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JP7121633B2 - 鞍乗り型電動車両 - Google Patents

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JP7121633B2 JP2018204325A JP2018204325A JP7121633B2 JP 7121633 B2 JP7121633 B2 JP 7121633B2 JP 2018204325 A JP2018204325 A JP 2018204325A JP 2018204325 A JP2018204325 A JP 2018204325A JP 7121633 B2 JP7121633 B2 JP 7121633B2
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Description

本発明は、鞍乗り型電動車両に関するものである。
鞍乗り型電動車両として、走行駆動力を発生するモータと、モータの出力を減速する減速機と、を備えたものがある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の電動二輪車では、電動モータは、回転軸を左右方向に配置した横置き状態で、ケース内に収納されており、左側方に配置された回転軸に固定されたギヤが、ケース内に回転可能に設けられたリダクションギヤに噛み合い、このリダクションギヤが同じくケース内に回転可能に設けられたカウンタシャフトのギヤに噛み合っている。さらに、カウンタシャフトは、ケースから左側方に突出しており、この突出部分にフロントスプロケットが固定されている。
特開2012-96594号公報
ところで、モータにはステータを冷却するウォータージャケットが設けられることがある。ウォータージャケットは、ステータを収容するケース内で、ステータを囲うように配置される。しかしながら、モータの側方に減速機が配置されている場合には、ウォータージャケットをケースに着脱する際に減速機が邪魔になり、メンテナンス性が低下する可能性がある。
そこで本発明は、モータのメンテナンス性の向上が図られた鞍乗り型電動車両を提供するものである。
本発明の鞍乗り型電動車両は、ステータ(51)およびロータ(52)を有し、バッテリ(100)から給電されることにより駆動するモータ(50)と、前記モータ(50)に対して車幅方向の一方側に配置され、前記モータ(50)の出力を減速する減速機(60)と、車幅方向に延び、前記減速機(60)において減速された前記モータ(50)の動力を出力する出力軸(70)と、前記出力軸(70)に固定され、前記モータ(50)に対して車幅方向の他方側に配置されたスプロケット(71)と、前記ステータ(51)および前記ロータ(52)が収容される収容空間(S)が形成されたハウジング(80)と、前記収容空間(S)で前記ステータ(51)を囲うように配置され、前記モータ(50)を冷却するウォータージャケット(90)と、を備え、前記ウォータージャケット(90)は、車幅方向で前記減速機(60)とは反対側で前記ステータ(51)の径方向外方に張り出すフランジ部(92)を備える、ことを特徴とする。
本発明によれば、ウォータージャケットの着脱を要するモータのメンテナンス時に、車幅方向で減速機とは反対側に向けてウォータージャケットを変位させることにより、フランジ部とハウジングとの干渉を避けつつウォータージャケットをハウジングから取り外すことができる。つまり、減速機を取り外すことなく、ウォータージャケットをモータに着脱することができる。したがって、モータのメンテナンス性の向上を図ることができる。
上記の鞍乗り型電動車両において、前記ハウジング(80)は、第1部材(55)および第2部材(56)を備え、前記第1部材(55)および前記第2部材(56)は、前記フランジ部(92)を挟んで互いに締結され、前記フランジ部(92)には、前記出力軸(70)が挿通される貫通孔(94)が形成されている、ことが望ましい。
本発明によれば、貫通孔よりもフランジ部の外周側に第1部材と第2部材との締結部を設けることで、貫通孔よりもフランジ部の内周側に第1部材と第2部材との締結部を設けなくても、フランジ部の全周にわたって第1部材と第2部材とを締結することができる。これにより、フランジ部とハウジングとの間のシール性を確保しつつ、出力軸をステータにより近い位置に配置することが可能となる。したがって、モータおよび出力軸を含む装置の小型化を図ることができる。
上記の鞍乗り型電動車両において、前記出力軸(70)を前記ハウジング(80)に対して回転可能に支持する軸受(72)と、前記フランジ部(92)と前記ハウジング(80)との間に介在するガスケット(96C,96E,96F)と、をさらに備え、前記軸受(72)は、車幅方向から見て前記出力軸(70)と前記ステータ(51)との間で前記ガスケット(96C,96E,96F)に重なっている、ことが望ましい。
本発明によれば、車幅方向から見た出力軸とステータとの間に配置されたガスケットに、出力軸を支持する軸受が車幅方向から見て重なるので、出力軸をステータにより近い位置に配置することができる。したがって、ガスケットによってフランジ部とハウジングとの間のシール性を確保しつつ、モータおよび出力軸を含む装置の小型化を図ることができる。
上記の鞍乗り型電動車両において、前記ハウジング(80)には、前記ウォータージャケット(90)から冷却水を排出する排出口(57)が形成され、前記排出口(57)は、前記ハウジング(80)における車幅方向の前記他方側の側面に設けられている、ことが望ましい。
本発明によれば、排出口がハウジングを挟んで減速機とは反対側に配置されるので、排出口に配管を着脱する際に、減速機が邪魔にならない。したがって、配管の着脱を要するモータのメンテナンス時において、メンテナンス性の向上を図ることができる。
上記の鞍乗り型電動車両において、前記ウォータージャケット(90)には、前記ステータ(51)の周囲を螺旋状に延びる流路(93)が形成されている、ことが望ましい。
本発明によれば、ステータの全体をむらなく冷却することができる。したがって、モータの優れた冷却性能を有する鞍乗り型電動車両を提供できる。
上記の鞍乗り型電動車両において、前記バッテリ(100)から給電される電流を交流に変換して前記モータ(50)へ給電するインバータ(130)をさらに備え、前記インバータ(130)は、前記モータ(50)の下方に配置され、前記ウォータージャケット(90)に供給される冷却水は、前記インバータ(130)を経由する、ことが望ましい。
本発明によれば、冷却水の1本の流路でインバータおよびモータを冷却することができる。したがって、モータおよびインバータを含む装置の構造を簡素化して、モータのメンテナンス性の向上を図ることができる。
本発明によれば、モータのメンテナンス性の向上を図ることができる。
実施形態の電動二輪車の左側面図である。 実施形態の電動二輪車の一部を拡大して示す右側面図である。 図2のIII-III線における断面図である。 実施形態のパワーユニットを後方から見た斜視図である。 実施形態のモータの分解斜視図である。 実施形態の駆動装置におけるガスケットおよび第1軸受の位置関係を示すパワーユニットの側面図である。 実施形態の駆動装置におけるガスケットおよび第1軸受の位置関係を示すパワーユニットの側面図である。 実施形態のパワーユニットの正面図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明における前後上下左右等の方向は、以下に説明する車両における方向と同一とする。すなわち、上下方向は鉛直方向と一致し、左右方向は車幅方向と一致する。車幅方向において、車幅中心から離間する方向を車幅方向外方という。また、以下の説明に用いる図中において、矢印UPは上方、矢印FRは前方、矢印LHは左方をそれぞれ示している。
図1は、実施形態の電動二輪車の左側面図である。
図1に示すように、本実施形態の電動二輪車1は、オフロードタイプの鞍乗り型電動車両である。電動二輪車1は、前輪2と、後輪3と、前輪懸架系4と、車体フレーム5と、後輪懸架系6と、パワーユニット7と、シート8と、冷却装置9と、を備える。
前輪懸架系4は、下端部に前輪2を軸支する左右一対のフロントフォーク10と、一対のフロントフォーク10の上部の間に渡って設けられるトップブリッジ11およびボトムブリッジ12と、トップブリッジ11とボトムブリッジ12との間に渡って設けられてヘッドパイプ16内に挿通されるステアリングステム(図示略)と、トップブリッジ11上に支持される操向ハンドル13と、を備える。前輪2は、前輪懸架系4を介して車体フレーム5のヘッドパイプ16によって操向可能に支持されている。
車体フレーム5は、ヘッドパイプ16と、左右一対のメインフレーム17と、左右一対のピボットフレーム18と、単一のダウンフレーム19と、左右一対のロアフレーム20と、左右一対のガセット21と、クロスメンバ22と、ロアクロスメンバ23と、を備え、これらが溶接等で一体に結合されている。
ヘッドパイプ16は、車体フレーム5の前端に設けられている。ヘッドパイプ16は、ステアリングステムを支持する。一対のメインフレーム17は、ヘッドパイプ16の上部から左右に分岐して後下方に延びている。一対のメインフレーム17は、上方から見た平面視において、ヘッドパイプ16の後方で車幅方向外方に膨らむように湾曲しつつ延びている。一対のピボットフレーム18は、それぞれメインフレーム17の後端部から下方に延びている。一対のピボットフレーム18の下部間には、車幅方向に延びるピボット軸33が架設されている。ダウンフレーム19は、ヘッドパイプ16の下部から下方へ延びている。一対のロアフレーム20は、ダウンフレーム19の下端部から左右に分岐して後方に延び、それぞれピボットフレーム18の下端部に連結されている。
一対のガセット21は、パワーユニット7のモータ50よりも上方で、それぞれメインフレーム17とダウンフレーム19とを連結している。一対のガセット21は、それぞれダウンフレーム19の上部から左右に分岐して後方に延び、メインフレーム17の下部に連結されている。クロスメンバ22は、車幅方向に延び、一対のピボットフレーム18の上部間を連結している。クロスメンバ22の車幅方向中央部には、後上方に延出するクッション支持ブラケット22aが固設されている。クッション支持ブラケット22aには、後述するリアクッション32が連結される。ロアクロスメンバ23は、車幅方向に延び、ピボット軸33よりも下方において一対のピボットフレーム18の下端部間を連結している。ロアクロスメンバ23には、後方に延出するリンク支持ブラケット23aが固設される。リンク支持ブラケット23aには、後述するリンクアーム34が連結される。
車体フレーム5は、左右一対のシートレール24と、左右一対のサポートレール25と、をさらに備える。一対のシートレール24は、それぞれピボットフレーム18の上端部に連結され、ピボットフレーム18から後上方に延びている。一対のシートレール24には、シート8を下方から支持している。一対のサポートレール25は、それぞれシートレール24の下方でピボットフレーム18に連結されている。一対のサポートレール25は、ピボットフレーム18から後上方に延び、シートレール24に連結されている。
車体フレーム5は、セミダブルクレードル型とされる。車体フレーム5は、ヘッドパイプ16後方の左右メインフレーム17の下方であって、左右ピボットフレーム18の前方に、モータ50およびバッテリ100を含むパワーユニット7を搭載している。車体フレーム5は、単一のダウンフレーム19および左右ロアフレーム20によってパワーユニット7を前方および下方から囲っている。
後輪懸架系6は、後端部に後輪3を軸支するスイングアーム30と、スイングアーム30の前部と一対のピボットフレーム18の下部との間に連結されたリンク機構31と、リンク機構31とクロスメンバ22との間に渡るリアクッション32と、を備える。
スイングアーム30は、車体後部の下方に設けられている。スイングアーム30は、前後に延びている。スイングアーム30の前端部は、左右に分岐した二股状に形成され、一対のピボットフレーム18に、ピボット軸33を介して上下揺動可能に支持される。
リンク機構31は、リンクアーム34と、リンク部材35と、を有する。リンクアーム34は、側面視でスイングアーム30の下方に設けられている。リンクアーム34は、前後に延びている。リンクアーム34の前端部は、ロアクロスメンバ23のリンク支持ブラケット23aに回動可能に連結されている。リンク部材35は、側面視三角形状に形成されている。リンク部材35の上部は、スイングアーム30の前後中間部に回動可能に連結されている。リンク部材35の後下部は、リンクアーム34の後端部に回動可能に連結されている。リンク部材35の前部には、リアクッション32が連結されている。
リアクッション32は、車体後部の車幅中央に設けられている。リアクッション32は、円筒状に形成され、前傾した軸方向(長手方向)に沿って上下に延びる。リアクッション32の上端部は、クロスメンバ22のクッション支持ブラケット22aに回動可能に連結されている。リアクッション32の下端部は、リンク部材35の前部に回動可能に連結されている。
図2は、実施形態の電動二輪車の一部を拡大して示す右側面図である。
図2に示すように、パワーユニット7は、車両駆動用のモータ50と、モータ50を冷却するウォータージャケット90と、モータ50の出力を減速する減速機60と、減速機60において減速されたモータ50の動力を出力する出力軸70と、モータ50の電源であるバッテリ100と、モータ50を制御するPCU(パワーコントロールユニット)130と、モータ50および減速機60の駆動部、並びにPCU130を収容するハウジング80と、を備える。パワーユニット7は、車体フレーム5に固定的に支持されている。パワーユニット7は、側面視でダウンフレーム19の後方であって、ロアフレーム20の上方に配置されている。また、パワーユニット7は、一対のメインフレーム17、および一対のピボットフレーム18によって、車幅方向外方から挟まれるように配置されている。パワーユニット7の下部は、ロアフレーム20に取り付けられたアンダーカバー27により覆われている(図1参照)。
モータ50、減速機60、出力軸70、ウォータージャケット90、PCU130およびハウジング80は、駆動装置7aとして一体にユニット化されている。モータ50は、パワーユニット7の後部に配置されている。減速機60は、モータ50の車幅方向外方(右方)に配置されている。PCU130は、モータ50の下方に配置されている。ハウジング80は、駆動装置7aの外郭を形成している。
図3は、図2のIII-III線における断面図である。
図3に示すように、モータ50は、車幅中心CL上に配置されている。車幅中心CLは、前後方向から見てヘッドパイプ16の中心軸線に重なる仮想線である。モータ50は、ステータ51およびロータ52と、ステータ51およびロータ52を収容するモータケース54と、を備える。
ステータ51は、車幅方向に延びる円筒状に形成されている。ステータ51は、ウォータージャケット90を介して、モータケース54に固定されている。ロータ52は、ステータ51の内側に配置されている。ロータ52は、ステータ51と同軸に配置されている。ロータ52は、車幅方向に延びる軸線回りに回転可能に設けられている。ロータ52には、車幅方向に延びるモータ軸53が固定されている。モータ軸53は、ロータ52と一体的に回転する。
図4は、実施形態のパワーユニットを後方から見た斜視図である。
図3および図4に示すように、モータケース54は、ハウジング80の一部であって、モータ50の外郭を形成する。モータケース54には、ステータ51およびロータ52が収容される収容空間Sが形成されている。モータケース54は、ステータ51およびロータ52と同軸、かつ両端が閉塞された円筒状に形成されている。モータケース54は、ステータ51およびロータ52を径方向外方および右方から覆うように形成され左方に開口するモータケース本体55と、モータケース本体55の左方の開口を塞ぐモータカバー56と、を備える。
図3に示すように、モータケース本体55は、内周面55aおよび端面55bを備える。内周面55aは、一定の内径で車幅方向に延びている。端面55bは、左方に向くとともにステータ51の中心軸線の垂直面に沿って延びている。端面55bは、モータケース本体55の左方の開口の開口縁から下方に延びている(図5参照)。モータカバー56は、ステータ51、ロータ52およびモータケース本体55の端面55bを左方から覆うように形成されている。
モータケース54には、冷却装置9の後述する配管9cが接続される排出口57が設けられている(図4も併せて参照)。排出口57は、モータケース54における車幅方向で減速機60とは反対側に向く側面に設けられている。排出口57は、車幅中心CLを挟んで減速機60とは反対側に設けられている。排出口57は、モータカバー56の左方に向く側面に設けられている。
モータケース54には、出力軸70が挿通される軸挿通孔58が形成されている。軸挿通孔58は、収容空間Sの後下方に設けられている。軸挿通孔58は、車幅方向に沿って延びている。軸挿通孔58は、モータケース本体55およびモータカバー56の両方に跨って形成されている。軸挿通孔58の右端は、後述する減速機ケース64内に開口している。軸挿通孔58の左端は、モータカバー56の外面において、ハウジング80の外側に開口している。軸挿通孔58の左端部には、出力軸70を支持する第1軸受72を受け入れるざぐり部58aが形成されている。ざぐり部58aは、モータカバー56の左方に向く外面において、車幅方向内方(右方)に窪んでいる。
図5は、実施形態のモータの分解斜視図である。
図4および図5に示すように、モータケース本体55およびモータカバー56は、ボルト等の締結具によって、ウォータージャケット90を挟んで互いに締結されている。モータケース本体55およびモータカバー56は、モータカバー56の外周部において締結されている。複数の締結部のうち少なくとも1つの締結部は、車幅方向から見て軸挿通孔58を挟んでモータケース本体55の内周面55aとは反対側に設けられている。
図3および図5に示すように、ウォータージャケット90は、モータケース54の収容空間Sで、ステータ51を囲うように配置されている。ウォータージャケット90は、冷却水によってステータ51を冷却する。ウォータージャケット90は、モータケース本体55内に挿入される円筒部91と、円筒部91の一端から径方向外方に張り出すフランジ部92と、を備える。
図3に示すように、円筒部91は、モータケース54と同軸の円筒状に形成されている。円筒部91は、ステータ51とモータケース本体55との間に配置される。円筒部91の内周面91aは、ステータ51の外周面に嵌合している。円筒部91の外周面91bは、モータケース本体55の内周面55aに密接している。円筒部91には、流路93が形成されている。流路93は、円筒部91の外周面91bに形成された溝部91cをモータケース本体55の内周面55aによって径方向外方から塞ぐことにより形成されている。流路93は、ステータ51の中心軸線回りを周回しながら車幅方向に螺旋状に延びている(図5参照)。流路93における車幅方向で減速機60側の端部は、後述するPCUケース81内に連通している(不図示)。流路93における車幅方向でモータカバー56側の端部は、排出口57を通じて、ハウジング80の外部に連通している(不図示)。流路93には、冷却水が流通する(詳細は後述)。
フランジ部92は、円筒部91における車幅方向で減速機60とは反対側に向く端部から張り出している。すなわち、フランジ部92は、車幅方向で車幅中心CLを挟んで減速機60とは反対側で、円筒部91の端部から径方向外方に張り出している。フランジ部92は、モータケース本体55の内周面55aよりも径方向外方に張り出している。フランジ部92の外周形状は、モータカバー56の外周形状に略一致している。フランジ部92には、モータケース54に形成された軸挿通孔58と同軸の貫通孔94が形成されている。フランジ部92は、モータケース本体55およびモータカバー56に挟まれている。フランジ部92における車幅方向に向く両面は、フランジ部92がモータケース本体55およびモータカバー56によって車幅方向で挟まれることで、収容空間Sのシール面を形成している。
図5に示すように、フランジ部92は、モータケース本体55およびモータカバー56を締結する全ての締結具によって、モータケース本体55に締結されている。つまり、フランジ部92は、少なくとも車幅方向から見て貫通孔94を挟んで円筒部91の反対側において、モータケース本体55およびモータカバー56に締結されている。
図3に示すように、モータケース54とウォータージャケット90との間には、複数のガスケットが配置されている。複数のガスケットは、第1ガスケット96Aと、第2ガスケット96Bと、第3ガスケット96Cと、第4ガスケット96Dと、第5ガスケット96Eと、第6ガスケット96Fと、を備える。例えば、複数のガスケットは、Oリング等の環状シール材である。
第1ガスケット96Aおよび第2ガスケット96Bは、モータケース本体55の内周面55aと、ウォータージャケット90の円筒部91の外周面91bと、の間に介在している。第1ガスケット96Aは、ウォータージャケット90の円筒部91の外周面91bにおける溝部91cよりもモータカバー56側に配置されている。第1ガスケット96Aは、ウォータージャケット90の円筒部91の外周面91bに形成された溝に配置されている。第2ガスケット96Bは、ウォータージャケット90の円筒部91の外周面91bの溝部91cよりも減速機60側に配置されている。第2ガスケット96Bは、ウォータージャケット90の円筒部91の外周面91bに形成された溝に配置されている。
第3ガスケット96Cは、モータケース本体55におけるモータカバー56側の端面55bと、ウォータージャケット90のフランジ部92における減速機60側に向く面と、の間に介在している。第3ガスケット96Cは、モータケース本体55の開口縁に沿って配置されている。第3ガスケット96Cは、モータケース本体55に形成された溝に配置されている。第3ガスケット96Cは、第1ガスケット96Aとともに、ウォータージャケット90の流路93とモータケース54外との連通を遮断している。
第4ガスケット96Dは、モータケース本体55の内面と、ウォータージャケット90の円筒部91における減速機60側の端面と、の間に介在している。第3ガスケット96Cは、ウォータージャケット90の円筒部91における減速機60側の端面に形成された溝に配置されている。第4ガスケット96Dは、第2ガスケット96Bとともに、ウォータージャケット90の流路93とモータケース54の収容空間Sとの連通を遮断している。
第5ガスケット96Eは、ウォータージャケット90のフランジ部92におけるモータカバー56側に向く面と、モータカバー56と、の間に介在している。第5ガスケット96Eは、ウォータージャケット90の円筒部91におけるフランジ部92側の開口を囲うように配置されている。第5ガスケット96Eは、ウォータージャケット90のフランジ部92に形成された溝に配置されている。第5ガスケット96Eは、モータケース54の収容空間Sとモータケース54外との連通を遮断している。
第6ガスケット96Fは、ウォータージャケット90のフランジ部92におけるモータカバー56側に向く面と、モータカバー56と、の間に介在している。第6ガスケット96Fは、ウォータージャケット90のフランジ部92の貫通孔94を囲うように配置されている。第6ガスケット96Fは、ウォータージャケット90のフランジ部92に形成された溝に配置されている。
図2に示すように、減速機60は、モータ50のモータ軸(不図示)に固定された駆動ギヤ61と、駆動ギヤ61に噛み合う2段ギヤである減速ギヤ62と、出力軸70に固定され減速ギヤ62に噛み合う被動ギヤ63と、駆動ギヤ61、減速ギヤ62および被動ギヤ63を収容する減速機ケース64と、を備える。
図2および図3に示すように、減速機ケース64は、ハウジング80の一部であって、減速機60の外郭を形成する。減速機ケース64は、モータケース54の右側に配置されている。減速機ケース64は、モータケース54から車幅方向外方に突出している。減速機ケース64は、ハウジング80の前端よりも後方に設けられている。減速機ケース64は、駆動ギヤ61、減速ギヤ62および被動ギヤ63を前後方向および上下方向から覆うように形成され右方に開口する減速機ケース本体65と、減速機ケース本体65の右方の開口を塞ぐ減速機カバー66と、を備える。減速機ケース本体65は、モータケース本体55と一体的に設けられている。すなわち、減速機ケース本体65の左方の縦壁は、モータケース本体55の右方の縦壁と一体化している。減速機カバー66は、車幅方向から見た減速機ケース64の外形を形成している。減速機カバー66は、駆動ギヤ61、減速ギヤ62および被動ギヤ63を右方から覆うように形成されている。
図3に示すように、出力軸70は、モータ50の後下部に配置されている。出力軸70は、ピボット軸33の前方に配置されている(図2参照)。出力軸70は、車幅方向に延在し、ハウジング80の軸挿通孔58に挿通されている。出力軸70の右端部は、減速機ケース64内に突出している。出力軸70の右端部には、上述した被動ギヤ63が固定されている。出力軸70の左端部は、ハウジング80の外側に突出している。出力軸70の左端部には、フロントスプロケット71が固定されている。
図1に示すように、フロントスプロケット71には、車体後部の左方に配設された伝動機構のチェーン77が掛けられている。チェーン77は、後輪3の左方のリヤスプロケットに巻き掛けられている。これにより、モータ50の出力は、後輪3に伝達される。図4に示すように、フロントスプロケット71は、ガード部材75により前方、上方および車幅方向外方から覆われている。ガード部材75は、モータケース54(モータカバー56)に締結されている。
図3に示すように、出力軸70は、第1軸受72および第2軸受73に挿入され、第1軸受72および第2軸受73によってハウジング80に対して回転可能に支持されている。第1軸受72は、ボールベアリングである。第1軸受72は、モータカバー56の外面に形成された軸挿通孔58のざぐり部58aに嵌入されている。第1軸受72は、軸受押さえ部材74によって車幅方向外方から押さえられている。これにより、第1軸受72は、車幅方向の移動を規制され、ざぐり部58aに保持されている。軸受押さえ部材74は、モータカバー56とフロントスプロケット71との間に配置され、モータカバー56に締結されている。軸受押さえ部材74とモータカバー56との間には、第7ガスケット76が介在している。第7ガスケット76は、ざぐり部58aを囲うように配置されている。第7ガスケット76は、上述した第6ガスケット96Fとともに、第1軸受72が配置された空間をシールしている。例えば、第2軸受73は、ニードルベアリングである。第2軸受73は、第1軸受72よりも減速機60側に配置されている。第2軸受73は、軸挿通孔58の右端部に挿入されている。
図6および図7は、実施形態の駆動装置におけるガスケットおよび第1軸受の位置関係を示すパワーユニットの側面図である。図6は、ウォータージャケット90およびモータカバー56を取り外した状態を示す。図7は、モータカバー56を取り外した状態を示す。
図6に示すように、第1軸受72は、車幅方向から見て第3ガスケット96Cに重なるように配置されている。具体的に、第1軸受72は、車幅方向から見て出力軸70の回転中心とステータ51の中心軸線とを結ぶ直線上で、第3ガスケット96Cに重なるように配置されている。また、図7に示すように、第1軸受72は、車幅方向から見て第5ガスケット96Eおよび第6ガスケット96Fに重なるように配置されている。具体的に、第1軸受72は、車幅方向から見て出力軸70の回転中心とステータ51の中心軸線とを結ぶ直線上で、第5ガスケット96Eおよび第6ガスケット96Fに重なるように配置されている。
図2に示すように、ハウジング80は、上述したモータケース54および減速機ケース64に加えて、PCUケース81およびケーブルケース82を備える。PCUケース81は、モータケース54の下方に配置されている。PCUケース81は、上下方向、前後方向および車幅方向に延びる直方体状に形成されている。PCUケース81は、内部に空洞を有し、その空洞にPCU130を収容する(図3も併せて参照)。PCUケース81は、モータケース54よりも前方に突出している。
図4に示すように、PCUケース81には、冷却装置9の後述する配管9bが接続される導入口85が設けられている。導入口85は、PCUケース81の左方に向く側面に設けられている。すなわち、導入口85は、車幅中心CLを挟んで減速機60とは反対側に設けられている。導入口85は、PCUケース81の内部と、ハウジング80の外部と、を連通している。
ケーブルケース82については後述する。
図2に示すように、ハウジング80は、車体フレーム5に支持される下側支持部83および上側支持部84を備える。下側支持部83は、ハウジング80の後下部から後方に突出している。下側支持部83には、ピボット軸33が挿通される貫通孔が形成されている。下側支持部83は、ピボット軸33上でスイングアーム30(図1参照)の二股状の前端部に車幅方向両側から挟まれた状態で、ピボット軸33を介してピボットフレーム18に支持されている。上側支持部84は、ハウジング80の後上部から後上方に突出している。上側支持部84は、左右一対の第1マウントブラケット45を介してクロスメンバ22に支持されている。
バッテリ100は、パワーユニット7の前部および上部に配置されている。バッテリ100は、モータ50の前方および上方に配置されている。バッテリ100は、下側バッテリ102と上側バッテリ106とを備える。下側バッテリ102および上側バッテリ106は、互いに締結されている。
図8は、実施形態のパワーユニットの正面図である。
図2および図8に示すように、下側バッテリ102は、モータ50の前方に位置している。下側バッテリ102は、上下方向、前後方向および車幅方向に延びる直方体状に形成されている。下側バッテリ102は、前後方向から見て車幅中心CLに重なるように配置されている。下側バッテリ102は、車幅方向においてモータ50よりも大きく形成されている。下側バッテリ102は、モータ50よりも車幅方向両側に突出している。下側バッテリ102は、ハウジング80よりも上方に突出している。
図2に示すように、下側バッテリ102のケーシングは、略水平に延びる仮想平面に沿って上下に分割可能に形成され、下部がケース本体103を構成するとともに、上部が蓋体104を構成している。ケース本体103および蓋体104は、それぞれの開口縁同士を締結する複数の締結具によって互いに固定されている。
下側バッテリ102の下端部には、ハウジング80に締結される左右一対の脚部102aが設けられている。一対の脚部102aは、下方に突出するように設けられている。一対の脚部102aは、PCUケース81の前端部の上部を車幅方向外方から挟むように配置されている。一対の脚部102aは、それぞれPCUケース81から車幅方向外方に突出する締結座81aに前方から締結されている。
上側バッテリ106は、モータ50および下側バッテリ102の上方に位置している。上側バッテリ106は、一対のメインフレーム17の間に配置されている。上側バッテリ106は、一対のガセット21(図1参照)の間に配置されている。上側バッテリ106は、下側バッテリ102よりも前後方向に大きく形成されている。
図8に示すように、上側バッテリ106は、前後方向から見て車幅中心CLに重なるように配置されている。上側バッテリ106は、前後方向から見て略一定の幅で上下方向に延在している。上側バッテリ106は、車幅方向において下側バッテリ102よりも小さく形成されている。これにより、下側バッテリ102は、上側バッテリ106よりも車幅方向の両側に突出している。
図2に示すように、上側バッテリ106の前部は、下側バッテリ102の上方に配置されている。上側バッテリ106の前部の下面は、下側バッテリ102の蓋体104の上面に密着している。上側バッテリ106の後部は、モータ50の上方に配置されている。上側バッテリ106の後部は、上側バッテリ106の前部よりも下方に突出している。上側バッテリ106の後部の下端部の前面は、下側バッテリ102の蓋体104の後面に密着している。上側バッテリ106の後部の下面は、モータケース54の上面に沿うように設けられている。上側バッテリ106の後面は、クロスメンバ22を避けるように、下部が上部に対して前方に位置するように段差状に形成されている。上側バッテリ106の前面の上部は、前方に向けて膨出している。上側バッテリ106の前面の下部は、下側バッテリ102の前面と同一平面に沿って延びている。上側バッテリ106の上面は、前方から後方に向かって略水平に延びた後、下方に傾斜して延びている。
上側バッテリ106のケーシングは、上前端部から後方かつ下方に延びる仮想平面に沿って上下に分割可能に形成され、下部がケース本体107を構成するとともに、上部が蓋体108を構成している。蓋体108の全体は、一対のメインフレーム17よりも上方に配置されている。ケース本体107および蓋体108は、それぞれの開口縁同士を締結する複数の締結具によって互いに固定されている。
上側バッテリ106の前部は、下側バッテリ102の蓋体104に締結されている。上側バッテリ106の後部は、モータケース54の上部、および下側バッテリ102の後上部に締結されている。
バッテリ100は、車体フレーム5に支持される前面下支持部111、前面上支持部112および下面支持部113を備える。
前面下支持部111は、下側バッテリ102の前面から前方に突出するとともに、車幅方向に延在している。前面下支持部111は、左右一対の第2マウントブラケット46を介してダウンフレーム19に支持されている。一対の第2マウントブラケット46は、前面下支持部111を車幅方向外方から挟むように配置され、前面下支持部111に締結されている。さらに、一対の第2マウントブラケット46は、ダウンフレーム19に締結されている。
前面上支持部112は、上側バッテリ106の前面から前方に突出するとともに、車幅方向に延在している。前面上支持部112は、左右一対の第3マウントブラケット47を介してダウンフレーム19に支持されている。一対の第3マウントブラケット47は、前面上支持部112を車幅方向外方から挟むように配置され、前面上支持部112に締結されている。さらに、一対の第3マウントブラケット47は、ダウンフレーム19に締結されている。
下面支持部113は、下側バッテリ102の下面から下方に突出するとともに、車幅方向に延在している。下面支持部113は、一対のロアフレーム20から延出する一対の延出部20aによって、車幅方向外方から挟まれている。下面支持部113は、一対の延出部20aに締結されている。これにより、下面支持部113は、ロアフレーム20に支持されている。
バッテリ100からは、PCU130に接続する一対の高圧電線120が延出している。一対の高圧電線120は、車幅中心CLに対して減速機60と同じ側(すなわち右方)に配置されている。一対の高圧電線120は、上側バッテリ106から延出している。一対の高圧電線120は、車幅方向から見てバッテリ100またはモータ50に重なるように配置されている。
一対の高圧電線120は、車幅方向から見てモータ50と重なる位置において、ケーブルケース82によって覆われている。ケーブルケース82は、車幅方向から見て、減速機ケース本体65と下側バッテリ102との間に配置されている。例えば、ケーブルケース82の一部は、モータケース本体55から延びている。高圧電線120は、ケーブルケース82の下部において、ケーブルケース82内からPCUケース81内に入り込んでいる。
PCU130は、モータドライバであるPDU(Power Drive Unit)や、PDUを制御するECU(Electric Control Unit)等を含む制御装置である。PDUは、インバータを含み、バッテリ100から給電される電流を直流から交流に変換した後、モータ50へ給電する。PCU130は、ハウジング80のPCUケース81に収容されている。
図1に示すように、冷却装置9は、冷却水を循環させて、駆動装置7aを冷却する。冷却装置9は、冷却水を冷却するラジエータ9aと、ラジエータ9aと駆動装置7aとを接続する一対の配管9b,9cと、冷却水を圧送する図示しないポンプと、を備える。ラジエータ9aは、ダウンフレーム19に取り付けられている。配管9bは、ラジエータ9aと、PCUケース81の導入口85と、を接続している。配管9cは、ラジエータ9aと、モータケース54の排出口57と、を接続している。
図3および図4に示すように、ラジエータ9aから送られた冷却水は、導入口85を通じて、PCUケース81内に導入される。PCUケース81内に導入された冷却水は、PCUケース81内を車幅方向で減速機60側に向かって流通した後、ウォータージャケット90の流路93における車幅方向で減速機60側の端部に導入される。冷却水は、ウォータージャケット90においてステータ51回りを螺旋状に周回しながら、車幅方向で減速機60から離れる方向に向かって流路93を流通する。その後、冷却水は、排出口57から排出され、配管9cを通ってラジエータ9aに戻る。
以上に説明したように、本実施形態の電動二輪車1は、モータケース54の収容空間Sでステータ51を囲うように配置されモータ50を冷却するウォータージャケット90を備え、ウォータージャケット90は、車幅方向で減速機60とは反対側でステータ51の径方向外方に張り出すフランジ部92を備える。この構成によれば、ウォータージャケット90の着脱を要するモータ50のメンテナンス時に、車幅方向で減速機60とは反対側に向けてウォータージャケット90を変位させることにより、フランジ部92とモータケース54との干渉を避けつつウォータージャケット90をモータケース54から取り外すことができる。つまり、減速機60を取り外すことなく、ウォータージャケット90をモータ50に着脱することができる。したがって、モータ50のメンテナンス性の向上を図ることができる。
ここで、駆動装置が減速機を備えない場合には、被動ギヤをフロントスプロケットよりも大径に形成してモータの出力を減速する必要がある。被動ギヤが大径化すると、ピボット軸と被動ギヤとの干渉を避けるために、出力軸とピボット軸との離間距離が大きくなる。出力軸とピボット軸との離間距離が大きくなると、後輪がピボット軸を中心に揺動した際に、伝動機構のチェーンに弛みが生じやすくなる。本実施形態では、モータ50の出力を減速する減速機60が設けられているので、被動ギヤ63とフロントスプロケット71との外径差を大きくすることなく、減速比を大きくすることができる。これにより、出力軸70とピボット軸33とを互いに近付けることが可能となり、後輪3の上下揺動に伴う伝動機構のチェーン77の弛みの発生を抑制できる。
また、減速機60およびフロントスプロケット71がモータケース54を挟んで車幅方向で互いに反対側に配置されている。この構成によれば、減速機60およびフロントスプロケット71に関係する部品がモータケース54を挟んだ車幅方向両側に分散して配置されるので、出力軸70をモータ50の回転中心に近い位置に配置できる。これにより、駆動装置7aの小型化を図ることができる。また、重量物であるモータ50の重心と出力軸70との距離が小さくなり、車両の操舵性能を向上させることができる。
また、モータケース54のモータケース本体55およびモータカバー56は、ウォータージャケット90のフランジ部92を挟んで互いに締結され、フランジ部92には、出力軸70が挿通される貫通孔94が形成されている。ここで、フランジ部とモータケースとの間のシール性を確保するためには、フランジ部の全周にわたってモータケース本体とモータカバーとの締結部を設ける必要がある。出力軸がフランジ部よりも外側に配置される場合、すなわちフランジ部に出力軸が挿通される貫通孔が形成されていない場合には、車幅方向から見て出力軸とフランジ部との間にモータケース本体とモータカバーとの締結部を設ける必要が生じる。このため、車幅方向から見て出力軸とステータとの間隔が大きく開き、駆動装置が大型化する可能性がある。これに対し、本実施形態の構成によれば、貫通孔94よりもフランジ部92の外周側に締結部を設けることで、貫通孔94よりもフランジ部92の内周側にモータケース本体55とモータカバー56との締結部を設けなくても、フランジ部92の全周にわたってモータケース本体55とモータカバー56とを締結することができる。これにより、フランジ部92とモータケース54との間のシール性を確保しつつ、出力軸70をステータ51により近い位置に配置することが可能となる。したがって、駆動装置7aの小型化を図ることができる。
また、第1軸受72は、車幅方向から見て出力軸70とステータ51との間で、第3ガスケット96C、第5ガスケット96Eおよび第6ガスケット96Fに重なっている。この構成によれば、車幅方向から見た出力軸70とステータ51との間に配置された第3ガスケット96C、第5ガスケット96Eおよび第6ガスケット96Fに、出力軸70を支持する第1軸受72が車幅方向から見て重なるので、出力軸70をステータ51により近い位置に配置することができる。したがって、第3ガスケット96C、第5ガスケット96Eおよび第6ガスケット96Fによってフランジ部92とモータケース54との間のシール性を確保しつつ、駆動装置7aの小型化を図ることができる。
また、モータカバー56には、冷却水を排出する排出口57が形成されている。この構成によれば、排出口57がモータケース54を挟んで減速機60とは反対側に配置されるので、排出口57に冷却装置9の配管9cを着脱する際に、減速機60が邪魔にならない。したがって、配管9cの着脱を要するモータ50のメンテナンス時において、メンテナンス性の向上を図ることができる。
また、ウォータージャケット90には、ステータ51の周囲を螺旋状に延びる流路93が形成されている。この構成によれば、ステータ51の全体をむらなく冷却することができる。したがって、モータ50の優れた冷却性能を有する電動二輪車1を提供できる。
また、PCU130は、モータ50の下方に配置され、ウォータージャケット90に供給される冷却水は、PCU130を経由する。この構成によれば、冷却水の1本の流路でPCU130およびモータ50を冷却することができる。したがって、駆動装置7aの構造を簡素化して、モータ50のメンテナンス性の向上を図ることができる。
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、オフロード走行用の電動二輪車への適用を例に説明したが、車両の用途については何ら限定するものではない。
例えば、前記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、自動二輪車のみならず、三輪(前一輪かつ後二輪の他に、前二輪かつ後一輪の車両も含む)の車両も含まれる。
また、上記実施形態では、ウォータージャケット90の流路93は、円筒部91の外周面91bに形成された溝部91cによって形成されているが、これに限定されない。ウォータージャケットの流路は、ウォータージャケットの内部に延びる管路であってもよい。
また、上記実施形態では、各ガスケットの一例としてOリングを挙げたが、これに限定されない。例えば、ガスケットは、断面四角形の環状シール材であってもよい。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
1…電動二輪車(鞍乗り型電動車両) 50…モータ 51…ステータ 52…ロータ 55…モータケース本体(第1部材) 56…モータカバー(第2部材) 57…排出口 60…減速機 70…出力軸 71…フロントスプロケット(スプロケット) 72…第1軸受(軸受) 80…ハウジング 85…導入口 90…ウォータージャケット 92…フランジ部 93…流路 94…貫通孔 96C…第3ガスケット(ガスケット) 96E…第5ガスケット(ガスケット) 96F…第6ガスケット(ガスケット) 100…バッテリ 130…PCU(インバータ) S…収容空間

Claims (6)

  1. ステータ(51)およびロータ(52)を有し、バッテリ(100)から給電されることにより駆動するモータ(50)と、
    前記モータ(50)に対して車幅方向の一方側に配置され、前記モータ(50)の出力を減速する減速機(60)と、
    車幅方向に延び、前記減速機(60)において減速された前記モータ(50)の動力を出力する出力軸(70)と、
    前記出力軸(70)に固定され、前記モータ(50)に対して車幅方向の他方側に配置されたスプロケット(71)と、
    前記ステータ(51)および前記ロータ(52)が収容される収容空間(S)が形成されたハウジング(80)と、
    前記収容空間(S)で前記ステータ(51)を囲うように配置され、前記モータ(50)を冷却するウォータージャケット(90)と、
    を備え、
    前記ウォータージャケット(90)は、車幅方向で前記減速機(60)とは反対側で前記ステータ(51)の径方向外方に張り出すフランジ部(92)を備え
    前記ハウジング(80)は、第1部材(55)および第2部材(56)を備え、
    前記第1部材(55)および前記第2部材(56)は、前記フランジ部(92)を挟んで互いに締結されている、
    ことを特徴とする鞍乗り型電動車両。
  2. 前記フランジ部(92)には、前記出力軸(70)が挿通される貫通孔(94)が形成されている、
    ことを特徴とする請求項1に記載の鞍乗り型電動車両。
  3. ステータ(51)およびロータ(52)を有し、バッテリ(100)から給電されることにより駆動するモータ(50)と、
    前記モータ(50)に対して車幅方向の一方側に配置され、前記モータ(50)の出力を減速する減速機(60)と、
    車幅方向に延び、前記減速機(60)において減速された前記モータ(50)の動力を出力する出力軸(70)と、
    前記出力軸(70)に固定され、前記モータ(50)に対して車幅方向の他方側に配置されたスプロケット(71)と、
    前記ステータ(51)および前記ロータ(52)が収容される収容空間(S)が形成されたハウジング(80)と、
    前記収容空間(S)で前記ステータ(51)を囲うように配置され、前記モータ(50)を冷却するウォータージャケット(90)と、
    を備え、
    前記ウォータージャケット(90)は、車幅方向で前記減速機(60)とは反対側で前記ステータ(51)の径方向外方に張り出すフランジ部(92)を備え、
    前記出力軸(70)を前記ハウジング(80)に対して回転可能に支持する軸受(72)と、
    前記フランジ部(92)と前記ハウジング(80)との間に介在するガスケット(96C,96E,96F)と、
    をさらに備え、
    前記軸受(72)は、車幅方向から見て前記出力軸(70)と前記ステータ(51)との間で前記ガスケット(96C,96E,96F)に重なっている、
    ことを特徴とする鞍乗り型電動車両。
  4. ステータ(51)およびロータ(52)を有し、バッテリ(100)から給電されることにより駆動するモータ(50)と、
    前記モータ(50)に対して車幅方向の一方側に配置され、前記モータ(50)の出力を減速する減速機(60)と、
    車幅方向に延び、前記減速機(60)において減速された前記モータ(50)の動力を出力する出力軸(70)と、
    前記出力軸(70)に固定され、前記モータ(50)に対して車幅方向の他方側に配置されたスプロケット(71)と、
    前記ステータ(51)および前記ロータ(52)が収容される収容空間(S)が形成されたハウジング(80)と、
    前記収容空間(S)で前記ステータ(51)を囲うように配置され、前記モータ(50)を冷却するウォータージャケット(90)と、
    を備え、
    前記ウォータージャケット(90)は、車幅方向で前記減速機(60)とは反対側で前記ステータ(51)の径方向外方に張り出すフランジ部(92)を備え、
    前記ハウジング(80)には、前記ウォータージャケット(90)から冷却水を排出する排出口(57)が形成され、
    前記排出口(57)は、前記ハウジング(80)における車幅方向の前記他方側の側面に設けられている、
    ことを特徴とする鞍乗り型電動車両。
  5. ステータ(51)およびロータ(52)を有し、バッテリ(100)から給電されることにより駆動するモータ(50)と、
    前記モータ(50)に対して車幅方向の一方側に配置され、前記モータ(50)の出力を減速する減速機(60)と、
    車幅方向に延び、前記減速機(60)において減速された前記モータ(50)の動力を出力する出力軸(70)と、
    前記出力軸(70)に固定され、前記モータ(50)に対して車幅方向の他方側に配置されたスプロケット(71)と、
    前記ステータ(51)および前記ロータ(52)が収容される収容空間(S)が形成されたハウジング(80)と、
    前記収容空間(S)で前記ステータ(51)を囲うように配置され、前記モータ(50)を冷却するウォータージャケット(90)と、
    を備え、
    前記ウォータージャケット(90)は、車幅方向で前記減速機(60)とは反対側で前記ステータ(51)の径方向外方に張り出すフランジ部(92)を備え、
    前記ウォータージャケット(90)には、前記ステータ(51)の周囲を螺旋状に延びる流路(93)が形成されている、
    ことを特徴とする鞍乗り型電動車両。
  6. ステータ(51)およびロータ(52)を有し、バッテリ(100)から給電されることにより駆動するモータ(50)と、
    前記モータ(50)に対して車幅方向の一方側に配置され、前記モータ(50)の出力を減速する減速機(60)と、
    車幅方向に延び、前記減速機(60)において減速された前記モータ(50)の動力を出力する出力軸(70)と、
    前記出力軸(70)に固定され、前記モータ(50)に対して車幅方向の他方側に配置されたスプロケット(71)と、
    前記ステータ(51)および前記ロータ(52)が収容される収容空間(S)が形成されたハウジング(80)と、
    前記収容空間(S)で前記ステータ(51)を囲うように配置され、前記モータ(50)を冷却するウォータージャケット(90)と、
    を備え、
    前記ウォータージャケット(90)は、車幅方向で前記減速機(60)とは反対側で前記ステータ(51)の径方向外方に張り出すフランジ部(92)を備え、
    前記バッテリ(100)から給電される電流を交流に変換して前記モータ(50)へ給電するインバータ(130)をさらに備え、
    前記インバータ(130)は、前記モータ(50)の下方に配置され、
    前記ウォータージャケット(90)に供給される冷却水は、前記インバータ(130)を経由する、
    ことを特徴とする鞍乗り型電動車両。
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