JP2005199901A - 電動車両 - Google Patents

Abstract

【課題】 大型の電動車両用に複数のバッテリを効率良く配置する。
【解決手段】 ステアリングシャフト７を支持するヘッドパイプ２１と、そこから車体左右に張り出して後方に至る上部フレーム２２と、下部フレーム２３と、これらに連結される後部フレーム２４とを含む車体フレーム２を備える。車体フレーム２は全体に側面視略Ｕ字形状に構成される。車体フレーム２で囲まれた空間には、複数のバッテリ４Ａないし４Ｃが車体前後方向に並んで、車体フレーム２の略Ｕ字形状に沿って階段状に配置される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電動車両に関し、特に、大容量のバッテリを収容可能な構造を有する電動車両に関する。

近年、電動モータで駆動される電動車両が使用されるようになってきた。この電動車両には電源としてバッテリが搭載される。例えば、特開２００３−１２７９４１号公報には、車体に対する着脱操作性を高められるようにし、かつ乗員の乗り降りの邪魔にもならないようにすることができるバッテリ設置構造を有する電動二輪車が開示されている。この電動二輪車では、図３に示すように車体の左右に配置されるフレーム１００が、車体の前後方向の中央付近において上下に延在する立ち上がり部１０１と、この立ち上がり部からほぼ水平後方に延長された水平部１０２とを有し、この立ち上がり部１０１と水平部１０２との間付近から前方にステー１０３を張り出させる。そしてステー１０３の前端にシート１０４の前部を回動自在に取り付ける。さらに、立ち上がり部１０１には、バッテリケース１０５が設置される。シート１０４を立ち上げた状態（図示の位置）では、バッテリケース１０５の上方が開放されるので、バッテリケース１０５に対してバッテリ１０６をその長手方向つまり矢印１０７の方向で出し入れできる。こうして、バッテリ１０６は左右に配置されたフレーム１００の立ち上がり部１０１の間で、バッテリケース１０５に保持されて収まる。
特開２００３−１２７９４１号公報

例えば大型スクータのように重量が大きい車両では、大きいバッテリ容量を必要とする。しかし、単一のバッテリとした場合、バッテリのサイズが大型化して車体上の配置位置が限定される。そこで、小型のバッテリを複数設けることで大容量を確保してレイアウトの自由度を高めることが考えられる。

大型スクータに上記公報に開示されたバッテリ配置構造を適用することが考えられる。しかし、この従来のバッテリ搭載構造、つまりバッテリをその長手方向が車体の上下に指向するようにして搭載する構造は、単一のバッテリで駆動可能な比較的小型軽量の車体を有する二輪車に適したものであり、複数のバッテリを必要とする大型スクータ等においては、より一層、レイアウトの効率化が望まれる。

本発明の目的は、大型スクータ等、大容量のバッテリを必要とする車両において、複数のバッテリを車体の構造を考慮して効率よく配置することができるようにした電動車両を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、車体の前後方向に延在している左右一対の部材からなる車体フレームと、車体を駆動するモータと、前記モータに電力を供給するバッテリとを備えた電動車両において、前記バッテリが、前記車体フレームの左右部材間の空間内で車体の前後方向に複数並んで配置され、前記車体フレームの部材の延在方向を上下に横切る方向で前記車体フレームに対して着脱自在に設けられている点に第１の特徴がある。

また、本発明は、前記車体フレームが車体の前部および後部で高く、中間部で低い略Ｕ字形状に形成されていて、前記複数のバッテリが、前記車体フレームの形状に沿って階段状に配置されている点に第２の特徴がある。

また、本発明は、前記モータに対する電力供給制御を行うコントローラを備え、前記コントローラが、前記複数のバッテリとともに前記車体フレームの形状に沿うように配置されている点に第３の特徴がある。

また、本発明は、前記車体フレームの上方に設けられ、該車体フレームの左右部材間に形成される空間の上部を開閉自在に覆うカバー部材を備え、前記カバー部材が、運転者席および該運転者席の後部に位置して、該運転者席より高い位置にある同乗者席からなる乗員シートであり、前記バッテリが、少なくとも二つ設けられ、その二つが前記運転者席および同乗者席の下方にそれぞれ配置されている点に第４の特徴がある。

また、本発明は、前記複数のバッテリのうち、少なくとも一つが、前記車体フレームの、部材間の一定していない間隔に適合するようにその幅が他と異なるように形成されている点に第５の特徴がある。

さらに本発明は、前記車体フレームが、該車体フレームの部材間の間隔が車体前部で短い狭小部を有していて、前記複数のバッテリの少なくとも一つが該車体フレームの狭小部に適合するようにその幅が他と異なるように形成されている点に第６の特徴がある。

第１〜第６の特徴によれば、車体フレームで囲まれた車体前後方向に長い空間を効率良く利用して複数のバッテリを搭載できるので、大型スクータのような比較的大型の電動車両において大容量の電源を確保することができる。また、車体フレームに沿ってその内側に複数のバッテリを配置できるので、電動車両の外観が簡素化する。特に、第２の特徴によれば、車体フレームの形状に沿ってバッテリが配置されるので、車体フレームをカウルで覆う場合も、カウルはその外形がほぼ車体フレームに沿ったものでよくなるので、外観が大きくなるのを防止できる。

第３の特徴によれば、コントローラを車体フレームに沿って、車体フレームの部材間の空間を生かして配置することができる。

第４の特徴によれば、階段状に設置される運転者席および同乗者席を有する乗員シートと、バッテリの配置とが一致して、バッテリをより効率良く収容することができる。

第５の特徴によれば、車体フレームによって形成される狭い空間に対して各バッテリの幅を互いに異ならせることで空間を効率良く利用することができる。

第６の特徴によれば、ステアリングシャフトを支持するヘッドパイプなどに車体フレームを収斂させる構造をとる車両において、車体フレームによって形成される空間が狭くなる場所にも、バッテリを収納することができる。

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる電動車両としての電動自動二輪車の側面図であり、図２は車体フレームの平面図である。自動二輪車１は、車体フレーム２と車体フレーム２に支持されて該車体フレーム２を覆うカウル３とを備える。図１では、車体フレーム２等の構造の理解を容易にするため、カウル３は透視的にかつ概略の輪郭のみを示す。車体フレーム２は、車両前部にやや後傾して配置されるヘッドパイプ２１と、ヘッドパイプ２１に前端を溶接されて下後方に延びる上部フレーム２２と、上部フレーム２２より下方においてヘッドパイプ２１に前端を溶接されて後方に延びる下部フレーム２３と、上部フレーム２２に先端が接合されると同時に、中間部に下部フレーム２３の後端が接合されて、かつ上後方に延びる後部フレーム２４とからなる。

互いに接合された上部フレーム２２と後部フレーム２４とは側面視Ｖ字形状をなし、下部フレーム２３は後下がり部と後上がり部とを含む側面視Ｕ字形状をなしている。すなわち、車体フレーム全体として、車体前後方向両端部が高位置で、車体前後方向のほぼ中央部が低位置である形状（「略Ｕ字形状」という）をなしている。

一方、図２から理解できるように、上部フレーム２２および下部フレーム２３は、ヘッドパイプ２１から車両の左右方向に分岐して後方に伸びている。つまり、上記各フレーム２２，２３，２４は車両に対して左右一対設けられている。これら左右一対の各フレーム２２，２３，２４で囲まれた空間には自動二輪車１の駆動部および制御部に電力を供給するためのバッテリ４Ａ，４Ｂ，４Ｃが収容される。バッテリ４Ａ〜４Ｃは、車体の前後方向に並べられ、側面視では前記略Ｕ字形状の車体フレーム２に沿うように階段状に配置される。バッテリ４Ａを車体最前部に位置させ、後部に向かってバッテリ４Ｂ，４Ｃの順で位置が高くなるように配置させる。すなわち、バッテリ４Ａ，４Ｂ，４Ｃは略Ｕ字形状に形成される車体フレーム２の後部分（後部フレーム２４）に沿って配置される。

バッテリ４Ａは、ヘッドパイプ２１近傍つまり車体前部で狭くなる車体フレーム２の形状に適合してこの車体フレーム２内側に収容できるように、バッテリ４Ｂ，４Ｃと比べて幅（車体幅方向の大きさ）が小さく設定される。バッテリはその容量が、そのバッテリの大きさにほぼ対応するので、バッテリ４Ａの容量を他のバッテリ４Ｂ，４Ｃより小さくすることによって幅を狭くすることができる。

下部フレーム２３および後部フレーム２４には、それぞれバッテリ４Ａ並びに４Ｂおよび４Ｃを保持するためのクロスメンバもしくは受け皿（図示しない）を設け、バッテリ４Ａ，４Ｂ，４Ｃはこれらクロスメンバもしくは受け皿上に載置される。

後部フレーム２４の上方には、バッテリ４Ｂ，４Ｃを覆うようにカバー部材を兼ねる乗員シート５が設けられる。乗員シート５は運転者席とその後部にあって運転者席より高い位置にある同乗者席とからなる。そして、乗員シート５は矢印６の方向に開閉自在となるように、その前端部でヒンジ構造によって車体に軸支される。

ヘッドパイプ２１にはステアリングシャフト７が挿通され、ステアリングシャフト７の上端にはハンドル８が、下端にはフロントフォーク９がそれぞれ結合される。フロントフォーク９は前輪ＦＷを支持する。

自動二輪車１の駆動部としてのパワーユニット１０が、下部フレーム２３によって軸１８によって揺動自在に懸架される。パワーユニット１０は前部に電動モータ１１を備え、後部に減速機１２を備える。図示されていない減速機１２の出力軸は、後輪ＲＷに連結される。モータ１１の軸１２と減速機の入力軸とはベルト１３によって動力伝達可能に連結されている。パワーユニット１０前部のモータ１１の下方にはモータ１１を駆動するためのドライバ回路１４とコンデンサ１５とからなる駆動部が収容される。パワーユニット１０の後部と後部フレーム２４との間には緩衝装置を有するリヤサスペンション装置１６が設けられる。同様のリヤサスペンション装置は車体右側にも設けられる。

パワーユニット１０の前方において、左右一対の下部フレーム２３の間には、モータ１１に電力を供給する前記駆動部のコントローラ（制御部）１７が設けられる。コントローラ１７は外観が側面視で細長く構成されており、その長手方向が下部フレーム２３の後部分つまり車体後方寄りで後部フレーム２４に向けて斜め後方に立ち上がっている部分に沿って配置されている。

上記構成において、充電等のためにバッテリ４Ａ，４Ｂ，４Ｃを自動二輪車１から取り外す場合、乗員シート５を開いてバッテリ４Ｂ，４Ｃの上方を開放し、この開放部を通じてバッテリ４Ａ〜４Ｃを取り出す。まず、最初にバッテリ４Ｂおよび４Ｃのいずれか一方を上に持ち上げて取り出す。次に、バッテリ４Ｂおよび４Ｃの他方を同様に取り出す。続いて、バッテリ４Ｂ，４Ｃを取り出すことによって空間ができるので、この空間を通じてバッテリ４Ａを後方に引きながら、上に持ち上げて取り出すことができる。なお、最も前方に配置されるバッテリ４Ａは、乗員シート５とヘッドパイプ２１との間でカウルの上部に設けることができる扉１９を通して取り外すようにしてもよい。

上述のように、バッテリを車体フレーム２に沿って車体の前後方向に並べて配置することによって、ステー等、小さな支持部材を車体フレームから張り出させなくてもよくなる。つまり、複数のバッテリを車体フレームの主要な部材で支持させられるので、車体フレームの簡素化・軽量化が図られる。

なお、本実施形態では、複数のバッテリのうち、車体前方に配置されるバッテリ４Ａだけを、その幅を小さくしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、車体フレーム１の車幅方向形状に応じて、全てのバッテリ４Ａ，４Ｂおよび４Ｃの寸法を互いに異ならせてもよい。

また、バッテリ４Ａ，４Ｂおよび４Ｃとしてサイズや容量を互いに異ならせたものを使用するのに限定されない。例えば、配列の工夫によって、バッテリ４Ａ，４Ｂおよび４Ｃとして同一のものを使用することができる。例えば、車体前方に配置されるバッテリ４Ａを縦向きに配置し、バッテリ４Ｂ，４Ｃを横向きに配置するようにして、実質的にバッテリ４Ａの幅を他より小さくすることができる。このような配置によって、バッテリ４Ａ，４Ｂおよび４Ｃとして同じのものを使用しつつ、車体フレーム２の形状に対応できる。複数のバッテリを同一のものとすることによって、これらバッテリを充電するための充電器を共通化できるし、サイズの異なる複数のバッテリを管理するための煩雑な手間も必要としない。結果的にコスト削減の効果が期待できる。

本発明の一実施形態に係る電動車両である自動二輪車の側面図である。 本発明の一実施形態に係る電動車両としての自動二輪車の車体フレームを示す平面図である。 従来技術にかかるバッテリ搭載構造の一例を示す図である。

符号の説明

２…車体フレーム、 ３…カウル、 ４Ａ，４Ｂ，４Ｃ…バッテリ、 ５…乗員シート、 １７…コントローラ、 ２１…ヘッドパイプ、 ２２…上部フレーム、 ２３…下部フレーム、 ２４…後部フレーム

Claims (6)

1. 車体の前後方向に延在している左右一対の部材からなる車体フレームと、車体を駆動するモータと、前記モータに電力を供給するバッテリとを備えた電動車両において、
   前記バッテリが、前記車体フレームの左右部材間の空間内で車体の前後方向に複数並んで配置され、前記車体フレームの部材の延在方向を上下に横切る方向で該車体フレームに対して着脱自在に設けられていることを特徴とする電動車両。
2. 前記車体フレームが車体の前部および後部で高く、中間部で低い略Ｕ字形状に形成されていて、
   前記複数のバッテリが、前記車体フレームの形状に沿って階段状に配置されていることを特徴とする請求項１記載の電動車両。
3. 前記モータに対する電力供給制御を行うコントローラを備え、
   前記コントローラが、前記複数のバッテリとともに前記車体フレームの形状に沿うように配置されていることを特徴とする請求項２記載の電動車両。
4. 前記車体フレームの上方に設けられ、該車体フレームの左右部材間に形成される空間の上部を開閉自在に覆うカバー部材を備え、
   前記カバー部材が、運転者席および該運転者席の後部に位置して、該運転者席より高い位置にある同乗者席からなる乗員シートであり、
   前記バッテリが、少なくとも二つ設けられ、その二つが前記運転者席および同乗者席の下方にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項２または３記載の電動車両。
5. 前記複数のバッテリのうち、少なくとも一つが、前記車体フレームの、部材間の一定していない間隔に適合するようにその幅が他と異なるように形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電動車両。
6. 前記車体フレームが、該車体フレームの部材間の間隔が車体前部で短い狭小部を有していて、前記複数のバッテリの少なくとも一つが該車体フレームの狭小部に適合するようにその幅が他と異なるように形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電動車両。

Images