(57)【要約】      （修正有）【課題】構造の剛性を保持するとともに重量の増大を抑えつつ、パワーを増大することができるシリーズハイブリッド式鞍乗型車両を提供する。【解決手段】車両は、フレーム本体に着脱可能に取付けられるとともにリアアームを揺動可能に支持することにより、部分的にシリーズハイブリッド式鞍乗型車両のフレーム本体を構成して後輪からの荷重を受けるモータユニットと、出力するエンジンパワーを前記後輪に機械的に供給しない発電用エンジン、及び発電用エンジンから出力されたパワーによって駆動され発電し、発電した電力を駆動モータに供給する発電機を有し、フレーム本体及びモータユニットの少なくとも一つに支持される発電ユニットと、発電機で発電された電力の少なくとも一部を蓄え、電力を駆動モータに供給できるように駆動モータと電気的に接続され、フレーム本体及びモータユニットの少なくとも一つに支持される電池ユニットとを有す。【選択図】図１
2020175822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリーズハイブリッド式鞍乗型車両であって、
前記シリーズハイブリッド式鞍乗型車両は、
フロントサスペンションに回転可能に支持された前輪と、
前記フロントサスペンションを支持するフレーム本体と、
リアアームに回転可能に支持された後輪と、
前記リアアームを揺動可能に支持し、前記フレーム本体に着脱可能に取付けられるとともに前記フレーム本体と共に少なくとも部分的にフレーム構造体を構成することにより前記フロントサスペンションを介して前記前輪から荷重を受け、前記リアアームを介して前記後輪からの荷重を受けるモータユニットと、
出力するエンジンパワーを前記後輪に機械的に供給しない発電用エンジン、及び前記発電用エンジンから出力されたパワーによって駆動され発電し、発電した電力を駆動モータに供給する発電機を有し、前記フレーム本体及び前記モータユニットの少なくとも一つに支持される発電ユニットと、
前記発電機で発電された電力の少なくとも一部を蓄え、前記電力を前記駆動モータに供給できるように前記駆動モータと電気的に接続され、前記前輪及び後輪から受ける荷重よりも小さい荷重を受けるか又は前記前輪及び後輪からの荷重を受けないように、前記フレーム本体及び前記モータユニットの少なくとも一つに支持される電池ユニットと
を備える。
【請求項２】
請求項１に記載のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両であって、
前記モータユニットは、前記シリーズハイブリッド式鞍乗型車両の前後方向における前記モータユニットの長さが前記フレーム本体の長さより短くなるように構成されている。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両であって、
前記フロントサスペンションは、フロントフォークであり、
前記フレーム本体は、
前記フロントフォークを回転可能に支持するヘッドパイプと、
前記ヘッドパイプから前記シリーズハイブリッド式鞍乗型車両における斜め後方へ、互いの間に空間をあけて延伸する第１の桁部及び第２の桁部と
を備える。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両であって、
前記電池ユニットは、前記シリーズハイブリッド式鞍乗型車両の上下方向で前記モータユニットよりも上方に配置され、且つ、前記上下方向に見て前記電池ユニットの少なくとも一部が前記モータユニットと重なる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリーズハイブリッド式鞍乗型車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、モータにより駆動輪を駆動するシリーズハイブリッド式鞍乗型車両が記載されている。特許文献１のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両は、エンジン、発電機、バッテリ、駆動モータ、及びコントロールユニット等の動力用部品を有している。特許文献１の鞍乗型車両は、サドル支持部及びダウンフレーム部を有している。駆動モータは、サドル支持部及びダウンフレーム部に取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９４２７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の鞍乗型車両は、シリーズハイブリッド式電動補助自転車である。電動補助自転車は、モータの動力で人力を助勢しながら走行する。特許文献１のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両の駆動モータには、エンジンで駆動される発電機又はバッテリから、人力を助成できる程度の電力が供給される。シリーズハイブリッド式鞍乗型車両では、例えば自動２輪車のようにより大きなパワーの出力が求められている。そのため、シリーズハイブリッド式鞍乗型車両では、駆動モータが大型化しやすい。
【０００５】
ここで、特許文献１のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両の駆動モータのサイズを大型化した場合、駆動モータと接続され駆動モータの付近に配置されるフレーム即ちサドル支持部及びダウンフレーム部のサイズも大型化し、車両全体も大型化する。
【０００６】
本発明の目的は、構造の剛性を保持するとともに車両の大型化を抑えつつ、出力するパワーを増大することができるシリーズハイブリッド式鞍乗型車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、シリーズハイブリッド式鞍乗型車両のフレーム構造について、詳細に検討した。
ここで、本発明者らは、モータを含むモータユニットの筐体に注目した。本発明者らは、シリーズハイブリッド式鞍乗型車両におけるモータユニットの筐体をフレーム構造体の一部として用いることを考えた。
駆動モータを含むモータユニットを、フレーム本体に着脱可能に取付けるとともにリアアームを揺動可能に支持させると、モータユニットはフレーム本体とともに鞍乗型車両のフレーム構造体の一部として機能することができる。即ち、モータユニットを含むフレーム構造体が、フロントサスペンションを介して前輪から荷重を受け、リアアームを介して後輪からの荷重を受ける。また、モータユニットがフレーム本体に着脱可能に取付けられることによって、例えば、エンジンを含む発電ユニットの一部が、モータユニットとフレーム本体に形成された空間との間に入るように発電ユニットを取付けることも可能である。これにより、シリーズハイブリッド式鞍乗型車両の構造の剛性を保持するとともに、車両全体として大型化を抑えつつ、出力するパワーを増大することができる。
以上の知見に基づいて完成した本発明の鞍乗型車両は、次の構成を備える。
【０００８】
（１）  シリーズハイブリッド式鞍乗型車両であって、
前記シリーズハイブリッド式鞍乗型車両は、
フロントサスペンションに回転可能に支持された前輪と、
前記フロントサスペンションを支持するフレーム本体と、
リアアームに回転可能に支持された後輪と、
前記リアアームを揺動可能に支持し、前記フレーム本体に着脱可能に取付けられるとともに前記フレーム本体と共に少なくとも部分的にフレーム構造体を構成することにより前記フロントサスペンションを介して前記前輪から荷重を受け、前記リアアームを介して前記後輪からの荷重を受けるモータユニットと、
出力するエンジンパワーを前記後輪に機械的に供給しない発電用エンジン、及び前記発電用エンジンから出力されたパワーによって駆動され発電し、発電した電力を駆動モータに供給する発電機を有し、前記フレーム本体及び前記モータユニットの少なくとも一つに支持される発電ユニットと、
前記発電機で発電された電力の少なくとも一部を蓄え、前記電力を前記駆動モータに供給できるように前記駆動モータと電気的に接続され、前記前輪及び後輪から受ける荷重よりも小さい荷重を受けるか又は前記前輪及び後輪からの荷重を受けないように、前記フレーム本体及び前記モータユニットの少なくとも一つに支持される電池ユニットと
を備える。
【０００９】
（１）のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両は、フレーム本体と、モータユニットと、発電ユニットと、電池ユニットとを備える。
前輪は、フロントサスペンションに回転可能に支持される。
フレーム本体は、フロントサスペンションを支持する。フロントサスペンションの一例としては、フロントフォークが挙げられる。フレーム本体は、フロントフォークを回転可能に支持する。
後輪は、リアアームに支持される。
モータユニットは、後輪を回転可能に支持するリアアームを揺動可能に支持する。モータユニットは、フレーム本体に着脱可能に取付けられる。モータユニットは、フレーム本体と共に少なくとも部分的にシリーズハイブリッド式鞍乗型車両のフレーム構造体を構成する。これにより、フレーム構造体は、フロントサスペンションを介して前輪からの荷重を受け、リアアームを介して後輪からの荷重を受ける。
発電ユニットは、発電用エンジンと、発電機とを有する。発電用エンジンは、出力するエンジンパワーを前記後輪に機械的に供給しない。発電機は、発電用エンジンから出力されたパワーによって駆動され発電する。発電機は、発電した電力を駆動モータに供給する。発電ユニットは、モータユニットとは別体である。発電ユニットは、フレーム本体及びモータユニットの少なくとも一つに支持される。
電池ユニットは、発電機で発電された電力の少なくとも一部を蓄える。電池ユニットは、蓄えた電力を駆動モータに供給できるように駆動モータと電気的に接続される。電池ユニットは、前輪及び後輪から受ける荷重よりも小さい荷重を受けるか又は前輪及び後輪からの荷重を受けないように、フレーム本体及びモータユニットの少なくとも一つに支持される。
【００１０】
（１）のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両では、前輪からの荷重及び後輪からの荷重を受けるフレーム構造体を、フレーム本体及びモータユニットとで構成することができる。このため、モータユニットは、フレーム本体とともにシリーズハイブリッド式鞍乗型車両のフレーム構造体を構成する。また、モータユニットがフレーム本体に着脱可能に取付けられるので、発電ユニットの一部が、モータユニットとフレーム本体に形成された空間の間に入るように発電ユニットを取付けることも可能である。よって、（１）のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両は、フレーム本体とモータユニットとがフレーム構造体を構成することにより構造における剛性を保持するとともに、車体全体としてサイズの増大を抑えつつ、出力するパワーを増大することができる。
【００１１】
本発明の一つの観点によれば、シリーズハイブリッド式鞍乗型車両は、以下の構成を採用できる。
（２）  （１）のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両であって、
前記モータユニットは、前記シリーズハイブリッド式鞍乗型車両の前後方向における前記モータユニットの長さが前記フレーム本体の長さより短くなるように構成されている。
【００１２】
（２）のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両によれば、モータユニットの長さがフレーム本体の長さより短い一方で、モータユニットよりも長いフレーム本体に発電ユニット及び／又は電池ユニットを容易に取り付けることができる。このため、出力するパワーの増大に対応することができる。従って、（２）のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両は、フレーム構造体の剛性を保持するとともに、車両のサイズの増大を抑えつつ、出力するパワーを増大することができる。
【００１３】
本発明の一つの観点によれば、シリーズハイブリッド式鞍乗型車両は、以下の構成を採用できる。
（３）  （１）又は（２）のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両であって、
前記フロントサスペンションは、フロントフォークであり、
前記フレーム本体は、
前記フロントフォークを回転可能に支持するヘッドパイプと、
前記ヘッドパイプから前記シリーズハイブリッド式鞍乗型車両における斜め後方へ、互いの間に空間をあけて延伸する第１の桁部及び第２の桁部と
を備える。
【００１４】
（３）のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両によれば、フレーム本体の第１の桁部と第２の桁部との間に発電ユニットを配置できる。従って、（３）の構成によれば、シリーズハイブリッド式鞍乗型車両の車体をよりコンパクトにできる。
【００１５】
本発明の一つの観点によれば、シリーズハイブリッド式鞍乗型車両は、以下の構成を採用できる。
（４）  （１）から（３）のいずれか１つのシリーズハイブリッド式鞍乗型車両であって、
前記電池ユニットは、前記シリーズハイブリッド式鞍乗型車両の上下方向で前記モータユニットよりも上方に配置され、且つ、前記上下方向に見て前記電池ユニットの少なくとも一部が前記モータユニットと重なる。
【００１６】
（４）のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両によれば、電池ユニットは、その少なくとも一部が上下方向に見てモータユニットと重なるように配置される。このため、様々なサイズの電池ユニットに対応しつつ、シリーズハイブリッド式鞍乗型車両の車体をよりコンパクトにできる。
【００１７】
本明細書にて使用される専門用語は特定の実施例のみを定義する目的であって発明を制限する意図を有しない。本明細書にて使用される用語「及び／又は」は一つの、又は複数の関連した列挙された構成物のあらゆる又は全ての組み合わせを含む。本明細書中で使用される場合、用語「含む、備える（including）」「含む、備える（comprising）」又は「有する（having）」及びその変形の使用は、記載された特徴、工程、操作、要素、成分及び／又はそれらの等価物の存在を特定するが、ステップ、動作、要素、コンポーネント、及び／又はそれらのグループのうちの１つ又は複数を含むことができる。本明細書中で使用される場合、用語「取り付けられた」、「接続された」、「結合された」及び／又はそれらの等価物は広く使用され、直接的及び間接的な取り付け、接続及び結合の両方を包含する。更に、「接続された」及び「結合された」は、物理的又は機械的な接続又は結合に限定されず、直接的又は間接的な電気的接続又は結合を含むことができる。他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語（技術用語および科学用語を含む）は、本発明が属する当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。一般的に使用される辞書に定義された用語のような用語は、関連する技術及び本開示の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書で明示的に定義されていない限り、理想的又は過度に形式的な意味で解釈されることはない。本発明の説明においては、多数の技術及び工程が開示されていると理解される。これらの各々は個別の利益を有し、それぞれは、他の開示された技術の１つ以上、又は、場合によっては全てと共に使用することもできる。従って、明確にするために、この説明は、不要に個々のステップの可能な組み合わせを全て繰り返すことを控える。それにもかかわらず、明細書及び特許請求の範囲は、そのような組み合わせが全て本発明及び請求項の範囲内にあることを理解して読まれるべきである。
本明細書では、新しいシリーズハイブリッド式鞍乗型車両について説明する。以下の説明では、説明の目的で、本発明の完全な理解を提供するために多数の具体的な詳細を述べる。しかしながら、当業者には、これらの特定の詳細なしに本発明を実施できることが明らかである。本開示は、本発明の例示として考慮されるべきであり、本発明を以下の図面又は説明によって示される特定の実施形態に限定することを意図するものではない。
【００１８】
シリーズハイブリッド式鞍乗型車両（ｓｔｒａｄｄｌｅ  ｖｅｈｉｃｌｅ）とは、運転者がサドルに跨って着座する形式のビークルをいう。シリーズハイブリッド式鞍乗型車両としては、例えば、スクータ型、モペット型、オフロード型、オンロード型の自動二輪車が挙げられる。また、シリーズハイブリッド式鞍乗型車両としては、自動二輪車に限定されず、例えば、自動三輪車、ＡＴＶ（Ａｌｌ−Ｔｅｒｒａｉｎ Ｖｅｈｉｃｌｅ）等であってもよい。自動三輪車は、２つの前輪と１つの後輪とを備えていてもよく、１つの前輪と２つの後輪とを備えていてもよい。シリーズハイブリッド式鞍乗型車両の駆動輪は、後輪であってもよく、前輪であってもよい。また、シリーズハイブリッド式鞍乗型車両の駆動輪は、後輪及び前輪の双方であってもよい。
【００１９】
また、シリーズハイブリッド式鞍乗型車両は、リーン姿勢で旋回可能に構成されていることが好ましい。リーン姿勢で旋回可能に構成されたシリーズハイブリッド式鞍乗型車両は、カーブの内側に傾いた姿勢で旋回するように構成される。これにより、リーン姿勢で旋回可能に構成されたシリーズハイブリッド式鞍乗型車両は、旋回時にシリーズハイブリッド式鞍乗型車両に加わる遠心力に対抗する。リーン姿勢で旋回可能に構成されたシリーズハイブリッド式鞍乗型車両としては、例えば、自動二輪車及び自動三輪車が挙げられる。リーン姿勢で旋回可能に構成されたシリーズハイブリッド式鞍乗型車両では、軽快性が求められるため、発進の操作に対する進行の応答性が重要視される。
【００２０】
シリーズハイブリッド式鞍乗型車両では、駆動輪は、駆動モータから出力されたパワーによって駆動される。駆動輪は、クランク軸からの動力を伝達する経路から切り離されている。そのため、駆動輪は、発電用エンジンにより出力されるパワーが機械的に伝達されないように構成されている。即ち、本開示におけるシリーズハイブリッド式鞍乗型車両は、所謂シリーズ・パラレルハイブリッド式鞍乗型車両を含まない。
【００２１】
フレーム本体は、鞍乗型車両の骨格をなし、エンジン、発電ユニット、駆動ユニット、バッテリ、及び燃料タンク等の鞍乗型車両の搭載部品等を支持する。フレーム本体は、ヘッドパイプと、ヘッドパイプに固定された桁部とから構成される。フレーム本体は、ヘッドパイプ及び桁部と、それ以外の部品とにより構成されていてもよく、また、ヘッドパイプ及び桁部以外の部品により構成されていてもよい。桁部は、単一のパイプから構成されてもよく、また、複数のパイプの組み合わせで構成されてもよい。また、桁部は、板等のパイプ以外の構造物により構成されてもよい。フレーム本体は、例えば、シングルグレードル型、ダブルグレードル型、ダイヤモンド型、及びモノコック型等が挙げられるが、これらに限定されない。フレーム構造体は、フレーム本体と、フレーム本体にリジッドに固定された剛性を有する部品との組み合わせにより構成される。フレーム構造体は、フレーム本体と剛性を有する部品とが一体となって、前輪及び後輪からの荷重を受ける。
【００２２】
発電ユニットは、発電用エンジンと発電機とを含む。発電ユニットは、発電用エンジンから出力された回転パワーを電力に変換する。
【００２３】
発電用エンジンは、ガスの燃焼によって生じるパワーをクランク軸のトルク及び回転速度として出力する往復動機関である。発電用エンジンは、例えば、単気筒エンジン及び２以上の気筒を有するエンジンを含む。また、発電用エンジンは、ガスの燃焼によって生じるパワーをクランク軸のトルク及び回転速度として出力する往復動機関の他、例えば、ロータリーエンジン、及びガスタービンエンジンがあげられるが、これらに限定されない。
【００２４】
発電機は、発電が可能な回転電機である。発電機は、始動モータとして機能してもよい。但し、発電機は、始動モータと異なる回転電機であってもよい。発電機は、アウターロータ型でもよく、また、インナーロータ型でもよい。また、発電機は、ラジアルギャップ型でなく、アキシャルギャップ型でもよい。一つの実施形態によれば、発電機では、ロータが、永久磁石を備えている。
【００２５】
発電機が、発電用エンジンで駆動される構成は、例えば、発電用エンジンのクランク軸と連動するよう設けられ、発電機の被駆動軸が、固定された速度比で回転するよう動力伝達機構を介して発電用エンジンのクランク軸に接続されることである。また、発電機が、動力伝達機構を介さずに発電用エンジンのクランク軸と直結されていてもよい。
【００２６】
電池ユニットは、１又は複数のバッテリを含む。バッテリは、電力を充電するエネルギー貯蔵装置である。バッテリは電力を出力する。バッテリは、発電機で発電された電力の供給を受ける。但し、バッテリが供給を受ける電力は特に限られず、例えば、駆動モータが発電する電力でもよい。つまり、バッテリは、駆動モータが回生発電する電力を充電してもよい。
【００２７】
モータユニットは、発電機から供給される電力を受けて、回転パワーとして出力する部品である。モータユニットは、駆動モータを備える。モータユニットは、駆動モータの他に、減速機、チェーン用のドライブスプロケット、又はチェーンベルト用のプーリを備えていてもよい。
【００２８】
駆動モータは、モータ動作が可能な回転電機である。駆動モータは、例えば発電とモータ動作の双方が可能な回転電機であってもよい。駆動モータは、アウターロータ型でもよく、また、インナーロータ型でもよい。また、駆動モータは、ラジアルギャップ型でなく、アキシャルギャップ型でもよい。一つの実施形態によれば、駆動モータでは、ロータが、永久磁石を備えている。
【００２９】
駆動輪は、後輪であってもよく、前輪であってもよい。また、駆動輪は、後輪及び前輪の双方であってもよい。
【００３０】
フロントサスペンションは、前輪とフレーム構造体とをつなぐ部品である。フロントサスペンションは、前輪を回転可能に支持する。フロントサスペンションの一例としてのフロントフォークは、フレーム構造体に回転可能に支持される。
【００３１】
リアアームは、後輪とフレーム構造体とをつなぐ部品である。リアアームは後輪を回転可能に支持する。リアアームは、フレーム構造体に揺動可能に支持される。
【００３２】
支持するとは、支持する部品が支持される部品の荷重を直接的又は間接的に受けることをいう。支持されるとは、支持される部品が支持する部品に荷重を直接的に又は間接的にかけることをいう。ここで直接的は、支持する部品が支持される部品と接触して荷重を受けることを意味する。また、間接的は、支持する部品が支持される部品と接触せずに他の部品を介して荷重を受けることを意味する。支持する部品と支持される部品の接点は、例えば、固定されていてもよい。支持する部品と支持される部品は、例えば、揺動可能に接続されていてもよい。また、支持する部品と支持される部品は、例えば、回転可能に接続されていてもよい。支持する部品と支持される部品の接続部分は、直接部品同士が接続されていてもよい。支持する部品と支持される部品の接続部分は、例えば弾性部材、リンク機構等を介して部品同士が接続されていてもよい。
【００３３】
リジッドに固定されるとは、弾性部材又は緩衝部材等からなる可動部分を介することなく、支持される部品が支持する部品と直接的に又は間接的に固定されることである。支持される部品は、例えば、支持する部品と固定される。
フレーム構造体を構成しないようにフレーム構造体に支持されるとは、例えば前輪及び後輪等が部品から、フレーム構造体で受ける荷重よりも小さい荷重を受けるか又は荷重を受けないように、フレーム構造体に支持されることである。支持の方法は、例えば少なくとも１点において、ゴム等の弾性部材を介して又は介さずに、フレーム構造体に取付けられる。また、支持の方法は、少なくとも２点において、ゴム等の弾性部材及びリンク機構を介して、フレーム構造体に取付けられてもよい。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、構造の剛性を保持するとともに重量の増大を抑えつつ、出力するパワーを増大することができるシリーズハイブリッド式鞍乗型車両を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係るシリーズハイブリッド式鞍乗型車両を示す外観図である。
【図２】図１のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両の発電ユニットを示す左側面図である。
【図３】図２のＩ−Ｉにおける断面図である。
【図４】図１のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両のモータユニットを示す左側面図である。
【図５】図４のＩＩ−ＩＩにおける断面図である。
【図６】図１のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両のフレーム本体、発電ユニット、モータユニット及びリアアームのそれぞれの支持の関係を示す左側面図である。
【図７】図１のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両のフレーム本体、発電ユニット、モータユニット及びリアアームのそれぞれの支持の関係を示す上面図である。
【図８】図１のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両のフレーム本体、発電ユニット、モータユニット及びリアアームのそれぞれの支持の関係を示す右側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明を、好ましい実施形態に基づいて図面を参照しつつ説明する。
【００３７】
図１は、本発明の一実施形態に係るシリーズハイブリッド式鞍乗型車両１を示す外観図である。図１は、シリーズハイブリッド式鞍乗型車両１の左右方向において左方向の車体カバーを外した状態を示している。図１を参照して、本実施形態のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両１の概要を説明する。図１における矢印Ｆは、シリーズハイブリッド式鞍乗型車両１における前方向を示している。前方向は、シリーズハイブリッド式鞍乗型車両１が走行する方向である。矢印Ｂは、後方向を示している。矢印Ｆ及び矢印Ｂは、鞍乗型車両１における前後方向ＦＢを表している。前方向Ｆ、後方向Ｂ、及び前後方向ＦＢは、シリーズハイブリッド式鞍乗型車両１の直立状態における水平面と平行である。矢印Ｕは上方向を示している。矢印Ｄは下方向を示している。矢印Ｕ及び矢印Ｄは、シリーズハイブリッド式鞍乗型車両１における上下方向ＵＤを表している。上方向Ｕ、下方向Ｄ及び上下方向ＵＤは、鞍乗型車両１の直立状態における鉛直方向と平行である。
本明細書において、シリーズハイブリッド式鞍乗型車両１が有する装置についての方向は、シリーズハイブリッド式鞍乗型車両１に取り付けられた状態での上述した方向で説明される。
【００３８】
本実施形態のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両１（以下、鞍乗型車両１とする）は、発電用エンジンにより発電機を駆動し、発電機の電力により、駆動輪を駆動する。
図１の鞍乗型車両１は、フレーム構造体１０を備える。フレーム構造体１０は、一体で鞍乗型車両１の荷重を受ける構造体である。フレーム構造体１０は、フレーム本体１１を備える。フレーム本体１１は、鞍乗型車両１の骨格をなし、鞍乗型車両１の搭載部品を支持する土台となる。
鞍乗型車両１は、フロントフォーク２１と、前輪２２とを備える。前輪２２は、フロントフォーク２１に回転可能に支持される。フロントフォーク２１は、フレーム本体１１に回転可能に支持される。フロントフォーク２１は、フロントサスペンションの一例である。即ち、フレーム本体１１は、フロントサスペンションを支持する。また、前輪２２は、フロントサスペンションに回転可能に支持される。
鞍乗型車両１は、リアアーム３１と後輪３２とを備える。後輪３２は、リアアーム３１に回転可能に支持される。
【００３９】
鞍乗型車両１は、モータユニット５０を備える。モータユニット５０は、駆動モータ５１を含む。駆動モータ５１は、電力の供給を受けてパワーを出力し、出力したパワーにより後輪３２を駆動する。後輪３２は駆動モータから出力されたパワーのみによって駆動される。後輪３２は、駆動輪である。モータユニット５０は、剛性を有し、駆動モータ５１からの回転パワーを所定の変速比により変速して、駆動輪である後輪３２に伝達する動力伝達機構（図５参照）を収容する。本実施形態において、動力伝達機構は、例えば減速機を構成する。
モータユニット５０は、フレーム本体１１に着脱可能に取付けられるとともに、フレーム本体１１と共に少なくとも部分的に鞍乗型車両１のフレーム構造体１０を構成する。フレーム構造体１０は、前輪２２と後輪３２の間で作用する、鞍乗型車両１の荷重を支持する。フレーム構造体１０は、可動部を有さない。
モータユニット５０は、リアアーム３１を揺動可能に支持する。フレーム構造体１０は、フロントフォーク２１を介して、前輪２２からの荷重を受け、リアアーム３１を介して、後輪３２からの荷重を受ける。
【００４０】
鞍乗型車両１は、発電ユニット４０を備える。発電ユニット４０は、発電用エンジン４１と、発電機４２とを含む。
発電ユニット４０は、フレーム本体１１及びモータユニット５０の少なくとも一つに支持される。即ち、発電ユニット４０は、鞍乗型車両１のフレーム構造体１０に支持される。詳細には、発電ユニット４０は、モータユニット５０が前輪２２及び後輪３２から受ける荷重よりも小さい荷重を受けるか又は前輪２２及び後輪３２からの荷重を受けないように、フレーム構造体１０に支持される。
発電用エンジン４１は、図示しない回転可能なクランク軸４１１を有する。発電用エンジン４１は、ガスの燃焼によって生じるパワーをクランク軸４１１のトルク及び回転速度として出力する。発電用エンジンが出力するパワーは、エンジンパワーである。但し、発電用エンジンは、出力するエンジンパワーを、後輪３２に機械的に供給しない。
発電機４２は、クランク軸４１１と連動するよう設けられている。発電機４２は、発電用エンジン４１から出力されたパワーによって駆動され発電し、発電した電力を駆動モータ５１に供給する。
【００４１】
鞍乗型車両１は、電池ユニット６０を備える。電池ユニット６０は、発電機４２で発電された電力の少なくとも一部を蓄え、蓄えた電力を駆動モータ５１に供給できるように駆動モータ５１と電気的に接続される。
電池ユニット６０は、発電ユニット４０とは別体である。電池ユニット６０は、フレーム本体１１及びモータユニット５０の少なくとも一つに支持される。即ち、電池ユニット６０は、鞍乗型車両１のフレーム構造体１０に支持される。これにより、電池ユニット６０を、フレーム構造体１０が前輪２２及び後輪３２から受ける荷重よりも小さい荷重を受けるか又は前輪２２及び後輪３２からの荷重を受けないように配置するようにすることができる。
【００４２】
図２は、図１の鞍乗型車両１の発電ユニット４０の発電用エンジン４１及び発電機４２を示す左側面図である。図３は、図２のＩ−Ｉにおける断面図である。
図３における矢印Ｌは、リーン車両である鞍乗型車両１に乗車したライダーの左方向を示している。矢印Ｒは、右方向を示している。矢印Ｌ及び矢印Ｒは、シリーズハイブリッド式鞍乗型車両１における左右方向ＬＲを表している。
【００４３】
発電用エンジン４１には、スロットル弁４１２と、燃料噴射装置４１３と、点火プラグ４１４と、クランク軸４１１が設けられている。発電用エンジン４１は、内燃機関である。発電用エンジン４１は、燃料と空気の混合ガスを燃焼する燃焼動作によって、ピストン４１５を上下動させてクランク軸４１１に回転パワーを与える。これにより、発電用エンジン４１は、回転パワーを出力する。スロットル弁４１２と燃料噴射装置４１３とは、供給される空気及び燃料の量を調整することによって、発電用エンジン４１から出力される回転パワーを調節する。発電用エンジン４１から出力された回転パワーは、発電機４２により電力に変換される。発電機４２により変換された電力は、駆動モータ５１に供給されて再び回転パワーとして出力される。
【００４４】
発電機４２は、永久磁石式三相ブラシレス型発電機である。発電機４２は、ロータ４２１と、ステータ４２２とを有する。本実施形態の発電機４２は、ラジアルギャップ型である。ロータ４２１はインナーロータである。ステータ４２２はアウターステータである。即ち、発電機４２は、インナーロータ型である。
ロータ４２１は、被駆動軸４２１ａと、複数の永久磁石部４２１ｂとを有する。複数の永久磁石部４２１ｂは、被駆動軸４２１ａの外周面に設けられている。複数の永久磁石部４２１ｂは、発電機４２の周方向にＮ極とＳ極とが交互に配置されるように設けられている。複数の永久磁石部４２１ｂは、発電機４２の径方向でステータ４２２よりも中心の方に設けられている。
ステータ４２２は、ステータコア４２２ａと、複数相のステータ巻線４２２ｂとを有する。ステータコア４２２ａは、円筒状のヨークと、ヨークの周方向に間隔を空けて内方向に向かって延びるように設けられた複数の歯部とを有する。ステータ巻線４２２ｂは、複数の歯部にそれぞれ巻き付けられている。複数のステータ巻線４２２ｂのそれぞれは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の何れかに属する。ステータ巻線４２２ｂは、例えば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の順に並ぶように配置される。
【００４５】
本実施形態においては、発電機４２は、動力伝達機構４２３を介して発電用エンジン４１のクランク軸４１１と連動するように接続されている。詳細には、ロータ４２１が、クランク軸４１１に対し固定された速度比で回転するようクランク軸４１１と接続されている。発電機４２は、発電用エンジン４１が燃焼動作する場合に、発電用エンジン４１に駆動されて発電する。
【００４６】
図４は、図１の鞍乗型車両１のモータユニット５０を示す左側面図である。図５は、図４のＩＩ−ＩＩにおける断面図である。モータユニット５０は、駆動モータ５１と、コントロールユニット５２と、ギアボックス５３とを含む。
【００４７】
駆動モータ５１は、永久磁石式三相ブラシレス型モータである。駆動モータ５１は、永久磁石式三相ブラシレス型発電機としても機能する。駆動モータ５１は、インナーロータ５１１と、アウターステータ５１２とを有するラジアルギャップ型である。
駆動モータ５１は、車両駆動用モータとして後輪３２（図１参照）を駆動する。この時、駆動モータ５１は、発電ユニット４０の発電機４２（図２参照）及び電池ユニット６０（図１参照）の少なくとも一つから電力の供給を受ける。駆動モータ５１は、供給された電力により回転パワーを出力して、ギアボックス５３の動力伝達機構５３１を介して後輪３２を駆動する。
【００４８】
コントロールユニット５２は、駆動コントローラ５２１と、電源コントローラ５２２とを含む。駆動コントローラ５２１は、インバータと、モータコントローラとを含む。電源コントローラ５２２は、コンバータと、発電コントローラとを含む。
【００４９】
駆動コントローラ５２１のインバータには、モータユニット５０の駆動モータ５１と、電池ユニット６０と、電源コントローラ５２２のコンバータと、モータコントローラとが接続されている。駆動コントローラ５２１のモータコントローラは、アクセルグリップの操作量に応じて、インバータを制御することによって、電池ユニット６０及び／又は発電機４２から出力される電流及び電圧の三相交流への変換及び駆動モータ５１に流れる電流及び電圧の制御を行う。
【００５０】
電源コントローラ５２２のコンバータには、発電ユニット４０の発電機４２と、電池ユニット６０と、発電コントローラとが接続されている。電源コントローラ５２２の発電コントローラは、コンバータを制御することによって、発電機４２から出力される三相交流の整流及び電圧の制御を行う。
【００５１】
モータユニット５０は、シリーズハイブリッド式鞍乗型車両の前後方向における前記モータユニット５０の長さがフレーム本体１１の長さより短くなるように構成されている。
【００５２】
ギアボックス５３は、動力伝達機構５３１と、出力軸５３４とが収容される剛体である。出力軸５３４には、駆動プーリ５３５が取付けられる。動力伝達機構５３１は、減速機を構成する。動力伝達機構５３１は、駆動モータ５１から出力されたパワーを所定の変速比により減速して、後輪３２に伝達する。詳細には、駆動モータ５１からの回転パワーは、動力伝達機構５３１により減速されて、出力軸５３４に伝達される。出力軸５３４に伝達された回転パワーは、駆動プーリ５３５及びベルトチェーン５４を介して駆動輪である後輪３２の駆動軸に伝達される。
【００５３】
図６は、図１の鞍乗型車両１のフレーム本体１１、発電ユニット４０、モータユニット５０及びリアアーム３１のそれぞれの支持の関係を示す左側面図である。図７は、図１の鞍乗型車両１のフレーム本体１１、発電ユニット４０、モータユニット５０及びリアアーム３１のそれぞれの支持の関係を示す上面図である。図８は、図１の鞍乗型車両１のフレーム本体１１、発電ユニット４０、モータユニット５０及びリアアーム３１のそれぞれの支持の関係を示す右側面図である。図６乃至図８を用いて、フレーム本体１１、発電ユニット４０、モータユニット５０及びリアアーム３１のそれぞれの支持の関係について説明する。
【００５４】
フレーム本体１１は、ヘッドパイプ１１３と、第１の桁部１１１と、第２の桁部１１２とを備える。第１の桁部１１１は、第１の方向及び第１の方向と反対の第２の方向からなる鞍乗型車両１の左右方向における第１の方向に配置される。第２の桁部１１２は、鞍乗型車両１の左右方向における第２の方向に配置される。ヘッドパイプ１１３は、鞍乗型車両１の前後方向における前方向でフレーム本体１１の第１の桁部１１１と第２の桁部１１２とを結合する。詳細には、第１の桁部１１１は、鞍乗型車両１の左右方向ＬＲにおいて、左方向Ｌに配置される。第２の桁部１１２は、鞍乗型車両１の左右方向ＬＲにおいて、右方向Ｒに配置される。第１の桁部１１１と第２の桁部１１２とは、鞍乗型車両１の前後方向ＦＢにおいて、前方向Ｆでヘッドパイプ１１３に結合する。つまり、第１の桁部１１１及び第２の桁部１１２は、ヘッドパイプ１１３から斜め後方Ｂへ、互いの間に空間をあけて延伸している。
【００５５】
発電ユニット４０は、フレーム構造体１０のフレーム本体１１の４点において、ゴムブッシュ等の弾性部材を介して取付けられる。
詳細には、発電用エンジン４１が、取付部４３１において、フレーム本体１１の第１の桁部１１１及び第２の桁部１１２に取付けられたエンジンブラケット１１４に、弾性部材４４１を介して揺動可能に取付けられる。また、発電用エンジン４１が、発電ユニット４０の発電用エンジン４１の取付部４３２において、エンジンブラケット１１４に、弾性部材４４２を介して、揺動可能に取付けられる。また、発電用エンジン４１が、発電ユニット４０の発電用エンジン４１の取付部４３３において、ギアボックス５３に取付けられたエンジンブラケット５３６に、弾性部材４４３を介して揺動可能に取付けられる。また、発電用エンジン４１が、発電ユニット４０の発電用エンジン４１の取付部４３４において、ギアボックス５３に取付けられたエンジンブラケット５３７に、弾性部材４４４を介して揺動可能に取付けられる。これにより、発電用エンジン４１が、重心Ｇを中心として揺動する。
【００５６】
エンジンブラケット１１４は、鞍乗型車両１の左右方向ＬＲにおいて、第１の桁部１１１の右方向Ｒを向いた面と、第２の桁部１１２の左方向Ｌを向いた面との間に配置される。エンジンブラケット５３６及び５３７は、鞍乗型車両１の前後方向ＦＢにおいて、ギアボックス５３の前端部に取付けられる。
発電用エンジン４１の取付部４３１及び４３２は、鞍乗型車両１の前後方向ＦＢにおいて、発電用エンジン４１の前輪郭線上に設けられる。取付部４３１は、鞍乗型車両１の左右方向ＬＲにおいて、発電用エンジン４１の左方向Ｌに配置される。取付部４３２は、鞍乗型車両１の左右方向ＬＲにおいて、発電用エンジン４１の右方向Ｒに配置される。発電用エンジン４１の取付部４３３及び４３４は、鞍乗型車両の前後方向ＦＢにおいて、発電用エンジン４１の後輪郭線上に設けられる。
【００５７】
発電ユニット４０は、フレーム本体１１の第１の桁部１１１と、第２の桁部１１２との間に配置される。言い換えると、鞍乗型車両１の左右方向ＬＲにおいて、発電ユニット４０の左方向Ｌに第１の桁部１１１が配置され、発電ユニット４０の右方向Ｒに第２の桁部１１２が配置される。
【００５８】
発電用エンジン４１を、弾性部材４４１〜４４４を介してフレーム本体１１に取付けることで、重心Ｇを回転中心として、発電用エンジン４１を鞍乗型車両１の上下方向ＵＤ及び前後方向ＦＢに揺動可能にする。従って、鞍乗型車両１は、発電用エンジン４１の振動がフレーム構造体１０に伝達されることを抑制することができる。
【００５９】
ギアボックス５３は、前方向及び後方向を含む鞍乗型車両１の前後方向ＦＢにおいて、フレーム本体１１の後端部に、４点でリジッドに固定される。詳細には、図６乃至図８のギアボックス５３の取付部５６１から５６４の４点において、フレーム本体１１が、ゴムブッシュ等の弾性部材を介することなく、ギアボックス５３と接触して固定される。ここで、取付部５６１は、ギアボックス５３の左上部に設けられ、取付部５６２は、ギアボックス５３の左下部に設けられる。また、取付部５６３は、ギアボックス５３の右上部に設けられ、取付部５６４は、ギアボックス５３の右下部に設けられる。支持方法は、例えばギアボックス５３の取付部５６１から５６４において、フレーム本体１１をボルトで固定する。
【００６０】
ギアボックス５３は、フレーム本体１１にリジッドに固定されるため、フレーム本体１１と一体となってフレーム構造体１０を構成する。これにより、ギアボックス５３は、フレーム本体１１とともに、鞍乗型車両１の骨格を形成し、前輪２２、後輪３２、及び発電ユニット４０からの荷重を受けることができる。
【００６１】
図６乃至図８のギアボックス５３に設けられた取付部５７１及び５７２の２点において、リアアーム３１が、ギアボックス５３に揺動可能に支持される。ここで、取付部５７１は、ギアボックス５３の左部に設けられ、取付部５７２は、ギアボックス５３の右部に設けられる。詳細には、動力伝達機構５３１の出力軸５３４が取付部５７１及びリアアーム３１を貫通している。また、取付ボルト５７３（図７参照）が、リアアーム３１を貫通し、ギアボックスの取付部５７２に設けられた取付穴に挿入される。
【００６２】
フレーム構造体１０とリアアーム３１とは、図示しない減衰装置により接続される。減衰装置はリアアームからの振動を吸収する。これにより、後輪３２からリアアーム３１を介してフレーム構造体１０に伝わる振動が軽減される。
【００６３】
本実施形態において、電池ユニット６０は、鞍乗型車両１の上下方向ＵＤにおいて、モータユニット５０の上に配置され、且つ、電池ユニット６０の少なくとも一部が、鞍乗型車両１の上下方向ＵＤに見て、モータユニット５０と重なる。電池ユニット６０は、モータユニット５０に支持されるため、車体の骨格をなさないように構成できる。このため、電池ユニット６０を、フレーム構造体１０が前輪２２及び後輪３２から受ける荷重よりも小さい荷重を受けるか又は前輪２２及び後輪３２からの荷重を受けないように構成するようにすることができる。従って、鞍乗型車両１は、電池ユニット６０の大きさが変化しても車体の骨格を維持することができる。この結果、鞍乗型車両に様々な種類の電池ユニットを搭載することができる。
【００６４】
鞍乗型車両１では、剛体であるモータユニット５０のギアボックス５３が、フレーム本体１１に弾性部材を介することなくリジッドに固定されることによりフレーム構造体１０を構成する。これにより、鞍乗型車両１では、前輪２２からの荷重及び後輪から３２の荷重を受ける車体の骨格を、フレーム本体１１とギアボックス５３とで構成することができる。従って、鞍乗型車両１は、フレーム本体１１とともにギアボックス５３を少なくとも部分的にフレーム構造体１０の剛性メンバーとして使用でき、鞍乗型車両の剛性を高めることができる。
これに対し、発電ユニット４０は、モータユニット５０と別体である。発電ユニット４０は、フレーム構造体１０が前輪２２から受ける荷重よりも小さい荷重を受けるか又は前輪２２からの荷重を受けず、且つフレーム構造体１０が後輪３２から受ける荷重よりも小さい荷重を受けるか又は後輪３２からの荷重を受けない。即ち、発電ユニット４０は、フレーム構造体１０を構成しないように、フレーム構造体１０に支持される。そのため、発電ユニット４０は、フレーム構造体１０の大きさに依存することなく、作成することができる。
この時、フレーム本体１１とギアボックス５３とを着脱可能にすることにより、フレーム本体１１とギアボックス５３とで構成されたフレーム構造体１０に、様々なサイズの発電ユニットを取り付けることができる。
従って、鞍乗型車両１は、フレーム本体１１とギアボックス５３とがフレーム構造体１０を構成することにより鞍乗型車両１の構造における剛性を保持する。また、これとともに、フレーム構造体１０全体として重量の増大を抑えつつ、発電ユニット４０の出力するパワーを増大することができる。
【００６５】
（変形例）
発電ユニット４０を、フレーム本体１１にリジッドに固定し、フレーム本体の合成メンバーとする。即ち、発電ユニット４０は、フレーム構造体１０を構成するように、フレーム本体１１及びモータユニット５０に支持される。これにより、発電ユニット４０は、フロントフォーク２１を介して前輪２２から荷重を受け、リアアーム３１を介して後輪３２から荷重をうける。これにより、フレーム構造体１０の剛性をさらに向上させることができる。
【符号の説明】
【００６６】
１    鞍乗型車両
１０    フレーム構造体
１１    フレーム本体
２１    フロントフォーク
２２    前輪
３１    リアアーム
３２    後輪
４０    発電ユニット
４１    発電用エンジン
４２    発電機
５０    モータユニット
５１    駆動モータ
５２    コントロールユニット
５３    ギアボックス
６０    電池ユニット
【図１】
2020175822.tif 000003
【図２】
2020175822.tif 000004
【図３】
2020175822.tif 000005
【図４】
2020175822.tif 000006
【図５】
2020175822.tif 000007
【図６】
2020175822.tif 000008
【図７】
2020175822.tif 000009
【図８】
2020175822.tif 000010