JP2973131B2 - Driving device for electric motorcycle - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、車体に搭載した蓄電池を動力源とする走
行用モータが伝動機構を介して駆動輪（後輪）を回転駆
動し走行する構成の電動二輪車（オートバイ、スクータ
ー等）に実施される駆動装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric motor having a configuration in which a traveling motor powered by a storage battery mounted on a vehicle body rotates and drives a driving wheel (rear wheel) via a transmission mechanism to travel. The present invention relates to a drive device implemented on a motorcycle (a motorcycle, a scooter, or the like).

従来の技術 従来、モータを走行用動力とするオートバイ、スクー
ター等の電動二輪車は、種々な構造、形式のものが公知
であり、実施もされている。2. Description of the Related Art Conventionally, various structures and types of electric motorcycles such as motorcycles and scooters using a motor as a driving power for driving are known and practiced.

従来の電動二輪車の駆動装置としては、走行用モータ
を駆動輪の軸部に組込んだダイレクトドライブモータ方
式のもの（例えば実開昭62−139814号公報参照）が公知
である。その他の多くは非ダイレクトドライブ方式であ
り、走行用モータが伝動機構を介して駆動輪を回転駆動
する構成である（例えば***実用公開7216601号公報参
照）。2. Description of the Related Art As a conventional drive device for an electric motorcycle, there is known a direct drive motor type drive device in which a traveling motor is incorporated in a shaft portion of a drive wheel (for example, see Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-139814). Most of the others are of a non-direct drive type, in which a traveling motor rotationally drives driving wheels via a transmission mechanism (see, for example, West German Utility Model Application No. 7216601).

本発明が解決しようとする課題 電動二輪車の技術的課題は、動力性能を向上し、一充
電当りの走行距離（航続距離）を延ばすことである。そ
のためには車体にできるだけたくさんの電池を搭載する
ことである。電池をたくさん車体上に搭載するために
は、他の部品をできるだけ小形にコンパクトに構成し、
車体上の電池搭載スペースをできるだけ大きく確保する
ことが肝要である。Problems to be Solved by the Present Invention The technical problems of the electric motorcycle are to improve the power performance and extend the traveling distance (cruising distance) per charge. To do so, it is necessary to mount as many batteries as possible on the vehicle body. In order to mount a lot of batteries on the vehicle body, make other parts as small and compact as possible,
It is important to secure as much battery mounting space as possible on the vehicle body.

この点、上述したダイレクトドライブモータ方式の駆
動装置は、減速機構を設置できないため、大トルク低回
転型モータが必要とされる。即ち、大トルクを発生でき
る特殊なモータになるため、これを小形化することは非
常に困難で、技術的にも重量をある程度以下に軽減でき
ない。そして、大型で高価な希土類磁石が大量に必要で
あるため、コストダウンを図ることは困難である。In this regard, the direct drive motor type driving device described above requires a large-torque low-rotation type motor because a reduction mechanism cannot be provided. That is, since the motor is a special motor that can generate a large torque, it is very difficult to reduce the size of the motor, and the weight cannot be reduced to a certain level technically. And since a large and expensive rare earth magnet is required in large quantities, it is difficult to reduce the cost.

非ダイレクトドライブ方式の駆動装置には、通常軸方
向寸法の長い、従来一般の細長いモータが走行用として
使用される。従って、この走行用モータが大きく嵩ば
り、電池搭載スペースが制約されるので、たくさんの電
池を搭載できない。かといって、細長いモータを減速機
構を間にして車輪とは反対側の側面部に設置しようとす
ると、モータが側方へ大きく出張りすぎ、コーナリング
等で車体が少し傾いただけでも接地する危険性が大き
い。従来一般のモータの軸方向寸法が大きい（160mm）
のは、フェライト磁石が弱いため、所要の出力を発生す
るためにはどうしても大きな磁石が必要であること、及
びブラシが使用されているためである。In a non-direct drive type driving device, a conventional general elongate motor having a long axial dimension is usually used for traveling. Therefore, the traveling motor is large and bulky, and the space for mounting the batteries is restricted, so that many batteries cannot be mounted. On the other hand, if you try to install a slender motor on the side opposite to the wheels with a reduction mechanism in between, the motor will protrude too much to the side, and there is the danger that the vehicle will lean even a little due to cornering etc. Is big. Conventional motor has large axial dimension (160mm)
This is because the ferrite magnet is weak, so that a large magnet is absolutely necessary to generate the required output, and that a brush is used.

課題を解決するための手段 上記従来技術の課題を解決するための手段として、こ
の発明に係る電動二輪車の駆動装置は、図面に実施例を
示しているとおり、 モータが伝動機構を介して電動二輪車の駆動輪を回転
駆動する構成の駆動装置において、 駆動輪２の一側面に近接して配置され同駆動輪２に直
結された減速伝動機構３を設け、前記減速伝動機構３を
間にして前記駆動輪２とは反対側の位置に同減速伝動機
構３を通じて駆動輪２と連結された薄型モータ１を設置
したことを特徴とする（第１図，第５図）。Means for Solving the Problems As means for solving the problems of the prior art described above, a drive device for an electric motorcycle according to the present invention is, as shown in the embodiment in the drawings, a motor driven by an electric motorcycle via a transmission mechanism. A driving device having a configuration in which the driving wheel is rotatably driven, provided with a deceleration transmission mechanism 3 disposed close to one side surface of the driving wheel 2 and directly connected to the driving wheel 2, and the deceleration transmission mechanism 3 is interposed therebetween. A thin motor 1 connected to the drive wheel 2 through the same speed reduction transmission mechanism 3 is installed at a position opposite to the drive wheel 2 (FIGS. 1 and 5).

本発明はまた、薄型モータ１は、コーナリングで車体
が傾いたときにも地面９に接地しないだけの高さ位置に
設置したこと（第３図）、 そして、薄型モータ１は、サマリウムコバルト、ネオ
ジウム等の希土類を配合した永久磁石13を用いた永久磁
石型直流ブラシレスモータであって軸方向寸法の小さい
薄型に構成したこと（第４図）、 さらに減速電動機構３のケーシング５は、アルミニウ
ム等の軽合金によりリヤフォーク４と一体構造に形成さ
れ、同ケーシング５の一側面部に薄型モータ１を取り付
けたこと（第１図，第５図）などもそれぞれ特徴とす
る。According to the present invention, the thin motor 1 is installed at a position where the thin motor 1 does not touch the ground 9 even when the vehicle body is tilted due to cornering (FIG. 3), and the thin motor 1 is formed of samarium cobalt, neodymium. The brushless motor is a permanent magnet type DC brushless motor using a permanent magnet 13 containing a rare earth element such as a thin one having a small axial dimension (FIG. 4). It is also formed integrally with the rear fork 4 by a light alloy, and the thin motor 1 is attached to one side surface of the casing 5 (FIGS. 1 and 5).

作用 薄型モータ１は、減速伝動機構３を間にして駆動輪２
とは反対側に位置するので、該モータ１が車体上の電池
搭載スペースを制約することは一切ない。しかも、薄型
モータ１はあまり出張らないから、電動二輪車のコーナ
リングの際の車体の傾きに支障とならない。Action The thin motor 1 has a drive wheel 2 with a reduction transmission mechanism 3 interposed therebetween.
Since the motor 1 is located on the opposite side, the motor 1 does not restrict the battery mounting space on the vehicle body at all. In addition, since the thin motor 1 does not travel much, it does not hinder the inclination of the vehicle body when cornering the electric motorcycle.

リヤフォーク４との減速伝動機構３のケーシング５と
は一体構造なので、部品点数が減る。また、ケーシング
５は薄型モータ１の設置スペースを提供する。Since the rear fork 4 and the casing 5 of the speed reduction transmission mechanism 3 are integrally formed, the number of parts is reduced. Further, the casing 5 provides a space for installing the thin motor 1.

実 施 例 次に、図示した本発明の実施例を説明する。Embodiment Next, the illustrated embodiment of the present invention will be described.

まず、第１図〜第３図はベルトドライブ方式の駆動装
置の実施例を示している。アルミニウム等の軽合金でダ
イカストされたリヤフォーク４と一体に車軸８の軸受ブ
ロック６が円筒形に形成されている。この軸受ブロック
６に軸受7,7を介して車軸８が回転自在に支持されてい
る。車軸８の片側端部に電動二輪車の駆動輪（後輪）２
が一体的に回転する関係で取り付けられている。First, FIGS. 1 to 3 show an embodiment of a belt drive type driving device. A bearing block 6 of an axle 8 is formed in a cylindrical shape integrally with a rear fork 4 die-cast with a light alloy such as aluminum. An axle 8 is rotatably supported on the bearing block 6 via bearings 7,7. The drive wheel (rear wheel) 2 of the electric motorcycle is provided at one end of the axle 8.
Are mounted so that they rotate together.

前記車軸８の他端側には、減速伝動機構３を構成する
大径の従動プーリ3aが一体的に回転する関係で取り付け
られている。従って、この従動プーリ3aは、駆動輪２の
一側面に近接して配置され、同駆動輪２と直結されてい
る。従動プーリ3aはまた、リヤーフォーク４と一体構造
に形成され、かつ着脱可能な蓋5aで閉じられた中空のケ
ーシング５内に納められている。A large-diameter driven pulley 3a constituting the reduction transmission mechanism 3 is attached to the other end of the axle 8 so as to rotate integrally therewith. Therefore, the driven pulley 3a is disposed close to one side surface of the driving wheel 2 and is directly connected to the driving wheel 2. The driven pulley 3a is also housed in a hollow casing 5 formed integrally with the rear fork 4 and closed by a removable lid 5a.

この電動二輪車の走行動力である薄型モータ１は、前
記リヤフォーク４と一体構造のケーシング５の一側面
（蓋5a側）であって、減速伝動機構３を内蔵したケーシ
ング５を間にして前記駆動輪２とは反対側の位置（第１
図又は第３図参照）に設置されている。そして、該薄型
モータ１の回転軸11の軸端に小径の原動プーリ3bが取り
付けられ、この原動プーリ3bと上記駆動プーリ3aとがベ
ルト（タイミングベルト）3cで連結され、もって二つの
プーリ3a,3bの有効径の逆比を減速比とする減速伝動機
構３が構成されている。The thin motor 1, which is the traveling power of the electric motorcycle, is provided with the casing 5 integrally formed with the rear fork 4 on one side surface (the lid 5a side) of the casing 5 and the casing 5 in which the speed reduction transmission mechanism 3 is incorporated. Position opposite to wheel 2 (first
(See FIG. 3 or FIG. 3). Then, a small-diameter driving pulley 3b is attached to the shaft end of the rotating shaft 11 of the thin motor 1, and the driving pulley 3b and the driving pulley 3a are connected by a belt (timing belt) 3c. A speed reduction transmission mechanism 3 having a reciprocal ratio of the effective diameter of 3b as a speed reduction ratio is configured.

ところで、本発明において云う薄型モータ１とは、第
４図に一例を示したように、回転軸11のヨーク12の外周
に永久磁石13を取り付けて成るロータと、周胴部側のケ
イ素鋼板が積層された電機子鉄心14にコイル15を巻装し
たステータとのみから成る永久磁石型ブラシレス直流モ
ータである。特にロータの永久磁石13には、サマリウム
コバルト、又はネオジウム等の希土類を配合した強力な
永久磁石（ネオジ鉄ボロン磁石又はサマリウムコバルト
磁石）を使用することによって、軸方向寸法Ｌは70mm位
の薄型に設計、製作されている。こうした希土類配合の
永久磁石13の表面磁束密度は約7KGで、通常のフェライ
ト磁石の表面磁束密度のおよそ３倍程度もある。表面磁
束密度が7KGの強力な永久磁石13を使用した薄型モータ
１は、前記の寸法仕様でも最高回転数3500rpm,最大トル
ク1kgf・ｍの出力性能が確認されており、電動二輪車用
の走行動力用としては十分である。ちなみに従来一般の
フェライト磁石を使用した同程度出力性能のブラシ付直
流モータを軸方向寸法は通常164mm程度もあり、倍以上
も細長いのである。By the way, as shown in FIG. 4, the thin motor 1 according to the present invention has a rotor in which a permanent magnet 13 is attached to an outer periphery of a yoke 12 of a rotating shaft 11 and a silicon steel plate on a peripheral body portion side. This is a permanent magnet type brushless DC motor including only a stator having a coil 15 wound around an armature core 14. Particularly, by using a strong permanent magnet (neodymium iron boron magnet or samarium cobalt magnet) containing a rare earth element such as samarium cobalt or neodymium as the permanent magnet 13 of the rotor, the axial dimension L can be reduced to about 70 mm. Designed and manufactured. The surface magnetic flux density of the rare-earth-containing permanent magnet 13 is about 7 KG, which is about three times that of a normal ferrite magnet. The thin motor 1 using a strong permanent magnet 13 with a surface magnetic flux density of 7KG has been confirmed to have an output performance of a maximum rotation speed of 3500rpm and a maximum torque of 1kgfm even in the dimensions described above. It is enough. Incidentally, a brushed DC motor using a conventional general ferrite magnet and having the same output performance has an axial dimension of usually about 164 mm, which is more than twice as long.

上記薄型モータ１の設置位置は、特に第３図で明らか
なように、電動二輪車の走行中のコーナリングで車体
（駆動輪２）が大きく傾いたとき、最大傾斜角αでも地
面９には接地しないだけの高さ位置（第２図も参照）に
設置されている。The installation position of the thin motor 1 does not touch the ground 9 even at the maximum inclination angle α when the vehicle body (drive wheel 2) is greatly inclined by cornering during running of the electric motorcycle, as is apparent particularly in FIG. At the same height (see also FIG. 2).

リヤフォーク４は、そのピン孔17の位置を電動二輪車
のフレーム後部にピンジョイントされる。このリヤフォ
ーク４にはショックアブソーバーユニット18が付属され
る。The position of the pin hole 17 of the rear fork 4 is pin-joined to the rear of the frame of the electric motorcycle. The rear fork 4 is provided with a shock absorber unit 18.

第２の実施例 第５図と第６図は、ギヤドライブ方式の駆動装置の実
施例を示している。但し、減速伝動機構３がベルトドラ
イブ方式からギヤドライブ方式に変った点以外の構成
は、上記第１実施例とほとんど共通している。即ち、軸
受ブロック7,7を介して回転自在に支持された車軸８の
一端部に駆動輪２が取り付けられ、他端部に大径の従動
ギヤ（トリブルギヤ）3eが取り付けられ、両者は車軸８
を介して直結した関係とされている。従動ギヤ3eはリヤ
フォーク４と一体構造のケーシング５内に内蔵されてい
る。同ケーシング５（の中の減速伝動装置３）を間にし
て駆動輪２とは反対側の位置であるケーシング５の片面
に薄型モータ１が設置４され、その回転軸11の端部に取
り付けた小径の原動ピニオン3fが前記従動ギヤ3eと噛み
合わされ、もって歯数逆比の減速伝動機構３が構成され
ている。Second Embodiment FIGS. 5 and 6 show an embodiment of a gear drive type driving device. However, the configuration other than the point that the speed reduction transmission mechanism 3 is changed from the belt drive system to the gear drive system is almost common to the first embodiment. That is, the drive wheel 2 is attached to one end of an axle 8 rotatably supported via bearing blocks 7, 7, and a large-diameter driven gear (tribble gear) 3e is attached to the other end.
The relationship is directly connected through. The driven gear 3e is housed in a casing 5 integrally formed with the rear fork 4. The thin motor 1 is installed 4 on one surface of the casing 5 opposite to the drive wheels 2 with the casing 5 (the reduction gear transmission 3 therein) interposed therebetween, and attached to the end of the rotating shaft 11 thereof. A small-diameter driving pinion 3f is meshed with the driven gear 3e to form a reduction transmission mechanism 3 having an inverse gear ratio.

本発明が奏する効果 本発明に係る電動二輪車の駆動装置は、軽量、小形の
薄型モータ１を走行用とし、減速伝動機構３（のケーシ
ング５）を間にして駆動輪２とは反対側の位置に設置し
たので、車体上の電池搭載スペースは一切制約されず、
可及的にたくさんの電池を搭載して一充電当りの航続距
離を延長することに寄与する。薄型モータ１は軽量で動
力負荷が小さい上に高価な希土類磁石の使用量も少なく
て済むという利点もある。Advantageous Effects of the Present Invention A drive device for an electric motorcycle according to the present invention uses a lightweight, small, thin motor 1 for traveling, and a position opposite to the drive wheels 2 with (a casing 5 of) the reduction transmission mechanism 3 interposed therebetween. Because it was installed in, the battery mounting space on the car body is not restricted at all,
The use of as many batteries as possible contributes to extending the range per charge. The thin motor 1 has advantages that it is lightweight, has a small power load, and requires a small amount of expensive rare earth magnets.

また、軸方向寸法が小さい薄型モータ１は、駆動輪２
とは反対側の位置（ケーシング５の側面部）に設置して
も、側方へはあまり出張らず、電動二輪車が走行する際
の特にコーナーリングにも良好で走行安定性、安全性が
高い。In addition, the thin motor 1 having a small axial dimension has the drive wheels 2
Even if it is installed at the opposite side (the side surface of the casing 5), it does not travel much to the side, and it is also good for cornering when the electric motorcycle travels, and has high running stability and safety.

さらに、リヤフォーク４とケーシンング５とは一体構
造としたので、部品点数が減り、製造に有利であると共
にコストダウンを図れるのである。Further, since the rear fork 4 and the casing 5 are integrally formed, the number of parts is reduced, which is advantageous in manufacturing and can reduce costs.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図はベルトドライブ方式の駆動装置の実施例を示し
た平面方向の断面図、第２図と第３図は同前の正面図と
右側面図である。第４図は薄型モータの断面図、第５図
はギヤドライブ方式の駆動装置の実施例を示した平面方
向の断面図、第６図は同前の正面図である。 ２……駆動輪、３……減速伝動機構 １……薄型モータ、９……地面 α……傾斜角度、13……ロータの永久磁石 ５……ケーシング、４……リヤフォークFIG. 1 is a plan sectional view showing an embodiment of a belt drive type driving device, and FIGS. 2 and 3 are a front view and a right side view of the same. FIG. 4 is a sectional view of a thin motor, FIG. 5 is a sectional view in a plane direction showing an embodiment of a gear drive type driving device, and FIG. 6 is a front view of the same. 2 ... drive wheel, 3 ... deceleration transmission mechanism 1 ... thin motor, 9 ... ground α ... inclination angle, 13 ... permanent magnet of rotor 5 ... casing, 4 ... rear fork

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−143810（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−90011（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−38289（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−27689（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−31191（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−128789（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−64905（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−80201（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−114546（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−111779（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B62M 7/02 B62K 25/20 Continuation of the front page (56) References JP-A-51-143810 (JP, A) JP-A-52-90011 (JP, A) JP-A-4-38289 (JP, A) JP-A-4-27689 (JP) JP-A-4-31191 (JP, A) JP-A-3-128789 (JP, A) JP-A-4-64905 (JP, U) JP-A-4-80201 (JP, U) JP-A 60-114546 (JP, U) Japanese Utility Model Showa 62-111779 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁶ , DB name) B62M 7/02 B62K 25/20

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】モータが伝動機構を介して電動二輪車の駆
動輪を回転駆動する構成の駆動装置において、 駆動輪の一側面に近接して配置され同駆動輪に直結され
た減速伝動機構が設けられ、前記減速伝動機構を間にし
て前記駆動輪とは反対側の位置に同減速伝動機構を通じ
て駆動輪と連結された薄型モータが設置されていること
を特徴とする電動二輪車の駆動装置。1. A drive device in which a motor rotates a drive wheel of an electric two-wheeled vehicle via a transmission mechanism, wherein a speed reduction transmission mechanism is disposed close to one side of the drive wheel and directly connected to the drive wheel. A drive device for an electric motorcycle, further comprising a thin motor connected to the drive wheels through the deceleration transmission mechanism at a position opposite to the drive wheels with the deceleration transmission mechanism interposed therebetween. 【請求項２】薄型モータは、コーナリングで車体が傾い
たときにも地面に接地しないだけの高さ位置に設置され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載し
た電動二輪車の駆動装置。2. The electric motorcycle according to claim 1, wherein the thin motor is installed at a height such that the thin motor does not touch the ground even when the vehicle body is tilted due to cornering. Drive. 【請求項３】薄型モータは、サマリウムコバルト、ネオ
ジウム等の希土類を配合した永久磁石を用いた永久磁石
型直流ブラシレスモータであって軸方向寸法の小さい薄
型に構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項又は第２項に記載した電動二輪車の駆動装置。3. A thin motor is a permanent magnet type DC brushless motor using a permanent magnet containing a rare earth element such as samarium cobalt, neodymium, etc., and is configured to be thin with a small axial dimension. A drive device for an electric motorcycle according to claim 1 or 2. 【請求項４】減速伝動機構のケーシングは、アルミニウ
ム等の軽合金によりリヤフォークと一体構造に形成さ
れ、同ケーシングの一側面に薄型モータが取り付けられ
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
項又は第３項に記載した電動二輪車の駆動装置。4. A casing of the speed reduction transmission mechanism is formed integrally with a rear fork from a light alloy such as aluminum, and a thin motor is mounted on one side of the casing. 1st or 2nd
Item 4. The drive device for an electric motorcycle according to item 3 or 3.