WO2013098890A1

WO2013098890A1 - 鞍乗型電動車両

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Publication number: WO2013098890A1
Application number: PCT/JP2011/007329
Authority: WO
Inventors: 松田　義基
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2013-07-04
Anticipated expiration: 2014-06-28
Also published as: CN103946108A; CN103946108B; EP2799321A1; US9238495B2; EP2799321B1; EP2799321A4; US20140339008A1

Abstract

　鞍乗型電動車両（１）が、電気モータ（５）の電源となるバッテリユニット（２１）と、ヘッドパイプ（１１）に一体的に接合されたメインフレーム（１２）を有する車体フレーム（４）と、メインフレーム（１２）の上部から後方に延びるサブフレーム（３０）とを備える。メインフレーム（１２）は、ヘッドパイプ（１１）から下方に延びるダウン部（１３）と、ダウン部（１３）の下端から後方に延びるロア部（１４）とを有し、サブフレーム（３０）は、車体フレーム（４）に取外し可能に結合される。バッテリユニット（２１）の底部が、メインフレーム（１２）のロア部上で支持され、バッテリユニット（２１）の側部が、サブフレーム（３０）で覆われる。

Description

鞍乗型電動車両

　本発明は、電気モータにより発生された動力で走行する鞍乗型電動車両に関する。

　近年、バッテリに蓄えられた電気エネルギで駆動される電気モータを走行動力源とした鞍乗型電動車両が開発されている。従来、鞍乗型電動車両においてバッテリを支持するための構造として、メインフレームの側面にバッテリを固定するという様式が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４－２１００７４号公報

　しかし、バッテリが大重量であれば、バッテリをメインフレームに固定するための部品に大きな荷重が作用する。このため、メインフレーム及びバッテリの周辺に、バッテリを安定的に支持するための大掛かりな構造を設ける必要が生じる。

　メインフレームが左右に対を成していれば、バッテリを車両に搭載するとき、バッテリを一対のメインフレームの上方又は下方からその間に挿入するという作業が必要になる。すると、大重量のバッテリを上下方向に移動させることが煩雑になるだけでなく、バッテリの幅がメインフレームの対向間隔によって制約を受けるので、バッテリの容量を容易に大きくすることができない。

　そこで本発明は、バッテリの容量を容易に大きくすることができ、また、このように大型化したバッテリを容易に搭載可能な鞍乗型電動車両を提供することを目的としている。

　本発明は上記目的を達成すべくなされたものである。本発明に係る鞍乗型電動車両は、電気モータにより発生された動力で走行する鞍乗型電動車両であって、前記電気モータの電源となるバッテリユニットと、前輪操舵用のステアリングシャフトを回転可能に支持するヘッドパイプ、及び、前記ヘッドパイプに一体的に接合されたメインフレームを有する車体フレームと、前記メインフレームの上部から後方に延びるサブフレームと、を備え、前記メインフレームは、前記ヘッドパイプから下方に延びるダウン部と、前記ダウン部の下端から後方に延びるロア部とを有し、前記サブフレームは、前記車体フレームに取外し可能に結合され、前記バッテリユニットの底部が、前記メインフレームの前記ロア部上で支持され、前記バッテリユニットの側部が、前記サブフレームで覆われる。

　前記構成によれば、サブフレームを取り外しておけば、バッテリユニットをロア部上に置くだけで、バッテリユニットを車両に搭載することができる。バッテリユニットを高く持ち上げる必要がなくなるので、バッテリユニットを車両に搭載する作業が簡便になる。その後、サブフレームを取り付けると、バッテリユニットの側部を当該サブフレームで覆うことができる。このため、バッテリユニットを好適に保護することができる。この手順からわかるとおり、バッテリユニットの幅は、サブフレームで覆われる部分を除けば、サブフレームの寸法による制約を受けない。したがって、サブフレームで覆われた部分より上方においても下方においても、バッテリユニットの容量を容易に大きくすることができる。

　前記メインフレームは、少なくとも前記ロア部において、左右に対を成しており、前記バッテリユニットの底部が、左右一対の前記ロア部上で支持されていてもよい。

　前記構成によれば、ロア部が左右に対を成しているので、バッテリユニットを安定的に支持することが可能になる。

　前記ダウン部が、前記バッテリユニットの前側に配置されていてもよい。

　前記構成によれば、バッテリユニットをダウン部で保護することができる。

　前記メインフレームが左右に対を成しており、前記サブフレームが左右に対を成しており、左右の前記サブフレームが、対向する左右の前記メインフレームにそれぞれ取外し可能に結合されてもよい。

　前記構成によれば、左右一方側のサブフレームが左右一方側のメインフレームに結合され、左右他方側のサブフレームが左右他方側のメインフレームに結合されるので、サブフレームをヘッドパイプに結合するときよりもサブフレームを短くすることができる。また、一対のサブフレームでバッテリケースの側部を覆うので、バッテリケースの保護効果が高くなる。

　後輪を回転可能に支持するスイングアームと、前記スイングアームに揺動可能に連結されるスイングアームブラケットとを備え、前記ロア部及び前記サブフレームが、前記スイングアームブラケットに取外し可能に結合されてもよい。

　前記構成によれば、車体フレームにスイングアーム及び後輪を組み付ける作業を容易に行うことができる。

　前記電気モータを収容するモータケースを備え、前記スイングアームブラケットが前記モータケースの少なくとも一部で実現され、前記ロア部の後端部及び前記サブフレームの後端部が、前記モータケースに取外し可能に結合されてもよい。

　前記構成によれば、モータケースをスイングアームブラケットの一部として活用することができ、部品点数を削減することができる。

　前記電気モータの回転を変速する変速機を備え、前記モータケースは、前記変速機及び前記電気モータを収容しており、前記電気モータと前記変速機とが上下方向に並ぶように配置されていてもよい。

　前記構成によれば、変速機と電気モータとを収容したモータケースが、上下方向に延びるようにして車両に搭載される。このため、ロア部の後端部とサブフレームの後端部とを上下方向に離すことが可能になり、サブフレーム又はロア部を短くすることができる。

　前記ロア部が、前記スイングアームの前記スイングアームブラケットに対する揺動の中心となる揺動軸よりも下方に位置してもよい。

　前記構成によれば、バッテリ搭載時にバッテリを高く持ち上げる必要がなく、バッテリを搭載する作業が簡便になる。

　以上の説明から明らかなように、本発明によれば、バッテリの容量を容易に大きくすることができ、また、このように大型化したバッテリを容易に搭載可能な鞍乗型電動車両を提供することができる。本発明の上記及び他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。

本発明の第１実施形態に係る鞍乗型電動車両の一例として示す電動二輪車の右側面図である。図１に示す鞍乗型電動車両の一部部品を分解して示す分解斜視図である。本発明の第２実施形態に係る鞍乗型電動車両の一例として示す電動二輪車の右側面図である。本発明の第３実施形態の係る鞍乗型電動車両の一例として示す電動二輪車の左側面図である。

　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。なお、全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する詳細な説明を省略する。以下の説明における方向の概念は、本発明の実施形態に係る鞍乗型電動車両の一例として示す電動二輪車に搭乗した運転者が見る方向を基準としている。

　図１は、本発明の第１実施形態に係る鞍乗型電動車両の一例として示す電動二輪車１の右側面図である。図１に示すように、電動二輪車１は、従動輪としての前輪２と、駆動輪としての後輪３と、前輪と後輪３との間に配置される車体フレーム４と、走行駆動源としての電気モータ５とを備えている。本実施形態に係る電動二輪車１は、内燃機関を備えておらず、後輪３は、電気モータ５により発生された動力で回転駆動される。

　前輪２は、略上下方向に延びるフロントフォーク６の下部に回転可能に支持されている。フロントフォーク６の上部には、前輪操舵用のステアリングシャフト７が接続され、ステアリングシャフト７の上部にはハンドル８が設けられている。

　車体フレーム４は、ヘッドパイプ１１と、左右一対のメインフレーム１２とを有している。ヘッドパイプ１１は、ステアリングシャフト７を回転可能に支持する。メインフレーム１１は、ヘッドパイプ１１に一体的に接合されている。メインフレーム１２は、ヘッドパイプ１１から下方に延びるダウン部１３と、ダウン部１３の下端から後方に延びるロア部１４とを有している。本実施形態では、ロア部１４が概ね水平に延在しており、メインフレーム１２は、ダウン部１３の下端部からロア部１４の前端部に亘る部分で、概ね直角に折れ曲がっている。

　ロア部１４の後端部は、電気モータ５を収容するモータケース１５に取外し可能に結合されている。例えば、ロア部１４の後端部は、モータケース１５にボルトで着脱自在に結合される。このモータケース１５に、スイングアーム１６が連結されている。スイングアーム１６は、略前後方向に延び、その前端部でモータケース１５に揺動可能に連結され、その後端部で後輪３を回転可能に支持している。モータケース１５は、その後下部から後方に突出するフランジを有し、スイングアーム１６の揺動の中心である揺動軸１７は、このフランジを通過するように左右方向に向けられている。このように、本実施形態では、モータケース１５が、車体フレーム４のメインフレーム１２に連結されると共に、スイングアーム１６の前端部にも連結されており、スイングアーム１６を連結するスイングアームブラケットとして機能している。このようにモータケースをスイングアームブラケットとして活用することができ、部品点数を削減することができる。

　スイングアーム１６の下部とモータケース１５の底部との間には、スイングアームの揺動に応じて動作するリンク機構１８が設けられている。リンク機構１８には、リヤサスペンション１９の下端部が揺動可能に連結されている。リヤサスペンション１９の上端部は、モータケース１５の後部に揺動可能に連結されている。このように、モータケース１５は、リヤサスペンション１９の一端を車体側に取り付けるための固定側サスペンションブラケットとしても機能する。

　更に、モータケース１５は、シートフレーム２０にも結合されている。シートフレーム２０は、モータケース１５に着脱可能に結合され（図２における不図示を参照）、モータケース１５の上部から上向きに傾斜しながら後方へと延びている。シートフレーム２０は、運転者及び同乗者が前後に並んで着座可能なシート９を支持している。この電動二輪車は、いわゆる騎乗型であり、運転者は車体に跨った姿勢でシート９に着座する。

　前述のとおり走行動力源が電気モータ５であるので、電動二輪車１は、電気モータ５の電源としてのバッテリユニット２１を備えている。バッテリユニット２１は、直流電力を蓄えることができるバッテリ２２と、バッテリを収容するバッテリケース２３とを備えている。バッテリケース２３は、ロア部１４の上に支持されている。バッテリケース２３の上部はエアボックス３５で覆われる。バッテリケース２３の上部には流入ダクト３６が設けられており、バッテリケース２３の後壁に形成された流出口２３ａ（図２参照）には、流出ダクト３７が接続されている。流入ダクト３６及び流出ダクト３７はいずれもエアボックス３５内で開放されている。エアボックス３５は、前からの走行風を取り入れることができる。エアボックス３５内に取り入れられたエアは、流入ダクト３６を介してバッテリケース２３に送られ、バッテリケース２３内を後方に流れ、流出ダクト３７を介してエアボックス３５内に排出される。これにより、バッテリケース２３内のバッテリ２２を好適に空冷可能になる。また、走行風に水分が含まれていたとしてもその水分をエアボックス３５内で捕捉することができるので、バッテリケース２３内に水分が浸入するのを抑制することができる。エアボックス３５の内部空間は、電装品３８を配置するためのスペースに利用することができる。バッテリケース２３の上部からバッテリ２２に繋がる端子３９を突出させておけば、エアボックス３５内の電装品３８をバッテリ２２と簡単に結線することができるので有益である。

　バッテリ２２に蓄えられている直流電力は、インバータ（不図示）で交流電力に変換され、電気モータ５は、インバータから交流電力の供給を受けて動作して走行動力を発生する。電気モータ５により発生された走行動力は、動力伝達機構２４を介して後輪３に伝達される。これにより後輪３が回転駆動され、電動二輪車１が走行可能になる。

　動力伝達機構２４には、変速機２５と、チェーン２６とが含まれる。変速機２５は、複数の変速比からいずれかを切り換えることができ、電気モータ５の出力軸の回転を選択された変速比で変速する。変速機２５には、例えば、ドッグクラッチを有した常時噛合い式の多段手動変速機を適用することができる。その他、無段変速機を適用してもよいし、自動変速機を適用してもよい。チェーン２６は、変速機２５で変速された回転を後輪に伝達する。本実施形態では、モータケース１５が、電気モータ５と共に変速機２５を収容している。電気モータ５は変速機２５と上下方向に並ぶように配置されている。図１には、電気モータ５が変速機２５の上に配置されている場合を例示しているが、電気モータ５が変速機２５の下に配置されていてもよい。

　モータケース１５に電気モータ５と変速機２５とを収容すると、モータケース１５は、電気モータ５と変速機２５とが並ぶ方向に大きくなる。本実施形態では、電気モータ５が変速機２５と上下方向に並べられており、結果としてモータケース１５が上下方向に延びるように配置される。ロア部１４の後端部は、モータケース１５の前下部に連結されている。揺動軸１７は、モータケース１５の後下部に設けられているが、ロア部１４はこの揺動軸１７よりも下方に位置している。なお、モータケース１５の底部は、オイルを溜めるオイルパン２７を成している。オイルは、電気モータ５を冷却するための冷媒として、また、変速機２５の摺動部分を潤滑するための潤滑剤として利用される。モータケース１５には、オイルパン２７に溜められたオイルを吐出するオイルポンプ２８も収容されている。オイルポンプ２８は、変速機２５よりも下且つオイルパン２７よりも上に配置されている。

　メインフレーム１２の上方には、サブフレーム３０が配置される。メインフレーム１２もサブフレーム３０も、左右に対を成しているが、図１では右側のみを示す。サブフレーム３０は、メインフレーム１２の上部から後方に延びており、車体フレーム４の前側と車体フレーム４の後側との間を架け渡している。具体的には、サブフレーム３０は、ダウン部１３の上端部からモータケース１５の前上部までの間を連結する第１フレーム部３１と、第１フレーム部とダウン部１３の上下中間部との間を連結する第２フレーム部３２とを有している。サブフレーム３０を設けているので、車体の剛性を高めることができる。

　第２フレーム部３２は、第１フレーム部３１に溶接されており、第１フレーム部３１と一体になっている。サブフレーム３０は、車体フレーム４に対して取外し可能に結合される。具体的には、第１フレーム部３１の前端部は、ダウン部１３の上端部に対してボルトで取外し可能に結合される。第１フレーム部３１の後端部は、モータケース１５の上部に対してボルトで取外し可能に結合される。第２フレーム部３２の下端部は、ダウン部１３の上下中間部に対してボルトで取外し可能に結合される。このようにサブフレーム３０が車体フレーム４に対して取外し可能であるので、下記のとおり、バッテリユニット２１の搭載を簡単に行うことができる。

　図２は、図１に示す電動二輪車１の一部部品の分解斜視図である。電動二輪車１を組み立てるにあたって、まず、車体フレーム４からサブフレーム３０を取り外した状態にしておき、ヘッドパイプ１１に前輪２側の部品を取り付け、ロア部１４の後端部をモータケース１５に結合する。このとき、モータケース１５に予めスイングアーム１６及び後輪３を取り付けておけば、車体フレーム４を簡単に後輪３側と組み付けることができる。

　その後、バッテリユニット２１を搭載する工程においても、サブフレーム３０（図１参照）を車体フレーム４から取り外した状態のままにしておく。この状態で、バッテリユニット２１をメインフレーム１２のロア部１４の上に載せ置く。こうするだけで、バッテリユニット２１を車両に搭載することができる。従前の一般的な車体フレームの構造様式のように、バッテリユニット２１を高く持ち上げる必要がなくなり、高々バッテリユニット２１の底部をモータケース１５よりも上に持ち上げさえすればよい。このため、大重量のバッテリユニット２１を車両に搭載する作業を簡便に行うことができる。本実施形態では、ロア部１４がスイングアームブラケットを兼ねるモータケース１５に設けられた揺動軸１７よりも下方に位置する。このため、バッテリユニット２１を高く持ち上げなくてもバッテリユニット２１をロア部１４に載せ置くことができ、バッテリユニット２１を車両に搭載する作業を簡便に行うことができる。

　ロア部１４は左右に対を成している。このため、バッテリユニット２１の底部は、左右のロア部１４に跨るように載せ置かれ、これによりバッテリユニット２１をロア部１３で安定的に支持することができる。また、バッテリユニット２１と前輪２との間に、ダウン部１３が配置される。このため、バッテリユニット２１の前部をダウン部１３で保護することができる。

　次いでサブフレーム３０を車体フレーム４に結合する。サブフレーム３０は、図１では図示省略したが、左右一対の第１フレーム部３１及び左右一対の第２フレーム部３２のほか、前クロスメンバ３３と後クロスメンバ３４とを更に有する。前クロスメンバ３３も後クロスメンバ３４も、左右方向に延びており、左右の第１フレーム部３１を連結している。前クロスメンバ３３は、第２フレーム部３２の基端部近傍で左右の第１フレーム部３１を連結する。後クロスメンバ３４は、前クロスメンバ３４よりも後に配置されている。このようにして、サブフレーム３０は、前後２個所にクロスメンバ３３，３４を有することで、左右一体構造に形成されている。

　サブフレーム３０を車両に組み付けるにあたり、サブフレーム３０は、メインフレーム１２に支持されている状態のバッテリケース２３に対し、上から挿入可能に構成されている。具体的には、第１フレーム部３１及び第２フレーム部３２は、バッテリユニット２１の車幅方向外側よりも外側に配置され、バッテリユニット２１の側部を覆い、この状態でメインフレーム１２及びモータケース１５にボルト等で結合される。

　第１及び第２フレーム部３１，３２がバッテリケース２３の側部を覆うので、サブフレーム３０を車体フレーム４に固定した状態で、前クロスメンバ３３は、バッテリケース２３の前壁よりも前側に配置され、後クロスメンバ３３はバッテリケース２３の後壁よりも後側に配置される。このように、サブフレーム３０を車体フレーム４に固定した状態で、前クロスメンバ３３及び後クロスメンバ３４が、バッテリケース２３を前後に挟むので、バッテリケース２３を保護することができるし、バッテリケース２３が車体に対して前後方向に変位するのを抑制することができる。なお、バッテリケース２３の前壁は、上端部において後側にオフセットされており、前クロスメンバ３３はこのオフセットで生じたスペースに配置される。このため、第２フレーム部３２が、バッテリケース２３の側部を覆う構造を実現可能になる。

　サブフレーム３０がバッテリユニット２１の車幅方向外側を延びるので、サブフレーム３０は、車体転動時にバッテリユニット２１を保護する保護部材となる。特に、バッテリユニット２１の上部を保護することができるので、立ちこけ時に角速度が大きくなって損傷し易い部分の保護効果が高くなる。また、サブフレーム３０はバッテリケース２３に上から挿入される一方、バッテリケース２３の上部を覆うので、バッテリケース２３の下部の左右方向寸法は、サブフレーム３０が左右一体構造であっても、サブフレーム３０の左右対向間隔の制約を受けない。このため、バッテリケース２３の下部を大型化可能になり、バッテリ２２の容量拡大と車両の低重心化を実現できる。

　左右一方側（例えば左側）のサブフレーム３０は、同じく一方側（例えば左側）のメインフレーム１２に結合される。他方側（例えば左側）のサブフレーム３０は、同じく他方側（例えば左側）のメインフレーム１２に結合される。このように左右のサブフレーム３０が、対向する左右のメインフレーム１２それぞれに結合されるので、サブフレーム３０をヘッドパイプ１１に結合するときと比べ、サブフレーム３０を短くすることができる。

　ロア部１４は、後端部においてモータケース１５の前部に接続され、サブフレーム３０は、後端部においてモータユニット１５の前部に接続され、バッテリユニット２１が、メインフレーム１２、サブフレーム３０及びモータケース１５で囲まれた空間に収容されている。すると、モータケース１５が車体フレーム４の一部を兼ねるので、部品点数を削減することができるし、バッテリユニット２１を配置するスペースを拡大することもできる。

　また、左右どちらのサブフレーム３０もモータケース１５の上部に取外し可能に結合される。前述のとおり、モータケース１５を上下方向に延びるように配置しているので、サブフレーム３０の後端部を、ロア部１４の後端部から上下方向に離すことができる。すると、サブフレーム３０の後端部を、ロア部１４に近付けるように下傾させながら延長する必要がなく、サブフレーム３０を短くすることができる。また、ロア部１４の後端部を上方に曲げる必要がなく、バッテリユニット２１を支持するための部分を前後方向に大きくすることができる。

　バッテリユニット２１の自重のほとんどが、メインフレーム１２のロア部１４で支持される。このため、サブフレーム３０に、バッテリユニット２１を支持するための十分な剛性を持たせなくてもよくなる。サブフレーム３０の剛性を抑えることができるので、サブフレーム３０の設計の自由度が向上する。例えば、サブフレームの設計に際し、支持剛性よりも美観を優先することもでき、美観に影響し易い車体側面の意匠を多様化することができる。サブフレーム３０は、メインフレーム１２のロア部１４よりも上方に位置している。メインフレーム１２のうちダウン部１３とロア部１４とが一体に形成されることで、バッテリ２２を支持するために十分な剛性を確保しやすい。バッテリ２２と電気モータ５とがロア部１４に共に乗載されるので、電気モータ５よりも上方にバッテリ２２が配置される場合に比べ、車両を低重心化することができる。また、電気モータ５がロア部１４よりも下方に配置される場合に比べ、電気モータ５が路面上の障害物と接触するのを抑制することができ、電気モータ５がロア部１４によって路面から保護される。

　なお、バッテリユニット２１の側部をサブフレーム３０に締結してもよい。この場合、バッテリユニット２１の支持荷重をサブフレーム３０に分担させることができ、車体フレーム４に作用する荷重を緩和することができる。また、バッテリユニット２１が左右に変位するのを抑制することができ、走行中の車両の重量バランスが安定する。

　なお、図２に示すように、本実施形態では、メインフレーム１２が、ロア部１４において左右に対をなしており、更にダウン部１３においても左右に対を成している。ダウン部１３の前端部からロア部１４の前端部に至る屈曲部分において、左右を繋ぐクロスメンバ４１が設けられている。このため、屈曲部分の剛性を高めることができる。ダウン部１３は略鉛直に延び、ロア部１４は略水平に延びており、この屈曲部分は略直角である。このため、メインフレーム１２が、側面視で前下部が略直角である広い空間を形成し、そこに大型のバッテリユニット２１を効率よく配置することができる。また、重量物であるバッテリを強固なフレームで下から支持することができる。

　また、ダウン部１３の上下中間部には、第２フレーム部３２（図１参照）が取り付けられるが、この第２フレーム部３２の先端部との結合箇所同士を左右に繋ぐようにクロスメンバ４２が設けられている。このため、ダウン部１３及びクロスメンバ４１の剛性が高まる。また、サブフレーム３０からメインフレーム１２に与えられる負荷をクロスメンバ４２で受けることができ、サブフレーム３０をメインフレーム１２に安定的に結合することができる。そして、サブフレーム３０は、第２フレーム部３２の基端部の近傍同士を左右に連結する前クロスメンバ３３を有する。このように、一対の第２フレーム部３２の基端部も先端部も、左右に繋ぐクロスメンバ４２，３３で連結されるので、第２フレーム部３２の剛性が向上する。

　更に、車体フレーム４には、補強フレーム４３が設けられており、補強フレーム４３は、ダウン部１３における第２フレーム部３２との結合箇所から、前傾しながら上向きに延び、ヘッドパイプ１１に結合されている。この補強フレーム４３を設けたことにより、車体フレーム４の剛性が一層高まり、ロア部１４で大重量のバッテリユニット２１を支持可能になる。ダウン部１４の上端部は、ヘッドパイプ１１の上部に結合され、補強フレーム４３の上端部はヘッドパイプ１１の下部に結合されている。そのうえで、サブフレーム３０は、ヘッドパイプ１１ではなくメインフレーム１２に結合される。このため、ヘッドパイプ１１周辺の構造が複雑化せず、計器類の設置作業や結線作業を簡便に行うことができる。

　バッテリケース２３の前部は、ロア部１４及び前クロスメンバ３３で保護され、バッテリケース２３の後部は、モータケース１５及び後クロスメンバ３４で保護され、バッテリケース２３の側部は第１及び第２フレーム部３１，３２で保護される。このため、急な加減速又は衝突などで急な衝撃が生じたとしても車体に対するバッテリの変位を抑えることができる。

　なお、シート９前方でシート９に対向する位置に電気モータ５が配置されている。このため、バッテリユニット２１がシート９の前方に近接配置される場合に比べ、シート９前方の車体部分の車幅方向の寸法を小さくすることができる。すると、運転者が車体をニーグリップしやすくなり、運転者の運転負荷を減らすことができる。

　図３は、本発明の第２実施形態に係る鞍乗型電動車両の一例として示す電動二輪車の右側面図である。以下、第１実施形態との相違点を中心にして第２実施形態について説明する。図３に示すように、本実施形態に係る電動二輪車１０１は、モータケース１１５がサスペンションブラケットとして機能せず、また、スイングアームブラケットとして機能しておらず、メインフレーム１２に支持されている。

　第１実施形態と同様、メインフレーム１２は、左右一対のダウン部１３及び左右一対のロア部１４を有し、バッテリユニット２１は、ロア部１４上に支持されている。なお、車体フレーム１０４には、ダウン部１３及びヘッドパイプ１１それぞれに溶接される補強板１４３が設けられ、これにより車体フレーム１０４の剛性向上及びバッテリユニット２１の安定支持が図られている。サブフレーム３０は、ダウン部１３の上端部から下傾しながら後方に延びる第１フレーム部３１と、第１フレーム部３１をダウン部１３の上下中間部に連結する第２フレーム部３２とを有する。

　この電動二輪車１０１は、メインフレーム１２の後端部を第１フレーム部３１の後端部に繋ぐスイングアームブラケット１５０を備えている。スイングアームブラケット１５０は、概ね上下方向に延びている。モータケース１１５は、下部においてロア部１４に連結され、上部において第１フレーム部３１に連結され、後部においてスイングアームブラケット１５０に連結されている。このスイングアームブラケット１５０に、スイングアーム１６の前端部が揺動可能に連結されている。また、シートフレーム２０は、スイングアームブラケット１５０から後方に延びている。リヤサスペンション１９は、シートフレーム２０とスイングアーム１６との間に架け渡されている。

　本実施形態においても、サブフレーム３０は、車体フレーム１０４に対して取外し可能に結合される。具体的には、第１フレーム部３１の前端部は、ダウン部１３の上端部に対してボルトで取外し可能に結合される。第１フレーム部３１の後端部は、スイングアームブラケット１５０の上端部にボルトで取外し可能に結合される。第２フレーム部３２の下端部は、ダウン部１３の上下中間部に対してボルトで取外し可能に結合される。このようにしてサブフレーム３０が車体フレーム１０４に結合されるので、第１実施形態と同様にして、バッテリユニット２１を車両に簡便に組み付けることができる。また、バッテリケース２３を側方から覆うので、衝突時のバッテリ保護効果を高めることができる。

　なお、第１実施形態と第２実施形態との中間的なフレーム構造として、ロア部の後端部にスイングアームブラケットが一体的に形成され、それにより揺動軸がメインフレームに設けられる一方、モータユニットを当該スイングアームブラケットと別体に構成してもよい。これにより、メインフレームに前後輪を結合した状態で電気モータのみを取り外すことができ、メンテナンス性能を向上することができる。このとき、モータユニットにリヤサスペンションを取り付け、モータケースをサスペンションブラケットとして機能させてもよい。

　図４は、本発明の第３実施形態に係る鞍乗型電動車両の一例として示す電動二輪車２０１の左側面図である。図４に示す電動二輪車２０１においては、モータケース２１５が、電気モータ２０５と変速機２２５とを収容し、前後方向に延びるようにして配置されている。車体フレーム２０４が、ヘッドパイプ２１１とメインフレーム２１２とを有し、ヘッドパイプ２１１は、前輪２０２の転向用のステアリングシャフト２０７を回転可能に支持し、メインフレーム２１２は、ヘッドパイプ２１１に固定されている。メインフレーム２１２は、ヘッドパイプ２１１から略下方に延びるダウン部２１３と、ダウン部２１３の下端部から略後方に延びるロア部２１４とを有している。モータケース２１５は、ロア部２１４に支持されてロア部２１４の下方に配置されている。ロア部２１４の後端部は、スイングアームブラケット２５０の上前端部にボルトで取外し可能に結合されている。なお、ロア部２１４の前端部は、ダウン部２１３の下端部にボルトで取外し可能に結合されていてもよい。

　この電動二輪車２０１も、メインフレーム２１１の上部から後方に延びるサブフレーム２３０を備えている。サブフレーム２３０は、サブフレーム２３０は、左右一対であり且つ上下一対でもある。サブフレーム２３０の前端部は、ヘッドパイプ２１１にボルトで取外し可能に結合されており、サブフレーム２３０の後端部は、スイングアームブラケット２５０の上部に取外し可能に結合されている。このように、サブフレーム２３０は、車体フレーム２０４に取外し可能に結合される。バッテリユニット２２１は、電気モータ２０５の電源となるバッテリ２２２と、バッテリ２２２を収容するバッテリケース２２３とから構成されている。バッテリユニット２２１の底部が、メインフレーム２１２のロア部２１４上で支持され、左右一対のサブフレーム２３０が、バッテリユニット２２１の左側部及び右側部をそれぞれ覆っている。

　このように、サブフレーム２３０だけでなくメインフレーム２１２のうちロア部２１４がダウン部２１３から着脱可能になっていると、バッテリユニット２２１を車両に搭載する作業を更に簡便に行うことができる。また、ロア部２１４とモータケース２１５の組付け誤差を小さくすることも可能になる。更に、ロア部２１４の下方にモータケース２１５を配置しているので、モータケース２１５を好適に空冷可能にもなる。

　これまで、本発明の実施形態について説明したが、上記構成は適宜変更可能である。例えば、サブフレーム３０は、クロスメンバ３３，３４を有した左右一体のものに限定されず、左側の第１及び第２フレーム部３１，３２と、右側の第１及び第２フレーム部３１，３２とが別個であってもよい。左右別個である場合、左右片側のみが取外し可能に結合されていてもよい。また、サブフレーム３０は必ずしも左右に対を成していなくてもよい。

　また、サブフレーム３０とメインフレーム１２との結合、サブフレーム３０と電気モータ５との結合は、取外し可能であればよく、ボルト以外の結合構造が用いられていてもよい。例えば、ピン結合や楔結合であってもよい。本実施形態では、左右のサブフレーム３０それぞれがメインフレーム１２から着脱自在に構成されたが、左右のサブフレーム３０のいずれか一方のみが、メインフレーム１２から着脱可能に構成されても良い。これによっても、同様の効果を得ることができる。例えば、スタンド装置によって、車体が左右方向一方に傾斜する場合には、傾斜方向と反対側のサブフレーム３０がメインフレーム１２から着脱可能に構成されてもよい。これにより、傾斜状態での停車時にバッテリ２２からサブフレーム３０に自重の一部が作用しても、サブフレーム３０とメインフレーム１２とが一体成型されているので、十分な剛性を確保することができる。

　また、変速機２５が搭載されていなくても良い。揺動軸１７よりも上方に電気モータ５が配置され、電気モータ５の前方にバッテリが配置されることにより、第１実施形態と同様にして、モータケース１５をスイングアームブラケットの一部として活用することができ、部品点数を削減することができる。

　本発明の実施形態に係る鞍乗型電動車両として電動二輪車を例示したが、不整地走行車（All Terrain Vehicle）、鞍乗型の自動三輪車など、その他の車両にも同様にして本発明を適用可能である。また、電動車両として、内燃機関を備えず電気モータのみを走行駆動源とする車両を例示したが、電気モータに加えて内燃機関を備えたいわゆるハイブリッド車両にも本発明を適用可能である。

　上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する好適な態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

　本発明は、バッテリの容量を容易に大きくすることができ、また、このように大型化したバッテリを容易に且つ安定的に搭載することができるという作用効果を奏し、電動二輪車など鞍乗型電動車両に適用すると有益である。

Claims

　電気モータにより発生された動力で走行する鞍乗型電動車両であって、
　前記電気モータの電源となるバッテリユニットと、
　前輪操舵用のステアリングシャフトを回転可能に支持するヘッドパイプ、及び、前記ヘッドパイプに一体的に接合されたメインフレームを有する車体フレームと、
　前記メインフレームの上部から後方に延びるサブフレームと、を備え、
　前記メインフレームは、前記ヘッドパイプから下方に延びるダウン部と、前記ダウン部の下端から後方に延びるロア部とを有し、前記サブフレームは、前記車体フレームに取外し可能に結合され、
　前記バッテリユニットの底部が、前記メインフレームの前記ロア部上で支持され、前記バッテリユニットの側部が、前記サブフレームで覆われる、鞍乗型電動車両。
　前記メインフレームは、少なくとも前記ロア部において、左右に対を成しており、
　前記バッテリユニットの底部が、左右一対の前記ロア部上で支持されている、請求項１に記載の鞍乗型電動車両。
　前記ダウン部が、前記バッテリユニットの前側に配置されている、請求項１又は２に記載の鞍乗型電動車両。
　前記メインフレームが左右に対を成し、前記サブフレームが左右に対を成し、
　左右の前記サブフレームが、対向する左右の前記メインフレームにそれぞれ取外し可能に結合される、請求項２又は３に記載の鞍乗型電動車両。
　後輪を回転可能に支持するスイングアームと、前記スイングアームに揺動可能に連結されるスイングアームブラケットとを備え、
　前記ロア部及び前記サブフレームが、前記スイングアームブラケットに取外し可能に結合される、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の鞍乗型電動車両。
　前記電気モータを収容するモータケースを備え、
　前記スイングアームブラケットが前記モータケースの少なくとも一部で実現され、前記ロア部の後端部及び前記サブフレームの後端部が、前記モータケースに取外し可能に結合される、請求項５に記載の鞍乗型電動車両。
　前記電気モータの回転を変速する変速機を備え、
　前記モータケースは、前記変速機及び前記電気モータを収容しており、前記電気モータと前記変速機とが上下方向に並ぶように配置されている、請求項６に記載の鞍乗型電動車両。
　前記ロア部が、前記スイングアームの前記スイングアームブラケットに対する揺動の中心となる揺動軸よりも下方に位置する、請求項５乃至７のいずれか１項に記載の鞍乗型電動車両。