(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に回転可能に支持された車輪と、
当該車輪内に設置された電動モータと、
前記電動モータで発生した動力を変速して前記車輪に伝達する変速機と、
を備えた電動車両において、
前記電動モータの回転軸を前記車輪と同軸に配置するとともに、前記変速機の動力の入力部と出力部を前記車輪と同軸に配置して、当該変速機の出力部により前記車輪を回転駆動し、
前記変速機は、前記モータの回転を減速機構を介して前記車輪に伝達するローモード伝達系と、前記モータの回転を前記減速機構を介さずに前記車輪に直に伝達するドライブモード伝達系を備えていることを特徴とする電動車両。
【請求項２】
前記変速機は、前記車輪の回転速度に応じて減速比を切換える切換え手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電動車両。
【請求項３】
前記車輪のハブの内周に、前記変速機の出力部に噛合するリングギヤが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電動車両。
【請求項４】
前記電動モータは、車幅方向の中心部と重なるように配置され、前記電動モータを間に挟む車幅方向の一側に前記変速機が配置されているとともに、車幅方向の他側に車輪制動機構が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電動車両。
【請求項５】
前記変速機は遊星歯車機構を備え、その遊星歯車機構は、前記電動モータのロータと、このロータの軸方向に併設された出力側回転体との間に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の電動車両。
【請求項６】
前記遊星歯車機構は、
前記ロータと一体回転可能に設けられるアウタリングギヤと、
このアウタリングギヤの内周側に同軸に配置され、ワンウェイクラッチを介して一方向の回転のみを許容されるサンギヤと、
前記アウタリングギヤと前記サンギヤとに噛合される複数のプラネタリギヤと、
前記複数のプラネタリギヤを回転可能支持し、前記複数のプラネタリギヤの公転を前記出力側回転体に伝達するキャリアと、
を備えていることを特徴とする請求項５に記載の電動車両。
【請求項７】
前記キャリアとアウタリングギヤの間には、前記キャリアの回転速度が設定速度以上になったときに前記キャリアとアウタリングギヤを直結する遠心クラッチが設けられ、この遠心クラッチによって前記キャリアとアウタリングギヤが直結されたときに、前記サンギヤの一方向の回転が前記ワンウェイクラッチによって許容されることを特徴とする請求項６に記載の電動車両。
【請求項８】
前記モータに電流を供給する電源線と、前記モータの回転信号を出力する信号線を前記車輪制動機構のケーシング内を通して配線したことを特徴とする請求項４に記載の電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動モータを駆動源とする電動式自動二輪車等の電動車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動式自動二輪車として、駆動源である電動モータを車輪の近傍に配置することで、他の車体のスペースをバッテリやＰＤＵ等の駆動回路の配置スペースとして確保するようにしたものが知られている。また、この配置を前提とした場合にも、電動モータの駆動力を減速機や変速機等を介して後輪に伝達することで、駆動トルクをかせいだり、モータを効率の良い回転数で駆動することが必要となるため、特許文献１に見られるように、電動モータと車輪軸の間に変速機を介装したものが案出されている。
特許文献１に記載の電動式自動二輪車は、駆動側の車輪の一側に電動モータと変速機が並列に配置され、電動モータの駆動力がチェーンや変速機内の複数の歯車を介して車輪の駆動軸に伝達されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−０３４９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、この従来の電動式自動二輪車においては、電動モータの回転軸と変速機の軸が車輪軸と平行に設けられた構造であるため、車輪の一側に配置されるパワーユニットのブロック全体が車体の上下や前後方向に大型化し、このことが車輪を小型化するうえでの制限となっていた。
【０００５】
そこでこの発明は、電動モータを車輪の近傍に配置して、自動二輪車の電動システムのパッケージングを有利にしながら、変速機を介在させて電動モータを効率良く利用しつつ、電気利用効率を向上させ、パワーユニットのブロック全体の小型化を図ることのできる電動車両を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決する請求項１に記載の発明は、車体に回転可能に支持された車輪（例えば、後述の実施形態における後輪ＷＲ）と、当該車輪内に設置された電動モータ（例えば、後述の実施形態における電動モータ１７）と、前記電動モータで発生した動力を変速して前記車輪に伝達する変速機（例えば、後述の実施形態における遊星歯車機構２４，ワンウェイクラッチ３５，動力伝達ギヤ３８）と、を備えた電動車両（例えば、後述の実施形態における電動式自動二輪車１）において、前記電動モータの回転軸（例えば、後述の実施形態におけるロータ２０）を前記車輪と同軸に配置するとともに、前記変速機の動力の入力部（例えば、後述の実施形態におけるアウタリングギヤ２５）と出力部（例えば、後述の実施形態における筒状部材２９若しくは動力伝達ギヤ３８）を前記車輪と同軸に配置して、当該変速機の出力部により前記車輪を回転駆動し、前記変速機は、前記モータの回転を減速機構（例えば、後述の実施形態における遊星歯車機構２４）を介して前記車輪に伝達するローモード伝達系（例えば、後述の実施形態におけるアウタリングギヤ２５→プラネタリギヤ２７→キャリア２８）と、前記モータの回転を前記減速機構を介さずに前記車輪に直に伝達するドライブモード伝達系（例えば、後述の実施形態におけるアウタリングギヤ２５→キャリア２８）を備えていることを特徴とする。
これにより、車輪と同軸に配置した電動モータに遊星ギヤ等を同軸に配置した減速機構を備えたもの等に比べて、変速機を用いてモータの効率の良い回転数を使って駆動力制御ができるので、モータの小型化や消費電力の削減を図ることができる電動システムを提供でき、電動モータの回転軸と変速機の入力部と出力部が車輪と同軸に配置され、パワーユニットのブロック全体が車輪の軸心位置付近に集約したかたちで配置されることになる。
また、ローモード伝達系とドライブモード伝達系の切換えによってモータの出力が多段に切換えられて車輪に伝達されることになる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動車両において、前記変速機は、前記車輪の回転速度に応じて減速比を切換える切換え手段（例えば、後述の実施形態における遠心クラッチ４１）を備えていることを特徴とする。
これにより、車輪の回転速度が増減すると、その回転速度に応じて変速機の切換え手段が自動的に減速比を切換えることになる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の電動車両において、前記車輪のハブ（例えば、後述の実施形態におけるホイールハブ２２）の内周に、前記変速機の出力部（例えば、後述の実施形態における動力伝達ギヤ３８）に噛合するリングギヤ（例えば、後述の実施形態におけるリングギヤ３９）が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の電動車両において、前記電動モータは、車幅方向の中心部と重なるように配置され、前記電動モータを間に挟む車幅方向の一側に前記変速機が配置されているとともに、車幅方向の他側に車輪制動機構（例えば、後述の実施形態におけるドラム式ブレーキ４５）が配置されていることを特徴とする。
これにより、重量物である変速機と車輪制動機構が電動モータを挟んで車幅方向の両側に配置されることになる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１または２に記載の電動車両において、前記変速機は遊星歯車機構（例えば、後述の実施形態における遊星歯車機構２４）を備え、その遊星歯車機構は、前記電動モータのロータ（例えば、後述の実施形態におけるロータ２０）と、このロータの軸方向に併設された出力側回転体（例えば、後述の実施形態における筒状部材２９，動力伝達ギヤ３８）との間に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の電動車両において、前記遊星歯車機構は、前記ロータと一体回転可能に設けられるアウタリングギヤ（例えば、後述の実施形態におけるアウタリングギヤ２５）と、このアウタリングギヤの内周側に同軸に配置され、ワンウェイクラッチ（例えば、後述の実施形態におけるワンウェイクラッチ３５）を介して一方向の回転のみを許容されるサンギヤ（例えば、後述の実施形態におけるサンギヤ２６）と、前記アウタリングギヤと前記サンギヤとに噛合される複数のプラネタリギヤ（例えば、後述の実施形態におけるプラネタリギヤ２７）と、前記複数のプラネタリギヤを回転可能支持し、前記複数のプラネタリギヤの公転を前記出力側回転体に伝達するキャリア（例えば、後述の実施形態におけるキャリア２８）と、を備えていることを特徴とする。
これにより、モータの駆動によってアウタリングギヤがロータと一体に回転すると、その回転力は複数のプラネタリギヤを介してキャリアとサンギヤとに伝達されようとする。このとき、サンギヤはワンウェイクラッチによって他方の回転をロックされているため、複数のプラネタリギヤはサンギヤと噛合した状態で自転しつつサンギヤの周囲を公転する。したがって、このときモータの回転は設定減速比で減速されてキャリアに伝達され、さらに出力側回転体を介して車輪に伝達されることになる。また、アウタリングギヤとキャリアの相対回転がロック操作されると、プラネタリギヤがアウタリングギヤとサンギヤに対して一定噛合状態（相互にロックした状態）を維持したまま、一方向（アウタリングギヤと同方向）に公転しようとする。このとき、サンギヤはワンウェイクラッチによって一方向の回転を許容されるため、プラネタリギヤを支持するキャリアはアウタリングギヤと一体になって回転することができる。したがって、このときモータの回転は減速されずにキャリアに伝達され、さらにその回転は出力側回転体を介して車輪に伝達されることになる。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の電動車両において、前記キャリアとアウタリングギヤの間には、前記キャリアの回転速度が設定速度以上になったときに前記キャリアとアウタリングギヤを直結する遠心クラッチ（例えば、後述の実施形態における遠心クラッチ４１）が設けられ、この遠心クラッチによって前記キャリアとアウタリングギヤが直結されたときに、前記サンギヤの一方向の回転が前記ワンウェイクラッチによって許容されることを特徴とする。
これにより、キャリアの回転速度が設定速度に満たない間は遠心クラッチが作動せず、アウタリングギヤは複数のプラネタリギヤを自転させつつキャリアを公転させる。このとき、アウタリングギヤからキャリアには設定減速比に減速された回転が伝達され、その回転が出力側回転体を介して車輪に伝達されるようになる。一方、この状態からキャリアの回転速度が設定速度以上になると、遠心クラッチがアウタリングギヤとキャリアを直結するようになる。このとき、サンギヤはワンウェイクラッチによって一方向の回転を許容され、キャリアはアウタリングギヤと一体に回転し、その回転が出力側回転体を介して車輪に伝達されるようになる。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項４に記載の電動車両において、前記モータに電流を供給する電源線と、前記モータの回転信号を出力する信号線を前記車輪制動機構のケーシング内を通して配線したことを特徴とする。
これにより、車輪制動機構のケーシングを有効利用して電源線と信号線の配線が行われることになる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、電動モータの回転軸と変速機の入力部と出力部が車輪と同軸に配置されるため、電動モータと変速機を含むパワーユニットのブロック全体を車輪の軸心位置付近にコンパクトに配置することができる。したがって、この発明によれば、効率の良い転動システムを提供しながらも、車輪の小型化に容易に対応することができる。
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、ローモード伝達系とドライブモード伝達系の切換えによってモータの出力を多段に切換えることができるため、大きなスペースを占有しない簡単な構成によってニーズに応じた変速を実現することができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、変速機が車輪の回転速度に応じて減速比を切換える切換え手段を備えているため、車両の走行速度に応じて電動モータの出力を自動的に変速することができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、車輪のハブの内周に、変速機の出力部に噛合するリングギヤが設けられているため、大きなスペースを占有しない簡単な構造によって変速機から車輪に動力を確実に伝達することができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、重量物である変速機と車輪制動機構が電動モータを挟んで車幅方向の両側に配置されるため、車両を幅方向において好適にバランスさせることができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、変速機を遊星歯車機構を備えた構成とし、その遊星歯車機構を、電動モータのロータと出力側回転体との間に設けたため、変速機を車輪の内側にコンパクトに配置することが可能になる。
【００２１】
請求項６に記載の発明によれば、遊星歯車機構のアウタリングギヤを電動モータのロータに一体回転可能に設け、サンギヤを、ワンウェイクラッチによって一方向の回転のみを許容するように設置するとともに、複数のプラネタリギヤを支持するキャリアの回転を出力側回転体に伝達するようにしたため、車輪の内側に大きなスペースを占有しないコンパクトな構造でありながら、アウタリングギヤとキャリアのロック操作とロック解除操作によって多段の変速を確実に得ることができる。
【００２２】
請求項７に記載の発明によれば、アウタリングギヤとキャリアの間のロック操作とロック解除操作を遠心クラッチによって行うようにしたため、車輪の回転速度に応じて自動的にモータ回転を変速することができる。
【００２３】
請求項８に記載の発明によれば、モータの電源線と信号線を車輪制動機構のケーシング内を通して配線したことから、電源線と信号線の専用の配線部を設ける場合に比較して、配線部を小スペース化してパワーユニットのブロック全体の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の一実施形態の電動式自動二輪車の後輪とパワーユニットを含む縦断面図である。
【図２】この発明の一実施形態の電動式自動二輪車の図１の一部を拡大した断面図である。
【図３】この発明の一実施形態の電動式自動二輪車のパワーユニットの模式的な縦断面図である。
【図４】この発明の一実施形態の電気式自動二輪車のパワーユニットで用いる遊星歯車機構の図２のＡ矢視図である。
【図５】この発明の一実施形態の電気式自動二輪車のパワーユニットで用いるワンウェイクラッチの図２のＢ−Ｂ断面に対応する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、電動車両の一形態である電動式自動二輪車１を後輪ＷＲ部分で鉛直方向に切断したときの断面を示すものであり、図２は、図１の後輪ＷＲ（車輪）の内側のパワーユニット１０部分を中心とした拡大図、図３は、パワーユニット１０の動力の伝達を説明するための模式的な断面図である。
図１に示すように、この電動式自動二輪車１は、図示しない車体フレームに一対のスイングアーム１１Ａ，１１Ｂの前端部が揺動可能に取り付けられ、スイングアーム１１Ａ，１１Ｂの後端側に駆動輪である後輪ＷＲが支持されている。また、一方のスイングアーム１１Ａと車体フレームの間には、コイルスプリング１２と油圧ダンパ１３を主要素とするクッションユニット１４が介装されている。
【００２６】
スイングアーム１１Ａ，１１Ｂは、後輪ＷＲを間に挟む車幅方向の両側に配置され、後端側が支持ロッド１５によって相互に連結されている。支持ロッド１５は後輪ＷＲの軸心部を車幅方向に沿って貫通し、その両側の各端部にスイングアーム１１Ａ，１１Ｂが結合されている。支持ロッド１５の長手方向の中央領域にはスリーブ１６が一体に固定され、そのスリーブ１６に、電動モータ１７のステータ１８がモータケース１９を介して固定されている。ステータ１８は、車幅方向の中央部Ｃ（タイヤの幅内）に配置され、その内周側に電動モータ１７のロータ２０（モータ１７の回転軸）が回転可能に配置されている。ロータ２０は、ステータ１９と同様に車幅方向の中央部Ｃ（タイヤの幅内）に配置され、スリーブ１６上に軸受２１，２１を介して回転可能に支持されている。
【００２７】
また、後輪ＷＲは、ホイールハブ２２の内周側が凹状に形成され、そのホイールハブ２２の車幅方向の両縁部が、軸受６５，６６を介して支持ロッド１５とモータケース１９にそれぞれ回転可能に支持されている。ホイールハブ２２の内周側の凹形状部は、スリーブ１６との間で環状の空間部を形成し、その空間部内に、前述の電動モータ１７を含むパワーユニット１０が配置されている。
【００２８】
図２に拡大して示すように、ロータ２０の軸方向の一端にはロータ２０と同軸に大径の筒状部材２３が一体に取り付けられ、その筒状部材２３の前端部の内周には、遊星歯車機構２４を構成するアウタリングギヤ２５が形成されている。
図４は、遊星歯車機構２４の図２のＡ矢視に対応する図である。同図にも示すように、アウタリングギヤ２５の内周側には円環状のサンギヤ２６が配置され、アウタリングギヤ２５とサンギヤ２６の間には両ギヤ２５，２６に噛合される複数のプラネタリギヤ２７が介装されている。そして、各プラネタリギヤ２７はキャリア２８に回転可能に支持され、キャリア２８は小径の筒状部材２９の一端にスプライン嵌合によって固定されている。なお、遊星歯車機構２４は、アウタリングギヤ２５、プラネタリギヤ２７、サンギヤ２６、及びキャリア２８によって構成されている。
【００２９】
筒状部材２９はサンギヤ２６の内周側を軸方向に沿って貫通し、軸方向の一端側が軸受３０を介してロータ２０の端縁に回転自在に支持されるとともに、軸方向の他端側が軸受３１を介してスリーブ１６に回転自在に支持されている。また、筒状部材２９の外周側の軸方向略中央領域には保持プレート３２が回転自在に支持されている。サンギヤ２６はこの保持プレート３２に一体回転可能に結合されている。この保持プレート３２の外周側には、保持プレート３２の一方向の回転を許容し、他方向の回転を阻止するワンワェイクラッチ３５が設けられている。
図５は、ワンワェイクラッチ３５の図２のＢ−Ｂ断面に対応する図である。同図にも示すように、保持プレート３２の外周縁部には、複数のラチェット爪３３が回動可能に取り付けられ、モータケース１９には、ラチェット爪３３と係脱可能な噛合リング３４が一体に固定されている。噛合リング３４の内周面には回転方向に傾斜した係止溝６０が設けられ、保持プレート３２が一方向に回転しようとするときには、ラチェット爪３３が係止溝６０上を滑って保持プレート３２の回転を許容し、逆に、保持プレート３２が他方向に回転しようとするときには、ラチェット爪３３が係止溝６０と噛合して保持プレート３２の回転を阻止するようになっている。
【００３０】
ここで、電動式自動二輪車１を前進させるときにロータ２０が回転する方向を「正転方向」と呼び、正転方向と逆の回転方向を「逆転方向」と呼ぶものとすると、ワンウェイクラッチ３５は、保持プレート３２とサンギヤ２６の正転方向（前述の一方向）の回転を許容し、逆転方向（前述の他方向）の回転を阻止する。なお、この実施形態ではラチェット爪３３と噛合リング３４によってワンウェイクラッチ３５が構成されているが、ワンウェイクラッチ３５はこの実施形態の構造に限らず、周知の他の構造のものを採用することも可能である。
【００３１】
また、噛合リング３４には、モータケース１９の端部を閉塞する円環状のエンドプレート３６が取り付けられ、エンドプレート３６の内周側と保持プレート３２の間には軸受３７が介装されている。エンドプレート３６の外側の端面（保持プレート３２と逆側の面）には、回転可能な複数の動力伝達ギヤ３８が円環状に配置されて取り付けられている。
【００３２】
一方、ホイールハブ２２の凹形状部の内側には内周側に歯面を有するリングギヤ３９が固定設置され、そのリングギヤ３９の内歯には、エンドプレート３６に支持された前記の動力伝達ギヤ３８が噛合されている。
また、キャリア２８と一体回転する筒状部材２９の他端部の外周には外歯４０が形成され、その外歯４０がエンドプレート３６上の動力伝達ギヤ３８に噛合されている。したがって、キャリア２８に伝達された電動モータ１７の動力は動力伝達ギヤ３８とリングギヤ３９を介して後輪ＷＲのホイールハブ２２に伝達される。
【００３３】
また、遊星歯車機構２４のキャリア２８と、アウタリングギヤ２５（筒状部材２３）の間には、キャリア２８の回転速度に応じてキャリア２８とアウタリングギヤ２５を相互にロック状態とロック解除状態とに切換える遠心クラッチ４１（切換え手段）が設けられている。
この遠心クラッチ４１は、筒状部材２３（アウタリングギヤ２５）の内周面に対して接離可能な遠心ウェイト４２がキャリア２８に保持され、その遠心ウェイト４２がスプリング４３によって筒状部材２３から離反する方向に付勢された構造とされている。したがって、この遠心クラッチ４１は、キャリア２８の回転速度が設定速度に達するまでは、遠心ウェイト４２が筒状部材２３から離反してアウタリングギヤ２５とキャリア２８の自由な相対回転を許容しており、キャリア２８の回転速度が設定速度以上になると、遠心ウェイト４２が筒状部材２３に摩擦接触することにより、アウタリングギヤ２５とキャリア２８の相対回転をロックする。
【００３４】
なお、この実施形態の場合、電動モータ１７の回転を変速して後輪ＷＲに伝達するパワーユニット１０の変速機は、遊星歯車機構２４、遠心クラッチ４１、ワンウェイクラッチ３５、筒状部材２９、動力伝達ギヤ３８等を主要素として構成されており、変速機の入力部は遊星歯車機構２４のアウタリングギヤ２５によって構成され、出力側回転部材は筒状部材２９と動力伝達ギヤ３８によって構成されている。また、電動モータ１７の回転軸であるロータ２０と、変速機の入力部であるアウタリングギヤ２５と、出力部である筒状部材２９とは、後輪ＷＲのホイールハブ２２の内側において後輪ＷＲと同軸に配置されている。また、この実施形態では、筒状部材２９と動力伝達ギヤ３８が、ロータ２０の軸方向に併設される出力側回転体を構成している。
【００３５】
ここで、パワーユニット１０の前述の変速機は、ロータ２０の回転を遊星歯車機構２４で減速して後輪ＷＲ側に伝達するローモード伝達系と、ロータ２０の回転を遊星歯車機構２４で減速せずに後輪ＷＲに直に伝達するドライブモード伝達系とを備え、これらの２つの伝達系が遠心クラッチ４１によって自動的に切換え操作されるようになっている。
以下、この２つの伝達系と、遠心クラッチ４１による伝達系の切換え操作について図３の原理図を参照して説明する。
【００３６】
ローモード伝達系は、アウタリングギヤ２５の回転をプラネタリギヤ２７を介してキャリア２８に伝達し、さらにキャリア２８から筒状部材２９と動力伝達ギヤ３８を介して後輪ＷＲのホイールハブ２２に伝達する伝達系であり、アウタリングギヤ２５がプラネタリギヤ２７をサンギヤ２６回りに転動（自転）させつつキャリア２８を回転させることにより、モータ２０の回転を所定の減速比に減速して後輪ＷＲに伝達にする。
また、ドライブモード伝達系は、アウタリングギヤ２５の回転を、プラネタリギヤ２７を介さずに（プラネタリギヤ２７を自転させずに）キャリア２８に直接伝達する伝達系であり、キャリア２８がアウタリング２５と一体に回転することにより、モータ２０の回転を遊星歯車機構２４で減速せずに後輪ＷＲに伝達する。
【００３７】
変速機のローモード伝達系とドライモード伝達系は、前述の遠心クラッチ４１によるアウタリングギヤ２５とキャリア２８の相互ロックとロック解除によって切換え操作される。
すなわち、車両の発進時や登坂走行時等にキャリア２８の回転速度（後輪ＷＲの回転速度）が設定速度に達しない間は、遠心クラッチ４１がアウタリングギヤ２５とキャリア２８をロック解除状態に維持し、電動モータ１７のロータ２０の回転を、ローモード伝達系（プラネタリギヤ２７を経由する伝達系）を介してキャリア２８に伝達する。したがって、このとき電動モータ１７の駆動力は遊星歯車機構２４で減速されて後輪ＷＲに伝達される。
また、この状態からキャリア２８の回転速度（後輪ＷＲの回転速度）が設定速度以上になると、遠心クラッチ４１がアウタリングギヤ２５とキャリア２８の相対回転をロックし、電動モータ１７のロータ２０の回転を、ドライブモード伝達系（プラネタリギヤ２７を経由しない伝達系）を介してキャリア２８に伝達する。このとき、電動モータ１７の駆動力は遊星歯車機構２４で減速されずに直に後輪ＷＲに伝達される。
【００３８】
また、図１，図２に示すように、ホイールハブ２２の内側領域では、電動モータ１７のステータ１８とロータ２０が車幅方向の中心部Ｃに配置され、遊星歯車機構２４や遠心クラッチ４１、ワンウェイクラッチ３５等から成る変速機が電動モータ１７を挟む車幅方向の一側（図中左側）に配置されているが、電動モータ１７を挟む車幅方向の他側（図中右側）には、車輪制動機構であるドラム式ブレーキ４５が配置されている。具体的には、ホイールハブ２２の車幅方向の他側の内周側縁部には円筒壁４６が一体に形成され、その円筒壁４６の内周部にブレーキドラム４７が一体に取り付けられるとともに、ブレーキドラム４７の内周側にブレーキシュー４８が配置されている。なお、ブレーキシュー４８は、スリーブ１６や支持ロッド１５等とともに車体側に固定設置され、ブレーキドラム４７の端面を覆うエンドプレート５２に支持されている。
【００３９】
さらにまた、ドラム式ブレーキ４５の車幅方向外側に位置される他方のスイングアーム１１Ｂ上には、電動モータ１７の駆動を制御する制御ユニット４９が固定設置されている。
【００４０】
また、ホイールハブ２２の内側領域に配置される電動モータ１７のステータ１８には、図２に拡大して示すように、三相コイル１８ａに電力を供給するための電源線５０と、ロータ２０の回転速度を制御ユニットにフィードバックするための信号線５５がそれぞれ外部から引き込まれている。なお、信号線５５は、ステータ１８に固定設置された磁気センサ等の回転センサ５３に接続され、この回転センサ５３と対向するロータ２０の端部外周には、磁性リング（円周方向に沿って相反する磁極が交互に配置されたリング）等の被検出部５４が設けられている。
電源線５０と信号線５５は、ドラム式ブレーキ４５のケーシングを構成するエンドプレート５２を貫通して内部に引き入れられ、ブレーキドラム４７内を軸方向に横切り、さらにモータケース１９を貫通してステータ１８の三相コイル１８ａと回転センサ５３とに接続されている。
【００４１】
以上のように、この電動式自動二輪車１においては、電動モータ１７のロータ２０（回転軸）と、変速機の入力部であるアウタリングギヤ２５（筒状部材２３）と、変速機の出力部である筒状部材２９が後輪ＷＲと同軸に配置されているため、電動モータ１７と変速機を含むパワーユニット１０のブロック全体を後輪ＷＲの軸心位置付近にコンパクトに配置することができる。
【００４２】
この電動式自動二輪車１は、基本的に、電動モータ１７が後輪ＷＲの軸に近接して配置されることから、バッテリやＰＤＵ等の電動モータ１７以外の電装品の配置の自由度を高めてパッケージングを有利することができ、しかも、電動モータ１７と同軸に変速機が設けられていることから、変速機によって電動モータ１７の駆動トルクをかせいだり、電動モータ１７を効率の良い回転数で駆動することができる。そして、この電動式自動二輪車１では、このような基本的な機能を実現しつつ、パワーユニット１０のブロック全体を小型化することができる。
【００４３】
また、特に、この実施形態の電動式自動二輪車１においては、車体側（スイングアーム１１Ａ，１１Ｂ）に固定される支持ロッド１５（支持部材）が後輪ＷＲの軸心位置を車幅方向に貫通するように設置され、その支持ロッド１５で後輪ＷＲが回転可能に支持されるとともに、支持ロッド１５上のホイールハブ２２の内周側領域に電動モータ１７と変速機が車幅方向に沿って併設されているため、パワーユニット１０のブロックを後輪ＷＲの内側にコンパクトに、かつバランス良く配置することができる。
したがって、この電動式自動二輪車１においては、車輪の小型化に容易に対応することができる。
【００４４】
また、この実施形態の電動式自動二輪車１では、電動モータ１７と変速機が支持ロッド１５上に併設されることに加え、これらがホイールハブ２２の内周の凹状部の内側に配置されることから、パワーユニット１０のブロックがホイールハブ２２の外側に露出することがなく、車両の外観品質を向上させることができるとともに、車両デザインの自由度も高めることもできる。
【００４５】
さらに、この電動式自動二輪車１においては、電動モータ１７とともにホイールハブ２２の内側に配置される変速機が、ロータ２０の回転を所定減速比に減速するローモード伝達系と、所定減速比に減速しないドライブモード伝達系を備え、これらの伝達系の切換えによって電動モータ１７の出力を多段に切換えることができるため、大きなスペースを占有しない簡単な構成によってニーズに応じた変速を実現することができる。
【００４６】
特に、この電動式自動二輪車１では、ローモード伝達系とドライブモード伝達系が遊星歯車機構２４とワンウェイクラッチ３５によって構成され、アウタリングギヤ２５が電動モータ１７のロータ２０に一体回転可能に設けられるとともに、サンギヤ２６の正転方向の回転のみを許容するようにワンウェイクラッチ３５が設けられ、プラネタリギヤ２７を支持するキャリア２８が動力伝達ギヤ３８を介して後輪ＷＲに連動可能に接合されているため、大きなスペースを占有しないコンパクトな構造でありながら、アウタリングギヤ２５とキャリア２６のロック操作とロック解除操作によって確実な変速を得ることができる。
また、この実施形態の構造では、遊星歯車機構２４が、電動モータ１７のロータ２０と、ロータ２０の軸方向に併設されて後輪ＷＲ側に動力を伝達する筒状部材２９や動力伝達ギヤ３８との間に設けられているため、変速機を後輪ＷＲのホイールハブ２２の内側によりコンパクトに配置することができる。
【００４７】
そして、この電動式自動二輪車１においては、アウタリングギヤ２５とキャリア２８の間に、キャリア２８の回転速度（後輪ＷＲの回転速度）が設定速度以上になったときに、アウタリングギヤ２５とキャリア２８を直結する遠心クラッチ４１が設けられているため、車両の走行速度に応じて電動モータ１７の出力を自動的に変速することができる。
【００４８】
さらに、この実施形態の場合、後輪ＷＲのホイールハブ２２の内周に、変速機の出力部である動力伝達ギヤ３８と噛合するリングギヤ３９が設けられているため、大きなスペースを占有しない簡単な構造によって変速機から後輪ＷＲに動力を確実に伝達することができる。
【００４９】
また、この電動式自動二輪車１では、重量物である変速機（遊星歯車機構２４、ワンウェイクラッチ３５、遠心クラッチ４１等）とドラム式ブレーキ４５が、電動モータ１７を挟んで車幅方向の両側に配置されるため、車両を幅方向において好適にバランスさせることができる。さらに、この実施形態の場合、一方のスイングアーム１１Ａ側のクッションユニット１４の取付部と電動モータ１７を挟んで対称になるように、他方のスイングアーム１１Ｂ上に制御ユニット４９が設置されているため、これらの配置も車両を幅方向でバランスさせるうえで有利となっている。
【００５０】
さらに、この電動式自動二輪車１においては、電動モータ１７に接続される電源線５０と信号線５１がドラム式ブレーキ４５の内部空間を通してエンドプレート５２から外部に配線されているため、別の部位に専用の配線部を設ける場合に比較して配線部の小スペース化を図ることができる。このこともパワーユニット１０のブロックの小型化を図るうえで有利となっている。
【００５１】
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１…自動二輪車（電動車両）
１７…電動モータ
２０…ロータ（回転軸）
２２…ホイールハブ（ハブ）
２４…遊星歯車機構（変速機，減速機構）
２５…アウタリングギヤ（入力部）
２６…サンギヤ
２７…プラネタリギヤ
２８…キャリア
２９…筒状部材（出力側回転体）
３５…ワンウェイクラッチ（変速機）
３８…動力伝達ギヤ（変速機，出力側回転体，出力部）
３９…リングギヤ
４１…遠心クラッチ
４５…ドラム式ブレーキ（車輪制動機構）
５０…電源線
５１…信号線
５２…エンドプレート（ケーシング）
ＷＲ…後輪（車輪）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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