａ）に近接配置されていることを特徴とする請求項４に記載の電動二輪車のスロットル開度検知装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−５１４４８（Ｐ２０１２−５１４４８Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９５０３６（Ｐ２０１０−１９５０３６）
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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