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CN1091046C - 机动两轮车的电池收容构造 - Google Patents

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Abstract

本发明的机动两轮车的电池收容构造中，以马达为驱动源的动力单元连接在车架上，该车架从头管向下方延伸并在其后备有略平行于地面的左右一对框架2c、2c，驱动马达用的控制单元的收容箱61横跨在左右一对框架之间地固定在该左右一对框架间的下部，同时，把向马达供给电力的电池B a…搭载在上述控制单元的上部。由于控制单元兼作为左右一对框架的底板，同时可搭载电池。因此，不需要用于搭载电池的其它框架或构件，可减轻车身重量，减少零部件数目。另外，控制单元堵住主车架的底，所以，提高了主车架的刚性。

Description

机动两轮车的电池收容构造
本发明涉及机动两轮车的电池收容构造。
现有技术中，机动两轮车的电池收容构造，例如有日本特开平8-175477号公报(机动两轮车等的发动机和马达的动力切换装置)揭示的型式。它如该公报的图1所示，电池6收容在车架2(标号是沿用公报中的标号，下同。)的踏板38的下方。
作为重物的电池6的全部重量作用在上述车架2上，所以车架2必须具有高刚性。如提高刚性，则车架的重量就要增加。
本发明者着眼于能使车架轻量化的电池收容构造，通过用另外的构件代替该电池收容构造的一部分，在既保持车架刚性又被轻量化的方面，取得了成功。
具体地说，本发明的机动两轮车电池收容构造，其特征在于，以马达为驱动源的动力单元连接在车架上，该车架从头管向下方延伸，在其后备有略平行于地面的左右一对框架，将驱动马达用的控制单元横跨左右一对框架之间地固定在该左右一对框架间的下部，同时，把向马达供给电力的电池搭载在上述控制单元的上部。
控制单元兼作为左右一对框架的底板，同时可搭载电池。因此，不需要用于搭载电池的其它框架或部件，可减轻车身重量，减少零部件数目。
另外，控制单元堵住主车架的底，可提高主车架的刚性。另外，控制单元露出于主车架的下方，可被行驶风有效地冷却，提高散热性。
图1是本发明机动两轮车的侧视图。
图2是本发明中的主车架周围的侧视图。
图3是本发明中的主车架、前后悬架系统及转向系统的俯视图。
图4是本发明中的主车架、前悬架系统及转向系统的侧视图。
图5是本发明中的主车架、前悬架系统及转向系统的俯视图。
图6是本发明中的主车架及头管柱的分解侧视图。
图7是本发明中的树脂弹簧的安装构造图。
图8是本发明中的主车架及头管柱的正面图。
图9是本发明中的主车架、前悬架系统及转向系统的分解立体图。
图10是本发明中电池收容状态的主车架的俯视图。
图11是本发明中电池收容状态的主车架侧剖视图。
图12是图11的12-12线剖视图。
图13是表示前摆动臂与前轮的关系的说明图。
下面，参照附图说明本发明的实施例。
说明中，“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”是从驾驶者方面看的方向，Fr、Rr、L、R分别表示前侧、后侧、左侧、右侧。图是顺着标号的方向看的。
图1是本发明机动两轮车的侧视图。
机动两轮车1，在中央下部，配置着由框架构成的主车架2，该框架兼作为电池收容箱。在该主车架2的前部，安装着悬架前轮3的摆动臂形式的前悬架系统4和与该前悬架系统4分开的转向系统5。在主车架2的后部，安装着悬架动力单元6和后轮7的后悬架系统8。
动力单元6是驱动发动机6a和马达(传动马达)6b的驱动源。本发明的前轮3和后轮7，采用着大直径(14～20英寸)的轮子。
机动两轮车1，在图中后轮7的背面，配置着空气滤清器11、排气管12、消音器13、尾管14，由前挡泥板15、前罩16、前车把罩17、中心罩18、后罩19、后挡泥板21从前到后地包围着车身。
22是护腿罩，23是喇叭，24是前灯，25是车把杆，25a是把手，26是车座，27是头盔箱，27A是头盔，28是尾灯，71是导风管，72是散热器，73是风扇。
图2是本发明涉及的主车架周围的侧视图。
下面说明动力单元6和后悬架系统8。在主车架2的后部上部通过后枢轴31安装着可摆动的动力单元6，在该动力单元6上安装着后轮7，在主车架2的后部上部安装着图1的头盔箱27，在该头盔箱27上，从图上看，在后轮7的跟前安装着后缓冲器33。
配置在机动两轮车1前部下方的主车架2、主车架2的后部上方的头盔箱27、主车架2前部上部的头管柱51组合构成了车架57。
图3是本发明的主车架、前后悬架系统及转向系统的俯视图。后述的前悬架系统4的前摆动臂42从主车架2前部向前方伸出，由该前摆动臂42悬臂地支承着前轮3，动力单元6从主车架2的后部向后方伸出，由该动力单元6悬臂地支承后轮7。
使前摆动臂42从车身中心C偏向一侧(右侧)，使动力单元6从车身中心C偏向另一侧(左侧)，所以，机动两轮车1的左右重量平衡。
图4是本发明的主车架、前悬架系统和转向系统的侧视图。
前悬架系统4中，从主车架2的前部下部通过前枢轴41伸出侧面看为略倒U字形的前摆动臂42，前轮3可旋转地安装在该前摆动臂42上。具体地说，在前摆动臂42的前端，安装着可左右旋转的肘节43，该肘节43安装在前轮3上。
另外，前悬架系统4中，缓冲构件44与前缓冲器45是分离的。缓冲构件44用于缓和前摆动臂42的摆动方向的冲击(来自路面的冲击)，前缓冲器45用于减小前摆动臂42的摆动方向的振动振幅。
具体地说，用于缓和前摆动臂42的摆动方向冲击的树脂弹簧(缓冲部件)44夹设在主车架2与前摆动臂42之间，同时前缓冲器45也安装在主车架2与前摆动臂42之间。
前缓冲器45的安装构造是，用枢轴46将前缓冲器45的一端部支承在后述头管柱51的基部右侧部(图中里侧)，用枢轴47将前缓冲器45的另一端支承在前摆动臂42的顶部的左侧部。另外，前缓冲器45的一端也可以直接安装在主车架2上。
转向系统5中，头管柱51从主车架2的前部上部向斜上方延伸，在该头管柱51的前端固定着头管52，在该头管52上安装着可旋转的车把柱53，在该车把柱53的下端安装着转向臂54，该转向臂54的前端(下端)通过连杆机构55与肘节43连接。
连杆机构55由第1连杆55a和第2连杆55b组成，第1连杆55a与转向臂54的前端连接，第2连杆55b与肘节43连接。该连杆机构55配置在较大直径的前轮3的轮子内。
由于连杆机构55配置在前轮3的轮子内，所以可有效地利用空间。由于可确保头管52的下方且后方有足够的空间，所以，机动两轮车1的设计自由度增大。另外，从机动两轮车1上卸下乘员用踏板83而形成为小型摩托车型的机动两轮车时(脚放在低地板式脚踏板上)，可确保驾驶者脚周围有足够的空间。
另外，35是前制动盘。36的卡钳安装在肘节43上。37是支承后枢轴31(见图2)的轴承。
在主车架2的后部下部，安装着主支架81、乘员踏板83、侧支架84。
图5是本发明涉及的主车架、前悬架系统和转向系统的俯视图。是将连杆机构55展开表示的。
如该图所示，前摆动臂42从主车架2的前部右部，通过前枢轴41，绕过前轮3地一边向右弯曲一边向前方延伸。转向臂54从位于车身中心(车身中心线)C的车把柱53的下端，绕过前轮3地一边向右弯曲一边向前方延伸。
如该图所示，使头管柱51的中心从车身中心C只向一侧(左侧)偏L尺寸，在车身中心C另一侧(右侧)且与头管柱51邻接地配置前缓冲器(缓冲器)45，该缓冲器45与车身中心C平行地延伸。这样，由于可把前缓冲器45配置在极端靠近车身中心C，所以，可极力地抑制作用于前缓冲器45上的弯矩。因此，由于能减小前缓冲器45的强度，所以，可以使前缓冲器45小型化，可适合于受空间制约较多的前部周围的摆动臂构造。
树脂弹簧44配置在车身中心C。36a是活塞，36b是制动垫。
图6是本发明涉及的主车架和头管柱的分解侧视图。
通常，车把的主销倾角因车种的不同而有若干变化。因此，在一体地形成头管的车架中，要变更主销倾角时，也不得不设计新的车架。
本实施例中，把主架2与头管柱51分开。具体地说，为了提高通用性，把主车架2做成为兼作电池箱的框架构造，而且，为了提高刚性，采用铝合金铸造品做成。用螺栓B1…(…表示多数，下同。)把头管柱51安装在主车架2上。
通过采用该构造，即使车种变化，车架2也可以通用，只要更换头管柱51即可，设计自由度提高。
另外，如图4所示，采用摆动臂形式的前悬架系统4，由高刚性的主车架2通过前摆动臂42和前枢轴41来承受来自前轮3的大负荷。所以，可以由主车架2有效地承受大负荷。这样，在头管柱51上不作用大的荷重。
另外，从机动两轮车1上卸下乘员用踏板83，形成为小型摩托车型机动两轮车时(脚放在低地板式脚踏板上)，来自前轮3的大负荷也通过前枢轴41，由高刚性的主车架2承受。
图7(a)、(b)是本发明中树脂弹簧的安装构造，(a)是从侧面看的断面构造，(b)表示俯视构造。
树脂弹簧44，是起弹簧作用的弹性树脂块，具有左右方向(图中表里方向)贯通的2个孔(安装孔44a和弹簧力设定用孔44b)。该树脂弹簧44，在从前枢轴41往上离开预定尺寸H的位置安装在主车架2的前部。
具体地说，树脂弹簧44的安装构造是，安装板48穿过树脂弹簧44的安装孔44a，将该安装板48安装在主车架2的前部。另一方面，由前摆动臂42的背面和安装在前摆动臂42背面的挟持板49，前后地将树脂弹簧44挟入。
图8是本发明涉及的主车架和头管柱的正面图，表示用枢轴46将前缓冲器45的一端部支承在头管柱51基部右侧部的构造。
2a、2a是支承前枢轴41的轴承，2b、2b是树脂弹簧用安装板48的安装部。
图9是本发明涉及的主车架、前悬架系统和转向系统的分解立体图。
图9详细表示了前悬架系统4和转向系统5的构造。用前枢轴41将前摆动臂42的支承管42a安装在主车架2的左右轴承2a、2a上，用上下2个螺栓B2、B2将挟持板49与连接部42c、42c连接，该连接部42c、42c形成在前摆动臂42的平板部42b上。用平板部42b的背面和挟持板49挟入树脂弹簧44，将安装板48穿过该树脂弹簧44的安装孔44a，用螺栓B3、B3将安装板48的左右两端部安装在主车架2的安装部2b、2b上，用螺栓B1…将头管柱51安装在主车架2的前部上部，用枢轴46将前缓冲器45的一端部支承在头管柱51的基部，在前摆动臂42的顶部，用枢轴47支承前缓冲器45的另一端部。在头管柱51的前端设置头管52，车把柱53可旋转地安装在该头管52上，在该车把柱53的下端安装着转向臂54，在该转向臂54的前端连接着连杆机构55。
前摆动臂42的前端上设有轴杆座42d，该轴杆座42d用于可左右旋转地安装肘节43的轴杆43a(见图4)。
图10是本发明涉及的电池收容状态的主车架的俯视图，表示在主车架2上收容着若干个电池Ba…。即，在车架57的前部下方备有若干个电池Ba…。
具体地说，主车架2中，左右的侧梁2c、2c在车身两侧向前后方向延伸，左右侧梁2c、2c的前端部由前部横梁2d连接，左右侧梁2c、2c的后端部彼此由背面看呈门形状的后部横梁2e连接。
因此，主车架2，除了前部外是中央无底的形状，在该主车架2上，安装着兼作底板的收容箱61，将5个电池Ba…的大部分载置在该底板上。
若干个电池Ba…，向图1中的马达6b供给电力，并且在左右侧梁2c、2c间呈3排、且前后方向2排地交错地被搭载着。因此，主车架2是大宽度的。
图11是本发明涉及的电池收容状态的主车架的侧剖视图，表示门形状的后部横梁2e跨越若干个电池Ba…上方地形成。
图12是图11的12-12线断面图，表示用收容箱61堵住无底形状的主车架2。
收容箱61是轻合金制的箱子，它用于收容驱动及控制马达6b(见图1)的电子电路等所构成的组件(图未示)，由箱本体62和复盖该箱本体62上部的盖63构成。该收容箱61从下方插入主车架2的开口，用螺栓B4…把凸缘62a安装在主车架2的下面。
下面，把收容箱61和收容在该收容箱61内的上述组件，统称为“控制单元”。
如上所述，车架2备有从头管52向下方延伸、然后与地面略平行的左右一对侧梁(框架)2c、2c。
本发明的特征是，在左右侧梁2c、2c间的下部，并且横过左右侧梁2c、2c之间，固定着控制单元，同时，在该控制单元的上部搭载着若干个电池Ba…。
在收容箱61的上面，从主车架2的上方重叠着分隔若干个电池Ba…的树脂制分隔板64，用螺栓B5…把分隔板64安装在主车架2的上面。另外，分隔板64的有无是任意的。
若干个电池Ba…上复盖着电池盖65，用螺栓B5…把电池盖65的凸缘65a安装在主车架2的上表面。
如上所述，因为把电池Ba…的大部分搭载在兼作主车架2底板的收容箱61上，所以，不需要承接电池Ba…的托盘等构件，可减少零部件数目。
另外，由于用收容箱61堵住主车架2的底，所以，提高了主车架2的刚性。
由于收容箱61露出于主车架2的下方，所以提高了控制单元的散热性。而且，由于在收容箱61的下面形成散热翅片62b…，所以进一步提高了散热性。由于收容箱61是用热传导性好的轻合金制成，所以，电池Ba…的散热也容易。
下面，参照图13说明把前摆动臂42做成侧面看为略倒U字形的原因。
图13(a)～(c)是表示前摆动臂与前轮关系的说明图。
(a)中，实线表示的构件是本发明实施例中采用的前摆动臂42，双点划线表示的构件是比较例中的前摆动臂Fa。由于把前摆臂42做成侧面看为略倒U字形形状，所以，前摆动臂42和前轮3的外周缘，在接近前轮中心O的点P1位置处重叠。而比较例的前摆动臂Fa，是在前轮3的中心高度处水平延伸的臂，前摆动臂Fa和前轮3的外周缘，在离开前轮中心O最远点的P2位置处重叠。
(c)是表示比较例的前摆动臂Fa与前轮3关系的俯视图。将前轮3转向操作θ度时，从车身中心C到前轮3外缘的倾斜距离为S2。比较例的前摆动臂Fa，为了不与前轮3相碰，必须绕过大的倾斜距离S2。因此，前摆动臂Fa向车宽方向的突出量大。
(b)是表示本发明实施例中采用的前摆动臂42与前轮3关系的俯视图。前摆动臂42和前轮3的外周缘，在点P1的位置重叠，所以，将前轮转向操作θ角时，从车身中心C到前轮3外端缘的倾斜距离是S1，小于上述比较例的倾斜距离S2。因此，为了不与前轮3相碰，前摆动臂42只要绕过小的倾斜距离S1即可，向车宽方向的突出量小。由于前摆动臂42的突出量小，所以机动两轮车可以小型化。
即，侧面看略倒U字形的前摆动臂42和前轮3的外周缘，在高于前轮中心O的位置(点P1的位置)重叠。在该重叠位置的、转向的前轮3的振幅，小于前轮中心O高度处的前轮3外周缘的振幅。因此，前摆动臂42在前轮3的振幅小的位置，只要不碰到前轮3地绕过即可。
下面，参照图4和图7说明前悬架系统4的作用。
图4的前缓冲器45，用于减小前摆动臂42的摆动方向的振幅。
图7中，前摆动臂42的上摆动方向的冲击力，从前摆动臂42的背面传递给树脂弹簧44，前摆动臂42的下摆动方向的冲击力，从挟持板49传递给树脂弹簧44。这时，树脂弹簧44产生弹性变形而起到弹簧的作用，缓和冲击力。
这样，前悬架系统4，由树脂弹簧4缓和冲击力，由前缓冲器45减小振动的振幅。
因此，树脂弹簧44只要用小的弹性变形行程，就可以起到弹簧的作用。可对应从小荷重到大荷重的广范围内的荷重。而且，树脂弹簧44比螺旋弹簧小得多。
因此，与把螺旋弹簧和缓冲器做成为一体的现有悬架系统相比，对于广范围的荷重，其变形行程小，而且，是小型的悬架系统，容易配置在狭小的空间内。
另外，上述本发明的实施例中，动力单元6也可以是仅把驱动马达6b作为驱动源。
本发明具有以下效果。
在本发明中，将驱动马达用的控制单元横过左右一对框架间固定在左右一对框架间的下部，同时，把向马达供给电力的电池搭载在上述控制单元的上部，所以，控制单元兼作为左右一对框架的底板，同时可搭载电池。因此，不需要用于搭载电池的其它框架或构件，减轻车身重量，减少零件数目。
另外，通过用控制单元堵住主车架的底，所以，提高了主车架的刚性，另外，控制单元露出于主车架的下方，所以，可被行驶风有效地冷却，散热性好。

Claims (1)

1.机动两轮车的电池收容构造，所述机动两轮车具有一个包括一个马达的动力单元，所述电池收容构造包括：
一个车架，该车架从头管向下方延伸；
左右一对框架，该左右一对框架基本平行于地面；
驱动马达用的一个控制单元，该控制单元横跨在所述左右一对框架之间地固定在该左右一对框架上；
其特征在于，向马达供给电力的至少一个电池被所述控制单元支承着。
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