JP2013006528A - 電動自動二輪車 - Google Patents

Abstract

【課題】伸縮型フロントフォークに適用可能な配線ケーブルを備えた電動自動二輪車を提供することを課題とする。
【解決手段】フロントフォーク２０Ｌの外筒２２は、配線通路９１から外筒２２の内部に入る入口部１０２に、配線ケーブル１００を支持する下部弾性部材１０３が設けられる。また、内筒２３の内周には、配線ケーブル１００を支持する上部弾性部材１０４が設けられる。配線ケーブル１００は、下部弾性部材１０３と上部弾性部材１０４との間において、螺旋状を呈する螺旋部１０５を有する。
【効果】伸縮型フロントフォークに適用可能な配線ケーブルを備えた電動自動二輪車を提供することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、フロントホイールにモータが収容されている電動自動二輪車に関する。

電動自転車において、フロントホイールに駆動用又は回生用のモータが収容されたものが知られている（例えば、特許文献１（図１、図２）参照。）。

特許文献１の図１に、フロントフォーク（２）と、このフロントフォーク（２）の下部に車軸（６）を介して取付けられるハブ（５）が示されている。特許文献１の図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である図２に、ハブ（５）に内蔵されるモータ（３）と、このモータ（３）に通電するケーブル（５４）が示されている。ケーブル（５４）はフロントフォーク（２）に収納されている。

自転車では、フロントフォーク（２）は軸方向に伸縮させないため、ケーブル（５４）に軸力が加わる心配はない。

ところで、自転車より高速走行が可能な自動二輪車では、フロントフォーク（２）に緩衝器を内蔵し、フロントフォーク（２）を軸方向に伸縮させることで、路面反力を吸収させるようにするものが主流となっている。

特許文献１の技術を、自動二輪車に適用すると、ケーブル（５４）に直接軸力が作用しケーブル（５４）に応力が発生する。そのため、単純に特許文献１のケーブル（５４）を自動二輪車に採用することができない。

近年、自動二輪車の電動化が進められる中、伸縮型フロントフォークに適用可能なケーブルの形態が望まれる。

特開２００１−７１９８３公報

本発明は、伸縮型フロントフォークに適用可能な配線ケーブルを備えた電動自動二輪車を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、フロントホイールを回転可能に支持する左右一対のフロントフォークと、このフロントフォークに取付けられると共に前記フロントホイール内に収容されるモータと、前記フロントフォークに沿って配索され前記モータへ通電する配線ケーブルとを備える電動自動二輪車において、前記左右のフロントフォークの一方は、内部に緩衝器を備え、前記左右のフロントフォークの他方は、内部に螺旋状の前記配線ケーブルが挿通されていることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、他方のフロントフォークは、フロントホイールに取付けられる外筒と、この外筒に摺動自在に収納され配線ケーブルを覆う内筒と、外筒に収納され内筒を付勢するスプリングと、このスプリングの内側に配置され配線ケーブルを収納する筒状ガイド部材とを備えることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、配線ケーブルには、筒状ガイド部材側の面に樹脂ベルトが付設されていることを特徴とする。

請求項４に係る発明では、樹脂ベルトの幅は、配線ケーブルの外径よりも大きいことを特徴とする。

請求項５に係る発明では、一方のフロントフォークとフロントホイールの間にブレーキディスクが配置されていることを特徴とする。

請求項６に係る発明では、一方のフロントフォーク側にドラムブレーキのパネルが配置されていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、一方のフロントフォークに緩衝器を備えるので、緩衝作用を得られる。その上で、他方のフロントフォークに配線ケーブルが螺旋状に配索されるので、雨や飛び石等の影響を受けにくくすることができるとともに、フロントフォークが軸方向に伸縮しても、配線ケーブルに直接軸力が作用しない。結果、伸縮型フロントフォークに適用可能な配線ケーブルを備えた電動自動二輪車を提供することができる。
加えて、フロントフォークの内部に配線ケーブルが挿通されるので、配線及び接続ハーネス等が外観に露出せず、外観の美観性の向上を図ることができる。

請求項２に係る発明では、配線ケーブルは筒状ガイド部材に面するので、スプリングが伸縮してもスプリングに配線ケーブルが挟まり難くできる。結果、配線ケーブルに特別な対策を講じる必要がなく、配線ケーブルのコストの低減を図ることができる。

請求項３に係る発明では、フロントフォークが伸縮する際、樹脂ベルトがフロントフォークの内面に接触するので配線ケーブルが直接フロントフォークの構成部材と接触し難くでき、配線ケーブルの摩耗を抑えることができ、安価な配線ケーブルを使用することができる。

請求項４に係る発明では、配線ケーブルの外径よりも樹脂ベルトの幅が大きいので、樹脂ベルトの幅内への配線ケーブルの固定が容易であり、配線ケーブルの外方側全部を樹脂ベルトで覆うことができ、より確実に摩耗を抑えることができる。

請求項５に係る発明では、一方のフロントフォークとフロントホイールの間にブレーキディスクを配置することで、逆側である他方のフロントフォーク側ではブレーキディスクが邪魔にならず、配線ケーブルの取付作業を容易に行うことができる。

請求項６に係る発明では、一方のフロントフォーク側にドラムブレーキのパネルを配置することで、逆側である他方のフロントフォーク側ではドラムブレーキのパネルが邪魔にならず、配線ケーブルの取付作業を容易に行うことができる。

本発明に係る電動自動二輪車の左側面図である。 電動自動二輪車の要部の断面図である。 配線ケーブルの要部の斜視図である。 図３の４−４線断面図である。 電動自動二輪車の作用図である。 図２の変更例を示す図である。 図６の変更例を示す図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとし、図中の矢印（ＦＲＯＮＴ）は車両前方を表している。

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、電動自動二輪車１０は、ヘッドパイプ１１に回転可能に支持されるステアリング軸１２と、このステアリング軸１２の上端に取付けられているハンドル１３と、ステアリング軸１２の下端に取付けられ左右一対のフロントフォーク２０Ｌの上端を支持するボトムブリッジ１４と、ヘッドパイプ１１の上方に配置され車両前方に向かって点灯する前照灯１５と、フロントフォーク２０Ｌに支持され上方がフロントフェンダ１６に覆われる前輪１７とを有する。

前輪１７は、車輪軸２１に支持されるフロントホイール１８と、タイヤ部１９とからなる。フロントホイール１８を回すモータ５０は、フロントフォーク２０Ｌに取付けられると共にフロントホイール１８に収容される。

また、車体フレーム３０は、ヘッドパイプ１１から後下がりに延びるメインフレーム３１と、このメインフレーム３１の後端部から後上がりに延ばされ直接又は間接的にシート４１を支持するシートレール３２と、ヘッドパイプから下方に延びるダウンフレーム３３とを備える。

ダウンフレーム３３の下部にエンジンハンガ３４が固定され、メインフレーム３１の後部にピボットプレート３５が固定され、エンジンハンガ３４及びピボットプレート３５にエンジン３６が取付けられる。エンジン３６には、吸気装置３７及び排気装置３８が接続される。

ピボットプレート３５にピボット軸４２を介してスイングアーム４３の前端部が上下に揺動可能に設けられ、このスイングアーム４３の後端部に後輪４４が回転可能に設けられている。さらに、スイングアーム４３の下部とメインフレーム３１後側下部とにリンク機構４５が設けられ、このリンク機構４５にリヤクッション４６の下部が取付けられ、メインフレーム３１の後側上部にリヤクッション４６の上部が取付けられる。

シートレール３２の後部にリヤフェンダ４７が設けられ、リヤフェンダ４７の後側上部にブレーキランプ４８が配置される。

次に電動自動二輪車１０の要部について説明する。
図２に示されるように、前輪１７は、左右一対のフロントフォーク２０Ｌ、２０Ｒ（Ｌは、左を示す添え字であり、Ｒは、右を示す添え字である。以下同じ）に支持される車輪軸２１に回転可能に設けられる。詳しくは、車輪軸２１にベアリング５１を介してホイールハブ５２が回転自在に設けられ、このホイールハブ５２にフロントホイール１８がスタッドボルト５３により取付けられる。モータ５０は、ホイールハブ５２内に収容される。

モータ５０は、車輪軸２１を軸にして回転するロータ５４と、フロントフォーク２０Ｌに固定されるステータ５５とを備える。ホイールハブ５２には、車輪軸２１回りに対してロータ５４の外周よりも外方に車幅方向左に開口したハブ環状端部５６が設けられる。

フロントフォーク２０Ｌに、ハブ環状端部５６の外周を覆うようにして車体側固定部５７が一体的に形成される。車体側固定部５７は、車輪軸２１回りに対してハブ環状端部５６よりも外方に車幅方向右に開口した固定部環状端部５８が設けられる。ハブ環状端部５６は、車体中心５９を越えて車幅方向左に延出され、車輪軸２１の軸直角方向において固定部環状端部５８と重なる。

フロントホイール１８には、制動機構６０が設けられる。制動機構６０は、車体中心５９より車幅方向右に配置される。一方、モータ５０は、車体中心５９より車幅方向左に配置される。

制動機構６０は、ホイールハブ５２にボルト６１により固定されるブレーキディスク６２と、フロントフォーク２０Ｒに固定されブレーキディスク６２の回転を制動するキャリパ６３とから構成される。キャリパ６３は、ブレーキディスク６２を両側から挟んで制動する一対のブレーキパット６４を備える。一方のフロントフォーク２０Ｒとフロントホイール１８の間にブレーキディスク６２が配置される。また、一方のフロントフォーク２０Ｒは、内部に緩衝器６５を備える。

また、ロータ５４はダンパ６６を介してホイールハブ５２と連結される。ロータ５４は、車輪軸２１に回転可能に支持される動力伝達部材６７に連結される。動力伝達部材６７の外周部において、ホイールハブ５２とロータを連結するダンパ６６が設けられている。

車輪軸２１は、先端にねじ部が形成される。車輪軸２１は、フロントフォーク２０Ｌ、２０Ｒの先端の軸穴に通され、ねじ部にナット６８を締め付けることで固定される。車輪軸２１に、図右側から、車体側固定部５７、カラー７１、ベアリング７２、カラー７３、ベアリング７２、カラー７４、ベアリング５１及びカラー７５が装着され、ナット６８を車輪軸２１先端のねじ部に締め付けることにより、フロントフォーク２０Ｌ、２０Ｒ間に固定される。車輪軸２１にカラー７１、７３、７４、７５を入れることで、ベアリンク７２、７２、５１がそれぞれ位置決めされる。車体側固定部５７には、ステータ５５がボルト７６で固定される。

車体側固定部５７内において、ステータ５５の内側に磁気センサ８１が設けられ、この磁気センサ８１がロータ５４に設けられた磁石８２を検知することで、ロータ５４の回転を検知する。その信号線及びモータ５０へ通電する電力線は、配線ケーブル１００としてまとめられる。配線ケーブル１００は、車体側固定部５７に設けられた配線通路９１を通ってフロントフォーク２０Ｌに導かれる。

ロータ５４は、断面が略コの字状の部材であり、ステータ５５と対向する内周面に磁石８３が設けられる。ロータ５４の中心部分は、ボルト８４で動力伝達部材６７のフランジ部８５に固定される。動力伝達部材６７は、ベアリング７２、７２により車輪軸２１に回転可能に支持される。すなわち、ロータ５４は、動力伝達部材６７及びベアリング７２、７２を介して車輪軸２１に回転可能に支持される。ロータ５４の中心部には、ステータ５５中心部に入り込む筒状部８６が設けられる。筒状部８６の外周にセンサ用の磁石８２が固定される。

ホイールハブ５２は、車輪軸２１に固定されたベアリング５１と、動力伝達部材６７のフランジ部８５の外周に設けたベアリング８７を介して車輪軸２１に回転可能に支持される。また、ホイールハブ５２は、図左側から、順次径が大きくなる第１筒状部９２、第２筒状部９３、第３筒状部を一体的に有する。第１筒状部９２がベアリング５１を介して車輪軸２１支持され、第２筒状部９３がベアリング８７を介して動力伝達部材６７のフランジ部８５に支持される。

ホイールハブ５２は、第１筒状部９２の内面側に軸方向の移動を規制するサークリップ９５を備える。動力伝達部材６７は、内面側に軸方向の移動を規制するサークリップ９６を備える。

また、ホイールハブ５２の第１筒状部９２の内面端部とカラー７５との間に、オイルシール９７が設けられる。ホイールハブ５２のハブ環状端部５６と、車体側固定部５７の固定部環状端部５８との間に、オイルシール９８が設けられる。結果、ホイールハブ５２とカラー７５との間から水や塵等が浸入する心配がない。ホイールハブ５２と車体側固定部５７との間から水や塵等が浸入する心配がない。

フロントフォーク２０Ｌは、フロントホイール１８に車輪軸２１を介して取付けられ車体側固定部５７と一体的に形成される外筒２２と、この外筒２２に摺動自在に収納され配線ケーブル１００を覆う内筒２３と、外筒２２に収納され内筒２３を付勢するスプリング２４と、このスプリング２４の内側に配置され前記配線ケーブルを収納する筒状ガイド部材２５とを備える。

筒状ガイド部材２５は、下端にフランジ部２６を有する。このフランジ部２６にスプリング２４の一端を載せ、スプリング２４の他端で内筒２３の端部を付勢する。筒状ガイド部材２５はスプリング２４により押さえられるので、位置がずれることはない。結果、配線ケーブル１００は、直接スプリング２４に接触することはない。

外筒２２の上部内側にカラー２７が設けられ、外筒２２の上端部にダストシール２８が設けられる。ダストシール２８を設けることで、外筒２２と内筒２３の摺動面に塵等が入る心配はない。

配線ケーブル１００は、モータ５０から引き出された位置にコネクター１０１を備える。フロントフォーク２０Ｌの外筒２２は、配線通路９１から外筒２２の内部に入る入口部１０２に、配線ケーブル１００を支持する下部弾性部材１０３が設けられる。また、内筒２３の内周には、配線ケーブル１００を支持する上部弾性部材１０４が設けられる。

配線ケーブル１００は、下部弾性部材１０３と上部弾性部材１０４との間において、カールコード状を呈する螺旋部１０５を有する。

次に配線ケーブル１００について説明する。
図３に示されるように、配線ケーブル１００には、筒状ガイド部材２５側の面に樹脂ベルト１０６が付設される。樹脂ベルト１０６は、弾性を有する樹脂製の材料で構成され、任意の位置において、複数のガイドクリップ１０７により配線ケーブル１００に留められている。複数箇所をガイドクリップ１０７で留めるので、樹脂ベルト１０６が配線ケーブル１００からずれる心配はない。

次に樹脂ベルト１０６について説明する。
図４に示されるように、配線ケーブル１００は、樹脂ベルト１０６の外面１０８が筒状ガイド部材２５側の内面１１１に対向するように配置される。ガイドクリップ１０７は、配線ケーブル１００を覆う円弧部１１２と、樹脂ベルト１０６の外面１０８に引っ掛かる折り曲げ部１１３とからなる。

樹脂ベルト１０６と筒状ガイド部材２５との間には隙間１１４があるので、配線ケーブル１００は上下方向に自由に移動することができる。

配線ケーブル１００の外径はＤである。樹脂ベルト１０６の厚さはａであり、幅はｂである。また、ａ＜ｂであり、横方向の振動に対応可能である。Ｄ＜ｂであり、配線ケーブル１００は樹脂ベルト１０６から外れ難く、配線ケーブル１００を樹脂ベルト１０６に確実に固定することができる。

以上の述べた電動自動二輪車１０の作用を次に述べる。
図５（ａ）に示されるように、電動自動二輪車１０に路面１２１からの衝撃が加わると、路面反力を吸収するために、フロントフォーク２０Ｌ、２０Ｒが矢印（１）のように縮む。

すると、図５（ｂ）に示すように、配線ケーブル１００の螺旋部１０５が矢印（２）のように縮む。配線ケーブル１００は、樹脂ベルト１０６があるので、直接円筒ガイド部材２５に接触することはない。

次に、図２の変更例を図６に基づいて説明する。なお、図２に示した構成と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
図６に示されるように、フロントフォーク２０Ｌは、その下端部が車輪軸２１に揺動可能に支持されている。フロントフォーク２０Ｌとは別体で、フロントフォーク２０Ｌに隣接して且つ車輪軸２１に固定部材１３１が設けられる。固定部材１３１は外方側に凸部１３２を有し、この凸部１３２がフロントフォーク２０Ｌに設けられた回り止め部１３３に係合することで、固定部材１３１は車輪軸２１に対して回転せずに固定される。

また、固定部材１３１の外方側の貫通穴１３４にグロメット１３５が設けられる。モータ５０からの配線ケーブル１００は、グロメット１３５を通すことで外部へ導かれる。そして、コネクター１０１を介してフロントフォーク２０Ｌ内の配線ケーブル１００に接続される。

次に、図６の変更例を図７に基づいて説明する。なお、図６に示した構成と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
図７に示されるように、フロントフォーク２０Ｒの内部に螺旋状の配線ケーブル１００が挿通される。フロントフォーク２０Ｌの内部に緩衝器６５が備えられる。フロントフォーク２０Ｌ側に制動機構としてのドラムブレーキ１４０が配置される。

ドラムブレーキ１４０は、ホイールハブ５２の車幅方向外方側のドラム部１４１と、このドラム部１４１の開口１４２を塞ぐパネル１４３と、このパネル１４３の車幅方向内側に設けられシュー１４４を揺動可能に支持するアンカーピン１４５と、このアンカーピン１４５に対向するようにパネル１４３に回転可能に設けられ回転することでシュー１４４を押しひろげるカム１４６と、パネル１４３の車幅方向外側に配置されカム１４６に接続されるアーム１４７とを有する。

以上に述べた電動自動二輪車１０の作用を以下に記載する。
図２に示す構成により、一方のフロントフォーク２０Ｒに緩衝器６５を備えるので、緩衝作用を得られる。その上で、他方のフロントフォーク２０Ｌに配線ケーブル１００が螺旋状に配索されるので、雨や飛び石等の影響を受けにくくすることができるとともに、フロントフォーク２０Ｌ、２０Ｒが軸方向に伸縮しても、配線ケーブル１００に直接軸力が作用しない。結果、伸縮型フロントフォーク２０Ｌに適用可能な配線ケーブル１００を備えた電動自動二輪車１０を提供することができる。加えて、フロントフォーク２０Ｌの内部に配線ケーブル１００が挿通されるので、配線及び接続ハーネス等が外観に露出せず、外観の美観性の向上を図ることができる。

図２に示す構成により、配線ケーブル１００は筒状ガイド部材２５に面するので、スプリング２４が伸縮してもスプリング２４に配線ケーブル１００が挟まれ難くできる。結果、配線ケーブル１００に特別な対策を講じる必要がなく、配線ケーブル１００のコストの低減を図ることができる。

図３に示す構成により、フロントフォーク２０Ｌが伸縮する際、樹脂ベルト１０６がフロントフォーク２０Ｌの内面１１１に接触するので配線ケーブル１００が直接フロントフォーク２０Ｌの構成部材と接触し難くでき、配線ケーブル１００の摩耗を抑えることができ、安価な配線ケーブル１００を使用することができる。

図４に示す構成により、配線ケーブル１００の外径Ｄよりも樹脂ベルト１０６の幅ｂが大きいので、樹脂ベルト１０６の幅ｂ内への配線ケーブル１００の固定が容易であり、配線ケーブル１００の外方側全部を樹脂ベルト１０６で覆うことができ、より確実に摩耗を抑えることができる。

図２に示す構成により、一方のフロントフォーク２０Ｒとフロントホイール１８の間にブレーキディスク６２を配置することで、逆側である他方のフロントフォーク２０Ｌ側ではブレーキディスク６２が邪魔にならず、配線ケーブル１００の取付作業を容易に行うことができる。

図７に示す構成により、一方のフロントフォーク２０Ｌ側に制動機構としてのドラムブレーキ１４０のパネル１４３を配置することで、逆側である他方のフロントフォーク２０Ｒ側ではドラムブレーキ１４０のパネル１４３が邪魔にならず、配線ケーブル１００の取付作業を容易に行うことができる。

尚、本発明に係る電動自動二輪車は、実施の形態では車幅方向右側に緩衝器６５を有するフロントフォーク２０Ｒを配置し、車幅方向左側に配線ケーブル１００を挿通するフロントフォーク２０Ｌを配置したが、これに限定されず、左右のフロントフォーク２０Ｌ、２０Ｒにおいて、緩衝器６５と配線ケーブル１００の配置を逆にしても差し支えない。

本発明の電動自動二輪車は、左右一対のフロントフォークを備える電動自動二輪車に好適である。

１０…電動自動二輪車、１８…フロントホイール、２０Ｌ、２０Ｒ…フロントフォーク、２２…外筒、２３…内筒、２４…スプリング、２５…筒状ガイド部材、５０…モータ、６２…ブレーキディスク、６５…緩衝器、１００…配線ケーブル、１０５…螺旋部、１０６…樹脂ベルト、ｂ…樹脂ベルトの幅、Ｄ…配線ケーブルの外径。

Claims (6)

1. フロントホイール（１８）を回転可能に支持する左右一対のフロントフォーク（２０Ｌ、２０Ｒ）と、このフロントフォーク（２０Ｌ）に取付けられると共に前記フロントホイール（１８）内に収容されるモータ（５０）と、前記フロントフォーク（２０Ｌ）に沿って配索され前記モータ（５０）へ通電する配線ケーブル（１００）とを備える電動自動二輪車（１０）において、
   前記左右のフロントフォーク（２０Ｌ、Ｒ）の一方は、内部に緩衝器（６５）を備え、
   前記左右のフロントフォーク（２０Ｌ、Ｒ）の他方は、内部に螺旋状の前記配線ケーブル（１００）が挿通されていることを特徴とする電動自動二輪車。
2. 前記他方のフロントフォーク（２０Ｌ、Ｒ）は、前記フロントホイール（１８）に取付けられる外筒（２２）と、この外筒（２２）に摺動自在に収納され前記配線ケーブル（１００）を覆う内筒（２３）と、前記外筒（２２）に収納され前記内筒（２３）を付勢するスプリング（２４）と、このスプリング（２４）の内側に配置され前記配線ケーブル（１００）を収納する筒状ガイド部材（２５）とを備えることを特徴とする請求項１記載の電動自動二輪車。
3. 前記配線ケーブル（１００）には、前記筒状ガイド部材（２５）側の面に樹脂ベルト（１０６）が付設されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電動自動二輪車。
4. 前記樹脂ベルト（１０６）の幅（ｂ）は、前記配線ケーブル（１００）の外径（Ｄ）よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の電動自動二輪車。
5. 前記一方のフロントフォーク（２０Ｌ、Ｒ）と前記フロントホイール（１８）の間にブレーキディスク（６２）が配置されていることを特徴とする請求項１記載の電動自動二輪車。
6. 前記一方のフロントフォーク（２０Ｌ、Ｒ）側にドラムブレーキ（１４０）のパネル（１４３）が配置されていることを特徴とする請求項１記載尾の電動自動二輪車。

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