JP5658538B2 - 鞍乗型電動車両 - Google Patents

Description

本発明は、鞍乗型電動車両に関する。

近時、鞍乗型電動車両に関連する技術が種々提案されている。例えば特許文献１には、ヘッドパイプから後下方に延びる左右一対のメインフレームの下方に電動モータユニットを搭載し、メインフレームと電動モータユニットとの間の空間に電動モータを駆動するためのバッテリを配置してメインフレームで支持する電動二輪車が開示されている。

特開２００３−１８２６６９号公報

ところで、鞍乗型電動車両の航続距離はバッテリの容量に依存し、バッテリの容量を増加させるほど航続距離を延長することができるが、バッテリの容量の確保は車体の大型化及び重量増加を招く問題がある。

本発明は係る実情に鑑みてなされたものであり、バッテリ容量確保による航続距離の延長と、車体の大型化及び重量増加の抑制とを両立できる鞍乗型電動車両を提供することを目的とする。

上記課題の解決手段として、請求項１に記載の発明は、電動モータ（１５）によって駆動する鞍乗型電動車両であって、前記電動モータ（１５）に供給するための電力を蓄電する第１のバッテリ（２１）と、外部からの電力を入力可能であると共に、前記電動モータに電気的に接続される電力入力部（４３）と、乗員が着座するシート（Ｓ）の下方に設けられる物品収納部（３８）と、前記物品収納部（３８）の外側であって、該物品収納部（３８）を側方から覆う車体カバー（３０）の内側において前記シート（Ｓ）と後輪（１１）とに挟まれた位置に設けられるバッテリ収容部（４１）と、を有し、前記シート（Ｓ）の下方において、前記電力入力部（４３）に接続して前記電動モータ（１５）に電力を供給可能な第２のバッテリ（４２）を着脱可能に取付可能であると共に、前記第１のバッテリ（２１）及び前記第２のバッテリ（４２）のうちの少なくともいずれか一方から前記電動モータ（１５）に電力が供給可能であり、前記第２のバッテリ（４２）は、前記バッテリ収容部（４１）に取付可能であり、前記物品収納部（３８）は、前記シート（Ｓ）の前側半分の下方に位置して上方に開放する収納部本体（３９）と、該収納部本体（３９）に結合して後方に延び、且つ、前記収納部本体（３９）よりも底部を浅く形成されると共に、前記シート（Ｓ）の後側半分の下方に位置して上方に開放する後方延出部（４０）と、を有し、前記バッテリ収容部（４１）は、前記後方延出部（４０）の下方に位置して車幅方向外側に開放する収納室を形成し、前記バッテリ収容部（４１）の開口は、リヤサイドカバー（３４）の車幅方向内側面に形成されるリブ（４５）によって閉じられることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、第１のバッテリを電動モータに対して恒常的に電力を供給するバッテリとし、これに加えて、電動モータに対して電力を供給可能な第２のバッテリを取付け可能とすることで、航続距離の延長を図ることができる。また、比較的配置スペースを確保可能なシート下に第２のバッテリを取付け可能な構成とすることで、航続距離の延長とともに車体の大型化を抑制でき、また第２のバッテリが着脱可能であるため乗員の選択に応じて重量増加を回避できる。
また、車体カバーを取り外すことで第２のバッテリを取付けることができるため、第２のバッテリの着脱を容易に行うことができる。また、物品収納部の容量を確保しつつ、航続距離の延長を図ることができる。

本発明の第１の実施形態に係る電動二輪車の左側面図である。 第１の実施形態に係る電動二輪車の要部の左側面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 電動二輪車のシステム構成を示したブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る電動二輪車の左側面図である。 第２の実施形態に係る電動二輪車におけるエキストラバッテリ（第２のバッテリ）の取付けを説明する図である。 本発明の第２の実施形態に係る電動二輪車の要部の左側面図である。

以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下で用いる図面において、矢印ＦＲは車両の前方を示し、矢印ＵＰは車両の上方を示し、矢印ＬＨは車両の左方を示している。

＜第１の実施形態＞
図１に本発明の第１の実施形態に係る鞍乗型電動車両の一例であるスクータ型の電動二輪車１が示されている。電動二輪車１は複数のフレーム部材が溶接等で一体に構成された鋼製の車体フレーム２を備え、車体フレーム２は、ヘッドパイプ３と、ヘッドパイプ３から後下方に延びるメインフレーム４と、メインフレーム４の後端に溶着され、後上方に延び、その後、略水平方向に延びる左右一対のリヤフレーム５，５とを備えている。リヤフレーム５，５の下部には後方に張り出すように板状の左右一対のピボットプレート６，６が溶着され、ピボットプレート６，６の前方においてメインフレーム４とリヤフレーム５，５との間には、左右一対のサポートフレーム７，７が溶着されて架設されている。各フレーム４，５，７はアルミニウム合金製のパイプ材で構成されている。

ヘッドパイプ３には左右一対のフロントフォーク８，８が回転可能に支持され、フロントフォーク８，８の下部に前輪９が回転可能に支持されている。フロントフォーク８，８の上部に操向ハンドル１０が固定され、操向ハンドル１０にはアクセルグリップ、ブレーキレバー等の各種操作機器（図示略）が配設されている。操向ハンドル１０の後方には乗員が着座するシートＳが配置され、シートＳは車体前後方向中央から後輪１１の後部近傍まで延在する。後輪１１はスイングユニット１２の後部に回転可能に支持され、スイングユニット１２は、その前部をピボット軸１３を介してピボットプレート６，６に支持されることで、ピボット軸１３を軸中心として上下方向に揺動可能に支持されている。スイングユニット１２の後部と左側のリヤフレーム５との間には緩衝器であるリヤクッション１４が介装されている。

スイングユニット１２は電動モータ１５とギヤ機構１６とをユニットケース１７に収容して構成され、さらにユニットケース１７はその上部に、ＥＣＵ（Electrical Control Unit）１８とＰＤＵ（Power Drive Unit）１９とをユニット化した制御ユニット２０を収容している。ＥＣＵ１８は車両の各種制御を統括的に実行し、ＰＤＵ１９はＥＣＵ１８からの指令に応じて電動モータ１５を駆動制御する。ギヤ機構１６は発進クラッチ及び遊星歯車等を含み、ギヤ機構１６によって電動モータ１５の駆動が後輪１１に段階的に伝達される。後輪１１は電動モータ１５が備える図示しないドライブシャフトに固定されており、回転駆動する。

電動モータ１５はＰＤＵ１９を介してバッテリユニット２１から電力を供給され、バッテリユニット２１は、樹脂材料からなるケース内にリチウムイオン電池を複数含んで構成され、各リチウムイオン電池を直列に結線して高圧バッテリを構成している。バッテリユニット２１は、メインフレーム４に一体に設けられ前後に並ぶ前ブラケット２２及び後ブラケット２３に締結されて支持されている。バッテリユニット２１はコンタクター２４に第１ハーネス２５を介して電気的に接続されている。コンタクター２４は左側のリヤフレーム５の下部に設けられた図示省略する締結部によって固定されている。コンタクター２４は、第１ハーネス２５を介してバッテリユニット２１と接続するとともに、第２ハーネス２６を介してＰＤＵ１９に電気的に接続しＰＤＵ１９に電力を供給する。

コンタクター２４は後述するＤＣ−ＤＣコンバータ２７（図４）とも接続しており、ＤＣ−ＤＣコンバータ２７によってバッテリユニット２１からの電圧を降圧してＥＣＵ１８等に電力を供給する。ＤＣ−ＤＣコンバータ２７は図１において省略するが車体適所に設けられている。ＰＤＵ１９と電動モータ１５とは、第３ハーネス２８によって電気的に接続されている。

電動二輪車１の車両外観を構成する車体カバー３０は、複数の樹脂製カバー体から構成されている。詳しくは、車体カバー３０には、操向ハンドル１０の左右端部を外部に突出させて操向ハンドル１０の中央側を覆うハンドルカバー３１と、ハンドルカバー３１から下方に延びてバッテリユニット２１の前方まで至り、シートＳに着座した乗員の脚を前方から覆うレッグシールド３２と、レッグシールド３２の後面からメインフレーム４に沿って延び、その後、後上方に延びてシートＳの下方まで至り、車体の中央側部を覆うサイドカバー３３と、シートＳの下方において側方からサイドカバー３３にその前部を重ねられるように設けられ、前後方向に延在してリヤフレーム５，５を覆う左右一対のリヤサイドカバー３４，３４とが含まれている。

シートＳは、サイドカバー３３及びリヤサイドカバー３４，３４の上方において、これらに跨るように設けられている。サイドカバー３３にはシートＳを回転可能に支持するシートヒンジ３５が設けられ、シートＳはその前端をシートヒンジ３５に支持されて後方から開放する。リヤサイドカバー３４，３４の後部間からリヤフェンダ３６が延び、リヤフェンダ３６にはコンビネーションランプ３７が支持されている。リヤフェンダ３６はリヤフレーム５，５の後部に支持されている。またリヤサイドカバー３４，３４は車幅方向外側に引き出すことで車体から取り外すことができる。図２はサイドカバー３３及び左側のリヤサイドカバー３４を取り外した状態の車体後部を示しており、サイドカバー３３及びリヤサイドカバー３４，３４の内側には、樹脂材料からなる収納ボックス３８が配置されている。収納ボックス３８はサイドカバー３３及びリヤサイドカバー３４，３４によって支持されている。

収納ボックス３８は、シートＳの約前側半分の下方に位置して上方に開放する第１収納部３９と、シートＳの約後側半分の下方に位置して上方に開放する第２収納部４０とを有している。第１収納部３９はヘルメットを収納可能とすべく底部を比較的深く形成され、第２収納部４０は第１収納部３９よりも底部を浅く形成され、第１収納部３９と繋がって後方に略水平に延びる。第２収納部４０は後輪１１の後方に位置付けられている。

図２、図３を参照し、第２収納部４０の下部には、電動モータ１５に付加的に電力を供給するエキストラバッテリを収容する左右一対のバッテリ収容部４１，４１が設けられている。図３に示すように、バッテリ収容部４１，４１は、第２収納部４０の下部から下方に延び、その後、車幅方向外側に折れ曲がって、第２収納部４０の下部（底部）と協働で車幅方向外側（左右）に開放する収納室を形成している。

図３において、ＣＬは車幅方向の中心線を示し、バッテリ収容部４１，４１はそれぞれ中心線ＣＬから車幅方向外側に離間して下方に延びている。バッテリ収容部４１，４１の底部は後輪１１の上方に位置し、バッテリ収容部４１，４１は、シートＳと後輪１１とに挟まれた位置にある。また、左右のバッテリ収容部４１，４１の間には上方に凹状となる空間が形成され、該空間の穿設方向は後輪１１から鉛直に延びる中心線ＣＬに沿っている。また、図２に示すように、バッテリ収容室４１，４１は仕切り壁４１Ａ，４１Ｂによって前後方向に並ぶ三つの部屋に区画されている。

バッテリ収容部４１，４１にはそれぞれ車幅方向外側からリチウムイオン電池を複数含んで構成されたエキストラバッテリ４２・・・が収容可能とされている。バッテリ収容部４１，４１の前方において第２収納部４０の下部にはエキストラバッテリ４２・・・の電力を入力可能なコネクタ４３が設けられ、図１に示すようにコネクタ４３は第４ハーネス４４を介してコンタクター２４に接続されている。エキストラバッテリ４２・・・の電力は、第４ハーネス４４、コンタクター２４、ＰＤＵ１９、第２ハーネス２６、及び第３ハーネス２８を介して電動モータ１５に供給可能とされている。

バッテリ収容部４１，４１にエキストラバッテリ４２・・・を収容した後は、図３に示すように、リヤサイドカバー３４，３４によって車幅方向外側からエキストラバッテリ４２・・・が覆われるようになっている。ここでリヤサイドカバー３４，３４の車幅方向内側面にはバッテリ収容部４１，４１の開口を閉じるリブ４５，４５が一体に形成され、このリブ４５，４５はエキストラバッテリ４２・・・が収容された状態で、車幅方向外側からエキストラバッテリ４２・・・に当接し、これらの移動を規制する。因みに、バッテリ収容部４１，４１にエキストラバッテリ４２・・・を収容しない場合であっても、バッテリ収容部４１，４１の開口はリブ４５，４５によって閉じられるため、この空間はその他物品の収容室としても利用できる。なお、本実施形態では、エキストラバッテリ４２・・・の脱落防止のためにリヤサイドカバー３４，３４にリブ４５，４５を設けたが、これに代えて、バッテリ収容部４１，４１の開口周囲にロック機構等を設ける等してもよい。

次に、図４は電動二輪車１のシステム構成を示している。図４に示すように、電動二輪車１では、バッテリユニット２１からの電力が不図示のメインスイッチと連動するコンタクター２４を介してモータドライバたるＰＤＵ１９に供給され、ＰＤＵ１９にて直流から３相交流に変換された後に、３相交流モータである電動モータ１５に供給される。また、バッテリユニット２１からの出力電圧は、上記ＤＣ−ＤＣコンバータ２７を介して降圧されて、例えば１２Ｖのサブバッテリ４６や計器類等の一般電装部品（図中「ｅｔｃ」）、並びにＥＣＵ１８等の制御系部品に供給される。

バッテリユニット２１は、例えばＡＣ１００Ｖの電源に接続した充電器（ＣＨＧ）４７により充電される。バッテリユニット２１の充放電状況や温度等はＢＭＵ（Battery Management Unit）４８が監視し、かつその情報はＥＣＵ１８と共有される。ＥＣＵ１８には、アクセルセンサ（ＡＣＬ）４９からの出力要求情報が入力され、この出力要求情報に基づき、ＥＣＵ１８がＰＤＵ１９を介して電動モータ１５を駆動制御する。なお、充電器４７は車体の適所に設けられるが、これが非搭載であってもよい。また、バッテリユニット１８の種類によってはサブバッテリ４６を無くした構成としてもよい。また、ＢＭＵ４８はバッテリユニット２１に近接して配置される。

ここで、本実施形態に係る電動二輪車１ではさらに、エキストラバッテリ４２・・・からの電力が上記コンタクター２４を介してモータドライバたるＰＤＵ１９に供給され、ＰＤＵ１９にて直流から３相交流に変換された後に、３相交流モータである電動モータ１５に供給されることが可能である。加えて、エキストラバッテリ４２・・・からの出力電圧は、上記ＤＣ−ＤＣコンバータ２７を介して降圧されて、サブバッテリ４６や計器類等の一般電装部品（図中「ｅｔｃ」）、並びにＥＣＵ１８等の制御系部品に供給されることも可能になっている。すなわち、ＰＤＵ１９は、バッテリユニット２１及びエキストラバッテリ４２・・・のうちの少なくともいずれか一方から電動モータ１５に電力が供給可能とされている。そして、この電動二輪車１では、操向ハンドル１０に図示省略するアクセルグリップが設けられ、アクセルグリップのアクセル開度がアクセルセンサ４９により検出されてＥＣＵ１８に出力される。そして、ＥＣＵ１８がアクセル開度に応じてＰＤＵ１９を制御し、ＰＤＵ１９によって後輪１１が駆動され電動二輪車１が走行するようになっている。

以上に記載したように本発明の第１の実施形態に係る電動二輪車１は、電動モータ１５に供給するための電力を蓄電するバッテリユニット２１と、外部からの電力を入力可能であると共に、電動モータ１５に電気的に接続されるコネクタ４３とを有し、乗員が着座するシートＳの下方において、コネクタ４３に接続して電動モータ１５に電力を供給可能なエキストラバッテリ４２・・・が着脱可能に取付可能に構成されると共に、バッテリユニット２１及びエキストラバッテリ４２・・・のうちの少なくともいずれか一方から電動モータ１５に電力を供給可能に構成されている。

このため、電動モータ１５に対して恒常的に電力を供給するバッテリユニット２１に加えて、エキストラバッテリ４２・・・を取付け可能であるため、航続距離の延長を図ることができる。また、比較的配置スペースを確保可能なシートＳ下にエキストラバッテリ４２・・・を取付け可能な構成であるため、航続距離の延長とともに車体の大型化を抑制でき、さらにエキストラバッテリ４２・・・が着脱可能であるため乗員の選択に応じて重量増加を回避できる。

また、本実施形態に係る電動二輪車１では、シートＳの下方に収納ボックス３８が設けられ、収納ボックス３８の外側であって、この収納ボックス３８を側方から覆う着脱可能なリヤサイドカバー３４，３４の内側においてシートＳと後輪１１とに挟まれた位置に、エキストラバッテリ４２・・・を取付可能なバッテリ収容部４１，４１が設けられている。これによって、リヤサイドカバー３４，３４を取り外すことでエキストラバッテリ４２・・・を取付けることができるため、エキストラバッテリ４２・・・の着脱を容易に行うことができる。また、収納ボックス３８の容量を確保しつつ、航続距離の延長を図ることができる。

また、本実施形態に係る電動二輪車１では、収納ボックス３８が、シートＳの前側半分の下方に位置して上方に開放する第１収納部３９と、シートＳの後側半分の下方に位置して上方に開放する第２収納部４０とを有し、第１収納部３９が、第２収納部４０は底部を浅く形成され、第２収納部４０の下部に、車幅方向外側に開放してエキストラバッテリ４２・・・を取付可能なバッテリ収容部４１，４１が設けられている。これによって、車幅方向外側からエキストラバッテリ４２・・・を取付可能であるため、エキストラバッテリ４２・・・の着脱を容易に行うことができる。また、乗員の選択に応じてバッテリ収容部４１，４１を他の物品の収容室として用いることができ、使い勝手に優れる。

なお、本実施形態では第２収納部４０が上方に開放し収納空間を形成したが、この第２収納部４０に相当する部位を第１収納部３９と一体の板状の部材としてもよい。また、バッテリ収容部４１，４１は収納ボックス３８と一体に形成されるものとしたが、収納ボックス３８は別体のものとして、シートＳの下方に配置してもよい。

＜第２の実施形態＞
次に本発明の第２の実施形態に係る電動二輪車６０について図５〜図７を用いて説明する。第１の実施形態に係る電動二輪車１と共通する部位については同一符号で示し、説明を省略する。

図５に示すように、電動二輪車６０では、第１実施形態と同様にシートＳの下方に収納ボックス６１が設けられ、収納ボックス６１は、シートＳの約前側半分の下方に位置して上方に開放する第１収納部６２と、シートＳの約後側半分の下方に位置して上方に開放する第２収納部６３とを有している。第１収納部６２はヘルメットを収納可能とすべく底部を比較的深く形成され、第２収納部６３は第１収納部６２よりも底部を浅く形成され、第１収納部６２と繋がって後方に略水平に延びている。第２収納部６３は後輪１１の後方に位置付けられている。

本実施形態では、図６に示すように、収納ボックス６１の第１収納部６２が電動モータ１５に付加的に電力を供給するエキストラバッテリ６４を収容する左右一対のバッテリ収容部を兼ねており、エキストラバッテリ６４は、第１収納部６２内に収容されるようにして取付けられる。エキストラバッテリ６４は、第１収納部６２の内容積と同一形状、すなわち、その外壁を第１収納部６２の内壁に沿わせる形状に形成されており、第１収納部６２の後側の内壁（以下、後壁６５）は、図７に示すように後上方に延び、この後壁６５には、エキストラバッテリ６４の電力を入力可能なコネクタ６６が設けられている。

コネクタ６６は後壁６５と面一、つまり、後壁の傾斜面から突出しないように設けられ、第１収納部６２の外側において第５ハーネス６７を引き出し、図５に示すようにコンタクター２４に接続されている。エキストラバッテリ６４の後壁にはコネクタ６６との接点が設けられている。また、第１収納部６２の底壁６８には、水抜き穴６９が貫通して形成されている。

電動二輪車６０におけるシステム構成は図４で示したものと同様であり、本実施形態においても、バッテリユニット２１及びエキストラバッテリ６４のうちの少なくともいずれか一方から電動モータ１５に電力が供給可能に構成されている。また、図７に示すように、シートＳの左側部にはリング状のシートキャッチャ（締結具）７０，７０が設けられ、このシートキャッチャ７０，７０は、シートＳの右側部に一端を固定されてリヤフレーム５，５の下方に通されたベルト７１，７１の他端を係止して締結する。本実施形態では、このようなシートキャッチャ７０，７０を設けることで、シートＳの底板によって収容されたエキストラバッテリ６４を固定することは可能となっている。なお、シートキャッチャ７０，７０は、シートＳの略中央と後部に設けられ、リヤフレーム５，５の水平領域においてシートＳを締め付ける。また、図７においては、収納ボックス６１の一部を断面で示している。

この第２の実施形態に係る電動二輪車６０においても、電動モータ１５に対して恒常的に電力を供給するバッテリユニット２１に加えて、エキストラバッテリ６４を取付け可能であるため、航続距離の延長を図ることができ、また、比較的配置スペースを確保可能なシートＳ下にエキストラバッテリ６４を取付け可能であるため、航続距離の延長とともに車体の大型化を抑制できる。さらにエキストラバッテリ６４が着脱可能であるため乗員の選択に応じて重量増加を回避できる。

また、シートＳの下方に収納ボックス６１が設けられ、エキストラバッテリ６４を収納ボックス６１の第１収納部６２内に収容されるようにして取付可能なため、エキストラバッテリ６４の容量を確保しやすく、また、当該バッテリに対する水密性を確保できる。

さらに、エキストラバッテリ６４は、その外壁を第１収納部６２の内壁に沿わせる形状に形成され、第１収納部６２の後壁６５は後上方に延び、この後壁６５に、コネクタ６６が設けられているため、エキストラバッテリ６４とコネクタ６６との確実な接続を図るとともに、この接続部位への水付着を防止でき、さらには、第１収納部６２の底壁６８に水抜き穴６９が形成されているため、第１収納部６２の後壁６５を流れた水を抜いてエキストラバッテリ６４に対する水付着を防止できる。

以上で本発明の第１、第２の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、バッテリユニットを複数のリチウムイオン電池を含むものとして構成したが、これに代えて、ニッケル水素バッテリや鉛バッテリを用いたものとしてもよい。

１，６０ 電動二輪車（鞍乗型電動車両）
１５ 電動モータ
２１ バッテリユニット（第１のバッテリ）
３８，６１ 収納ボックス（物品収納部）
３９ 第１収納部（収納部本体）
４０ 第２収納部（後方延出部）
４１ バッテリ収容部
４２，６４ エキストラバッテリ（第２のバッテリ）
４３，６６ コネクタ（電力入力部）
６２ 第１収納部（バッテリ収容部）
６５ 後壁（内壁）
６８ 底壁
６９ 水抜き穴

Claims (1)

1. 電動モータ（１５）によって駆動する鞍乗型電動車両であって、
   前記電動モータ（１５）に供給するための電力を蓄電する第１のバッテリ（２１）と、
   外部からの電力を入力可能であると共に、前記電動モータに電気的に接続される電力入力部（４３）と、
   乗員が着座するシート（Ｓ）の下方に設けられる物品収納部（３８）と、
   前記物品収納部（３８）の外側であって、該物品収納部（３８）を側方から覆う車体カバー（３０）の内側において前記シート（Ｓ）と後輪（１１）とに挟まれた位置に設けられるバッテリ収容部（４１）と、を有し、
   前記シート（Ｓ）の下方において、前記電力入力部（４３）に接続して前記電動モータ（１５）に電力を供給可能な第２のバッテリ（４２）を着脱可能に取付可能であると共に、
   前記第１のバッテリ（２１）及び前記第２のバッテリ（４２）のうちの少なくともいずれか一方から前記電動モータ（１５）に電力が供給可能であり、
   前記第２のバッテリ（４２）は、前記バッテリ収容部（４１）に取付可能であり、
   前記物品収納部（３８）は、前記シート（Ｓ）の前側半分の下方に位置して上方に開放する収納部本体（３９）と、該収納部本体（３９）に結合して後方に延び、且つ、前記収納部本体（３９）よりも底部を浅く形成されると共に、前記シート（Ｓ）の後側半分の下方に位置して上方に開放する後方延出部（４０）と、を有し、
   前記バッテリ収容部（４１）は、前記後方延出部（４０）の下方に位置して車幅方向外側に開放する収納室を形成し、
   前記バッテリ収容部（４１）の開口は、リヤサイドカバー（３４）の車幅方向内側面に形成されるリブ（４５）によって閉じられることを特徴とする鞍乗型電動車両。

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