JP5523770B2 - 電動車両 - Google Patents

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Description

この発明は、電動モータを駆動源とする電動式自動二輪車等の電動車両に関するものである。
電動式自動二輪車として、駆動源である電動モータを車輪の近傍に配置することで、他の車体のスペースをバッテリやPDU等の駆動回路の配置スペースとして確保するようにしたものが知られている。また、この配置を前提とした場合にも、電動モータの駆動力を減速機や変速機等を介して後輪に伝達することで、駆動トルクをかせいだり、モータを効率の良い回転数で駆動することが必要となるため、特許文献1に見られるように、電動モータと車輪軸の間に変速機を介装したものが案出されている。
特許文献1に記載の電動式自動二輪車は、駆動側の車輪の一側に電動モータと変速機が並列に配置され、電動モータの駆動力がチェーンや変速機内の複数の歯車を介して車輪の駆動軸に伝達されるようになっている。
特開平11−034965号公報
しかし、この従来の電動式自動二輪車においては、電動モータの回転軸と変速機の軸が車輪軸と平行に設けられた構造であるため、車輪の一側に配置されるパワーユニットのブロック全体が車体の上下や前後方向に大型化し、このことが車輪を小型化するうえでの制限となっていた。
そこでこの発明は、電動モータを車輪の近傍に配置して、自動二輪車の電動システムのパッケージングを有利にしながら、変速機を介在させて電動モータを効率良く利用しつつ、電気利用効率を向上させ、パワーユニットのブロック全体の小型化を図ることのできる電動車両を提供しようとするものである。
上記の課題を解決する請求項1に記載の発明は、車体に回転可能に支持された車輪(例えば、後述の実施形態における後輪WR)と、当該車輪内に設置された電動モータ(例えば、後述の実施形態における電動モータ17)と、前記電動モータで発生した動力を変速して前記車輪に伝達する変速機(例えば、後述の実施形態における遊星歯車機構24,ワンウェイクラッチ35,動力伝達ギヤ38)と、を備えた電動車両(例えば、後述の実施形態における電動式自動二輪車1)において、前記電動モータの回転軸(例えば、後述の実施形態におけるロータ20)を前記車輪と同軸に配置するとともに、前記変速機の動力の入力部(例えば、後述の実施形態におけるアウタリングギヤ25)と出力部(例えば、後述の実施形態における筒状部材29若しくは動力伝達ギヤ38)を前記車輪と同軸に配置して、当該変速機の出力部により前記車輪を回転駆動し、前記変速機は、前記モータの回転を減速機構(例えば、後述の実施形態における遊星歯車機構24)を介して前記車輪に伝達するローモード伝達系(例えば、後述の実施形態におけるアウタリングギヤ25→プラネタリギヤ27→キャリア28)と、前記モータの回転を前記減速機構を介さずに前記車輪に直に伝達するドライブモード伝達系(例えば、後述の実施形態におけるアウタリングギヤ25→キャリア28)を備えていることを特徴とする。
これにより、車輪と同軸に配置した電動モータに遊星ギヤ等を同軸に配置した減速機構を備えたもの等に比べて、変速機を用いてモータの効率の良い回転数を使って駆動力制御ができるので、モータの小型化や消費電力の削減を図ることができる電動システムを提供でき、電動モータの回転軸と変速機の入力部と出力部が車輪と同軸に配置され、パワーユニットのブロック全体が車輪の軸心位置付近に集約したかたちで配置されることになる。
また、ローモード伝達系とドライブモード伝達系の切換えによってモータの出力が多段に切換えられて車輪に伝達されることになる。
請求項に記載の発明は、請求項に記載の電動車両において、前記変速機は、前記車輪の回転速度に応じて減速比を切換える切換え手段(例えば、後述の実施形態における遠心クラッチ41)を備えていることを特徴とする。
これにより、車輪の回転速度が増減すると、その回転速度に応じて変速機の切換え手段が自動的に減速比を切換えることになる。
請求項に記載の発明は、請求項1に記載の電動車両において、前記車輪のハブ(例えば、後述の実施形態におけるホイールハブ22)の内周に、前記変速機の出力部(例えば、後述の実施形態における動力伝達ギヤ38)に噛合するリングギヤ(例えば、後述の実施形態におけるリングギヤ39)が設けられていることを特徴とする。
請求項に記載の発明は、請求項1に記載の電動車両において、前記電動モータは、車幅方向の中心部と重なるように配置され、前記電動モータを間に挟む車幅方向の一側に前記変速機が配置されているとともに、車幅方向の他側に車輪制動機構(例えば、後述の実施形態におけるドラム式ブレーキ45)が配置されていることを特徴とする。
これにより、重量物である変速機と車輪制動機構が電動モータを挟んで車幅方向の両側に配置されることになる。
請求項に記載の発明は、請求項またはに記載の電動車両において、前記変速機は遊星歯車機構(例えば、後述の実施形態における遊星歯車機構24)を備え、その遊星歯車機構は、前記電動モータのロータ(例えば、後述の実施形態におけるロータ20)と、このロータの軸方向に併設された出力側回転体(例えば、後述の実施形態における筒状部材29,動力伝達ギヤ38)との間に設けられていることを特徴とする。
請求項に記載の発明は、請求項に記載の電動車両において、前記遊星歯車機構は、前記ロータと一体回転可能に設けられるアウタリングギヤ(例えば、後述の実施形態におけるアウタリングギヤ25)と、このアウタリングギヤの内周側に同軸に配置され、ワンウェイクラッチ(例えば、後述の実施形態におけるワンウェイクラッチ35)を介して一方向の回転のみを許容されるサンギヤ(例えば、後述の実施形態におけるサンギヤ26)と、前記アウタリングギヤと前記サンギヤとに噛合される複数のプラネタリギヤ(例えば、後述の実施形態におけるプラネタリギヤ27)と、前記複数のプラネタリギヤを回転可能支持し、前記複数のプラネタリギヤの公転を前記出力側回転体に伝達するキャリア(例えば、後述の実施形態におけるキャリア28)と、を備えていることを特徴とする。
これにより、モータの駆動によってアウタリングギヤがロータと一体に回転すると、その回転力は複数のプラネタリギヤを介してキャリアとサンギヤとに伝達されようとする。このとき、サンギヤはワンウェイクラッチによって他方の回転をロックされているため、複数のプラネタリギヤはサンギヤと噛合した状態で自転しつつサンギヤの周囲を公転する。したがって、このときモータの回転は設定減速比で減速されてキャリアに伝達され、さらに出力側回転体を介して車輪に伝達されることになる。また、アウタリングギヤとキャリアの相対回転がロック操作されると、プラネタリギヤがアウタリングギヤとサンギヤに対して一定噛合状態(相互にロックした状態)を維持したまま、一方向(アウタリングギヤと同方向)に公転しようとする。このとき、サンギヤはワンウェイクラッチによって一方向の回転を許容されるため、プラネタリギヤを支持するキャリアはアウタリングギヤと一体になって回転することができる。したがって、このときモータの回転は減速されずにキャリアに伝達され、さらにその回転は出力側回転体を介して車輪に伝達されることになる。
請求項に記載の発明は、請求項に記載の電動車両において、前記キャリアとアウタリングギヤの間には、前記キャリアの回転速度が設定速度以上になったときに前記キャリアとアウタリングギヤを直結する遠心クラッチ(例えば、後述の実施形態における遠心クラッチ41)が設けられ、この遠心クラッチによって前記キャリアとアウタリングギヤが直結されたときに、前記サンギヤの一方向の回転が前記ワンウェイクラッチによって許容されることを特徴とする。
これにより、キャリアの回転速度が設定速度に満たない間は遠心クラッチが作動せず、アウタリングギヤは複数のプラネタリギヤを自転させつつキャリアを公転させる。このとき、アウタリングギヤからキャリアには設定減速比に減速された回転が伝達され、その回転が出力側回転体を介して車輪に伝達されるようになる。一方、この状態からキャリアの回転速度が設定速度以上になると、遠心クラッチがアウタリングギヤとキャリアを直結するようになる。このとき、サンギヤはワンウェイクラッチによって一方向の回転を許容され、キャリアはアウタリングギヤと一体に回転し、その回転が出力側回転体を介して車輪に伝達されるようになる。
請求項に記載の発明は、請求項に記載の電動車両において、前記モータに電流を供給する電源線と、前記モータの回転信号を出力する信号線を前記車輪制動機構のケーシング内を通して配線したことを特徴とする。
これにより、車輪制動機構のケーシングを有効利用して電源線と信号線の配線が行われることになる。
請求項1に記載の発明によれば、電動モータの回転軸と変速機の入力部と出力部が車輪と同軸に配置されるため、電動モータと変速機を含むパワーユニットのブロック全体を車輪の軸心位置付近にコンパクトに配置することができる。したがって、この発明によれば、効率の良い転動システムを提供しながらも、車輪の小型化に容易に対応することができる。
請求項に記載の発明によれば、ローモード伝達系とドライブモード伝達系の切換えによってモータの出力を多段に切換えることができるため、大きなスペースを占有しない簡単な構成によってニーズに応じた変速を実現することができる。
請求項に記載の発明によれば、変速機が車輪の回転速度に応じて減速比を切換える切換え手段を備えているため、車両の走行速度に応じて電動モータの出力を自動的に変速することができる。
請求項に記載の発明によれば、車輪のハブの内周に、変速機の出力部に噛合するリングギヤが設けられているため、大きなスペースを占有しない簡単な構造によって変速機から車輪に動力を確実に伝達することができる。
請求項に記載の発明によれば、重量物である変速機と車輪制動機構が電動モータを挟んで車幅方向の両側に配置されるため、車両を幅方向において好適にバランスさせることができる。
請求項に記載の発明によれば、変速機を遊星歯車機構を備えた構成とし、その遊星歯車機構を、電動モータのロータと出力側回転体との間に設けたため、変速機を車輪の内側にコンパクトに配置することが可能になる。
請求項に記載の発明によれば、遊星歯車機構のアウタリングギヤを電動モータのロータに一体回転可能に設け、サンギヤを、ワンウェイクラッチによって一方向の回転のみを許容するように設置するとともに、複数のプラネタリギヤを支持するキャリアの回転を出力側回転体に伝達するようにしたため、車輪の内側に大きなスペースを占有しないコンパクトな構造でありながら、アウタリングギヤとキャリアのロック操作とロック解除操作によって多段の変速を確実に得ることができる。
請求項に記載の発明によれば、アウタリングギヤとキャリアの間のロック操作とロック解除操作を遠心クラッチによって行うようにしたため、車輪の回転速度に応じて自動的にモータ回転を変速することができる。
請求項に記載の発明によれば、モータの電源線と信号線を車輪制動機構のケーシング内を通して配線したことから、電源線と信号線の専用の配線部を設ける場合に比較して、配線部を小スペース化してパワーユニットのブロック全体の小型化を図ることができる。
この発明の一実施形態の電動式自動二輪車の後輪とパワーユニットを含む縦断面図である。 この発明の一実施形態の電動式自動二輪車の図1の一部を拡大した断面図である。 この発明の一実施形態の電動式自動二輪車のパワーユニットの模式的な縦断面図である。 この発明の一実施形態の電気式自動二輪車のパワーユニットで用いる遊星歯車機構の図2のA矢視図である。 この発明の一実施形態の電気式自動二輪車のパワーユニットで用いるワンウェイクラッチの図2のB−B断面に対応する断面図である。
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、電動車両の一形態である電動式自動二輪車1を後輪WR部分で鉛直方向に切断したときの断面を示すものであり、図2は、図1の後輪WR(車輪)の内側のパワーユニット10部分を中心とした拡大図、図3は、パワーユニット10の動力の伝達を説明するための模式的な断面図である。
図1に示すように、この電動式自動二輪車1は、図示しない車体フレームに一対のスイングアーム11A,11Bの前端部が揺動可能に取り付けられ、スイングアーム11A,11Bの後端側に駆動輪である後輪WRが支持されている。また、一方のスイングアーム11Aと車体フレームの間には、コイルスプリング12と油圧ダンパ13を主要素とするクッションユニット14が介装されている。
スイングアーム11A,11Bは、後輪WRを間に挟む車幅方向の両側に配置され、後端側が支持ロッド15によって相互に連結されている。支持ロッド15は後輪WRの軸心部を車幅方向に沿って貫通し、その両側の各端部にスイングアーム11A,11Bが結合されている。支持ロッド15の長手方向の中央領域にはスリーブ16が一体に固定され、そのスリーブ16に、電動モータ17のステータ18がモータケース19を介して固定されている。ステータ18は、車幅方向の中央部C(タイヤの幅内)に配置され、その内周側に電動モータ17のロータ20(モータ17の回転軸)が回転可能に配置されている。ロータ20は、ステータ19と同様に車幅方向の中央部C(タイヤの幅内)に配置され、スリーブ16上に軸受21,21を介して回転可能に支持されている。
また、後輪WRは、ホイールハブ22の内周側が凹状に形成され、そのホイールハブ22の車幅方向の両縁部が、軸受65,66を介して支持ロッド15とモータケース19にそれぞれ回転可能に支持されている。ホイールハブ22の内周側の凹形状部は、スリーブ16との間で環状の空間部を形成し、その空間部内に、前述の電動モータ17を含むパワーユニット10が配置されている。
図2に拡大して示すように、ロータ20の軸方向の一端にはロータ20と同軸に大径の筒状部材23が一体に取り付けられ、その筒状部材23の前端部の内周には、遊星歯車機構24を構成するアウタリングギヤ25が形成されている。
図4は、遊星歯車機構24の図2のA矢視に対応する図である。同図にも示すように、アウタリングギヤ25の内周側には円環状のサンギヤ26が配置され、アウタリングギヤ25とサンギヤ26の間には両ギヤ25,26に噛合される複数のプラネタリギヤ27が介装されている。そして、各プラネタリギヤ27はキャリア28に回転可能に支持され、キャリア28は小径の筒状部材29の一端にスプライン嵌合によって固定されている。なお、遊星歯車機構24は、アウタリングギヤ25、プラネタリギヤ27、サンギヤ26、及びキャリア28によって構成されている。
筒状部材29はサンギヤ26の内周側を軸方向に沿って貫通し、軸方向の一端側が軸受30を介してロータ20の端縁に回転自在に支持されるとともに、軸方向の他端側が軸受31を介してスリーブ16に回転自在に支持されている。また、筒状部材29の外周側の軸方向略中央領域には保持プレート32が回転自在に支持されている。サンギヤ26はこの保持プレート32に一体回転可能に結合されている。この保持プレート32の外周側には、保持プレート32の一方向の回転を許容し、他方向の回転を阻止するワンワェイクラッチ35が設けられている。
図5は、ワンワェイクラッチ35の図2のB−B断面に対応する図である。同図にも示すように、保持プレート32の外周縁部には、複数のラチェット爪33が回動可能に取り付けられ、モータケース19には、ラチェット爪33と係脱可能な噛合リング34が一体に固定されている。噛合リング34の内周面には回転方向に傾斜した係止溝60が設けられ、保持プレート32が一方向に回転しようとするときには、ラチェット爪33が係止溝60上を滑って保持プレート32の回転を許容し、逆に、保持プレート32が他方向に回転しようとするときには、ラチェット爪33が係止溝60と噛合して保持プレート32の回転を阻止するようになっている。
ここで、電動式自動二輪車1を前進させるときにロータ20が回転する方向を「正転方向」と呼び、正転方向と逆の回転方向を「逆転方向」と呼ぶものとすると、ワンウェイクラッチ35は、保持プレート32とサンギヤ26の正転方向(前述の一方向)の回転を許容し、逆転方向(前述の他方向)の回転を阻止する。なお、この実施形態ではラチェット爪33と噛合リング34によってワンウェイクラッチ35が構成されているが、ワンウェイクラッチ35はこの実施形態の構造に限らず、周知の他の構造のものを採用することも可能である。
また、噛合リング34には、モータケース19の端部を閉塞する円環状のエンドプレート36が取り付けられ、エンドプレート36の内周側と保持プレート32の間には軸受37が介装されている。エンドプレート36の外側の端面(保持プレート32と逆側の面)には、回転可能な複数の動力伝達ギヤ38が円環状に配置されて取り付けられている。
一方、ホイールハブ22の凹形状部の内側には内周側に歯面を有するリングギヤ39が固定設置され、そのリングギヤ39の内歯には、エンドプレート36に支持された前記の動力伝達ギヤ38が噛合されている。
また、キャリア28と一体回転する筒状部材29の他端部の外周には外歯40が形成され、その外歯40がエンドプレート36上の動力伝達ギヤ38に噛合されている。したがって、キャリア28に伝達された電動モータ17の動力は動力伝達ギヤ38とリングギヤ39を介して後輪WRのホイールハブ22に伝達される。
また、遊星歯車機構24のキャリア28と、アウタリングギヤ25(筒状部材23)の間には、キャリア28の回転速度に応じてキャリア28とアウタリングギヤ25を相互にロック状態とロック解除状態とに切換える遠心クラッチ41(切換え手段)が設けられている。
この遠心クラッチ41は、筒状部材23(アウタリングギヤ25)の内周面に対して接離可能な遠心ウェイト42がキャリア28に保持され、その遠心ウェイト42がスプリング43によって筒状部材23から離反する方向に付勢された構造とされている。したがって、この遠心クラッチ41は、キャリア28の回転速度が設定速度に達するまでは、遠心ウェイト42が筒状部材23から離反してアウタリングギヤ25とキャリア28の自由な相対回転を許容しており、キャリア28の回転速度が設定速度以上になると、遠心ウェイト42が筒状部材23に摩擦接触することにより、アウタリングギヤ25とキャリア28の相対回転をロックする。
なお、この実施形態の場合、電動モータ17の回転を変速して後輪WRに伝達するパワーユニット10の変速機は、遊星歯車機構24、遠心クラッチ41、ワンウェイクラッチ35、筒状部材29、動力伝達ギヤ38等を主要素として構成されており、変速機の入力部は遊星歯車機構24のアウタリングギヤ25によって構成され、出力側回転部材は筒状部材29と動力伝達ギヤ38によって構成されている。また、電動モータ17の回転軸であるロータ20と、変速機の入力部であるアウタリングギヤ25と、出力部である筒状部材29とは、後輪WRのホイールハブ22の内側において後輪WRと同軸に配置されている。また、この実施形態では、筒状部材29と動力伝達ギヤ38が、ロータ20の軸方向に併設される出力側回転体を構成している。
ここで、パワーユニット10の前述の変速機は、ロータ20の回転を遊星歯車機構24で減速して後輪WR側に伝達するローモード伝達系と、ロータ20の回転を遊星歯車機構24で減速せずに後輪WRに直に伝達するドライブモード伝達系とを備え、これらの2つの伝達系が遠心クラッチ41によって自動的に切換え操作されるようになっている。
以下、この2つの伝達系と、遠心クラッチ41による伝達系の切換え操作について図3の原理図を参照して説明する。
ローモード伝達系は、アウタリングギヤ25の回転をプラネタリギヤ27を介してキャリア28に伝達し、さらにキャリア28から筒状部材29と動力伝達ギヤ38を介して後輪WRのホイールハブ22に伝達する伝達系であり、アウタリングギヤ25がプラネタリギヤ27をサンギヤ26回りに転動(自転)させつつキャリア28を回転させることにより、モータ20の回転を所定の減速比に減速して後輪WRに伝達にする。
また、ドライブモード伝達系は、アウタリングギヤ25の回転を、プラネタリギヤ27を介さずに(プラネタリギヤ27を自転させずに)キャリア28に直接伝達する伝達系であり、キャリア28がアウタリング25と一体に回転することにより、モータ20の回転を遊星歯車機構24で減速せずに後輪WRに伝達する。
変速機のローモード伝達系とドライモード伝達系は、前述の遠心クラッチ41によるアウタリングギヤ25とキャリア28の相互ロックとロック解除によって切換え操作される。
すなわち、車両の発進時や登坂走行時等にキャリア28の回転速度(後輪WRの回転速度)が設定速度に達しない間は、遠心クラッチ41がアウタリングギヤ25とキャリア28をロック解除状態に維持し、電動モータ17のロータ20の回転を、ローモード伝達系(プラネタリギヤ27を経由する伝達系)を介してキャリア28に伝達する。したがって、このとき電動モータ17の駆動力は遊星歯車機構24で減速されて後輪WRに伝達される。
また、この状態からキャリア28の回転速度(後輪WRの回転速度)が設定速度以上になると、遠心クラッチ41がアウタリングギヤ25とキャリア28の相対回転をロックし、電動モータ17のロータ20の回転を、ドライブモード伝達系(プラネタリギヤ27を経由しない伝達系)を介してキャリア28に伝達する。このとき、電動モータ17の駆動力は遊星歯車機構24で減速されずに直に後輪WRに伝達される。
また、図1,図2に示すように、ホイールハブ22の内側領域では、電動モータ17のステータ18とロータ20が車幅方向の中心部Cに配置され、遊星歯車機構24や遠心クラッチ41、ワンウェイクラッチ35等から成る変速機が電動モータ17を挟む車幅方向の一側(図中左側)に配置されているが、電動モータ17を挟む車幅方向の他側(図中右側)には、車輪制動機構であるドラム式ブレーキ45が配置されている。具体的には、ホイールハブ22の車幅方向の他側の内周側縁部には円筒壁46が一体に形成され、その円筒壁46の内周部にブレーキドラム47が一体に取り付けられるとともに、ブレーキドラム47の内周側にブレーキシュー48が配置されている。なお、ブレーキシュー48は、スリーブ16や支持ロッド15等とともに車体側に固定設置され、ブレーキドラム47の端面を覆うエンドプレート52に支持されている。
さらにまた、ドラム式ブレーキ45の車幅方向外側に位置される他方のスイングアーム11B上には、電動モータ17の駆動を制御する制御ユニット49が固定設置されている。
また、ホイールハブ22の内側領域に配置される電動モータ17のステータ18には、図2に拡大して示すように、三相コイル18aに電力を供給するための電源線50と、ロータ20の回転速度を制御ユニットにフィードバックするための信号線55がそれぞれ外部から引き込まれている。なお、信号線55は、ステータ18に固定設置された磁気センサ等の回転センサ53に接続され、この回転センサ53と対向するロータ20の端部外周には、磁性リング(円周方向に沿って相反する磁極が交互に配置されたリング)等の被検出部54が設けられている。
電源線50と信号線55は、ドラム式ブレーキ45のケーシングを構成するエンドプレート52を貫通して内部に引き入れられ、ブレーキドラム47内を軸方向に横切り、さらにモータケース19を貫通してステータ18の三相コイル18aと回転センサ53とに接続されている。
以上のように、この電動式自動二輪車1においては、電動モータ17のロータ20(回転軸)と、変速機の入力部であるアウタリングギヤ25(筒状部材23)と、変速機の出力部である筒状部材29が後輪WRと同軸に配置されているため、電動モータ17と変速機を含むパワーユニット10のブロック全体を後輪WRの軸心位置付近にコンパクトに配置することができる。
この電動式自動二輪車1は、基本的に、電動モータ17が後輪WRの軸に近接して配置されることから、バッテリやPDU等の電動モータ17以外の電装品の配置の自由度を高めてパッケージングを有利することができ、しかも、電動モータ17と同軸に変速機が設けられていることから、変速機によって電動モータ17の駆動トルクをかせいだり、電動モータ17を効率の良い回転数で駆動することができる。そして、この電動式自動二輪車1では、このような基本的な機能を実現しつつ、パワーユニット10のブロック全体を小型化することができる。
また、特に、この実施形態の電動式自動二輪車1においては、車体側(スイングアーム11A,11B)に固定される支持ロッド15(支持部材)が後輪WRの軸心位置を車幅方向に貫通するように設置され、その支持ロッド15で後輪WRが回転可能に支持されるとともに、支持ロッド15上のホイールハブ22の内周側領域に電動モータ17と変速機が車幅方向に沿って併設されているため、パワーユニット10のブロックを後輪WRの内側にコンパクトに、かつバランス良く配置することができる。
したがって、この電動式自動二輪車1においては、車輪の小型化に容易に対応することができる。
また、この実施形態の電動式自動二輪車1では、電動モータ17と変速機が支持ロッド15上に併設されることに加え、これらがホイールハブ22の内周の凹状部の内側に配置されることから、パワーユニット10のブロックがホイールハブ22の外側に露出することがなく、車両の外観品質を向上させることができるとともに、車両デザインの自由度も高めることもできる。
さらに、この電動式自動二輪車1においては、電動モータ17とともにホイールハブ22の内側に配置される変速機が、ロータ20の回転を所定減速比に減速するローモード伝達系と、所定減速比に減速しないドライブモード伝達系を備え、これらの伝達系の切換えによって電動モータ17の出力を多段に切換えることができるため、大きなスペースを占有しない簡単な構成によってニーズに応じた変速を実現することができる。
特に、この電動式自動二輪車1では、ローモード伝達系とドライブモード伝達系が遊星歯車機構24とワンウェイクラッチ35によって構成され、アウタリングギヤ25が電動モータ17のロータ20に一体回転可能に設けられるとともに、サンギヤ26の正転方向の回転のみを許容するようにワンウェイクラッチ35が設けられ、プラネタリギヤ27を支持するキャリア28が動力伝達ギヤ38を介して後輪WRに連動可能に接合されているため、大きなスペースを占有しないコンパクトな構造でありながら、アウタリングギヤ25とキャリア26のロック操作とロック解除操作によって確実な変速を得ることができる。
また、この実施形態の構造では、遊星歯車機構24が、電動モータ17のロータ20と、ロータ20の軸方向に併設されて後輪WR側に動力を伝達する筒状部材29や動力伝達ギヤ38との間に設けられているため、変速機を後輪WRのホイールハブ22の内側によりコンパクトに配置することができる。
そして、この電動式自動二輪車1においては、アウタリングギヤ25とキャリア28の間に、キャリア28の回転速度(後輪WRの回転速度)が設定速度以上になったときに、アウタリングギヤ25とキャリア28を直結する遠心クラッチ41が設けられているため、車両の走行速度に応じて電動モータ17の出力を自動的に変速することができる。
さらに、この実施形態の場合、後輪WRのホイールハブ22の内周に、変速機の出力部である動力伝達ギヤ38と噛合するリングギヤ39が設けられているため、大きなスペースを占有しない簡単な構造によって変速機から後輪WRに動力を確実に伝達することができる。
また、この電動式自動二輪車1では、重量物である変速機(遊星歯車機構24、ワンウェイクラッチ35、遠心クラッチ41等)とドラム式ブレーキ45が、電動モータ17を挟んで車幅方向の両側に配置されるため、車両を幅方向において好適にバランスさせることができる。さらに、この実施形態の場合、一方のスイングアーム11A側のクッションユニット14の取付部と電動モータ17を挟んで対称になるように、他方のスイングアーム11B上に制御ユニット49が設置されているため、これらの配置も車両を幅方向でバランスさせるうえで有利となっている。
さらに、この電動式自動二輪車においては、電動モータ17に接続される電源線50と信号線51がドラム式ブレーキ45の内部空間を通してエンドプレート52から外部に配線されているため、別の部位に専用の配線部を設ける場合に比較して配線部の小スペース化を図ることができる。このこともパワーユニット10のブロックの小型化を図るうえで有利となっている。
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
1…自動二輪車(電動車両)
17…電動モータ
20…ロータ(回転軸)
22…ホイールハブ(ハブ)
24…遊星歯車機構(変速機,減速機構)
25…アウタリングギヤ(入力部)
26…サンギヤ
27…プラネタリギヤ
28…キャリア
29…筒状部材(出力側回転体)
35…ワンウェイクラッチ(変速機)
38…動力伝達ギヤ(変速機,出力側回転体,出力部)
39…リングギヤ
41…遠心クラッチ
45…ドラム式ブレーキ(車輪制動機構)
50…電源線
51…信号線
52…エンドプレート(ケーシング)
WR…後輪(車輪)

Claims (8)

  1. 車体に回転可能に支持された車輪と、
    当該車輪内に設置された電動モータと、
    前記電動モータで発生した動力を変速して前記車輪に伝達する変速機と、
    を備えた電動車両において、
    前記電動モータの回転軸を前記車輪と同軸に配置するとともに、前記変速機の動力の入力部と出力部を前記車輪と同軸に配置し、当該変速機の出力部により前記車輪を回転駆動し、
    前記変速機は、前記モータの回転を減速機構を介して前記車輪に伝達するローモード伝達系と、前記モータの回転を前記減速機構を介さずに前記車輪に直に伝達するドライブモード伝達系を備えていることを特徴とする電動車両。
  2. 前記変速機は、前記車輪の回転速度に応じて減速比を切換える切換え手段を備えていることを特徴とする請求項1に記載の電動車両。
  3. 前記車輪のハブの内周に、前記変速機の出力部に噛合するリングギヤが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電動車両。
  4. 前記電動モータは、車幅方向の中心部と重なるように配置され、前記電動モータを間に挟む車幅方向の一側に前記変速機が配置されているとともに、車幅方向の他側に車輪制動機構が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の電動車両。
  5. 前記変速機は遊星歯車機構を備え、その遊星歯車機構は、前記電動モータのロータと、このロータの軸方向に併設された出力側回転体との間に設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の電動車両。
  6. 前記遊星歯車機構は、
    前記ロータと一体回転可能に設けられるアウタリングギヤと、
    このアウタリングギヤの内周側に同軸に配置され、ワンウェイクラッチを介して一方向の回転のみを許容されるサンギヤと、
    前記アウタリングギヤと前記サンギヤとに噛合される複数のプラネタリギヤと、
    前記複数のプラネタリギヤを回転可能支持し、前記複数のプラネタリギヤの公転を前記出力側回転体に伝達するキャリアと、
    を備えていることを特徴とする請求項5に記載の電動車両。
  7. 前記キャリアとアウタリングギヤの間には、前記キャリアの回転速度が設定速度以上になったときに前記キャリアとアウタリングギヤを直結する遠心クラッチが設けられ、この遠心クラッチによって前記キャリアとアウタリングギヤが直結されたときに、前記サンギヤの一方向の回転が前記ワンウェイクラッチによって許容されることを特徴とする請求項6に記載の電動車両。
  8. 前記モータに電流を供給する電源線と、前記モータの回転信号を出力する信号線を前記車輪制動機構のケーシング内を通して配線したことを特徴とする請求項4に記載の電動車両。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5695471B2 (ja) * 2011-03-31 2015-04-08 本田技研工業株式会社 電動車両
CN102501939B (zh) * 2011-11-04 2013-11-06 陈戈平 传动集成式无手动调速脚踏电动助力自行车
CN104066645B (zh) * 2011-11-25 2016-09-28 本田技研工业株式会社 电动式鞍乘型车辆
DE102012205672A1 (de) * 2012-04-05 2013-10-10 Robert Bosch Gmbh Elektrisch angetriebenes Zweirad
WO2017168719A1 (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 本田技研工業株式会社 電動車両の駆動装置
CN105946549B (zh) * 2016-05-27 2018-03-23 浙江联宜电机有限公司 电动轮毂及驱动轮
EP3733494A4 (en) * 2017-12-29 2021-02-17 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha ELECTRIC SADDLE VEHICLE
EP3733495A4 (en) * 2017-12-29 2021-01-27 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha ELECTRIC SADDLE VEHICLE
WO2019130903A1 (ja) * 2017-12-29 2019-07-04 ヤマハ発動機株式会社 鞍乗型電動車両
CN111886178A (zh) * 2018-03-29 2020-11-03 本田技研工业株式会社 跨骑型电动车辆
CN111152880B (zh) * 2019-12-31 2021-02-09 西南大学 基于智能传动系统的单侧双电机中央驱动系统
CN111016625B (zh) * 2019-12-31 2021-04-02 西南大学 中央驱动型单侧双电机智能传动系统

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5662187A (en) * 1995-07-27 1997-09-02 Mc Govern; James Robert Electrically assisted pedalled bicycle
JP3939862B2 (ja) * 1998-08-18 2007-07-04 ヤマハ発動機株式会社 電動自転車用モータ駆動ユニット
JP3913482B2 (ja) * 2001-01-26 2007-05-09 三洋電機株式会社 補助動力付き車両
JP4524536B2 (ja) * 2001-07-18 2010-08-18 日本精工株式会社 電動式車輪駆動装置
JP3984139B2 (ja) * 2001-10-19 2007-10-03 ヤマハ発動機株式会社 電動二輪車の動力伝達装置
JP4215670B2 (ja) * 2004-03-23 2009-01-28 三洋電機株式会社 モータ装置及びこれを用いた電動自転車
EP1781532A1 (en) * 2004-08-12 2007-05-09 Monotorque Ltd. Internal mechanical automatic transmission assembly
US7347798B2 (en) * 2005-12-02 2008-03-25 Gm Global Technology Operations, Inc. Electrically variable transmission having three planetary gearsets and four fixed interconnections

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