JP5853025B2 - 鞍乗型電動車両 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態に係る鞍乗型電動車両の一例として示す電動二輪車1の左側面図である。図1に示すように、電動二輪車1は、従動輪である前輪2と、駆動輪である後輪3と、前輪2及び後輪3の間に配置される車体フレーム4と、車体フレーム4に支持された電気モータ5とを備えている。この電動二輪車1は、内燃機関を備えておらず、電気モータ5により発生された走行動力で後輪3を回転駆動するように構成されている。
図2は、図1に示すバッテリユニット60及びインバータ20に接続される電装品及び電気配線を示すブロック図である。図2に示すように、バッテリユニット60は、複数のバッテリモジュール61と、バッテリフレーム64とを有する。各バッテリモジュール61は、複数のバッテリセル62と、複数のバッテリセル62を収容する直方体状のモジュール筐体63とを有する。各バッテリセル62は、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等、直流電力を蓄えることができる二次電池である。複数のバッテリセル62は、モジュール筐体63内で整列配置され且つ電気的に接続される。複数のバッテリモジュール61は、バッテリフレーム64に繋ぎ止められた状態となってバッテリケース80内で密集配置され、電気的には直列に接続される。なお、図2では、複数のバッテリモジュール61がトレイ状のバッテリフレーム64上で横並びに配列されているかのように図示されているが、バッテリモジュール61の具体的配列及びバッテリフレーム64の具体的構造は、後述のとおり、図2に示すものとは異なる(図3及び6参照)。
図3は、図2に示すバッテリユニット60に内側電装品30及び電気配線を組み付けた状態を前側、右側及び上側から見て示す斜視図である。図3に示すように、各バッテリモジュール61は、直方体形状に形成されたモジュール筐体63を有し、高さ方向を上下方向に概略一致させ、幅方向を左右方向に概略一致させ、縦方向を前後方向に概略一致させるようにして密集配置されている。このようにして密集配置された複数のバッテリモジュール61を巨視的に見ると、複数のバッテリモジュール61は、直方体状の下段部65と、下段部65の上に重ねられる上段部66とを形成している。下段部65の前面は、上段部66の前面よりも後にオフセットしている。上段部66の後面は、下段部65の後面よりも前にオフセットしている。また、下段部65の左側面及び右側面は、その前部においては上段部66の左側面及び右側面それぞれと略面一である一方、その後部においては上段部66の左側面及び右側面それぞれよりも左右中央寄りにオフセットしている。このため、上段部66の上面は平面視で略T字状になる。
バッテリユニット60は、前記内側電装品30及び複数の電気配線と組み付けられ、これら電装品及び電気配線と一体化されてバッテリケース80(図4〜6参照)に収容される。バッテリユニット60はバッテリフレーム64によって剛体化されているため、バッテリユニット60が走行中に荷重を受けても、内側電装品30及び電気配線をバッテリユニット60で安定的に支持し続けることができる。なお、以下の説明では、バッテリユニット60に内側電装品30及び電気配線を組み付けたものを「バッテリ組立体79」と称する。
図4は、図1に示すバッテリケース80を前側、右側及び上側から見て示す斜視図である。図5は、図4に示すバッテリケース80から上蓋83を取り外した状態を後側、右側及び上側から見て示す斜視図である。なお、図4及び図5では排気ダクト22の図示を省略する。
図3〜5を併せて参照しながらバッテリケース80の形状について説明する。バッテリケース80のケース本体部81は、バッテリ組立体79の外形と概略同じ形状を有している。このため、ケース本体部81は、厳密な直方体箱を成してはおらず、直方体箱をところどころ凹ませたような形状を有している。ケース本体部81の底壁は、概略平板状に形成されている。なお、ケース本体部81に取り付けられる上蓋84の上面も平坦であるので、バッテリケース80上に雨水が溜まるのを防ぐことができる。
図6は、図4に示すバッテリケース80の右側断面図である。図6に示すように、DC/DCコンバータ45を除く内側電装品30は、バッテリユニット60よりも上方に配置される。したがって、内側電装品30から発せられる熱がバッテリユニット60に伝わり難い。このため、バッテリユニット60が熱で劣化するのを好適に抑制することができる。また、DC/DCコンバータ45も含めて内側電装品30はバッテリケース80内の上部に配置されている。このため、仮にバッテリケース80内に雨水等が浸入したとしても、バッテリケース80内に溜まった水が内側電装品30に浸かるおそれがない。
次に、バッテリケース80の組立て及びバッテリケース80とバッテリ組立体79の組付けについて説明する。図5に示すように、バッテリケース80は、第1ケース半体111及び第2ケース半体112を備え、これら2つのケース半体111,112は、水平方向に分割可能に互いに結合される。2つのケース半体111,112は、電気的に絶縁性を有する材料である合成樹脂材でモールド成形されている。また、2つのケース半体111,112は、バッテリフレーム64及び車体フレーム4の材料よりも、比重が小さく剛性が低い材料で製作される。
まず、工程(3)に関連するフランジ部114,116について説明する。図8及び図9は、図1に示すバッテリケース80の一部平断面図である。図8及び図9に示すように、ケース本体部81が構成されているときには、第1フランジ部114が後方に向けられ且つ第2フランジ部116が前方に向けられる。第1フランジ部114は、第1本体部113の後端部からケース外方に突出してから後方に屈曲しており、略L字状の断面を有している。言い換えれば、第1フランジ部114は、第1本体部113の後端部からケース外方に向かって突出する第1外方突部121と、第1外方突部121の先端から後方に向かって突出する後方突部122とを有している。
次に、工程(3)及び(4)に関連するケース結合部117,118について説明する。図8に示すように、第1ケース結合部117は、第1フランジ部114の前方突部126の外面に設けられている。第1ケース結合部117は、前端で開放して後端で閉塞する有底円筒状に形成され、第1ケース結合部117の軸線は、第1本体部113よりもケース外方で前後方向に向けられている。第1ケース結合部117は金属製のナット131を内蔵している。このように、第1ケース結合部117は、合成樹脂製の外面と、金属製の雌ネジが切られた内面とを有する袋ナットとなっている。なお、ナット131はインサートモールド成形されてもよいし、第1ケース半体111をモールド成形した後に圧入されてもよい。第2ケース結合部118は、第2フランジ部116の肉厚部128の外面に設けられている。第2ケース結合部118は、両端で開放した円筒状に形成され、第2ケース結合部118の軸線は、第2本体部115よりもケース外方で前後方向に向けられている。第2ケース結合部118は、前後に開放されたアキシャル孔132を有している。
次に、工程(1)及び(3)に関連する位置決め部140,145について説明する。図6に示すように、第2ケース半体112は、工程(1)における前記挿入方向の奥側の壁からケース内方に向けて突出する位置決め片141を有している。本実施形態では、挿入方向が前後方向であって第2ケース半体112は、工程(1)においてバッテリ組立体79に対して相対的に前に移動することになるので、位置決め片141が第2本体部115の後壁から前に向かって略水平に突出している。一方、バッテリフレーム64の中板部71は、後面に開放されたスリット142を有している。これら位置決め片141及びスリット142が、バッテリ組立体79を第2ケース半体112に対して位置決めするための位置決め部140を構成している。
次に、工程(2)に関連するバッテリ固定部150について説明する。図6に示すように、バッテリフレーム64の中板部71は、左右外寄りに開口する左右一対のネジ孔151を有している(図6では、右側のネジ孔151のみ示す)。
以下、バッテリケース80と車体フレーム4(特にダウンフレーム13)の組付けについて説明する。図6に示すように、バッテリフレーム64の底板部67とケース本体部81の内底面との間には、緩衝体161が設置されている。緩衝体161は、例えばゴム材からなり、バッテリフレーム64は勿論のことバッテリケース80よりも高い弾性を有している。緩衝体161は、バッテリケース80に固定されていてもよいし、バッテリフレーム64に固定されていてもよい。いずれにせよ、バッテリ組立体79がバッテリケース80に収容された状態において、緩衝体161はバッテリフレーム64にもバッテリケース80にも接触している。本実施形態では、合計8個の緩衝体161が左右2列に分かれて設けられ、各列4個の緩衝体161が、前後方向に間隔をおいて並べられている。図6は側断面図であるので4個(1列分)の緩衝体161のみを示している。
2 前輪
3 後輪
4 車体フレーム
5 電気モータ
11 ヘッドパイプ
12 メインフレーム
13 ダウンフレーム
19 インバータケース
20 インバータ
21 吸気ダクト
22 排気ダクト
30 内側電装品
31 高圧電線
40 サービスプラグ
45 DC/DCコンバータ
49 充電コネクタ
55 排気ファン
56 室内ファン
57 ファンコントローラ
58 バッテリ監視ユニット
59 車両制御ユニット
60 バッテリユニット
61 バッテリモジュール
62 バッテリセル
64 バッテリフレーム
74 ワイヤーハーネス
75 バスバー
76 金属板材
79 バッテリ組立体
80 バッテリケース
81 ケース本体部
82 開口
83 上蓋
101 エア流入口
102 エア流出口
104 流入空間
Claims (11)
- バッテリユニットを収容するバッテリケースと、
前記バッテリユニットに蓄えられている直流電力を交流電力に変換するインバータと、
前記バッテリユニット及び前記インバータに接続され、前記バッテリユニットに組み付けられて前記バッテリユニットとともに前記バッテリケースに収容される内側電装品と、
前記インバータにより変換された交流電力を受けて駆動輪を回転駆動するための走行動力を発生する電気モータと、を備え、
前記バッテリケースが、外気からエアを前記バッテリケースの内部に流入させるエア流入口と、前記バッテリケースの前記内部のエアを外気に流出させるためのエア流出口とを有し、
前記内側電装品が、前記バッテリケース内で前記バッテリユニットの上方に配置され、前記エア流出口が前記バッテリケースの上部に設けられて前記バッテリユニットよりも上方に配置されている、鞍乗型電動車両。 - 前記バッテリユニットは、それぞれ複数のバッテリセルを有する複数のバッテリモジュールと、前記複数のバッテリモジュールを繋ぎ止めるバッテリフレームと、を有し、
前記バッテリフレームは、前記複数のバッテリモジュールの上面に設けられる天板部を有し、前記内側電装品が前記天板部上に設置されている、請求項1に記載の鞍乗型電動車両。 - 前記エア流入口が前記バッテリケースの前部に設けられ、前記エア流出口が前記バッテリケースの後部に設けられ、
前記内側電装品が、前後方向において前記エア流入口と前記エア流出口との間に配置されている、請求項1又は2に記載の鞍乗型電動車両。 - 前記バッテリケースの前記内部のエアを前記バッテリケース外に排出する排気ファンを備え、
前記バッテリケース外に排出されたエアが前記インバータを収容するインバータケース内に導かれるように構成されている、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の鞍乗型電動車両。 - 前記バッテリケースの前部に、前記バッテリケースの内面と前記バッテリユニット及び前記内側電装品の表面とにより囲まれた流入空間が形成され、前記エア流入口が前記流入空間に開放されている、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の鞍乗型電動車両。
- 前記内側電装品が、前記バッテリユニットに蓄えられている直流の電位を降圧させるDC/DCコンバータを含み、前記DC/DCコンバータが、前記バッテリユニットの前面に取り付けられて前記バッテリケースに収容されるとともに前記エア流入口と対向し、
前記DC/DCコンバータが、前記バッテリケース外に配置された低圧バッテリと接続される、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の鞍乗型電動車両。 - 前記エア流出口に取り付けられた排気ファンを更に備え、
前記排気ファンにより前記バッテリケース外に排出されたエアが前記インバータを収容するインバータケース内に導かれるように構成されている、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の鞍乗型電動車両。 - 走行しているときには前記排気ファンが走行風により空回りし、一時的に停車しているときには前記排気ファンが回転駆動される、請求項7に記載の鞍乗型電動車両。
- 前記インバータを収容するインバータケースと、前記エア流出口に接続された排気ダクトとを更に備え、
前記バッテリケースの前記内部が、前記排気ダクトを介して前記インバータケースの内部空間と連通している、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の鞍乗型電動車両。 - 前記バッテリユニットは、それぞれ複数のバッテリセルを有する複数のバッテリモジュールと、前記複数のバッテリモジュールを繋ぎ止めるバッテリフレームと、を有し、
前記内側電装品が、前記バッテリユニットの上面に設置され、
前記バッテリユニット及び前記内側電装品の表面に沿って配設される金属板材を更に備え、
前記金属板材が、前記バッテリユニットと前記内側電装品との間、前記内側電装品同士の間を電気的に接続している、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の鞍乗型電動車両。 - 前記バッテリケースが、上部に開口を有する箱状の本体部と、前記本体部に取り付けられて前記開口を閉鎖する蓋部とを有し、
前記内側電装品が、平面視で前記蓋部と重なって配置され、前記エア流入口及び前記エア流出口が前記本体部に設けられている、請求項1乃至10のいずれか1項に記載の鞍乗型電動車両。
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