特許 5741592 電動式二輪車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5741592

(24)【登録日】2015年5月15日

(45)【発行日】2015年7月1日

(54)【発明の名称】電動式二輪車

(51)【国際特許分類】

   B62J 11/00 20060101AFI20150611BHJP

   B62J 9/00 20060101ALI20150611BHJP

【ＦＩ】

   B62J11/00 G

   B62J9/00 H

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2012-536459(P2012-536459)

(86)(22)【出願日】2011年9月27日

(86)【国際出願番号】JP2011071967

(87)【国際公開番号】WO2012043518

(87)【国際公開日】20120405

【審査請求日】2014年1月23日

(31)【優先権主張番号】特願2010-222209(P2010-222209)

(32)【優先日】2010年9月30日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090273

【弁理士】

【氏名又は名称】國分 孝悦

(72)【発明者】

【氏名】飯田 和弘

(72)【発明者】

【氏名】袴田 修

【審査官】 鹿角 剛二

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０４−３５８９８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０４４５３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００４／０７８５６７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０７−１１２６９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１３５３７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｊ １１／００

Ｂ６２Ｊ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動輪を駆動する電動モータと、この電動モータに電力を供給するバッテリと、アクセル装置の操作量に基づいて制御信号を出力するＥＶコントローラ部及びこのＥＶコントローラ部の制御信号に基づいて前記電動モータに供給する電力量を増減するインバータ部からなる駆動制御装置とを備えた電動式二輪車であって、
前記駆動制御装置のＥＶコントローラ部及びインバータ部を分割して形成し、
着座シート下方の車体をボディカバーで覆い、この着座シート下方に該着座シートで開閉自在な上部開口を備えてバッテリを挿脱可能に収納し合成樹脂で一体成形した収納ボックスを配置し、この収納ボックスの側壁外周に前記ＥＶコントローラ部を取付支持し、
前記バッテリはその箱型の一側面に放電端子部が突出形成され、前記収納ボックスは前記バッテリの前記放電端子部を収容するための収容部が設けられ、
前記ＥＶコントローラ部は筐体の壁面に前記バッテリとの接続端子を一体に備えて、該接続端子を前記収納ボックスの収容部に臨ませ、
前記バッテリをその収納部に収納することで、前記放電端子部が位置決めされながら前記収容部に収容され、前記バッテリと前記ＥＶコントローラ部の接続端子同士が接続することで、前記バッテリと前記ＥＶコントローラ部とを直接接続したことを特徴とする電動式二輪車。

【請求項2】

前記着座シート前方の車体を下方に湾曲して低床のステップボードを備え、
車両平面視で前窄まりに形成された前記着座シート前端部及びその下方の前記ボディカバーで覆われた空間を車両平面視で前窄まりに形成し、この前窄まりの空間で前記収納ボックスの前側に前記ＥＶコントローラ部を配置したことを特徴とする請求項１に記載の電動式二輪車。

【請求項3】

前記インバータ部を前記低床のステップボードの下方に配置したことを特徴とする請求項２に記載の電動式二輪車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、着座シート下にバッテリ等の電装品を備えた電動式二輪車に関するものである。

【背景技術】

【0002】

スクータ型の電動式自動二輪車において、電動機を駆動源とし、車体固定或いは着脱式のバッテリを搭載した電動式自動二輪車が実現化されている。例えば特許文献１に記載の電動式二輪車では、駆動輪を駆動する電動機(26）が駆動輪を支持するリヤアームに搭載されてパワーユニットに形成され、このパワーユニットの電動機(26）に供給する電力を蓄えておくバッテリ(32)（バッテリパック）をシート下方の車体に搭載し、アクセル操作部(30)の操作量に基づいて制御信号を出力する中央処理装置(39)（ＥＶコントローラ）とこの中央処理装置(39)の制御信号に基づいてバッテリ(32)から電動機(26）に供給する電力量を増減するパワー制御部(42)（インバータ）を一体の制御装置(35)に形成してリヤアームの電動機(26）の近傍に搭載する。

【0003】

制御装置(35)を構成する中央処理装置(39)やパワー制御部(42)は電子回路で形成されており、路面振動による衝撃や自身の発熱による温度上昇は耐久性や性能低下を起こす原因になり得る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４−０１５８５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の制御装置(35)のように中央処理装置(39)をパワー制御部(42)と一体に形成し、更にリヤアーム内に配置した構成では、路面からの振動を直接受けるため耐震性を強化する必要がある。また、パワー制御部(42)は大電力を制御するためにそれ自身が発熱して高温になり、一体に形成された中央処理装置(39)も影響を受けるため耐熱性を強化する必要がある。なお、耐震性の強化方法としては例えば、弾性体で浮動支持する方法や樹脂モールディングする等の方法がある。

【0006】

本発明はかかる実情に鑑み、電装品の耐久性等の性能や配置性を向上維持し、コストダウンを実現し得る電動式二輪車を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の電動式二輪車は、駆動輪を駆動する電動モータと、この電動モータに電力を供給するバッテリと、アクセル装置の操作量に基づいて制御信号を出力するＥＶコントローラ部及びこのＥＶコントローラ部の制御信号に基づいて前記電動モータに供給する電力量を増減するインバータ部からなる駆動制御装置とを備えた電動式二輪車であって、前記駆動制御装置のＥＶコントローラ部及びインバータ部を分割して形成し、着座シート下方の車体をボディカバーで覆い、この着座シート下方に該着座シートで開閉自在な上部開口を備えてバッテリを挿脱可能に収納し合成樹脂で一体成形した収納ボックスを配置し、この収納ボックスの側壁外周に前記ＥＶコントローラ部を取付支持し、前記バッテリはその箱型の一側面に放電端子部が突出形成され、前記収納ボックスは前記バッテリの前記放電端子部を収容するための収容部が設けられ、前記ＥＶコントローラ部は筐体の壁面に前記バッテリとの接続端子を一体に備えて、該接続端子を前記収納ボックスの収容部に臨ませ、前記バッテリをその収納部に収納することで、前記放電端子部が位置決めされながら前記収容部に収容され、前記バッテリと前記ＥＶコントローラ部の接続端子同士が接続することで、前記バッテリと前記ＥＶコントローラ部とを直接接続したことを特徴とする。

【0009】

また、本発明の電動式二輪車において、前記着座シート前方の車体を下方に湾曲して低床のステップボードを備え、車両平面視で前窄まりに形成された前記着座シート前端部及びその下方の前記ボディカバーで覆われた空間を車両平面視で前窄まりに形成し、この前窄まりの空間で前記収納ボックスの前側に前記ＥＶコントローラ部を配置したことを特徴とする。

【0010】

また、本発明の電動式二輪車において、前記インバータ部を前記低床のステップボードの下方に配置したことを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、合成樹脂製の収納ボックスに取付支持されたＥＶコントローラに高い防振効果が得られ、適正且つ安全運転が保証される。また、バッテリとＥＶコントローラとが直接接続されることで、高圧配線等を用いないで済むため、有効にコストダウンを図ることができる。更に、前後方向に長い着座シート下方の空間を有効利用し、スペース効率よく電装品を収納することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、本発明に係る電動式二輪車の全体構成を示す側面図である。

【図2】図２は、本発明の実施形態の電動式二輪車における着座シートを取り外した状態を示す平面図である。

【図3】図３は、本発明の実施形態の電動式二輪車における着座シート及び収納ボックスを取り外した状態を示す平面図である。

【図4】図４は、本発明に係る収納ボックスの上方斜視図である。

【図5】図５は、本発明に係る収納ボックスの下方斜視図である。

【図6】図６は、本発明に係るバッテリの下方斜視図である。

【図7】図７は、本発明に係るＥＶコントローラの下方斜視図である。

【図8】図８は、図１のＡ矢視図である。

【図9A】図９Ａは、本発明に係る電動式二輪車の電装品の配置変形例を示す平面図である。

【図9B】図９Ｂは、図９ＡのＩ−Ｉ線に沿う断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面に基づき、本発明による電動式二輪車における好適な実施の形態を説明する。図１は、本実施形態に係るスクータ型の電動式二輪車の側面図である。先ず、図１を用いて、自動二輪車の全体構成について説明する。なお、図１を含め、以下の説明で用いる図においては、必要に応じて車両の前方を矢印Ｆｒにより、車両の後方を矢印Ｒｒにより示し、また、車両の側方右側を矢印Ｒにより、車両の側方左側を矢印Ｌにより示す。

【0014】

図１に示すように、電動式自動二輪車の車体フレームは、不図示のヘッドパイプと、ヘッドパイプから下方に延び、途中から後方に向かって略水平に延設されるダウンチューブ１と、ダウンチューブ１の後端部から後上方に延設される左右のリアフレーム２とを含んで構成される。また、図示されないが、ダウンチューブ１の下部から左右の補助フレームが水平或いはやや後上がりに延設され、それぞれリアフレーム２に連結する。

【0015】

不図示のヘッドパイプによって左右２本のフロントフォーク３が左右に回動可能に支持される。フロントフォーク３の下部には前輪４が回転自在に支持されており、ハンドルバー５により前輪４が左右に操舵される。

【0016】

左右のリアフレーム２の下部のブラケット６にスイングアーム７の前端がピボット軸を介して軸支されて上下に揺動可能に設けられる。スイングアーム７は、車両の左側でのみアーム部７ａが後方に延伸する片持ち式のスイングアームであり、アーム部７ａの後端部とリアフレーム２との間にリアサスペンション８が装架される。また、アーム部７ａの途中にはスタンド９が装着される。

【0017】

スイングアーム７のアーム部７ａの後端部には、駆動輪である後輪１０と、後輪１０を駆動する電動モータを含むパワーユニット１１とが支持され、電動モータの出力軸の回転が減速機を介して後輪１０に伝えられる。

【0018】

車体フレームは樹脂製の車体カバーにより覆われ、車両の外観を構成する。車体カバーは、レッグシールドとしてのフロントレッグシールド１２及びリアレッグシールド１３、ロアカバー１４並びにリアフレームカバー１５等を組み合わせることにより構成される。フロントレッグシールド１２は、車体前部を覆うように配置され、フロントフェンダも構成する。リアレッグシールド１３は、フロントレッグシールド１２の後面を構成するように配置され、収納用のポケット部１６が形成される。ロアカバー１４は、フロントレッグシールド１２及びリアレッグシールド１３に連設され、左右の補助フレームから着座シート１７の最下方を覆うように配置され、ライダーが足を載せる足載せ部１８を構成する。リアフレームカバー１５は、着座シート１７の下方でリアフレーム２を覆うように配置される。

【0019】

着座シート１７の下方で左右一対のリアフレーム２間には、後述するバッテリ等を含む電装品の収納部として収納ボックス１００が配設される。着座シート１７は前部のヒンジ機構を支点として上下に回動自在に支持されて開閉可能とされ、収納ボックス１００の蓋を兼ねる。このように開閉可能とした着座シート１７の下方に収納ボックス１００が配置されるため、収納された電装品の着脱作業を容易に行うことができる。

【0020】

さて、本実施形態において主要な電装品として、前述したパワーユニット１１の電動モータに電力を供給するバッテリ１０１及びスペアバッテリ１０１Ａと、アクセル装置の操作量に基づいて制御信号を出力するＥＶコントローラ１０２及びこのＥＶコントローラ１０２の制御信号に基づいて該電動モータに供給する電力量を増減するインバータ１０３からなる駆動制御装置とを備える。なお、この例では収納ボックス１００に収納される電装品として、典型的にはバッテリ１０１とするが、これは充電等のために着脱頻度が比較的高いこと等がその理由であるが、必要に応じてその他の電装品を収納するものであってもよい。

【0021】

上述のように電装品は着座シート１７の下方に収納される。ここで、着座シート１７は平面視で概して前後に長い形態を有し、その前端部まわりは前窄まりに形成される。図２は、着座シート１７を車両から取り外した状態を示している。着座シート１７下方の空間もしくはスペースは、ロアカバー１４及びリアフレームカバー１５等の車体カバーによって覆われ、上記のような着座シート１７の形態に倣う、あるいは沿うように全体として前後に長く、即ち概して左右方向の幅Ｗが比較的短いのに対して、前後方向の長さＬが比較的長く設定される。この場合、より具体的には当該空間もしくはスペースの前後端部付近のそれぞれ幅Ｗ₁，Ｗ₃が短く、中央部付近のＷ₂がそれらよりも広くなっている。収納ボックス１００もかかる空間に収容されるように形成される。

【0022】

なお、図３は着座シート１７及び収納ボックス１００を外した状態を示しており、収納ボックス１００が配置される着座シート１７の下方には左右のリアフレーム２が略前後に延設され、収納ボックス１００及び後輪１０等がそれらの間に位置するように配置される。各リアフレーム２には収納ボックス１００を支持するための取付ブラケット２ａが付設されており、ボルト等を用いてこれらの取付ブラケット２ａに収納ボックス１００を締着固定するようになっている。

【0023】

次に図４及び図５は、この実施形態における収納ボックス１００の具体的な例を示している。収納ボックス１００は合成樹脂材料で一体成形され、着座シート１７の上下回動動作に対応して開閉される上部開口１００ａを有している。この上部開口１００ａは平面視で、着座シート１７下方の空間に対応するように概して前後に長く、その前端部が前窄まりに形成される。収納ボックス１００の略中央部付近にて、車両取付時に略上下方向となるように上部開口１００ａから深く凹んだ収納部１０４及び１０４Ａが前後に隣接配置される。これらの収納部１０４及び１０４Ａにはそれぞれバッテリ１０１及びスペアバッテリ１０１Ａが収納される。

【0024】

なお、車両搭載時には図１に示されるように、収納部１０４及び１０４Ａに収納されたバッテリ１０１及びスペアバッテリ１０１Ａが、後方に適度に傾斜するように傾きを持って形成される。つまり、バッテリ１０１及びスペアバッテリ１０１Ａの挿脱方向が、着座シート１７前部のヒンジ機構の回動支点とは反対方向へ逃げるように傾斜し、これにより挿脱の際の取扱いあるいは操作性を向上している。

【0025】

バッテリ１０１及び１０４Ａの筐体は概略箱状を呈し、例えば図６に示した例のように厚さが比較的薄い箱型、即ち直方体の形態となっている。そして、その厚さ方向で互いに隣接し合うように収納ボックス１００に収納される。また、バッテリ１０１はその箱型の一側面に放電端子部１０５が突出形成され、この放電端子部１０５には後述するＥＶコントローラ１０２の接続端子と接続する複数の接続端子が列設されている。

【0026】

ＥＶコントローラ１０２の筐体もまた、概略箱状を呈し、例えば図７に示した例のように厚さが比較的薄い箱型の形態となっている。また、ＥＶコントローラ１０２はその箱型の一端側、車両搭載時には上側にバッテリ１０１の放電端子部１０５の接続端子と接続する複数の接続端子１０６が列設されている。バッテリ１０１及びＥＶコントローラ１０２それぞれ単体では図６に示されるようにバッテリ１０１の放電端子部１０５の接続端子とＥＶコントローラ１０２の接続端子１０６同士が接続される。

【0027】

ＥＶコントローラ１０２の接続端子１０６の両側並びに接続端子１０６とは反対端側には、収納ボックス１００に取り付けるための複数の取付ブラケット１０７が突設されている。そして、ボルト等を用いてこれらの取付ブラケット１０７を介してＥＶコントローラ１０２を収納ボックス１００に締着固定するようになっている。なお、収納ボックス１０２にはそれらのボルト等を螺着させるためのボス１０８が設けられている（図５参照）。

【0028】

収納ボックス１００の筐体の側壁外周、特に前部側壁は平坦状に形成されており、図５に示されるようにその前部側壁にＥＶコントローラ１０２の筐体の一側面を当てがうようにしてＥＶコントローラ１０２が取り付けられる。ここで、図４を参照して、収納部１０４に連設するかたちで、バッテリ１０１の放電端子部１０５を収容するための収容部１０９が設けられている。この収容部１０９の底部には、収納ボックス１００に取り付けられた際のＥＶコントローラ１０２（図５）の接続端子１０６が該収容部１０９に臨むように列設される。

【0029】

また、ＥＶコントローラ１０２の筐体の他側面（車両搭載時には前側となる）において左右の両端部には、図７あるいは図８に示されるように面取り１１０が形成されている。この面取り１１０を設けることで、前述のように前窄まりの着座シート１７下方の空間で干渉することなく配置可能になる。

【0030】

電装品のうちインバータ１０３は、低床のステップボード即ち足載せ部１８の下方に配置される。なお、バッテリ１０１とＥＶコントローラ１０２及びインバータ１０３は、図示されていない電気コードを介して相互接続され、信号や電力等を授受し得るようになっている。

【0031】

上記の場合、バッテリ１０１及びスペアバッテリ１０１Ａの上端部には図８等に示されるように取手１１１が付設されていて、この取手１１１を把持して収納部１０４及び１０４Ａからの挿脱操作を行うことができる。なお、図８等において収納部１０４の前側に収容部１０９が、収納部１０４Ａの後側に収容部１０９が配置され、即ちバッテリ１０１及びスペアバッテリ１０１Ａは互いに背合せ状態で収納ボックス１００に収納される。

【0032】

上記構成において、駆動制御装置を構成するＥＶコントローラ１０２とインバータ１０３が分割して形成され、一方のインバータ１０３はステップボード下方に配置される。また、ＥＶコントローラ１０２については図５等に最もよく示されるように、合成樹脂製の収納ボックス１００側壁外周に取付支持される。この場合、収納ボックス１００を形成する合成樹脂は、鉄やアルミニウムもしくはアルミニウム合金に比べて柔軟な材質であり、振動吸収性に極めて優れている。このように合成樹脂材で一体成形されて収納ボックス１００に取付支持されたＥＶコントローラ１０２に高い防振効果が得られる。これによりＥＶコントローラ１０２の誤動作等を防止し、適正且つ安全運転が保証される。

【0033】

また、ＥＶコントローラ１０２の筐体一端にはバッテリ１０１との接続端子１０６を一体に備えて、これを収納ボックス１００の収容部１０９に臨ませ、バッテリ１０１とＥＶコントローラ１０２とが直接接続される。これにより両者を接続する高価な高圧配線等を用いないで済むため、有効にコストダウンを図ることができる。この場合、バッテリ１０１を収納部１０４に収納する際、その放電端子部１０５が位置決めされながら収容部１０９に収容され、バッテリ１０１とＥＶコントローラ１０２の接続端子同士を簡単且つ適正に接続することができる。

【0034】

収納ボックス１００において、バッテリ１０１及びスペアバッテリ１０１Ａが前後に収納され、更に収納ボックス１００の前側にＥＶコントローラ１０２が取付支持される。このように電装品を配置することで、前後方向に長い着座シート１７下方の空間を有効利用し、スペース効率よく電装品を収納することができる。この場合、着座シート１７下方の空間において、図３に示されるように左右幅ｗ₁が広く設定された中央部付近に幅広のバッテリ１０１及びスペアバッテリ１０１Ａを配置し、これらよりも幅狭の左右幅ｗ₂としたＥＶコントローラ１０２を前窄まりとなった部位に配置し、より効率よく電装品を収納することができる。

【0035】

更に、ＥＶコントローラ１０２には面取り１１０を設け、前窄まりの着座シート１７下方の空間において極めてスペース効率よく収納することができる。

【0036】

着座シート１７下方の空間において、バッテリ１０１及びスペアバッテリ１０１Ａに加えてＥＶコントローラ１０２が配置され、かなりの重量部分を占める電装品がこの空間に集中的に配置される。例えばスイングアーム７等の車体中央部から離れた部位に配置する場合に比較して、所謂マス集中化を図り、良好な操縦安定性を確保する等の利点がある。

【0037】

ここで図９Ａ、図９Ｂは本発明の変形例を示している。この例は着座シート１７下方の空間においてバッテリ１０１及びスペアバッテリ１０１Ａを左右に併置したものであり、このような配置でも限定された空間にスペース効率よく集中的に配置することができる。また、この場合、図９Ｂのようにバッテリ１０１及びスペアバッテリ１０１Ａを左右に適度に傾けて「Ｖ」字状等に配置してもよく、着座シート１７との位置関係で挿脱操作性に優れている。

【0038】

以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
上記実施形態において電装品としてバッテリ１０１（スペアバッテリ１０１Ａ）、ＥＶコントローラ１０２及びインバータ１０３の例を説明したが、これらの電装品の配置関係を入れ替えてもよい。例えばＥＶコントローラ１０２とインバータ１０３の配置関係を反対にしてもよい。更に、電装品としてこれらの部品に限らず、その他の電装品を含み、いずれの電装品をどこに配置するかを適宜組み合わせ選択することができる。

【産業上の利用可能性】

【0039】

本発明によれば、電装品の耐久性等の性能や配置性を向上維持し、コストダウンを実現し得る電動式二輪車を提供することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】