JP2009184455A - 自動二輪車 - Google Patents

Abstract

【課題】高剛性且つ小型軽量な自動二輪車を提供する。
【解決手段】自動二輪車１は、駆動源３０と、駆動源３０が取り付けられた車体フレーム１０と、車体フレーム１０に取り付けられ、少なくとも一端が開口するパイプ３２と、駆動源３０用の電源４０とを備えている。電源４０は、パイプ３２内に収納されている。
【選択図】図３

Description

本発明は自動二輪車に関する。

例えば特許文献１には、電動アシスト自転車におけるバッテリ配置構造が開示されている。特許文献１に開示された電動アシスト自転車では、中空の車体フレーム内にバッテリが収納されている。
特開２０００−２３８６７４号公報

上記特許文献１に開示されているように、中空フレーム内にバッテリを配置することで、中空フレーム内のデッドスペースを有効利用することができる。

しかしながら、中空フレーム内にバッテリを配置する場合、バッテリを脱着するための開口を中空フレームに形成する必要がある。特許文献１に開示された電動アシスト自転車においても、中空フレームにバッテリ着脱用の開口が形成されている。

例えば特許文献１に開示されたような電動アシスト自転車では、車体フレームに求められる剛性が低い。このため、電動アシスト自転車においては、中空フレームに開口を形成してもそれほど問題はない。それに対して、自動二輪車では、電動アシスト自転車と比較して車体フレームに求められる剛性が高い。このため、自動二輪車の中空フレームに開口を形成したのでは、車体フレームの剛性を担保するのが困難になる。中空フレームに開口を形成する場合、車体フレームの剛性を担保するために、中空フレームの肉厚を厚くするなどといった剛性向上のための対策を行う必要がある。しかしながら、中空フレームの肉厚を厚くすると車体フレームの重量が増大する傾向にある。その結果、自動二輪車の重量も増大するため、好ましくない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高剛性且つ小型軽量な自動二輪車を提供することにある。

本発明に係る自動二輪車は、駆動源と、車体フレームと、パイプと、駆動源用の電源とを備えている。車体フレームには、駆動源が取り付けられている。パイプは、車体フレームに取り付けられている。パイプは、少なくとも一端が開口している。電源は、パイプ内に収納されている。

本発明によれば、高剛性且つ小型軽量な自動二輪車を提供することができる。

以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について図１に示す自動二輪車１を例に挙げて詳細に説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示である。本発明は以下の実施形態及び変形例に限定されない。

なお、以下の説明において、前後左右の方向は、シート２２に着座したライダーから視た方向をいう。

図１に示すように、自動二輪車１は、車体フレーム１０を備えている。図２に示すように、車体フレーム１０は、メインフレーム１４と、ステアリングヘッドパイプ１１とを備えている。ステアリングヘッドパイプ１１は、メインフレーム１４の前端部に接続されている。なお、ステアリングヘッドパイプ１１は、メインフレーム１４と一体に形成されていてもよい。ステアリングヘッドパイプ１１には、ステアリングシャフト１２が回転可能に挿入されている。ステアリングシャフト１２の上端はハンドルクラウン１５に接続されている。図１に示すように、ハンドルクラウン１５には、ハンドル１３が取り付けられている。

図２に示すように、ステアリングシャフト１２の下端には、アンダーブラケット１６が取り付けられている。ハンドルクラウン１５とアンダーブラケット１６とには、一対のフロントフォーク１７が取り付けられている。図１に示すように、一対のフロントフォーク１７の下端部には、前輪１８が回転可能に取り付けられている。

車体フレーム１０には、車体フレーム１０の前側を覆うフロントカウル１９が取り付けられている。また、車体フレーム１０には、車体フレーム１０の側方を覆うサイドカウル２０が取り付けられている。車体フレーム１０の上には、燃料タンク２１が取り付けられている。燃料タンク２１の後方には、シート２２が取り付けられている。

車体フレーム１０の後端部には、ピボット軸２３が取り付けられている。ピボット軸２３は、車幅方向に延びている。ピボット軸２３には、リアアーム２４が揺動可能に取り付けられている。リアアーム２４の後端部には、後輪２５が回転可能に取り付けられている。

図１及び図２に示すように、車体フレーム１０には、駆動源としてのエンジン３０が懸架されている。具体的には、車体フレーム１０には、第１〜第４のエンジン懸架軸３１〜３４が取り付けられている。エンジン３０は、この第１〜第４のエンジン懸架軸３１〜３４によって車体フレーム１０に取り付けられている。

第１〜第４のエンジン懸架軸３１〜３４は、車幅方向に延びている。図２に示すように、第１のエンジン懸架軸３１は、シリンダブロック３６よりも前側において、クランクケース３５に固定されている。第２のエンジン懸架軸３２は、シリンダブロック３６よりも後方において、クランクケース３５の上部に固定されている。第３及び第４のエンジン懸架軸３３，３４は、クランクケース３５の後ろ側部分に固定されている。なお、第１〜第４のエンジン懸架軸３１〜３４のそれぞれは、少なくとも一端が開口するパイプにより構成されている。第１〜第４のエンジン懸架軸３１〜３４のそれぞれの両端開口部は、ボルトなどによって閉鎖されている。

図３に示すように、本実施形態では、第２のエンジン懸架軸３２の内部に、エンジン３０用の電源としてのバッテリアッセンブリ４０が収納されている。図４及び図５に示すように、バッテリアッセンブリ４０は、複数のバッテリ４１を備えている。各バッテリ４１は略円柱状である。複数のバッテリ４１は、高さ方向に配列されている。複数のバッテリ４１は、プラスチック製のパッケージ４２により覆われている。これにより、複数のバッテリ４１が一体化されている。なお、複数のバッテリ４１に接続された配線４４は、パッケージ４２の開口部４２ａから外方に引き回されている。

バッテリアッセンブリ４０は、一端が閉鎖された筒状の緩衝部材４３に収納された状態で第２のエンジン懸架軸３２の内部に挿入されている。言い換えれば、バッテリアッセンブリ４０の外周面と、第２のエンジン懸架軸３２の内周面との間には、緩衝部材４３が配置されている。

例えば、車体フレーム１０の一部を中空にして、車体フレーム１０の内部にバッテリを収納する場合、特許文献１などに記載されているように、車体フレーム１０にバッテリ取り出し用の開口を形成する必要がある。このため、車体フレーム１０の剛性が低下する傾向にある。このため、車体フレーム１０の剛性を担保するためには、車体フレーム１０の肉厚を厚くするなどの必要がある。従って、車体フレーム１０、ひいては自動二輪車１の重量が増大する傾向にある。

それに対して本実施形態では、車体フレーム１０に取り付けられた筒状の第２のエンジン懸架軸３２の内部にバッテリアッセンブリ４０が搭載されている。このため、車体フレーム１０に開口や内部空間を形成する必要がない。従って、車体フレーム１０の剛性を低下させるおそれがない。よって、車体フレーム１０を肉厚にする必要もない。

また、バッテリアッセンブリ４０は、第２のエンジン懸架軸３２の内部のデッドスペースに配置されることとなる。このため、第２のエンジン懸架軸３２の内部のデッドスペースが有効利用される。よって、配置スペースが限定される自動二輪車１において、配置スペースの利用効率を向上させることができる。

従って、自動二輪車１の剛性を保ちつつ、軽量化することができると共に、車体フレーム１０に取り付けられる部品の全体の大きさを小さくすることができる。その結果、自動二輪車１の最低地上高の確保、自動二輪車１の前後長の短縮などが可能となる。また、配置スペースに余裕ができる分、車体フレーム１０に取り付けられた部品の大きさを大きくすることができる。例えば、エアクリーナーを大きくすることで、給気騒音の低減とともに給気効率の向上を図ることも可能となる。

また、第２のエンジン懸架軸３２の内部にバッテリアッセンブリ４０を収納するのであれば、第２のエンジン懸架軸３２の両端を塞ぐボルトなどを取り外すことで、容易にバッテリアッセンブリ４０を着脱することができる。

図２に示すように、本実施形態では、バッテリアッセンブリ４０が収納された第２のエンジン懸架軸３２は、側面視において、ステアリングヘッドパイプ１１の中心軸Ｃ１と、ピボット軸２３の中心軸Ｃ２との間に配置されている。このため、バッテリアッセンブリ４０を重量物であるエンジン３０の近くに配置することができる。従って、自動二輪車１において、マスの集中化を図ることができる。よって、自動二輪車１の操縦性をさらに向上させることができる。

ステアリングヘッドパイプ１１の中心軸Ｃ１と、ピボット軸２３の中心軸Ｃ２との間に配置されるパイプ部材の中でも、エンジン懸架軸３１〜３４は特にエンジン３０に近接した位置に配置される。従って、本実施形態のように、エンジン懸架軸３１〜３４の内部にバッテリアッセンブリ４０を搭載することで、自動二輪車１のマスをより集中させることができる。

なお、例えば、前輪１８や後輪２５を固定する車軸をパイプ状にし、車軸の内部にバッテリアッセンブリ４０を収納することも考えられる。しかしながら、この場合は所謂バネ下荷重が増大することとなる。それに対して、本実施形態のように、車体フレーム１０に取り付けられる第２のエンジン懸架軸３２の内部にバッテリアッセンブリ４０を収納するのであれば、所謂バネ下荷重を増大させることもない。

例えば、前後方向に延びるパイプの内部にバッテリアッセンブリ４０を収納することも考えられる。しかしながら、この場合は、バッテリアッセンブリ４０の重量が前後に分散することとなる。従って、自動二輪車１のマスの集中化を図ることが困難となる。

それに対して、図３に示すようにバッテリアッセンブリ４０を収納した第２のエンジン懸架軸３２は、略車幅方向に延びている。このため、バッテリアッセンブリ４０の重量を前後方向において集中させることができる。従って、自動二輪車１のマスの集中化がより効果的に図られる。

本実施形態では、図３に示すようにバッテリアッセンブリ４０が収納された第２のエンジン懸架軸３２は、直線状に形成されている。このため、バッテリアッセンブリ４０の着脱が容易となる。

本実施形態では、図４及び図５に示すように、複数のバッテリ４１は、パッケージ４２により一体化されている。このため、バッテリ４１の着脱が容易となる。また、バッテリ４１が振動または揺動することを抑制することができる。よって、複数のバッテリ４１が相互に衝突することを抑制することができる。

さらに、本実施形態ではバッテリアッセンブリ４０は、緩衝部材４３に収納された状態で第２のエンジン懸架軸３２に挿入されている。このため、バッテリアッセンブリ４０と、第２のエンジン懸架軸３２との衝突を抑制することができる。また、バッテリアッセンブリ４０を、第２のエンジン懸架軸３２の内部において確実に保持することができる。

（変形例）
上記実施形態では、第２のエンジン懸架軸３２の内部にバッテリアッセンブリ４０を収納する例について説明した。しかしながら、本発明はこの構成に限定されない。例えば、第１のエンジン懸架軸３１、第３のエンジン懸架軸３３または第４のエンジン懸架軸３４の内部にバッテリアッセンブリ４０を配置してもよい。さらに、第１〜第４のエンジン懸架軸３１〜３４の少なくとも２つ以上の内部にバッテリアッセンブリ４０を配置してもよい。このように、複数のエンジン懸架軸の内部にバッテリアッセンブリ４０を収納することによって、自動二輪車１に搭載可能なバッテリ４１の個数を増大させることができる。従って、自動二輪車１に搭載された電源の容量を大きくすることができる。

また、バッテリアッセンブリ４０を、エンジン懸架軸３１〜３４以外のパイプの内部に収納するようにしてもよい。例えば、図６に示すように、ピボット軸２３の内部にバッテリアッセンブリ４０を収納してもよい。この場合においても自動二輪車１に形成されたデッドスペースを有効利用することができる。また、ピボット軸２３は、エンジン懸架軸３１〜３４と同様に、エンジン３０に近く、かつ略車幅方向に延びている。このため、ピボット軸２３の内部にバッテリアッセンブリ４０を収納することにより、自動二輪車１のマスをより集中させることができる。

また、ピボット軸２３は比較的低い位置に配置されている。このため、ピボット軸２３の内部にバッテリアッセンブリ４０を配置することによって、自動二輪車１の低重心化を図ることができる。

なお、近年のさらなる自動二輪車の剛性向上の要請のため、ピボット軸２３は太くなる傾向にある。このため、ピボット軸２３の内部のデッドスペースを有効利用できる本変形例は、高い剛性が求められ、太いピボット軸２３を有する自動二輪車に対して特に有効である。

また、図７に示すように、ステアリングシャフト１２の内部にバッテリアッセンブリ４０を収納するようにしてもよい。この場合も、車体フレーム１０の剛性を低下させることがなく、かつ自動二輪車１のデッドスペースを有効利用することができる。

また、ステアリングシャフト１２にバッテリアッセンブリ４０を配置することにより、前輪分担荷重を増大させることができる。従って、自動二輪車１の運動性能をより向上させることができる。具体的には、自動二輪車１の旋回性や直進性を向上させることができる。

例えば、フロントフォーク１７の内部に電源を配置することも考えられる。この場合であっても、前輪分担荷重を増大させることができる。しかしながら、フロントフォーク１７の内部にバッテリアッセンブリ４０を収納した場合、ステアリングシャフト１２から離れたところに重量物であるバッテリアッセンブリ４０が配置されることとなる。このため、ステアリングシャフト１２の中心軸回りの慣性モーメントが増大する傾向にある。よって、自動二輪車１の操縦性が低下する傾向にある。それに対して、本変形例のように、ステアリングシャフト１２の内部にバッテリアッセンブリ４０を収納するのであれば、ステアリングシャフト１２の中心軸回りの慣性モーメントがそれほど増大しない。従って、自動二輪車１の高い操縦性を実現することができる。

さらに、ステアリングシャフト１２はエンジン３０から比較的離れた位置に配置されている。このため、比較的高温となるエンジン３０からバッテリアッセンブリ４０を離して配置することができる。その結果、エンジン３０の熱によるバッテリアッセンブリ４０の温度上昇を抑制することができる。

また、近年、自動二輪車１の剛性向上の要請に伴って、ステアリングシャフト１２が太くなる傾向にある。このため、ステアリングシャフト１２の内部のデッドスペースが増大する傾向にある。バッテリアッセンブリ４０をステアリングシャフト１２の内部に収納することによって、太くなったステアリングシャフト１２の内部のデッドスペースを有効利用することができる。

上記実施形態では、本発明を実施した自動二輪車として、狭義のモーターサイクルタイプの自動二輪車１を例示した。ただし、本発明に係る自動二輪車は、狭義のモーターサイクルタイプの自動二輪車に限定されない。本発明に係る自動二輪車は、例えばオフロードタイプの自動二輪車、スクーター、またはモペットなどであってもよい。

上記実施形態では、バッテリ４１を備えたバッテリアッセンブリ４０を電源として用いる例として説明した。ただし、本発明はこの構成に限定されない。バッテリ４１に代えて、またはバッテリ４１とともにコンデンサを用いてもよい。

また、バッテリアッセンブリ４０を用いず、単一のバッテリを用いてもよい。

上記実施形態では、駆動源としてエンジン３０を用いる例について説明した。但し、本発明において、駆動源は、エンジンに限定されない。駆動源は、例えば電動モータであってもよい。

上記実施形態では、パッケージにより複数のバッテリ４１を一体化する例について説明した。但し、本発明において、複数のバッテリ４１を一体化する方法はこの方法に限定されない。例えば、複数のバッテリ４１をモールド樹脂によりモールドすることで一体化させてもよい。

実施形態に係る自動二輪車の左側面図である。 車体フレームの左側面図である。 車体フレームの平面図である。 第２のエンジン懸架軸の断面図である。 図４におけるＶ−Ｖ矢視図である。 変形例１におけるピボット軸の断面図である。 変形例２におけるステアリングシャフトの断面図である。

符号の説明

１ 自動二輪車
１０ 車体フレーム
１１ ステアリングヘッドパイプ
１２ ステアリングシャフト(パイプ)
２３ ピボット軸(パイプ)
２４ リアアーム
３０ エンジン(駆動源)
３１ 第１のエンジン懸架軸
３２ 第２のエンジン懸架軸(パイプ)
３３ 第３のエンジン懸架軸
３４ 第４のエンジン懸架軸
４０ バッテリアッセンブリ(電源)
４１ バッテリ
４２ パッケージ
４３ 緩衝部材

Claims (10)

1. 駆動源と、
   前記駆動源が取り付けられた車体フレームと、
   前記車体フレームに取り付けられ、少なくとも一端が開口するパイプと、
   前記パイプ内に収納された前記駆動源用の電源と、
   を備えた自動二輪車。
2. 請求項１に記載された自動二輪車において、
   前記車体フレームは、ステアリングヘッドパイプを含み、
   前記ステアリングヘッドパイプよりも後方において、車幅方向に延びるように前記車体フレームに取り付けられ、リアアームを揺動可能に支持するピボット軸をさらに備え、
   側面視において、前記パイプは、前記ステアリングヘッドパイプの中心軸と前記ピボット軸の中心軸との間に配置されている自動二輪車。
3. 請求項２に記載された自動二輪車において、
   前記パイプは、略車幅方向に延びる自動二輪車。
4. 請求項１に記載された自動二輪車において、
   前記パイプは、前記駆動源と前記車体フレームとに取り付けられている自動二輪車。
5. 請求項１に記載された自動二輪車において、
   前記パイプは、前記車体フレームに取り付けられ、リアアームを揺動可能に支持し、車幅方向に延びるピボット軸を含む自動二輪車。
6. 請求項１に記載された自動二輪車において、
   前記車体フレームは、ステアリングヘッドパイプを含み、
   前記パイプは、前記ステアリングヘッドパイプに回転可能に挿入されたステアリングシャフトを含む自動二輪車。
7. 請求項１に記載された自動二輪車において、
   前記パイプは直線状である自動二輪車。
8. 請求項１に記載された自動二輪車において、
   前記電源は、バッテリまたはコンデンサを含む自動二輪車。
9. 請求項１に記載された自動二輪車において、
   前記電源は、
   直線状に配列された複数の円柱状のバッテリと、
   前記複数のバッテリを一体化するパッケージと、
   を含むバッテリアッセンブリである自動二輪車。
10. 請求項９に記載された自動二輪車において、
    前記バッテリアッセンブリの外周面と前記パイプの内周面との間に配置された緩衝部材をさらに備えた自動二輪車。

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