WO2019004052A1 - 鞍乗型電動車両 - Google Patents

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WO2019004052A1
WO2019004052A1 PCT/JP2018/023615 JP2018023615W WO2019004052A1 WO 2019004052 A1 WO2019004052 A1 WO 2019004052A1 JP 2018023615 W JP2018023615 W JP 2018023615W WO 2019004052 A1 WO2019004052 A1 WO 2019004052A1
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motors
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straddle
pair
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英和 内山
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株式会社ミツバ
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/02—Arrangement or mounting of electrical propulsion units comprising more than one electric motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M7/00—Motorcycles characterised by position of motor or engine
    • B62M7/02—Motorcycles characterised by position of motor or engine with engine between front and rear wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J43/00—Arrangements of batteries
    • B62J43/10—Arrangements of batteries for propulsion
    • B62J43/16—Arrangements of batteries for propulsion on motorcycles or the like

Definitions

  • the present invention relates to a straddle-type electric vehicle.
  • a straddle-type electric vehicle such as a motorcycle
  • a straddle-type electric vehicle which is powered by a motor instead of an internal combustion engine such as an engine.
  • a straddle-type electric vehicle there is disclosed a straddle-type electric vehicle in which a rear wheel as a drive wheel is driven by an electric motor (see, for example, Patent Document 1).
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a straddle-type electric vehicle that can obtain a large driving force while suppressing an increase in size of the motor.
  • a straddle-type electric vehicle which solves the above problems, includes a pair of motors, a shaft member having the pair of motors attached at both ends, and a rotation of the shaft member as a driving wheel. And a transmission mechanism for transmitting.
  • the pair of motors supplies the driving force to the shaft member.
  • the driving force supplied to the shaft member is transmitted to the drive wheel via the transmission mechanism.
  • a large drive force can be obtained while suppressing the increase in size of the motor.
  • a pair of motors are attached to both ends of the shaft member. Therefore, the installation space of the motor can be prevented from being excessively large.
  • the pair of motors may be outer rotor type brushless motors.
  • the wheels can be driven by the motor having a large driving force.
  • the rotation control of the pair of motors is performed based on the rotation angle detection unit that detects the rotation angle of one of the pair of motors and the rotation angle detected by the rotation angle detection unit.
  • the pair of motors may be disposed at symmetrical positions with respect to the vehicle body center.
  • a reduction gear mechanism may be interposed between the shaft member and the drive wheel.
  • straddle-type electric vehicle According to the straddle-type electric vehicle according to the present invention, a large driving force can be obtained while suppressing an increase in size of the motor.
  • FIG. 1 is a side view of an electric motorcycle according to an embodiment of the present invention. It is a partially broken side view of a power unit. It is a perspective view of a motor. It is an exploded perspective view of a motor. It is a block block diagram of an electric two-wheeled vehicle.
  • A) is a partial cross-sectional side view of the power generation apparatus to which the internal combustion engine is attached;
  • B is a partial cross-sectional side view of the power generation apparatus from which the internal combustion engine of (A) is removed; 2.
  • the front side refers to the forward direction of the vehicle
  • the right side and the left side refer to the right side and the left side in the forward direction of the vehicle.
  • FIG. 1 is a side view of an electric motorcycle.
  • an electric motorcycle 80 which is an example of a straddle-type electric vehicle of the present invention, is a commercial motorcycle provided with a motor as a drive source.
  • the electric motorcycle 80 is provided with a power unit 10.
  • the power unit 10 is disposed to the left of the front wheel 84 and the rear wheel 91 located at the center of the vehicle body, and supplies power to the rear wheel 91.
  • the electric motorcycle 80 is a so-called rear wheel drive vehicle.
  • a vehicle body frame 82 is formed by integrally connecting a plurality of types of steel materials by welding or the like.
  • a body frame 82 extends a single main tube 88 downward and rearward from a head pipe 83 that steerably supports a front wheel suspension system, and it is easy to straddle the head pipe 83 and a seat 89 for seating an occupant as a lower portion. It is a so-called backbone type with an improved size.
  • a pivot bracket 90 extends below the rear end of the main tube 88, and the front end of a swing arm 92 of the rear wheel suspension system is supported by the pivot bracket 90 so as to be vertically pivotable.
  • a seat frame 93 extends above and behind the rear end portion of the main tube 88, and the seat 89 is disposed on the seat frame 93, and a rear cushion of the rear suspension system is disposed between the seat frame 93 and the swing arm 92.
  • 94 are arranged.
  • reference numeral 85 denotes a front fork
  • reference numeral 86 denotes a steering stem
  • reference numeral 87 denotes a steering wheel.
  • Below the main tube 88 a power unit 10, which is a motor of the electric motorcycle 80, is supported.
  • FIG. 2 is a partially broken side view of the power unit.
  • the power unit 10 includes a master motor 11 and a slave motor 12 as a pair of motors.
  • Each of the master motor 11 and the slave motor 12 is an outer rotor type brushless motor, and includes a stator 21, a stator holding member 23 and a rotor 25.
  • the master motor 11 and the slave motor 12 are disposed on both sides of the crankcase 50, respectively.
  • the rotor 25 of the master motor 11 and the rotor 25 of the slave motor 12 are connected via the shaft member 13.
  • the shaft member 13 is disposed through the inside of the crankcase 50. The driving force is supplied to the shaft member 13 by the master motor 11 and the slave motor 12 attached to both ends thereof.
  • the shaft member 13 is rotatably supported by bearings 30, 30 disposed in the crankcase 50.
  • the master motor 11 and the slave motor 12 are generally configured in common except for whether or not a rotor position detection sensor (hereinafter referred to as "position sensor") 35 is attached.
  • position sensor a rotor position detection sensor
  • the configuration of the master motor 11 of the master motor 11 and the slave motor 12 will be described below with reference to FIGS. Further, in FIG. 2, the same components of the slave motor 12 as those of the master motor 11 are denoted by the same reference numerals.
  • FIG. 3 is a perspective view of the master motor
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the master motor.
  • the stator 21 has a coil 22.
  • the stator 21 also includes a stator core 28.
  • a plurality of teeth 28a protruding in the radial direction and an insulator 29 which is an insulating member are attached to the teeth 28a.
  • the coil 22 is wound on the teeth 28 a of the stator core 28 from above the insulator 29.
  • the stator 21 is fixed to the stator holding member 23 by a stator mounting bolt 27 shown in FIG.
  • the stator holding member 23 is provided with a holding portion 23A formed in a substantially cylindrical shape as a whole by an iron material or an aluminum material, and a disc-like flange portion 23B extended to the inner peripheral edge portion of the holding portion 23A.
  • a boss 51 is provided on the crankcase 50, and the flange 23B is fastened to the boss 51 by a mounting bolt 23C.
  • the holding portion 23A protrudes outward in the axial direction.
  • the stator 21 is fixed to the holding portion 23A. That is, the stator 21 is fixed to the boss 51 via the stator holding member 23. Furthermore, a bearing 30 is supported by the boss 51.
  • the rotor 25 includes a bottomed cylindrical rotor yoke 31.
  • a plurality of magnets 32 are attached to the inner surface of the rotor yoke 31 so as to be spaced apart from each other along the circumferential direction.
  • a shaft connection portion 34 which protrudes inward is formed.
  • the shaft member 13 is inserted into the shaft connection portion 34 and fixed by a bolt B.
  • the magnet 32 of the rotor 25 is assembled to face the outer peripheral surface of the stator 21.
  • a position sensor 35 which is an example of a rotation angle detection unit, is attached to a flange portion 23 ⁇ / b> B of the stator holding member 23 via a mounting plate 36. As shown in FIG. 2, the position sensor 35 is disposed at a position along the inner surface of the magnet 32 of the rotor 25 so as to be separated from the magnet 32. The position sensor 35 detects a change in the magnetic flux of the magnet 32. A change in the detected magnetic flux is output as a signal to a controller 60 described later. The controller 60 determines the rotational position (rotational angle) of the rotor 25 based on the detected change in magnetic flux (details will be described later). In the slave motor 12, the position sensor 35 and the mounting plate 36 are not provided.
  • a primary drive gear 40 a is provided on the shaft member 13 so as to be integrally rotatable at a substantially central position in the longitudinal direction of the shaft member 13.
  • the primary drive gear 40 a meshes with a primary driven gear 40 b rotatably supported on the right side of the main shaft 5.
  • a transmission 4 is provided at the rear of the shaft member 13 (downward in FIG. 2).
  • the transmission 4 includes a main shaft 5 and a countershaft 6.
  • the main shaft 5 and the countershaft 6 are disposed with their central axes of rotation aligned in the left-right direction (parallel to the crank axis).
  • a multi-plate clutch 42 is coaxially supported at the right end of the main shaft 5.
  • the multi-plate clutch 42 is a shift clutch and has a bottomed cylindrical shape that opens to the right and has a clutch outer 42a relatively rotatably supported at the right end of the main shaft 5 and an inner peripheral side of the clutch outer 42a. And a clutch inner 42 b disposed so as to be integrally rotatably supported at the right end of the main shaft 5.
  • a primary driven gear 40b is supported on the left side of the bottom wall of the clutch outer 42a so as to be integrally rotatable.
  • the multi-plate clutch 42 interlocks with the shift operation of the shift pedal (not shown) to temporarily release the pressure contact of the clutch plate (not shown), thereby making the shift change of the transmission 4 smoother.
  • the transmission 4 includes a main shaft 5 and a countershaft 6, and a transmission gear group 7 supported across the shafts 5 and 6.
  • the rotational power of the shaft member 13 is transmitted from the main shaft 5 to the countershaft 6 via an arbitrary gear of the transmission gear group 7.
  • the left end portion of the countershaft 6 is an engine output unit 41.
  • the transmission gear group 7 is formed of gears corresponding to the number of transmission stages supported by the shafts 5 and 6 respectively.
  • the transmission 4 is a constant meshing type in which corresponding gears of the transmission gear group 7 are always meshed between the shafts 5 and 6.
  • Each gear supported on both shafts 5, 6 is a free gear rotatable relative to the shaft supporting itself, a fixed gear integrally rotatable relative to the shaft supporting itself, and a shaft supporting itself It is classified into the slide gear which carries out spline fitting.
  • the transmission 4 moves the slide gear by operation of a change mechanism (not shown), and selects a gear train according to the gear position.
  • the rotational power of the shaft member 13 is output to the rear left engine output unit 41 via the transmission 4.
  • the engine output unit 41 is linked via a rear wheel 91, which is a drive wheel, and a chain transmission mechanism 41a.
  • the rotational power of the shaft member 13 is transmitted to the rear wheel 91 via the transmission 4 and the chain transmission mechanism 41a.
  • the primary drive gear 40a, the primary driven gear 40b, and the transmission gear group 7 constitute a speed reduction mechanism.
  • FIG. 5 is a block diagram of the electric motorcycle.
  • the electric motorcycle 80 includes a controller 60 that controls the master motor 11 and the slave motor 12. Since the master motor 11 and the slave motor 12 are connected by the shaft member 13, the rotor of the master motor 11 and the rotor of the slave motor 12 rotate in synchronization. Further, a position sensor 35 is attached to the master motor 11, and the position sensor 35 outputs the detected rotational position of the rotor 25 in the master motor 11 to the controller 60 as a rotational position signal.
  • the electric motorcycle 80 is provided with a main switch 61 and an accelerator 62.
  • the main switch 61 and the accelerator 62 are electrically connected to the controller 60 via the operation system control unit 63.
  • the operation system control unit 63 controls the traveling of the electric motorcycle 80 based on the ON / OFF signal transmitted from the main switch 61 and the accelerator signal transmitted from the accelerator 62 and the like.
  • the electric motorcycle 80 includes a main battery 64, a circuit breaker (Molded Case Circuit Breaker, hereinafter referred to as "MCB") 65, a converter 66, and a load 67.
  • the main battery 64 is, for example, a 96V battery, and supplies power to the master motor 11, the slave motor 12, the load 67, and the like based on control signals from the controller 60 and the operation system control unit 63.
  • the MCB 65 opens the electric path when an abnormal overcurrent flows in the master motor 11, slave motor 12 or load 67 due to a cause such as an overload or short circuit, and cuts off the power supply from the main battery 64. Protect circuits and wires from damage.
  • the converter 66 is a DC / DC converter, and converts the high voltage supplied from the main battery 64 into a low voltage according to the load 67, here 12V.
  • the load 67 includes a light, a horn and the like, and is turned on and off by being supplied with electricity of 12 V voltage.
  • the controller 60 converts the direct current supplied from the main battery 64 into three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) AC voltages, and supplies them to the coils of the master motor 11 and the slave motor 12.
  • the controller 60 controls the rotation of the master motor 11 and the slave motor 12 based on the rotation position signal transmitted from the position sensor 35 provided in the master motor 11 and the rotation speed signal transmitted from the operation system control unit 63. .
  • the controller 60 controls the rotation of the master motor 11 and the slave motor 12 by appropriately adjusting the order of supplying three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) AC voltages.
  • the driving force is supplied to the shaft member 13 by the two motors of the master motor 11 and the slave motor 12.
  • the driving force supplied to the shaft member 13 is transmitted to the rear wheel 91 via a transmission mechanism including the primary drive gear 40a, the primary driven gear 40b, the transmission gear group 7 and the like.
  • a large driving force can be obtained while suppressing an increase in size of the motor.
  • the master motor 11 and the slave motor 12 are attached to both ends of the shaft member 13. Therefore, the installation space of the master motor 11 and the slave motor 12 can be prevented from being excessively large.
  • each of the master motor 11 and the slave motor 12 is configured of an outer rotor type brushless motor. For this reason, since the moment of inertia of the rotating shaft is larger than that of the inner rotor type motor, it is possible to give the rear wheel 91 a stable driving force.
  • the rotation angle of the rotor 25 of only the master motor 11 which is one of the master motor 11 and the slave motor 12 is detected by the position sensor 35.
  • the controller 60 controls the master motor 11 and the slave motor 12 based on the detection result.
  • the master motor 11 and the slave motor 12 are connected by the shaft member 13 and rotate in the same phase. Therefore, even if the rotation angle of the slave motor 12 which is one of the motors is not detected, the rotation angle of the master motor 11 becomes the rotation angle of the slave motor 12 as it is. Therefore, by detecting the rotation angle of the master motor 11, the rotation angles of the master motor 11 and the slave motor 12 can be detected, so that two motors can be easily driven by one controller. Therefore, the number of controllers can be reduced.
  • a speed reduction mechanism including a primary drive gear 40a, a primary driven gear 40b, a transmission gear group 7 and the like. For this reason, it is possible to increase or decrease the driving force to be applied to the rear wheel 91 without greatly changing the output of the motor.
  • the master motor 11 and the slave motor 12 are connected to both ends of the shaft member 13, respectively, and the shaft member 13 is rotated by the master motor 11 and the slave motor 12 to apply a driving force to the rear wheel 91. doing. Therefore, even when the power engine of a motorcycle equipped with an internal combustion engine as a power engine is to be transferred from the internal combustion engine to a pair of motors and shaft members, the transfer is easy.
  • a power unit 100 in a motorcycle using an internal combustion engine as a power unit includes an internal combustion engine 110 and a crankshaft 120 instead of the master motor 11, the slave motor 12, and the shaft member 13 and the like. ing.
  • the internal combustion engine 110 includes a cylinder 111 and a piston 112 inserted in the cylinder 111. Further, a crankshaft 120 is connected to the piston 112. In the internal combustion engine 110 of the motorcycle, fuel is burned in the cylinder 111, and combustion gas generated by burning the fuel pushes the piston 112. When the piston 112 is pushed out, the crankshaft 120 rotates and the piston 112 reciprocates. Thus, the reciprocating motion of the piston 112 is converted to rotational motion by the crankshaft 120 to obtain axial power. Further, a primary drive gear 121 is attached to the crankshaft 120. The primary drive gear 121 meshes with the primary driven gear 40 b.
  • the power unit 100 is provided with a kick starter 130.
  • the kick starter 130 includes a kick spindle 131 disposed along the left-right direction.
  • the proximal end of the kick arm 132 is attached to the right end of the kick spindle 131.
  • the kick drive gear 133 and the meshing mechanism 134 are coaxially supported.
  • the kick drive gear 133 rotates integrally with the kick spindle 131 via the meshing mechanism 134 only when the kick spindle 131 rotates in one direction by stepping on the kick arm 132.
  • the kick drive gear 133 meshes with the driven gear of the transmission gear group 7.
  • the kick drive gear 133 is connected to the centrifugal clutch 150 via the transmission gear group 7, the main shaft 5, the multiple disc clutch 42, the primary driven gear 40 b and the primary drive gear 121.
  • the power unit 10 according to the present embodiment shown in FIG. 2 is implemented by replacing the internal combustion engine 110, the crankshaft, the kick starter 130, the centrifugal clutch 150, etc. in the power unit 100 shown in FIG.
  • the power unit 10 shown in FIG. In this case, first, the internal combustion engine 110 or the like in the power unit 100 shown in FIG. 6 (A) is removed as shown in FIG. 6 (B). Specifically, the cylinder 111 and the piston 112 in the internal combustion engine 110 and the crankshaft 120 connected to the piston 112 are removed. At this time, the meshing between the primary drive gear 121 attached to the crankshaft 120 and the primary driven gear 40b is eliminated.
  • the crankshaft 120 is supported by a bearing 30 or the like, and since the bearing 30 or the like is used to support the shaft member 13 as it is, it is left without being removed.
  • the master motor 11, the slave motor 12, and the shaft member 13 are attached to the position where the internal combustion engine 110 and the crankshaft 120 are removed. More specifically, the shaft member 13 is disposed coaxially with the position where the crankshaft 120 is provided, and the master motor 11 and the slave motor 12 are disposed at the positions of both ends of the shaft member 13. For this reason, nothing is provided at the position where the cylinder 111 of the internal combustion engine 110 is provided. Further, the primary drive gear 40a provided on the shaft member 13 is meshed with the primary driven gear 40b. Thus, the internal combustion engine is transferred to the motor.
  • the crankshaft 120 is replaced with the shaft member 13 and instead of rotating the crankshaft 120 with the internal combustion engine 110, the master motor 11 and the slave The shaft member 13 can be rotated by the motor 12. Therefore, even when the power engine of a two-wheeled motor vehicle equipped with the internal combustion engine 110 is transferred to the master motor 11 and the slave motor 12 to make an electric two-wheeled vehicle, the power engine can be easily transferred.
  • the technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
  • the third motor may be provided at the central position of the pair of motors, and further more motors may be provided.
  • an outer rotor type brushless motor is used as the motor
  • an inner rotor type brushless motor may be used, or another motor may be used.
  • a two-wheeled vehicle is used as a straddle-type vehicle
  • a three-wheeled vehicle or another straddle-type vehicle may be used.
  • Transmission gear group (transmission mechanism, reduction mechanism) 10 Power unit 11: Master motor (outer rotor type brushless motor) 12 ... Slave motor (outer rotor type brushless motor) 13 shaft member 21 stator 22 coil 23 stator holding member 23A holding portion 23B flange portion 23C mounting bolt 25 rotor 26 case 27 stator mounting bolt 28 stator core 28a teeth 29 insulator 30 insulator 31 Rotor yoke 32 Magnet 33 Side wall 34 Shaft connection 35 Position sensor (rotational angle detection means) 36: Mounting plate 40a: Primary drive gear (transmission mechanism, reduction mechanism) 40b ... Primary driven gear (transmission mechanism, reduction mechanism) 60 ... controller 80 ... electric motorcycle (striking type electric vehicle) 91 ... rear wheel

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Abstract

モータの大型化を抑制しながら、大きな駆動力を得ることができる鞍乗型電動車両を提供する。　電動二輪車は、マスタモータ１１及びスレイブモータ１２を備えている。マスタモータ１１及びスレイブモータ１２は、シャフト部材１３の両端にそれぞれ取り付けられている。電動二輪車は、シャフト部材１３の回転を後輪に伝達する伝達機構を備えている。

Description

鞍乗型電動車両
　本発明は、鞍乗型電動車両に関する。
　自動二輪車などの鞍乗型車両として、近年、エンジンなどの内燃機関に代えてモータを動力とした鞍乗型電動車両が開発されている。この種の鞍乗型電動車両として、駆動輪である後輪を電動モータで駆動する鞍乗型電動車両が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１３－１２９３３８号公報
　鞍乗型電動車両は、大荷物を運んだり多人数で乗車したりして積載重量が過大となることは少ない。このため、上記特許文献１に開示された鞍乗型電動車両では、モータによって得られる駆動力に限りがあるものの、積載重量が過大とならない場合には、十分に実用に耐えられるものであった。
　しかし、鞍乗型電動車両に大荷物を搭載したり、多人数での乗車が許容されたりする場合には、十分な駆動力を得ることが難しかった。この点、モータを大型化して駆動力の増大を図ることは考えられるが、大型のモータは、開発コストがかかることが多い。また、モータが大型化すると、車両におけるモータの設置場所が限られたり、車両の重量が嵩んだりする問題がある。
　特に、東南アジア諸国では、鞍乗型電動車両によって大荷物を搭載したり多人数での乗車が行われたりすることが多い。このため、鞍乗型電動車両の駆動力の増大についての要望が大きかった。
　そこで、本発明が解決しようとする課題は、モータの大型化を抑制しながら、大きな駆動力を得ることができる鞍乗型電動車両を提供することである。
　上記の課題を解決した本発明の一実施形態に係る鞍乗型電動車両は、一対のモータと、前記一対のモータが両端にそれぞれ取り付けられたシャフト部材と、前記シャフト部材の回転を駆動輪に伝達する伝達機構と、を備えることを特徴とする。
　このように構成することで、一対のモータがシャフト部材に駆動力を供給する。シャフト部材に供給された駆動力は、伝達機構を介して駆動輪に伝達される。このように、一対のモータで駆動輪に駆動力を供給するので、モータの大型化を抑制しながら、大きな駆動力を得ることができる。また、一対のモータは、シャフト部材の両端に取り付けられている。このため、モータの設置スペースを過度に広くしすぎないようにできる。
　また、上記の鞍乗型電動車両において、前記一対のモータは、アウタロータ型ブラシレスモータであってもよい。
　このように構成することで、駆動力の大きいモータで車輪を駆動することができる。
　また、上記の鞍乗型電動車両において、前記一対のモータの一方の回転角度を検出する回転角度検出手段と、前記回転角度検出手段が検出した回転角度に基づいて、前記一対のモータの回転制御を行うコントローラと、を備えていてもよい。
　このように構成することで、二つのモータを駆動させるコントローラを１つで済ませることができる。二つのモータを駆動するにあたっては、各モータの回転角度を検出する必要があることが多い。この点、上記の鞍乗型電動車両では、シャフト部材の両端に二つのモータが取り付けられているので、二つのモータは、常時同位相で回転する。したがって、一方のモータの回転角度を検出することにより、両方のモータの回転角度が検出できるので、１つのコントローラで二つのモータを容易に駆動することができる。
　また、上記の鞍乗型電動車両において、前記一対のモータは、車体中心を挟んで対称となる位置に配置されていてもよい。
　このように構成することで、鞍乗型車両の安定性を高めることができる。
　また、上記の鞍乗型電動車両において、前記シャフト部材と前記駆動輪との間に、減速機構が介在されていてもよい。
　このように構成することで、モータの出力を大きく変動させることなく、車輪に付与する駆動力の増減を図ることができる。
　本発明に係る鞍乗型電動車両によれば、モータの大型化を抑制しながら、大きな駆動力を得ることができる。
本発明の一実施形態に係る電動二輪車の側面図である。 パワーユニットの一部破断側面図である。 モータの斜視図である。 モータの分解斜視図である。 電動二輪車のブロック構成図である。 （Ａ）は、内燃機関が取り付けられた動力発生装置の一部破断側断面図、（Ｂ）は、（Ａ）の内燃機関が取り外された動力発生装置の一部破断側断面図、（Ｃ）は、内燃機関がモータに取り換えられた動力発生装置の一部破断側断面図である。
　以下、本発明の一実施形態に係る電動二輪車について、図面を参照して具体的に説明する。なお、以下の説明において、前側とは車両の前進方向をいうものとし、さらに、右側及び左側とは車両が前進する方向に向かって右側及び左側をいうものとする。
　図１は、電動二輪車の側面図である。図１に示すように、本発明の鞍乗型電動車両の一例である電動二輪車８０は、駆動源としてモータを備える商業用自動二輪車である。電動二輪車８０は、パワーユニット１０を備えている。パワーユニット１０は、車体中心にある前輪８４及び後輪９１よりも左方に配置されており、後輪９１に対して動力を供給する。電動二輪車８０は、いわゆる後輪駆動車両である。
　図１に示す電動二輪車（小型車両）８０において、その車体フレーム８２は複数種の鋼材を溶接等により一体に結合してなる。車体フレーム８２は、前輪懸架系を操向可能に支持するヘッドパイプ８３から下後方へ単一のメインチューブ８８を延ばし、ヘッドパイプ８３と乗員着座用のシート８９との間を低部として跨り易さを向上させた所謂バックボーン型とされる。
　メインチューブ８８の後端部の下方にはピボットブラケット９０が延び、ピボットブラケット９０には後輪懸架系のスイングアーム９２の前端部が上下揺動可能に支持される。メインチューブ８８の後端部の上後方にはシートフレーム９３が延び、シートフレーム９３上にシート８９が配置されると共に、シートフレーム９３とスイングアーム９２との間には後輪懸架系のリアクッション９４が配置される。図中符号８５はフロントフォーク、符号８６はステアリングステム、符号８７は操向ハンドルを示す。メインチューブ８８の下方には、電動二輪車８０の原動機であるパワーユニット１０が支持される。
　図２は、パワーユニットの一部破断側面図である。図２に示すように、パワーユニット１０は、一対のモータとしてのマスタモータ１１及びスレイブモータ１２を備えている。マスタモータ１１及びスレイブモータ１２は、いずれもアウタロータ型ブラシレスモータであり、それぞれステータ２１、ステータ保持部材２３、及びロータ２５を備えている。マスタモータ１１及びスレイブモータ１２は、クランクケース５０の両側にそれぞれ配置されている。また、マスタモータ１１のロータ２５とスレイブモータ１２のロータ２５は、シャフト部材１３を介して接続されている。シャフト部材１３は、クランクケース５０内を通って配置されている。シャフト部材１３には、その両端にそれぞれ取り付けられたマスタモータ１１及びスレイブモータ１２によって駆動力が供給される。
　シャフト部材１３は、クランクケース５０内に配設された軸受３０，３０によって自転可能に支持されている。マスタモータ１１とスレイブモータ１２とは、ロータ位置検出センサ（以下「位置センサ」という）３５が取り付けられているか否かを除いて、おおよそ共通する構成とされている。以下、図２～図４を参照して、マスタモータ１１とスレイブモータ１２のうちのマスタモータ１１の構成について説明する。また、図２において、スレイブモータ１２のうち、マスタモータ１１の同一の構成要素については同一の符号を付す。
　図３は、マスタモータの斜視図、図４は、マスタモータの分解斜視図である。図２及び図３に示すように、ステータ２１は、コイル２２を有している。また、ステータ２１は、ステータコア２８を備えている。ステータコア２８は、図４に示すように、放射方向に突出する複数のティース２８ａと、その各ティース２８ａに絶縁部材であるインシュレータ２９が取り付けられている。コイル２２は、ステータコア２８のティース２８ａに、インシュレータ２９の上から巻線されている。
　ステータ２１は、図２に示すステータ取付ボルト２７によってステータ保持部材２３に固定されている。ステータ保持部材２３は、全体が鉄材やアルミニウム材によって略円筒状に形成された保持部２３Ａと、保持部２３Ａの内側外周縁部に延設された円板状の鍔部２３Ｂを備えている。また、クランクケース５０にはボス部５１が設けられており、鍔部２３Ｂは、取付ボルト２３Ｃによってボス部５１に締結されている。これにより、保持部２３Ａは、軸方向外側に向かって突出した状態になる。そして、この保持部２３Ａに、ステータ２１が固定される。つまり、ステータ２１は、ステータ保持部材２３を介してボス部５１に固定されている。さらに、ボス部５１には、軸受３０が支持されている。
　ロータ２５は、有底円筒状のロータヨーク３１を備えている。ロータヨーク３１の内面に複数のマグネット３２…が円周方向に沿って互いに離間して配置されて取り付けられている。また、ロータヨーク３１の底部である側壁部３３の中央には、内側に突出するシャフト接続部３４が形成されている。シャフト部材１３は、シャフト接続部３４に挿入されてボルトＢによって固定されている。なお、ロータ２５のマグネット３２は、ステータ２１の外周面に対峙して組み付けられている。
　また、ステータ保持部材２３の鍔部２３Ｂには、回転角度検出手段の一例である位置センサ３５が取付板３６を介して取り付けられている。位置センサ３５は、図２に示すように、ロータ２５のマグネット３２の内側面に沿った位置にマグネット３２とは離間して配置されている。位置センサ３５は、マグネット３２の磁束の変化を検出する。検出された磁束の変化は信号として後述のコントローラ６０に出力される。このコントローラ６０は、検出した磁束の変化に基づいて、ロータ２５の回転位置（回転角度）を求める（詳細は後述する）。なお、スレイブモータ１２では、位置センサ３５及び取付板３６が設けられていない。
　また、図２に示すように、シャフト部材１３の長手方向略中央位置には、プライマリドライブギヤ４０ａがシャフト部材１３に一体回転可能に設けられる。プライマリドライブギヤ４０ａは、メインシャフト５の右側部に相対回転可能に支持されたプライマリドリブンギヤ４０ｂに噛み合う。
　シャフト部材１３の後方（図２における下方）には、トランスミッション４が設けられている。トランスミッション４は、メインシャフト５及びカウンタシャフト６を備えている。メインシャフト５及びカウンタシャフト６は、それぞれの回転中心軸線を左右方向に沿わせて（クランク軸線と平行にして）配置される。
　メインシャフト５の右端部には多板クラッチ４２が同軸支持されている。多板クラッチ４２は変速用クラッチであり、右方に開放する有底円筒状をなしてメインシャフト５の右端部に相対回転可能に支持されるクラッチアウター４２ａと、クラッチアウター４２ａの内周側に配置されてメインシャフト５の右端部に一体回転可能に支持されるクラッチインナー４２ｂと、を有する。クラッチアウター４２ａの底壁左側には、プライマリドリブンギヤ４０ｂが一体回転可能に支持される。多板クラッチ４２は、不図示のシフトペダルの変速操作に連動して不図示のクラッチ板の圧接を一時的に解除し、トランスミッション４のシフトチェンジをよりスムーズにする。
　トランスミッション４は、メインシャフト５及びカウンタシャフト６と、両シャフト５，６に跨って支持される変速ギヤ群７と、を備える。シャフト部材１３の回転動力は、変速ギヤ群７の任意のギヤを介してメインシャフト５からカウンタシャフト６に伝達される。カウンタシャフト６の左端部は、機関出力部４１となる。
　変速ギヤ群７は、両シャフト５，６にそれぞれ支持された変速段数分のギヤで構成される。トランスミッション４は、両シャフト５，６間で変速ギヤ群７の対応するギヤ同士が常に噛み合った常時噛み合い式とされる。両シャフト５，６に支持された各ギヤは、自身を支持するシャフトに対して相対回転可能なフリーギヤと、自身を支持するシャフトに対して一体回転可能な固定ギヤと、自身を支持するシャフトにスプライン嵌合するスライドギヤと、に分類される。トランスミッション４は、不図示のチェンジ機構の作動によりスライドギヤを移動させ、変速段に応じたギヤ列を選定する。
　シャフト部材１３の回転動力は、トランスミッション４を介して後部左側の機関出力部４１に出力される。機関出力部４１は、駆動輪である後輪９１とチェーン式伝動機構４１ａとを介して連係される。こうして、シャフト部材１３の回転動力は、トランスミッション４及びチェーン式伝動機構４１ａを介して後輪９１に伝達される。なお、プライマリドライブギヤ４０ａ、プライマリドリブンギヤ４０ｂ、及び変速ギヤ群７は、減速機構を構成する。
　次に、マスタモータ１１及びスレイブモータ１２の制御について説明する。図５は、電動二輪車のブロック構成図である。図５に示すように、電動二輪車８０は、マスタモータ１１とスレイブモータ１２とを制御するコントローラ６０を備えている。マスタモータ１１とスレイブモータ１２とは、シャフト部材１３で接続されているため、マスタモータ１１のロータと、スレイブモータ１２のロータとは、同期して回転する。また、マスタモータ１１には、位置センサ３５が取り付けられており、位置センサ３５は、検出したマスタモータ１１におけるロータ２５の回転位置を回転位置信号としてコントローラ６０に出力している。
　また、電動二輪車８０は、メインスイッチ６１及びアクセル６２を備えている。メインスイッチ６１及びアクセル６２は、操作系制御部６３を介してコントローラ６０に電気的に接続されている。操作系制御部６３は、メインスイッチ６１から送信されるＯＮ／ＯＦＦ信号及びアクセル６２から送信されるアクセル信号等に基づいて、電動二輪車８０の走行制御を行う。
　さらに、電動二輪車８０は、メインバッテリ６４、配線遮断器（Molded Case Circuit Breaker、以下「ＭＣＢ」という）６５、コンバータ６６、及び負荷６７を備えている。メインバッテリ６４は、例えば９６Ｖバッテリであり、コントローラ６０及び操作系制御部６３の制御信号に基づいて、マスタモータ１１、スレイブモータ１２、負荷６７等に電力を供給する。ＭＣＢ６５は、過負荷や短絡などの要因でマスタモータ１１、スレイブモータ１２、または負荷６７に異常な過電流が流れたときに電路を開放し、メインバッテリ６４からの電源供給を遮断することにより負荷回路や電線を損傷から保護する。
　コンバータ６６は、ＤＣ／ＤＣコンバータであり、メインバッテリ６４から供給される高電圧を、負荷６７に応じた低電圧、ここでは１２Ｖに変換する。負荷６７には、照明やホーンなどがあり、１２Ｖ電圧の電気が供給されることにより、それぞれ点灯されたり鳴らされたりする。
　コントローラ６０は、メインバッテリ６４から供給される直流電流を３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の交流電圧に変換して、マスタモータ１１及びスレイブモータ１２のコイルに供給する。コントローラ６０は、マスタモータ１１に設けられた位置センサ３５から送信される回転位置信号及び操作系制御部６３から送信される回転速度信号に基づいて、マスタモータ１１及びスレイブモータ１２の回転制御を行う。コントローラ６０は、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の交流電圧を供給する順序を適宜調整することによって、マスタモータ１１及びスレイブモータ１２の回転制御を行う。
　以上の構成を有する本実施形態に係る電動二輪車８０においては、マスタモータ１１及びスレイブモータ１２の二つのモータによってシャフト部材１３に駆動力を供給している。シャフト部材１３に供給された駆動力は、プライマリドライブギヤ４０ａ、プライマリドリブンギヤ４０ｂ、及び変速ギヤ群７等からなる伝達機構を介して後輪９１に伝達される。このように、マスタモータ１１及びスレイブモータ１２という二つのモータで後輪９１に駆動力を供給するので、モータの大型化を抑制しながら、大きな駆動力を得ることができる。また、マスタモータ１１及びスレイブモータ１２は、シャフト部材１３の両端に取り付けられている。このため、マスタモータ１１及びスレイブモータ１２の設置スペースを過度に広くしすぎないようにできる。
　また、マスタモータ１１及びスレイブモータ１２は、いずれもアウタロータ型ブラシレスモータで構成されている。このため、インナロータ型のモータで構成されているよりも、回転軸の慣性モーメントが大きくなるので、後輪９１に安定した駆動力を与えることができる。
　また、マスタモータ１１及びスレイブモータ１２のうち、一方のモータであるマスタモータ１１の方のみのロータ２５の回転角度を位置センサ３５で検出している。コントローラ６０では、この検出結果に基づいて、マスタモータ１１及びスレイブモータ１２の制御を行っている。通常、二つのブラシレスモータを制御する場合には、それぞれのブラシレスモータに対してコントローラで制御を行う必要がある。この点、上記の電動二輪車８０では、マスタモータ１１とスレイブモータ１２とは、シャフト部材１３で接続されており、同位相で回転している。このため、一方のモータであるスレイブモータ１２についての回転角度を検出しなくとも、マスタモータ１１の回転角度がそのままスレイブモータ１２の回転角度となる。したがって、マスタモータ１１の回転角度を検出することにより、マスタモータ１１及びスレイブモータ１２の回転角度が検出できるので、１つのコントローラで二つのモータを容易に駆動することができる。よって、コントローラを少なく済ませることができる。
　また、シャフト部材１３と後輪９１との間には、プライマリドライブギヤ４０ａ、プライマリドリブンギヤ４０ｂ、及び変速ギヤ群７等からなる減速機構が介在されている。このため、モータの出力を大きく変動させることなく、後輪９１に付与する駆動力の増減を図ることができる。
　また、上記の電動二輪車８０では、シャフト部材１３の両端にマスタモータ１１及びスレイブモータ１２をそれぞれ接続し、マスタモータ１１及びスレイブモータ１２によってシャフト部材１３を回転させて後輪９１に駆動力を付与している。このため、動力機関として内燃機関を搭載した自動二輪車の動力機関を内燃機関から一対のモータ及びシャフト部材等に載せ替える場合にも、その載せ替えは容易となる。
　以下、内燃機関を備える自動二輪車について説明し、続いて内燃機関を備える自動二輪車の動力機関を内燃機関から一対のモータに載せ替える手順について、具体的に説明する。（Ａ）は、内燃機関が取り付けられた動力発生装置の一部破断側断面図、（Ｂ）は、（Ａ）の内燃機関が取り外された動力発生装置の一部破断側断面図、（Ｃ）は、内燃機関がモータに取り換えられた動力発生装置の一部破断側断面図である。図６（Ａ）に示すように、パワーユニットに内燃機関を用いる自動二輪車におけるパワーユニット１００は、マスタモータ１１、スレイブモータ１２、及びシャフト部材１３等を備える代わりに、内燃機関１１０及びクランクシャフト１２０を備えている。
　内燃機関１１０は、シリンダ１１１とシリンダ１１１に挿入されたピストン１１２とを備えている。また、ピストン１１２には、クランクシャフト１２０が接続されている。自動二輪車の内燃機関１１０では、シリンダ１１１内で燃料を燃焼させ、燃料が燃焼して発生する燃焼ガスがピストン１１２を押し出す。ピストン１１２が押し出されると、クランクシャフト１２０が回転し、ピストン１１２が往復運動を行う。こうして、ピストン１１２の往復運動がクランクシャフト１２０によって回転運動に変換されて軸動力が得られる。また、クランクシャフト１２０には、プライマリドライブギヤ１２１が取り付けられている。プライマリドライブギヤ１２１は、プライマリドリブンギヤ４０ｂと噛み合っている。
　また、パワーユニット１００には、キックスタータ１３０が設けられている。キックスタータ１３０は、左右方向に沿って配置されたキックスピンドル１３１を備えている。キックスピンドル１３１の右端部には、キックアーム１３２の基端部が取り付けられる。キックスピンドル１３１の左側部上には、キックドライブギヤ１３３及び噛合い機構１３４が同軸支持される。キックドライブギヤ１３３は、キックアーム１３２の踏み降ろしによるキックスピンドル１３１の一方向への回転時にのみ、噛合い機構１３４を介してキックスピンドル１３１と一体回転する。
　キックドライブギヤ１３３は、変速ギヤ群７のドリブンギヤに噛み合う。キックドライブギヤ１３３は、変速ギヤ群７、メインシャフト５、多板クラッチ４２、プライマリドリブンギヤ４０ｂ及びプライマリドライブギヤ１２１を介して、遠心クラッチ１５０に接続されている。
　図２に示す本実施形態に係るパワーユニット１０は、図６（Ａ）に示すパワーユニット１００における内燃機関１１０、クランクシャフト、キックスタータ１３０、遠心クラッチ１５０等を一対のモータ及びシャフト部材に載せ替えることにより、図２に示すパワーユニット１０とすることができる。この場合、まず、図６（Ａ）に示すパワーユニット１００における内燃機関１１０等を、図６（Ｂ）に示すようにして取り外す。具体的には、内燃機関１１０におけるシリンダ１１１及びピストン１１２、さらには、ピストン１１２に接続されたクランクシャフト１２０を取り外す。このとき、クランクシャフト１２０に取り付けられたプライマリドライブギヤ１２１と、プライマリドリブンギヤ４０ｂとの噛み合いが解消される。なお、クランクシャフト１２０は、軸受３０等に支持されており、この軸受３０等は、そのままシャフト部材１３を支持するために利用することから、取り外さずに残しておく。
　続いて、内燃機関１１０及びクランクシャフト１２０を取り外した位置に、図６（Ｃ）に示すように、マスタモータ１１、スレイブモータ１２、及びシャフト部材１３を取り付ける。より具体的には、クランクシャフト１２０が設けられていた位置と同軸状に、シャフト部材１３を配置し、シャフト部材１３の両端部の位置にマスタモータ１１とスレイブモータ１２とを配置する。このため、内燃機関１１０のシリンダ１１１が設けられていた位置には、何も設けられていない状態となる。さらに、シャフト部材１３に設けられたプライマリドライブギヤ４０ａをプライマリドリブンギヤ４０ｂに噛み合わせる。こうして、内燃機関をモータに載せ替える。
　このように、内燃機関を備えるパワーユニット１００と、モータを備えるパワーユニット１０とを比較した場合、クランクシャフト１２０をシャフト部材１３に置き換え、内燃機関１１０でクランクシャフト１２０を回転させる代わりにマスタモータ１１及びスレイブモータ１２でシャフト部材１３を回転させることができる。したがって、内燃機関１１０を搭載した自動二輪車の動力機関をマスタモータ１１及びスレイブモータ１２に載せ替えて電動二輪車とする場合にも、容易に動力機関の載せ替えを行うことができる。
　なお、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記の実施形態では、一対のモータを備えていればよく、一対のモータの中央位置に第三のモータを設けてもよいし、さらにそれ以上のモータを設けてもよい。また、モータとしては、アウタロータ型ブラシレスモータを用いているが、インナロータ型ブラシレスモータを用いてもよいし、他のモータを用いてもよい。また、鞍乗型車両として二輪車としているが、三輪車やその他の鞍乗型車両でもよい。
７…変速ギヤ群（伝達機構、減速機構）
１０…パワーユニット
１１…マスタモータ（アウタロータ型ブラシレスモータ）
１２…スレイブモータ（アウタロータ型ブラシレスモータ）
１３…シャフト部材
２１…ステータ
２２…コイル
２３…ステータ保持部材
２３Ａ…保持部
２３Ｂ…鍔部
２３Ｃ…取付ボルト
２５…ロータ
２６…ケース
２７…ステータ取付ボルト
２８…ステータコア
２８ａ…ティース
２９…インシュレータ
３０…軸受
３１…ロータヨーク
３２…マグネット
３３…側壁部
３４…シャフト接続部
３５…位置センサ（回転角度検出手段）
３６…取付板
４０ａ…プライマリドライブギヤ（伝達機構、減速機構）
４０ｂ…プライマリドリブンギヤ（伝達機構、減速機構）
６０…コントローラ
８０…電動二輪車（鞍乗型電動車両）
９１…後輪 

Claims (5)

  1. 　一対のモータと、
    　前記一対のモータが両端にそれぞれ取り付けられたシャフト部材と、
    　前記シャフト部材の回転を駆動輪に伝達する伝達機構と、
    　を備えることを特徴とする鞍乗型電動車両。
  2. 　前記一対のモータは、アウタロータ型ブラシレスモータである請求項１に記載の鞍乗型電動車両。
  3. 　前記一対のモータの一方の回転角度を検出する回転角度検出手段と、
    　前記回転角度検出手段が検出した回転角度に基づいて、前記一対のモータの回転制御を行うコントローラと、
    　を備える請求項１または２に記載の鞍乗型電動車両。
  4. 　前記一対のモータは、車体中心を挟んで対称となる位置に配置されている請求項１～３のうちのいずれか１項に記載の鞍乗型電動車両。
  5. 　前記シャフト部材と前記駆動輪との間に、減速機構が介在されている請求項１～４のうちのいずれか１項に記載の鞍乗型電動車両。
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