JP2010264967A - 内燃機関オートバイの電動化改造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】既存の内燃機関駆動のオートバイを電動化改造するためには、推進のための蓄電池を新たに搭載する必要があり、この配置空間を確保することが必要だが、内燃機関を取り外す場合、内燃機関のケースをメインフレームの構造の一部となっているために、単純にこれを取り外すことは構造面での制約が大きい。
【解決手段】内燃機関のケースをメインフレームとねじ結合しメインフレームの構造の一部とするオートバイの内燃機関を取り外して、同時に電動装置を内燃機関の設置されていた部位以外に設置して行なう内燃機関オートバイの電動化改造方法で、ケースをメインフレームにねじ結合するフレーム結合部位に、少なくとも２箇所以上結合できる結合部位を形成した補強フレームを嵌装し、これをメインフレームとねじ結合することで、メインフレームを補強し、かつ、補強フレームで囲繞される枠体空間内に、電動装置の作動用の蓄電装置及び電力出力調整装置を収容配置する改造方法。

Description

本発明は、内燃機関のケースをメインフレームとねじ結合しメインフレームの構造の一部とする内燃機関オートバイの電動化改造方法に関する。

技術背景

環境意識の高まりや、省エネルギー対応のために、内燃機関駆動の車両の電動化や内燃機関と電動機関の複合によるハイブリッド化の開発が各方面で積極的に取り組まれている。

こうした開発は、主には新型車の開発のために行なわれており、車両の構造や装置・各部材も専用に開発されているが、車両のなかでも自動車では、電動化やハイブリッド化のための構造や装置・部材配設は、複雑ながらも比較的大きな空間内での改善が可能であるのに対し、オートバイでは元来車両構造が単純であるとともに、拡張配置できる車両空間が限定されているため、電動化やハイブリッド化のために求められる新たな装置・部材の設置が難しいものである。

さらに、新型車両の開発ではなく、既存車両の改造により内燃機関駆動を電動化・ハイブリッド化することは、オートバイでは特に困難なものであるが、既に多量のオートバイ・二輪車を導入している新聞や荷物、郵便物などの配送サービス業では、車両を新型車両に更新することにも大きな経済的負担があるために、既存車両の改造に対する需要は非常に高いものがある。

そこで、既に車両空間的な制約により実現が困難なオートバイのハイブリッド化に対し、既存の内燃機関駆動のオートバイの内燃機関を廃止し、電動装置を新たに設置して電動化することが、上記のような需要に対する現実的な対応策となるものである。

既存の内燃機関駆動のオートバイの内燃機関を廃止することに関しては、現状、後輪のハブにモータが組み込まれたハブモータの技術が進展しているため電動化改造に大きな困難はないものの、その推進のための蓄電池（バッテリー）を新たに搭載する必要があり、この配置空間を確保するためことが大きな課題となる。
また、内燃機関を取り外す場合、多くのオートバイが、内燃機関のケースをメインフレームの構造の一部としているために、単純にこれを取り外してそこに蓄電池などを設置することには構造強度面での制約が大きいものであった。

本願発明者は、前記の既存の内燃機関駆動のオートバイの電動化改造の課題に鑑みて、内燃機関を取り外すとともに内燃機関のケースの具備した構造上の機能を補完し、かつそこに蓄電池、その他の制御装置を収容する改造方法を発明するに至った。

すなわち、本願請求項１の発明は、内燃機関００のケース１０をメインフレーム２０とねじ結合しメインフレーム２０の構造の一部とするオートバイの内燃機関００を取り外して、同時に電動装置６０を内燃機関００の設置されていた部位以外に設置して行なう内燃機関オートバイの電動化改造方法であって、ケース１０をメインフレーム２０にねじ結合するフレーム結合部位２５に、少なくとも２箇所以上結合できる結合部位３５を形成した補強フレーム３０を嵌装し、これをメインフレーム２０とねじ結合することで、メインフレーム２０を補強し、かつ、補強フレーム３０で囲繞される枠体空間内に、電動装置２０の作動用の蓄電装置４０及び電力出力調整装置５０を収容配置することを特徴とする内燃機関オートバイの電動化改造方法である。

上述したように、本願発明の内燃機関オートバイの電動化改造方法は、既存のオートバイの内燃機関を取り外しながら補強フレームによりフレーム構造強度を補強し、かつ、電動装置の作動用の蓄電装置及び電力出力調整装置等の制御装置を収容配置することができる電動化改造方法を提供できる。

以下、本願発明の実施の形態を説明する。

補強フレーム３０は、オートバイの正面及び上部より見たときに概ね左右対称となるよう鋼材パイプにより形成されるが、オートバイの前輪の操舵とパイプ構造が干渉しない範囲で、かつ搭乗者の搭乗、停止時の脚部接地動作を妨げない形状とする。

補強フレーム３０には、内燃機関のケースをメインフレーム２０にねじ結合するフレーム結合部位２５に、少なくとも２箇所以上結合できる結合部位３５が形成されており、この補強フレーム３０を内燃機関に替わりメインフレーム２０に嵌装しねじ結合することで、メインフレーム２０を補強できるようになっている。

このとき、内燃機関が結合されていたフレーム結合部位だけに限定せず、その他のメインフレームの部位にある既設の結合部位や、新たな結合部材を溶接し設置して、補強フレーム３０とさらに結合して、メインフレームの構造強度を高めることもできる。

補強フレーム３０には、できるだけ低位置に棚板状の部材を形成し、その棚板状部材をベースに、その上に重量のある蓄電池を設置する。こうすることで、重心を低く維持できるので、オートバイの走行安定性に寄与することができる。

また、補強フレーム３０には、内燃機関に結合されていた乗車ステップ、ブレーキ・ノブ、停車スタンドその他の付属設備を、内燃機関への設置状況を考慮のうえ同様の部位に設置できるように、それら付属設備の設置のための結合部位を形成することができる。

内燃機関を取り外したときに、スロットル・ケーブルも同時に内燃機関のキャブレター部位などから取り外されるが、補強フレーム３０で囲繞される枠体空間内に引き込んだうえで、電力出力調整装置５０の操作機構に機械的に結合することで、アクセル操作機器を改変することなく、有効に電動化装置の機械機構として利用することができる。

当然に、実用上は雨天などでの走行や、予想外の水濡れなどが想定されるので、補強フレーム３０を装着のうえは、補強フレーム３０で囲繞される枠体空間内を簡便に水濡れより防ぐことができる専用のフードを装着することも選択される。

本願のオートバイの電動化改造方法は、極力新たな構造上の加工を低減し、内燃機関やそのための油槽等の付属設備を取り外しながらも、既存の構造をできる限り有効に利用することを目指すものであり、新設する装置・部材についてはできるだけ簡素であることが望ましく、全体としては許される限りもともとのオートバイの概観を保つようにすることが望ましい。

本願では詳細に触れないが、電動機構はハブ・モータなど車輪ごとに交換し加装できるものを選択することが望ましい。こうすることで電動化のための電動機による空間占有を避け、その分、蓄電器の容量を増加させるなどの工夫が望ましい。

本願発明は、上記の説明に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本願発明の範囲内に包含されることはいうまでもない。

Claims (1)

1. 内燃機関００のケース１０をメインフレーム２０とねじ結合しメインフレーム２０の構造の一部とするオートバイの内燃機関００を取り外して、同時に電動装置６０を内燃機関００の設置されていた部位以外に設置して行なう内燃機関オートバイの電動化改造方法であって、
   ケース１０をメインフレーム２０にねじ結合するフレーム結合部位２５に、少なくとも２箇所以上結合できる結合部位３５を形成した補強フレーム３０を嵌装し、これをメインフレーム２０とねじ結合することで、メインフレーム２０を補強し、かつ、補強フレーム３０で囲繞される枠体空間内に、電動装置２０の作動用の蓄電装置４０及び電力出力調整装置５０を収容配置することを特徴とする
   内燃機関オートバイの電動化改造方法