JP2005280656A - 電動車両 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリを車体フレームの限られた空間に効率良く、かつ着脱容易に搭載できる電動車両を提供する。
【解決手段】バッテリで電動モータを駆動して走行する電動車両において、ヘッドパイプ１０から後下がりに延設された前フレーム１１と、この前フレーム１１の下端部で屈曲して略水平に延設された中間フレーム１２と、この中間フレーム１２の後端部に連結されて後上がりに延設された後フレーム１３と、中間フレーム１２内の前部において斜め後ろ上がりに立設された仕切板６１と、中間フレーム１２内で前記仕切板６１と後フレーム１３とで前後方向が規制されたバッテリ収容部５０とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は電動車両に係り、特に、バッテリを車体フレームの限られた空間に効率良く、かつ着脱容易に搭載できる電動車両に関する。

エンジンを駆動源とする従来の自動二輪車に加えて、バッテリで駆動される電動モータを駆動源とする電動二輪車の研究が進められている。このような電動二輪車では、車体の総重量に占めるバッテリの重量の割合が大きいので、その搭載位置が重要になる。特許文献１，２には、スクータ型の電動二輪車においてバッテリをステップフロアの下方に収容する技術が開示されている。
特開平１１−２５５１６５号公報 特開平５−１１２２７０号公報

上記した従来技術では、バッテリをバッテリケースへ収納し、このバッテリケースを車体フレームに取り付けているので、バッテリケースと、このバッテリケースを車体フレームへ連結固定するための連結具とが必要不可欠であった。したがって、部品点数が増えて製造コストや製造工数が増すのみならず、重量物であるバッテリを固定するためには堅牢なバッテリケースと強固な連結具とが必要となるために、車体重量が増加するという技術課題があった。

本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、部品点数や重量の増加を抑えた電動車両を提供することにある。

上記した目的を達成するために、本発明は、バッテリで電動モータを駆動して走行する電動車両において、以下のような手段を講じた点に特徴がある。
(1)ハンドルを操舵自在に支持するヘッドパイプと、前記ヘッドパイプから後下がりに延設された前フレームと、前記前フレームの下端部で屈曲して略水平に延設された中間フレームと、前記中間フレームの後端部に挿貫されて後上がりに延設された後フレームと、前記中間フレーム内の前部において斜め後ろ上がりに立設された仕切板と、前記中間フレーム内で前記仕切板と後フレームの挿貫部分とで前後方向が規制されたバッテリ収容部とを含むことを特徴とする。
(2)前記仕切板および後フレームの後方への傾斜角度を略同一にした。
(3)前記バッテリの長手方向に沿った正面および背面の傾斜角度を前記仕切板および後フレームの傾斜角度と略一致させた。
(4)前記仕切板を、前記前フレームと中間フレームとを結ぶ屈曲部の近傍に配置した。
(5)前記中間フレームを、その延設方向に沿って左右一対の側壁を備えた形状とし、前記バッテリ収容部が、前記左右一対の側壁、仕切板および後フレームの挿貫部分で囲まれるようにした。

本発明によれば、以下のような効果が達成される。
(1)請求項１の発明によれば、剛性の高い中間フレーム内にバッテリを搭載することができ、かつ、その前後方向の動きを仕切板と後フレームとで規制できるので、バッテリを固定するための堅牢なバッテリケースや連結具が不要となり、部品点数の削減が達成される。
(2)請求項２，３の発明によれば、長手方向に沿った断面形状が略平行四辺形のバッテリを少ない遊びで、かつその着脱の容易性を損なうことなく収容できるようになる。
(3)請求項４の発明によれば、仕切板と後フレームとの間の距離を長くできるので、この部分に搭載するバッテリの容量を大きくできる。
(4)請求項５の発明によれば、バッテリの左右方向の動きを中間フレームの側壁で規制できるので、バッテリの左右方向の動きを規制する固定具が不要になる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明に係るスクータ型電動二輪車の全体側面図である。

車両の骨格をなす車体フレーム１は、ヘッドパイプ１０と、このヘッドパイプ１０から後下がりに延設された前フレーム１１と、前記前フレーム１１の下端部で後方へ屈曲して略水平に延設された中間フレーム１２と、前記中間フレーム１２の後端部に挿貫されて後上がりに延設された後フレーム１３とから構成され、いずれも剛性の高い金属部材を加工して形成される。前記中間フレーム１２および前フレーム１１には、後述するバッテリパック３０が収容され、前記中間フレーム１２の上部はステップフロア１４で覆われている。

前記ヘッドパイプ１０には操舵ユニット２が操舵自在に支持されている。前記操舵ユニット２は、前記ヘッドパイプ１０により回動自在に支持される支持パイプ２ａと、この支持パイプ２ａの上端部にハンドルステー２ｂを介して連結されたハンドルパイプ２ｃと、このハンドルパイプ２ｃの上端に設けられたハンドル２ｄとを含む。前記ハンドルステー２ｂには、その先端部に前照灯３が設けられ、下方にホーン６が設けられている。前記支持パイプ２ａの下部には左右一対のフロントフォーク４が連結され、その下端に前輪ＦＷが軸支されている。

前記後フレーム１３は、その外装となる後フレーム本体１３ａと、この後フレーム本体１３ａの内側に挿貫固定されて上部が当該後フレーム本体１３ａの上端から露出する後フレームパイプ１３ｂとを主要な構成とし、前記後フレーム１３の上端部すなわち後フレームパイプ１３ｂの露出部分にシートステー５およびリヤコンビステー７が連結されている。リヤコンビステー７の後端部にはブレーキランプとウインカランプとが一体に配置されたコンビネーションランプ１５が配置され、その下方にナンバプレートホルダ１６が設けられている。

前記シートステー５は、シートポスト５ａと、このシートポスト５ａと一体化されて当該シートポスト５ａを後フレームパイプ１３ｂの露出部分へ締結するための締結具５ｂと、前記シートポスト５ａの上部に連結ステー５ｃにより固定されて後方へ延設された環状のヘルメットホルダ５ｄとを主要な構成としている。前記シートステー５の上部には、着座シート８が前記ヘルメットホルダ５ｄの後端部において支持部２１により開閉自在に支持されている。前記連結ステー５ｃの内側には、バッテリパック３０を充電するために外部電源を取り入れるプラグ２２が、その延長コード２３と共に収容されている。前記ヘルメットホルダ５ｄの内側には、ヘルメット９が裏返しの姿勢で収納されている。

本実施形態では、着座シート８からシートステー５に加わる荷重のほとんどが、その締結具５ｂを介して後フレーム１３により支持されるように、シートステー５およびその締結具５ｂの剛性が高く設定され、またシートポスト５ａは締結具５ｂにより後フレーム１３へ強固に締結されている。

前記中間フレーム１２の後端部には、電動モータを内蔵して後輪ＲＷを駆動する動力源としてのスイングユニット１７が、リンク部材２４を介して揺動自在に連結支持されている。前記スイングユニット１７の上部は、リヤサスペンション１８を介して後フレーム本体１３ａの上部と連結されている。

図２は、前記リヤコンビステー７の側面図であり、図３は、その上面図である。本実施形態では、シートステー５に加わる荷重のほとんどが、その締結具５ｂにおいて後フレーム１３により支持されるので、当該リヤコンビステー７に加わる荷重を極めて小さくできる。したがって、リヤコンビステー７は高剛性の要求される前記各フレーム部材１１，１２，１３およびシートステー５とは異なり、樹脂製あるいはアルミ製の軽量部材で構成されている。

リヤコンビステー７の先端部には正面下方を指向して挿貫支持部７ａが形成され、後端部には前記コンビネーションランプ１５を取り付けるためのホルダー部７ｂが形成されている。さらに、リヤコンビステー７の上面には、前記シートステー５の後端部と連結される支持部７ｃが後上方を指向して、かつ弓なりに湾曲して立設されている。リヤコンビステー７の下面には支持ステー７ｄが設けられている。前記リヤコンビステー７は、図１に示したように、その先端部に設けられた挿貫支持部７ａを前記後フレームパイプ１３ｂの上部開口に挿入し、さらに支持ステー７ｄを前記締結具５ｂにネジ止め固定することにより前記後フレーム１３に対して連結される。

図１０は、前記図２に示した挿貫支持部７ａのＣ−Ｃ線断面図であり、相互に直交する複数のリブ７１，７２，７３が形成されている。前記後フレームパイプ１３ｂの上端部の内側には、図１１に示したように、前記複数のリブ７１，７２，７３と係合する溝８１，８２が形成されたボス７４が挿貫固定されている。前記挿貫支持部７ａの各リブ７１，７２，７３およびボス７４の各溝８１，８２は、前記リヤコンビステー７と後フレーム１３との相対的な位置関係を規定するための位置決め手段として機能し、挿貫支持部７ａを、そのリブ７１，７２，７３が前記ボス７４の各溝８１，８２と係合するように前記後フレームパイプ１３ｂの上端部へ挿貫すれば、リヤコンビステー７を後フレームパイプ１３ｂから正規の方向へ延設させることができる。

図４は、前記前フレーム１１および中間フレーム１２内に収容されるバッテリパック３０の側面図であり、図５は、そのＡ−Ａ線断面図である。本実施形態では汎用性を考慮して、各フレーム１１，１２には同一のバッテリパック３０が収容される。

前記バッテリパック３０は、複数のNi-MHバッテリセル３１を二段に俵積みし、長手方向に沿った断面形状が略平行四辺形となるようにシュリンクパックして構成され、その外装部分は複数のゴム性シート３２で保護されている。各バッテリセル３１の間隙には、温度センサとしてのサーミスタ３３および温度ヒューズ３４が収容され、各サーミスタ３３のリード線はコネクタ３８を介して外部装置と接続される。直列接続されたバッテリセル３１の正負の電源ラインは、コネクタ３９を介して外部に取り出される。

図６は、前記車体フレーム１を左斜め上方から見込んだ斜視図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。

前記前フレーム１１および中間フレーム１２は、底面の長手方向（車両の前後方向）に沿った両端部に側壁が立設された形状を有し、前記前フレーム１１および中間フレーム１２には、外壁１１ａ，１１ｂおよび１２ａ，１２ｂがそれぞれ立設されている。中間フレーム１２にはさらに、前記外壁１２ａ，１２ｂの内側に内壁１２ｃ，１２ｄが立設され、前フレーム１１の外壁１１ａ，１１ｂと中間フレーム１２の内壁１２ｃ，１２ｄとは連続している。前記外壁１２ａ（１２ｂ）の外表面には、前記ステップフロア１４がネジ止め固定されるネジ受け４８，４９が、前記後フレーム１３と同様に後方へ傾斜した姿勢で設けられている。

前記中間フレーム１２において、一対の内壁１２ｃ，１２ｄで囲まれたバッテリ収容部５０には前記バッテリパック３０が収容される。一方の外壁１２ａと一方の内壁１２ｃとで挟まれた左側収容部５１には、ウインカリレー４１、バッテリカプラ４２およびヒューズボックス４３を含む小型部品が収容され、他方の外壁１２ｂと他方の内壁１２ｄとで挟まれた右側収容部５２には、カプラ４４およびブレードヒューズケース４５が収容されている。前記バッテリ収容部５０の後部には前記後フレーム１３が挿貫固定されている。なお、前フレーム１１でも、その外壁１１ａ，１１ｂで挟まれたバッテリ収容部に前記バッテリパック３０が収容されている。

図７は、前記中間フレーム１２を上方からステップフロア１４越しに、前記後フレーム１３と平行な視線で見下ろした透過図であり、図８は、そのＢ−Ｂ線断面図である。ここでは、中間フレーム１２内に収容される前記バッテリパック３０や各種のリレーおよびカプラ等の図示が省略されている。

前記バッテリ収容部５０、左側収容部５１および右側収容部５２の底部には、図８に示したように、放熱孔５０ａ，５１ａ，５２ａがそれぞれ開設されている。図７に示したように、中間フレーム１２の内壁１２ｃ，１２ｄで囲まれたバッテリ収容部５０には、その前部に仕切板６１が斜め後ろ上がりに立設されており、その傾斜角度は前記後フレーム１３の傾斜角度と略一致している。前記仕切板６１は、図９に拡大して示したように、前フレーム１１と中間フレーム１２とを結ぶ屈曲部の近傍に配置されている。なお、本実施形態では中間フレーム１２の底部に放熱孔５０ａ，５１ａ，５２ａが設けられた構造を例にして説明しているが、前記中間フレーム１２として、底部に開孔が設けられていない、いわゆる船底型のフレームを採用しても良い。

前記仕切板６１と後フレーム１３との間隙は前記バッテリパック３０の長手方向の幅に合わせて規定されており、かつその傾斜角度がバッテリパック３０の長手方向に関する正面および背面の傾斜角度θ（図４参照）と略一致している。この結果、本実施形態ではバッテリパック３０が前記バッテリ収容部５０内で、その左右方向を前記内壁１２ｃ，１２ｄにより位置決めされ、その前後方向を前記仕切板６１および後フレーム１３により位置決めされながら、少ない遊びで収容される。したがって、重量物であるバッテリパックを、もともと剛性の高い中間フレーム内に搭載することができ、かつ、バッテリバックを収容するための堅牢なバッテリケースや連結具が不要となる。

前記バッテリパック３０の着脱は、これを前記仕切板６１および後フレーム１３の傾斜方向へ挿抜することにより行うことができる。前記仕切板６１は、図９に示したように、前フレーム１１内に収容される第２のバッテリパック３０に対しては、これを下支えする支持部としても機能する。したがって、前フレーム内に収容される第２のバッテリパックに関しても、これを収容するための堅牢なバッテリケースや連結具が不要となる。

本発明に係るスクータ型電動二輪車の全体側面図である。 リヤコンビステーの側面図である。 リヤコンビステーの上面図である。 バッテリパックの側面図である。 図４のＡ−Ａ線断面図である。 車体フレーム１を左斜め上方から見込んだ斜視図である。 中間フレームを上方からステップフロア越しに、後フレームと平行な視線で見下ろした透過図である。 図７のＢ−Ｂ線断面図である。 仕切板およびその近傍の断面図である。 図２のＣ−Ｃ線断面図である。 後フレームパイプに対するリヤコンビステーの位置決め方法を示した図である。

符号の説明

１…車体フレーム，２…操舵ユニット，５…シートステー，６…ホーン，７…リヤコンビステー，１１…前フレーム，１２…中間フレーム，１２ａ，１２ｂ…外壁，１２ｃ，１２ｄ…内壁，１３…後フレーム，１４…ステップフロア，１５…コンビネーションランプ，１７…スイングユニット，１８…リヤサスペンション，３０…バッテリパック，３１…バッテリセル，３３…サーミスタ，３４…温度ヒューズ，５０…バッテリ収容部，５０ａ，５１ａ，５２ａ…放熱孔，５１…左側収容部，５２…右側収容部，６１…仕切板

Claims (5)

1. バッテリで電動モータを駆動して走行する電動車両において、
   ハンドルを操舵自在に支持するヘッドパイプと、
   前記ヘッドパイプから後下がりに延設された前フレームと、
   前記前フレームの下端部で屈曲して略水平に延設された中間フレームと、
   前記中間フレームの後端部に連結されて後上がりに延設された後フレームと、
   前記中間フレーム内の前部において斜め後ろ上がりに立設された仕切板と、
   前記中間フレーム内で前記仕切板と後フレームとで前後方向が規制されたバッテリ収容部とを含むことを特徴とする電動車両。
2. 前記仕切板および後フレームの後方への傾斜角度が略同一であることを特徴とする請求項１に記載の電動車両。
3. 前記バッテリの長手方向に沿った正面および背面の傾斜角度が前記仕切板および後フレームの傾斜角度と略一致することを特徴とする請求項２に記載の電動車両。
4. 前記仕切板が、前記前フレームと中間フレームとを結ぶ屈曲部の近傍に配置されたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電動車両。
5. 前記中間フレームが、その延設方向に沿って左右一対の側壁を備えた形状であり、前記バッテリ収容部が、前記左右一対の側壁、仕切板および後フレームの挿貫部分で囲まれたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電動車両。

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