(57)【要約】【課題】簡単な構成を採りながらユニットスイング式動力ユニットの剛性を向上させ、動力伝達系のユニバーサルジョイントを不要としてコストダウンを図る。【解決手段】モータ１３のハウジング３４の後端部とシャフトドライブ式伝動装置３１の減速機４５とを剛直に結合させる。前記伝動装置３１における後輪３を支持する後部駆動装置４６と減速機４５とを、後輪３の側方で前後方向に延びるパイプ５８によって結合させる。そして、前記パイプ５８の内部に伝動軸を収納させることによって動力ユニット８を形成する。この動力ユニット８の前端部を車体フレーム６に上下方向に揺動自在に連結し、後端部をクッションユニット３３によって車体フレーム６に連結した。【選択図】        図１
2004210072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの動力がシャフトドライブ式の伝動装置を介して後輪に伝達される電動二輪車において、前記モータのハウジングの後端部と前記伝動装置のハウジングの前端部とを剛直に結合するとともに、この伝動装置のハウジングにおける後輪を支持する後端部と前記前端部とを、後輪の側方で前後方向に延びる管体により結合させ、この管体の内部に伝動軸を収納することによって動力ユニットを形成し、この動力ユニットの前端部を車体フレームに上下方向に揺動自在に連結し、後端部をクッションユニットによって車体フレームに連結してなる電動二輪車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータの動力がシャフトドライブ式伝動装置を介して後輪に伝達される電動二輪車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の電動二輪車としては、例えば特許第３２４７９８９号公報に開示されたものがある。この公報に示された電動二輪車は、モータが車幅方向の中央部に軸線を前後方向に指向させた状態で搭載され、このモータにシャフトドライブ式伝動装置を介して後輪が接続されている。
前記シャフトドライブ式伝動装置は、後輪を支持するリヤアームの車体左側のアーム部材を構成するように形成され、前記モータの動力を伝達しながら上下方向に揺動できるように、動力伝達系の途中にユニバーサルジョイントが介装されていた。
【０００３】
前記ユニバーサルジョイントは、前記アーム部材を構成する管体に収納されて後輪の側方で前後方向に延びる伝動軸の途中に介装され、リヤアームの揺動中心の延長線上に位置づけられていた。
なお、本出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３２４７９８９号公報（第３−４頁、第５，６図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように構成された従来の電動二輪車は、モータの動力伝達系にユニバーサルジョイントが介装されているから、構造が複雑になり、製造コストが高くなってしまうという問題があった。
ユニバーサルジョイントを不要として上述した不具合を解消するためには、モータに伝動装置を一体的に組付けることによりユニットスイング式動力ユニットを形成し、動力伝達系の全体が後輪とともに揺動できるように構成することが考えられる。
【０００６】
しかし、モータをその軸線が前後方向を指向する状態で搭載し、このモータにシャフトドライブ式伝動装置を介して後輪を接続する構成を採るためには、動力ユニットが前後方向に大型化するために新たに剛性上の問題が生じる。これは、ユニットスイング式動力ユニットは、走行時に後輪から加えられる衝撃荷重に耐えることができるように、前後方向の長さが長くなる分だけ剛性を向上させなければならないからである。なお、剛性を向上させるに当たっては、構造が複雑になって重量や部品数が増加するようなことは避けなければならない。
【０００７】
本発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、簡単な構成を採りながらユニットスイング式動力ユニットの剛性を向上させ、動力伝達系のユニバーサルジョイントを不要としてコストダウンを図ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明に係る電動二輪車は、モータのハウジングの後端部とシャフトドライブ式伝動装置のハウジングの前端部とを剛直に結合するとともに、この伝動装置のハウジングにおける後輪を支持する後端部と前記前端部とを、後輪の側方で前後方向に延びる管体により結合させ、この管体の内部に伝動軸を収納することによって動力ユニットを形成し、この動力ユニットの前端部を車体フレームに上下方向に揺動自在に連結し、後端部をクッションユニットによって車体フレームに連結したものである。
【０００９】
本発明によれば、シャフトドライブ式伝動装置の前端部と後端部とは、管体を介して互いに結合されているから、両部が前後方向に離間しているにもかかわらず一つの剛体になる。また、この伝動装置の前端部は、モータのハウジングの後端部にその車幅方向および上下方向の略全域にわたって結合されるように形成することができる。
したがって、後輪から動力ユニット側に加えられる衝撃がシャフトドライブ式伝動装置のハウジングの後端部から管体を介して前端部に伝達され、この前端部からモータのハウジングの後端部に広い範囲にわたって分散するようになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電動二輪車の一実施の形態を図１ないし図４によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る電動二輪車の側面図、図２は同じく平面図、図３は同じく背面図である。図４は図１における動力ユニットのＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【００１１】
これらの図において、符号１で示すものは、この実施の形態による電動二輪車である。この電動二輪車１は、オフロードを走行するためのもので、子供でも乗車できるように、前輪２と後輪３として相対的に小径のものが用いられている。前記前輪２は、フロントフォーク４の下端部に回転自在に取付けられ、このフロントフォーク４は、上端部に操向ハンドル５が設けられ、後述する車体フレーム６のヘッドパイプ７に回動自在に支持されている。前記後輪３は、後述する動力ユニット８の後端部に回転自在に装着されている。
【００１２】
前記車体フレーム６は、前記ヘッドパイプ７から車幅方向の中央部で後下がりに延びるメインパイプ９と、このメインパイプ９から動力ユニット８と前輪２との間を通って下方へ延び、下端部が動力ユニット８の下方へ延びる左右一対のダウンチューブ１０と、前記メインパイプ９の後端部から車体の後方に延びるシートレール１１と、このシートレール１１の途中から前下がりに延びて前記ダウンチューブ１０の後端に接続されたバックステー１２などによって構成されている。
【００１３】
前記バックステー１２は、１本のパイプを所定の形状に曲げることによって形成されており、動力ユニット８の後述するモータ１３の下方で車幅方向へ延びる車幅方向延在部１２ａ（図４参照）と、図１に示すように、前記車幅方向延在部１２ａの両端部からモータ１３の両側方を通って後上がりに延びる左右一対の上下方向延在部１２ｂとから構成されている。このバックステー１２の前記上下方向延在部１２ｂは、下端部にフートレスト１４が取付けられている。
【００１４】
前記車体フレーム６の上部（メインパイプ９およびシートレール１１）には、シート１５と、このシート１５と前記操向ハンドル５との間に位置する収納ボックス１６と、シート１５の下方に位置するバッテリボックス１７などが装着されている。
【００１５】
前記収納ボックス１６は、エンジン駆動式自動二輪車の燃料タンクと同等の形状に形成され、上端部に前記燃料タンクに用いられる燃料キャップと同等の形状に形成されたキャップ１８が着脱自在に取付けられている。この実施の形態による収納ボックス１６は、内部に第１のバッテリー１９が収納され、前記キャップ１８が取外された状態で上方に露出する部分に充電用コネクタ２０が取付けられている。
前記バッテリボックス１７は、第２のバッテリー２１が収納されている。この第２のバッテリー２１と前記第１のバッテリー１９は、動力ユニット８のモータ１３に給電するためのものである。なお、この実施の形態では第１、第２のバッテリー１９，２１を装備する例を示したが、車体に搭載するバッテリーとしては、これらのうち何れか一方のみとすることができる。
【００１６】
動力ユニット８は、車体前側の端部に位置する前記モータ１３と、このモータ１３の後端部に取付けられたシャフトドライブ式伝動装置３１と、このシャフトドライブ式伝動装置３１とともに後輪３を支持する車体右側のアーム３２（図４参照）とによって構成され、前記モータ１３の前端部が前記車体フレーム６に上下方向に揺動自在に連結されるとともに、後輪３を支持する後端部がリヤクッションユニット３３を介して車体フレーム６の後部に連結されている。
【００１７】
前記モータ１３の前端部と車体フレーム６との連結部分は、モータ１３のハウジング３４に上方へ延びるように取付けられた左右一対の連結用ブラケット３５と、前記メインパイプ９の後端部に下方へ延びるように溶接された左右一対の支持用ブラケット３６と、これらのブラケット３５，３６の突出側端部どうしを互いに回動自在に連結する水平な支軸３７とによって構成されている。
【００１８】
前記モータ１３は、図４に示すように、車幅方向の中央部に軸線Ｃ１が車体の前後方向を指向する状態で設けられている。この実施の形態によるモータ１３は、軸線Ｃ１が車体の車幅方向の中心線Ｃ２に対して車体左側に偏るように位置付けられている。図４において、４１はモータ１３のロータ、４２は出力軸を示す。このモータ１３は、操向ハンドル５に設けられたスロットルグリップ４３（図２参照）の操作量に対応するように出力が制御される。この出力の制御は、図１に示すように、動力ユニット８の前方に設けられたコントローラ４４が実施する。また、この実施の形態による電動二輪車１においては、前記スロットルグリップ４３の近傍に設けられた出力切換スイッチ４３ａによって乗員の年齢、技量などに応じてモータ１３の出力を調整できるように構成されている。
前記コントローラ４４は、前輪２とモータ１３との間であって、エンジン駆動式自動二輪車においてラジエータが搭載されている位置に配設されている。また、このコントローラ４４は、図１に示す側面視において、前記ラジエータと同等の形状に形成されている。
【００１９】
前記シャフトドライブ式伝動装置３１は、図４に示すように、前記モータ１３の後端部に図示していない固定用ボルトによって固定された前端部の減速機４５と、後輪３を回転自在に支持する後部駆動装置４６と、前記減速機４５と前記後部駆動装置４６とを接続する伝動アーム４７とによって構成されている。前記減速機４５によって本発明に係るシャフトドライブ式伝動装置の前端部が構成され、前記後部駆動装置４６によって本発明に係るシャフトドライブ式伝動装置の後端部が構成されている。
【００２０】
前記減速機４５は、モータ１３のハウジング３４に固定されたハウジング４８と、これらのハウジング３４，４８の内部に収容された減速用歯車４９，５０などによって構成されている。この減速機４５のハウジング４８は、前記モータ１３のハウジング３４の後端部の全域を後方から覆い、内部に歯車室５１が形成されるように構成されている。詳述すると、減速機４５のハウジング４８は、モータ１３のハウジング３４の後面に車幅方向と上下方向の略全域にわたって結合されるように形成されている。この実施の形態では、前記ハウジング４８がモータ１３のハウジング３４に直接接続される例を示したが、本発明はこのような限定にとらわれることはなく、前記ハウジング４８とモータ１３のハウジング３４との間にガスケット（図示せず）などのシール部材を介装することもできる。
【００２１】
これらのハウジング３４，４８の内部に設けられた減速用歯車４９，５０のうち一方の入力歯車４９は、モータ１３の出力軸４２に固着され、この入力歯車４９に噛合する他方の出力歯車５０は、前記出力軸４２より車体左側に位置付けられて前端部がモータ１３のハウジング３４に回転自在に支持され、後端部が減速機４５のハウジング４８に回転自在に支持されている。また、これらの減速用歯車４９，５０は、軸線が同一の水平面上に位置するように位置付けられている。
【００２２】
前記後部駆動装置４６は、エンジン駆動式自動二輪車に用いられているシャフトドライブ式伝動装置の後部駆動装置と同等の構造が採られており、ハウジング５２によって後輪３の車軸５３の車体左側の端部を回転自在に支持し、前記車軸５３の車体左側の端部に減速用傘歯車５４，５５を介して接続された従動軸５６を備えている。後輪３の車軸５３の車体右側の端部は、前記アーム３２の後端部に回転自在に支持されている。また、後部駆動装置４６の前記従動軸５６は、後述する伝動アーム４７の伝動軸５７を介して前記減速機４５の出力歯車５０に接続されている。
【００２３】
前記伝動アーム４７は、ロッドからなる前記伝動軸５７と、後輪３の側方で前後方向に延びて前記伝動軸５７を収容する取付け用フランジ付きの断面円形のパイプ５８とによって構成され、前端部が固定用ボルト５９によって前記減速機４５のハウジング４８に固定され、後端部が固定用ボルト６０によって前記後部駆動装置４６のハウジング５２に固定されている。前記伝動軸５７は、両端部が前記出力歯車５０と従動軸５６とに剛直に結合され、出力歯車５０の回転を従動軸５６に伝達する。
【００２４】
上述したように構成された電動二輪車１は、モータ１３の出力軸４２の回転が減速機４５から伝動軸５７と後部駆動装置４６とを介して後輪３の車軸５３に伝達され、このように後輪３が駆動されることによって走行する。また、この電動二輪車１は、例えば路上の凹凸を越えたりしたときに動力ユニット８が支軸３７を中心にして上下方向に揺動する。
【００２５】
前記動力ユニット８の後部を構成するシャフトドライブ式伝動装置３１の減速機４５と後部駆動装置４６とは、伝動アーム４７のパイプ５８を介して互いに結合されているから、減速機４５と後部駆動装置４６とが前後方向に離間しているにもかかわらず一つの剛体になる。しかも、前記減速機４５のハウジング４８は、モータ１３のハウジング３４の後端部にその車幅方向および上下方向の略全域を使って強固に結合されているから、動力ユニット８の全体を一つの剛体とすることができる。
【００２６】
したがって、後輪３から動力ユニット８側に衝撃が加えられた場合は、この衝撃がシャフトドライブ式伝動装置３１の後部駆動装置４６のハウジング５２からパイプ５８を介して減速機４５のハウジング４８に伝達され、このハウジング４８からモータ１３のハウジング３４の後端部に広い範囲にわたって分散するようになる。この結果、高い剛性を有するユニットスイング式動力ユニット８を形成することができ、ユニバーサルジョイントを有する従来の伝動装置を用いる場合に較べてコストダウンを図ることができた。
【００２７】
上述した実施の形態による伝動アーム４７は断面円形のパイプ５８を使用して形成されているが、この伝動アーム４７に用いる管体としては、角パイプでもよいし、断面形状が閉じるようなものでなくてもよい。例えば、下方に向けて開放する断面Ｕ字状に形成された管体を使用することもできる。
【００２８】
本発明に係る電動二輪車は図５および図６に示すように構成することができる。図５は電動二輪車の他の例を示す側面図、図６はモータの他の例を示す構成図で、図６はモータを車体の前後方向から見た状態で描いてある。これらの図において、前記図１〜図４によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図５に示す電動二輪車１は、収納ボックス１６の上端部であってキャップ１８の後方に充電用プラグ６１が設けられている。この充電用プラグ６１は、充電器（図示せず）が車体外にある場合は出力端子が接続され、充電器が例えば収納ボックス１６内に設けられている場合には、商用電源のコンセントなどに一端部が接続された充電用ケーブルの他端部が接続される。
【００２９】
このように車体上部に充電用プラグ６１を設けることによって、充電用プラグ６１の周囲に水が溜まり難くなるから、防水性を向上させることができる。なお、充電プラグ６１を設ける位置は、収納ボックス１６に限定されることはなく、車体上部であればどのような部材に設けても同等の効果を奏する。
【００３０】
図６に示すモータ１３は、両側部にフートレスト１４が一体的に設けられるとともに、下端部にメインスタンド６２が設けられている。
この構成を採ることにより、車体フレーム６のバックステー１２が不要になり、車体の軽量化とコストダウンとを図ることができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、後輪から動力ユニット側に加えられる衝撃がシャフトドライブ式伝動装置のハウジングの後端部から管体を介して前端部に伝達され、この前端部からモータのハウジングの後端部に広い範囲にわたって分散するようになる。
このため、特別な補強用の部材を用いることなく簡単な構造を採りながらユニットスイング式動力ユニットの剛性を向上させることができるから、本発明に係る電動二輪車は、動力ユニットのユニバーサルジョイントを不要としてコストダウンを図ることができる。
【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】本発明に係る電動二輪車の平面図である。
【図３】本発明に係る電動二輪車の背面図である。
【図４】図１における動力ユニットのＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】電動二輪車の他の例を示す側面図である。
【図６】モータの他の例を示す構成図である。
【符号の説明】
１…電動二輪車、３…後輪、６…車体フレーム、８…ユニットスイング式動力ユニット、１３…モータ、３１…シャフトドライブ式伝動装置、３３…リヤクッションユニット、３４，４８，５２…ハウジング、３５…連結用ブラケット、３６…支持用ブラケット、３７…支軸、４５…減速機、４６…後部駆動装置、４７…伝動アーム、５７…伝動軸、５８…パイプ。
【図１】
2004210072.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004210072.tif 000007
【図６】
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