JP5208651B2 - 電気自動二輪車 - Google Patents

Description

本発明は、動力発生モータを有した電気自動二輪車に関する。

従来、電気自動二輪車では、動力発生モータに電力供給するための充電可能なバッテリが搭載されている。このバッテリは重量物であり、車体バランスを考慮し、足載せ空間の下側に配置するのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−１１２６１７号公報

しかし、従来の構成では、バッテリボックスの上方にメインフレームが位置する。そのため、車体側方の横方向から、バッテリを着脱することになる。この場合、バッテリボックスの横壁には、メンテナンス時に開閉される蓋体が位置し、この蓋体を取り外し、バッテリを横方向側方に取り外す作業が容易でない。
そこで、本発明の目的は、バッテリボックス内のバッテリを容易に着脱できる構造を備えた電気自動二輪車を提供することにある。

本発明は、動力発生モータ（１６）で駆動される電気自動二輪車において、足載せ空間（Ｓ）の下側において車体前後方向に延びる左右一対のセンターフレーム（６）と、左右一対のセンターフレーム（６）の上側に位置して平坦な足載せ部（１０ａ）を有するステップフロア（１０）とを備え、前記左右一対のセンターフレーム（６）間に、上面が開口した箱形形状であって、内部に動力発生モータを駆動するバッテリ（９）を収納したバッテリボックス（１９）を吊り下げ支持すると共に、前記ステップフロア（１０）を開閉自在に形成し、このステップフロア（１０）により前記バッテリボックス（１９）の上面の開口部を密閉自在に覆い、前記ステップフロア（１０）の裏面に車体前後方向に延びるリブ（１０ｃ）を設け、このリブ（１０ｃ）の下端を前記バッテリボックス（１９）の開口縁部に設けた受け部（１９ｂ）にシール部材（７５）を介して嵌合したことを特徴とする。
本発明では、左右一対のセンターフレーム間に、上面が開口した箱形形状であって、内部に動力発生モータを駆動するバッテリを収納したバッテリボックスを吊り下げ支持したため、バッテリボックスの上方には、メインフレームが位置しない。したがって、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、上方にバッテリを取り出せる。また、この構造では、バッテリボックスの密閉性が向上する。
ステップフロアは足載せ部が平坦であり、乗員の足が安定する。
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。

前記ステップフロア（１０）は、左右一対のセンターフレーム（６）に着脱自在に取り付けられていてもよい。この構成では、ステップフロアの支持構造が簡素化される。
前記左右一対のセンターフレーム（６）間に、前記バッテリボックス（１９）を支持するバッテリボックスステー（７１）が取り付けられ、このバッテリボックスステー（７１）と前記ステップフロア（１０）とが、同一の止め具（７３）で前記センターフレーム（６）に着脱自在に取り付けられていてもよい。この構成では、バッテリボックスの支持構造、ならびにステップフロアの支持構造が簡素化される。

本発明では、バッテリボックスの上方に、例えばメインフレームが位置しないため、ステップフロアを開けば、バッテリボックスの内部が開放され、上方にバッテリを取り出すことができ、作業が容易になる。ステップフロアは足載せ部が平坦であり、乗員の足が安定するとともに、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、雨水などが浸入しない。

また、本発明では、ステップフロアが、左右一対のセンターフレームに着脱自在に取り付けられるため、支持構造が簡素化される。
本発明では、ステップフロアとバッテリボックスステーとが、同一の止め具でセンターフレームに着脱自在に取り付けられるため、バッテリボックスの支持構造、ならびにステップフロアの支持構造が簡素化される。
本発明では、ステップフロアのリブを、バッテリボックスの開口縁部の受け部にシール部材を介して嵌合するため、密閉性が向上する。

以下、本発明の実施の形態に係る電気自動二輪車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バッテリ駆動式の電気自動二輪車（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。

電気自動二輪車１の車体フレームＦは、図１に示すように、前輪ＷＦを軸支するフロントフォーク２と、このフロントフォーク２に連結される操向ハンドル３を操向可能に支承するヘッドパイプ５を前端に備えている。また、車体フレームＦは、センターフレーム６と、リアフレーム７と、シートレール８とを備えている。これらのフレーム６、７、８は、図２に示すように、車体幅方向において左右対称に一対にそれぞれ構成されている

センターフレーム６は、上述したヘッドパイプ５に連設されて車体後方斜め下側に延びる傾斜部６ａと、この傾斜部６ａの下端で屈曲して略水平に車体後方へ延在する水平部６ｂとで構成されている。また、センターフレーム６は、図２に示すように、左右の水平部を車幅方向で連結するクロスメンバ６ｃによって連結されている。
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。

センターフレーム６の水平部６ｂには、図１及び図２に示すように、詳細は後述するバッテリ構成体９がバッテリボックス１９に収容されている。このバッテリボックス１９は、水平部６ｂの左右一対のフレームによって挟み込まれる態様で取り付けられており、バッテリボックス１９の底面は、図１に示す側面視において、水平部６ｂよりも下側に位置する。また、センターフレーム６のクロスメンバ６ｃ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、バッテリボックス１９は、このクロスメンバ６ｃの上に載せられた状態で固定されている。

このバッテリボックス１９が配置された部分は、いわゆる足載せ空間Ｓの下側の部分であり、バッテリボックス１９の上側は、運転者が足を載せるためのステップフロア１０で覆われている。

バッテリボックス１９は、その内部にバッテリセル構成体９を収容する略直方体の箱形形状に形成されている。バッテリボックス１９の前面には、ボックス内部に外気を取り込むための空気導入ダクト２０が左右にそれぞれ設けられている。バッテリボックス１９の後面には、取り込んだ外気を排出する排出口２０ｂが形成されている。
これにより、導入口２０ａから取り込んだ外気によってバッテリセルを空気冷却し、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。

リアフレーム７には、図１に示すように、センターフレーム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、車体幅方向のほぼ中央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の後端部で支持する後輪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する態様で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、ピボット軸１２（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。

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。また、図４は、図３の左側面図（図３のＡ方向から見た図）であって、図３に記載した左側カバー２６を取り外した状態を示すものである。さらに、図５は、図３を車体前側（図３のＢ方向）から見た図である。
スイングアーム１３は、図３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。

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）に位置する空気送流空間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、車体前後方向に延びる態様で構成されている。
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。

機器取付空間２３には、後輪ＷＲを駆動するための動力発生モータ１６、及びこの動力発生モータ１６を制御するための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側から空気送流空間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、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、本体部２５には、この駆動ギヤ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と空気送流空間２４とを画成するものであり、この駆動力伝達空間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。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。

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構成体９と接続されており、バッテリ構成体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。

ＰＤＵ１８のこれらの駆動回路等は、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、空気送流空間２４には、仕切壁２５ａから複数の冷却フィン４０が突出しており、ＰＤＵ１８から仕切壁２５ａへと熱伝導した熱が、さらに冷却フィン４０へと熱伝導するようになっている。

この空気送流空間２４には、その前端部に前側開口部１３ａが形成されている。この前側開口部１３ａには、空気送流空間２４内に空気を送り込むための冷却ファン２２が取り付けられている。この冷却ファン２２は、図１に示す側面視において、上述したバッテリボックス１９とＰＤＵ１８の間に配置されており、バッテリボックス１９内部の空気を排出口２０ｂから吸い込む機能も有している。すなわち、バッテリボックス１９の排出口２０ｂと、スイングアーム１３の前側開口部１３ａは、車体幅方向及び高さ方向においてほぼ一致し、それぞれの開口が対向するように配置されており、排出口２０ｂから排出される空気が冷却ファン２２によって効率よく前側開口部１３ａの中に取り込まれるようになっている。

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、空気送流空間２４と機器取付空間２３とが連通する空気穴が形成されている。これにより、前側開口部１３ａから取り込まれた空気は、空気送流空間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大気へと排出される。

なお、これらの動力発生モータ１６、ＰＤＵ１８、及び冷却ファン２２は、スイングアーム１３の揺動に合わせて後輪ＷＲと一緒に上下に揺動することになる。
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に挿通される取り付けピン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と一緒に揺動することになる。

図６は、バッテリボックス１９の断面図である。
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。

バッテリボックスステー７１は、図１及び図２に示すように、車体前後方向に適宜の間隔をあけて３つ設けられている。この３つのバッテリボックスステー７１に支持されて、左右一対のセンターフレーム６の水平部６ｂ間に幅が収まるように、かつ長さが収まるように上記バッテリボックス１９が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。

ステップフロア１０は樹脂製であり、下部を開放する略箱形に形成され、裏面には、外周囲に位置する壁部１０ｂと、車体前後方向に延びる複数の補強用のリブ１０ｃとを備えて構成されている。ステップフロア１０は、上面視で左右各３箇所の計６箇所（図２参照）に、上記ボルト７３が挿入される上面視で環状の凹所１０ｄを有し、この凹所１０ｄに挿入されるボルト（同一の止め具）７３により、座金７４及び防振ゴム７２を介して、バッテリボックスステー７１の両端７１ａ，７１ｂと共に、センターフレーム６の水平部６ｂに固定されている。
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。

ステップフロア１０の裏面の長いリブ１０ｃの下端は、ボックス本体１９ａの開口縁部に設けた受け部１９ｂに嵌合し、受け部１９ｂには、ステップフロア１０でボックス本体１９ａの開口部に蓋をしたときに、ボックス本体１９ａ内を密閉可能に、シール部材７５が介装されている。ボックス本体１９ａの車体前後方向の端部にも、同様の受け部（不図示）が設けられ、この受け部に、ステップフロア１０の裏面に設けたリブ下端（不図示）が嵌合し、この嵌合部にもシール部材７５を介装し、ボックス本体１９ａの開口縁の全周囲を密閉する構造となっている。

ボックス本体１９ａには、車体前後方向に箱内一杯に延在させて、複数（本実施の形態では、３個。）の矩形状のバッテリセル９が、車体幅方向に適宜の間隔をあけて、横並びに配置されている。このバッテリセル９は、充放電可能なバッテリセル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。３個のバッテリセル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、バッテリセル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により支持される。

本実施の形態では、左右一対のセンターフレーム６間に、上面が開口した箱形形状であって、内部に動力発生モータ１６を駆動するバッテリ９を収納したバッテリボックス１９を吊り下げ支持したため、バッテリボックス１９の上方には、図１に示すように、メインフレームなどが位置しない。したがって、図６に示すように、６個のボルト７３を専用工具（不図示）により取り外し、ステップフロア１０を開けば上方にバッテリボックス１９の内部が開放し、バッテリ９を上方に簡単に取り出せる。
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。

ステップフロア１０を閉じた場合、裏面の長いリブ１０ｃの下端が、ボックス本体１９ａの開口縁部に設けた受け部１９ｂに嵌合し、この受け部１９ｂにはシール部材７５が介装されているため、ボックス本体１９ａ内が密閉される。また、ボックス本体１９ａの車体前後方向の端部にも、同様の受け部（不図示）が設けられ、この受け部にもシール部材７５が介装されているため、ボックス本体１９ａの開口縁の全周囲が密閉され、ボックス内への雨水などの浸入が阻止される。

ステップフロア１０は、左右一対のセンターフレーム６の水平部６ｂに着脱自在に取り付けられるため、余分な支持ステーなどが不要になり、ステップフロア１０の支持構造を簡素化できる。また、左右一対のセンターフレーム６の水平部６ｂ間に、バッテリボックス１９を支持するバッテリボックスステー７１を取り付け、このバッテリボックスステー７１とステップフロア１０とを、同一のボルト７３によって、センターフレーム６の水平部６ｂに取り付けるため、バッテリボックス１９、ならびにステップフロア１０の支持構造を簡素化できる。

センターフレーム６の水平部６ｂに、それぞれ防振ゴム７２を介してバッテリボックスステー７１の両端７１ａ，７１ｂが支持され、バッテリボックスステー７１に、複数の樹脂製のクッション部材５２を介在させて、バッテリボックス１９のボックス本体１９ａを支持し、このボックス本体１９ａ内にバッテリセル９を収納したため、バッテリボックス１９の耐震性が向上する。

以上、本発明の一実施の形態について述べたが、本発明の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。

本発明の一実施の形態における電気自動二輪車の側面図である。 図１の平面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図であって、スイングアームを単体で示す図である。 図３の右側面図である。 図３を車体前側から見た図である。 バッテリボックスの断面図である。

符号の説明

１ 電気自動二輪車
６ センターフレーム
６ｂ 水平部
１０ ステップフロア
１０ａ足載せ部
１０ｃ リブ
１０ｄ 凹所
１６ 動力発生モータ
１９ バッテリボックス
１９ａ ボックス本体
５２ クッション部材
７１ バッテリボックスステー
７１ａ，７１ｂ 両端
７２ 防振ゴム
７３ ボルト

Claims (3)

1. 動力発生モータ（１６）で駆動される電気自動二輪車において、
   足載せ空間（Ｓ）の下側において車体前後方向に延びる左右一対のセンターフレーム（６）と、左右一対のセンターフレーム（６）の上側に位置して平坦な足載せ部（１０ａ）を有するステップフロア（１０）とを備え、前記左右一対のセンターフレーム（６）間に、上面が開口した箱形形状であって、内部に動力発生モータを駆動するバッテリ（９）を収納したバッテリボックス（１９）を吊り下げ支持すると共に、前記ステップフロア（１０）を開閉自在に形成し、このステップフロア（１０）により前記バッテリボックス（１９）の上面の開口部を密閉自在に覆い、
   前記ステップフロア（１０）の裏面に車体前後方向に延びるリブ（１０ｃ）を設け、このリブ（１０ｃ）の下端を前記バッテリボックス（１９）の開口縁部に設けた受け部（１９ｂ）にシール部材（７５）を介して嵌合したことを特徴とする電気自動二輪車。
2. 前記ステップフロア（１０）は、左右一対のセンターフレーム（６）に着脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の電気自動二輪車。
3. 前記左右一対のセンターフレーム（６）間に、前記バッテリボックス（１９）を支持するバッテリボックスステー（７１）が取り付けられ、このバッテリボックスステー（７１）と前記ステップフロア（１０）とが、同一の止め具（７３）で前記センターフレーム（６）に着脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の電気自動二輪車。

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