JP2011111115A - Two-wheeled electric vehicle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a two-wheeled electric vehicle, capable of securing satisfactory traveling performance while preventing complication of a vehicle body structure by designing the layout of a battery. <P>SOLUTION: The two-wheeled electric vehicle 1 includes an electric motor 50 which gives rotational driving force to a rear wheel WR; a battery 30 which supplies power to the electric motor 50; an FET motor driver unit 60 which drives the electric motor 50; a control board 40 which controls the EFT motor driver substrate 60; and a swing arm 20 rockably attached to the rear wheel WR while supporting it, the swing arm housing the electric motor 50, the FET motor driver substrate 60 and the control board 40. The battery 30 is disposed in the vicinity of a rocking shaft 21 of the swing arm 20 inside the swing arm 20. The battery 30 is formed in a slender shape with the longitudinal direction being oriented to the vehicle width direction. The FET motor driver substrate 60 and the control board 40 are disposed so as not to overlap with each other in a side view of the vehicle body. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、電動二輪車に係り、特に、車載バッテリから電力を供給する電動モータの回転駆動力で走行する電動二輪車に関する。   The present invention relates to an electric motorcycle, and more particularly, to an electric motorcycle that travels with the rotational driving force of an electric motor that supplies electric power from an on-vehicle battery.

従来から、駆動輪の動力源に電動モータを用いる二輪車が知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a two-wheeled vehicle using an electric motor as a power source for driving wheels is known.

特許文献1には、ペダルによる人力動力および電動モータの電気動力の両方を用いて駆動輪を駆動する補助動力付き自転車(アシスト自転車)において、電動モータ、バッテリおよび制御基板等を、駆動輪の車軸周囲に設けられた円盤状のユニットに収納した構成が開示されている。   In Patent Document 1, in a bicycle with assist power that uses both human power by a pedal and electric power of an electric motor to drive a drive wheel (assist bicycle), an electric motor, a battery, a control board, and the like are connected to an axle of the drive wheel. The structure accommodated in the disk-shaped unit provided in the circumference | surroundings is disclosed.

特許第4009638号公報Japanese Patent No. 4009638

しかしながら、特許文献1に記載された構成は、電動モータを補助動力として用いるアシスト自転車に適用できるものの、電動モータのみで走行するため大型の電動モータおよびバッテリが必要となる電動二輪車に適用することは難しかった。また、電動モータ、バッテリおよび制御基板等の重量がすべて駆動輪の重量増となるため、車体の重心位置から離れた位置の重量およびバネ下重量が増加するという課題があった。   However, although the configuration described in Patent Document 1 can be applied to an assist bicycle that uses an electric motor as auxiliary power, it can be applied to an electric motorcycle that requires a large electric motor and a battery because it travels only with the electric motor. was difficult. Further, since the weights of the electric motor, the battery, the control board and the like all increase the weight of the driving wheel, there is a problem that the weight at a position away from the center of gravity of the vehicle body and the unsprung weight increase.

さらに、車体に対して揺動自在なスイングアームによって後輪を支持する電動二輪車においては、スイングアーム内に電動モータを配置し、車体側にバッテリを配置する構成が考えられるが、このような構成では、電動モータに給電するための高圧配線が長くなりやすくなる。この場合には、車体とスイングアームとの間で高圧配線が外部に露出するため、高圧配線の出入口の防水対策等が必要になるという課題があった。   Furthermore, in an electric two-wheeled vehicle that supports a rear wheel by a swing arm that can swing with respect to the vehicle body, a configuration in which an electric motor is disposed in the swing arm and a battery is disposed on the vehicle body side is conceivable. Then, the high voltage wiring for supplying power to the electric motor tends to be long. In this case, since the high-voltage wiring is exposed to the outside between the vehicle body and the swing arm, there is a problem that it is necessary to take measures for waterproofing the entrance and exit of the high-voltage wiring.

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、バッテリ配置の工夫によって、車体構造の複雑化を防ぎながらも良好な走行性能を得ることができる電動二輪車を提供することにある。   An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, and to provide an electric motorcycle that can obtain good traveling performance while preventing complication of the vehicle body structure by devising a battery arrangement.

前記目的を達成するために、本発明は、駆動輪(WR)に回転駆動力を与える電動モータ(50)と、前記電動モータ(50)を駆動するFETモータドライバ部(60)と、前記FETモータドライバ部(60)を制御する制御部(40)と、駆動輪(WR)を軸支すると共に車体に揺動自在に取り付けられ、前記電動モータ(50)、前記FETモータドライバ部(60)および前記制御部(40)を収容するスイングアーム(20)とを備えた電動二輪車(1)において、前記電動モータ(50)に電力を供給するバッテリ(30)を具備し、前記バッテリ(30)が、前記スイングアーム(20)の内部で、かつ該スイングアーム(20)の揺動軸(21)の近傍に配置されている点に第1の特徴がある。   In order to achieve the above object, the present invention provides an electric motor (50) for applying a rotational driving force to a drive wheel (WR), an FET motor driver unit (60) for driving the electric motor (50), and the FET. A control unit (40) for controlling the motor driver unit (60) and a drive wheel (WR) are pivotally supported and attached to the vehicle body so as to be swingable. The electric motor (50), the FET motor driver unit (60) And an electric motorcycle (1) including a swing arm (20) that accommodates the control unit (40), the battery (30) including a battery (30) that supplies electric power to the electric motor (50). However, the first feature is that it is arranged inside the swing arm (20) and in the vicinity of the swing shaft (21) of the swing arm (20).

また、前記バッテリ(30)が、その長手方向が車幅方向に指向する細長形状とされている点に第2の特徴がある。   The battery (30) has a second feature in that the battery (30) has an elongated shape whose longitudinal direction is oriented in the vehicle width direction.

また、前記FETモータドライバ部(60)および前記制御部(40)が、前記スイングアーム(20)の内部において、車体側面視で互いに重ならないように配設されている点に第3の特徴がある。   A third feature is that the FET motor driver section (60) and the control section (40) are arranged in the swing arm (20) so as not to overlap each other in a side view of the vehicle body. is there.

また、前記FETモータドライバ部(60)が、前記バッテリ(30)に近接配置されている点に第4の特徴がある。   A fourth feature is that the FET motor driver section (60) is disposed close to the battery (30).

また、前記FETモータドライバ部(60)が、コネクタ(31)を介して前記バッテリ(30)に直接接続されている点に第5の特徴がある。   A fifth feature is that the FET motor driver (60) is directly connected to the battery (30) via a connector (31).

また、前記電動モータ(50)が、前記スイングアーム(20)の内部で車体後方寄りに配置されており、前記制御部(40)は、前記電動モータ(50)と前記バッテリ(30)との間に配置されている点に第6の特徴がある。   Further, the electric motor (50) is disposed closer to the rear of the vehicle body inside the swing arm (20), and the control unit (40) is configured to connect the electric motor (50) and the battery (30). There is a sixth feature in that they are arranged in between.

また、前記バッテリ(30)を充電するための充電器(78)が、前記スイングアーム(20)の内部に配設されている点に第7の特徴がある。   A seventh feature is that a charger (78) for charging the battery (30) is disposed inside the swing arm (20).

さらに、前記バッテリ(30)が、前記スイングアーム(20a)の内部において、車体側面視で前記揺動軸(21)の車体前方側まで延出して配置されている点に第8の特徴がある。   Furthermore, the battery (30) has an eighth feature in that the battery (30) is disposed in the swing arm (20a) so as to extend to the vehicle body front side of the swing shaft (21) in a side view of the vehicle body. .

第1の特徴によれば、電動モータに電力を供給するバッテリを具備し、該バッテリがスイングアームの内部に配設されているので、バッテリから電動モータに給電するための高圧配線をスイングアームの内部に収納することができる。これにより、バッテリを車体側に設けるために高圧配線が外部に露出する構成に比して、高圧配線の防水処理等や各部のリーク防止構造等が不要となり、電動二輪車の構造を簡略化することが可能となる。   According to the first feature, since the battery for supplying electric power to the electric motor is provided, and the battery is disposed inside the swing arm, the high-voltage wiring for supplying power from the battery to the electric motor is provided on the swing arm. Can be stored inside. This eliminates the need for waterproofing of the high-voltage wiring and a leak prevention structure for each part as compared to the configuration in which the high-voltage wiring is exposed to the outside in order to provide the battery on the vehicle body side, and simplifies the structure of the electric motorcycle. Is possible.

さらに、バッテリがスイングアームの揺動軸の近傍に配置されているので、バッテリの重量による揺動軸まわりの慣性モーメントを低減することが可能となる。また、バッテリが車体中心に近い位置に配設されることとなり、車体のマスの集中化を図ることができる。したがって、第1の特徴によれば、車両における構造を複雑化することを防ぎながら走行性能をも向上させることができる電動二輪車を提供することができる。   Furthermore, since the battery is disposed in the vicinity of the swing axis of the swing arm, the moment of inertia around the swing axis due to the weight of the battery can be reduced. Further, since the battery is disposed at a position close to the center of the vehicle body, the mass of the vehicle body can be concentrated. Therefore, according to the first feature, it is possible to provide an electric motorcycle that can improve traveling performance while preventing the structure of the vehicle from becoming complicated.

第2の特徴によれば、バッテリが、その長手方向が車幅方向に指向する細長形状とされているので、揺動軸を軸支するために車幅方向に所定の寸法を必要とする幅広部分にバッテリを効率よく配置することが可能となる。   According to the second feature, since the battery has an elongated shape whose longitudinal direction is oriented in the vehicle width direction, the battery needs to have a wide width that requires a predetermined dimension in the vehicle width direction in order to support the swing shaft. A battery can be efficiently arranged in the portion.

第3の特徴によれば、FETモータドライバ部および制御部が、スイングアームの内部において、車体側面視で互いに重ならないように配設されているので、FETモータドライバ部が駆動時に発する熱による制御部への影響を低減させることが可能となる。   According to the third feature, since the FET motor driver unit and the control unit are arranged in the swing arm so as not to overlap each other in a side view of the vehicle body, the FET motor driver unit is controlled by heat generated during driving. It is possible to reduce the influence on the part.

第4の特徴によれば、FETモータドライバ部がバッテリに近接配置されているので、バッテリとFETモータドライバ部との間を接続する配線等を短くして電力損失を低減することができる。   According to the fourth feature, since the FET motor driver section is disposed close to the battery, the power loss can be reduced by shortening the wiring connecting the battery and the FET motor driver section.

第5の特徴によれば、FETモータドライバ部がコネクタを介してバッテリに直接接続されているので、FETモータドライバ部とバッテリとの間の配線を廃することが可能となる。これにより、電力損失を低減すると共に、組立作業を簡略化することができる。   According to the fifth feature, since the FET motor driver unit is directly connected to the battery via the connector, the wiring between the FET motor driver unit and the battery can be eliminated. As a result, power loss can be reduced and assembly work can be simplified.

第6の特徴によれば、電動モータがスイングアームの内部で車体後方寄りに配置されており、制御部は電動モータとバッテリとの間に配置されているので、スイングアーム内のスペースを有効に活用して、車体前方側から、バッテリ、制御部、電動モータの順で配置することができる。   According to the sixth feature, since the electric motor is disposed closer to the rear of the vehicle body inside the swing arm, and the control unit is disposed between the electric motor and the battery, the space in the swing arm is effectively used. Utilizing it, the battery, the control unit, and the electric motor can be arranged in this order from the front side of the vehicle body.

第7の特徴によれば、バッテリを充電するための充電器が、スイングアームの内部に配設されているので、駆動系から充電系までの一連の機器を、すべてスイングアーム内に収納することができる。   According to the seventh feature, since the charger for charging the battery is disposed inside the swing arm, a series of devices from the drive system to the charging system can be stored in the swing arm. Can do.

第8の特徴によれば、バッテリが、スイングアームの内部において車体側面視で揺動軸の車体前方側まで延出して配置されているので、揺動軸まわりの慣性モーメントの増大を抑えながらバッテリ容量を増加することが可能となる。   According to the eighth feature, since the battery is arranged in the swing arm so as to extend to the front side of the vehicle body of the swing shaft in a side view of the vehicle body, the battery while suppressing an increase in the moment of inertia around the swing shaft. The capacity can be increased.

本発明の一実施形態に係る電動二輪車の側面図である。1 is a side view of an electric motorcycle according to an embodiment of the present invention. スイングアームの上面図である。It is a top view of a swing arm. スイングアームの透視上面図である。It is a see-through | perspective top view of a swing arm. スイングアームの側面図である。It is a side view of a swing arm. 電動二輪車の電力供給系の構成を示したブロック図である。It is a block diagram showing a configuration of a power supply system of an electric motorcycle. スイングアームの斜視図である。It is a perspective view of a swing arm. メータの正面図である。It is a front view of a meter. 本発明の第2実施形態に係るスイングアームの側面図である。It is a side view of the swing arm which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係るスイングアームの斜視図である。It is a perspective view of the swing arm which concerns on 3rd Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る電動二輪車1の側面図である。車体フレーム2の前部には、ステムシャフト7を回転自在に軸支するヘッドパイプ3が結合されている。ステムシャフト7の上部には、左右一対のハンドルグリップ9を有する操向ハンドル8が結合されており、一方の下部には、前輪WFを回転自在に軸支する左右一対のフロントフォーク4が結合されている。前輪WFの上方には、フロントフェンダ11が取り付けられている。ヘッドパイプ3の周囲は車体カバー15で覆われている。車体カバー15の前方側には前照灯12が取り付けられ、その上方にはメータ10が取り付けられている。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of an electric motorcycle 1 according to an embodiment of the present invention. A head pipe 3 that rotatably supports a stem shaft 7 is coupled to the front portion of the vehicle body frame 2. A steering handle 8 having a pair of left and right handle grips 9 is coupled to the upper portion of the stem shaft 7, and a pair of left and right front forks 4 that rotatably support the front wheel WF is coupled to one lower portion. ing. A front fender 11 is attached above the front wheel WF. The periphery of the head pipe 3 is covered with a vehicle body cover 15. A headlamp 12 is attached to the front side of the vehicle body cover 15, and a meter 10 is attached above it.

車体フレーム2は、ヘッドパイプ3の後方下方に伸びて低床フロアを形成するアンダフレーム5と、アンダフレーム5の後部から後方上方に伸びるリヤフレーム6とを有する。リヤフレーム6の上部には、シート14を支持するシートフレーム13が結合されている。アンダフレーム5の後端部には、駆動輪としての後輪WRを軸支するスイングアーム20が、揺動軸(ピボット)21を介して揺動自在に軸支されている。リヤフレーム6の後端部には尾灯装置18が取り付けられ、後輪WRの上方には、リヤフェンダ16が取り付けられている。スイングアーム20は、車幅方向左側のアーム部のみで後輪WRを軸支する片持ち式とされ、リヤクッション17によってリヤフレーム6に吊り下げられている。スイングアーム20の内部には、後輪WRの回転駆動力を発生する電動モータ50、電動モータ50に電力を供給するバッテリ30、制御部40等が収納されている。   The vehicle body frame 2 includes an under frame 5 that extends downward and rearward of the head pipe 3 to form a low floor, and a rear frame 6 that extends rearward and upward from the rear portion of the under frame 5. A seat frame 13 that supports the seat 14 is coupled to the upper portion of the rear frame 6. A swing arm 20 that pivotally supports a rear wheel WR as a drive wheel is pivotally supported at the rear end portion of the underframe 5 via a swing shaft 21. A tail lamp device 18 is attached to the rear end portion of the rear frame 6, and a rear fender 16 is attached above the rear wheel WR. The swing arm 20 is a cantilever type that supports the rear wheel WR only by the arm portion on the left side in the vehicle width direction, and is suspended from the rear frame 6 by a rear cushion 17. Housed in the swing arm 20 are an electric motor 50 that generates a rotational driving force for the rear wheel WR, a battery 30 that supplies electric power to the electric motor 50, a control unit 40, and the like.

図2は、スイングアーム20の上面図である。また、図3は、スイングアーム20の透視上面図であり、図4は、スイングアーム20の側面図である。図4では、車幅方向左側に取り付けられたカバー部材25を取り外した状態を示している。アルミ等の金属で形成されるスイングアーム20は、車幅方向左側の1本のアームのみで後輪WRを支持する片持ち式とされる。スイングアーム20の車体前端部には、揺動軸21の貫通孔21aを有する板状の延出部23が左右一対で形成されている。   FIG. 2 is a top view of the swing arm 20. FIG. 3 is a perspective top view of the swing arm 20, and FIG. 4 is a side view of the swing arm 20. FIG. 4 shows a state where the cover member 25 attached to the left side in the vehicle width direction is removed. The swing arm 20 formed of metal such as aluminum is a cantilever type that supports the rear wheel WR with only one arm on the left side in the vehicle width direction. A pair of left and right plate-like extending portions 23 having through-holes 21 a of the swing shaft 21 are formed at the vehicle body front end of the swing arm 20.

延出部23の後側には、略直方体の幅広ケース部(バッテリケース)24が設けられており、幅広ケース部24の後部には、片持ちのアーム部を形成する伝動ケース26、その後方で後輪WRの車軸を支持する減速機構ケース27が設けられている。スイングアーム20の幅広ケース24から後方側は中空構造とされており、車幅方向左側のカバー部材25を取り付けることによって蓋がされて閉空間が形成されるように構成されている。なお、カバー部材25の形状およびカバー部材25と各ケースとの分割形態等は種々の変形が可能である。また、上記実施形態に係るスイングアームは、車幅方向左側の片持ち式であったが、車幅方向右側の片持ち式や両持ち式とすることもできる。   A substantially rectangular parallelepiped wide case part (battery case) 24 is provided on the rear side of the extension part 23, and a rear part of the wide case part 24 is a transmission case 26 that forms a cantilevered arm part. A speed reduction mechanism case 27 for supporting the axle of the rear wheel WR is provided. The rear side of the wide arm 24 of the swing arm 20 has a hollow structure, and is configured such that a closed space is formed by attaching a cover member 25 on the left side in the vehicle width direction. In addition, various deformation | transformation are possible for the shape of the cover member 25, the division | segmentation form of the cover member 25, and each case. Further, the swing arm according to the above embodiment is a cantilever type on the left side in the vehicle width direction, but can be a cantilever type or a double-sided type on the right side in the vehicle width direction.

幅広ケース部24には略直方体のバッテリ30が収納されており、その車幅方向左側には、FETモータドライバ基板(FETモータドライブ部)60がコネクタ31を介して配設されている。また、伝動ケース26の後部には、回転軸51を有するロータ52および該ロータ52の外周側に近接配置されるステータ53からなるインナロータ式の電動モータ50が収納されている。バッテリ30の電力は、FETモータドライブ基板60から、高圧電源供給ラインとしてのU相配線54a、V相配線54bおよびW相配線54cを介して電動モータ50に供給される。   A battery 30 having a substantially rectangular parallelepiped shape is accommodated in the wide case portion 24, and an FET motor driver board (FET motor drive portion) 60 is disposed via a connector 31 on the left side in the vehicle width direction. In addition, an inner rotor type electric motor 50 including a rotor 52 having a rotation shaft 51 and a stator 53 disposed close to the outer peripheral side of the rotor 52 is housed in the rear portion of the transmission case 26. The electric power of the battery 30 is supplied from the FET motor drive board 60 to the electric motor 50 through the U-phase wiring 54a, the V-phase wiring 54b, and the W-phase wiring 54c as high-voltage power supply lines.

本実施形態に係るスイングアーム20は、伝動ケース26と幅広ケース部24とが別体に構成されている。幅広ケース部24は、伝動ケース26の車幅方向右側から挿入されるように係合されて締結部材等で結合されており、幅広ケース部24を取り外すことでバッテリ30を取り外すことが可能に構成されている。なお、伝動ケース26と幅広ケース部24とを一体に形成することもできる。   In the swing arm 20 according to the present embodiment, the transmission case 26 and the wide case portion 24 are configured separately. The wide case portion 24 is engaged so as to be inserted from the right side in the vehicle width direction of the transmission case 26 and coupled by a fastening member or the like, and the battery 30 can be removed by removing the wide case portion 24. Has been. In addition, the transmission case 26 and the wide case part 24 can also be formed integrally.

バッテリ30と電動モータ50との間には、FETモータドライバ基板60のFET素子61を制御する制御基板(制御部)40が配設されている。この制御基板40および前記FETモータドライバ基板60によって、電動モータ50を駆動するPDU(パワードライブユニット)100が構成される。また、不図示の減速機構が収納される減速機構ケース27には、電動モータ50の回転軸51から車軸までの減速を行う減速機構(不図示)が収納される。   Between the battery 30 and the electric motor 50, a control board (control unit) 40 for controlling the FET element 61 of the FET motor driver board 60 is disposed. The control board 40 and the FET motor driver board 60 constitute a PDU (power drive unit) 100 that drives the electric motor 50. The speed reduction mechanism case 27 in which a speed reduction mechanism (not shown) is housed houses a speed reduction mechanism (not shown) that performs speed reduction from the rotating shaft 51 of the electric motor 50 to the axle.

上記したように、本発明に係る電動二輪車1は、スイングアーム20の内部に、電動モータ50、PDU100およびバッテリ30をすべて収納するので、電動モータ50に給電する高圧配線を外部に露出させることなく電動二輪車を構成することができる。これにより、高圧配線の防水処理等や各部のリーク防止構造等が不要となり、電動二輪車の構造を簡略化することが可能となる。また、バッテリ30が、スイングアーム20の揺動軸21の近傍の幅広ケース部24に収納されることにより、バッテリ30の重量による揺動軸21まわりの慣性モーメントが低減されるので、スイングアーム20および後輪WRの路面追従性が高められる。さらに、バッテリ30が車体中心に近い位置に配設されることにより車体のマスの集中化が図られ、運動性能の高い電動二輪車1を得ることができる。   As described above, since the electric motorcycle 1 according to the present invention houses all of the electric motor 50, the PDU 100, and the battery 30 in the swing arm 20, without exposing the high-voltage wiring that supplies power to the electric motor 50 to the outside. An electric motorcycle can be configured. This eliminates the need for a waterproofing process for high-voltage wiring, a leak prevention structure for each part, and the like, and allows the structure of the electric motorcycle to be simplified. Further, since the battery 30 is housed in the wide case portion 24 in the vicinity of the swing shaft 21 of the swing arm 20, the moment of inertia around the swing shaft 21 due to the weight of the battery 30 is reduced. And the road surface followability of the rear wheel WR is improved. Further, the battery 30 is disposed at a position close to the center of the vehicle body, whereby the mass of the vehicle body is concentrated, and the electric motorcycle 1 having high exercise performance can be obtained.

また、略直方体のバッテリ30を、その長手方向を車幅方向に指向して幅広ケース部に収納することにより、揺動軸21を軸支してスイングアーム20を揺動自在とするために必要な幅広部分を利用してバッテリ30を効率よく配置することが可能となる。なお、バッテリ30の形状は、種々の変形が可能であり、例えば、車幅方向に細長の円柱形状としたり、車幅方向に複数のバッテリを並べる構成としてもよい。   Further, it is necessary to make the swing arm 20 swingable by supporting the swing shaft 21 by storing the battery 30 having a substantially rectangular parallelepiped in the wide case portion with its longitudinal direction oriented in the vehicle width direction. The battery 30 can be efficiently arranged using a wide part. The shape of the battery 30 can be variously modified. For example, the battery 30 may have an elongated cylindrical shape in the vehicle width direction or a configuration in which a plurality of batteries are arranged in the vehicle width direction.

FET素子61が取り付けられたFETモータドライブ基板60は、その駆動時にバッテリ30と同様に発熱する。これに対し、制御基板40に設けられるICチップ等は、熱の影響を受けにくくすることが望ましい。本実施形態では、FETモータドライバ基板60および制御基板40を車体側面視で重ならないように配設することで、バッテリ30およびFETモータドライバ基板60の熱による制御基板40への影響を低減している。   The FET motor drive substrate 60 to which the FET element 61 is attached generates heat in the same manner as the battery 30 when driven. On the other hand, it is desirable that the IC chip or the like provided on the control board 40 is not easily affected by heat. In the present embodiment, by disposing the FET motor driver board 60 and the control board 40 so as not to overlap in the side view of the vehicle body, the influence of the heat of the battery 30 and the FET motor driver board 60 on the control board 40 is reduced. Yes.

また、本実施形態では、FETモータドライバ基板60を、コネクタ31を介してバッテリ30と近接配置することにより、バッテリ30とFETモータドライバ基板60との間を接続する配線を廃して電力損失を低減することを可能とし、かつ組立作業も容易にしている。また、電動モータ50を、スイングアーム20の内部で車体後方寄りに配置し、制御基板40を電動モータ50とバッテリ30との間に配置することにより、スイングアーム20内のスペースの有効に活用して、車両前方側から、バッテリ30、制御基板40、電動モータ50の順で配置することを可能にしている。   In the present embodiment, the FET motor driver board 60 is disposed close to the battery 30 via the connector 31, thereby eliminating the wiring connecting the battery 30 and the FET motor driver board 60 and reducing power loss. It is possible to do this, and the assembly work is also facilitated. In addition, the electric motor 50 is disposed closer to the rear of the vehicle body inside the swing arm 20, and the control board 40 is disposed between the electric motor 50 and the battery 30, thereby effectively utilizing the space in the swing arm 20. Thus, the battery 30, the control board 40, and the electric motor 50 can be arranged in this order from the front side of the vehicle.

図5は、電動二輪車1の電力供給系の構成を示したブロック図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。高電圧(例えば、48V)バッテリ30の電流は、シリーズレギュレータ75および非絶縁ダウンレギュレータ76を介してPDU100に供給される。シリーズレギュレータ75は、低消費電力のときに効率を高めるために、コンビSW(メインSW)71がオフのときに、バックグラウンド対応処理のために作動する。一方、非絶縁ダウンレギュレータ76は、コンビSW71がオンのときに作動する。PDU100は、FETモータドライブ基板60および制御基板40とから構成されている。そして、制御基板40は、3相FET61を制御することによって、バッテリ30からFETリレー80およびヒューズ81を介して電動モータ50に供給される電力をチョッピング制御することにより、電動モータ50の出力を制御する。   FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the power supply system of the electric motorcycle 1. The same reference numerals as those described above denote the same or equivalent parts. The current of the high voltage (for example, 48V) battery 30 is supplied to the PDU 100 via the series regulator 75 and the non-insulated down regulator 76. The series regulator 75 operates for background processing when the combination SW (main SW) 71 is off in order to increase the efficiency when the power consumption is low. On the other hand, the non-insulated down regulator 76 operates when the combination SW 71 is on. The PDU 100 includes an FET motor drive substrate 60 and a control substrate 40. The control board 40 controls the output of the electric motor 50 by controlling the three-phase FET 61 and chopping the electric power supplied from the battery 30 to the electric motor 50 via the FET relay 80 and the fuse 81. To do.

バッテリ30の充電状態等を監視するBMU(バッテリマネジメントユニット)72には、ASIC(電圧センサ)85や、電動二輪車1の走行モードの入力等を行うコンビSW71からの情報が入力されている。コンビSW71は、電動二輪車1の操向ハンドル8の近傍に設けられている。また、ASIC85には、余剰電流を熱に変換して消費するための放電抵抗86が接続されている。さらに、PDU100には、AP(アクセルポジション)センサ73、電動モータ50の回転位置を検知する回転角センサ74および回路内のリークを検知するリークセンサ82が接続されている。   Information from an ASIC (voltage sensor) 85 and a combination SW 71 that inputs a travel mode of the electric motorcycle 1 is input to a BMU (battery management unit) 72 that monitors the state of charge of the battery 30 and the like. The combination SW 71 is provided in the vicinity of the steering handle 8 of the electric motorcycle 1. The ASIC 85 is connected to a discharge resistor 86 for converting surplus current into heat for consumption. Furthermore, an AP (accelerator position) sensor 73, a rotation angle sensor 74 that detects the rotation position of the electric motor 50, and a leak sensor 82 that detects a leak in the circuit are connected to the PDU 100.

絶縁ダウンレギュレータパワー部84および絶縁ダウンレギュレータ制御部83は、高電圧のバッテリ30の電力を低電圧(例えば、14.7V)に変換して、前照灯12、一般電装70、メータ10等に供給する。また、バッテリ30には、FETリレー80,79およびヒューズ81を介して、100Vの商業用電源等に接続するプラグ77を有する内蔵充電器78が接続されている。本実施形態では、図中のカコミA(一点鎖線)の内側に位置する構成要素がすべてスイングアーム20の内部に配置されている。   The insulation down regulator power unit 84 and the insulation down regulator control unit 83 convert the power of the high voltage battery 30 to a low voltage (for example, 14.7 V), and the headlamp 12, the general electrical equipment 70, the meter 10, etc. Supply. The battery 30 is connected to a built-in charger 78 having a plug 77 connected to a commercial power supply of 100 V via FET relays 80 and 79 and a fuse 81. In the present embodiment, all of the components located inside the komi A (one-dot chain line) in the figure are arranged inside the swing arm 20.

図6は、スイングアーム20の斜視図である。前記と同一部分は、同一または同等部分を示す。バッテリ30は、車幅方向を長手方向とする略直方体として、幅広ケース部24の内部に収納することができる。前記した内蔵充電器78は、この幅広ケース24の内部等に収納することができる。なお、FETパワードライブ基板60は、バッテリ30の上面や下面部に近接して配置するように構成してもよい。   FIG. 6 is a perspective view of the swing arm 20. The same part as the above indicates the same or equivalent part. The battery 30 can be housed inside the wide case portion 24 as a substantially rectangular parallelepiped with the vehicle width direction as the longitudinal direction. The built-in charger 78 described above can be housed in the wide case 24 or the like. The FET power drive substrate 60 may be configured to be disposed close to the upper surface or the lower surface portion of the battery 30.

図7は、メータ10の正面図である。メータ10は、複数の警告灯類および液晶表示板104をハウジング110に配設して構成されている。メータ10の中央に配設される液晶表示板104には、7セグメント表示による速度計105、オド・トリップ計および時間を表示するマルチメータ106、バッテリ30の充電時期を知らせるチャージメータ107が設けられている。液晶表示板104の上部には、ウィンカ装置と連動して点滅するウィンカ装置作動灯101、電力供給システムの異常時に点灯するシステム警告灯102、電動二輪車のサイドスタンドの収納忘れを防ぐサイドスタンド警告灯103がそれぞれ配設されている。一方、液晶表示板104の下部には、所定車速以上になると点滅する速度警告灯108および発車準備が整っている停車時に点灯するスタンバイランプ109がそれぞれ配設されている。前記チャージメータ107は、バッテリ30の充電状態を監視する前記BMU72からの駆動信号に基づいて作動するように構成されている。   FIG. 7 is a front view of the meter 10. The meter 10 is configured by arranging a plurality of warning lights and a liquid crystal display panel 104 in a housing 110. A liquid crystal display panel 104 disposed in the center of the meter 10 is provided with a speed meter 105 by 7-segment display, an od trip meter, a multimeter 106 for displaying time, and a charge meter 107 for informing the charging timing of the battery 30. ing. On the upper part of the liquid crystal display panel 104, there are a blinker device operating light 101 that blinks in conjunction with the blinker device, a system warning light 102 that lights when the power supply system is abnormal, and a side stand warning light 103 that prevents forgetting to store the side stand of an electric motorcycle. Each is arranged. On the other hand, a speed warning lamp 108 that flashes when the vehicle speed exceeds a predetermined vehicle speed and a standby lamp 109 that lights up when the vehicle is ready to start are disposed below the liquid crystal display panel 104. The charge meter 107 is configured to operate based on a drive signal from the BMU 72 that monitors the state of charge of the battery 30.

図8は、本発明の第2実施形態に係るスイングアーム20aの側面図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。本実施形態では、バッテリ30aが、揺動軸21(貫通孔21a)の上部で屈曲して車体前方側に延出する形状とされ、スイングアーム20aの幅広ケース24aもこれに合わせた形状とされている点に特徴がある。このような構成によれば、揺動軸21まわりの慣性モーメントの増加を抑えながら、バッテリ30aの容量を増大することが可能となる。なお、バッテリ30aは、揺動軸21の下方や前方に延出する形状とすることも可能である。さらに、バッテリ30aは、揺動軸21の上下左右を囲む形状とすることもできる。   FIG. 8 is a side view of the swing arm 20a according to the second embodiment of the present invention. The same reference numerals as those described above denote the same or equivalent parts. In the present embodiment, the battery 30a is bent at the upper part of the swing shaft 21 (through hole 21a) and extends forward of the vehicle body, and the wide case 24a of the swing arm 20a is also shaped accordingly. There is a feature in that. According to such a configuration, it is possible to increase the capacity of the battery 30a while suppressing an increase in the moment of inertia around the swing shaft 21. The battery 30a can also have a shape that extends downward or forward of the swing shaft 21. Furthermore, the battery 30a can also have a shape surrounding the upper, lower, left, and right sides of the swing shaft 21.

図9は、本発明の第3実施形態に係るスイングアーム20bの斜視図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。本実施形態は、バッテリ30を収納する幅広ケース24の上部に、内蔵充電器78を収納する箱状の突出部24bが設けられている点に特徴がある。このように、内蔵充電器78の配設位置は種々の変形が可能であり、例えば、幅広ケース部の内部および周囲、スイングアーム20bのアーム部内等とすることができる。また、バッテリを揺動軸の上部に配置し、一方、内部充電器を揺動軸の下部に配置する等の分割配置としてもよい。   FIG. 9 is a perspective view of a swing arm 20b according to the third embodiment of the present invention. The same reference numerals as those described above denote the same or equivalent parts. The present embodiment is characterized in that a box-shaped protrusion 24b for storing the built-in charger 78 is provided on the upper portion of the wide case 24 for storing the battery 30. As described above, the arrangement position of the built-in charger 78 can be variously modified. For example, the internal charger 78 can be disposed inside and around the wide case portion, in the arm portion of the swing arm 20b, or the like. Alternatively, the battery may be arranged on the upper portion of the swing shaft, while the internal charger may be placed on the lower portion of the swing shaft.

上記したように、本発明に係る電動二輪車によれば、電動モータ、バッテリ、制御部等の電力駆動系をスイングアームの内部にすべて収納したので、高圧配線等が外部に露出することがなく、簡単な構造のパワーユニットを得ることができる。また、バッテリと電動モータが近接配置されるので、電力の送電時のロスを低減することができる。さらに、スイングアームの揺動軸の近傍にバッテリを配置したので、揺動軸まわりの慣性モーメントの増加を防止することが可能となる。これにより、路面に対する後輪の追従性を高め、かつバッテリに要求される対振動性能を下げることができる。さらに、車両後側に偏りやすい重量配分を適切な配分に近づけて、電動二輪車の運動性能を高めることができる。   As described above, according to the electric motorcycle according to the present invention, since the electric power drive system such as the electric motor, the battery, and the control unit is all housed in the swing arm, the high-voltage wiring or the like is not exposed to the outside. A power unit with a simple structure can be obtained. In addition, since the battery and the electric motor are arranged close to each other, it is possible to reduce a loss during power transmission. Furthermore, since the battery is disposed in the vicinity of the swing axis of the swing arm, it is possible to prevent an increase in the moment of inertia around the swing axis. Thereby, the followability of the rear wheel with respect to the road surface can be improved, and the anti-vibration performance required for the battery can be lowered. Further, the weight distribution that tends to be biased toward the rear side of the vehicle can be brought close to an appropriate distribution, and the motion performance of the electric motorcycle can be enhanced.

1…電動二輪車、2…車体フレーム、10…メータ、20…スイングアーム、21…揺動軸、21a…貫通孔、23…延出部、24…幅広ケース部、25…カバー部材、26…伝動ケース、27…減速機構ケース、30…バッテリ、31…コネクタ、40…制御基板(制御部)、50…電動モータ、51…回転軸、54a,54b,54c…高圧電源供給ライン、60…FETモータドライブ基板(FETモータドライブ部)、100…PDU、WR…駆動輪   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric motorcycle, 2 ... Body frame, 10 ... Meter, 20 ... Swing arm, 21 ... Swing shaft, 21a ... Through-hole, 23 ... Extension part, 24 ... Wide case part, 25 ... Cover member, 26 ... Transmission Case, 27 ... Deceleration mechanism case, 30 ... Battery, 31 ... Connector, 40 ... Control board (control part), 50 ... Electric motor, 51 ... Rotating shaft, 54a, 54b, 54c ... High voltage power supply line, 60 ... FET motor Drive substrate (FET motor drive part), 100 ... PDU, WR ... Drive wheel

Claims (8)

駆動輪(WR)に回転駆動力を与える電動モータ(50)と、
前記電動モータ(50)を駆動するFETモータドライバ部(60)と、
前記FETモータドライバ部(60)を制御する制御部(40)と、
駆動輪(WR)を軸支すると共に車体に揺動自在に取り付けられ、前記電動モータ(50)、前記FETモータドライバ部(60)および前記制御部(40)を収容するスイングアーム(20)とを備えた電動二輪車(1)において、
前記電動モータ(50)に電力を供給するバッテリ(30)を具備し、
前記バッテリ(30)が、前記スイングアーム(20)の内部で、かつ該スイングアーム(20)の揺動軸(21)の近傍に配置されていることを特徴とする電動二輪車。
An electric motor (50) for applying a rotational driving force to the drive wheels (WR);
An FET motor driver section (60) for driving the electric motor (50);
A control unit (40) for controlling the FET motor driver unit (60);
A swing arm (20) that pivotally supports a drive wheel (WR) and is swingably attached to the vehicle body and houses the electric motor (50), the FET motor driver section (60), and the control section (40); In the electric motorcycle (1) provided with
A battery (30) for supplying electric power to the electric motor (50);
The electric motorcycle according to claim 1, wherein the battery (30) is disposed in the swing arm (20) and in the vicinity of the swing shaft (21) of the swing arm (20).
前記バッテリ(30)が、その長手方向が車幅方向に指向する細長形状とされていることを特徴とする請求項1に記載の電動二輪車。   The electric motorcycle according to claim 1, wherein the battery (30) has an elongated shape whose longitudinal direction is directed in the vehicle width direction. 前記FETモータドライバ部(60)および前記制御部(40)が、前記スイングアーム(20)の内部において、車体側面視で互いに重ならないように配設されていることを特徴とする請求項1または2に記載の電動二輪車。   The FET motor driver section (60) and the control section (40) are arranged in the swing arm (20) so as not to overlap each other in a side view of the vehicle body. The electric motorcycle according to 2. 前記FETモータドライバ部(60)が、前記バッテリ(30)に近接配置されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の電動二輪車。   The electric motorcycle according to any one of claims 1 to 3, wherein the FET motor driver section (60) is disposed close to the battery (30). 前記FETモータドライバ部(60)が、コネクタ(31)を介して前記バッテリ(30)に直接接続されていることを特徴とする請求項4に記載の電動二輪車。   The electric motorcycle according to claim 4, wherein the FET motor driver section (60) is directly connected to the battery (30) via a connector (31). 前記電動モータ(50)が、前記スイングアーム(20)の内部で車体後方寄りに配置されており、
前記制御部(40)は、前記電動モータ(50)と前記バッテリ(30)との間に配置されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の電動二輪車。
The electric motor (50) is disposed closer to the rear of the vehicle body inside the swing arm (20),
The electric motorcycle according to any one of claims 1 to 5, wherein the controller (40) is arranged between the electric motor (50) and the battery (30).
前記バッテリ(30)を充電するための充電器(78)が、前記スイングアーム(20)の内部に配設されていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の電動二輪車。   The electric motorcycle according to any one of claims 1 to 6, wherein a charger (78) for charging the battery (30) is disposed inside the swing arm (20). 前記バッテリ(30)が、前記スイングアーム(20a)の内部において、車体側面視で前記揺動軸(21)の車体前方側まで延出して配置されていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の電動二輪車。   The battery (30) is arranged inside the swing arm (20a) so as to extend to the vehicle body front side of the swing shaft (21) in a side view of the vehicle body. The electric motorcycle according to any one of the above.
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