JPH11255165A - 電動二輪車のバッテリ冷却構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却性を確保しながら雨水や泥水の進入を防
止でき、また充電効率を向上して充電時間を短縮できる
電動二輪車のバッテリ冷却構造を提供する。 【解決手段】 操向ハンドル９とシート１６との間に低
床のフートボード２３（足載部）を設け、該フートボー
ド２３の下側にバッテリ収納室３５を形成し、該バッテ
リ収納室３５内にバッテリ１５を搭載した電動二輪車の
バッテリ冷却構造において、前輪用フェンダを前輪１０
とともに操向軸回りに回動する可動フェンダ３６とし、
上記バッテリ収納室３５の、上記可動フェンダ３６の後
下端縁３６ａを通る前輪１０の接線Ａより上側部分に走
行風を上記バッテリ収納室３５内に導入する走行風開口
３７を形成する。また、バッテリを充電する場合には、
バッテリ収納室３５の排気口３５ｂに強制冷却ファン４
０を配設し、該冷却ファン４０によりバッテリ１５が充
電開始上限温度に達するまで冷却する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリを電源と
する駆動モータにより車輪を回転駆動するようにした電
動二輪車に関し、特に上記バッテリを走行風により又は
冷却用ファンにより冷却するようにしたバッテリ冷却構
造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、低公害，低騒音を図る観点から、
充電可能なバッテリを電源とする駆動モータにより車輪
を回転駆動するようにした電動二輪車が注目されてい
る。この種の電動二輪車に搭載されるバッテリは、その
用途上大電流を供給することから発熱し易く、電池寿命
を確保するに積極的に冷却するようにしている。

【０００３】このようなバッテリの冷却構造として、従
来、ステップボードの下側に配設されたバッテリ収納室
内に走行風を導入するようにした構造が一般的である
（例えば、特開平６−２９８１５５号公報参照）。ま
た、上記バッテリを充電する場合、該充電中に冷却用フ
ァンにより強制冷却するようにした構造が提案されてい
る（特開平４−２４１８５号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記バッテ
リ収納室に走行風を導入する場合、該バッテリ収納室の
前壁に走行風取入口を設けるのが効率的である。しかし
ながら、走行風取入口を前壁に形成した場合、前輪が跳
ね上げた泥水等が走行風と共に侵入し易く、その結果バ
ッテリの劣化やショートの問題を引き起こす問題が生じ
る。

【０００５】また上記従来のバッテリを充電中に強制冷
却する方法は、充電自体が吸熱反応であるようなバッテ
リでは有効ではなく、充電効率の観点からは充電中に積
極的に冷却するよりもバッテリの充電開始時の温度を規
制することが有効である。

【０００６】本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされ
たもので、雨水や泥水の進入を防止しつつ冷却性を確保
でき、また充電効率を向上して充電時間を短縮できる電
動二輪車のバッテリ冷却構造を提供することを目的とし
ている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、操向
ハンドルとシートとの間に低床の足載部を設け、該足載
部の下側にバッテリ収納室を形成し、該バッテリ収納室
内にバッテリを搭載した電動二輪車の上記バッテリを走
行風で冷却するようにしたバッテリ冷却構造において、
前輪用フェンダを前輪とともに操向軸回りに回動する可
動フェンダとし、上記バッテリ収納室内に走行風を導入
する走行風導入開口を該バッテリ収納室の前壁の、上記
可動フェンダの後下端縁を通る前輪の接線より上側部分
に形成したことを特徴としている。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１において、上
記走行風導入開口が、車両の前方から見て上記可動フェ
ンダの投影面に隠れるように形成されていることを特徴
としている。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１又は２におい
て、上記走行風導入開口が、上記前壁の上側ほど前方に
位置するよう傾斜している傾斜部に形成されていること
を特徴としている。

【００１０】請求項４の発明は、バッテリ収納室内に搭
載されたバッテリを冷却用ファンにより強制冷却するよ
うにした電動二輪車のバッテリ冷却構造において、上記
バッテリの充電に際し該バッテリ温度が充電開始上限温
度より低下するまで上記冷却用ファンを運転する冷却フ
ァン運転制御手段を備えたことを特徴としている。

【００１１】

【発明の作用効果】請求項１の発明に係るバッテリ冷却
構造によれば、前輪用フェンダを前輪とともに操向軸回
りに回動する可動フェンダとし、上記バッテリ収納室内
に走行風を導入する走行風導入開口を該バッテリ収納室
の前壁の、上記可動フェンダの後下端縁を通る前輪の接
線より上側部分に形成したので、前輪によって跳ね上げ
られて走行風導入開口内に向かう泥水等は可動フェンダ
によって確実に遮断され、泥水等を含まない走行風をバ
ッテリ収容室内に導入でき、バッテリを確実に冷却しつ
つバッテリの泥水等による劣化，及びショートを防止し
てバッテリ寿命を延長できる効果がある。

【００１２】請求項２の発明では、上記走行風導入開口
を、車両の前方から見て上記可動フェンダの投影面に隠
れるように形成したので、車両前方から走行風に乗って
走行風導入開口に向かう雨水等についても可動フェンダ
により遮断でき、バッテリを確実に冷却しつつより一層
バッテリの寿命を延長できる効果がある。

【００１３】請求項３の発明では、上記走行風導入開口
を、上記バッテリ収容室の前壁の上側ほど前方に位置す
るよう傾斜している傾斜部に形成したので、可動フェン
ダの上方のインナフェンダ等を伝って流れる雨水等が走
行風開口内に直接進入するのを防止でき、この点からも
バッテリ寿命を延長できる効果がある。

【００１４】請求項４の発明では、バッテリの充電に際
し該バッテリ温度が充電開始上限温度より低下するまで
冷却用ファンでバッテリを強制冷却するようにしたの
で、走行中の放電により高温になっているバッテリをそ
のまま充電する場合に比較して充電効率を向上でき、充
電時間を短縮できる効果がある。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１ないし図１８は、本発明
の一実施形態による電動二輪車のバッテリ冷却構造を説
明するための図であり、図１，図２はスクータ型電動二
輪車の側面図，正面図、図３はバッテリ収納部の断面正
面図、図４は動力ユニットの断面平面図、図５は動力ユ
ニットの蓋体を外した状態の側面図、図６，図７は変速
切り換え機構の断面図，側面図、図８，図９は変速位置
検出器の側面図，断面図、図１０〜図１２はコントロー
ルユニットのパワーモジュールの正面図，側面図，平面
図、図１３は駆動制御装置の構成図、図１４はスロット
ル開度と電流指令値との関係を示す特性図、図１５〜図
１７はそれぞれ変速タイミングを示す特性図、図１８は
歯車式変速機構の部分断面図である。

【００１６】図において、１はスクータ型電動二輪車で
あり、これの車体フレーム２は、ヘッドパイプ３に車体
後方に斜め下方に延びる１本のメインフレーム４を接続
し、該メインフレーム４の後端に左, 右一対のサイドフ
レーム５，５の前端を接続するとともに、該各サイドフ
レーム５の後端にリヤフレーム６を接続した概略構造の
ものである。

【００１７】上記左, 右のサイドフレーム５，５はメイ
ンフレーム４から車幅方向に拡開しつつ斜め下方に延び
た後、車体後方に水平に直線状に延び、該直線部の後端
から斜め上向きに屈曲して延びている。また各リヤフレ
ーム６はサイドフレーム４の後端に続いて斜め上向きに
延びており、該リヤフレーム６の上方にはシート１６が
前ヒンジにより上下方向に回動可能に配設されている。

【００１８】上記ヘッドパイプ３には操向軸７が回転自
在に枢支されている。該操向軸７の下端にはフロントフ
ォーク８が、上端には操向ハンドル９がそれぞれ固定さ
れており、該フロントフォーク８の下端には前輪１０が
軸支されている。

【００１９】上記操向ハンドル９はハンドルカバー２０
で囲まれている。また上記ヘッドパイプ３の前方にはフ
ロントカバー２１が、後方にはレッグシールド２２がそ
れぞれ装着され、両者でヘッドパイプ３を囲んでいる。
上記レッグシールド２２の下端部に続いて後方に延びる
フートボード２３が上記サイドフレーム５，５の水平部
間上方を覆うように配設されており、該フートボード２
３の左, 右側縁に続いてサイドフレーム５，５の側方及
び下方を覆うようにアンダカバー２４が配設されてい
る。また上記リヤフレーム６にはシート１６の下方を覆
うサイドカバー２５が配設されており、該シート１６下
方のサイドカバー２５内には該シート１６により開閉さ
れる収納ボックス２６が配設されている。

【００２０】上記アンダカバー２４及びフートボード２
３により足載部下側にトンネル状のバッテリ収容室３５
が形成されており、該バッテリ収容室３５の前端開口部
は後述するインナカバー（前壁）２１ａにより塞がれて
おり、また後端開口は開放されている。

【００２１】上記車体フレーム２により電動式駆動装置
１４が懸架支持されている。この電動式駆動装置１４
は、上記バッテリ収容室３５内に搭載された前，後左，
右４組のバッテリ１５と、車体フレーム２の後部により
懸架支持され、上記バッテリ１５を電源として後輪１７
を回転駆動する動力ユニット１３と、上記操向ハンドル
９の右端部に配設されたアクセルグリップ９ａの回動操
作（スロットル開度）に基づいて上記動力ユニット１３
への給電量を制御するコントロールユニット（駆動モー
タ制御装置）１８とを備えている。

【００２２】上記各バッテリ１５は、充電可能な多数の
Ｎｉ−Ｃｄ電池１５ａを直列接続，した電池群からな
り、バッテリケース３２内に配置されている。このバッ
テリケース３２は左, 右のサイドフレーム５，５の下面
に溶接固定された前，後一対のステー３３，３３上にボ
ルト３４により固定された箱体３２ａと、該箱体３２ａ
の上端開口を開閉する蓋体３２ｂとからなり、該蓋体３
２ｂは左, 右のサイドフレーム５上に固定されたブラケ
ット３１にボルト３１ａにより着脱可能に固定されてい
る。なお、上記各バッテリ１５はフートボード２３を取
り外し、上記蓋体３２ａを取り外すことにより外部に取
り出し可能となっている。

【００２３】また上記箱体３２ａの前壁には走行風を上
記バッテリケース３２内導入する導風口３２ｃが開口し
ており、後壁には各バッテリ１５を冷却した走行風を排
出する排風口３２ｄが開口している。そして上記バッテ
リケース３２の後壁の後側にはバッテリ１５を強制冷却
するための冷却ファン４０が配設されている。また該冷
却ファン４０の上方には充電器３０が搭載されており、
さらに該充電器３０の上側に上記コントロールユニット
１８の制御回路部１８ａが搭載されている。

【００２４】上記フロントカバー２１の下端部には泥水
等が車体カバー内に侵入するのを防止するインナカバー
２１ａが配設されており、該インナカバー２１ａは上記
フートボード２３の下側に形成されたバッテリ収納室３
５の前壁を構成している。このインナカバー２１ａは大
略円弧状をなしており、該インナカバー２１ａ内に前輪
１０の上方を覆う可動フェンダ３６が配設されている。
該可動フェンダ３６は上記フロントフォーク８の操向軸
接続部付近に取付け固定されている。従ってこの可動フ
ェンダ３６は前輪１０と共に操向軸回りに回動する。

【００２５】そして上記インナカバー２１ａの上記バッ
テリケース３２前方部分で、かつ上部ほど前方に位置す
るように傾斜した傾斜部２１ｂに、左, 右一対の走行風
導入開口３７，３７が形成されている。この左, 右の走
行風導入開口３７，３７は車両側方から見たとき、上記
可動フェンダ３６の後下端縁３６ａを通る前輪１０の接
線Ａより上側に位置し（図１参照）、かつ車体前方から
見たとき上記可動フェンダ３６の投影面内に位置するよ
う、つまり車両前方から見て可動フェンダ３６の後側に
隠れるように（図２参照）位置している。

【００２６】走行風は可動フェンダ３６とインナカバー
２１ａとの間から走行風導入開口３７，３７を通ってバ
ッテリ収容室３５内に進入し、さらに導風口３２ｃを通
ってバッテリケース３２内に進入し、バッテリ１５を構
成する各電池１５ａの間を通り、この際に各電池１５ａ
冷却し、排風口３２ｄから排出される。これにより走行
中の放電によるバッテリ１５温度の異常上昇を抑制で
き、バッテリ１５の劣化を抑制できる。

【００２７】この場合、走行風導入開口３７を、可動フ
ェンダ３６の後下端縁３６ａを通る前輪１０の接線Ａよ
り上側に位置させているので、前輪１０が跳ね上げた泥
水等は可動フェンダ３６によって遮断され、走行風導入
開口３７内に侵入することがなく、従ってバッテリ１５
が泥水等で汚損したりショートしたりするのを防止でき
る。

【００２８】ここで、上記走行風導入開口３７について
は、図２に符号３７′（二点鎖線）で示すように、可動
フェンダ３６の左, 右側方のインナカバー２１ａ部分
の、車両前方から見える位置に形成してもよい。なお、
この場合でも車両側方から見たとき前輪１０の接線Ａよ
り上側に形成することが必要である。

【００２９】上記コントロールユニット１８は、上記充
電器３０から充電開始信号が入力されると、バッテリ１
５に配置された温度検出器（不図示）からバッテリ温度
を読み込み、このバッテリ温度が予め設定された充電開
始上限温度より高い場合には、バッテリ１５への充電を
行わず冷却ファン４０を起動させ、バッテリ温度が充電
開始上限温度を下回るとバッテリ１５への充電を開始す
るように構成されている。なお、充電中は上記冷却ファ
ン４０の運転を継続しても良いし、又は停止しても良
い。

【００３０】上記動力ユニット１３は、左, 右のリヤフ
レーム６の下面に固定された左，右の懸架ブラケット１
１，１１間に挿通固定されたピボット軸１２により上下
揺動自在に枢支されている。またこの動力ユニット１３
の後端とリヤフレーム６との間には１本の緩衝器１９が
介設されている。

【００３１】上記動力ユニット１３は、車両左側に配設
され、前後方向に延びる側面視長円箱状のアルミダイキ
ャスト製伝動ケース４１と、該伝動ケース４１の前端部
に車幅方向に向けて配置された駆動モータ５０とを一体
的に結合して構成されている。

【００３２】上記伝動ケース４１は、動力伝達装置とし
ての巻き掛け伝動機構４２，及び歯車式変速機構４３を
支持するケース本体４４と、該ケース本体４４の外周合
面４４ａに開閉可能に結合されたケース蓋体４５とから
なり、ケース本体４４の前部上面に一体形成されたボス
部４４ｂが軸受５１ａを介して上記ピボット軸１２によ
り軸支されている。

【００３３】上記伝動ケース４１内は、上記ケース本体
４４とケース蓋体４５とで形成された乾式の巻き掛け室
４６と、ケース本体４４の後端部とこれの内周側合面４
４ｃに装着された蓋部材４７とで形成された湿式のギヤ
室４８とに区分けされており、上記巻き掛け室４６内に
上記巻き掛け伝動機構４２が、上記ギヤ室４８内に上記
歯車式変速機構４３が配置されている。

【００３４】また上記伝動ケース４１の右側前端部には
フランジ部４４ｄが一体形成されており、該フランジ部
４４ｄに上記駆動モータ５０が出力軸５０ａを上記ピボ
ット軸１２と平行に向けてボルト締め固定されている。
この駆動モータ５０の上面に形成されたボス部５０ｂが
軸受メタル５１ｂを介して上記ピボット軸１２で軸支さ
れており、これにより伝動ケース４１と駆動モータ５０
とが一体に上下揺動するようになっている。また駆動モ
ータ５０にはモータ回転数，回転位置を検出するエンコ
ーダ５２が装着されており、該エンコーダ５０からの検
出値は上記コントロールユニット１８に入力される。

【００３５】上記巻き掛け伝動機構４２は、回転比が略
１：１となるように設定された歯付き駆動プーリ５５
と、歯付き従動プーリ５６とを歯付きベルト５７で連結
した構成となっている。該歯付きベルト５７の弛み側に
はベルト張力を調整する歯付き調整プーリ５８が噛合し
ている。該調整プーリ５８は支持アーム５９により揺動
可能に支持されており、該支持アーム５９はスプリング
６０によりベルトの緊張方向に付勢されている。

【００３６】上記駆動プーリ５５の駆動軸５５ａは上記
駆動モータ５０の出力軸５０ａに同軸をなすようにスプ
ライン結合されており、この駆動軸５５ａはケース本体
４４に一体形成されたボス部４４ｅに軸受６１，６１を
介して軸支されている。

【００３７】上記ギヤ式変速機構４３は、上記ギヤ室４
８内に上記出力軸５０ａと平行に従動軸５６ａ，中間軸
６５，及び上記後輪１７が固定された後輪軸６６を配置
し、各歯車を噛合させた構成となっている。上記各軸５
６ａ，６５，６６はケース本体４４及び蓋部材４７によ
り軸受６７・・を介して軸支されている。

【００３８】上記従動軸５６ａの左端部は蓋部材４７を
貫通して巻き掛け室４６内に突出しており、該突出部に
上記従動プーリ５６が装着されている。なお、６７ａは
オイルシールである。上記従動軸５６ａの右端部には小
減速ギヤ５６ｂが一体形成されており、該小減速ギヤ５
６ｂには上記中間軸６５に固定された大減速ギヤ６８が
噛合している。

【００３９】上記中間軸６５には小中間ギヤ６５ａが一
体形成されており、該小中間ギヤ６５ａには上記後輪軸
６６に相対回転可能に装着された大後輪ギヤ６９が噛合
している。また上記中間軸６５には大中間ギヤ７０が該
中間軸６５に対して相対回転可能にかつ軸方向移動可能
に装着されており、該大中間ギヤ７０には上記後輪軸６
６に固定された小後輪ギヤ７１が常時噛合している。こ
の大中間ギヤ７０にはドッグ７０ａが突出形成されてお
り、該ドッグ７０ａは該大中間ギヤ７０を軸方向に上記
大減速ギヤ６８側（右側）に移動させたとき該大減速ギ
ヤ６８のドッグ孔６８ａに嵌合するようになっている。

【００４０】上記大後輪ギヤ６９と後輪軸６６と間には
ワンウェイクラッチ７２が介設されている。このワンウ
ェイクラッチ７２は、上記後輪軸６６に固定された内輪
７３と、上記大後輪ギヤ６９に固定された外輪７４との
間に周方向に複数個のラチェット爪７５を介在させ、該
ラチェット爪７５を付勢ばね（不図示）により上記外輪
７４の内周面に形成された係合歯７４ａに係合する方向
に付勢した構造のものである。これにより中間軸６５か
ら後輪軸６６への回転伝達みの許容し、後輪軸６６から
中間軸６５への回転伝達は遮断するようになっている。

【００４１】上記中間軸６５の下方にはこれと平行にフ
ォーク軸７６，ドラム軸７７が配設されており、該フォ
ーク軸７６には上記大中間ギヤ７０に摺動自在に係合す
るシフトフォーク７８が軸方向に移動可能に装着されて
いる。また上記ドラム軸７７にはシフトドラム７９が固
定されており、該シフトドラム７９の外周には上記シフ
トフォーク７８のガイドピン７８ａが摺動自在に係合す
るガイド溝７９ａが凹設されている。このガイド溝７９
ａは周方向にロー変速段ａ，ハイ変速段ｂを９０度間隔
で交互に位置するように波状に形成したものであり（図
６の展開図参照）、シフトドラム７９を一方向に回転さ
せることにより変速段がローとハイとに交互に切り換わ
るようになっている。

【００４２】上記歯車変速機構４３において、大中間ギ
ヤ７０が大減速ギヤ６８に係合せず中間軸６５に対して
回転フリーのロー変速段では、駆動モータ５０の回転は
巻き掛け伝動機構４２を介して従動軸５６ａから大中間
ギヤ６８を介して中間軸６５に伝達され、該中間軸６５
の小中間ギヤ６５ａから大後輪ギヤ６９，ワンウェイク
ラッチ７２を介して後輪軸６６に伝達され、該後輪軸６
６が後輪１７を回転させる。

【００４３】またシフトドラム７９を９０度回動させる
と、シフトフォーク７８が大中間ギヤ７０を軸方向に大
減速ギヤ６８側に移動させ、該大中間ギヤ７０のドッグ
７０ａが該大減速ギヤ６８のドッグ孔６８ａに嵌合し、
これにより大中間ギヤ７０は中間軸６５に対して固定さ
れ、ロー変速段からハイ変速段に切り換えられる。これ
により駆動モータ５０の回転は中間軸６５の大中間ギヤ
７０から小後輪ギヤ７１を介して後輪軸６６に伝達さ
れ、後輪１７を回転させる。

【００４４】ここで上記ハイ変速段では、中間軸６５の
回転は小中間ギヤ６５ａから大後輪ギヤ６９の経路でも
後輪軸６６に伝達される。この経路での後輪軸６６の回
転数より、上記大中間ギヤ７０から小後輪ギヤ７１の経
路で伝達された後輪軸６６回転数のほうが大きくなり、
両者の間に回転数差が生じるが、この回転数差は上記ワ
ンウェイクラッチ７２のラチェット爪７５が外輪７４の
係合歯７４ａから解放されることにより吸収される。

【００４５】上記シフトドラム７９には、該ドラム７９
をロー変速段位置又はハイ変速段位置に保持する節度機
構が配設されている。この節度機構は、シフトドラム７
９の外周部に軸方向に延びる４本のピン８０を９０度間
隔で配置固定し、このピン８０間に係合するローラ８２
を設け、該ローラ８２をストッパレバー８１により軸支
するとともに、該ストッパレバー８１をケース本体４４
に揺動可能に支持し、該レバー８１をスプリング８３に
よりピン係合方向に回動付勢した構造のものである。

【００４６】上記シフトドラム７９を上記スプリング８
３の付勢力に抗して回転させると、該回転に伴って、上
記ローラ８２はピン８０を乗り上げて該乗り上げたピン
８０と隣合うピン８０との間に上記付勢力でもって係合
する。このようにしてシフトドラム７９は、ロー変速
段，又はハイ変速段の何れかに確実に保持される。

【００４７】上記ドラム軸７７は蓋部材４７を貫通して
巻き掛け室４６内に突出しており、該突出部には切り換
え機構８５が接続されている。この切り換え機構８５
は、複数の減速ギヤ列８６が収納されたギヤケース８７
と、該ギヤケース８７に固定され上記減速ギヤ列８６を
回転駆動する切換モータ８８と、上記ギヤケース８７に
より軸支され減速ギヤ列８６で回転駆動される切り換え
軸８９とを備えている。

【００４８】上記切り換え軸８９の両端部はギヤケース
８７から外方に突出しており、この一方の突出部には切
り換えギヤ９０が装着されており、該切り換えギヤ９０
は上記ドラム軸７７の突出部に装着されたシフトギヤ９
１に噛合している。ここで上記両ギヤ９０，９１には逃
げ溝９０ａ，９１ａが形成されており、該逃げ溝９０
ａ，９１ａ内に軸８９，７７に固着されたピン８９ａ，
７７ａが所定の遊びを以て係合している。この遊びは、
後述するように、ドラム７９がモータ８８の回転に応じ
た速度よりも速く回動するのを所定角度範囲で許容する
ためのものである。

【００４９】上記切換モータ８８は上記コントロールユ
ニット１８により駆動制御される。この切換モータ８８
が回転すると、減速ギヤ列８６を介して切換軸８９とと
もシフトドラム７９が９０度回動し、これによりシフト
フォーク７８が大中間ギヤ７０を軸方向に移動させ、そ
の結果上述の変速段切り換えが行われる。

【００５０】上記切換モータ８８によりシフトドラム７
９が回動すると、該回転力によりストッパレバー８１が
反付勢方向に押し上げられるとともにローラ８０がピン
８０ａに乗り上げ、シフトドラム７９が４５度回動した
時点でローラ８０の中心はシフトドラム７９とピン８０
ａとの中心を結ぶ線上に位置し、この状態からシフトド
ラム７９が僅かに回動するとローラ８０は乗り上げたピ
ン８０ａと隣合うピン８０ａとの間に落ち込み、この際
に何れかの変速段に切り換えられる（図１７参照）。

【００５１】ここで、上記ローラ８２がピン８０に乗り
上げた位置からの回動はスプリング８３の付勢力により
瞬時に行われ、そのためシフトドラム７９がモータ８８
の回転に応じた速度より速く回転することとなり、切り
換えを速やかに行うことができ、また切換モータ８８の
負荷を軽減でき、その分だけバッテリの消耗を低減する
ことができる。なお、この場合シフトドラム７９が高速
で回転した場合のモータ８８の回転に応じた回転速度と
の差は上記逃げ溝９１ａ，９０ａで吸収される。

【００５２】また上記切り換え軸８９の他方の突出部に
は変速位置検出器９５が配設されている。この変速位置
検出器９５は切り換え軸８９にこれととともに回転する
ように固定された円板部材９６と、該円板部材９６と対
向するように配置され、上記ギヤケース８７の外壁に固
定された検出基板９７とを備えている。

【００５３】上記検出基板９７にはロー変速段検出信号
を出力する第１リードスイッチ９８と、ハイ変速段検出
信号を出力する第２リードスイッチ９９とが９０度の角
度をなすように配置されており、該各リードスイッチ９
８，９９は基板９７に形成された貫通孔９７ａ内に配置
されている。また上記円板部材９６には、第１磁石１０
０と、該第１磁石１００の軸線を挟んで反対側に位置す
る第２磁石１０１とが埋設されている。

【００５４】この変速位置検出器９５は、図８，図９に
示すように、円板部材９６が第１磁石１００と第１リー
ドスイッチ９８とが対向する角度位置に回転すると、該
第１リードスイッチ９８がロー変速段検出信号をコント
ロールユニット１８に出力する。なお、このとき第２磁
石１０１は第１リードスイッチ９８の反対側に位置して
いる。この状態で円板部材９６が時計回り（矢印ａ方
向）に９０度回転すると、第１磁石１００は符号１０
０′で示すように第２リードスイッチ９９に対向し、該
第２リードスイッチ９９がハイ変速段検出信号を出力す
る。なお、このとき第２磁石１０１は符号１０１′で示
すように第１リードスイッチ９８の９０度隣に位置して
いる。さらに円板部材９６が時計回りに９０度回転する
と、第２磁石１０１が第１リードスイッチ９８に対向
し、ロー変速段検出信号が出力される。

【００５５】上記変速位置検出器９５では、２つのリー
ドスイッチに磁石を交互対向させることにより変速位置
を検出するようにしたので、例えば４つのリードスイッ
チを９０度間隔に配置する構造に比べて部品点数を低減
でき、それだけコストを低減できる。またポテンショメ
ータ等採用する場合に比べても安価に構成できる。

【００５６】上記コントロールユニット１８は、スロッ
トル開度センサ，モータ回転数センサ等の各検出値が入
力され、内蔵する電流指令値マップに基づいて制御信号
を出力する制御回路部１８ａと、該制御信号に応じて駆
動モータ５０，切換モータ８８等の回転を制御するパワ
ーモジュール（駆動回路部）１８ｂとから構成されてい
る。

【００５７】上記パワーモジュール１８ｂは、図１０〜
図１２に示すように、ＦＥＴ１０６等の回路構成部品が
配置されたケース１０４をアルミ合金基板１０５上に配
置し、上記ケース１０４内に、電解コンデンサ１０８，
セラミックスコンデンサ１０９等が配置されたＦＥＴ駆
動用ゲートドライブ基板１０７を配置するとともに、各
基板１０５，１０７を接続端子１１０により接続した構
成となっている。また各基板１０５，１０７にはリード
線１１１，１１２が接続されており、この各リード線１
１１，１１２は上記制御回路部１８ａ，バッテリ１５，
各モータ５０，８８等に接続されている。

【００５８】そして、図１，図４に示すように、上記コ
ントロールユニット１８を構成する制御回路部１８ａは
サイドカバー２５内のバッテリ１５と収納ボックス２６
との間に配置されており、雨水や埃等の進入を防止して
いる。またパワーモジュール１８ｂは上記伝動ケース４
１を構成するアルミ合金製のケース蓋体４５内の取付け
座４５ａに配設されている。この取付け座４５ａ部分は
外側に少し膨出しており、上記パワーモジュール１８ｂ
は上記取付け座４５ａの内面に上記アルミ合金基板１０
５の底面が当接するように固定されている。これにより
上記ケース蓋体４５が放熱板として機能し、ＦＥＴ１０
６等の発熱部品からの熱を外部に放出するようになって
いる。

【００５９】上記コントロールユニット１８は、モータ
電流制御手段及び変速制御手段として機能する。このモ
ータ電流制御手段としての機能により、内蔵する電流指
令値マップに基づいてスロットル開度に応じた電流指令
値が求められ、該電流指令値に応じた電流が駆動モータ
５０に供給される。

【００６０】なお、本実施形態では、図１４に示すよう
に、モータ回転数が例えば２０００ｒｐｍ，５０００ｒ
ｐｍと高い状態からスロットル開度が閉じられた減速運
転域では、回生電流が流れ、いわゆるエンジンブレーキ
が発生するように制御される。

【００６１】上記変速制御手段としての機能により以下
の動作が行われる。駆動モータ５０のエンコーダ５２か
らのモータ回転数が予め設定された変速基準値を越える
とロー変速段，ハイ変速段の何れかに切り換える変速信
号が切換モータ８８に出力される。具体的には、図１５
に示すように、平坦路加速時には、モータ回転数が標準
回転数Ｖ１を越えた時点でロー変速段からハイ変速段に
切り換えられ、平坦路減速時には標準回転数Ｖ２を下回
った時点でハイ変速段からロー変速段に切り換えられ
る。

【００６２】また登坂路加速時の場合には、ハイ変速段
への切り換えは標準回転数Ｖ１より高い回転数に設定さ
れており、登坂路減速時には標準回転数Ｖ２より高い回
転数で、つまりより早くロー変速段に切り換えるように
設定されている。これにより駆動モータの回転効率を高
めることができ、登坂性能を向上できる。さらにまた下
り坂走行時には、標準回転数Ｖ２より低い回転数でロー
変速段に切り換えるように設定されており、これにより
回生トルクが得られ、いわゆるエンジンブレーキが作用
するようになっている。

【００６３】また図１６，図１７に示すように、加速運
転時においてモータ回転数が変速基準値に達すると、駆
動モータ５０への電流供給が一旦停止され、この後再び
電流を供給しつつ切換モータ８８によりロー変速段から
ハイ変速段に切り換えられる。即ち、駆動モータ５０の
モータ出力をカットしている期間は切り換えを行わず、
モータ出力を増加させつつ所定出力まで復帰させる再駆
動期間で切り換えが行われる。

【００６４】また下り坂運転時には上記駆動モータ５０
への電流を増加しつつ切換モータ８８によりハイ変速段
からロー変速段に切り換えられる。なお、この駆動モー
タ５０への電流増加は変速前に短時間でハイ変速段への
切り換え回転数となるように行われる。

【００６５】さらに減速運転時には駆動モータ５０への
電流を短時間増加した後再びスロットル開度に応じた電
流に減少しつつ切換モータ８８によりハイ変速段からロ
ー変速段に切り換えられる。

【００６６】さらにまた登坂運転時においてアクセル開
度が略全開状態であるにもかかわらず車速が減少してい
る場合には、モータ回転数に関係なくロー変速段に切り
換えられる。このような切り換え動作においては、図１
８に示すように、大中間ギヤ７０のドッグ７０ａを大減
速ギヤ６８のドッグ孔６８ａから強制的に引き抜くこと
となる。この場合の引き抜きに要する力を小さくするた
めに本実施形態では、ドッグ７０ａの圧接面に面取り部
７０ｂを形成している。これによりドッグ７０ａのドッ
グ孔６８ａ内面への圧接面積を小さくでき、それだけ引
き抜きに要する力を小さくでき、切り換えモータ８８の
負担を軽減できる。

【００６７】次に本実施形態の作用効果について説明す
る。本実施形態のバッテリ冷却構造では、インナフェン
ダ２１ａにバッテリ１５の収容空間に走行風を導入する
走行風導入開口３７を形成するに当たり、該開口３７を
上記インナフェンダ２１ａの、可動フェンダ３６の後下
端縁３６ａを通る前輪１０の接線Ａより上側部分に形成
したので、前輪１０により跳ね上げられ、上記走行風導
入開口３７に向かう泥水等は可動フェンダ３６で確実に
遮断され、走行風導入開口３７内に進入することはほと
んどなく、その結果、泥水等による電池１５ｂの劣化を
防止でき、電池寿命を延長できる。

【００６８】また本実施形態では、上記左, 右の走行風
導入開口３７を車両前方から見て可動フェンダ３６の投
影面内に位置するように形成したので、車両前方からの
雨水等はこの可動フェンダ３６により遮断され、雨水等
が走行風導入開口３７内に進入するのを防止でき、この
点からも電池寿命の延長を図ることができる。

【００６９】また上記走行風導入開口３７をインナカバ
ー２１ａの路面に対して前方に傾斜する傾斜部２１ｂに
形成したので、インダカバー２１ａの天壁部分等を伝わ
ってくる雨水等についても該走行風導入開口３７内に直
接進入することはなく、この点からも電池寿命を延長で
きる。

【００７０】本実施形態では、バッテリケース３２の後
壁に排風口３２ｄを形成するとともに、該後壁の後側に
冷却ファン４０を配設し、該冷却ファン４０によりバッ
テリ１５が充電開始上限温度に冷却されるまで強制的に
外気を導入するようにしたので、バッテリ１５を充電前
に冷却することができ、バッテリ温度が高いままで充電
することによる充電効率の低下を回避できるとともにバ
ッテリ劣化を防止できる。

【００７１】図１９は、充電開始温度と充電効率との関
係を示す特性図である。同図からも明らかなように、充
電開始温度を５０℃とした場合には、充電効率は０．７
６と低くなっている。これに対して充電開始温度を４０
℃，３０℃とした場合には、充電効率は０．８８，０．
９６と高くなっている。従って充電開始上限温度を４０
℃以下、より望ましくは３０℃以下に設定する。

【００７２】本実施形態では、歯付き駆動プーリ５５と
歯付き従動プーリ５６とに歯付きベルト５７を巻回した
構造の巻き掛け伝動機構４２と、中間軸６５に装着され
た中間ギヤ７０，６５ａと、後輪軸６６に装着された後
輪ギヤ７１，６９とを選択的に噛合させる構造の歯車式
変速機構４３を備えたので、駆動モータ５０の回転を滑
りを発生させることなく高い伝達後輪で確実に後輪１７
に伝達できる。また中間軸６５に装着された中間ギヤを
後輪ギヤに選択的に噛合させるだけという簡単な構造で
変速でき、コストを低減できる効果がある。

【００７３】また上記歯車式変速機構４３を、中間軸６
５の小，大中間ギヤ６５ａ，７０と後輪軸６６の大，小
後輪ギヤ６９，７１とをそれぞれ常時噛合させ、大中間
ギヤ７０を中間軸６５に対して回転フリーとし、又は固
定する機構を採用したので、簡単な構造でロー変速段，
又はハイ変速段に切り換えることができ、コストを低減
できる。

【００７４】さらにまた上記中間軸６５から後輪軸６６
への回転伝達のみを許容し、後輪軸６６から中間軸６５
への回転伝達は遮断する一方向クラッチ７２を備えたの
で、上記ハイ変速段とした際の、大後輪ギヤ６９と小中
間ギヤ６５ａとの間の回転数差を吸収できる。

【００７５】また上記ワンウェイクラッチ７２を設けた
ので、複雑なクラッチ機構を設けることなく軽い人力で
車両を押して移動させることができる。

【００７６】本実施形態によれば、制御回路部１８ａか
らの制御信号に応じて駆動モータ５０，切換モータ８８
等の回転を制御する駆動回路部としてのパワーモジュー
ル１８ｂを伝動ケース４４内のアルミ合金製ケース蓋体
４５の内面に当接させて固定したので、走行風が直接当
たるケース蓋体４５が放熱板として機能することとな
り、ＦＥＴ１０６等の発熱部品をからの熱を効率よく外
部に放散できる。

【００７７】また上記パワーモジュール１８ｂを駆動モ
ータ５０が結合され、バッテリ１５の直近に配置された
伝動ケース４４内に配置したので、該パワーモジュール
１８ｂからバッテリ１５，及び駆動モータ５０への配線
を短くすることが可能となり、それだけ配線ロスを小さ
くできる。また上記伝動ケース４４内のデッドスペース
を有効利用できる。

【００７８】本実施形態の駆動制御装置によれば、スロ
ットル開度に応じた電流を駆動モータ５０に供給するよ
うにしたので、加速運転域ではスロットル開度に対応し
た駆動トルクが得られるとともに、減速運転域では回生
トルクが得られる。

【００７９】本実施形態では、加速運転時には、駆動モ
ータ５０への電流供給を一旦停止し、この後再び電流を
供給しつつ切換モータ８８によりロー変速段からハイ変
速段に切り換えるようにしたので、駆動モータから後輪
への回転力伝達を遮断するために通常必要となるクラッ
チ機構を用いることなく切り換えをスムーズに行うこと
ができ、コストを低減できる。

【００８０】また、後輪１７が惰性で回転している場合
において一旦停止したモータトルクを再び増加させなが
ら変速するようにしたので、従来の停止中，あるいは低
減中に変速をする場合に比べて上記惰性で回転している
後輪との調和を図ることができ、変速ショックを低減で
きる。

【００８１】また下り坂運転時には上記駆動モータ５０
への電流を増加しつつ切換モータ８８によりハイ変速段
からロー変速段に切り換えるようにしたので、高回転の
後輪１７と駆動モータ５０との調和を図ることができ、
これにより切り換えをスムーズに行うことができ、また
回生トルクによるいわゆるエンジンブレーキを作用させ
ることができ走行安定性を向上できる。

【００８２】本実施形態では、減速運転時には駆動モー
タ５０への電流を短時間増加した後再びスロットル開度
に応じた電流に減少しつつ切換モータ８８によりハイ変
速段からロー変速段に切り換えるようにしたので、大中
間ギヤ７０のドッグ７０ａが大減速ギヤ６８から抜け易
くなり、この点からもスムーズに切り換えを行うことが
でき、変速ショックを解消できる。

【００８３】また登坂運転時のようにアクセル開度が略
全開状態であるにもかかわらず車両速度が低下していく
場合には、モータ回転数に関係なくロー変速段に切り換
えようにしたので、登坂性能を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態のスクータ型電動二輪車の側面図で
ある。

【図２】上記電動二輪車の正面図である。

【図３】上記電動二輪車のバッテリ収納部の断面正面図
である。

【図４】上記電動二輪車の動力ユニットの断面図であ
る。

【図５】上記動力ユニットの側面図である。

【図６】上記動力ユニットの変速切り換え機構の断面図
である。

【図７】上記変速切り換え機構の側面図である。

【図８】上記変速切り換え機構の変速位置検出器の側面
図である。

【図９】上記変速位置検出器の断面図である。

【図１０】上記電動二輪車のパワーモジュールの正面図
である。

【図１１】上記パワーモジュールの側面図である。

【図１２】上記パワーモジュールの平面図である。

【図１３】上記電動二輪車の駆動制御装置の概略構成図
である。

【図１４】上記駆動制御装置のスロットル開度とモータ
電流指令値との関係を示す図である。

【図１５】上記駆動制御装置の変速タイミング図であ
る。

【図１６】上記駆動制御装置の変速タイミング図であ
る。

【図１７】上記駆動制御装置の変速タイミング図であ
る。

【図１８】上記ギヤ式変速機構の部分断面図である。

【図１９】上記実施形態の充電開始温度と充電効率との
関係を示す特性図である。

【符号の説明】

１ スクータ型電動二輪車（電動車両） ９ 操向ハンドル １０ 前輪 １５ バッテリ １６ シート ２１ａ インナフェンダ（バッテリ収容室の前壁） ２１ｂ 傾斜部 ２３ フートボード（足載部） ３５ バッテリ収納室 ３６ 可動フェンダ ３６ａ 後下端縁 ３７ 走行風導入開口 ４０ 冷却ファン Ａ 前輪の接線

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操向ハンドルとシートとの間に低床の足
   載部を設け、該足載部の下側にバッテリ収納室を形成
   し、該バッテリ収納室内にバッテリを搭載した電動二輪
   車の上記バッテリを走行風で冷却するようにしたバッテ
   リ冷却構造において、前輪用フェンダを前輪とともに操
   向軸回りに回動する可動フェンダとし、上記バッテリ収
   納室内に走行風を導入する走行風導入開口を該バッテリ
   収納室の前壁の、上記可動フェンダの後下端縁を通る前
   輪の接線より上側部分に形成したことを特徴とする電動
   二輪車のバッテリ冷却構造。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記走行風導入開口
   が、車両の前方から見て上記可動フェンダの投影面に隠
   れるように形成されていることを特徴とする電動二輪車
   のバッテリ冷却構造。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、上記走行風導
   入開口が、上記前壁の上側ほど前方に位置するよう傾斜
   している傾斜部に形成されていることを特徴とする電動
   二輪車のバッテリ冷却構造。
4. 【請求項４】 バッテリ収納室内に搭載されたバッテリ
   を冷却用ファンにより強制冷却するようにした電動二輪
   車のバッテリ冷却構造において、上記バッテリの充電に
   際し該バッテリ温度が充電開始上限温度より低下するま
   で上記冷却用ファンを運転する冷却ファン運転制御手段
   を備えたことを特徴とする電動二輪車のバッテリ冷却構
   造。