JP2013209001A

JP2013209001A - 二輪車

Info

Publication number: JP2013209001A
Application number: JP2012080346A
Authority: JP
Inventors: Makoto Hasegawa; 誠長谷川; Hirotaka Hase; 洋孝長谷; Yoshihiko Suzuki; 善彦鈴木; Masahiro Yoshida; 昌弘吉田; Akiyo Hayashi; 晃世林
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2013-10-10

Abstract

【課題】バッテリーの搭載スペースを増やすことができる二輪車を提供する。
【解決手段】車体を支え、駆動力を伝えるホイール６１と、電力で駆動される駆動モータ６４と、駆動モータ６４に供給する電力を蓄える駆動用バッテリー６５と、駆動用バッテリー６５の電力を駆動モータ６４の駆動動力に変換するモータ駆動装置６６とを備える二輪車において、ホイール６１のリム６１Ａの径方向外側に駆動モータ６４を配置し、この駆動モータ６４の径方向内側に駆動用バッテリー６５を配置するようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、駆動用のモータに供給する電力を蓄える蓄電装置を備える二輪車に関する。

電動二輪車には、ホイールの内側にモータを配置したホイールモータを採用し、車体に搭載したバッテリーの電力でモータを駆動するものが知られている。この種の二輪車には、電力制御用のインバータをホイールの内側で出力軸の外周側に配置したものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−２５２９５５号公報

ところで、電動二輪車には、航続距離を伸ばすために大容量のバッテリーが望まれている。しかしながら、大容量のバッテリーは大きく、大きさに余裕の無い二輪車に収納することは難しかった。
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、バッテリーの搭載スペースを増やすことができる二輪車を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するため、本発明は、車体を支え、駆動力を伝えるホイール（６１）と、電力で駆動されるモータ（６４）と、前記モータ（６４）に供給する電力を蓄える蓄電装置（６５）と、前記蓄電装置（６５）の電力を前記モータ（６４）の駆動動力に変換するモータ駆動装置（６６）とを備える二輪車において、前記ホイール（６１）は、最外周に配置されるタイヤ（７１）の径方向内側に前記タイヤ（７１）が装着されるリム（６１Ａ）を備え、前記リム（６１Ａ）の径方向内側に前記モータ（６４）のステータ（６４Ａ）とロータ（６４Ｂ）を配置し、そのステータ（６４Ａ）とロータ（６４Ｂ）の径方向内側に前記蓄電装置（６５）を配置したことを特徴とする。
この構成によれば、車体を支え、駆動力を伝えるホイールのリムの径方向内側にモータのステータとロータを配置し、そのステータとロータの径方向内側に、モータに供給する電力を蓄える蓄電装置を配置したので、小型車両である二輪車のバッテリー搭載スペースを増やすことができる。また、モータと蓄電装置とが車幅方向に重ならず、モータとバッテリーとをコンパクトに配置することができる。

上記構成において、前記リム（６１Ａ）は、前記蓄電装置（６５）に対して回転自在に配置され、前記モータ（６４）は、前記リム（６１Ａ）の径方向内側に設けられて前記リム（６１Ａ）と一体回転するロータ（６４Ｂ）と、前記ロータ（６４Ｂ）と対向するように前記蓄電装置（６５）の径方向外側に設けられるステータ（６４Ａ）とによってホイールモータを形成するようにしても良い。この構成によれば、ホイールモータを備える構成でバッテリー搭載スペースを増やすことができる。

また、上記構成において、前記ホイール（６１）における前記リム（６１Ａ）の径方向内側には、前記モータ駆動装置（６６）、又は、前記蓄電装置（６５）の冷却ファン（６７）の少なくともいずれかが更に配置されるようにしても良い。この構成によれば、モータ、蓄電装置、モータ駆動装置及び／又は冷却ファンをコンパクトに配置でき、且つ、配線長を短くし、配索し易くできる。

また、上記構成において、前記ホイール（６１）は、当該ホイール（６１）の軸部を構成するハブ部（９１）と、前記ハブ部（９１）の車幅方向一側から径方向外側に延びて前記リム（６１Ａ）につながるスポーク部（９２）とを備え、前記蓄電装置（６５）は、前記スポーク部（９２）に対して車幅方向他側、且つ、前記スポーク部（９２）と車体側面視で重なる位置に配置されるようにしても良い。この構成によれば、バッテリー搭載スペースをより増やすことができると共に、バッテリーを車幅方向他側から出し入れでき、バッテリーの着脱作業等のメンテナンス作業を容易にできる。また、モータを着脱せずにタイヤ付きリムを容易に着脱することが可能になる。

また、上記構成において、前輪（１６）を操舵可能に支持すると共に後輪（２２）を支持し、乗員が着座するシート（３２）を備える車体フレーム（１１）を備え、前記車体フレーム（１１）に収納スペースを設けるようにしても良い。この構成によれば、車両のスペース効率が向上する。
また、上記構成において、前記車体フレーム（１１）には、他の蓄電装置（５１）が配置されるようにしても良い。この構成によれば、小型車両である二輪車にバッテリーを分散配置してバッテリー容量をより増やすことができる。
この場合、前記他の蓄電装置（５１）は、前後車輪の中心を結ぶ線よりも車体上下方向で下方に配置されるようにしても良い。この構成によれば、車体全体の重心位置が低くなり、取り扱い性が向上する。

また、上記構成において、前記車体フレーム（１１）のヘッドパイプ（１２）へダウンフレーム（２７）を連結した連結部（２９）の後部と、メインフレーム（２５）の中間部の下部とを連結する連結フレーム（３０）を備え、前記連結フレーム（３０）は、前記収納ボックス（４２）の上方にほぼ水平に設けられるようにしても良い。この構成によれば、フレーム剛性の向上に加えて、ヘッドパイプ、連結フレーム及びメインフレーム等によって側面視で略三角形状に抜けるスペースを形成でき、意匠性を向上することができる。
また、上記構成において、当該二輪車の前輪（１６）及び後輪（２２）の各ホイール（６１）が、各リム（６１Ａ）の径方向内側に前記モータ（６４）のステータ（６４Ａ）とロータ（６４Ｂ）を備え、そのステータ（６４Ａ）とロータ（６４Ｂ）の径方向内側に前記蓄電装置（６５）を各々備えるようにしても良い。この構成によれば、二輪車の駆動力が向上すると共に、車体の前後重量配分を均等化できる。
また、当該二輪車のスイングアームピボット（２０）よりも車体前後方向で前方に運転者席を配置するようにしても良い。この構成によれば、駆動輪のバネ下荷重が増えても乗り心地を良好に維持し易くなり、且つ、駆動輪を大きくしてもシート高を上げなくて済む。

本発明では、車体を支え、駆動力を伝えるホイールのリムの径方向内側にモータのステータとロータを配置し、そのステータとロータの径方向内側に、モータに供給する電力を蓄える蓄電装置を配置したので、小型車両である二輪車のバッテリー搭載スペースを増やすことができる。また、モータとバッテリーとをコンパクトに配置することができる。
また、前記リムは、前記蓄電装置に対して回転自在に配置され、前記モータは、前記リムの径方向内側に設けられてリムと一体回転するロータと、前記ロータと対向するように前記蓄電装置の径方向外側に設けられるステータとによってホイールモータを形成するようにすれば、ホイールモータを備える構成でバッテリー搭載スペースを増やすことができる。

また、前記ホイールにおける前記リムの径方向内側には、前記モータ駆動装置、又は、前記蓄電装置の冷却ファンの少なくともいずれかが更に配置されるようにすれば、モータ、蓄電装置、モータ駆動装置及び／又は冷却ファンをコンパクトに配置でき、且つ、配線長を短くし、配索し易くできる。
また、前記ホイールは、当該ホイールの軸部を構成するハブ部と、前記ハブ部の車幅方向一側から径方向外側に延びて前記リムにつながるスポーク部とを備え、前記蓄電装置は、前記スポーク部に対して車幅方向他側、且つ、前記スポーク部と車体側面視で重なる位置に配置されるようにすれば、バッテリー搭載スペースをより増やすことができると共に、バッテリーを車幅方向他側から出し入れでき、バッテリーの着脱作業等のメンテナンス作業を容易にできる。また、モータを着脱せずにタイヤ付きリムを容易に着脱することが可能になる。

また、前輪を操舵可能に支持すると共に後輪を支持し、乗員が着座するシートを備える車体フレームを備え、前記車体フレームに収納スペースを設けるようにすれば、車両のスペース効率が向上する。
また、前記車体フレームには、他の蓄電装置が配置されるようにすれば、小型車両である二輪車にバッテリーを分散配置してバッテリー容量をより増やすことができる。この場合に、前記他の蓄電装置は、前後車輪の中心を結ぶ線よりも車体上下方向で下方に配置されるようにすれば、車体全体の重心位置が低くなり、取り扱い性が向上する。

また、前記車体フレームのヘッドパイプへダウンフレームを連結した連結部の後部と、メインフレームの中間部の下部とを連結する連結フレームを備え、前記連結フレームは、前記収納ボックスの上方にほぼ水平に設けられるようにすれば、フレーム剛性の向上に加えて、ヘッドパイプ、連結フレーム及びメインフレーム等によって側面視で略三角形状に抜けるスペースを形成でき、意匠性を向上できる。
また、当該二輪車の前記前輪及び後輪の各ホイールが、各リムの径方向内側に前記モータのステータとロータを備え、そのステータとロータの径方向内側に前記蓄電装置を各々備えるようにすれば、二輪車の駆動力が向上すると共に、車体の前後重量配分を均等化できる。
また、当該二輪車のスイングアームピボットよりも車体前後方向で前方に運転者席を配置するようにすれば、駆動輪のバネ下荷重が増えても乗り心地を良好に維持し易くなり、且つ、駆動輪を大きくしてもシート高を上げなくて済む。

本発明の第１実施形態に係る電動二輪車の左側面図である。後輪をスイングアームと共に示す斜視図である。後輪２２の断面構造を示す図である。第２実施形態に係る電動二輪車の左側面図である。電動二輪車の後輪の断面構造を周辺構成と共に示す図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、説明中、前後左右及び上下といった方向の記載は、特に記載がなければ車体に対する方向と同一とする。また、各図に示す符号ＦＲは車体前方を示し、符号ＵＰは車体上方を示し、符号ＬＥは車体左方を示している。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るバッテリー駆動式の電動二輪車（Electric Vehicle）の側面図である。
この電動二輪車１０は、車体フレーム１１と、車体フレーム１１の前端部に取り付けられたヘッドパイプ１２に回動自在に支持された左右一対のフロントフォーク１３と、フロントフォーク１３の上端部を支持するトップブリッジ１４に取り付けられた操舵用のハンドル１５と、フロントフォーク１３に回転自在に支持された前輪１６と、車体フレーム１１の後下部のピボット（スイングアームピボット）２０に上下に揺動自在に支持された左右一対のスイングアーム２１と、このスイングアーム２１の後端部に回転自在に支持された後輪（駆動輪）２２と、スイングアーム２１と車体フレーム１１との間に介挿されたリヤクッション２３とを備えており、全体的に車高が低くホイールベースが長いクルーザータイプに構成されている。

車体フレーム１１は、ヘッドパイプ１２から後ろ下がりに延びるメインフレーム２５と、メインフレーム２５の後端部から後方に延設した左右一対のシートレール２６と、ヘッドパイプ１２から下方に延びた後に屈曲して後方へ略水平に延びる左右一対のダウンフレーム２７と、左右一対のダウンフレーム２７の後端とシートレール２６の後端とを連結する左右一対のピボットフレーム（リヤフレームとも言う）２８とを備えている。
メインフレーム２５の後部及びシートレール２６には、乗員が着座する乗員用シート３２が支持され、このシート３２の後下方には、後輪２２の上方を覆うリヤフェンダ３３が支持される。乗員用シート３２は、メインフレーム２５後部及びリヤフェンダ３３前部の傾斜に沿って下方凸に凹む座面形状であって、運転者（乗員）が後輪軸ＧＲよりも前方に着座するシングルシートに形成されている。

ヘッドパイプ１２とダウンフレーム２７とは、剛性材料で形成された連結部２９（図１参照）を介して連結されており、ヘッドパイプ１２とダウンフレーム２７との連結強度を効率よく確保する。更に、本構成では、この連結部２９の後部から連結フレーム３０が後方へ向けてほぼ水平に延び、メインフレーム２５の中間部の下部に連結される。これによって、ヘッドパイプ１２、メインフレーム２７及びダウンフレーム２７の連結強度を効率よく高めることができる。しかも、連結フレーム３０、ヘッドパイプ１２及びメインフレーム２７によって側面視で略三角形状に抜けるスペースが形成され、意匠性を向上することができる。
左右一対のフロントフォーク１３には、前輪１６を上方から覆うフロントフェンダ３４が設けられると共に、ヘッドパイプ１２の前方に設けられるヘッドライト（灯火類）３５が支持される。また、左右一対のダウンフレーム２７の前下部には、乗員用シート３２に着座した運転者が足を置く左右一対のステップ３６が設けられ、一方（左側）のダウンフレーム２７には、ブラケット３７を介してサイドスタンド３８が収納自在に取り付けられている。

この電動二輪車１０は、乗員が前輪１６を操舵するための操舵系（ハンドル１５，フロントフォーク１３等）と、乗員が着座する乗員用シート３２との間を、ユーティリティスペースＳＡ、及び、補助バッテリースペースＳＢとしている。
より具体的には、ユーティリティスペースＳＡは、メインフレーム２５上方にてハンドル１５と乗員用シート３２との間に空くスペースＳＡ１に配置される上部収納ボックス４１と、メインフレーム２５下方にて、メインフレーム２５、ダウンフレーム２７及びピボットフレーム２８によって囲まれる空間の上半部スペースＳＡ２に配置される下部収納ボックス４２とで形成されている。

上部収納ボックス４１は、一般的なエンジン駆動式二輪車が有する燃料タンクを模した外観形状に形成されている。
また、下部収納ボックス４２は、側面視で、メインフレーム２５、ダウンフレーム２７、ピボットフレーム２８及び連結フレーム３０に沿うことで、これらフレーム２５，２７，２８，３０に近接するとともに、エンジン駆動式自動二輪車が有するエンジンと略同幅の大型ボックスに形成されている。この下部収納ボックス４２は、車体左右のいずれか一方側、或いは、両側から荷物を出し入れ自在に形成されている。
このようにして、一般的なエンジン駆動式自動二輪車のエンジンスペースには、大容量の荷物入れ（トランクに相当）として機能する下部収納ボックス４２が設けられると共に、燃料タンクスペースに、燃料タンクを模した上部収納ボックス４１を設けたので、一般的なエンジン駆動式二輪車に近い外観を得ながら、大きさが制約される二輪車の利便性を向上することができる。
さらに、この電動二輪車１０では、下部収納ボックス４２を取り外すことによって、広いスペースＳＡ２を空け、この空いたスペースＳＡ２を自由空間として任意の用途に使用することも可能である。

上記の下部収納ボックス４２とダウンフレーム２７との間が補助バッテリースペースＳＢとされている。この補助バッテリースペースＳＢは、メインフレーム２５、ダウンフレーム２７及びピボットフレーム２８によって囲まれる空間の下半部スペースに相当しており、このスペースＳＢには、補助バッテリー（他の蓄電装置）５１が配置されている。
この補助バッテリー５１は、電動二輪車１０を電動駆動するための後述する駆動用バッテリー６５の容量を補う他の駆動用バッテリーとして機能し、或いは、この電動二輪車１０が具備する補器への電力を蓄える補器バッテリーとして機能するものである。なお、本実施形態では、この補助バッテリー５１が、駆動用バッテリーと補器バッテリーの両方で使用されるが、これに限らず、いずれか一方のバッテリーとして使用されるものであっても良い。

ここで、この電動二輪車１０の補器は、電動二輪車１０を駆動するための駆動用部品（後述する駆動モータ６４、駆動用バッテリー６５、モータ駆動装置６６）を除く部品であって、例えば、ヘッドライト３５や不図示のウインカ等の灯火類や、乗員のスロットル操作やブレーキ操作を検出する操作検出装置等である。なお、この補助バッテリースペースＳＢに、操作検出装置等の補器を配置しても良い。

補助バッテリー５１は、複数のバッテリーセル（二次電池）を備え、上下長（高さ）に比して前後長が大きいバッテリーに形成されており、下部収納ボックス４２とダウンフレーム２７の間を前後に延び、その前端がダウンフレーム２７に近接し、その後端が、左右一対のピボットフレーム２８内に入るように配設される。これによって、車体フレーム１１の前後長を効率よく利用して容量が大きい補助バッテリー５１を配置することができる。
また、この配置によれば、重量を有するバッテリー５１が、前後輪１６，２２の中心を結ぶ線Ｌ１よりも車体上下方向で下方であって、かつ、前後輪１６，２２の前後略中間位置に配置されるので、車体の低重心化及びマスの集中化に寄与する。なお、上記線Ｌ１は、前輪軸ＧＦと後輪軸ＧＲとを結ぶ線に相当する。
また、この補助バッテリー５１の前後及び上下には車体フレーム１１が延在し、且つ、補助バッテリー５１の左右には車体フレーム１１に支持された左右一対のステップ３６やサイドスタンド３８が設けられるので、これらによって補助バッテリー５１を囲うことが可能である。

このように、この電動二輪車１０では、一般のクルーザータイプのエンジン駆動式二輪車のエンジンスペースを利用して、大型のユーティリティスペースＳＡと、補助バッテリースペースＳＢとを備えている。そして、この電動二輪車１０を電動駆動するための駆動用部品の主要部品については、駆動輪である後輪２２のホイール６１内に配置されている。

図２は、後輪２２をスイングアーム２１と共に示す斜視図である。図３は、後輪２２の断面構造を示す図である。
図２に示すように、スイングアーム２１は、左右一対のアーム部２１Ａを有し、両アーム部２１Ａの後端にステー２１Ｂを介して、後輪２２のホイール６１が複数の締結部材（本実施形態ではボルト）５３を用いて取り付けられている。ホイール６１は、図３に示すように、後輪２２の内周かつ同軸上に位置する略円筒の中空ケースに形成され、その外周面に左右一対の軸受６２を介して、後輪２２のリム６１Ａが回転自在に設けられている。
つまり、このホイール６１は、リム６１Ａと別体のホイール本体６１Ｂを有し、このホイール本体６１Ｂに対してリム６１Ａが回転自在に設けられている。また、ホイール本体６１Ｂの両側面は、ホイール中心部からリム６１Ａにかけて一枚の円盤状に見える形状に形成され、ホイール６１全体をディッシュホイールに見せている。

ホイール本体６１Ｂの外周部には、リム６１Ａとの間に駆動モータ６４が設けられており、ホイール本体６１Ｂの内周部には、電動二輪車１０を電動駆動するための電力を蓄える駆動用バッテリー（蓄電装置）６５と、駆動用バッテリー６５の電力を駆動モータ６４の駆動電力に変換するモータ駆動装置６６とが配置されると共に、これらを冷却する冷却ファン６７が配置されている。
なお、図３に示す符号Ｌ２は、車幅方向中心を前後に延びる中心線（車体中心線）であり、ホイール６１は、車体中心線Ｌ２を基準にして左右対称形状に形成されている。

駆動モータ６４は、ホイール本体６１Ｂの外周面に取り付けられたステータ６４Ａと、リム６１Ａの内周面に取り付けられ、ステータ６４Ａに対向するロータ６４Ｂとを有し、このステータ６４Ａとロータ６４Ｂとによって、ホイール６１の内側で、ホイール６１と同軸に配置されるホイールインモータを形成している。
この駆動モータ６４は、モータ駆動装置６６（図３中、「駆動装置」）の制御の下、駆動用バッテリー６５や補助バッテリー５１からの電力で駆動する電動モータとして機能すると共に、制動時に後輪２２の回転力で発電する発電機としても機能し、つまり、制動力を回生して電力を発生する回生モータとしても機能している。

駆動用バッテリー６５は、複数のバッテリーセル（二次電池）を備え、ホイール６１内で最も大型の電気部品を構成する。この駆動用バッテリー６５は、当該バッテリー６５と共にホイール６１に収納されたモータ駆動装置６６を経由して駆動モータ６４と電気的に接続され、駆動モータ６４に電力供給し、或いは、駆動モータ６４の発電電力を蓄電（充電）する。
モータ駆動装置６６は、駆動用バッテリー６５の電力を交流電力に変換するインバータ回路や、駆動モータ６４で発電した交流電力を直流電力に変換するとともに整流して駆動用バッテリー６５や補助バッテリー５１に供給する充電回路等を備えており、車体側（車体フレーム１１）に設けられた操作検出装置からの信号に基づいて駆動モータ６４の駆動や発電（回生）を制御する。

図３に示すように、本構成では、車体を支えて駆動力を伝えるホイール６１内に駆動用バッテリー６５を配置するので、ホイール６１内にバッテリーを備えない従来の二輪車と比べて、バッテリーの搭載スペースを増やすことができる。
しかも、上記ホイール６１のリム６１Ａの径方向外側に駆動モータ６４を配置し、この駆動モータ６４の径方向内側に駆動用バッテリー６５を配置しているので、駆動モータ６４と駆動用バッテリー６５とが車幅方向に重ならず、車幅方向にコンパクトにすることができる。
さらに、この構成を採用したことにより、前掲図３に示すように、ホイール本体６１Ｂを含むホイール６１を、後輪２２のタイヤ７１よりも幅狭に形成した構成で、駆動モータ６４や駆動用バッテリー６５等を配置することが可能である。このため、従来のエンジン駆動式二輪車の後輪に似た外観にできると共に、ホイールモータを採用した構成で、ホイール６１内にバッテリーの搭載スペースを確保することができる。

また、本構成では、ホイール６１内に、電動システムを構成する駆動モータ６４、駆動用バッテリー６５及びモータ駆動装置６６を収納するので、１つの電動システムをホイール６１内で完結し、且つ、コンパクトに配置することができる。この場合、駆動モータ６４、駆動用バッテリー６５及びモータ駆動装置６６の物理的な距離が短くなり、これらをつなぐ比較的太い電気配線を短くすることもでき、その配索もし易くなる。

次に、冷却構造について説明する。前掲図３に示すように、ホイール本体６１Ｂの車幅方向一方（本構成では左側）には、外気出入口の一方を構成する吸気ダクト６８が取り付けられ、車幅方向他方（本構成では右側）には、外気出入口の他方を構成する排気ダクト６９が取り付けられている。
吸気ダクト６８は、ホイール本体６１Ｂの左側面から車幅方向外側に延びながら車体前方に向けて屈曲する前方向きに形成され、前方からの走行風をホイール本体６１Ｂ内に導入する。なお、図３中、空気の流れを矢印で示している。
また、排気ダクト６９は、ホイール本体６１Ｂの右側面から車幅方向外側に延びながら車体後方に向けて屈曲する後方向きに形成され、ホイール本体６１Ｂ内の空気を車体後方向きに排出する。
このホイール本体６１Ｂ内には、駆動用バッテリー６５の冷却用風路（不図示）が設けられており、この冷却用風路の入口が吸気ダクト６８に連通し、冷却用風路の出口が排気ダクト６９に連通し、且つ、この冷却用風路に上記冷却ファン６７が設けられている。

このため、冷却ファン６７が、モータ駆動装置６６の制御によって回転駆動されることにより、吸気ダクト６８からホイール本体６１Ｂ内へ強制的に外気が導入され、ホイール本体６１Ｂ内の駆動用バッテリー６５を空冷することができる。この場合、吸気ダクト６８が前方向きに設けられ、排気ダクト６９が後方向きに設けられるので、電動二輪車１０の走行時・停止時のいずれであっても、円滑に外気を導入して排気することができる。
なお、駆動用バッテリー６５を冷却するだけでなく、ホイール本体６１Ｂ内に導入された空気によって、このホイール６１内の他の部品（モータ駆動装置６６や駆動モータ６４）を更に冷却するようにしても良い。

次に、後輪２２の制動装置１００について説明する。
図３に示すように、制動装置１００は、リム６１Ａの側面（右側面）に取り付けられてリム６１Ａと一体に回転するブレーキディスク１０１と、このブレーキディスク１０１を挟んで制動させるブレーキキャリパ１１１とを備えている。ブレーキキャリパ１１１は、ホイール本体６１Ｂの側面に取り付けられ、ホイール本体６１Ｂに対して相対回転するブレーキディスク１０１の回転を制動する。
より具体的には、ブレーキディスク１０１は、その外周部分が締結部材（本実施形態ではボルト）１０２によってリム６１Ａに設けられたディスク支持部６１Ａ１に締結され、このブレーキディスク１０１の内周部分を左右から挟持するようにブレーキキャリパ１１１が、ホイール本体６１Ｂに取り付けられたキャリパブラケット６１Ｂ１に不図示の締結部材（本実施形態ではボルト）を用いて固定される。

このように、ブレーキディスク１０１をリム６１Ａに直付けすることにより、制動力を効率よくタイヤ７１に伝達することができ、かつ、制動装置１００をコンパクトに配置することが可能になる。また、上記制動装置１００は、必要とされる制動力が前輪１６よりも小さい後輪２２用であり、且つ、後輪２２制動時には、後輪２２の駆動モータ６４が制動力を回生する回生モータとして機能するので、必要とされる制動力をより小さくできる。従って、この制動装置１００を大幅に小型化することが可能である。

以上説明したように、本実施の形態によれば、車体を支えて駆動力を伝えるホイール６１のリム６１Ａの径方向外側に駆動モータ６４を配置し、この駆動モータ６４の径方向内側に駆動用バッテリー（蓄電装置）６５を配置したので、小型車両である二輪車のバッテリー搭載スペースを増やしながら、駆動モータ６４とバッテリー６５とをコンパクトに配置することができる。
また、リム６１Ａは、駆動用バッテリー６５に対して回転自在に配置され、駆動モータ６４は、リム６１Ａの径方向内側に設けられてリム６１Ａと一体回転するロータ６４Ｂと、ロータ６４Ｂと対向するように駆動用バッテリー６５の径方向外側に設けられるステータ６４Ａとによってホイールモータを形成しているので、ホイールモータを備える構成でバッテリー搭載スペースを増やすことができる。

また、ホイール６１におけるリム６１Ａの径方向内側には、モータ駆動装置６６及び駆動用バッテリー６５の冷却ファン６７が更に配置されるので、これらをコンパクトに配置することができる。この場合、駆動モータ６４、駆動用バッテリー６５及びモータ駆動装置６６によって構成される電動システムを、ホイール６１内に構成できるので、コンパクトに配置でき、かつ、配線長を短くし、配索し易くできる。
さらに、本構成では、車体フレーム１１に、収納スペース（上部収納ボックス４１，下部収納ボックス４２）を設けているので、車両のスペース効率が向上する。また、車体フレーム１１に補助バッテリー（他の蓄電装置）５１を配置するので、小型車両である二輪車にバッテリーを分散配置してバッテリー容量をより増やすことができる。しかも、この補助バッテリー５１を、前後輪１６，２２の中心を結ぶ線Ｌ１よりも車体上下方向で下方に配置されるので、車体全体の重心位置が低くなり、取り扱い性が向上する。

また、本構成では、図１に示したように、ヘッドパイプ１２へダウンフレーム２７を連結した連結部２９の後部とメインフレーム２７とを連結する連結フレーム３０が、上部収納ボックス４１の上方にほぼ水平に設けられているので、フレーム剛性の向上に加えて、ヘッドパイプ１２、連結フレーム３０及びメインフレーム２７等によって側面視で略三角形状に抜けるスペースを形成でき、意匠性を向上することができる。
また、本電動二輪車１０は、後輪２２へ駆動力を伝達するチェーン伝動機構を必要としないので、チェーンを巻回するためのスプロケット構造（スプロケットやスプロケットハブ等）や、チェーン調整構造（スイングアーム２１後端に割り締め、偏心ハブ等）が不要であり、部品点数を削減し、簡易な構成にすることが可能である。

ところで、この電動二輪車１０では、後輪２２内に駆動モータ６４や駆動用バッテリー６５等を配置するため、後輪２２のバネ下荷重が増えることになる。
一般にバネ下荷重が増えると、車体側は後輪２２の揺動の影響を受け易くなり、乗り心地に悪影響を及ぼすおそれが生じる。
ここで、前掲図１に示すように、後輪２２の上下動ＨＷが生じ、後輪軸ＧＲ上方で車体側に所定の上下動Ｈ１が生じたものとした場合、車体側の上下動は、前輪１６に近づくほど小さくなることが判る。
これに鑑みて、本電動二輪車１０では、乗員用シート３２の運転者席（乗員着座位置）を、車体フレーム１１の後下部のピボット（スイングアームピボット）２０よりも前に配置することにより、運転者席の上下動Ｈ２を、後輪軸ＧＲ上方の車体の上下動Ｈ１よりも小さくし、乗り心地への悪影響を低減している。
従って、バネ下荷重が増えても電動二輪車１０の乗り心地を十分に良好に維持することができる。また、後輪２２を大きくしてもシート高を上げなくて済む、という効果も得られる。なお、本電動二輪車１０は、ホイールベースが長いクルーザータイプであるため、これによっても乗り心地を良好に維持し易くなる。

＜第２実施形態＞
図４は第２実施形態に係る電動二輪車１０の側面図であり、図５はその電動二輪車１０の後輪２２の断面構造を周辺構成と共に示す図である。この電動二輪車１０は、スイングアーム２１及び後輪２２を除いて第１実施形態の電動二輪車１０と同じ構成であるため、以下、異なる部分を説明する。
図４及び図５に示すように、この電動二輪車１０のスイングアーム２１は、後輪２２を後輪２２の側面の片側から支持する片持ち式スイングアームであり、このスイングアーム２１の後端に後輪２２を回転自在に片持ち支持する。
このスイングアーム２１は、後輪２２の片側の側面（本構成では左側の側面）を前後方向に延びるアーム部２１Ａと、アーム部２１Ａの前端に設けられて車体フレーム１１のピボットフレーム２８に支持される前端部２１Ｄと、アーム部２１Ａの後端に設けられて後輪２２の車軸２２Ａを支持する車軸支持部２１Ｅとを一体に有している。

図５に示すように、アーム部２１Ａは、前端部２１の左端部から後方に延びて車幅方向内側に湾曲する湾曲形状を有し、車軸支持部２１Ｅを車体中心線Ｌ２側に戻して支持する。車軸支持部２１Ｅ内には軸受ホルダー２１Ｇが嵌着され、この軸受ホルダー２１Ｇに保持された軸受２１Ｈを介して車軸２２Ａを回転自在に支持する。
軸受ホルダー２１Ｇは、車軸２２Ａの先端に締結されたナット２１Ｊにより車軸２２Ａに取り付けられ、この軸受ホルダー２１Ｇは、車軸支持部２１Ｅよりも車幅方向内側に延出し、その延出部外周にキャリパー支持部２１Ｋが取り付けられ、このキャリパー支持部２１Ｋにブレーキキャリパ１１１が支持される。

後輪２２のホイール６１は、ホイール６１の軸部を構成すると共に車軸２２Ａと一体回転するように締結部材（本実施形態ではボルト）８５で固定されるハブ部９１と、ハブ部９１の車幅方向一側から径方向外側に延びるスポーク部９２と、スポーク部９２の外周端に締結部材（本実施形態ではボルト）８６を介して締結されるリム６１Ａとを有し、ハブ部９１、スポーク部９２及びリム６１Ａの全てが車軸２２Ａ及び後輪２２のタイヤ７１と一体に回転する。このハブ部９１には、ブレーキキャリパ１１１によって制動されるブレーキディスク１０１が取り付けられ、これによって、後輪２２を制動する制動装置１００が構成される。
スポーク部９２は、ハブ部９１におけるスイングアーム２１と反対側の端部（本構成では右端部）から径方向外側に延びる板形状（本構成では球面の板形状）に形成される。この構成により、このホイール６１を、右側面から見た場合に、スポーク部９２をホイール中心部からリム６１Ａにかけて一枚の円盤状に見えるディッシュホイールに形成すると共に、このスポーク部９２に対して車幅方向内側に、後輪２２を含む回転部材が存在しないスペースＳＣを形成している。

このスペースＳＣは、車軸２２Ａ及びハブ部９１の径方向外側であって、ホイール６１のリム６１Ａよりも径方向内側を含んでおり、このスペースＳＣには、スポーク部９２と車幅方向で反対側から見て同様の外観形状となるように、ハウジング部材９５が設けられている。
このハウジング部材９５は、駆動用バッテリー６５やモータ駆動装置６６を取り付けるケース部材であり、スイングアーム２１のアーム部２１Ａに設けられたステー２１Ｆに、複数の締結部材（本実施形態では４個のボルト）５５を用いて取り付けられ、車両左方向へ出し入れ自在である。そして、スイングアーム２１に取り付けた状態で、車体中心線Ｌ２に対して、スポーク部９２と反対側に延在する車幅方向外側ハウジング部９５Ａと、車幅方向外側ハウジング部９５Ａから車幅方向内側に延びて車軸２２Ａ及びハブ部９１の径方向外側に延在する車幅方向中央側ハウジング部９５Ｂとを一体に有している。

詳述すると、車幅方向外側ハウジング部９５Ａは、車幅方向に所定幅を有して後輪軸ＧＲの径方向に拡径し、このハウジング部９５Ａの外側面（左側の側面）は、車体中心線ＬＣを基準にして、スポーク部９２の外側面（右側の側面）と略対称形状（本構成では後輪軸ＧＲを中心とする球面形状）に形成され、これによってスポーク部９２と同様にディッシュホイールの外観に形成されている。
また、車幅方向外側ハウジング部９５Ａの車幅方向内側の面には、その径方向外側から車幅方向内側に向かって延びる台座９５Ｃが設けられ、この台座９５Ｃを介して、駆動モータ６４のステータ６４Ａが取り付けられている。
そして、この車幅方向外側ハウジング部９５Ａ、及び、車幅方向中央側ハウジング部９５Ｂの内部に、駆動用バッテリー６５の一部を構成するバッテリーセルや、モータ駆動装置６６を構成する部品が配置される。

上記ステータ６４Ａは、車軸２２Ａ及びハブ部９１の径方向外側において後輪軸ＧＲと同軸に配置されており、このステータ６４Ａに対向するように、リム６１Ａの内周面にロータ６４Ｂが取り付けられ、これによって駆動モータ６４が構成される。
前掲図５に示すように、この駆動モータ６４は、リム６１Ａの径方向内側、且つ、ハウジング部材９５及びスポーク部９２に囲まれる領域内に配置されるので、いわゆるホイールモータとなっている。また、駆動モータ６４の径方向内側に駆動用バッテリー（蓄電装置）６５が配置され、駆動モータ６４と、車軸２２Ａ及びハブ部９１との間のスペースをバッテリースペースに有効利用している。

同図５に示すように、上記ロータ６４Ｂは、リム６１Ａに直接取り付けられるのではなく、スポーク部９２の外周端からリム６１Ａ内周面に沿って環状に延在するロータ支持体９２Ａに取り付けられている。このロータ支持体９２Ａは、スポーク部９２と一体に形成されており、つまり、タイヤ７１が取り付けられるリム６１Ａとは別体である。
このように、タイヤ７１が取り付けられるリム６１Ａをスポーク部９２と別体に構成し、このスポーク部９２に駆動モータ６４のロータ６４Ｂを支持するロータ支持体９２Ａを設けたので、リム９１Ａを外した状態でも駆動モータ６４の着脱作業ができ、着脱作業等のメンテナンスを容易にできる。

さらに、このロータ支持体９２Ａのスポーク部９２と反対側の端部（左端部）は、径方向内側に延びて車体内側に環状に突出する環状凸部９２Ｂが設けられ、スイングアーム２１側（本構成ではハウジング部材９５）には、環状凸部９２Ｂの先端が僅かな隙間を空けて近接する環状凹部９５Ｄが設けられている。この環状凸部９２Ｂと環状凹部９５Ｄとは、ホイール６１の外部と内部との間にラビリンス通路を形成し、これによって外部からの塵や雨水等の浸入を防止することができる。
なお、本実施形態では、第１実施形態で説明した冷却ファン６７等の冷却構造を設けていない場合を記載したが、これに限らず、冷却ファン６７等の冷却構造をハウジング部材９５等に設けるようにしても良い。

以上説明したように、本実施形態では、片持ち式スイングアーム２１を用いた構成で、車体を支えて駆動力を伝えるホイール６１のリム６１Ａの径方向外側に駆動モータ６４を配置し、この駆動モータ６４の径方向内側に駆動用バッテリー（蓄電装置）６５を配置している。このため、小型車両である二輪車のバッテリー搭載スペースを増やしながら、駆動モータ６４とバッテリー６５とをコンパクトに配置することができる、といった第１実施形態と同様の各種効果が得られる。
なお、本実施形態では、駆動モータ６４の径方向内側に、後輪２２の制動装置１００も配置しているが、この制動装置１００は、必要とされる制動力が前輪１６よりも小さい後輪２２用であり、且つ、後輪２２制動時には、後輪２２の駆動モータ６４が制動力を回生する回生モータとして機能するので、必要とされる制動力が小さい小型のもので良い。従って、駆動用バッテリー６５のスペースを十分に広く確保可能である。

また、本構成では、ホイール６１のスポーク部９２が、ハブ部９１の車幅方向一側（右側）から径方向外側（後方）に延びてリム６１Ａにつながり、駆動用バッテリー６５が、スポーク部９２に対して車幅方向他側（左側）、且つ、スポーク部９２と車体側面視で重なる位置に配置されるので、バッテリー搭載スペースをより増やすことができると共に、駆動用バッテリー６５を車幅方向他側（左側）から出し入れでき、バッテリーの着脱作業等のメンテナンス作業を容易にできる。また、駆動モータ６４を着脱せずにタイヤ付きリム６１Ａを容易に着脱することが可能になる。

しかも、片持ち式スイングアーム２１を用いた構成では、両持ち式と比べて、後輪２２側方の空きスペースを広くすることができるので、これによっても、バッテリーの搭載スペースをより増やすことができる。
また、本構成では、スイングアーム２１に、ハウジング部材９５を介して駆動用バッテリー６５等を取り付けるため、これによっても、駆動用バッテリー６５等の着脱作業等のメンテナンス作業が容易になる。
さらに、本構成では、前掲図４に示すように、後輪２２制動用のブレーキキャリパ１１１が、車体側面視でスイングアーム２１の上方に設けられている。このため、スイングアーム２１下方のバッテリー容積を、スイングアーム２１上方よりも多く確保することができ、重量を有する駆動用バッテリー６５を低位置に配置して低重心化を図ることができる。
また、本電動二輪車１０も、第１実施形態と同様に後輪２２へ駆動力を伝達するチェーン伝動機構を必要としないので、チェーンを巻回するためのスプロケット構造やチェーン調整構造が不要であり、部品点数を削減し、簡易な構成にすることが可能である。

上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。例えば、上記各実施形態では、後輪２２のホイール６１のリム６１Ａの径方向外側に駆動モータ６４を配置し、この駆動モータ６４の径方向内側に駆動用バッテリー６５を配置する場合を説明したが、これに限らず、この構造を前輪１６に採用することで、前輪１６のホイールのリムの径方向外側に駆動モータを配置し、この駆動モータの径方向内側に駆動用バッテリーを配置しても良い。この構成によれば、電動二輪車１０の駆動力が向上すると共に、車体の前後重量配分を均等化できる。
また、上記各実施形態では、図１に示す電動二輪車１０に本発明を適用する場合を説明したが、これに限らず、スクータ型等の他の二輪車に本発明を適用しても良い。

１０電動二輪車
１１車体フレーム
１６前輪
２０ピボット（スイングアームピボット）
２１スイングアーム
２１Ａアーム部
２２後輪
２９連結部
３０連結フレーム
３２乗員用シート（運転席）
４１上部収納ボックス（収納スペース）
４２下部収納ボックス（収納スペース）
５１補助バッテリー（他の蓄電装置）
６１ホイール
６１Ａリム
６４駆動モータ
６４Ａステータ
６４Ｂロータ
６５駆動用バッテリー（蓄電装置）
６６モータ駆動装置
９１ハブ部
９２スポーク部

Claims

車体を支え、駆動力を伝えるホイール（６１）と、電力で駆動されるモータ（６４）と、前記モータ（６４）に供給する電力を蓄える蓄電装置（６５）と、前記蓄電装置（６５）の電力を前記モータ（６４）の駆動動力に変換するモータ駆動装置（６６）とを備える二輪車において、
前記ホイール（６１）は、最外周に配置されるタイヤ（７１）の径方向内側に前記タイヤ（７１）が装着されるリム（６１Ａ）を備え、前記リム（６１Ａ）の径方向内側に前記モータ（６４）のステータ（６４Ａ）とロータ（６４Ｂ）を配置し、そのステータ（６４Ａ）とロータ（６４Ｂ）の径方向内側に前記蓄電装置（６５）を配置したことを特徴とする二輪車。
前記リム（６１Ａ）は、前記蓄電装置（６５）に対して回転自在に配置され、
前記モータ（６４）は、前記リム（６１Ａ）の径方向内側に設けられて前記リム（６１Ａ）と一体回転するロータ（６４Ｂ）と、前記ロータ（６４Ｂ）と対向するように前記蓄電装置（６５）の径方向外側に設けられるステータ（６４Ａ）とによってホイールモータを形成していることを特徴とする請求項１に記載の二輪車。
前記ホイール（６１）における前記リム（６１Ａ）の径方向内側には、前記モータ駆動装置（６６）、又は、前記蓄電装置（６５）の冷却ファン（６７）の少なくともいずれかが更に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の二輪車。
前記ホイール（６１）は、当該ホイール（６１）の軸部を構成するハブ部（９１）と、前記ハブ部（９１）の車幅方向一側から径方向外側に延びて前記リム（６１Ａ）につながるスポーク部（９２）とを備え、
前記蓄電装置（６５）は、前記スポーク部（９２）に対して車幅方向他側、且つ、前記スポーク部（９２）と車体側面視で重なる位置に配置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の二輪車。
前輪（１６）を操舵可能に支持すると共に後輪（２２）を支持し、乗員が着座するシート（３２）を備える車体フレーム（１１）を備え、前記車体フレーム（１１）に収納スペースを設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の二輪車。
前記車体フレーム（１１）には、他の蓄電装置（５１）が配置されることを特徴とする請求項５に記載の二輪車。
前記他の蓄電装置（５１）は、前後車輪の中心を結ぶ線よりも車体上下方向で下方に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の二輪車。
前記車体フレーム（１１）のヘッドパイプ（１２）へダウンフレーム（２７）を連結した連結部（２９）の後部と、メインフレーム（２５）の中間部の下部とを連結する連結フレーム（３０）を備え、前記連結フレーム（３０）は、前記収納ボックス（４２）の上方にほぼ水平に設けられることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の二輪車。
当該二輪車の前輪（１６）及び後輪（２２）の各ホイール（６１）が、各リム（６１Ａ）の径方向内側に前記モータ（６４）のステータ（６４Ａ）とロータ（６４Ｂ）を備え、そのステータ（６４Ａ）とロータ（６４Ｂ）の径方向内側に前記蓄電装置（６５）を各々備えていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の二輪車。
当該二輪車のスイングアームピボット（２０）よりも車体前後方向で前方に運転者席を配置していることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の二輪車。