WO2020194951A1 - 鞍乗型電動車両 - Google Patents

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WO2020194951A1
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motor
saddle
electric vehicle
swing arm
power transmission
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PCT/JP2019/050678
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English (en)
French (fr)
Inventor
森 庸太朗
Original Assignee
本田技研工業株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62KCYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K11/00Motorcycles, engine-assisted cycles or motor scooters with one or two wheels
    • B62K11/02Frames
    • B62K11/04Frames characterised by the engine being between front and rear wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62KCYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K25/00Axle suspensions
    • B62K25/04Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork
    • B62K25/12Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with rocking arm pivoted on each fork leg
    • B62K25/14Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with rocking arm pivoted on each fork leg with single arm on each fork leg
    • B62K25/20Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with rocking arm pivoted on each fork leg with single arm on each fork leg for rear wheel

Definitions

  • the present invention relates to a saddle-mounted electric vehicle.
  • the present invention provides a saddle-type electric vehicle capable of prolonging the maintenance cycle of the power transmission member even when the motor is held by the vehicle body motor.
  • the saddle-mounted electric vehicle of the present invention With the battery A motor that receives electric power from the battery to drive the rear wheels, A motor control device that controls the motor and A vehicle body frame that holds the battery, the motor, and the motor control device, A swing arm that swingably holds the rear wheels with respect to the vehicle body frame, A saddle-mounted electric vehicle including a power transmission member that transmits the power of the motor to the rear wheels.
  • the power transmission member is arranged inside the swing arm. Lubricating oil is sealed inside the swing arm.
  • the power transmission member can be provided in the swing arm and immersed in oil, the maintenance cycle of the power transmission member can be extended and the convenience is improved.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. It is a side view of the motor and the swing arm of the 1st modification. It is a top view of the motor and the swing arm of FIG.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line BB of FIG. It is a side view of the motor and the swing arm of the 2nd modification. It is a top view of the motor and the swing arm of FIG.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. It is a side view of the saddle type electric vehicle of the 2nd Embodiment.
  • an electric motorcycle will be illustrated as the saddle-type electric vehicle of the present invention.
  • the front of the electric motorcycle is shown as Fr
  • the rear is shown as Rr
  • the upper side is shown as U
  • the lower side is shown as D
  • the left side is shown as L
  • the right side is shown as R.
  • the saddle-mounted electric vehicle 1 includes a front wheel 3 steered by a steering wheel 2 and a rear wheel 4 driven by a motor 30 as a drive source.
  • the saddle-mounted electric vehicle 1 is a scooter-type vehicle having a step floor 9 on which the occupants seated on the seats 8 are placed on the left and right sides.
  • the steering system parts including the steering wheel 2 and the front wheels 3 are pivotally supported by the head pipe 12 at the front end of the vehicle body frame 11 so as to be steerable.
  • the outer circumference of the vehicle body frame 11 is covered with the vehicle body cover 5.
  • reference numeral 6 indicates a front fork.
  • the vehicle body frame 11 has a head pipe 12 located at the front end thereof, a pair of left and right upper frames 13 extending diagonally rearward and downward from the head pipe 12, and diagonally rearward at a steeper slope than the left and right upper frames 13 from the lower part of the head pipe 12. After extending downward and extending substantially horizontally from the lower end to the rear, a pair of left and right down frames 14 extending diagonally backward and upward from the rear end and diagonally rearward and upward extending from the upper and lower middle portions of the left and right upper frames 13.
  • a pair of left and right rear upper frames 15 that are connected to the rear upper end of the left and right down frame 14 and extend diagonally rearward and upward from the connecting portion, and diagonally rearward and upwardly extending from the rear part of the down frame 14 to the rear part of the rear upper frame 15.
  • a rear lower frame 16 to be connected is provided.
  • the rear wheel 4 is supported so as to be swingable in the vertical direction via a swing arm 40 extending toward the rear of the vehicle body frame 11. Then, the power of the motor 30 is transmitted by the power transmission member 18 bridged to the drive sprocket 16f and the driven sprocket 16r.
  • the power transmission member 18 is a chain, a belt, or the like.
  • the swing arm 40 includes an arm portion 41 extending from the front end portion toward the left side of the rear wheel 4 and a cross arm portion 42 extending from the front portion of the arm portion 41 to the right side.
  • a through hole through which the pivot shaft 17 is inserted is formed in the front portion of the arm portion 41, and is a pivot portion 44 that supports the left end portion of the pivot shaft 17.
  • the cross arm portion 42 is also formed with a through hole through which the pivot shaft 17 is inserted, and is a pivot portion 44 that supports the right end portion of the pivot shaft 17.
  • a power transmission member accommodating portion 41a for accommodating the power transmission member 18 and a tensioner accommodating portion 41b located below the front of the power transmission member accommodating portion 41a are provided inside the arm portion 41.
  • the drive sprocket 16f mounted coaxially with the pivot shaft 17 so as to rotate relative to the pivot shaft 17 and the drive sprocket 16f mounted on the rear wheel axle 4a so as to rotate integrally with the rear wheel axle 4a on the power transmission member accommodating portion 41a.
  • the driven sprocket 16r, the drive sprocket 16f, and the power transmission member 18 bridged to the driven sprocket 16r are housed, and oil as a lubricating oil is sealed. Since the power transmission member 18 can be provided in the swing arm 40 and immersed in oil in this way, the maintenance cycle of the power transmission member 18 can be extended, and the convenience is improved.
  • the tensioner accommodating portion 41b is provided with a tensioner (not shown) that applies appropriate tension to the power transmission member 18 and communicates with the power transmission member accommodating portion 41a.
  • the motor 30 is arranged coaxially with the pivot shaft 17 whose central shaft 37 swingably supports the swing arm 40 and between the pivot portions 44.
  • a speed reducer 50 is provided between the motor 30 and the swing arm 40 in the vehicle width direction.
  • the motor 30 and the speed reducer 50 are unitized to form the drive unit 10, the rotation of the motor 30 is decelerated by the speed reducer 50, and the power transmission member 18 provided in the swing arm 40 is used.
  • the rear wheels 4 supported by the rear wheel axle 4a are driven to drive the vehicle. That is, a speed reducer 50 is provided on the power transmission path between the motor 30 and the rear wheels 4.
  • a motor control device 31 is arranged below the motor 30.
  • the motor control device 31 is a power converter (for example, an inverter) that converts the electric power supplied from the battery 100, and is integrated by being connected to the motor 30 via a bus bar 32 (see FIG. 3). .. This eliminates the need for an exposed high-voltage line connecting the motor 30 and the motor control device 31, makes it possible to reduce the weight of the saddle-mounted electric vehicle 1 and improve the assembling property.
  • a power converter for example, an inverter
  • the suspension 19 that supports the swing arm 40 with respect to the vehicle body frame 11 is connected to the suspension connecting portion 40u located on the upper surface of the swing arm 40 and located closer to the pivot shaft 17 than the center of the pivot shaft 17 and the rear wheel axle 4a. Has been done.
  • one end of the suspension 19 is connected to the suspension connecting portion 40u provided on the upper surface of the cross arm portion 42.
  • the other end of the suspension 19 is connected to a cross member connecting the rear upper frames 15.
  • the battery 100 that supplies electric power to the motor 30 is composed of two battery modules and is fixed to the vehicle body frame 11 below the seat 8. As described above, the motor 30 and the motor control device 31 are integrated, and the motor control device 31 is arranged below the motor 30, so that the space for arranging the battery 100 is widened in the space in front of the motor 30. It can be taken, and more batteries 100 can be mounted. By arranging the motor control device 31 below the motor 30, the work of assembling the swing arm 40 located behind the motor 30 becomes easy.
  • the drive unit 10 includes a unit case 20 arranged on the pivot shaft 17 so as to be adjacent to the swing arm 40.
  • the inside of the unit case 20 is divided into a motor chamber 20m and a speed reducer chamber 20t by a partition wall 21, and the speed reducer chamber 20t is arranged so as to be sandwiched between the motor chamber 20m and the swing arm 40.
  • An inner rotor type motor 30 is arranged in the motor chamber 20 m, and the rotor 34 is arranged so as to rotate integrally with the rotor shaft 35 on the inner peripheral portion of the stator 33 fixed to the unit case 20.
  • the rotor shaft 35 is arranged so as to be rotatable relative to the pivot shaft 17 so as to surround the outer peripheral portion of the pivot shaft 17.
  • a planetary gear mechanism 60 constituting the speed reducer 50 is provided in the speed reducer chamber 20t.
  • the planetary gear mechanism 60 includes a sun gear 61 integrally formed with the rotor shaft 35, a ring gear 62 fixed to the speed reducer chamber 20t and arranged on the outer peripheral portion of the sun gear 61, and a plurality of ring gears 61 that mesh with the sun gear 61 and the ring gear 62.
  • a planetary gear 63 and a planetary carrier 64 that holds a plurality of planetary gears 63 so as to rotate and revolve and are attached so as to rotate integrally with a drive sprocket 16f arranged in a power transmission member accommodating portion 41a of the swing arm 40. Be prepared.
  • the power of the motor 30 is transmitted to the rear wheel axle 4a via the planetary gear mechanism 60, the drive sprocket 16f, the power transmission member 18, and the driven sprocket 16r. That is, the rotation of the motor 30 is decelerated by the planetary gear mechanism 60 and transmitted to the rear wheel axle 4a.
  • the motor 30 and the planetary gear mechanism 60 are arranged coaxially with the pivot shaft 17 that holds the swing arm 40 swingably, so that heavy objects can be concentrated around the pivot shaft 17. Driving performance is improved. In addition, this makes it possible to make the whole compact.
  • the internal space of the motor chamber 20 m is sealed by the seal members S1 and S2 provided on the unit case 20.
  • the internal space of the speed reducer chamber 20t and the swing arm 40 is sealed from the outside by the sealing members S3 and S4, and the communication with the motor chamber 20m is blocked by the sealing member S1 provided on the partition wall 21 of the unit case 20. Will be done. Therefore, the oil sealed in the power transmission member accommodating portion 41a of the swing arm 40 lubricates the power transmission member 18 and the planetary gear mechanism 60, and shares the oil of the power transmission member 18 and the oil of the speed reducer. can do. Further, by separating the motor chamber 20m and the speed reducer chamber 20t, the temperature control of the member contributing to power transmission and the motor 30 can be separated.
  • the speed reducer 50 is not limited to the planetary gear mechanism 60 described above.
  • two modifications will be described.
  • (First modification) In the first modification, as shown in FIGS. 6 to 8, a motor case 36 arranged on the pivot shaft 17 so as to be adjacent to the swing arm 40 is provided.
  • An inner rotor type motor 30 is arranged in the motor case 36, and the rotor 34 is arranged so as to rotate integrally with the rotor shaft 35 on the inner peripheral portion of the stator 33 fixed to the motor case 36.
  • the rotor shaft 35 is arranged so as to be rotatable relative to the pivot shaft 17 so as to surround the outer peripheral portion of the pivot shaft 17.
  • the speed reducer 50 is composed of a multi-speed transmission mechanism 70, and is arranged inside the swing arm 40 so as to be adjacent to the motor 30.
  • the multi-speed transmission mechanism 70 rotates integrally with the output gear 71 integrally formed with the rotor shaft 35 and the drive sprocket 16f arranged coaxially with the pivot shaft 17 and arranged in the power transmission member accommodating portion 41a of the swing arm 40.
  • the final gear 72 attached so as to be used, the idle shaft 73 extending parallel to the pivot shaft 17 and provided below the front of the pivot shaft 17, and the first gear 74 provided on the idle shaft 73 and meshing with the output gear 71.
  • a two-stage gear 76 in which a second gear 75 that meshes with the final gear 72 is integrally formed.
  • the power of the motor 30 is transmitted via the output gear 71, the first gear 74, the second gear 75, the final gear 72, the drive sprocket 16f, the power transmission member 18, and the driven sprocket 16r. Is transmitted to the rear wheel axle 4a. That is, the rotation of the motor 30 is decelerated by the multi-speed transmission mechanism 70 and transmitted to the rear wheel axle 4a.
  • the final gear 72 that transmits power to the motor 30 and the drive sprocket 16f is arranged coaxially with the pivot shaft 17 that holds the swing arm 40 swingably, so that a heavy object is pivoted to the pivot shaft 17. It can be concentrated around and the running performance is improved. Further, by arranging the speed reducer 50 in the swing arm 40, the oil of the power transmission member 18 and the oil of the speed reducer 50 can be shared, and the assembling property can be further improved.
  • a motor case 36 arranged on the pivot shaft 17 so as to be adjacent to the swing arm 40 is provided.
  • An inner rotor type motor 30 is arranged in the motor case 36, and the rotor 34 is arranged so as to rotate integrally with the rotor shaft 35 on the inner peripheral portion of the stator 33 fixed to the motor case 36.
  • the rotor shaft 35 is arranged so as to be rotatable relative to the pivot shaft 17 so as to surround the outer peripheral portion of the pivot shaft 17.
  • a drive sprocket 16f arranged coaxially with the pivot shaft 17 and arranged in the power transmission member accommodating portion 41a of the swing arm 40 is attached to the rotor shaft 35 so as to rotate integrally.
  • the speed reducer 50 is composed of a multi-speed transmission mechanism 80, and is arranged inside the swing arm 40 so as to be adjacent to the rear wheels 4.
  • the multi-speed transmission mechanism 80 includes a first shaft 81 located above the front of the rear wheel axle 4a and extending in parallel with the rear wheel axle 4a, and a second shaft 81 located in front of the rear wheel axle 4a and below the first shaft 81.
  • the shaft 82, the first gear 83 provided on the first shaft 81 so that the driven sprocket 16r rotates integrally, and the second gear 84 provided on the second shaft 82 and meshing with the first gear 83.
  • a two-stage gear 86 in which a third gear 85 that meshes with a final gear 86 provided on the rear wheel axle 4a is integrally formed is provided.
  • the power of the motor 30 is transmitted via the drive sprocket 16f, the power transmission member 18, the driven sprocket 16r, the first gear 83, the second gear 84, the third gear 85, and the final gear 86. Is transmitted to the rear wheel axle 4a. That is, the rotation of the motor 30 is decelerated by the multi-speed transmission mechanism 80 and transmitted to the rear wheel axle 4a.
  • the final gear 86 since the final gear 86 is arranged coaxially with the rear wheel axle 4a, the arrangement position of the driven sprocket 16r can be arbitrarily adjusted around the rear wheel axle 4a. Therefore, any anti-squat characteristic can be set by adjusting the arrangement position of the driven sprocket 16r.
  • FIG. 13 is a saddle-mounted electric vehicle 1 of the second embodiment.
  • the saddle-mounted electric vehicle 1 of the present embodiment is a naked-type saddle-mounted vehicle, the motor 30 is arranged coaxially with the pivot shaft 17, and the battery 100 is provided in front of the swing arm 40.
  • the configuration of the motor 30 and the swing arm 40 may be the same as that of the first embodiment, or the first and second modifications may be applied.
  • an electric motorcycle having a motor as a drive source has been exemplified as the saddle-type electric vehicle of the present invention, but an ATV (All Terrain Vehicle), and a hybrid type having a motor and an engine as a drive source It may be a saddle-mounted electric vehicle.
  • ATV All Terrain Vehicle
  • Battery battery 100 and A motor (motor 30) that receives electric power from the battery to drive the rear wheels (rear wheels 4), and A motor control device (motor control device 31) that controls the motor and A vehicle body frame (vehicle body frame 11) that holds the battery, the motor, and the motor control device.
  • a swing arm swing arm 40 that swingably holds the rear wheel with respect to the vehicle body frame
  • a saddle-type electric vehicle (saddle-type electric vehicle 1) including a power transmission member (power transmission member 18) that transmits the power of the motor to the rear wheels.
  • the power transmission member is arranged inside the swing arm.
  • a saddle-mounted electric vehicle in which lubricating oil is sealed inside the swing arm.
  • the motor is held as compared with the case where the motor control device is held by the vehicle body frame and the motor is arranged around the rear wheels.
  • the exposed high-voltage line that connects the motor and the motor control device is shortened or unnecessary, which makes it possible to reduce the weight and improve the assembling property.
  • the power transmission member can be provided in the swing arm and immersed in oil, the maintenance cycle of the power transmission member can be extended, and the convenience is improved.
  • the saddle-mounted electric vehicle is a saddle-type electric vehicle in which a central shaft (central shaft 37) is arranged coaxially with a pivot shaft (pivot shaft 17) that holds the swing arm swingably.
  • a speed reducer (reducer 50) is provided on the power transmission path between the motor and the rear wheels.
  • the speed reducer is a saddle-mounted electric vehicle arranged inside the swing arm.
  • the speed reducer in the swing arm, the oil of the power transmission member and the oil of the speed reducer can be shared. In addition, the assembling property can be improved.
  • a suspension that supports the swing arm with respect to the vehicle body frame is further provided.
  • the suspension is the upper surface of the swing arm, and the pivot shaft is closer to the center of the pivot shaft (pivot shaft 17) that holds the swing arm swingably and the rear wheel axle (rear wheel axle 4a).
  • a saddle-mounted electric vehicle connected to a suspension connection (suspension connection 40u) located on the side.
  • the configuration around the swing arm including the suspension can be made compact.
  • the saddle-mounted electric vehicle according to any one of (1) to (4).
  • the motor control device is a saddle-type electric vehicle that is integrated by being connected to the motor via a bus bar (bus bar 32).
  • the exposed high-voltage line becomes unnecessary and the weight can be reduced.
  • the saddle-mounted electric vehicle according to (5).
  • the motor control device is a saddle-type electric vehicle arranged below the motor.
  • the space in front of the motor can be secured, the space for arranging other members such as the battery can be widened.
  • the work of assembling the swing arm located behind the motor can be easily performed.
  • a speed reducer (reducer 50) is provided on the power transmission path between the motor and the rear wheels.
  • the speed reducer has a planetary gear mechanism (planetary gear mechanism 60).
  • a saddle-type electric vehicle in which the motor and the planetary gear mechanism are arranged coaxially with a pivot shaft (pivot shaft 17) that holds the swing arm swingably.
  • a speed reducer (reducer 50) is provided on the power transmission path between the motor and the rear wheels.
  • the speed reducer has a multi-speed transmission mechanism (multi-speed transmission mechanism 70).
  • the motor and the gear (final gear 72) that transmits power to the drive sprocket (drive sprocket 16f) are saddles that are arranged coaxially with the pivot shaft (pivot shaft 17) that holds the swing arm swingably. Riding electric vehicle.
  • a speed reducer (reducer 50) is provided on the power transmission path between the motor and the rear wheels.
  • the speed reducer has a multi-speed transmission mechanism (multi-speed transmission mechanism 80).
  • the final gear (final gear 86) is a saddle-mounted electric vehicle arranged coaxially with the axle of the rear wheel.
  • the position of the driven sprocket can be arbitrarily adjusted around the axle of the rear wheel, so that any anti-squat characteristic can be set.
  • Suspension type electric vehicle Rear wheel 4a Rear wheel axle 11 Body frame 16f Drive sprocket 17 Pivot shaft 18 Power transmission member 19 Suspension 30 Motor 31 Motor control device 32 Bus bar 37 Central shaft 40 Swing arm 40u Suspension connection 50 Reducer 60 Planetary gear mechanism 70 Multi-stage transmission mechanism 72 Final gear 80 Multi-stage transmission mechanism 86 Final gear 100 Battery

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Axle Suspensions And Sidecars For Cycles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)

Abstract

鞍乗型電動車両(1)は、バッテリ(100)と、バッテリ(100)から電力を受けて後輪(4)を駆動するモータ(30)と、モータ(30)を制御するモータ制御装置(31)と、バッテリ(100)、モータ(30)、及びモータ制御装置(31)を保持する車体フレーム(11)と、車体フレーム(11)に対し後輪(4)を揺動可能に保持するスイングアーム(40)と、モータ(30)の動力を後輪(4)に伝達する動力伝達部材(18)と、を備える。動力伝達部材(18)は、スイングアーム(40)の内部に配置され、スイングアーム(40)の内部には、潤滑油が封入されている。

Description

鞍乗型電動車両
 本発明は、鞍乗型電動車両に関する。
 近年、鞍乗型車両として、モータを駆動源とする鞍乗型電動車両が知られている。このような鞍乗型電動車両として特許文献1に記載の電動二輪車では、モータが枢支軸(ピボット軸)と同軸に配置される構成が開示されている。このようにモータが車体フレームに保持される構成では、同じく車体フレームに保持されるバッテリからモータに電力を供給する場合に、スイングアーム又は後輪にモータが配置される場合と比較して、径が太く配策が困難な高圧線の配策が行いやすく、重量も軽くなるというメリットがある。
日本国特開平5-65085号公報
 一方で、モータが車体フレームに保持される構成では、モータの動力を後輪に伝達するためにチェーン等の動力伝達部材が必要となり、動力伝達部材のメンテナンスが必要となってしまうという課題がある。
 本発明は、モータが車体モータに保持される場合であっても、動力伝達部材のメンテナンスサイクルをより長くすることができる鞍乗型電動車両を提供する。
 本発明の鞍乗型電動車両は、
 バッテリと、
 該バッテリから電力を受けて後輪を駆動するモータと、
 該モータを制御するモータ制御装置と、
 前記バッテリ、前記モータ、及び前記モータ制御装置を保持する車体フレームと、
 前記車体フレームに対し前記後輪を揺動可能に保持するスイングアームと、
 前記モータの動力を前記後輪に伝達する動力伝達部材と、を備える、鞍乗型電動車両であって、
 前記動力伝達部材は、前記スイングアームの内部に配置され、
 前記スイングアームの内部には、潤滑油が封入されている。
 本発明によれば、動力伝達部材をスイングアーム内に設けてオイルに浸けることができるので、動力伝達部材のメンテナンスサイクルを延ばすことができ、利便性が向上する。
本発明の第1実施形態の鞍乗型車両の側面図である。 図1の鞍乗型車両に搭載されるモータ及びスイングアームの斜視図である。 図2のモータ及びスイングアームの側面図である。 図2のモータ及びスイングアームの平面図である。 図3のA-A線断面図である。 第1変形例のモータ及びスイングアームの側面図である。 図6のモータ及びスイングアームの平面図である。 図6のB-B線断面図である。 第2変形例のモータ及びスイングアームの側面図である。 図9のモータ及びスイングアームの平面図である。 図9のC-C線断面図である。 図9のD-D線断面図である。 第2実施形態の鞍乗型電動車両の側面図である。
 以下、本発明の鞍乗型電動車両の各実施形態について説明する。以下の説明では、本発明の鞍乗型電動車両として電動二輪車を例示する。各図面には、電動二輪車の前方をFr、後方をRr、上方をU、下方をD、左方をL、右方をRとして示す。
<第1実施形態>
(車体構成)
 鞍乗型電動車両1は、図1に示すように、ハンドル2によって操向される前輪3と、駆動源であるモータ30によって駆動される後輪4と、を備える。鞍乗型電動車両1は、左右にシート8に着座した乗員が足を載せるステップフロア9を有するスクータ型の車両である。
 ハンドル2及び前輪3を含むステアリング系部品は、車体フレーム11の前端のヘッドパイプ12に操向可能に枢支されている。車体フレーム11の外周は車体カバー5で覆われている。図1において、符号6はフロントフォークを示す。
 車体フレーム11は、その前端部に位置するヘッドパイプ12と、ヘッドパイプ12から斜め後下方へ延びる左右一対のアッパーフレーム13と、ヘッドパイプ12の下部から左右アッパーフレーム13よりも急傾斜で斜め後下方へ延びてその下端から後方へ向けて実質的に水平に延びた後、その後端から斜め後上方へ延びる左右一対のダウンフレーム14と、左右アッパーフレーム13の上下中間部から斜め後上方へ延びて左右ダウンフレーム14の後上端に連結されるとともにその連結部から斜め後上方へ延びる左右一対のリアアッパーフレーム15と、ダウンフレーム14の後部から斜め後上方へ延びてリアアッパーフレーム15の後部に連結されるリアロアフレーム16と、を備える。
 後輪4は、車体フレーム11の後方に向かって延出されるスイングアーム40を介して上下方向に揺動可能に支持されている。そして、モータ30の動力は、ドライブスプロケット16fとドリブンスプロケット16rに掛け渡された動力伝達部材18により伝達される。動力伝達部材18は、チェーン、ベルト等である。
 スイングアーム40は、図2~図4に示すように、その前端部から後輪4の左側方に向けて延びるアーム部41と、アーム部41の前部から右側に延びるクロスアーム部42とを有する。アーム部41の前部には、ピボット軸17が挿通される貫通孔が形成されており、ピボット軸17の左端部を支持するピボット部44となっている。また、クロスアーム部42にもピボット軸17が挿通される貫通孔が形成されており、ピボット軸17の右端部を支持するピボット部44となっている。
 アーム部41の内部には、動力伝達部材18を収容する動力伝達部材収容部41aと、動力伝達部材収容部41aの前下方に位置するテンショナー収容部41bと、が設けられる。
 動力伝達部材収容部41aには、ピボット軸17に相対回転するようにピボット軸17と同軸上に取り付けられたドライブスプロケット16fと、後輪車軸4aと一体回転するように後輪車軸4a上に取り付けられたドリブンスプロケット16rと、ドライブスプロケット16fとドリブンスプロケット16rに掛け渡された動力伝達部材18と、を収容し、潤滑油としてのオイルが封入される。このように動力伝達部材18をスイングアーム40内に設けてオイルに浸けることができるので、動力伝達部材18のメンテナンスサイクルを延ばすことができ、利便性が向上する。
 テンショナー収容部41bには、動力伝達部材18に適切な張力を付与するテンショナー(不図示)が設けられ、動力伝達部材収容部41aと連通する。
 モータ30は、中心軸37がスイングアーム40を揺動可能に支持するピボット軸17と同軸上に、且つ、ピボット部44間に配置される。モータ30の中心軸37をピボット軸17と同軸上に配置することで、ピボット軸17に対しモータ30の重心のオフセットがないので、走行時の振動などがモータ30に与える影響を最小限にできる。
 図5に示すように、車幅方向においてモータ30とスイングアーム40との間には減速機50が設けられる。本実施形態では、モータ30及び減速機50がユニット化されて駆動ユニット10を構成し、モータ30の回転が減速機50で減速され、スイングアーム40内に設けられた動力伝達部材18を介して後輪車軸4aに伝達されることで、後輪車軸4aに支持された後輪4が駆動して車両が走行する。即ち、モータ30と後輪4との動力伝達経路上には減速機50が設けられる。
 モータ30の下方にはモータ制御装置31が配置される。モータ制御装置31は、バッテリ100から供給される電力を変換する電力変換機(例えば、インバータ)であり、モータ30とバスバー32(図3参照)を介して連結されることで一体化されている。これにより、モータ30とモータ制御装置31とを接続する露出した高圧線が不要になり、鞍乗型電動車両1の軽量化が可能で、且つ組付け性が向上する。
 車体フレーム11に対しスイングアーム40を支持するサスペンション19は、スイングアーム40の上面であって、ピボット軸17と後輪車軸4aとの中央よりもピボット軸17側に位置するサスペンション接続部40uに接続されている。言い換えると、サスペンション19は、クロスアーム部42の上面に設けられたサスペンション接続部40uに一端部が接続されている。サスペンション19の他端部は、リアアッパーフレーム15間を接続するクロスメンバに接続されている。モータ30に近いところにサスペンション19を配置することで、サスペンション19を含めたスイングアーム40の周辺構成をコンパクトにできる。
 図1に戻って、モータ30に電力を供給するバッテリ100は、2つのバッテリモジュールから構成され、シート8の下方で車体フレーム11に固定される。上記したように、モータ30とモータ制御装置31とが一体化され、モータ制御装置31がモータ30の下方には配置されることで、モータ30の前方のスペースにバッテリ100を配置するスペースを広くとることができ、より多くのバッテリ100を搭載することができる。なお、モータ制御装置31がモータ30の下方には配置されることで、モータ30の後方に位置するスイングアーム40の組付作業も容易になる。
 続いて、駆動ユニット10の構成について図5を参照しながら具体的に説明する。
 駆動ユニット10は、ピボット軸17上にスイングアーム40と隣接するよう配置されたユニットケース20を備える。ユニットケース20の内部は、隔壁21によってモータ室20mと減速機室20tとに分割され、減速機室20tが、モータ室20mとスイングアーム40とに挟まれるように配置される。モータ室20mには、インナーロータ型のモータ30が配置され、ユニットケース20に固定されたステータ33の内周部に、ロータ34がロータシャフト35と一体回転するように配置される。ロータシャフト35は、ピボット軸17の外周部を囲むようにピボット軸17と相対回転自在に配置される。
 減速機室20tには、減速機50を構成する遊星歯車機構60が設けられる。遊星歯車機構60は、ロータシャフト35に一体形成されたサンギヤ61と、減速機室20tに固定され、サンギヤ61の外周部に配置されたリングギヤ62と、サンギヤ61とリングギヤ62とに噛合する複数のプラネタリギヤ63と、複数のプラネタリギヤ63を自転可能且つ公転可能に保持し、スイングアーム40の動力伝達部材収容部41aに配置されたドライブスプロケット16fと一体回転するように取り付けられたプラネタリキャリア64と、を備える。
 このように構成された駆動ユニット10では、モータ30の動力が、遊星歯車機構60、ドライブスプロケット16f、動力伝達部材18、ドリブンスプロケット16rを介して、後輪車軸4aに伝達される。即ち、モータ30の回転は、遊星歯車機構60で減速されて後輪車軸4aに伝達される。駆動ユニット10では、モータ30及び遊星歯車機構60が、スイングアーム40を揺動可能に保持するピボット軸17と同軸上に配置されるので、重量物をピボット軸17回りに集中させることができ、走行性能が向上する。また、これにより全体をコンパクトに構成できる。
 ここで、モータ室20mは、ユニットケース20に設けられたシール部材S1、S2とにより、内部空間が封止される。一方、減速機室20t及びスイングアーム40は、シール部材S3、S4とにより内部空間が外部から封止され、ユニットケース20の隔壁21に設けられたシール部材S1によりモータ室20mとの連通が遮断される。したがって、スイングアーム40の動力伝達部材収容部41aに封入されたオイルは、動力伝達部材18を潤滑するとともに遊星歯車機構60を潤滑し、動力伝達部材18のオイルと減速機のオイルとを共有化することができる。また、モータ室20mと減速機室20tとを隔離することで、動力伝達に寄与よる部材とモータ30との温度管理を別々にすることができる。
 なお、減速機50は、上記した遊星歯車機構60に限られるものではない。以下、2つの変形例について説明する。
(第1変形例)
 第1変形例では、図6~図8に示すように、ピボット軸17上にスイングアーム40と隣接するよう配置されたモータケース36を備える。モータケース36には、インナーロータ型のモータ30が配置され、モータケース36に固定されたステータ33の内周部に、ロータ34がロータシャフト35と一体回転するように配置される。ロータシャフト35は、ピボット軸17の外周部を囲むようにピボット軸17と相対回転自在に配置される。
 減速機50は、多段変速機構70から構成され、スイングアーム40の内部にモータ30と隣接するように配置される。多段変速機構70は、ロータシャフト35に一体形成された出力ギヤ71と、ピボット軸17と同軸上に配置され、且つスイングアーム40の動力伝達部材収容部41aに配置されたドライブスプロケット16fと一体回転するように取り付けられたファイナルギヤ72と、ピボット軸17と平行に延び、ピボット軸17の前下方に設けられるアイドル軸73と、アイドル軸73に設けられ、出力ギヤ71と噛合する第1ギヤ74及びファイナルギヤ72と噛合する第2ギヤ75が一体形成された2段ギヤ76と、を備える。
 このように構成された多段変速機構70では、モータ30の動力が、出力ギヤ71、第1ギヤ74、第2ギヤ75、ファイナルギヤ72、ドライブスプロケット16f、動力伝達部材18、ドリブンスプロケット16rを介して、後輪車軸4aに伝達される。即ち、モータ30の回転が、多段変速機構70で減速されて後輪車軸4aに伝達される。第1変形例では、モータ30及びドライブスプロケット16fに動力を伝えるファイナルギヤ72が、スイングアーム40を揺動可能に保持するピボット軸17と同軸上に配置されているので、重量物をピボット軸17回りに集中させることができ、走行性能が向上する。また、減速機50もスイングアーム40内に配置されることで、動力伝達部材18のオイルと減速機50のオイルを共有化することができ、さらに、組付け性を向上させることができる。
(第2変形例)
 第2変形例では、図9~図12に示すように、ピボット軸17上にスイングアーム40と隣接するよう配置されたモータケース36を備える。モータケース36には、インナーロータ型のモータ30が配置され、モータケース36に固定されたステータ33の内周部に、ロータ34がロータシャフト35と一体回転するように配置される。ロータシャフト35は、ピボット軸17の外周部を囲むようにピボット軸17と相対回転自在に配置される。ロータシャフト35には、ピボット軸17と同軸上に配置され、且つスイングアーム40の動力伝達部材収容部41aに配置されたドライブスプロケット16fが一体回転するように取り付けられる。
 減速機50は、多段変速機構80から構成され、スイングアーム40の内部に後輪4と隣接するように配置される。多段変速機構80は、後輪車軸4aの前上方に位置して後輪車軸4aと平行に延びる第1シャフト81と、後輪車軸4aの前方且つ第1シャフト81の下方に設けられた第2シャフト82と、第1シャフト81に設けられ、ドリブンスプロケット16rが一体回転するように設けられた第1ギヤ83と、第2シャフト82に設けられ、第1ギヤ83と噛合する第2ギヤ84と後輪車軸4aに設けられたファイナルギヤ86と噛合する第3ギヤ85とが一体形成された2段ギヤ86と、を備える。
 このように構成された多段変速機構80では、モータ30の動力がドライブスプロケット16f、動力伝達部材18、ドリブンスプロケット16r、第1ギヤ83、第2ギヤ84、第3ギヤ85、ファイナルギヤ86を介して、後輪車軸4aに伝達される。即ち、モータ30の回転は、多段変速機構80で減速されて後輪車軸4aに伝達される。第2変形例では、ファイナルギヤ86が後輪車軸4aと同軸上に配置されているので、後輪車軸4aを中心にドリブンスプロケット16rの配置位置を任意に調整できる。したがって、ドリブンスプロケット16rの配置位置を調整することで、任意のアンチスクワット特性に設定することができる。
<第2実施形態>
 図13は、第2実施形態の鞍乗型電動車両1である。
 本実施形態の鞍乗型電動車両1は、ネイキッド型の鞍乗型車両であり、モータ30は、ピボット軸17と同軸上に配置され、スイングアーム40の前方にバッテリ100が設けられている。なお、モータ30及びスイングアーム40の構成は、第1実施形態と同様であってもよく、また第1及び第2変形例を適用してもよい。
 以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、上記実施形態においては、本発明の鞍乗型電動車両としてモータを駆動源とする電動二輪車を例示したが、ATV(All Terrain Vehicle)、さらにはモータ及びエンジンを駆動源とするハイブリッドタイプの鞍乗型電動車両であってもよい。
 また、本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。
(1) バッテリ(バッテリ100)と、
 該バッテリから電力を受けて後輪(後輪4)を駆動するモータ(モータ30)と、
 該モータを制御するモータ制御装置(モータ制御装置31)と、
 前記バッテリ、前記モータ、及び前記モータ制御装置を保持する車体フレーム(車体フレーム11)と、
 前記車体フレームに対し前記後輪を揺動可能に保持するスイングアーム(スイングアーム40)と、
 前記モータの動力を前記後輪に伝達する動力伝達部材(動力伝達部材18)と、を備える、鞍乗型電動車両(鞍乗型電動車両1)であって、
 前記動力伝達部材は、前記スイングアームの内部に配置され、
 前記スイングアームの内部には、潤滑油が封入されている、鞍乗型電動車両。
 (1)によれば、バッテリ、モータ、及びモータ制御装置が車体フレームに保持されるので、モータ制御装置が車体フレームに保持されるとともにモータが後輪回りに配置される場合に比べて、モータとモータ制御装置とを接続する露出する高圧線が短くなり又は不要になり軽量化が可能で、且つ組付け性が向上する。また、動力伝達部材をスイングアーム内に設けてオイルに浸けることができるので、動力伝達部材のメンテナンスサイクルを延ばすことができ、利便性が向上する。
(2) (1)に記載の鞍乗型電動車両であって、
 前記モータは、中心軸(中心軸37)が前記スイングアームを揺動可能に保持するピボット軸(ピボット軸17)と同軸上に配置されている、鞍乗型電動車両。
 (2)によれば、モータの中心軸をピボット軸と同軸上に配置することで、ピボット軸に対しモータの重心のオフセットがないので、走行時の振動などがモータに与える影響を最小限にできる。
(3) (1)又は(2)に記載の鞍乗型電動車両であって、
 前記モータと前記後輪との動力伝達経路上には減速機(減速機50)が設けられ、
 前記減速機は、前記スイングアームの内部に配置されている、鞍乗型電動車両。
 (3)によれば、減速機もスイングアーム内に配置されることで、動力伝達部材のオイルと減速機のオイルを共有化することができる。また、組付け性を向上させることができる。
(4) (1)~(3)のいずれかに記載の鞍乗型電動車両であって、
 前記車体フレームに対し前記スイングアームを支持するサスペンション(サスペンション19)をさらに備え、
 前記サスペンションは、前記スイングアームの上面であって、前記スイングアームを揺動可能に保持するピボット軸(ピボット軸17)と前記後輪の車軸(後輪車軸4a)との中央よりも前記ピボット軸側に位置するサスペンション接続部(サスペンション接続部40u)に接続されている、鞍乗型電動車両。
 (4)によれば、モータに近いところにサスペンションを配置することで、サスペンションを含めたスイングアーム周辺構成をコンパクトにできる。
(5) (1)~(4)のいずれかに記載の鞍乗型電動車両であって、
 前記モータ制御装置は、前記モータとバスバー(バスバー32)を介して連結されることで一体化されている、鞍乗型電動車両。
 (5)によれば、モータとモータ制御装置とが一体化されることで、露出する高圧線が不要となり軽量化できる。
(6) (5)に記載の鞍乗型電動車両であって、
 前記モータ制御装置は、前記モータの下方に配置されている、鞍乗型電動車両。
 (6)によれば、モータの前方のスペースを確保できるので、バッテリ等他の部材の配置スペースを広くとることができる。また、モータの後方に位置するスイングアームの組付作業を容易にできる。
(7) (1)~(6)のいずれかに記載の鞍乗型電動車両であって、
 前記モータと前記後輪との動力伝達経路上には減速機(減速機50)が設けられ、
 前記減速機は、遊星歯車機構(遊星歯車機構60)を有し、
 前記モータ及び前記遊星歯車機構は、前記スイングアームを揺動可能に保持するピボット軸(ピボット軸17)と同軸上に配置されている、鞍乗型電動車両。
 (7)によれば、モータ及び減速機がピボット軸回りに配置されるので、重量物をピボット軸回りに集中させることができ、走行性能が向上する。また、これにより全体をコンパクトに構成できる。
(8) (1)~(6)のいずれかに記載の鞍乗型電動車両であって、
 前記モータと前記後輪との動力伝達経路上には減速機(減速機50)が設けられ、
 前記減速機は、多段変速機構(多段変速機構70)を有し、
 前記モータ、及びドライブスプロケット(ドライブスプロケット16f)に動力を伝えるギヤ(ファイナルギヤ72)は、前記スイングアームを揺動可能に保持するピボット軸(ピボット軸17)と同軸上に配置されている、鞍乗型電動車両。
 (8)によれば、モータ及び減速機がピボット軸回りに配置されるので、重量物をピボット軸回りに集中させることができ、走行性能が向上する。また、これにより全体をコンパクトに構成できる。
(9) (1)~(6)のいずれかに記載の鞍乗型電動車両であって、
 前記モータと前記後輪との動力伝達経路上には減速機(減速機50)が設けられ、
 前記減速機は、多段変速機構(多段変速機構80)を有し、
 ファイナルギヤ(ファイナルギヤ86)は、前記後輪の車軸と同軸上に配置されている、鞍乗型電動車両。
 (9)によれば、後輪の車軸を中心にドリブンスプロケットの配置位置を任意に調整できるので、任意のアンチスクワット特性に設定することができる。
 なお、本出願は、2019年3月26日出願の日本特許出願(特願2019-058886)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
1 鞍乗型電動車両
4 後輪
4a 後輪車軸
11 車体フレーム
16f ドライブスプロケット
17 ピボット軸
18 動力伝達部材
19 サスペンション
30 モータ
31 モータ制御装置
32 バスバー
37 中心軸
40 スイングアーム
40u サスペンション接続部
50 減速機
60 遊星歯車機構
70 多段変速機構
72 ファイナルギヤ
80 多段変速機構
86 ファイナルギヤ
100 バッテリ

Claims (9)

  1.  バッテリ(100)と、
     該バッテリ(100)から電力を受けて後輪(4)を駆動するモータ(30)と、
     該モータ(30)を制御するモータ制御装置(31)と、
     前記バッテリ(100)、前記モータ(30)、及び前記モータ制御装置(31)を保持する車体フレーム(11)と、
     前記車体フレーム(11)に対し前記後輪(4)を揺動可能に保持するスイングアーム(40)と、
     前記モータ(30)の動力を前記後輪(4)に伝達する動力伝達部材(18)と、を備える、鞍乗型電動車両(1)であって、
     前記動力伝達部材(18)は、前記スイングアーム(40)の内部に配置され、
     前記スイングアーム(40)の内部には、潤滑油が封入されている、鞍乗型電動車両(1)。
  2.  請求項1に記載の鞍乗型電動車両(1)であって、
     前記モータ(30)は、中心軸が前記スイングアーム(40)を揺動可能に保持するピボット軸(17)と同軸上に配置されている、鞍乗型電動車両(1)。
  3.  請求項1又は2に記載の鞍乗型電動車両(1)であって、
     前記モータ(30)と前記後輪(4)との動力伝達経路上には減速機(50)が設けられ、
     前記減速機(50)は、前記スイングアーム(40)の内部に配置されている、鞍乗型電動車両(1)。
  4.  請求項1~3のいずれか1項に記載の鞍乗型電動車両(1)であって、
     前記車体フレーム(11)に対し前記スイングアーム(40)を支持するサスペンション(19)をさらに備え、
     前記サスペンション(19)は、前記スイングアーム(40)の上面であって、前記スイングアーム(40)を揺動可能に保持するピボット軸(17)と前記後輪(4)の車軸(4a)との中央よりも前記ピボット軸(17)側に位置するサスペンション接続部(40u)に接続されている、鞍乗型電動車両(1)。
  5.  請求項1~4のいずれか1項に記載の鞍乗型電動車両(1)であって、
     前記モータ制御装置(31)は、前記モータ(30)とバスバー(32)を介して連結されることで一体化されている、鞍乗型電動車両(1)。
  6.  請求項5に記載の鞍乗型電動車両(1)であって、
     前記モータ制御装置(31)は、前記モータ(30)の下方に配置されている、鞍乗型電動車両(1)。
  7.  請求項1~6のいずれか1項に記載の鞍乗型電動車両(1)であって、
     前記モータ(30)と前記後輪(4)との動力伝達経路上には減速機(50)が設けられ、
     前記減速機(50)は、遊星歯車機構(60)を有し、
     前記モータ(30)及び前記遊星歯車機構(60)は、前記スイングアーム(40)を揺動可能に保持するピボット軸(17)と同軸上に配置されている、鞍乗型電動車両(1)。
  8.  請求項1~6のいずれか1項に記載の鞍乗型電動車両(1)であって、
     前記モータ(30)と前記後輪(4)との動力伝達経路上には減速機(50)が設けられ、
     前記減速機(50)は、多段変速機構(70)を有し、
     前記モータ(30)、及びドライブスプロケット(16f)に動力を伝えるギヤ(72)は、前記スイングアーム(40)を揺動可能に保持するピボット軸(17)と同軸に配置されている、鞍乗型電動車両(1)。
  9.  請求項1~6のいずれか1項に記載の鞍乗型電動車両(1)であって、
     前記モータ(30)と前記後輪(4)との動力伝達経路上には減速機(50)が設けられ、
     前記減速機(50)は、多段変速機構(80)を有し、
     ファイナルギヤ(86)は、前記後輪(4)の車軸(4a)と同軸上に配置されている、鞍乗型電動車両(1)。
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