JP2006290295A - 鞍乗型車両 - Google Patents

Abstract

【課題】 冷却ファンの重量増加を抑制しつつ、エンジン及び発電機のそれぞれを適切に冷却することができる鞍乗型車両を提供する。
【解決手段】 本発明に係るハイブリッド駆動方式の自動二輪車１０は、エンジン４０（ラジエターユニット４５）を冷却するラジエター冷却ファン７０と、発電機を冷却する発電機冷却ファン５０とを備え、ラジエター冷却ファン７０は、自動二輪車１０の前後方向に沿った車両中心線ＣＬを基準として一方側に配設され、発電機冷却ファン５０は、車両中心線ＣＬを基準として他方側に配設される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、エンジンと発電機とを用いる鞍乗型車両に関し、特に、当該エンジン及び当該発電機のそれぞれを適切に冷却することができる鞍乗型車両に関する。

これまで、車輪を駆動するための動力源として、エンジンと電気モータ（車輪駆動電動機）とを用いるハイブリッド駆動方式（いわゆるパラレル・ハイブリッド駆動方式）の鞍乗型車両が提案されている。

また、車輪を駆動するための動力源としての電気モータと、当該電気モータに接続されているバッテリを充電するための発電機と、当該発電機を回転させるためのエンジンとを備えるハイブリッド駆動方式（いわゆるシリーズ・ハイブリッド駆動方式）の鞍乗型車両も提案されている。

このようなハイブリッド駆動方式の鞍乗型車両において、エンジンと、バッテリを含む発電機（発電機）とを冷却する“共通”の冷却ファンを設ける方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１０６１４９号公報（第７頁、第１及び第４図）

上述した共通の冷却ファンを設ける方法では、エンジンと、発電機または電気モータ（以下、電動機と総称する）とが１台の冷却ファンによって冷却されることとなるため、必然的に冷却ファンのサイズが大きくなる。このため、冷却ファンの重量が増加し、冷却ファンを駆動する際の駆動損失が増加するといった問題があった。

また、エンジンと電動機とでは、熱平衡状態となる温度が異なる。例えば、エンジンの場合、熱平衡状態となる温度は、壁面温度で１５０℃程度であるのに対し、電動機は６０℃程度である。

このため、１台の冷却ファンによってエンジン及び電動機を冷却すると、エンジン及び発電機のそれぞれを適切に冷却することが難しくなるといった問題があった。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、冷却ファンの重量増加を抑制しつつ、エンジン及び電動機のそれぞれを適切に冷却することができる鞍乗型車両を提供することを目的とする。

上述した問題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、エンジン（エンジン４０）を冷却する第１冷却ファン（ラジエター冷却ファン７０）と、発電機（発電機ユニット６０）を冷却する第２冷却ファン（発電機冷却ファン５０）とを備え、前記第１冷却ファンは、前記鞍乗型車両の前後方向に沿った車両中心線（車両中心線ＣＬ）を基準として一方側に配設され、前記第２冷却ファンは、前記車両中心線を基準として他方側に配設されていることを要旨とする。

このような特徴によれば、エンジンを冷却する第１冷却ファンと、発電機を冷却する第２冷却ファンとが設けられる。このため、１台の“共通”の冷却ファンを用いてエンジン及び発電機を冷却する場合よりも、各冷却ファンのサイズが小型化され、冷却ファンの重量が増加することを抑制することができる。

すなわち、このような特徴によれば、冷却ファンの重量の増加が抑制されるため、１台の“共通”の冷却ファンを用いてエンジン及び発電機を冷却する場合よりも、冷却ファンを駆動する際の駆動損失を抑制することができる。

また、このような特徴によれば、エンジンを冷却する第１冷却ファンと、発電機を冷却する第２冷却ファンとが設けられるため、熱平衡状態となる温度が異なるエンジンと、発電機とのそれぞれを適切に冷却することができる。

さらに、エンジンを冷却する第１冷却ファンと、発電機を冷却する第２冷却ファンとが、鞍乗型車両の両側に分離して配置されるため、鞍乗型車両の車幅が抑えられ、鞍乗型車両のバンク角を確保することが容易となる。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、車輪（後輪９０）を駆動する車輪駆動電動機（電気モータユニット８０）をさらに備え、前記車輪駆動電動機は、前記車両中心線を基準として前記発電機が配設された側と反対側であって、前記第１冷却ファンの後方に配置されていることを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、本発明の第２の特徴に係り、第前記車輪駆動電動機は、前記車輪の側面視において、前記車輪の範囲内に収まるサイズを有していることを要旨とする。

本発明の第４の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記第１冷却ファン及び前記第２冷却ファンは、前記エンジンのクランク軸（クランク軸４３）に連結されていることを要旨とする。

本発明の第５の特徴は、本発明の第４の特徴に係り、前記第１冷却ファンまたは前記第２冷却ファンの少なくとも何れかは、伝達継手（伝達継手４４）を介して前記クランク軸に連結されていることを要旨とする。

本発明の第６の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記発電機を制御する制御ユニット（コントローラ３０）と、前記制御ユニットを冷却する第３冷却ファン（冷却ファン３１）と、前記第３冷却ファンが取り込んだ冷却風（冷却風Ｗ）を前記第２冷却ファンに誘導する冷却風誘導路（冷却風誘導路３２）とをさらに備え、前記第３冷却ファンは、前記第２冷却ファンよりも前方に設けられていることを要旨とする。

本発明の第７の特徴は、本発明の第６の特徴に係り、前記第３冷却ファンは、フートレストボード（フートレストボード３３）の下方に配設され、前記第３冷却ファンの回転軸（回転軸３１ａ）は、前記鞍乗型車両の上下方向に沿って立設していることを要旨とする。

本発明の第８の特徴は、本発明の第４の特徴に係り、前記第２冷却ファンは、前記発電機よりも車幅方向外側において、前記発電機に対して着脱可能に設けられていることを要旨とする。

本発明の第９の特徴は、本発明の第５の特徴に係り、前記伝達継手を支持し、前記発電機のステータに固定されたハウジング（ハウジング５２）と、前記伝達継手と嵌合され、前記伝達継手とともに回転するボス（ボス５３）とをさらに備え、前記第２冷却ファンは、前記発電機よりも車幅方向外側において、前記ボスに対して着脱可能に固定されていることを要旨とする。

本発明の特徴によれば、冷却ファンの重量増加を抑制しつつ、エンジン及び発電機のそれぞれを適切に冷却することができる鞍乗型車両を提供することができる。

（本実施形態に係る鞍乗型車両の構成）
次に、本発明に係る鞍乗型車両（自動二輪車）の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（１）自動二輪車の概略構成
まず、図１を参照して、本実施形態に係る鞍乗型車両である自動二輪車１０の概略構成について説明する。

図１に示すように、自動二輪車１０は、前輪２０及び後輪９０を備える鞍乗型の二輪車である。自動二輪車１０は、いわゆるハイブリッド駆動方式（具体的には、シリーズ・ハイブリッド駆動方式）の鞍乗型車両であり、後輪車軸９１の前方に配設されている電気モータユニット８０（車輪駆動電動機）によって、後輪９０が回転させられる。電気モータユニット８０は、後輪９０の側面視において、後輪９０の範囲内に収まるサイズを有している。

電気モータユニット８０などに供給される電力を蓄えるバッテリ６１には、発電機ユニット６０（図２参照）が接続されている。発電機ユニット６０（発電機）は、エンジン４０によって回転させられ、発電した電力をバッテリ６１に蓄える。

エンジン４０の前方には、発電機ユニット６０及び電気モータユニット８０を制御するコントローラ３０（制御ユニット）が配設されている。

冷却ファン３１（第３冷却ファン）は、コントローラ３０を冷却する。具体的には、冷却ファン３１は、フートレストボード３３の下方に配設されている。冷却ファン３１によって外部（路面側）からコントローラ３０側に導入された冷却風Ｗ（図２参照）は、エンジン４０の方向に誘導される。

また、エンジン４０には、エンジン４０に供給される空気を浄化するエアクリーナー４６、及びエンジン４０の排気音を減少させるマフラー４７が連結されている。

（２）エンジン、発電機ユニット及び電気モータユニットの詳細構成
次に、図２〜図５を参照して、エンジン４０、発電機ユニット６０及び電気モータユニット８０の詳細構成について説明する。

図２は、図１に示したＦ２−Ｆ２間の一部断面図である。図３は、図２に示したＦ３方向からの矢視図である。また、図４は、図２に示したＦ４方向からの矢視図である。図５は、図２に示した発電機ユニット６０の一部分解拡大図である。なお、図２において、断面部分の材質表示（ハッチング）は、省略されていることに留意されたい。

図２に示すように、エンジン４０の前方には、コントローラ３０を冷却する冷却ファン３１（第３の冷却ファン）が配設されている。また、冷却ファン３１の回転軸３１ａは、自動二輪車１０の上下方向に沿って立設している。

冷却ファン３１によって、外部からコントローラ３０側に導入された冷却風Ｗは、コントローラ３０を冷却する。また、コントローラ３０の前方には、冷却風Ｗの導風口（不図示）が設けられており、導風口から導入された冷却風Ｗは、冷却ファン３１によって導入された冷却風Ｗとともに冷却風誘導路３２に誘導される。

図２及び図４に示すように、冷却風誘導路３２の後方には、発電機冷却ファン５０が配設されている。すなわち、冷却風誘導路３２は、冷却ファン３１が取り込んだ冷却風Ｗを発電機冷却ファン５０に誘導する。発電機冷却ファン５０（第２冷却ファン）は、発電機ユニット６０を冷却する。

具体的には、冷却風誘導路３２は、発電機冷却ファン５０を車幅方向外側から覆う外装カバー５１によって形成される空間に連通している。冷却風誘導路３２に誘導された冷却風Ｗは、発電機冷却ファン５０によって発電機ユニット６０側に吸引され、発電機ユニット６０が冷却される。

また、発電機ユニット６０側に吸引された冷却風Ｗは、スリット部６２から外部に排出される。

発電機ユニット６０（発電機）は、ステータ６０ａとロータ６０ｂとを有し、エンジン４０によってロータ６０ｂが回転させられることによって、電気モータユニット８０などが消費する電力を生成する。

また、発電機ユニット６０は、コントローラ３０による制御に応じて、発電した電力をバッテリ６１（図１参照）に蓄えたり、発電した電力を電気モータユニット８０に直接供給したりすることができる。

エンジン４０は、発電機ユニット６０（ロータ６０ｂ）を回転させる。具体的には、エンジン４０は、単気筒の４サイクルエンジンであり、ピストン４１を往復させることによって、コンロッド４２を介して接続されているクランク軸４３を回転させる。

また、発電機ユニット６０側のクランク軸４３の端部には、伝達継手４４が設けられており、発電機冷却ファン５０は、伝達継手４４を介してクランク軸４３に連結されている。

一方、図２及び図３に示すように、発電機ユニット６０側と反対側のクランク軸４３の端部には、エンジン４０（ラジエターユニット４５）を冷却するラジエター冷却ファン７０（第１冷却ファン）が取り付けられている。

具体的には、ラジエター冷却ファン７０は、エンジン４０を冷却する冷却水（ＬＬＣ）を冷却するラジエターユニット４５に冷却風を送風する。ラジエターユニット４５は、ラジエター本体部４５ａと、ラジエターカバー４５ｂとによって構成されている。

すなわち、図２に示すように、ラジエター冷却ファン７０（第１冷却ファン）は、自動二輪車１０の前後方向に沿った車両中心線ＣＬを基準として一方側に配設されている。

また、発電機冷却ファン５０（第２冷却ファン）は、ラジエター冷却ファン７０が配設されている側ではなく、車両中心線ＣＬを基準として他方側に配設されている。また、コントローラ３０を冷却する冷却ファン３１（第３冷却ファン）は、発電機冷却ファン５０よりも前方に設けられている。

さらに、発電機冷却ファン５０は、発電機ユニット６０よりも車幅方向外側において、発電機ユニット６０に対して着脱可能に設けられている。ここで、図５を参照して、発電機冷却ファン５０の取付状態について具体的に説明する。

図５に示すように、伝達継手４４は、ハウジング５２によって支持されている。ハウジング５２は、発電機ユニット６０のステータ６０ａに固定されている。また、伝達継手４４は、ボス５３に嵌合されており、ボス５３は、伝達継手４４とともに回転させられる。

すなわち、発電機冷却ファン５０は、ボス５３に対して着脱可能に固定されている。具体的には、ベアリング５４は、ハウジング５２の凹部（不図示）に挿入されている。ベアリング５４の車幅方向外側には、ベアリング５４の移動を規制するサークリップ（不図示）が取り付けられている。

さらに、冷却ファン回転軸５８には、ピン５５が挿通されている。冷却ファン回転軸５８にピン５５が挿通されることによって、伝達継手４４、ベアリング５４、ピン５５及び冷却ファン回転軸５８がひとつのアセンブリ（ＡＳＳＹ）となる。

当該アセンブリは、ナット５６によってボス５３に固定されている。発電機冷却ファン５０は、ボルト５７によってボス５３に固定されている。

また、図２及び図３に示すように、エンジン４０の斜め後方には、後輪９０を駆動する電気モータユニット８０（車輪駆動電動機）が配設されている。電気モータユニット８０は、ステータ８０ａ、ロータ８０ｂ、外装カバー８０ｃ及び回転軸８０ｄを有している。

また、電気モータユニット８０は、車両中心線ＣＬを基準として発電機ユニット６０が配設された側と反対側であって、ラジエター冷却ファン７０の後方に配置されている。

回転軸８０ｄは、変速ギア（不図示）を介して後輪車軸９１を回転させる。後輪車軸９１が電気モータユニット８０によって回転させられると、後輪車軸９１に固定されている後輪９０も回転させられる。

（作用・効果）
以上説明した本実施形態に係る自動二輪車１０によれば、エンジン４０（ラジエターユニット４５）を冷却するラジエター冷却ファン７０と、発電機ユニット６０を冷却する発電機冷却ファン５０とが設けられる。このため、１台の“共通”の冷却ファンを用いてエンジン４０及び発電機ユニット６０を冷却する場合よりも、各冷却ファンのサイズが小型化され、冷却ファンの重量が増加することを抑制することができる。

すなわち、自動二輪車１０によれば、冷却ファンの重量の増加が抑制されるため、１台の“共通”の冷却ファンを用いてエンジン４０及び発電機ユニット６０を冷却する場合よりも、冷却ファンを駆動する際の駆動損失を抑制することができる。

また、自動二輪車１０によれば、エンジン４０（ラジエターユニット４５）を冷却するラジエター冷却ファン７０と、発電機ユニット６０を冷却する発電機冷却ファン５０とが設けられるため、熱平衡状態となる温度が異なるエンジン４０（ラジエターユニット４５）と、発電機ユニット６０とのそれぞれを適切に冷却することができる。

さらに、ラジエター冷却ファン７０と、発電機冷却ファン５０とが、自動二輪車１０の両側に分離して配置されるため、自動二輪車１０の車幅が抑えられ、自動二輪車１０のバンク角を確保することが容易となる。

自動二輪車１０によれば、電気モータユニット８０が、後輪９０の側面視において、後輪９０の範囲内に収まるサイズを有しているため、自動二輪車１０の全長が抑えられる。

自動二輪車１０によれば、発電機冷却ファン５０及びラジエター冷却ファン７０は、エンジン４０のクランク軸４３に連結されているため、クランク軸４３が回転すると、発電機冷却ファン５０及びラジエター冷却ファン７０も回転する。

つまり、発電機ユニット６０（ロータ６０ｂ）を回転させるエンジン４０（クランク軸４３）によって、発電機冷却ファン５０及びラジエター冷却ファン７０も回転させることができるため、発電機冷却ファン５０及びラジエター冷却ファン７０を回転させるための新たな動力源を設ける必要がない。

自動二輪車１０によれば、発電機冷却ファン５０は、伝達継手４４を介してクランク軸４３に連結されているため、クランク軸４３の長さを短くすることができる。クランク軸４３の長さを短くすることができれば、エンジン４０の小型化ならびに軽量化が可能となる。

また、自動二輪車１０によれば、発電機冷却ファン５０が、発電機ユニット６０よりも車幅方向外側において、設けられているため、発電機冷却ファン５０を容易に交換することができる。

具体的には、外装カバー５１を外せば、発電機ユニット６０を外さなくても発電機冷却ファン５０を容易に交換することができる。

自動二輪車１０によれば、発電機冷却ファン５０の前方に冷却ファン３１が設けられる。さらに、冷却ファン３１によってコントローラ３０側に導入された冷却風Ｗを発電機冷却ファン５０に向けて誘導する冷却風誘導路３２が設けられている。

このため、コントローラ３０を冷却しつつ、さらに多くの冷却風Ｗを発電機冷却ファン５０に誘導することができる。すなわち、自動二輪車１０によれば、発電機ユニット６０をさらに効率的に冷却することができる。

自動二輪車１０によれば、冷却ファン３１がフートレストボード３３の下方に配設され、冷却ファン３１の回転軸３１ａは、自動二輪車１０の上下方向に沿って立設している。このため、フートレストボード３３の位置を高くすることなく、冷却ファン３１をフートレストボード３３の下方に配設することができる。

（その他の実施形態）
上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態が明らかとなろう。

例えば、上述した本発明の実施形態では、発電機冷却ファン５０の前方に冷却ファン３１を設ける形態としたが、自動二輪車１０には、必ずしも冷却ファン３１が設けられていなくても構わない。

上述した本発明の実施形態では、発電機冷却ファン５０が発電機ユニット６０よりも車幅方向外側に設けられ、発電機冷却ファン５０を着脱することができる形態としたが、発電機冷却ファン５０は、必ずしも発電機ユニット６０よりも車幅方向外側に設けられていなくてもよい。

また、発電機冷却ファン５０（発電機ユニット６０）は、伝達継手４４を用いずにクランク軸４３に連結してもよい。なお、発電機冷却ファン５０に代え、ラジエター冷却ファン７０を、伝達継手４４を介してクランク軸４３に連結してもよい。或いは、発電機冷却ファン５０及びラジエター冷却ファン７０のそれぞれを、伝達継手を介してクランク軸４３に連結してもよい。

さらに、発電機冷却ファン５０及びラジエター冷却ファン７０は、必ずしもクランク軸４３に連結されていなくてもよい。この場合、発電機冷却ファン５０及びラジエター冷却ファン７０は、電気モータなどの動力源を用いて回転させればよい。

また、上述した本発明の実施形態では、シリーズ・ハイブリッド駆動方式を採用する自動二輪車１０を例として説明したが、本発明は、車輪を駆動する動力としてエンジン及び電気モータを備えるパラレル・ハイブリッド駆動方式を採用する自動二輪車に適用してもよい。さらに、本発明は、ハイブリッド駆動方式の自動二輪車に限らず、発電機を搭載する自動二輪車であれば、エンジンのみを動力源として用いる自動二輪車に適用することもできる。

また、上述した本発明の実施形態では、自動二輪車１０を例として説明したが、本発明は、他の鞍乗型車両（例えば、３輪や４輪を有する鞍乗型車両）に適用してもよい。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

本発明の実施形態に係る自動二輪車の左側面図である。 本発明の実施形態に係るエンジン、発電機ユニット及び電動モータユニットの断面図である。 図２に示したＦ３方向からの矢視図である。 図２に示したＦ４方向からの矢視図である。 本発明の実施形態に係る発電機ユニットの一部分解拡大図である。

符号の説明

１０…自動二輪車、２０…前輪、３０…コントローラ、３１…冷却ファン、３２…冷却風誘導路、３３…フートレストボード、４０…エンジン、４１…ピストン、４２…コンロッド、４３…クランク軸、４４…伝達継手、４５…ラジエターユニット、４５ａ…ラジエター本体部、４５ｂ…ラジエターカバー、４６…エアクリーナー、４７…マフラー、５０…発電機冷却ファン、５１…外装カバー、５２…ハウジング、５３…ボス、５４…ベアリング、５５…ピン、５６…ナット、５７…ボルト、５８…冷却ファン回転軸、６０…発電機ユニット、６０ａ…ステータ、６０ｂ…ロータ、６１…バッテリ、６２…スリット部、７０…ラジエター冷却ファン、８０…電気モータユニット、８０ａ…ステータ、８０ｂ…ロータ、８０ｃ…外装カバー、８０ｄ…回転軸、９０…後輪、９１…後輪車軸、ＣＬ…車両中心線、Ｗ…冷却風

Claims (9)

1. エンジンを冷却する第１冷却ファンと、
   発電機を冷却する第２冷却ファンと
   を備え、
   前記第１冷却ファンは、前記鞍乗型車両の前後方向に沿った車両中心線を基準として一方側に配設され、
   前記第２冷却ファンは、前記車両中心線を基準として他方側に配設されていることを特徴とする鞍乗型車両。
2. 車輪を駆動する車輪駆動電動機をさらに備え、
   前記車輪駆動電動機は、前記車両中心線を基準として前記発電機が配設された側と反対側であって、前記第１冷却ファンの後方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の鞍乗型車両。
3. 前記車輪駆動電動機は、前記車輪の側面視において、前記車輪の範囲内に収まるサイズを有していることを特徴とする請求項２に記載の鞍乗型車両。
4. 前記第１冷却ファン及び前記第２冷却ファンは、前記エンジンのクランク軸に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の鞍乗型車両。
5. 前記第１冷却ファンまたは前記第２冷却ファンの少なくとも何れかは、伝達継手を介して前記クランク軸に連結されていることを特徴とする請求項４に記載の鞍乗型車両。
6. 前記発電機を制御する制御ユニットと、
   前記制御ユニットを冷却する第３冷却ファンと、
   前記第３冷却ファンが取り込んだ冷却風を前記第２冷却ファンに誘導する冷却風誘導路と
   をさらに備え、
   前記第３冷却ファンは、前記第２冷却ファンよりも前方に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の鞍乗型車両。
7. 前記第３冷却ファンは、フートレストボードの下方に配設され、
   前記第３冷却ファンの回転軸は、前記鞍乗型車両の上下方向に沿って立設していることを特徴とする請求項６に記載の鞍乗型車両。
8. 前記第２冷却ファンは、前記発電機よりも車幅方向外側において、前記発電機に対して着脱可能に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の鞍乗型車両。
9. 前記伝達継手を支持し、前記発電機のステータに固定されたハウジングと、
   前記伝達継手と嵌合され、前記伝達継手とともに回転するボスと
   をさらに備え、
   前記第２冷却ファンは、前記発電機よりも車幅方向外側において、前記ボスに対して着脱可能に固定されていることを特徴とする請求項５に記載の鞍乗型車両。

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