JP3984139B2 - Power transmission device for electric motorcycles - Google Patents

Description

Translated fromJapanese

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータを駆動源として走行する電動二輪車の動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動二輪車はエンジンを駆動源とするものが主流を占めているが、環境保護等の観点から電動モータを駆動源として走行する電動二輪車が開発されるに至っている。
【０００３】
斯かる電動二輪車として、電動モータと該電動モータの回転を減速して後車軸に伝達する減速機を含んで構成される電動パワーユニットをリヤアーム内に組み込み、リヤアームの後部から外側方に突出する前記後車軸の端部に後輪を取り付けて成るものが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記電動二輪車においては、電動パワーユニットをリヤアーム内に組み込む関係上、該電動パワーユニットを極力薄く構成する必要がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、電動パワーユニットの薄型化を実現することができる電動二輪車の動力伝達装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、電動モータと該電動モータの回転を減速して後車軸に伝達するギヤ減速機を含んで構成される電動パワーユニットをリヤアーム内に組み込み、リヤアームの後部から外側方に突出する前記後車軸の端部に後輪を取り付けて成る電動二輪車において、前記電動モータを、前記後車軸と同軸の回転軸と共に回転するロータと、該ロータに対向して固設されたステータと、を備えるアキシャルギャップ型モータで構成し、前記ロータの中央に前記ステータ側に向けて窪む凹部を形成するとともに、該凹部の外周には前記ステータに対向するフランジ部を設け、前記凹部に前記ギヤ減速機を配置するとともに、前記フランジ部の前記ステータ側の面にマグネットを固定し、前記ギヤ減速機に対して、前記マグネットと前記ステータとを車幅方向においてそれぞれ部分的にオーバーラップさせたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ギヤ減速機を遊星ギヤ減速機で構成したことを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記電動モータと前記遊星ギヤ減速機を同軸的に配置したことを特徴とする。
【０００９】
従って、本発明によれば、電動パワーユニットを構成する前記電動モータを、前記後車軸と同軸の回転軸と共に回転するロータと、該ロータに対向して固設されたステータと、を備える薄型のアキシャルギャップ型モータで構成し、前記ロータの中央に前記ステータ側に向けて窪む凹部を形成するとともに、該凹部の外周には前記ステータに対向するフランジ部を設け、前記凹部に前記ギヤ減速機を配置するとともに、前記フランジ部の前記ステータ側の面にマグネットを固定し、前記ギヤ減速機に対して、前記マグネットと前記ステータとを車幅方向においてそれぞれ部分的にオーバーラップさせたため、電動パワーユニットの車幅方向寸法が縮小してその薄型化が実現される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は本発明に係る電動二輪車の側面図、図２はバッテリ脱着時の状態を示す電動二輪車後部の破断側面図、図３は同電動二輪車のバッテリ部分のシートを取り除いた状態の部分平面図である。
【００１２】
図１に示す電動二輪車１は、その車体前方上部にヘッドパイプ２を備え、該ヘッドパイプ２内には不図示のステアリング軸が回動自在に挿通している。そして、このステアリング軸の上端にはアッパーブラケット３が、下端にはアンダーブラケット４がそれぞれ取り付けられており、アッパーブラケット３にはハンドル５が取り付けられている。そして、ハンドル５の両端にはグリップ６が取り付けられており、左側のグリップ６の近傍にはブレーキレバー７が設けられており、不図示の右側（図１の奥側）のグリップ６は回動可能なスロットルグリップを構成している。
【００１３】
又、前記アッパーブラケット３とアンダーブラケット４にはフロントフォーク８の上部が取り付けられており、該フロントフォーク８の下端には前輪９が前車軸１０によって回転自在に軸支されている。尚、前記ハンドル５の前方のアッパーブラケット３上にはメータ１１が配置され、該メータ１１の下方には、前記フロントフォーク８の上部に固定されたヘッドランプ１２が配され、その両側方にはフラッシャランプ１３（図１には一方のみ図示）がそれぞれ設けられている。他方、前記ヘッドパイプ２からは側面視Ｕ字状を成す左右一対の車体フレーム１４が車体後方に向かって延設されている。即ち、丸パイプ状の車体フレーム１４は、ヘッドパイプ２から車体後方に向かって斜め下方に延びた後、後方に向かって円弧状に曲げられて車体後方に略水平に延びた後、上方に向かって円弧状に折り曲げられて車体後方に向かって斜め上方に立ち上がって側面視Ｕ字状を成している。そして、車体フレーム１４の後端部１４ａは、シート１５の形状に沿って屈曲され、左右の後端部１４ａ同士は連続した１つのパイプを構成している。
【００１４】
ところで、上記左右の車体フレーム１４の後部近傍には、逆Ｕ字状を成すシートステー１６（図３参照）が車体前方に向かって斜め上方に傾斜して溶着されており、このシートステー１６と左右の車体フレーム１４で囲まれる部分には前記シート１５が開閉可能に配置されている。即ち、図２に示すように、前記シートステー１６の前端水平部にはヒンジ１７によってシート１５の前端部が上下に回動可能に支持されており、該シート１５のボトムプレート１５ａの下面にはクッション材１８が取り付けられている。
【００１５】
そして、車体フレーム１４側には、シート１５を支持するシートステー１９とシート１５を閉じ状態に固定ロックするための不図示のロック機構が設けられている。ここで、車体フレーム１４の後端に取り付けられたリヤフェンダ２０の後面にはテイルランプ２１が取り付けられており、その左右にはフラッシャランプ２２（図１及び図２には一方のみ図示）が配されている。
【００１６】
一方、左右の車体フレーム１４のシート１５下方の屈曲部にはリヤアームブラケット２３（図１及び図２には一方のみ図示）がそれぞれ溶着されており、左右一対のリヤアームブラケット２３には、リヤアーム２４の前端がピボット軸２５にて上下揺動自在に支持されている。そして、このリヤアーム２４の後端には駆動輪である後輪２６が回転自在に軸支されており、リヤアーム２４と後輪２６はリヤクッション２７によって車体フレーム１４に懸架されている。
【００１７】
又、左右の車体フレーム１４の水平部にはフートステップ２８（図１及び図２には一方のみ図示）がそれぞれ取り付けられており、左側の車体フレーム１４のフートステップ２８の後方にはサイドスタンド２９が軸３０によって回動可能に軸支されて設けられており、サイドスタンド２９はリターンスプリング３１によって閉じ側に付勢されている。
【００１８】
ところで、本実施の形態に係る電動二輪車１においては、シート１５の下方の左右の車体フレーム１４の間にバッテリ３２が脱着可能に配置されている。このバッテリ３２は充電可能な複数の２次電池を収納して構成されており、その上面には傾倒自在なハンドル３３が設けられている（図２及び図３参照）。又、バッテリ３２の後面には、図３に示すように、上下方向に連続して形成された左右のリブ３２ａによって形成されたガイド溝が上下方向に貫設されている。
【００１９】
一方、図１及び図２に示すように、前記シート１５の下方の左右の車体フレーム１４間には、上面が開口するカップ状のケース３４が取り付けられており、このケース３４には前記バッテリ３２の下部が部分的に装着される。尚、図２に示すように、ケース３４内には放電端子３５が立設されており、バッテリ３２を図１に示すようにケース３４に収納すると、該バッテリ３２の底面に埋設された不図示の放電端子がケース３４側の前記放電端子３５に接続される。
【００２０】
又、上記ケース３４の後部には、図２に示すように、車幅方向に広い板状のガイド部材３６が車体後方に向かって斜め上方に立設されており、該ガイド部材３６の上部は、車体フレーム１４側に固定されたブラケット３７によって支持されている。尚、ガイド部材３６の上端部は車体後方に向かって円弧状に折り曲げられて導入部３６ａを構成している（図２参照）。
【００２１】
次に、後輪２６を駆動する電動パワーユニットの構成を図４〜図１０に基づいて説明する。尚、図４は電動二輪車の後輪部分の左側面図、図５は図４のＡ−Ａ線断面図、図６は図５のＢ−Ｂ線矢視図、図７は図５のＣ−Ｃ線矢視図、図８は図７のＤ−Ｄ線断面図、図９はリヤブレーキの駆動系の構成を示す側面図、図１０は遊星ギヤ減速機とワンウェイクラッチの構成を示す側面図である。
【００２２】
前記リヤアーム２４の略円形を成す後端部２４ａの右側端面には、図５に示すように、ギヤカバー３８が被着され、その内部に形成された空間内に電動パワーユニットを構成する電動モータ３９と遊星ギヤ減速機４０及びコントローラ４１が一体的に組み込まれている。
【００２３】
駆動源としての上記電動モータ３９には車幅方向に扁平な薄型のアキシャルギャップ型モータが使用され、図５に示すように、該電動モータ３９は、リヤアーム２４の後端部に支持された回転軸４２に固定されたロータ３９Ａと、該ロータ３９Ａに対向してリヤアーム後端部２４ａの内面に固設されたステータ３９Ｂとで構成されている。
【００２４】
ここで、前記回転軸４２は車幅方向に配され、その基端部はベアリング４３によってリヤアーム２４の後端部２４ａに回転自在に支承されており、前記ロータ３９Ａは、回転軸４２にその中心部が結着されたヨーク３９ａと、該ヨーク３９ａの前記ステータ３９Ｂに対向する外周面に固定されたマグネット３９ｂとで構成されている。尚、ヨーク３９ａの中心部には凹部が形成されており、該凹部の外周フランジ部に前記マグネット３９ｂが固定されている。
【００２５】
又、前記ステータ３９Ｂは、複数のコイル３９ｃをリヤアーム２４の後端部２４ａ内面の回転軸４２周りに同心円状に固設して構成されるが、図６に示すように、これらのコイル３９ｃは側面視において車体前方（図６の右方）に向かって開放されたＣ字状に並設されており、その開放部分には前記コントローラ４１の一部が臨んでいる。
【００２６】
一方、前記遊星ギヤ減速機４０は、図５に示すように、前記ロータ３９Ａのヨーク３９ａ中央部に形成された凹部内に組み込まれており、該遊星ギヤ減速機４０とロータ３９Ａに固定されたマグネット３９ｂとは車幅方向において部分的にオーバーラップしている。
【００２７】
ここで、遊星ギヤ減速機４０は、図１０に示すように、前記回転軸４２に一体に形成された小径のサンギヤ４２ａと該サンギヤ４２ａに対して同心的に配設された大径のリングギヤ４４及びサンギヤ４２ａとリングギヤ４４に噛合する３つの遊星ギヤ４５を含んで構成されており、これは前記電動モータ３９に対して同軸的に配置されている。
【００２８】
ところで、上記遊星ギヤ４５は、図５に示すように、ピン４６によってキャリア４７に回転自在に支持されており、各遊星ギヤ４５は、ピン４６を中心として自転するとともに、サンギヤ４２ａの周りを公転し、ピン４６を介してキャリア４７に回転を伝達する。
【００２９】
ここで、キャリア４７の一部は前記回転軸４２と同軸に配された後車軸４７ａを構成しており、この後車軸４７ａを含むキャリア４７の全体は一対のベアリング４８によって前記ギヤカバー３８に回転自在に支持されている。
【００３０】
又、前記リングギヤ４４は回転可能に支持されており、その外周部には公知のワンウェイクラッチ４９が介設されている。
【００３１】
上記ワンウェイクラッチ４９は、電動モータ３９から後輪２６方向への回転伝達を許容し、その逆方向への回転伝達を遮断するものであって、図１０に示すように、前記リングギヤ４４の外周に刻設されたラチェットギヤ４４ａと該ラチェットギヤ４４ａに選択的に噛合する複数のラチェット爪６８で構成されている。ここで、各ラチェット爪６８は、リング状のホルダ６９に傾動自在に保持されており、不図示のスプリングによって付勢されて前記ラチェットギヤ４４ａに係合している。尚、ホルダ６９は複数のビス７０によって前記ギヤカバー３８に取り付けられている。
【００３２】
他方、前記後車軸４７ａのギヤカバー３８外へ延出する端部には、前記後輪２６がスプライン嵌合されてナット５０によって結着されており、図５に示すように、後輪２６のホイール５１の内面に一体に形成されたドラム部５１ａの内部（ホイール５１の内面とギヤカバー３８との間に形成された空間）にはドラム式のリヤブレーキ５２が組み込まれている。
【００３３】
上記リヤブレーキ５２は、図７に示すように、後輪２６のホイール５１の前記ドラム部５１ａ内周に固設されたブレーキライニング５３、該ブレーキライニング５３の内側に配された２つの半月状ブレーキシュー５４を備えており、２つのブレーキシュー５４の一端同士は支持ピン５５によって回動可能に連結され、他端部間にはカム５６が介設されている。そして、両ブレーキシュー５４は、これらに張架された２本のリターンスプリング５７によって閉じ側（ブレーキ非作動側）に付勢されている。尚、前記支持ピン５５は、図５に示すように、ボス５８を介して前記ギヤカバー３８に支持されている。
【００３４】
ところで、図８に示すように、前記カム５６は、ギヤカバー３８に挿通固着されたボス５９にその軸部（以下、カム軸と称する）５６ａが回動可能に挿通支持されており、該カム軸５６ａのギヤカバー３８内の空間に臨む一端（左端）には図９に示すように扇形のセクタギヤ６０が結着されている。
【００３５】
一方、リヤアーム２４の下部に一体に形成されたブラケット２４ｂ（図７及び図８参照）には、前記カム軸５６ａに対して車体後方にオフセットされたカムレバー軸６１が回動可能に挿通支持されており、該カムレバー軸６１のギヤカバー３８内の空間の臨む一端（左端）には、図７及び図８に示すように、前記セクタギヤ６０に噛合する扇形のセクタギヤ６２が結着され、カムレバー軸６１のリヤアーム２４外へ突出する他端（右端）にはカムレバー６３が結着されている。そして、このカムレバー６３は、リターンスプリング６４によって一方向（ブレーク非作動方向）に付勢されており、図４に示すブレーキワイヤー６５を介して前記ブレーキレバー７（図１参照）に連結されている。尚、図８に示すように、前記セクタギヤ６２は、前記電動モータ３９のロータ３９Ａとの干渉を避けて直角に屈曲成形されている。
【００３６】
ところで、前記コントローラ４１は、前記電動モータ３９を制御するものであって、これと前記電動モータ３９とは図６に示す電極板６６によって電気的に接続され、該コントローラ４１と前記バッテリ３２及び不図示の前記スロットルグリップとは図６に示す被覆線６７によって電気的に接続されている。
【００３７】
而して、電動二輪車１においては、バッテリ３２からの電力の供給を受けて電動モータ３９が回転駆動されると、その回転は遊星ギヤ減速機４０によって減速されて後車軸４７ａに伝達され、該後車軸４７ａとこれに結着された後輪２６が回転駆動されて当該電動二輪車１が所定の速度で走行せしめられる。そして、電動二輪車１の走行中にライダーがハンドル５に設けられた不図示のスロットルグリップを回して加減速操作すると、その操作信号がコントローラ４１に伝達されて電動モータ３９の回転及び後輪２６の回転が制御されて電動二輪車１の車速が加減速される。
【００３８】
又、ライダーが図１に示すブレーキレバー７を回動させて制動操作すると、図４に示すブレーキワイヤー６５が引かれてカムレバー６３が回動し、その回動はカムレバー軸６１及びセクタギヤ６２，６０を経てカム５６に伝達され、該カム５６が回動する。すると、このカム５６によってリヤブレーキ５２のブレーキシュー５４が押し開かれ、該ブレーキシュー５４はリターンスプリング５７の付勢力に抗して支持ピン５５を中心に回動して拡開し、ブレーキライニング５３の内周面に押圧される。この結果、ブレーキシュー５４とブレーキライニング５３間に摩擦力が発生し、この摩擦力によって後輪２６の回転に所要の制動力が作用するため、電動二輪車１が減速或は停止せしめられる。
【００３９】
ところで、使用によってバッテリ３２の電圧が低下したために該バッテリ３２の充電を行う場合には該バッテリ３２を車体から取り外すが、このバッテリ３２の取り外しは以下の要領でなされる。
【００４０】
即ち、不図示のロック機構によるシート１５のロックを解除した後、該シート１５を図２に示すようにヒンジ１７を中心として回動させてこれを開くと、バッテリ３２の上方が開放される。
【００４１】
次に、上記状態においてバッテリ３２の上部に設けられたハンドル３３を起こしてこれを把持し、該バッテリ３２をガイド部材３６に沿って上方に引き上げることによってこれを容易に取り外すことができ、取り外したバッテリ３２を充電することができる。
【００４２】
その後、バッテリ３２の充電が終了して該バッテリ３２を再び装着する際には、図２に示す状態において、バッテリ３２をガイド部材３６に沿って下方に摺動させてこれの下部をケース３４に部分的に装着すれば良い。即ち、バッテリ３２の後面をガイド部材３６上端の導入部３６ａに当てて該バッテリ３２をガイド部材３６に沿って押し下げると、バッテリ３２の後端面に貫設された前記ガイド溝がガイド部材３６に嵌合するため、バッテリ３２はガイド部材３６にガイドされながらガタなくスムーズに摺動して装着され、該バッテリ３２の底面に埋設された不図示の放電端子がケース３４側の放電端子３５に接続されてバッテリ３２の使用が可能となる。
【００４３】
そして、上述のようにしてバッテリ３２が装着されると、シート１５をヒンジ１７を中心として回動させてこれを図１に示すように閉めると、該シート１５の閉じ状態がロック機構によってロックされるとともに、シート１５のボトムプレート１５ａに取り付けられたクッション材１８がバッテリ３２の上面を押圧して該バッテリ３２を確実に保持する。
【００４４】
以上において、本実施の形態によれば、図５に示すように、電動パワーユニットを構成する電動モータ３９を薄型のアキシャルギャップ型モータで構成するとともに、該電動モータ３９のロータ３９Ａ（ヨーク３９ａ）の中央部に形成された凹部に遊星ギヤ減速機４０を配置して該遊星ギヤ減速機４０とロータ３９Ａに固定されたマグネット３９ｂとを車幅方向において部分的にオーバーラップさせたため、電動パワーユニットの車幅方向寸法が縮小してその薄型化が実現される。
【００４５】
ここで、本実施の形態に係る動力伝達装置の駆動系の構成を図１０に模式的に示す。本実施の形態ではギヤ減速機としてサンギヤ４２ａとリングギヤ４４及び遊星ギヤ４５から成る遊星ギヤ減速機４０を採用したが、ギヤ減速機としては図１１に示す減速ギヤ群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４から成るものを使用しても良い。
【００４６】
即ち、図１１に示すギヤ減速機においては、同軸に配された回転軸４２と後車軸４７ａの相対向する端部には減速ギヤＧ１，Ｇ４がそれぞれ取り付けられており、回転軸４２と後車軸４７ａに対して平行に配された回転軸７１に回転自在に支持された減速ギヤＧ２，Ｇ３はそれぞれ減速ギヤＧ１，Ｇ４に噛合している。従って、電動モータの回転は、減速ギヤＧ１〜Ｇ４を経て減速されて後車軸４７ａとこれに結着された後輪２６に伝達され、これらが所定の速度で回転駆動される。
【００４７】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、電動モータと該電動モータの回転を減速して後車軸に伝達するギヤ減速機を含んで構成される電動パワーユニットをリヤアーム内に組み込み、リヤアームの後部から外側方に突出する前記後車軸の端部に後輪を取り付けて成る電動二輪車において、前記電動モータを、前記後車軸と同軸の回転軸と共に回転するロータを備えるアキシャルギャップ型モータで構成するとともに、前記ロータの中央に形成された凹部に前記ギヤ減速機を配置して該ギヤ減速機と前記ロータに固定されたマグネットとを車幅方向において部分的にオーバーラップさせたため、電動パワーユニットの車幅方向寸法が縮小してその薄型化が実現されるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動二輪車の側面図である。
【図２】バッテリ脱着時の状態を示す電動二輪車後部の破断側面図である。
【図３】本発明に係る電動二輪車のバッテリ部分のシートを取り除いた状態の部分平面図である。
【図４】本発明に係る電動二輪車の後輪部分の左側面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線矢視図である。
【図７】図５のＣ−Ｃ線矢視図である。
【図８】図７のＤ−Ｄ線断面図である。
【図９】本発明に係る電動二輪車のリヤブレーキ駆動系の構成を示す側面図である。
【図１０】遊星ギヤ減速機とワンウェイクラッチの構成を示す側面図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る動力伝達装置の駆動系の構成を示す模式図である。
【図１２】本発明に係る動力伝達装置の駆動系の他の構成例を示す模式図である。
【符号の説明】
１ 電動二輪車
２４ リヤアーム
２６ 後輪
３９ 電動モータ
３９Ａ ロータ
３９Ｂ ステータ
３９ａ ヨーク
３９ｂ マグネット
４０ 遊星ギヤ減速機（ギヤ減速機）
４２ 回転軸
４２ａ サンギヤ
４４ リングギヤ
４５ 遊星ギヤ
４７ａ 後車軸
Ｇ１〜Ｇ４ 減速ギヤ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power transmission device for an electric motorcycle that travels using an electric motor as a drive source.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, motorcycles mainly use an engine as a drive source, but from the viewpoint of environmental protection and the like, an electric motorcycle that runs using an electric motor as a drive source has been developed.
[0003]
As such an electric motorcycle, an electric power unit configured to include an electric motor and a speed reducer that decelerates the rotation of the electric motor and transmits it to the rear axle is incorporated in the rear arm, and the rear projecting outward from the rear portion of the rear arm. There has been proposed one in which a rear wheel is attached to an end portion of an axle.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the electric motorcycle described above, it is necessary to make the electric power unit as thin as possible because the electric power unit is incorporated in the rear arm.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a power transmission device for an electric two-wheeled vehicle capable of realizing a thin electric power unit.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, an electric power unit configured to include an electric motor and a gear reducer that decelerates the rotation of the electric motor and transmits it to the rear axle is incorporated in the rear arm. In the electric two-wheeled vehicle in which a rear wheel is attached to an end portion of the rear axle projecting outward from the rear portion, the electric motor is rotated with a rotary shaft coaxial with the rear axle, andopposed to the rotor. and fixed to a stator, constitutedby axial gap motor comprising,to form a recess recessed toward the stator side in the center of the rotor, a flange portion on the outer periphery of the recess facing the stator provided,along with arranging the gear reducer intherecess, a magnet fixed to the stator-side surface of the flange portion,tosaid reductiongear, Theaserial magnet andsaid stator, characterized in that partiallyoverlapped, respectively, in the vehicle width direction.
[0007]
A second aspect of the invention is characterized in that, in the first aspect of the invention, the gear reducer is a planetary gear reducer.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the electric motor and the planetary gear speed reducer are arranged coaxially.
[0009]
Therefore, according to the present invention,the electric motor constituting the electric powerunit, a rotor that rotates together with the rear axle coaxial with the rotation axis, the thinhaving a stator which is fixed to face the rotor, the axial constitutedby gapmotor, to form a recess recessed toward the stator side in the center of the rotor, the outer periphery of the recess is provided a flange portion facing the stator,said gear reducer tosaid recess Since themagnet is fixed to the stator side surface of the flange portion and the magnetand the statorare partially overlapped witheach other in the vehicle width directionwithrespect to the gear reducer, the electric power unit The vehicle width direction dimension is reduced and the thickness is reduced.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0011]
FIG. 1 is a side view of an electric motorcycle according to the present invention, FIG. 2 is a cutaway side view of a rear portion of the electric motorcycle showing a state when the battery is detached, and FIG. 3 is a partial plan view of the electric motorcycle with a seat removed. It is.
[0012]
Theelectric motorcycle 1 shown in FIG. 1 includes a head pipe 2 at an upper front portion of the vehicle body, and a steering shaft (not shown) is rotatably inserted into the head pipe 2. Anupper bracket 3 is attached to the upper end of the steering shaft, an underbracket 4 is attached to the lower end, and a handle 5 is attached to theupper bracket 3. A grip 6 is attached to both ends of the handle 5, abrake lever 7 is provided in the vicinity of the left grip 6, and the grip 6 on the right side (the back side in FIG. 1) is rotated. It constitutes a possible throttle grip.
[0013]
An upper portion of a front fork 8 is attached to theupper bracket 3 and the underbracket 4, and a front wheel 9 is rotatably supported by a front axle 10 at the lower end of the front fork 8. Ameter 11 is disposed on theupper bracket 3 in front of the handle 5, and aheadlamp 12 fixed to the upper portion of the front fork 8 is disposed below themeter 11, and on both sides thereof. A flasher lamp 13 (only one is shown in FIG. 1) is provided. On the other hand, a pair of left and rightvehicle body frames 14 having a U-shape in side view are extended from the head pipe 2 toward the rear of the vehicle body. That is, the round pipe-shaped body frame 14 extends obliquely downward from the head pipe 2 toward the rear of the vehicle body, then bends in an arc shape toward the rear, extends substantially horizontally toward the rear of the vehicle body, and then upwards. It is bent in an arc shape and rises obliquely upward toward the rear of the vehicle body to form a U shape in side view. The rear end portion 14a of thevehicle body frame 14 is bent along the shape of the seat 15, and the left and right rear end portions 14a constitute one continuous pipe.
[0014]
By the way, in the vicinity of the rear part of the left andright body frames 14, an inverted U-shaped seat stay 16 (see FIG. 3) is welded obliquely upward toward the front of the vehicle body. The seat 15 is arranged to be openable and closable at a portion surrounded by the left andright body frames 14. That is, as shown in FIG. 2, the front end portion of the seat 15 is supported by ahinge 17 on the front end horizontal portion of the seat stay 16 so as to be pivotable up and down. Acushion material 18 is attached.
[0015]
On thevehicle body frame 14 side, a seat stay 19 that supports the seat 15 and a lock mechanism (not shown) for fixing and locking the seat 15 in a closed state are provided. Here, atail lamp 21 is attached to the rear surface of therear fender 20 attached to the rear end of thevehicle body frame 14, and flasher lamps 22 (only one is shown in FIGS. 1 and 2) are arranged on the left and right sides thereof. ing.
[0016]
On the other hand, rear arm brackets 23 (only one is shown in FIGS. 1 and 2) are welded to the bent portions below the seat 15 of the left andright body frames 14, respectively. The front end is supported by apivot shaft 25 so as to be swingable up and down. Arear wheel 26 as a driving wheel is rotatably supported at the rear end of therear arm 24, and therear arm 24 and therear wheel 26 are suspended from thevehicle body frame 14 by arear cushion 27.
[0017]
In addition, foot steps 28 (only one is shown in FIGS. 1 and 2) are respectively attached to the horizontal portions of the left andright body frames 14, and aside stand 29 is disposed behind thefoot steps 28 of theleft body frame 14. Theside stand 29 is urged toward the closing side by areturn spring 31.
[0018]
By the way, in theelectric motorcycle 1 according to the present embodiment, thebattery 32 is detachably disposed between the left andright body frames 14 below the seat 15. Thebattery 32 is configured to accommodate a plurality of rechargeable secondary batteries, and ahandle 33 that can be tilted is provided on the upper surface thereof (see FIGS. 2 and 3). Further, as shown in FIG. 3, guide grooves formed by left andright ribs 32a continuously formed in the vertical direction are provided on the rear surface of thebattery 32 in the vertical direction.
[0019]
On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 2, a cup-shaped case 34 having an open upper surface is attached between the left andright body frames 14 below the seat 15, and thebattery 32 is attached to thecase 34. The lower part of is partially attached. As shown in FIG. 2, adischarge terminal 35 is erected in thecase 34. When thebattery 32 is stored in thecase 34 as shown in FIG. 1, it is not shown embedded in the bottom surface of thebattery 32. Is connected to thedischarge terminal 35 on thecase 34 side.
[0020]
Further, as shown in FIG. 2, a plate-like guide member 36 that is wide in the vehicle width direction is erected obliquely upward toward the rear of the vehicle body, and the upper portion of theguide member 36 is It is supported by abracket 37 fixed to thebody frame 14 side. The upper end portion of theguide member 36 is bent in an arc shape toward the rear of the vehicle body to form an introduction portion 36a (see FIG. 2).
[0021]
Next, the configuration of the electric power unit that drives therear wheel 26 will be described with reference to FIGS. 4 is a left side view of the rear wheel portion of the electric motorcycle, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 4, FIG. 6 is a view taken along the line BB in FIG. FIG. 8 is a sectional view taken along the line D-D in FIG. 7, FIG. 9 is a side view showing the configuration of the rear brake drive system, and FIG. 10 is a side view showing the configurations of the planetary gear reducer and the one-way clutch. FIG.
[0022]
As shown in FIG. 5, agear cover 38 is attached to the right end surface of the rear end portion 24a having a substantially circular shape of therear arm 24, and anelectric motor 39 constituting an electric power unit in a space formed therein. The planetarygear speed reducer 40 and thecontroller 41 are integrally incorporated.
[0023]
Theelectric motor 39 as a drive source is a thin axial gap type motor that is flat in the vehicle width direction. As shown in FIG. 5, theelectric motor 39 is supported by a rear end portion of therear arm 24. Therotor 39A is fixed to theshaft 42, and thestator 39B is fixed to the inner surface of the rear arm rear end 24a so as to face therotor 39A.
[0024]
Here, the rotatingshaft 42 is arranged in the vehicle width direction, and a base end portion thereof is rotatably supported by the rear end portion 24a of therear arm 24 by abearing 43. Therotor 39A is centered on therotating shaft 42. The yoke 39a is attached to the portion, and themagnet 39b is fixed to the outer peripheral surface of the yoke 39a facing thestator 39B. A concave portion is formed in the central portion of the yoke 39a, and themagnet 39b is fixed to the outer peripheral flange portion of the concave portion.
[0025]
Thestator 39B is configured by concentrically fixing a plurality ofcoils 39c around therotation shaft 42 on the inner surface of the rear end 24a of therear arm 24. As shown in FIG. Oite vehicleforward side view are arranged in a C-shape which is open toward the (right in FIG. 6), it faces a portion of thecontroller 41 in its open portion.
[0026]
On the other hand, as shown in FIG. 5, the planetarygear speed reducer 40 is incorporated in a recess formed in the central portion of the yoke 39a of therotor 39A, and is fixed to the planetarygear speed reducer 40 and therotor 39A. Themagnet 39b partially overlaps in the vehicle width direction.
[0027]
Here, as shown in FIG. 10, the planetarygear speed reducer 40 includes a small-diameter sun gear 42a formed integrally with therotary shaft 42 and a large-diameter ring gear 44 disposed concentrically with thesun gear 42a. And threeplanetary gears 45 meshing with thesun gear 42 a and thering gear 44, which are arranged coaxially with theelectric motor 39.
[0028]
As shown in FIG. 5, theplanetary gear 45 is rotatably supported by acarrier 47 bypins 46, and eachplanetary gear 45 rotates around thepin 46 and revolves around thesun gear 42a. Then, the rotation is transmitted to thecarrier 47 through thepin 46.
[0029]
Here, a part of thecarrier 47 constitutes arear axle 47 a arranged coaxially with therotary shaft 42, and theentire carrier 47 including therear axle 47 a is rotatable to thegear cover 38 by a pair of bearings 48. It is supported by.
[0030]
Thering gear 44 is rotatably supported, and a known one-way clutch 49 is interposed on the outer periphery thereof.
[0031]
The one-way clutch 49 allows rotation transmission from theelectric motor 39 in the direction of therear wheel 26 and blocks rotation transmission in the opposite direction. As shown in FIG. The ratchet gear 44a is formed with a plurality ofratchet claws 68 that selectively mesh with the ratchet gear 44a. Here, eachratchet claw 68 is tiltably held by a ring-shapedholder 69 and is urged by a spring (not shown) to engage with the ratchet gear 44a. Theholder 69 is attached to thegear cover 38 with a plurality ofscrews 70.
[0032]
On the other hand, therear wheel 26 is spline-fitted to an end portion of therear axle 47a that extends out of thegear cover 38, and is attached by anut 50. As shown in FIG. A drum-typerear brake 52 is incorporated in a drum portion 51 a formed integrally with the inner surface of the 51 (a space formed between the inner surface of thewheel 51 and the gear cover 38).
[0033]
As shown in FIG. 7, therear brake 52 includes abrake lining 53 fixed to the inner periphery of the drum portion 51 a of thewheel 51 of therear wheel 26, and two half-moon brakes arranged inside thebrake lining 53. Ashoe 54 is provided, and one ends of the twobrake shoes 54 are rotatably connected by asupport pin 55, and acam 56 is interposed between the other ends. Bothbrake shoes 54 are urged toward the closing side (the brake non-operating side) by two return springs 57 stretched between them. Thesupport pin 55 is supported by thegear cover 38 via aboss 58 as shown in FIG.
[0034]
Incidentally, as shown in FIG. 8, thecam 56 has a shaft portion (hereinafter referred to as a cam shaft) 56a rotatably inserted into and supported by aboss 59 that is inserted and fixed to thegear cover 38. As shown in FIG. 9, asectoral sector gear 60 is attached to one end (left end) facing the space in thegear cover 38 of 56a.
[0035]
On the other hand, abracket 24b (see FIGS. 7 and 8) formed integrally with the lower portion of therear arm 24 is rotatably supported by acam lever shaft 61 that is offset to the rear of the vehicle body with respect to thecam shaft 56a. As shown in FIGS. 7 and 8, a fan-shaped sector gear 62 meshing with thesector gear 60 is attached to one end (left end) of thecam lever shaft 61 facing the space in thegear cover 38. Acam lever 63 is attached to the other end (right end) protruding outside therear arm 24. Thecam lever 63 is urged in one direction (break non-operational direction) by areturn spring 64 and is connected to the brake lever 7 (see FIG. 1) via a brake wire 65 shown in FIG. . As shown in FIG. 8, the sector gear 62 is bent at a right angle to avoid interference with therotor 39A of theelectric motor 39.
[0036]
By the way, thecontroller 41 controls theelectric motor 39, and this and theelectric motor 39 are electrically connected by an electrode plate 66 shown in FIG. The illustrated throttle grip is electrically connected by a coveredwire 67 shown in FIG.
[0037]
Thus, in theelectric motorcycle 1, when theelectric motor 39 is driven to rotate by receiving the supply of electric power from thebattery 32, the rotation is decelerated by theplanetary gear reducer 40 and transmitted to therear axle 47a. Therear axle 47a and therear wheel 26 attached thereto are rotationally driven, and theelectric motorcycle 1 is caused to travel at a predetermined speed. When the rider turns the throttle grip (not shown) provided on the handle 5 to perform acceleration / deceleration operation while theelectric motorcycle 1 is traveling, the operation signal is transmitted to thecontroller 41 to rotate theelectric motor 39 and therear wheel 26. The rotation is controlled and the vehicle speed of theelectric motorcycle 1 is accelerated or decelerated.
[0038]
Further, when the rider turns thebrake lever 7 shown in FIG. 1 to perform a braking operation, the brake wire 65 shown in FIG. 4 is pulled and thecam lever 63 is turned. This rotation is caused by thecam lever shaft 61 and the sector gears 62, 60. Is transmitted to thecam 56, and thecam 56 rotates. Then, thebrake shoe 54 of therear brake 52 is pushed and opened by thecam 56, and thebrake shoe 54 rotates about thesupport pin 55 against the urging force of thereturn spring 57 to expand, and thebrake lining 53 Is pressed against the inner peripheral surface. As a result, a frictional force is generated between thebrake shoe 54 and thebrake lining 53, and the required braking force acts on the rotation of therear wheel 26 by this frictional force, so that theelectric motorcycle 1 is decelerated or stopped.
[0039]
By the way, when charging thebattery 32 because the voltage of thebattery 32 has decreased due to use, thebattery 32 is removed from the vehicle body. Thebattery 32 is removed in the following manner.
[0040]
That is, after unlocking the seat 15 by a lock mechanism (not shown) and then rotating the seat 15 around thehinge 17 as shown in FIG. 2, the upper portion of thebattery 32 is opened.
[0041]
Next, in the above state, thehandle 33 provided at the upper part of thebattery 32 is raised and gripped, and thebattery 32 can be easily removed by pulling it upward along theguide member 36. Thebattery 32 can be charged.
[0042]
Thereafter, when the charging of thebattery 32 is completed and thebattery 32 is mounted again, thebattery 32 is slid downward along theguide member 36 in the state shown in FIG. It may be partially attached. That is, when the rear surface of thebattery 32 is brought into contact with the introduction portion 36 a at the upper end of theguide member 36 and thebattery 32 is pushed down along theguide member 36, the guide groove formed through the rear end surface of thebattery 32 is fitted into theguide member 36. Therefore, thebattery 32 is smoothly slid and mounted while being guided by theguide member 36, and a discharge terminal (not shown) embedded in the bottom surface of thebattery 32 is connected to thedischarge terminal 35 on thecase 34 side. Thus, thebattery 32 can be used.
[0043]
When thebattery 32 is mounted as described above, when the seat 15 is rotated about thehinge 17 and closed as shown in FIG. 1, the closed state of the seat 15 is locked by the lock mechanism. At the same time, thecushion material 18 attached to the bottom plate 15a of the seat 15 presses the upper surface of thebattery 32 to securely hold thebattery 32.
[0044]
In the above, according to the present embodiment, as shown in FIG. 5, theelectric motor 39 constituting the electric power unit is constituted by a thin axial gap type motor, and therotor 39A (yoke 39a) of theelectric motor 39 is provided. Since the planetarygear speed reducer 40 is disposed in the recess formed in the central portion and the planetarygear speed reducer 40 and themagnet 39b fixed to therotor 39A are partially overlapped in the vehicle width direction, the electric power unit vehicle The dimension in the width direction is reduced and the thickness is reduced.
[0045]
Here, FIG. 10 schematically shows the configuration of the drive system of the power transmission device according to the present embodiment. In this embodiment, theplanetary gear reducer 40 including thesun gear 42a, thering gear 44, and theplanetary gear 45 is employed as the gear reducer. However, the gear reducers include the reduction gear groups G1, G2, G3, and G4 shown in FIG. May be used.
[0046]
That is, in the gear reducer shown in FIG. 11, the reduction gears G1 and G4 are respectively attached to the opposite ends of therotation shaft 42 and therear axle 47a arranged coaxially. The reduction gears G2 and G3 rotatably supported by the rotation shaft 71 arranged in parallel to 47a mesh with the reduction gears G1 and G4, respectively. Therefore, the rotation of the electric motor is decelerated through the reduction gears G1 to G4 and transmitted to therear axle 47a and therear wheel 26 attached thereto, and these are rotationally driven at a predetermined speed.
[0047]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, an electric power unit including an electric motor and a gear reducer that decelerates the rotation of the electric motor and transmits it to the rear axle is incorporated in the rear arm. In the electric two-wheeled vehicle in which a rear wheel is attached to an end portion of the rear axle projecting outward from the rear portion, the electric motor is constituted by an axial gap type motor including a rotor that rotates together with a rotation shaft coaxial with the rear axle. In addition, since the gear reducer is disposed in the recess formed in the center of the rotor and the gear reducer and the magnet fixed to the rotor are partially overlapped in the vehicle width direction, the electric power unit The effect that the vehicle width direction dimension reduces and the thickness reduction is implement | achieved is acquired.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of an electric motorcycle according to the present invention.
FIG. 2 is a cutaway side view of the rear portion of the electric motorcycle showing a state when the battery is attached and detached.
FIG. 3 is a partial plan view of the electric motorcycle according to the present invention with the battery seat removed.
FIG. 4 is a left side view of a rear wheel portion of the electric motorcycle according to the present invention.
5 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
6 is a view taken along the line BB in FIG.
7 is a view taken along the line CC of FIG.
8 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG.
FIG. 9 is a side view showing a configuration of a rear brake drive system of the electric motorcycle according to the present invention.
FIG. 10 is a side view showing configurations of a planetary gear reducer and a one-way clutch.
FIG. 11 is a schematic diagram showing a configuration of a drive system of the power transmission device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a schematic diagram showing another configuration example of the drive system of the power transmission device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1Electric Motorcycle 24Rear Arm 26Rear Wheel 39ElectricMotor 39A Rotor 39BStator 39aYoke 39b Magnet 40 Planetary Gear Reducer (Gear Reducer)
42Rotating shaft42a Sun gear 44Ring gear 45Planetary gear 47a Rear axle G1-G4 Reduction gear

Claims (3)

Translated fromJapanese

電動モータと該電動モータの回転を減速して後車軸に伝達するギヤ減速機を含んで構成される電動パワーユニットをリヤアーム内に組み込み、リヤアームの後部から外側方に突出する前記後車軸の端部に後輪を取り付けて成る電動二輪車において、
前記電動モータを、前記後車軸と同軸の回転軸と共に回転するロータと、該ロータに対向して固設されたステータと、を備えるアキシャルギャップ型モータで構成し、
前記ロータの中央に前記ステータ側に向けて窪む凹部を形成するとともに、該凹部の外周には前記ステータに対向するフランジ部を設け、
前記凹部に前記ギヤ減速機を配置するとともに、前記フランジ部の前記ステータ側の面にマグネットを固定し、
前記ギヤ減速機に対して、前記マグネットと前記ステータとを車幅方向においてそれぞれ部分的にオーバーラップさせたことを特徴とする電動二輪車の動力伝達装置。An electric power unit configured to include an electric motor and a gear reducer that decelerates the rotation of the electric motor and transmits it to the rear axle is incorporated in the rear arm, and the rear axle protrudes outward from the rear arm at the end of the rear axle. In an electric motorcycle with a rear wheel attached,
Said electric motor,a rotor that rotates together with the rear axle coaxial with the rotatingshaft, constitutedby axial gap motor comprisinga stator which is fixed to face the rotor, and
Forming a recess recessed toward the stator side in the center of the rotor, and providing a flange portion facing the stator on the outer periphery of the recess;
While disposingthe gear reducer in the recess,fix a magnet on the surface of the flange portion on the stator side,
The gearrelative to the reductiongear, the magnetand the stator and the power transmission device for an electric two-wheeled vehicle, characterized in that partiallyoverlapped, respectively, in the vehicle width direction. 前記ギヤ減速機を遊星ギヤ減速機で構成したことを特徴とする請求項１記載の電動二輪車の動力伝達装置。  The power transmission device for an electric motorcycle according to claim 1, wherein the gear reducer is a planetary gear reducer. 前記電動モータと前記遊星ギヤ減速機を同軸的に配置したことを特徴とする請求項２記載の電動二輪車の動力伝達装置。  3. The power transmission device for an electric motorcycle according to claim 2, wherein the electric motor and the planetary gear reducer are arranged coaxially.

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