JPH0431191A

JPH0431191A - 電動車両用パワーユニット

Info

Publication number: JPH0431191A
Application number: JP2137888A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Toriyama; 鳥山　正雪; Yoshinori Kawashima; 川島　芳徳; Hirobumi Ishizaki; 石崎　博文; Kenji Tamaki; 健二玉木; Takeshi Hashimoto; 橋本　猛史
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1990-05-28
Filing date: 1990-05-28
Publication date: 1992-02-03
Anticipated expiration: 2013-12-09
Also published as: JP2832633B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】Ａ０発明の目的（１）産業上の利用分野本発明は、電気モータを動力源とするスイング式ノパワ
ーユニットに関する。

（２）従来の技術自動二輪車等において広く用いられているスイング式の
パワーユニットは、車体に上下揺動自在に枢支した伝動
ケースの後部に駆動輪を軸架し、この駆動輪を前記伝動
ケースの前部に設けた内燃機関に接続して回転駆動する
よう構成されている。

かかるパワーユニットは内燃機関のみでなく、その伝動
ケース内に収納した伝動機構からも発熱するため、その
伝動機構を冷却する必要がある。特開昭５８−１０９７
６２号公報には、スイング式のパワーユニットの伝達機
構を構成するベルト式無段変速機のブーりに冷却ファン
を形成し、その冷却ファンが生起する冷却風でベルト式
無段変速機自体を冷却するものが開示されている。

（３）発明が解決しようとする課題ところで、パワーユニットの動力源として内燃機関に代
えて電気モータを使用した場合、そのモータのコイル部
分あるいは電界効果トランジスタを有するドライバ一部
分から大きな発熱があるため、前記伝動機構に加えてモ
ータとその付属物の冷却を併せて考慮する必要が生じる
。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、電気モー
タを備えた電動車両用パワーユニットを効率的に冷却す
ることを目的とする。

Ｂ８発明の構成（１）課題を解決するための手段前記目的を達成するために、本発明は、車体に揺動自在
に枢支した伝動ケースに駆動輪を軸架し、この伝動ケー
スに設けたモータと伝動機構により前記駆動輪を回転駆
動する電動車両用パワーユニットであって、モータの回
転軸に取り付けた冷却ファンが生起する冷却風により前
記モータのコイルと伝動機構を同時に冷却することを第
１の特徴とする。

また本発明は、前記第１の特徴に加えて、冷却風により
モータのドライバーを併せて冷却することを第２の特徴
とする。

また本発明は、前記第１の特徴に加えて、冷却風の上流
側から下流側に向けてモータの回転子位置センサ、コイ
ル、および伝動機構を配設したことを第３の特徴とする
。

また本発明は、前記第１の特徴に加えて、冷却風の排風
口を、前記伝動機構を収納する伝動ケスの後端に形成し
たことを第４の特徴とする。

また本発明は、前記第１の特徴に加えて、冷却風を冷却
ファンに導くダクトの入口を車体内部空間に開口させた
ことを第５の特徴とする。

また本発明は、前記第５の特徴に加えて、ダクトにフィ
ルタを設けたことを第６の特徴とする。

また本発明は、前記第５の特徴に加えて、ダクト内に、
前記ドライバーおよびモータに接続する給電コードを挿
通したことを第７の特徴とする。

（２）作　用前述の第１の特徴によれば、パワーユニットの駆動源で
あるモータが回転すると、その駆動力が伝動ケースに収
納した伝動機構を介して後輪に伝達されて車両を推進す
る。そのとき、モータのコイルと伝動機構からの発熱は
モータの回転軸に取り付けた冷却ファンが生起する冷却
風により同時に冷却されるので、その冷却機構が簡略化
される。

また前述の第２の特徴によれば、モータのドライバーが
発する熱が前記コイルと伝動機構を冷却する冷却風によ
り同時に冷却されるので、ドライバーの冷却機構を特別
に設ける必要がない。

また前述の第３の特徴によれば、冷却風はその流れの方
向に沿って配設されたモータの回転子位置センサ、コイ
ル、および伝動機構を順次除却する。その際、廖を嫌う
回転子位置センサが最も上流側に配設されるので、その
回転子位置センサに塵が付着することがない。

また前述の第４の特徴によれば、冷却風が伝動ケースの
後端に形成した排風口から外部に排出されるので、その
伝動ケースに収納した伝動機構を効率的に冷却すること
ができる。

また前述の第５の特徴によれば、冷却風を冷却ファンに
導くダクトの入口が車体内部空間に開口するので、塵や
水分を含まぬクリーンな冷却風を得ることができる。

また前述の第６の特徴によれば、ダクトに設けたフィル
タにより冷却風が濾過されるので、−層クリーンな冷却
風を得ることができる。

また前述の第７の特徴によれば、特別の保護部材を設け
ることなくモータとドライバーの給電コードを保護する
ことができる。

（３）実施例以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明によるパワーユニッ）Ｐを搭載した自動
二輪車Ｖの全体側面図であって、その車体フレームＦは
鋼管よりなる前部フレームＦ中央フレームＦ　２　、お
よび後部フレームＦ３から構成され、その外側はレッグ
シールドＢ３、ステップフロアＢ２、後部カバーＢ３、
およびアンダーカバー８４から構成される合成樹脂製の
ボディＢによって覆われる。前部フレームＦ、に固着し
たヘッドバイブ１には、上端に操向ハンドル２を備える
とともに下端にフロントクツション３を介して前輪Ｗｆ
を軸架したフロントフォーク４が枢支される。中央フレ
ームＦ２の後部には、後端に後輪Ｗｒを軸架したスイン
グ式のパワーユニットＰの前端がピボット５で上下揺動
自在に枢支され、そのパワーユニットＰの後部上面と後
部フレームＦ、とはりャクッション６を介して連結され
る。

中央フレームＦ２に設けたスタンド７は、図示した格納
位置において前記パワーユニッ）Ｐの前部下面を覆い、
その内部に収納した後述の駆動用モータの保護部材を兼
ねる。パヮーユニッ）Ｐとシート８の間にはヘルメット
等を収容するための物入れ９が設けられる。この物入れ
９は前記モータが発生する磁気によりフロッピーディス
ク等の収容物が影響を受けないように、導電性樹脂等の
磁気をシールドする材料で形成される。中央フレームＦ
２には前記モータの駆動用電源としてのバッテリを収納
するバッテリボックス１０が設けられる。また、前記ヘ
ッドバイブ１の前方にはモータの駆動を制御するコント
ローラ１１と前記バッテリを充電するための充電器１２
が設けられる。なお、前記コントローラは車体後部に鎖
線で示した１１、の位置、あるいは１１２の位置に設け
ることが可能であり、充電器も車体後部の１２１の位置
、あるいは車体中央部の１２２の位置に設けることが可
能である。

次に、第２図に基づいて前記パワーユニッ）Ｐの構造を
詳述する。パワーユニッ）Ｐは前端に前記ピボット５が
左右に貫通する伝動ケース１３を備えており、その前部
に設けたモータＭと後部に設けた減速機１４がベルト式
無段変速機１５を介して接続される。

内部にモータＭを収納したモータハウジング１６の右端
開口はボルト１７で固定した蓋部材１８により閉塞され
、その左側面に形成した取付フランジ１６１は伝動ケー
ス１３の開口部外周に形成した補強用フランジ１３１に
ボルト２４で取り付けられる。モータＭの回転軸１９は
前記蓋部材１８に設けたボールベアリング２０とモータ
ハウジング１６左端の壁部１６２に設けたボールベアリ
ング２１によって支持される。モータＭの回転軸１９に
は、モータハウジング１６左端の壁部１６、に近接して
冷却ファン２２が設けられ、またモータハウジング１６
の右側にはモータＭの駆動を制御する後述のドライバー
４３と、そのドライバーを収納するカップ状の空気導入
室２５が前記ボルト１７で共線めされる。そして、第１
図、第３図、および第４図から明らかなように、この空
気導入室２５はシート８の下部に設けた物入れ９の内部
に伸縮自在なダクト２６を介して連通しており、そのダ
クト２６を物入れ９に接続する継手２７の入口開口には
、空気中の塵を除去するスポンジよりなるフィルタ２８
が収納される。

第２図および第３図に示すように、空気導入室２５に収
納されるドライバー４３は概略６角形をなし、その各辺
の内面には多数の■字形の冷却フィン２９が設けられる
とともに、その外面には後述の電界効果トランジスタ（
以下、ＦＥＴと略記する）が取り付けられる。

而して、前記冷却ファン２２により物入れ９から導入さ
れた空気は、ドライバー４３、モータＭ、および伝動ケ
ース１３内のベルト式無段変速機１５を冷却した後、該
伝動ケース１３の左側面を覆うサイドカバー１３２の後
端に形成した排風口１３、から外部に排出される。

モータＭは直流ブラシレスモータであって、回転軸１９
に固着した鉄心３１の外周に永久磁石３２を配設した回
転子３３と、モータハウジング１６の内部にボルト３４
で固着した鉄心３５の回りに巻回したコイル３６とより
なる固定子３７を備えるとともに、回転軸１９に固着し
たマグネット３８とその外周に対向して配設した３個の
ホール素子３９よりなる回転子位置センサ４０を備える
。

そして、前記モータＭおよびドライバー４３に接続する
給電コード８１は、その保護を図るべく空気導入室２５
に連通するダクト２６の内部に挿通される（第２図参照
）。

第５図はモータＭの制御系を示す回路図で、モタＭの回
転速度を制御すべく、操向ハンドル２のアクセルグリッ
プ４１に接続されたポテンショメータ４２の電位と、回
転子位置センサ４０により検出された回転子３３の位相
信号とがコントローラ１１に人力される。前記コントロ
ーラ１１とモータＭの間に介装されるドライバー４３は
、６個のＦＥＴ４４と、回転子位置センサ４０からの信
号に基づいて前記ＦＥＴ４４群を制御し、モータＭの固
定子電流を順次切り換えてゆくスイッチング回路４５と
を備える。

第６図〜第８図に示すように、操向ハンドル２のハンド
ルパイプ４６の中間に固着したリング状の固定ブラケッ
ト４７と、ハンドルパイプ４６の先端に回転自在に嵌合
し、その外周にアクセルグリップ４１が一体に圧入され
た筒状の回転ブラケット４８との間には、前記アクセル
グリップ４１をアイドリング位置に向けて付勢する捩じ
りバネ４９が装着される。アクセルグリップ４１の回転
操作により作動するポテンショメータ４２は、固定ブラ
ケット４７の底面に固着した円弧状のプリント基板５０
の表面に平行にプリントした導電体５０１と抵抗体５０
２とを備え、その導電体５０と抵抗体５０２には、それ
ぞれＯボルトと５ボルトの電位が与えられる。前記固定
ブラケット４７の内部には、円弧状のガイド溝５１１を
有するガイド板５１がプリント基板５０と平行に固着さ
れており、前記プリント基板５０とガイド板５１の間に
配設された摺動部材５２の背面に形成した突起５２１は
、前記ガイド板５１のガイド溝５１１を貫通して前記回
転ブラケット４８に支持される。そして、摺動部材５２
の正面には、前記コントローラ１１に電気的に接続する
金属板５３が、プリント基板５０の導電体５０．と抵抗
体５０２に同時に接触するように固着される。而して、
アクセルグリップ４１が図示のアイドリング位置にある
とき、その金属板５３の電位は約０．５ボルトになり、
アクセルグリップ４１をフルロード位置に向けて矢印方
向に回転させると、その電位は約４．５ボルトまで次第
に増加する。

次に、再び第２図を参照して伝動ケース１３の内部に収
納されるベルト式無段変速機１５の構造を説明する。ベ
ルト式無段変速機１５は、モータハウジング１６側から
伝動ケース１３内部に突出する回転軸１９に設けた駆動
プーリ６１と、伝動ケース１３の後部に支持した減速機
人力軸６２に設けた従動プーリ６３とを備え、両プーリ
６１６３には無端ベルト６４が巻き掛けられる。駆動プ
ーリ６１は回転軸１９に固着された固定側プーリ半体６
１．と、この回転軸１９に軸方向摺動自在に支持された
可動側ブーり半体６Ｌからなり、この可動側ブーり半体
６１２と回転軸１９に固着したランププレート６５との
間には遠心ウェイト６６が半径方向に移動自在に配設さ
れる。一方、従動プーリ６３は減速機入力軸６２にニー
ドルベアリング６７を介して相対回転自在に嵌合するカ
ラー６８に支持した固定側プーリ半体６３１と可動側ブ
ーり半体６３２とよりなり、この従動ブリ６３に伝達さ
れた駆動力は自動遠心クラッチ６９を介して前記減速機
入力軸６２に伝達される。

減速機入力軸６２は、伝動ケース１３に設けたボールベ
アリング７０と減速機カバー７１に設けたボールベアリ
ング７２とによって支持され、同じく伝動ケース１３と
減速機カバー７１に設けた対のボールベアリング７３．
７４によって支持した後輪Ｗｒの車軸７５との間には中
間軸７６が支持される。そして、減速機入力軸６２の入
力ギヤ７７の回転は中間軸７６の２個の中間ギヤ７８７
９を介して車軸７５の出力ギヤ８ｏに伝達される。

次に、前述の構成を備えた本発明の実施例の作用を説明
する。

アクセルグリップ４１がアイドリング位置にあってモー
タＭの回転速度が小さいとき、自動遠心クラッチ６９は
切断された状態にあり、前記モタＭの駆動力は後輪Ｗｒ
に伝達されない。この状態からアクセルグリップ４１を
回転させてモータＭの回転速度を増加させると、その回
転軸１９に固着したランププレート６５に沿って遠心ウ
ェイト６６が半径方向外側に移動し、駆動プーリ６１の
可動側ブーり半体６１．を固定側ブーり半体６１、に接
近する方向に移動させる。これにより、駆動プーリ６１
の有効半径が増加するとともに、無端ベルト６４を介し
て従動プーリ６３の可動側ブーり半体６３２が固定側ブ
ーり半体６３．から離間する方向に駆動され、その有効
半径が減少する。その結果、ベルト式無段変速機１５の
減速比が減少して前記従動プーリ６３と共に回転するカ
ラー６８の回転速度が増加し、やがて自動遠心クラッチ
６９が接続してモータＭの駆動力が減速機入力軸６２に
伝達されると、減速機１４を介して後輪Ｗｒが駆動され
る。

モータＭの駆動により回転軸１９に設けた冷却ファン２
２が回転すると、物入れ９の内部の比較的清浄な空気は
継手２７に設けたフィルタ２８を通過して更に浄化され
、ダクト２６を介して空気導入室２５に導かれる。冷却
風は空気導入室２５の内部に収納したドライバー４３の
冷却フィン２９間を通過することにより、ＦＥ７４４等
の発熱により高温となったドライバー４３を冷却する。

ドライバー４３を冷却した空気は更に回転子位置センサ
４０を冷却した後、蓋部材１８の通孔１８１からモータ
ハウジング１６の内部に流入して発熱したモータＭのコ
イル３６を冷却し、更に壁部１６２に形成した通孔１６
．から伝動ケース１３の内部に流入し、ベルト式無段変
速機１５を冷却した後に排風口１３．から外部に排出さ
れる。

第９図および第１０図は本発明の第２実施例を示すもの
で、この実施例は空気導入室２５から延びるダクト２６
を、シート８下部に設けた物入れ９の右側面に一体に形
成した空気通路９１の下端に接続した点に特徴を有して
いる。そして、この空気通路９１の上端に形成した開口
９．は、前記物入れ９と後部カバーＢ、との間に画成さ
れる空間の上部に開口している。

この実施例によれば、冷却用の空気を後部カバＢ３に覆
われた車体内部空間の高い位置から取り入れることがで
きるので、空気導入室２５に塵や雨水を含まぬ清浄な空
気を供給することができる。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は前記実施
例に限定されず、特許請求の範囲に記載した本発明を逸
脱することなく、種々の小設計変更を行うことが可能で
ある。

例えば、実施例ではダクト２６の入口を物入れ９の内部
や物入れ９と後部カバーＢ３の隙間に開口させているが
、このダクト２６をフレームパイプの適所に接続するこ
とができる。また、本バヮーユニッ）Ｐは、自動二輪車
Ｖに限らず自動三輪車等の他の車両に対しても適用可能
である。

Ｃ８発明の効果以上のように本発明の第１の特徴によれば、パワーユニ
ットに設けたモータのコイルと伝動機構からの発熱が、
モータの回転軸に取り付けた共通の冷却ファンが生起す
る冷却風により同時に冷却されるので、その冷却機構を
簡略化することができる。

また本発明の第２の特徴によれば、モータのドライバー
が発する熱が前記コイルと伝動機構を冷却する冷却風に
より同時に冷却されるので、ドライバー専用の冷却機構
を省略することができる。

また本発明の第３の特徴によれば、塵を嫌う回転子位置
センサが冷却風の流れの上流側に配設されるので、その
回転子位置センサに塵が付着する不都合が回避される。

また本発明の第４の特徴によれば、冷却風の排風口を伝
動ケースの後端に形成したので、伝動機構全体を冷却風
により冷却することができる。

また本発明の第５の特徴によれば、冷却風を冷却ファン
に導くダクトの入口が車体内部空間に開口するので、塵
や水分を含まぬクリーンな冷却風を得ることができる。

また本発明の第６の特徴によれば、冷却風がダクトに設
けたフィルターにより濾過されるので、−層クリーンな
冷却風を得ることができる。

また本発明の第７の特徴によれば、ダクト内にモータお
よびドライバーに接続する給電コードを挿通したので、
他の保護部材を用いなくてもその給電コードを保護する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図は本発明の第１実施例を示すもので、第
１図はそのパワーユニットを搭載した自動二輪車の全体
側面図、第２図は第１図の■−■線断面図、第３図は第
２図のＩＩＩ−Ｉ線矢視図、第４図は第１図のＩ’Ｖ−
ＴＶ線断面図、第５図はモータの制御系を示す回路図、
第６図はポテンショメータの構造を示すアクセルグリッ
プの縦断面図、第７図は第６図の■−■線断面図、第８
図は第６図の■−■線断面図、第９図および第１０図は
本発明の第２実施例を示すもので、第９図は自動二輪車
の後部側面図、第１０図は第９図のＸ−Ｘ線断面図であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）車体に揺動自在に枢支した伝動ケース（１３）に
駆動輪（Ｗｒ）を軸架し、この伝動ケース（１３）に設
けたモータ（Ｍ）と伝動機構（１５）により前記駆動輪
（Ｗｒ）を回転駆動する電動車両用パワーユニットであ
つて、モータ（Ｍ）の回転軸（１９）に取り付けた冷却ファン
（２２）が生起する冷却風により前記モータ（Ｍ）のコ
イル（３６）と伝動機構（１５）を同時に冷却すること
を特徴とする、電動車両用パワーユニット。
（２）前記冷却風によりモータ（Ｍ）のドライバー（４
３）を併せて冷却することを特徴とする、請求項（１）
記載の電動車両用パワーユニット。
（３）前記冷却風の上流側から下流側に向けてモータ（
Ｍ）の回転子位置センサ（４０）、コイル（３６）、お
よび伝動機構（１５）を配設したことを特徴とする、請
求項（１）記載の電動車両用パワーユニット。
（４）前記冷却風の排風口（１３＿３）を、前記伝動機
構（１５）を収納する伝動ケース（１３）の後端に形成
したことを特徴とする、請求項（１）記載の電動車両用
パワーユニット。
（５）前記冷却風を冷却ファン（２２）に導くダクト（
２６）の入口を車体内部空間に開口させたことを特徴と
する、請求項（１）記載の電動車両用パワーユニット。
（６）前記ダクト（２６）にフィルタ（２８）を設けた
ことを特徴とする、請求項（５）記載の電動車両用パワ
ーユニット。
（７）前記ダクト（２６）内に、前記ドライバー（４３
）およびモータ（Ｍ）に接続する給電コード（８１）を
挿通したことを特徴とする、請求項（５）記載の電動車
両用パワーユニット。