(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリで駆動されるモータを動力源として走行する電動式スクータにおいて、
前記電動式スクータは運転シートとハンドルバーとの間を下方に大きくＵ字状に湾曲させた車体フレームを備え、この湾曲部分にステップフロアが設けられ、
上記車体フレームを構成するメインフレームはダウンチューブと、側面視略Ｌ字形で平面視略Ｕ字形に折曲したサイドチューブと、左右一対のアンダーチューブとを有すると共に、上記サイドチューブはさらに前部サイドチューブと後部サイドチューブとから構成され、
上記前部サイドチューブを地面に対してやや前下がりに傾斜するように形成し、その中央部付近から前方を内側に向かって折曲させてその前端部を前記ダウンチューブに接続する一方、前記前部サイドチューブの下方に略平行にアンダーチューブを配置し、上記アンダチューブを途中から前方に斜め上方に折曲させてその前端部を前記ダウンチューブに接続してなり、
前記前部サイドチューブとアンダーチューブとに囲まれた空間に複数バッテリのバッテリ搭載領域を設け、
上記バッテリ搭載領域はステップフロア後部側のバッテリ搭載領域をステップフロア前部側のバッテリ搭載領域より車体幅方向に広く形成し、
このバッテリ搭載領域にバッテリを地面に対してやや前下がりに傾斜するように配置すると共に、前記アンダーチューブはステップフロア後部側のバッテリ下方およびステップフロア前部側のバッテリ側方を通るように配置したことを特徴とする電動式スクータのバッテリ搭載構造。
【請求項２】
前記前部サイドチューブの後方下部にピボット軸を介して後輪駆動用の電動モータを備えたパワーユニットをスイング自在に枢着し、上記ピボット軸近傍の車体フレームに充電器等の補機類を取り付けた請求項１記載の電動式スクータのバッテリ搭載構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は電動式スクータのバッテリ搭載構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、低公害、低騒音、制御容易性等のメリットから、バッテリで駆動されるモータを動力源として走行する電動式車両が注目を浴びており、この種の電動式車両として電動式スクータが考えられている。
【０００３】
電動式車両の走行性能、すなわち走行距離や加速性能、最高速度などはバッテリの容量に大きく左右されるが、現在はまだ小型で大容量のバッテリは開発途上であり、電動式車両の走行性能アップにはどうしても大きく嵩ばるバッテリを多数搭載してバッテリの容量を増大させる必要がある。
【０００４】
しかし、スクータ等の小型車両は、車体の大きさの制限や操縦性の影響等のためバッテリの収納スペースが限られてしまい、搭載できるバッテリの数量が限定されてしまう。
【０００５】
そのために、走行性能の高い電動式スクータ等を開発するのが困難であり、電動式スクータ等の、小型電動式車両の普及の障害になっていた。
【０００６】
ところで、電動式スクータは、一般に、重量の大きいバッテリを車体の下側、具体的にはステップフロアの下方に配置し、その低重心化を図っている。
【０００７】
また、バッテリの搭載構造としては、鉄板等からなるバッテリ収納ボックスを、その左右に配置されたフレームパイプに固着するのが一般的であり、バッテリ収納ボックスを車体フレームの構造部材としている（特開平４−２５７７８４号公報参照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、バッテリの搭載量を多くするために、バッテリをステップフロアの下方に車体の前後方向に並べて配置すると車体のホイールベースが長くなってしまい、操縦性に不具合を生じてしまう。
【０００９】
また、例えば４個のバッテリを前後に２個づつ並べて配置するとステップフロア下部の幅が増大し、バンク角が小さくなり、やはり操縦性に不具合を生じてしまう。バンク角を適度に稼ぐためにはバッテリの配置位置を高くせざるを得ず、ステップフロアの位置が高くなってライディングポジションが不自然になったり、車体の重心位置が高くなって操縦安定性を悪化させてしまう。
【００１０】
さらに、鉄板等からなるバッテリ収納ボックスと、その左右に配置されたフレームパイプとからなる車体フレーム構造の場合、捩じり剛性が充分でないため、フレームパイプのサイズを大きくしたり鉄板の厚さを厚くしたりしなければならず、重量が増加して好ましくない。
【００１１】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、車体のホイールベースを大きく延ばすことなく、また、バンク角を減らすことなく多くのバッテリを搭載可能な電動式スクータのバッテリ搭載構造を提供することを目的とする。
【００１２】
この発明の他の目的は、大きな重量増なく車体フレームの剛性を高めることができる電動式スクータのバッテリ搭載構造を提供するにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電動式スクータのバッテリ搭載構造は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、バッテリで駆動されるモータを動力源として走行する電動式スクータにおいて、前記電動式スクータは運転シートとハンドルバーとの間を下方に大きくＵ字状に湾曲させた車体フレームを備え、この湾曲部分にステップフロアが設けられ、上記車体フレームを構成するメインフレームはダウンチューブと、側面視略Ｌ字形で平面視略Ｕ字形に折曲したサイドチューブと、左右一対のアンダーチューブとを有すると共に、上記サイドチューブはさらに前部サイドチューブと後部サイドチューブとから構成され、上記前部サイドチューブを地面に対してやや前下がりに傾斜するように形成し、その中央部付近から前方を内側に向かって折曲させてその前端部を前記ダウンチューブに接続する一方、前記前部サイドチューブの下方に略平行にアンダーチューブを配置し、上記アンダチューブを途中から前方に斜め上方に折曲させてその前端部を前記ダウンチューブに接続してなり、前記前部サイドチューブとアンダーチューブとに囲まれた空間に複数バッテリのバッテリ搭載領域を設け、上記バッテリ搭載領域はステップフロア後部側のバッテリ搭載領域をステップフロア前部側のバッテリ搭載領域より車体幅方向に広く形成し、このバッテリ搭載領域にバッテリを地面に対してやや前下がりに傾斜するように配置すると共に、前記アンダーチューブはステップフロア後部側のバッテリ下方およびステップフロア前部側のバッテリ側方を通るように配置したものである。
【００１４】
また、上述した課題を解決するために、請求項２に記載したように、前記前部サイドチューブの後方下部にピボット軸を介して後輪駆動用の電動モータを備えたパワーユニットをスイング自在に枢着し、上記ピボット軸近傍の車体フレームに充電器等の補機類を取り付けたものである。
【００１６】
【作用】
上記の構成を有する本発明に係る電動式スクータのバッテリ搭載構造によれば、車体のホイールベースを大きく延ばすことなく多くのバッテリを搭載可能となり、また、バッテリ搭載領域のうち、ステップフロア後部側のバッテリ搭載領域を、ステップフロア前部側のバッテリ搭載領域より車体の幅方向に広く形成し、前記バッテリ搭載領域とバッテリを平面視で車体前部に頂点を有する略三角形状に配置したため、車体前方側のバッテリ搭載領域の幅が小さくなるのでバンク角を減らすことがない。
【００１７】
さらに、本発明に係る電動式スクータのバッテリ搭載構造では、車体フレーム中央部の最低地上高を高めることができ、また、上記車体フレームで上記バッテリを囲むようになるので、大きな重量増なく車体フレームの剛性を高めることができる。
【００１８】
さらに、前部サイドチューブの後方下部にピボット軸を介して後輪駆動用の電動モータを備えたパワーユニットをスイング自在に枢着し、上記ピボット軸近傍の車体フレームに充電器等の補機類を取り付けたため、スペースを有効に利用できる。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、この発明を適用した電動式スクータの一例を示す右側面図である。この電動式スクータ１は車体フレーム２を有し、車体フレーム２は主にメインフレーム３とシートレール４とから構成される。
【００２１】
図２は、メインフレーム３の右側面図であり、図３はその平面図、そして図４はその後面図である。図２〜図４に示すように、メインフレーム３は主にダウンチューブ５、サイドチューブ６およびアンダーチューブ７から構成される。
【００２２】
サイドチューブ６は、例えば鋼管を側面視略Ｌ字形、平面視略Ｕ字形に折曲加工したもので、前部サイドチューブ６Ｆと後部サイドチューブ６Ｒとから構成される。前部サイドチューブ６Ｆは地面に対してやや前下がりに傾斜するように形成される。また、前部サイドチューブ６Ｆはその中央部付近から前方が内側に向かって折曲され、その解放端部に第１クロスメンバ８が架設される。そして、このクロスメンバ上面にダウンチューブ５の下端が固着される。
【００２３】
前部サイドチューブ６Ｆの後方下部には例えば鋼管を略Ｕ字形に折曲加工した第２クロスメンバ９が設けられる。また、この第２クロスメンバ９の後部に隣接して例えば鋼管を略Ｕ字形に折曲加工した第３クロスメンバ１０が設けられる。そして、第２および第３クロスメンバ１０間には一対のステー１１が架設され、これらのステー１１間には後述するパワーユニット１２をスイング自在に枢着するピボット軸１３の軸受１４が架設される。
【００２４】
第２クロスメンバ９の前側下部には左右一対のアンダーチューブ７の一端が固着される。これらのアンダーチューブ７は、左右方向に一旦拡開した後、前部サイドチューブ６Ｆと平行に前方に向かって延設され、途中で斜め上方に折曲される。そして、アンダーチューブ７の他端が第１クロスメンバ８の下部に固着される。さらに、左右のアンダーチューブ７間にはブリッジ部材１５ａ，１５ｂが、例えば２か所、架設される。
【００２５】
一方、図１に示すように、ダウンチューブ５の前部にはヘッドパイプ１６が設けられ、このヘッドパイプ１６にはステアリング機構１７が設けられる。このステアリング機構１７には、前輪１８を回動自在に支持するフロントフォーク１９やハンドルバー２０等が設けられ、ハンドルバー２０により前輪１８が左右に回動自在に操舵される。
【００２６】
また、後部サイドチューブ６Ｒの後部にはブラケット２１を介してシートレール４が設けられる。また、シートレール４の前端から後部サイドチューブ６Ｒの中央部付近にかけて補強メンバ２２が設けられる。シートレール４および補強メンバ２２は、例えばアルミニウム合金や樹脂等の軽量な素材で成形される。そして、シートレール４の上方に運転シート２３が配置される。
【００２７】
車体フレーム２は車体カバー２４により覆われ、この車体カバー２４の後端にはリヤコンビネーションランプ２５が設けられる。また、運転シート２３とハンドルバー２０との間の車体カバー２４は下方に大きくＵ字状に湾曲しており、この部分に乗員の足を載せるステップフロア２６が設けられる。このステップフロア２６の下部で、前部サイドチューブ６Ｆとアンダーチューブ７とに囲まれた空間にはバッテリ搭載領域２７が設けられ、このバッテリ搭載領域２７に後述する電動モータ２８駆動用のバッテリ２９ａ〜２９ｄが搭載される。
【００２８】
第２および第３クロスメンバ９，１０間に設けられた軸受１４にはパワーユニット１２の前部がピボット軸１３によりスイング自在に枢着され、このパワーユニット１２の後部に軸支されたアクスルシャフト３０に後輪３１が回動自在に支持される。
【００２９】
パワーユニット１２は、例えばアクスルシャフト３０と同軸に後輪３１駆動用の電動モータ２８が設置されたダイレクトドライブ方式のものであり、ショックアブソーバ３２により後部サイドチューブ６Ｒ後端部に弾性的に支持される。なお、符号３３はショックアブソーバ取付けブラケットである。
【００３０】
また、ピボット軸１３近傍のシートレール４および補強メンバ２２には充電器３４ａ、モータコントローラ３４ｂ、ＤＤコンバータ３４ｃ、モータドライバ３４ｄ等の補機類が取付けられる。
【００３１】
図５は、電動モータ２８駆動用のバッテリ２９ａ〜２９ｄが搭載された状態のメインフレーム３の右側面図であり、図６はその平面図である。そして、図７は図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
【００３２】
図５〜図７に示すように、バッテリ搭載領域２７にはバッテリボックス３５が載置され、このバッテリボックス３５内にバッテリ２９ａ〜２９ｄが、例えば４個、搭載される。なお、これらのバッテリ２９ａ〜２９ｄは、例えば長手方向の寸法Ｗが短手方向の寸法Ｄの２倍と同じまたはそれより短い（Ｗ≦２Ｄ）ものである。
【００３３】
これらのバッテリ２９ａ〜２９ｄのうち、車体後方側のバッテリ搭載領域２７Ｒは車体前方側のバッテリ搭載領域２７Ｆより車体の幅方向に広く形成され、この車体後方側のバッテリ搭載領域２７Ｒに２個のバッテリ２９ａ，２９ｂが車体の幅方向に隣接して設けられる。なお、これらのバッテリ２９ａ，２９ｂは長手方向が車軸３６と平行になるように配置される。また、車体前方側のバッテリ搭載領域２７Ｆには残りの２個のバッテリ２９ｃ，２９ｄが車体の前後方向に隣接して設けられる。なお、これらの前方側バッテリ２９ｃ，２９ｄは長手方向が車軸３６と直角になるように配置される。そして、このように各バッテリ２９ａ〜２９ｄを配置することにより、図６に二点鎖線で示すように、バッテリ２９ａ〜２９ｄは平面視で車体前部に頂点を有する略三角形状に配置される。
【００３４】
さらに、図５および図７に示すように、前記アンダーチューブ７は、車体後方側のバッテリ２９ａ，２９ｂの下方および車体前方側のバッテリ２９ｃ，２９ｄの側方を通るように配置される。そして、図１に示すように、前部サイドチューブ６Ｆは地面に対してやや前下がりに傾斜するように形成されるため、バッテリ２９ａ〜２９ｄも同様、地面に対してやや前下がりに傾斜するように配置される。
【００３５】
次に、本実施例の作用について説明する。
【００３６】
車体後方側のバッテリ搭載領域２７Ｒに２個のバッテリ２９ａ，２９ｂを車体の幅方向に、車体前方側のバッテリ搭載領域２７Ｆに残りの２個のバッテリ２９ｃ，２９ｄ車体の前後方向にそれぞれ隣接して設けることにより、従来のように４個のバッテリ２９ａ〜２９ｄを車体の前後方向に並べて配置する場合に比べてホイールベースを短くでき、良好な操縦性を得ることができる。
【００３７】
また、電動式スクータ１のような二輪車は旋回時前輪１８の直後の車体下部両側方が一番地面に接しやすいが、上記実施例のようなバッテリ配置、および前部サイドチューブ６Ｆの中央部付近から前方を内側に向かって折曲させ、またアンダーチューブ７を車体後方側のバッテリ２９ａ，２９ｂの下方および車体前方側のバッテリ２９ｃ，２９ｄの側方を通るように配置することにより車体前方側のバッテリ搭載領域２７Ｆの幅が小さくなり、充分なバンク角を得ることができる。
【００３８】
さらに、前部サイドチューブ６Ｆおよびバッテリ２９ａ〜２９ｄを地面に対してやや前下がりに傾斜するように配置することにより車体フレーム２中央部の最低地上高を高めることができる。充分なバンク角および最低地上高を得られることからバッテリ２９ａ〜２９ｄの配置位置を高くする必要がなく、ステップフロア２６の位置が高くなってライディングポジションが不自然になったり、車体の重心位置が高くなって操縦安定性を悪化させてしまうことがない。
【００３９】
そして、メインフレーム３を、サイドチューブ６のほかにアンダーチューブ７をバッテリ２９ａ〜２９ｄの下方および側方を通るように配置してバッテリ２９ａ〜２９ｄを囲むようにすることにより大きな重量増なく車体フレーム２の捩じり剛性を高めることができる。
【００４０】
以上、車体のホイールベースを大きく延ばすことなく、また、バンク角を減らすことなく多くのバッテリ２９ａ〜２９ｄを搭載可能とした本発明は、バッテリ容量の増大により走行距離や加速性能、最高速度などの走行性能アップを図ることができる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明に係る電動式スクータのバッテリ搭載構造によれば、車体のホイールベースを大きく延ばすことなく多くのバッテリが搭載可能となり、また、バッテリ搭載領域のうち、車体後方側のバッテリ搭載領域を、車体前方側のバッテリ搭載領域より車体の幅方向に広く形成して複数のバッテリを平面視で車体前部に頂点を有する略三角形状に配置したため、車体前方側のバッテリ搭載領域の幅を小さくすることができ、バンク角を減らすことがない。
【００４２】
また、電動スクータのバッテリ搭載構造では、車体フレーム中央部の最低地上高を高めることができ、また、上記車体フレームで上記バッテリを囲むようになるので、大きな重量増なく車体フレームの剛性を高めることができる。
【００４３】
さらに、前部サイドチューブの後方下部にピボット軸を介して後輪駆動用の電動モータを備えたパワーユニットをスイング自在に枢着し、上記ピボット軸近傍の上記車体フレームに充電器等の補機類を取り付けたため、スペースを有効に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動式スクータのバッテリ搭載構造の一実施例を示す電動式スクータの右側面図。
【図２】メインフレームの右側面図。
【図３】メインフレームの平面図。
【図４】メインフレームの後面図。
【図５】バッテリが搭載された状態のメインフレームの右側面図。
【図６】バッテリが搭載された状態のメインフレームの平面図。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図。
【符号の説明】
１  電動式スクータ
２  車体フレーム
３  メインフレーム
４  シートレール
６  サイドチューブ
６Ｆ  前部サイドチューブ
６Ｒ  後部サイドチューブ
７  アンダーチューブ
１８  前輪
２６  ステップフロア
２７  バッテリ搭載領域
２７Ｆ  車体前方側のバッテリ搭載領域
２７Ｒ  車体後方側のバッテリ搭載領域
２８  電動モータ
２９ａ〜２９ｄ  バッテリ
３１  後輪
３５  バッテリボックス
３６  車軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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