跨乘型电动车辆的制作方法

本发明涉及一种将电动机作为主动力源的跨乘型电动车辆。

背景技术：

现在，将电动机作为主动力源的摩托车等跨乘型电动车辆逐渐普及。跨乘型电动车辆具备对驱动轮进行驱动的电动机及向电动机供给电力的电池。为了实现与将内燃机作为主动力源的跨乘型车辆同等的行驶性能(最大输出、最大转矩、续航行驶距离等)，在跨乘型车辆中采用了大型电动机及具有大的容量的大型电池(例如，参见专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利5594229号公报

发明所要解决的技术问题

由于跨乘型电动车辆与四轮的乘用车等相比是小型的，因此如何在跨乘型电动车辆配置电动机及电池是个难题。

在上述专利文献1所述的踏板型车辆中，电动机配置在安装有后轮的摇臂的后端部，电池配置在座椅的下方。像这样通过将电动机配置在摇臂的后端部，能够在座椅的下方确保大的空间，并且能够利用这个空间来配置大容量的电池。

然而，为了提高行驶的稳定性等，有将电动机配置于座椅的下方的情况。在该情况下，由于座椅的下方的空间变小，因此在座椅的下方配置大容量的电池是困难的。

另外，可以想见的是，通过提高座椅的位置并且扩大座椅下方的空间，能够配置大容量的电池。然而，若提高座椅的位置，例如着脚性(日语：足つき性)等骑行姿势将会劣化。

技术实现要素：

本发明是例如鉴于上述的问题而完成的，本发明的技术问题在于提供一种在将电动机及电池配置于座椅的下方的结构中，能够不使骑行姿势劣化地增大电池的容量的跨乘型电动车辆。

用于解决技术问题的技术手段

为了解决上述的技术问题，本发明的跨乘型电动车辆具备：电动机，该电动机产生驱动力；电池壳体，该电池壳体收容有向所述电动机供给电力的电池；逆变器，该逆变器将所述电池提供至所述电动机的电流从直流电流转换为交流电流；以及座椅，该座椅用于驾驶者就座，在所述座椅的下方配置有所述电动机及所述电池壳体，所述电池壳体的前部位于所述电动机的上方，所述电池壳体的后部位于所述电动机的后方，并且所述电池壳体的后部的下表面与所述电动机的上表面相比位于下方。

发明的效果

根据本发明，在将电动机及电池配置于座椅的下方的结构中，能够不使骑行姿势劣化而增大电池的容量。

附图说明

图1是表示本发明的实施例的跨乘型电动车辆的说明图。

图2是从上方观察本发明的实施例的跨乘型电动车辆中的车身框架、电动机、变速器、逆变器及电池单元的图。

图3是从左方观察本发明的实施例的跨乘型电动车辆中的摇臂、座椅、电动机、变速器、逆变器及电池单元的图。

图4是从左前上方观察本发明的实施例的跨乘型电动车辆中的电动机、变速器、逆变器及电池单元的图。

图5是从右前上方观察本发明的实施例的跨乘型电动车辆中的电动机、变速器、逆变器及电池单元的图。

图6是表示在本发明的实施例的跨乘型电动车辆中，电池壳体内的电池及电气零件的配置及座椅相对于电池壳体的安装结构的说明图。

图7是表示在本发明的实施例的跨乘型电动车辆中，电池壳体内的电池及电气零件的配置和电动机、变速器以及电池单元的配置的说明图。

图8是表示在本发明的实施例的跨乘型电动车辆中，将摇臂的摆动轴的位置设定于电动机的后方且电池壳体的后部的下方的优点的说明图。

符号说明

1跨乘型电动车辆

15摇臂

16摆动轴

18后轮(驱动轮)

21座椅

31电动机

31a上表面

32变速器

41电池单元

42电池壳体

42a前部

42b后部

42d下表面

51电池

55电池管理单元(电气零件)

56继电器(电气零件)

57熔断器(电气零件)

58车载充电器(电气零件)

59转换器(电气零件)

61逆变器

具体实施方式

本发明的实施方式的跨乘型电动车辆具备：电动机，该电动机产生驱动力；电池壳体，该电池壳体收容有向电动机供给电力的电池；逆变器，该逆变器将电池提供至电动机的电流从直流电流转换为交流电流；以及驾驶者能够就座的座椅。

在该跨乘型电动车辆中，在座椅的下方配置有电动机及电池壳体。另外，电池壳体的前部位于电动机的上方，电池壳体的后部位于电动机的后方。另外，电池壳体的后部的下表面与电动机的上表面相比位于下方。

根据本发明的实施方式的跨乘型电动车辆，能够通过将电池壳体设置在座椅的下方且从电动机的上方遍及至电动机的后方的区域来增加电池壳体的前后方向的尺寸。由此，例如能够使多个电池单体单元在电池壳体内排列在前后方向上，该电池单体单元由构成电池的多个电池单体在上下方向上重叠而形成。并且，根据本发明的实施方式的跨乘型电动车辆，通过将电池壳体配置为电池壳体的后部相比电动机位于后方，并且以电池壳体的后部的下表面与电动机的上表面相比位于下方的方式使电池壳体的后部向下方延伸，从而能够增加电池壳体的后部的上下方向的尺寸。由此，例如能够使在电池壳体内的后部配置的上述电池单体单元中的电池单体的个数(层叠数)增加，从而能够增大电池的容量。

另外，在本发明的实施方式的跨乘型电动车辆中，通过使电池壳体在前后方向上延伸，并且使电池壳体的后部向下方延伸来增加在电池壳体内配置的电池单体的个数，增大电池的容量。因此，即使增大电池的容量，也能够抑制电池壳体的上表面的位置变高。因此，能够抑制伴随着电池的容量增大而座椅位置变高，能够防止着脚性等骑行姿势的劣化。

[实施例]

对本发明的跨乘型电动车辆的实施例进行说明。此外，在实施例的说明中，在对上(u)、下(d)、前(f)、后(b)、左(l)、右(r)的方向进行说明时，以驾驶跨乘型电动车辆的驾驶者所观察的方向为基准。各图中右下的箭头表示这些方向。

图1表示从左方观察的本发明的实施例的跨乘型电动车辆1的状态。图2表示从上方观察的跨乘型电动车辆1中的车身框架2、电动机31、变速器32、逆变器61及电池单元41的状态。在图1中，本实施例的跨乘型电动车辆1是踏板型的摩托车。跨乘型电动车辆1具有弯梁型的车身框架2。车身框架2具有：配置在跨乘型电动车辆1的前部的头管3；从头管3向下方延伸的下管4；从下管4的下端部在跨乘型电动车辆1的下部向后方延伸的左右一对下框架5；从一对下框架5的各自的后部一边上升一边向后方延伸的左右一对座椅导轨6；以及从一对下框架5的各自的后端部一边上升一边向后方延伸的左右一对后框架7。图2中的x表示跨乘型电动车辆1的车辆宽度方向的中央位置。如图2所示，头管3及下管4配置在跨乘型电动车辆1的车辆宽度方向(左右方向)的中央。另外，一对下框架5的前部一边从跨乘型电动车辆1的车辆宽度方向的中央向左右扩展一边向后方延伸，一对下框架5的后部分别位于跨乘型电动车辆1的前后方向的大致中央部的左部及右部，彼此大致平行地分别向后方延伸。另外，一对座椅导轨6分别配置在跨乘型电动车辆1的后部的左部及右部，一对后框架7也分别配置在跨乘型电动车辆1的后部的左部及右部。在一对下框架5之间、一对座椅导轨6之间及一对后框架7之间分别设置有横梁8、9等。

另外，如图1所示，在跨乘型电动车辆1中，在被头管3支承为能够旋转的转向轴(省略图示)固定有把手11及前叉12，作为转向轮的前轮13在前叉12的下端部被支承为能够旋转。

另外，在跨乘型电动车辆1的后部的下部设置有摇臂15。摇臂15的前端部经由摆动轴16以能够在上下方向上摆动的方式支承于车身框架2的后部的下部。具体而言，在左侧的座椅导轨6的下部与左侧的后框架7的下部之间以及在右侧的座椅导轨6的下部与右侧的后框架7的下部之间分别固定有摆动轴支承部件17(仅图示了左侧)。摇臂15的前端部经由摆动轴16而支承于这些摆动轴支承部件17。另外，作为驱动轮的后轮18在摇臂15的后端部被支承为能够旋转。另外，在摇臂15和左侧的后框架7之间及在摇臂15与右侧的后框架7之间分别设置有后减震单元19。另外，跨乘型电动车辆1具有可供驾驶者就座的座椅21。座椅21设置于跨乘型电动车辆1的上侧部分中从前后方向中央部至后部的部分。座椅21的前部是供驾驶者就座的驾驶者座部，座椅21的后部是供同乘者就座的双人座部。

另外，跨乘型电动车辆1具备：例如无刷电动机等产生驱动力的电动机31；变速器32，该变速器32改变电动机31的旋转速度(具体而言，为减速)并向后轮18传递；电池单元41，该电池单元41包括向电动机31供给电力的电池51；以及逆变器61，该逆变器61将电池51提供至电动机31的电流从直流电流转换为交流电流。

图3表示从左方观察的摇臂15、座椅21、电动机31、变速器32、电池单元41及逆变器61的状态。图4表示从左前上方观察的电动机31、变速器32及电池单元41的状态，图5表示从右前上方观察的这些部件的状态。图6表示从左方观察的电池壳体42、收容于电池壳体42内的电池51及电气零件、座椅21相对于电池壳体42的安装结构。图7表示从上方观察的电池壳体42、收容于电池壳体42内的电池51及电气零件、安装于电池壳体42的外表面的电气零件等。

如图3～图5所示，电动机31具有呈有盖圆筒状的壳体，该壳体收容有旋转轴、转子及定子等。变速器32具有呈有盖圆筒状的壳体，该壳体收容驱动轴及变速齿轮等。电动机31和变速器32排列在跨乘型电动车辆1的车辆宽度方向上。具体而言，变速器32安装于电动机31的壳体的左部，并且与电动机31一体化(单元化)。

另外，如图1所示，电动机31及变速器32配置于跨乘型电动车辆1的前后方向的大致中央部。另外，如图2所示，电动机31及变速器32配置于左侧的下框架5与右侧的下框架5之间。另外，电动机31及变速器32配置于左侧的座椅导轨6与右侧的座椅导轨6之间。另外，电动机31相对于跨乘型电动车辆1的车辆宽度方向的中央配置于靠右侧的位置。另外，变速器32相对于跨乘型电动车辆1的车辆宽度方向的中央配置于靠左侧的位置。另外，如图3所示，电动机31及变速器32配置于座椅21的前部的下方。具体而言，电动机31及变速器32配置于电池壳体42的前部42a的下方，该电池壳体42配置于座椅21的前部的下方。

另外，电动机31和变速器32一体化的单元支承于车身框架2。具体而言，如图1所示，电动机31和变速器32一体化的单元的左部经由电机支承部件而支承于左侧的下框架5。图1中的s1及s2表示电动机31和变速器32一体化的单元的左部经由电机支承部件而支承于左侧的下框架5的部位。另外，电动机31和变速器32一体化的单元的右部与该单元的左部同样地经由电机支承部件而支承于右侧的下框架5。另外，在变速器32的驱动轴和后轮侧的从动链轮之间挂有驱动链33。另外，如图3所示，在电动机31及变速器32的后部安装有挡泥板34。

电池单元41具有电池壳体42、电池51及多个电气零件。电池壳体42形成为例如由铝铸造而成的箱状。观察图3可知，电池壳体42的后部42b与电池壳体42的前部42a相比向下方突出。换而言之，电池壳体42的前部42a的下部沿着电动机31及变速器32的上部的外形凹陷。如图6所示，电池壳体42的后部42b的下表面42d与电池壳体42的前部42a的下表面42c相比位于下方。另外，在电池壳体42中，在前部42a的下表面42c与后部的下表面42d之间形成有随着朝向后方而向下方倾斜的倾斜面42f。

另外，如图4及图7所示，电池壳体42由右壳体部43和左壳体部44通过螺栓等固定部件彼此固定而形成。右壳体部43形成电池壳体42的右部，左壳体部44形成电池壳体42的左部。

如图6所示，电池51收容在电池壳体42内。电池51具有两个电池单体单元53，该电池单体单元53通过将多个电池单体重叠而形成。两个电池单体单元53在电池壳体42内排列在前后方向上。另外，两个电池单体单元53中的后侧的电池单体单元53的电池单体的层叠数比前侧的电池单体单元53多。因此，后侧的电池单体单元53的上下方向的尺寸比前侧的电池单体单元53的上下方向的尺寸大。虽然后侧的电池单体单元53的上表面与前侧的电池单体单元53的上表面的上下方向的位置彼此大致相同，但是后侧的电池单体单元53的下表面与前侧的电池单体单元53的下表面相比位于下方。另外，图7中的x表示跨乘型电动车辆1的车辆宽度方向的中央位置。如图7所示，两个电池单体单元53配置在跨乘型电动车辆1的车辆宽度方向的中央。另外，各电池单体单元53安装于电池壳体42的右壳体部43内。

如图7所示，电池单元41所具有的多个电气零件例如是电池管理单元(bmu)55、继电器56、熔断器57、车载充电器58及转换器59等。此外，转换器59是用于变更从电池51输出的直流电压的电压值的转换器，是所谓的dc/dc转换器。这些多个电气零件分散配置于电池51(两个电池单体单元53)的左侧及右侧。具体而言，如图6及图7所示，电池管理单元55、继电器56及熔断器57配置于电池51的左侧，这些零件收容在电池壳体42内。另外，如图5及图7所示，车载充电器58及转换器59配置于电池51的右侧，这些零件经由零件安装托架60安装于电池壳体42的右侧的外表面。

观察图1及图2可知，电池单元41配置于左侧的座椅导轨6及左侧的后框架7与右侧的座椅导轨6及右侧的后框架7之间。另外，电池壳体42配置于相比跨乘型电动车辆1的车辆宽度方向的中央靠左侧的位置，安装于电池壳体42的右侧的外表面的车载充电器58及转换器59相比跨乘型电动车辆1的车辆宽度方向的中央配置于右侧，当整体观察电池单元41时，电池单元41配置于跨乘型电动车辆1的车辆宽度方向的中央。

另外，如图3所示，电池单元41配置于座椅21的前部的下方。另外，电池壳体42的前部42a位于座椅21的前部的下方，并且位于在车辆宽度方向上排列的电动机31及变速器32的上方。另外，电池壳体42的后部42b位于座椅21的前部的下方，并且位于电动机31及变速器32的后方。在此，图3中的双点划线h1表示电动机31的上表面31a的上下方向上的位置，双点划线h2表示电池壳体42的后部42b的下表面42d的上下方向上的位置。如图3所示，电池壳体42的后部42b的下表面42d与电动机31的上表面31a相比位于下方。另外，观察图3及图6可知，电池壳体42的前部42a的下表面42c及倾斜面42f覆盖电动机31及变速器32的上部的后侧。

另外，如图7所示，电动机31的车辆宽度方向尺寸与变速器32的车辆宽度方向尺寸之和的值，即，电动机31与变速器32一体化的单元的车辆宽度方向尺寸w1比电池单元41的车辆宽度方向尺寸w2小。并且，电动机31及变速器32配置成容纳于电池单元41的宽度内。

另外，电池壳体42支承于车身框架2。具体而言，如图1所示，电池壳体42的后部42b的左部经由电池支承部件而支承于左侧的后框架7。图1中的s3表示电池壳体42的后部42b的左部经由电池支承部件而支承于左侧的后框架7的部位。另外，虽然省略了图示，但是电池壳体42的前部42a的右部经由电池支承部件而支承于右侧的座椅导轨6。另外，如图2所示，电池壳体42的后部42b的上部的两个部位支承于横梁9，该横梁9连结左侧的座椅导轨6和右侧的座椅导轨6。图2中的s4、s5表示电池壳体42的后部42b的上部支承于横梁9的部位。

如图1所示，逆变器61配置于左侧的下框架5与右侧的下框架5之间且配置于踏板62的下方。如图3所示，逆变器61位于电动机31及变速器32的前方。另外，如图4及图5所示，在电池51和逆变器61之间连接有电力供给线63，来自电池51的直流电流经由电力供给线63被供给至逆变器61。另外，在逆变器61和电动机31之间连接有电力驱动线64，经由电力驱动线64从逆变器61向电动机31供给三相交流电流等。

另外，在跨乘型电动车辆1中，座椅21安装于电池壳体42。具体而言，如图6所示，在电池壳体42的右壳体部43的前上部设置有用于安装座椅21的座椅安装部45。座椅安装部45从右壳体部43的前上部向前方突出。另一方面，在座椅21的底板22的前端部设置有座椅安装托架23。座椅安装托架23从底板22的前端部向下方突出。座椅安装托架23的顶端部以能够旋转的方式连接于座椅安装部45的顶端部。由此，座椅21以连接有座椅安装托架23和座椅安装部45的部分为基点而能够以座椅21的后端侧在上下方向上移动的方式进行转动。

另外，在座椅21的底板22的下表面中的前部安装有多个缓冲橡胶件24。另一方面，如图5所示，在电池壳体42的右壳体部43的上表面形成有多个载荷承受部46，该载荷承受部46用于与安装于座椅21的缓冲橡胶件24的顶端接触而承受来自座椅21的载荷。另外，如图6所示，在座椅21的底板22的下表面中的前后方向的大致中央部分别形成有左右一对载荷承受部25，并且在底板22的下表面中的后端部的左右两个部位分别安装有其他的缓冲橡胶件26。形成于底板22的下表面的一对载荷承受部25与分别安装于左侧及右侧的座椅导轨6的缓冲橡胶件的顶端接触。另外，安装于底板22的下表面的后端部的一对缓冲橡胶件26与分别形成于左侧及右侧的座椅导轨6的载荷承受部接触(参见图1)。此外，在座椅导轨6侧设置有用于将座椅21的后部锁定在座椅导轨6侧的锁机构。

另外，如图3所示，在跨乘型电动车辆1中，摇臂15的摆动轴16位于电动机31及变速器32的后方，并且位于电池壳体42的后部42b的下方。

如以上说明的那样，在本发明的实施例的跨乘型电动车辆1中，在座椅21的下方且从电动机31及变速器32的上方遍及至电动机31及变速器32的后方确保了较大的空间，在该空间设置有电池壳体42。电池壳体42具有较大的前后方向尺寸，重叠多个电池单体而成的电池单体单元53在前后方向上排列并收容在电池壳体42内。并且，位于电动机31及变速器32的后方的电池壳体42的后部42b向下方突出，电池壳体42的后部42b的下表面42d与电动机31的上表面31a相比位于下方。由此，电池壳体42的后部42b的上下方向的尺寸比电池壳体42的前部的上下方向的尺寸大。通过该结构，能够使配置于电池壳体42内的后部的电池单体单元的个数(层叠数)增加，从而能够增大电池51的容量。

另外，在本发明的实施例的跨乘型电动车辆1中，通过使电池壳体42从电动机31及变速器32的上方遍及至后方地在前后方向上扩展，并且使电池壳体42的后部向下方扩展来扩大电池壳体42内的容积，从而增加电池壳体42内的电池单体的层叠数。根据该结构，能够增大电池51的容量，并且抑制电池壳体42的上表面的位置变高。因此，能够抑制伴随着电池51的容量增大而座椅21的位置的增高，能够防止着脚性等骑行姿势的劣化。

另外，在本实施例的跨乘型电动车辆1中，摇臂15的摆动轴16位于电动机31及变速器32的后方且电池壳体42的后部42b的下方。通过该结构，能够充分确保摇臂15的摆动范围，并且能够使摇臂15与电池壳体42的后部42b的下表面42d之间的间隔变小。因此，能够使电池壳体42的后部42b的下表面42d靠近摇臂15，并且能够使电池壳体42的后部42b的上下方向的尺寸变大。使用图8对这一点进行说明。在图8中，为了方便说明，以一根笔直的线段表示摇臂15，以点表示摆动轴16。在图8中，在将摆动轴16的位置设定在电池壳体42的后部42b的下方的位置p的情况下，即使摇臂15向上方摆动a度，摇臂15也不会碰到电池壳体42。与此相对，在使摆动轴16的位置向前方移动，将该摆动轴16的位置设定在电池壳体42的前部42a的下方的位置q的情况下，当使摇臂15向上方同样地摆动a度，则摇臂15碰到电池壳体42。即，在将摇臂15设定在位置q的情况下，为了使摇臂15能够充分地摆动，必须使电池壳体42的后部42b的上下尺寸变小，并且使电池壳体42的后部42b的下表面42d的位置变高。在本实施例的跨乘型电动车辆1中，由于摆动轴16的位置被设定在电池壳体42的后部42b的下方(位置p)，因此能够使电池壳体42的后部42b的下表面42d的位置变低，并且能够使电池壳体42的后部42b的上下尺寸变大。因此，能够扩大电池壳体42的容积，增加电池单体的层叠数，能够增大电池51的容量。

另外，在本实施例的跨乘型电动车辆1中，电池单体单元53配置于跨乘型电动车辆1的车辆宽度方向的中央，电池管理单元55、车载充电器58等多个电气零件分散配置于电池单体单元53的左右两侧。这样，通过将作为重物的电池单体单元53配置于跨乘型电动车辆1的车辆宽度方向的中央，能够容易地取得跨乘型电动车辆1的车辆宽度方向上的重量平衡，能够提高行驶的稳定性。另外，通过将电气零件分散配置于电池单体单元53的左右两侧，也能够容易地取得跨乘型电动车辆1的车辆宽度方向上的重量平衡，能够提高行驶的稳定性。

另外，在本实施例的跨乘型电动车辆1中，电池管理单元55、继电器56及熔断器57收容在电池壳体42内，车载充电器58及转换器59安装于电池壳体42的外表面。这样，通过将多个电气零件分别配置于电池壳体42的内部和外部，能够提高用于配置电气零件的空间的利用效率。并且，能够利用通过高效的电气零件的配置作出的空的空间来扩大配置电池单体单元的空间，能够增大电池容量。另外，通过将多个电气零件分别配置于电池壳体42的内部和外部，能够提高电气零件的组装性，另外，能够使向电气零件的配线变得容易。

另外，在本实施例的跨乘型电动车辆1中，电动机31及变速器32排列在跨乘型电动车辆1的车辆宽度方向上。由此，与电动机31及变速器32在上下方向上错开地配置的情况相比，能够使在座椅21的下方形成的空间的上下方向的尺寸变大。因此，能够使配置于座椅的下方的电池壳体42的上下方向的尺寸变大，从而扩大电池的容量，并能够使座椅的高度位置变低。另外，通过将电动机31及变速器32排列在跨乘型电动车辆1的车辆宽度方向上，与将电动机31及变速器32排列在前后方向上的情况相比，容易确保电动机31及变速器32的后方的空间。因此，能够利用电动机31及变速器32的后方的空间来扩大电池壳体42的容积，能够实现电池容量的扩大及座椅高度位置的抑制。

另外，在本实施例的跨乘型电动车辆1中，排列在车辆宽度方向上的电动机31和变速器32容纳于电池单元41的宽度内。通过该结构，能够缩小跨乘型电动车辆1的车宽。

另外，在本实施例的跨乘型电动车辆1中，座椅21安装于电池壳体42。通过该结构，能够不需要例如用于将座椅21安装于座椅导轨6的横梁、托架等。因此，能够缩小在座椅21的下方配置的电池壳体42与座椅21之间的间隔，并且能将电池壳体42的上下尺寸扩大该缩小的间隔的量，从而增大电池容积。

此外，在上述的实施例中，虽然例示了在电池壳体42内在前后方向上配置两个电池单体单元53的情况，但是配置于电池壳体42内的电池单体单元53的个数及布局并不限定于此。

另外，在上述的实施例中，虽然在图6及图7中表示了多个电气零件的具体的配置，但是该配置并不限定于一例。配置于电池单体单元53的左右两侧的电气零件的个数、位置并不限定于此。另外，能够参考重量分布、进行配线的容易度、组装性等来变更各个电气零件配置于电池单体单元53的左侧还是配置于右侧。另外，电动机及变速器的左右的配置也可以是相反的。

另外，本发明并不限定于作为实施例说明的小型摩托车，也能够应用于公路运动、极限运动、游览、越野等各种类型的摩托车。另外，本发明并不限定于摩托车，也能够应用于三轮摩托车、越野车等各种的跨乘型电动车辆。

另外，本发明可以在从本发明要求保护的范围和说明书整体能够读取的与发明的主旨或是思想不矛盾的范围内进行适当变形，伴随着这样的变形的跨乘型电动车辆也包括在本发明的技术思想内。