JP2002051535A - スクーターの電動駆動システム - Google Patents
スクーターの電動駆動システムInfo
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- JP2002051535A JP2002051535A JP2000236240A JP2000236240A JP2002051535A JP 2002051535 A JP2002051535 A JP 2002051535A JP 2000236240 A JP2000236240 A JP 2000236240A JP 2000236240 A JP2000236240 A JP 2000236240A JP 2002051535 A JP2002051535 A JP 2002051535A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】電源用バッテリーを搭載することなく、駆動モ
ータ用の電源を自己で賄うことができるスクーターの電
動駆動システムを提供することを目的とする。 【構成】セルフジェネレーティングモータと、電気二重
層コンデンサと、直流の駆動モータとから駆動システム
を構成して、前記電気二重層コンデンサと前記駆動モー
タは直列接続し、電気二重層コンデンサの一端と駆動モ
ータの一端をセルフジェネレーティングモータにより発
電された直流電力の出力端に接続する。また、必要時に
電気二重層コンデンサを充電する充電手段を設ける。
ータ用の電源を自己で賄うことができるスクーターの電
動駆動システムを提供することを目的とする。 【構成】セルフジェネレーティングモータと、電気二重
層コンデンサと、直流の駆動モータとから駆動システム
を構成して、前記電気二重層コンデンサと前記駆動モー
タは直列接続し、電気二重層コンデンサの一端と駆動モ
ータの一端をセルフジェネレーティングモータにより発
電された直流電力の出力端に接続する。また、必要時に
電気二重層コンデンサを充電する充電手段を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原動機付き自転車いわ
ゆるスクーターやミニバイクに使用する電動駆動システ
ムに関するものである。
ゆるスクーターやミニバイクに使用する電動駆動システ
ムに関するものである。
【０００２】
【従来技術と問題点】従来、若者の移動手段としては主
に自転車が利用されていたが、今日ではその自転車に代
わり、原動機付き自転車いわゆるスクーターやミニバイ
クを利用する若者が増加しており、その台数は年々増加
している。このスクーターやミニバイクの動力源は、エ
ンジン容積が５０ｃｃの極めて小さいガソリンエンジン
が用いられてはいるが、５０ｃｃとはいえ、大気汚染の
原因となる物質は少なからず排出されているのである。
に自転車が利用されていたが、今日ではその自転車に代
わり、原動機付き自転車いわゆるスクーターやミニバイ
クを利用する若者が増加しており、その台数は年々増加
している。このスクーターやミニバイクの動力源は、エ
ンジン容積が５０ｃｃの極めて小さいガソリンエンジン
が用いられてはいるが、５０ｃｃとはいえ、大気汚染の
原因となる物質は少なからず排出されているのである。
【０００３】しかし、スクーターやミニバイクは自動車
と比較しても極めて小さいエンジン容積であるがゆえ、
現状ではあまり大気汚染の原因としてクローズアップは
されていないが、台数は年々増加しており、また、定期
点検等の整備もあまり実施されていないことから、小さ
い排気量ではあるが、大気汚染の一原因となる可能性は
近い将来極めて高いのである。従って、自動車と同様
に、駆動源にモーターを使用すればよいのだが、電源用
バッテリーの搭載スペースも殆どないため、スクーター
やミニバイクの電動化は容易なことではないのである。
と比較しても極めて小さいエンジン容積であるがゆえ、
現状ではあまり大気汚染の原因としてクローズアップは
されていないが、台数は年々増加しており、また、定期
点検等の整備もあまり実施されていないことから、小さ
い排気量ではあるが、大気汚染の一原因となる可能性は
近い将来極めて高いのである。従って、自動車と同様
に、駆動源にモーターを使用すればよいのだが、電源用
バッテリーの搭載スペースも殆どないため、スクーター
やミニバイクの電動化は容易なことではないのである。
【０００４】
【目的】本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもの
で、電源用バッテリーを搭載することなく、駆動モータ
用の電源を自己で賄うことができるスクーターの電動駆
動システムを提供することを目的とするものである。
で、電源用バッテリーを搭載することなく、駆動モータ
用の電源を自己で賄うことができるスクーターの電動駆
動システムを提供することを目的とするものである。
【０００５】
【問題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、モータとジェネレータが一つに構成された自己発
電型の直流モータと、コンデンサと、直流の駆動モータ
とからなるスクーターの電動駆動システムであって、前
記コンデンサと前記駆動モータは直列接続されており、
そのコンデンサの一端と駆動モータの一端が、前記ジェ
ネレータの正負出力端のそれぞれに接続されていること
を特徴とするスクーターの電動駆動システムである。ま
た、スクーターとはミニバイク等の原動機付き自転車や
小型のバイクを含むものである。
ろは、モータとジェネレータが一つに構成された自己発
電型の直流モータと、コンデンサと、直流の駆動モータ
とからなるスクーターの電動駆動システムであって、前
記コンデンサと前記駆動モータは直列接続されており、
そのコンデンサの一端と駆動モータの一端が、前記ジェ
ネレータの正負出力端のそれぞれに接続されていること
を特徴とするスクーターの電動駆動システムである。ま
た、スクーターとはミニバイク等の原動機付き自転車や
小型のバイクを含むものである。
【０００６】本発明を更に詳しく説明すると、自己発電
型の直流モータとは、上記の如くモータとジェネレータ
を一つに構成したものであり、一方に直流の電力を受け
て動作する直流モータが設けられ、他方にその直流モー
タの回転力を受けて回転するジェネレータが設けられた
もの、または、永久磁石からなる回転子と、発電用の誘
導コイルを設けた電機子とからなるもので、直流モータ
によりジェネレータが回転して電力を発電するものであ
る。
型の直流モータとは、上記の如くモータとジェネレータ
を一つに構成したものであり、一方に直流の電力を受け
て動作する直流モータが設けられ、他方にその直流モー
タの回転力を受けて回転するジェネレータが設けられた
もの、または、永久磁石からなる回転子と、発電用の誘
導コイルを設けた電機子とからなるもので、直流モータ
によりジェネレータが回転して電力を発電するものであ
る。
【０００７】そのジェネレータの出力は整流器によって
交流から直流に整流され、その出力された電力の一部
は、ジェネレータを回転させる直流モータの電力として
供給され、その他は、スクーターを走行させるための駆
動電力としてコンデンサが直列に接続された直流の駆動
モータに供給される。
交流から直流に整流され、その出力された電力の一部
は、ジェネレータを回転させる直流モータの電力として
供給され、その他は、スクーターを走行させるための駆
動電力としてコンデンサが直列に接続された直流の駆動
モータに供給される。
【０００８】そして、自己発電型の直流モータとして
は、本発明者が考案したＹＴマグネット（商標）を用い
たセルフジェネレーティングモータが適しており、これ
の使用によって、ジェネレータで発電された電力は減衰
を補われ直流モータの電力としてその直流モータにまた
供給される。このセルフジェネレーティングモータは、
回転子の磁極に、高ＢＨmaxの永久磁石を回転子の軸方
向に内設し、電機子の界磁巻線に発電用の誘導コイルを
併設したＤＣブラシレスモータである。また、モータ側
にはコントロールシステム、ジェネレータ側には整流器
を装備するものである。
は、本発明者が考案したＹＴマグネット（商標）を用い
たセルフジェネレーティングモータが適しており、これ
の使用によって、ジェネレータで発電された電力は減衰
を補われ直流モータの電力としてその直流モータにまた
供給される。このセルフジェネレーティングモータは、
回転子の磁極に、高ＢＨmaxの永久磁石を回転子の軸方
向に内設し、電機子の界磁巻線に発電用の誘導コイルを
併設したＤＣブラシレスモータである。また、モータ側
にはコントロールシステム、ジェネレータ側には整流器
を装備するものである。
【０００９】詳しくは、回転子の磁極に配設される高Ｂ
Ｈmaxの永久磁石とは、ＢＨmax値が少なくとも５０ＭＧ
Ｏｅ以上、望ましくは１００ＭＧＯｅ以上のものであ
り、そのパーミアンス係数が１．０ないし４．０、望ま
しくは２．５ないし３．５の永久磁石である。この条件
を満たす永久磁石がＹＴマグネット（商標）であり、こ
のマグネットは、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｙを内層とし、Ｆｅ−Ｎ
ｄ−Ｂを外層にした２重構造の永久磁石である。
Ｈmaxの永久磁石とは、ＢＨmax値が少なくとも５０ＭＧ
Ｏｅ以上、望ましくは１００ＭＧＯｅ以上のものであ
り、そのパーミアンス係数が１．０ないし４．０、望ま
しくは２．５ないし３．５の永久磁石である。この条件
を満たす永久磁石がＹＴマグネット（商標）であり、こ
のマグネットは、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｙを内層とし、Ｆｅ−Ｎ
ｄ−Ｂを外層にした２重構造の永久磁石である。
【００１０】このマグネットは、減磁時の保持力が極め
て大きい点を特徴とする永久磁石であり、その性能も各
種あるが、ＢＨmax値が１００ＭＧＯｅを越え、パーミ
アンス係数がほぼ３のものが適している。この永久磁石
を回転子の鉄心の一部として使用するものであり、鉄心
に埋設収納されるのである。この高ＢＨmaxの永久磁石
を使用しているため発生エネルギーが多く、これによ
り、電機子の界磁巻線に誘導コイルを併設すると電機エ
ネルギーを取り出すことができるのである。すなわちこ
れがセルフジェネレーティングモータである。
て大きい点を特徴とする永久磁石であり、その性能も各
種あるが、ＢＨmax値が１００ＭＧＯｅを越え、パーミ
アンス係数がほぼ３のものが適している。この永久磁石
を回転子の鉄心の一部として使用するものであり、鉄心
に埋設収納されるのである。この高ＢＨmaxの永久磁石
を使用しているため発生エネルギーが多く、これによ
り、電機子の界磁巻線に誘導コイルを併設すると電機エ
ネルギーを取り出すことができるのである。すなわちこ
れがセルフジェネレーティングモータである。
【００１１】スクーター走行用の駆動モータも特に限定
するものではなく、好適な直流モーターを選定すればよ
い。また、コンデンサに必要時これを充電するための充
電手段を設けてもよく、充電可能なものであればそれは
何でもよい。このコンデンサは、使用環境に適合する仕
様のものであれば大容量また小容量等何でもよいが、電
気二重層コンデンサを用いるのがよく、特に本発明者が
考案した電気二重層コンデンサが適している。また、駆
動モータと直列に接続しているので容量が小さい電気二
重層コンデンサを用いてもよい。
するものではなく、好適な直流モーターを選定すればよ
い。また、コンデンサに必要時これを充電するための充
電手段を設けてもよく、充電可能なものであればそれは
何でもよい。このコンデンサは、使用環境に適合する仕
様のものであれば大容量また小容量等何でもよいが、電
気二重層コンデンサを用いるのがよく、特に本発明者が
考案した電気二重層コンデンサが適している。また、駆
動モータと直列に接続しているので容量が小さい電気二
重層コンデンサを用いてもよい。
【００１２】一般的に電気二重層コンデンサとは、分極
性電極と集電極とからなる正負の電極と、それらの電極
の間に電解液とセパレータまたは電解液を含浸するセパ
レータが介在されているコンデンサである。詳しくは、
分極性電極はヤシガラ等の活性炭を混練することにより
作られて、普通それはシート状に形成されている。その
分極性電極は外部引き出しのリード線が接続されてお
り、白金の薄板、アルミ、ステンレス等の金属からなる
集電極に貼り付けられている。その集電極は、一方が正
電極に他方が負電極になり、その間に電解液とセパレー
タまたは電解液を含浸するセパレータが介在されて電気
二重層コンデンサが構成されている。
性電極と集電極とからなる正負の電極と、それらの電極
の間に電解液とセパレータまたは電解液を含浸するセパ
レータが介在されているコンデンサである。詳しくは、
分極性電極はヤシガラ等の活性炭を混練することにより
作られて、普通それはシート状に形成されている。その
分極性電極は外部引き出しのリード線が接続されてお
り、白金の薄板、アルミ、ステンレス等の金属からなる
集電極に貼り付けられている。その集電極は、一方が正
電極に他方が負電極になり、その間に電解液とセパレー
タまたは電解液を含浸するセパレータが介在されて電気
二重層コンデンサが構成されている。
【００１３】特に本発明者が考案した電気二重層コンデ
ンサとは、前記分極性電極が、１０００〜３０００ｍ2
／ｇの比表面積を有するコーヒー豆の活性炭から形成さ
れており、また、負極として使用される集電極に上述の
ＹＴマグネット（商標）、すなわち高ＢＨmax値のＣｏ
−Ｆｅ−Ｙを内層とし、Ｆｅ−Ｎｄ−Ｂを外層にした２
重構造の永久磁石が埋設されたものである。この活性炭
は、基本的には粒状にして使用されるが、これをポリテ
トラ・フルオロエチレン等のバインダーを用いて混練し
てシート状にし、それをアルミニウム等の集電極に重ね
て巻き上げて製造される。また、フェノール樹脂を混入
してプレス加工し、加熱炭化させて焼結して電極に形成
してもよい。そして、ＹＴマグネット（商標）は、１ｍ
ｍ程度の厚みに形成されて集電極に埋設される。
ンサとは、前記分極性電極が、１０００〜３０００ｍ2
／ｇの比表面積を有するコーヒー豆の活性炭から形成さ
れており、また、負極として使用される集電極に上述の
ＹＴマグネット（商標）、すなわち高ＢＨmax値のＣｏ
−Ｆｅ−Ｙを内層とし、Ｆｅ−Ｎｄ−Ｂを外層にした２
重構造の永久磁石が埋設されたものである。この活性炭
は、基本的には粒状にして使用されるが、これをポリテ
トラ・フルオロエチレン等のバインダーを用いて混練し
てシート状にし、それをアルミニウム等の集電極に重ね
て巻き上げて製造される。また、フェノール樹脂を混入
してプレス加工し、加熱炭化させて焼結して電極に形成
してもよい。そして、ＹＴマグネット（商標）は、１ｍ
ｍ程度の厚みに形成されて集電極に埋設される。
【００１４】
【作用】本発明のスクーターの電動駆動システムは以上
のように構成されているので、先ず充電手段によりコン
デンサを充電して、このチャージされた電力でセルフジ
ェネレーティングモータを起動する。モーターの回転に
よりジェネレータが回転して交流電力を発電する。この
発電された交流電力は整流器により直流電力に変換され
て出力される。
のように構成されているので、先ず充電手段によりコン
デンサを充電して、このチャージされた電力でセルフジ
ェネレーティングモータを起動する。モーターの回転に
よりジェネレータが回転して交流電力を発電する。この
発電された交流電力は整流器により直流電力に変換され
て出力される。
【００１５】出力された直流電力は、一部がセルフジェ
ネレーティングモータにモータ電力として供給される。
そして、この電力はモータ入力に際して減衰が補われて
入力されるため、モータは一定の回転速度を保つことが
できる。また、その他は、スクーターを走行させるため
の駆動電力としてコンデンサが直列に接続された直流の
駆動モータに供給される。コンデンサに電力が蓄えられ
つつ駆動モータに供給される。
ネレーティングモータにモータ電力として供給される。
そして、この電力はモータ入力に際して減衰が補われて
入力されるため、モータは一定の回転速度を保つことが
できる。また、その他は、スクーターを走行させるため
の駆動電力としてコンデンサが直列に接続された直流の
駆動モータに供給される。コンデンサに電力が蓄えられ
つつ駆動モータに供給される。
【００１６】
【実施例】本発明のスクーターの電動駆動システムを以
下図面に従って説明すると、図１は、図１は、本発明に
係わるスクーターの電動駆動システムの概略回路図であ
る。ＳＧＭ（セルフジェネレーティングモータ）の起動
は、電気二重層コンデンサの電力で起動され、そのモー
タの回転によりジェネレータが回転して交流電力が発電
される。この交流電力は整流器により直流電力に変換さ
れて出力される。本例では、ＤＣ４８Ｖ１００Ａの発電
が可能であった。出力された直流電力は、一部がコント
ローラシステムを介してセルフジェネレーティングモー
タのモータ電力として供給される。また、その他は、ス
クーターを走行させるための駆動電力としてコンデンサ
が直列に接続された直流の駆動モータに供給される。
下図面に従って説明すると、図１は、図１は、本発明に
係わるスクーターの電動駆動システムの概略回路図であ
る。ＳＧＭ（セルフジェネレーティングモータ）の起動
は、電気二重層コンデンサの電力で起動され、そのモー
タの回転によりジェネレータが回転して交流電力が発電
される。この交流電力は整流器により直流電力に変換さ
れて出力される。本例では、ＤＣ４８Ｖ１００Ａの発電
が可能であった。出力された直流電力は、一部がコント
ローラシステムを介してセルフジェネレーティングモー
タのモータ電力として供給される。また、その他は、ス
クーターを走行させるための駆動電力としてコンデンサ
が直列に接続された直流の駆動モータに供給される。
【００１７】図２は、電動スクーターの概略構成図であ
り、１は発電装置収納部で、図１に示すＳＧＭ・電気二
重層コンデンサ・充電器等が装備されている。２はスク
ーターを走行させるための駆動モータ、３は充電器収納
部、４フレーム、５は前輪、６は後輪、７はハンドル、
８は電圧計や電流計また速度計といった計器類が設けら
れている計器板、９は駆動モータ２を制御する速度制御
レバー、１０はヘッドライト、１１はバックミラー、１
２はテールライト、１３はシート１４はスタンドであ
る。本図では、駆動モータ２が駆動用の後輪６から離れ
て設置されて、チェーン等により回転を伝達するように
しているが、駆動モータ２を後輪６の横に設置してダイ
レクトに回転を伝達するようにしてもよい。
り、１は発電装置収納部で、図１に示すＳＧＭ・電気二
重層コンデンサ・充電器等が装備されている。２はスク
ーターを走行させるための駆動モータ、３は充電器収納
部、４フレーム、５は前輪、６は後輪、７はハンドル、
８は電圧計や電流計また速度計といった計器類が設けら
れている計器板、９は駆動モータ２を制御する速度制御
レバー、１０はヘッドライト、１１はバックミラー、１
２はテールライト、１３はシート１４はスタンドであ
る。本図では、駆動モータ２が駆動用の後輪６から離れ
て設置されて、チェーン等により回転を伝達するように
しているが、駆動モータ２を後輪６の横に設置してダイ
レクトに回転を伝達するようにしてもよい。
【００１８】
【効果】本発明のスクーターの電動駆動システムは以上
のように、セルフジェネレーティングモータを使用する
ことから、ジェネレータを駆動するモータの電力は自己
が発電する電力で賄うことができるので、広いスペース
を必要とする電源用バッテリーを搭載しなくてよい。本
電動駆動システムは構成部材が少ないため、従来のガソ
リンエンジン仕様のスクーターから電動仕様のスクータ
ーに容易に変更することができ、また、電動駆動システ
ムが安価に構成できることから、電動スクーターを安価
に提供することもできる。
のように、セルフジェネレーティングモータを使用する
ことから、ジェネレータを駆動するモータの電力は自己
が発電する電力で賄うことができるので、広いスペース
を必要とする電源用バッテリーを搭載しなくてよい。本
電動駆動システムは構成部材が少ないため、従来のガソ
リンエンジン仕様のスクーターから電動仕様のスクータ
ーに容易に変更することができ、また、電動駆動システ
ムが安価に構成できることから、電動スクーターを安価
に提供することもできる。
【図１】 本発明に係わるスクーターの電動駆動システ
ムの概略回路図
ムの概略回路図
【図２】 電動スクーターの概略構成図
１−発電装置収納部，２−駆動モータ，３−充電器収納
部，４−フレーム，５−前輪，６−後輪，７−ハンド
ル，８−計器板，９−速度制御レバー，１０−ヘッドラ
イト，１１−バックミラー，１２−テールライト，１３
−シート，１４−スタンド
部，４−フレーム，５−前輪，６−後輪，７−ハンド
ル，８−計器板，９−速度制御レバー，１０−ヘッドラ
イト，１１−バックミラー，１２−テールライト，１３
−シート，１４−スタンド
Claims (2)
- 【請求項１】モータとジェネレータが一つに構成された
自己発電型の直流モータと、コンデンサと、直流の駆動
モータとからなるスクーターの電動駆動システムであっ
て、前記コンデンサと前記駆動モータは直列接続されて
おり、そのコンデンサの一端と駆動モータの一端が、前
記ジェネレータの正負出力端のそれぞれに接続されてい
ることを特徴とするスクーターの電動駆動システム - 【請求項２】前記コンデンサの充電手段がシステム回路
内に設けられていることを特徴とする請求項１のスクー
ターの電動駆動システム
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000236240A JP2002051535A (ja) | 2000-08-03 | 2000-08-03 | スクーターの電動駆動システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000236240A JP2002051535A (ja) | 2000-08-03 | 2000-08-03 | スクーターの電動駆動システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002051535A true JP2002051535A (ja) | 2002-02-15 |
Family
ID=18728318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000236240A Pending JP2002051535A (ja) | 2000-08-03 | 2000-08-03 | スクーターの電動駆動システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002051535A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4894810A (ja) * | 1972-03-17 | 1973-12-06 | ||
| JPS5328213A (en) * | 1976-08-27 | 1978-03-16 | Hirosuke Kawase | Circulating generation principle |
| JPS56125959A (en) * | 1980-03-08 | 1981-10-02 | Minoru Higure | Converter of electric power |
| JPH0993996A (ja) * | 1995-09-28 | 1997-04-04 | Yoshiaki Takahashi | 発電電動機 |
-
2000
- 2000-08-03 JP JP2000236240A patent/JP2002051535A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4894810A (ja) * | 1972-03-17 | 1973-12-06 | ||
| JPS5328213A (en) * | 1976-08-27 | 1978-03-16 | Hirosuke Kawase | Circulating generation principle |
| JPS56125959A (en) * | 1980-03-08 | 1981-10-02 | Minoru Higure | Converter of electric power |
| JPH0993996A (ja) * | 1995-09-28 | 1997-04-04 | Yoshiaki Takahashi | 発電電動機 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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