CN102582406A - 电动车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够利用简单的结构有效地冷却集中配置在摆臂内的车载蓄电池的电动车辆。该电动车辆(1)具备摆臂(30)，该摆臂(30)摆动自如地安装在电动车辆(1)的车身上，且收纳对电动车辆(1)的驱动轮(WR)进行驱动的电动机(M)及大致长方体的蓄电池(40a、40b)，其中，在摆臂(30)的靠摆动轴(19)的位置形成收纳蓄电池的宽幅壳体部(34)，在宽幅壳体部(34)的顶部形成鼓起部(58)，其用于在蓄电池的上部形成空气积存空间(59a)。蓄电池沿车身前后方向排列配设，鼓起部(58)在车身侧视观察下形成为跨过蓄电池而向上方凸出的大致山型。在鼓起部(58)的表面设有散热用的散热片(100)。

Description

电动车辆
技术领域
本发明涉及电动车辆，尤其涉及将车载蓄电池的电力向电动机供给，并通过该电动机的驱动力使驱动轮旋转而进行行驶的电动车辆。
背景技术
目前，已知有将车载蓄电池的电力向电动机供给，并通过该电动机的驱动力使驱动轮旋转而进行行驶的电动车辆。
在专利文献1中公开了一种小型摩托车型的跨骑型电动二轮车辆，其构成为，在能够摆动地安装于车身上的摆臂的内部收纳电动机，将向电动机供给电力的多个车载蓄电池分散配置在车身侧的脚踏板的下部或物品收纳箱的后部等。
【在先技术文献】
【专利文献1】日本专利第3493666号公报
然而，在专利文献1所记载的技术中，由于车载蓄电池分散配置在车身的各部，因此存在如下问题，即，与各车载蓄电池连接的配线变长且需要复杂的布设、或者需要多个用于将车载蓄电池固定在车身上的支架。另一方面，若为了应对这样的问题而在摆臂内集中配置车载蓄电池，则由于在行驶中发热的车载蓄电池彼此接近配置而难以进行冷却，存在需要设置促进摆臂内的冷却的电动风扇等这样的课题。
发明内容
本发明用于解决上述现有技术的问题，其目的在于提供一种能够利用简单的结构有效地冷却集中配置在摆臂内的车载蓄电池的电动车辆。
为了实现上述目的，本发明涉及一种电动车辆，其具备摆臂30，该摆臂30摆动自如地安装在电动车辆1的车身上，且收纳对所述电动车辆1的驱动轮WR进行驱动的电动机M及大致长方体的蓄电池40a、40b，所述电动车辆的第一特征在于，在所述摆臂30、80、90的靠摆动轴19的位置形成有收纳所述蓄电池40a、40b的宽幅壳体部34、84、94，在所述宽幅壳体部34、84、94的顶部形成有鼓起部58、88、98，该鼓起部58、88、98用于在所述蓄电池40a、40b的上方形成空气积存空间59a、82a、92a。
另外，本发明涉及的电动车辆的第二特征在于，所述蓄电池40a、40b配设成沿车身前后方向排列有两个，所述鼓起部58在车身侧视观察下形成为跨过所述蓄电池40a、40b而向上方凸出的大致山型。
另外，本发明涉及的电动车辆的第三特征在于，在所述鼓起部58的表面设有散热用的散热片100、101。
另外，本发明涉及的电动车辆的第四特征在于，所述蓄电池40a、40b沿车身前后方向排列有两个，在车身侧视观察下，位于车身后侧的所述蓄电池40b相对于位于车身前侧的所述蓄电池40a向车身上方侧偏置配设，通过在所述宽幅壳体部84的顶部形成所述鼓起部88，从而在位于车身前侧的所述蓄电池40a的上部设置出空气积存空间82a。
另外，本发明涉及的电动车辆的第五特征在于，所述蓄电池40a、40b沿车身前后方向排列有两个，且在车身侧视观察下配设成彼此平行地向车身后方侧倾斜，通过在所述宽幅壳体部94的顶部形成所述鼓起部98，从而在所述蓄电池40a、40b的上方设置出空气积存空间92a。
另外，本发明涉及的电动车辆的第六特征在于，沿车身前后方向排列的两个所述蓄电池40a、40b以上下方向高度相等的方式倾斜配设。
另外，本发明涉及的电动车辆的第七特征在于，具备用于使从车身前方导入的行驶风吹到所述鼓起部58、88、98的冷却通道15。
进而，本发明涉及的电动车辆的第八特征在于，在所述摆臂30的内部至少收纳有所述电动机M、所述蓄电池40a、40b、具有所述电动机M的驱动电路和所述蓄电池40a、40b的充电电路的基板50。
【发明效果】
根据第一特征，由于在摆臂的靠摆动轴的位置形成有收纳蓄电池的宽幅壳体部，在宽幅壳体部的顶部形成有鼓起部，该鼓起部用于在蓄电池的上方形成空气积存空间，因此蓄电池产生的热量容易向蓄电池上方的空气积存空间逸散，并且行驶风容易吹到向车身上方突出的鼓起部接，从而可促进收纳蓄电池的宽幅壳体部的散热。由此，仅对摆臂形状下功夫就能够提高蓄电池的冷却效果，即使在多个蓄电池集中配置的情况下，也不需要安装冷却用的电动风扇等，从而能够避免摆臂结构的复杂化。
另外，由于能够实现蓄电池的集中配置，因此能够简化与蓄电池连接的配线等，例如在串联连接两个相同类型的蓄电池的情况下，还能够缩短用于串联连接两蓄电池的配线即母线。
根据第二特征，由于蓄电池配设成沿车身前后方向排列有两个，且鼓起部在车身侧视观察下形成为跨过蓄电池而向上方凸出的大致山型，因此容易在车身上方侧收集在前后的蓄电池间被加热了的空气，从而设置鼓起部所带来的冷却效果进一步提高。
根据第三特征，由于在鼓起部的表面设有散热用的散热片，因此能够利用简单的结构进一步提高从鼓起部的表面的散热效果。
根据第四特征，蓄电池沿车身前后方向排列有两个，且在车身侧视观察下，位于车身后侧的蓄电池相对于位于车身前侧的蓄电池向车身上方侧偏置配设，通过在宽幅壳体部的顶部形成鼓起部，从而在位于车身前侧的蓄电池的上方设置出空气积存空间，因此即使在摆臂内的蓄电池沿车身前后方向接近配置且在车身上下方向上偏置配置的情况下，也能够利用在车身前侧的蓄电池的上部形成的空气积存空间来提高冷却效果。另外，设置在蓄电池的侧面的正极端子及负极端子在车身侧视观察下沿车身上下方向分离设置，这种情况下，能够缩短用于串联连接两蓄电池的配线即母线，从而能够实现结构的简化。
根据第五特征，蓄电池沿车身前后方向排列有两个，且在车身侧视观察下配设成彼此平行地向车身后方侧倾斜，且通过在宽幅壳体部的顶部形成鼓起部，从而在蓄电池的上方设置出空气积存空间，因此即使在两个蓄电池倾斜配设的情况下，也能够利用两个蓄电池的上部的空气积存空间来提高冷却效果。另外，设置在蓄电池的侧面的正极端子及负极端子在车身侧视观察下沿车身上下方向分离设置，这种情况下，能够缩短用于串联连接两蓄电池的配线即母线，从而能够进一步实现结构的简化。
根据第六特征，由于沿车身前后方向排列的两个蓄电池以上下方向高度相等的方式倾斜配设，因此能够降低宽幅壳体部的车身上下方向的尺寸，从而将摆臂上部的凸部抑制得较低，由此，能够扩宽摆臂的摆动范围。
根据第七特征，由于具备用于使从车身前方导入的行驶风吹到鼓起部的冷却通道，因此能够使行驶风积极地吹到鼓起部，从而能够更进一步提高宽幅壳体部的冷却性能。
根据第八特征，由于在摆臂的内部至少收纳有电动机、蓄电池、具有电动机的驱动电路或蓄电池的充电电路的基板，因此电动车辆中发热大的部件收纳在摆臂内，能够利用设置于摆臂的冷却结构来将这些发热部件全部冷却。由此，不需要在车身侧设置冷却结构，从而能够简化车身结构。
附图说明
图1是本发明的一实施方式涉及的电动车辆的侧视图。
图2是摆臂的主体壳体的放大侧视图。
图3是主体壳体的分解立体图(蓄电池安装时)。
图4是主体壳体的分解立体图(基板及电动机安装时)。
图5是本发明的第二实施方式涉及的主体壳体的放大侧视图。
图6是本发明的第三实施方式涉及的主体壳体的放大侧视图。
图7是本发明的一实施方式的变形例涉及的主体壳体的分解立体图。
图8是本发明的一实施方式的第二变形例涉及的主体壳体的分解立体图。
符号说明：
1…电动车辆
30、80、90…摆臂
33…臂部
34、84、94…宽幅壳体部
40a、40b…臂部
58、88、98…鼓起部
59…收纳空间
59a、82、92…空气积存空间
WR…后轮
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选实施方式详细地进行说明。图1是本发明的一实施方式涉及的电动车辆1的侧视图。电动车辆1为具有底板16的小型摩托车型的跨骑型二轮车辆，通过收纳在摆臂(单元摆动件)30中的电动机M来驱动后轮WR。在车架2的前部结合将杆轴(stem shaft)(未图示)轴支承为旋转自如的头管3。在杆轴的上部结合有由车把罩11覆盖的转向车把8，而在杆轴的下部结合有通过车轴7将前轮WF轴支承为转动自如的左右一对的前叉6。
车架2具备从头管3的后部向下方延伸的主管4、与该主管4的后端部连结而向车身后部上方延伸的后框架5。在主管4上，在底板16的下部沿车身前后方向定向的部分安装有支承底板16的底板框架。在主管4与后框架5的结合部安装有左右一对的枢轴板17。
摆臂30为仅在车宽方向左侧具有臂部的悬臂式，经由摆动轴19而摆动自如地轴支承在车架2上，其中，所述摆动轴19贯通在枢轴板17上安装的连杆18。摆臂30为由铝等金属构成的局部中空结构体，在主体壳体31的车宽方向左侧安装有摆臂罩35。在摆臂30的内部，在车轴32的附近收纳有电动机M，在电动机M的车身前方侧配设有作为电动机M的控制装置的基板50。向电动机M供给电力的蓄电池40a、40b沿车身前后方向接近配置，且该蓄电池40a、40b配设在摆臂30的靠车身前方的位置，且配设在基板50的车宽方向右侧。基板50包括电动机M的驱动电路、用于从外部电源向蓄电池40a、40b充电的充电电路、存储有规定节气门开度与电动机输出的关系的数据映射的芯片等。
在摆臂30的主体壳体31上的靠车身前方的位置形成有鼓起部58。向上方具有凸形状的山型的鼓起部58位于蓄电池40a、40b的上方，在鼓起部58的车身前方接近配置有冷却通道15的排出口15b。由管状的构件构成的冷却通道15具有如下功能：将从车身前方侧的吸入口15a取入的行驶风向车身后方侧引导并从其排出口15b排出，从而积极地冷却鼓起部58的表面。
后轮WR通过车轴32旋转自如地轴支承在摆臂30上，摆臂30的后端部经由后缓冲件26悬吊在后框架5上。并且，在座椅20的下部以被左右一对的后框架5夹着的方式配设有作为物品收纳空间的收纳箱21。
车架2的主管4被车身前方侧的前盖13及车身后方侧的护腿板2覆盖。在车把罩11的上部配设有仪表装置9，在仪表装置9的车身前方侧安装有前照灯10。在前叉6的上部固定有覆盖前轮WF的前挡泥板14。
后框架5的车宽方向外侧由座椅盖23覆盖，在座椅盖23的后端部安装有尾灯装置24。与后框架5结合的后载物架22在尾灯装置24的上方突出，在尾灯装置24的下方设有覆盖后轮WR的后方上方的后挡泥板25。
图2是摆臂30的主体壳体31的放大侧视图。另外，图3是主体壳体31的分解立体图。图2、3中示出了将安装在主体壳体31的车宽方向左侧的摆臂罩35取下的状态。在主体壳体31的车身前方侧形成有宽幅壳体部34，所述宽幅壳体部34沿车宽方向扩宽来收纳大致长方体的蓄电池40a、40b。构成宽幅壳体部34的壁面包括其顶部在内均由薄板状构件形成。沿车身前后方向排列的蓄电池40a、40b以从车宽方向左侧***向车宽方向左侧开口的收纳空间59的方式收纳在收纳空间59中。
在宽幅壳体部34的车身前方侧下部设有形成有摆动轴19(参照图1)的贯通孔19a的左右一对的枢轴凸缘37。由此，作为重量物的蓄电池40a、40b接近摆臂30的摆动轴19配置，能够减小摆臂30摆动时的惯性力矩，从而使摆臂30顺畅地进行摆动动作。
在仅设置于车宽方向左侧的臂部33的后端部安装有收纳减速机构的减速器壳体71，其中所述减速机构对电动机M的旋转进行减速。作为减速机构的最终输出轴的车轴32从减速器壳体71朝向车宽方向右侧突出，在该车轴32的端部固定有后轮WR的车轮72。另一方面，在减速器壳体71的车宽方向左侧安装有电动机M的转子45。另外，在减速器壳体71的上部设有安装凸缘70，该安装凸缘70具有用于安装后缓冲件26(参照图1)的贯通孔26a。
使用锂离子且彼此为相同结构的蓄电池40a、40b为由多个电池单元构成的模块结构，在本实施方式中，沿车宽方向排列五个电池单元来构成一个模块。在蓄电池40a、40b的车宽方向左侧的侧面上分别设有正极端子41a、41b及负极端子42a、42b。作为导电体的母线43将蓄电池40a的正极端子41a与蓄电池40b的负极端子42b连接，从而将两蓄电池40a、40b串联连接。负极侧配线44的一端侧与蓄电池40a的负极端子42a连接。
宽幅壳体部34的鼓起部58通过使构成收纳空间59的顶部的薄板状构件向上方突出而形成。由此，在被收纳的蓄电池40a、40b的上部形成在车身侧视观察下呈向上方凸出的山型的空气积存空间59a。
由于蓄电池40a、40b在形成于主体壳体31中的收纳空间59内沿车身前后方向接近配置，因此在行驶时产生的热量尤其容易聚集在两蓄电池40a、40b之间。然而，在本实施方式中，该热量能够向形成在两蓄电池40a、40b的上方的空气积存空间59a逸散。并且，空气积存空间59a的热量从鼓起部58的表面向车身外部散热，由此，蓄电池40a、40b的冷却效果得以提高。并且，在本实施方式中，设有用于使从车身前方侧导入的行驶风积极地吹到鼓起部58的冷却通道15(参照图1)，来促进从鼓起部58的表面的散热。需要说明的是，蓄电池40a、40b以彼此在车宽方向上不偏置的方式配设，从而将主体壳体31的车宽方向尺寸抑制成最小限度。
图4是表示基板50及定子46的安装状态的主体壳体31的分解立体图。在主体壳体31上通过多个螺栓等安装有分隔板56，该分隔板56在蓄电池40a、40b收纳于规定位置时与两蓄电池40a、40b的车宽方向左侧的侧面接近。分隔板56由树脂等的绝缘构件构成，仅与蓄电池40a的负极端子42a(参照图3)连接的负极侧配线44的另一端侧和与蓄电池40b的正极端子41b(参照图3)连接的正极侧配线47的另一端侧从在分隔板56的上下形成的间隙向车宽方向左侧突出。
电动机M的定子46以从车宽方向左侧覆盖转子45的方式固定在主体壳体31上。在定子46的车身前方侧配设有基板50。在基板50的车宽方向左侧设有多个冷却散热片51，在基板50的车身前方侧的端部设有用于连接布设在车身侧的线束(未图示)的连接器52、53。作为电配线的线束除了利用外部电源(例如100V的商用电源)对蓄电池40a、40b进行充电用的配线外，还可以包括检测前轮WF的旋转速度的车速传感器信号、点火开关的操作信号等的配线。
在基板50的车身前方侧配设由节气门拉索49驱动的节气门开度传感器48。节气门开度传感器48通过螺栓等固定在分隔板56上。节气门拉索49的端部沿着车架2向车身前方布设，并安装在转向车把8(参照图1)上而与乘客进行转动操作的节气门把手连接。
基板50的车身前方侧固定在分隔板56上，而车身后方侧通过螺栓等固定在主体壳体31上。基板50的车身后方侧在车身侧视观察下延伸至与臂部33重叠的位置，因此通过利用螺栓固定基板50，由此能够将基板50利用作主体壳体31的刚性元件，从而能够提高臂部33的刚性。
定子46、基板50及节气门开度传感器48的安装完成时，安装用于从基板50向定子46供给电力的三相母线54。由于基板50与定子46接近配置，因此三相母线54的全长短即可，由此能够降低送电时的损失或噪声。摆臂罩35(参照图1)以密闭主体壳体31的方式安装，从而防止水分或灰尘等向摆臂30内的浸入。
在本实施方式中，由电动机M、蓄电池40a、40b及基板50构成的发热要素全部配置在摆臂30的内部。因此，摆臂30的内部空间的温度容易因各要素的发热而上升，但通过设置在宽幅壳体部34上的鼓起部58来提高冷却效果，由此不需要其它冷却结构，还能够防止车身结构的复杂化或部件件数的增加。
图5是本发明的第二实施方式涉及的摆臂的主体壳体80的放大侧视图。与上述实施方式相同的符号表示相同或同等的部分。本实施方式的特征在于，位于车身后方侧的蓄电池40b相对于位于车身前方侧的蓄电池40a向车身上方偏置配置，与该配置对应地形成主体壳体80。
在形成收纳空间82的宽幅壳体部84的顶部设有向车身上方突出的鼓起部88，从而能够收纳向车身上方偏置配置的蓄电池40b。与此相伴，在车身前方侧的蓄电池40a的上部形成空气积存空间82a，通过该空气积存空间82a容易将蓄电池40a、40b中产生的热量从宽幅壳体部84的上表面散热，从而提高冷却效果。
另外，通过将后侧的蓄电池40b相对于前侧的蓄电池40a向车身上方偏置配置，由此能够缩短连结蓄电池40a的正极端子41a与蓄电池40b的负极端子42b的母线89的长度。
需要说明的是，在后侧的蓄电池40b的下部形成的空间83能够利用作为各种电气设备的配设空间等。此外，蓄电池40a、40b配设成彼此在车宽方向上不偏置，从而将主体壳体80的车宽方向尺寸抑制成最小限度。另外，未图示的摆臂罩形成为与主体壳体80匹配的形状，从而密闭主体壳体80。
图6是本发明的第三实施方式涉及的摆臂的主体壳体90的放大侧视图。与上述实施方式相同的符号表示相同或同等的部分。本实施方式的特征在于，将大致长方体的蓄电池40a、40b分别配置成向车身后方倾斜，且与该配置相应地形成主体壳体90。
在形成收纳空间92的宽幅壳体部94的顶部设有向车身上方突出的鼓起部98，从而能够收纳向车身后方倾斜(向车身后方侧旋转规定角度)的蓄电池40a、40b。蓄电池40a、40b配设成彼此平行且上下的位置处于同一高度，由此，在蓄电池40a的后方上部且在蓄电池40b的前方上部形成空气积存空间92a。
通过该空气积存空间92a容易将蓄电池40a、40b中产生的热量从宽幅壳体部94的上表面散热，从而提高冷却效果。另外，在前侧的蓄电池40a的前方下部还形成有前侧空气积存空间93，从而可以期待从该部分的散热效果。需要说明的是，形成在蓄电池40a、40b的下部侧的空间95可以利用作为各种电气设备的配设空间等。
另外，通过将蓄电池40a、40b分别配置成向车身后方倾斜，由此能够缩短连结蓄电池40a的正极端子41a与蓄电池40b的负极端子42b的母线99的长度。需要说明的是，在本实施方式中，蓄电池40a、40b配设成在车宽方向上不偏置，且未图示的摆臂罩形成为与主体壳体90匹配的形状，从而密闭主体壳体90。
图7及图8是本发明的一实施方式的变形例及第二变形例涉及的主体壳体31的分解立体图。与上述实施方式相同的符号表示相同或同等的部分。该变形例及第二变形例的特征在于，在主体壳体31的宽幅壳体部34上设有用于提高冷却效果的冷却散热片。
在该变形例及第二变形例中，通过在形成鼓起部58的车身前方侧的倾斜面、即与从冷却通道15(参照图1)积极地导入的行驶风接触的部分形成冷却散热片，由此提高冷却效果。图7所示的冷却散热片100沿车宽方向定向，图8所示的冷却散热片101沿车身前后方向定向。除了与主体壳体31一体形成的冷却散热片100、101外，还可以安装不同体式的散热片状的构件。需要说明的是，这样的冷却散热片可以形成在鼓起部58的车身后方侧的倾斜面、宽幅壳体部34的车身前方侧的面或摆臂罩等上。
如上所述，根据本发明涉及的电动车辆，在形成于摆臂而用于收纳蓄电池的宽幅壳体部的顶部设有鼓起部，该鼓起部用于在蓄电池的上方设置空气积存空间，因此容易使被蓄电池加热了的空气上行到空气积存空间中而从鼓起部的表面散热。由此，仅对宽幅壳体部的形状下功夫就能够提高蓄电池的冷却效果，即使在多个蓄电池接近配置于宽幅壳体内的情况下，也不需要设置冷却用的电动风扇等，从而能够避免摆臂结构的复杂化。
需要说明的是，电动车辆的结构、摆臂的形状或结构、设置在摆臂上的宽幅壳体部及鼓起部的形状或结构、蓄电池的形状或结构、蓄电池的配设位置、冷却通道的形状或配置等并不限定于上述实施方式，可以进行各种变更。例如，可以在两蓄电池之间设置分隔板。本发明涉及的摆臂结构并不限定于电动二轮车，还可以适用于具有摆臂的跨骑型的三/四轮车等各种车辆。

Claims (8)

1.一种电动车辆，其具备摆臂(30)，该摆臂(30)摆动自如地安装在电动车辆(1)的车身上，且收纳对所述电动车辆(1)的驱动轮(WR)进行驱动的电动机(M)及大致长方体的蓄电池(40a、40b)，所述电动车辆的特征在于，
在所述摆臂(30、80、90)的靠摆动轴(19)的位置形成有收纳所述蓄电池(40a、40b)的宽幅壳体部(34、84、94)，
在所述宽幅壳体部(34、84、94)的顶部形成有鼓起部(58、88、98)，该鼓起部(58、88、98)用于在所述蓄电池(40a、40b)的上方形成空气积存空间(59a、82a、92a)。
2.根据权利要求1所述的电动车辆，其特征在于，
所述蓄电池(40a、40b)配设成沿车身前后方向排列有两个，
所述鼓起部(58)在车身侧视观察下形成为跨过所述蓄电池(40a、40b)而向上方凸出的大致山型。
3.根据权利要求1或2所述的电动车辆，其特征在于，
在所述鼓起部(58)的表面设有散热用的散热片(100、101)。
4.根据权利要求1所述的电动车辆，其特征在于，
所述蓄电池(40a、40b)沿车身前后方向排列有两个，在车身侧视观察下，位于车身后侧的所述蓄电池(40b)相对于位于车身前侧的所述蓄电池(40a)向车身上方侧偏置配设，
通过在所述宽幅壳体部(84)的顶部形成所述鼓起部(88)，从而在位于车身前侧的所述蓄电池(40a)的上部设置出空气积存空间(82a)。
5.根据权利要求1所述的电动车辆，其特征在于，
所述蓄电池(40a、40b)沿车身前后方向排列有两个，且在车身侧视观察下配设成彼此平行地向车身后方侧倾斜，
通过在所述宽幅壳体部(94)的顶部形成所述鼓起部(98)，从而在所述蓄电池(40a、40b)的上方设置出空气积存空间(92a)。
6.根据权利要求5所述的电动车辆，其特征在于，
沿车身前后方向排列的两个所述蓄电池(40a、40b)以上下方向高度相等的方式倾斜配设。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的电动车辆，其特征在于，
具备用于使从车身前方导入的行驶风吹到所述鼓起部(58、88、98)的冷却通道(15)。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的电动车辆，其特征在于，
在所述摆臂(30)的内部至少收纳有所述电动机(M)、所述蓄电池(40a、40b)、具有所述电动机(M)的驱动电路和所述蓄电池(40a、40b)的充电电路的基板(50)。
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