JP2010083371A - 電気自動二輪車 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ピボット軸12を中心に上下方向に揺動するスイングアーム13にパワードライブユニット18及び走行用の動力発生モータ16を備え、この動力発生モータ16で後輪WRが駆動される電気自動二輪車1において、動力発生モータ16に電力を供給するバッテリ9を備え、このバッテリ9の重心(重心位置BC)を、車体中心線CXに対してパワードライブユニット18及び動力発生モータ16と反対側に配置する。
【選択図】図2
Description
そこで、本発明の目的は、バッテリ、パワードライブユニット及び走行用の動力発生モータを備えた電気自動二輪車において、車両の左右方向あるいは前後方向等の電気自動二輪車の重量バランスを容易に保つことにある。
上記構成によれば、電気自動二輪車の左右方向の重量バランスを容易に保つことができる。
上記構成によれば、モーメントを考慮してより一層確実に重量バランスを保つことができる。
また、足載せ空間の下側にバッテリボックスを配置し、このバッテリボックス内に前記バッテリを配置するようにしてもよい。
上記構成によれば、左右の重量バランスのみならず、低重心化も図れる。
上記構成によれば、車両の左右に亘って平坦な足載せ部を有するステップフロアを開けば、上方にバッテリボックスの内部が開放し、上方にバッテリを容易に取り出せるとともに、ステップフロアによりバッテリボックスの開口部が密閉自在に覆われるため、内部に雨水などが浸入しない。
また、ヘッドパイプ近傍及び/又はリアフレーム近傍にバッテリを増設したことを特徴とする。
上記構成によれば、バッテリ全体の電池容量の増加が図れるとともに、前後方向の重心バランスを保つことも可能となる。
[1]第1実施形態
図1は、本発明の第1実施形態における電気自動二輪車(Electric Vehicle)の側面図、図2は、その平面図である。なお、図2では、説明を容易にするために、図1には記載したシートレール8、フェンダカバー21、ステップフロア10を省略している。
また、リアフレーム7は、センターフレーム6の水平部6bの後端から車体後方斜め上側に向けて延びる第1傾斜部7aと、この第1傾斜部7aの後端で屈曲する屈曲部7bから、第1傾斜部7aよりも緩やかな傾斜で車体後方斜め上側に延びる第2傾斜部7cとで構成されている。また、第2傾斜部7cは、図2に示すように、車体幅方向に延びるクロスフレーム7dによって左右が連結されている。
さらに、シートレール8は、リアフレーム7の上側に取り付けられた略逆U字形状をなしており、リアフレーム7の屈曲部7bから車体前方斜め上側に延びる傾斜部8aと、この傾斜部8aの上端から後方へ水平に延びる水平部8bと、この水平部8bの後部からリアフレーム7の第2傾斜部7cに向けて後方斜め下側に延びる支持部8cとで構成されている。
これにより、導入口20aから取り込んだ外気によって収納したバッテリ9を空気冷却し、冷却後の空気を排出口20bから排出することができるようになっている。
左右一対のセンターフレーム6は、足載せ空間の下側において車体前後方向に延びており、ステップフロア10は、左右一対のセンターフレーム6の上側に位置して、車体の幅方向に一様に平坦な足載せ部10aを有している。センターフレーム6の水平部6bには、バッテリボックス19を吊り下げ支持するための、逆Ω状に曲げた鋼板製のバッテリボックスステー71が取り付けられる。
このバッテリボックスステー71の両端71a,71bには、孔71cが開口し、孔71cには防振ゴム72が嵌合している。そして、バッテリボックスステー71は、防振ゴム72の孔を貫通したボルト73により、センターフレーム6の水平部6bに取り付けられている。
バッテリボックス19は、図6に示すように、上端が開口した箱形のボックス本体19aと、このボックス本体19aの上端を密閉して塞ぐように、蓋体構造を有したステップフロア10とを備えている。ボックス本体19aは、バッテリボックスステー71との間に複数の樹脂製のクッション部材52を介在させて支持される。クッション部材52はバッテリボックスステー71の孔71dに支持され、ボックス本体19aの外面に当接する平坦面52aを有している。
この場合、上記6箇所のボルト73は、凹所10dに挿入可能な専用工具により緩められ、或いは締められる。専用工具以外では、ステップフロア10を開けられないため、バッテリの盗難を防止できる。
例えば凹所10dに蓋(不図示)を設け、イグニッションキーで蓋を開閉しても、バッテリの盗難を防止できる。
ところで、ボックス本体19aは、バッテリ9の収納数(1〜3個)が異なる複数種類の電気自動二輪車において共用することを前提としているため、このバッテリ収納スペース19X1〜19X3には、それぞれ矩形状のバッテリ9を収納することが可能な構成となっているが、本実施形態においては、バッテリ9(あるいは複数のバッテリ9で構成されるバッテリ群9X)の重心を、車体中心線CXに対してパワードライブユニット18及び動力発生モータ16と反対側(本実施形態では、車体中心線CXに対して右側)に配置する必要があるため、全てのバッテリ収納スペース19X1〜19X3にバッテリ9を収納する態様で用いることはなく、少なくともバッテリ収納スペース19X3には、バッテリ9を収納しない態様で用いている。
上述したバッテリ9は、充放電可能なバッテリであれば特に限定されず、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池であってもよい。2個のバッテリ9は、下端9aが、ボックス本体19aの底部に配置した樹脂製の間隔規制用部材76により支持され、上端9bが、バッテリ9とステップフロア10の間に介装した樹脂製の支持部材77により支持されている。
ステップフロア10は足載せ部10aが車両の左右に亘って平坦であり、表面に、段差部を有するステップフロアと比較し、乗員の足が安定する。
スイングアーム13は、図4に示すように、車体前後方向に延在する仕切壁25aを有する本体部25と、この本体部25の左側面を覆う左側カバー26と、本体部25の右側面を覆う右側カバー27とを組み立てて構成されている。
また、機器取付空間23の左側面は、上述した左側カバー26をボルト等で着脱可能に取り付けることによって塞がれており、空気送流空間24の右側面は、上述した右側カバー27を同様にボルト等で着脱可能に取り付けることによって塞がれている。
また、ギヤカバー34には、ドラムブレーキユニット35を作動させるためのピン部材36が設けられている。このドラムブレーキユニット35は、左側の操向ハンドル3に取り付けられたブレーキハンドル39を操作することによって動作する。詳細には、ブレーキハンドル39の操作によって、図4に示すブレーキワイヤ37を介してブレーキレバー38が回動し、ブレーキレバー38に取り付けられたピン部材36が操作されることによって後輪WRのブレーキが作動するようになる。
また、PDU18は、図示しない配線によってバッテリ9と接続されており、バッテリ9からPDU18へ電力が送られるようになっている。また、PDU18は、制御プログラム等が格納された図示しないECU(Electric Control Unit)とも配線によって接続され、ECUからPDU18へ制御信号が送られるようになっている。さらに、PDU18は、図示しない配線によって動力発生モータ16とも接続されており、PDU18から動力発生モータ16へ電力及び制御信号が送られるようになっている。なお、上述したECUは、車体側に取り付けられている。
また、スイングアーム13の下側には、図5に示すように、メインスタンド45を支持するための取付部46が車体幅方向の左右に離間する態様で一対形成されている。これにより、メインスタンド45は、取付部46の取付穴46aに挿通される取付ピン46b(図1参照)によってスイングアーム13に取り付けられ、スイングアーム13と一緒に揺動するようになっている。
本実施形態においては、ピボット軸12を中心に上下方向に揺動するスイングアーム13にPDU18及び動力発生モータ16が取り付けられており、複数のバッテリ9(本実施形態では、2個)で構成されるバッテリ群9Xからの電源をPDU18を介して動力発生モータ16に供給する構成を採っている。
ここで、この複数のバッテリ9の重心(重心位置BC)を、車体中心線CXに対してPDU18及び動力発生モータ16と反対側に配置している。
一方、バッテリ群9Xを構成する2個のバッテリ9は、バッテリボックス19内のバッテリ収納スペース19X1〜19X3のうち、車体中心線CXから離れた二つのバッテリ収納スペース19X1、19X2に収納されている。この結果、バッテリ群9Xのバッテリ重心位置BCは、図2に示すように、2個のバッテリ9の間、すなわち、車体中心線CXに対してPDU18及び動力発生モータ16と反対側の車体中心線CXに対して右側に配置されることとなる。
これらの結果、バッテリ群9Xおよびスイングアーム13を合わせた全体の重心位置は、バッテリ群9Xのバッテリ重心位置BCおよびスイングアーム13の重心位置SCに対して、より車体中心線CXに近い位置となる。
したがって、左右方向における電気自動二輪車の重量バランスを容易に保つことができる。
以下の説明においては、バッテリ群9Xの重心位置BCとスイングアーム13の重心位置SCとが、図1に示すように、ほぼ同一水平面HR上に配置されている場合のように、その上下方向の位置の差が無視できる(あるいは無視しても問題ない)ものとする。
この場合において、スイングアーム13のモーメントωSは次式で表される。
ωS=WS・DS
ωB=WB・DB
したがって、
ωS=ωB
WS・DS=WB・DB
となるようにする。
具体的には、WS=7.5kg、WB=30kgである場合、
WS/WB=DB/DS
であるので、
DB:DS=1:4
となる。例えば、DS=100mmの場合には、
DB=100/4
=25mm
となる。
以上の説明のように、本第1実施形態によれば、重量物であるバッテリ9(バッテリ群9X)およびスイングアーム13の重量バランスを容易にとることができ、ひいては、左右方向における電気自動二輪車1の重量バランスを保つことが可能となり、電気自動二輪車の設計自由度を向上させることができる。
以上の第1実施形態は、足載せ空間Sの下側にバッテリボックス19を配置し、このバッテリボックス19内に全てのバッテリ9を配置したものであったが、本第2実施形態は、バッテリ群9X全体の電池容量がさらに必要な大型の電気自動二輪車あるいはより長時間の走行を可能とするためにバッテリ群9X全体の電池容量を増加するために、バッテリを増設する場合の実施形態である。
具体的には、本第2実施形態は、足載せ空間Sの下側に配置したバッテリボックス19に2個のバッテリを収納するとともに、ヘッドパイプ5近傍及びリアフレーム7近傍にバッテリ9をそれぞれ増設した場合のものである。
この結果、本第2実施形態によれば、電池容量の増大を図れるとともに、前後方向における電気自動二輪車の重量バランスを調整することも可能となっている。
本第2実施形態の電気自動二輪車1Aは、第1実施形態の電気自動二輪車1の構成に加えて、ヘッドパイプ5に固定支持された前側バッテリボックス61と、リアフレーム7の第2傾斜部7cに固定支持された後側バッテリボックス62と、を備えている。
これらの前側バッテリボックス61と後側バッテリボックス62とは、ボックス内部に外気を取り込むための空気導入ダクトおよび取り込んだ外気を排出する排出口の形状、配置位置などが多少異なるものの第1実施形態のバッテリボックス19と基本的には、同様の構成となっているが、全てのバッテリ収納スペースにバッテリ9を収納可能となっている点が異なっている。
本第2実施形態においては、バッテリ9あるいはバッテリ群9Xを収納するバッテリボックス61、62は、バッテリ9をそれぞれ収納可能な複数(本実施形態では3個)のバッテリ収納スペースを有し、バッテリ9の収納先のバッテリ収納スペースを変更することにより前後方向の重量バランスを保つようになっている。
本第2実施形態においては、必要とされる電池容量に応じて、前側バッテリボックス61および後側バッテリボックス62に収納すべき全バッテリ9の数、すなわち増設すべきバッテリ9の数を設定する。
続いて、前後方向の重量バランスを考慮することにより、前側バッテリボックス61に収納するバッテリ9の本数及び収納位置としてのバッテリ収納スペースを適宜設定することにより、前側バッテリ重心位置BFCを設定する。
同様に後側バッテリボックス62に収納するバッテリ9の本数及び収納位置としてのバッテリ収納スペースを適宜設定することにより、後側バッテリ重心位置BRCを設定する。
そこで、例えば、前側バッテリボックス61内のバッテリ収納スペース61X1〜61X3のうち、バッテリ収納スペース61X1に1個のバッテリ9を収納し、後側バッテリボックス62にも1個のバッテリ9を収納する場合には、後側バッテリボックス62内のバッテリ収納スペース62X1〜62X3のうち、最も左右バランスのとれるバッテリ収納スペース62X3にバッテリ9を収納する。すなわち、このバッテリ収納スペース62X3は、図8に示すように、バッテリ収納スペース62X1〜62X3のうち、車体中心線CXから収納したバッテリ9の重心位置までの距離が、車体中心線CXからバッテリ収納スペース61X1に収納したバッテリ9の重心位置までの距離に最も近くなるバッテリ収納スペースとなっている。
これらの結果、動力発生モータ16をより高出力のものとしたり、駆動時間を長くしたりするためにバッテリ9を増設する必要が生じた場合には、電池容量の増加ばかりでなく、車両の前後方向の重量バランスおよび車体中心線CXに対する左右方向の重量バランスを保つことができる。
以上の説明においては、バッテリおよびスイングアーム以外の重量バランスがとれていることを前提として、バッテリ−スイングアーム間あるいはバッテリ間の重量バランスのとりかたについて説明したが、バッテリおよびスイングアーム以外の部品あるいは部材などとの間で重量バランスをとるようにできることは言うまでもない。
以上の説明においては、バッテリボックス19において、バッテリ9の重心位置の微調整を行うためにバッテリ収納スペース19X3を用いる態様について説明したが、バッテリ収納スペース19X3を必要としない場合には、バッテリ収納スペース19X3部分を設けずにバッテリボックス19の小型化を図るように構成することも可能である。同様に、前側バッテリボックス61および後側バッテリボックス62においても、その使用態様により、バッテリ収納スペースの一部を設けず、小型化を図ることが可能である。
2 フロントフォーク
3 操向ハンドル
5 ヘッドパイプ
6 センターフレーム
7 リアフレーム
8 シートレール
9 バッテリ
9X バッテリ群
12 ピボット軸
13 スイングアーム
16 動力発生モータ
16a 駆動軸
18 パワードライブユニット(PDU)
19 バッテリボックス
19X1〜19X3 バッテリ収納スペース
61 前側バッテリボックス
61X1〜61X3 バッテリ収納スペース
62 後側バッテリボックス
62X1〜62X3 バッテリ収納スペース
BC バッテリ重心位置
BFC 前側バッテリ重心位置
BRC 後側バッテリ重心位置
Claims (5)
- ピボット軸を中心に上下方向に揺動するスイングアームにパワードライブユニット及び走行用の動力発生モータを備え、この動力発生モータで後輪が駆動される電気自動二輪車において、
前記動力発生モータに電力を供給するバッテリを備え、このバッテリの重心を、車体中心線に対してパワードライブユニット及び動力発生モータと反対側に配置したことを特徴とする電気自動二輪車。 - 請求項1記載の電気自動二輪車において、
前記バッテリの重心と、前記スイングアームの重心とを、ほぼ同一水平面上に配置したことを特徴とする電気自動二輪車。 - 請求項1または請求項2記載の電気自動二輪車において、
足載せ空間の下側にバッテリボックスを配置し、このバッテリボックス内に前記バッテリを配置したことを特徴とする電気自動二輪車。 - 請求項3記載の電気自動二輪車において、
足載せ空間のステップフロアを開閉自在に形成し、このステップフロアにより前記バッテリを収納したバッテリボックスの上面の開口部を密閉自在に覆ったことを特徴とする電気自動二輪車。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の電気自動二輪車において、
ヘッドパイプ近傍及び/又はリアフレーム近傍にバッテリを増設したことを特徴とする電気自動二輪車。
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