JP7000472B2 - 電動車両及び駆動ユニット - Google Patents

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Description

本発明は、電動車両及び駆動ユニットに関する。
例えば特許文献1には、電動二輪車の非接触充電を行う技術が開示されている。この技術では、充電エリアの床下に一次コイルを配置し、車両下端には二次コイルを配置して、両コイル同士を電磁結合させることが記載されている。
特開2017-81486号公報
しかし、上記従来の構成では、充電エリアの床面に一次コイルの磁場発生面が配置されることから、床面上に鉄くず等の金属体が存在しないように注意する必要がある。また、車両の制御装置やモータ等にも誘導電流の発生が無いように注意する必要がある。
そこで本発明は、非接触充電が可能な電動車両及び駆動ユニットにおいて、非接触充電時の磁場による車両周辺および車両部品への影響を抑えることを目的とする。
上記課題の解決手段として、本発明の第一の態様は、駆動輪である後輪(4)と、前記後輪(4)を支持するスイングアーム(21)と、前記後輪(4)を駆動するモータ(30)と、前記モータ(30)を制御する制御装置(45)と、を備える電動車両(1)であって、前記モータ(30)の駆動電源であるバッテリ(40)と、前記バッテリ(40)の非接触充電用の二次コイルユニット(56)と、を備え、前記二次コイルユニット(56)は、当該電動車両(1)における左右方向外側に臨む外側部に、車両外部の一次コイルユニット(51)と対向して誘導磁場を受ける対向面(56a)を有し、前記制御装置(45)および前記二次コイルユニット(56)は、車体左右中心(CL)を挟んで互いに左右逆側に配置され、前記バッテリ(40)は、前記後輪(4)よりも前方において前記スイングアーム(21)に搭載され、前記制御装置(45)は、前記バッテリ(40)の左右方向一側に配置され、前記二次コイルユニット(56)は、前記バッテリ(40)の左右方向他側に配置されている
この構成によれば、電動車両における左右方向外側に臨む外側面に、二次コイルユニットにおける誘導磁場を受ける対向面を配置したので、非接触充電時には、二次コイルユニットに対して一次コイルユニットが左右方向外側から対向する。このため、一次コイルユニットの対向面を床面に配置する場合に比べて、床面上の異物等に対する誘導磁場の影響を抑制することができる。また、バッテリを非接触充電するための二次コイルユニットを、制御装置とは左右逆側に配置することで、制御装置に対する誘導磁場の影響を抑制することができる。その結果、バッテリを効率よく充電することができる。加えて、バッテリを挟んで制御装置および二次コイルユニットが互いに左右逆側に配置されることで、制御装置に対する誘導磁場の影響をより確実に抑制することができる。また、二次コイルユニットおよびバッテリ間の配線長さを短縮することができる。
本発明の第二の態様は、上記第一の態様において、前記モータ(30)および前記制御装置(45)は、前記スイングアーム(21)に搭載され、前記二次コイルユニット(56)は、前記スイングアーム(21)における左右方向外側に臨む外側部に、前記対向面(56a)を有している。
この構成によれば、スイングアームにモータおよび制御装置を搭載した駆動ユニットにおいて、二次コイルユニットをスイングアームにおける制御装置とは左右逆側に配置することで、制御装置に対する誘導磁場の影響を抑制することができる。
本発明の第三の態様は、上記第一又は第二の態様において、前記二次コイルユニット(56)および前記モータ(30)は、車体左右中心(CL)を挟んで互いに左右逆側に配置されている。
この構成によれば、モータに対する誘導磁場の影響も抑制することができる。
本発明の第四の態様は、上記第一から第三の態様の何れか一つの態様において、前記バッテリ(40)は、車体左右中心(CL)の両側に渡って設けられ、前記二次コイルユニット(56)は、前記バッテリ(40)の左右方向外側に配置されている。
この構成によれば、バッテリを左右方向で幅広に設けて容量を確保するとともに、幅広のバッテリに対する車幅方向外側からの外乱を、二次コイルユニットによって保護することができる。
本発明の第五の態様は、上記第一から第四の態様の何れか一つにおいて、車体(11A)の左右方向一側に、前記車体(11A)を前記左右方向一側に傾けた起立状態で支持するサイドスタンド(18)を備え、前記二次コイルユニット(56)は、前記スイングアーム(21)の左右方向他側に配置されている。
この構成によれば、電動車両をサイドスタンド側に傾いた状態で停めると、スイングアームにおける左右方向でサイドスタンドと反対側の部位が上向きになる。この部位に二次コイルユニットを配置することで、二次コイルユニットに上方からアクセス可能となる。
これにより、二次コイルユニットにアクセスし易くなり、ユーザーの利便性を高めることができる。
本発明の第六の態様は、上記第一から第五の態様の何れか一つにおいて、前記二次コイルユニット(56)は、前記後輪(4)の外側面よりも車幅方向外側に配置されている。
本発明の第七の態様は、駆動輪である後輪(4)と、前記後輪(4)を支持するスイングアーム(21)と、前記後輪(4)を駆動するモータ(30)と、前記モータ(30)の駆動電源であるバッテリ(40)と、前記モータ(30)を制御する制御装置(45)と、前記スイングアーム(21)とは別体の前車体(11Af)に接続可能な接続部(24)と、を備え、前記接続部(24)を介して前記前車体(11Af)に接続されることで、前記前車体(11Af)とともに電動車両(1)を構成するとともに、前記モータ(30)、前記バッテリ(40)および前記制御装置(45)が前記スイングアーム(21)に搭載された駆動ユニット(10)であって、前記バッテリ(40)の非接触充電用の二次コイルユニット(56)を備え、前記二次コイルユニット(56)は、前記スイングアーム(21)における左右方向外側に臨む外側部に、ユニット外部の一次コイルユニット(51)と対向して誘導磁場を受ける対向面(56a)を有し、前記制御装置(45)および前記二次コイルユニット(56)は、前記バッテリ(40)を挟んで互いに左右逆側に配置され、前記バッテリ(40)は、前記後輪(4)よりも前方において前記スイングアーム(21)に搭載され、前記制御装置(45)は、前記バッテリ(40)の左右方向一側に配置され、前記二次コイルユニット(56)は、前記バッテリ(40)の左右方向他側に配置されている
この構成によれば、上記第一から第六の態様の電動車両と同様、一次コイルユニットを床面に配置する場合に比べて、床面上の異物等に対する誘導磁場の影響を抑制することができる。また、二次コイルユニットを制御装置とは左右逆側に配置することで、制御装置に対する誘導磁場の影響を抑制することができる。その結果、バッテリを効率よく充電することができる。
そして、モータ、バッテリおよび制御装置を一体に有する駆動ユニットにおいて、非接触充電用の二次コイルユニットと制御装置とを、バッテリを挟んで互いに左右逆側に配置することで、制御装置への誘導磁場の影響をより確実に抑制することができる。加えて、バッテリを挟んで制御装置および二次コイルユニットが互いに左右逆側に配置されることで、制御装置に対する誘導磁場の影響をより確実に抑制することができる。また、二次コイルユニットおよびバッテリ間の配線長さを短縮することができる。

本発明によれば、非接触充電が可能な電動車両及び駆動ユニットにおいて、非接触充電時の磁場による車両周辺および車両部品への影響を抑えることができる。
本発明の実施形態に係る自動二輪車の左側面図である。 上記自動二輪車の駆動ユニットの一部断面を含む平面図である。 上記自動二輪車の非接触充電システムに係る構成を示すブロック図である。 上記自動二輪車の非接触充電時の態様を示す正面図である。 本発明の実施形態の変形例を示す図2に相当する平面図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ以下に説明する車両における向きと同一とする。また以下の説明に用いる図中適所には、車両前方を示す矢印FR、車両左方を示す矢印LH、車両上方を示す矢印UP、車体左右中心を示す線CL、が示されている。
<車両全体>
図1には、電動車両の一例として、ユニットスイング式のスクータ型の自動二輪車(電動二輪車、鞍乗り型電動車両)1が示されている。自動二輪車1は、操向輪である前輪3と、駆動輪である後輪4と、を備えている。前輪3は、左右一対のフロントフォーク6に支持され、バーハンドル2によって操向可能である。
後輪4は、スイングユニット10に支持され、スイングユニット10に有する原動機(電気モータ30、以下、単にモータ30という。)によって駆動可能である。図中符号C1はスイングユニット10の車幅方向(左右方向)に沿う出力軸(後輪車軸でもある)の軸心、符号C2はスイングユニット10の前端部における車幅方向に沿うピボット軸の軸心、符号C3はモータ30における車幅方向に沿う駆動軸の軸心、をそれぞれ示す。
図2を併せて参照し、スイングユニット10は、モータ30と、モータ30の駆動力を減速して後輪車軸に伝達する減速機35と、モータ30を駆動させるための電気機器と、を一体に備えている。モータ30は、例えば後輪4の外周前端よりも後方で後輪車軸よりも前方に配置されている。を備えている。モータ30は、後輪車軸に対して、車両前方へオフセットして配置されている。モータ30は、後輪4の内側に同軸配置されたいわゆるインホイールモータであってもよい。
バーハンドル2、フロントフォーク6及び前輪3を含むステアリング系部品は、車体フレーム11の前端部に操向可能に支持されている。スイングユニット10および後輪4は、車体フレーム11の下部に上下揺動可能に支持されている。スイングユニット10の後端部は、リヤクッション7を介して車体フレーム11の後上部に支持されている。自動二輪車1の全体車体11A(以下、単に車体11Aという)におけるスイングユニット10側の構成(スイングアーム21を主とする構成)を後車体11Ar、スイングユニット10を連結する構成(車体フレーム11を主とする構成)を前車体11Afということがある。
自動二輪車1は、シート8に着座した運転者が足を載せるステップフロア9と、ステップフロア9の前方に連なるフロントボディFBと、ステップフロア9の後方に連なるリヤボディRBと、を備えている。ステップフロア9は、自動二輪車1の低床部を構成している。ステップフロア9の上方には、乗員が車体11Aを跨ぎやすくする跨ぎ空間K1が形成されている。
車体フレーム11の周囲は、車体カバー5に覆われている。車体カバー5は、フロントボディFBの外観を形成するフロントボディカバー5aと、ステップフロア9を形成するフロアカバー5bと、リヤボディRBの外観を形成するリヤボディカバー5cと、を備えている。リヤボディカバー5c上には、乗員が着座するシート8が支持されている。
<車体フレーム>
図1に示すように、車体フレーム11は、複数種の鋼材を溶接等により一体に接合して形成されている。車体フレーム11は、前端部に位置するヘッドパイプ12と、ヘッドパイプ12から下方へ延びるダウンフレーム13と、ダウンフレーム13の下端部から車体下部を後方へ延びるロアフレーム14と、ロアフレーム14の後方で車幅方向に延びるとともにロアフレーム14の後端部を車幅方向中央部に接続するクロスフレーム15と、クロスフレーム15の車幅方向両側から後上方に延びた後に後方に湾曲して延びる左右一対のリヤフレーム16と、を備えている。車体フレーム11の下部には、スイングユニット10の前端部を支持する左右一対のピボット部17が設けられている。車体フレーム11の下部左側(又はスイングユニット10の左側)には、車体11Aを左側に傾斜した起立状態で支持するサイドスタンド18が支持されている。
<スイングユニット>
図1、図2に示すように、スイングユニット10は、骨格としてのスイングアーム21を備えている。スイングアーム21は、例えば後輪4を左側から片持ち支持するアーム部22を備えている。アーム部22は、車幅方向外側(左方)に開放する容器状(中空構造)をなし、内部にPCU45およびモータ30が収容される。アーム部22の車幅方向外側には、機器収容空間を閉塞するアームカバー23が取り付けられる。アームカバー23は、スイングアーム21の前部のクロス部25の車幅方向外側まで延びている。クロス部25は、車幅方向外側(左方)に開放する容器状(中空構造)をなし、内部にバッテリ40が収容される。クロス部25およびアーム部22の左方への開放部は、アームカバー23により車幅方向外側から閉塞される。アームカバー23は、スイングアーム21の左側部に着脱可能に取り付けられる。
アーム部22の後端部の車幅方向内側には、減速機35を収容するギヤケース22aが設けられる。スイングアーム21は、機器を収容するケースを兼ねなくてもよい。スイングアーム21は、後輪4を両持ち支持する左右一対のアーム部を備えてもよい(図5参照)。
モータ30は、バッテリ40の電力によって駆動する。モータ30は、例えばVVVF(variable voltage variable frequency)制御による可変速駆動がなされる。モータ30は、無段変速機を有する如く変速制御されるが、これに限らない。モータ30は、例えば有段変速機を有する如く変速制御されてもよい。スイングユニット10は、ベルトやギヤ等を用いた機械的な変速機構を備えてもよい。
スイングアーム21の前下端部24は、車体フレーム11の下部のピボット部17に、懸架リンク26を介して上下揺動可能に支持されている。実施形態において、前下端部24は、スイングユニット10を前車体11Afに接続する接続部を構成している。実施形態では、スイングアーム21の前下端部24を懸架リンク26の後端部に連結する車幅方向に沿う軸を、スイングユニット10のピボット軸(揺動軸)とする。
スイングアーム21は、前下端部24と後輪4の前端部との間に、車幅方向に延びるクロス部25を備えている。クロス部25は、例えば中空直方体状をなしている。クロス部25の内部には、車幅方向に長い直方体状のバッテリ40が収容されている。バッテリ40は、車体左右中心CLを跨いで車幅方向両側に渡って配置されている。バッテリ40の車幅方向一側(左側)には、PCU(Power Control Unit:制御装置)45が配置されている。バッテリ40の車幅方向他側(右側)には、バッテリ40の非接触充電(ワイヤレス充電)に用いる二次コイルユニット56が配置されている。
バッテリ40は、モータ30に供給する電力を蓄える。バッテリ40は、所定の高電圧(例えば48V)を発生させる。バッテリ40は、充放電可能なエネルギーストレージとして、例えばリチウムイオンバッテリで構成されている。バッテリ40は、車体11A(後車体11Ar)に搭載された状態で、非接触充電によって充電可能である。
バッテリ40は、クロス部25内に収容される構成に限らず、例えばクロス部25上に搭載されてもよい。バッテリ40は、スイングユニット10に搭載される構成に限らず、スイングユニット10を支持する前車体11Af側に搭載されてもよい(図5参照)。
PCU45は、モータ30を駆動制御する。二次コイルユニット56は、一次コイルユニット51(図3参照)と電磁結合してバッテリ40充電用の電力を生成する。二次コイルユニット56は、車体左右中心CLよりも右側(サイドスタンド18と反対側)に配置されている。二次コイルユニット56は、PCU45に対し、車幅方向でバッテリ40を挟んだ反対側に配置されている。二次コイルユニット56は、スイングアーム21における左右方向外側に臨む外側部に、車両外部の一次コイルユニット51と対向して誘導磁場を受ける対向面56aを配置している。
図4を併せて参照し、二次コイルユニット56は、サイドスタンド18と反対側の側面(右側面)を、一次コイルユニット51との対向面56a(一次コイルユニット51からの磁場を受ける受け面)としている。二次コイルユニット56は、サイドスタンド18を用いた起立状態(車体11Aの傾斜状態)において、受け面を上向きとする。このため、二次コイルユニット56に一次コイルユニット51を対向配置させやすい。
バッテリ40は、コンタクタ(電磁開閉器)を介してPCU45に接続されている。PCU45は、PDU(Power Driver Unit)およびECU(Electric Control Unit)を一体に備えている。PCU45は、モータ制御部45aとインバータ45bとを含んでいる(図3参照)。インバータ45bの入力側には、バッテリ40が電気的に接続されている。インバータ45bの出力側には、三相ケーブル(三相交流ライン)を介して、モータ30の三相の各コイルが電気的に接続されている。
図1、図2を参照し、PCU45を構成する基板46は、バッテリ40の車幅方向一側(左側)に近接配置されている。基板46は、制御基板46aと発熱素子基板46bとを備えている。各基板46a,46bは、それぞれの平面部が車幅方向に指向するように配置されている。制御基板46aは、バッテリ40の左側に近接配置されている。発熱素子基板46bは、制御基板46aの後方に連結されている。
制御基板46aには、主に信号素子や半導体(FET)等の熱容量が小さい素子が実装されている。発熱素子基板46bには、サーミスタ、充電器用の入出力フィルタ群、充電器力率改善用コンデンサ(PFC回路)、充電器DC変換用コンデンサ(AC-DCトランス)、各種トランス群(DC-DCトランス等)等の発熱量が大きな素子、すなわち、発熱素子が実装されている。
このように、発熱量の大きい発熱素子のみを集中配置した発熱素子基板46bを設けることで、発熱素子の発熱が他の素子へ与える熱負荷を低減することが可能となる。また、発熱素子の配設位置と他の制御素子とを振り分けて配置することで、部品配置自由度を高めることが可能となる。
バッテリ40は、充放電状況や温度等を監視するBMU(Battery Managing Unit)を備えている。BMUが監視した情報は、バッテリ40を車体11Aに搭載した際に、ECUに共有される。ECUには、アクセルセンサからの出力要求情報が入力される。ECUは、入力された出力要求情報に基づき、PDUを介してモータ30を駆動制御する。
バッテリ40からの電力は、モータードライバたるPDUに供給され、直流から三相交流に変換された後、三相交流モータであるモータ30に供給される。PDUからは三相ケーブルが延び、この三相ケーブルがモータ30に接続されている。モータ30は、PDUによる制御に応じて力行運転を行い、車両を走行させる。ECUは、バッテリ40の充放電を制御し、バッテリ40に対する電力の供給とバッテリ40からの放電とを切り替える。
バッテリ40は、モータ30を制御する制御基板46aに対して電気的に接続されることで、バッテリ40の充放電を制御する。制御基板46aの後方に発熱素子基板46bを配置することで、車両前方側の制御基板46aに発熱素子の熱影響が及び難い。後輪4よりも前方に位置するバッテリ40の車幅方向外側に制御基板46aを配置することで、後輪4の車幅方向外側に隣接するアーム部22の車幅方向の厚みが抑えられる。発熱素子基板46bは、車両側面視で後輪4とオーバーラップする位置に配置されているので、バッテリ40とモータ30との間に形成されるスペースを有効利用して発熱素子が配置される。スイングアーム21は、熱伝導率の高いアルミ合金等の金属材料からなり、発熱素子の放熱体としても利用可能である。
スイングアーム21は、バッテリ40の収容空間(クロス部25の内部空間)を車幅方向外側に開放させている。スイングアーム21は、アームカバー23を取り外した状態で、車幅方向外側の開口側からバッテリ40を挿脱可能である。これにより、バッテリ40の脱着が容易になり、自動二輪車1のメンテナンス性を向上させる。スイングアーム21がバッテリ40を保持するケースを兼ねるので、専用のバッテリケースが不要となる。スイングアーム21は、バッテリ40の放熱体として利用可能である。
<非接触充電>
図3は、自動二輪車1の非接触充電システム50に係る構成のブロック図であり、図4は、自動二輪車1の非接触充電時の態様を示す正面図である。
非接触充電システム50は、充電設備(例えば充電スタンド61)に配置される一次コイルユニット51と、自動二輪車1に配置される二次コイルユニット56と、を備えている。
一次コイルユニット51は、一次コイル52と、コイル給電回路部53と、を備えている。一次コイル52およびコイル給電回路部53は、例えば偏平状のケース内に収容されている。ケースの一側面は、二次コイルユニット56と対向する対向面51a(誘導磁場を発する非接触面)とされる。
二次コイルユニット56は、一次コイル52との間で電磁結合する二次コイル57と、二次コイル57からの電力を整流してバッテリ40に供給する充電回路部58と、を備えている。二次コイル57および充電回路部58は、例えば偏平状のケース内に収容されている。ケースの一側面は、一次コイルユニット51と対向する対向面56a(誘導磁場を受ける非接触面)とされる。
一次コイルユニット51のコイル給電回路部53には、整流回路53aと通信制御部53bとインバータ53cとが含まれている。コイル給電回路部53の整流回路53aは、電源ケーブルを介して商用電源に接続されており、DC電圧を生成してインバータ53cに与える。インバータ53cは、入力したDC電圧から交番電圧を生成して一次コイル52に流す。
二次コイルユニット56の充電回路部58には、整流回路58aと通信制御部58bとが含まれている。一次コイル52と電磁結合した二次コイル57は交番電圧を生成する。二次コイル57が生成した交番電圧は充電回路部58の整流回路58aに流される。整流回路58aは、所定の電圧値を有する充電用DC電圧を出力する。整流回路58aはバッテリ40に接続され、充電用DC電圧によって充電用電流がバッテリ40に送り込まれる。
コイル給電回路部53の通信制御部53bと充電回路部58の通信制御部58bとは、無線通信によって情報交換可能である。例えば、バッテリ40の充電時には両通信制御部53b,58bが充電情報を交換し、コイル給電回路部53及び充電回路部58を制御可能とする。
図4を参照し、一次コイルユニット51および二次コイルユニット56は、それぞれ配置部位の外面に沿うパッド状をなしている。
一次コイルユニット51は、充電スタンド61における可倒式のヘッド部61aの一側面に沿うように対向面51aを配置している。
二次コイルユニット56は、スイングユニット10のクロス部25の右外側面に沿うように配置されている。二次コイルユニット56の対向面56aは、スイングアーム21における車幅方向外側に臨む外側部に配置されている。
二次コイルユニット56は、サイドスタンド18を用いた起立状態(車体11Aの傾斜状態)において、対向面56aを上向きとする。充電スタンド61のヘッド部61aは、一次コイルユニット51の対向面51aを下向きとするように傾動可能である。ヘッド部61aは、例えば水平な回動軸61cを介して回動可能となるように、充電スタンド61の基部61bに支持されている。
充電スタンド61は、例えば自動二輪車1が規定の充電エリアA1に進入するまでは、ヘッド部61aを直立または充電エリアA1と反対側に傾斜させた待機状態となる。充電スタンド61は、例えば自動二輪車1が規定の充電エリアA1に進入し、サイドスタンド18を用いた起立状態となった後は、自動または手動によりヘッド部61aを充電エリアA1側に傾斜させた使用状態となる。このとき、一次コイルユニット51の対向面51aと二次コイルユニット56の対向面56aとが互いに略平行をなして対向し、一次コイル52および二次コイル57の電磁結合が可能な状態となる。
その後、自動または手動により両コイルが電磁結合することで、バッテリ40の非接触充電がなされる。バッテリ40を非接触充電することで、充電器や充電ケーブルが不要になる。そして、二次コイルユニット56は、PCU45とはバッテリ40を挟んで左右逆側に配置されているので、非接触充電時におけるPCU45への誘導磁場の影響が抑えられる。このため、一次コイル52の出力を高めやすく、効率のよい充電を行うことが可能である。
以上説明したように、上記実施形態における自動二輪車1は、駆動輪である後輪4と、前記後輪4を支持するスイングアーム21と、前記後輪4を駆動するモータ30と、前記モータ30を制御するPCU45と、を備え、前記モータ30および前記PCU45が前記スイングアーム21に搭載された電動車両であって、前記モータ30の駆動電源であるバッテリ40と、前記バッテリ40の非接触充電用の二次コイルユニット56と、を備え、前記二次コイルユニット56は、前記スイングアーム21における左右方向外側に臨む外側部に、車両外部の一次コイルユニット51と対向して誘導磁場を受ける対向面56aを有し、前記PCU45および前記二次コイルユニット56は、車体左右中心CL(後輪4の左右中心でもある)を挟んで互いに左右逆側(左右方向で互いに逆側)に配置されている。
この構成によれば、スイングアーム21における左右方向外側に臨む外側面に、二次コイルユニット56における誘導磁場を受ける対向面56aを配置したので、非接触充電時には、二次コイルユニット56に対して一次コイルユニット51が左右方向外側から対向する。このため、一次コイルユニット51の対向面56aを床面に配置する場合に比べて、床面上の異物等に対する誘導磁場の影響を抑制することができる。また、バッテリ40を非接触充電するための二次コイルユニット56を、PCU45とは左右逆側に配置することで、PCU45に対する誘導磁場の影響を抑制することができる。その結果、バッテリ40を効率よく充電することができる。
上記自動二輪車1において、前記二次コイルユニット56および前記モータ30は、車体左右中心CLを挟んで互いに左右逆側に配置されている。
この構成によれば、モータ30に対する誘導磁場の影響も抑制することができる。
上記自動二輪車1において、前記バッテリ40は、前記スイングアーム21に搭載され、前記PCU45は、前記バッテリ40の左右方向一側に配置され、前記二次コイルユニット56は、前記バッテリ40の左右方向他側に配置されている。
この構成によれば、バッテリ40を挟んでPCU45および二次コイルユニット56が互いに左右逆側に配置されることで、PCU45に対する誘導磁場の影響をより確実に抑制することができる。また、二次コイルユニット56およびバッテリ40間の配線長さを短縮することができる。
上記自動二輪車1において、前記バッテリ40は、車体左右中心CLの両側に渡って設けられ、前記二次コイルユニット56は、前記バッテリ40の左右方向外側に配置されている。
この構成によれば、バッテリ40を左右方向で幅広に設けて容量を確保するとともに、幅広のバッテリ40に対する車幅方向外側からの外乱を、二次コイルユニット56によって保護することができる。
上記自動二輪車1において、車体11Aの左右方向一側に、前記車体11Aを前記左右方向一側に傾けた起立状態で支持するサイドスタンド18を備え、前記二次コイルユニット56は、前記スイングアーム21の左右方向他側に配置されている。
この構成によれば、自動二輪車1をサイドスタンド18側に傾いた状態で停めると、スイングアーム21における左右方向でサイドスタンド18と反対側の部位が上向きになる。この部位に二次コイルユニット56を配置することで、二次コイルユニット56に上方からアクセス可能となる。これにより、二次コイルユニット56にアクセスし易くなり、ユーザーの利便性を高めることができる。
上記実施形態におけるスイングユニット10は、駆動輪である後輪4と、前記後輪4を支持するスイングアーム21と、前記後輪4を駆動するモータ30と、前記モータ30の駆動電源であるバッテリ40と、前記モータ30を制御するPCU45と、前記スイングアーム21とは別体の前車体11Afに接続可能な前下端部24と、を備え、前記前下端部24を介して前記前車体11Afに接続されることで、前記前車体11Afとともに電動車両を構成するとともに、前記モータ30、前記バッテリ40および前記PCU45が前記スイングアーム21に搭載された駆動ユニットであって、前記バッテリ40の非接触充電用の二次コイルユニット56を備え、前記二次コイルユニット56は、前記スイングアーム21における左右方向外側に臨む外側部に、ユニット外部の一次コイルユニット51と対向して誘導磁場を受ける対向面56aを有し、前記PCU45および前記二次コイルユニット56は、前記バッテリ40を挟んで互いに左右逆側に配置されている。
この構成によれば、自動二輪車1と同様、一次コイルユニット51を床面に配置する場合に比べて、床面上の異物等に対する誘導磁場の影響を抑制することができる。また、二次コイルユニット56をPCU45とは左右逆側に配置することで、PCU45に対する誘導磁場の影響を抑制することができる。その結果、バッテリ40を効率よく充電することができる。
そして、モータ30、バッテリ40およびPCU45を一体に有する駆動ユニットにおいて、非接触充電用の二次コイルユニット56とPCU45とを、バッテリ40を挟んで互いに左右逆側に配置することで、PCU45への誘導磁場の影響をより確実に抑制することができる。
<変形例>
ここで、本実施形態の変形例について図5を参照して説明する。前記実施形態と同一構成には同一符号を付して詳細説明は省略する。
図5に示すように、変形例の自動二輪車101のスイングユニット110において、後輪4駆動用のモータ130は、後輪4の内側に同軸配置されたインホイールモータの態様をなしている。モータ130は、例えば車体左右中心CL(後輪4の左右中心)を左右に跨いで配置されている。モータ130は、全体が車体左右中心CLよりも左側に配置されてもよい。全体車体、後車体、前車体をそれぞれ符号111A、111Ar、111Afで示す。
スイングユニット110の骨格をなすスイングアーム121は、モータ130および後輪4を左側から片持ち支持するアーム部22Lを備えている。スイングユニット110は、モータ130および後輪4を右側から支持するアーム部22Rをさらに備えてもよい。アーム部22Lとモータ130との間にはPCU145が配置され、このPCU145がモータ130とともにスイングアーム121に支持されている。PCU145は、全体が車体左右中心CLよりも左側に配置されている。
スイングアーム121の前部のクロス部25の内側には、バッテリ40が収容されている。バッテリ40は、車体左右中心CLの両側に渡って設けられている。バッテリ40の車幅方向他側(右側)には、バッテリ40の非接触充電用の二次コイルユニット56が配置されている。二次コイルユニット56は、PCU145とは左右逆側に配置されている。
この変形例においても、一次コイルユニット51を床面に配置する場合に比べて、床面上の異物等に対する誘導磁場の影響を抑制することができる。また、二次コイルユニット56をPCU145とは左右逆側に配置することで、PCU145に対する誘導磁場の影響を抑制することができる。その結果、バッテリ40を効率よく充電することができる。
なお、図5中鎖線で示すように、バッテリ40を前車体111Af側に搭載してもよい。このとき、駆動ユニットからバッテリ40を無くしてもよい。また、二次コイルユニット56を前車体111Af側に配置してもよい。
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、前記電動車両(鞍乗り型電動車両)には、運転者が車体を跨いで乗車する車両全般が含まれ、自動二輪車(原動機付自転車及びスクータ型車両を含む)のみならず、三輪(前一輪且つ後二輪の他に、前二輪且つ後一輪の車両も含む)の車両も含まれる。また、本発明は、車体が左右にバンクしない車両にも適用可能である。また、本発明は、前後車体が前後方向に延びる揺動軸を中心に相対揺動する車両にも適用可能である。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、実施形態の構成要素を周知の構成要素に置き換える等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
1 自動二輪車(電動車両)
4 後輪(駆動輪)
10 スイングユニット(駆動ユニット)
11A 全体車体(車体)
11af 前車体
11ar 後車体
18 サイドスタンド
21 スイングアーム
24 前下端部(接続部)
30 モータ
40 バッテリ
45 PCU(制御装置)
51 一次コイルユニット
51a 対向面
52 一次コイル
56 二次コイルユニット
56a 対向面
57 二次コイル
CL 車体左右中心

Claims (7)

  1. 駆動輪である後輪(4)と、
    前記後輪(4)を支持するスイングアーム(21)と、
    前記後輪(4)を駆動するモータ(30)と、
    前記モータ(30)を制御する制御装置(45)と、を備える電動車両(1)であって、
    前記モータ(30)の駆動電源であるバッテリ(40)と、
    前記バッテリ(40)の非接触充電用の二次コイルユニット(56)と、を備え、
    前記二次コイルユニット(56)は、当該電動車両(1)における左右方向外側に臨む外側部に、車両外部の一次コイルユニット(51)と対向して誘導磁場を受ける対向面(56a)を有し、
    前記制御装置(45)および前記二次コイルユニット(56)は、車体左右中心(CL)を挟んで互いに左右逆側に配置され
    前記バッテリ(40)は、前記後輪(4)よりも前方において前記スイングアーム(21)に搭載され、
    前記制御装置(45)は、前記バッテリ(40)の左右方向一側に配置され、前記二次コイルユニット(56)は、前記バッテリ(40)の左右方向他側に配置されている電動車両。
  2. 前記モータ(30)および前記制御装置(45)は、前記スイングアーム(21)に搭載され、
    前記二次コイルユニット(56)は、前記スイングアーム(21)における左右方向外側に臨む外側部に、前記対向面(56a)を有している請求項1に記載の電動車両。
  3. 前記二次コイルユニット(56)および前記モータ(30)は、車体左右中心(CL)を挟んで互いに左右逆側に配置されている請求項1又は2に記載の電動車両。
  4. 前記バッテリ(40)は、車体左右中心(CL)の両側に渡って設けられ、
    前記二次コイルユニット(56)は、前記バッテリ(40)の左右方向外側に配置されている請求項1から3の何れか一項に記載の電動車両。
  5. 車体(11A)の左右方向一側に、前記車体(11A)を前記左右方向一側に傾けた起立状態で支持するサイドスタンド(18)を備え、
    前記二次コイルユニット(56)は、前記スイングアーム(21)の左右方向他側に配置されている請求項1からの何れか一項に記載の電動車両。
  6. 前記二次コイルユニット(56)は、前記後輪(4)の外側面よりも車幅方向外側に配置されている請求項1から5の何れか一項に記載の電動車両。
  7. 駆動輪である後輪(4)と、
    前記後輪(4)を支持するスイングアーム(21)と、
    前記後輪(4)を駆動するモータ(30)と、
    前記モータ(30)の駆動電源であるバッテリ(40)と、
    前記モータ(30)を制御する制御装置(45)と、
    前記スイングアーム(21)とは別体の前車体(11Af)に接続可能な接続部(24)と、を備え、
    前記接続部(24)を介して前記前車体(11Af)に接続されることで、前記前車体(11Af)とともに電動車両(1)を構成するとともに、
    前記モータ(30)、前記バッテリ(40)および前記制御装置(45)が前記スイングアーム(21)に搭載された駆動ユニット(10)であって、
    前記バッテリ(40)の非接触充電用の二次コイルユニット(56)を備え、
    前記二次コイルユニット(56)は、前記スイングアーム(21)における左右方向外側に臨む外側部に、ユニット外部の一次コイルユニット(51)と対向して誘導磁場を受ける対向面(56a)を有し、
    前記制御装置(45)および前記二次コイルユニット(56)は、前記バッテリ(40)を挟んで互いに左右逆側に配置され
    前記バッテリ(40)は、前記後輪(4)よりも前方において前記スイングアーム(21)に搭載され、
    前記制御装置(45)は、前記バッテリ(40)の左右方向一側に配置され、前記二次コイルユニット(56)は、前記バッテリ(40)の左右方向他側に配置されている駆動ユニット。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114643881B (zh) * 2022-02-14 2024-01-02 江西诚安新能源科技有限公司 一种电动车无线充电装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010149787A (ja) 2008-12-26 2010-07-08 Honda Motor Co Ltd 鞍乗型電動車両のバッテリ充電装置
WO2012043643A1 (ja) 2010-09-30 2012-04-05 本田技研工業株式会社 電動二・三輪車両用スイングアーム装置
JP2012245922A (ja) 2011-05-30 2012-12-13 Tokai Rubber Ind Ltd 電動二輪車および電動二輪車用の給電システム
JP2015154648A (ja) 2014-02-17 2015-08-24 国立大学法人埼玉大学 電動二輪・三輪車用非接触給電装置
WO2017191707A1 (ja) 2016-05-02 2017-11-09 ヤマハ発動機株式会社 鞍乗型車両
US20170368943A1 (en) 2016-06-23 2017-12-28 Qualcomm Incorporated Wireless Power Transfer For Integrated Cycle Drive Systems
JP2018177075A (ja) 2017-04-18 2018-11-15 株式会社ベルニクス 電動アシスト軽車両
DE102017215357A1 (de) 2017-09-01 2019-03-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Spulenanordnung für ein elektrisch betreibbares Kraftrad
JP2019131163A (ja) 2017-12-01 2019-08-08 ゴゴロ インク ハブ装置ならびに関連する充電装置およびシステム
WO2019188115A1 (ja) 2018-03-28 2019-10-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 自転車用スタンド、及び、駐輪システム

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3059937B2 (ja) * 1996-05-27 2000-07-04 三洋電機株式会社 電動自転車の充電システム
JP5728269B2 (ja) * 2011-03-31 2015-06-03 本田技研工業株式会社 電動アシスト自転車

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010149787A (ja) 2008-12-26 2010-07-08 Honda Motor Co Ltd 鞍乗型電動車両のバッテリ充電装置
WO2012043643A1 (ja) 2010-09-30 2012-04-05 本田技研工業株式会社 電動二・三輪車両用スイングアーム装置
JP2012245922A (ja) 2011-05-30 2012-12-13 Tokai Rubber Ind Ltd 電動二輪車および電動二輪車用の給電システム
JP2015154648A (ja) 2014-02-17 2015-08-24 国立大学法人埼玉大学 電動二輪・三輪車用非接触給電装置
WO2017191707A1 (ja) 2016-05-02 2017-11-09 ヤマハ発動機株式会社 鞍乗型車両
US20170368943A1 (en) 2016-06-23 2017-12-28 Qualcomm Incorporated Wireless Power Transfer For Integrated Cycle Drive Systems
JP2018177075A (ja) 2017-04-18 2018-11-15 株式会社ベルニクス 電動アシスト軽車両
DE102017215357A1 (de) 2017-09-01 2019-03-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Spulenanordnung für ein elektrisch betreibbares Kraftrad
JP2019131163A (ja) 2017-12-01 2019-08-08 ゴゴロ インク ハブ装置ならびに関連する充電装置およびシステム
WO2019188115A1 (ja) 2018-03-28 2019-10-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 自転車用スタンド、及び、駐輪システム

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