(57)【要約】【課題】エンジン付きオートバイ用のフレームの、既成概念を完全に払拭し、電動オートバイ用に特化した、見た目にも斬新で、瞬時に識別可能な上、強度や積載性等の要求機能能を満足するフレームが必要とされている。【解決手段】略直方体のバッテリーを、オートバイの重心位置の近傍に配置し、その左右両側に、平板状のフレームを略平行に装置する。フレームそのものをバッテリーボックスとして使用し、バッテリーを保護すると共に、その側面の平面部を意匠面とする事で、既存のエンジン式オートバイでは有り得なかった、斬新な構成で、かつ、電動オートバイに特化したフレームを提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両総重量の５％以上の重量を有する、略直方体のバッテリーを搭載した電動オートバイにおいて、バッテリーを車両の重心位置、又は重心の近傍に配置すると共に、その左右両側に、平板状のメインフレームを、略平行に装置した事を特徴とする、電動オートバイ用フレーム。
尚、略直方体のバッテリーとは、大型の直方体バッテリーを１個搭載する場合の他、小型バッテリーを複数搭載する場合も含み、各小型のバッテリーは、大きさや形状が異なる場合も含み、また、円筒形の乾電池を複数集積して略直方体形状にまとめた構成や、少なくとも１面が略長方形の容器に複数の電池、又は電極を収めた物を搭載する構成も含む。メインフレームとは、前輪・後輪・操舵装置・着座部・駆動用モーター・バッテリーの内、少なくとも２つ以上の重量、又は荷重を支える為の、車両の骨格となる車枠を指し、メインフレームにブラケットや可動アームを取付け、そのブラケットやアームで、前後輪やモーター等の各部を支える構成も含み、左右のメインフレームは、少なくとも１ヶ所で連結される。また、メインフレームは、フレームと省略表記する。
【請求項２】
略平行な平板状のフレームの間に、以下のいずれかのバッテリー搭載用プレートを、溶接、又はボルト、又はリベットにより取付けた事を特徴とする、請求項１に記載の電動オートバイ用フレーム。尚、バッテリー搭載用プレートは、単純な平板の他、複数の貫通孔又はスリットを設けた板や、波板、金網、表面に凹凸を設けた板、表面にゴム又は樹脂を貼った板、表面に樹脂をコーティングした板、複数の板を重ね合せた板、間に樹脂やゴムを挟んでサンドイッチ状にした板、及びハニカム構造の板を含み、また、細い棒状部材を略平行に複数並べ、バッテリーを搭載可能にした構成や、前述のプレートの縁部を折り曲げて縦リブ状にした構成や、プレートの縁部やその近傍に、溶接やボルトやリベットによって縦リブ、又は縦壁を取付けた構成も含む。
１，プレートを略水平に配置した、又は所定の傾斜を付けて配置した。
２，搭載するバッテリーの大きさに合せて、側面視で階段状に配置した。
３，搭載するバッテリーの大きさに合せて、側面視で上下に複数段配置した。
４，フレームの最下部、又は最下部の近傍に、底板として取付けた。
５，フレームの最上部、又は最上部の近傍に、バッテリー格納部の蓋として取付けた。
６，フレームの最上部、又は最上部の近傍に、バッテリー格納部の蓋として取付けると共に、その表面に、スピードメーター、又は電圧計、又は電流計、又は時計、又は距離計、又はバッテリー残量計の内、少なくとも１つ以上を装置した。尚、各計器はデジタル式、又はアナログ式のメーターの他、インジケーターランプの点灯や点滅で代用する構成も含む。
７，上記１から６のいずれかの構成にて、片側を蝶番でフレームに取り付ける構成により、プレートを折りたたみ可能とした。
８，フレームの最下部に装置したプレート、即ち底板を、ボルトによって着脱可能にすると共に、底板上に乗せたバッテリーを、ジャッキアップ、又はワイヤーで吊り上げる事により、バッテリーを所定の位置に搭載可能に構成した。
【請求項３】
請求項２の構成において、バッテリーを搭載したプレートを、ネジの回転によって上下及び前後に可動自在とした事を特徴とする、電動オートバイ用フレーム。尚、ネジの回転によるプレートの可動とは、万力やターンバックルに代表される機構で、オネジの回転によってメネジを設けた物体を動かす事により、２つの物体の相対距離を変化させる構成を指し、この構成を、縦方向と横方向と２セット装置する、又は傾斜させて１セット装置する事により、前後及び上下方向への移動を可能とする。
また、可動自在のプレートを、所定の位置で、ボルトによって着脱可能に装置した構成も含む。
【請求項４】
車両の重心位置よりも後部側が、以下のいずれか、又は全ての構成である事を特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の電動オートバイ用フレーム。尚、車両の重心位置より後部側のフレームは、別部品をボルトによる締結で着脱自在に装置する構成を含み、ボルト挿入孔を長円形にする事で、別部品の取付け位置や、水平に対する傾斜角度を調整可能に装置した構成も含む。
１，上部に、運転者又は同乗者用の着座用シートを装置した。尚、シートは、金属又は樹脂製の枠体の上部にクッションを装着し、この枠体をフレームの上部、又は上部近傍で、フレームの間に装着する。
２，上記１の構成において、着座用のシートは平行なフレームをレールとして前後に可動自在にした、又は長円形の貫通孔、又は複数の貫通孔を備え、前後及び上下の任意の位置で、ボルトにより固定可能に構成した。
３，後端部近傍、又は着座シートの後部近傍に、ナンバープレート、又は道路運送車両法で規定された灯火器、又はその両方を取付けた。
４，後輪の緩衝用サスペンション、又はショックアブソーバを取付けた。
５，下部、又は左右のフレームの間に、後輪用の泥除けを取付けた。
【請求項５】
平板状のフレームは、以下のいずれかの製造方法、又は構成である事を特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の電動オートバイ用フレーム。
１，アルミ合金、又はジュラルミン、又はスチール、又はチタン合金の板材を、打ち抜き、又は切抜きで構成した。尚、小さな板を溶接でつなぎ合わせて平板状とした構成も含む。
２，アルミ合金、又はジュラルミン、又はスチール、又はチタン合金の、ハニカム構造とした。
３，アルミ合金、又はジュラルミン、又はスチール、又はチタン合金の板材を折り曲げ、溶接し、断面が細長い長方形となる様に装置した。即ち、内部に空洞を有する所定の厚さの板状部材とした。
４，カーボンファイバーの成形品、又はグラスファイバーの成形品で構成した。
５，上記の１から４のいずれかの構成において、車体中央部近傍のバッテリー搭載部分のみ、左右のフレームを略平行に装置し、その前側のみ、又は後側のみ、又は前後両方のフレームは平行では無く、角度を付け、左右のフレーム間隔を変化させた。即ち、バッテリー搭載位置近傍に対して、前後に離れた位置では、車両の上面視にて、左右のフレームの間隔が、広く、又は狭くなる様に装置した。
６，上記の１から５のいずれかの構成において、左右のフレームの間に駆動用のモーターを搭載し、モーターの回転軸は、後輪の車軸と平行、又は車両の進行方向に対して直角に装置した。尚、側面視にてモーターの一部がフレームの端部から見える状態でモーターを配置した構成も含む。
７，上記１から６のいずれかの構成において、左右のフレームはボルトの締結によって分解・組立て自在とし、バッテリー搭載時は、左右のフレームを分解可能とした。尚、分解・組立て自在とは、左右のプレート間にパイプ状の部材を介在させ、左右のフレームに設けた貫通孔とパイプ状の部材とを、通しボルトにて固定する方法、又は、左右のフレームに設けたブラケットを、左右のフレームの間の空間で連結し、ボルトで締結する方法を指す。
８，上記７の構成において、嵌合部、又はボルトによる締結部に、位置決め用のノックピンを介在させた、又はパイプ状の部材が当接するフレームに、凹部又は貫通孔を設ける構成により、パイプ状の部材を、位置決め用のノックピンの代用とした。
９，上記７又は８の構成において、パイプ状の部材の長さを変更する事により、メインフレームの左右方向の幅寸法を、可変自在に構成した。
１０，上記１から９のいずれかの構成において、フレームの後端部を後部側に延長し、その端部に、後輪軸を装置した。尚、延長部分は、別の平板状や棒状や箱状の部材をボルトによる締結で取付ける構成を含み、後輪軸は、延長部に直接固定する構成の他、テレスコピック式サスペンション、又はプランジャー式サスペンションを備え、略上下方向への可動自在に取り付けた構成も含む。
【請求項６】
フレームの後部に、上下方向に揺動可能なアームをピン結合し、そのアームの後端部近傍に、後輪軸を装置し、ピン結合部は以下のいずれかの構成である事を特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の電動オートバイ用フレーム。尚、後輪は１輪に限らず、左右２輪の構成も含み、後輪軸は、左右２本のアーム、又は片側のみのアームにより支持する。
１，左右のフレームを貫く、車両の進行方向に対して直角な貫通孔を設け、その貫通孔に、パイプ状の部材を挿入、又は端面を突き合せて溶接し、アームの前端部にもパイプ状の部材を溶接又はボルト止めにて装着し、フレーム側のパイプ状部材と、アーム側のパイプ状部とを貫く棒状部材を挿入する事で、ピン結合とした。尚、パイプ状の部材は、複数のパイプ状の部材を一直線上に装置した構成や、内部に軸受け部材、又はベアリングを装置した構成や、径に対して極めて長さが短い座金状の構成も含む。また、棒状部材とは、単純な丸棒状のシャフト他、パイプ状の部材と略同等の長さの円筒部分を有するボルトを、通しボルトとして使用する構成も含む。
２，上記１の構成において、フレーム側のパイプ状の部材を、フレームの後端、又は下端の縁部に溶接して装置した。
３，上記１又は２のピン結合部を中空構造とし、内部に駆動軸をベアリングを介して回転自在に装置する。駆動軸は、左右のフレームの間、又は外側で、ギア・ベルト・チェーンのいずれかによりモーターから回転力を受け、左右のフレームの間、又は外側で、ベルト又はチェーンによってモーターからの回転力を後輪に伝達可能に装置した。
４，上記１又は２のピン結合部を中空構造とし、内部に駆動用モーターの回転軸を装置すると共に、左右のフレームの間、又は外側で、ベルト又はチェーンによってモーターの回転力を後輪に伝達可能に装置した。
５，上記１から４の構成において、後輪軸に左右に搖動可能なボールジョイントを装置し、ハンドルからの操舵装置を連結する事で、後輪操舵可能に構成した。
【請求項７】
フレームへのバッテリー搭載部は、以下のいずれか、又は全ての構成である事を特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載の電動オートバイ用フレーム。
１，バッテリーの底部及び側面の両方又は一方に、ゴム又は樹脂の板状部材を挿入した。尚、ゴム又は樹脂は、熱伝導性のゴム又は樹脂である場合も含む。
２，金属製のスポンジ、又は金属製の細い線材を不規則に束ねて金属タワシ状にした物のいずれかを、フレームとバッテリーの間に挿入した。
３，フレームとバッテリーの間に、金属、又は樹脂、又はゴム製のスペーサを、隙間を開けて挿入し、その隙間を、走行時の前方からの風が通過可能に構成した。
４，フレームの内側のバッテリー搭載部の寸法を、バッテリーの外観寸法と一致させ、バッテリーの側面及び底面と、フレームの内側面及びバッテリー搭載用プレートが、面接触する様に装置した。
５，バッテリーの前部空間に、金属製のスプリング、又はゴム、又は樹脂製の緩衝装置を装置し、追突などのアクシデント発生時に、バッテリーの破損を防止可能に装置した。尚、緩衝装置は、単純な弾性部材を装置する構成の他、液圧やガス圧や摩擦を利用した、ショックアブソーバを装置した構成や、その両方を装置した構成も含む。
【請求項８】
バッテリーと車両本体との配線接続方法は、以下のいずれかの構成である事を特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の電動オートバイ用フレーム。
１，複数のバッテリーを、フレームの内側に、前後に並べて搭載し、上部のプラス端子とマイナス端子は、左右方向に揃えて配置する。車体側の配線は、フレームの内側に沿って、左右の一方側にプラス線、他方にマイナス線を前後方向に配索し、車体側の各線の途中に設けられたカプラー、又はコネクタでバッテリー端子と接続する事で、各バッテリーを並列接続した。
２，複数のバッテリーを、フレームの内側に、前後に並べて搭載し、上部のプラス端子とマイナス端子は、各バッテリー間を直列につなぎ、最前部のバッテリーと最後部のバッテリーから、車体側のプラス線、又はマイナス線に接続し、全バッテリーを直列接続した。
３，複数のバッテリーを、一部は上記１の並列接続とし、残りを上記２の直列接続とした。
４，上記１から３の構成において、フレームの内側で、バッテリーが搭載される位置、又はその近傍に、バッテリーの端子に着脱可能なカプラー、又はコネクタを備えた。
５，樹脂製又は金属製で、上部に取っ手が設けられた専用ケースにバッテリーを収納し、その専用ケースの底部、又は側面に端子を備え、フレームの内面、又はバッテリー搭載用プレートに車体側の端子を設け、専用ケースを車両の上側、又は前側、又は後側から挿入した際、端子と端子が密着し、通電される様に装置した。
【請求項９】
前輪の取り付け部を、以下のいずれかの構成とした事を特徴とする、請求項１から８のいずれかに記載の電動オートバイ用フレーム。尚、前輪は１輪に限らず、左右２輪の構成も含む。
１，フレームの前部で車両の重心位置より上側に、前輪操舵用のヘッドパイプを設ける。このヘッドパイプは、左右のフレームを当接させ、溶接によってフレームに固定する。ヘッドパイプには操舵軸を取付け、その左右にテレスコピック式のサスペンションを備え、前輪軸を取付ける。
２，フレームの前部で車両の重心位置と同等の高さ、又は重心位置より下側に、前輪取り付け用のアームを、上下に搖動自在にピン結合する為の、パイプ状の部材を取り付ける。前輪はアームの先端近傍で、車軸を左右に回動自在に保持する、いわゆるハブステアリングとし、パイプ状の部材の取り付け部は、請求項６の１又は２に記載の構成とする。また、前輪軸は、左右２本のアーム、又は片側のみのアームで支持する。
３，少なくとも、上記１に記載のヘッドパイプ、又は上記２に記載のアームをピン結合する部分と、請求項５に記載の後輪用のアームをピン結合する部分とを、最短距離のフレームで連結した。尚、少なくとも最短距離で連結するとは、前輪取付け部と後輪取付け部を、側面視にて直線で結んだ時、その直線上に、必ずフレームが存在する事を言う。
【請求項１０】
車両を左右の側方から見た状態で、以下のいずれか、又は複数の特徴を有する、請求項１から９のいずれかに記載の電動オートバイ用フレーム。
１，輪郭の造形、又は彩色、又は表面の凹凸、又は表面処理や質感、又は貫通孔やスリットの配置、又は印刷やステッカーの貼り付けにより、フレームを意匠面とした。
２，フレームの形状を、Ｖ型や欠印型にするなど、文字や記号の形状とした。
３，フレームの表面に、凹凸やスリットや貫通孔にて、文字や記号を表示した。
４，フレームの一部を樹脂製、又は金属製のカバーで覆い、カバーとフレームとを連続したイメージの意匠面とした。尚、このカバーは、操舵装置よりも前側までを覆う、いわゆるカウリングとした場合や、カウリングからフレームの上面、及び側面までを、連続したデザインのカバーで覆う構成も含む。
５，フレームの上部に、樹脂製、又は金属製のカバーを取り付け、カバーにはスピードメーター、又は電圧計、又は電流計、又は時計、又は距離計、又はバッテリー残量計の内、少なくとも１つ以上を装置した。尚、各計器はデジタル式、又はアナログ式のメーターの他、インジケーターランプの点灯や点滅で同機能を発揮させる構成も含む。
６，フレームの側面に、複数のランプを所定の形状に並べて取り付け、各ランプの点滅速度と点滅タイミングを制御する事により、道路運送車両法で規定の方向指示器とした。
７，フレームの側面に、複数のランプを所定の形状に並べて取り付け、各ランプの点滅速度と点滅タイミングを制御する事により、文字や絵や記号等の情報表示を可能にした。
８，フレームの側面に、ディスプレイ画面を取付け、情報表示を可能に装置した。
９，フレームをスチール製とし、表面が彩色された薄板状のゴム磁石を、着脱自在に装置する構成により、フレームのデザインを可変自在とした。
【請求項１１】
以下のいずれか、又は複数、又は全ての特徴を有する、請求項１から１０のいずれかに記載の電動オートバイ用フレーム。
１，左右のフレームの間に、駆動用モーターの出力と回生ブレーキを制御する装置を搭載した。
２，左右のフレームの間に、駆動用モーターの電源用インバータを搭載した。
３，フレームの下部に、サイドスタンド、又はメインスタンド、又はその両方を装置した。
４，フレームの下部に、乗員用の足乗せ台を取付けた。
５，駆動用モーターの端面、又は本体をフレームに密着させ、フレームを放熱板とした。
６，駆動用モーターとフレームとを、アルミ板、又はヒートパイプで連結し、フレームを放熱板とした。
７，フレームに電磁コイルを取り付けて加振自在とし、擬似走行音を発生可能に装置した。即ち、フレームをスピーカーとして機能させ、音を発生可能に装置した。
８，フレームの側面に、バッテリー充電用のコンセントを装置した。
９，左右のフレームの間に、充電用コードを格納した。尚、スプリングによる巻き取り装置を備えた構成も含む。
１０，フレームの側面に設けた貫通孔から、左右のフレームの間に格納された充電用のコードを引き出し可能に装置した。
１１，フレームの側面に、磁石、又は吸盤、又は両面テープで、収納用具を取付けた。
１２，前輪取付け用のヘッドパイプ及びその近傍を、鋳造にて一体成形し、平板状のフレームと溶接、又はボルト、又はリベットにて連結した。
１３，左右のフレームの間の空間に、収納容器を備えた。尚、通常は収納容器を搭載し、必要に応じて収納容器をバッテリーと交換可能にした構成も含む。
１４，請求項６の３又は４の構成を、請求項９の２に記載の前輪に適用し、前輪も駆動可能に装置した。
１５，運転者の前部、又は前部と上部を覆う、少なくとも運転者の視界範囲を透明にした風防を備え、その風防に電動ワイパーを装置した。
１６，フレームの近傍に、電動ホーンやエアーホーン等の警笛装置を取付け、その作動時に、フレームに共鳴、又はフレームを共振させて音量を増幅させる様に構成した。
１７，フレームに貫通孔を設け、バッテリーの液面、又はバッテリーに装置された充放電状態を示すインジケータを、目視確認可能に装置した。
１８，フレームの側面にバンパーを取り付け、車両の転倒時に、フレームが直接地面に接する事を防止可能に装置した。
１９，フレームの左右の側面、又はヘッドパイプに、前照灯を取付けた。尚、前照灯は、フレーム等に直接取付ける構成の他、ステーを介在させて取付ける構成も含む。
２０，フレームに、コンセントを装置し、電源を取り出し可能に構成した。尚、フレームの内側にインバータを搭載し、１００Ｖの家庭用電源を取り出し可能に装置した構成も含む。
２１，駆動用のモーターを、アウターローターモーター、又はインナーローターモーターとした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、電動モーターを主動力として走行する、２輪、又は３輪のオートバイで、特に、スクーター以外の、跨って運転するタイプのオートバイのフレームに関し、エンジンで走行する既存のオートバイ用フレームとは、機能と構成が全く異なるフレームである。即ち、全く新規の技術分野である。
【背景技術】
【０００２】近年、エネルギー効率の良いモーターが開発され、また、環境意識や省エネルギー意識の高まりから、エンジン動力の乗り物の電動化が進んでおり、電気自動車は実用レベルに達している。
しかし、３輪を含む２輪車の世界では、重たいバッテリーの搭載が極めて難しい為、もっぱら、膝を揃えて運転する、いわゆるスクータータイプをベースとし、足乗せ台の下や、着座シートの下に、重いバッテリーを搭載する構成が主流となっている。
本発明では、既存の概念や構成にとらわれず、跨って運転する、いわゆるスポーツタイプのオートバイを、電動モーターで走行させる事を想定しているが、エンジンを動力として走行するオートバイを単純にモーターに置き換えても、十分な機能は発揮できない。
即ち、背景となる技術は基本的に存在せず、強いて言えば、エンジン付きのオートバイ用のフレームが、唯一の既存類似技術とも言えるが、本発明の参考にはならない。
また、既存の事業者は、エンジンを使用したオートバイしか作っておらず、跨って運転するスポーツタイプのオートバイにおいて、電動モーターで走行させる技術については、現時点で当業者が存在せず、さらに、エンジンとモーターでは、動力源としての機能も、特性も、取扱い方法も、燃料も、全てが異なる為、エンジン付きオートバイのフレームを製作できるからと言って、電動オートバイ用のフレームを製作する事は絶対にできない。
まず最初に、電動オートバイに求められる要求機能が、明確になっていない現状では、電動オートバイ専用のフレームを開発する事は、到底不可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】既存の技術では、スクータータイプの２輪車しか作る事ができず、オートバイ本来の楽しみである、運動性能に問題があった。そこで、鞍型のフレームに跨って運転する、いわゆるスポーツタイプのオートバイでも、電動化が可能な技術が求められている。
しかし、完全に新規の技術として、跨って運転する形式のオートバイを作成するに当たり、既存のエンジン式オートバイをベースに開発を行うと、単なる派生技術のレベルとなってしまい、市場からの反響が得られず、将来の動力源として有望な電動モーター式のオートバイが陳腐な物と誤認され、広く一般に普及できなくなる。また、省エネルギーを一つの目的とする電動オートバイにおいて、製造コストの上昇は致命的な欠点となる為、可能な限り、低コストで製造可能な構成でなければならない。
そこで、エンジンを搭載する為のフレームの既成概念を完全に払拭し、電動オートバイ用に特化した、見た目にも斬新で、瞬時に識別可能な上、強度や積載性等の要求機能を高度に満足するフレームが必要とされている。
具体的には、既存のエンジン付きオートバイでは、絶対に不可能だった、以下の全ての条件を満足する、電動専用のフレームを提供する事が、本発明の課題である。
１，一般市民が、エンジンで走行する既存のオートバイと、確実に識別可能にする為、エンジン付きオートバイでは、絶対に採用できないフレーム形式である事。
２，略直方体形状のバッテリーを、転倒時にも破損する事無く、安全に搭載可能な事。
３，電動オートバイを広く普及させる為、可能な限りシンプルな構成であり、低コストで、専用の特殊設備が無くても製作が可能である事。具体的には、定盤と溶接機程度の設備で製造可能である事。
４，保管や物流時のコストを低減する為、分解可能なフレームとし、組立時には、特別な設備を使用しなくても、単純なボルトによる締結作業によって組立て可能な事。
５，道路運送車両法に規定の、加速騒音測定試験を満足できる事。
６，エンジン付きオートバイが、加速騒音測定試験を満足する為に、フレームからの放射音を減らす対策を行っているが、これを完全に無視する事。即ち、エンジン用のフレームとは、外観及び機能で、一線を画すこと。
７，エンジン付きオートバイが、乗員に伝わる体感振動を減らす為に、弾性体を介してエンジンをフレームに固定するなどの対策を行っているが、これを完全に無視する事。即ち、運転者及び同乗者が、既存のエンジン式オートバイとは全く異なる乗り物である事を、瞬時に認識できる構成である事。
８，フレームの側面を、意匠面として活用可能な事。即ち、エンジン用のフレームでは、振動や騒音対策の為に絶対に活用できなかったフレームの側面に、新たな機能を追加する事。
９，オートバイの重心位置を、走行場所や乗員数に応じて、簡単に変更可能な事。
１０，充電が容易にできる事。また、充電用のコードを格納可能な事。
１１，重いバッテリーの交換が、容易にできる事。
１２，追突した際、バッテリーへの衝撃を軽減できる事。
１３，部品点数が数点で、極めてシンプルな構成のフレームでありながら、前輪・後輪・モーター・バッテリー・着座シート・サスペンション・灯火器を、全て支持できる事。
１４，一部の部品交換のみで、複数のサイズのバッテリーやモーターを搭載可能な事。
１５，その他、エンジン付きオートバイでは実現不可能な機能を、複数、織り込む事。
【課題を解決するための手段】
【０００４】略直方体のバッテリーを、オートバイの重心位置の近傍に配置し、その左右両側に、平板状のフレームを略平行に装置する。フレームそのものをバッテリーボックスとして使用し、バッテリーを保護すると共に、その側面の平面部を意匠面とする事で、既存のエンジン式のオートバイでは有り得なかった、斬新な構成で、かつ、電動オートバイに特化したフレームを提供する。
具体的には、請求項１から１１のいずれかに詳述された構成を採用する。
【発明の効果】
【０００５】エンジン付きオートバイの開発者は、何よりも、国土交通省の型式認定を取得する事を最大の目的として開発する為、騒音や振動の対策を最優先課題としている。なぜなら、どれだけ素晴らしいオートバイを開発しても、国土交通省の型式認定を取得しなければナンバープレートを付けて公道を走行する事ができず、売り物にならないからである。
従って、加速騒音測定試験を満足する為、常日頃から、車両側面からの放射音の低減を念頭においており、側面に、放射音が出易い平面部を設けるとの発想は、全く無い。
その為、エンジン付きオートバイの開発・製造・販売を行っている事業者が、電動化を考えたとしても、フレームを平面にしようとの発想は絶対に浮かばず、また、平板状のフレームでは、所有する既存の設備が無駄になってしまう為、結局、採用できない。
しかし本発明によれば、前述の課題を全て満足する事が可能で、また、複雑なエンジンの開発や、複雑なフレームの強度解析などができない中小の事業者でも、モーターを購入すれば、電動オートバイの市場に参入する事が可能で、日本の産業の発展に広く大きく貢献できる。
具体的には、２枚の平板を所定の形状に切り抜き、その間に、前後輪用のアームと、駆動用のモーターと、出力軸と、バッテリーを挟み、左右の平板をパイプ状の部材を介在させて通しボルトで締結すれば、車枠の基本部分が完成する。また、重いバッテリーを車両の重心位置近傍に搭載可能な為、車両を傾斜させる際のモーメントが小さくなり、その結果、スポーツタイプのエンジン付きオートバイ並の運動性能が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】請求項１から１１で詳述された構成の内、いずれかを採用する事が最良の形態である。
具体的には、平板状の左右のフレームを平行に配置し、間に略長方形のバッテリーを備える。また、モーター、出力軸、前後輪のアームなどをフレームの間に装置する。
【実施例】
【０００７】本発明の実施例は、請求項１から１１で詳述された通りであり、そのいずれかを採用する事により、全ての課題を解決できる。その一例を、次に示す。【０００８】図１は、本発明品の電動オートバイ用フレームの一例を示す模式図であり、車両を左側から見た図である。メインとなり、各部の荷重や負荷を支えるフレーム１は、左右に２枚、略平行に配置され、その形状は平板状である。
図２は、図１を上から見た状態の模式図であり、車両の総重量の５％の以上の重さのバッテリー２は、略平行に配置されたフレーム１に挟まれて搭載される。この構成により、オートバイとしての重量バランスを確保しつつ、転倒時等にバッテリーを保護できる。
以上が、請求項１に記載された本発明の、実施例の１つである。【０００９】図１及び図２の模式図の状態によれば、既存のエンジン付きオートバイ用のフレームでは実現できなかった、数々の機能を、特段の設備を用いる事無く、追加・搭載する事が可能となる。
平板状のフレームを板材から切り抜く際、後部を１１の様に略水平に伸ばしておけば、別部品を装置する事無く、着座用シート８を搭載し、ナンバープレート９や保安部品となる灯火器類１０を取付ける事が可能で、後輪用サスペンション１２も支持できる。
また、フレーム１の前部３１は、バッテリー搭載部よりも左右のフレームの間隔を狭くして、ヘッドパイプ４を取り付ける。３１の部分は、メインフレーム１が平板状なので簡単に成形ができる。バッテリー２は、図２の２２の様に分割しても良く、その場合、図２に記載された通り、プラス極の端子とマイナス極の端子を同一側に揃えて搭載すれば、カプラーを備えた配線２０及び２１で簡単に接続ができる。
前輪７は、ヘッドパイプ４に取付けた、テレスコピック式サスペンション６で車軸２６を保持し、ハンドル３によって操舵可能に装置する。
後輪１５は、上下に搖動可能なアーム１３で車軸１６を保持し、ピン結合部１９でフレームに取付ける。後輪の駆動は、フレーム側のスプロケット１８からチェーン１４を使って後輪のスプロケット１７を駆動する。
フレーム１は平板状の為、軽量で剛性の高い、ハニカム構造などを採用する事が可能で、バッテリー搭載部には、バッテリーの周囲に緩衝材を挿入する。また、フレームが平行な平板の為、回転軸を進行方向に対して直角にしてモーターを搭載すれば、後輪への動力伝達が極めて容易になる。
以上が、請求項４、５、７、８、及び９に記載の本発明の、実施例の一つである。【００１０】図３は、図１のピン結合部１９を、後輪側から見た状態の模式図である。左右のフレーム１の間に、車両の進行方向に対して直角、即ち、駆動輪の回転軸に平行にモーター軸が配置される様、モーター２３が取付けられ、その駆動力は、モーター軸に取付けられたギア２４で、ギア２５を駆動し、この回転力がスプロケット１８に伝達される。
２７は、フレーム１に取付けられたパイプ状の部材で、内部にベアリングを備え、２５から１８へ動力を伝える駆動軸が回転自在に保持されている。この駆動軸は中空な為、後輪を支えるアーム１３のピン結合部２９と共に、１９でピン結合される。１９のピン結合部は、左右のフレームを貫くシャフト、又は通しボルトとすれば良い。２８は、２７と反対側のパイプ状の部材であり、こちらは、後輪用アーム１３と２９からの荷重のみを支える。
以上が、請求項６に記載の本発明の、実施例の一つである。【００１１】図４は、バッテリーやモーターの搭載位置関係と、アーム式の前輪を表す、模式図である。左右のフレームの間には、バッテリー搭載用のプレート３５が装置され、このプレートにより、複数のバッテリーを所定の位置に搭載する事が可能となり、また、フレームに曲げ荷重や、ねじり荷重が加わった場合の補強部材としても機能する。
さらに、ネジを利用し、プレート３５を前後及び上下に可動させると、重たいバッテリーが動く為、重心位置を変化させる事が可能となる。この機能により、例えば、一人でカーブが多い道路を走る場合と、二人乗りで高速道路を巡航する場合とで重心位置を変更し、操縦性と安定性を最適化する事ができる。
モーター２３は、図４の位置に搭載すれば、着脱も容易でメンテナンスもやり易い。
前輪は、前述のテレスコピック式サスペンションを使用する他、図４の様に、アーム３２を後輪同様にピン結合し、車軸２６で左右に搖動可能な操舵用ハブ３４を支え、操舵装置３３にて操舵を行う。尚、図４では便宜上、前輪用のサスペンションを省略している。
メインフレームは、平板を切り抜いて作成する事により、製造の自由度が高い。どの様な形状に切り抜いても、前輪取付け部と、後輪取付け部を確実に連結しておけば、走行に必要な最小限の強度が得られ、バッテリーを乗せるプレートで捻じれを防止すれば、少ない労力と最低限の設備で、オートバイ用のフレームが得られる。
以上が、請求項２、３、５、及び９に記載の本発明の、実施例の一つである。【００１２】本発明では、エンジン付きオートバイでは絶対に採用不可能な、平板状のフレームを採用した。その結果、既存のオートバイ用のフレームでは一切想定されなかった、新たな機能の追加や構成が可能となった。
メインフレームの平面部分を意匠面とし、デザインや彩色を施せば、既存のエンジン付きのオートバイとは完全にイメージの異なる、全く新たな乗り物とのアピールができる。
施す意匠も、文字や記号を書き込む方法の他、平板フレームそのものを、幾何学形状に切り抜く方法や、スリットや凹凸で表現するなど、平板フレームによって、飛躍的にデザインの自由度が高まった。また、フレームの上部にカバーを取付けて、オートバイとしての全体デザインを確立し、そのカバーとフレームとを連続したデザインとすれば、さらに斬新なデザインの、極めて新規性の高いオートバイが得られる。
その他にも、平板フレームを活用し、請求項１１に詳述された構成の、いずれか、又は全てを採用すれば、既存のエンジン付きオートバイとは完全に一線を画した、斬新な乗り物を提供する可能で、本発明の課題を全て解決する事ができる。
以上が、請求項１０及び１１に記載の本発明の、実施例の一つである。【００１３】以上の様に本発明の構成であれば、製造が容易な平板状のフレームが平行に配置され、前後方向に長い、一定の内幅の空間が確保される。この空間に、バッテリー、駆動用のモーター、前後輪の結合部が極めて容易に収まり、その上部に、着座用のシートや、灯火器等の保安部品を取付ければ、オートバイとして完成する。
即ち、エンジン付きのオートバイでは絶対に有り得ない、高度なデザインの自由度を有し、特別な製造設備を使わずに量産が可能で、中小の事業者が電動オートバイの市場に参入するに当たり、高機能で、個性的かつ独創的な商品を、容易に作る事ができる。
また、搭載するバッテリーや駆動用のモーターの容積に合せて、フレームの左右方向の幅を簡単に変更できる為、少ない投資で、小型・中型・大型など、数種類のオートバイを量産可能で、また、分解・組立てが可能な為、保管場所や物流コストも低減できる。
【産業上の利用可能性】
【００１４】本発明によれば、特殊な生産設備を持たない中小の事業者でも、電動オートバイの市場に参入する事が可能となり、特定の大手メーカーによって寡占状態にあるエンジン付きオートバイの市場を、広く一般に開放する事ができる。即ち、日本の産業の発展に、広く大きく貢献できる。
また、既存のエンジン付きオートバイでは、絶対に採用されなかった平板状のフレームを有効活用し、電動オートバイに特化した構成とする事で、極めて斬新で個性的な乗り物を、廉価で市場に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の電動オートバイ用フレームの全体を示す模式図であり、車両の左側面からの視図である。
【図２】本発明の電動オートバイ用のフレームの、バッテリー搭載部分の上面図であり、説明の為、細かな構成は省略してある。
【図３】本発明の電動オートバイ用フレームの、後輪取付け用アームを搖動自在にピン結合した部分を、車両の後方から見た状態の模式図を表す。
【図４】本発明の電動オートバイ用フレームの全体を示す模式図であり、バッテリーとモーターを搭載した実施例を示す。また、前輪は、ピン結合されたアームで支持され、ハブ部分で操舵する構造の実施例である。
【符号の説明】
【００１６】１、  平板状のフレーム
２、  車両総重量の５％以上の重量を有する、駆動用バッテリー
３、  操舵用のハンドル
４、  ヘッドパイプ
５、  ヘッドライト
６、  テレスコピック式サスペンション
７、  前輪
８、  運転者及び同乗者の、着座用シート
９、  ナンバープレート
１０、方向指示器・テールランプ・ブレーキランプなどの、灯火器
１１、フレーム後端の、略水平に延長された部分
１２、サスペンション
１３、後輪用の、上下に搖動するアーム
１４、後輪駆動用のチェーン
１５、後輪
１６、後輪軸
１７、後輪と一体で回転する、スプロケット
１８、チェーンを駆動するスプロケット
１９、後輪用の上下に搖動するアームの、ピン結合部
２０、各バッテリーのプラス極を連結し、車体側と接続する為の配線
２１、各バッテリーのマイナス極を連結し、車体側と接続する為の配線
２２、バッテリー（２のバッテリーを複数に分割して搭載した内の、１つ）
２３、駆動用のモーター
２４、モーター軸に取付けられたギア
２５、ピン結合部１９の軸上で回転するギア
２６、前輪軸
２７、フレームに取付けられた、内部に軸受を備えたパイプ状の部材
２８、フレームに取付けられた、パイプ状の部材
２９、後輪用アームの、ピン結合部
３０、左右のフレームを連結するステー
３１、フレームの、バッテリー搭載部よりも前側の部分
３２、前輪用の、上下に搖動するアーム
３３、ハブステアリング用の、操舵装置
３４、ボールジョイント等で支持された、左右に搖動可能な前輪用ハブ
３５、バッテリー搭載用プレート
３６、フレームの上部に取付けた、カバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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