JP5889336B2 - 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。

鞍乗型電動車両の車輪を駆動するモータと、当該モータに電力を供給するバッテリとの間は給電ケーブルで接続されている。モータは路面状態に応じて上下方向に回動するスイングアームに設けられているため、当該回動に伴いバッテリとモータ間の距離が変化して給電ケーブルに引っ張り負荷が生ずることがある。

この負荷を緩和するために、給電ケーブルの配策経路の途中に当該給電ケーブルを屈曲させる部分を設け、スイングアームの変位に追随して変形可能とすることが知られている（例えば特許文献１参照）。

国際公開２０１１／０３３６１３号公報

鞍乗型電動車両の場合、非常に限られたスペースに数多くの構成部品が収容されるため、給電ケーブルに屈曲部を設ける場所を設けることが困難である。例えば特許文献１の構成においては、バッテリから延びるケーブルを一旦車体上部に配策して屈曲部を形成し、再度車体下部へ配策してスイングアームのモータに接続している。接続信頼性や省スペース性、ならびに軽量化の観点からは、給電ケーブルの長さは出来る限り短くすることが望ましいが、屈曲部を設ける必要性はケーブル長の短縮化を妨げる要因となっている。

よって本発明は、スイングアームの動きに起因する引っ張り負荷を緩和可能に給電ケーブルを配策しつつも、ケーブル長の短縮化の要求に応えうる技術を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために本発明がとりうる一態様は、鞍乗型電動車両であって、
車体フレームと、
車輪と、
揺動可能に前記車体フレームに支持されるとともに、前記車輪を支持するスイングアームと、
前記スイングアーム上に支持され、前記車輪を駆動するモータと、
前記車体フレームに支持されたバッテリと、
前記バッテリから前記モータに電力を供給するケーブルとを備え、
前記ケーブルの一部は、前記バッテリの側面に沿って屈曲部分を形成するように配策されている。

このような構成によれば、屈曲部分が適宜屈伸することによって、スイングアームの揺動に起因してケーブルに生ずる引っ張り負荷を緩和することができる。バッテリの側面の側方に本来的に生ずる空間をケーブル収容空間として最大限活用することにより、バッテリとモータを可能な限り短い距離で接続することができる。したがって、屈曲部分でスイングアームの揺動に起因する引っ張り負荷を緩和しつつ、ケーブル長の短縮化の要求に応えることができる。

前記バッテリは直方体形状を呈しており、前記バッテリの側面は前記直方体形状の長手方向に沿って延びる面である構成の場合、ケーブルのほぼ全長を当該側面に沿わせることができ、容易に屈曲部を形成することができる。

前記バッテリの側面は、車両の左右方向を向く平坦な側面である構成の場合、スイングアームの揺動に伴うケーブルの屈伸を阻害することがない。したがって、スイングアームの揺動に起因してケーブルに生ずる引っ張り負荷を円滑に緩和することができる。

前記ケーブルは、前記バッテリの側面と前記車体フレームの間に形成される空間内に配策されている構成の場合、バッテリの配置により本来的に生ずるデッドスペースをケーブル収容空間として最大限活用できるとともに、比較的狭いその空間によってケーブルの屈伸方向をバッテリの側面に沿わせることができる。したがって、スイングアームの揺動に起因してケーブルに生ずる引っ張り負荷を円滑に緩和することができる。

前記ケーブルの一端は、前記バッテリの上部に接続されている構成の場合、ケーブルとバッテリとの電気的接続部を地面から遠ざけることができ、走行中の飛び石等から当該電気的接続部を保護することができる。

本発明の一実施形態に係る電動二輪車を示す左側面図である。 図１の電動二輪車において一部の部品を取り外した状態を示す左側面図である。 図１の電動二輪車の後部を示す右側面図である。 図１の電動二輪車におけるサイドカバーの内部を示す平面図である。 図１の電動二輪車における、スイングアームの揺動と給電ケーブルの屈伸の関係を示す右側面図である。 バッテリの配置を変更した電動二輪車における、スイングアームの揺動と給電ケーブルの屈伸の関係を示す右側面図である。

添付の図面を参照しつつ本発明について以下詳細に説明する。なお以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。

図１は、本発明の一実施形態に係る電動二輪車を示す左側面図である。本実施形態においては、鞍乗型電動車両として、スクータからなる電動二輪車１を例示して説明する。電動二輪車１は、前部および後部に荷物を載せて走行することが可能であり、荷役車両としての用途に適している。

なお、以下の説明における前後、上下および左右の各方向は、電動二輪車１が水平面を直進走行している状態に相当する基準姿勢にあり、かつ運転者が前方を向いているときの当該運転者の視点を基準とする。また、垂直に起立し、前輪３および後輪４が路面Ａ１に接地し、かつ、運転者が乗車していない状態の電動二輪車１を基準として、電動二輪車１の構成を説明する。

電動二輪車１は、車体フレーム２、前輪３、後輪４、電動モータ５、バッテリ６および車体カバー７を備えている。電動二輪車１は、バッテリ６から供給される電力によって電動モータ５を駆動し、電動モータ５の出力によって後輪４を駆動する。電動モータ５は、後輪４の右側方に配置されたスイングアーム４７に収容されている。以下、電動二輪車１の全体の構造を車体前方から順に説明する。

図２は、図１の電動二輪車において一部の部品を取り外した状態を示す左側面図である。電動二輪車１は、この電動二輪車１の前上部に配置されたヘッドパイプ８を有している。ヘッドパイプ８内には、ステアリング軸９が回動自在に挿入されている。ステアリング軸９の下端部には、左右一対のフロントフォーク１０が取り付けられている。前輪３は、フロントフォーク１０に取り付けられている。

ステアリング軸９の上端部には、ハンドル１１が取り付けられている。運転者は、ハンドル１１を操作することにより、ステアリング軸９、フロントフォーク１０および前輪３をステアリング軸９の軸線回りに回すことが可能である。

ハンドル１１の左右両端部には、それぞれグリップ１２が設けられている（左側のグリップのみを図示）。右側のグリップはスロットルグリップを構成している。運転者は、このスロットルグリップを回すことにより、電動モータ５の出力を調整することが可能である。

図１に示すように、ハンドル１１の中央付近にはメータ１３が設けられている。メータ１３の下方には、荷台１４が配置されている。荷台１４は、ヘッドパイプ８に固定されている。荷台１４に積まれた荷物の荷重は、ヘッドパイプ８およびステアリング軸９などを介して主に前輪３に作用する。荷台１４の下部にはヘッドランプ１５が固定されている。

図２に示すように、電動二輪車１は、ヘッドパイプ８から後方に延びる車体フレーム２を含んでいる。車体フレーム２は、鋼鉄製のパイプ部材などを用いて形成されている。車体フレーム２は、ダウンチューブ１９と、ダウンチューブ１９の後方に配置されたフレーム本体２０と、を含んでいる。ダウンチューブ１９は、ヘッドパイプ８の下部から後斜め下方に延びている。側面視において、フレーム本体２０は、ダウンチューブ１９の下端部から後方に延びており、車両の前後方向Ｘ１の途中部がＳ字状に形成されている。

フレーム本体２０は、左右一対設けられている。フレーム本体２０は、第１フレーム部２１と、第２フレーム部２２と、第３フレーム部２３と、第４フレーム部２４と、を含んでいる。第１フレーム部２１は、ダウンチューブ１９の下端部から後方に略真っ直ぐに延びており、わずかに後斜め上方に傾斜している。

第２フレーム部２２は、側面視においてＳ字状に形成されている。第２フレーム部２２は、下端部２２ａと、中間部２２ｂと、上端部２２ｃと、を含んでいる。第２フレーム部２２の下端部２２ａは、湾曲形状に形成されており、第１フレーム部２１の後端部に連結されている。第２フレーム部２２の中間部２２ｂは、下端部２２ａから斜め後上方に真っ直ぐに延びている。側面視において、第１フレーム部２１に対する中間部２２ｂの傾斜角度は、例えば、４５度程度である。第２フレーム部２２の上端部２２ｃは、湾曲形状に形成されており、中間部２２ｂに接続されている。

第３フレーム部２３は、上端部２２ｃから直線状に延びており、わずかに後斜め上方に傾斜している。第４フレーム部２４は、第２フレーム部２２の中間部２２ｂから後方に延び、途中で後斜め上方へ湾曲され、第３フレーム部２３の中間部に接続されている。

図１に示すように、電動二輪車１は、車体フレーム２に取り付けられた車体カバー７を含んでいる。車体カバー７は、ヘッドパイプ８を覆う前カバー２５と、前カバー２５の下部から後方に延びる下カバー２６と、前カバー２５の後方に配置された後カバー２７と、を含んでいる。

前カバー２５は、ステアリング軸９の一部およびヘッドパイプ８を取り囲み、かつ、ダウンチューブ１９を取り囲んでいる。下カバー２６は、前カバー２５の下部２５ａから後方に延びており、第１フレーム部２１と、第２フレーム部２２の下端部２２ａとを、下方および左右両側方から覆っている。下カバー２６上端部には、足載せ部２８が配置されている。足載せ部２８は、運転者が足を載せるために設けられており、略平坦に形成されている。

後カバー２７は、全体として、下カバー２６の後部２６ａから後斜め上方に延びた形状に形成されている。後カバー２７は、第２フレーム部２２のうち、下端部２２ａを除く領域を前方および左右両側方から覆っている。また、後カバー２７は、第３フレーム部２３および第４フレーム部２４を、前方および左右両側方から覆っている。

後カバー２７の上方には、シート２９が配置されている。電動二輪車１の走行中、シート２９に座った運転者の足は、足載せ部２８に載せられる。前後方向Ｘ１において、足載せ部２８は、前カバー２５の後面２５ｂと、シート２９の前端部２９ａとの間に配置されている。また、シート２９は、第２フレーム部２２の上方に配置され、かつ、第３フレーム部２３の一部の上方に配置され、かつ、第４フレーム部２４の一部の上方に配置されている。シート２９と、後カバー２７とによって囲まれた空間は、収容空間Ｓ１を規定している。

図２に示すように、シート２９は、第１ブラケット３１および支持ブラケット３７によって支持されて車体の外面の一部を形成している。第１ブラケット３１は、第２フレーム部２２の中間部２２ｂに取り付けられている。第１ブラケット３１は、中間部２２ｂから上向きに延びている。第１ブラケット３１の上端部には、ヒンジ部３８が設けられている。シート２９は、このヒンジ部３８を介して第１ブラケット３１に支持されている。第１ブラケット３１は、シート２９を下方から支持している。シート２９は、ヒンジ部３８回りに回動することが可能となっている。シート２９をヒンジ部３８回りに回動することにより、収容空間Ｓ１を上方に開放することが可能である。なお、ヒンジ部３８を省略し、シート２９を直接第１ブラケット３１に固定してもよい。

シート２９の後部２９ｂは、支持ブラケット３７によって支持されている。支持ブラケット３７は、車体フレーム２の第３フレーム部２３に固定されており、第３フレーム部２３から上向きに突出した形状とされている。

シート２９の下方には、電動モータ５の電源としてのバッテリ６が配置されている。バッテリ６は、左右一対の第２フレーム部２２の間に配置されている。バッテリ６は、充電可能な二次電池である。バッテリ６は、側面視において略矩形に形成されており、前後方向Ｘ１の長さ（幅）よりも車両の上下方向Ｚ１の長さ（高さ）が長くされている。バッテリ６は、後斜め上方に傾斜した姿勢に配置されており、車体フレーム２に支持されている。バッテリ６の上部６ａは、第１ブラケット３１と、支持ブラケット３７との間に配置されている。

図１に示すように、シート２９の後方には、荷台４５が配置されている。荷台４５は、第３フレーム部２３の上方に配置され、この第３フレーム部２３に支持されている。荷台４５の上方に、荷物を載せることが可能となっている。荷台４５に載せられた荷物の荷重は、主に後輪４によって受けられる。

このように、荷台１４と、重量物であるバッテリ６と、荷台４５は、前後方向Ｘ１に並んで配置されている。したがって、荷台１４および荷台４５に荷物を載せたときに、前後方向Ｘ１における電動二輪車１の荷重のバランスを、均等にすることができる。したがって、荷台１４および荷台４５に荷物を載せた状態でも、電動二輪車１の高い操縦性を維持することができる。

図３は電動二輪車１の後部を示す右側面図である。電動二輪車１は、車体フレーム２に対してピボット軸５１周りに揺動可能に支持されたスイングアーム４７を備えている。スイングアーム４７は本発明の車輪としての後輪４を支持している。後輪４を駆動する本発明のモータとしての電動モータ５は、モータコントローラ等とともにスイングアーム４７に搭載されている。ピボット軸５１の上方にはサイドカバー５２が設けられている。

スイングアーム４７は、後輪４の右方に配置されている。スイングアーム４７の後部４７ｂは、ショックアブソーバ６９を介して第３フレーム部２３に連結されている。これにより、スイングアーム４７が揺動したときの衝撃を、ショックアブソーバ６９で減衰および吸収することが可能である。

スイングアーム４７は、側面視において第３フレーム部２３の下方に配置されている。スイングアーム４７のモータケース６７は、側面視において、前後方向Ｘ１の長さが上下方向Ｚ１の長さよりも長くされている。

図４は、サイドカバー５２の内側の構成を示す平面図である。バッテリ６は、台座７１を含む支持部材７２が装着された状態で、第２フレーム部２２の間に配置されて車体フレーム２に支持されている。具体的には、第２フレーム部２２の間へ、その上方側からバッテリ６が導入されることより、第２フレーム部２２の間に架け渡されたブラケット２２ｄ，２２ｅにバッテリ６の台座５１の前後に設けられた固定片部７３（前部側のみ図示）が載置される。この状態で、固定片部７３とブラケット２２ｄ，２２ｅとがボルト７５で締結され、台座７１が各ブラケット２２ｄ，２２ｅに固定される。

図４及び図５に示すように、電動モータ５を備えたスイングアーム４７とバッテリ６との間は、本発明のケーブルとしての給電ケーブル８１で接続されている。給電ケーブル８１は、その下端８１ａがスイングアーム４７における前部４７ａに接続され、上端８１ｂがバッテリ６の上部６ａに接続されている。給電ケーブル８１は、バッテリ６から電動モータ５へ電力を供給する。

バッテリ６は直方体形状を呈しており、その側面６ｂは当該直方体形状の長手方向に沿って延びる面とされている。このバッテリ６の側面６ｂは、車両の左右方向を向く平坦面である。

このようなバッテリ６を車体フレーム２に搭載すると、バッテリ６の側面６ｂと車体フレーム２との間には、バッテリ６の側面６ｂに沿う空間が形成され、この空間は、給電ケーブル８１が配策可能なケーブル収容空間Ｓとされる。

給電ケーブル８１は、その一部がケーブル収容空間Ｓに収容されていることにより、車体フレーム２に支持されたバッテリ６の側面６ｂに沿って配策されている。また配策箇所であるケーブル収容空間Ｓ内で給電ケーブル８１を弛ませることにより、給電ケーブル８１に屈曲部分８１ｃが形成されている。図５に実線と二点鎖線で示すように、屈曲部分８１ｃが屈伸することによって、スイングアーム４７の揺動に起因して給電ケーブル８１に生ずる引っ張り負荷を緩和することができる。ここで実線は、後輪４が最も低い位置にある状態（ショックアブソーバ６９が伸びている状態）を示し、二点鎖線は、後輪４が最も高い位置にある状態（ショックアブソーバ６９が縮んでいる状態）を示している。

給電ケーブル８１は、接続信頼性、省スペース性ならびに軽量化の観点から、極力短くすることが望まれる。しかしながら電動二輪車１などの鞍乗型電動車両においては、限られたスペースに数多くの構成部品が収容されるため、揺動するスイングアーム４７の負荷を吸収するための屈曲部分８１ｃを形成した給電ケーブル８１を配策するスペースが制限される。したがって一般的には、屈曲部分８１ｃを形成しつつ、制限されたスペース内に給電ケーブル８１を引き回して配策することが求められ、ケーブル長の短縮化が困難となる。

本実施形態の構成によれば、給電ケーブル８１の一部が、バッテリ６の側面６ｂに沿って屈曲部分８１ｃを形成するように配策されている。バッテリ６の側面６ｂの側方に本来的に生ずる空間をケーブル収容空間Ｓとして最大限活用することにより、バッテリ６と電動モータ５を可能な限り短い距離で接続することができる。したがって、屈曲部分８１ｃでスイングアーム４７の揺動に起因する引っ張り負荷を緩和しつつ、ケーブル長の短縮化の要求に応えることができる。

本実施形態においては、直方体形状のバッテリ６の側面６ｂは、当該直方体形状の長手方向に沿って延びる面の側方をケーブル収容空間Ｓとして利用している。そのため給電ケーブル８１のほぼ全長を当該側面６ｂに沿わせることができ、容易に屈曲部６ｃを形成することができる。

また当該側面６ｂは、車両の左右方向を向く平坦な側面であるため、スイングアーム４７の揺動に伴う給電ケーブル８１の屈伸を阻害することがない。したがって、スイングアーム４７の揺動に起因して給電ケーブル８１に生ずる引っ張り負荷を円滑に緩和することができる。

さらに給電ケーブル８１は、当該側面６ｂと車体フレーム２の間に形成される空間内に配策されている。バッテリ６の配置により本来的に生ずるデッドスペースをケーブル収容空間Ｓとして最大限活用できるとともに、比較的狭いその空間によって給電ケーブル８１の屈伸方向をバッテリ６の側面６ｂに沿わせることができる。したがって、スイングアーム４７の揺動に起因して給電ケーブル８１に生ずる引っ張り負荷を円滑に緩和することができる。

本実施形態においては、給電ケーブル８１の上端８１ａは、バッテリ６の上部６ａに接続されている。すなわち給電ケーブル８１とバッテリ６との電気的接続部を地面から遠ざけることができ、走行中の飛び石等から当該電気的接続部を保護することができる。

上記の実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであって、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更・改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは明らかである。

バッテリ６の配置は、上記実施形態の構成に限られるものではない。例えば図６に示すように、直方体形状を呈するバッテリ６の長手方向が、車両の前後方向を向くように配置されてもよい。この場合、スイングアーム４７から延びる給電ケーブル８１が、車両の前方側に配置されたバッテリ６の前部６ｃに接続されている。

このようにバッテリ６が配置された電動二輪車１Ａの場合も、バッテリ６の側面６ｂと車体フレーム２との間に、バッテリ６の側面６ｂに沿う空間が形成され、この空間が給電ケーブル８１を配策可能なケーブル収容空間Ｓとされる。

給電ケーブル８１は、その一部がケーブル収容空間Ｓに収容されていることにより、車体フレーム２に支持されたバッテリ６の側面６ｂに沿って配策されている。また配策箇所であるケーブル収容空間Ｓ内で給電ケーブル８１を弛ませることにより、給電ケーブル８１に屈曲部分８１ｃが形成されている。図６に実線と二点鎖線で示すように、屈曲部分８１ｃが適宜屈伸することによって、スイングアーム４７の揺動に起因して給電ケーブル８１に生ずる引っ張り負荷を緩和することができる。ここで実線は、後輪４が最も低い位置にある状態（ショックアブソーバ６９が伸びている状態）を示し、二点鎖線は、後輪４が最も高い位置にある状態（ショックアブソーバ６９が縮んでいる状態）を示している。

本発明が適用される鞍乗型電動車両における車輪の数は二つに限られるものではなく、適宜に定められる。

本出願は、２０１１年１２月２２日に提出された日本国特許出願２０１１−２８１２０１、および２０１２年１２月６日に提出された日本国特許出願２０１２−２６７３５２に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

Claims (5)

1. 車体フレームと、
   車輪と、
   揺動可能に前記車体フレームに支持されるとともに、前記車輪を支持するスイングアームと、
   前記スイングアーム上に支持され、前記車輪を駆動するモータと、
   前記車体フレームに支持されたバッテリと、
   一端が前記バッテリに接続されて前記モータに電力を供給するケーブルとを備え、
   前記ケーブルの一部は、前記バッテリの側面に沿って屈曲部分を形成するように配策されている、鞍乗型電動車両。
2. 前記バッテリは直方体形状を呈しており、前記バッテリの側面は前記直方体形状の長手方向に沿って延びる面である、請求項１に記載の鞍乗型電動車両。
3. 前記バッテリの側面は、車両の左右方向を向く平坦な側面である、請求項１または２に記載の鞍乗型電動車両。
4. 前記ケーブルは、前記バッテリの側面と前記車体フレームとの間に形成される空間内に配策されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の鞍乗型電動車両。
5. 前記ケーブルの一端は、前記バッテリの上部に接続されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の鞍乗型電動車両。
   

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