(57)【要約】【課題】部品点数を少なく抑えながらもバッテリに対する冷却性能性及び水密性を良好に確保できる鞍乗型電動車両を提供する。【解決手段】電動二輪車１において、車体フレーム２の外壁から凹むようにして該車体フレーム２に一体に形成されたバッテリ収容部２９と、バッテリ収容部２９の内壁に当接するようにして該バッテリ収容部２９に収容されたバッテリユニット２８と、バッテリユニット２８が収容されたバッテリ収容部２９を開閉可能に水密状態で閉じるリッド３４とを設け、車体フレーム２における上記バッテリ収容部２９の周囲に外部に連通するエアジャケット３９を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フレーム（２）の外壁から凹むようにして該車体フレーム（２）に一体に形成されたバッテリ収容部（２９）と、
前記バッテリ収容部（２９）の内壁に当接するようにして該バッテリ収容部（２９）に収容されたバッテリ（２８）と、
前記バッテリ（２８）が収容された前記バッテリ収容部（２９）を開閉可能に水密状態で閉じる蓋部材（３４）と、を有し、
前記車体フレーム（２）における前記バッテリ収容部（２９）の周囲に、外部に連通する冷却風通路（３９）が形成されていることを特徴とする鞍乗型電動車両。
【請求項２】
前記車体フレーム（２）には、ヘッドパイプ（３）から後下方に延びるダウンフレーム部（６）と、該ダウンフレーム部（６）の後端から折れ曲がって後方に延びるフロアフレーム部（７）とを有するメインフレーム（４）が含まれ、
前記メインフレーム（４）のフロアフレーム部（７）に、前記バッテリ収容部（２９）が形成され、
前記フロアフレーム部（７）における前記バッテリ収容部（２９）の周囲に、前記冷却風通路（３９）が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の鞍乗型電動車両。
【請求項３】
前記冷却風通路（３９）は、前記ダウンフレーム部（６）を通って前記ヘッドパイプ（３）に連通し、前記ヘッドパイプ（３）は外部に開口していることを特徴とする請求項２の鞍乗型電動車両。
【請求項４】
前記ヘッドパイプ（３）には、空気を吸気するファン（４５）が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の鞍乗型電動車両。
【請求項５】
前記冷却風通路（４１，４２）は、前記バッテリ収容部（２９）に対して車幅方向外側に形成されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の鞍乗型電動車両。
【請求項６】
前記冷却風通路（３９）は、後方に開口していることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の鞍乗型電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鞍乗型電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、鞍乗型電動車両に関連する技術が種々提案されている。例えば、特許文献１に開示されたアンダーボーン型の車体フレームを搭載する低床式のスクータ型電動車両では、床下にバッテリが配置されている。このような配置では、バッテリ容量を比較的大きく確保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−３５８９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種の車両では、バッテリの発熱を配慮して走行風を導入する等の冷却構造を設けることが一般的であるが、この場合、水密性の配慮が必要であるとともに、部品点数の増加に課題がある。
【０００５】
本発明は係る実情に鑑みてなされたものであり、部品点数を少なく抑えながらもバッテリに対する良好な冷却性能と水密性を確保できる鞍乗型電動車両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】
【０００６】
上記課題の解決手段として、請求項１に記載の発明は、車体フレーム（２）の外壁から凹むようにして該車体フレーム（２）に一体に形成されたバッテリ収容部（２９）と、前記バッテリ収容部（２９）の内壁に当接するようにして該バッテリ収容部（２９）に収容されたバッテリ（２８）と、前記バッテリ（２８）が収容された前記バッテリ収容部（２９）を開閉可能に水密状態で閉じる蓋部材（３４）と、を有し、前記車体フレーム（２）における前記バッテリ収容部（２９）の周囲に、外部に連通する冷却風通路（３９）が形成されていることを特徴とする鞍乗型電動車両を提供する。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の鞍乗型電動車両において、前記車体フレーム（２）には、ヘッドパイプ（３）から後下方に延びるダウンフレーム部（６）と、該ダウンフレーム部（６）の後端から折れ曲がって後方に延びるフロアフレーム部（７）とを有するメインフレーム（４）が含まれ、前記メインフレーム（４）のフロアフレーム部（７）に、前記バッテリ収容部（２９）が形成され、前記フロアフレーム部（７）における前記バッテリ収容部（２９）の周囲に、前記冷却風通路（３９）が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の鞍乗型電動車両において、前記冷却風通路（３９）は、前記ダウンフレーム部（６）を通って前記ヘッドパイプ（３）に連通し、前記ヘッドパイプ（３）は外部に開口していることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の鞍乗型電動車両において、車両前記ヘッドパイプ（３）には、空気を吸気するファン（４５）が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれか１項に記載の鞍乗型電動車両において、前記冷却風通路（４１，４２）が、前記バッテリ収容部（２９）に対して車幅方向外側に形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項２〜５のいずれか１項に記載の鞍乗型電動車両において、前記冷却風通路（３９）が、後方に開口していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明では、バッテリ収容部の周囲の冷却風通路によりバッテリ収容部が冷却されることで、バッテリ収容部の内壁に当接されたバッテリの熱が冷却（放熱）され、これらバッテリ収容部及び冷却風通路は車体フレームに一体に形成されているため、簡易な構造で良好な冷却効果が得られる。また、バッテリ収容部は蓋部材によって水密に閉じられるため、簡易な構造でバッテリの水密性を確保できる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、バッテリ収容部が車両において低位に位置し、重量物であるバッテリが低位に配置されるため、車両重心を下方に位置づけ、押し歩き等がしやすくなる。また、バッテリが低位に配置される場合であっても、蓋部材によって水密性を維持できる。
【００１４】
請求項３，４に記載の発明によれば、ヘッドパイプから走行風を冷却風通路内に導入して、バッテリを効果的に冷却することできる。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、冷却風通路によって、より効果的にバッテリを冷却することができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、冷却風通路による冷却効果を向上できる。また、仮に地面からの水等が冷却風通路内に浸入した場合には、バッテリの水冷効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る電動二輪車の左側面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】同電動二輪車の上面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】図４の要部拡大図である。
【図６】同電動二輪車のヘッドパイプを示した図である。
【図７】同電動二輪車のシステム構成を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下で用いる図面において、矢印ＦＲは車両の前方を示し、矢印ＵＰは車両の上方を示し、矢印ＬＨは車両の左方を示している。
【００１９】
図１に本実施形態に係るスクータ型の鞍乗型電動車両である電動二輪車１が示されている。電動二輪車１は、複数のフレーム部材が溶接等で一体に構成された車体フレーム２を備えている。車体フレーム２には、ヘッドパイプ３と、ヘッドパイプ３から後下方に延び、その後、略水平方向に後方に延びるメインフレーム４と、メインフレーム４の後端に溶着されて後上方に延び、その後、略水平方向に延びる左右一対のリヤフレーム５とが含まれている。
【００２０】
メインフレーム４は、ヘッドパイプ３から後下方に延びるダウンフレーム部６と、該ダウンフレーム部６の後端から折れ曲がって後方に延びるフロアフレーム部７とを一体に有し、リヤフレーム５は、フロアフレーム部７の後部から後上方に延びる傾斜フレーム部８と、傾斜フレーム部８の後部から略水平方向に後方に延びる水平フレーム部９とを一体に有している。メインフレーム４は、アルミニウム合金製の鋳造フレームであり、リヤフレーム５は、アルミニウム合金製のパイプ材から構成されている。
【００２１】
前輪１０と後輪１１との間に乗員が脚を載置するステップフロア１２が設けられ、ステップフロア１２の後上方には乗員着座用のシート１３が設けられている。前輪１０は、左右一対のフロントフォーク１４の下部に回転可能に支持され、フロントフォーク１４の上部には左右に跨るブリッジ１５が架設されている。ブリッジ１５の中央にステアリングシャフト１６が立設され、ステアリングシャフト１６の上端には操向ハンドル１７が固定されている。ステアリングシャフト１６がヘッドパイプ３に回転可能に支持されることで、フロントフォーク１４が操向可能に支持されている。
【００２２】
後輪１１はスイングユニット１８の後部に回転可能に支持され、スイングユニット１８は、その前部をピボット軸１９を介してリヤフレーム５の傾斜フレーム部８に支持されることで、ピボット軸１９を軸中心として上下方向に揺動可能に支持されている。リヤフレーム５の水平フレーム部９とスイングユニット１８の後部との間には、緩衝器であるリヤクッション２０が介装されている。なお、図中において、符号２１は車体フレーム２を全体的に覆う樹脂製の車体カバーを示している。車体カバー２１は複数のカバー部材を結合して構成されている。また、ピボット軸１９はリヤフレーム５の傾斜フレーム部８に取付けられている。
【００２３】
スイングユニット１８は、電動モータ２３とギヤ機構２４とをユニットケース２５に収容して構成されており、ユニットケース２５はさらに、ＥＣＵ（Electrical Control Unit）２６とＰＤＵ（Power Drive Unit）２７とをユニット化した制御ユニットを収容している。ＥＣＵ２６は、車両の各種制御を統括的に実行し、ＰＤＵ２７は、ＥＣＵ２６からの指令に応じて電動モータ２３を駆動制御する。ギヤ機構２４は、発進クラッチ及び遊星歯車等を含み、電動モータ２３の駆動を後輪１１に段階的に伝達させる。
【００２４】
電動モータ２３は、ＰＤＵ２７を介してバッテリユニット２８から電力を供給される。図２〜図４を参照し、本実施形態において、メインフレーム４のフロアフレーム部７には、フロアフレーム部７の上面外壁から凹むようにして形成されたバッテリ収容部２９が形成されており、バッテリ収容部２９内にバッテリユニット２８が収容されている。フロアフレーム部７は上面視で扁平状を呈し、バッテリ収容部２９は上面視長方形状に形成されている。
【００２５】
バッテリユニット２８は、長方形状のリチウムイオン電池３０・・・を複数含んで構成され、これらリチウムイオン電池３０・・・は、長手方向を前後方向に沿わせるように配置され、直列に結線されて高圧バッテリを構成している。図４に示すように、バッテリ収容部２９内において各リチウムイオン電池３０・・・は、整列された状態で箱状の保持ケース３０Ａによって保持されている。保持ケース３０Ａは、各リチウムイオン電池３０・・・の側面と当接しており、各リチウムイオン電池３０・・・の下端部は保持ケース３０Ａの下方から露出させている。各リチウムイオン電池３０・・・の下端部はバッテリ収容部２９の底壁に当接しており、リチウムイオン電池３０の熱を効果的にメインフレーム４に伝達することができる。
【００２６】
すなわち、図５に示すように、バッテリ収容部２９の底壁には、各リチウムイオン電池３０・・・が載置される複数の座面２９Ａ・・・が上方に膨出するように形成され、各リチウムイオン電池３０・・・の下壁面は、座面２９Ａを介してメインフレーム４に直接当接されている。
【００２７】
バッテリ収容部２９には、バッテリユニット２８の後方において、バッテリマネージメントユニット（以下、ＢＭＵ；Battery Managing Unit）３１、コンタクター３２、及びＤＣ−ＤＣコンバータ３３がさらに収容されている。ＢＭＵ３１は、バッテリユニット２８の充放電状況や温度等の管理を行い、コンタクター３２は、バッテリユニット２８と接続するとともにＤＣ−ＤＣコンバータ３３及びＰＤＵ２７と接続し、バッテリユニット２８からの電力をＤＣ−ＤＣコンバータ３３及びＰＤＵ２７に供給する。ＤＣ−ＤＣコンバータ３３は、バッテリユニット２８からの電圧を降圧してＥＣＵ２６等に電力を供給する。
【００２８】
図４に示すように、バッテリユニット２８等を収容したバッテリ収容部２９は、ボルト締結によって開閉可能とされたリッド３４によって閉塞される。フロアフレーム部７の上壁においてバッテリ収容部２９の周囲には上面視矩形状の溝部３５が形成され、溝部３５にはリッド３４の端部が係入されている。リッド３４の端部と溝部３５との間には樹脂材料からなるシール材３６が設けられ、バッテリ収容部２９はリッド３４及びシール材３６によって水密状態で閉塞されている。
【００２９】
バッテリユニット２８とＰＤＵ２７とを電気的に接続するケーブル、及び、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３とＥＣＵ２６とを電気的に接続するケーブルは、図示省略するが、リヤフレーム５内に挿通されてスイングユニット１８内に導かれて結線されている。なお、これに代えて、リッド３４に開口を形成して、ケーブルをこの開口から通すようにして配索しても構わない。
【００３０】
本実施形態では、図１、図６に示すように、ヘッドパイプ３の前部に、前方に開口する前面開口３７が形成され、ヘッドパイプ３の後部に、後方に開口する後面開口３８が形成されている。そして、ヘッドパイプ３の後面開口３８に、メインフレーム４内に貫通して形成された冷却風通路であるエアジャケット３９の前端が接続されている。
【００３１】
エアジャケット３９は、ダウンフレーム部６の前端で開口し、ダウンフレーム部６内及びフロアフレーム部７内を貫通して、フロアフレーム部７の後端で開口するように形成されている。詳しくは、エアジャケット３７は、ダウンフレーム部６内を貫通するメイン通路部４０と、バッテリ収容部２９の直前でメイン通路部４０から分岐し、図４に示すようにバッテリ収容部２９の周囲に形成される複数の左右通路部４１，４２と、下方通路部４３とを有している。
【００３２】
エアジャケット３９において、左通路部４１はバッテリ収容部２９の左側において前後方向に沿って延びて後方で外部に開口して排風口４１Ａを形成し、右通路部４２はバッテリ収容部２９の右側において前後方向に沿って延びて後方で開口して排風口４２Ａを形成している。また、下方通路部４３は、バッテリ収容部２９の下方において前後方向に沿って延びて後方で外部に開口し排風口４３Ａを形成している。すなわち、エアジャケット３９では、ダウンフレーム部６の前端の開口から空気を導入し、フロアフレーム部７の後端の排風口４１Ａ，４２Ａ，４３Ａから空気を流す（排風する）ことが可能となっている。
【００３３】
車体フレーム２と各排風口４１Ａ，４２Ａ，４３Ａの位置関係について説明すると、リヤフレーム５に設けられたピボット軸１９はこれら排風口４１Ａ，４２Ａ，４３Ａよりも上方に位置している。また、リヤフレーム５とメインフレーム４との接続部６０は、排風口４１Ａ，４２Ａ，４３Ａよりも前方に位置している。
【００３４】
そして、図６（ａ），（ｂ）に示すように、ヘッドパイプ３の前面開口３７の周縁には環状の固定フランジ４４が固定され、固定フランジ４４には、空気を吸気するファン４５が設けられている。これにより、エアジャケット３９内に空気が積極的に導入される。また、図１に示すように、ヘッドパイプ３の後方では、車体カバー２１に充電コンセント４６が設けられ、車体カバー２１内においてシート１３の下方にはサブバッテリ４７が配設されている。なお、４８は車体カバー２１に形成された収容部を示している。
【００３５】
充電コンセント４６は、図示省略するケーブルをメインフレーム４に沿わしてバッテリユニット２８に接続され、プラグインの充電を可能とする。また、サブバッテリ４７は車体カバー２１内に図示省略するケーブルを配索して、各種計器類やＥＣＵ２６等に接続されている。サブバッテリ４７はバッテリユニット２８の起動前に上記各種計器類やＥＣＵ２６等に電力を供給し、これらを起動させる。
【００３６】
図７は電動二輪車１のシステム構成を示している。図７に示すように、電動二輪車１では、バッテリユニット２８からの電力が、不図示のメインスイッチと連動するコンタクター３２を介してモータドライバたるＰＤＵ２７に供給され、ＰＤＵ２７にて直流から３相交流に変換された後に、３相交流モータである電動モータ２３に供給される。また、バッテリユニット２８からの出力電圧は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３を介して降圧されて、例えば１２Ｖのサブバッテリ４７や計器類等の一般電装部品（図中「ｅｔｃ」）、並びにＥＣＵ２６等の制御系部品に供給される。
【００３７】
バッテリユニット２８は、例えばＡＣ１００Ｖの電源に接続した充電器５１（チャージャー、上記充電コンセント４６を含む）により充電され、バッテリユニット２８の充放電状況や温度等はＢＭＵ３１が監視し、かつその情報はＥＣＵ２６と共有される。ＥＣＵ２６には、アクセルセンサ５２からの出力要求情報が入力され、この出力要求情報に基づき、ＥＣＵ２６がＰＤＵ２７を介して電動モータ２３を駆動制御する。なお、充電器５１は、この実施形態では搭載されるが、これが非搭載であってもよい。また、バッテリユニット２８の種類によってはサブバッテリ４７を無くした構成としてもよい。
【００３８】
この電動二輪車１においては、操向ハンドル１７に図示省略するアクセルグリップが設けられ、アクセルグリップのアクセル開度がアクセルセンサ５２により検出されてＥＣＵ２６に出力される。そしてＥＣＵ２６がアクセル開度に応じてＰＤＵ２７を制御し、ＰＤＵ２７によって後輪１１が駆動され電動二輪車１が走行する。
【００３９】
以上に記載したように本実施形態に係る電動二輪車１は、メインフレーム４のフロアフレーム部７の外壁から凹むようにしてフロアフレーム部７に一体に形成されたバッテリ収容部２９と、バッテリ収容部２９に収容されたバッテリユニット２８と、バッテリユニット２８が収容されたバッテリ収容部２９を開閉可能に水密状態で閉じるリッド３４とを有し、そのメインフレーム４においてはバッテリ収容部２９の周囲に、外部に連通するエアジャケット３９（メイン通路部４０、左右通路部４１，４２及び下方通路部４３）が形成されている。
【００４０】
この構成では、バッテリ収容部２９の周囲のエアジャケット３９によりバッテリ収容部２９が冷却されることで、バッテリ収容部２９の内壁に当接されたバッテリユニット２８の熱が冷却（放熱）される。そして、バッテリ収容部２９及びエアジャケット３９はメインフレーム４に一体に形成されているため、簡易な構造で良好な冷却効果が得られる。また、バッテリ収容部２９はリッド３４によって水密に閉じられるため、簡易な構造でバッテリユニット２８の水密性を確保できる。
【００４１】
また、バッテリ収容部２９がメインフレーム４のフロアフレーム部７に形成され、車両において低位に位置し、重量物であるバッテリユニット２８は低位に配置されているので、車両重心を下方に位置づけ、押し歩き等がしやすくなる。そして、バッテリユニット２８が低位に配置される場合には、水溜り等からの水の浸入が懸念されるが、リッド３４によって水密性が維持される。
【００４２】
また、エアジャケット３９がダウンフレーム部６を通ってヘッドパイプ３に連通して、ヘッドパイプ３は外部に開口し、ヘッドパイプ３には、空気を吸気するファン４５が設けられている。この構成では、ヘッドパイプ３から走行風をエアジャケット３９内に導入して、バッテリユニット２８を効果的に冷却することできる。
【００４３】
さらに、エアジャケット３９の左右通路部４１，４２は、バッテリ収容部２９に対して車幅方向外側に形成されているため、バッテリユニット２８の冷却効果が向上できる。また、エアジャケット３９は、後方に開口しているため、冷却効果の向上が図られ、また、仮に地面からの水等がエアジャケット３９に浸入した場合には、バッテリユニット２８の水冷効果を得ることができる。
【００４４】
加えて、バッテリ収容部２９には、ＢＭＵ３１、コンタクター３２、及びＤＣ−ＤＣコンバータ３３がさらに収容されている。これによって車両構成の簡易化が図られている。
【００４５】
以上で本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、メインフレーム４をアルミニウム鋳造製とし、ダウンフレーム部６とフロアフレーム部７とが一体に成形されるものとして説明したが、これらを別々に形成して、溶着、接着、締結等して一体とする態様等であっても構わない。
【００４６】
また、本実施形態では、バッテリユニット２８を複数のリチウムイオン電池３０を含むものとして構成したが、これに代えて、ニッケル水素バッテリや鉛バッテリを用いたものとしてもよい。また、本実施形態では、本発明をスクータ型の電動二輪車に適用した例を説明したが、フレーム形式の異なるその他の鞍乗型電動二輪車及び三輪車においても好適に適用可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１  電動二輪車
２  車体フレーム
３  ヘッドパイプ
４  メインフレーム
６  ダウンフレーム部
７  フロアフレーム部
２８  バッテリユニット（バッテリ）
２９  バッテリ収容部
３１  ＢＭＵ（バッテリマネージメントユニット）
３２  コンタクター
３３  ＤＣ−ＤＣコンバータ
３４  リッド（蓋部材）
３９  エアジャケット（冷却風通路）
４１  左通路部（冷却風通路）
４２  右通路部（冷却風通路）
４３  下方通路部（冷却風通路）
【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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