電動車両の駆動車輪支持構造
【課題】車体のコンパクト化、車体レイアウトの自由度向上に貢献できる電動車両の駆動車輪支持構造を提供する。
【解決手段】電動一輪車両の駆動輪支持構造は、左右一対のアーム部５Ｌ，５Ｒを有し該アーム部５Ｌ，５Ｒにより車軸１１を支持するフォーク３と、車軸１１に回転可能に軸支された駆動車輪２と、駆動車輪２のハブ１６と車軸１１との間に設けられた駆動用の電動モータ３０と、電動モータ３０に電力を供給するバッテリ４２と、電動モータ３０を制御するモータドライバを含む制御ユニット５０と、を備え、フォーク３の一方のアーム部５Ｌの内部にバッテリ４２を配置し、フォーク３の他方のアーム部５Ｒの内部に制御ユニット５０を配置する。
【解決手段】電動一輪車両の駆動輪支持構造は、左右一対のアーム部５Ｌ，５Ｒを有し該アーム部５Ｌ，５Ｒにより車軸１１を支持するフォーク３と、車軸１１に回転可能に軸支された駆動車輪２と、駆動車輪２のハブ１６と車軸１１との間に設けられた駆動用の電動モータ３０と、電動モータ３０に電力を供給するバッテリ４２と、電動モータ３０を制御するモータドライバを含む制御ユニット５０と、を備え、フォーク３の一方のアーム部５Ｌの内部にバッテリ４２を配置し、フォーク３の他方のアーム部５Ｒの内部に制御ユニット５０を配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動車両の駆動車輪支持構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動モータにより駆動車輪を駆動する鞍乗り型電動車両には、電動モータに電力を供給するバッテリや、電動モータを制御するモータドライバを含む制御ユニット等が搭載される。従来は、これらバッテリや制御ユニット等を車体フレームに設置している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３３７７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、バッテリや制御ユニット等を車体フレームに設置するとなると、それらの格納スペースを車体フレームに確保しなければならないため、車体が大型化してしまうという課題がある。また、車体レイアウトの自由度が下がるという課題もある。
【０００５】
そこで、この発明は、車体のコンパクト化、車体レイアウトの自由度向上に貢献できる電動車両の駆動車輪支持構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る電動車両の駆動車輪支持構造では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に係る発明は、
左右一対の支柱（５Ｌ，５Ｒ）を有し該支柱（５Ｌ，５Ｒ）により車軸（１１）を支持するフォーク（３）と、
前記車軸（１１）に回転可能に軸支された駆動車輪（２，１１０，１２３）と、
前記駆動車輪（２，１１０，１２３）のハブ（１６）と前記車軸（１１）との間に設けられた駆動用の電動モータ（３０）と、
前記電動モータ（３０）に電力を供給するバッテリ（４２）と、
前記電動モータ（３０）を制御するモータドライバを含む制御ユニット（５０）と、
を備え、前記フォーク（３）の前記左右一対の支柱（５Ｌ，５Ｒ）のうちの一方の支柱（５Ｌ）の内部に前記バッテリ（４２）が配置され、他方の支柱（５Ｒ）の内部に前記制御ユニット（５０）が配置されていることを特徴とする電動車両（１，１００）の駆動車輪支持構造である。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記電動モータ（３０）は、前記フォーク（３）の前記一方の支柱（５Ｌ）よりも前記他方の支柱（５Ｒ）に近い位置に偏位して配置されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記フォーク（３）の前記一方の支柱（５Ｌ）は外側に開いたコ字形断面をなし、このコ字形断面の凹部（２４）に前記バッテリ（４２）が着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の発明において、前記バッテリ（４２）の装着状態にて、前記一方の支柱（５Ｌ）の前記凹部（２４）における開放側の端部が前記バッテリ（４２）よりも外方に突出していることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記電動車両（１）は、
前記フォーク（３）の前記左右一対の支柱（５Ｌ，５Ｒ）が連結される連結部（６）に接続され、上端部にハンドル（６５）を有し、該ハンドル（６５）に前記電動モータ（３０）の出力を変更するアクセル（６６Ｒ）が設けられたハンドルシャフト（４）と、
前記車軸（１１）と同軸上に前記フォーク（３）に設置された足載せ部（７０）と、
を備える一輪車両（１）であることを特徴とする
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記電動車両（１００）は、
前記フォーク（３）の前記左右一対の支柱（５Ｌ，５Ｒ）が連結される連結部（６）に接続され、上端部にハンドル（６５）を有し、該ハンドル（６５）に前記電動モータ（３０）の出力を変更するアクセル（６６Ｒ）が設けられたハンドルシャフト（４）と、
前記ハンドルシャフト（４）を挿通させて回動可能に支持するヘッドパイプ（１０５）を前方上部に有するメインフレーム（１０１）および該メインフレーム（１０１）の後方に連結されたシートフレーム（１０２）を有する車体フレーム（１０４）と、
前記車体フレーム（１０４）の後部に揺動可能に取り付けられたスイングアーム（１１３）と、
前記スイングアーム（１１３）に軸支された１つ以上の後輪（１１２）と、
前記車体フレーム（１０４）と前記後輪（１１２）との間に設けられた後輪緩衝器（１１４）と、
を備える複数車輪車両（１００）であることを特徴とする。
【００１２】
請求項７に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記電動車両（１００）は、
前輪（１２３）を回転可能に支持し、前記前輪（１００）を操向するハンドル（１２５）を上端部に有し、該ハンドル（１２５）に前記電動モータ（３０）の出力を変更するアクセル（１２６）が設けられたハンドルシャフト（１２４）と、
前記ハンドルシャフト（１２４）を挿通させて回動可能に支持するヘッドパイプ（１０５）を前方上部に有するメインフレーム（１０１）および該メインフレーム（１０１）の後方に連結されたシートフレーム（１０２）を有する車体フレーム（１０４）と、
を備え、後輪（１２１）を前記駆動車輪として軸支する前記フォーク（３）が前記車体フレーム（１０４）の後部に揺動可能に取り付けられ、前記車体フレーム（１０４）と前記後輪（１２１）との間に後輪緩衝器（１１４）が設けられた複数車輪車両（１００）であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、バッテリ（４２）をフォーク（３）の一方の支柱（５Ｌ）の内部に配置し、制御ユニット（５０）を他方の支柱（５Ｒ）の内部に配置しているので、フォーク（３）の内部のデッドスペースを有効に利用して、電動車両（１，１００）をコンパクトに構成することができる。また、バッテリ（４２）および制御ユニット（５０）を車体フレーム（４）に設置しないので、車体レイアウトの自由度が向上する。
【００１４】
請求項２に係る発明によれば、電動モータ（３０）を、重量の大きいバッテリ（４２）が配置されている一方の支柱（５Ｌ）よりも、重量の小さい制御ユニット（５０）が配置されている他方の支柱（５Ｒ）に近い位置に偏位して配置しているので、重量バランスを左右でほぼ均等にすることができる。
請求項３に係る発明によれば、バッテリ（４２）の着脱を容易に行うことができる。
請求項４に係る発明によれば、フォーク（３）に外方から物がぶつかった場合にも、支柱（５Ｌ）によってバッテリ（４２）を保護することができる。
【００１５】
請求項５に係る発明によれば、電動一輪車両をコンパクトに構成することができる。
請求項６に係る発明によれば、前輪駆動型の電動複数車輪車両をコンパクトに構成することができるとともに、車体レイアウトの自由度が向上する。。
請求項７に係る発明によれば、後輪駆動型の電動複数車輪車両をコンパクトに構成することができるとともに、車体レイアウトの自由度が向上する。。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明に係る電動車両の駆動車輪支持構造を採用した電動一輪車両の外観斜視図である。
【図２】前記電動一輪車両における駆動車輪支持部の断面図である。
【図３】前記電動一輪車両の使用状態を示す斜視図である。
【図４】この発明に係る電動車両の駆動車輪支持構造を採用した前輪駆動型の電動二輪車両の概略側面図である。
【図５】この発明に係る電動車両の駆動車輪支持構造を採用した後輪駆動型の電動二輪車両の概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明に係る電動車両の駆動車輪支持構造の実施例を図１から図５の図面を参照して説明する。
図１は、この発明に係る電動車両の駆動車輪支持構造を採用した電動一輪車両の外観斜視図である。
電動一輪車両１は、駆動車輪２と、駆動車輪２を支持するフォーク３と、フォーク３に連結され上部にハンドル６５を有するハンドルシャフト４と、を主要構成として備えている。
図２に示すように、フォーク３は、正面視において、左右一対のアーム部（支柱）５Ｌ，５Ｒがその上部を連結部６によって互いに連結させた逆Ｕ字状をなしている。
また、フォーク３は、左側のアーム部５Ｌおよび連結部６の左半分を形成する第１部材７と、右側のアーム部５Ｒを形成する第２部材８と、連結部６の右半分を形成する第３部材９とから構成されており、第３部材９に第１部材７および第２部材８を連結固定して前記した逆Ｕ字状のフォーク３が形成される。
【００１８】
第１部材７と第２部材８の下端部、すなわちアーム部５Ｌ，５Ｒの下端部には、それぞれ車軸固定用のフランジ部１０が互いに対向して設けられている。
アーム部５Ｌ，５Ｒのフランジ部１０には、駆動車輪２を回転可能に軸支する車軸１１が架け渡されて固定されている。
中空軸で構成された車軸１１は、その両端部がアーム部５Ｌ，５Ｒのフランジ部１０を貫通し、さらに筒状のステップ７０の端部を貫通しており、車軸１１の先端部に形成された雄ねじ部にナット１２を螺合することにより、車軸１１はアーム部５Ｌ，５Ｒに固定されている。また、これにより、足載せ部となる左右のステップ７０が車軸１１と同軸上に配置されて共締めされ、フランジ部１０から外方に突出した状態で固定される。
【００１９】
駆動車輪２は、車軸１１に取り付けられるハブ１６と、タイヤ１７が取り付けられるリム１８と、ハブ１６とリム１８とを連結する複数本のスポーク１９とを備えている。
ハブ１６は、径方向の内側を開いた断面Ｕ字形で環状をなし、径方向内側の左右の端部が軸受２０，２０を介して車軸１１に回転可能に取り付けられている。ハブ１６は、車軸１１において左側のアーム部５Ｌよりも右側のアーム部５Ｒに近い位置に偏位して取り付けられている。一方、タイヤ１７が取り付けられたリム１８は、左右のアーム部５Ｌ，５Ｒのほぼ中央に配置されており、そのためにスポーク１９は径方向外側に進むにしたがって左側のアーム部５Ｌに接近するように屈曲形成されている。
また、ハブ１６は、リム１８およびスポーク１９と一体に形成された第１ハブ部１６ａと、第１ハブ部１６ａにボルト１６ｃにより連結固定された第２ハブ部１６ｂとから構成されており、第１ハブ部１６ａと第２ハブ部１６ｂの径方向内側の端部に前記した軸受２０がそれぞれ配置されている。
【００２０】
ハブ１６と車軸１１との間に駆動車輪２を駆動する電動モータ３０が設けられている。電動モータ３０は、所謂アウターロータ型の三相交流モータであり、車軸１１に固定されたステータ３１と、ステータ３１の外側に配置されて回転するロータとから構成されていて、駆動車輪２のハブ１６がロータとなっている。ステータ３１は、車軸１１に固定された環状のヨーク部から放射状に延びる複数のティース３３と、各ティース３３に巻回されたコイル３４とを備えている。ロータとしてのハブ１６においてティース３３と対向する内周面には、複数のマグネット３５が周方向等間隔に固定されている。ステータ３１のコイル３４に三相交流電流を通電し回転磁界を発生させると、ハブ１６が回転し、その結果、駆動車輪２が回転駆動される。
【００２１】
コイル３４に電力を供給する三相ケーブル３６は、ハブ１６内に位置する車軸１１に形成された挿通孔１１ａから車軸１１内に引き込まれ、ハブ１６の外側であって右側のアーム部５Ｒに近い側に位置する車軸１１に形成された挿通孔１１ｂから車軸１１の外に引き出され、コネクタ３７に接続されている。なお、挿通孔１１ｂには封水用のブッシュ３８が取り付けられている。
【００２２】
フォーク３において左側のアーム部５Ｌの内部にはバッテリユニット４０が配置されている。
バッテリユニット４０は、一側を開放させた樹脂製の矩形箱形のケース４１を備え、ケース４１内にバッテリ４２とバッテリ４２の充放電状況を管理する図示しないＢＭＵ（battery managing unit）が設置されている。ケース４１の開口４１ａから露出するバッテリ４２の表面には端子４３ａ，４３ｂが設けられている。ケース４１の下壁部４１ｂには、略円錐状の係止突部４４が下方に向けて突出しており、ケース４１の上壁部４１ｃには、係止孔４５が設けられるとともに、この係止孔４５を跨ぎ断面コ字状に形成されたグリップ４６が設けられている。グリップ４６は、バッテリユニット４０を持ち運ぶ際に手で把持する部分となる。
【００２３】
フォーク３の第１部材７において前述したフランジ部１０よりも上方部分は、横断面形状が外側に開いた略コ字形に形成されていて、右側のアーム部５Ｒに対向して配置される背板部２１と、背板部２１の前後端部から外側に延出する一対の側板部２２，２２とを備えており、両側板部２２，２２の下縁が底板部２３によって接続されている。そして、背板部２１と両側板部２２，２２と底板部２３とに囲まれて、前記バッテリユニット４０を収容するための凹部２４が形成されている。なお、両側板部２２，２２間の離間寸法は、バッテリユニット４０の幅寸法より若干大きい寸法に設定されており、凹部２４に対するバッテリユニット４０の挿脱をスムーズに行うことができ、且つ幅方向（図２における紙面に垂直な方向）に殆どがたつかないように設定されている。
【００２４】
底板部２３の略中央には、前記バッテリユニット４０のケース４１の係止突部４４が挿入可能な嵌合孔２３ａが形成されている。
第１部材７の背板部２１において左側のアーム部５Ｌに対応する位置には開口部２１ａが形成されており、開口部２１ａより上位に位置する背板部２１からフック２５が外方に向かって延設されている。
バッテリユニット４０は、第１部材７の底板部２３とフック２５との間に収容されており、バッテリユニット４０のケース４１の係止突部４４を底板部２３の嵌合孔２３ａに嵌入し、ケース４１の係止孔４５にフック２５の係止爪２５ａを係止させることによって、左側のアーム部５Ｌの内部に取り付けられている。この取り付け状態において、バッテリユニット４０の端子４３ａ，４３ｂは第１部材７の開口部２１ａ内に位置する。また、このバッテリユニット４０は、係止爪２５ａを係止孔４５から離脱し、係止突部４４を嵌合孔２３ａから離脱することによって、アーム部５Ｌから取り外すことができる。つまり、バッテリユニット４０は左側のアーム部５Ｌに着脱可能に取り付けられている。
【００２５】
このバッテリユニット４０を左側のアーム部５Ｌに装着した状態において、第１部材７の両側板部２２，２２の外端部がバッテリユニット４０の外縁よりも外側に位置するように寸法設定されている。つまり、バッテリユニット４０のケース４１が左側のアーム部５Ｌから外方に突出しないようにされており、これにより外方から左側のアーム部５Ｌに物がぶつかった場合にも、側板部２２によってバッテリユニット４０を保護することができる。なお、第１部材７の側板部２２，２２間を塞ぎバッテリユニット４０を覆うように、第１部材７に蓋体を着脱可能に取り付けることも可能である。
【００２６】
第１部材７の背板部２１の内側には、開口部２１ａを塞ぐように端子板４７が固定されている。端子板４７には、端子４７ａ，４７ｂが開口部２１ａに臨んで形成されており、バッテリユニット４０を装着したときに、この端子４７ａ，４７ｂとバッテリユニット４０の端子４３ａ，４３ｂがそれぞれ接続されるようになっている。
【００２７】
第１部材７の上端部は第３部材９の左端部に連結されており、第１部材７の上端部と第３部材９によって連結部６が構成されている。この連結部６の上部中央には軸線を上下方向に延ばす円筒状の支持筒部２６が設けられており、支持筒部２６の左半分は第１部材７に、右半分は第３部材９に形成されている。第３部材９において支持筒部２６が形成された左側端部には、複数のボルト座部２７が設けられており、ボルト座部２７には図示しないボルト挿通孔が形成されている。一方、第１部材７において支持筒部２６が形成された右側端部には複数のボルト受台２８が設けられており、ボルト受台２８には図示しないねじ孔が形成されている。
【００２８】
支持筒部２６にはハンドルシャフト４のシャフト本体６４の下端部が差し込まれており、第３部材９のボルト座部２７のボルト挿通孔に挿通させたボルト２９を、第１部材７のボルト受台２８のねじ孔に螺合し締め付けることにより、第１部材７と第３部材９がシャフト本体６４を挟んで一体的に連結されるとともに、ハンドルシャフト４がフォーク３に固定される。シャフト本体６４の中心軸の延長線は車軸１１のほぼ中央に位置しており、つまり、シャフト本体６４のほぼ真下に駆動車輪２が位置している。
【００２９】
図１に示すように、ハンドルシャフト４は、シャフト本体６４の上部に左右方向へ延びるハンドル６５を有し、ハンドル６５は左右端部にグリップ６６Ｌ，６６Ｒを備えている。右グリップ６６Ｒはハンドル６５に対して回動可能に取り付けられてアクセルとなっており、右グリップ６６Ｒの回転角度が図示しないアクセルセンサによって検出可能となっている。前記アクセルセンサの出力信号を送信する信号ケーブル５６は、ハンドル６５およびシャフト本体６４に沿って配線され、後述する制御ユニット５０に接続されている。
【００３０】
第３部材９の右側端部に第２部材８の左上端部が連結されている。第２部材８の上端部には上部フランジ部１３が形成されており、上部フランジ部１３には図示しない複数のボルト挿通孔が設けられている。一方、第３部材９の右上端部には肉厚部１４が設けられており、肉厚部１４には図示しない複数のねじ孔が設けられている。そして、第２部材８の上部フランジ部１３のボルト挿通孔に挿通させたボルト１５を、第３部材９の肉厚部１４のねじ孔に螺合することにより、第２部材８と第３部材９が連結固定される。
【００３１】
第２部材８において下側のフランジ部１０と上部フランジ部１３との間は、横断面形状が内側に開いた略コ字形に形成されていて、その内部に制御ユニット５０が収容されている。ここで、第２部材８はフォーク３の右側のアーム部５Ｒを構成しているので、制御ユニット５０は、右側のアーム部５Ｒの内部に配置されることとなる。
第２部材８の内部には制御ユニット取付用ブラケット６０が設けられており、このブラケット６０に制御ユニット５０の基板５１が取り付けられている。基板５１には、電動モータ３０のモータドライバであるＰＤＵ（ｐｏｗｅｒ ｄｒｉｖｅｒ ｕｎｉｔ）と一体化されたＥＣＵ（ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ）、メインスイッチと連動するコンタクタ、ＤＣ−ＤＣコンバータ（いずれも図示略）等が実装されており、その実装面は樹脂モールド５２により被覆されている。
【００３２】
制御ユニット５０の機能は、バッテリ４２からの電力を前記コンタクタを介して前記ＰＤＵに供給し、該ＰＤＵにて直流から三相電流に変換して、電動モータ３０に電力を供給する。また、バッテリ４２の電圧を前記ＤＣ−ＤＣコンバータにより降圧して前記ＥＣＵに供給する。さらに、前記ＥＣＵにはハンドル６５に設けられた前記アクセルセンサからの出力信号（要求出力）が入力され、要求出力に応じて前記ＥＣＵが前記ＰＤＵを介して電動モータ３０の駆動制御（出力制御）を行う。
【００３３】
また、基板５１は、その下部側に出力コネクタ５３を備え、その上部側に入力コネクタ５４を備えている。
出力コネクタ５３には前述したコネクタ３７が接続され、制御ユニット５０により制御された三相電流が三相ケーブル３６を介して電動モータ３０のコイル３４に供給される。
入力コネクタ５４には、電力ケーブル５５および信号ケーブル５６を備えるコネクタ５７が接続されている。
電力ケーブル５５は、連結部６の支持筒部２６およびハンドルシャフト４のシャフト本体６４を貫通し、さらに第１部材７の背板部２１を貫通して、端子板４７に接続されており、バッテリ４２の直流電力を制御ユニット５０に供給する。
信号ケーブル５６は、第２部材８の上端部を貫通して外部に引き出され、ハンドルシャフト４に沿って配線されて前記アクセルセンサに接続されており、該アクセルセンサの出力信号を制御ユニット５０に送信する。
【００３４】
このように構成された電動一輪車両１の使用者は、図３に示すように、左右の足を左右のステップ７０に載せ、左右の手で左右のグリップ６６Ｌ，６６Ｒを握り、車両のバランスを取りながら右グリップ６６Ｒを初期位置から回転させることによって、電動モータ３０の駆動力（出力）を調整し、走行速度を調整する。また、使用者は、右グリップ６６Ｒを前記初期位置に戻すことによって電動モータ３０を回生ブレーキとして機能させて、速度を落とす。
【００３５】
この電動一輪車両１においては、バッテリユニット４０をフォーク３の左側のアーム部５Ｌの内部に配置し、制御ユニット５０を右側のアーム部５Ｒの内部に配置しているので、フォーク３の内部のデッドスペースを有効に利用して、電動一輪車両１をコンパクトにまとめることができる。
また、電動モータ３０を、重量の大きいバッテリユニット４０が配置されている左側のアーム部５Ｌから遠ざけ、重量の小さい制御ユニット５０が配置されている右側のアーム部５Ｒに接近させて配置したので、電動一輪車両１の重量バランスを左右でほぼ均等にすることができる。
バッテリユニット４０を、第１部材７の両側板部２２，２２間に形成された外側に開いた凹部２４内に収容しているので、バッテリユニット４０の着脱を容易に行うことができる。
第１部材７の両側板部２２，２２の外端部がバッテリユニット４０の外縁よりも外側に突出しているので、外方から左側のアーム部５Ｌに物がぶつかった場合にも、側板部２２によってバッテリユニット４０を保護することができる。
【００３６】
図４は、この発明の駆動車輪支持構造を採用した電動二輪車両の一例を示す概略側面図である。
この電動二輪車両１００は、側面視略矩形のメインフレーム１０１と、メインフレーム１０１の後部上側に連結されたシートフレーム１０２と、メインフレーム１０１の後部下側とシートフレーム１０２とを連結するサポートフレーム１０３とから構成された車体フレーム１０４を備えており、メインフレーム１０１の前部上側にヘッドパイプ１０５が設けられ、シートフレーム１０２の上にシート１０６が設けられている。
【００３７】
また、この電動二輪車両１００は前輪駆動型であり、前輪（駆動車輪）１１０の支持部１１１が前記した電動一輪車両１と同じ構成となっている。そして、ヘッドパイプ１０５に、ハンドルシャフト４のシャフト本体６４が回動可能に取り付けられている。
そして、後輪１１２を回転可能に軸支したスイングアーム１１３がメインフレーム１０１の後部下側に揺動可能に取り付けられ、サポートフレーム１０３とスイングアーム１１３の間、換言すると車体フレーム１０４と後輪１１２との間に、サスペンション（後輪緩衝器）１１４が設けられている。
【００３８】
このように構成された前輪駆動型の電動二輪車両１００においても、バッテリユニット４０をフォーク３の左側のアーム部５Ｌの内部に配置し、制御ユニット５０を右側のアーム部５Ｒの内部に配置しているので、フォーク３の内部のデッドスペースを有効に利用して、電動二輪車両１００をコンパクトにまとめることができる。また、バッテリユニット４０および制御ユニット５０を車体フレーム４等に設置しないので、車体レイアウトの自由度が向上する。
【００３９】
なお、図示を省略するが、車体フレーム１０４に補助バッテリを装着し、補助バッテリからも制御ユニット５０を介して電動モータ３０に電力を供給可能に構成してもよい。
なお、後輪１１２を２つ設けて、電動三輪車両とすることも可能である。
【００４０】
また、この発明の駆動車輪支持構造を、後輪駆動型の電動二輪車両の後輪支持部に適用することも可能である。
例えば、図５に示すように、駆動車輪としての後輪１２１を回転可能に軸支する後輪支持部１２２を、車体フレーム１０４におけるメインフレーム１０１の後部下側に揺動可能に取り付け、シート１０６を支持するシートフレーム１０２をメインフレーム１０１の後部上側に連結し、サポートフレーム１０３と後輪支持部１２２の間にサスペンション１１４を設け、メインフレーム１０１のヘッドパイプ１０５に、前輪１２３を回転可能に軸支したハンドルシャフト１２４を回動可能に取り付け、ハンドルシャフト１２４の上部にハンドル１２５を設け、ハンドル１２５の左右にグリップ１２６を設け、一方のグリップ１２６をアクセルとし、アクセルセンサ（図示略）を装備する。そして、後輪支持部１２２を、この発明に係る駆動車輪支持構造で構成する。すなわち、フォークの左右一対のアーム部（支柱）により車軸を介して後輪１２１を軸支し、後輪１２１のハブと車軸との間に駆動用の電動モータを内蔵し、左右一対のアーム部のうちの一方のアーム部の内部にバッテリを配置し、他方のアーム部の内部に制御ユニットを配置し、前記アクセルセンサと前記制御ユニットを図示しないケーブルにより接続する。
【００４１】
このように構成された後輪駆動型の電動二輪車両１００においても、フォークの内部のデッドスペースを有効に利用して、電動二輪車両１００をコンパクトにまとめることができる。また、バッテリユニット４０および制御ユニット５０を車体フレーム４等に設置しないので、車体レイアウトの自由度が向上する。
【符号の説明】
【００４２】
１ 電動一輪車両（電動車両）
２ 駆動車輪
３ フォーク
４ ハンドルシャフト
５Ｌ，５Ｒ アーム部（支柱）
６ 連結部
１１ 車軸
１６ ハブ
２４ 凹部
３０ 電動モータ
４２ バッテリ
５０ 制御ユニット
６５ ハンドル
６６Ｒ グリップ（アクセル）
７０ ステップ（足載せ部）
１００ 電動二輪車両（電動車両）
１０１ メインフレーム
１０２ シートフレーム
１０４ 車体フレーム
１０５ ヘッドパイプ
１１０ 前輪（駆動車輪）
１１２ 後輪
１１３ スイングアーム
１１４ サスペンション（後輪緩衝器）
１２１ 後輪（駆動車輪）
１２２ 後輪支持部
１２３ 前輪
１２４ ハンドルシャフト
１２５ ハンドル
１２６ グリップ（アクセル）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動車両の駆動車輪支持構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動モータにより駆動車輪を駆動する鞍乗り型電動車両には、電動モータに電力を供給するバッテリや、電動モータを制御するモータドライバを含む制御ユニット等が搭載される。従来は、これらバッテリや制御ユニット等を車体フレームに設置している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３３７７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、バッテリや制御ユニット等を車体フレームに設置するとなると、それらの格納スペースを車体フレームに確保しなければならないため、車体が大型化してしまうという課題がある。また、車体レイアウトの自由度が下がるという課題もある。
【０００５】
そこで、この発明は、車体のコンパクト化、車体レイアウトの自由度向上に貢献できる電動車両の駆動車輪支持構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る電動車両の駆動車輪支持構造では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に係る発明は、
左右一対の支柱（５Ｌ，５Ｒ）を有し該支柱（５Ｌ，５Ｒ）により車軸（１１）を支持するフォーク（３）と、
前記車軸（１１）に回転可能に軸支された駆動車輪（２，１１０，１２３）と、
前記駆動車輪（２，１１０，１２３）のハブ（１６）と前記車軸（１１）との間に設けられた駆動用の電動モータ（３０）と、
前記電動モータ（３０）に電力を供給するバッテリ（４２）と、
前記電動モータ（３０）を制御するモータドライバを含む制御ユニット（５０）と、
を備え、前記フォーク（３）の前記左右一対の支柱（５Ｌ，５Ｒ）のうちの一方の支柱（５Ｌ）の内部に前記バッテリ（４２）が配置され、他方の支柱（５Ｒ）の内部に前記制御ユニット（５０）が配置されていることを特徴とする電動車両（１，１００）の駆動車輪支持構造である。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記電動モータ（３０）は、前記フォーク（３）の前記一方の支柱（５Ｌ）よりも前記他方の支柱（５Ｒ）に近い位置に偏位して配置されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記フォーク（３）の前記一方の支柱（５Ｌ）は外側に開いたコ字形断面をなし、このコ字形断面の凹部（２４）に前記バッテリ（４２）が着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の発明において、前記バッテリ（４２）の装着状態にて、前記一方の支柱（５Ｌ）の前記凹部（２４）における開放側の端部が前記バッテリ（４２）よりも外方に突出していることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記電動車両（１）は、
前記フォーク（３）の前記左右一対の支柱（５Ｌ，５Ｒ）が連結される連結部（６）に接続され、上端部にハンドル（６５）を有し、該ハンドル（６５）に前記電動モータ（３０）の出力を変更するアクセル（６６Ｒ）が設けられたハンドルシャフト（４）と、
前記車軸（１１）と同軸上に前記フォーク（３）に設置された足載せ部（７０）と、
を備える一輪車両（１）であることを特徴とする
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記電動車両（１００）は、
前記フォーク（３）の前記左右一対の支柱（５Ｌ，５Ｒ）が連結される連結部（６）に接続され、上端部にハンドル（６５）を有し、該ハンドル（６５）に前記電動モータ（３０）の出力を変更するアクセル（６６Ｒ）が設けられたハンドルシャフト（４）と、
前記ハンドルシャフト（４）を挿通させて回動可能に支持するヘッドパイプ（１０５）を前方上部に有するメインフレーム（１０１）および該メインフレーム（１０１）の後方に連結されたシートフレーム（１０２）を有する車体フレーム（１０４）と、
前記車体フレーム（１０４）の後部に揺動可能に取り付けられたスイングアーム（１１３）と、
前記スイングアーム（１１３）に軸支された１つ以上の後輪（１１２）と、
前記車体フレーム（１０４）と前記後輪（１１２）との間に設けられた後輪緩衝器（１１４）と、
を備える複数車輪車両（１００）であることを特徴とする。
【００１２】
請求項７に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記電動車両（１００）は、
前輪（１２３）を回転可能に支持し、前記前輪（１００）を操向するハンドル（１２５）を上端部に有し、該ハンドル（１２５）に前記電動モータ（３０）の出力を変更するアクセル（１２６）が設けられたハンドルシャフト（１２４）と、
前記ハンドルシャフト（１２４）を挿通させて回動可能に支持するヘッドパイプ（１０５）を前方上部に有するメインフレーム（１０１）および該メインフレーム（１０１）の後方に連結されたシートフレーム（１０２）を有する車体フレーム（１０４）と、
を備え、後輪（１２１）を前記駆動車輪として軸支する前記フォーク（３）が前記車体フレーム（１０４）の後部に揺動可能に取り付けられ、前記車体フレーム（１０４）と前記後輪（１２１）との間に後輪緩衝器（１１４）が設けられた複数車輪車両（１００）であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、バッテリ（４２）をフォーク（３）の一方の支柱（５Ｌ）の内部に配置し、制御ユニット（５０）を他方の支柱（５Ｒ）の内部に配置しているので、フォーク（３）の内部のデッドスペースを有効に利用して、電動車両（１，１００）をコンパクトに構成することができる。また、バッテリ（４２）および制御ユニット（５０）を車体フレーム（４）に設置しないので、車体レイアウトの自由度が向上する。
【００１４】
請求項２に係る発明によれば、電動モータ（３０）を、重量の大きいバッテリ（４２）が配置されている一方の支柱（５Ｌ）よりも、重量の小さい制御ユニット（５０）が配置されている他方の支柱（５Ｒ）に近い位置に偏位して配置しているので、重量バランスを左右でほぼ均等にすることができる。
請求項３に係る発明によれば、バッテリ（４２）の着脱を容易に行うことができる。
請求項４に係る発明によれば、フォーク（３）に外方から物がぶつかった場合にも、支柱（５Ｌ）によってバッテリ（４２）を保護することができる。
【００１５】
請求項５に係る発明によれば、電動一輪車両をコンパクトに構成することができる。
請求項６に係る発明によれば、前輪駆動型の電動複数車輪車両をコンパクトに構成することができるとともに、車体レイアウトの自由度が向上する。。
請求項７に係る発明によれば、後輪駆動型の電動複数車輪車両をコンパクトに構成することができるとともに、車体レイアウトの自由度が向上する。。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明に係る電動車両の駆動車輪支持構造を採用した電動一輪車両の外観斜視図である。
【図２】前記電動一輪車両における駆動車輪支持部の断面図である。
【図３】前記電動一輪車両の使用状態を示す斜視図である。
【図４】この発明に係る電動車両の駆動車輪支持構造を採用した前輪駆動型の電動二輪車両の概略側面図である。
【図５】この発明に係る電動車両の駆動車輪支持構造を採用した後輪駆動型の電動二輪車両の概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明に係る電動車両の駆動車輪支持構造の実施例を図１から図５の図面を参照して説明する。
図１は、この発明に係る電動車両の駆動車輪支持構造を採用した電動一輪車両の外観斜視図である。
電動一輪車両１は、駆動車輪２と、駆動車輪２を支持するフォーク３と、フォーク３に連結され上部にハンドル６５を有するハンドルシャフト４と、を主要構成として備えている。
図２に示すように、フォーク３は、正面視において、左右一対のアーム部（支柱）５Ｌ，５Ｒがその上部を連結部６によって互いに連結させた逆Ｕ字状をなしている。
また、フォーク３は、左側のアーム部５Ｌおよび連結部６の左半分を形成する第１部材７と、右側のアーム部５Ｒを形成する第２部材８と、連結部６の右半分を形成する第３部材９とから構成されており、第３部材９に第１部材７および第２部材８を連結固定して前記した逆Ｕ字状のフォーク３が形成される。
【００１８】
第１部材７と第２部材８の下端部、すなわちアーム部５Ｌ，５Ｒの下端部には、それぞれ車軸固定用のフランジ部１０が互いに対向して設けられている。
アーム部５Ｌ，５Ｒのフランジ部１０には、駆動車輪２を回転可能に軸支する車軸１１が架け渡されて固定されている。
中空軸で構成された車軸１１は、その両端部がアーム部５Ｌ，５Ｒのフランジ部１０を貫通し、さらに筒状のステップ７０の端部を貫通しており、車軸１１の先端部に形成された雄ねじ部にナット１２を螺合することにより、車軸１１はアーム部５Ｌ，５Ｒに固定されている。また、これにより、足載せ部となる左右のステップ７０が車軸１１と同軸上に配置されて共締めされ、フランジ部１０から外方に突出した状態で固定される。
【００１９】
駆動車輪２は、車軸１１に取り付けられるハブ１６と、タイヤ１７が取り付けられるリム１８と、ハブ１６とリム１８とを連結する複数本のスポーク１９とを備えている。
ハブ１６は、径方向の内側を開いた断面Ｕ字形で環状をなし、径方向内側の左右の端部が軸受２０，２０を介して車軸１１に回転可能に取り付けられている。ハブ１６は、車軸１１において左側のアーム部５Ｌよりも右側のアーム部５Ｒに近い位置に偏位して取り付けられている。一方、タイヤ１７が取り付けられたリム１８は、左右のアーム部５Ｌ，５Ｒのほぼ中央に配置されており、そのためにスポーク１９は径方向外側に進むにしたがって左側のアーム部５Ｌに接近するように屈曲形成されている。
また、ハブ１６は、リム１８およびスポーク１９と一体に形成された第１ハブ部１６ａと、第１ハブ部１６ａにボルト１６ｃにより連結固定された第２ハブ部１６ｂとから構成されており、第１ハブ部１６ａと第２ハブ部１６ｂの径方向内側の端部に前記した軸受２０がそれぞれ配置されている。
【００２０】
ハブ１６と車軸１１との間に駆動車輪２を駆動する電動モータ３０が設けられている。電動モータ３０は、所謂アウターロータ型の三相交流モータであり、車軸１１に固定されたステータ３１と、ステータ３１の外側に配置されて回転するロータとから構成されていて、駆動車輪２のハブ１６がロータとなっている。ステータ３１は、車軸１１に固定された環状のヨーク部から放射状に延びる複数のティース３３と、各ティース３３に巻回されたコイル３４とを備えている。ロータとしてのハブ１６においてティース３３と対向する内周面には、複数のマグネット３５が周方向等間隔に固定されている。ステータ３１のコイル３４に三相交流電流を通電し回転磁界を発生させると、ハブ１６が回転し、その結果、駆動車輪２が回転駆動される。
【００２１】
コイル３４に電力を供給する三相ケーブル３６は、ハブ１６内に位置する車軸１１に形成された挿通孔１１ａから車軸１１内に引き込まれ、ハブ１６の外側であって右側のアーム部５Ｒに近い側に位置する車軸１１に形成された挿通孔１１ｂから車軸１１の外に引き出され、コネクタ３７に接続されている。なお、挿通孔１１ｂには封水用のブッシュ３８が取り付けられている。
【００２２】
フォーク３において左側のアーム部５Ｌの内部にはバッテリユニット４０が配置されている。
バッテリユニット４０は、一側を開放させた樹脂製の矩形箱形のケース４１を備え、ケース４１内にバッテリ４２とバッテリ４２の充放電状況を管理する図示しないＢＭＵ（battery managing unit）が設置されている。ケース４１の開口４１ａから露出するバッテリ４２の表面には端子４３ａ，４３ｂが設けられている。ケース４１の下壁部４１ｂには、略円錐状の係止突部４４が下方に向けて突出しており、ケース４１の上壁部４１ｃには、係止孔４５が設けられるとともに、この係止孔４５を跨ぎ断面コ字状に形成されたグリップ４６が設けられている。グリップ４６は、バッテリユニット４０を持ち運ぶ際に手で把持する部分となる。
【００２３】
フォーク３の第１部材７において前述したフランジ部１０よりも上方部分は、横断面形状が外側に開いた略コ字形に形成されていて、右側のアーム部５Ｒに対向して配置される背板部２１と、背板部２１の前後端部から外側に延出する一対の側板部２２，２２とを備えており、両側板部２２，２２の下縁が底板部２３によって接続されている。そして、背板部２１と両側板部２２，２２と底板部２３とに囲まれて、前記バッテリユニット４０を収容するための凹部２４が形成されている。なお、両側板部２２，２２間の離間寸法は、バッテリユニット４０の幅寸法より若干大きい寸法に設定されており、凹部２４に対するバッテリユニット４０の挿脱をスムーズに行うことができ、且つ幅方向（図２における紙面に垂直な方向）に殆どがたつかないように設定されている。
【００２４】
底板部２３の略中央には、前記バッテリユニット４０のケース４１の係止突部４４が挿入可能な嵌合孔２３ａが形成されている。
第１部材７の背板部２１において左側のアーム部５Ｌに対応する位置には開口部２１ａが形成されており、開口部２１ａより上位に位置する背板部２１からフック２５が外方に向かって延設されている。
バッテリユニット４０は、第１部材７の底板部２３とフック２５との間に収容されており、バッテリユニット４０のケース４１の係止突部４４を底板部２３の嵌合孔２３ａに嵌入し、ケース４１の係止孔４５にフック２５の係止爪２５ａを係止させることによって、左側のアーム部５Ｌの内部に取り付けられている。この取り付け状態において、バッテリユニット４０の端子４３ａ，４３ｂは第１部材７の開口部２１ａ内に位置する。また、このバッテリユニット４０は、係止爪２５ａを係止孔４５から離脱し、係止突部４４を嵌合孔２３ａから離脱することによって、アーム部５Ｌから取り外すことができる。つまり、バッテリユニット４０は左側のアーム部５Ｌに着脱可能に取り付けられている。
【００２５】
このバッテリユニット４０を左側のアーム部５Ｌに装着した状態において、第１部材７の両側板部２２，２２の外端部がバッテリユニット４０の外縁よりも外側に位置するように寸法設定されている。つまり、バッテリユニット４０のケース４１が左側のアーム部５Ｌから外方に突出しないようにされており、これにより外方から左側のアーム部５Ｌに物がぶつかった場合にも、側板部２２によってバッテリユニット４０を保護することができる。なお、第１部材７の側板部２２，２２間を塞ぎバッテリユニット４０を覆うように、第１部材７に蓋体を着脱可能に取り付けることも可能である。
【００２６】
第１部材７の背板部２１の内側には、開口部２１ａを塞ぐように端子板４７が固定されている。端子板４７には、端子４７ａ，４７ｂが開口部２１ａに臨んで形成されており、バッテリユニット４０を装着したときに、この端子４７ａ，４７ｂとバッテリユニット４０の端子４３ａ，４３ｂがそれぞれ接続されるようになっている。
【００２７】
第１部材７の上端部は第３部材９の左端部に連結されており、第１部材７の上端部と第３部材９によって連結部６が構成されている。この連結部６の上部中央には軸線を上下方向に延ばす円筒状の支持筒部２６が設けられており、支持筒部２６の左半分は第１部材７に、右半分は第３部材９に形成されている。第３部材９において支持筒部２６が形成された左側端部には、複数のボルト座部２７が設けられており、ボルト座部２７には図示しないボルト挿通孔が形成されている。一方、第１部材７において支持筒部２６が形成された右側端部には複数のボルト受台２８が設けられており、ボルト受台２８には図示しないねじ孔が形成されている。
【００２８】
支持筒部２６にはハンドルシャフト４のシャフト本体６４の下端部が差し込まれており、第３部材９のボルト座部２７のボルト挿通孔に挿通させたボルト２９を、第１部材７のボルト受台２８のねじ孔に螺合し締め付けることにより、第１部材７と第３部材９がシャフト本体６４を挟んで一体的に連結されるとともに、ハンドルシャフト４がフォーク３に固定される。シャフト本体６４の中心軸の延長線は車軸１１のほぼ中央に位置しており、つまり、シャフト本体６４のほぼ真下に駆動車輪２が位置している。
【００２９】
図１に示すように、ハンドルシャフト４は、シャフト本体６４の上部に左右方向へ延びるハンドル６５を有し、ハンドル６５は左右端部にグリップ６６Ｌ，６６Ｒを備えている。右グリップ６６Ｒはハンドル６５に対して回動可能に取り付けられてアクセルとなっており、右グリップ６６Ｒの回転角度が図示しないアクセルセンサによって検出可能となっている。前記アクセルセンサの出力信号を送信する信号ケーブル５６は、ハンドル６５およびシャフト本体６４に沿って配線され、後述する制御ユニット５０に接続されている。
【００３０】
第３部材９の右側端部に第２部材８の左上端部が連結されている。第２部材８の上端部には上部フランジ部１３が形成されており、上部フランジ部１３には図示しない複数のボルト挿通孔が設けられている。一方、第３部材９の右上端部には肉厚部１４が設けられており、肉厚部１４には図示しない複数のねじ孔が設けられている。そして、第２部材８の上部フランジ部１３のボルト挿通孔に挿通させたボルト１５を、第３部材９の肉厚部１４のねじ孔に螺合することにより、第２部材８と第３部材９が連結固定される。
【００３１】
第２部材８において下側のフランジ部１０と上部フランジ部１３との間は、横断面形状が内側に開いた略コ字形に形成されていて、その内部に制御ユニット５０が収容されている。ここで、第２部材８はフォーク３の右側のアーム部５Ｒを構成しているので、制御ユニット５０は、右側のアーム部５Ｒの内部に配置されることとなる。
第２部材８の内部には制御ユニット取付用ブラケット６０が設けられており、このブラケット６０に制御ユニット５０の基板５１が取り付けられている。基板５１には、電動モータ３０のモータドライバであるＰＤＵ（ｐｏｗｅｒ ｄｒｉｖｅｒ ｕｎｉｔ）と一体化されたＥＣＵ（ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ）、メインスイッチと連動するコンタクタ、ＤＣ−ＤＣコンバータ（いずれも図示略）等が実装されており、その実装面は樹脂モールド５２により被覆されている。
【００３２】
制御ユニット５０の機能は、バッテリ４２からの電力を前記コンタクタを介して前記ＰＤＵに供給し、該ＰＤＵにて直流から三相電流に変換して、電動モータ３０に電力を供給する。また、バッテリ４２の電圧を前記ＤＣ−ＤＣコンバータにより降圧して前記ＥＣＵに供給する。さらに、前記ＥＣＵにはハンドル６５に設けられた前記アクセルセンサからの出力信号（要求出力）が入力され、要求出力に応じて前記ＥＣＵが前記ＰＤＵを介して電動モータ３０の駆動制御（出力制御）を行う。
【００３３】
また、基板５１は、その下部側に出力コネクタ５３を備え、その上部側に入力コネクタ５４を備えている。
出力コネクタ５３には前述したコネクタ３７が接続され、制御ユニット５０により制御された三相電流が三相ケーブル３６を介して電動モータ３０のコイル３４に供給される。
入力コネクタ５４には、電力ケーブル５５および信号ケーブル５６を備えるコネクタ５７が接続されている。
電力ケーブル５５は、連結部６の支持筒部２６およびハンドルシャフト４のシャフト本体６４を貫通し、さらに第１部材７の背板部２１を貫通して、端子板４７に接続されており、バッテリ４２の直流電力を制御ユニット５０に供給する。
信号ケーブル５６は、第２部材８の上端部を貫通して外部に引き出され、ハンドルシャフト４に沿って配線されて前記アクセルセンサに接続されており、該アクセルセンサの出力信号を制御ユニット５０に送信する。
【００３４】
このように構成された電動一輪車両１の使用者は、図３に示すように、左右の足を左右のステップ７０に載せ、左右の手で左右のグリップ６６Ｌ，６６Ｒを握り、車両のバランスを取りながら右グリップ６６Ｒを初期位置から回転させることによって、電動モータ３０の駆動力（出力）を調整し、走行速度を調整する。また、使用者は、右グリップ６６Ｒを前記初期位置に戻すことによって電動モータ３０を回生ブレーキとして機能させて、速度を落とす。
【００３５】
この電動一輪車両１においては、バッテリユニット４０をフォーク３の左側のアーム部５Ｌの内部に配置し、制御ユニット５０を右側のアーム部５Ｒの内部に配置しているので、フォーク３の内部のデッドスペースを有効に利用して、電動一輪車両１をコンパクトにまとめることができる。
また、電動モータ３０を、重量の大きいバッテリユニット４０が配置されている左側のアーム部５Ｌから遠ざけ、重量の小さい制御ユニット５０が配置されている右側のアーム部５Ｒに接近させて配置したので、電動一輪車両１の重量バランスを左右でほぼ均等にすることができる。
バッテリユニット４０を、第１部材７の両側板部２２，２２間に形成された外側に開いた凹部２４内に収容しているので、バッテリユニット４０の着脱を容易に行うことができる。
第１部材７の両側板部２２，２２の外端部がバッテリユニット４０の外縁よりも外側に突出しているので、外方から左側のアーム部５Ｌに物がぶつかった場合にも、側板部２２によってバッテリユニット４０を保護することができる。
【００３６】
図４は、この発明の駆動車輪支持構造を採用した電動二輪車両の一例を示す概略側面図である。
この電動二輪車両１００は、側面視略矩形のメインフレーム１０１と、メインフレーム１０１の後部上側に連結されたシートフレーム１０２と、メインフレーム１０１の後部下側とシートフレーム１０２とを連結するサポートフレーム１０３とから構成された車体フレーム１０４を備えており、メインフレーム１０１の前部上側にヘッドパイプ１０５が設けられ、シートフレーム１０２の上にシート１０６が設けられている。
【００３７】
また、この電動二輪車両１００は前輪駆動型であり、前輪（駆動車輪）１１０の支持部１１１が前記した電動一輪車両１と同じ構成となっている。そして、ヘッドパイプ１０５に、ハンドルシャフト４のシャフト本体６４が回動可能に取り付けられている。
そして、後輪１１２を回転可能に軸支したスイングアーム１１３がメインフレーム１０１の後部下側に揺動可能に取り付けられ、サポートフレーム１０３とスイングアーム１１３の間、換言すると車体フレーム１０４と後輪１１２との間に、サスペンション（後輪緩衝器）１１４が設けられている。
【００３８】
このように構成された前輪駆動型の電動二輪車両１００においても、バッテリユニット４０をフォーク３の左側のアーム部５Ｌの内部に配置し、制御ユニット５０を右側のアーム部５Ｒの内部に配置しているので、フォーク３の内部のデッドスペースを有効に利用して、電動二輪車両１００をコンパクトにまとめることができる。また、バッテリユニット４０および制御ユニット５０を車体フレーム４等に設置しないので、車体レイアウトの自由度が向上する。
【００３９】
なお、図示を省略するが、車体フレーム１０４に補助バッテリを装着し、補助バッテリからも制御ユニット５０を介して電動モータ３０に電力を供給可能に構成してもよい。
なお、後輪１１２を２つ設けて、電動三輪車両とすることも可能である。
【００４０】
また、この発明の駆動車輪支持構造を、後輪駆動型の電動二輪車両の後輪支持部に適用することも可能である。
例えば、図５に示すように、駆動車輪としての後輪１２１を回転可能に軸支する後輪支持部１２２を、車体フレーム１０４におけるメインフレーム１０１の後部下側に揺動可能に取り付け、シート１０６を支持するシートフレーム１０２をメインフレーム１０１の後部上側に連結し、サポートフレーム１０３と後輪支持部１２２の間にサスペンション１１４を設け、メインフレーム１０１のヘッドパイプ１０５に、前輪１２３を回転可能に軸支したハンドルシャフト１２４を回動可能に取り付け、ハンドルシャフト１２４の上部にハンドル１２５を設け、ハンドル１２５の左右にグリップ１２６を設け、一方のグリップ１２６をアクセルとし、アクセルセンサ（図示略）を装備する。そして、後輪支持部１２２を、この発明に係る駆動車輪支持構造で構成する。すなわち、フォークの左右一対のアーム部（支柱）により車軸を介して後輪１２１を軸支し、後輪１２１のハブと車軸との間に駆動用の電動モータを内蔵し、左右一対のアーム部のうちの一方のアーム部の内部にバッテリを配置し、他方のアーム部の内部に制御ユニットを配置し、前記アクセルセンサと前記制御ユニットを図示しないケーブルにより接続する。
【００４１】
このように構成された後輪駆動型の電動二輪車両１００においても、フォークの内部のデッドスペースを有効に利用して、電動二輪車両１００をコンパクトにまとめることができる。また、バッテリユニット４０および制御ユニット５０を車体フレーム４等に設置しないので、車体レイアウトの自由度が向上する。
【符号の説明】
【００４２】
１ 電動一輪車両（電動車両）
２ 駆動車輪
３ フォーク
４ ハンドルシャフト
５Ｌ，５Ｒ アーム部（支柱）
６ 連結部
１１ 車軸
１６ ハブ
２４ 凹部
３０ 電動モータ
４２ バッテリ
５０ 制御ユニット
６５ ハンドル
６６Ｒ グリップ（アクセル）
７０ ステップ（足載せ部）
１００ 電動二輪車両（電動車両）
１０１ メインフレーム
１０２ シートフレーム
１０４ 車体フレーム
１０５ ヘッドパイプ
１１０ 前輪（駆動車輪）
１１２ 後輪
１１３ スイングアーム
１１４ サスペンション（後輪緩衝器）
１２１ 後輪（駆動車輪）
１２２ 後輪支持部
１２３ 前輪
１２４ ハンドルシャフト
１２５ ハンドル
１２６ グリップ（アクセル）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対の支柱（５Ｌ，５Ｒ）を有し該支柱（５Ｌ，５Ｒ）により車軸（１１）を支持するフォーク（３）と、
前記車軸（１１）に回転可能に軸支された駆動車輪（２，１１０，１２３）と、
前記駆動車輪（２，１１０，１２３）のハブ（１６）と前記車軸（１１）との間に設けられた駆動用の電動モータ（３０）と、
前記電動モータ（３０）に電力を供給するバッテリ（４２）と、
前記電動モータ（３０）を制御するモータドライバを含む制御ユニット（５０）と、
を備え、前記フォーク（３）の前記左右一対の支柱（５Ｌ，５Ｒ）のうちの一方の支柱（５Ｌ）の内部に前記バッテリ（４２）が配置され、他方の支柱（５Ｒ）の内部に前記制御ユニット（５０）が配置されていることを特徴とする電動車両（１，１００）の駆動車輪支持構造。
【請求項２】
前記電動モータ（３０）は、前記フォーク（３）の前記一方の支柱（５Ｌ）よりも前記他方の支柱（５Ｒ）に近い位置に偏位して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電動車両（１，１００）の駆動車輪支持構造。
【請求項３】
前記フォーク（３）の前記一方の支柱（５Ｌ）は外側に開いたコ字形断面をなし、このコ字形断面の凹部（２４）に前記バッテリ（４２）が着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動車両（１，１００）の駆動車輪支持構造。
【請求項４】
前記バッテリ（４２）の装着状態にて、前記一方の支柱（５Ｌ）の前記凹部（２４）における開放側の端部が前記バッテリ（４２）よりも外方に突出していることを特徴とする請求項３に記載の電動車両（１，１００）の駆動車輪支持構造。
【請求項５】
前記電動車両（１）は、
前記フォーク（３）の前記左右一対の支柱（５Ｌ，５Ｒ）が連結される連結部（６）に接続され、上端部にハンドル（６５）を有し、該ハンドル（６５）に前記電動モータ（３０）の出力を変更するアクセル（６６Ｒ）が設けられたハンドルシャフト（４）と、
前記車軸（１１）と同軸上に前記フォーク（３）に設置された足載せ部（７０）と、
を備える一輪車両（１）であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電動車両（１）の駆動車輪支持構造。
【請求項６】
前記電動車両（１００）は、
前記フォーク（３）の前記左右一対の支柱（５Ｌ，５Ｒ）が連結される連結部（６）に接続され、上端部にハンドル（６５）を有し、該ハンドル（６５）に前記電動モータ（３０）の出力を変更するアクセル（６６Ｒ）が設けられたハンドルシャフト（４）と、
前記ハンドルシャフト（４）を挿通させて回動可能に支持するヘッドパイプ（１０５）を前方上部に有するメインフレーム（１０１）および該メインフレーム（１０１）の後方に連結されたシートフレーム（１０２）を有する車体フレーム（１０４）と、
前記車体フレーム（１０４）の後部に揺動可能に取り付けられたスイングアーム（１１３）と、
前記スイングアーム（１１３）に軸支された１つ以上の後輪（１１２）と、
前記車体フレーム（１０４）と前記後輪（１１２）との間に設けられた後輪緩衝器（１１４）と、
を備える複数車輪車両（１００）であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電動車両（１００）の駆動車輪支持構造。
【請求項７】
前記電動車両（１００）は、
前輪（１２３）を回転可能に支持し、前記前輪（１００）を操向するハンドル（１２５）を上端部に有し、該ハンドル（１２５）に前記電動モータ（３０）の出力を変更するアクセル（１２６）が設けられたハンドルシャフト（１２４）と、
前記ハンドルシャフト（１２４）を挿通させて回動可能に支持するヘッドパイプ（１０５）を前方上部に有するメインフレーム（１０１）および該メインフレーム（１０１）の後方に連結されたシートフレーム（１０２）を有する車体フレーム（１０４）と、
を備え、後輪（１２１）を前記駆動車輪として軸支する前記フォーク（３）が前記車体フレーム（１０４）の後部に揺動可能に取り付けられ、前記車体フレーム（１０４）と前記後輪（１２１）との間に後輪緩衝器（１１４）が設けられた複数車輪車両（１００）であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電動車両（１００）の駆動車輪支持構造。
【請求項１】
左右一対の支柱（５Ｌ，５Ｒ）を有し該支柱（５Ｌ，５Ｒ）により車軸（１１）を支持するフォーク（３）と、
前記車軸（１１）に回転可能に軸支された駆動車輪（２，１１０，１２３）と、
前記駆動車輪（２，１１０，１２３）のハブ（１６）と前記車軸（１１）との間に設けられた駆動用の電動モータ（３０）と、
前記電動モータ（３０）に電力を供給するバッテリ（４２）と、
前記電動モータ（３０）を制御するモータドライバを含む制御ユニット（５０）と、
を備え、前記フォーク（３）の前記左右一対の支柱（５Ｌ，５Ｒ）のうちの一方の支柱（５Ｌ）の内部に前記バッテリ（４２）が配置され、他方の支柱（５Ｒ）の内部に前記制御ユニット（５０）が配置されていることを特徴とする電動車両（１，１００）の駆動車輪支持構造。
【請求項２】
前記電動モータ（３０）は、前記フォーク（３）の前記一方の支柱（５Ｌ）よりも前記他方の支柱（５Ｒ）に近い位置に偏位して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電動車両（１，１００）の駆動車輪支持構造。
【請求項３】
前記フォーク（３）の前記一方の支柱（５Ｌ）は外側に開いたコ字形断面をなし、このコ字形断面の凹部（２４）に前記バッテリ（４２）が着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動車両（１，１００）の駆動車輪支持構造。
【請求項４】
前記バッテリ（４２）の装着状態にて、前記一方の支柱（５Ｌ）の前記凹部（２４）における開放側の端部が前記バッテリ（４２）よりも外方に突出していることを特徴とする請求項３に記載の電動車両（１，１００）の駆動車輪支持構造。
【請求項５】
前記電動車両（１）は、
前記フォーク（３）の前記左右一対の支柱（５Ｌ，５Ｒ）が連結される連結部（６）に接続され、上端部にハンドル（６５）を有し、該ハンドル（６５）に前記電動モータ（３０）の出力を変更するアクセル（６６Ｒ）が設けられたハンドルシャフト（４）と、
前記車軸（１１）と同軸上に前記フォーク（３）に設置された足載せ部（７０）と、
を備える一輪車両（１）であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電動車両（１）の駆動車輪支持構造。
【請求項６】
前記電動車両（１００）は、
前記フォーク（３）の前記左右一対の支柱（５Ｌ，５Ｒ）が連結される連結部（６）に接続され、上端部にハンドル（６５）を有し、該ハンドル（６５）に前記電動モータ（３０）の出力を変更するアクセル（６６Ｒ）が設けられたハンドルシャフト（４）と、
前記ハンドルシャフト（４）を挿通させて回動可能に支持するヘッドパイプ（１０５）を前方上部に有するメインフレーム（１０１）および該メインフレーム（１０１）の後方に連結されたシートフレーム（１０２）を有する車体フレーム（１０４）と、
前記車体フレーム（１０４）の後部に揺動可能に取り付けられたスイングアーム（１１３）と、
前記スイングアーム（１１３）に軸支された１つ以上の後輪（１１２）と、
前記車体フレーム（１０４）と前記後輪（１１２）との間に設けられた後輪緩衝器（１１４）と、
を備える複数車輪車両（１００）であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電動車両（１００）の駆動車輪支持構造。
【請求項７】
前記電動車両（１００）は、
前輪（１２３）を回転可能に支持し、前記前輪（１００）を操向するハンドル（１２５）を上端部に有し、該ハンドル（１２５）に前記電動モータ（３０）の出力を変更するアクセル（１２６）が設けられたハンドルシャフト（１２４）と、
前記ハンドルシャフト（１２４）を挿通させて回動可能に支持するヘッドパイプ（１０５）を前方上部に有するメインフレーム（１０１）および該メインフレーム（１０１）の後方に連結されたシートフレーム（１０２）を有する車体フレーム（１０４）と、
を備え、後輪（１２１）を前記駆動車輪として軸支する前記フォーク（３）が前記車体フレーム（１０４）の後部に揺動可能に取り付けられ、前記車体フレーム（１０４）と前記後輪（１２１）との間に後輪緩衝器（１１４）が設けられた複数車輪車両（１００）であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電動車両（１００）の駆動車輪支持構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−９６５９５（Ｐ２０１２−９６５９５Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４３９７６（Ｐ２０１０−２４３９７６）
【出願日】平成２２年１０月２９日（２０１０．１０．２９）
【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５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２９日（２０１０．１０．２９）
【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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