JP2017081486A - 電動式自動二輪車 - Google Patents

Abstract

【課題】低重心化して操縦安定性を向上すること。
【解決手段】電動式自動二輪車（１）は、スイングアーム（１６）の前方に配置される後輪駆動用の電動モータ（３０）と、電動モータの動力源となるバッテリ（３２）とを備える。電動モータは、駆動軸が前後方向で水平となるように配置される。バッテリは、電動モータに対して左右に配置される。これにより、重量物である電動モータ及びバッテリを同じ高さに配置することができ、車両が低重心化される。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動式自動二輪車に関する。

従来、電動式の自動二輪車においては、電動モータを動力源として後輪を駆動するものが提案されている（例えば、特許文献１−４参照）。これらの特許文献においては、後輪を支持するスイングアームの前方に電動モータが設けられ、電動モータの上部にモータ駆動用のバッテリが配置されている。

特開２０１２−９９６１６号公報 国際公開第２０１２／０５９９５９号 特開平５−１０５１６０号公報 国際公開第２０１２／０６３２９２号

ところで、特許文献１−４に記載の電動式自動二輪車では、重量物であるバッテリが車両の中で高い位置に配置されている。このため、車両全体の重心が高くなってしまい、操縦安定性に劣るという問題があった。

本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、低重心化して操縦安定性を向上することができる電動式自動二輪車を提供することを目的とする。

本発明に係る電動式自動二輪車は、スイングアームの前方に配置される後輪駆動用の電動モータと、前記電動モータの動力源となるバッテリとを備える電動式自動二輪車であって、前記電動モータは、駆動軸が前後方向で水平となるように配置され、前記バッテリは、前記電動モータに対して左右に配置されることを特徴とする。

この構成によれば、電動モータの駆動軸を前後方向で水平に配置し、電動モータに対して左右にバッテリを配置したことにより、重量物である電動モータ及びバッテリを同じ高さに配置することができる。これにより、車両が低重心化され、操縦安定性を向上することが可能になる。

また、本発明に係る上記電動式自動二輪車において、前記電動モータの前記駆動軸は、車両の左右方向における車両中心線上に設けられることが好ましい。この構成によれば、左右の重量バランスを確保することができ、操縦安定性が確保される。

また、本発明に係る上記電動式自動二輪車において、前記バッテリは、正面視においてＶ字状に配置されることが好ましい。この構成によれば、下方に向かうに従って車幅を小さくすることができる。この結果、車両をバンクさせてもバッテリと地面との間に隙間を確保することができる。よって、車両のバンク角を確保することができる。

また、本発明に係る上記電動式自動二輪車において、前記バッテリは、左右に均等に複数個ずつ設けられることが好ましい。この構成によれば、複数のバッテリを左右に均等配置することで、車両全体としての重量バランスを確保することができる。

また、本発明に係る上記電動式自動二輪車において、複数の前記バッテリは、下方に向かうに従って容量が大きくなることが好ましい。この構成によれば、下方に向かうに従ってバッテリの重量が大きくなるため、車両の更なる低重心化を実現することができる。

また、本発明に係る上記電動式自動二輪車において、前記バッテリは、ブラケットを介して前記電動モータ又は車体フレームに固定されることが好ましい。この構成によれば、ブラケットにバッテリをアッセンブリした状態で取り付けることができ、組み立て作業性が向上される。

また、本発明に係る上記電動式自動二輪車において、前記ブラケットは、前記電動モータ及び／又は前記バッテリに対して走行風を誘導する導風部を有することが好ましい。この構成によれば、走行風が電動モータ及び／又はバッテリに当たることで、電動モータ及び／又はバッテリの冷却効果を高めることができる。

また、本発明に係る上記電動式自動二輪車において、前記電動モータ及び／又は前記ブラケットは、車体フレームのダウンフレームに固定されることが好ましい。この構成によれば、電動モータ及びブラケットを固定するための構成を別途用意する必要が無く、構成が簡略化される。この結果、車両全体として軽量化を図ることができる。

また、本発明に係る上記電動式自動二輪車において、前記バッテリに対する電流の変換を行うコンバータと、前記電動モータを制御するコントローラとを更に備え、前記コンバータは、前記電動モータの上方に設けられ、前記コントローラは、前記コンバータの上方に設けられることが好ましい。この構成によれば、重量の大きい部品を下から順に配置したことで、車両の更なる低重心化を図ることができる。また、コントローラが地面から離れた位置に設けられることで、コントローラに対する防水効果を得ることができる。

また、本発明に係る上記電動式自動二輪車において、前記電動モータ周辺の車体フレームは、非金属材料で形成されることが好ましい。この構成によれば、電動モータ周辺の車体フレームの重量を小さくすることができ、結果として重心が電動モータ周辺に偏るため、更なる低重心化を図ることができる。

また、本発明に係る上記電動式自動二輪車において、ヘルメットを収納するためのヘルメット収納室を更に備え、前記ヘルメット収納室は、前記電動モータの上方に設けられ、前記ヘルメット収納室の下端がメインフレームの上端よりも下方に配置されることが好ましい。この構成によれば、エンジン駆動の自動二輪車における燃料タンクに相当する部品をヘルメット収納室に置き換えることで、ヘルメットの収納スペースを確保しつつ、車両のデザインを損なうことが無い。また、ヘルメット収納室の下端がメインフレームの上端よりも下方に配置されることで、ヘルメット収納室をできるだけ下方に配置することができ、更なる低重心化を図ることができる。

また、本発明に係る上記電動式自動二輪車において、車体を覆うカウリングを更に備え、前記カウリングと前記ヘルメット収納室の底壁とによって、走行風を通過させるためのダクトを形成することが好ましい。この構成によれば、ヘルメット収納室と電動モータ周辺の構成とのスペースを活用して、電動モータやバッテリの冷却効果を高めることができる。

また、本発明に係る上記電動式自動二輪車において、前記バッテリを非接触充電するための充電デバイスを更に備え、前記充電デバイスは、前記電動モータの下方に配置されることが好ましい。この構成によれば、車両の下方に充電デバイスが設けられることで、地面から非接触でバッテリを充電することができる。

本発明によれば、電動モータの駆動軸を前後方向で水平となるように配置し、電動モータの左右にバッテリを配置することにより、電動式自動二輪車において、低重心化して操縦安定性を向上することができる。

本実施の形態に係る電動式自動二輪車の概略構成を示す側面図である。 本実施の形態に係る駆動ユニットの上面模式図である。 本実施の形態に係る駆動ユニット周辺の機能ブロック図である。 図１に示す電動式自動二輪車をＡ−Ａ線に沿って切断したときの断面模式図である。 本実施の形態に係るブラケット周辺の模式図である。 本実施の形態に係るバッテリの配置例を示す模式図である。 変形例に係るブラケットを示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、本発明に係る電動式自動二輪車をスポーツタイプの自動二輪車に適用した例について説明するが、適用対象はこれに限定されることなく変更可能である。例えば、本発明に係る電動式自動二輪車を、オフロードタイプ等の他のタイプの自動二輪車に適用してもよい。また、方向について、車両前方を矢印ＦＲ、車両後方を矢印ＲＥ、車両左側を矢印Ｌ、車両右側を矢印Ｒでそれぞれ示す。また、以下の各図では、説明の便宜上、一部の構成を省略している。

図１を参照して、本実施の形態に係る電動式自動二輪車の概略構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る電動式自動二輪車の概略構成を示す側面図である。

図１に示すように、本実施の形態に係る自動二輪車は、電動モータ３０によって後輪１７を駆動させる、いわゆる電動式自動二輪車１（以下、電動二輪車１と記す）である。電動二輪車１は、駆動ユニット３、電装系等の各部を搭載する鋼製又はアルミニウム合金製の車体フレーム２に車体外装としての各種カウリングを装着して構成されている。なお、駆動ユニット３は、電動二輪車１を駆動するための主要部品であり、一般的な自動二輪車のエンジンに相当する部品である。

車体フレーム２は、いわゆるダイヤモンドフレームであり、駆動ユニット３（電動モータ３０）を懸架することで、フレーム全体として剛性を得るように構成されている。車体フレーム２は、前端に位置するヘッドパイプ２０から後方に向かって略水平に延びるメインフレーム２１と、ヘッドパイプ２０から後斜め下方に向かって延びるダウンフレーム２２とを有している。

ヘッドパイプ２０には、ステアリングシャフト（不図示）を介して左右一対のフロントフォーク１０が操舵可能に支持されている。フロントフォーク１０には前輪懸架用のフロントサスペンションが組み込まれている。フロントフォーク１０の上部にはハンドル１１が取り付けられており、フロントフォーク１０の下部には前輪１２が回転可能に支持されている。前輪１２の上方には、フロントフェンダ１３が設けられている。

メインフレーム２１は、中空断面形状を有しており、ヘッドパイプ２０から左右に分岐して車両後方に向かって延びている。また、メインフレーム２１は、車両の略中央で屈曲した後、下方に向かって延びている。メインフレーム２１の屈曲部分には、車両後方に向かって延びるシートレール２３が連結されている。シートレール２３には、シート１４及びリヤカウル１５が設けられている。また、メインフレーム２１の下端には、スイングアーム１６を支持するピボット部２１ａが形成されている。

スイングアーム１６は、ピボット部２１ａから後方に向かって延び、ピボット部２１ａを支点に上下に揺動可能に構成される。車体フレーム２とスイングアーム１６との間には、後輪懸架用のリアサスペンション１８が設けられている。また、スイングアーム１６の後端には、後輪１７が回転可能に支持されている。後輪１７の上方は、リヤカウル１５の後部に設けられたリヤフェンダ１５ａにより覆われる。また、後輪１７の左側には、ドリブンスプロケット５１が設けられており、チェーン５２等の伝達機構によって電動モータ３０からの動力が後輪１７に伝達される。

ダウンフレーム２２は、基端部分（ヘッドパイプ２０との連結部分）において着脱可能に構成されている。ダウンフレーム２２の下端には、駆動ユニット３（電動モータ３０）を支持するためのフランジ部２２ａが形成されている。詳細は後述するが、ダウンフレーム２２がヘッドパイプ２０に対して着脱可能に構成されることで、駆動ユニット３をアセンブリした状態（モジュール化した状態）で組み付けが可能になり、組み立て作業性が向上されている。

車体フレーム２の左右は、サイドカウル１９によって覆われている。車両の前半部（ハンドル１１やフロントフォーク１０の周辺）は、フロントカウル１９ａによって覆われている。これらの各種カウリングによって、車両の美観性が高められている。フロントカウル１９ａの前面には、ヘッドランプ２４が設けられている。ヘッドランプ２４の上方には、風除け用のウィンドスクリーン２５が設けられており、ヘッドランプ２４の下方には、外部の充電スタンド（不図示）に接続可能な充電コネクタ３５が設けられている。

駆動ユニット３は、車体フレーム２（メインフレーム２１）の下方空間に設けられている。駆動ユニット３は、電動モータ３０とギヤボックス３１（変速機）とが一体となって構成されている。電動モータ３０は、スイングアーム１６の前方において、駆動軸３０ｂ（図２参照）が前後方向で水平となるように配置されている。駆動ユニット３及び駆動ユニット３の周辺構成については後述する。

駆動ユニット３の（車幅方向の）左右には、電動モータ３０の動力源となる複数のバッテリ３２（図４参照）が、電動モータ３０を挟んで対向配置されている。詳細は後述するが、バッテリ３２は、車両の左右両側においてそれぞれ上下に並んで２つ配置されている。バッテリ３２は、直方体状の筐体内に収められており、側面視において前後方向に長い矩形状を有している。

バッテリ３２は、リチウムイオン電池等の二次電池で構成される。なお、バッテリ３２は、リチウムイオン電池に限らず、他のタイプの電池で構成されてもよい。複数のバッテリ３２は、板金で形成されるブラケット３３（図４参照）に固定された状態で電動モータ３０に取り付けられる。ブラケット３３の形状については後述する。

駆動ユニット３の上方には、バッテリ３２に対する電流の変換を行うコンバータ３４が設けられている。コンバータ３４には、充電コネクタ３５から延びるハーネス３６が接続されている。コンバータ３４の上方には、電動モータ３０の駆動を制御するコントローラ３７が設けられている。

コントローラ３７の上方には、ヘルメット２６を収納するためのヘルメットボックス２７（ヘルメット収納室）が設けられている。ヘルメットボックス２７には、開閉可能な蓋が設けられており、例えばフルフェイスタイプのヘルメット２６の取出しが容易になっている。電動二輪車１では、ガソリン等の燃料タンクが不要なため、燃料タンクの代わりにヘルメットボックス２７を設けることでスペースの有効利用及び外観意匠性の確保が図られている。

また、電動二輪車１には、車両の状態を検出する各種センサ３８（図３参照）が設けられている。各種センサ３８は、検出したい車両の状態（情報）の種類に応じて複数個設けられ、例えば半導体センサで構成される。車両の状態としては、速度、スロットル開度、ギヤポジション、ハンドルロックの有無やスタンドの位置等が挙げられる。

駆動ユニット３の下方には、非接触式の充電デバイス３９が設けられている。詳細は後述するが、充電デバイス３９は、地面に設けられた送電装置４０（図４参照）に対向するように位置付けられたときに送電装置４０（図４参照）から受電して非接触でバッテリ３２を充電する。

このように構成される電動二輪車１では、各種センサ３８によって検出される車両の状態に応じてコントローラ３７が駆動ユニット３を制御し、後輪１７が駆動される。また、バッテリ３２は、外部の充電スタンドや充電デバイス３９から電流の供給を受けることで充電される。

ところで、一般的な自動二輪車、いわゆるエンジン駆動式の自動二輪車にあっては、構成部品の中でエンジンが最も重い部品である。また、バッテリは、シート下、より具体的には、エンジンとシートとの間に配置されることが多い。このバッテリは、エンジン始動時のセルモータの駆動や、自動二輪車の各種電動部品に電力を供給する役割を果たす。このような自動二輪車においては、エンジンの上方にバッテリが配置されていても、車両全体の重心に与える影響は小さかった。

しかしながら、電動モータを駆動源とする場合、エンジン駆動式の自動二輪車に比べて大容量のバッテリが必要となる。このため、バッテリの容量が大きくなることでバッテリ自体の重量も大きくなり、車両に対する重量バランスがバッテリに集中することになる。この結果、重心位置が高くなってしまい、操縦安定性に欠けるという問題がある。

そこで、本実施の形態では、一般の自動二輪車のエンジンに相当する電動モータ３０を駆動軸３０ｂ（図２参照）の延在方向が車両の前後方向となるように配置し、電動モータ３０を左右で挟み込むようにして複数のバッテリ３２を左右均等に設けている。これにより、電動モータ３０及びバッテリ３２を同じ高さで車両の下方に配置することが可能になった。この結果、車両全体として低重心化を実現することができ、電動式自動二輪車であっても操縦安定性を向上させることが可能になっている。

次に、図２及び図３を参照して、本実施の形態に係る駆動ユニット及び駆動ユニット周辺の制御系統について説明する。図２は、本実施の形態に係る駆動ユニットの上面模式図である。図３は、本実施の形態に係る駆動ユニット周辺の機能ブロック図である。

図２及び図３に示すように、駆動ユニット３は、後輪１７を駆動させるための動力源となる電動モータ３０と、変速機を構成するギヤボックス３１とを有している。電動モータ３０及びギヤボックス３１は、電動モータ３０の後側に位置するように前後に並んで設けられる。電動モータ３０は、直流で動作するＤＣモータであり、コイルや磁石を収容する本体部３０ａから後方に向かって駆動軸３０ｂが突出するように構成されている。

上記したように、電動モータ３０は、駆動軸３０ｂが車両の前後方向で水平となるように配置される。また、駆動軸３０ｂは、車両の左右方向（車幅方向）の重心位置上、より具体的には、後輪１７の左右方向の中心を通る直線（車両中心線Ｃ）上に配置されている。電動モータ３０は重量物であり、駆動軸３０ｂが重心位置上に配置されることで左右の重量バランスを確保することができる。この結果、操縦安定性が確保される。

ギヤボックス３１は、車両の状態に応じて自動的に変速を行う変速機で構成される。ギヤボックス３１内には、クラッチ４４や変速用の各種ギヤが収容されている。具体的にギヤボックス３１内には、駆動軸３０ｂの他に、駆動軸３０ｂの回転方向を変換する変換軸４１、カウンタ軸４２、及びドライブ軸４３が収容されている。これら３つの軸（変換軸４１、カウンタ軸４２、ドライブ軸４３）は左右方向に延びており、車両前方から変換軸４１、カウンタ軸４２、ドライブ軸４３の順に並んで配置されている。

駆動軸３０ｂの先端（後端）には、プライマリドライブギヤとしてのベベルギヤ３０ｃが設けられている。変換軸４１の左端には、ベベルギヤ３０ｃに噛み合う第２のベベルギヤ４１ａが設けられている。カウンタ軸４２の右端にはクラッチ４４が設けられている。また、カウンタ軸４２には、一次減速機構の一部を構成するプライマリドリブンギヤ４５がクラッチ４４の左隣に設けられている。プライマリドリブンギヤ４５は、変換軸４１の右端に設けられた伝達ギヤ４１ｂに噛み合っている。

プライマリドリブンギヤ４５より左側のカウンタ軸４２には、変速用の各種ギヤ４６ａ−ｆが設けられている。また、カウンタ軸４２の左端側はギヤボックス３１の側面を貫通しており、その端部にはクラッチアクチュエータ４７が設けられている。クラッチアクチュエータ４７は、コントローラ３７からの指令を受けてクラッチ４４の噛み合いを切替えるように動作される。

ドライブ軸４３には、変速用の各種ギヤ４８ａ−ｆが設けられている。各種ギヤ４８ａ−ｆは対抗する各種ギヤ４６ａ−ｆと常時噛み合っている。また、ドライブ軸４３の左端側はギヤボックス３１の側面を貫通しており、その端部にはシフトアクチュエータ４９が設けられている。シフトアクチュエータ４９は、コントローラ３７からの指令を受けてドライブ軸４３に設けられているドグクラッチ(不図示)を軸方向にスライドさせ、回転を伝達する各種ギヤ４６ａ−ｆ、４８ａ−ｆの噛み合いを切替えるように動作される。

また、ドライブ軸４３には、シフトアクチュエータ４９とギヤボックス３１との間にドライブスプロケット５０が設けられている。ドライブスプロケット５０と後輪１７のドリブンスプロケット５１にはチェーン５２が架け渡され、ドライブ軸４３の回転が後輪１７に伝達される。

図３に示すように、コントローラ３７は、電動モータ３０の出力やバッテリ３２に対する充放電電流の制御を行う。具体的にコントローラ３７は、充電制御部３７ａ、走行制御部３７ｂ及びシフト制御部３７ｃを有している。充電制御部３７ａは、各種センサ３８から検出される車両の状態に応じてバッテリ３２の充電制御を行う。例えば、充電制御部３７ａは、ハンドルロック、スタンドの位置、スロットル開度等が所定の条件を満たした場合にのみ、充電コネクタ３５からバッテリ３２を充電可能に制御する。また、充電制御部３７ａは、減速時や下り坂走行時において、スロットル開度が所定値以下、かつ車速がゼロでない場合に、電動モータ３０の回転から得られるエネルギーでバッテリ３２を回生充電する際の電流制御を行う。

走行制御部３７ｂは、各種センサ３８から検出される車両の状態に応じてクラッチアクチュエータ４７を制御し、シフト制御部３７ｃは、各種センサ３８から検出される車両の状態に応じてシフトアクチュエータ４９を制御する。走行制御部３７ｂ及びシフト制御部３７ｃは、例えばスロットル開度や車速情報に基づいて、トルク効率が最適な領域で電動モータ３０を駆動できるようにクラッチアクチュエータ４７及びシフトアクチュエータ４９を制御する。これにより、最適なギヤ比で変速制御が行われる。

コンバータ３４は、ＤＣ／ＤＣコンバータであり、外部の充電スタンドから充電コネクタ３５を経由して得られる直流電圧をバッテリ３２の充電に適した直流電圧に変換してバッテリ３２に電力を伝達する。バッテリ３２は、外部の充電スタンド（不図示）に接続されることで、急速充電が可能になる。また、コンバータ３４は、コントローラ３７に対しても、コントローラ３７の動作に適した直流電圧で電力を伝達する。なお、本実施の形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータを例に挙げたが、この構成に限定されない。例えば、家庭のＡＣ１００Ｖ／２００Ｖ電源に対応させる場合には、ＡＣ／ＤＣコンバータを用いることが好ましい。

次に、図１、図４及び図５を参照して、本実施の形態に係る駆動ユニット及びその周辺構成のレイアウトについて説明する。図４は、図１に示す電動式自動二輪車をＡ−Ａ線に沿って切断したときの断面模式図である。図５は、本実施の形態に係るブラケット周辺の模式図である。図５Ａはブラケット周辺の正面図であり、図５Ｂはブラケット周辺の上面図である。なお、図５においては説明の便宜上、一部の構成を適宜省略している。

図１において説明したように、駆動ユニット３（電動モータ３０）は、スイングアーム１６の前方において、車体フレーム２（メインフレーム２１）の下方空間に配置されている。以下、駆動ユニット３を基準に周辺構成のレイアウト及びバッテリ３２を支持するブラケット３３について説明する。

図４及び図５に示すように、電動モータ３０の左右には、片側に２つずつ合計４つのバッテリ３２が配置されている。以下においては、便宜上、４つのバッテリのうち、上側の左右一対のバッテリ３２を第１のバッテリ３２ａとし、下側の左右一対のバッテリ３２を第２のバッテリ３２ｂとして説明する。

４つのバッテリ３２（第１のバッテリ３２ａ及び第２のバッテリ３２ｂ）は、正面視において、概してＶ字状に配置されている。これにより、下方に向かうに従って車幅を小さくすることができる。この結果、車両をバンクさせてもバッテリと地面との間に隙間を確保することができ、車両のバンク角を確保することができる。また、４つのバッテリ３２が左右に均等に２個ずつ設けられることで、車両全体としての重量バランスを確保することができる。

４つのバッテリ３２は、下方に向かうに従って容量が大きくなっている。すなわち、第１のバッテリ３２ａに対して第２のバッテリ３２ｂの容量が大きく設定されており、第１のバッテリより第２のバッテリ３２ｂの方が下方に位置するように配置されている。この結果、下方に向かうに従ってバッテリ３２の重量が大きくなる。よって、車両の更なる低重心化を実現することができる。

上記したように、電動モータ３０の上方にはコンバータ３４が設けられ、コンバータ３４の上方にはコントローラ３７が設けられている。また、コントローラ３７に比べてコンバータ３４の方が重量が大きくなっている。このように、重量の大きい部品を下から順に配置したことで、車両の更なる低重心化を図ることができる。また、コントローラ３７が地面から離れた位置に設けられることで、コントローラ３７に対する防水効果を得ることができる。

また、上記したように、コントローラ３７の上方にはヘルメットボックス２７が設けられている。ヘルメットボックス２７は、上方に向かって膨出する正面視ドーム状に形成されている。ヘルメットボックス２７の底壁は、一対のメインフレーム２１の形状に沿って上方に窪んでおり、この窪んだ部分に一対のメインフレーム２１が収まるようにヘルメットボックス２７が車体フレーム２に取り付けられている。

このとき、ヘルメットボックス２７の底壁（下端）が、メインフレーム２１の上端よりも下方に位置している。このように、ヘルメットボックス２７の底壁を窪ませてヘルメットボックス２７をできる限り下方に配置することで、車両全体として更なる低重心化を図ることができる。また、上記したように、エンジン駆動の自動二輪車の燃料タンクに相当する部品をヘルメットボックス２７に置き換えることで、ヘルメット２６の収納スペースを確保しつつ、車両のデザインを損なうことが無い。

また、車体フレーム２の左右を覆うサイドカウル１９と、車体フレーム２の下方空間に設けられる駆動ユニット３及びその周辺構成との間には、スペースが設けられている。より具体的には、ヘルメットボックス２７の底壁とコントローラ３７との間や、コントローラ３７とコンバータ３４との間、サイドカウル１９とバッテリ３２との間にスペースが設けられている。これらのスペースにより、車両前面からの走行風を通過させるためのダクトが形成されている。

このように、駆動ユニット３及びその周辺構成間のスペースを有効活用して走行風の通路を形成することにより、駆動ユニット３及びその周辺構成を冷却することが可能になる。特に、電動モータ３０やバッテリ３２、コンバータ３４等の発熱部品の冷却効果を高めることができる。

また、上記したように、駆動ユニット３の下、より具体的にギヤボックス３１の下方には、非接触式の充電デバイス３９が設けられている。この充電デバイス３９では、例えば、電磁誘導方式や磁界共鳴方式が採用されている。充電デバイス３９は、地面に埋め込まれた送電装置４０の上方で対向するように位置づけられたときに、送電装置４０から受電する。充電デバイス３９が受電した電流は、コンバータ３４を経由して所定の電圧に変換され、バッテリ３２に送られる。このように、非接触式の充電デバイス３９によってもバッテリ３２を充電することができる。

次に、バッテリ３２を支持するブラケット３３について説明する。図５Ａに示すように、ブラケット３３は、金属板を折り曲げ又は溶接することで形成され、正面視において概して鞍型形状を有している。より具体的にブラケット３３は、正面視において下方が開口された円弧部３３ａと、円弧部３３ａの両端から上方に向かって折り返された一対の折り返し部３３ｂとを有している。円弧部３３ａは、円柱状の電動モータ３０（本体部３０ａ(図２参照)）の外面に沿うように形成されている。折り返し部３３ｂは、正面視において、円弧部３３ａの両下端から上に向かうに従って左右方向外側に広がるように緩やかなカーブを描くように形成される。

第１のバッテリ３２ａは、折り返し部３３ｂの外面の上半部に取り付けられ、第２のバッテリ３２ｂは、折り返し部３３ｂの外面の下半部に取り付けられる。また、図５Ｂに示すように、ブラケット３３の前後幅はバッテリ３２の前後幅の略半分の大きさを有しており、バッテリ３２の略前半部のみがブラケット３３に固定されている。

また、ブラケット３３には、車体フレーム２に固定するための固定部３３ｃが形成されている。固定部３３ｃは、円弧部３３ａの前側の上縁部分から下方に向かって板状に延びており、正面視矩形状を有している。固定部３３ｃには、電動モータ３０の前面に形成される取付穴に対応して貫通穴３３ｄが形成されている。

折り返し部３３ｂの前縁には、車両前面からの走行風をバッテリ３２や電動モータ３０に誘導する導風部３３ｅが形成されている。導風部３３ｅは、図５Ｂに示すように、上面視において折り返し部３３ｂの前縁から前方に向かうに従って左右方向外側に広がるように、傾斜して形成される。これにより、走行風が電動モータ３０及びバッテリ３２に当たり易くなり、電動モータ３０及びバッテリ３２の冷却効果を高めることができる。また、ブラケット３３を熱伝導率の大きいアルミニウムや銅で形成することにより、ブラケット３３をヒートシンクとして活用し、電動モータ３０やバッテリ３２の冷却効率を更に高めることができる。

このように構成されるブラケット３３によれば、４つのバッテリ３２が取り付けられることで、バッテリ３２とブラケット３３をモジュール化した状態で組み付けることができ、作業性が向上される。また、ブラケット３３を組み付ける際には、ダウンフレーム２２のフランジ部２２ａと電動モータ３０との間に固定部３３ｃを挟み込み、フランジ部２２ａの前面から固定部３３ｃ及び電動モータ３０をボルト２２ｂで共締めすることにより固定される。これにより、電動モータ３０及びブラケット３３を固定するための構成を別途用意する必要が無く、構成が簡略される。この結果、車両全体として軽量化を図ることができる。

以上のように、本実施の形態によれば、電動モータ３０の駆動軸３０ｂを前後方向で水平に配置し、電動モータ３０に対して左右にバッテリ３２を配置したことにより、重量物である電動モータ３０及びバッテリ３２を同じ高さに配置することができる。これにより、車両が低重心化され、操縦安定性を向上することが可能になる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、上記した実施の形態においては、車体フレーム２がダイヤモンドフレームで形成される構成としたが、この構成に限定されない。車体フレーム２は、例えば、バックボーンタイプのフレームで構成されてもよい。

また、車体フレーム２が鋼製、又はアルミニウム合金で形成されるとしたが、この構成に限定されない。車体フレーム２は、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastic）等の非金属材料で形成されてもよい。これにより、電動モータ３０周辺の車体フレーム２の重量を小さくすることができ、結果として重心が電動モータ３０周辺に偏る。この結果、更なる低重心化を図ることができる。

また、上記した実施の形態では、電動モータ３０がＤＣモータで構成されるとしたが、この構成に限定されない。電動モータ３０は、交流で駆動するＡＣモータで構成されてもよい。この場合、バッテリ３２からの直流電圧を交流電圧に変換するインバータを備えることが好ましい。

また、上記した実施の形態では、電動モータ３０が１つだけ設けられる場合について説明したが、この構成に限定されない。電動モータ３０とは出力特性が異なる他の電動モータ（不図示）を更に複数個備える構成にしてもよい。この場合、電動モータ３０と他の電動モータとの組み合わせによって、変速ギヤの選択幅を拡げることができる。

また、上記した実施の形態において、バッテリ３２が側面視において上下に２つに並んで配置される構成としたが、この構成に限定されない。例えば、図６のようにバッテリ３２を配置してもよい。図６は、本実施の形態に係るバッテリの配置例を示す模式図である。なお、図６においては、説明の便宜上、左右一方側のバッテリの配置のみ示している。

図６Ａに示すように、側面視でバッテリ３２が上下に２つ並んでいる場合において、上下のバッテリ３２を前後にずらしてもよい。また、図６Ｂに示すように、上下のバッテリ３２を側面視で上下に傾斜させてもよい。さらに、図６Ｃに示すように、上下のバッテリ３２を上面視で左右に傾斜させてもよい。

また、図６Ｄに示すように、側面視において、２つのバッテリ３２が左右に並んで配置されてもよい。また、図６Ｅに示すように、側面視でバッテリ３２が左右に２つ並んでいる場合において、左右のバッテリ３２を上下にずらしてもよい。また、図６Ｆに示すように、左右のバッテリ３２を側面視で前後に傾斜させてもよい。また、図６Ｇに示すように、左右のバッテリ３２を上面視で左右にずらしてもよい。また、図６Ｈに示すように、左右のバッテリ３２を上面視で左右に傾斜させてもよい。また、バッテリ３２の個数は特に限定されるものではなく、片側に１つずつでも３つ以上ずつでもよい。

また、上記した実施の形態においては、ダウンフレーム２２にブラケット３３を固定する構成としたが、この構成に限定されない。例えば、図７に示す構成としてもよい。図７は、変形例に係るブラケットを示す模式図である。図７に示すブラケット６０では、円弧部６１の外面から上方に延びる板状の固定部６２が左右に一対設けられている。円弧部６１と各固定部６２とは、例えば溶接接合される。各固定部６２の上端が左右一対のメインフレーム２１にそれぞれ固定されることで、ブラケット６０がメインフレーム２１に吊り下げられた状態となる。このように、ブラケット６０がメインフレーム２１に固定される構成としてもよい。この場合、車体フレーム２をクレードルタイプのフレームで構成してもよい。

以上説明したように、本発明は、低重心化して操縦安定性を向上することができるという効果を有し、特に、電動式自動二輪車に有用である。

１ 電動二輪車（電動式自動二輪車）
１６ スイングアーム
１９ サイドカウル（カウリング）
２ 車体フレーム
２１ メインフレーム
２２ ダウンフレーム
２７ ヘルメットボックス（ヘルメット収納室）
３０ 電動モータ
３０ｂ 駆動軸
３２ バッテリ
３３ ブラケット
３３ｅ 導風部
３４ コンバータ
３７ コントローラ
３９ 充電デバイス

Claims (13)

1. スイングアームの前方に配置される後輪駆動用の電動モータと、前記電動モータの動力源となるバッテリとを備える電動式自動二輪車であって、
   前記電動モータは、駆動軸が前後方向で水平となるように配置され、
   前記バッテリは、前記電動モータに対して左右に配置されることを特徴とする電動式自動二輪車。
2. 前記電動モータの前記駆動軸は、車両の左右方向における車両中心線上に設けられることを特徴とする請求項１に記載の電動式自動二輪車。
3. 前記バッテリは、正面視においてＶ字状に配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動式自動二輪車。
4. 前記バッテリは、左右に均等に複数個ずつ設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の電動式自動二輪車。
5. 複数の前記バッテリは、下方に向かうに従って容量が大きくなることを特徴とする請求項４に記載の電動式自動二輪車。
6. 前記バッテリは、ブラケットを介して前記電動モータ又は車体フレームに固定されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の電動式自動二輪車。
7. 前記ブラケットは、前記電動モータ及び／又は前記バッテリに対して走行風を誘導する導風部を有することを特徴とする請求項６に記載の電動式自動二輪車。
8. 前記電動モータ及び／又は前記ブラケットは、車体フレームのダウンフレームに固定されることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の電動式自動二輪車。
9. 前記バッテリに対する電流の変換を行うコンバータと、前記電動モータを制御するコントローラとを更に備え、
   前記コンバータは、前記電動モータの上方に設けられ、
   前記コントローラは、前記コンバータの上方に設けられることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の電動式自動二輪車。
10. 前記電動モータ周辺の車体フレームは、非金属材料で形成されることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の電動式自動二輪車。
11. ヘルメットを収納するためのヘルメット収納室を更に備え、
    前記ヘルメット収納室は、前記電動モータの上方に設けられ、前記ヘルメット収納室の下端がメインフレームの上端よりも下方に配置されることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の電動式自動二輪車。
12. 車体を覆うカウリングを更に備え、
    前記カウリングと前記ヘルメット収納室の底壁とによって、走行風を通過させるためのダクトを形成することを特徴とする請求項１１に記載の電動式自動二輪車。
13. 前記バッテリを非接触充電するための充電デバイスを更に備え、
    前記充電デバイスは、前記電動モータの下方に配置されることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれかに記載の電動式自動二輪車。

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