JP2013129337A - 鞍乗型電動車両 - Google Patents

Abstract

【課題】乗り心地を損なうことなく大型のバッテリが搭載可能な鞍乗型電動車両を提供する。
【解決手段】車両の前後方向に延びるように形成された車体フレーム２と、車体フレーム２に取り付けられたバッテリ６と、電動モータ５を収容するパワーユニット４０と、を有する鞍乗型電動車両であって、パワーユニット４０は、その上部に設けられたピボット軸５１を回動中心として車体フレーム２に上下方向に回動可能に取り付けられており、バッテリ６の少なくとも一部は、車両の側面から見て、パワーユニット４０と重なっている、鞍乗型電動車両。
【選択図】図４

Description

この発明は、電動モータを動力源とした鞍乗型電動車両に関する。

近年、電動モータを動力源とした電動二輪車等の鞍乗型電動車両が開発されている。
このような鞍乗型電動車両として、特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１は、車両の重心を低くするために、電動モータの電力源としてのバッテリを、足載せ部の下方に配置することを提案している。

ところで、このような鞍乗型電動車両は、後輪を駆動する電動モータとそのコントローラをパワーユニットの内部に収容している。このため、パワーユニットはある程度の大きさを確保する必要がある。また、このパワーユニットは、パワーユニットの前部に設けられたピボット軸を介して車両に取り付けられている。パワーユニットはこのピボット軸を揺動中心として車両に対して上下方向に揺動可能である。

特開２０１０−２２８６６０号公報

近年、一回の充電での走行可能距離を大きくするために、バッテリの大型化が進んでいる。ところが、特許文献１のようにバッテリを配置した場合には、バッテリが前後方向に長くなり、パワーユニットを車両後方に配置せざるを得ない。この場合、パワーユニット内の電動モータはピボット軸から遠い位置に配置される。その結果、路面からの振動に対するパワーユニットの慣性モーメントが大きくなる。これにより、路面からの振動に対するパワーユニットの追随性が低下し、車両の乗り心地が低下してしまう。

一方、特許文献１の構成とは異なり、シート下にバッテリを収容する場合でも、バッテリを大型化すると、バッテリは上方に長くなり、車両の重心が上方に移動してしまう。すると、重心が高くなることにより左右方向に車両がブレやすくなり、車両の乗り心地が低下してしまう。

そこで本発明は、乗り心地を損なうことなく大型のバッテリが搭載可能な鞍乗型電動車両を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の鞍乗型電動車両は、
車両の前後方向に延びるように形成された車体フレームと、
前記車体フレームに取り付けられたバッテリと、
電動モータを収容するパワーユニットと、を有し、
前記パワーユニットは、その上部に設けられたピボット軸を回動中心として前記車体フレームに上下方向に回動可能に取り付けられており、
前記バッテリの少なくとも一部は、車両の側面から見て、前記パワーユニットと重なっている。

本発明に係る鞍乗型電動車両は、車両の側面から見て、バッテリの少なくとも一部がパワーユニットで重なる位置に、バッテリおよびパワーユニットを位置させている。これにより、バッテリを大型化してもパワーユニットと干渉することがない。したがって、パワーユニット内の電動モータがピボット軸から遠ざかることがないので、路面からの振動に対するパワーユニットの慣性モーメントが大きくならない。したがって、乗り心地を損ねることなくバッテリを大型化することができる。
また、パワーユニットで重なる位置までバッテリを長くすることができるため、バッテリを上方へ長くする必要がなく、乗り心地が低下する虞がない。

上記の本発明に係る鞍乗型電動車両において、
前記車体フレームは、前後方向に延びる車両中心軸を挟む右フレーム部及び左フレーム部を有し、
前記バッテリは、前記右フレーム部および前記左フレーム部の間に配置され、
前記パワーユニットは、前記右フレーム部の右側または前記左フレーム部の左側に配置されていてもよい。

左右のフレーム部の間にバッテリを配置することにより、バッテリを保護することができる。

この発明の第１実施形態の電動二輪車の左側面図である。 電動二輪車の車体カバーなどの一部の部品を取り外した状態の左側面図である。 車体カバーを取り外した状態で示す、電動二輪車の後部の上面図である。 車体カバーを取り外した状態で示す、電動二輪車の後部の右側面図である。 本発明の変形例に係る電動二輪車の図４と同様の図である。

以下に、図面を参照して、この発明の第１実施形態について具体的に説明する。
図１は、この発明の第１実施形態の鞍乗型電動車両である電動二輪車１の左側面図である。この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。バッテリ６から供給される電力によって電動モータ５が駆動される。この電動モータ５の出力によって後輪４が駆動される。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、電動二輪車１の車体カバー７などの一部の部品を取り外した状態の左側面図である。
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、前後方向に延びる中心線に対して左右に一対設けられている（図３参照）。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の下端部から側面視で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の上端部には、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の下方の収容空間Ｓ１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、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。略直方体状のバッテリ６は傾斜した第２フレーム部２２に沿うように、車両の前後方向に対して傾斜して取り付けられている。

また、このバッテリ６の上端は、シート２９と干渉しない第２フレーム部２２の上端付近まで延びている。また、バッテリ６の下端は、車両走行時に地面と接触するおそれのない第１フレーム部２１と同じ位置まで延びている。

図３は、車体カバー７を取り外した状態で示す、電動二輪車１の後部の上面図である。図３に示すように、バッテリ６は、左右一対の車体フレーム２０の間に配置されている。このバッテリ６は、一対の第２フレーム部２２の内側に設けられたバッテリ取付ブラケット６１を介して第２フレーム部２２に固定されている（図４）。

また、後輪４も一対の車体フレーム２０の間に配置されている。バッテリ６はこの後輪４の前方に配置されている。パワーユニット４０は右側の第３フレーム部２３の右側に配置され、バッテリ６の右側から後輪４の右側にかけて配置されている。これにより、車両の転倒時などにおいて、車体フレーム２０やパワーユニット４０によってバッテリ６を保護することができる。また、乗員が不用意にバッテリ６にアクセスすることを防止できる。

図４は、車体カバー７を取り外した状態で示す、電動二輪車１の後部の右側面図である。図４に示すように、電動モータ５を内部に収容するパワーユニット４０は、Ｓ字状の第２フレーム部２２の後方で、第２フレーム部２２の上端部２２ｃからわずかに後斜め上方に傾斜して延びる第３フレーム部２３の下方に配置されている。また、図３に示したようにパワーユニット４０は後輪４およびバッテリ６の右側に配置されている。なお、電動モータ５には、バッテリ６に接続されるハーネス５３を介して電力が供給される。

パワーユニット４０の上部には、車両前方側に設けられた第１支持部４１と、車両後方側に設けられた第２支持部４２とが設けられている。第１支持部４１と第２支持部４２にはそれぞれ、車両の左右方向に貫通する第１挿通穴４１ａおよび第２挿通穴４２ａが設けられている。

また、第４フレーム部２４には下方に突出するピボット軸ブラケット５２が設けられている。このピボット軸ブラケット５２には左右方向に延びるピボット軸５１が固定されている。このピボット軸５１が、パワーユニット４０の第１支持部４１に設けられた第１挿通穴４１ａに回転可能に挿通されている。これにより、パワーユニット４０の前部は、ピボット軸５１周りに揺動可能に第４フレーム部２４に支持されている。

また、第３フレーム部２３には、下方に向かって突き出した懸架装置３２が取り付けられている。懸架装置３２の下端には左右方向に延びる軸部が設けられている。この軸部はパワーユニット４０の第２支持部４２に回転可能に挿通されている。これにより、パワーユニット４０の後部も懸架装置３２を介して第３フレーム部２３に回転可能に支持されている。

よって、例えば電動二輪車１が不整地を走行する場合など、後輪４が上下に振動すると、パワーユニット４０はピボット軸５１を中心に揺動し、また、懸架装置３２が伸縮することにより、この揺動運動を抑制する。

本実施形態に係る電動二輪車１においては、図４に示したように、パワーユニット４０の前端部ではなく、上部にピボット軸５１と連結される第１支持部４１を設けた。これにより、ピボット軸５１と電動モータ５との距離が短く、路面からの振動に対するパワーユニット４０の慣性モーメントが小さくなる。したがって、路面からの振動に対するパワーユニット４０の追随性を高めることができ、乗り心地のよい電動二輪車を提供することができる。

また、図４に示したように、車両の右側からバッテリ６を見ると、バッテリ６の一部とパワーユニット４０の前部とが重なっている。これにより、下方に長いバッテリ６を車両に搭載しても、パワーユニット４０とバッテリ６とが干渉することがない。また、バッテリ６を下方に延長しても、車両の重心が上方へ移動しないので、大容量のバッテリ６を搭載しても車両の乗り心地を良好な状態に維持することができる。

よって本実施形態に係る電動二輪車においては、パワーユニット４０と干渉することなく上下方向寸法の長いバッテリを搭載することができる。また、上下方向寸法の長いパワーユニット４０を搭載しても、ピボット軸５１と電動モータ５との距離が変わらないので、乗り心地が損なわれることがない。

なお、上述した実施形態では、上下方向に長いバッテリ６をシート２９の下方に搭載した例を挙げて説明したが、本発明はこれに限られない。

図５は、本発明の変形例に係る電動二輪車１を示す図４と同様の図である。図５に示したように、前後方向に長く延びるバッテリ６を、第２フレーム部２２の下部に取り付けても良い。

本変形例にかかる電動二輪車１においても、パワーユニット４０と干渉することなく前後方向寸法の長いバッテリ６を搭載することができる。また、前後方向寸法の長いパワーユニット４０を搭載しても、ピボット軸５１と電動モータ５との距離が変わらないので、乗り心地が損なわれることがない。

また、上述の実施形態では、バッテリ６をシート２９の下方の第２フレーム部２２に固定した例を挙げて説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、足載せ部２８の下方において、第１フレーム部２１にバッテリ６を固定してもよい。また、バッテリ６は着脱可能に車体フレーム２に取り付けても良い。

また、上述の実施形態では、後輪４の右側にパワーユニット４０を配置した例を挙げて説明したが、パワーユニット４０を後輪４の左側に配置してもよい。

なお、上記実施形態では、本発明を、電動二輪車に適用した場合を例示したが、本発明は、鞍乗型の車両であれば、電動三輪車等の電動二輪車以外に適用しても良い。

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１：電動二輪車、２：車体フレーム、２０：フレーム本体、２１：第１フレーム部、２２：第２フレーム部、２３：第３フレーム部、２４：第４フレーム部、３２：懸架装置、４０：パワーユニット、４１：第１支持部、４１ａ：第１挿通穴、４２：第２支持部、４２ａ：第２挿通穴、５：電動モータ、５１：ピボット軸５１、５２：ピボット軸ブラケット、６：バッテリ、６１：バッテリ取付ブラケット

Claims (2)

1. 車両の前後方向に延びるように形成された車体フレームと、
   前記車体フレームに取り付けられたバッテリと、
   電動モータを収容するパワーユニットと、を有し、
   前記パワーユニットは、その上部に設けられたピボット軸を回動中心として前記車体フレームに上下方向に回動可能に取り付けられており、
   前記バッテリの少なくとも一部は、車両の側面から見て、前記パワーユニットと重なっている、
   鞍乗型電動車両。
2. 前記車体フレームは、前後方向に延びる車両中心軸を挟む右フレーム部及び左フレーム部を有し、
   前記バッテリは、前記右フレーム部および前記左フレーム部の間に配置され、
   前記パワーユニットは、前記右フレーム部の右側または前記左フレーム部の左側に配置されている、
   請求項１に記載の鞍乗型電動車両。
   

Images