JP2010149786A - 鞍乗型電動車両のバッテリ収納箱構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】鞍乗型電動車両において、バッテリの温度を適正に調節できるバッテリ収納箱構造を提供する。
【解決手段】前輪と後輪との間にバッテリを配置する鞍乗型電動車両のバッテリ収納箱構造であって、複数のバッテリセル９が収納される収納箱本体６１と、収納箱本体６１に車両前方より空気を取り入れる吸入口６２ａと、収納箱本体６１の車両後方に空気を排出する排出口６２ｂと、収納箱本体６１から排出口６２ｂに空気を流すファン６４と、ファン６４の下流と、吸入口６２ａとを連通するバイパス通路６２ｃと、吸入口６２ａから収納箱本体６１に、又はバイパス通路６２ｃの出口６２ｄから収納箱本体６１に空気の流れを択一的に規制する吸入側切替弁６３と、収納箱本体６１から排出口６２ｂに、又は収納箱本体６１からバイパス通路６２ｃの入口６２ｅに空気の流れを択一的に規制する排出側切替弁６５とを備えた。
【選択図】図５

Description

本発明は、鞍乗型電動車両のバッテリ収納箱構造に関する。
バッテリ（バッテリセル）を搭載し、このバッテリから供給される電源によって走行用の動力発生モータを駆動する電気自動二輪車（鞍乗型電動車両）が知られている。このような鞍乗型電動車両では、発熱するバッテリを冷却するために、バッテリを収容したバッテリボックスの内部の空気を冷却ファンで吸引してバッテリを空冷するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
また、走行風をバッテリボックス内に取り入れて、バッテリを冷却する構成とした例が特許文献２に開示されている。
特開平７−１１２６１７号公報 登録実用新案第２５０８５１２号公報
上記従来の鞍乗型電動車両では、バッテリの発熱を空冷し、バッテリの性能低下を防止することが可能であるが、一般に、バッテリは温度が低下した場合にも性能が低下する可能性がある。このため、バッテリの温度が適正な温度から逸脱しないようにバッテリの温度を調節可能にすることが望ましい。
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、鞍乗型電動車両において、バッテリの温度を適正に調節できるバッテリ収納箱構造を提供することを目的とする。
上述課題を解決するため、本発明は、車両前後方向で前輪と後輪との間にバッテリを配置する鞍乗型電動車両のバッテリ収納箱構造であって、複数のバッテリセルが収納される収納箱と、前記収納箱に車両前方より空気を取り入れる吸入口と、前記収納箱の車両後方に空気を排出する排出口と、前記収納箱から前記排出口に空気を流すファンと、前記ファンの下流と、前記吸入口とを連通するバイパス通路と、前記吸入口から前記収納箱に、又は前記バイパス通路の出口から前記収納箱に空気の流れを択一的に規制する第１の規制部材と、前記収納箱から前記排出口に、又は前記収納箱から前記バイパス通路の入口に空気の流れを択一的に規制する第２の規制部材とを備えたことを特徴とする鞍乗型電動車両のバッテリ収納箱構造を提供する。
この構成によれば、吸入口から取り入れた空気を、第１の規制部材によって収納箱内に流れるように規制し、第２の規制部材によって収納箱内から排出口に流れるように規制することができ、吸入口から取り入れた空気によってバッテリを空冷できる。また、第１の規制部材及び第２の規制部材により、吸入口と収納箱との間、及び、収納箱と排出口との間を閉鎖し、収納箱内の空気がバイパス通路を介して循環するように規制できるため、バッテリの発熱等により加温された空気を循環させることでバッテリを暖めることができる。従って、第１の規制部材及び第２の規制部材により収納箱に流れる空気の流れを規制することにより、バッテリを冷却または加温することができ、バッテリの温度を適正な温度に調節できる。
また、上記構成において、前記収納箱が収納箱本体と蓋体とからなり、該蓋体に前記吸入口、前記排出口、前記バイパス通路、前記第１の規制部材、及び、前記第２の規制部材を備えても良い。
この構成によれば、蓋体が、吸入口、排出口、バイパス通路、第１の規制部材及び第２の規制部材を備え、空気の流れの規制に関わる部分が蓋体にまとめて設けられているため、メンテナンス性及び組立性が良い。また、収納箱本体をシンプルな構造にできるという利点がある。
また、前記吸入口、前記排出口、及び、前記収納箱の少なくともいずれかに、１つの温度センサを設け、該温度センサの出力に応じて、前記第１の規制部材及び前記第２の規制部材の開閉を制御しても良い。
この場合、吸入口、排出口、及び、収納箱の少なくともいずれかの温度に応じて第１の規制部材、及び、第２の規制部材の開閉を制御して、収納箱内の空気の流れを調節し、収納箱内の温度に応じてバッテリの温度を適正に調節できる。
さらに、前記吸入口、前記排出口、及び、前記収納箱の少なくともいずれかに、１つの温度センサを設け、該温度センサの出力に応じて、前記ファンの風量を制御しても良い。
この場合、吸入口、排出口、及び、収納箱の少なくともいずれかの温度に応じてファンの風量を制御して、収納箱内の空気の流れを調節し、収納箱内の温度に応じてバッテリの温度を適正に調節できる。
また、前記温度センサの温度が開制御基準温度より高い場合は、前記第１の規制部及び前記第２の規制部を開制御しても良い。
この場合、バッテリの温度が開制御基準温度よりも高くなった場合に、第１の規制部及び第２の規制部を開き、吸入口から収納箱内を通り排出口から排出される空気によってバッテリを冷却できる。
また、前記温度センサの温度が閉制御基準温度より低い場合は、前記第１の規制部材及び前記第２の規制部材の少なくとも一方を閉制御しても良い。
この場合、バッテリの温度が閉制御基準温度よりも低くなった場合に、吸入口または排気口の少なくとも一方が閉じられるため、空気を収納箱内に停留させることができる。これにより、バッテリの発熱等により加熱された空気が収納箱内に留まるため、この加熱された空気によってバッテリを加温することができる。
本発明では、第１の規制部材及び第２の規制部材により収納箱に流れる空気の流れを規制することにより、バッテリを冷却または加温することができ、バッテリの温度を適正な温度に調節できる。
また、空気の流れの規制に関わる部分が蓋体にまとめて設けられているため、メンテナンス性及び組立性が良い。さらに、収納箱本体をシンプルな構造にできる。
また、収納箱内の温度に応じて収納箱内の空気の流れを調節し、バッテリの温度を適正に調節できる。
さらに、収納箱内の温度に応じてファンの風量を制御して、バッテリの温度を適正に調節できる。
さらにまた、高温に達したバッテリを、吸入口から取り入れた空気によって冷却できる。
また、バッテリの発熱等により加温された空気を収納箱内に留め、低温になったバッテリを、加温された空気によって加温できる。
以下、本発明の実施の形態に係る鞍乗型電動車両について図面を参照して説明する。なお、以下の説明で、上下、前後、左右の方向は、運転者から見た方向をいう。
図１は、本発明の実施の形態に係る鞍乗型電動車両の側面図、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に図示したシートレール８、フェンダカバー２１、ステップフロア１０を省略している。
鞍乗型電動車両１は、バッテリ駆動式の電気自動二輪車（Electric Vehicle）である。鞍乗型電動車両１の車体フレームＦは、ヘッドパイプ５をその前端に備え、ヘッドパイプ５に連接されて下方に延びる１本のダウンチューブ４と、ダウンチューブ４の下端に連設されて車両後方に延びるロアフレーム６と、ロアフレーム６の後端に連結されて後上がりに延びるリアフレーム７と、リアフレーム７の上側に連結されるシートレール８とを備えている。ロアフレーム６、リアフレーム７及びシートレール８はそれぞれ左右対称に一対で構成されている。また、ヘッドパイプ５は、前輪ＷＦを支持するフロントフォーク２を操行自在に支持し、フロントフォーク２の上部には、操行ハンドル３が固定されている。
ロアフレーム６は、図２に示すように、左右のロアフレーム６を車幅方向で連結するクロスメンバ６ａによって連結されている。
また、リアフレーム７は、ロアフレーム６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とにより構成されている。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、略逆Ｕ字形状をなしてリアフレーム７の上側に取り付けられ、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。
リアフレーム７には、図１に示すように、ロアフレーム６との連接部の近傍であって屈曲部７ｂの下側に、車体後方へ突出するピボットプレート１１が左右のそれぞれに設けられている。この左右のピボットプレート１１には、ピボット軸１２が車幅方向に亘って貫通して設けられている。このピボット軸１２には、スイングアーム１３の前端部が取り付けられており、このピボット軸１２を中心にスイングアーム１３が上下に回動するようになっている。
スイングアーム１３は、車体幅方向の左側に位置するリアサスペンション１４によってリアフレーム７の第２傾斜部７ｃと連結されている。より詳細には、リアサスペンション１４の上端部１４ａは、リアフレーム７の第２傾斜部７ｃに取り付けられ、リアサスペンション１４の下端部１４ｂは、スイングアーム１３の後部に取り付けられている。これにより、スイングアーム１３の後端部で支持される後輪ＷＲの上下振動をこのリアサスペンション１４で吸収している。
スイングアーム１３の前側先端部には、ピボット軸１２に回動可能に取り付けられる回動支持部１３ｂが車体幅方向の左右に離間して一対設けられている。このスイングアーム１３は、ピボット軸１２に取り付けられた状態で、回動支持部１３ｂから後輪ＷＲを避けるように車体後方斜め左側に斜めに延びた後、後輪ＷＲの左側に沿って車体後方まで延在している。このスイングアーム１３の後部には、車幅方向に延びる後輪軸１７が設けられており、この後輪軸１７に後輪ＷＲが回転自在に片持ち支持されている。
また、スイングアーム１３の下部には、図１に示すように、メインスタンド４５を支持する取付部４６が形成されている。
なお、図１及び図２において、符号４１は車体前方を照らすヘッドライト、４２はシートレール８の水平部８ｂに取り付けられた乗員シート、４３はリアフレーム７の後端部に取り付けられたブレーキランプ、４４はその下側に位置するリフレクタである。
図３は、図１のＩＩＩ―ＩＩＩ断面図であって、スイングアーム１３を単体で示す平面図である。
スイングアーム１３は、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。
スイングアーム１３の内部には、車体左側（車体外側）に位置する機器取付空間２３、及び車体右側（車体内側）に位置する空気導入空間２４の２つの空間が形成されている。これらの空間２３、２４は、上述した仕切壁２５ａによって車体幅方向の左右に画成されており、車体前後方向に延在している。
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、空気導入空間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。
機器取付空間２３には、後輪ＷＲを駆動する動力発生モータ１６、及びこの動力発生モータ１６を制御するＰＤＵ１８（Power Drive Unit）が収容されている。これらの動力発生モータ１６及びＰＤＵ１８は、左側カバー２６を取り外すことでメンテナンスができるようになっている。
動力発生モータ１６は、図３に示すように、スイングアーム１３の後部に配置されており、仕切壁２５ａに形成された動力発生モータ取付部３３に着脱可能に取り付けられている。動力発生モータ１６の駆動軸１６ａは、後輪ＷＲの後輪軸１７と略平行に配置されており、仕切壁２５ａを貫通して機器取付空間２３側から空気導入空間２４側まで突出している。この駆動軸１６ａ上には、駆動ギヤ２９が設けられており、駆動ギヤ２９は後輪軸１７上に設けられた減速ギヤ３０と歯合している。この駆動ギヤ２９は、減速ギヤ３０と比して小径であり、１段減速する態様で動力発生モータ１６の駆動力を後輪軸１７に伝達している。
また、スイングアーム１３の後部に位置する本体部２５には、駆動ギヤ２９、減速ギヤ３０等の動力伝達部分を覆うようにギヤカバー３４が取り付けられている。このギヤカバー３４は、上述した動力伝達部分が配置された駆動力伝達空間３１と空気導入空間２４とを画成するものであり、駆動力伝達空間３１内を密閉して、駆動力伝達空間３１に潤滑オイルを保持できるようにしている。
ＰＤＵ１８は、図２及び図３に示すように、動力発生モータ１６よりも前側に配置されており、仕切壁２５ａに形成されたＰＤＵ取付面３２にボルト等で着脱可能に取り付けられている。このＰＤＵ１８の内部には、図示しない駆動回路、コンデンサ、ヒートシンクなどが収容されている。
また、ＰＤＵ１８は、図示しない配線によってバッテリセル９（図２）と接続されており、バッテリセル９からＰＤＵ１８へ電力が送られるようになっている。また、ＰＤＵ１８は、各部の制御を行う制御部２２ａを備えたＥＣＵ２２（Electric Control Unit）とも配線によって接続され、ＥＣＵ２２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。ＥＣＵ２２は、スイングアーム１３内に設けられている。
ＰＤＵ１８が有する駆動回路等は、他の部品と比較して熱を多く発生する。そのため、このＰＤＵ１８は、仕切壁２５ａのＰＤＵ取付面３２にできるだけ大きな面積で密着するように取り付けられており、駆動回路等から生じる熱を仕切壁２５ａへ熱伝導させて、放熱させている。
一方、空気導入空間２４には、仕切壁２５ａから複数のフィン４０が突出しており、ＰＤＵ１８から仕切壁２５ａへと熱伝導した熱がさらにフィン４０へと熱伝導するようになっている。
空気導入空間２４には、その前端部に前側開口部１３ａが形成され、前側開口部１３ａから空気導入空間２４内に空気が導入される。
また、仕切壁２５ａの動力発生モータ１６が取り付けられる部分には、空気導入空間２４と機器取付空間２３とを連通させる空気穴（図示略）が形成されている。さらに、動力発生モータ１６の内部には、図１に示すように、動力発生モータ１６内とスイングアーム１３の外側とを連通させる空気案内路５２が形成されており、空気案内路５２の端には、スイングアーム１３の下方に開口した空気排出口５５が形成されている。
これにより、前側開口部１３ａから取り込まれた空気は、空気導入空間２４を通過した後に、上述した空気穴から動力発生モータ１６内へと流れ、動力発生モータ１６の内部を空気冷却した後に空気案内路５２を経て空気排出口５５から大気へと排出される。
また、前輪ＷＦと後輪ＷＲとの間には、図１及び図２に示すように、収納箱６０が配置され、収納箱６０には、バッテリセル９（バッテリ）が収容されている。収納箱６０は、左右のロアフレーム６によって挟み込まれるように取り付けられており、収納箱６０の底面は、図１に示す側面視において、ロアフレーム６よりも下側に位置する。また、ロアフレーム６のクロスメンバ６ａは、車体幅方向における中央部が下側に窪んだ形状をなしており、収納箱６０は、このクロスメンバ６ａの上に載せられた状態で固定されている。
収納箱６０が配置された部分は、乗員の脚部が納まる足載せ空間Ｓの下側の部分であり、収納箱６０の上側は、乗員が足を載せることができるステップフロア１０で覆われている。
以下、収納箱６０のバッテリ収納箱構造について説明する。
図４は、収納箱６０の近傍の平面図である。図５は、収納箱６０の側面断面図である。
収納箱６０は、走行風などの外気を取り込み、或いは、収納箱６０の内部の空気を循環させて、バッテリセル９を温度調節可能に構成されている。
収納箱６０は、バッテリセル９を収容する収納箱本体６１と、収納箱本体６１の上部に着脱可能に設けられる蓋体６２とからなる。この収納箱本体６１には、上方に開口した２つの円筒体６１ａ、６１ｂが一体に形成され、上記蓋体６２には、上記円筒体６１ａ、６１ｂに嵌合する円筒体６２ｆ、６２ｇが形成され、各円筒体を嵌合した状態で、収納箱本体６１と蓋体６２とが締結具（図示せず）により締結されている。
そして、本実施の形態によるバッテリ収納箱構造では、蓋体６２が、収納箱本体６１内に空気を取り入れる２つの吸入口６２ａと、収納箱本体６１内の空気を外部に排出する排出口６２ｂと、吸入口６２ａの近傍の空気の流れを規制する吸入側切替弁６３（第１の規制部材）と、ファン６４の下流と吸入口６２ａとを連通するバイパス通路６２ｃと、排出口６２ｂの近傍の空気の流れを規制する排出側切替弁６５（第２の規制部材）とを有している。また、収納箱本体６１の円筒体６１ｂには、収納箱本体６１から排出口６２ｂに空気を流すファン６４が設けられている。
収納箱本体６１は、略直方体の箱形状に形成され、バッテリセル９は、収納箱本体６１内で前後にほぼ一杯に延在し、車幅方向に３本並べて配置されている。収納箱本体６１の前後の隅部及び上部には、バッテリセル９の外面と収納箱本体６１の壁部との間に介装される保持部材４７（図５）が複数設けられている。バッテリセル９はバッテリセル９の外面の一部に接する保持部材４７によって保持されており、バッテリセル９と収納箱本体６１の上下及び前後の壁部との間には空気が通過可能な隙間Ｋが形成されている。また、図４に示すように、平面視において収納箱本体６１内には、収納箱本体６１の幅方向の壁部とバッテリセル９との間、及び、隣接するバッテリセル９どうしの間に間隔が設けられ、各バッテリセル９の側面に沿って空気が通過する通風路Ｔが４箇所に形成されている。
図４に示すように、筒状に形成された２つの吸入口６２ａは、ダウンチューブ４の左右側方で車両前方に向けて開口し、各々の後端は、収納箱本体６１の前方に設けられた吸入側分岐部６６に接続されて合流している。図５に示すように、吸入側分岐部６６は２方向に分岐し、この吸入側分岐部６６の分岐の一方は、バイパス通路６２ｃの前端に位置する出口６２ｄに接続され、他方は、吸入口６２ａと収納箱本体６１とを接続する吸入通路６１ｃに接続されている。吸入通路６１ｃは、円筒体６２ｆ及び円筒体６１ａを介して吸入側分岐部６６に接続されて下方に延び、収納箱本体６１の車両前面側の大部分に亘って開口した前面開口６１ｄに接続されている。
収納箱本体６１は、ロアフレーム６の後端よりもわずかに後方まで延在し、円筒体６１ｂは、収納箱本体６１の後部において上方に向けて突出するように形成されている。また、円筒体６１ｂには、２方向に分岐する排出側分岐部６７が接続されており、この排出側分岐部６７の一方は、バイパス通路６２ｃの後端に位置する入口６２ｅに接続され、他方は排出口６２ｂに接続されている。また、収納箱本体６１内において、バッテリセル９の側面には、バッテリセル９の温度を計測する温度センサ６８が設けられている。
円筒体６１ｂ内に設けられたファン６４は、収納箱本体６１内の空気を排出側分岐部６７の側に吸い出すように回転駆動される。ファン６４は、バッテリセル９の電力により駆動され、風量を強と弱とのいずれかに切り替えて使用可能なファンである。また、バイパス通路６２ｃは、吸入側分岐部６６と排出側分岐部６７とを繋ぐ管路であり、吸入口６２ａとファン６４の下流とを連通させている。詳細には、図４に示すように、吸入側分岐部６６及び排出側分岐部６７は、蓋体６２において車両幅方向の中央に設けられ、吸入側分岐部６６と排出側分岐部６７とは、前後方向に延在する１本のバイパス通路６２ｃによって連通されている。
さらに、バイパス通路６２ｃ内の出口６２ｄ側には、バイパス通路６２ｃを流れる空気を加熱する加熱コイル６９が設けられている。加熱コイル６９はバッテリセル９から供給される電力により発熱する。
また、排出口６２ｂは排出側分岐部６７から後部へ筒状に延び、車両後方側に開口している。排出口６２ｂの後端は、収納箱本体６１の後端よりも車両前側に位置している。
このように、収納箱６０においては、吸入口６２ａと排出口６２ｂとは、バッテリセル９が収納された収納箱本体６１を介して連通しており、さらに、吸入口６２ａと排出口６２ｂとは、バイパス通路６２ｃによっても連通している。
そして、吸入側分岐部６６及び排出側分岐部６７には、吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５がそれぞれ設けられている。吸入側切替弁６３は、吸入口６２ａから収納箱本体６１に、又はバイパス通路６２ｃの出口６２ｄから収納箱本体６１に空気の流れを択一的に規制する第１の規制部材である。排出側切替弁６５は、収納箱本体６１から排出口６２ｂに、又は収納箱本体６１からバイパス通路６２ｃの入口６２ｅに空気の流れを択一的に規制する第２の規制部材である。すなわち、これら吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５の開閉により収納箱６０内の空気の流れが規制される。
ここで、吸入口６２ａ、吸入側切替弁６３、バイパス通路６２ｃ、排出側切替弁６５、及び、排出口６２ｂ等の収納箱６０内の空気の流れの規制に関わる部分は蓋体６２にまとめて設けられている。このように、空気の流れの規制に関わる部分が収納箱本体６１に設けられておらず、収納箱本体６１の構造を簡単にでき、バッテリセル９の着脱等のメンテナンスを行い易い。また、空気の流れの規制に関わる部分が蓋体６２にまとまっているため、蓋体６２のメンテナンス性及び組立性が良い。さらに、蓋体６２に設けられた吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５に電力を供給するケーブル（図示せず）は、蓋体６２を収納箱本体６１から取り外しし易いように、長さに余裕を持って設けられており、メンテナンス性が良い。
また、排出口６２ｂを収納箱本体６１の後端よりも車両前側に設け、収納箱６０を前後にコンパクトに構成したため、ダウンチューブ４とスイングアーム１３との間に収納箱６０を配置することができる。
図５に示すように、吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５は、円筒状の吸入側弁体７０及び排出側弁体８０と、これら弁体７０、８０を回転させて切り替える弁切替モータ７１、８１とをそれぞれ備えて構成されている。円筒状の吸入側弁体７０及び排出側弁体８０の外周面７２、８２には、所定の位置に複数の孔が形成されている。詳細には、吸入側弁体７０の外周面７２には、吸入口６２ａから収納箱本体６１へ流れる空気が通る吸入孔７３と、バイパス通路６２ｃの出口６２ｄから収納箱本体６１へ流れる空気が通る吸入側バイパス孔７４とが形成されている。また、排出側弁体８０の外周面８２には、収納箱本体６１から排出口６２ｂへ流れる空気が通る排出孔８３と、収納箱本体６１からバイパス通路６２ｃの入口６２ｅへ流れる空気が通る排出側バイパス孔８４とが形成されている。
図４に示すように、吸入孔７３と、吸入側バイパス孔７４とは、平面視において、外周面７２上に互いに略９０°異なる位置に設けられている。また、排出孔８３と、排出側バイパス孔８４とは、平面視において、外周面８２上に互いに略９０°異なる位置に設けられている。
また、図５に示すように、弁体７０、８０の上面７５、８５には、吸入側弁体７０及び排出側弁体８０をその周方向に回転させる弁切替モータ７６、８６がそれぞれ取り付けられている。さらに、上面７５、８５と対向する面には、弁体７０、８０の底部が開口して形成された下面開口部７７、８７が形成されている。吸入孔７３及び吸入側バイパス孔７４は、下面開口部７７に連通しており、また、排出孔８３及び排出側バイパス孔８４は下面開口部８７に連通しているため、空気は吸入側弁体７０及び排出側弁体８０の内部を通過することができる。
図４に示すように、吸入側分岐部６６及び排出側分岐部６７は平面視で円筒状に形成されており、吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５は、外周面７２、８２がこれら円筒の内周に接するように、それぞれ設けられている。弁切替モータ７６、８６は吸入側分岐部６６及び排出側分岐部６７の上面からそれぞれ突出して設けられ、弁体７０、８０は、弁切替モータ７６、８６の駆動により吸入側分岐部６６及び排出側分岐部６７の内部で周方向にそれぞれ回転される。すなわち、弁体７０、８０を回転させて、外周面７２、８２によって空気の流路を塞いだ場合、収納箱６０に出入りする空気の流れを遮断することができる。一方、弁体７０、８０を回転させて、吸入孔７３、吸入側バイパス孔７４、排出孔８３、及び、排出側バイパス孔８４の位置を種々の状態に変化させることで、収納箱６０内の空気の流れを制御することができる。
ここで、吸入側切替弁６３、排出側切替弁６５、ファン６４、温度センサ６８、及び、加熱コイル６９は、制御部２２ａにより制御される。
図６は、バッテリセル９を冷却する場合の空気の流れを示す収納箱６０の平面断面図である。図７は、バッテリセル９を加温する場合の空気の流れを示す収納箱６０の平面断面図である。
吸入側切替弁６３は、その回転位置により、開状態或いは閉状態となり、開状態では吸入口６２ａから収納箱本体６１に流れる流路が開かれ、閉状態では、吸入口６２ａから収納箱本体６１へ流れる流路が閉鎖される。
図６に示すように、吸入側切替弁６３の開状態では、吸入孔７３が吸入口６２ａに連通する位置に吸入側弁体７０が回転され、吸入側バイパス孔７４は吸入側分岐部６６の左側面の内壁に面している。また、この状態では、バイパス通路６２ｃと吸入側分岐部６６との間の流路は外周面７２によって塞がれている。これにより、吸入口６２ａから外気を導入し、収納箱本体６１へ外気を導くことができる。
図７に示すように、吸入側切替弁６３の閉状態では、外周面７２が吸入口６２ａと吸入側分岐部６６との間を塞ぐ位置に吸入側弁体７０が回転され、吸入側バイパス孔７４はバイパス通路６２ｃに連通している。また、この状態では、吸入孔７３は吸入側分岐部６６の左側面の内壁に面している。これにより、吸入口６２ａと吸入側分岐部６６との間を塞ぐことで収納箱本体６１へ流れる外気を遮断できるとともに、バイパス通路６２ｃを収納箱本体６１へ連通させて、バイパス通路６２ｃから収納箱本体６１に空気を流すことができる。また、吸入側切替弁６３においては、図６中の反時計回りに吸入側切替弁６３を略９０°回転させることで開状態から図７の閉状態にすることができる。
このように、収納箱６０では、吸入側分岐部６６に１つの吸入側切替弁６３を設けることで、吸入口６２ａから収納箱本体６１へ外気を導く流路と、バイパス通路６２ｃから収納箱本体６１に空気を流す流路とを切り替えることができ、簡単な構成で空気の流れを規制できる。
次に、排出側切替弁６５の開閉について説明する。
排出側切替弁６５は、その回転位置により、開状態或いは閉状態となり、開状態では収納箱本体６１から排出口６２ｂに流れる流路が開かれ、閉状態では、収納箱本体６１から排出口６２ｂへ流れる流路が閉鎖される。
図６に示すように、排出側切替弁６５の開状態では、排出孔８３が排出口６２ｂに連通する位置に排出側弁体８０が回転され、排出側バイパス孔８４は排出側分岐部６７の右側面の内壁に面している。また、この状態では、バイパス通路６２ｃと排出側分岐部６７との間の流路は外周面８２によって塞がれている。これにより、収納箱本体６１からファン６４を通過して排出側分岐部６７に達した空気を排出口６２ｂから排出できる。
図７に示すように、排出側切替弁６５の閉状態では、外周面８２が排出側分岐部６７と排出口６２ｂとの間を塞ぐ位置に排出側弁体８０が回転され、排出側バイパス孔８４はバイパス通路６２ｃに連通している。また、この状態では、排出孔８３は排出側分岐部６７の右側面の内壁に面している。これにより、排出側分岐部６７と排出口６２ｂとの間を塞ぐことで、収納箱本体６１内の空気を排出口６２ｂから外部へ排出しないようにすることができるとともに、排出側分岐部６７をバイパス通路６２ｃに連通させて、バイパス通路６２ｃに空気を流すことができる。また、排出側切替弁６５においては、図６中の反時計回りに排出側切替弁６５を略９０°回転させることで開状態から図７の閉状態にすることができる。
このように、収納箱６０では、排出側分岐部６７に１つの排出側切替弁６５を設けることで、空気を排出口６２ｂから排出する流路と、空気をバイパス通路６２ｃに流す流路とを切り替えることができ、簡単な構成で空気の流れを規制できる。
本実施の形態の収納箱６０においては、制御部２２ａが、温度センサ６８により出力されたバッテリセル９の温度に基づいて、吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５の開閉、ファン６４の風量、及び、加熱コイル６９のオンオフを制御する。詳細には、バッテリセル９の適正な温度よりも低温な第１の基準温度（開制御基準温度、閉制御基準温度）、この第１の基準温度よりも低温な第２の基準温度、第２の基準温度よりもさらに低温な第３の基準温度、及び、バッテリセル９の適正な温度よりも高温な第４の基準温度と、温度センサ６８により計測されたバッテリセル９の温度とを比較して、バッテリセル９の温度を適正な温度に調節する制御が行われる。第１〜第４の各基準温度は、いずれも予め制御部２２ａに対して設定され、制御部２２ａが内蔵するメモリ（図示略）に記憶されている。
図８は、バッテリセル９を冷却する場合の空気の流れを示す収納箱６０の側面断面図である。
温度センサ６８により計測されたバッテリセル９の温度が、制御部２２ａによって第４の基準温度よりも高いと判断された場合には、制御部２２ａは、弁切替モータ７６、８６を駆動し、吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５を開く開制御をするとともに、ファン６４を弱の風量で駆動する。また、加熱コイル６９は制御部２２ａの制御によりオフにされる。図６及び図８に示すように、吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５が開制御されると、吸入口６２ａと収納箱本体６１と排出口６２ｂとが連通する流路が形成される。これにより、図中に気流Ｃで示すように、吸入口６２ａから取り入れた走行風等の空気を、バッテリセル９が収納された収納箱本体６１に導いてバッテリセル９を冷却し、バッテリセル９を冷却した空気を排出口６２ｂから排気することができる。
詳細には、図６に示すように、左右の吸入口６２ａから取り込まれた空気は、吸入側切替弁６３により流れを規制されて収納箱本体６１に流入し、各バッテリセル９の側面の通風路Ｔ及び隙間Ｋ（図８）を通ってバッテリセル９の熱を奪い、排出側切替弁６５により流れを規制されて、排出口６２ｂから車両後部側に排出される。この際、ファン６４が駆動されているため、収納箱本体６１内の空気を効率良く排出でき、バッテリセル９を効果的に冷却できる。そして、バッテリセル９が気流Ｃにより冷却されて、温度センサ６８に基づきバッテリセル９の温度が適正な値に達したことを制御部２２ａが検出すると、制御部２２ａは、ファン６４を停止する。
また、低速走行時や停車時のように十分な走行風が得られない場合に、制御部２２ａはファン６４を強の風量で駆動し、ファン６４によって気流Ｃを発生させてバッテリセル９を冷却する。
図９は、バッテリセル９を加温する場合の空気の流れを示す収納箱６０の側面断面図である。
温度センサ６８により計測されたバッテリセル９の温度が、制御部２２ａによって上記第３の基準温度よりも低いと判断された場合には、制御部２２ａは、弁切替モータ７６、８６を駆動し、吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５を閉じる閉制御をするとともに、ファン６４を強の風量で駆動し、加熱コイル６９をオンにする。図７及び図９に示すように、吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５が閉制御されると、吸入口６２ａ及び排出口６２ｂが遮断されるとともに、バイパス通路６２ｃが吸入側分岐部６６及び排出側分岐部６７に連通する。これにより、収納箱本体６１の空気がバイパス通路６２ｃを介して循環可能な流路が形成され、ファン６４の駆動により、図中に気流Ｈで示すように、収納箱本体６１の空気はバイパス通路６２ｃを通って吸入側切替弁６３の側に戻り、収納箱６０内を循環する。
詳細には、図７及び図９に示すように、収納箱本体６１の空気は、ファン６４により吸い出されて排出側分岐部６７に流れ、排出側切替弁６５により流れを規制されてバイパス通路６２ｃを流れ、バイパス通路６２ｃの前部に設けられた加熱コイル６９により加熱される。次いで、加熱コイル６９により加熱された空気は、吸入側切替弁６３により流れを規制されて収納箱本体６１に戻り、各バッテリセル９の側面の通風路Ｔ及び隙間Ｋを通ってバッテリセル９を加温する。
このように、収納箱６０では、加熱コイル６９によって加熱された空気をファン６４によって循環させることでバッテリセル９を効果的に加温している。また、ファン６４を強の風量で駆動しているため、バッテリセル９に多量の熱を供給でき、バッテリセル９を効果的に加温できる。さらに、バッテリセル９は電力が使用されている状態では発熱し、収納箱本体６１内の空気はバッテリセル９の発熱により加熱され、このバッテリセル９の発熱により加熱された空気を循環させてバッテリセル９を加温できるため、バッテリセル９の排熱を利用して効果的にバッテリセル９を加温できる。また、加熱コイル６９をバイパス通路６２ｃに配置し、加熱コイル６９がバッテリセル９を冷却する際の気流Ｃの流れを妨げないようにしたため、バッテリセル９を冷却する場合において加熱コイル６９が邪魔になることがない。
そして、バッテリセル９が気流Ｈにより加温されて、温度センサ６８に基づきバッテリセル９の温度が適正な値に達したことを制御部２２ａが検出すると、制御部２２ａは、ファン６４を停止するとともに、加熱コイル６９をオフにし、吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５を開制御する。
次に、温度センサ６８により計測されたバッテリセル９の温度が、制御部２２ａによって、第３の基準温度以上かつ第２の基準温度よりも低いと判断された場合には、制御部２２ａは、吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５を閉制御するとともに、ファン６４を弱の風量で駆動し、加熱コイル６９をオンにする。これにより、加熱コイル６９によって加熱された空気をファン６４によって循環させ、バッテリセル９を効果的に加温できる。また、ファン６４を弱の風量で駆動しているため、バッテリセル９の電力消費を抑えつつ適度な熱を供給でき、バッテリセル９を効果的に加温できる。
そして、バッテリセル９が気流Ｈにより加温されて、温度センサ６８に基づきバッテリセル９の温度が適正な値に達したことを制御部２２ａが検出すると、制御部２２ａは、ファン６４停止するとともに、加熱コイル６９をオフにし、吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５を開制御する。
また、温度センサ６８により計測されたバッテリセル９の温度が、制御部２２ａによって、第２の基準温度以上かつ第１の基準温度よりも低いと判断された場合には、制御部２２ａは、吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５を閉制御する。また、ファン６４は停止され、加熱コイル６９はオフにされる。この状態では、吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５によって、吸入口６２ａ及び排出口６２ｂが閉じられているため、バッテリセル９の発熱により加熱された空気が収納箱６０内に停留し、バッテリセル９の廃熱によりバッテリセル９を加温することができる。これにより、加熱コイル６９を用いることなく、バッテリセル９の廃熱を有効に利用してバッテリセル９を加温することができる。
そして、バッテリセル９が気流Ｈにより加温されて、温度センサ６８に基づきバッテリセル９の温度が適正な値に達したことを制御部２２ａが検出すると、制御部２２ａは、ファン６４停止するとともに、加熱コイル６９をオフにし、吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５を開制御する。
さらに、温度センサ６８により計測されたバッテリセル９の温度が、制御部２２ａによって、第１の基準温度以上かつ第４の基準温度よりも低いと判断された場合には、制御部２２ａは、吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５を開制御する。また、ファン６４は停止され、加熱コイル６９はオフにされる。この場合、収納箱６０には、走行風によって図８に示す気流Ｃが発生し、バッテリセル９は、走行風によって冷却される。本実施の形態では、第１の基準温度以上かつ第４の基準温度よりも低い温度範囲を、バッテリセル９の適正な使用温度帯とし、この温度範囲では、吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５を開き、走行風によってバッテリセル９を冷却している。
また、図１及び図２に示すように、収納箱６０の排出口６２ｂと、スイングアーム１３の前側開口部１３ａとは、前後に連続するように配置され、車体幅方向及び高さ方向において近い位置に設けられている。これにより、排出口６２ｂから流れる空気をスイングアーム１３内に導いて、ＰＤＵ１８や動力発生モータ１６を冷却できる。さらに、ファン６４を駆動し、スイングアーム１３内に風を送ることで、効果的にスイングアーム１３内を冷却できる。
以上説明したように、本発明を適用した実施の形態によれば、吸入口６２ａから取り入れた空気を、吸入側切替弁６３によって収納箱本体６１内に流れるように規制し、排出側切替弁６５によって収納箱本体６１から排出口６２ｂに流れるように規制することができ、吸入口６２ａから取り入れた空気によってバッテリセル９を空冷できる。また、吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５により、吸入口６２ａと収納箱本体６１との間、及び、収納箱本体６１と排出口６２ｂとの間を閉鎖し、収納箱６０内の空気がバイパス通路６２ｃを介して循環するように規制できるため、バッテリセル９の発熱等により加温された空気を循環させることでバッテリセル９を加温することができる。従って、吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５により収納箱６０内に流れる空気の流れを規制することにより、バッテリセル９を冷却または加温することができ、バッテリセル９の温度を適正な温度に調節できる。これにより、バッテリセル９の状態を常に良好な状態に保つことができるため、鞍乗型電動車両１の動力発生モータ１６に安定的に電力を供給することができる。
また、蓋体６２が、吸入口６２ａ、排出口６２ｂ、バイパス通路６２ｃ、吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５を備え、空気の流れの規制に関わる部分が蓋体６２にまとめて設けられているため、メンテナンス性及び組立性が良い。また、収納箱本体６１を簡単な構造にできるという利点がある。
また、収納箱６０内のバッテリセル９の温度に応じて吸入側切替弁６３、及び、排出側切替弁６５の開閉を制御して、収納箱６０内の空気の流れを調節し、バッテリセル９の温度に応じてバッテリセル９の温度を適正に調節できる。
さらに、収納箱６０内のバッテリセル９の温度に応じてファン６４の風量を制御して、収納箱６０内の空気の流れを調節し、バッテリセル９の温度に応じてバッテリセル９の温度を適正に調節できる。
さらにまた、バッテリセル９の温度が第１の基準温度以上である場合には、吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５を開き、吸入口６２ａから収納箱本体６１を通り排出口６２ｂから排出される空気によってバッテリセル９を冷却できる。
また、バッテリセル９の温度が第１の基準温度よりも低い場合には、吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５を閉じ、吸入口６２ａ及び排出口６２ｂを閉じるため、空気を収納箱６０内に留めておくことができる。これにより、バッテリセル９の発熱等により加熱された空気が収納箱６０内に留まるため、この加熱された空気によってバッテリセル９を加温することができる。
なお、実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されない。
上記実施の形態では、収納箱６０は、収納箱本体６１と蓋体６２とからなるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、収納箱は、収納箱本体６１と蓋体６２とが一体的に構成された箱体であっても良い。
また、上記実施の形態では、収納箱本体６１内において、バッテリセル９の側面にバッテリセル９の温度を計測する温度センサ６８を設けるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、吸入口６２ａ、排出口６２ｂ及び収納箱本体６１の少なくともいずれかに空気の温度を計測する温度センサを設け、収納箱６０内を流れる空気の温度に基づいて、吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５の開閉を制御しても良い。また、上記実施の形態では、低速走行時や停車時のように十分な走行風が得られない場合に、ファン６４を強の風量で駆動するものとして説明したが、これに限らず、温度センサ６８の出力に基づいてファン６４の風量を切り替えて、バッテリセル９を冷却しても良い。
また、上記実施の形態では、バッテリセル９の温度が、第１の基準温度よりも低い場合には、吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５を閉制御するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５の少なくとも一方を閉制御しても良い。この場合、吸入口６２ａまたは排出口６２ｂのいずれかが閉じられるため、収納箱６０内の空気の流れを停留させることができ、バッテリセル９を加温できる。また、上記実施の形態では、制御部２２ａが温度センサ６８の出力に応じて、吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５を切り替えるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、バイメタルのような、温度に応じてそれ自身が変形するものを用いて吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５を切り換えできるように構成し、収納箱６０内の空気の流れを調節しても良い。さらに、加熱コイル６９は制御部２２ａの制御によりオンオフされるものとして説明したが、バイメタル等によりオンオフされても良い。
さらに、上記実施の形態では、バッテリセル９の温度が、第１の基準温度以上である場合には、吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５を開制御するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、排出側切替弁６５のみを開き、ファン６４によって収納箱６０の空気を排出口６２ｂから排出し、バッテリセル９を冷却するようにしても良い。また、上記実施の形態では、第１の基準温度を基準として吸入側切替弁６３及び排出側切替弁６５を開く制御と、閉じる制御の両方を行う構成としたが、これに限定されず、開制御と閉制御とを異なる温度を基準として行っても良い。その他の細部構成についても任意に変更可能であることは勿論である。
本発明の実施の形態に係る鞍乗型電動車両の側面図である。 鞍乗型電動車両の平面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 収納箱の近傍の平面図である。 収納箱の側面断面図である。 バッテリを冷却する場合の収納箱の平面断面図である。 バッテリを加温する場合の収納箱の平面断面図である。 バッテリを冷却する場合の収納箱の側面断面図である。 バッテリを加温する場合の収納箱の側面断面図である。
符号の説明
１ 鞍乗型電動車両
９ バッテリセル
６０ 収納箱
６１ 収納箱本体
６２ 蓋体
６２ａ 吸入口
６２ｂ 排出口
６２ｃ バイパス通路
６２ｄ 出口
６２ｅ 入口
６３ 吸入側切替弁（第１の規制部材）
６４ ファン
６５ 排出側切替弁（第２の規制部材）
６６ 吸入側分岐部
６７ 排出側分岐部
６８ 温度センサ
６９ 加熱コイル

Claims (6)

  1. 車両前後方向で前輪と後輪との間にバッテリを配置する鞍乗型電動車両のバッテリ収納箱構造であって、
    複数のバッテリセルが収納される収納箱と、
    前記収納箱に車両前方より空気を取り入れる吸入口と、
    前記収納箱の車両後方に空気を排出する排出口と、
    前記収納箱から前記排出口に空気を流すファンと、
    前記ファンの下流と、前記吸入口とを連通するバイパス通路と、
    前記吸入口から前記収納箱に、又は前記バイパス通路の出口から前記収納箱に空気の流れを択一的に規制する第１の規制部材と、
    前記収納箱から前記排出口に、又は前記収納箱から前記バイパス通路の入口に空気の流れを択一的に規制する第２の規制部材と、
    を備えたことを特徴とする鞍乗型電動車両のバッテリ収納箱構造。
  2. 前記収納箱が収納箱本体と蓋体とからなり、該蓋体に前記吸入口、前記排出口、前記バイパス通路、前記第１の規制部材、及び、前記第２の規制部材を備えたことを特徴とする鞍乗型電動車両のバッテリ収納箱構造。
  3. 前記吸入口、前記排出口、及び、前記収納箱の少なくともいずれかに、１つの温度センサを設け、該温度センサの出力に応じて、前記第１の規制部材及び前記第２の規制部材の開閉を制御すること、
    を特徴とする請求項１または２記載の鞍乗型電動車両のバッテリ収納箱構造。
  4. 前記吸入口、前記排出口、及び、前記収納箱の少なくともいずれかに、１つの温度センサを設け、該温度センサの出力に応じて、前記ファンの風量を制御すること、
    を特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の鞍乗型電動車両のバッテリ収納箱構造。
  5. 前記温度センサの温度が開制御基準温度より高い場合は、前記第１の規制部材及び前記第２の規制部材を開制御すること、
    を特徴とする請求項３または４記載の鞍乗型電動車両のバッテリ収納箱構造。
  6. 前記温度センサの温度が閉制御基準温度より低い場合は、前記第１の規制部材及び前記第２の規制部材の少なくとも一方を閉制御すること、
    を特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の鞍乗型電動車両のバッテリ収納箱構造。
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