JP6474260B2

JP6474260B2 - Electric drive device and electric motorcycle

Info

Publication number: JP6474260B2
Application number: JP2015004015A
Authority: JP
Inventors: 英和内山
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2015-01-13
Filing date: 2015-01-13
Publication date: 2019-02-27
Anticipated expiration: 2035-01-13
Also published as: JP2016130041A

Description

この発明は、電動駆動装置および電動二輪車に関するものである。 The present invention relates to an electric drive device and an electric motorcycle.

従来から、エンジンに代わって電動モータの駆動力を利用して走行する電動二輪車等が知られている。
エンジンから電動モータへの具体的な置換方法としては、例えば、エンジンのクランク軸に連結されていた変速ギヤの入力軸等に、電動モータのロータ回転軸を連結する方法がある。そして、電動モータのロータ回転軸と、変速ギヤの入力軸とが平行に配置される。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electric motorcycle or the like that travels using the driving force of an electric motor instead of an engine is known.
As a specific replacement method from the engine to the electric motor, for example, there is a method of connecting the rotor rotation shaft of the electric motor to the input shaft of the transmission gear connected to the crankshaft of the engine. The rotor rotation shaft of the electric motor and the input shaft of the transmission gear are arranged in parallel.

特開２０１３−７１７１６号公報JP 2013-71716 A 国際公開第２０１２／０５９９５９号International Publication No. 2012/059959

しかしながら、上述の従来技術にあっては、電動モータ、変速ギヤ、およびこの変速ギヤを車輪に連結する機構部を全て専用設計する必要があり、製品にするまでのコストと時間がかかってしまうという課題があった。 However, in the above-described conventional technology, it is necessary to exclusively design the electric motor, the transmission gear, and the mechanism unit that couples the transmission gear to the wheels, and it takes cost and time to make a product. There was a problem.

また、エンジンが搭載されている自動二輪車（以下、単に自動二輪車という）に電動モータを搭載して電動二輪車とする場合、エンジンと、エンジンに関わる部品の全てを省いた後、その省いたスペースに電動モータを配置する必要がある。すなわち、自動二輪車は、エンジンと変速ギヤとが一体化されていることが多く、変速ギヤを含めたエンジン全体を取り外して電動モータと変速あるいは減速ギヤとを搭載する必要がある。このため、エンジンを電動モータに置き換えるために廃棄する部品が多くなってしまうばかりか、結局は、変速あるいは減速ギヤを新たに設計する必要がある。したがって、既存の部品を有効活用できず、製品にするまでのコストと時間がかかってしまうという課題があった。 In addition, when an electric motor is mounted on a motorcycle equipped with an engine (hereinafter simply referred to as a motorcycle) to make an electric motorcycle, the engine and all the parts related to the engine are omitted, and the space that is saved is saved. It is necessary to arrange an electric motor. That is, in many motorcycles, the engine and the transmission gear are often integrated, and it is necessary to mount the electric motor and the transmission or reduction gear by removing the entire engine including the transmission gear. For this reason, not only are there many parts to be discarded in order to replace the engine with an electric motor, but eventually it is necessary to newly design a speed change or reduction gear. Therefore, there is a problem that existing parts cannot be effectively used, and it takes time and cost to make a product.

そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、既存の部品を有効活用でき、製品化までのコストと時間を短縮できる電動駆動装置および電動二輪車を提供するものである。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides an electric drive device and an electric motorcycle that can make effective use of existing components and can reduce the cost and time to commercialization.

上記の課題を解決するために、本発明に係る電動駆動装置は、少なくも１つの電動モータと、燃料の燃焼によりエンジン駆動するエンジン機構に基づいて設計され、内部に動力伝達機構を備えるクランクケースと、前記クランクケースに設けられ、前記電動モータを収容するモータケースと、前記電動モータの回転力が前記動力伝達機構を介して伝達される出力軸と、を備えた電動駆動装置において、前記電動モータのロータ回転軸は、前記出力軸に対して交差するように配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an electric drive device according to the present invention is designed based on at least one electric motor and an engine mechanism that drives the engine by combustion of fuel, and includes a power transmission mechanism inside. When provided in the crankcase, and the motor case for accommodating the electric motor, the electric drive device and an output shaft rotational force of the electric motor is transmitted via the power transmission mechanism, the electric The rotor rotation shaft of the motor is arranged to intersect the output shaft.

このように構成することで、エンジン駆動の場合に用いられるクランク軸スペースを利用し、シリンダ等が配置されていたスペースを有効活用して電動モータを配置できる。そして、この電動モータの回転力を変速ギヤの入力軸に伝達することができる。すなわち、エンジン部分を電動モータに置き換えるだけで、従来と同様に例えば二輪車等を走行させることが可能になる。このため、既存の部品を有効活用でき、製品化までのコストと時間を短縮できる。 By configuring in this way, the electric motor can be arranged using the crankshaft space used in the case of engine driving and effectively utilizing the space where the cylinders and the like were arranged. The rotational force of the electric motor can be transmitted to the input shaft of the transmission gear. That is, for example, a two-wheeled vehicle or the like can be made to travel as in the prior art only by replacing the engine portion with an electric motor. For this reason, existing parts can be used effectively, and cost and time to commercialization can be shortened.

本発明に係る電動駆動装置は、前記電動モータのロータ回転軸は、前記出力軸に対して直交するように配置されていることを特徴とする。 The electric drive device according to the present invention is characterized in that the rotor rotation shaft of the electric motor is arranged so as to be orthogonal to the output shaft.

このように構成することで、電動モータの回転力を、できる限り効率よく出力軸に伝達することができる。 By comprising in this way, the rotational force of an electric motor can be transmitted to an output shaft as efficiently as possible.

本発明に係る電動駆動装置は、前記電動モータは、スイッチトリラクタンスモータであることを特徴とする。 The electric drive device according to the present invention is characterized in that the electric motor is a switched reluctance motor.

このように構成することで、電動モータの配置スペースを省スペース化できる。また、電動モータの製造コストを低減できる。 By comprising in this way, the arrangement space of an electric motor can be saved. Moreover, the manufacturing cost of the electric motor can be reduced.

本発明に係る電動駆動装置は、前記動力伝達機構は、べベルギヤにより構成されていることを特徴とする。 The electric drive device according to the present invention is characterized in that the power transmission mechanism is constituted by a bevel gear.

このように構成することで、簡素な構造で出力軸に対して電動モータのロータ回転軸を交差させることができると共に、電動モータの回転力を、効率よく出力軸に伝達させることができる。
本発明に係る電動駆動装置は、前記エンジン機構に基づいて設計されたシリンダケースを備え、前記モータケースが前記シリンダケースであり、前記シリンダケース内に前記電動モータを配置し、前記エンジン機構のクランク軸に前記出力軸を連結したことを特徴とする。
このように構成することで、シリンダケースを利用して電動モータを固定することができる。このため、既存の部品を有効活用でき、製品化までのコストと時間を短縮できる電動二輪車を提供できる。 With this configuration, the rotor rotation shaft of the electric motor can intersect the output shaft with a simple structure, and the rotational force of the electric motor can be efficiently transmitted to the output shaft.
An electric drive device according to the present invention includes a cylinder case designed based on the engine mechanism, the motor case is the cylinder case, the electric motor is disposed in the cylinder case, and a crank of the engine mechanism is provided. The output shaft is connected to a shaft.
By comprising in this way, an electric motor can be fixed using a cylinder case. For this reason, it is possible to provide an electric motorcycle that can effectively utilize existing parts and reduce the cost and time to commercialization.

本発明に係る電動二輪車は、上記に記載の電動駆動装置を搭載した電動二輪車であって、前記電動モータは、車幅方向中央で、かつ前後方向に沿う平面上に前記ロータ回転軸が配置されていることを特徴とする。 An electric two-wheeled vehicle according to the present invention is an electric two-wheeled vehicle equipped with the above-described electric drive device, and the electric motor has the rotor rotation shaft disposed on a plane in the center in the vehicle width direction and along the front-rear direction. It is characterized by.

このように構成することで、車体の左右の重量バランスを是正することができ、電動二輪車の直進性を高めることができる。 With this configuration, the left and right weight balance of the vehicle body can be corrected, and the straight traveling performance of the electric motorcycle can be improved.

本発明によれば、エンジン駆動の場合に用いられるクランク軸スペースを利用し、シリンダ等が配置されていたスペースを有効活用して電動モータを配置できる。そして、この電動モータの回転力を変速ギヤの入力軸に伝達することができる。すなわち、エンジン部分を電動モータに置き換えるだけで、従来と同様に例えば二輪車等を走行させることが可能になる。このため、既存の部品を有効活用でき、製品化までのコストと時間を短縮できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electric motor can be arrange | positioned effectively using the space in which the cylinder etc. were arrange | positioned using the crankshaft space used in the case of engine drive. The rotational force of the electric motor can be transmitted to the input shaft of the transmission gear. That is, for example, a two-wheeled vehicle or the like can be made to travel as in the prior art only by replacing the engine portion with an electric motor. For this reason, existing parts can be used effectively, and cost and time to commercialization can be shortened.

本発明の第１実施形態における電動二輪車の要部拡大斜視図である。1 is an enlarged perspective view of a main part of an electric motorcycle according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態における電動駆動装置の断面図である。It is sectional drawing of the electric drive apparatus in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態における電動駆動装置の断面図である。It is sectional drawing of the electric drive apparatus in 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態における電動駆動装置の断面図である。It is sectional drawing of the electric drive apparatus in 3rd Embodiment of this invention.

次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（電動二輪車）
図１は、電動二輪車１００の要部拡大斜視図である。
なお、以下の説明において、前後上下左右等の向きは、電動二輪車１００の向きと同一とする。すなわち、以下の説明では、進行方向前方を単に前方と称し、進行方向後方を単に後方と称し、前方をみて車幅方向右側を単に右側と称し、車幅方向左側を単に左側と称し、重力方向上側を単に上側と称し、重力方向下側（路面側）を単に下側と称して説明する。 (Electric motorcycle)
FIG. 1 is an enlarged perspective view of a main part of the electric motorcycle 100.
In the following description, the directions such as front and rear, up and down, left and right are the same as the directions of the electric motorcycle 100. That is, in the following description, the front in the traveling direction is simply referred to as the front, the rear in the traveling direction is simply referred to as the rear, the right in the vehicle width direction is simply referred to as the right, and the left in the vehicle width direction is simply referred to as the left. In the description, the upper side is simply referred to as the upper side, and the lower side in the gravity direction (the road surface side) is simply referred to as the lower side.

図１に示すように、電動二輪車１００は、従来の自動二輪車に電動駆動装置１を搭載したものであって、前後方向に延びる車体フレーム１０１を有している。そして、この車体フレーム１０１の前後端に、それぞれ不図示の車輪が設けられている。また、車体フレーム１０１の前後方向略中央よりもやや後側には、上端にシート１０２が設けられている。一方、車体フレーム１０１のシート１０２とは反対側の下部には、シート１０２よりもやや前側に、電動駆動装置１が設けられている。この電動駆動装置１によって、後側の車輪（不図示）が回転駆動する。 As shown in FIG. 1, an electric motorcycle 100 is a conventional motorcycle in which the electric drive device 1 is mounted, and has a vehicle body frame 101 that extends in the front-rear direction. Wheels (not shown) are provided at the front and rear ends of the body frame 101, respectively. Further, a seat 102 is provided at the upper end of the vehicle body frame 101 at a position slightly rearward from the substantially center in the front-rear direction. On the other hand, the electric drive device 1 is provided on the lower side of the body frame 101 opposite to the seat 102, slightly in front of the seat 102. By this electric drive device 1, a rear wheel (not shown) is rotationally driven.

（第１実施形態）
（電動駆動装置）
図２は、電動駆動装置１の断面図である。
同図に示すように、電動駆動装置１は、クランクケース４に設けられたモータケース２内に収納されている電動モータ３と、車体フレーム１０１に設けられたクランクケース４内に収納されている動力伝達機構５と、を備えている。なお、クランクケース４は、従来の自動二輪車に設けられていたものをそのまま流用している。 (First embodiment)
(Electric drive)
FIG. 2 is a cross-sectional view of the electric drive device 1.
As shown in the figure, the electric drive device 1 is housed in an electric motor 3 housed in a motor case 2 provided in the crankcase 4 and in a crankcase 4 provided in a vehicle body frame 101. And a power transmission mechanism 5. In addition, the crankcase 4 is diverted as it is provided in the conventional motorcycle.

モータケース２は、後方に配置されたリヤケース６と、前方に向かって膨出するように略有底筒状に形成されたフロントケース７と、により構成されている。
リヤケース６の径方向略中央には、後方に向かって突出する筒状のボス部６ａが一体成形されている。このボス部６ａが、クランクケース４に形成された開口部１０１ａを介して後方に向かって突出している。 The motor case 2 includes a rear case 6 disposed on the rear side and a front case 7 formed in a substantially bottomed cylindrical shape so as to bulge forward.
A cylindrical boss portion 6a that protrudes rearward is integrally formed at a substantially central portion in the radial direction of the rear case 6. The boss 6a protrudes rearward through an opening 101a formed in the crankcase 4.

一方、フロントケース７は、開口部７ａをリヤケース６側に向けて配置されている。開口部７ａには、外フランジ部８が一体成形されている。この外フランジ部８とリヤケース６とが、ボルト９によって締結固定されている。
また、フロントケース７の底部７ｂには、径方向略中央に、後方に向かって突出する筒状のボス部１０が一体成形されている。ボス部１０の先端には、段差により縮径形成された縮径部１１が形成されている。この縮径部１１に電動モータ３のステータ１２が固定されている。 On the other hand, the front case 7 is disposed with the opening 7a facing the rear case 6 side. An outer flange 8 is integrally formed in the opening 7a. The outer flange portion 8 and the rear case 6 are fastened and fixed by bolts 9.
In addition, a cylindrical boss portion 10 that protrudes rearward is formed integrally with the bottom portion 7 b of the front case 7 at a substantially central portion in the radial direction. At the tip of the boss portion 10, a reduced diameter portion 11 formed with a reduced diameter by a step is formed. The stator 12 of the electric motor 3 is fixed to the reduced diameter portion 11.

（電動モータ）
電動モータ３は、いわゆるアウタロータ型のブラシレスモータであって、ステータ１２の他に、ボス部１０に回転自在に支持されるロータ１３と、ロータ１３の回転位置を検出し、ロータ１３の回転制御を行うためのセンサ１４と、を備えている。
ステータ１２は、略円環状のステータコア１５を有しており、このステータコア１５がボス部１０の縮径部１１に外嵌されている。ステータコア１５は、電磁鋼板を複数積層したり軟磁性粉を加圧成形したりしてなる。 (Electric motor)
The electric motor 3 is a so-called outer rotor type brushless motor. In addition to the stator 12, the rotor 13 is rotatably supported by the boss portion 10, and the rotational position of the rotor 13 is detected to control the rotation of the rotor 13. And a sensor 14 for performing.
The stator 12 has a substantially annular stator core 15, and the stator core 15 is externally fitted to the reduced diameter portion 11 of the boss portion 10. The stator core 15 is formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates or press-molding soft magnetic powder.

ここで、ボス部１０に形成されている縮径部１１の段差面１１ａには、複数の雌ネジ部１６が周方向に等間隔で刻設されている。一方、ステータコア１５には、雌ネジ部１６に対応する位置に軸方向に貫通するネジ挿入孔１５ａが形成されている。そして、ネジ挿入孔１５ａにボルト１７を挿入し、このボルト１７を雌ネジ部１６に螺入することにより、ボス部１０にステータ１２が締結固定される。 Here, on the step surface 11a of the reduced diameter portion 11 formed in the boss portion 10, a plurality of female screw portions 16 are engraved at equal intervals in the circumferential direction. On the other hand, the stator core 15 is formed with a screw insertion hole 15 a penetrating in the axial direction at a position corresponding to the female screw portion 16. Then, by inserting a bolt 17 into the screw insertion hole 15 a and screwing the bolt 17 into the female screw portion 16, the stator 12 is fastened and fixed to the boss portion 10.

また、ステータコア１５は、径方向外側に向かって放射状に突出する複数のティース１８を有している。各ティース１８には、このティース１８に装着されたインシュレータ１９を介してコイル２０が巻回されている。 In addition, the stator core 15 has a plurality of teeth 18 that protrude radially outward in the radial direction. A coil 20 is wound around each tooth 18 via an insulator 19 attached to the tooth 18.

ロータ１３は、回転軸２１と、回転軸２１に外嵌固定されているロータヨーク２２と、を備えている。
回転軸２１は、その前端部２１ａが、フロントケース７のボス部１０に内嵌固定されている軸受２３に回転自在に支持されている。一方、回転軸２１の後端部２１ｂは、リヤケース６のボス部６ａの先端に内嵌固定されている軸受２４に回転自在に支持されている。さらに、回転軸２１の後端部２１ｂは、軸受２４を介して後方に向かって突出し、動力伝達機構５に臨まされている。このように、回転軸２１は、車幅方向（左右方向）中央で、かつ前後方向に沿う平面Ｈ１上に配置されている。 The rotor 13 includes a rotating shaft 21 and a rotor yoke 22 that is externally fixed to the rotating shaft 21.
The front end 21 a of the rotary shaft 21 is rotatably supported by a bearing 23 that is fitted and fixed to the boss 10 of the front case 7. On the other hand, the rear end portion 21 b of the rotating shaft 21 is rotatably supported by a bearing 24 that is fitted and fixed to the tip end of the boss portion 6 a of the rear case 6. Further, the rear end portion 21 b of the rotating shaft 21 protrudes rearward through the bearing 24 and faces the power transmission mechanism 5. Thus, the rotating shaft 21 is arrange | positioned on the plane H1 in the vehicle width direction (left-right direction) center and in alignment with the front-back direction.

回転軸２１の軸方向略中央よりもステータ１２側には、段差により拡径形成された大径部２５が設けられている。この大径部２５にロータヨーク２２が外嵌固定されている。
ロータヨーク２２は、ステータ１２を後方から覆うように略有底筒状に形成されている。ロータヨーク２２の底部２２ａには、径方向略中央に、嵌合筒部２６がステータ１２側に向かって突設されている。そして、嵌合筒部２６が回転軸２１の大径部２５に外嵌固定されている。
また、ロータヨーク２２の周壁２２ｂには、内周面側に複数のマグネット２７が周方向に磁極が順番となるように配置されている。 A large-diameter portion 25 having a diameter increased by a step is provided on the stator 12 side from the substantially center in the axial direction of the rotating shaft 21. The rotor yoke 22 is fitted and fixed to the large diameter portion 25.
The rotor yoke 22 is formed in a substantially bottomed cylindrical shape so as to cover the stator 12 from the rear. On the bottom 22a of the rotor yoke 22, a fitting tube portion 26 is provided so as to project toward the stator 12 side at a substantially central portion in the radial direction. The fitting cylinder portion 26 is externally fixed to the large diameter portion 25 of the rotating shaft 21.
Further, on the peripheral wall 22b of the rotor yoke 22, a plurality of magnets 27 are arranged on the inner peripheral surface side so that the magnetic poles are in order in the circumferential direction.

このように構成されたロータ１３の回転位置を検出するセンサ１４は、フロントケース７の底部７ｂに設けられたセンサ基板２８を有している。センサ基板２８は、フロントケース７の底部７ｂに形成されている台座２９にボルト３０によって締結固定されている。
センサ基板２８は、その一部がロータ１３に設けられたマグネット２７と軸方向で対向するように形成されている。そして、センサ基板２８には、マグネット２７の前端部と径方向で対向する磁気検出素子３１が実装されている。この磁気検出素子３１がマグネット２７の磁束の変化を検出することにより、ロータ１３の回転位置を検出できる。 The sensor 14 that detects the rotational position of the rotor 13 configured as described above has a sensor substrate 28 provided on the bottom 7 b of the front case 7. The sensor substrate 28 is fastened and fixed by bolts 30 to a pedestal 29 formed on the bottom 7 b of the front case 7.
The sensor substrate 28 is formed so that a part thereof faces the magnet 27 provided on the rotor 13 in the axial direction. A magnetic detection element 31 that is opposed to the front end portion of the magnet 27 in the radial direction is mounted on the sensor substrate 28. When the magnetic detection element 31 detects a change in the magnetic flux of the magnet 27, the rotational position of the rotor 13 can be detected.

センサ１４による検出結果は、信号として不図示のコントローラに出力される。また、ステータ１２に巻回されているコイル２０も不図示のコントローラに電気的に接続されている。
このような構成のもと、マグネット２７の回転位置に基づいて、不図示のコントローラから所望のコイル２０に選択的に電流が供給されると、ステータ１２に生じる磁束とマグネット２７との間で磁気的な吸引力や反発力が作用する。すると、ロータヨーク２２が回転し、さらに、このロータヨーク２２と一体化された回転軸２１が回転する。 The detection result by the sensor 14 is output as a signal to a controller (not shown). The coil 20 wound around the stator 12 is also electrically connected to a controller (not shown).
Under such a configuration, when a current is selectively supplied to a desired coil 20 from a controller (not shown) based on the rotational position of the magnet 27, a magnetic force is generated between the magnetic flux generated in the stator 12 and the magnet 27. The attractive suction force and repulsive force act. Then, the rotor yoke 22 rotates, and further, the rotating shaft 21 integrated with the rotor yoke 22 rotates.

（動力伝達機構）
動力伝達機構５に臨まされた回転軸２１の後端部２１ｂには、クランクケース４内に収納された第１ベベルギヤ３２が外嵌固定されている。この第１ベベルギヤ３２は、動力伝達機構５を構成している。動力伝達機構５は、第１べベルギヤ３２の他に、この第１べベルギヤ３２に噛合される第２ベベルギヤ３３を有している。
第２ベベルギヤ３３は、出力軸３６に外嵌固定されている。この出力軸３６は、クランクケース４に設けられている軸受３４，３５に回転自在に支持されている。また、出力軸３６は、ロータ１３の回転軸２１に対して直交する方向（左右方向）に延在しており、動力伝達機構５（第１ベベルギヤ３２および第２ベベルギヤ３３）を介して回転軸２１の回転力が伝達されるようになっている。 (Power transmission mechanism)
A first bevel gear 32 housed in the crankcase 4 is externally fitted and fixed to the rear end 21 b of the rotating shaft 21 facing the power transmission mechanism 5. The first bevel gear 32 constitutes the power transmission mechanism 5. In addition to the first bevel gear 32, the power transmission mechanism 5 has a second bevel gear 33 that meshes with the first bevel gear 32.
The second bevel gear 33 is externally fixed to the output shaft 36. The output shaft 36 is rotatably supported by bearings 34 and 35 provided in the crankcase 4. Further, the output shaft 36 extends in a direction (left-right direction) orthogonal to the rotation shaft 21 of the rotor 13, and the rotation shaft via the power transmission mechanism 5 (the first bevel gear 32 and the second bevel gear 33). The rotational force of 21 is transmitted.

出力軸３６は、クランクケース４内に収納されている箇所が段差により縮径形成されている。この縮径形成された箇所にカラー４０が外嵌されている。また、出力軸３６の左側端には、ベアリングナット３７が螺入されている。そして、このベアリングナット３７と、出力軸３６の段差部３６ａとにより、軸受３４、第２べベルギヤ３３、およびカラー４０が挟持された状態になっている。ここで、軸受３４は、クランクケース４に固定されているので、出力軸３６の軸方向への移動も、ベアリングナット３７、段差部３６ａ、軸受３４、第２べベルギヤ３３、およびカラー４０により規制されることになる。 The diameter of the output shaft 36 is reduced by a step at a portion housed in the crankcase 4. A collar 40 is externally fitted at the reduced diameter portion. A bearing nut 37 is screwed into the left end of the output shaft 36. The bearing 34, the second bevel gear 33, and the collar 40 are sandwiched by the bearing nut 37 and the stepped portion 36a of the output shaft 36. Here, since the bearing 34 is fixed to the crankcase 4, movement of the output shaft 36 in the axial direction is also restricted by the bearing nut 37, the stepped portion 36 a, the bearing 34, the second bevel gear 33, and the collar 40. Will be.

一方、出力軸３６の右端には、不図示の変速機に動力を伝達するための動力伝達軸３８が一体成形されている。
ここで、電動モータ３やモータケース２が取り付けられている箇所は、従来のエンジンを構成するシリンダが配置されていた箇所である。 On the other hand, a power transmission shaft 38 for transmitting power to a transmission (not shown) is integrally formed at the right end of the output shaft 36.
Here, the place where the electric motor 3 and the motor case 2 are attached is a place where a cylinder constituting a conventional engine is arranged.

動力伝達軸３８の右端には、ピニオンギヤ３９が外嵌固定されている。このピニオンギヤ３９に不図示の変速機が連結され後輪へと動力が伝達される。 A pinion gear 39 is fitted and fixed to the right end of the power transmission shaft 38. A transmission (not shown) is connected to the pinion gear 39 to transmit power to the rear wheels.

このような構成のもと、電動モータ３の回転軸２１の回転が、動力伝達機構５を介して出力軸３６（動力伝達軸３８）に伝達されると、ピニオンギヤ３９が回転する。さらに、このピニオンギヤ３９の回転が不図示の変速機介して後輪（不図示）に伝達され、電動二輪車１００が走行する。
ここで、電動モータ３の回転軸２１は、車幅方向（左右方向）中央で、かつ前後方向に沿う平面Ｈ１上に配置されている。このため、モータの重量物が左右の中心に位置する事で電動二輪車１００の姿勢を保ちやすくすることができ、電動二輪車１００の直進性が高められる。 With this configuration, when the rotation of the rotary shaft 21 of the electric motor 3 is transmitted to the output shaft 36 (power transmission shaft 38) via the power transmission mechanism 5, the pinion gear 39 rotates. Further, the rotation of the pinion gear 39 is transmitted to a rear wheel (not shown) via a transmission (not shown), and the electric motorcycle 100 travels.
Here, the rotating shaft 21 of the electric motor 3 is arranged at the center in the vehicle width direction (left-right direction) and on the plane H1 along the front-rear direction. For this reason, the posture of the electric motorcycle 100 can be easily maintained because the heavy object of the motor is located at the center of the left and right, and the straight traveling performance of the electric motorcycle 100 is improved.

このように上述の第１実施形態では、動力伝達機構５を介すことにより、出力軸３６（動力伝達軸３８）に対してロータ１３の回転軸２１が直交するように電動モータ３を配置している。このため、従来のエンジンが搭載されていた自動二輪車に用いられたクランク軸スペースを利用して自動二輪車を電動二輪車１００に変更できる。したがって、既存の部品を有効活用でき、電動二輪車１００の製品化までのコストと時間を短縮できる。 As described above, in the first embodiment described above, the electric motor 3 is disposed so that the rotation shaft 21 of the rotor 13 is orthogonal to the output shaft 36 (power transmission shaft 38) via the power transmission mechanism 5. ing. For this reason, the motorcycle can be changed to the electric motorcycle 100 using the crankshaft space used in the motorcycle on which the conventional engine is mounted. Therefore, existing parts can be used effectively, and the cost and time to commercialization of the electric motorcycle 100 can be shortened.

また、回転軸２１と出力軸３６とが直交しているので、動力伝達機構５を２つのべベルギヤ３２，３３だけの簡素な構造とすることができる。しかも、２つのべベルギヤ３２，３３を利用して回転軸２１の回転力を効率よく出力軸３６に伝達できる。
さらに、従来のエンジンを構成するシリンダが配置されていた箇所に電動モータ３を配置できるので、外観を損ねてしまうことを防止できる。 Further, since the rotating shaft 21 and the output shaft 36 are orthogonal to each other, the power transmission mechanism 5 can have a simple structure including only the two bevel gears 32 and 33. In addition, the rotational force of the rotary shaft 21 can be efficiently transmitted to the output shaft 36 using the two bevel gears 32 and 33.
Furthermore, since the electric motor 3 can be disposed at a position where the cylinder constituting the conventional engine is disposed, the appearance can be prevented from being damaged.

また、電動モータ３の回転軸２１は、車幅方向（左右方向）中央で、かつ前後方向に沿う平面Ｈ１上に配置されている。このため、電動二輪車１００の左右の重量バランスが良くなり、電動二輪車１００の姿勢を保ちやすくすることができ、電動二輪車１００の直進性を高めることができる。
さらに、電動モータ３やフロントケース７が前方に向いているので、電動二輪車１００を走行させた際、走行風によって電動モータ３を効率よく冷却することができる。 Further, the rotating shaft 21 of the electric motor 3 is disposed at the center in the vehicle width direction (left-right direction) and on the plane H1 along the front-rear direction. For this reason, the left and right weight balance of the electric motorcycle 100 is improved, the posture of the electric motorcycle 100 can be easily maintained, and the straight traveling performance of the electric motorcycle 100 can be improved.
Furthermore, since the electric motor 3 and the front case 7 face forward, the electric motor 3 can be efficiently cooled by the traveling wind when the electric motorcycle 100 is driven.

（第２実施形態）
（電動駆動装置）
次に、この発明の第２実施形態を図３に基づいて説明する。
図３は、第２実施形態における電動駆動装置２０１の断面図である。なお、前述の第１実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明を省略する（以下の実施形態でも同様）。
図３に示すように、第２実施形態の電動駆動装置２０１は、フロントケース７が設けられておらず、リヤケース６にステータ１２が固定されている。この点、前述の第１実施形態と相違する。 (Second Embodiment)
(Electric drive)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the electric drive device 201 according to the second embodiment. The same aspects as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted (the same applies to the following embodiments).
As shown in FIG. 3, in the electric drive device 201 of the second embodiment, the front case 7 is not provided, and the stator 12 is fixed to the rear case 6. This is different from the first embodiment described above.

具体的には、リヤケース６には、ボス部６ａの基端側で、かつ内周面側に、肉盛り部４１が形成されている。この肉盛り部４１のステータ１２側の端面には、複数の雌ネジ部４１ａが形成されている。雌ネジ部４１ａの個数、配置箇所は、ステータ１２に形成されているネジ挿入孔１５ａに対応している。
また、肉盛り部４１のステータ１２側の端面には、ザグリ部４２が形成されており、このザグリ部４２に支持筒部４３が載置されている。支持筒部４３の前端側には、段差により縮径形成された縮径部４４が形成されている。この縮径部４４に、ステータ１２が外嵌されている。 Specifically, the rear case 6 has a built-up portion 41 on the proximal end side of the boss portion 6a and on the inner peripheral surface side. A plurality of female screw portions 41 a are formed on the end surface of the built-up portion 41 on the stator 12 side. The number and location of the female screw portions 41 a correspond to the screw insertion holes 15 a formed in the stator 12.
Further, a counterbore portion 42 is formed on the end surface of the built-up portion 41 on the stator 12 side, and a support cylinder portion 43 is placed on the counterbore portion 42. On the front end side of the support cylinder portion 43, a reduced diameter portion 44 formed with a reduced diameter due to a step is formed. The stator 12 is fitted on the reduced diameter portion 44.

さらに、支持筒部４３には、肉盛り部４１の雌ネジ部４１ａ、およびステータ１２のネジ挿入孔１５ａに対応する位置に、軸方向に貫通する貫通孔４３ａが形成されている。そして、前方からステータ１２のネジ挿入孔１５ａ、支持筒部４３の貫通孔４３ａにボルト４５を挿入し、このボルト４５を肉盛り部４１の雌ネジ部４１ａに螺入することにより、リヤケース６に支持筒部４３およびステータ１２が締結固定される。 Further, a through hole 43 a penetrating in the axial direction is formed in the support cylinder portion 43 at a position corresponding to the female screw portion 41 a of the build-up portion 41 and the screw insertion hole 15 a of the stator 12. Then, bolts 45 are inserted from the front into the screw insertion holes 15a of the stator 12 and the through holes 43a of the support cylinder portion 43, and the bolts 45 are screwed into the female screw portions 41a of the build-up portion 41, whereby the rear case 6 is inserted. The support cylinder 43 and the stator 12 are fastened and fixed.

また、支持筒部４３の内周面には、前端側に軸受４６が内嵌固定されている。この軸受４６とリヤケース６の軸受２４とに、回転軸２１が回転自在に支持されている。回転軸２１の前端部２１ａは、軸受４６を介して前方に向かって突出している。この突出した回転軸２１の前端部２１ａに、ロータ１３が外嵌固定されている。ここで、ロータ１３のロータヨーク２２は、ステータ１２を前方から覆った状態になっている。すなわち、第１実施形態のロータヨーク２２の向きに対して逆向きに配置されている。 A bearing 46 is fitted and fixed to the inner peripheral surface of the support cylinder portion 43 on the front end side. The rotary shaft 21 is rotatably supported by the bearing 46 and the bearing 24 of the rear case 6. The front end portion 21 a of the rotating shaft 21 protrudes forward through a bearing 46. The rotor 13 is fitted and fixed to the protruding front end portion 21a of the rotating shaft 21. Here, the rotor yoke 22 of the rotor 13 is in a state of covering the stator 12 from the front. In other words, the rotor yoke 22 of the first embodiment is disposed in the opposite direction.

さらに、リヤケース６のボス部６ａには、軸受２４の前側に、この軸受け２４と隣接するようにオイルシール４７が内嵌固定されている。
第２実施形態では、フロントケース７が設けられていないので、オイルシール４７を設けることにより、クランクケース４内のオイルが外部に漏出してしまうことを防止している。 Further, an oil seal 47 is fitted and fixed to the boss 6 a of the rear case 6 on the front side of the bearing 24 so as to be adjacent to the bearing 24.
In the second embodiment, since the front case 7 is not provided, the oil seal 47 is provided to prevent the oil in the crankcase 4 from leaking to the outside.

このように、上述の第２実施形態では、前述の第１実施形態と同様の効果に加え、フロントケース７を省く分、電動駆動装置２０１の軽量化、製造コストの低減化を図ることができる。 Thus, in the second embodiment described above, in addition to the same effects as those of the first embodiment described above, the weight of the electric drive device 201 and the manufacturing cost can be reduced by omitting the front case 7. .

（第３実施形態）
（電動駆動装置）
次に、この発明の第３実施形態を図４に基づいて説明する。
図４は、第３実施形態における電動駆動装置３０１の断面図である。
同図に示すように、第３実施形態の電動駆動装置３０１は、従来のエンジンが搭載されていた自動二輪車に用いられたシリンダケース５０をモータケースとして利用し、シリンダケース５０内に電動モータ３０３を配置している。この点、前述の第１実施形態および第２実施形態と相違する。 (Third embodiment)
(Electric drive)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the electric drive device 301 in the third embodiment.
As shown in the figure, the electric drive device 301 of the third embodiment uses a cylinder case 50 used in a motorcycle on which a conventional engine is mounted as a motor case, and an electric motor 303 is provided in the cylinder case 50. Is arranged. This point is different from the first and second embodiments described above.

具体的には、電動モータ３０３は、いわゆるインナーロータ型のブラシレスモータであって、シリンダケース５０にステータ３１２が内嵌固定されている。ステータ３１２には、インシュレータ３１９を介してコイル２０が巻回されている。
ロータ３１３は、回転軸３２１と、回転軸３２１に外嵌固定されたロータヨーク３２２と、を備えている。回転軸３２１の一端３２１ａは、シリンダケース５０内にブラケット５１を介して設けられた軸受５２に回転自在に支持されている。 Specifically, the electric motor 303 is a so-called inner rotor type brushless motor, and a stator 312 is fitted and fixed to the cylinder case 50. A coil 20 is wound around the stator 312 via an insulator 319.
The rotor 313 includes a rotating shaft 321 and a rotor yoke 322 that is externally fitted and fixed to the rotating shaft 321. One end 321a of the rotating shaft 321 is rotatably supported by a bearing 52 provided in the cylinder case 50 via a bracket 51.

ロータヨーク３２２は略円柱状に形成されており、径方向中央に、軸方向に貫通する貫通孔３２２ａが形成されている。この貫通孔３２２ａに、回転軸３２１が圧入されている。
また、ロータヨーク３２２の外周面には、マグネット３２７が設けられている。そして、このマグネット３２７とステータ３１２に生じる磁束とにより、磁気的な吸引力や反発力が作用してロータ３１３が回転する。 The rotor yoke 322 is formed in a substantially cylindrical shape, and a through hole 322a penetrating in the axial direction is formed at the center in the radial direction. The rotary shaft 321 is press-fitted into the through hole 322a.
A magnet 327 is provided on the outer peripheral surface of the rotor yoke 322. The magnet 327 and the magnetic flux generated in the stator 312 cause a magnetic attractive force or a repulsive force to act to rotate the rotor 313.

したがって、上述の第３実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様の効果に加え、第１実施形態のようなモータケース２を必要とせず、しかも従来の自動二輪車に用いられていたシリンダケース５０を有効活用することができる。このため、電動駆動装置３０１の製造コストをさらに低減できる。
また、シリンダケース５０の表面に形成されている複数の放熱フィン５０ａにより、電動モータ３０３を効率よく冷却することができる。 Therefore, according to the above-described third embodiment, in addition to the same effects as those of the above-described first embodiment, the motor case 2 as in the first embodiment is not required and is used in a conventional motorcycle. The cylinder case 50 can be effectively used. For this reason, the manufacturing cost of the electric drive device 301 can be further reduced.
In addition, the electric motor 303 can be efficiently cooled by the plurality of heat radiation fins 50 a formed on the surface of the cylinder case 50.

なお、本発明は上述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、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上述の第３実施形態では、シリンダケース５０内に、電動モータ３０３を設けた場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではない。
すなわち、複数のシリンダケース５０は、シリンダの本数分だけ複数存在しているので、そのうちの１つのシリンダケース５０のみに、電動モータ３０３を設けると共に、残りのシリンダケース５０に収納されているシリンダ（不図示）を残し、このシリンダと電動モータ３０３とを併用するように構成してもよい。
また、例えば、各シリンダケース５０にそれぞれ電動モータ３０３を設け、これら電動モータ３０３を、それぞれ動力伝達機構５を介して出力軸３６（動力伝達軸３８）に連結するように構成してもよい。 For example, in the third embodiment described above, the case where the electric motor 303 is provided in the cylinder case 50 has been described. However, the present invention is not limited to this.
That is, since there are a plurality of cylinder cases 50 corresponding to the number of cylinders, only one cylinder case 50 is provided with the electric motor 303 and the cylinders accommodated in the remaining cylinder cases 50 ( The cylinder and the electric motor 303 may be used in combination, leaving an unillustrated).
Further, for example, each cylinder case 50 may be provided with an electric motor 303, and these electric motors 303 may be connected to the output shaft 36 (power transmission shaft 38) via the power transmission mechanism 5.

また、上述の第３実施形態では、シリンダケース５０をモータケースとして使用し、シリンダケース５０内にステータ３１２が内嵌固定されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、モータケースを有する電動モータ３０３とし、この電動モータ３０３を、モータケースごとシリンダケース５０内に収納するように構成してもよい。この場合、電動モータ３０３としては、インナーロータ型に代わってアウタロータ型を採用することも可能である。 In the above-described third embodiment, the case where the cylinder case 50 is used as a motor case and the stator 312 is fitted and fixed in the cylinder case 50 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the electric motor 303 having a motor case may be used, and the electric motor 303 may be housed in the cylinder case 50 together with the motor case. In this case, as the electric motor 303, an outer rotor type can be adopted instead of the inner rotor type.

さらに、電動モータ３０３に代えてスイッチトリラクタンスモータ（ＳｗｉｔｃｈｅｄＲｅｌｕｃｔａｎｃｅＭｏｔｏｒ）を採用してもよい。スイッチトリラクタンスモータは、ロータのロータコアの外周面にマグネット３２７が設けられていない。そして、ロータのロータコアの外周面に複数の突極が放射状に設けられている。これら突極がステータ３１２に生じる磁束に吸引され、ロータが回転するようになっている。
このように構成することで、モータサイズを小さくし、モータの配置スペースを省スペース化できる。 Furthermore, a switched reluctance motor (Switched Reluctance Motor) may be employed instead of the electric motor 303. In the switched reluctance motor, the magnet 327 is not provided on the outer peripheral surface of the rotor core of the rotor. A plurality of salient poles are provided radially on the outer peripheral surface of the rotor core of the rotor. These salient poles are attracted by the magnetic flux generated in the stator 312 so that the rotor rotates.
By comprising in this way, a motor size can be made small and the arrangement space of a motor can be saved.

また、上述の実施形態では、電動二輪車１００に、電動駆動装置１，２０１，３０１を設けた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、エンジンが搭載されたさまざまな装置（例えば、エンジンが搭載されている芝刈り機）に対し、従来搭載されているエンジンを、電動駆動装置１，２０１，３０１に置き換えることが可能である。
また、空冷エンジンに限らず、水冷エンジンを電動駆動装置１，２０１，３０１に置き換えることが可能である。水冷エンジンが搭載されている装置に対し、従来搭載されている水冷エンジンを、電動駆動装置１，２０１，３０１に置き換える場合、水冷システムをそのまま利用することによって電動駆動装置１，２０１，３０１を効率よく冷却できるので、好適である。 In the embodiment described above, the case where the electric motorcycle 100 is provided with the electric drive devices 1, 201, 301 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the various types of devices (for example, lawn mowers on which the engine is mounted) on which the engine is mounted are used instead of the conventionally mounted engine. It is possible to replace
Further, not only the air-cooled engine but also the water-cooled engine can be replaced with the electric drive units 1, 201, 301. When a conventional water cooling engine is replaced with an electric drive unit 1, 201, 301 with respect to a device equipped with a water cooling engine, the electric drive unit 1, 201, 301 is made efficient by using the water cooling system as it is. It is preferable because it can be cooled well.

さらに、上述の実施形態では、出力軸３６（動力伝達軸３８）と回転軸２１，３２１とが直交している場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、出力軸３６（動力伝達軸３８）と回転軸２１，３２１とが交差するように構成されていればよい。このように構成されていれば、既存の部品を有効活用でき、製品化までのコストと時間を短縮できる。 Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the output shaft 36 (power transmission shaft 38) and the rotating shafts 21 and 321 are orthogonal to each other has been described. However, the present invention is not limited to this, and the output shaft 36 (power transmission shaft 38) and the rotation shafts 21 and 321 may be configured to intersect each other. If configured in this way, existing parts can be used effectively, and cost and time to commercialization can be shortened.

１，２０１，３０１…電動駆動装置
２…モータケース
３，３０３…電動モータ
４…クランクケース
５…動力伝達機構
２１，３２１…回転軸（ロータ回転軸）
３２…第１ベベルギヤ（ベベルギヤ）
３３…第２ベベルギヤ（ベベルギヤ）
３６…出力軸
３８…クランク軸
５０…シリンダケース（モータケース）
１００…電動二輪車
Ｈ１…平面 1, 201, 301 ... Electric drive
2 ... Motor case 3, 303 ... Electric motor
4 ... Crankcase 5 ... Power transmission mechanism 21, 321 ... Rotating shaft (rotor rotating shaft)
32 ... 1st bevel gear (bevel gear)
33 ... Second bevel gear (bevel gear)
36 ... Output shaft 38 ... Crank shaft 50 ... Cylinder case (motor case)
100 ... Electric motorcycle H1 ... Plane

Claims

At least one electric motor,
A crankcase that is designed based on an engine mechanism that drives the engine by combustion of fuel and that has a power transmission mechanism inside;
A motor case that is provided in the crankcase and accommodates the electric motor;
An output shaft rotational force of the electric motor is transmitted via the power transmission mechanism,
In an electric drive device comprising:
The electric drive device according to claim 1, wherein a rotor rotation shaft of the electric motor is arranged to intersect the output shaft.

The electric drive device according to claim 1, wherein a rotor rotation shaft of the electric motor is disposed so as to be orthogonal to the output shaft.

The electric drive device according to claim 1, wherein the electric motor is a switched reluctance motor.

The electric drive device according to any one of claims 1 to 3, wherein the power transmission mechanism includes a bevel gear.

A cylinder case designed based on the engine mechanism,
The motor case is the cylinder casing, the said electric motor in a cylinder casing disposed, any of claims 1 to 4, characterized in that concatenates the output shaft to the crankshaft of the engine mechanism The electric drive device of Claim 1 .

An electric motorcycle equipped with the electric drive device according to any one of claims 1 to 5 ,
The electric motor is characterized in that the rotor rotation shaft is arranged on a plane in the center in the vehicle width direction and along the front-rear direction.