JP2023092279A - 車両 - Google Patents

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Kazunari Takada
賢祐 大澤
Kensuke Osawa
篤司 安田
Atsushi Yasuda
昌浩 吉田
Masahiro Yoshida
健祐 鎌田
Kensuke Kamada
健太 東山
Kenta Higashiyama
聖二 梅北
Seiji Umekita
康雄 三宅
Yasuo Miyake
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Abstract

Figure 2023092279000001
【課題】駆動モータの組立およびメンテナンス作業が容易であり、駆動モータを保護でき、マスの集中化に優れた、車両を提供する。
【解決手段】車両10は、上フレーム14a,14bと、下フレーム16a,16bと、前フレーム18と、後フレーム20と、前輪22a,22bと、後輪24a,24bと、前輪22a,22bを操舵するバーハンドル50と、後輪24a,24bを駆動する駆動モータ54と、駆動モータ54へ電力を供給するバッテリ56と、駆動モータ54より上方に設けられる鞍乗りシート62とを備える。側面視において駆動モータ54およびバッテリ56は、上フレーム14a,14b、下フレーム16a,16b、前フレーム18および後フレーム20に囲まれた領域に配置される。
【選択図】図5

Description

この発明は車両に関し、より特定的には電動ATV(All Terrain Vehicle)などの車両に関する。
この種の従来技術の一例として、特許文献1において電動式不整地走行車が開示されている。この車両は、車両フレームの前部に回動可能に支持されるステアリングシャフトと、ステアリングシャフトによって操舵される左右一対の前輪と、左右一対の後輪と、左右の前輪の間に配置され左右の前輪をそれぞれ駆動する左右一対の電動モータと、左右の後輪の間に配置され左右の後輪をそれぞれ駆動する左右一対の電動モータと、前輪と後輪との間に配置されるバッテリとを備える。
また、特許文献2において電動式不整地走行四輪車が開示されている。この車両は、車体フレームの後方寄りにかつ車体フレームから下方にはみ出すように配置される電動モータと、車体フレームの略中央部分に前後方向に並設される複数のバッテリと、これらのバッテリの前方に配置されるコントローラとを備える。
特許第5509811号公報 特許第4214759号公報
特許文献1では、後輪用の電動モータは左右の後輪の間に設けられ、特許文献2では、電動モータは側面視において車体フレームと重なるように設けられるので、特許文献1および2ではいずれも、電動モータを車両側方から着脱することができない。また、電動ATVは、ロックセクション等の悪路を走行し、走行時に飛び石を受けることが想定される。さらに、特許文献1および2では、重量物である電動モータとバッテリとは離れて設けられている。
この発明の主たる目的は、駆動モータの組立およびメンテナンス作業が容易であり、駆動モータを保護でき、マスの集中化に優れた、車両を提供することである。
上述の目的を達成するために、左右に間隔をあけて設けられる一対の上フレームと、左右に間隔をあけて設けられる一対の下フレームと、一対の上フレームの前部および一対の下フレームを連結する前フレームと、一対の上フレームの後部および一対の下フレームの後部を連結する後フレームと、一対の前輪と、一対の後輪と、一対の前輪を操舵するバーハンドルと、一対の後輪を駆動する駆動モータと、駆動モータへ電力を供給するバッテリとを備え、側面視において駆動モータおよびバッテリは、上フレーム、下フレーム、前フレームおよび後フレームに囲まれた領域に配置される、車両が提供される。
この発明では、側面視において駆動モータおよびバッテリは、上フレーム、下フレーム、前フレームおよび後フレームに囲まれた領域に位置する。ここで、上フレーム、下フレーム、前フレームおよび後フレームによって形成された開口部分は、側方から駆動モータおよびバッテリのそれぞれを取り付け可能な形状および大きさを有する。したがって、駆動モータは、車両側方と上記領域との間で組付け/取り外し可能となり、組立およびメンテナンス作業が容易になる。また、車両が、ロックセクション等の悪路を走行し、走行時に飛び石を受けても、駆動モータを保護することができる。さらに、駆動モータおよびバッテリを上記領域に配置することで、重量物を車両の重心付近に集中させることができ、マスを集中化できる。
好ましくは、側面視において駆動モータおよびバッテリは下フレームから下方にはみ出さない。この場合、より一層、駆動モータの組立およびメンテナンス作業が容易となり、駆動モータを保護でき、マスを集中化できる。
また好ましくは、駆動モータはバッテリの後方に配置され、駆動モータは出力軸を有し、車両は、後輪を駆動するために出力軸からの動力を後輪へ伝達する動力伝達部材をさらに含む。この場合、駆動モータと後輪との間にバッテリは位置しないので、駆動モータと後輪とを連結するための動力伝達部材のレイアウトが容易になるとともに、駆動モータの前方の空間をバッテリ用に有効利用できる。
さらに好ましくは、動力伝達部材は、チェーンまたはドライブシャフトを含む。この場合、動力伝達部材を簡単に構成できる。
好ましくは、平面視においてバッテリは一対の下フレームと重なる。この場合、さらにマスを集中化できる。
また好ましくは、平面視において駆動モータの幅方向の長さは、後フレームの幅方向の寸法より短い。この場合、ニーグリップをし易くなる。
さらに好ましくは、車両幅方向に延びるように後フレームに取り付けられるピボット軸をさらに含み、平面視において駆動モータおよびバッテリのそれぞれの幅方向の長さは、ピボット軸の両端長さより短い。この場合、駆動モータおよびバッテリの車両幅方向の寸法を抑制でき、駆動モータおよびバッテリの側方の空間を有効利用できる。
好ましくは、後フレームまたは一対の下フレームに取り付けられる一対のステップをさらに含み、平面視において駆動モータおよびバッテリのそれぞれの幅方向の長さは、一対のステップ間距離より短い。この場合、ステップに足を載せた際、駆動モータおよびバッテリが邪魔にならず、快適に乗車できる。
また好ましくは、駆動モータを制御するためにバッテリの上方に設けられるモータコントロールユニットをさらに含む。この場合、モータコントロールユニットからバッテリへの配策が容易になる。
さらに好ましくは、駆動モータを制御するために駆動モータの上方かつバッテリの後方に設けられるモータコントロールユニットをさらに含む。この場合、モータコントロールユニットから駆動モータおよびバッテリへの配策が容易になる。
好ましくは、平面視においてモータコントロールユニットは一対の下フレームの間に位置する。この場合、モータコントロールユニットの車両幅方向の寸法を抑制でき、モータコントロールユニットの側方の空間を有効利用できる。
また好ましくは、バッテリの上方に設けられるコンソールボックスをさらに含む。この場合、バッテリの上方の空間を収容スペースとして有効利用できる。
さらに好ましくは、駆動モータより上方に設けられる鞍乗りシートをさらに含み、バーハンドルは、鞍乗りシートより上方に設けられる。この発明は、このような構成を有するATVに好適に用いられる。
なお、この発明において「側面視において駆動モータおよびバッテリは、上フレーム、下フレーム、前フレームおよび後フレームに囲まれた領域に位置する」とは、駆動モータおよびバッテリの隅等の細部が当該領域からはみ出す場合を除外するものではなく、駆動モータおよびバッテリが当該領域から実質的にはみ出さなければよい。
この発明によれば、駆動モータの組立およびメンテナンス作業が容易であり、駆動モータを保護でき、マスの集中化に優れた、車両が得られる。
この発明の一実施形態に係る車両を示す側面図である。 図1の車両を示す平面図である。 外装部品を外した状態の車両を示す斜視図である。 図3の車両を示す正面図である。 図3の車両を左方から見た側面図である。 図3の車両を右方から見た側面図である。 図3の車両を示す平面図である。 図3の車両を示す底面図である。 A-A断面図解図である。 駆動モータの上部近傍を示す拡大平面図である。 モータコントロールユニットが一対の下フレームの間に位置する場合を示す図解図である。 モータコントロールユニットが駆動モータの上方かつバッテリの後方に設けられる場合を示す図解図である。
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。なお、この発明の実施形態における前後、左右、上下とは、車両10の鞍乗りシート62(後述)に運転者がバーハンドル50(後述)に向かって着座した状態を基準とする前後、左右、上下を意味する。図中において、「Fr」は前方を示し、「Rr」は後方を示し、「R」は右方を示し、「L」は左方を示し、「U」は上方を示し、「Lo」は下方を示す。
図1および図2を参照して、この発明の一実施形態に係る車両10は、1人乗りの電動ATVである。
図3~図8を参照して、車両10は、車体フレーム12を含む。車体フレーム12は、一対の上フレーム14a,14bと、一対の下フレーム16a,16bと、前フレーム18と、後フレーム20とを含む。
一対の上フレーム14a,14bは、左右に間隔をあけて前後方向に延び、かつその中央部が上方にやや突出するように側面視で略V字状に形成される。一対の上フレーム14a,14bの略中央部を連結するように、ステアリングシャフト48(後述)を支持するための支持フレーム14cが設けられる。支持フレーム14cは、略V字状に形成され、側面視で前方かつ斜め上方に延びるように一対の上フレーム14a,14bに設けられる。
一対の下フレーム16a,16bは、一対の上フレーム14a,14bの下方において左右に間隔をあけて前後方向に延び、相互の間隔が前部より後部の方が大きくなるように形成される。
前フレーム18は、一対の上フレーム14a,14bの前部および一対の下フレーム16a,16bを連結する。より具体的には、前フレーム18は、一対の上フレーム14a,14bの前部および一対の下フレーム16a,16bの前部を連結する一対の第1フレーム18a,18bと、一対の上フレーム14a,14bの前部および一対の下フレーム16a,16bの略中央部を連結する一対の第2フレーム18c,18dとを含む。一対の第2フレーム18c,18dは、補強部材として機能する。
後フレーム20は、一対の上フレーム14a,14bの後部および一対の下フレーム16a,16bの後部を連結する。より具体的には、後フレーム20は、一対の上フレーム14a,14bの後部および一対の下フレーム16a,16bの後部を連結する背面視で略U字状かつ側面視で略V字状の第3フレーム20aと、第3フレーム20aの両端部を連結するクロスメンバ20bと、第3フレーム20aの両側の上部から後方かつやや斜め上方に延びる一対の第4フレーム20c,20dと、第3フレーム20aの両側の略中央部から後方かつ斜め上方に延びる一対の第5フレーム20e,20fと、略U字状の第6フレーム20gとを含む。第6フレーム20gは、その一端部が第4フレーム20cの後端部と第5フレーム20eの後端部とによって挟まれ、かつその他端部が第4フレーム20dの後端部と第5フレーム20fの後端部とによって挟まれるように設けられる。
車体フレーム12の前部近傍に一対の前輪22a,22bが設けられ、車体フレーム12の後部近傍に一対の後輪24a,24bが設けられる(図1および図2参照)。前輪22a,22bはそれぞれ、ホイール26a,26bと、ホイール26a,26bに装着されるタイヤ28a,28bとを含む。同様に、後輪24a,24bはそれぞれ、ホイール30a,30bと、ホイール30a,30bに装着されるタイヤ32a,32bとを含む。
一対の前輪22a,22bはそれぞれ、サスペンション34a,34bを介して車体フレーム12に接続される。
一対の後輪24a,24bは、サスペンション36、スイングアーム38a,38b等を介して車体フレーム12に接続される。すなわち、後フレーム20の第3フレーム20aの両側部は、車幅方向に延びるピボット軸40を介して連結される。後輪24a,24bは、車幅方向に延びる車軸42によって連結される。車軸42の中央部には、車軸42に対して回転自在にアーム支持部44が取り付けられる。ピボット軸40とアーム支持部44とは、左右に間隔をあけて前後方向に延びるスイングアーム38a,38bによって連結される。スイングアーム38a,38bの後部は連結部46によって連結される。サスペンション36は、車幅方向中央部に設けられ、第3フレーム20aと連結部46とを連結する。
一対の上フレーム14a,14bの間を通るように、ステアリングシャフト48が設けられる。ステアリングシャフト48の下端部は、前フレーム18の一対の第1フレーム18a,18bに連結され、ステアリングシャフト48の中央部よりやや上方寄りの箇所は、支持フレーム14cによって支持され、ステアリングシャフト48の上端部には、一対の前輪22a,22bを操舵するバーハンドル50が取り付けられる。バーハンドル50は、鞍乗りシート62より上方に設けられる。バーハンドル50を操作することによって、ステアリングシャフト48が回動し、それに伴って図示しない一対のタイロッドを介して前輪22a,22bが操舵される。
後フレーム20の第3フレーム20aの両端部には、車両外方に延びるように一対のステップ52a,52bが取り付けられる。
車体フレーム12によって、一対の後輪26a,26bを駆動する駆動モータ54、および駆動モータ54へ電力を供給するバッテリ56が支持される。駆動モータ54およびバッテリ56は、一対の下フレーム16a,16b上に配置される。駆動モータ54はバッテリ56の後方に配置される。好ましくは、バッテリ56は、交換可能な充電式バッテリである。
図5、図6および図9を参照して、側面視において駆動モータ54およびバッテリ56は、上フレーム14a,14b、下フレーム16a,16b、前フレーム18の一対の第2フレーム18c,18d、および後フレーム20の第3フレーム20aに囲まれた領域に位置する。ここで、上フレーム14a,14b、下フレーム16a,16b、前フレーム18および後フレーム20によって形成された開口部分は、側方から駆動モータ54およびバッテリ56のそれぞれを取り付け可能な形状および大きさを有する。この実施形態では、側面視において駆動モータ54およびバッテリ56は、上フレーム14a,14b、下フレーム16a,16b、前フレーム18の第2フレーム18c,18d、および後フレーム20の第3フレーム20aに囲まれた領域の内側に配置され、これらのフレームとは重ならない。側面視において駆動モータ54およびバッテリ56は、一対の下フレーム16a,16bから下方にはみ出さない。
図7および図8を参照して、平面視においてバッテリ56は一対の下フレーム16a,16bと重なる。さらに図10を参照して、平面視において駆動モータ54およびバッテリ56のそれぞれの幅方向の長さW1,W2は、後フレーム20の幅方向の寸法W3より短い。平面視において駆動モータ54およびバッテリ56のそれぞれの幅方向の長さW1,W2は、ピボット軸40の両端長さLより短い。平面視において駆動モータ54およびバッテリ56のそれぞれの幅方向の長さW1,W2は、一対のステップ52a,52b間距離Dより短い。
図5~図7を参照して、駆動モータ54を制御するためにバッテリ56の上方に、モータコントロールユニット(MCU)58が設けられる。モータコントロールユニット58は、図示しないブラケットを介して一対の上フレーム14a,14bに支持される。
駆動モータ54は、出力軸54aを有する。
出力軸54aからの動力は、動力伝達部材60を介して一対の後輪24a,24bへ伝達され、一対の後輪24a,24bが駆動される。動力伝達部材60は、出力軸54aに取り付けられるスプロケット60aと、車軸42に取り付けられるスプロケット(図示せず)と、スプロケット60aと車軸側スプロケットとを連結するチェーン60bとを含む。したがって、出力軸54aからの動力は、スプロケット60aと、チェーン60bと、車軸側スプロケットとを介して車軸42に伝達され、さらに一対の後輪24a,24bへ伝達される。
図1および図2を参照して、車体フレーム12には、鞍乗りシート62および外装部品64が取り付けられる。
鞍乗りシート62は、駆動モータ54より上方に設けられ、後フレーム20の一対の第4フレーム20c,20dによって支持される。
外装部品64は、鞍乗りシート62の前方に位置するトップカバー64aと、トップカバー64aの前方に位置するフロントフェンダ64bと、トップカバー64aの後方かつ鞍乗りシート62の周囲に設けられるリアフェンダ64cとを含む。トップカバー64aにはコンソールボックス64dが設けられる。コンソールボックス64dは、バッテリ56の上方に設けられる。
このような車両10によれば、側面視において駆動モータ54およびバッテリ56は、上フレーム14a,14b、下フレーム16a,16b、前フレーム18および後フレーム20に囲まれた領域に位置する。ここで、上フレーム14a,14b、下フレーム16a,16b、前フレーム18および後フレーム20によって形成された開口部分は、側方から駆動モータ54およびバッテリ56のそれぞれを取り付け可能な形状および大きさを有する。したがって、駆動モータ54は、車両側方と上記領域との間で組付け/取り外し可能となり、組立およびメンテナンス作業が容易になる。また、車両10が、ロックセクション等の悪路を走行し、走行時に飛び石を受けても、駆動モータ54を保護することができる。さらに、駆動モータ54およびバッテリ56を上記領域に配置することで、重量物を車両10の重心付近に集中させることができ、マスを集中化できる。
側面視において駆動モータ54およびバッテリ56は下フレーム16a,16bから下方にはみ出さないので、より一層、駆動モータ54の組立およびメンテナンス作業が容易となり、駆動モータ54を保護でき、マスを集中化できる。
駆動モータ54と後輪24a,24bとの間にバッテリ56は位置しないので、駆動モータ54と後輪24a,24bとを連結するための動力伝達部材60のレイアウトが容易になるとともに、駆動モータ54の前方の空間をバッテリ用に有効利用できる。特に、動力伝達部材60がチェーン60bを含んで構成される場合に効果的である。
動力伝達部材60がチェーン60bを含んで構成されることによって、動力伝達部材60を簡単に構成できる。
平面視においてバッテリ56は一対の下フレーム16a,16bと重なることによって、さらにマスを集中化できる。
平面視において駆動モータ54の幅方向の長さW1は、後フレーム20の幅方向の寸法W3より短いので、ニーグリップをし易くなる。また、チェーン60bを含む動力伝達部材60を後フレーム20の内側にレイアウトできる。
平面視において駆動モータ54およびバッテリ56のそれぞれの幅方向の長さW1,W2は、ピボット軸40の両端長さLより短いので、駆動モータ54およびバッテリ56の車両幅方向の寸法を抑制でき、駆動モータ54およびバッテリ56の側方の空間を有効利用できる。
平面視において駆動モータ54およびバッテリ56のそれぞれの幅方向の長さW1,W2は、一対のステップ52a,52b間距離Dより短いので、ステップ52a,52bに足を載せた際、駆動モータ54およびバッテリ56が邪魔にならず、快適に乗車できる。
モータコントロールユニット58がバッテリ56の上方に設けられるので、モータコントロールユニット58からバッテリ56への配策が容易になる。
コンソールボックス64dがバッテリ56の上方に設けられることによって、バッテリ56の上方の空間を収容スペースとして有効利用できる。
この発明は、ATVに好適に用いられる。
なお、図5~図7に示すモータコントロールユニット58に代えて、図11に示すモータコントロールユニット58aが用いられてもよい。モータコントロールユニット58aの車幅方向の寸法は、モータコントロールユニット58の車幅方向の寸法より小さい。平面視においてモータコントロールユニット58aは一対の下フレーム16a,16bの間に位置する。この場合、モータコントロールユニット58aの車両幅方向の寸法を抑制でき、モータコントロールユニット58aの側方の空間を有効利用できる。
図5~図7に示す実施形態では、モータコントロールユニット58は、バッテリ56の上方に設けられたが、これに限定されない。図12に示すように、モータコントロールユニット58は、駆動モータ54の上方かつバッテリ56の後方に設けられてもよい。この場合、モータコントロールユニット58から駆動モータ54およびバッテリ56への配策が容易になる。また、この場合も、平面視においてモータコントロールユニット58を一対の下フレーム16a,16bの間に位置させることができる。
動力伝達部材は、ドライブシャフトを含んで構成されてもよい。この場合も、動力伝達部材を簡単に構成できる。
一対のステップ52a,52bは、一対の下フレーム16a,16bに取り付けられてもよい。
駆動モータ54およびバッテリ56へ導風する導風部材が、トップカバー64aやフロントフェンダ64bに設けられてもよい。また、バッテリ56に導風部材が設けられてもよい。
10 車両
12 車体フレーム
14a,14b 上フレーム
16a,16b 下フレーム
18 前フレーム
20 後フレーム
22a,22b 前輪
24a,24b 後輪
34a,34b,36 サスペンション
38a,38b スイングアーム
40 ピボット軸
48 ステアリングシャフト
50 バーハンドル
52a,52b ステップ
54 駆動モータ
54a 出力軸
56 バッテリ
58,58a モータコントロールユニット
60 動力伝達部材
60a スプロケット
60b チェーン
62 鞍乗りシート
64 外装部品
64d コンソールボックス
D 一対のステップ間距離
L ピボット軸の両端長さ
W1 駆動モータの幅方向の長さ
W2 バッテリの幅方向の長さ
W3 後フレームの幅方向の寸法

Claims (13)

  1. 左右に間隔をあけて設けられる一対の上フレームと、
    左右に間隔をあけて設けられる一対の下フレームと、
    前記一対の上フレームの前部および前記一対の下フレームを連結する前フレームと、
    前記一対の上フレームの後部および前記一対の下フレームの後部を連結する後フレームと、
    一対の前輪と、
    一対の後輪と、
    前記一対の前輪を操舵するバーハンドルと、
    前記一対の後輪を駆動する駆動モータと、
    前記駆動モータへ電力を供給するバッテリとを備え、
    側面視において前記駆動モータおよび前記バッテリは、前記上フレーム、前記下フレーム、前記前フレームおよび前記後フレームに囲まれた領域に配置される、車両。
  2. 側面視において前記駆動モータおよび前記バッテリは前記下フレームから下方にはみ出さない、請求項1に記載の車両。
  3. 前記駆動モータは前記バッテリの後方に配置され、
    前記駆動モータは出力軸を有し、
    当該車両は、前記後輪を駆動するために前記出力軸からの動力を前記後輪へ伝達する動力伝達部材をさらに含む、請求項1または2に記載の車両。
  4. 前記動力伝達部材は、チェーンまたはドライブシャフトを含む、請求項3に記載の車両。
  5. 平面視において前記バッテリは前記一対の下フレームと重なる、請求項1から4のいずれかに記載の車両。
  6. 平面視において前記駆動モータの幅方向の長さは、前記後フレームの幅方向の寸法より短い、請求項1から5のいずれかに記載の車両。
  7. 車両幅方向に延びるように前記後フレームに取り付けられるピボット軸をさらに含み、
    平面視において前記駆動モータおよび前記バッテリのそれぞれの幅方向の長さは、前記ピボット軸の両端長さより短い、請求項1から6のいずれかに記載の車両。
  8. 前記後フレームまたは前記一対の下フレームに取り付けられる一対のステップをさらに含み、
    平面視において前記駆動モータおよび前記バッテリのそれぞれの幅方向の長さは、前記一対のステップ間距離より短い、請求項7に記載の車両。
  9. 前記駆動モータを制御するために前記バッテリの上方に設けられるモータコントロールユニットをさらに含む、請求項1から8のいずれかに記載の車両。
  10. 前記駆動モータを制御するために前記駆動モータの上方かつ前記バッテリの後方に設けられるモータコントロールユニットをさらに含む、請求項1から8のいずれかに記載の車両。
  11. 平面視において前記モータコントロールユニットは前記一対の下フレームの間に位置する、請求項9または10に記載の車両。
  12. 前記バッテリの上方に設けられるコンソールボックスをさらに含む、請求項1から11のいずれかに記載の車両。
  13. 前記駆動モータより上方に設けられる鞍乗りシートをさらに含み、
    前記バーハンドルは、前記鞍乗りシートより上方に設けられる、請求項1から12のいずれかに記載の車両。
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