JP2936160B2

JP2936160B2 - 電動車両用パワーユニット

Info

Publication number: JP2936160B2
Application number: JP2130904A
Authority: JP
Inventors: 芳徳川島; 健二玉木; 博下山; 尚司本舘
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1990-05-21
Filing date: 1990-05-21
Publication date: 1999-08-23
Anticipated expiration: 2014-08-23
Also published as: JPH0427689A

Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的（１）産業上の利用分野本発明は、電気モータを動力源とする車両用パワーユ
ニットに関する。

（２）従来の技術自動二輪車等において広く用いられているスイング式
のパワーユニットは、車体に揺動自在に支持した伝動ケ
ースの後部に駆動輪を軸架し、この駆動輪を前記伝動ケ
ースの前部に設けた内燃機関に接続して回転駆動するよ
う構成されている（例えば、実公平２−6296号公報参
照）。

（３）発明が解決しようとする課題ところで、かかるパワーユニットの動力源として従来
の内燃機関に代えて電気モータを使用すれば、エアクリ
ーナ、キャブレター、マフラー、燃料タンク、始動装置
等の付属物を省略することができるので、構造が簡単で
取扱性に優れた車両を得ることができる。このように電
気モータを動力源とした車両において、伝動ケースに連
ねてモータハウジングを設けるようにすれば、パワーユ
ニットの小型化や強度向上を図る上で有利であるが、そ
のような場合でも、モータ及び関連部品の組付やメンテ
ナンス等の作業を伝動ケースに邪魔されることなく容易
に行い得ることが望ましい。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、上記要
求を満足させる電動車両用パワーユニットを提供するこ
とを目的とする。

B.発明の構成（１）課題を解決するための手段前記目的を達成するために、本発明は、車体に支持し
た伝動ケースに駆動輪を軸架し、前記伝動ケースに連ね
て設けたモータハウジング内に収納したブラシレスモー
タにより前記駆動輪を回転駆動する電動車両用パワーユ
ニットであって、前記モータハウジングの、伝動ケース
と反対側の端部を開放すると共に、その開放端部を、該
モータハウジングに着脱可能な蓋部材により覆い、その
蓋部材には、前記モータの回転軸の一端部を軸受を介し
て回転自在に支持し、その軸受よりも外側で回転軸の一
端部に固着した被検出部と、この被検出部を検出すべく
前記蓋部材に設けた検出部とにより、前記モータの回転
子の回転位置を検出する回転子位置センサを構成し、前
記回転軸の他端部をモータハウジングの、前記伝動ケー
ス内に臨む壁部に回転自在に支持し、この壁部を貫通し
て伝動ケース内に延びる回転軸の他端により、該伝動ケ
ース内に収納した伝動機構の入力軸を構成したことを第
１の特徴とし、またこの特徴に加えて、前記伝動ケース
とモータハウジングとを一体成形したことを第２の特徴
とする。

（２）作用上記特徴によれば、パワーユニットの伝動ケースに連
ねてモータハウジングが設けられるから、パワーユニッ
トの小型化が図られる上、応力が伝動ケースとモータハ
ウジングに分散されて強度が向上する。

また此のように伝動ケースにモータハウジングを連ね
ても、モータハウジングの、伝動ケースと反対側の開放
端部から部品を挿入することによりモータの組立を容易
に行い得る。しかもモータの回転軸が伝動機構の入力軸
を兼ねるので、パワーユニットの構造簡素化や軸方向小
型化が図られる。

またモータハウジングの上記開放端部を覆う蓋部材に
モータの回転子位置センサの検出部が設けられるので、
この蓋部材を取り外せば、モータハウジングの開放端部
が外部に広く露出してモータのメンテナンスが容易とな
るばかりか、回転子位置センサの調整作業も極めて容易
となる。しかもその回転子位置センサの被検出部は、回
転軸の動力伝達側（即ち伝動機構側）と反対側で且つ軸
受よりも外側に配設されるため、駆動力伝達に伴う回転
軸の芯ぶれの影響が極めて少なくなり、検出精度の向上
が図られる。

（３）実施例以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明によるパワーユニットＰを搭載した自
動二輪車Ｖの全体側面図であって、その車体フレームＦ
は鋼管よりなる前部フレームF₁、中央フレームF₂、およ
び後部フレームF₃から構成され、その外側はレッグシー
ルドB₁、ステップフロアB₂、後部カバーB₃、およびアン
ダーカバーB₄から構成される合成樹脂製のボディＢによ
って覆われる。前部フレームF₁に固着したヘッドパイプ
１には、上端に操向ハンドル２を備えるとともに下端に
フロントクッション３を介して前輪Wfを軸架したフロン
トフォーク４が枢支される。中央フレームF₂の後部に
は、後端に後輪Wrを軸架したスイング式のパワーユニッ
トＰの前端がピボット５で上下揺動自在に枢支され、そ
のパワーユニットＰの後部上面と後部フレームF₃とはリ
ヤクッション６を介して連結される。中央フレームF₂に
設けたスタンド７は、図示した格納位置において前記パ
ワーユニットＰの前部下面を覆い、その内部に収納した
後述の駆動用モータの保護部材を兼ねる。パワーユニッ
トＰとシート８の間にはヘルメット等を収容するための
物入れ９が設けられる。この物入れ９は前記モータが発
生する磁気によりフロッピーディスク等の収容物が影響
を受けないように、導電性樹脂等の磁気をシールドする
材料で形成される。中央フレームF₂には前記モータの駆
動用電源としてのバッテリを収納するバッテリボックス
10が設けられる。また、前記ヘッドパイプ１の前方には
モータの駆動を制御するコントローラ11と前記バッテリ
を充電するための充電器12が設けられる。なお、前記コ
ントローラは車体後部に鎖線で示した11₁の位置、ある
いは11₂の位置に設けることが可能であり、充電器も車
体後部の12₁の位置、あるいは車体中央部の12₂の位置に
設けることが可能である。

次に、第２図に基づいて前記パワーユニットＰの構造
を詳述する。パワーユニットＰは前端に前記ピボット５
が左右に貫通する伝動ケース13を備えており、その前部
に設けたモータＭと後部に設けた減速機14とが、伝動機
構としてのベルト式無段変速機15を介して接続される。

モータＭは、伝動ケース13の前部一側に連なるモータ
ハウジング16の内部に収納され、該ハウジング16は伝動
ケース13と一体成形される。そのモータハウジング16
の、伝動ケース13と反対側の端部（図示例では右端部）
は開放されており、その開放端部の開口面は、該開放端
部にボルト17で固定した蓋部材18により閉塞される。モ
ータＭの回転軸19は前記蓋部材18に設けたボールベアリ
ング20とモータハウジング16左端の、伝動ケース13内に
臨む壁部16₁に設けたボールベアリング21によって支持
される。蓋部材18から突出する回転軸19の右端には冷却
ファン22が設けられ、その外周は空気取り入れ口23₁を
有するファンカバー23で覆われる。そして、前記冷却フ
ァン22により空気取り入れ口23₁から導入された空気
は、蓋部材18の通孔18₁を介してモータハウジング16の
内部に流入し、モータＭを冷却した後に壁部16₁の通孔1
6₂から伝動ケース13内に供給される。この空気は更に伝
動ケース13内を後方に流れてベルト式無段変速機15を冷
却した後、該伝動ケース13の後端に形成した排風口13₁
から外部に排出される。一方、前記モータハウジング16
の壁部16₁を貫通して伝動ケース13の内部に延びる回転
軸19の左端は、直接前記ベルト式無段変速機15の入力軸
として使用される。

モータＭは直流ブラシレスモータであって、回転軸19
に固着した鉄心31の外周に永久磁石32を配設した回転子
33と、モータハウジング16の内部にボルト34で固着した
鉄心35の回りに巻回したコイル36とよりなる固定子37を
備えている。更に前記モータＭは、回転子33の回転位置
を検出するための回転子位置センサ40を備えており、こ
のセンサ40は、ボールベアリング20（軸受）よりも外側
で回転軸19の一端部に固着した被検出部としてのマグネ
ット38と、該マグネット38を検出すべくその外周に対向
して蓋部材18に配設した検出部としての３個のホール素
子39とより構成される。

第３図はモータＭの制御系を示す回路図で、モータＭ
の回転速度を制御すべく、操向ハンドル２のアクセルグ
リップ41に接続されたポテンショメータ42の電位と、回
転子位置センサ40により検出された回転子33の位相信号
とがコントローラ11に入力される。前記コントローラ11
とモータＭの間に介装されるドライバー43は、６個の電
界効果トランジスタ（以下、FETと略記する）44と、回
転子位置センサ40からの信号に基づいて前記FET44群を
制御し、モータＭの固定子電流を順次切り換えてゆくス
イッチング回路45とを備える。

第４図〜第６図に示すように、操向ハンドル２のハン
ドルパイプ46の中間に固着したリング状の固定ブラケッ
ト47と、ハンドルパイプ46の先端に回転自在に嵌合し、
その外周にアクセルグリップ41が一体に圧入された筒状
の回転ブラケット48との間には、前記アクセルグリップ
41をアイドリング位置に向けて付勢する捩じりバネ49が
装着される。アクセルグリップ41の回転操作により作動
するポテンショメータ42は、固定ブラケット47の底面に
固着した円弧状のプリント基板50の表面に平行にプリン
トした導電体50₁と抵抗体50₂とを備え、その導電体50₁
と抵抗体50₂には、それぞれ０ボルトと５ボルトの電位
が与えられる。前記固定ブラケット47の内部には、円弧
状のガイド溝51₁を有するガイド板51がプリント基板50
と平行に固着されており、前記プリント基板50とガイド
板51の間に配設された摺動部材52の背面に形成した突起
52₁は、前記ガイド板51のガイド溝51₁を貫通して前記回
転ブラケット48に支持される。そして、摺動部材52の正
面には、前記コントローラ11に電気的に接続する金属板
53が、プリント基板50の導電体50₁と抵抗体50₂に同時に
接触するように固着される。而して、アクセルグリップ
41が図示のアイドリング位置にあるとき、その金属板53
の電位は約0.5ボルトになり、アクセルグリップ41をフ
ルロード位置に向けて矢印方向に回転させると、その電
位は約4.5ボルトまで次第に増加する。

次に、再び第２図を参照して伝動ケース13の内部に収
納されるベルト式無段変速機15の構造を説明する。ベル
ト式無段変速機15は、モータハウジング16側から伝動ケ
ース13内部に突出する回転軸19に設けた駆動プーリ61
と、伝動ケース13の後部に支持した減速機入力軸62に設
けた従動プーリ63とを備え、両プーリ61,63には無端ベ
ルト64が巻き掛けられる。駆動プーリ61は回転軸19に固
着された固定側プーリ半体61₁と、この回転軸19に軸方
向摺動自在に支持された可動側プーリ半体61₂からな
り、この可動側プーリ半体61₂と回転軸19に固着したラ
ンププレート65との間には遠心ウエイト66が半径方向に
移動自在に配設される。一方、従動プーリ63は減速機入
力軸62にニードルベアリング67を介して相対回転自在に
嵌合するカラー68に支持した固定側プーリ半体63₁と可
動側プーリ半体63₂とよりなり、この従動プーリ63に伝
達された駆動力は自動遠心クラッチ69を介して前記減速
機入力軸62に伝達される。そして、前記ベルト式無段変
速機15および自動自動遠心クラッチ69を収納した伝動ケ
ース13の側面は、着脱自在なサイドカバー13₂によって
閉塞される。

減速機入力軸62は、伝動ケース13に設けたボールベア
リング70と減速機カバー71に設けたボールベアリング72
とによって支持され、同じく伝動ケース13と減速機カバ
ー71に設けた一対のボールベアリング73,74によって支
持した後輪Wrの車軸75との間には中間軸76が支持され
る。そして、減速機入力軸62の入力ギヤ77の回転は中間
軸76の２個の中間ギヤ78,79を介して車軸75の出力ギヤ8
0に伝達される。

次に、前述の構成を備えた本発明の実施例の作用を説
明する。

アクセルグリップ41がアイドリング位置にあってモー
タＭの回転速度が小さいとき、自動遠心クラッチ69は切
断された状態にあり、前記モータＭの駆動力は後輪Wrに
伝達されない。この状態からアクセルグリップ41を回転
させてモータＭの回転速度を増加させると、その回転軸
19に固着したランププレート65に沿って遠心ウェイト66
が半径方向外側に移動し、駆動プーリ61の可動側プーリ
半体61₂を固定側プーリ半体61₁に接近する方向に移動さ
せる。これにより、駆動プーリ61の有効半径が増加する
とともに、無端ベルト64を介して従動プーリ63の可動側
プーリ半体63₂が固定側プーリ半体63₁から離間する方向
に駆動され、その有効半径が減少する。その結果、ベル
ト式無段変速機15の減速比が減少して前記従動プーリ63
と共に回転するカラー68の回転速度が増加し、やがて自
動遠心クラッチ69が接続してモータＭの駆動力が減速機
入力軸62に伝達されると、減速機14を介して後輪Wrが駆
動される。

モータＭの回転軸19に設けた冷却ファン22によりファ
ンカバー23の空気取り入れ口23₁から導入された空気
は、モータハウジング16の内部を通過してモータＭを冷
却した後、伝動ケース13の内部を通過してベルト式無段
変速機15と自動遠心クラッチ69を冷却し、排風口13₁か
ら外部に排出される。

而して、モータＭを収容するモータハウジング16を伝
動ケース13と一体成形したことによりパワーユニットＰ
の部品点数が減少し、その構造の簡略化と軽量化が達成
される。しかも、モータＭが発する熱はモータハウジン
グ16から伝動ケース13に効率的に逃がされるため、パワ
ーユニットＰの冷却効果が向上する。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は前記実
施例に限定されず、特許請求の範囲に記載した本発明を
逸脱することなく、種々の小設計変更を行うことが可能
である。

例えば、本パワーユニットＰは、自動二輪車Ｖに限ら
ず自動三輪車等の他の車両に対しても適用可能である。

C.発明の効果以上のように本発明によれば、パワーユニットの伝動
ケースに連ねてモータハウジングを設けたので、パワー
ユニットの小型化が図られる上、応力が伝動ケースとモ
ータハウジングに分散されて強度が向上する。

また此のように伝動ケースにモータハウジングを連ね
ても、モータハウジングの、伝動ケースと反対側の開放
端部から部品を挿入することによりモータを容易に組み
立てることができる。しかもモータの回転軸が伝動機構
の入力軸を兼ねるので、パワーユニットの構造簡素化と
軸方向小型化に寄与することができる。

また特にモータハウジングの上記開放端部を覆う蓋部
材にモータの回転子位置センサの検出部が設けられるの
で、この蓋部材を取り外せば、モータハウジングの開放
端部が外部に広く露出してモータのメンテナンス作業が
容易となるばかりか、回転子位置センサの調整作業も極
めて容易となる。しかもその回転子位置センサの被検出
部は、回転軸の動力伝達側（即ち伝動機構側）と反対側
で且つ軸受よりも外側に配設されるため、駆動力伝達に
伴う回転軸の芯ぶれの影響を極めて少なくできて該セン
サの検出精度向上に寄与し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるパワーユニットＰを搭
載した自動二輪車の全体側面図、第２図は第１図のII−
II線断面図、第３図はモータの制御系を示す回路図、第
４図はポテンショメータの構造を示すアクセルグリップ
の縦断面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線断面図、第６図
は第４図のVI−VI線断面図である。 13…伝動ケース、15…ベルト式無段変速機（伝動機
構）、16…モータハウジング、16₁…壁部、18…蓋部
材、19…回転軸、20…軸受（ボールベアリング）、33…
回転子、38…マグネット（被検出部）、39…ホール素子
（検出部）、40…回転子位置センサ、Ｍ…モータ、Wr…
後輪（駆動輪）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者本舘尚司埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (56)参考文献特開平３−292278（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−162528（ＪＰ，Ｕ) 実公平２−6296（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B62M 9/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車体に支持した伝動ケース（13）に駆動輪
（Wr）を軸架し、前記伝動ケース（13）に連ねて設けた
モータハウジング（16）内に収納したブラシレスモータ
（Ｍ）により前記駆動輪（Wr）を回転駆動する電動車両
用パワーユニットであって、前記モータハウジング（16）の、伝動ケース（13）と反
対側の端部を開放すると共に、その開放端部を、該モー
タハウジング（16）に着脱可能な蓋部材（18）により覆
い、その蓋部材（18）には、前記モータ（Ｍ）の回転軸
（19）の一端部を軸受（20）を介して回転自在に支持
し、その軸受（20）よりも外側で前記回転軸（19）の一
端部に設けた被検出部（38）と、この被検出部（38）を
検出すべく前記蓋部材（18）に設けた検出部（39）とに
より、前記モータ（Ｍ）の回転子（33）の回転位置を検
出する回転子位置センサ（40）を構成し、前記回転軸
（19）の他端部をモータハウジング（16）の、前記伝動
ケース（13）内に臨む壁部（16₁）に回転自在に支持
し、この壁部（16₁）を貫通して伝動ケース（13）内に
延びる回転軸（19）の他端により、該伝動ケース（13）
内に収納した伝動機構（15）の入力軸を構成したことを
特徴とする、電動車両用パワーユニット。
【請求項２】前記伝動ケース（13）とモータハウジング
（16）とを一体成形したことを特徴とする、請求項１に
記載の電動車両用パワーユニット。