電動車両
【課題】負荷がかかった状態でも発進しやすいと共に、押し歩き時に電動モータの回転抵抗が生じない電動車両を提供する。
【解決手段】車体フレーム２に設けられたスイングアームピボット１１によって揺動可能に軸支されると共に、後輪ＷＲを回転可能に軸支するスイングアーム１２と、車体側面視で後輪ＷＲとオーバーラップするようにスイングアーム１２内に配設されると共に、減速機構７０を介して後輪ＷＲに回転駆動力を供給する電動モータ５０とを備える電動車両１において、電動モータ５０と減速機構７０との間に、電動モータ５０が所定回転以上になると、回転駆動力の伝達を切断状態から接続状態に切り換える断接機構を設ける。断接機構を遠心クラッチ４０とする。スイングアーム１２を車幅方向左側のみの片持ち式で構成して、車幅方向左側から、遠心クラッチ４０、電動モータ５０、減速機構７０の順に配設する。
【解決手段】車体フレーム２に設けられたスイングアームピボット１１によって揺動可能に軸支されると共に、後輪ＷＲを回転可能に軸支するスイングアーム１２と、車体側面視で後輪ＷＲとオーバーラップするようにスイングアーム１２内に配設されると共に、減速機構７０を介して後輪ＷＲに回転駆動力を供給する電動モータ５０とを備える電動車両１において、電動モータ５０と減速機構７０との間に、電動モータ５０が所定回転以上になると、回転駆動力の伝達を切断状態から接続状態に切り換える断接機構を設ける。断接機構を遠心クラッチ４０とする。スイングアーム１２を車幅方向左側のみの片持ち式で構成して、車幅方向左側から、遠心クラッチ４０、電動モータ５０、減速機構７０の順に配設する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両に係り、特に、電動モータによって駆動輪を駆動する電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電動モータによって駆動輪を駆動する電動車両が知られている。
【０００３】
特許文献１には、後輪を回転自在に支持するスイングアームの内部に電動モータを配設し、この電動モータと後輪の車軸との間に、１段階の減速を行う減速ギヤ列を介在させるようにした電動車両が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、後輪を回転自在に支持するスイングアームの内部に電動モータを配設し、この電動モータと後輪の車軸との間に、減速ギヤ列および一方向クラッチを介在させるようにした電動車両が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３５８９８２号公報
【特許文献２】特開２００３−１２７９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、電動モータの特性として、回転を開始した後の回転制御が容易である一方、電動モータの始動トルクより大きな負荷がかかった状態からは回転し始めることができないことが知られている。このような課題は、電動モータの出力が十分に大きければ解決されるが、２輪車等の小型車両、特に、後輪を回転自在に軸支すると共に車体フレームに揺動自在に取り付けられるスイングアーム内に電動モータを収納するようにした電動２輪車では、取付スペースや重量増の関係であまり大きな電動モータを使用することができず、前記したような現象が生じることがあった。
【０００７】
特許文献１に記載された電動車両では、電動モータと駆動輪とが減速ギヤ列を介して直結されているため、車重が大きい場合や、坂道等では、上記した電動モータの特性によって発進がしにくくなる可能性があった。また、電動モータに回転駆動力を発生させずに車両を押し歩きする際に、電動モータの回転抵抗が発生して押し歩きが重くなるという課題もあった。
【０００８】
また、特許文献２に記載された電動車両では、一方向クラッチが設けられているので、車両を前進させる方向に押し歩く際の回転抵抗はないものの、車両の発進時には上記の発進しにくい状況が発生すると共に、後進させる際には一方向クラッチが後輪とモータを接続させるので、回転抵抗が発生するという課題があった。また、坂道等の発進時においては、特許文献１に記載された電動車両と同様の課題があった。
【０００９】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、負荷がかかった状態でも発進しやすいと共に、押し歩き時に電動モータの回転抵抗が生じない電動車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明は、前記電動モータと前記後輪との間に、車両の発進時に前記電動モータが所定回転以上になるまで、回転駆動力の伝達を切断する断接機構が設けられている点に第１の特徴がある。
【００１１】
また、前記電動モータの回転駆動力は、前記断接機構を介して前記減速機構に伝達され、該減速機構から前記後輪に伝達される点に第２の特徴がある。
【００１２】
また、前記断続機構が、遠心クラッチである点に第３の特徴がある。
【００１３】
また、前記電動モータは、前記スイングアームに固定されたステータおよび円筒状のモータ駆動軸に固定されたロータとから構成されたインナロータ式モータであり、前記遠心クラッチは、前記遠心クラッチのクラッチシューが設けられるドライブプレートと、前記クラッチシューの摩擦抵抗力により被動回転されるクラッチアウタとから構成されており、前記モータ駆動軸の一端部に前記ドライブプレートが固定され、前記モータ駆動軸に、前記クラッチアウタが固定された出力軸が回転自在に挿通されており、前記出力軸によって前記減速機構に回転駆動力を伝達するように構成されていることを特徴とする点に第４の特徴がある。
【００１４】
また、前記スイングアームが、車幅方向左側のみの片持ち式であり、前記スイングアームの車幅方向左側から、前記遠心クラッチ、前記電動モータ、前記減速機構の順に配設されている点に第５の特徴がある。
【００１５】
また、前記スイングアームが、車幅方向左側のみの片持ち式であり、前記スイングアームの車幅方向左側から、前記減速機構、前記電動モータ、前記遠心クラッチの順に配設されている点に第６の特徴がある。
【００１６】
さらに、前記スイングアームに固定されて、前記ステータを覆うステータカバーを備え、前記ステータカバーに軸受部が設けられており、前記出力軸は、前記電動モータの車幅方向の一方側で前記スイングアームに形成された軸受部および前記ステータカバーに設けられた軸受部によって、前記電動モータの車幅方向左右で２点支持されている点に第７の特徴がある。
【発明の効果】
【００１７】
第１の特徴によれば、電動モータと後輪との間に、車両の発進時に電動モータが所定回転以上になるまで、回転駆動力の伝達を切断する断接機構が設けられているので、電動モータが停止状態から回転し始める際には、回転駆動力の伝達が切断状態にある。これにより、坂道や車重が大きい場合等での発進時であっても電動モータが無負荷状態でスムーズに回転し始め、その後、モータトルクのある所定回転以上になると回転駆動力が伝達され始め、スムーズに発進することが可能となる。また、電動モータが所定回転以上になるまでは断接機構が切断状態にあるので、車体の押し歩き時に電動モータの回転抵抗による重さも発生しなくなる。
【００１８】
第２の特徴によれば、電動モータの回転駆動力は、断接機構を介して減速機構に伝達され、該減速機構から後輪に伝達されるので、所定回転未満で電動モータを回す際に回転駆動力が減速機構に伝達されることがなく、電動モータをスムーズに回転させることが可能となる。
【００１９】
第３の特徴によれば、断続機構が遠心クラッチであるので、簡単な構成によって断接機構を得ることができる。
【００２０】
第４の特徴によれば、電動モータは、スイングアームに固定されたステータおよび円筒状のモータ駆動軸に固定されたロータとから構成されたインナロータ式モータであり、遠心クラッチは、遠心クラッチのクラッチシューが設けられるドライブプレートと、クラッチシューの摩擦抵抗力により被動回転されるクラッチアウタとから構成されており、モータ駆動軸の一端部にドライブプレートが固定され、モータ駆動軸に、クラッチアウタが固定された出力軸が回転自在に挿通されており、出力軸によって減速機構に回転駆動力を伝達するように構成されているので、電動モータの車幅方向左側（右側）に出力した回転駆動力を、遠心クラッチを介することにより、電動モータの車幅方向右側（左側）に設けられた減速機構に伝達することが可能となり、スイングアーム内のスペースを有効利用して、電動モータから後輪へ回転駆動力を伝達することができる。
【００２１】
第５の特徴によれば、スイングアームが車幅方向左側のみの片持ち式であり、スイングアームの車幅方向左側から、遠心クラッチ、電動モータ、減速機構の順に配設されているので、重量物である電動モータを車体中央寄りに配置することができる。また、電動モータより外径の小さい遠心クラッチが車体左側端に配置されるので、スイングアームの車体側方への張り出し量を小さくすることができる。さらに、電動モータ、減速機構、断接機構が後輪の側方に集中配置され、スイングアーム内のスペースを有効利用することが可能となる。
【００２２】
第６の特徴によれば、スイングアームが車幅方向左側のみの片持ち式であり、スイングアームの車幅方向左側から、減速機構、電動モータ、遠心クラッチの順に配設されているので、電動モータの車幅方向外側に減速機構を配置することができ、スイングアームの車体側方への張り出し量を小さくすることができる。また、片持ち式アームの内部に、電動モータ、減速機構、遠心クラッチが配設されることとなり、マスの集中が図られると共に、後輪の着脱が容易な電動車両を得ることができる。さらに、電動モータ、減速機構、断接機構が後輪の側方に集中配置され、スイングアーム内のスペースを有効利用することが可能となる。
【００２３】
第７の特徴によれば、スイングアームに固定されてステータを覆うステータカバーを備え、ステータカバーに軸受部が設けられており、出力軸は、電動モータの車幅方向の一方側でスイングアームに形成された軸受部およびステータカバーに設けられた軸受部によって、電動モータの車幅方向左右で２点支持されているので、電動モータの左右において出力軸の２点支持が可能となり、例えば、片側１点支持構造の場合に比して、小さな軸受を使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動車両の側面図である。
【図２】電動車両の斜視図である。
【図３】スイングアームの側面図である。
【図４】スイングアームの断面図である。
【図５】図４の一部拡大図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るスイングアームの断面図である。
【図７】低電圧バッテリの取付構造を示す斜視図である。
【図８】図１の一部拡大図である。
【図９】センタースタンドを格納した状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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車両１の側面図である。また、図２は、外装部品を取り外した状態の電動車両１の後方斜視図である。電動車両１は、低床フロアを有するスクータ型の自動二輪車であり、スイングアーム１２に内設された電動モータ５０の回転駆動力で後輪ＷＲを駆動するように構成されている。なお、電動モータ５０に電力を供給する高電圧バッテリ３１は、車体に設けられた不図示の充電口に外部電源を接続することによって充電される。
【００２６】
メインフレーム２の前方側端部には、ステアリングステム７ａ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。ステアリングステム７ａの上部には操向ハンドル７が取り付けられ、一方の下部には、左右一対のフロントフォーク４が取り付けられている。フロントフォーク４の下端部には、前輪ＷＦが回転自在に軸支されている。
【００２７】
メインフレーム２の下方には、左右一対のサイドフレーム５が連結されており、この左右のサイドフレーム５に挟まれるように、電動モータ５０に電力を供給する高電圧バッテリ３１（例えば、７２Ｖ）が配設されている。サイドフレーム５は、その後方側で車体上方に屈曲して、荷室１７等を支持するリヤフレーム６に連結されている。
【００２８】
サイドフレーム５の後部には、スイングアームピボット１１が形成されたピボットプレート２０が取り付けられている。スイングアームピボット１１には、車幅方向左側のアームのみで後輪ＷＲを支持する片持ち式のスイングアーム１２の前端部が揺動自在に軸支されている。スイングアーム１２の後部には、後輪ＷＲが車軸１９によって回転自在に軸支されており、スイングアーム１２の後方端部は、リヤショックユニット１３によってリヤフレーム６に吊り下げられている。
【００２９】
スイングアーム１２の下部には、高電圧バッテリ３１から供給される直流電流を、交流電流に変換して電動モータ５０へ供給するモータドライバ（または、ＰＤＵ：パワー・ドライブ・ユニット）３５が配設されている。モータドライバ３５からの供給電力は、３本の電力供給ラインＬを介して電動モータ５０に供給される。電動モータ５０の後方側には、後述する減速機構の第１減速歯車４６および第２減速歯車４７が配設されており、後輪ＷＲは、車軸１９によって駆動される。また、モータドライバ３５の近傍には、平滑コンデンサ３６が配設されている。
【００３０】
操向ハンドル７の車体前方側には、外装部品としてのフロントカウル９が設けられており、フロントカウルの上部には、速度計等を含むメータユニット８が取り付けられている。フロントカウル９の車体前方側には前照灯１０が設けられている。また、高電圧バッテリ３１の上部には、乗員が足を乗せる低床フロアが形成されており、リヤフレーム６の外方にはシートカウル１５が設けられている。シートカウル１５の上部には、車体前方側のヒンジで開閉するシート１４が取り付けられている。また、シートカウル１５の後端部には、尾灯装置１６が取り付けられている。ピボットプレート２０には、車幅方向に離間した２本の脚部を有するセンタースタンド１８が取り付けられている。センタースタンド１８は、ピボットプレート２０の車幅方向内側でロアフレーム５に結合されるスタンドブラケット１５０に回動自在に軸支されている。
【００３１】
ヘッドパイプ３の車幅方向右側には、前照灯１０等の補機類や制御装置等に電力を供給する低電圧バッテリ３０（例えば、１２Ｖ）が配設されている。低電圧バッテリ３０は、高電圧バッテリ３１の電力によって充電させることができる。シートカウル１５の内側で荷室１７の前方には、高電圧バッテリ３１の高電圧（７２Ｖ）を低電圧（１２Ｖ）に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ３２と、ヒューズやリレー等を収納するコンタクターボックス３３が配設されている。さらに、車幅方向右側のリヤフレーム６の外側には、モータドライバ３５等を制御する制御装置（ＭＧＵ：マネージングユニット）３４が、取付ステー３４ａを介して取り付けられている。
【００３２】
図７を参照して、低電圧バッテリ３０の取付構造を説明する。低電圧バッテリ３０は、バッテリケース３０ａに収められてヘッドパイプ３の側方に配置されている。バッテリケース３０ａは、メインフレーム２に溶着された下側ステー３ｂおよびヘッドパイプ３に溶着された上側ステー３ａに固定されている。上側ステー３ａには、ネジ孔を有するボスが形成されており、バッテリケース３０ａに低電圧バッテリ３０を収納した後、バッテリケース３０ａの下部から延出する押さえ板３０ｂの上部を締結ネジ３０ｃで上側ステー３ａに固定することにより、低電圧バッテリ３０が所定の位置に配設されることとなる。
【００３３】
図８を参照して、ＤＣ−ＤＣコンバータ３２等の取付構造を説明する。ＤＣ−ＤＣコンバータ３２およびコンタクターボックス３３の車体後方側には、左右のリヤフレーム６を連結するクロスメンバ６ａが配設されている。クロスメンバ６には、ＤＣ−ＤＣコンバータ３２を支持する上下対称形状の取付ステー９２と、コンタクターボックス３３を支持するために下方側に延出する取付ステー９４と、荷室１７の前端部を支持するために後方側に延出する取付ステー９６とが取り付けられている。
【００３４】
ＤＣ−ＤＣコンバータ３２は、前記取付ステー９２に対して車体後方側から螺合する取付ネジ９３によって固定されており、コンタクターボックス３３は、前記取付ステー９４に対して車体後方側から螺合する取付ネジ９５によって固定されている。また、荷室１７は、その前端部に取付ボス９７および前記取付ステー９６に対して上方から螺合する取付ネジ９８によって固定されている。なお、クロスメンバ６ａには、荷室１７の支持部を複数設けることが可能である。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ３２およびコンタクターボックス３３の車体前方側には、外装部材９０の一部を開閉自在とした整備用リッド９１が設けられている。
【００３５】
図３は、スイングアーム１２の側面図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。モータドライバ３５は、スイングアーム１２の下面側に設けられた収納スペースに収納されている。この収納スペースは、車体下方側からネジ等を用いてカバー部材２１を取り付けることにより閉空間を形成するように構成されている。カバー部材２１の下部には、車体後方側に水分を排出する排水孔２１ａが形成されている。
【００３６】
図１に示したように、電動車両１は、その回動軸を車体フレームに有するセンタースタンド１８を備えている。このセンタースタンド１８は、その格納時に、車幅方向左側の脚部がケース部材の下面に当接するように構成されている。これにより、走行時には、センタースタンド１８によって、カバー部材２１を走行中の石はね等から防護することが可能となり、カバー部材２１を必要以上に厚くする必要がなくなり、スイングアーム１２の軽量化を図ることができる。
【００３７】
図９を参照して、センタースタンド１８の車幅方向左側の脚部には、取付ネジ１５３によってラバー部材１５２が取り付けられている。センタースタンド１８には、バネ等によって格納方向への付勢力が加えられており、その格納時には、ラバー部材１５２がスタンドストッパ１５１に当接した状態が保持されることとなる。
【００３８】
電動モータ５０は、車体側面視で後輪ＷＲの投影領域と重なる、すなわち、オーバーラップするように、スイングアーム１２内のスペースに配設されている。モータドライバ３５と電動モータ５０との間には、電源供給ラインＬとしての、Ｕ相配線２７、Ｖ相配線２８、Ｗ相配線２９が配索されている。電動モータ５０の後方側には、減速機構の第１減速歯車４６および第２減速歯車４７が配設されており、後輪ＷＲは、減速ギヤ２４の回転軸である車軸１９（図１参照）によって駆動される。なお、スイングアーム１２の後端部には、リヤショックユニット１３の下端部を揺動自在に軸支するリヤショックユニット取付部２５が設けられている。
【００３９】
なお、モータドライバ３５の側方には、電圧波形の振動を除去するための平滑コンデンサ３６が配設されている。平滑コンデンサ３６は、取付ステー２６を介してスイングアーム１２の内壁面に固定されている。
【００４０】
図４は、車体上方から見たスイングアーム１２の断面図である。また、図５は、図４の一部拡大図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。スイングアーム１２は、左右一対のピボットプレート２０に対して、スイングアームピボット（ピボット軸）１１を介して揺動自在に軸支されている。ピボット軸１１は、ネジ頭６４を有する長尺のボルトであり、ブッシュ６２を介してスイングアーム１２側のボス６１に支持される円筒カラー６３に挿嵌されて、車幅方向右側のナット８９によって固定されている。なお、ブッシュ６２は、円筒カラー６３に熱固着されており、また、ブッシュ６２の外周側には、厚みの小さいカラー部材が熱固着されている。そして、該カラー部材およびブッシュ６２が、前記ボス６１の貫通孔に圧入されることで、スイングアーム１２の車幅方向の位置が規定されることとなる。
【００４１】
スイングアーム１２の車体前方側には、モータドライバ３５を収納する幅広ケース部８０が形成されている。カバー部材２１（図３参照）は、この幅広ケース部８０の車体下面側に取り付けられている。幅広ケース部８０の車体上部には、モータドライバ３５を冷却するための複数の放熱フィン８１が設けられており、この放熱フィン８１の車体上方側に、強制送風により冷却効果を高めるための電動ファン８２が配設されている。
【００４２】
本実施形態に係るスイングアーム１２は、左側のアーム部のみで後輪ＷＲを軸支する片持ち式であり、このアーム部の車体後方側の位置に、電動モータ５０、回転駆動力の断接機構としての遠心クラッチ４０、減速機構７０が集中配置されている。
【００４３】
電動モータ５０は、スイングアーム１２の内壁に固定され、ステータコイル７１を有するステータ５１と、モータ駆動軸５３に固定されたロータ５２とからなるインナーロータ式とされる。円筒状のモータ駆動軸５３の図示左方側は、電動モータ５０を覆うようにスイングアーム１２の内壁に取り付けられたステータカバー５８の軸受５９によって軸支されている。また、モータ駆動軸５３の図示右側端部には、モータ回転数センサ７２の被検出体としての磁性体５５を支持する円筒状のカラー５４が取り付けられている。検知部７３を有するモータ回転数センサ７２は、取付ネジ７４によってスイングアーム１２の内壁面に固定されている。
【００４４】
出力軸４３は、電動モータ５０の図示右側で、スイングアーム１２の伝動ケース６８に嵌合された軸受６０によって支持されている。また、前記したように、電動モータ５０の図示左方では、モータ駆動軸５３が軸受５９によって支持されている。これにより、モータ駆動軸５３および出力軸４３が、電動モータ５０の車幅方向左右で２点支持されることとなり、例えば、片側１点支持の構造に比して、軸受５９，６０を小さくすることが可能となる。なお、軸受６０の図示左方には、オイルシール７７が配置されている。
【００４５】
遠心クラッチ４０は、クラッチシュー４４が設けられるドライブプレート４２と、クラッチシュー４４の摩擦抵抗力により被動回転されるクラッチアウタ４１とから構成されている。ドライブプレート４２は、モータ駆動軸５３の図示左側端部に固定されており、一方、クラッチアウタ４１は、モータ駆動軸５３に回転自在に挿通される出力軸４３に対してナット６６によって固定されている。なお、モータ駆動軸５３と出力軸４３とは、２つのニードルローラベアリング７５，７６によって相互回転可能に構成されている。
【００４６】
そして、遠心クラッチ４０は、モータ駆動軸５３が所定回転以上になる、すなわち、ドライブプレート４２が所定回転以上になると、クラッチシュー４４が径方向外側に移動して摩擦抵抗力を発生することで、クラッチアウタ４１を被動回転させるように構成されている。これにより、電動モータ５０の回転駆動力が出力軸４３に伝達されることとなる。
【００４７】
出力軸４３に伝達された回転駆動力は、減速機構７０を介して最終出力軸４８（車軸１９）に伝達される。詳しくは、出力軸４３の図示右側端部に形成された減速ギヤ４３ａに歯合する第１減速歯車４６、該第１減速歯車４６に固定されると共に減速機ケース６７に嵌合された軸受７９および伝動ケース６８に嵌合された軸受７８によって回転自在に軸支される第１減速軸４５、第１減速軸４５に形成された減速ギヤ４５ａに歯合する第２減速歯車４７を介して、該第２減速歯車４７に固定されると共に伝動ケース６８に嵌合された軸受８６および減速機ケース６７に嵌合された軸受８８によって回転自在に軸支される最終出力軸４８に伝達されることとなる。
【００４８】
最終出力軸４８の図示右側端部には、後輪ＷＲのホイール５６が、カラー６９を介してナット７２により固定されている。ホイール５６の内径側には、ライナー８５を有するブレーキドラムが形成されており、その内側には、アンカピン８４を軸にしてブレーキカム４９によって駆動される上下一対のブレーキシュー８３が収納されている。なお、軸受８８の図示左方側には、オイルシール８７が配置されている。また、平滑コンデンサ３６や遠心クラッチ４０の車幅方向外側には、一体式のスイングアームケース６５が取り付けられている。
【００４９】
上記したように、本発明に係る電動車両によれば、電動モータ５０と減速機構７０との間に、電動モータ５０が所定回転以上になると回転駆動力の伝達を開始する遠心クラッチ４０を設けたので、電動モータ５０が所定回転以上になるまでは、電動モータ５０に負荷がかかることがなく、電動モータ５０がスムーズに回転を開始することができる。これにより、車重が大きい場合や坂道での発進時であってもスムーズに発進できる。さらに、また、電動モータ５０が所定回転以上になるまでは遠心クラッチ４０が切断状態にあるので、車体の押し歩き時に電動モータ５０の回転抵抗による重さが発生することがなくなる。
【００５０】
また、図示するように、回転駆動力伝達系の構成部品は、車幅方向左側から、遠心クラッチ４０、電動モータ５０、減速機構７０の順に配置されている。これにより、ホイール５６の図示左側の凹状スペースに減速機構７０を配置して、電動モータ５０を車幅方向中心寄りに配置することができる。また、電動モータ５０の図示左方に遠心クラッチ４０を配置することで、電動モータ５０より外径の小さい遠心クラッチ４０が車体左側端に配置されることとなり、スイングアーム１２の車体側方への張り出し量を低減できる。
【００５１】
なお、第２減速歯車４７の図示右側には、第２減速歯車４７の回転速度に基づいて車速を検知する非接触式の車速センサ５７が車幅方向で対向するように近接配置されている。
【００５２】
図６は、本発明の第２実施形態に係るスイングアーム１２ａの断面図である。この第２実施形態では、電動モータ１００、遠心クラッチ１５０、減速機構１３０の車幅方向配置が前記第１実施形態と異なる点に特徴がある。具体的には、車幅方向左側から、減速機構１３０、電動モータ１００、遠心クラッチ１５０の順に配置されている。
【００５３】
電動モータ１００は、スイングアーム１２ａの内壁に固定されたステータ１０１と、モータ駆動軸１０３に固定されると共に、ステータコイル１１０を有するロータ１０２とからなるインナーロータ式とされる。遠心クラッチ１５０は、クラッチシュー１５３が設けられるドライブプレート１５１と、クラッチシュー１５３の摩擦抵抗力により被動回転されるクラッチアウタ１５２とから構成されている。ドライブプレート１５１は、モータ駆動軸１０３の図示右側端部に固定されており、一方、クラッチアウタ１５２は、モータ駆動軸１０３に回転自在に挿通される出力軸１０４に固定されている。モータ駆動軸１０３と出力軸１０４とは、ニードルローラーベアリング１１４およびボールベアリング１１３によって相互回転自在に軸支されている。また、出力軸１０４は、不図示の伝動ケースに嵌合された軸受１１２，１１６によって支持されている。軸受１１６の図示右方側には、オイルシール１１５が配置されている。モータ駆動軸５３の図示左側端部には、モータ回転数センサ１２２の被検出体としての磁性体１２３が取り付けられている。
【００５４】
そして、遠心クラッチ１５０は、モータ駆動軸１０３が所定回転以上になる、すなわち、ドライブプレート１５１が所定回転以上になると、クラッチシュー１５３が径方向外側に移動して摩擦抵抗力を発生することで、クラッチアウタ１５２を被動回転させるように構成されている。これにより、電動モータ１００の回転駆動力が出力軸１０４に伝達されることとなる。
【００５５】
出力軸１０４に伝達された回転駆動力は、減速機構１３０を介して最終出力軸１０８に伝達される。詳しくは、出力軸１０４の図示左側端部に形成された減速ギヤ１０４ａに歯合する第１減速歯車１０５、該第１減速歯車１０５に固定された第１減速軸１０６、該第１減速軸１０６に形成された減速ギヤ１０６ａに歯合する第２減速歯車１０７を介して、該第２減速歯車１０７に固定されると共に減速機ケース１１１に嵌合された軸受１１７，１１９によって回転自在に軸支された最終出力軸１０８に伝達されることとなる。最終出力軸１０８の図示右側端部には、後輪ＷＲのホイール１０９が、カラー１２０を介してナット１２１により固定されている。軸受１１９の図示左方側には、オイルシール１１８が配置されている。ホイール１０９の内径側には、ライナー１２７を有するブレーキドラムが形成されており、その内側には、アンカピン１２６を軸にしてブレーキカム１２４によって駆動される上下一対のブレーキシュー１２５が収納されている。
【００５６】
上記したように、本発明の第２実施形態に係る電動車両によれば、後輪ＷＲの凹部のスペースに遠心クラッチ１５０を配置して、電動モータ１００を車幅方向中心寄りに配置することができる。また、電動モータ１００の図示左方に減速機構１３０が配設されることにより、スイングアームの車体側方への張り出し量を小さくすることができる、
【００５７】
なお、スイングアーム、電動モータ、減速機構、遠心クラッチ等の形状や構造は、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、電動モータと減速機構との間の断接機構は電磁クラッチ等で構成してもよい。また、スイングアームの片持ちアーム部は、車幅方向右側に形成してもよい。本発明に係る電動車両は、自動二輪車に限られず、三輪車や四輪車であってもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１…電動車両、２…メインフレーム、３…ヘッドパイプ、５…サイドフレーム、１１…スイングアームピボット、１２…スイングアーム、１７…荷室、１８…センタースタンド、２０…ピボットプレート、３０…低電圧バッテリ、３１…高電圧バッテリ、３２…ＤＣ−ＤＣコンバータ、３３…コンタクターボックス、３４…制御装置（ＭＧＵ）、３５…モータドライバ、４０…遠心クラッチ（断接機構）、４１…クラッチアウタ、４２…ドライブプレート、４３…出力軸、４４…クラッチシュー、５０…電動モータ、５１…ステータ、５２…ロータ、５３…モータ駆動軸、７０…減速機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両に係り、特に、電動モータによって駆動輪を駆動する電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電動モータによって駆動輪を駆動する電動車両が知られている。
【０００３】
特許文献１には、後輪を回転自在に支持するスイングアームの内部に電動モータを配設し、この電動モータと後輪の車軸との間に、１段階の減速を行う減速ギヤ列を介在させるようにした電動車両が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、後輪を回転自在に支持するスイングアームの内部に電動モータを配設し、この電動モータと後輪の車軸との間に、減速ギヤ列および一方向クラッチを介在させるようにした電動車両が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３５８９８２号公報
【特許文献２】特開２００３−１２７９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、電動モータの特性として、回転を開始した後の回転制御が容易である一方、電動モータの始動トルクより大きな負荷がかかった状態からは回転し始めることができないことが知られている。このような課題は、電動モータの出力が十分に大きければ解決されるが、２輪車等の小型車両、特に、後輪を回転自在に軸支すると共に車体フレームに揺動自在に取り付けられるスイングアーム内に電動モータを収納するようにした電動２輪車では、取付スペースや重量増の関係であまり大きな電動モータを使用することができず、前記したような現象が生じることがあった。
【０００７】
特許文献１に記載された電動車両では、電動モータと駆動輪とが減速ギヤ列を介して直結されているため、車重が大きい場合や、坂道等では、上記した電動モータの特性によって発進がしにくくなる可能性があった。また、電動モータに回転駆動力を発生させずに車両を押し歩きする際に、電動モータの回転抵抗が発生して押し歩きが重くなるという課題もあった。
【０００８】
また、特許文献２に記載された電動車両では、一方向クラッチが設けられているので、車両を前進させる方向に押し歩く際の回転抵抗はないものの、車両の発進時には上記の発進しにくい状況が発生すると共に、後進させる際には一方向クラッチが後輪とモータを接続させるので、回転抵抗が発生するという課題があった。また、坂道等の発進時においては、特許文献１に記載された電動車両と同様の課題があった。
【０００９】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、負荷がかかった状態でも発進しやすいと共に、押し歩き時に電動モータの回転抵抗が生じない電動車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明は、前記電動モータと前記後輪との間に、車両の発進時に前記電動モータが所定回転以上になるまで、回転駆動力の伝達を切断する断接機構が設けられている点に第１の特徴がある。
【００１１】
また、前記電動モータの回転駆動力は、前記断接機構を介して前記減速機構に伝達され、該減速機構から前記後輪に伝達される点に第２の特徴がある。
【００１２】
また、前記断続機構が、遠心クラッチである点に第３の特徴がある。
【００１３】
また、前記電動モータは、前記スイングアームに固定されたステータおよび円筒状のモータ駆動軸に固定されたロータとから構成されたインナロータ式モータであり、前記遠心クラッチは、前記遠心クラッチのクラッチシューが設けられるドライブプレートと、前記クラッチシューの摩擦抵抗力により被動回転されるクラッチアウタとから構成されており、前記モータ駆動軸の一端部に前記ドライブプレートが固定され、前記モータ駆動軸に、前記クラッチアウタが固定された出力軸が回転自在に挿通されており、前記出力軸によって前記減速機構に回転駆動力を伝達するように構成されていることを特徴とする点に第４の特徴がある。
【００１４】
また、前記スイングアームが、車幅方向左側のみの片持ち式であり、前記スイングアームの車幅方向左側から、前記遠心クラッチ、前記電動モータ、前記減速機構の順に配設されている点に第５の特徴がある。
【００１５】
また、前記スイングアームが、車幅方向左側のみの片持ち式であり、前記スイングアームの車幅方向左側から、前記減速機構、前記電動モータ、前記遠心クラッチの順に配設されている点に第６の特徴がある。
【００１６】
さらに、前記スイングアームに固定されて、前記ステータを覆うステータカバーを備え、前記ステータカバーに軸受部が設けられており、前記出力軸は、前記電動モータの車幅方向の一方側で前記スイングアームに形成された軸受部および前記ステータカバーに設けられた軸受部によって、前記電動モータの車幅方向左右で２点支持されている点に第７の特徴がある。
【発明の効果】
【００１７】
第１の特徴によれば、電動モータと後輪との間に、車両の発進時に電動モータが所定回転以上になるまで、回転駆動力の伝達を切断する断接機構が設けられているので、電動モータが停止状態から回転し始める際には、回転駆動力の伝達が切断状態にある。これにより、坂道や車重が大きい場合等での発進時であっても電動モータが無負荷状態でスムーズに回転し始め、その後、モータトルクのある所定回転以上になると回転駆動力が伝達され始め、スムーズに発進することが可能となる。また、電動モータが所定回転以上になるまでは断接機構が切断状態にあるので、車体の押し歩き時に電動モータの回転抵抗による重さも発生しなくなる。
【００１８】
第２の特徴によれば、電動モータの回転駆動力は、断接機構を介して減速機構に伝達され、該減速機構から後輪に伝達されるので、所定回転未満で電動モータを回す際に回転駆動力が減速機構に伝達されることがなく、電動モータをスムーズに回転させることが可能となる。
【００１９】
第３の特徴によれば、断続機構が遠心クラッチであるので、簡単な構成によって断接機構を得ることができる。
【００２０】
第４の特徴によれば、電動モータは、スイングアームに固定されたステータおよび円筒状のモータ駆動軸に固定されたロータとから構成されたインナロータ式モータであり、遠心クラッチは、遠心クラッチのクラッチシューが設けられるドライブプレートと、クラッチシューの摩擦抵抗力により被動回転されるクラッチアウタとから構成されており、モータ駆動軸の一端部にドライブプレートが固定され、モータ駆動軸に、クラッチアウタが固定された出力軸が回転自在に挿通されており、出力軸によって減速機構に回転駆動力を伝達するように構成されているので、電動モータの車幅方向左側（右側）に出力した回転駆動力を、遠心クラッチを介することにより、電動モータの車幅方向右側（左側）に設けられた減速機構に伝達することが可能となり、スイングアーム内のスペースを有効利用して、電動モータから後輪へ回転駆動力を伝達することができる。
【００２１】
第５の特徴によれば、スイングアームが車幅方向左側のみの片持ち式であり、スイングアームの車幅方向左側から、遠心クラッチ、電動モータ、減速機構の順に配設されているので、重量物である電動モータを車体中央寄りに配置することができる。また、電動モータより外径の小さい遠心クラッチが車体左側端に配置されるので、スイングアームの車体側方への張り出し量を小さくすることができる。さらに、電動モータ、減速機構、断接機構が後輪の側方に集中配置され、スイングアーム内のスペースを有効利用することが可能となる。
【００２２】
第６の特徴によれば、スイングアームが車幅方向左側のみの片持ち式であり、スイングアームの車幅方向左側から、減速機構、電動モータ、遠心クラッチの順に配設されているので、電動モータの車幅方向外側に減速機構を配置することができ、スイングアームの車体側方への張り出し量を小さくすることができる。また、片持ち式アームの内部に、電動モータ、減速機構、遠心クラッチが配設されることとなり、マスの集中が図られると共に、後輪の着脱が容易な電動車両を得ることができる。さらに、電動モータ、減速機構、断接機構が後輪の側方に集中配置され、スイングアーム内のスペースを有効利用することが可能となる。
【００２３】
第７の特徴によれば、スイングアームに固定されてステータを覆うステータカバーを備え、ステータカバーに軸受部が設けられており、出力軸は、電動モータの車幅方向の一方側でスイングアームに形成された軸受部およびステータカバーに設けられた軸受部によって、電動モータの車幅方向左右で２点支持されているので、電動モータの左右において出力軸の２点支持が可能となり、例えば、片側１点支持構造の場合に比して、小さな軸受を使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動車両の側面図である。
【図２】電動車両の斜視図である。
【図３】スイングアームの側面図である。
【図４】スイングアームの断面図である。
【図５】図４の一部拡大図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るスイングアームの断面図である。
【図７】低電圧バッテリの取付構造を示す斜視図である。
【図８】図１の一部拡大図である。
【図９】センタースタンドを格納した状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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車両１の側面図である。また、図２は、外装部品を取り外した状態の電動車両１の後方斜視図である。電動車両１は、低床フロアを有するスクータ型の自動二輪車であり、スイングアーム１２に内設された電動モータ５０の回転駆動力で後輪ＷＲを駆動するように構成されている。なお、電動モータ５０に電力を供給する高電圧バッテリ３１は、車体に設けられた不図示の充電口に外部電源を接続することによって充電される。
【００２６】
メインフレーム２の前方側端部には、ステアリングステム７ａ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。ステアリングステム７ａの上部には操向ハンドル７が取り付けられ、一方の下部には、左右一対のフロントフォーク４が取り付けられている。フロントフォーク４の下端部には、前輪ＷＦが回転自在に軸支されている。
【００２７】
メインフレーム２の下方には、左右一対のサイドフレーム５が連結されており、この左右のサイドフレーム５に挟まれるように、電動モータ５０に電力を供給する高電圧バッテリ３１（例えば、７２Ｖ）が配設されている。サイドフレーム５は、その後方側で車体上方に屈曲して、荷室１７等を支持するリヤフレーム６に連結されている。
【００２８】
サイドフレーム５の後部には、スイングアームピボット１１が形成されたピボットプレート２０が取り付けられている。スイングアームピボット１１には、車幅方向左側のアームのみで後輪ＷＲを支持する片持ち式のスイングアーム１２の前端部が揺動自在に軸支されている。スイングアーム１２の後部には、後輪ＷＲが車軸１９によって回転自在に軸支されており、スイングアーム１２の後方端部は、リヤショックユニット１３によってリヤフレーム６に吊り下げられている。
【００２９】
スイングアーム１２の下部には、高電圧バッテリ３１から供給される直流電流を、交流電流に変換して電動モータ５０へ供給するモータドライバ（または、ＰＤＵ：パワー・ドライブ・ユニット）３５が配設されている。モータドライバ３５からの供給電力は、３本の電力供給ラインＬを介して電動モータ５０に供給される。電動モータ５０の後方側には、後述する減速機構の第１減速歯車４６および第２減速歯車４７が配設されており、後輪ＷＲは、車軸１９によって駆動される。また、モータドライバ３５の近傍には、平滑コンデンサ３６が配設されている。
【００３０】
操向ハンドル７の車体前方側には、外装部品としてのフロントカウル９が設けられており、フロントカウルの上部には、速度計等を含むメータユニット８が取り付けられている。フロントカウル９の車体前方側には前照灯１０が設けられている。また、高電圧バッテリ３１の上部には、乗員が足を乗せる低床フロアが形成されており、リヤフレーム６の外方にはシートカウル１５が設けられている。シートカウル１５の上部には、車体前方側のヒンジで開閉するシート１４が取り付けられている。また、シートカウル１５の後端部には、尾灯装置１６が取り付けられている。ピボットプレート２０には、車幅方向に離間した２本の脚部を有するセンタースタンド１８が取り付けられている。センタースタンド１８は、ピボットプレート２０の車幅方向内側でロアフレーム５に結合されるスタンドブラケット１５０に回動自在に軸支されている。
【００３１】
ヘッドパイプ３の車幅方向右側には、前照灯１０等の補機類や制御装置等に電力を供給する低電圧バッテリ３０（例えば、１２Ｖ）が配設されている。低電圧バッテリ３０は、高電圧バッテリ３１の電力によって充電させることができる。シートカウル１５の内側で荷室１７の前方には、高電圧バッテリ３１の高電圧（７２Ｖ）を低電圧（１２Ｖ）に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ３２と、ヒューズやリレー等を収納するコンタクターボックス３３が配設されている。さらに、車幅方向右側のリヤフレーム６の外側には、モータドライバ３５等を制御する制御装置（ＭＧＵ：マネージングユニット）３４が、取付ステー３４ａを介して取り付けられている。
【００３２】
図７を参照して、低電圧バッテリ３０の取付構造を説明する。低電圧バッテリ３０は、バッテリケース３０ａに収められてヘッドパイプ３の側方に配置されている。バッテリケース３０ａは、メインフレーム２に溶着された下側ステー３ｂおよびヘッドパイプ３に溶着された上側ステー３ａに固定されている。上側ステー３ａには、ネジ孔を有するボスが形成されており、バッテリケース３０ａに低電圧バッテリ３０を収納した後、バッテリケース３０ａの下部から延出する押さえ板３０ｂの上部を締結ネジ３０ｃで上側ステー３ａに固定することにより、低電圧バッテリ３０が所定の位置に配設されることとなる。
【００３３】
図８を参照して、ＤＣ−ＤＣコンバータ３２等の取付構造を説明する。ＤＣ−ＤＣコンバータ３２およびコンタクターボックス３３の車体後方側には、左右のリヤフレーム６を連結するクロスメンバ６ａが配設されている。クロスメンバ６には、ＤＣ−ＤＣコンバータ３２を支持する上下対称形状の取付ステー９２と、コンタクターボックス３３を支持するために下方側に延出する取付ステー９４と、荷室１７の前端部を支持するために後方側に延出する取付ステー９６とが取り付けられている。
【００３４】
ＤＣ−ＤＣコンバータ３２は、前記取付ステー９２に対して車体後方側から螺合する取付ネジ９３によって固定されており、コンタクターボックス３３は、前記取付ステー９４に対して車体後方側から螺合する取付ネジ９５によって固定されている。また、荷室１７は、その前端部に取付ボス９７および前記取付ステー９６に対して上方から螺合する取付ネジ９８によって固定されている。なお、クロスメンバ６ａには、荷室１７の支持部を複数設けることが可能である。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ３２およびコンタクターボックス３３の車体前方側には、外装部材９０の一部を開閉自在とした整備用リッド９１が設けられている。
【００３５】
図３は、スイングアーム１２の側面図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。モータドライバ３５は、スイングアーム１２の下面側に設けられた収納スペースに収納されている。この収納スペースは、車体下方側からネジ等を用いてカバー部材２１を取り付けることにより閉空間を形成するように構成されている。カバー部材２１の下部には、車体後方側に水分を排出する排水孔２１ａが形成されている。
【００３６】
図１に示したように、電動車両１は、その回動軸を車体フレームに有するセンタースタンド１８を備えている。このセンタースタンド１８は、その格納時に、車幅方向左側の脚部がケース部材の下面に当接するように構成されている。これにより、走行時には、センタースタンド１８によって、カバー部材２１を走行中の石はね等から防護することが可能となり、カバー部材２１を必要以上に厚くする必要がなくなり、スイングアーム１２の軽量化を図ることができる。
【００３７】
図９を参照して、センタースタンド１８の車幅方向左側の脚部には、取付ネジ１５３によってラバー部材１５２が取り付けられている。センタースタンド１８には、バネ等によって格納方向への付勢力が加えられており、その格納時には、ラバー部材１５２がスタンドストッパ１５１に当接した状態が保持されることとなる。
【００３８】
電動モータ５０は、車体側面視で後輪ＷＲの投影領域と重なる、すなわち、オーバーラップするように、スイングアーム１２内のスペースに配設されている。モータドライバ３５と電動モータ５０との間には、電源供給ラインＬとしての、Ｕ相配線２７、Ｖ相配線２８、Ｗ相配線２９が配索されている。電動モータ５０の後方側には、減速機構の第１減速歯車４６および第２減速歯車４７が配設されており、後輪ＷＲは、減速ギヤ２４の回転軸である車軸１９（図１参照）によって駆動される。なお、スイングアーム１２の後端部には、リヤショックユニット１３の下端部を揺動自在に軸支するリヤショックユニット取付部２５が設けられている。
【００３９】
なお、モータドライバ３５の側方には、電圧波形の振動を除去するための平滑コンデンサ３６が配設されている。平滑コンデンサ３６は、取付ステー２６を介してスイングアーム１２の内壁面に固定されている。
【００４０】
図４は、車体上方から見たスイングアーム１２の断面図である。また、図５は、図４の一部拡大図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。スイングアーム１２は、左右一対のピボットプレート２０に対して、スイングアームピボット（ピボット軸）１１を介して揺動自在に軸支されている。ピボット軸１１は、ネジ頭６４を有する長尺のボルトであり、ブッシュ６２を介してスイングアーム１２側のボス６１に支持される円筒カラー６３に挿嵌されて、車幅方向右側のナット８９によって固定されている。なお、ブッシュ６２は、円筒カラー６３に熱固着されており、また、ブッシュ６２の外周側には、厚みの小さいカラー部材が熱固着されている。そして、該カラー部材およびブッシュ６２が、前記ボス６１の貫通孔に圧入されることで、スイングアーム１２の車幅方向の位置が規定されることとなる。
【００４１】
スイングアーム１２の車体前方側には、モータドライバ３５を収納する幅広ケース部８０が形成されている。カバー部材２１（図３参照）は、この幅広ケース部８０の車体下面側に取り付けられている。幅広ケース部８０の車体上部には、モータドライバ３５を冷却するための複数の放熱フィン８１が設けられており、この放熱フィン８１の車体上方側に、強制送風により冷却効果を高めるための電動ファン８２が配設されている。
【００４２】
本実施形態に係るスイングアーム１２は、左側のアーム部のみで後輪ＷＲを軸支する片持ち式であり、このアーム部の車体後方側の位置に、電動モータ５０、回転駆動力の断接機構としての遠心クラッチ４０、減速機構７０が集中配置されている。
【００４３】
電動モータ５０は、スイングアーム１２の内壁に固定され、ステータコイル７１を有するステータ５１と、モータ駆動軸５３に固定されたロータ５２とからなるインナーロータ式とされる。円筒状のモータ駆動軸５３の図示左方側は、電動モータ５０を覆うようにスイングアーム１２の内壁に取り付けられたステータカバー５８の軸受５９によって軸支されている。また、モータ駆動軸５３の図示右側端部には、モータ回転数センサ７２の被検出体としての磁性体５５を支持する円筒状のカラー５４が取り付けられている。検知部７３を有するモータ回転数センサ７２は、取付ネジ７４によってスイングアーム１２の内壁面に固定されている。
【００４４】
出力軸４３は、電動モータ５０の図示右側で、スイングアーム１２の伝動ケース６８に嵌合された軸受６０によって支持されている。また、前記したように、電動モータ５０の図示左方では、モータ駆動軸５３が軸受５９によって支持されている。これにより、モータ駆動軸５３および出力軸４３が、電動モータ５０の車幅方向左右で２点支持されることとなり、例えば、片側１点支持の構造に比して、軸受５９，６０を小さくすることが可能となる。なお、軸受６０の図示左方には、オイルシール７７が配置されている。
【００４５】
遠心クラッチ４０は、クラッチシュー４４が設けられるドライブプレート４２と、クラッチシュー４４の摩擦抵抗力により被動回転されるクラッチアウタ４１とから構成されている。ドライブプレート４２は、モータ駆動軸５３の図示左側端部に固定されており、一方、クラッチアウタ４１は、モータ駆動軸５３に回転自在に挿通される出力軸４３に対してナット６６によって固定されている。なお、モータ駆動軸５３と出力軸４３とは、２つのニードルローラベアリング７５，７６によって相互回転可能に構成されている。
【００４６】
そして、遠心クラッチ４０は、モータ駆動軸５３が所定回転以上になる、すなわち、ドライブプレート４２が所定回転以上になると、クラッチシュー４４が径方向外側に移動して摩擦抵抗力を発生することで、クラッチアウタ４１を被動回転させるように構成されている。これにより、電動モータ５０の回転駆動力が出力軸４３に伝達されることとなる。
【００４７】
出力軸４３に伝達された回転駆動力は、減速機構７０を介して最終出力軸４８（車軸１９）に伝達される。詳しくは、出力軸４３の図示右側端部に形成された減速ギヤ４３ａに歯合する第１減速歯車４６、該第１減速歯車４６に固定されると共に減速機ケース６７に嵌合された軸受７９および伝動ケース６８に嵌合された軸受７８によって回転自在に軸支される第１減速軸４５、第１減速軸４５に形成された減速ギヤ４５ａに歯合する第２減速歯車４７を介して、該第２減速歯車４７に固定されると共に伝動ケース６８に嵌合された軸受８６および減速機ケース６７に嵌合された軸受８８によって回転自在に軸支される最終出力軸４８に伝達されることとなる。
【００４８】
最終出力軸４８の図示右側端部には、後輪ＷＲのホイール５６が、カラー６９を介してナット７２により固定されている。ホイール５６の内径側には、ライナー８５を有するブレーキドラムが形成されており、その内側には、アンカピン８４を軸にしてブレーキカム４９によって駆動される上下一対のブレーキシュー８３が収納されている。なお、軸受８８の図示左方側には、オイルシール８７が配置されている。また、平滑コンデンサ３６や遠心クラッチ４０の車幅方向外側には、一体式のスイングアームケース６５が取り付けられている。
【００４９】
上記したように、本発明に係る電動車両によれば、電動モータ５０と減速機構７０との間に、電動モータ５０が所定回転以上になると回転駆動力の伝達を開始する遠心クラッチ４０を設けたので、電動モータ５０が所定回転以上になるまでは、電動モータ５０に負荷がかかることがなく、電動モータ５０がスムーズに回転を開始することができる。これにより、車重が大きい場合や坂道での発進時であってもスムーズに発進できる。さらに、また、電動モータ５０が所定回転以上になるまでは遠心クラッチ４０が切断状態にあるので、車体の押し歩き時に電動モータ５０の回転抵抗による重さが発生することがなくなる。
【００５０】
また、図示するように、回転駆動力伝達系の構成部品は、車幅方向左側から、遠心クラッチ４０、電動モータ５０、減速機構７０の順に配置されている。これにより、ホイール５６の図示左側の凹状スペースに減速機構７０を配置して、電動モータ５０を車幅方向中心寄りに配置することができる。また、電動モータ５０の図示左方に遠心クラッチ４０を配置することで、電動モータ５０より外径の小さい遠心クラッチ４０が車体左側端に配置されることとなり、スイングアーム１２の車体側方への張り出し量を低減できる。
【００５１】
なお、第２減速歯車４７の図示右側には、第２減速歯車４７の回転速度に基づいて車速を検知する非接触式の車速センサ５７が車幅方向で対向するように近接配置されている。
【００５２】
図６は、本発明の第２実施形態に係るスイングアーム１２ａの断面図である。この第２実施形態では、電動モータ１００、遠心クラッチ１５０、減速機構１３０の車幅方向配置が前記第１実施形態と異なる点に特徴がある。具体的には、車幅方向左側から、減速機構１３０、電動モータ１００、遠心クラッチ１５０の順に配置されている。
【００５３】
電動モータ１００は、スイングアーム１２ａの内壁に固定されたステータ１０１と、モータ駆動軸１０３に固定されると共に、ステータコイル１１０を有するロータ１０２とからなるインナーロータ式とされる。遠心クラッチ１５０は、クラッチシュー１５３が設けられるドライブプレート１５１と、クラッチシュー１５３の摩擦抵抗力により被動回転されるクラッチアウタ１５２とから構成されている。ドライブプレート１５１は、モータ駆動軸１０３の図示右側端部に固定されており、一方、クラッチアウタ１５２は、モータ駆動軸１０３に回転自在に挿通される出力軸１０４に固定されている。モータ駆動軸１０３と出力軸１０４とは、ニードルローラーベアリング１１４およびボールベアリング１１３によって相互回転自在に軸支されている。また、出力軸１０４は、不図示の伝動ケースに嵌合された軸受１１２，１１６によって支持されている。軸受１１６の図示右方側には、オイルシール１１５が配置されている。モータ駆動軸５３の図示左側端部には、モータ回転数センサ１２２の被検出体としての磁性体１２３が取り付けられている。
【００５４】
そして、遠心クラッチ１５０は、モータ駆動軸１０３が所定回転以上になる、すなわち、ドライブプレート１５１が所定回転以上になると、クラッチシュー１５３が径方向外側に移動して摩擦抵抗力を発生することで、クラッチアウタ１５２を被動回転させるように構成されている。これにより、電動モータ１００の回転駆動力が出力軸１０４に伝達されることとなる。
【００５５】
出力軸１０４に伝達された回転駆動力は、減速機構１３０を介して最終出力軸１０８に伝達される。詳しくは、出力軸１０４の図示左側端部に形成された減速ギヤ１０４ａに歯合する第１減速歯車１０５、該第１減速歯車１０５に固定された第１減速軸１０６、該第１減速軸１０６に形成された減速ギヤ１０６ａに歯合する第２減速歯車１０７を介して、該第２減速歯車１０７に固定されると共に減速機ケース１１１に嵌合された軸受１１７，１１９によって回転自在に軸支された最終出力軸１０８に伝達されることとなる。最終出力軸１０８の図示右側端部には、後輪ＷＲのホイール１０９が、カラー１２０を介してナット１２１により固定されている。軸受１１９の図示左方側には、オイルシール１１８が配置されている。ホイール１０９の内径側には、ライナー１２７を有するブレーキドラムが形成されており、その内側には、アンカピン１２６を軸にしてブレーキカム１２４によって駆動される上下一対のブレーキシュー１２５が収納されている。
【００５６】
上記したように、本発明の第２実施形態に係る電動車両によれば、後輪ＷＲの凹部のスペースに遠心クラッチ１５０を配置して、電動モータ１００を車幅方向中心寄りに配置することができる。また、電動モータ１００の図示左方に減速機構１３０が配設されることにより、スイングアームの車体側方への張り出し量を小さくすることができる、
【００５７】
なお、スイングアーム、電動モータ、減速機構、遠心クラッチ等の形状や構造は、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、電動モータと減速機構との間の断接機構は電磁クラッチ等で構成してもよい。また、スイングアームの片持ちアーム部は、車幅方向右側に形成してもよい。本発明に係る電動車両は、自動二輪車に限られず、三輪車や四輪車であってもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１…電動車両、２…メインフレーム、３…ヘッドパイプ、５…サイドフレーム、１１…スイングアームピボット、１２…スイングアーム、１７…荷室、１８…センタースタンド、２０…ピボットプレート、３０…低電圧バッテリ、３１…高電圧バッテリ、３２…ＤＣ−ＤＣコンバータ、３３…コンタクターボックス、３４…制御装置（ＭＧＵ）、３５…モータドライバ、４０…遠心クラッチ（断接機構）、４１…クラッチアウタ、４２…ドライブプレート、４３…出力軸、４４…クラッチシュー、５０…電動モータ、５１…ステータ、５２…ロータ、５３…モータ駆動軸、７０…減速機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フレームに揺動可能に軸支されると共に後輪を回転可能に軸支するスイングアームと、車体側面視で前記後輪とオーバーラップするように前記スイングアーム内に配設されると共に、後輪に回転駆動力を供給する電動モータとを備える電動車両において、
前記電動モータと前記後輪との間に、車両の発進時に前記電動モータが所定回転以上になるまで、回転駆動力の伝達を切断する断接機構が設けられていることを特徴とする電動車両。
【請求項２】
前記電動モータの回転駆動力は、前記断接機構を介して前記減速機構に伝達され、該減速機構から前記後輪に伝達されることを特徴とする請求項１に記載の電動車両。
【請求項３】
前記断続機構が、遠心クラッチであることを特徴とする請求項１または２に記載の電動車両。
【請求項４】
前記電動モータは、前記スイングアームに固定されたステータおよび円筒状のモータ駆動軸に固定されたロータとから構成されたインナロータ式モータであり、
前記遠心クラッチは、前記遠心クラッチのクラッチシューが設けられるドライブプレートと、前記クラッチシューの摩擦抵抗力により被動回転されるクラッチアウタとから構成されており、
前記モータ駆動軸の一端部に前記ドライブプレートが固定され、
前記モータ駆動軸に、前記クラッチアウタが固定された出力軸が回転自在に挿通されており、
前記出力軸によって前記減速機構に回転駆動力を伝達するように構成されていることを特徴とすることを特徴とする請求項３に記載の電動車両。
【請求項５】
前記スイングアームが、車幅方向左側のみの片持ち式であり、
前記スイングアームの車幅方向左側から、前記遠心クラッチ、前記電動モータ、前記減速機構の順に配設されていることを特徴とする請求項３または４に記載の電動車両。
【請求項６】
前記スイングアームが、車幅方向左側のみの片持ち式であり、
前記スイングアームの車幅方向左側から、前記減速機構、前記電動モータ、前記遠心クラッチの順に配設されていることを特徴とする請求項３または４に記載の電動車両。
【請求項７】
前記スイングアームに固定されて、前記ステータを覆うステータカバーを備え、
前記ステータカバーに軸受部が設けられており、
前記出力軸は、前記電動モータの車幅方向の一方側で前記スイングアームに形成された軸受部および前記ステータカバーに設けられた軸受部によって、前記電動モータの車幅方向左右で２点支持されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の電動車両。
【請求項１】
車体フレームに揺動可能に軸支されると共に後輪を回転可能に軸支するスイングアームと、車体側面視で前記後輪とオーバーラップするように前記スイングアーム内に配設されると共に、後輪に回転駆動力を供給する電動モータとを備える電動車両において、
前記電動モータと前記後輪との間に、車両の発進時に前記電動モータが所定回転以上になるまで、回転駆動力の伝達を切断する断接機構が設けられていることを特徴とする電動車両。
【請求項２】
前記電動モータの回転駆動力は、前記断接機構を介して前記減速機構に伝達され、該減速機構から前記後輪に伝達されることを特徴とする請求項１に記載の電動車両。
【請求項３】
前記断続機構が、遠心クラッチであることを特徴とする請求項１または２に記載の電動車両。
【請求項４】
前記電動モータは、前記スイングアームに固定されたステータおよび円筒状のモータ駆動軸に固定されたロータとから構成されたインナロータ式モータであり、
前記遠心クラッチは、前記遠心クラッチのクラッチシューが設けられるドライブプレートと、前記クラッチシューの摩擦抵抗力により被動回転されるクラッチアウタとから構成されており、
前記モータ駆動軸の一端部に前記ドライブプレートが固定され、
前記モータ駆動軸に、前記クラッチアウタが固定された出力軸が回転自在に挿通されており、
前記出力軸によって前記減速機構に回転駆動力を伝達するように構成されていることを特徴とすることを特徴とする請求項３に記載の電動車両。
【請求項５】
前記スイングアームが、車幅方向左側のみの片持ち式であり、
前記スイングアームの車幅方向左側から、前記遠心クラッチ、前記電動モータ、前記減速機構の順に配設されていることを特徴とする請求項３または４に記載の電動車両。
【請求項６】
前記スイングアームが、車幅方向左側のみの片持ち式であり、
前記スイングアームの車幅方向左側から、前記減速機構、前記電動モータ、前記遠心クラッチの順に配設されていることを特徴とする請求項３または４に記載の電動車両。
【請求項７】
前記スイングアームに固定されて、前記ステータを覆うステータカバーを備え、
前記ステータカバーに軸受部が設けられており、
前記出力軸は、前記電動モータの車幅方向の一方側で前記スイングアームに形成された軸受部および前記ステータカバーに設けられた軸受部によって、前記電動モータの車幅方向左右で２点支持されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の電動車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２３３３７２（Ｐ２０１０−２３３３７２Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７９１７５（Ｐ２００９−７９１７５）
【出願日】平成２１年３月２７日（２００９．３．２７）
【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２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２７日（２００９．３．２７）
【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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