JP4377561B2 - 電動車両のパワーユニット構造 - Google Patents

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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータの回転軸の負荷バランスを良くし、更に、モータの回転軸の回転変動を抑える電動車両のパワーユニット構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
電動車両のパワーユニット構造としては、例えば、特開平4−224490号公報「電動車両のモータ冷却構造」に記載されたものが知られている。
【0003】
上記公報の図6には、モータM(符号については、同公報に記載されているものを使用した。以下同様。)の回転軸88の一端側に駆動ギヤ95を取付け、この駆動ギヤ95に従動ギヤ94を噛み合わせ、この駆動ギヤ94にクラッチ93を取付け、このクラッチ93にメインシャフト92を取付けたパワーユニットPが記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記したモータMの回転軸88の他端側にはセンサ部が設けられているだけであり、回転軸88の両端の負荷バランスはあまり良好ではない。また、インナロータ式モータの回転軸88は回転マスが小さく慣性マスが小さくなるので、このモータMを車両用駆動源とする場合、スロットル信号にリニアにモータMを制御すると、回転数の変動が激しくなる場合があり、その際はクラッチ93に与える影響があるので、対応が求められる。
【0005】
そこで、本発明の目的は、電動車両のパワーユニット構造を改良することで、モータの回転軸の負荷バランスを良くし、更に、モータの回転軸の回転変動を抑えることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1は、モータ軸の一端側に、被動ギヤに取付けられるクラッチへ動力を伝えるための被動ギヤに噛み合う駆動ギヤを備えるパワーユニットにおいて、被動ギヤが、駆動ギヤよりも大径に形成され、モータ軸の他端側にフライホイール回転体を備え、フライホイール回転体とクラッチを、電動モータ部のステータコア及びステータコイルの一部をモータ軸の軸方向から挟込む状態に配置し、モータ軸を、クラッチを収納する左右の変速機ケースの両方で支持し、この変速機ケースの割り面を、モータ軸の軸支部の中央位置に対してフライホイール回転体の側とは反対の側にオフセットさせ、フライホイール回転体を、側方に開放する椀形形状とし、その内方にモータ軸の回転角度を検出する第1の角度検出機構を備え、フライホイール回転体を挟んで第1の角度検出機構の反対側には、モータ軸に設けた磁石体の位置を検出する第2の角度検出機構を備え、第1の角度検出機構が、モータ軸の他端側先端部に磁石が取付けられ、フライホイール回転体を覆うためにフライホイール回転体側の変速機ケースに取付けるカバー部材にセンサホルダを介してセンサ部を取付けたものであり、第2の角度検出機構が、そのセンサ部をフライホイール回転体側の変速機ケースに取付けたものであることを特徴とする。
【0007】
モータの他端側にフライホイール回転体を備えることで、モータの両端部の負荷バランスをより良好にすることができ、更に、フライホイール回転体の大きな回転マスによってモータ軸の回転変動を抑えることができ、例えば、クラッチに与える影響を少なくすることができる。
【0008】
ライホイール回転体側の変速機ケースの幅が大きく形成されているので、フライホイール回転体を外し、フライホイール回転体側の変速機ケースを外せば、モータの露出する部分が多くなり、モータのメンテナンスを容易に行うことができる。
【0009】
1の角度検出機構及び第2の角度検出機構を備えたことで、モータ軸の回転角度検出の精度及び信頼性を一層向上させることができる。
【0010】
また、第1の角度検出機構のメンテナンスは、フライホイール回転体の開放部分から容易に行うことができ、更に、フライホイール回転体の内方に第1の角度検出機構を備えることで、フライホイール回転体の内側スペースを有効に利用することができる。
【0011】
更に、フライホイール回転体側の変速機ケースを取外すだけで、両角度検出機構をメンテナンスすることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
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する。
図1は本発明に係るパワーユニット構造を採用した電動車両の側面図であり、電動車両10は、全アルミニウム合金製の車体フレーム11の前端にフロントフォーク12(左右一対のフォーク部12L,12Rからなる。)を操舵可能に取付け、このフロントフォーク12の下端に前輪13を取付け、フロントフォーク12の上端にバーハンドル14を取付け、車体フレーム11の下方にパワーユニットとしての電動モータユニット15(138はモータ軸、15bはドライブチェーン15cを介して後輪17を駆動するドライブスプロケットである。)及びこの電動モータユニット15を駆動するための電源となる複数のバッテリ(不図示。詳細は後述する。)を取付け、車体フレーム11の後部下部に左右一対のピボットブラケット53,53(奥側のピボットブラケット53は不図示)を接合し、これらのピボットブラケット53,53にスイングアーム16をピボット軸16aにて上下スイング可能に取付け、このスイングアーム16の後端に後輪17を取付けたトライアル用二輪車両である。
【0013】
ここで、21は前輪13の上方を覆うフロントフェンダ、22は車体フレーム11の上方を覆う上部カバー、23は後輪17の上方を覆うとともにシートを兼ねるリヤフェンダ、24はドリブンスプロケット、25はチェーンガイドである。
【0014】
トライアル用二輪車両は、各セクション毎に岩石路、土手、傾斜路等の険しい地形を利用して又は人工的にを設けて走行技術を競うトライアル競技用の車両であり、本発明に係る電動車両10は、エンジン駆動の車両に比べて、排気や騒音の点で有利であるために屋内でのトライアル競技に適する。
【0015】
図2は本発明に係る電動車両の第1斜視図であり、電動車両10の左斜め前方から見た図である。
電動車両10は、かご状の車体フレーム11内に電動モータユニット15を駆動するバッテリ(不図示)及び電動モータユニット15を制御するコントロール部(不図示)を配置し、これらのバッテリ及びコントロール部をそれぞれバッテリカバー31及びコントロール部カバー32で覆ったものである。なお、34は電動モータユニット15の下方を覆うアルミニウム合金製で穴34a・・・(・・・は複数個を示す。以下同様。)を開けたアンダカバーである。
【0016】
バッテリカバー31は、左カバー31a及び右カバー31b(奥側の右カバー31bは不図示)からなり、これらの左カバー31a及び右カバー31bをそれぞれ車体フレーム11にビスで取付ける。
コントロール部カバー32は、左右2つ割りのカバーであって、左カバー32a及び右カバー32bからなり、後述するコントロール部85に一体的に取付け、車体フレーム11に取付けた部材である。
【0017】
図3は本発明に係る電動車両の第2斜視図であり、電動車両10の左斜め後方から見た図である。
電動車両10は、車体フレーム11の後部にリヤフレーム36を取付け、このリヤフレーム36にバッテリを収納するためのリヤ収納部37を設けたものである。このリヤフレーム36は、バッテリを保持するのはもちろんリヤフェンダ23を支持するとともにシートに乗るライダーの重量を受ける機能を兼用する。
【0018】
リヤフレーム36は、車体フレーム11の後部から後上方に延ばした左右一対のアッパフレーム41,41と、車体フレーム11の後部及びアッパフレーム41,41の後端に渡した左右一対のロアフレーム42,42と、アッパフレーム41,41にアーチ状に渡したアーチフレーム43とからなる。
【0019】
リヤ収納部37は、左右の側壁45,45(奥側の側壁45は不図示)と、これらの側壁45,45の後部に渡した後壁46と、前壁102(図10参照)及び底壁(不図示)とからなる。なお、46aは後輪17(図1参照)との干渉を防ぐために後壁46に設けた逃げ部である。
【0020】
図4は本発明に係る電動車両の要部側面図であり、車体フレーム11は、フロントフォーク12(図1参照)を操舵可能に支持するヘッドパイプ51と、このヘッドパイプ51から後斜め下方に延ばした左右一対のメインフレーム52,52(アルミニウム合金押し出し材のチューブフレームであり、奥側のメインフレーム52は不図示)と、これらのメインフレーム52,52の後部にスイングアーム16(図1参照)を支持するために設けたピボットブラケット53,53(奥側のピボットブラケット53は不図示)と、これらのピボットブラケット53,53の前上端を連結する図示せぬクロスメンバと、リヤクッションユニット55の上端を支持するためにクロスメンバに設けたクッション上端支持部56,56(奥側のクッション上端支持部56は不図示)とからなる。
【0021】
電動モータユニット15は、メインフレーム52,52の前部に左右のフロントブラケット61,61(奥側のフロントブラケット61は不図示)を取付け、メインフレーム52,52の後部にそれぞれセンタブラケット62,62を取付けたものであり、これらのフロントブラケット61,61、センタブラケット62,62、ピボットブラケット53,53のピボット軸取付部63,63(奥側のピボット軸取付部63は不図示)及びピボット下部取付部64,64(奥側のピボット下部取付部64は不図示)に電動モータユニット15に設けた取付アーム部66,66,67,67,68,68,69,69(奥側の取付アーム部66,67,68,69は不図示。これらの取付軸はそれぞれ66a,67a,16a,69aである。)を取付ける。
【0022】
73は、電動モータユニット15を駆動するためのバッテリ74・・・、75・・・、76・・・を収納するためにメインフレーム52,52の下部に溶接にて取付けたバッテリ収納部であり、車体側方に開口部を有する収納室77・・・を備え、収納室77毎にバッテリ74、バッテリ75又はバッテリ76を収納する。バッテリ収納部73は、合成樹脂などの絶縁体で構成し、メインフレーム52,52にボルト締めしても良い。
【0023】
バッテリ75は、リヤ収納部37内にも収納したものであり、リヤ収納部37の底部には、長尺方向を車体の前後方向とし且つリヤクッションユニット55を中央に挟んで左右にそれぞれ1個ずつ配置し、これらのバッテリ75,75に渡すように1個のバッテリ75を上に車幅方向に横長となるように載せる。これにより、左右バランスは、ほぼ均等で重量バランスは良好となる。
【0024】
81は左右のメインフレーム52,52間の下部に設けた床部(バッテリ収納部73の上壁面である。不図示)に固定したバッテリであり、円筒状のバッテリセル8・・・を2段に俵積みするとともに、複数のバッテリセル82に被せて縮ませたシュリンクパック83で包んだものである。上記したバッテリ74,75,76はバッテリ81と構成部品は同一であり、バッテリセル82の個数のみが異なる。
【0025】
85は電動モータユニット15用のコントロール部であり、左右のコントロール部カバー32の前面下方向きに後述するパワーモジュールで発生する熱を放出するためのヒートシンク86を露出させた部分である。
リヤクッションユニット55は、下端部を三角リンク88を介してスイングアーム16(図1参照)に取付ける部材である。
【0026】
図5は本発明に係る車体フレームを説明する斜視図であり、車体フレーム11のメインフレーム52,52を、ヘッドパイプ51側(図の左側。図4参照。)から車体後方へいくにつれて、まず、車体側方へ膨出部92で膨出させ、この膨出部92の後方で車体内方へくびれ部93でくびれさせ、更に、くびれ部93の後方で車体外方へ拡開部94で拡開させた部材であり、くびれ部93が運転者の跨がる足の部分に相当する。従って、マシンを足でホールドし易く、トライアル競技に最適なスリムさを提供する。
【0027】
図6は本発明に係る電動車両の平面図であり、メインフレーム52,52に車体前方から後方に亘って膨出部92、くびれ部93及び拡開部94を形成したことを示す。なお、96,96は運転者が足を掛けるステップである。
【0028】
図7は本発明に係る電動車両のバッテリの配置状態を説明する第1斜視図であり、図4に示したバッテリ収納部73の各収納室77に収納したバッテリ74〜76及びバッテリ81の配置を説明する。なお、図中の白抜き矢印(front)は車体前方、白抜き矢印(left)は車体左方、白抜き矢印(right)は車体右方を表す。以下同様。
図7において、バッテリ74は、例えば、バッテリセル82を10個で構成するとともに上段の車体右方側の端のバッテリセル82U(バッテリセル82を説明の都合上バッテリセル82Uとした。)を下段の車体右方側の端のバッテリセル82L(バッテリセル82を説明の都合上バッテリセル82Lとした)よりも右方に突出させたものである。この上段と中段とのそれぞれの最前部の位置は、前記膨出部92の下方近傍となる。車体フレーム11の幅の広さに合わせてバッテリを多く搭載することができる。また、センタブラケット62の位置は、拡開部94に該当するので、この位置でも、車体フレーム11の幅を活かしてバッテリ搭載量を増やすことができる。
【0029】
バッテリ75は、例えば、バッテリセル82を8個で構成するとともに上段の車体右方側の端のバッテリセル82Uを下段の車体右方側の端のバッテリセル82Lよりも右方に突出させたものである。このバッテリ75の位置は、前記くびれ部93の下方近傍となるので、メインフレーム52の車幅方向の幅と同等のバッテリの横幅とすることができ、スリムさを維持することができる。
【0030】
バッテリ76は、例えば、バッテリセル82を8個で構成するとともに上段の車体左方側の端のバッテリセル82Uを下段の車体左方側の端のバッテリセル82Lよりも左方に突出させたものである。
【0031】
各バッテリ74〜76は、長手方向を車体左右方向、即ち車幅方向に一致させたものである。
上記したバッテリ75とバッテリ76とは、左右を入れ替えれば同一の形状となる同一物であるが、説明の都合上符号を変えた。
【0032】
また、上下方向で3段としたバッテリ収納部73(図4参照)の最上段のバッテリ74,75,75,74,76は、それぞれのバッテリセル82の軸線がメインフレーム52(図4参照)の延出方向に沿って延びる各直線98上にある、即ち、直線98の延びる方向に重なっている。また、バッテリ収納部73(図4参照)の中段のバッテリ74,76,76は、それぞれのバッテリセル82がメインフレーム52の延出方向に沿って延びる各直線99上にある、即ち、直線99の延びる方向に重なっている。
バッテリ81は、バッテリセル82の個数を例えば、18個とし、長手方向をメインフレーム52の延出方向に沿わせたものである。
【0033】
図8は本発明に係る電動車両のバッテリの配置状態を説明する第2斜視図であり、図4に示したリヤ収納部37に収納したバッテリ75の配置を説明する。
図8において、リヤ収納部37(図4参照)に収納した3個のバッテリ75・・・を、説明の都合上、左右のバッテリ75L,75R及びこれらのバッテリ75L,75Rの上方で且つバッテリ75L,75Rのほぼ中央となる位置に配置したバッテリ75Cとし、バッテリ75L,75Rのそれぞれ内側の段の最も前方のバッテリセル82F(バッテリセル82を説明の都合上バッテリセル82Fとする。)を外側の段の最も前方のバッテリセル82S(バッテリセル82を説明の都合上バッテリセル82Sとする。)よりも前方に突出させたものである。
【0034】
図9は本発明に係る電動車両のバッテリの配置を説明する正面図であり、バッテリ収納部73(図4参照)の最上段のバッテリ74,75,75,74,76(図7参照)では、直線98の延びる方向から見れば、それぞれのバッテリセル82が重なる。
また、バッテリ収納部73の中段のバッテリ74,76,76(図7参照)では、直線99の延びる方向から見れば、それぞれのバッテリセル82が重なる。
【0035】
このときのバッテリ収納部73の最上段及び中段のバッテリ74,75,76のそれぞれのバッテリセル82の重なる個数を、図中のバッテリセル82を示す円内に記載した。なお、バッテリ収納部73の最下段のバッテリ75では重なる個数はそれぞれ1となる。
【0036】
このように、各バッテリ74,75,76をメインフレーム52の延出する方向から透視して見たときに、バッテリセル82の重なる個数を、車体中心側で多く車体外方側で少なく構成した。この結果、車両の車幅方向の中央にバッテリセル82が集中するため、車体をスリムに構成するとともに車体をコンパクトに構成することができる。また、マスを車体中心に集約することができ、操縦性が良好になり、トライアル車に好適である。
【0037】
図10は本発明に係る電動車両のバッテリを配置したリヤ収納部の斜視図であり、リヤ収納部37は、前壁102に車体後方へ凸状とした湾曲部103を備え、この湾曲部103内にリヤクッションユニット55(図4参照)の上端を支持するクッション上端支持部56,56を配置する。
【0038】
従って、リヤ収納部37内の湾曲部103の左右にバッテリ75,75を1個ずつ配置し、バッテリ75,75の後部に1個のバッテリ75を長手方向が車幅方向になるように載せ、バンド等で固定する。
【0039】
図11は本発明に係る電動車両の電動モータユニットの断面図であり、電動モータユニット15は、左右2つ割りとした変速機ケース111(変速機ケース111は左ケース112及び右ケース113からなる。)と、この変速機ケース111に軸支部としてのベアリング114,115を介して回転可能に支持するロータ116と、このロータ116の周囲に配置したステータ118と、このステータ118を右ケース113に取付けるためのホルダ121、カラー122・・・及びステータ取付ボルト123・・・と、ロータ116の一端側にボルト124で取付けた駆動ギヤ125と、この駆動ギヤ125に噛み合う被動ギヤ126と、この被動ギヤ126に取付けた多板クラッチ127と、この多板クラッチ127に取付けたメインシャフト128と、このメインシャフト128から図示せぬカウンタシャフトに伝える回転数を変速するための複数のギヤからなるギヤ列132と、ロータ116の他端側にナット134で取付けた椀形形状のフライホイール回転体135と、同じくロータ116の他端側に配置することでロータ116の回転角度を検出する第1角度検出機構136と、これらのフライホイール回転体135及び第1角度検出機構136を覆うカバー部材としての左ケースカバー137と、ロータ116の側方に近接させて配置することでロータ116の回転角度を検出する第2角度検出機構141とからなる。
【0040】
メインシャフト128、ギヤ列132、カウンタシャフトは、変速機143の一部を構成する部品であり、カウンタシャフトの端部にドライブスプロケット15bを取付け、このドライブスプロケット15bと後輪17に取付けたドリブンスプロケット24とにドライブチェーン15cを掛け渡すことで、電動モータユニット15の出力を後輪17へ伝える。
【0041】
ここで、145はロータ116を構成するモータ軸138に対するフライホイール回転体135の回り止めのための半月キー、146は右ケース113の側部を覆う右ケースカバー、147はワッシャ、148・・・(図では1本のみ描いた。)は左ケース112と右ケース113とを連結する連結ボルト、151はステータ118を構成するステータコイル152に通電するためのケーブル、153,154はメインシャフト128を回転可能に支持するために変速機ケース111とメインシャフト128との間に介在させたベアリングである。
【0042】
160はベアリング114,115の中央位置に引いた変速機ケース中心線(請求項3に記載したモータ軸の軸支部の中央位置である。)であり、本発明の変速機ケース111では、変速機ケース中心線160に対して左ケース112と右ケース113との割り面、即ち左ケース112の合わせ面112a及び右ケース113の合わせ面113aの位置を右ケース113側にオフセット量Fだけオフセットさせる。従って、左ケース112の幅をWL、右ケース113の幅をWRとすると、WL>WRの関係がある。
【0043】
このように、左ケース112の幅WLを右ケース113の幅WRよりも大きくすることで、右ケース113から左ケース112を外したときに、左ケースと右ケースとの幅が等しい場合に比べて、ロータ116及びステータ118を大きく露出させることができ、多板クラッチ127と反対側からメンテナンス等を容易に行うことができる。
【0044】
図12は本発明に係る電動車両の電動モータユニットの分解斜視図であり、ロータ116、ステータ118、環状のホルダ121、カラー122・・・、ステータ取付ボルト123・・・、フライホイール回転体135は、電動モータ部162を構成する部材である。
【0045】
ロータ116は、モータ軸138と、このモータ軸138に取付けた複数の永久磁石で構成する磁石体164とからなる。
ステータ118は、ステータコア165と、このステータコア165に巻いた前述のステータコイル152とからなる。
【0046】
第1角度検出機構136は、モータ軸138に取付ける磁石167と、この磁石167の周囲に設けるセンサ部168と、このセンサ部168を左ケースカバー137(図11参照)に取付けるためのセンサホルダ169とからなる。
第2角度検出機構141は、ロータ116の磁石体164に近接させたホール素子からなるセンサ部171と、このセンサ部171に接続したホールIC回路部172と、センサ部171を左ケース112に取付けるためのセンサカラー173とからなる。
【0047】
図13は本発明に係る電動車両の電動モータユニットのステータ取付構造を示す要部断面図であり、右ケース113に穴部175及び環状の段部176を設け、この穴部175にステータ118の円筒状としたステータコア165を嵌合させるとともにステータコア165の一側の縁部165aを段部176に当て、ステータコア165の他側の縁部165bにホルダ121を当て、ステータ取付ボルト123をホルダ121の貫通穴121a、カラー122に通し、ステータ取付ボルト123を右ケース113に形成しためねじ部177にねじ結合したことを示す。
【0048】
図14は本発明に係る電動車両の電動モータユニットのステータ取付構造を示す斜視図であり、電動モータユニット15から左ケース112(図11参照)を外した状態を示す。
【0049】
図では、右ケース113にステータ118を嵌合させ、このステータ118の縁部にホルダ121を被せ、ホルダ121をカラー122・・・を介してそれぞれステータ取付ボルト123で右ケース113に取付けたことを示す。
このようなステータ118の取付構造を採用することで、ステータ118を単純な形状にすることができるとともに容易に変速機ケース111に取付けることができる。
【0050】
図15は本発明に係る電動車両のフライホイール回転体及び角度検出機構を示す断面図であり、モータ軸138の先端にナット181で磁石167を取付け、左ケースカバー137にセンサホルダ169を介してセンサ部168をボルト183・・・で取付けることで、電動モータユニット15に第1角度検出機構136を組込み、一方、センサカラー173にセンサ部171及びホールIC回路部172をビス185・・・(図12参照)で取付け、左ケース112にセンサカラー173をビス186・・・で取付けることで、電動モータユニット15に第2角度検出機構141を組込んだことを示す。
【0051】
図16は本発明に係る電動車両の電動モータユニット用コントロール部の側面図であり、コントロール部85は、FET集積回路を備えたパワーモジュール191と、このパワーモジュール191の下面に取付けたヒートシンク86と、パワーモジュール191の上部に取付けた第1インタフェース基板192と、パワーモジュール191にカラー193・・・及び図示せぬボルトで取付けた箱形の上部ステー194と、この上部ステー194の側部に取付けたブラケット195に固定したコンデンサ196・・・及びヒューズ197とからなる。
【0052】
図17は本発明に係る電動車両の電動モータユニット用コントロール部の説明図であり、ブラケット195(図16参照)を省いて上部ステー194の側方から見た図である。
コントロール部85の上部ステー194は、箱形の部材であり、下部に二段重ねの第2インタフェース基板201を収納し、この第2インタフェース基板201の上部空間に図示せぬ各種配線を収納する。
第2インタフェース基板201は、パワーモジュール191に上部ステー194を取付けるボルト202・・・で共締めしたものである。
【0053】
図18は本発明に係る電動車両の電動モータユニット用コントロール部の分解斜視図であり、上部ステー194のブラケット195は、縁部にフランジ195a,195aを設けた部材であり、これらのフランジ195a,195aにコンデンサ支持用プレート204を取付け、このコンデンサ支持用プレート204でコンデンサ196・・・を支持する。
【0054】
第2インタフェース基板201は、電流値を検出する電流センサ205,206,207及び直流電圧を昇圧又は降圧するDC−DCコンバータ208を取付けたものである。
【0055】
ここで、211,212はコントロール部カバー32の左・右カバー32a,32bに設けた切欠き部32c,32d(左カバー32aの切欠き部32cは不図示)にそれぞれ嵌めるグロメット(グロメット211,212内には電気配線が通り、この電気配線の周囲をグロメット211,212でシールする。)、213,214は切欠き部32c,32dにグロメット211,212とともに嵌めるプレート片、216,216はコンデンサ196間に介在させるスペーサである。
【0056】
図19は本発明に係る電動車両の電動モータユニット用出力調整装置の分解斜視図であり、電動モータユニット用出力調整装置220はエンジン用スロットル装置に相当するものであり、構成部品の理解を容易にするために構成部品の名称の一部に「スロットル」を用いる。
出力調整装置220は、スロットルドラムベース221と、このスロットルドラムベース221にビス222,222で取付けるセンサ取付ベース223と、このセンサ取付ベース223の軸受部223aにカラー224,225を介して挿入するセンサシャフト226と、このセンサシャフト226がセンサ取付ベース223から抜けるのを防止するためにセンサシャフト226に嵌める抜け止め部材227と、センサシャフト226の先端にナット226aで取付けるスロットルドラム228と、このスロットルドラム228に回転力を与えるためにスロットルドラム228とスロットルドラムベース221との間に介在させたねじりコイルばね232と、センサシャフト226の他端の矩形部226bを嵌めるとともにセンサ取付ベース223にビス233,233で取付けるスロットルセンサ234と、スロットルドラムベース221をボルト235,235で取付けるためにメインフレーム52とピボットブラケット53との接合部近傍に設けたドラムベース取付部236,236と、スロットルドラム228及びセンサシャフト226を介してスロットルセンサ234を作動させるスロットルケーブル237と、スロットルドラム228の初期位置を調整するためのアジャストスクリュー238とからなる。なお、241,241,242,243はワッシャ、244はコイルばねである。
【0057】
スロットルセンサ234は、センサシャフト226の回転角度を検出することにより、その回転角度に応じた信号をコントロール部85(図18参照)に送り、スロットルグリップの回転角度に応じたモータの出力を演算して、その出力(PWMデューティ信号)をパワーモジュール191(図18参照)に伝えることで、パワーモジュール191は電動モータ部162(図12参照)の出力を制御する。
【0058】
スロットルケーブル237は、アウタケーブル237aと、このアウタケーブル237a内に移動可能に挿入したインナワイヤ237bとからなり、スロットルドラムベース221のケーブル取付部221aにアウタケーブル237aの一端を取付け、スロットルドラム228のワイヤ取付部228aにインナワイヤ237bの一端を取付け、バーハンドル14(図1参照)にアウタケーブル237aの他端を取付け、バーハンドル14に設けたスロットルグリップ(不図示)にインナワイヤ237bの他端を取付けた部材であり、運転者がスロットルグリップを操作することにより、スロットルケーブル237を介してスロットルセンサ234を作動させ、電動モータ部162の出力を調整する。
【0059】
アジャストスクリュー238は、ワッシャ243及びコイルばね244を介してスロットルドラムベース221のスクリュー取付部221bにねじ込むとともに、先端をスロットルドラム228のストッパ部228bに当てる。これにより、アジャストスクリュー238を回せば、スロットルドラムベース221に対してスロットルドラム228を回転させることができる。
【0060】
以上の図11、図12及び図15で説明したように、本発明は第1に、モータ軸138の一端側に多板クラッチ127へ動力を伝えるための駆動ギヤ125を備える電動モータユニット15において、モータ軸138の他端側にフライホイール回転体135を備えることを特徴とする。
【0061】
モータ軸138の他端側にフライホイール回転体135を備えることで、モータ軸138の両端部の負荷バランスをより良好にすることができ、更に、フライホイール回転体135の大きな回転マスによってモータ軸138の回転変動を抑えることができる。
【0062】
従って、例えば、フライホイール回転体を備えていない電動モータユニットにおいて、スロットルグリップをわずかに操作しただけでも電動モータユニットのモータ軸回転数が急激に変化して電動車両の運転性を損ねるのに比べて、本発明の電動モータユニット15においては、スロットルグリップをわずかに操作した場合でも、電動モータユニット15のモータ軸回転数が急激に変化するのをフライホイール回転体135によって防止することができ、電動車両10の運転性を向上させることができる。
【0063】
また、同様に、フライホイール回転体を備えていない電動モータユニットにおいて、スロットルグリップを急激に戻したような場合に、モータ軸の回転が直ちに下がろうとするが、後輪は回転を続けようとするために、電動モータユニットと後輪との間に介在するクラッチ、変速機等に大きな負担が掛かるが、これに比べて本発明では、フライホイール回転体135によりモータ軸138の回転は急激に下がらず、多板クラッチ127等に与える影響を少なくすることができる。
また、多板クラッチ127と反対側はメンテナンスもし易いので、フライホイール回転体135を何種類か用意しておき、用途に合わせて変更も容易な上、汎用性も高い。
【0064】
本発明は第2に、フライホイール回転体135を、側方に開放する椀形形状とし、その内方にモータ軸138の回転角度を検出する第1角度検出機構136を備えることを特徴とする。
【0065】
第1角度検出機構136のメンテナンスは、フライホイール回転体135の開放部分から容易に行うことができ、また、フライホイール回転体135の内方に第1角度検出機構136を備えることで、フライホイール回転体135の内側スペースを有効に利用することができる。
【0066】
本発明は第3に、モータ軸138を、多板クラッチ127を収納する変速機ケース111の左ケース112及び右ケース113の両方で支持し、変速機ケース111の割り面としての左ケース112の合わせ面112a及び右ケース113の合わせ面113aを、モータ軸138の軸支部としてのベアリング114,115の中央位置、即ち変速機ケース中心線160に対してフライホイール回転体135の側とは反対の側にオフセットさせたことを特徴とする。
【0067】
フライホイール回転体135側の左ケース112の幅WLが大きく形成されているので、フライホイール回転体135を外し、フライホイール回転体135側の左ケース112を外せば、電動モータ部162の露出する部分(例えば、ロータ116、ステータ118等である。)が多くなり、電動モータ部162のメンテナンスを容易に行うことができる。
【0068】
本発明は第4に、フライホイール回転体135を挟んで第1角度検出機構136の反対側には、モータ軸138に設けた磁石体164の位置を検出する第2角度検出機構141を備えることを特徴とする。
第1角度検出機構136及び第2角度検出機構141を備えたことで、モータ軸138、即ちロータ116の回転角度検出の精度及び信頼性を一層向上させることができる。
【0069】
本発明は第5に、第1角度検出機構136を構成するセンサ部168を、フライホイール回転体135を覆うためにフライホイール回転体135側の左ケース112に取付ける左ケースカバー137に設け、第2角度検出機構141のセンサ部171を、フライホイール回転体135側の左ケース112に設けたことを特徴とする。
フライホイール回転体135側の左ケース112を取外すだけで、両角度検出機構136,141をメンテナンスすることができる。
【0070】
尚、本発明の実施の形態では、図11に示したように、フライホイール回転体135を、車体外方に開放する椀形形状としたが、これに限らず、車体内方に開放する椀形形状とし、この内方に第1角度検出機構136を備えてもよい。
【0071】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項1の電動車両のパワーユニット構造は、モータ軸の一端側にクラッチへ動力を伝えるための駆動ギヤを備えるパワーユニットにおいて、モータ軸の他端側にフライホイール回転体を備え、フライホイール回転体とクラッチを、電動モータ部のステータコア及びステータコイルの一部をモータ軸の軸方向から挟込む状態に配置したので、モータの両端部の負荷バランスをより良好にすることができ、更に、フライホイール回転体の大きな回転マスによってモータ軸の回転変動を抑えることができ、例えば、クラッチ等に与える影響を少なくすることができる。
また、クラッチと反対側はメンテナンスもし易いので、フライホイール回転体を何種類か用意しておき、用途に合わせて変更も容易な上、汎用性も高い。
【0072】
ータ軸を、クラッチを収納する左右の変速機ケースの両方で支持し、この変速機ケースの割り面を、モータ軸の軸支部の中央位置に対してフライホイール回転体の側とは反対の側にオフセットさせたので、フライホイール回転体側の変速機ケースの幅が大きく形成されているため、フライホイール回転体を外し、フライホイール回転体側の変速機ケースを外せば、モータの露出する部分が多くなり、モータのメンテナンスを容易に行うことができる。
【0073】
ライホイール回転体を、側方に開放する椀形形状とし、その内方にモータ軸の回転角度を検出する第1の角度検出機構を備え、フライホイール回転体を挟んで第1の角度検出機構の反対側には、モータ軸に設けた磁石体の位置を検出する第2の角度検出機構を備えるので、第1の角度検出機構及び第2の角度検出機構を備えたことにより、モータ軸の回転角度検出の精度及び信頼性を一層向上させることができる。
【0074】
また、第1の角度検出機構のメンテナンスは、フライホイール回転体の開放部分から容易に行うことができ、更に、フライホイール回転体の内方に第1の角度検出機構を備えることで、フライホイール回転体の内側スペースを有効に利用することができる。
【0075】
1の角度検出機構を構成するセンサ部を、フライホイール回転体を覆うためにフライホイール回転体側の変速機ケースに取付けるカバー部材に設け、第2の角度検出機構のセンサ部を、フライホイール回転体側の変速機ケースに設けたので、フライホイール回転体側の変速機ケースを取外すだけで、両角度検出機構をメンテナンスすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るパワーユニット構造を採用した電動車両の側面図
【図2】 本発明に係る電動車両の第1斜視図
【図3】 本発明に係る電動車両の第2斜視図
【図4】 本発明に係る電動車両の要部側面図
【図5】 本発明に係る電動車両の車体フレームを説明する斜視図
【図6】 本発明に係る電動車両の平面図
【図7】 本発明に係る電動車両のバッテリの配置状態を説明する第1斜視図
【図8】 本発明に係る電動車両のバッテリの配置状態を説明する第2斜視図
【図9】 本発明に係る電動車両のバッテリの配置を説明する正面図
【図10】 本発明に係る電動車両のバッテリを配置したリヤ収納部の斜視図
【図11】 本発明に係る電動車両の電動モータユニットの断面図
【図12】 本発明に係る電動車両の電動モータユニットの分解斜視図
【図13】 本発明に係る電動車両の電動モータユニットのステータ取付構造を示す要部断面図
【図14】 本発明に係る電動車両の電動モータユニットのステータ取付構造を示す斜視図
【図15】 本発明に係る電動車両のフライホイール回転体及び角度検出機構を示す断面図
【図16】 本発明に係る電動車両の電動モータユニット用コントロール部の側面図
【図17】 本発明に係る電動車両の電動モータユニット用コントロール部の説明図
【図18】 本発明に係る電動車両の電動モータユニット用コントロール部の分解斜視図
【図19】 本発明に係る電動車両の電動モータユニット用出力調整装置の分解斜視図
【符号の説明】
10…電動車両、15…パワーユニット(電動モータユニット)、111…変速機ケース、112…左ケース、112a,113a…割り面(左ケースの合わせ面、右ケースの合わせ面)、113…右ケース、114,115…モータ軸の軸支部(ベアリング)、125…駆動ギヤ、126…被動ギヤ、127…クラッチ(多板クラッチ、128…メインシャフト、135…フライホイール回転体、136…第1の角度検出機構(第1角度検出機構)、137…カバー部材(左ケースカバー)、138…モータ軸、141…第2の角度検出機構(第2角度検出機構)、152…ステータコイル、160…軸支部の中央位置(変速機ケース中心線)、162…電動モータ部、164…磁石体、165…ステータコア、167…磁石、168,171…センサ169…センサホルダ

Claims (1)

  1. モータ軸の一端側に、被動ギヤに取付けられるクラッチへ動力を伝えるための前記被動ギヤに噛み合う駆動ギヤを備えるパワーユニットにおいて、
    前記被動ギヤは、前記駆動ギヤよりも大径に形成され、
    前記モータ軸の他端側にフライホイール回転体を備え、
    前記フライホイール回転体と前記クラッチは、電動モータ部のステータコア及びステータコイルの一部を前記モータ軸の軸方向から挟込む状態に配置され、
    前記モータ軸は、前記クラッチを収納する左右の変速機ケースの両方で支持したものであり、この変速機ケースの割り面は、前記モータ軸の軸支部の中央位置に対して前記フライホイール回転体の側とは反対の側にオフセットさせ、
    前記フライホイール回転体は、側方に開放する椀形形状をなし、その内方に前記モータ軸の回転角度を検出する第1の角度検出機構を備え、フライホイール回転体を挟んで前記第1の角度検出機構の反対側には、前記モータ軸に設けた磁石体の位置を検出する第2の角度検出機構を備え、
    前記第1の角度検出機構は前記モータ軸の他端側先端部に磁石が取付けられ、前記フライホイール回転体を覆うためにフライホイール回転体側の変速機ケースに取付けるカバー部材にセンサホルダを介してセンサ部を取付けたものであり、前記第2の角度検出機構はそのセンサ部を前記フライホイール回転体側の変速機ケースに取付けたものであることを特徴とする電動車両のパワーユニット構造。
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