JP5208653B2

JP5208653B2 - 電気自動二輪車

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Publication number: JP5208653B2
Application number: JP2008255460A
Authority: JP
Inventors: 久生西浦; 慎司古田; 誠長谷川
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2028-09-30
Also published as: JP2010083371A

Description

本発明は、電動機（動力発生モータ）により駆動される電気自動二輪車に係り、特に電動機をスイングアームにより支持した電気自動二輪車の部品配置構造に関する。

電気自動二輪車には、通常、バッテリと、このバッテリから供給される電力に基づいて車両の駆動力を得る動力発生モータと、バッテリからの電力の動力発生モータへの供給制御を行うパワードライブユニットと、が備えられており、パワードライブユニットを介してバッテリから動力発生モータに駆動電力電流が入力されて、この動力発生モータを駆動し、これに伴い後輪が駆動させられて、車両が走行するようになっている（例えば、特許文献１参照）。

特許第３３１７５６０号公報

ところで、電動機やバッテリは、非常に重量を有する重量物であり、車両の左右方向あるいは前後方向の重量バランスを保つためには、これらの車両部品の配置を十分に考慮する必要がある。
そこで、本発明の目的は、バッテリ、パワードライブユニット及び走行用の動力発生モータを備えた電気自動二輪車において、車両の左右方向あるいは前後方向等の電気自動二輪車の重量バランスを容易に保つことにある。

上述課題を解決するため、本発明の第１態様は、ピボット軸（１２）を中心に上下方向に揺動するスイングアーム（１３）にパワードライブユニット（１８）及び走行用の動力発生モータ（１６）を備え、車体フレーム（Ｆ）に前記動力発生モータ（１６）に電力を供給するバッテリ（９）を備え、前記動力発生モータ（１６）で後輪（ＷＲ）が駆動される電気自動二輪車において、前記バッテリ（９）は、前記車体フレーム（Ｆ）に設けられたバッテリボックス（１９）に収納され、このバッテリボックス（１９）は、前記バッテリ（９）を収納可能な複数のバッテリ収納スペース（１９Ｘ１，１９Ｘ２，１９Ｘ３）を有し、実際に前記バッテリ（９）を収納するバッテリ収納スペース（１９Ｘ１，１９Ｘ２）を適宜選択して前記バッテリ（９）全体の重心位置（ＢＣ）を変更可能に構成し、前記バッテリ（９）全体の重心を、車体中心線（ＣＸ）に対して前記パワードライブユニット（１８）及び前記動力発生モータ（１６）と反対側に配置したことを特徴とする。
上記構成によれば、電気自動二輪車の左右方向の重量バランスを容易に保つことができる。

この場合において、前記バッテリ（９）全体の重心と、前記スイングアーム（１３）の重心とを、ほぼ同一水平面上に配置するようにしてもよい。
上記構成によれば、モーメントを考慮してより一層確実に重量バランスを保つことができる。
また、足載せ空間（Ｓ）の下側にバッテリボックス（１９）を配置し、このバッテリボックス（１９）内に前記バッテリ（９）を配置するようにしてもよい。
上記構成によれば、左右の重量バランスのみならず、低重心化も図れる。

また、足載せ空間（Ｓ）のステップフロア（１０）を開閉自在に形成し、このステップフロア（１０）により前記バッテリ（９）を収納したバッテリボックス（１９）の上面の開口部を密閉自在に覆うようにしてもよい。
上記構成によれば、車両の左右に亘って平坦な足載せ部を有するステップフロアを開けば、上方にバッテリボックスの内部が開放し、上方にバッテリを容易に取り出せるとともに、ステップフロアによりバッテリボックスの開口部が密閉自在に覆われるため、内部に雨水などが浸入しない。
また、複数のバッテリ収納スペース（１９Ｘ１，１９Ｘ２，１９Ｘ３）は、前記バッテリボックス（１９）内に車幅方向に並ぶように設けられるようにしてもよい。
また、前記車体フレーム（Ｆ）は、前端に備えるヘッドパイプ（５）と、後部を構成するリアフレーム（７）とを含み、前記ヘッドパイプ（５）近傍及び／又は前記リアフレーム（７）近傍に、複数の増設用バッテリ収納スペース（６１Ｘ１，６１Ｘ２，６１Ｘ３，６２Ｘ１，６２Ｘ２，６２Ｘ３）を有する増設用バッテリボックス（６１，６２）が設けられ、前記ヘッドパイプ（５）側の前記増設用バッテリ収納スペース（６１Ｘ１，６１Ｘ２，６１Ｘ３）内、前記リアフレーム（７）側の前記増設用バッテリ収納スペース（６２Ｘ１，６２Ｘ２，６２Ｘ３）内に、前記動力発生モータ（１６）に電力を供給する増設用バッテリ（９）がそれぞれ収納可能であり、前記増設用バッテリボックス（６１，６２）の少なくとも一方に前記増設用バッテリ（９）を収納する場合に、前記ヘッドパイプ（５）側の増設用バッテリ収納スペース（６１Ｘ１，６１Ｘ２，６１Ｘ３）、前記リアフレーム（７）側の増設用バッテリ収納スペース（６２Ｘ１，６２Ｘ２，６２Ｘ３）のそれぞれの中から、実際に前記増設用バッテリ（９）を収納する増設用バッテリ収納スペース（６１Ｘ１，６２Ｘ３）を適宜選択して、前記ヘッドパイプ（５）側の増設用バッテリ（９）全体、前記リアフレーム（７）側の増設用バッテリ（９）全体の各重心位置（ＢＦＣ，ＢＲＣ）を変更可能に構成してもよい。
上記構成によれば、バッテリ全体の電池容量の増加が図れるとともに、前後方向の重心バランスを保つことも可能となる。
また、前記ヘッドパイプ（５）側の前記増設用バッテリ収納スペース（６１Ｘ１，６１Ｘ２，６１Ｘ３）、前記リアフレーム（７）側の前記増設用バッテリ収納スペース（６２Ｘ１，６２Ｘ２，６２Ｘ３）は、それぞれ各増設用バッテリボックス（６１，６２）内に車幅方向に並ぶように設けられるようにしてもよい。

本発明の電気自動二輪車によれば、動力発生モータに電力を供給するバッテリを備え、このバッテリの重心を、車体中心線に対してパワードライブユニット及び動力発生モータと反対側に配置しているので、電気自動二輪車の左右の重量バランスを十分に保つことができる。

以下、本発明の実施の形態に係る電気自動二輪車について図面を参照して説明する。なお、以下の説明で、上下、前後、左右の方向は、運転者から見た方向をいう。
［１］第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態における電気自動二輪車（ＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ）の側面図、図２は、その平面図である。なお、図２では、説明を容易にするために、図１には記載したシートレール８、フェンダカバー２１、ステップフロア１０を省略している。

電気自動二輪車１の車体フレームＦは、図１に示すように、前輪ＷＦを軸支するフロントフォーク２と、このフロントフォーク２に連結される操向ハンドル３を操向可能に支承するヘッドパイプ５を前端に備えている。また、車体フレームＦは、センターフレーム６と、リアフレーム７と、シートレール８とを備えている。これらのフレーム６、７、８は、図２に示すように、車体幅方向において左右対称に一対にそれぞれ構成されている。

センターフレーム６は、上述したヘッドパイプ５に連設されて車体後方斜め下側に延びる傾斜部６ａと、この傾斜部６ａの下端で屈曲して略水平に車体後方へ延在する水平部６ｂとで構成されている。また、センターフレーム６は、図２に示すように、左右の水平部を車幅方向で連結するクロスメンバ６ｃによって連結されている。
また、リアフレーム７は、センターフレーム６の水平部６ｂの後端から車体後方斜め上側に向けて延びる第１傾斜部７ａと、この第１傾斜部７ａの後端で屈曲する屈曲部７ｂから、第１傾斜部７ａよりも緩やかな傾斜で車体後方斜め上側に延びる第２傾斜部７ｃとで構成されている。また、第２傾斜部７ｃは、図２に示すように、車体幅方向に延びるクロスフレーム７ｄによって左右が連結されている。
さらに、シートレール８は、リアフレーム７の上側に取り付けられた略逆Ｕ字形状をなしており、リアフレーム７の屈曲部７ｂから車体前方斜め上側に延びる傾斜部８ａと、この傾斜部８ａの上端から後方へ水平に延びる水平部８ｂと、この水平部８ｂの後部からリアフレーム７の第２傾斜部７ｃに向けて後方斜め下側に延びる支持部８ｃとで構成されている。

センターフレーム６の水平部６ｂには、図１及び図２に示すように、詳細は後述するバッテリ９がバッテリボックス１９に収容されている。このバッテリボックス１９は、水平部６ｂの左右一対のフレームによって挟み込まれる態様で取り付けられており、バッテリボックス１９の底面は、図１に示す側面視において、水平部６ｂよりも下側に位置する。また、センターフレーム６のクロスメンバ６ｃは、車体幅方向における中央部が下側に窪んだ形状をなしており、バッテリボックス１９は、このクロスメンバ６ｃの上に載せられた状態で固定されている。

このバッテリボックス１９が配置された部分は、いわゆる足載せ空間Ｓの下側の部分であり、バッテリボックス１９の上側は、運転者が足を載せるためのステップフロア１０で覆われている。

バッテリボックス１９は、その内部に複数のバッテリ９を収容可能な略直方体の箱形形状に形成されている。バッテリボックス１９の前面には、ボックス内部に外気を取り込むための空気導入ダクト２０が左右にそれぞれ設けられている。バッテリボックス１９の後面には、取り込んだ外気を排出する排出口２０ｂが形成されている。
これにより、導入口２０ａから取り込んだ外気によって収納したバッテリ９を空気冷却し、冷却後の空気を排出口２０ｂから排出することができるようになっている。

図３は、バッテリボックス１９の断面図である。
左右一対のセンターフレーム６は、足載せ空間の下側において車体前後方向に延びており、ステップフロア１０は、左右一対のセンターフレーム６の上側に位置して、車体の幅方向に一様に平坦な足載せ部１０ａを有している。センターフレーム６の水平部６ｂには、バッテリボックス１９を吊り下げ支持するための、逆Ω状に曲げた鋼板製のバッテリボックスステー７１が取り付けられる。
このバッテリボックスステー７１の両端７１ａ，７１ｂには、孔７１ｃが開口し、孔７１ｃには防振ゴム７２が嵌合している。そして、バッテリボックスステー７１は、防振ゴム７２の孔を貫通したボルト７３により、センターフレーム６の水平部６ｂに取り付けられている。

バッテリボックスステー７１は、図１及び図２に示すように、車体前後方向に適宜の間隔をあけて３つ設けられている。この３つのバッテリボックスステー７１に支持されて、左右一対のセンターフレーム６の水平部６ｂ間に幅が収まるように、かつ長さが収まるように上記バッテリボックス１９が取り付けられている。
バッテリボックス１９は、図６に示すように、上端が開口した箱形のボックス本体１９ａと、このボックス本体１９ａの上端を密閉して塞ぐように、蓋体構造を有したステップフロア１０とを備えている。ボックス本体１９ａは、バッテリボックスステー７１との間に複数の樹脂製のクッション部材５２を介在させて支持される。クッション部材５２はバッテリボックスステー７１の孔７１ｄに支持され、ボックス本体１９ａの外面に当接する平坦面５２ａを有している。

ステップフロア１０は樹脂製であり、下部を開放する略箱形に形成され、裏面には、外周囲に位置する壁部１０ｂと、車体前後方向に延びる複数の補強用のリブ１０ｃとを備えて構成されている。ステップフロア１０は、上面視で左右各３箇所の計６箇所（図２参照）に、上記ボルト７３が挿入される上面視で環状の凹所１０ｄを有し、この凹所１０ｄに挿入されるボルト（同一の止め具）７３により、座金７４及び防振ゴム７２を介して、バッテリボックスステー７１の両端７１ａ，７１ｂと共に、センターフレーム６の水平部６ｂに固定されている。
この場合、上記６箇所のボルト７３は、凹所１０ｄに挿入可能な専用工具により緩められ、或いは締められる。専用工具以外では、ステップフロア１０を開けられないため、バッテリの盗難を防止できる。
例えば凹所１０ｄに蓋（不図示）を設け、イグニッションキーで蓋を開閉しても、バッテリの盗難を防止できる。

ステップフロア１０の裏面の長いリブ１０ｃの下端は、ボックス本体１９ａの開口縁部に設けた受け部１９ｂに嵌合し、受け部１９ｂには、ステップフロア１０でボックス本体１９ａの開口部に蓋をしたときに、ボックス本体１９ａ内を密閉可能に、シール部材７５が介装されている。ボックス本体１９ａの車体前後方向の端部にも、同様の受け部（不図示）が設けられ、この受け部に、ステップフロア１０の裏面に設けたリブ下端（不図示）が嵌合し、この嵌合部にもシール部材７５を介装し、ボックス本体１９ａの開口縁の全周囲を密閉する構造となっている。

ボックス本体１９ａには、車体前後方向に箱内一杯に延在させて、複数（本実施の形態では、３個。）のバッテリ収納スペース１９Ｘ１〜１９Ｘ３が設けられている。
ところで、ボックス本体１９ａは、バッテリ９の収納数（１〜３個）が異なる複数種類の電気自動二輪車において共用することを前提としているため、このバッテリ収納スペース１９Ｘ１〜１９Ｘ３には、それぞれ矩形状のバッテリ９を収納することが可能な構成となっているが、本実施形態においては、バッテリ９（あるいは複数のバッテリ９で構成されるバッテリ群９Ｘ）の重心を、車体中心線ＣＸに対してパワードライブユニット１８及び動力発生モータ１６と反対側（本実施形態では、車体中心線ＣＸに対して右側）に配置する必要があるため、全てのバッテリ収納スペース１９Ｘ１〜１９Ｘ３にバッテリ９を収納する態様で用いることはなく、少なくともバッテリ収納スペース１９Ｘ３には、バッテリ９を収納しない態様で用いている。

具体的には、図２に示すように、バッテリ収納スペース１９Ｘ１およびバッテリ収納スペース１９Ｘ２にのみ矩形状のバッテリ９を横並びに配置している。なお、使用していないバッテリ収納スペース１９Ｘ３にバッテリ９より軽く、バッテリとしては機能しないダミーバッテリを収納することにより、バッテリ９（あるいはバッテリ群９Ｘ）の見かけ上の重心位置を、ダミーバッテリを収納しない場合と比較して、車体中心線ＣＸよりも右側であって、かつ、より車体中心線ＣＸ側の位置とするように微調整することが可能である。
上述したバッテリ９は、充放電可能なバッテリであれば特に限定されず、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池であってもよい。２個のバッテリ９は、下端９ａが、ボックス本体１９ａの底部に配置した樹脂製の間隔規制用部材７６により支持され、上端９ｂが、バッテリ９とステップフロア１０の間に介装した樹脂製の支持部材７７により支持されている。

本実施形態においては、バッテリ収納スペース１９Ｘ１〜１９Ｘ２のそれぞれには、バッテリ９の収納時にバッテリ９の電極に導通される図示しない電極部が設けられている。なお、バッテリ収納スペース１９Ｘ３にも電極部を設けておくことは可能であるが、電気的には絶縁状態とされている。またバッテリ収納スペース１９Ｘ１〜１９Ｘ２は、電気回路的に等価な関係にあり、例えば、ボックス本体１９ａに１個のバッテリのみを収納する場合には、いずれのバッテリ収納スペース１９Ｘ１〜１９Ｘ２であってもバッテリ９を収納することができるように電気的な結合がなされており、重量バランスを考慮してバッテリ収納スペースにバッテリ９を収納することが可能となっている。

本実施の形態では、左右一対のセンターフレーム６間に、上面が開口した箱形形状であって、内部に動力発生モータ１６を駆動するバッテリ９を収納したバッテリボックス１９を吊り下げ支持したため、バッテリボックス１９の上方には、図１に示すように、メインフレームなどが位置しない。したがって、図３に示すように、６個のボルト７３を専用工具（不図示）により取り外し、ステップフロア１０を開けば上方にバッテリボックス１９の内部が開放し、バッテリ９を上方に簡単に取り出せる。
ステップフロア１０は足載せ部１０ａが車両の左右に亘って平坦であり、表面に、段差部を有するステップフロアと比較し、乗員の足が安定する。

ステップフロア１０を閉じた場合、裏面の長いリブ１０ｃの下端が、ボックス本体１９ａの開口縁部に設けた受け部１９ｂに嵌合し、この受け部１９ｂにはシール部材７５が介装されているため、ボックス本体１９ａ内が密閉される。また、ボックス本体１９ａの車体前後方向の端部にも、同様の受け部（不図示）が設けられ、この受け部にもシール部材７５が介装されているため、ボックス本体１９ａの開口縁の全周囲が密閉され、ボックス内への雨水などの浸入が阻止される。

ステップフロア１０は、左右一対のセンターフレーム６の水平部６ｂに着脱自在に取り付けられるため、余分な支持ステーなどが不要になり、ステップフロア１０の支持構造を簡素化できる。また、左右一対のセンターフレーム６の水平部６ｂ間に、バッテリボックス１９を支持するバッテリボックスステー７１を取り付け、このバッテリボックスステー７１とステップフロア１０とを、同一のボルト７３によって、センターフレーム６の水平部６ｂに取り付けるため、バッテリボックス１９、ならびにステップフロア１０の支持構造を簡素化できる。

センターフレーム６の水平部６ｂに、それぞれ防振ゴム７２を介してバッテリボックスステー７１の両端７１ａ，７１ｂが支持され、バッテリボックスステー７１に、複数の樹脂製のクッション部材５２を介在させて、バッテリボックス１９のボックス本体１９ａを支持し、このボックス本体１９ａ内にバッテリ９を収納したため、バッテリボックス１９の耐震性が向上する。

リアフレーム７には、図１に示すように、センターフレーム６との連接部の近傍であって屈曲部７ｂの下側に、車体後方へ突出するピボットプレート１１が左右のそれぞれに設けられている。この左右のピボットプレート１１には、ピボット軸１２が車幅方向に亘って貫通して設けられている。このピボット軸１２には、スイングアーム１３の前端部が取り付けられており、このピボット軸１２を中心にスイングアーム１３が上下に揺動するようになっている。

スイングアーム１３は、車体幅方向の左側に位置するリアサスペンション１４によってリアフレーム７の第２傾斜部７ｃと連結されている。より詳細には、リアサスペンション１４の上端部１４ａは、リアフレーム７の第２傾斜部７ｃに取り付けられ、リアサスペンション１４の下端部１４ｂは、スイングアーム１３の後部に取り付けられている。これにより、スイングアーム１３の後端部で支持する後輪ＷＲの上下振動をこのリアサスペンション１４で吸収している。

スイングアーム１３の前側先端部には、ピボット軸１２に回動可能に取り付けられる回動支持部１３ｂが車体幅方向の左右に離間する態様で一対設けられている。このスイングアーム１３は、ピボット軸１２に取り付けられた状態で、ピボット軸１２（回動支持部１３ｂ）から後輪ＷＲを避けるように車体後方斜め左側に斜めに延びた後、後輪ＷＲの左側に沿って車体後方まで延在している。このスイングアーム１３の後部には、車幅方向に延びる後輪軸１７が設けられており、この後輪軸１７に後輪ＷＲが回転自在に片持ち支持されている。

なお、図１及び図２において、符号４１は車体前方を照らすヘッドライト、４２はシートレール８の水平部８ｂに取り付けられた乗員シート、４３はリアフレーム７の後端部に取り付けられたブレーキランプ、４４はその下側に位置するリフレクタである。

図４は、図１のＩＩＩ―ＩＩＩ断面図であって、スイングアーム１３を単体で示す平面図である。また、図５は、図４の左側面図（図４のＡ方向から見た図）であって、図４に記載した左側カバー２６を取り外した状態を示すものである。さらに、図６は、図４を車体前側（図４のＢ方向）から見た図である。
スイングアーム１３は、図４に示すように、車体前後方向に延在する仕切壁２５ａを有する本体部２５と、この本体部２５の左側面を覆う左側カバー２６と、本体部２５の右側面を覆う右側カバー２７とを組み立てて構成されている。

スイングアーム１３の内部には、車体左側（車体外側）に位置する機器取付空間２３、及び車体右側（車体内側）に位置する空気送流空間２４の２つの空間が形成されている。これらの空間２３、２４は、上述した仕切壁２５ａによって車体幅方向の左右に画成されており、車体前後方向に延びる態様で構成されている。
また、機器取付空間２３の左側面は、上述した左側カバー２６をボルト等で着脱可能に取り付けることによって塞がれており、空気送流空間２４の右側面は、上述した右側カバー２７を同様にボルト等で着脱可能に取り付けることによって塞がれている。

機器取付空間２３には、後輪ＷＲを駆動するための動力発生モータ１６、及びこの動力発生モータ１６を制御するためのＰＤＵ（ＰｏｗｅｒＤｒｉｖｅＵｎｉｔ）１８が収容されている。これらの動力発生モータ１６及びＰＤＵ１８は、左側カバー２６を取り外すことでメンテナンスができるようになっている。

動力発生モータ１６は、図４に示すように、スイングアーム１３の後部に配置されており、仕切壁２５ａに形成された動力発生モータ取付部３３に着脱可能に取り付けられている。動力発生モータ１６の駆動軸１６ａは、後輪ＷＲの後輪軸１７と略平行に配置されており、仕切壁２５ａを貫通して機器取付空間２３側から空気送流空間２４側まで突出している。この駆動軸１６ａ上には、駆動ギヤ２９が設けられており、後輪軸１７上に設けられた減速ギヤ３０と歯合している。この駆動ギヤ２９は、減速ギヤ３０と比して小径であり、１段減速する態様で動力発生モータ１６の駆動力を後輪軸１７に伝達している。

また、本体部２５には、この駆動ギヤ２９、減速ギヤ３０等の動力伝達部分を覆うようにギヤカバー３４が取り付けられている。このギヤカバー３４は、上述した動力伝達部分が配置された駆動力伝達空間３１と空気送流空間２４とを画成するものであり、この駆動力伝達空間３１内を密閉して、駆動力伝達空間３１に潤滑オイルを保持できるようにしている。
また、ギヤカバー３４には、ドラムブレーキユニット３５を作動させるためのピン部材３６が設けられている。このドラムブレーキユニット３５は、左側の操向ハンドル３に取り付けられたブレーキハンドル３９を操作することによって動作する。詳細には、ブレーキハンドル３９の操作によって、図４に示すブレーキワイヤ３７を介してブレーキレバー３８が回動し、ブレーキレバー３８に取り付けられたピン部材３６が操作されることによって後輪ＷＲのブレーキが作動するようになる。

ＰＤＵ１８は、図２及び図４に示すように、動力発生モータ１６よりも前側に配置されており、仕切壁２５ａに形成されたＰＤＵ取付面３２にボルト等で着脱可能に取り付けられている。このＰＤＵ１８の内部には、図示しない駆動回路、コンデンサ、ヒートシンクなどが収容されている。
また、ＰＤＵ１８は、図示しない配線によってバッテリ９と接続されており、バッテリ９からＰＤＵ１８へ電力が送られるようになっている。また、ＰＤＵ１８は、制御プログラム等が格納された図示しないＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）とも配線によって接続され、ＥＣＵからＰＤＵ１８へ制御信号が送られるようになっている。さらに、ＰＤＵ１８は、図示しない配線によって動力発生モータ１６とも接続されており、ＰＤＵ１８から動力発生モータ１６へ電力及び制御信号が送られるようになっている。なお、上述したＥＣＵは、車体側に取り付けられている。

ＰＤＵ１８のこれらの駆動回路等は、他の部品と比較して熱を多く発生する。そのため、このＰＤＵ１８は、仕切壁２５ａのＰＤＵ取付面３２にできるだけ大きな面積で密着するように取り付けられており、駆動回路等から生じる熱を仕切壁２５ａへ熱伝導させて、放熱させている。

一方、空気送流空間２４には、仕切壁２５ａから複数の冷却フィン４０が突出しており、ＰＤＵ１８から仕切壁２５ａへと熱伝導した熱がさらに冷却フィン４０へと熱伝導するようになっている。

この空気送流空間２４には、その前端部に前側開口部１３ａが形成されている。この前側開口部１３ａには、空気送流空間２４内に空気を送り込むための冷却ファン２２が取り付けられている。この冷却ファン２２は、図１に示す側面視において、上述したバッテリボックス１９とＰＤＵ１８の間に配置されており、バッテリボックス１９内部の空気を排出口２０ｂから吸い込む機能も有している。すなわち、バッテリボックス１９の排出口２０ｂと、スイングアーム１３の前側開口部１３ａは、車体幅方向及び高さ方向においてほぼ一致し、それぞれの開口が対向するように配置されており、排出口２０ｂから排出される空気が冷却ファン２２によって効率よく前側開口部１３ａの中に取り込まれるようになっている。

また、仕切壁２５ａの動力発生モータ１６が取り付けられる部分には、空気送流空間２４と機器取付空間２３とが連通する空気穴が形成されている。これにより、前側開口部１３ａから取り込まれた空気は、空気送流空間２４を通過した後に、上述した空気穴から動力発生モータ１６内へと流れ、動力発生モータ１６の内部を空気冷却した後に大気へと排出される。

なお、これらの動力発生モータ１６、ＰＤＵ１８、及び冷却ファン２２は、スイングアーム１３の揺動に合わせて後輪ＷＲと一緒に上下に揺動することになる。
また、スイングアーム１３の下側には、図５に示すように、メインスタンド４５を支持するための取付部４６が車体幅方向の左右に離間する態様で一対形成されている。これにより、メインスタンド４５は、取付部４６の取付穴４６ａに挿通される取付ピン４６ｂ（図１参照）によってスイングアーム１３に取り付けられ、スイングアーム１３と一緒に揺動するようになっている。

次に左右方向の重量バランスについて説明する。
本実施形態においては、ピボット軸１２を中心に上下方向に揺動するスイングアーム１３にＰＤＵ１８及び動力発生モータ１６が取り付けられており、複数のバッテリ９（本実施形態では、２個）で構成されるバッテリ群９Ｘからの電源をＰＤＵ１８を介して動力発生モータ１６に供給する構成を採っている。
ここで、この複数のバッテリ９の重心（重心位置ＢＣ）を、車体中心線ＣＸに対してＰＤＵ１８及び動力発生モータ１６と反対側に配置している。

より詳細には、ＰＤＵ１８及び動力発生モータ１６が取り付けられたスイングアーム１３の重心位置ＳＣは、車体中心線ＣＸに対して左側に配置されている。
一方、バッテリ群９Ｘを構成する２個のバッテリ９は、バッテリボックス１９内のバッテリ収納スペース１９Ｘ１〜１９Ｘ３のうち、車体中心線ＣＸから離れた二つのバッテリ収納スペース１９Ｘ１、１９Ｘ２に収納されている。この結果、バッテリ群９Ｘのバッテリ重心位置ＢＣは、図２に示すように、２個のバッテリ９の間、すなわち、車体中心線ＣＸに対してＰＤＵ１８及び動力発生モータ１６と反対側の車体中心線ＣＸに対して右側に配置されることとなる。
これらの結果、バッテリ群９Ｘおよびスイングアーム１３を合わせた全体の重心位置は、バッテリ群９Ｘのバッテリ重心位置ＢＣおよびスイングアーム１３の重心位置ＳＣに対して、より車体中心線ＣＸに近い位置となる。
したがって、左右方向における電気自動二輪車の重量バランスを容易に保つことができる。

以上の説明においては、バッテリ９（あるいはバッテリ群９Ｘ）の重心位置ＢＣを、車体中心線ＣＸに対してパワードライブユニット１８及び動力発生モータ１６と反対側に配置する構成をとっていたが、さらにスイングアーム１３の重心位置ＳＣにおける当該スイングアーム１３のモーメントωＳと、バッテリ群９Ｘの重心位置ＢＣにおけるモーメントωＢとが、ほぼ釣り合釣り合うように、スイングアーム１３と、バッテリ群９Ｘとを、を配置するように構成することも可能である。

より詳細には、バッテリ群９Ｘの重量をＷＢ、ＰＤＵ１８及び動力発生モータ１６を取り付けたスイングアーム１３の重量をＷＳ、バッテリ群９Ｘの重心位置ＢＣと車体中心線ＣＸを含む上下方向に垂直な面との距離をＤＢ、スイングアーム１３の重心位置ＳＣと車体中心線ＣＸを含む上下方向に垂直な面との距離をＤＳとする。
以下の説明においては、バッテリ群９Ｘの重心位置ＢＣとスイングアーム１３の重心位置ＳＣとが、図１に示すように、ほぼ同一水平面ＨＲ上に配置されている場合のように、その上下方向の位置の差が無視できる（あるいは無視しても問題ない）ものとする。
この場合において、スイングアーム１３のモーメントωＳは次式で表される。
ωＳ＝ＷＳ・ＤＳ

一方、バッテリ群９ＸのモーメントωＢは次式で表される。
ωＢ＝ＷＢ・ＤＢ
したがって、
ωＳ＝ωＢ
ＷＳ・ＤＳ＝ＷＢ・ＤＢ
となるようにする。
具体的には、ＷＳ＝７．５ｋｇ、ＷＢ＝３０ｋｇである場合、
ＷＳ／ＷＢ＝ＤＢ／ＤＳ
であるので、
ＤＢ：ＤＳ＝１：４
となる。例えば、ＤＳ＝１００ｍｍの場合には、
ＤＢ＝１００／４
＝２５ｍｍ
となる。

ところで、上述したように、本第１実施形態においては、バッテリ群９Ｘを収納することとなるバッテリボックス１９は、バッテリ９をそれぞれ収納可能な複数のバッテリ収納スペース１９Ｘ１〜１９Ｘ２を有し、実際に各バッテリ９を収納するバッテリ収納スペース１９Ｘ１〜１９Ｘ３を適宜選択してバッテリ群９Ｘの重心位置を変更可能となっている。したがって、バッテリ群９Ｘの重心位置ＢＣと車体中心線ＣＸとの距離ＤＢ＝２５ｍｍとなる位置に、最もバッテリ群９Ｘの重心位置ＢＣが近くなるように、バッテリ群９Ｘを構成するバッテリ９の収納スペースをバッテリ収納スペース１９Ｘ１〜１９Ｘ３のいずれかから選択することとなる。
以上の説明のように、本第１実施形態によれば、重量物であるバッテリ９（バッテリ群９Ｘ）およびスイングアーム１３の重量バランスを容易にとることができ、ひいては、左右方向における電気自動二輪車１の重量バランスを保つことが可能となり、電気自動二輪車の設計自由度を向上させることができる。

［２］第２実施形態
以上の第１実施形態は、足載せ空間Ｓの下側にバッテリボックス１９を配置し、このバッテリボックス１９内に全てのバッテリ９を配置したものであったが、本第２実施形態は、バッテリ群９Ｘ全体の電池容量がさらに必要な大型の電気自動二輪車あるいはより長時間の走行を可能とするためにバッテリ群９Ｘ全体の電池容量を増加するために、バッテリを増設する場合の実施形態である。
具体的には、本第２実施形態は、足載せ空間Ｓの下側に配置したバッテリボックス１９に２個のバッテリを収納するとともに、ヘッドパイプ５近傍及びリアフレーム７近傍にバッテリ９をそれぞれ増設した場合のものである。
この結果、本第２実施形態によれば、電池容量の増大を図れるとともに、前後方向における電気自動二輪車の重量バランスを調整することも可能となっている。

図７は、本発明の第２実施形態における電気自動二輪車の側面図、図８は、その平面図である。図７および図８において、図１および図２と同様の部分には、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
本第２実施形態の電気自動二輪車１Ａは、第１実施形態の電気自動二輪車１の構成に加えて、ヘッドパイプ５に固定支持された前側バッテリボックス６１と、リアフレーム７の第２傾斜部７ｃに固定支持された後側バッテリボックス６２と、を備えている。
これらの前側バッテリボックス６１と後側バッテリボックス６２とは、ボックス内部に外気を取り込むための空気導入ダクトおよび取り込んだ外気を排出する排出口の形状、配置位置などが多少異なるものの第１実施形態のバッテリボックス１９と基本的には、同様の構成となっているが、全てのバッテリ収納スペースにバッテリ９を収納可能となっている点が異なっている。
本第２実施形態においては、バッテリ９あるいはバッテリ群９Ｘを収納するバッテリボックス６１、６２は、バッテリ９をそれぞれ収納可能な複数（本実施形態では３個）のバッテリ収納スペースを有し、バッテリ９の収納先のバッテリ収納スペースを変更することにより前後方向の重量バランスを保つようになっている。

次にバッテリの増設および前後方向および左右方向の重量バランスについて説明する。
本第２実施形態においては、必要とされる電池容量に応じて、前側バッテリボックス６１および後側バッテリボックス６２に収納すべき全バッテリ９の数、すなわち増設すべきバッテリ９の数を設定する。
続いて、前後方向の重量バランスを考慮することにより、前側バッテリボックス６１に収納するバッテリ９の本数及び収納位置としてのバッテリ収納スペースを適宜設定することにより、前側バッテリ重心位置ＢＦＣを設定する。
同様に後側バッテリボックス６２に収納するバッテリ９の本数及び収納位置としてのバッテリ収納スペースを適宜設定することにより、後側バッテリ重心位置ＢＲＣを設定する。

この場合において、前側バッテリボックス６１あるいは後側バッテリボックス６２にバッテリ９（あるいはバッテリ群９Ｘ）を収納する前の車両の重心位置に対して単純に前後方向に前側バッテリ重心位置ＢＦＣ、ＢＲＣを設定するだけでは、重量の左右バランスが崩れることとなる。
そこで、例えば、前側バッテリボックス６１内のバッテリ収納スペース６１Ｘ１〜６１Ｘ３のうち、バッテリ収納スペース６１Ｘ１に１個のバッテリ９を収納し、後側バッテリボックス６２にも１個のバッテリ９を収納する場合には、後側バッテリボックス６２内のバッテリ収納スペース６２Ｘ１〜６２Ｘ３のうち、最も左右バランスのとれるバッテリ収納スペース６２Ｘ３にバッテリ９を収納する。すなわち、このバッテリ収納スペース６２Ｘ３は、図８に示すように、バッテリ収納スペース６２Ｘ１〜６２Ｘ３のうち、車体中心線ＣＸから収納したバッテリ９の重心位置までの距離が、車体中心線ＣＸからバッテリ収納スペース６１Ｘ１に収納したバッテリ９の重心位置までの距離に最も近くなるバッテリ収納スペースとなっている。

この場合において、前側バッテリボックス６１あるいは後側バッテリボックス６２に収納するバッテリの個数が異なる場合には、収納したバッテリ全体の重心位置で同様の処理を行うこととなる。なお、前側バッテリボックス６１あるいは後側バッテリボックス６２の一方のバッテリボックスには、バッテリを収納しない場合には、当該バッテリを収納していないバッテリボックスの重心位置は、車体中心線ＣＸ上にあるものとして取り扱うこととなる。
これらの結果、動力発生モータ１６をより高出力のものとしたり、駆動時間を長くしたりするためにバッテリ９を増設する必要が生じた場合には、電池容量の増加ばかりでなく、車両の前後方向の重量バランスおよび車体中心線ＣＸに対する左右方向の重量バランスを保つことができる。

以上の説明においては、左右方向の重量バランスを保つに際して、重心位置までの距離のみを考慮していたが、第１実施形態の変形例と同様に、前側バッテリボックス６１あるいは後側バッテリボックス６２にバッテリ９（あるいはバッテリ群９Ｘ）を収納する前の車両の重心位置を通り、車両の左右方向に伸びる水平線周りの前側バッテリ重心位置ＢＦＣにおける対応するバッテリ９（あるいはバッテリ群９Ｘ）のモーメントと、当該水平線周りの後側バッテリ重心位置ＢＲＣにおける対応するバッテリ９のモーメントとが、ほぼ釣り合釣り合うように、前側バッテリボックス６１内にバッテリ９（あるいはバッテリ群９Ｘ）を配置し、後側バッテリボックス６２内にバッテリ９あるいはバッテリ群９Ｘ）を配置するように構成することも可能である。

以上の説明のように、本第２実施形態によれば、重量物であるバッテリ９を電池容量の観点から増設する必要が生じた場合に、電池容量の増加と、重量バランスの確保と、の両立を容易に図ることができ、ひいては、電気自動二輪車の設計自由度を向上させることができる。
以上の説明においては、バッテリおよびスイングアーム以外の重量バランスがとれていることを前提として、バッテリ−スイングアーム間あるいはバッテリ間の重量バランスのとりかたについて説明したが、バッテリおよびスイングアーム以外の部品あるいは部材などとの間で重量バランスをとるようにできることは言うまでもない。
以上の説明においては、バッテリボックス１９において、バッテリ９の重心位置の微調整を行うためにバッテリ収納スペース１９Ｘ３を用いる態様について説明したが、バッテリ収納スペース１９Ｘ３を必要としない場合には、バッテリ収納スペース１９Ｘ３部分を設けずにバッテリボックス１９の小型化を図るように構成することも可能である。同様に、前側バッテリボックス６１および後側バッテリボックス６２においても、その使用態様により、バッテリ収納スペースの一部を設けず、小型化を図ることが可能である。

第１実施形態における電気自動二輪車の側面図である。図１の平面図である。バッテリボックスの断面図である。図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図であって、スイングアームを単体で示す図である。図４の右側面図である。図４を車体前側から見た図である。第２実施形態における電気自動二輪車の側面図である。図７の平面図である。

符号の説明

１、１Ａ電気自動二輪車
２フロントフォーク
３操向ハンドル
５ヘッドパイプ
６センターフレーム
７リアフレーム
８シートレール
９バッテリ
９Ｘバッテリ群
１２ピボット軸
１３スイングアーム
１６動力発生モータ
１６ａ駆動軸
１８パワードライブユニット（ＰＤＵ）
１９バッテリボックス
１９Ｘ１〜１９Ｘ３バッテリ収納スペース
６１前側バッテリボックス
６１Ｘ１〜６１Ｘ３バッテリ収納スペース
６２後側バッテリボックス
６２Ｘ１〜６２Ｘ３バッテリ収納スペース
ＢＣバッテリ重心位置
ＢＦＣ前側バッテリ重心位置
ＢＲＣ後側バッテリ重心位置

Claims

ピボット軸（１２）を中心に上下方向に揺動するスイングアーム（１３）にパワードライブユニット（１８）及び走行用の動力発生モータ（１６）を備え、車体フレーム（Ｆ）に前記動力発生モータ（１６）に電力を供給するバッテリ（９）を備え、前記動力発生モータ（１６）で後輪（ＷＲ）が駆動される電気自動二輪車において、
前記バッテリ（９）は、前記車体フレーム（Ｆ）に設けられたバッテリボックス（１９）に収納され、
このバッテリボックス（１９）は、前記バッテリ（９）を収納可能な複数のバッテリ収納スペース（１９Ｘ１，１９Ｘ２，１９Ｘ３）を有し、実際に前記バッテリ（９）を収納するバッテリ収納スペース（１９Ｘ１，１９Ｘ２）を適宜選択して前記バッテリ（９）全体の重心位置（ＢＣ）を変更可能に構成し、
前記バッテリ（９）全体の重心を、車体中心線（ＣＸ）に対して前記パワードライブユニット（１８）及び前記動力発生モータ（１６）と反対側に配置したことを特徴とする電気自動二輪車。
請求項１記載の電気自動二輪車において、
前記バッテリ（９）全体の重心と、前記スイングアーム（１３）の重心とを、ほぼ同一水平面上に配置したことを特徴とする電気自動二輪車。
請求項１または請求項２記載の電気自動二輪車において、
足載せ空間（Ｓ）の下側にバッテリボックス（１９）を配置し、このバッテリボックス（１９）内に前記バッテリ（９）を配置したことを特徴とする電気自動二輪車。
請求項３記載の電気自動二輪車において、
足載せ空間（Ｓ）のステップフロア（１０）を開閉自在に形成し、このステップフロア（１０）により前記バッテリ（９）を収納したバッテリボックス（１９）の上面の開口部を密閉自在に覆ったことを特徴とする電気自動二輪車。
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電気自動二輪車において、
前記複数のバッテリ収納スペース（１９Ｘ１，１９Ｘ２，１９Ｘ３）は、前記バッテリボックス（１９）内に車幅方向に並ぶように設けられることを特徴とする電気自動二輪車。
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の電気自動二輪車において、
前記車体フレーム（Ｆ）は、前端に備えるヘッドパイプ（５）と、後部を構成するリアフレーム（７）とを含み、
前記ヘッドパイプ（５）近傍及び／又は前記リアフレーム（７）近傍に、複数の増設用バッテリ収納スペース（６１Ｘ１，６１Ｘ２，６１Ｘ３，６２Ｘ１，６２Ｘ２，６２Ｘ３）を有する増設用バッテリボックス（６１，６２）が設けられ、
前記ヘッドパイプ（５）側の前記増設用バッテリ収納スペース（６１Ｘ１，６１Ｘ２，６１Ｘ３）内、前記リアフレーム（７）側の前記増設用バッテリ収納スペース（６２Ｘ１，６２Ｘ２，６２Ｘ３）内に、前記動力発生モータ（１６）に電力を供給する増設用バッテリ（９）がそれぞれ収納可能であり、
前記増設用バッテリボックス（６１，６２）の少なくとも一方に前記増設用バッテリ（９）を収納する場合に、前記ヘッドパイプ（５）側の増設用バッテリ収納スペース（６１Ｘ１，６１Ｘ２，６１Ｘ３）、前記リアフレーム（７）側の増設用バッテリ収納スペース（６２Ｘ１，６２Ｘ２，６２Ｘ３）のそれぞれの中から、実際に前記増設用バッテリ（９）を収納する増設用バッテリ収納スペース（６１Ｘ１，６２Ｘ３）を適宜選択して、前記ヘッドパイプ（５）側の増設用バッテリ（９）全体、前記リアフレーム（７）側の増設用バッテリ（９）全体の各重心位置（ＢＦＣ，ＢＲＣ）を変更可能に構成したことを特徴とする電気自動二輪車。
請求項６記載の電気自動二輪車において、
前記ヘッドパイプ（５）側の前記増設用バッテリ収納スペース（６１Ｘ１，６１Ｘ２，６１Ｘ３）、前記リアフレーム（７）側の前記増設用バッテリ収納スペース（６２Ｘ１，６２Ｘ２，６２Ｘ３）は、それぞれ各増設用バッテリボックス（６１，６２）内に車幅方向に並ぶように設けられることを特徴とする電気自動二輪車。