(57)【要約】  出力軸を有する電動モータと、伝動機構と、電動モータを制御するコントローラと、これらを収容し車体に対して揺動可能に支持される支持部を有するケースとを備えた電動車両用パワーユニットであって、ケースは、前後方向に延びる壁部を含み、支持部が壁部の前後方向の一方側の右または左の一方の側面に配置され、伝動機構は、車軸が壁部の前後方向の他方側の右または左の一方の側面に配置され、コントローラは、壁部の右または左の他方の側面の前後方向で支持部の少なくとも一部と同じ位置に固定されており、電動モータは、出力軸が壁部の前後方向でコントローラと車軸との間に配置されている。
2012070491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力の供給を受けて出力軸を回転駆動させる電動モータと、
前記電動モータの前記出力軸の回転力を車軸へ伝達する伝動機構と、
前記電動モータへの電力の供給を制御するコントローラと、
前記電動モータ、前記伝動機構および前記コントローラを収容し、車体に対して揺動可能に支持される支持部を有するケースとを備え、
前記ケースは、
前後方向に延びる壁部を含み、
前記支持部が前記壁部の前後方向の一方側の右側面または左側面の一方の側面に配置されるように形成されており、
前記伝動機構は、前記車軸が前記壁部の前後方向の他方側の右側面または左側面の前記一方の側面に配置されるように設けられており、
前記コントローラは、
前記壁部の右側面または左側面の他方の側面の前後方向で前記支持部の少なくとも一部と同じ位置に固定されており、
前記電動モータは、
前記出力軸が前記壁部の前後方向で前記コントローラと前記車軸との間に配置されるように設けられている、
鞍乗型電動車両のパワーユニット。
【請求項２】
前記電動モータは、
ステータとそのステータに対向する回転子を含み、
前記ステータが前記壁部の右側面または左側面の前記他方の側面の前後方向で前記コントローラより後方に固定されている、請求項１記載の鞍乗型電動車両のパワーユニット。
【請求項３】
前記ステータは、前記壁部の右側面または左側面の前記他方の側面の前後方向で前記車軸に取り付けられる車輪と同じ位置の領域内に固定されている、請求項２記載の鞍乗型電動車両のパワーユニット。
【請求項４】
前記支持部が筒状に形成されている、請求項１〜３の何れか一項に記載の鞍乗型電動車両のパワーユニット。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の鞍乗型電動車両のパワーユニットを備えた、鞍乗型電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鞍乗型電動車両のパワーユニットおよび鞍乗型電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電動モータを動力源とした電動二輪車等の鞍乗型電動車両が開発されている。
このような鞍乗型電動車両では、電動モータを備えたパワーユニットが車体に対して揺動可能に支持されている。このパワーユニットは、電動モータへの電力供給を制御するコントローラを備えている。このコントローラは後輪の側面に臨ませて配置されている。これにより、コントローラを効果的に冷却することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本国特開２００４−３５２２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のパワーユニットでは、コントローラを後輪の側面に臨ませているため、コントローラが後輪の車軸の近くに配置される。このため、電動モータは後輪の車軸より車両の後方側に配置されることとなる。すると、重量物である電動モータは、パワーユニットを車体に対して揺動可能に支持する揺動軸から遠い位置に配置される。その結果、車両の振動に対するパワーユニットの慣性モーメントが大きくなる。これにより、車両の振動に対するパワーユニットの追随性が低下し、車両の乗り心地が低下してしまう。【０００５】
そこで、この発明の目的は、コントローラの冷却性に優れ、かつ、車両に組み込んだ際に良好な乗り心地を得ることができる鞍乗型電動車両のパワーユニットおよびそれを備えた鞍乗型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】
【０００６】
上記の目的を達成するための本発明の鞍乗型電動車両のパワーユニットは、
電力の供給を受けて出力軸を回転駆動させる電動モータと、
前記電動モータの前記出力軸の回転力を車軸へ伝達する伝動機構と、
前記電動モータへの電力の供給を制御するコントローラと、
前記電動モータ、前記伝動機構および前記コントローラを収容し、車体に対して揺動可能に支持される支持部を有するケースとを備え、
前記ケースは、
前後方向に延びる壁部を含み、
前記支持部が前記壁部の前後方向の一方側の右側面または左側面の一方の側面に配置されるように形成されており、
前記伝動機構は、前記車軸が前記壁部の前後方向の他方側の右側面または左側面の前記一方の側面に配置されるように設けられており、
前記コントローラは、
前記壁部の右側面または左側面の他方の側面の前後方向で前記支持部の少なくとも一部と同じ位置に固定されており、
前記電動モータは、
前記出力軸が前記壁部の前後方向で前記コントローラと前記車軸との間に配置されるように設けられている。【０００７】
本発明によれば、コントローラで生じた熱を、壁部を介して熱容量の大きな支持部に向かって逃がすことができる。これにより、コントローラの冷却性を高めることができる。さらに、重量物である電動モータの出力軸がコントローラと車軸との間に配置されている。これにより、揺動中心となる支持部に近い側に電動モータを位置させることができ、車両の振動時に発生するパワーユニットの慣性モーメントが低減される。したがって、車両の走行時における振動に対する追従性を高め、乗り心地を向上させることができる。つまり、コントローラの冷却性の向上および乗り心地の向上の両立を図ることができる。【０００８】
上記本発明の鞍乗型電動車両のパワーユニットは、
前記電動モータは、
ステータとそのステータに対向する回転子を含み、
前記ステータが前記壁部の右側面または左側面の前記他方の側面の前後方向で前記コントローラより後方に固定されていてもよい。【０００９】
本発明によれば、ステータで生じた熱を壁部を通じて放熱することができる。【００１０】
また、上記本発明の鞍乗型電動車両のパワーユニットは、
前記ステータは、前記壁部の右側面または左側面の前記他方の側面の前後方向で前記車軸に取り付けられる車輪と同じ位置の領域内に固定されていてもよい。【００１１】
本発明によれば、ステータから熱が伝わる壁部を車輪の走行風により効率的に冷却することができる。【００１２】
上記本発明の鞍乗型電動車両のパワーユニットは、
前記支持部が筒状に形成されていてもよい。【００１３】
本発明によれば、支持部の表面積を大きく設定することができ、支持部の放熱性が向上する。したがって、コントローラから支持部に伝えられた熱を効率良く冷却することができる。【００１４】
また、本発明の鞍乗型電動車両は、上記の鞍乗型電動車両のパワーユニットを備える。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の第１実施形態の電動二輪車の左側面図である。
【図２】電動二輪車の車体カバーなどの一部の部品を取り外した状態の左側面図である。
【図３】電動二輪車の後部の右側面図である。
【図４】パワーユニットの分解斜視図であり、パワーユニットを右斜め後方から視た状態を示している。
【図５】パワーユニットの一部を分解した状態を示す右側面図である。
【図６】パワーユニットおよび後輪の一部断面図であり、パワーユニットおよび後輪を上方から見た状態を示している。
【図７】この発明の第２実施形態に係るパワーユニットの斜視図である。
【図８】パワーユニットおよび後輪の一部断面図であり、パワーユニットおよび後輪を上方から見た状態を示している。
【図９】コントローラが取り付けられる取付壁の右側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１実施形態）
以下には、図面を参照して、この発明の第１実施形態について具体的に説明する。
図１は、この発明の第１実施形態の鞍乗型電動車両である電動二輪車１の左側面図である。この実施形態においては、鞍乗型電動車両として、スクータからなる電動二輪車１を例示して説明する。電動二輪車１は、前部および後部に荷物を載せて走行することが可能であり、荷役車両としての用途に適している。
【００１７】
なお、以下の説明における前後、上下および左右の各方向は、電動二輪車１が水平面を直進走行している状態に相当する基準姿勢にあり、かつ運転者が前方を向いているときの当該運転者の視点を基準とする。また、垂直に起立し、前輪３および後輪４が路面Ａ１に接地し、かつ、運転者が乗車していない状態の電動二輪車１を基準として、電動二輪車１の構成を説明する。
【００１８】
電動二輪車１は、車体フレーム２、前輪３、後輪４、電動モータ５、バッテリ６および車体カバー７を備えている。バッテリ６から供給される電力によって電動モータ５が駆動される。この電動モータ５の出力によって後輪４が駆動される。以下、電動二輪車１の全体の構造を車体前方から順に説明する。
【００１９】
図２は、電動二輪車１の車体カバー７などの一部の部品を取り外した状態の左側面図である。
電動二輪車１は、この電動二輪車１の前上部に配置されたヘッドパイプ８を有している。ヘッドパイプ８内には、ステアリング軸９が回動自在に挿入されている。ステアリング軸９の下端部には、左右一対のフロントフォーク１０が取り付けられている。前輪３は、フロントフォーク１０に取り付けられている。
【００２０】
ステアリング軸９の上端部には、ハンドル１１が取り付けられている。運転者は、ハンドル１１を操作することにより、ステアリング軸９、フロントフォーク１０および前輪３をステアリング軸９の軸線回りに回すことが可能である。
ハンドル１１の左右両端部には、それぞれ、グリップ１２が設けられている（左側のグリップのみを図示）。右側のグリップはスロットルグリップを構成している。運転者は、このスロットルグリップを回すことにより、電動モータ５の出力を調整することが可能である。
【００２１】
図１に示すように、ハンドル１１の中央付近にはメータ１３が設けられている。メータ１３の下方には、荷台１４が配置されている。荷台１４は、ヘッドパイプ８に固定されている。荷台１４に積まれた荷物の荷重は、ヘッドパイプ８およびステアリング軸９などを介して、主に前輪３に作用する。荷台１４の下部には、ヘッドランプ１５が固定されている。
【００２２】
図２に示すように、電動二輪車１は、ヘッドパイプ８から後方に延びる車体フレーム２を含んでいる。車体フレーム２は、鋼鉄製のパイプ部材などを用いて形成されている。車体フレーム２は、ダウンチューブ１９と、ダウンチューブ１９の後方に配置されたフレーム本体２０と、を含んでいる。ダウンチューブ１９は、ヘッドパイプ８の下部から後斜め下方に延びている。側面視において、フレーム本体２０は、ダウンチューブ１９の下端部から後方に延びており、車両の前後方向Ｘ１の途中部がＳ字状に形成されている。
【００２３】
フレーム本体２０は、前後方向に延びる中心線に対して左右に一対設けられている。フレーム本体２０は、第１フレーム部２１と、第２フレーム部２２と、第３フレーム部２３と、第４フレーム部２４と、を含んでいる。第１フレーム部２１は、ダウンチューブ１９の下端部から後方に略真っ直ぐに延びており、わずかに後斜め上方に傾斜している。
【００２４】
第２フレーム部２２は、側面視においてＳ字状に形成されている。第２フレーム部２２は、下端部２２ａと、中間部２２ｂと、上端部２２ｃと、を含んでいる。第２フレーム部２２の下端部２２ａは、湾曲形状に形成されており、第１フレーム部２１の後端部に連結されている。第２フレーム部２２の中間部２２ｂは、下端部２２ａから斜め後上方に真っ直ぐに延びている。側面視において、第１フレーム部２１に対する中間部２２ｂの傾斜角度は、例えば、４５度程度である。第２フレーム部２２の上端部２２ｃは、湾曲形状に形成されており、中間部２２ｂに接続されている。
【００２５】
第３フレーム部２３は、上端部２２ｃから直線状に延びており、わずかに後斜め上方に傾斜している。第４フレーム部２４は、第２フレーム部２２の中間部２２ｂから後方に延び、途中で後斜め上方へ湾曲され、第３フレーム部２３の中間部に接続されている。
【００２６】
図１に示すように、電動二輪車１は、車体フレーム２に取り付けられた車体カバー７を含んでいる。車体カバー７は、ヘッドパイプ８を覆う前カバー２５と、前カバー２５の下部から後方に延びる下カバー２６と、前カバー２５の後方に配置された後カバー２７と、を含んでいる。
【００２７】
前カバー２５は、ステアリング軸９の一部およびヘッドパイプ８を取り囲み、かつ、ダウンチューブ１９を取り囲んでいる。下カバー２６は、前カバー２５の下部２５ａから後方に延びており、第１フレーム部２１と、第２フレーム部２２の下端部２２ａとを、下方および左右両側方から覆っている。下カバー２６の上端部には、足載せ部２８が配置されている。足載せ部２８は、運転者が足を載せるために設けられており、略平坦に形成されている。
【００２８】
後カバー２７は、全体として、下カバー２６の後部２６ａから後斜め上方に延びた形状に形成されている。後カバー２７は、第２フレーム部２２のうち、下端部２２ａを除く領域を前方および左右両側方から覆っている。また、後カバー２７は、第３フレーム部２３および第４フレーム部２４を、前方および左右両側方から覆っている。
【００２９】
後カバー２７の上方には、シート２９が配置されている。電動二輪車１の走行中、シート２９に座った運転者の足は、足載せ部２８に載せられる。前後方向Ｘ１において、足載せ部２８は、前カバー２５の後面２５ｂと、シート２９の前端部２９ａとの間に配置されている。また、シート２９は、第２フレーム部２２の上方に配置され、かつ、第３フレーム部２３の一部の上方に配置され、かつ、第４フレーム部２４の一部の上方に配置されている。シート２９と、後カバー２７とによって囲まれた空間は、収容空間Ｓ１を規定している。
【００３０】
図２に示すように、シート２９は、第１ブラケット３１および支持ブラケット３７によって支持されている。第１ブラケット３１は、第２フレーム部２２の中間部２２ｂに取り付けられている。第１ブラケット３１は、中間部２２ｂから上向きに延びている。
【００３１】
第１ブラケット３１の上端部には、ヒンジ部３８が設けられている。シート２９は、このヒンジ部３８を介して第１ブラケット３１に支持されている。第１ブラケット３１は、シート２９を下方から支持している。シート２９は、ヒンジ部３８回りに回動することが可能となっている。シート２９をヒンジ部３８の回りに回動することにより、収容空間Ｓ１を上方に開放することが可能である。なお、ヒンジ部３８を省略し、シート２９を直接第１ブラケット３１に固定してもよい。
【００３２】
シート２９の後部２９ｂは、支持ブラケット３７によって支持されている。支持ブラケット３７は、車体フレーム２の第３フレーム部２３に固定されており、第３フレーム部２３から上向きに突出した形状とされている。
【００３３】
シート２９の下方の収容空間Ｓ１には、電動モータ５の電源としてのバッテリ６が配置されている。バッテリ６は、左右一対の第２フレーム部２２の間に配置されている。バッテリ６は、充電可能な二次電池である。バッテリ６は、側面視において略矩形に形成されており、前後方向Ｘ１の長さ（幅）よりも車両の上下方向Ｚ１の長さ（高さ）が長くされている。バッテリ６は、後斜め上方に傾斜した姿勢に配置されており、車体フレーム２に支持されている。バッテリ６の上部６ａは、第１ブラケット３１と、支持ブラケット３７との間に配置されている。
【００３４】
図１に示すように、シート２９の後方には、荷台４５が配置されている。荷台４５は、第３フレーム部２３の上方に配置され、この第３フレーム部２３に支持されている。荷台４５の上方に、荷物を載せることが可能となっている。荷台４５に載せられた荷物の荷重は、主に後輪４によって受けられる。
【００３５】
このように、荷台１４と、重量物であるバッテリ６と、荷台４５は、前後方向Ｘ１に並んで配置されている。したがって、荷台１４および荷台４５に荷物を載せたときに、前後方向Ｘ１における電動二輪車１の荷重のバランスを、均等にすることができる。したがって、荷台１４および荷台４５に荷物を載せた状態でも、電動二輪車１の高い操縦性を維持することができる。
【００３６】
図３は、電動二輪車１の後部の右側面図である。電動二輪車１は、ピボット軸５１で車体フレーム２に揺動可能に支持されたパワーユニット４７を含んでいる。パワーユニット４７は、後輪４の右方に配置されている。パワーユニット４７の後部４７ｂは、ショックアブソーバ６９を介して第３フレーム部２３に連結されている。これにより、パワーユニット４７が揺動したときの衝撃が、ショックアブソーバ６９で減衰および吸収される。パワーユニット４７は、側面視において第３フレーム部２３の下方に配置されている。パワーユニット４７のモータケース６７は、側面視において、前後方向Ｘ１の長さが上下方向Ｚ１の長さよりも大きい。
【００３７】
図４は、パワーユニット４７の分解斜視図であり、パワーユニット４７を右斜め後方から視た状態を示している。パワーユニット４７のモータケース６７は、モータケース本体（ケース本体部）７１と、モータケース本体７１の前端に形成されて左右方向Ｙ１に延びる支持部６７ａと、モータケース本体７１の右側面を覆う蓋７３と、を含んでいる。モータケース本体７１は、支持部６７ａの右部から後方に延びた形状に形成されている。支持部６７ａの後輪４側の側面には、後輪４側に向かって延びるリブ７０が設けられている。このリブ７０は支持部６７ａから取付壁（壁部）７５に亘って設けられている。
【００３８】
連結部材７２は、モータケース本体７１の支持部６７ａの左方に配置されている。連結部材７２は、モータケース本体７１の支持部６７ａに、複数のねじ部材７４を用いて固定されている。連結部材７２には、取付片６８Ｌが一体成形されている。モータケース本体７１の支持部６７ａには、取付片６８Ｒが一体成形されている。取付片６８Ｌ，６８Ｒには、それぞれ挿通孔６８Ｌｈ，６８Ｒｈが形成されている。これらの挿通孔６８Ｌｈ，６８Ｒｈには、ピボット軸５１が挿通されており、これにより、パワーユニット４７がピボット軸５１の軸線を揺動中心として車体フレーム２に揺動可能に支持される。
【００３９】
モータケース本体７１は、後輪４側に設けられて前後方向Ｘ１に延びる取付壁７５と、取付壁７５の外周縁部から右方に延びる筒状の周壁７６と、を含んでいる。取付壁７５および周壁７６によって、電動モータ５を収容可能なモータ収容空間Ｓ２が形成されている。支持部６７ａは、この取付壁７５の前部の左側面に配置されている。
【００４０】
蓋７３は、周壁７６の右に配置されており、モータ収容空間Ｓ２を覆っている。蓋７３は、複数のねじ部材７７を用いて周壁７６の右端面に固定されている。周壁７６と蓋７３との間には、図示しないガスケットなどが配置されている。
パワーユニット４７は、モータ収容空間Ｓ２内に配置されたコントローラ７８と、電動モータ５と、を含んでいる。
【００４１】
コントローラ７８は、合成樹脂などを用いて形成されたケース７８ａと、アルミニウムの平板からなるアルミニウム基板７８ｂとを有している。ケース７８ａとアルミニウム基板７８ｂとで囲われたコントローラ７８の内部には、インバータ回路などのドライバ回路や、このドライバ回路を制御する制御回路などが配置されている。インバータ回路は、バッテリ６（図２参照）からの直流電力を、交流電力に変換し、電動モータ５に供給する。
【００４２】
制御回路は、ＣＰＵ，ＲＡＭおよびＲＯＭを含んでおり、運転者によるスロットルの操作量に応じた出力が電動モータ５に発生するように、インバータ回路を制御する。インバータ回路などを構成する発熱量の多い電力用半導体素子は、アルミニウム基板７８ｂに直付けされている。これにより、電力用半導体素子からの熱はアルミニウム基板７８ｂへ効率的に伝達される。
【００４３】
図５は、パワーユニット４７の一部を分解した状態を示す右側面図である。コントローラ７８のケース７８ａおよびアルミニウム基板７８ｂは、側面視において略矩形状に形成されている。コントローラ７８は、モータ収容空間Ｓ２の前部に配置されている。
すなわち、コントローラ７８は、電動モータ５よりも支持部６７ａに近い位置に配置されている。支持部６７ａには、車体振動時のパワーユニット４７の揺動中心となるピボット軸５１が挿通される取付片６８Ｌ，６８Ｒが設けられている。これにより、パワーユニット４７がピボット軸５１の回りに揺動したときに、コントローラ７８に作用する加速度を低減できる。したがって、コントローラ７８に作用する外力が小さくなり、コントローラ７８の耐久性を高めることができる。
【００４４】
図６は、パワーユニット４７および後輪４の断面図であり、パワーユニット４７および後輪４を上方から見た状態を示している。
支持部６７ａは筒状に形成されており、また、この支持部６７ａに固定される連結部材７２も筒状に形成されている。支持部６７ａには、その外側面に、複数のリブ７０が形成されている。支持部６７ａは、その根元側である取付壁７５側に、前後方向Ｘ１に貫通する送風孔８０を有している。
【００４５】
コントローラ７８は、取付壁７５のうち、リブ７０を含む支持部６７ａが設けられた領域の取付面７５ａに固定されている。より具体的には、コントローラ７８は取付壁７５の右側であって、前後方向についてリブ７０と同じ位置に固定されている。取付壁７５におけるコントローラ７８が固定される取付面７５ａは、平滑面とされており、この取付面７５ａに、コントローラ７８のアルミニウム基板７８ｂが面接触されている。これにより、電力用半導体素子からアルミニウム基板７８ｂへ伝達された熱が、モータケース本体７１の取付壁７５へ効率的に伝達される。
【００４６】
支持部６７ａは、パワーユニット４７を車体フレーム２に支持する部分である。車体フレーム２の支持に必要な強度を確保するため、この支持部６７ａは他の部分よりも重量及び体積が大きく形成されている。コントローラ７８は、取付壁７５のうち、右側面である取付面７５ａに、前後方向でこの支持部６７ａの少なくとも一部（リブ７０）と同じ位置に、固定されている。したがって、コントローラ７８の熱は、図６中矢印Ａで示すように、取付壁７５の支持部６７ａが設けられた領域を介して、熱容量が大きい支持部６７ａに向かって効率良く伝達する。
【００４７】
支持部６７ａは筒状であり、表面積が大きく形成されている。これにより、支持部６７ａからの放熱性が高められている。
【００４８】
また、支持部６７ａの外側面及び取付壁７５の外周面に跨って、複数のリブ７０が形成されている。これらのリブ７０は、前後方向Ｘ１に沿って延びている。これらのリブ７０によって支持部６７ａの外周面及び取付壁７５の外周面の表面積がさらに大きくされている。これにより、支持部６７ａ及び取付壁７５の放熱性が更に高められている。したがって、コントローラ７８で発生した熱を、取付壁７５及び支持部６７ａから効率的に放熱することができる。
【００４９】
さらに、支持部６７ａは、その根元側である取付壁７５側に、前後方向Ｘ１に貫通する送風孔８０を有している。したがって、車両の走行時には、送風孔８０を介して支持部６７ａの内部を外気が通過する。つまり、支持部６７ａの内壁も送風孔８０によって冷却され、支持部６７ａの放熱効果がさらに高められている。これにより、コントローラ７８の冷却効率が向上されている。
【００５０】
電動モータ５は、コントローラ７８の後方に配置されている。上下方向Ｚ１におけるモータ収容空間Ｓ２の長さ（高さ）は、電動モータ５を配置している領域のほうが、コントローラ７８を配置している領域よりも長くされている。これにより、パワーユニット４７の全体を大型化することなく、大型の電動モータ５をパワーユニット４７内に収容することができる。
【００５１】
図４、図６に示したように、電動モータ５は、ロータ（回転子）８１と、ロータ８１に対向したステータ８２とを含んでいる。この実施形態においては、電動モータ５は、８極１２スロットのブラシレスモータである。電動モータ５は、アキシャルギャップモータであり、ロータ８１とステータ８２との間には、電動モータ５の軸方向（左右方向Ｙ１）にギャップが設けられている。ロータ８１は、ステータ８２の右方に配置されている。
【００５２】
ロータ８１は、蓋７３に隣接して配置されており、電動モータ５のモータ軸（出力軸）８５に固定されている。ロータ８１は、円板状に形成されたロータコア８３と、ロータコア８３に固定されたロータマグネット８４とを含んでいる。ロータコア８３は、モータ軸８５の右端部にスプライン結合などによって結合されており、モータ軸８５と一体的に回転する。
【００５３】
ロータマグネット８４は、複数設けられており、ロータコア８３の周方向に沿って等間隔に配置されている。これらのロータマグネット８４は、ロータコア８３の周方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に配置されている。この実施形態においては、ロータマグネット８４は、８個設けられている。
【００５４】
ステータ８２は筒状に形成されており、モータ軸８５を取り囲んでいる。ステータ８２は、複数のコイル８９を備えている。コントローラ７８からコイル８９に電力が供給されることにより、コイル８９に磁場を生じさせる。これにより、ロータマグネット８４を備えるロータ８１を回転させ、モータ軸８５に回転を生じさせる。
【００５５】
ステータ８２は、ロータ８１の左方に配置されている。このステータ８２は、モータケース本体７１の取付壁７５の右側の側面に、ステータ取付ボルト８６（図５参照）によって取り付けられている。また、ステータ８２は、前後方向においてコントローラ７８よりも後方に固定されている。これにより、ステータ８２で発生した熱は、取付壁７５へ効率良く伝達する。また、ステータ８２の前側は、取付壁７５における後輪４に臨む位置に取り付けられている。換言すると、ステータ８２は、取付壁７５の右側の側面であって、前後方向において後輪４と同じ位置の領域内に固定されている。取付壁７５における後輪４に臨む位置は、車両走行時に後輪４によって引き起こされる風で冷却される。このような位置にステータ８２を配置することにより、図６中矢印Ｂで示すように、ステータ８２からの熱を効率的に放熱することができる。したがって、ステータ８２の冷却効率が向上する。
【００５６】
図６に示すように、パワーユニット４７は、電動モータ５の出力を後輪４に伝達するための減速機構（伝達機構）１３１を含んでいる。減速機構１３１は、電動モータ５のモータ軸８５の回転を減速することにより、モータ軸８５からのトルクを増幅して後輪４に伝達する。
【００５７】
減速機構１３１は、モータケース６７にねじ部材１３０で固定されたギヤケース１３２に収容されている。減速機構１３１は、２段減速式で、かつ、３つの軸を有する構成とされている。減速機構１３１は、入力ギヤ１４０と、中間軸１４１と、出力ギヤ１４４と、を含んでいる。
【００５８】
入力ギヤ１４０は、モータ軸８５と一体に設けられ、モータ軸８５とともに回転する。また、出力ギヤ１４４は後輪４の車軸１４３と一体に設けられ、車軸１４３とともに回転する。中間軸１４１は、モータ軸８５と車軸１４３との間に配置されている。この中間軸１４１は、ギヤケース１３２及び取付壁７５に回転可能に支持されている。
【００５９】
なお、取付壁７５のステータ８２が取り付けられた面とは反対側の面には、車軸受け部１１０が形成されている。この車軸受け部１１０には、後輪４の車軸１４３の一端を回転可能に支持する軸受け１０８が取り付けられる。
【００６０】
中間軸１４１の外周には、第１中間ギヤ１４２ａと、第２中間ギヤ１４２ｂとが嵌められて固定されている。第１中間ギヤ１４２ａは入力ギヤ１４０に噛み合い、第２中間ギヤ１４２ｂは出力ギヤ１４４に噛み合う。このような構成により、電動モータ５のモータ軸８５の出力が、中間軸１４１を介して後輪４の車軸１４３に伝達される。
【００６１】
上記構造のパワーユニット４７において、図５，６に示したように、電動モータ５のモータ軸８５は、前後方向において、コントローラ７８と車軸１４３との間に配置されている。換言すれば、側面視で車軸受け部１１０よりも支持部６７ａに近い側に配置されている。これにより、電動モータ５は、車体フレーム２に支持される支持部６７に対して車軸１４３よりも近い位置に配置されている。
【００６２】
図５に示すように、支持部６７ａの前端における下部には、スタンド取付片１７８が形成されている。図６に示すように、スタンド取付片１７８には、スタンド装置１７５が取り付けられる。スタンド装置１７５は、電動二輪車１を支持することができ、電動二輪車１を駐車する場合に使用される。このスタンド装置１７５は、後輪４を路面Ａ１から浮かせた状態で電動二輪車１を支持する。
【００６３】
スタンド装置１７５は、パワーユニット４７に連結された支軸１７６と、この支軸１７６に接続され支軸１７６回りに回動可能なスタンド部材１７７と、を含んでいる。スタンド部材１７７は、路面Ａ１から離隔した離隔位置と、路面Ａ１に接地した接地位置とに変位可能である。
【００６４】
支軸１７６は、モータケース６７の支持部６７ａの下端に形成されたスタンド取付片１７８を挿通しており、左右方向Ｙ１に延びている。スタンド部材１７７は、支軸１７６に固定されたＵ字状部１７９を含んでいる。
【００６５】
Ｕ字状部１７９は、平面視において、後輪４の前部を前方および左右両側方から囲うように配置されている。Ｕ字状部１７９は、支軸１７６に接続された第１部分１８１と、第１部分１８１から左右方向Ｙ１に分かれた一対の第２部分１８２Ｌ，１８２Ｒと、を含んでいる。
【００６６】
第２部分１８２Ｌは、第１部分１８１から左後方に向けて延びている。第２部分１８２Ｌの先端部には、足掛け部１８３が設けられている。足掛け部１８３は、運転者がスタンド部材１７７を足で操作するときに運転者の足が掛けられる部分である。足掛け部１８３は、第２部分１８２Ｌの先端部から左方に延びる棒状に形成されており、後輪４の左方に配置されている。
【００６７】
また、第２部分１８２Ｌの先端部には、接地部材１８４が設けられている。接地部材１８４は、第２部分１８２Ｌとは別部材である金属板をプレス加工して形成されており、第２部分１８２Ｌに固定されている。第２部分１８２Ｒは、第１部分１８１から右後方に向けて延びている。第２部分１８２Ｒは、足掛け部１８３が設けられていない点以外、第２部分１８２Ｌと左右対称な形状を有している。
【００６８】
運転者がスタンド部材１７７を離隔位置から接地位置に変位させる際には、まず、運転者は、電動二輪車１を降り、足の爪先を足掛け部１８３にかける。次に、足掛け部１８３を下向きに踏んでスタンド部材１７７を支軸１７６回りに回動させる。これにより、スタンド部材１７７は、接地位置に変位する。接地位置に変位したスタンド部材１７７の接地部材１８４は、路面Ａ１に接地している。このとき、後輪４は、路面Ａ１から浮いた状態となる。
【００６９】
以上説明したように、この実施形態によれば、コントローラ７８が取付壁７５の右側に、前後方向において支持部６７ａの少なくとも一部と同じ位置に固定されている。これにより、コントローラ７８で生じた熱を、取付壁７５を介して、熱容量の大きな支持部６７ａに効率よく逃がすことができる。よってコントローラ７８の冷却性を高めることができる。
【００７０】
さらに、コントローラ７８を支持部６７ａの少なくとも同じ位置に固定することにより、コントローラ７８と接続されている電動モータ５が支持部６７ａに近い位置に配置される。これにより、前後方向において、電動モータ５のモータ軸８５を、コントローラ７８と車軸１４３との間に配置することができる。換言すれば、図６に示すように、取付片６８Ｌ，６８Ｒに挿通されるピボット軸５１の回転中心αに対して、車軸１４３の回転軸βよりも、電動モータ５の回転中心γが近い位置に配置される。支持部６７ａには、車両振動時にパワーユニット４７の揺動中心となるピボット軸５１が挿通される取付片６８Ｌ，６８Ｒが設けられている。したがって、重量物である電動モータ５を揺動中心に近づけて配置できるので、パワーユニット４７の慣性モーメントを低減することができる。よって、車両の走行時に生じる振動に対するパワーユニット４７の追従性が高まり、電動二輪車１の乗り心地が向上する。
【００７１】
特許文献１に記載の構成では、車輪に臨む位置に形成したケースの孔からコントローラのフィンを露出させ、車輪によって生じる風でフィンの放熱効果を高めている。しかし、このような構造では、ケースに孔を形成することで、ケースの水密性および剛性が低下してしまう。しかも、走行時に車輪から飛散した泥がフィンに付着してコントローラの放熱性の低下を招いてしまう。
【００７２】
これに対して、本実施形態では、ケースの水密性および剛性の低下やコントローラの放熱性の低下を解決しつつ、コントローラの高い冷却性と優れた乗り心地とを両立させることができる。
【００７３】
本発明者らは、特許文献１の構成では、特にフィンへの泥の付着がコントローラの放熱性を劣化させてしまうという点で、改良を検討していた。そこで、パワーユニット４７を車体フレーム２に支持している支持部６７は、強度を確保する必要のあるため重量及び体積が大きく、熱容量も大きいことに気がついた。そこで、コントローラ７８の熱を支持部６７に逃がすことにより、この問題を解決できると考えた。
【００７４】
さらに、コントローラ７８の配置の変更に伴い、他の部材の位置も変更することを検討した。ここでは、放熱の問題ばかりでなく、パワーユニット４７のほかの特性についても検討を加えた。そこで、重量物であってパワーユニット４７の振動に大きな影響を与える電動モータ５に着目した。電動モータ５を支持部６７側に移すことができれば、パワーユニット４７の慣性モーメントを低減できる。これにより、電動二輪車１の乗り心地を高めることができることに気がついた。
【００７５】
つまり、本発明者らは、特許文献１のようにコントローラ７８の冷却性の観点だけではなく、更に検討を加えて、乗り心地を高めることができることに気が付いた。このように、本発明の実施形態によれば、コントローラ７８の冷却性及び乗り心地がともに優れた電動二輪車１が提供される。
【００７６】
（第２実施形態）
図７は、この発明の第２実施形態に係るパワーユニットの斜視図である。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明する。第１実施形態と同様の構成には、図に同じ符号を付して説明を省略する。
【００７７】
第２実施形態のパワーユニット４７Ａは、第１実施形態のパワーユニット４７と異なり、モータケース本体７１とは別部材である支持部２０１を備えている。この支持部２０１はパワーユニット４７Ａにおける前方側の接合部２０２に接合されている。
【００７８】
図８は、パワーユニット４７Ａおよび後輪４の断面図であり、パワーユニット４７Ａおよび後輪４を上方から見た状態を示している。支持部２０１も第１実施形態と同様に筒状に形成されている。支持部２０１の接合部２０２との接合側の端面には、複数のねじ孔２０３が形成されている。接合部２０２には、複数の挿通孔２０５が設けられている。これらの挿通孔２０５には、支持部２０１と反対側からねじ部材２０６が挿通されている。これらのねじ部材２０６は、支持部２０１のねじ孔２０３にねじ込まれている。これにより、モータケース本体７１の取付壁７５に支持部２０１が固定されている。
【００７９】
接合部２０２の前方側および後方側には、支持部２０１との境界に切欠き部２０７が形成されている。接合部２０２へ支持部２０１を接合することにより、切欠き部２０７の支持部２０１側の開放部分が閉ざされる。これにより、前後方向Ｘ１に貫通する送風孔２０８が形成される。したがって、支持部２０１では、電動二輪車１の走行時に前後方向Ｘ１に貫通する送風孔２０８内を外気が通過する。つまり、送風孔２０８によって支持部２０１の内部に風が送り込まれ、支持部２０１の放熱効果がさらに高められる。これにより、コントローラ７８の冷却効率が更に向上する。
【００８０】
接合部２０２が支持部２０１と接合することにより形成された中空の空間の内部には、リブ２０９が形成されている。リブ２０９は、前後方向Ｘ１に沿って延びている。これにより、支持部２０１が接合される接合部２０２では、送風孔２０８から中空の空間に導入された外気がリブ２０９に沿って通過する。これにより、コントローラ７８から伝達された熱が良好に放熱される。
【００８１】
図９は、コントローラ７８が取り付けられる取付壁７５の右側面図である。取付壁７５における支持部２０１と反対側は、コントローラ７８の取付面７５ａとされている。コントローラ７８は、取付壁７５の取付面７５ａに面接触されて固定されている。支持部２０１を接合部２０２に接合させるねじ部材２０６の締結位置は、コントローラ７８が取り付けられる領域（図中破線で示す領域）の内側とされている。
【００８２】
取付壁７５における取付面７５ａのうち、コントローラ７８が取り付けられる領域には、ザグリ穴２１２が形成されている。ザグリ穴２１２は挿通孔２０５と対応する位置に設けられている。これらのザグリ穴２１２には、ねじ部材２０６の頭部２０６ａが収容されている。これにより、各ねじ部材２０６は、取付面７５ａから頭部２０６ａが突出することがない。よってコントローラ７８は、ねじ部材２０６の頭部２０６ａに干渉することなく、取付壁７５の取付面７５ａに面接触されて固定されている。
【００８３】
また、図７に示すように、支持部２０１には、前端における下部にスタンド取付片２１５が形成されている。スタンド取付片２１５は、支軸１７６でスタンド装置１７５を支持する。このように、スタンド取付片２１５は、モータケース本体７１とは別体の支持部２０１に形成されている。これにより、スタンド取付片２１５を容易に作成することができる。また、スタンド取付片２１５寸法精度を向上させることができる。
【００８４】
上記の第２実施形態の場合も第１実施形態と同様に、コントローラ７８は、取付壁７５の右側面であって、熱容量の大きい支持部２０１と同じ位置に固定されている。これにより、コントローラ７８で生じた熱を取付壁７５を介して支持部２０１に効率よく逃がすことができる。よってコントローラ７８の冷却性を高めることができる。
【００８５】
さらに、コントローラ７８を支持部２０１と同じ位置に固定することで、コントローラ７８と接続される電動モータ５を支持部２０１に近づけることができる。支持部２０１には車体振動時にパワーユニット４７Ａの揺動中心となるピボット軸５１が挿通される取付片６８Ｌ，６８Ｒが形成されている。このため、重量物である電動モータ５を支持部２０１に近づけることにより、パワーユニット４７Ａの慣性モーメントを低減することができる。よって、電動二輪車の走行時に生じる振動に対するパワーユニットの追従性を高め、電動二輪車の乗り心地を向上させることができる。つまり、本実施形態に係る電動二輪車によれば、コントローラ７８の高い冷却性と優れた乗り心地を両立させることができる。
【００８６】
なお、上記実施形態では、本発明を、電動二輪車に適用した場合を例示したが、本発明は、鞍乗型の車両であれば、電動三輪車等の電動二輪車以外に適用しても良い。
【００８７】
また上記実施形態では、後輪４の前方側に支持部６７，６７Ａが設けられ、支持部６７，６７Ａと前後方向の少なくとも一部と同じ位置にコントローラを配置し、コントローラ７８の後方に電動モータ５を配置した例を挙げた。しかし、本発明はこれに限られない。
例えば、前輪の後方側に支持部を設け、この支持部の少なくとも一部と同じ位置にコントローラを配置し、コントローラの前方側に電動モータを配置してもよい。この場合でも、前輪の後方側に位置するパワーユニットの揺動中心に対して、電動モータを近い位置に配置することができる。また、コントローラからの熱を支持部に逃がすことができる。これにより、コントローラの冷却性と乗り心地をともに向上させることができる。
あるいは、後輪の後方側に支持部を設け、この支持部の少なくとも一部と同じ位置にコントローラを配置し、コントローラの前方側に電動モータを配置してもよい。この場合でも、後輪の後方側に位置するパワーユニットの揺動中心に対して、電動モータを近い位置に配置することができる。また、コントローラからの熱を支持部に逃がすことができる。これにより、コントローラの冷却性と乗り心地をともに向上させることができる。
【００８８】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
本出願は、2010年11月22日出願の日本特許出願（特願2010-260634）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。
【符号の説明】
【００８９】
１…電動二輪車（鞍乗型電動車両）
２…車体フレーム（車体）
４…後輪（車輪）
５…電動モータ
６７…モータケース（ケース）
６７ａ，２０１…支持部
６８Ｌ，６８Ｒ…取付片
７１…モータケース本体（ケース本体部）
７４，７４Ａ…パワーユニット
７５…取付壁
７８…コントローラ
８２…ステータ
８５…出力軸
１１０…車軸受け部
１３１…減速機構
１４３…車軸
【図１】
2012070491.tif 000003
【図２】
2012070491.tif 000004
【図３】
2012070491.tif 000005
【図４】
2012070491.tif 000006
【図５】
2012070491.tif 000007
【図６】
2012070491.tif 000008
【図７】
2012070491.tif 000009
【図８】
2012070491.tif 000010
【図９】
2012070491.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成25年11月21日(2013.11.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力の供給を受けて出力軸を回転駆動させる電動モータと、
前記電動モータの前記出力軸の回転力を車軸へ伝達する伝動機構と、
前記電動モータへの電力の供給を制御するコントローラと、
前記電動モータ、前記伝動機構および前記コントローラを収容し、車体に対して揺動可能に支持される支持部を有するケースとを備え、
前記ケースは、
前後方向に延びる壁部を含み、
前記支持部が前記壁部の前後方向の一方側の右側面または左側面の一方の側面に配置されるように形成されており、
前記伝動機構は、前記車軸が前記壁部の前後方向の他方側の右側面または左側面の前記一方の側面に配置されるように設けられており、
前記コントローラは、
前記コントローラの熱を左右方向に延びる前記支持部に逃がすように、前記壁部の右側面または左側面の他方の側面の前後方向で前記支持部の少なくとも一部と同じ位置に固定されており、
前記電動モータは、
前記出力軸が前記壁部の前後方向で前記コントローラと前記車軸との間に配置されるように設けられている、
鞍乗型電動車両のパワーユニット。
【請求項２】
前記電動モータは、
ステータとそのステータに対向する回転子を含み、
前記ステータが前記壁部の右側面または左側面の前記他方の側面の前後方向で前記コントローラより後方に固定されている、請求項１記載の鞍乗型電動車両のパワーユニット。
【請求項３】
前記ステータは、前記壁部の右側面または左側面の前記他方の側面の前後方向で前記車軸に取り付けられる車輪と同じ位置の領域内に固定されている、請求項２記載の鞍乗型電動車両のパワーユニット。
【請求項４】
前記支持部が筒状に形成されている、請求項１〜３の何れか一項に記載の鞍乗型電動車両のパワーユニット。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の鞍乗型電動車両のパワーユニットを備えた、鞍乗型電動車両。
【国際調査報告】
2012070491.tif 000012
2012070491.tif 000013