(57)【要約】【課題】鞍乗型電動車両に電動モータおよび１次減速機構をコンパクトに配置する。【解決手段】本発明の実施形態に係る鞍乗型電動車両１は、車両幅方向に垂直な方向を向いた出力軸を有する電動モータ２０と、車両幅方向に垂直な方向を向いた回転軸を中心に回転する駆動ベベルギヤ３５と、車両幅方向を向いた回転軸を中心に回転する被動ベベルギヤ３６と、車両幅方向を向いた回転軸を中心に回転する駆動プーリー４１とを備える。駆動ベベルギヤ３５および被動ベベルギヤ３６は、電動モータ２０が発生させた回転軸方向が車両幅方向に垂直な方向を向いた回転を、回転軸方向が車両幅方向を向いた回転に変化させる。駆動プーリー４１には、駆動ベベルギヤ３５から被動ベベルギヤ３６への回転の伝達に応じて発生した、回転軸方向が車両幅方向を向いた回転が伝達される。【選択図】図２
2018090209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鞍乗型電動車両であって、
車両幅方向に垂直な方向を向いた出力軸を有し、回転軸方向が前記車両幅方向に垂直な方向を向いた回転を発生する電動モータと、
前記車両幅方向に垂直な方向を向いた回転軸を中心に回転する駆動ベベルギヤと、
前記駆動ベベルギヤと噛み合い、前記車両幅方向を向いた回転軸を中心に回転する被動ベベルギヤと、
前記車両幅方向を向いた回転軸を中心に回転する駆動プーリーと、
前記車両幅方向を向いた回転軸を中心に回転する被動プーリーと、
前記駆動プーリーの回転を前記被動プーリーに伝達する駆動ベルトと、
前記被動プーリーの回転が伝達される駆動輪と、
を備え、
前記駆動ベベルギヤには、前記電動モータの出力に応じて発生した、回転軸方向が前記車両幅方向に垂直な方向を向いた回転が伝達され、
前記駆動ベベルギヤおよび前記被動ベベルギヤは、前記駆動ベベルギヤに伝達された回転を、回転軸方向が前記車両幅方向を向いた回転に変化させ、
前記駆動プーリーには、前記駆動ベベルギヤから前記被動ベベルギヤへの回転の伝達に応じて発生した、回転軸方向が前記車両幅方向を向いた回転が伝達される、鞍乗型電動車両。
【請求項２】
前記電動モータと前記駆動プーリーとの間の動力伝達経路上に配置された減速機をさらに備える、請求項１に記載の鞍乗型電動車両。
【請求項３】
前記減速機は、前記被動ベベルギヤと前記駆動プーリーとの間の動力伝達経路上に配置され、
前記減速機には、回転軸方向が前記車両幅方向を向いた回転が伝達される、請求項２に記載の鞍乗型電動車両。
【請求項４】
前記被動ベベルギヤの歯数は、前記駆動ベベルギヤの歯数よりも大きい、請求項１から３のいずれかに記載の鞍乗型電動車両。
【請求項５】
前記電動モータと前記駆動プーリーとの間の動力伝達経路上に配置された遠心クラッチをさらに備える、請求項１から４のいずれかに記載の鞍乗型電動車両。
【請求項６】
前記遠心クラッチは、前記被動ベベルギヤと前記駆動プーリーとの間の動力伝達経路上に配置される、請求項５に記載の鞍乗型電動車両。
【請求項７】
前記遠心クラッチと前記被動ベベルギヤとは同じ回転軸を中心として回転する、請求項６に記載の鞍乗型電動車両。
【請求項８】
前記遠心クラッチは、前記電動モータと前記駆動ベベルギヤとの間の動力伝達経路上に配置される、請求項５に記載の鞍乗型電動車両。
【請求項９】
前記遠心クラッチと前記電動モータの出力軸とは同じ回転軸を中心として回転する、請求項８に記載の鞍乗型電動車両。
【請求項１０】
前記電動モータの出力軸の少なくとも一部、前記駆動ベベルギヤ、前記被動ベベルギヤおよび前記遠心クラッチを収容するケースをさらに備え、
前記ケースは、前記駆動ベベルギヤおよび前記被動ベベルギヤを収容するベベルギヤ収容スペースと、前記遠心クラッチを収容する遠心クラッチ収容スペースとを隔てる壁を有する、請求項５から９のいずれかに記載の鞍乗型電動車両。
【請求項１１】
前記電動モータは、車両平面視において、車両前後方向に延びる車両中心線と重なっている、請求項１から１０のいずれかに記載の鞍乗型電動車両。
【請求項１２】
前記電動モータの前記出力軸は、車両平面視において前記車両中心線と重なっている、請求項１１に記載の鞍乗型電動車両。
【請求項１３】
前記被動ベベルギヤは、車両平面視において、車両前後方向に延びる車両中心線を基準に区分される左領域および右領域のうちの一方に配置されており、
前記駆動プーリーは、前記左領域および前記右領域のうちの他方に配置されている、請求項１から１２のいずれかに記載の鞍乗型電動車両。
【請求項１４】
前記被動ベベルギヤと前記駆動プーリーとの間の動力伝達経路上に配置された減速機をさらに備え、
前記被動ベベルギヤは、車両平面視において、車両前後方向に延びる車両中心線を基準に区分される左領域および右領域のうちの一方に配置されており、
前記減速機は、前記左領域および前記右領域のうちの他方に配置されている、請求項１から１２のいずれかに記載の鞍乗型電動車両。
【請求項１５】
出力軸を有する電動モータと、
前記出力軸が延びる方向を向いた回転軸を中心に回転する駆動ベベルギヤと、
前記駆動ベベルギヤと噛み合い、前記出力軸に垂直な方向を向いた回転軸を中心に回転する被動ベベルギヤと、
前記出力軸に垂直な方向を向いた回転軸を中心に回転するドライブシャフトと、
前記電動モータの出力軸の少なくとも一部、前記駆動ベベルギヤ、前記被動ベベルギヤおよび前記ドライブシャフトの少なくとも一部を収容するケースと、
を備え、
前記駆動ベベルギヤには、前記電動モータの出力に応じて発生した、前記出力軸が延びる方向を向いた回転軸方向の回転が伝達され、
前記駆動ベベルギヤおよび前記被動ベベルギヤは、前記駆動ベベルギヤに伝達された回転を、前記出力軸に垂直な方向を向いた回転軸方向の回転に変化させ、
前記ドライブシャフトは、前記駆動ベベルギヤから前記被動ベベルギヤへの回転の伝達に応じて発生した、前記出力軸に垂直な方向を向いた回転軸方向の回転を外部へ出力する、電動パワーユニット。
【請求項１６】
前記電動モータと前記ドライブシャフトとの間の動力伝達経路上に配置された遠心クラッチをさらに備え、
前記ケースは前記遠心クラッチを収容する、請求項１５に記載の電動パワーユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータを備えた鞍乗型電動車両および電動パワーユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動モータを駆動源とする鞍乗型電動車両の１つとして電動二輪車がある。電動モータは、例えば電動二輪車に搭載されたバッテリから電力を供給されて回転し、電動二輪車は走行することができる。
【０００３】
電動二輪車において、電動モータに要求される出力は年々増加している。出力の増加とともに電動モータの重量および体積も増加し、電動モータの車両内におけるレイアウトが困難になってきている。
【０００４】
一般に、電動モータは、その出力軸が車両幅方向（車両左右方向）を向くように電動二輪車に搭載される。この配置方法において、電動モータの出力軸が延びる方向のサイズが大きくなると、電動モータが車両幅方向にはみ出すという課題がある。
【０００５】
そこで、電動モータの配置の仕方として、電動モータの出力軸が車両前後方向を向くように電動モータを配置することが考えられる。これにより、電動モータの出力軸が延びる方向のサイズが大きい場合でも、電動モータが車両幅方向にはみ出さないようにすることができる。
【０００６】
特許文献１は、電動モータの出力軸が車両前後方向を向くように電動モータを配置した電動二輪車を開示している。特許文献１が開示する電動二輪車は、シャフトドライブ式の２次減速機構を採用している。
【０００７】
電動モータは、回転軸方向が車両前後方向を向いた回転を発生する。電動モータが発生した回転は、１次減速機構に伝達される。１次減速機構では、歯数が少ない歯車から歯数が多い歯車に回転が伝達され、回転は減速される。１次減速機構が備えるこれらの歯車は、それぞれ車両前後方向を向いた回転軸を中心として回転する。１次減速機構で減速された回転は、車両前後方向に伸びるプロペラシャフトに伝達される。
【０００８】
駆動輪である後輪の車軸の回転軸方向は、車両幅方向を向いている。プロペラシャフトの後端部には駆動ベベルギヤが設けられている。後輪の車軸には被動ベベルギヤが設けられている。駆動ベベルギヤおよび被動ベベルギヤは、後輪の側部で互いに噛み合っている。駆動ベベルギヤおよび被動ベベルギヤは、回転軸方向が車両前後方向を向いたプロペラシャフトの回転を、回転軸方向が車両幅方向を向いた回転に変化させ、後輪の車軸に伝達する。これにより、電動モータの回転が後輪に伝達され、後輪は回転する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−２１００７２号公報
【特許文献２】特開２０１３−２０９０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
１次減速機構では、歯数が少ない歯車から歯数が多い歯車に回転が伝達されることで、回転は減速される。減速比を大きくする場合は、歯数がより多い歯車を採用するが、歯数が多くなるほど歯車の直径は大きくなる。
【００１１】
特許文献１が開示する電動二輪車は、子供用の車両であり、大きなトルクは要求されない。このような車両では、減速比を大きくする必要はないため、１次減速機構に直径が大きな歯車を設ける必要はない。
【００１２】
しかし、要求されるトルクが大きくなると、減速比を大きくする必要がある。特許文献２は、電動モータの出力軸が車両前後方向を向くように電動モータを配置した電動二輪車を開示している。特許文献２が開示する電動二輪車は、シャフトドライブ式の２次減速機構を採用し、特許文献１と同様の動力伝達経路を経て、電動モータの回転が後輪に伝達される。特許文献２が開示する電動二輪車では、減速比を大きくするために、１次減速機構には歯数が多く直径が大きい歯車が設けられている。このため、１次減速機構の車両幅方向のサイズが大きくなり、１次減速機構が車両幅方向にはみ出すという課題がある。
【００１３】
また、シャフトドライブ式の２次減速機構を採用する場合は、１次減速機構と２次減速機構を１つのセットとした構成を、電動二輪車のモデルごとに開発する必要がある。そのため、電動二輪車の開発コストが大きくなるという課題がある。シャフトドライブ式では、１次減速機構が備える歯車の回転軸方向と平行に、プロペラシャフトが直線状に延びる構成になる。そして、その歯車の回転軸方向と平行に直線状に延びるプロペラシャフトの後端部の駆動ベベルギヤと、後輪側部の被動ベベルギヤとの位置を合わせる必要がある。そのため、シャフトドライブ式の２次減速機構を採用する場合は、電動モータ、１次減速機構および２次減速機構のレイアウトには大きな制約がある。
【００１４】
本発明は、電動モータおよび１次減速機構をコンパクトに配置した鞍乗型電動車両および電動パワーユニットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の実施形態に係る鞍乗型電動車両は、車両幅方向に垂直な方向を向いた出力軸を有し、回転軸方向が前記車両幅方向に垂直な方向を向いた回転を発生する電動モータと、前記車両幅方向に垂直な方向を向いた回転軸を中心に回転する駆動ベベルギヤと、前記駆動ベベルギヤと噛み合い、前記車両幅方向を向いた回転軸を中心に回転する被動ベベルギヤと、前記車両幅方向を向いた回転軸を中心に回転する駆動プーリーと、前記車両幅方向を向いた回転軸を中心に回転する被動プーリーと、前記駆動プーリーの回転を前記被動プーリーに伝達する駆動ベルトと、前記被動プーリーの回転が伝達される駆動輪とを備え、前記駆動ベベルギヤには、前記電動モータの出力に応じて発生した、回転軸方向が前記車両幅方向に垂直な方向を向いた回転が伝達され、前記駆動ベベルギヤおよび前記被動ベベルギヤは、前記駆動ベベルギヤに伝達された回転を、回転軸方向が前記車両幅方向を向いた回転に変化させ、前記駆動プーリーには、前記駆動ベベルギヤから前記被動ベベルギヤへの回転の伝達に応じて発生した、回転軸方向が前記車両幅方向を向いた回転が伝達される。
【００１６】
本発明の実施形態に係る鞍乗型電動車両では、電動モータの出力軸は車両幅方向に垂直な方向を向いている。駆動ベベルギヤおよび被動ベベルギヤを用いて、電動モータにより発生した回転を、回転軸方向が車両幅方向を向いた回転に変更する。回転軸を車両幅方向に向けることにより、歯数が多く直径が大きい歯車を１次減速機構に設ける場合でも、１次減速機構の車両幅方向のサイズを小さくすることができる。
【００１７】
回転軸を車両幅方向に向けることにより、駆動プーリー、駆動ベルトおよび被動プーリーを用いる２次減速機構を採用することができる。２次減速機構にプロペラシャフトおよびベベルギヤを用いる必要が無くなり、電動モータ、１次減速機構および２次減速機構の配置の自由度を向上させることができる。
【００１８】
駆動プーリー、駆動ベルトおよび被動プーリーのそれぞれのサイズを調整するだけで、電動モータと１次減速機構とを複数種類の車両モデルで共通化でき、開発コストを低減することができる。
【００１９】
ある実施形態によれば、前記鞍乗型電動車両は、前記電動モータと前記駆動プーリーとの間の動力伝達経路上に配置された減速機をさらに備えてもよい。減速機を用いて、回転を減速させることができる。
【００２０】
ある実施形態によれば、前記減速機は、前記被動ベベルギヤと前記駆動プーリーとの間の動力伝達経路上に配置され、前記減速機には、回転軸方向が前記車両幅方向を向いた回転が伝達されてもよい。減速機の回転軸方向が車両幅方向を向くことにより、減速機の車両幅方向のサイズを小さくすることができる。
【００２１】
ある実施形態によれば、前記被動ベベルギヤの歯数は、前記駆動ベベルギヤの歯数よりも大きくてもよい。駆動ベベルギヤの歯数よりも被動ベベルギヤの歯数が大きいことにより、駆動ベベルギヤおよび被動ベベルギヤを用いて、回転を減速させることができる。
【００２２】
ある実施形態によれば、前記鞍乗型電動車両は、前記電動モータと前記駆動プーリーとの間の動力伝達経路上に配置された遠心クラッチをさらに備えてもよい。
【００２３】
鞍乗型電動車両を押し歩きするときに、駆動輪と電動モータとが機械的に接続されていると、使用者は電動モータを回転させるための力を車両に余分に加える必要がある。このため、使用者は大きな力で車両を押す必要がある。電動モータが駆動していないときには、遠心クラッチにより駆動輪と電動モータとが機械的に切断されることにより、使用者は小さい力で車両の押し歩きをすることができる。
【００２４】
ある実施形態によれば、前記遠心クラッチは、前記被動ベベルギヤと前記駆動プーリーとの間の動力伝達経路上に配置されてもよい。鞍乗型電動車両を押し歩きするとき、遠心クラッチにより駆動輪と被動ベベルギヤとは機械的に切断されている。電動モータ、駆動ベベルギヤおよび被動ベベルギヤを回転させるための荷重が不要となるため、使用者はより小さい力で鞍乗型電動車両を押し歩きすることができる。
【００２５】
ある実施形態によれば、前記遠心クラッチと前記被動ベベルギヤとは同じ回転軸を中心として回転してもよい。遠心クラッチと被動ベベルギヤとは、別々の回転軸ではなく同じ回転軸を中心として回転する。これにより、遠心クラッチを含んだ１次減速機構の車両前後方向のサイズを小さくすることができる。
【００２６】
ある実施形態によれば、前記遠心クラッチは、前記電動モータと前記駆動ベベルギヤとの間の動力伝達経路上に配置されてもよい。遠心クラッチには、駆動ベベルギヤおよび被動ベベルギヤにより減速される前の回転が伝達される。このため、電動モータが低速回転をしているときでも、遠心クラッチを接続しやすくすることができる。また、遠心クラッチには、駆動ベベルギヤおよび被動ベベルギヤによりトルクが増幅される前の回転が伝達されるため、遠心クラッチにかかる負荷を小さくすることができる。
【００２７】
ある実施形態によれば、前記遠心クラッチと前記電動モータの出力軸とは同じ回転軸を中心として回転してもよい。遠心クラッチと電動モータの出力軸とは、別々の回転軸ではなく同じ回転軸を中心として回転する。これにより、遠心クラッチを含んだ１次減速機構の車両幅方向のサイズを小さくすることができる。
【００２８】
ある実施形態によれば、前記電動モータの出力軸の少なくとも一部、前記駆動ベベルギヤ、前記被動ベベルギヤおよび前記遠心クラッチを収容するケースをさらに備え、前記ケースは、前記駆動ベベルギヤおよび前記被動ベベルギヤを収容するベベルギヤ収容スペースと、前記遠心クラッチを収容する遠心クラッチ収容スペースとを隔てる壁を有してもよい。
【００２９】
必要な潤滑剤の種類および／または量が互いに異なるベベルギヤと遠心クラッチとを、別々のスペースに収容する。これにより、ベベルギヤおよび遠心クラッチの一方のための潤滑剤が他方に付着することを防ぐことができる。
【００３０】
ある実施形態によれば、前記電動モータは、車両平面視において、車両前後方向に延びる車両中心線と重なっていてもよい。重量物である電動モータを車両幅方向における中心付近に配置することにより、鞍乗型電動車両の重量バランスをとることができる。
【００３１】
ある実施形態によれば、前記電動モータの前記出力軸は、車両平面視において前記車両中心線と重なっていてもよい。電動モータの出力軸を車両幅方向における中心付近に配置することにより、鞍乗型電動車両の重量バランスをとることができる。
【００３２】
ある実施形態によれば、前記被動ベベルギヤは、車両平面視において、車両前後方向に延びる車両中心線を基準に区分される左領域および右領域のうちの一方に配置されており、前記駆動プーリーは、前記左領域および前記右領域のうちの他方に配置されていてもよい。
【００３３】
左領域および右領域のうちの一方に、被動ベベルギヤおよび駆動プーリーの両方を配置した場合、車両のその一方の領域のサイズが大きくなる。その一方の領域のサイズを抑えるためには、例えば電動モータの位置を他方の領域にずらすことになり得る。左領域および右領域のうちの一方に被動ベベルギヤを配置し、他方に駆動プーリーを配置することで、車両幅方向における中心付近に電動モータを配置することができる。１次減速機構の車両幅方向のサイズを小さく抑えながら、鞍乗型電動車両の重量バランスをとることができる。
【００３４】
ある実施形態によれば、前記被動ベベルギヤと前記駆動プーリーとの間の動力伝達経路上に配置された減速機をさらに備え、前記被動ベベルギヤは、車両平面視において、車両前後方向に延びる車両中心線を基準に区分される左領域および右領域のうちの一方に配置されており、前記減速機は、前記左領域および前記右領域のうちの他方に配置されていてもよい。
【００３５】
左領域および右領域のうちの一方に、被動ベベルギヤおよび減速機の両方を配置した場合、車両のその一方の領域のサイズが大きくなる。その一方の領域のサイズを抑えるためには、例えば電動モータの位置を他方の領域にずらすことになり得る。左領域および右領域のうちの一方に被動ベベルギヤを配置し、他方に減速機を配置することで、車両幅方向における中心付近に電動モータを配置することができる。１次減速機構の車両幅方向のサイズを小さく抑えながら、鞍乗型電動車両の重量バランスをとることができる。
【００３６】
本発明の実施形態に係る電動パワーユニットは、出力軸を有する電動モータと、前記出力軸が延びる方向を向いた回転軸を中心に回転する駆動ベベルギヤと、前記駆動ベベルギヤと噛み合い、前記出力軸に垂直な方向を向いた回転軸を中心に回転する被動ベベルギヤと、前記出力軸に垂直な方向を向いた回転軸を中心に回転するドライブシャフトと、前記電動モータの出力軸の少なくとも一部、前記駆動ベベルギヤ、前記被動ベベルギヤおよび前記ドライブシャフトの少なくとも一部を収容するケースとを備え、前記駆動ベベルギヤには、前記電動モータの出力に応じて発生した、前記出力軸が延びる方向を向いた回転軸方向の回転が伝達され、前記駆動ベベルギヤおよび前記被動ベベルギヤは、前記駆動ベベルギヤに伝達された回転を、前記出力軸に垂直な方向を向いた回転軸方向の回転に変化させ、前記ドライブシャフトは、前記駆動ベベルギヤから前記被動ベベルギヤへの回転の伝達に応じて発生した、前記出力軸に垂直な方向を向いた回転軸方向の回転を外部へ出力する。
【００３７】
駆動ベベルギヤおよび被動ベベルギヤを用いて、電動モータにより発生した回転を、電動モータの出力軸に垂直な回転軸方向の回転に変化させる。ベベルギヤで変化させた回転の回転軸方向における、電動パワーユニットのサイズを小さくすることができる。
【００３８】
電動モータの出力軸が車両幅方向に垂直な方向を向くように、電動パワーユニットを鞍乗型電動車両に搭載する形態において、ドライブシャフトの回転軸方向は、車両幅方向を向くことになる。これにより、駆動プーリー、駆動ベルトおよび被動プーリーを用いる２次減速機構を鞍乗型電動車両に採用することができる。鞍乗型電動車両の２次減速機構にプロペラシャフトおよびベベルギヤを用いる必要が無くなり、鞍乗型電動車両内における電動パワーユニットの配置の自由度を向上させることができる。
【００３９】
鞍乗型電動車両において、駆動プーリー、駆動ベルトおよび被動プーリーのそれぞれのサイズを調整するだけで、電動パワーユニットを複数種類の車両モデルで共通化でき、開発コストを低減することができる。
【００４０】
ある実施形態によれば、前記電動パワーユニットは、前記電動モータと前記ドライブシャフトとの間の動力伝達経路上に配置された遠心クラッチをさらに備え、前記ケースは前記遠心クラッチを収容してもよい。
【００４１】
遠心クラッチを備えていない電動パワーユニットでは、電動モータが駆動していないときも、ドライブシャフトと電動モータとが機械的に接続されている。電動モータが駆動していないときに、ドライブシャフトに機械的に接続された部材を外部からの力により回転させるには、大きな力が必要となる。例えば、電動パワーユニットを搭載した鞍乗型電動車両を押し歩きするときに、駆動輪と電動モータとが機械的に接続されていると、使用者は電動モータを回転させるための力を車両に余分に加える必要がある。このため、使用者は大きな力で車両を押す必要がある。遠心クラッチを備える電動パワーユニットでは、電動モータが駆動していないときは、遠心クラッチによりドライブシャフトと電動モータとは機械的に切断される。ドライブシャフトに機械的に接続された駆動輪と、電動モータとが、遠心クラッチにより機械的に切断されることにより、使用者は小さい力で車両の押し歩きをすることができる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明の実施形態に係る鞍乗型電動車両では、電動モータの出力軸は車両幅方向に垂直な方向を向いている。駆動ベベルギヤおよび被動ベベルギヤを用いて、電動モータにより発生した回転を、回転軸方向が車両幅方向を向いた回転に変更する。回転軸を車両幅方向に向けることにより、歯数が多く直径が大きい歯車を１次減速機構に設ける場合でも、１次減速機構の車両幅方向のサイズを小さくすることができる。
【００４３】
回転軸を車両幅方向に向けることにより、駆動プーリー、駆動ベルトおよび被動プーリーを用いる２次減速機構を採用することができる。２次減速機構にプロペラシャフトおよびベベルギヤを用いる必要が無くなり、電動モータ、１次減速機構および２次減速機構の配置の自由度を向上させることができる。
【００４４】
駆動プーリー、駆動ベルトおよび被動プーリーのそれぞれのサイズを調整するだけで、電動モータと１次減速機構とを複数種類の車両モデルで共通化でき、開発コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態に係る電動二輪車を示す側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電動パワーユニットおよび２次減速機構を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る電動二輪車を示す平面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る駆動ベベルギヤおよび被動ベベルギヤを示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る電動モータが停止している時の遠心クラッチの状態を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る電動モータが駆動している時の遠心クラッチの状態を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る１次減速機構の別の例を示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る１次減速機構のさらに別の例を示す断面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る１次減速機構のさらに別の例を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る１次減速機構のさらに別の例を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る１次減速機構のさらに別の例を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る１次減速機構のさらに別の例を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る電動二輪車の別の例を示す側面図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る電動二輪車のさらに別の例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。同様の構成要素には同様の参照符号を付し、重複する場合にはその説明を省略する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００４７】
本明細書において、ある構成要素Ａからある構成要素Ｂへ回転が伝達されるとは、構成要素Ａから構成要素Ｂへ回転が直接伝達されることに限定されない。構成要素Ａと構成要素Ｂとの間に１つ以上の別の構成要素が存在し、その１つ以上の別の構成要素を介して構成要素Ａから構成要素Ｂへ回転が伝達されることもその意味に含まれる。
【００４８】
本明細書において、ある構成要素Ｃが方向Ｄを向いているとは、構成要素Ｃが厳密に方向Ｄを向いていることに限定されず、構成要素Ｃが実質的に方向Ｄを向いていれば、方向Ｄに対して多少傾いていることも含まれる。
【００４９】
図１は、本発明の実施形態に係る鞍乗型電動車両を示す側面図である。図１に示す例では、鞍乗型電動車両はスクーター型の電動二輪車１である。なお、本発明の実施形態に係る鞍乗型電動車両は、ここで例示するスクーター型の電動二輪車に限定されない。本発明の実施形態に係る鞍乗型電動車両は、いわゆるオンロード型、オフロード型、モペット型等の他の型式の電動二輪車であってもよい。また、本発明の実施形態に係る鞍乗型電動車両は、乗員が跨って乗車する任意の車両を意味し、二輪車に限定されない。本発明の実施形態に係る鞍乗型電動車両は、車体を傾けることによって進行方向を変える型式の三輪車（ＬＭＷ）等であってもよく、ＡＴＶ（Ａｌｌ  Ｔｅｒｒａｉｎ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）等の他の鞍乗型電動車両であってもよい。
【００５０】
以下の説明において、前、後、左、右は、それぞれ電動二輪車１に乗車した乗員から見たときの前、後、左、右を意味するものとする。
【００５１】
図１に示すように、電動二輪車１は、車両本体２と、前輪３と、後輪４と、ステアリングハンドル８と、電動パワーユニット１０と、２次減速機構４０とを備える。分かり易く説明するために、図１では電動二輪車１内部の一部を透かして示している。
【００５２】
車両本体２は、車体フレームと車体カバーを含む構造を有する。車両本体２は、フロントフォーク５を支持している。フロントフォーク５の上部には、ステアリングハンドル８が取り付けられている。フロントフォーク５の下端部には前輪３が支持されている。ステアリングハンドル８の近傍には、走行速度、バッテリ残量、運転モード等の各種情報を表示する表示部９が設けられている。後輪４は、スイングアーム６により車両本体２に揺動可能に支持されている。この例では、駆動輪は後輪４であり、従動輪は前輪３である。
【００５３】
電動パワーユニット１０は、車両本体２における前輪３と後輪４との間の位置に配置される。電動パワーユニット１０は、電動モータ２０と１次減速機構３０とを備える。２次減速機構４０は、ベルトドライブ式の減速機構である。２次減速機構４０は、駆動プーリー４１と、被動プーリー４２と、駆動ベルト４３とを備える。
【００５４】
電動モータ２０が発生した回転は、１次減速機構３０に伝達されて減速される。１次減速機構で減速された回転は、２次減速機構４０の駆動プーリー４１に伝達される。駆動プーリー４１および被動プーリー４２には駆動ベルト４３がかけられている。駆動ベルト４３は無端ベルトである。駆動プーリー４１の回転は、駆動ベルト４３を介して被動プーリー４２に伝達される。被動プーリー４２の回転は、後輪４の車軸４４に伝達され、後輪４は回転する。このように、電動モータ２０の回転が後輪４に伝達されることにより、電動二輪車１は走行する。
【００５５】
電動二輪車１は、さらに、電動モータ２０に電力を供給するバッテリ１３と、電動モータ２０の動作を制御するＭＣＵ（Ｍｏｔｏｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１１を備える。
【００５６】
車両本体２は、乗員が着座するシート７を支持している。車両本体２のシート７の下部にはバッテリ１３を収容するバッテリケース１２が設けられている。バッテリケース１２は、上面が開口した箱状であり、バッテリケース１２の上面を覆うようにシート７が設けられている。
【００５７】
バッテリ１３は、車両本体２に対して着脱可能である。車両本体２からバッテリ１３を取り外した状態で、バッテリ１３を外部の充電器（図示せず）に接続して充電を行う。シート７は開閉式のシートである。乗員は、シート７を開き、バッテリ１３を手で握って上方へ持ち上げることで、バッテリ１３を車両本体２の外部へ取り出すことができる。
【００５８】
電動二輪車１を走行させるときは、バッテリ１３をバッテリケース１２に装着する。バッテリ１３から出力された電力は、ＭＣＵ１１を介して電動モータ２０へ供給される。なお、バッテリ１３の個数は１個に限定されず、２個以上のバッテリ１３がバッテリケース１２に収容されてもよい。
【００５９】
なお、バッテリ１３は着脱可能でなくてもよく、車両本体２に固定されて取り外しができない形態であってもよい。バッテリ１３の取り外しができない形態とは、例えば、ボルトとナットを用いて車両本体２に固定されている等、バッテリ１３の取り外しには何らかの工具が必要な形態を指す。この場合、バッテリ１３の充電は、外部充電装置から延びる充電ケーブルを電動二輪車１に接続することで行うことができる。
【００６０】
図２は、電動パワーユニット１０および２次減速機構４０を示す断面図である。図３は、電動二輪車１を示す平面図である。分かり易く説明するために、図３では電動パワーユニット１０および２次減速機構４０を透かして示している。
【００６１】
電動パワーユニット１０は、電動モータ２０の出力軸２１が車両幅方向に垂直な方向を向くように電動二輪車１に配置される。すなわち、電動モータ２０の回転軸２２の方向は、車両幅方向に垂直な方向を向いている。車両幅方向は、電動二輪車１の左右方向である。図１から図３に示す例では、電動パワーユニット１０は、電動モータ２０の出力軸２１が車両前後方向を向くように電動二輪車１に配置されている。すなわち、電動モータ２０の回転軸２２の方向は、車両前後方向を向いている。電動モータ２０は、回転軸２２を中心とした回転を発生する。
【００６２】
電動モータ２０の出力軸２１が車両前後方向を向くように電動モータ２０を配置することで、電動モータ２０の出力軸２１が延びる方向のサイズが大きい場合でも、電動モータ２０が車両幅方向にはみ出さないようにすることができる。
【００６３】
１次減速機構３０は、ケース３１、駆動ベベルギヤ３５、被動ベベルギヤ３６、ドライブシャフト３８、遠心クラッチ６０を備える。ケース３１は、電動モータ２０の出力軸２１の少なくとも一部、駆動ベベルギヤ３５、被動ベベルギヤ３６、遠心クラッチ６０、ドライブシャフト３８の少なくとも一部を収容する。
【００６４】
電動モータ２０の出力軸２１には、駆動ベベルギヤ３５が取り付けられている。電動モータ２０の出力軸２１の回転は、駆動ベベルギヤ３５に伝わり、駆動ベベルギヤ３５は、出力軸２１とともに回転軸２２を中心に回転する。
【００６５】
被動ベベルギヤ３６は、車両幅方向を向いた回転軸３７を中心に回転するように、ケース３１内に配置される。回転軸３７は、回転軸２２に対して垂直な方向に延びている。この例では、被動ベベルギヤ３６は、回転軸３７を中心に回転する伝動軸５１と一体に構成されている。伝動軸５１は、ベアリング７１を介して、ケース３１に回転可能に支持される。駆動ベベルギヤ３５と被動ベベルギヤ３６との位置関係を分かりやすく説明するために、図２では駆動ベベルギヤ３５と被動ベベルギヤ３６との間に隙間が存在しているが、駆動ベベルギヤ３５と被動ベベルギヤ３６とは噛み合っている。
【００６６】
図４は、駆動ベベルギヤ３５および被動ベベルギヤ３６を示す斜視図である。ベベルギヤは円錐台形状の側面に歯を刻んだ歯車であり、交わる２軸間で回転運動を伝達する。駆動ベベルギヤ３５は、車両前後方向を向いた回転軸２２を中心に回転する。被動ベベルギヤ３６は、車両幅方向を向いた回転軸３７を中心に回転する。駆動ベベルギヤ３５の回転が被動ベベルギヤ３６に伝達されることで、回転軸が車両前後方向を向いた回転は、回転軸が車両幅方向を向いた回転に変化する。
【００６７】
また、被動ベベルギヤ３６の歯数は、駆動ベベルギヤ３５の歯数よりも多い。駆動ベベルギヤ３５の回転が被動ベベルギヤ３６に伝達される過程で、回転は減速される。駆動ベベルギヤ３５および被動ベベルギヤ３６は、回転方向を変更するとともに、回転を減速する減速機として機能する。
【００６８】
被動ベベルギヤ３６とともに回転する伝動軸５１（図２）の左端には、遠心クラッチ６０が取り付けられている。
【００６９】
図５は、電動モータ２０が停止している時の遠心クラッチ６０の状態を示している。図６は、電動モータ２０が駆動しているときの遠心クラッチ６０の状態を示している。
【００７０】
遠心クラッチ６０は、クラッチウェイト６１と、クラッチアウター６２とを備える。クラッチウェイト６１は、伝動軸５１（図２）の左端に取り付けられている。クラッチウェイト６１には、クラッチシュー６６を組み付けるためのピン６５が設けられている。図５に示す例では、３つのピン６５が周方向に等間隔に取り付けられている。クラッチシュー６６の一端は、クラッチウェイト６１に取り付けられたピン６５に回動自在に取り付けられている。クラッチスプリング６３は、一つのクラッチシュー６６の一端と、当該クラッチシュー６６に隣接するクラッチシュー６６の他端とを連結する。クラッチスプリング６３は、互いに隣接するクラッチシュー６６の一端と他端とを引き付けるように弾性力を発揮する。クラッチアウター６２は、御椀形状の部材であり、クラッチウェイト６１を覆うように配置される。クラッチアウター６２は、ドライブシャフト３８（図２）の右端に取り付けられている。
【００７１】
電動モータ２０が停止しているとき、図５に示すように、クラッチウェイト６１は、クラッチスプリング６３の弾性力によって全体として縮径している。そのため、クラッチシュー６６とクラッチアウター６２とは接触していない。
【００７２】
電動モータ２０が回転し始めると、伝動軸５１（図２）も回転を始める。伝動軸５１の回転速度が大きくなると、図６に示すように、遠心力により、クラッチウェイト６１はクラッチスプリング６３の弾性力に抗して全体として拡径する。その結果、クラッチシュー６６はクラッチアウター６２に接触する。クラッチシュー６６とクラッチアウター６２との間に作用する摩擦力により、クラッチウェイト６１とクラッチアウター６２とは接続された状態になる。これにより、クラッチウェイト６１の回転はクラッチアウター６２に伝達される。伝動軸５１の回転は、遠心クラッチ６０を介して、ドライブシャフト３８に伝達される。
【００７３】
ドライブシャフト３８は、ベアリング７１を介してケース３１に回転可能に支持されている。ドライブシャフト３８は、回転軸３７を中心に回転する。ケース３１から外部へドライブシャフト３８が延びる部分には、水や埃の浸入を防ぐシール３９が設けられている。ドライブシャフト３８の左端には、２次減速機構４０の駆動プーリー４１が取り付けられている。ドライブシャフト３８の回転は駆動プーリー４１に伝わり、駆動プーリー４１は、ドライブシャフト３８とともに回転軸３７を中心に回転する。これにより、１次減速機構３０で減速された回転は、２次減速機構４０へ伝達される。
【００７４】
図１に示したように、駆動プーリー４１および被動プーリー４２には駆動ベルト４３がかけられている。被動プーリー４２は、後輪４の車軸４４に取り付けられている。後輪４の車軸４４の方向は、車両幅方向を向いている。被動プーリー４２および後輪４は、車両幅方向を向いた回転軸を中心に回転する。駆動プーリー４１の回転は、駆動ベルト４３を介して被動プーリー４２に伝達される。被動プーリー４２の回転は、後輪４の車軸４４に伝わり、被動プーリー４２とともに後輪４は回転する。このようにして、電動モータ２０の回転は後輪４に伝達され、電動二輪車１は走行することができる。
【００７５】
本実施形態では、電動モータ２０は出力軸２１が車両前後方向を向くように、電動二輪車１に配置されている。駆動ベベルギヤ３５および被動ベベルギヤ３６を用いて、電動モータ２０により発生した回転を、回転軸方向が車両幅方向を向いた回転に変更する。回転軸を車両幅方向に向けることにより、歯数が多く直径が大きい歯車を１次減速機構３０に設ける場合でも、１次減速機構３０の車両幅方向のサイズを小さくすることができる。図２に示す例では、被動ベベルギヤ３６は歯数が多く直径が大きい。しかし、被動ベベルギヤ３６は、車両幅方向を向いた回転軸３７を中心に回転するように配置されている。被動ベベルギヤ３６の径方向は、車両幅方向を向いていないため、ベベルギヤ３６の直径が大きくても車両幅方向には影響しない。このため、１次減速機構３０の車両幅方向のサイズを小さくすることができる。
【００７６】
また、１次減速機構３０が出力する回転の回転軸方向を車両幅方向に向けることにより、ベルトドライブ式の２次減速機構４０を採用することができる。シャフトドライブ式の２次減速機構を採用する場合は、２次減速機構にプロペラシャフトおよびベベルギヤを用いる必要があり、電動モータ、１次減速機構および２次減速機構の配置の自由度は小さくなる。本実施形態では、ベルトドライブ式の２次減速機構４０を採用することができるため、電動モータ２０、１次減速機構３０および２次減速機構４０の配置の自由度を向上させることができる。シャフトドライブ式の２次減速機構を採用する場合は、上述したように、１次減速機構と２次減速機構を１つのセットとした構成を、電動二輪車のモデルごとに開発する必要がある。そのため、電動二輪車の開発コストが大きくなるという課題がある。一方、本実施形態では、駆動プーリー４１、駆動ベルト４３および被動プーリー４２のそれぞれのサイズを調整するだけで、電動モータ２０と１次減速機構３０とを複数種類の車両モデルで共通化でき、開発コストを低減することができる。
【００７７】
本実施形態の１次減速機構３０は、遠心クラッチ６０を備える。遠心クラッチ６０は、電動モータ２０と駆動プーリー４１との間の動力伝達経路上に配置される。図２に示す例では、遠心クラッチ６０は、被動ベベルギヤ３６と駆動プーリー４１との間の動力伝達経路上に配置されている。
【００７８】
電動二輪車１の使用者は、電動二輪車１を押し歩きする場合がある。電動二輪車１を押し歩きするときに、駆動輪４と電動モータ２０とが機械的に接続されていると、使用者は電動モータ２０を回転させるための力を車両に余分に加える必要がある。このため、使用者は大きな力で車両を押す必要がある。本実施形態では、電動モータ２０が駆動していないときには、遠心クラッチ６０により駆動輪４と電動モータ２０とが機械的に切断される。これにより、使用者は小さい力で車両の押し歩きをすることができる。
【００７９】
図２に示す例では、電動モータ２０が駆動していないとき、遠心クラッチ６０により駆動輪４と被動ベベルギヤ３６とは機械的に切断されている。電動二輪車１を押し歩きするときに、電動モータ２０、駆動ベベルギヤ３５および被動ベベルギヤ３６を回転させるための荷重が不要となるため、使用者はより小さい力で電動二輪車１を押し歩きすることができる。
【００８０】
また、図２に示す例では、遠心クラッチ６０と被動ベベルギヤ３６とは同じ回転軸３７を中心として回転する。仮に、遠心クラッチ６０の回転軸と被動ベベルギヤ３６の回転軸とが車両前後方向にずれていた場合、そのずれの分だけ、１次減速機構３０の車両前後方向のサイズが大きくなる。図２に示す例では、遠心クラッチ６０と被動ベベルギヤ３６とは、別々の回転軸ではなく同じ回転軸を中心として回転する。これにより、遠心クラッチ６０を含んだ１次減速機構３０の車両前後方向のサイズを小さくすることができる。
【００８１】
本実施形態の１次減速機構３０の各構成要素は、ケース３１に収容される。ケース３１内のスペースは、駆動ベベルギヤ３５および被動ベベルギヤ３６を収容するベベルギヤ収容スペース３３と、遠心クラッチ６０を収容する遠心クラッチ収容スペース３４とに分けられる。ベベルギヤ収容スペース３３と遠心クラッチ収容スペース３４とは壁３２により互いに分けられている。ベベルギヤ３５および３６と、遠心クラッチ６０とは、必要な潤滑剤の種類および／または量が互いに異なる。このため、ベベルギヤ３５および３６と、遠心クラッチ６０とは、壁３２により隔てた別々のスペースに収容する。これにより、ベベルギヤ３５および３６と遠心クラッチ６０とのうちの一方のための潤滑剤が他方に付着することを防止することができる。
【００８２】
図３に示すように、電動モータ２０は、車両平面視において車両中心線１４と重なっている。より具体的には、電動モータ２０の出力軸２１は、車両平面視において車両中心線１４と重なっている。車両中心線１４は、車両幅方向における車両中心を通り、車両前後方向に延びる線である。重量物である電動モータ２０を車両幅方向における中心付近に配置することにより、電動二輪車１の重量バランスをとることができる。
【００８３】
また、被動ベベルギヤ３６は、車両平面視において、車両中心線１４を基準に区分される左領域ＬＡおよび右領域ＲＡのうちの右領域ＲＡに配置されている。一方、駆動プーリー４１は、左領域ＬＡに配置されている。
【００８４】
仮に、電動二輪車１の左領域ＬＡおよび右領域ＲＡのうちの一方、例えば左領域ＬＡに被動ベベルギヤ３６および駆動プーリー４１の両方を配置した場合、電動二輪車１の左領域ＬＡのサイズが大きくなってしまう。左領域ＬＡのサイズを抑えるためには、例えば電動モータ２０の位置を右領域ＲＡにずらすことになり得る。左領域ＬＡおよび右領域ＲＡのうちの一方に被動ベベルギヤ３６を配置し、他方に駆動プーリー４１を配置することで、車両幅方向における中心付近に電動モータ２０を配置することができる。１次減速機構３０の車両幅方向のサイズを小さく抑えながら、電動二輪車１の重量バランスをとることができる。
【００８５】
なお、２次減速機構４０は、スプロケットおよびチェーンを用いて回転を伝達してもよい。本明細書におけるプーリーおよびベルトは、スプロケットおよびチェーンの意味も含む。
【００８６】
次に、１次減速機構３０の別の例を説明する。図７は、実施形態に係る１次減速機構３０の別の例を示す断面図である。
【００８７】
図７に示す例では、１次減速機構３０は、減速機として歯車８１および８２を備える。歯車８１および８２は、電動モータ２０と駆動プーリー４１との間の動力伝達経路上に配置される。例えば、歯車８１および８２は、被動ベベルギヤ３６と駆動プーリー４１との間の動力伝達経路上に配置される。図７に示す例では、歯車８１および８２は遠心クラッチ６０と駆動プーリー４１との間の動力伝達経路上に配置される。
【００８８】
被動ベベルギヤ３６および遠心クラッチ６０は、車両幅方向を向いた回転軸３７ａを中心に回転するように、ケース３１内に配置される。遠心クラッチ６０のクラッチアウター６２は、伝動軸５２の右端に取り付けられている。伝動軸５２は、ベアリング７１を介して、ケース３１に回転可能に支持される。伝動軸５２は、回転軸３７ａを中心に回転する。
【００８９】
ドライブシャフト３８は、回転軸３７を中心に回転する。回転軸３７は、回転軸３７ａよりも車両後方に位置している。伝動軸５２には、歯車８１が取り付けられている。歯車８１は、伝動軸５２とともに回転軸３７ａを中心に回転する。ドライブシャフト３８には、歯車８２が取り付けられている。歯車８２は、ドライブシャフト３８とともに回転軸３７を中心に回転する。歯車８１および８２は、例えば、平歯車、はすば歯車等の円筒歯車である。
【００９０】
歯車８１と歯車８２とは噛み合っており、伝動軸５２の回転は、歯車８１および８２を介して、ドライブシャフト３８に伝達される。歯車８２の歯数は、歯車８１の歯数よりも多い。歯車８１の回転が歯車８２に伝達される過程で、回転は減速される。減速された回転は、ドライブシャフト３８を介して駆動プーリー４１に伝わる。駆動プーリー４１は、ドライブシャフト３８とともに回転軸３７を中心に回転する。これにより、１次減速機構３０で減速された回転は、２次減速機構４０へ伝達される。
【００９１】
図７に示す１次減速機構３０は、減速機として歯車８１および８２を備える。これにより、１次減速機構３０は、大きく減速した回転を出力することができる。１次減速機構３０で回転を大きく減速させることにより、２次減速機構４０での減速比が小さくても十分なトルクを得ることができる。このため、被動プーリー４２のサイズを小さくすることができる。
【００９２】
このような減速機として用いる歯車８１および８２の回転軸方向は、車両幅方向を向いている。これにより、減速機の車両幅方向のサイズを小さくすることができる。
【００９３】
図３を用いて説明したように、電動モータ２０の出力軸２１は、車両平面視において車両中心線１４と重なっている。すなわち、図７に示す電動モータ２０の回転軸２２は、車両平面視において車両中心線１４と重なっている。被動ベベルギヤ３６は、車両平面視において、車両中心線１４を基準に区分される左領域ＬＡおよび右領域ＲＡのうちの右領域ＲＡに配置される。一方、歯車８１および８２は左領域ＬＡに配置される。
【００９４】
仮に、左領域ＬＡおよび右領域ＲＡのうちの一方、例えば左領域ＬＡに、被動ベベルギヤ３６および歯車８１および８２の両方を配置した場合、車両の左領域ＬＡのサイズが大きくなる。左領域ＬＡのサイズを抑えるためには、例えば電動モータ２０の位置を右領域ＲＡにずらすことになり得る。左領域ＬＡおよび右領域ＲＡのうちの一方に被動ベベルギヤ３６を配置し、他方に歯車８１および８２を配置することで、車両幅方向における中心付近に電動モータ２０を配置することができる。１次減速機構３０の車両幅方向のサイズを小さく抑えながら、電動二輪車１の重量バランスをとることができる。
【００９５】
次に、１次減速機構３０のさらに別の例を説明する。図８は、実施形態に係る１次減速機構３０のさらに別の例を示す断面図である。
【００９６】
図８に示す例では、１次減速機構３０は、減速機として歯車８１、８２、８３および８４を備える。歯車８１、８２、８３および８４は、例えば、平歯車、はすば歯車等の円筒歯車である。歯車８３および８４は、伝動軸５３に取り付けられている。伝動軸５３は、ベアリング７１を介して、ケース３１に回転可能に支持される。伝動軸５３は、車両幅方向を向いた回転軸３７ｂを中心に回転する。回転軸３７ｂは、車両前後方向において、回転軸３７ａと回転軸３７との間に位置している。
【００９７】
歯車８１と歯車８３とは噛み合っており、伝動軸５２の回転は、歯車８１および８３を介して、伝動軸５３に伝達される。歯車８３の歯数は、歯車８１の歯数よりも多い。歯車８１の回転が歯車８３に伝達される過程で、回転は減速される。伝動軸５３に取り付けられた歯車８４は、伝動軸５３および歯車８３とともに回転する。
【００９８】
歯車８４と歯車８２とは噛み合っており、伝動軸５３の回転は、歯車８４および８２を介して、ドライブシャフト３８に伝達される。歯車８２の歯数は、歯車８４の歯数よりも多い。歯車８４の回転が歯車８２に伝達される過程で、回転はさらに減速される。
【００９９】
減速された回転は、ドライブシャフト３８を介して駆動プーリー４１に伝わる。駆動プーリー４１は、ドライブシャフト３８とともに回転軸３７を中心に回転する。これにより、１次減速機構３０で減速された回転は、２次減速機構４０へ伝達される。
【０１００】
図８に示す１次減速機構３０は、減速機として歯車８１、８２、８３および８４を備える。これにより、１次減速機構３０は、大きく減速した回転を出力することができる。１次減速機構３０で回転を大きく減速させることにより、２次減速機構４０での減速比が小さくても十分なトルクを得ることができる。このため、被動プーリー４２のサイズを小さくすることができる。
【０１０１】
このような減速機として用いる歯車８１、８２、８３および８４の回転軸方向は、車両幅方向を向いている。これにより、減速機の車両幅方向のサイズを小さくすることができる。
【０１０２】
図３を用いて説明したように、電動モータ２０の出力軸２１は、車両平面視において車両中心線１４と重なっている。すなわち、図８に示す電動モータ２０の回転軸２２は、車両平面視において車両中心線１４と重なっている。被動ベベルギヤ３６は、車両平面視において、車両中心線１４を基準に区分される左領域ＬＡおよび右領域ＲＡのうちの左領域ＬＡに配置される。一方、歯車８１、８２、８３および８４は右領域ＲＡに配置される。左領域ＬＡおよび右領域ＲＡのうちの一方に被動ベベルギヤ３６を配置し、他方に歯車８１、８２、８３および８４を配置することで、車両幅方向における中心付近に電動モータ２０を配置することができる。１次減速機構３０の車両幅方向のサイズを小さく抑えながら、電動二輪車１の重量バランスをとることができる。
【０１０３】
次に、１次減速機構３０のさらに別の例を説明する。図９は、実施形態に係る１次減速機構３０のさらに別の例を示す断面図である。
【０１０４】
図９に示す例では、１次減速機構３０は、減速機として遊星歯車機構８７を備える。この例では、遊星歯車機構８７は、被動ベベルギヤ３６と遠心クラッチ６０との間に設けられている。遊星歯車機構８７は入力軸と出力軸を同一軸上に配置できる。このため、減速機として遊星歯車機構８７を採用することで減速機のサイズを小さくすることができる。
【０１０５】
被動ベベルギヤ３６の回転は遊星歯車機構８７に伝達され、減速される。遊星歯車機構８７で減速された回転は、遠心クラッチ６０のクラッチウェイト６１に伝達される。遊星歯車機構８７の入力軸および出力軸は、回転軸３７を中心に回転する。減速機である遊星歯車機構８７、被動ベベルギヤ３６、遠心クラッチ６０、ドライブシャフト３８は、同じ回転軸３７を中心に回転する。これにより、１次減速機構３０のサイズを小さくすることができる。
【０１０６】
減速機である遊星歯車機構８７は、ベベルギヤ収容スペース３３に被動ベベルギヤ３６とともに収容される。潤滑剤を豊富に必要とする構成要素を１つのスペースにまとめることで、ケース３１内の壁の数を減らすことができ、１次減速機構３０のサイズを小さくすることができる。
【０１０７】
図９に示す１次減速機構３０は、減速機として遊星歯車機構８７を備える。これにより、１次減速機構３０は、大きく減速した回転を出力することができる。１次減速機構３０で回転を大きく減速させることにより、２次減速機構４０での減速比が小さくても十分なトルクを得ることができる。このため、被動プーリー４２のサイズを小さくすることができる。
【０１０８】
次に、１次減速機構３０のさらに別の例を説明する。図１０は、実施形態に係る１次減速機構３０のさらに別の例を示す断面図である。
【０１０９】
図１０に示す例では、１次減速機構３０は、減速機として歯車８５および８６を備える。歯車８５および８６は、例えば、平歯車、はすば歯車等の円筒歯車である。歯車８５は、被動ベベルギヤ３６に取り付けられており、被動ベベルギヤ３６とともに回転軸３７ａを中心に回転する。伝動軸５４は、ベアリング７１を介して、ケース３１に回転可能に支持される。伝動軸５４は、回転軸３７を中心に回転する。歯車８６は、伝動軸５４に取り付けられており、伝動軸５４とともに回転軸３７を中心に回転する。伝動軸５４の左端には、遠心クラッチ６０のクラッチウェイト６１が取り付けられている。
【０１１０】
歯車８５と歯車８６とは噛み合っており、被動ベベルギヤ３６の回転は、歯車８５および８６を介して、伝動軸５４に伝達される。歯車８６の歯数は、歯車８５の歯数よりも多い。歯車８５の回転が歯車８６に伝達される過程で、回転は減速される。減速された回転は、遠心クラッチ６０、ドライブシャフト３８を介して駆動プーリー４１に伝達される。駆動プーリー４１は、ドライブシャフト３８とともに回転軸３７を中心に回転する。これにより、１次減速機構３０で減速された回転は、２次減速機構４０へ伝達される。
【０１１１】
図１０に示す１次減速機構３０は、減速機として歯車８５および８６を備える。これにより、１次減速機構３０は、大きく減速した回転を出力することができる。１次減速機構３０で回転を大きく減速させることにより、２次減速機構４０での減速比が小さくても十分なトルクを得ることができる。このため、被動プーリー４２のサイズを小さくすることができる。
【０１１２】
このような減速機として用いる歯車８５および８６の回転軸方向は、車両幅方向を向いている。これにより、減速機の車両幅方向のサイズを小さくすることができる。
【０１１３】
減速機である歯車８５および８６は、ベベルギヤ収容スペース３３に被動ベベルギヤ３６とともに収容される。潤滑剤を豊富に必要とする構成要素を１つのスペースにまとめることで、ケース３１内の壁の数を減らすことができ、１次減速機構３０のサイズを小さくすることができる。
【０１１４】
次に、１次減速機構３０のさらに別の例を説明する。図１１は、実施形態に係る１次減速機構３０のさらに別の例を示す断面図である。
【０１１５】
図１１に示す例では、遠心クラッチ６０は、電動モータ２０と駆動ベベルギヤ３５との間の動力伝達経路上に配置される。電動モータ２０の出力軸２１に、遠心クラッチ６０のクラッチウェイト６１が取り付けられている。この例では、駆動ベベルギヤ３５は、車両前後方向を向いた回転軸２２を中心に回転する伝動軸５５と一体に構成されている。遠心クラッチ６０のクラッチアウター６２は、伝動軸５５の前方端に取り付けられている。
【０１１６】
被動ベベルギヤ３６および伝動軸５１は、回転軸３７ａを中心に回転するように、ケース３１内に配置される。歯車８５は、伝動軸５１に取り付けられており、被動ベベルギヤ３６とともに回転軸３７ａを中心に回転する。ドライブシャフト３８には、歯車８２が取り付けられている。歯車８２は、ドライブシャフト３８とともに回転軸３７を中心に回転する。
【０１１７】
歯車８５と歯車８２とは噛み合っており、被動ベベルギヤ３６の回転は、歯車８５および８２を介して、ドライブシャフト３８に伝達される。歯車８２の歯数は、歯車８５の歯数よりも多い。歯車８５の回転が歯車８２に伝達される過程で、回転は減速される。減速された回転は、ドライブシャフト３８を介して駆動プーリー４１に伝達される。駆動プーリー４１は、ドライブシャフト３８とともに回転軸３７を中心に回転する。これにより、１次減速機構３０で減速された回転は、２次減速機構４０へ伝達される。
【０１１８】
図１１に示す例では、電動モータ２０の出力軸２１の回転が遠心クラッチ６０に直接伝達される。遠心クラッチ６０には、駆動ベベルギヤ３５および被動ベベルギヤ３６により減速される前の回転が伝達される。このため、電動モータ２０が低速回転しているときでも、遠心クラッチ６０を接続しやすくすることができる。また、遠心クラッチ６０には、駆動ベベルギヤ３５および被動ベベルギヤ３６によりトルクが増幅される前の回転が伝達される。このため、遠心クラッチ６０にかかる負荷を小さくすることができる。
【０１１９】
遠心クラッチ６０と電動モータ２０の出力軸２１とは同じ回転軸２２を中心として回転する。仮に、遠心クラッチ６０の回転軸と出力軸２１の回転軸とが車両幅方向にずれていた場合、そのずれの分だけ、１次減速機構３０の車両幅方向のサイズが大きくなる。図１１に示す例では、遠心クラッチ６０と出力軸２１とは、別々の回転軸ではなく同じ回転軸を中心として回転する。これにより、遠心クラッチ６０を含んだ１次減速機構３０の車両幅方向のサイズを小さくすることができる。
【０１２０】
図１１に示す１次減速機構３０は、減速機として歯車８５および８２を備える。これにより、１次減速機構３０は、大きく減速した回転を出力することができる。１次減速機構３０で回転を大きく減速させることにより、２次減速機構４０での減速比が小さくても十分なトルクを得ることができる。このため、被動プーリー４２のサイズを小さくすることができる。
【０１２１】
このような減速機として用いる歯車８５および８２の回転軸方向は、車両幅方向を向いている。これにより、減速機の車両幅方向のサイズを小さくすることができる。
【０１２２】
減速機である歯車８５および８２は、ベベルギヤ収容スペース３３に被動ベベルギヤ３６とともに収容される。潤滑剤を豊富に必要とする構成要素を１つのスペースにまとめることで、ケース３１内の壁の数を減らすことができ、１次減速機構３０のサイズを小さくすることができる。
【０１２３】
次に、１次減速機構３０のさらに別の例を説明する。図１２は、実施形態に係る１次減速機構３０のさらに別の例を示す断面図である。
【０１２４】
図１２に示す例では、遠心クラッチ６０は、電動モータ２０と駆動ベベルギヤ３５との間の動力伝達経路上に配置されている。
被動ベベルギヤ３６および伝動軸５１は、回転軸３７ａを中心に回転する。歯車８５は、伝動軸５１に取り付けられており、被動ベベルギヤ３６とともに回転軸３７ａを中心に回転する。
【０１２５】
歯車８８および８９は、伝動軸５６に取り付けられている。歯車８８および８９は、例えば、平歯車、はすば歯車等の円筒歯車である。伝動軸５６は、ベアリング７１を介して、ケース３１に回転可能に支持される。伝動軸５６は、車両幅方向を向いた回転軸３７ｂを中心に回転する。回転軸３７ｂは、車両前後方向において、回転軸３７ａと回転軸３７との間に位置している。
【０１２６】
歯車８５と歯車８８とは噛み合っており、伝動軸５１の回転は、歯車８５および８８を介して、伝動軸５６に伝達される。歯車８８の歯数は、歯車８５の歯数よりも多い。歯車８５の回転が歯車８８に伝達される過程で、回転は減速される。伝動軸５６に取り付けられた歯車８９は、伝動軸５６および歯車８８とともに回転する。
【０１２７】
歯車８９と歯車８２とは噛み合っており、伝動軸５６の回転は、歯車８９および８２を介して、ドライブシャフト３８に伝達される。歯車８２の歯数は、歯車８９の歯数よりも多い。歯車８９の回転が歯車８２に伝達される過程で、回転はさらに減速される。
【０１２８】
減速された回転は、ドライブシャフト３８を介して駆動プーリー４１に伝わる。駆動プーリー４１は、ドライブシャフト３８とともに回転軸３７を中心に回転する。これにより、１次減速機構３０で減速された回転は、２次減速機構４０へ伝達される。
【０１２９】
図１２に示す例では、電動モータ２０の出力軸２１の回転が遠心クラッチ６０に直接伝達される。遠心クラッチ６０には、駆動ベベルギヤ３５および被動ベベルギヤ３６により減速される前の回転が伝達される。このため、電動モータ２０が低速回転しているときでも、遠心クラッチ６０を接続しやすくすることができる。また、遠心クラッチ６０には、駆動ベベルギヤ３５および被動ベベルギヤ３６によりトルクが増幅される前の回転が伝達される。このため、遠心クラッチ６０にかかる負荷を小さくすることができる。
【０１３０】
遠心クラッチ６０と電動モータ２０の出力軸２１とは、同じ回転軸２２を中心として回転する。これにより、遠心クラッチ６０を含んだ１次減速機構３０の車両幅方向のサイズを小さくすることができる。
【０１３１】
図１２に示す１次減速機構３０は、減速機として歯車８５、８８、８９および８２を備える。これにより、１次減速機構３０は、大きく減速した回転を出力することができる。１次減速機構３０で回転を大きく減速させることにより、２次減速機構４０での減速比が小さくても十分なトルクを得ることができる。このため、被動プーリー４２のサイズを小さくすることができる。
【０１３２】
このような減速機として用いる歯車８５、８８、８９および８２の回転軸方向は、車両幅方向を向いている。これにより、減速機の車両幅方向のサイズを小さくすることができる。
【０１３３】
減速機である歯車８５、８８、８９および８２は、ベベルギヤ収容スペース３３に被動ベベルギヤ３６とともに収容される。潤滑剤を豊富に必要とする構成要素を１つのスペースにまとめることで、ケース３１内の壁の数を減らすことができ、１次減速機構３０のサイズを小さくすることができる。
【０１３４】
本実施形態の電動パワーユニット１０は、電動モータ２０の出力軸２１が車両幅方向に垂直な方向を向くように電動二輪車１に配置される。すなわち、電動モータ２０の回転軸２２の方向は、車両幅方向に垂直な方向を向いている。上述の例では、電動モータ２０の回転軸２２の方向は、車両前後方向を向いていた。電動モータ２０の回転軸２２の方向は、水平な前後方向以外の方向を向いていてもよい。図１３は、実施形態に係る電動二輪車１の別の例を示す側面図である。図１３に示す例では、電動二輪車１はオフロード型の電動二輪車である。電動二輪車１の側面視において、電動モータ２０の回転軸２２は、斜め方向を向いている。
【０１３５】
また、電動モータ２０の回転軸２２の方向は、上下方向を向いていてもよい。図１４は、実施形態に係る電動二輪車１のさらに別の例を示す側面図である。図１４に示す例では、電動二輪車１の側面視において、電動モータ２０の回転軸２２は、概ね上下方向を向いている。電動モータ２０の回転軸２２は、上下方向を向いていてもよいし、上下方向に対して少し斜めの方向を向いていてもよい。
【０１３６】
上述したように、実施形態に係る電動二輪車１では、ベルトドライブ式の２次減速機構４０を採用することができ、電動モータ２０、１次減速機構３０および２次減速機構４０の配置の自由度を向上させることができる。このため、図１３および図１４に示すように電動モータ２０および１次減速機構３０を配置することも可能である。本実施形態では、駆動プーリー４１、駆動ベルト４３および被動プーリー４２のそれぞれのサイズを調整するだけで、電動モータ２０と１次減速機構３０とを複数種類の車両モデルで共通化でき、開発コストを低減することができる。
【０１３７】
以上、本発明の実施形態を説明した。上述の実施形態の説明は、本発明の例示であり、本発明を限定するものではない。また、上述の実施形態で説明した各構成要素を適宜組み合わせた実施形態も可能である。本発明は、特許請求の範囲またはその均等の範囲において、改変、置き換え、付加および省略などが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本発明は、電動モータを駆動源とする鞍乗型電動車両の分野において特に有用である。
【符号の説明】
【０１３９】
１  電動二輪車（鞍乗型電動車両）
２  車両本体
３  前輪
４  後輪
５  フロントフォーク
６  スイングアーム
７  シート
８  ステアリングハンドル
９  表示部
１０  電動パワーユニット
１１  モータコントロールユニット（ＭＣＵ）
１２  バッテリケース
１３  バッテリ
１４  車両中心線
２０  電動モータ
２１  出力軸
２２  回転軸
３０  １次減速機構
３１  ケース
３２  壁
３３  収容スペース
３４  収容スペース
３５  駆動ベベルギヤ
３６  被動ベベルギヤ
３７  回転軸
３８  ドライブシャフト
３９  シール
４０  ２次減速機構
４１  駆動プーリー
４２  被動プーリー
４３  駆動ベルト
４４  車軸
５１、５２、５３、５４、５５、５６  伝動軸
６０  遠心クラッチ
６１  クラッチウェイト
６２  クラッチアウター
６３  クラッチスプリング
６５  ピン
６６  クラッチシュー
７１  ベアリング
８１、８２、８３、８４、８５、８６、８８、８９  歯車
８７  遊星歯車機構
【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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【図６】
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【図７】
2018090209.tif 000009
【図８】
2018090209.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2018090209.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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