CN1150103C - 装有电动马达的机动二轮车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装有以马达为动力机组、在车身框架下方配置给马达供电的蓄电池的机动二轮车，它在主车架2上装有前摆臂42，在该前摆臂42上安装前轮3，主车架为收容蓄电池的框架，在该框架的前部配置了前枢轴41。来自前轮的大负载通过前枢轴从前摆臂传给主车架。因此，由于来自前轮的大负载由主车架承受了，所以能把头管周围(结构)的刚度做成满足需要的最小限度。可以把整个车架做得轻而小。

Description

装有电动马达的机动二轮车

本发明涉及一种装有电动马达的、包括前悬架的机动二轮车的车身构架的结构。

正如特开平8-175477号公报《机动二轮车发动机和电动机的动力转换装置》公报的图1所示，装有电动机的机动二轮车的前悬架通常采用的是伸缩式悬架。在具有伸缩式悬架的机动二轮车上，把悬架和转向装置组合成一个整体。虽然伸缩式悬架被广泛采用，但是前轮承受的来自路面的负载全部施加于头管上，所以头管周围的车架必须采用刚度大的结构。

再有，上述机动二轮车还必须装载用于驱动电动机的专用蓄电池，而贮存具有一定重量的蓄电池的车架部分也必须是刚度大的结构。这就会进一步增大车身构架的重量。

因此，本发明者们把减轻车架的重量作为目的，研究取代伸缩式悬架的悬架装置的结构，重新估价悬架系统的构造，把转向系统从悬架系统分离出来，最终成功地采用另外一种悬架结构。

具体说是一种以电动机作为动力机组、车架的前下方配置有给电动机供电的蓄电池的机动二轮车，其特征是车架前部的主车架上安装有可以上下摆动的前摆臂，在这个前摆臂上安装着能自由转动的前轮，主车架作为收容蓄电池的框架，在这个框架的前部配置有用于安装前摆臂的前枢轴。

来自前轮的大负载通过前枢轴从前摆臂传递给贮存蓄电池的刚度大的主车架。因此，由于来自前轮的大负载实际上由主车架承受了，所以能把不承受路面负载的头管周围(结构)的刚度做成为能满足需要的最小限度。可以使整个车架重量轻而且小型化。

附图的简单说明

图1是有关本发明的机动二轮车的侧视图。

图2是有关本发明的主车架周围的侧视图。

图3是有关本发明的主车架、前、后部悬架系统和转向系统的俯视图。

图4是有关本发明的主车架、前部悬架系统和转向系统的侧视图。

图5是有关本发明的主车架、前部悬架系和转向系统的俯视图。

图6是有关本发明的主车架和头管支柱的分解侧视图。

图7是有关本发明的树脂弹簧的装配结构图。

图8是有关本发明的主车架和头管支柱的前视图。

图9是有关本发明的主车架、前部悬架系统和转向系统的分解斜视图。

图10是有关本发明的贮存蓄电池状态的主车架的俯视图。

图11是有关本发明的贮存蓄电池状态的主车架的侧面剖视图。

图12是图11的12-12线的剖视图。

图13是表示前摆臂和前轮的关系的说明图。

下面按照附图说明本发明的实施例。

还有，“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是自驾驶员所看的方向。Fr表示前方、Rr表示后方、L表示左侧、R表示右侧，并且图面是沿符号所指的方向看到的东西。

图1是本发明的机动二轮车的侧视图。

机动二轮车1构造如下：其中央下部配置由兼作蓄电池贮存箱的框架构成的主车架2、在该主车架2的前部安装有悬架前轮3的摆臂式前悬架系统4和与前悬架系统4分体的转向系统5，而在主车架2的后部安装有动力机组6和悬架后轮7的后悬架系统8。

动力机组6是把发动机6a和马达(电动机)6b作为动力源的组件。本发明的前轮3和后轮7采用了特大直径(14～20英寸)的车轮。

在图中，机动二轮车1的后轮7的内侧(相对图面看)配置有空气滤清器11、排气管12、消音器13和尾喷管14。从前到后围绕车架装有前挡泥板15、前盖16、车把前盖17、中央(驾驶室)罩板18、后罩板19和后挡泥板21。

再有，22是腿防护板、23喇叭、24是前灯、25是车把、25a是把手、26是车座、27是头盔盒、27A是头盔、28是尾灯、71是导风管、72是散热器和73是风扇。

图2是本发明的主车架周围(结构)的侧视图。

下面说明动力机组6和后悬架系统8。通过后枢轴31把动力机组6能上下摆动地安装在主车架后部上方，后轮7安装在动力机组6上，在主车架后部更上一些的地方还安装有用于安装图1中的车座26和头盔盒27的座轨32。在图上，座轨32靠近后轮7的一端安装后缓冲器33。

配置在机动二轮车1前下部的主车架2、主车架2后上方的座轨32和主车架前上方的头管支柱51的组合结构构成车架57。

图3示出本发明的主车架、前悬架系统及后悬架系统和转向系统的俯视图。图中示出，从主车架2的前部向前延伸出下述的前悬架系统4的前摆臂42，利用该前摆臂42单臂支撑着前轮3。另一方面，从主车架的后部向后延伸出动力机组6，利用这个动力机组单臂支撑着后轮7。

由于前摆臂42偏置在车体中心C的一侧(右侧)，而动力机组6偏置在车体中心C的另一侧(左侧)，所以机动二轮车1左右重量平衡良好。

图4是本发明的主车架、前部悬架系和转向系的侧视图。

前悬架系统4结构如下：通过前枢轴41，从主车架2前下方延伸出侧面略呈倒“U”字形的前摆臂42，在前摆臂42上安装着能自由转动的前轮3。具体地说，在前摆臂42的顶端安装有装在前轮3上的能左右自由转动的转向节43。

并且，前悬架系统4分离成缓冲前摆臂42摆动方向冲击(来自路面的冲击)的缓冲部件44和减小前摆臂42摆动方向振幅的振动的前缓冲器45。

详细的结构是把缓冲前摆臂42摆动方向冲击的树脂弹簧(缓冲部件)44夹在主车架2和前摆臂之间，同时把前缓冲器45安装在主车架2和前摆臂42之间。

具体地说，前缓冲器45的装配结构是把前缓冲器45的一端通过枢轴46支撑在下述的头管支柱51的底部右侧(图中的里侧)，前缓冲器的另一端通过枢轴47支撑在前摆臂42的顶部左侧，另外也可以把前缓冲器45的一端直接装在主车架2上。

转向系统5连接如下：头管支柱51从主车架2前部上方倾斜向上延伸，头管52固定在头管支柱51的顶端。车把立柱53可转动地安装在头管52中，转向臂54安装在车把立柱53的下端，转向臂54的下端通过联杆机构55连接在转向节43上。

联杆机构55由连接在转向臂54下端的第一联杆55a和连接在转向节43上的第2联杆55b组合而成。而且安装在直径较大的前轮3车轮内。

由于把联杆机构配置在前轮3车轮内，所以有可有效地利用的空间。于是，因能够确保充分利用头管52下方和后方的空间，所以机动二轮车的设计自由度增大。而且当从机动二轮车1取下乘员使用的脚踏板83、把脚放在低底板式脚踏板上的微型摩托车式的机动二轮车上时，也能确保驾驶员脚周围有充分的空间。

再有，35是前制动片，制动钳36是安装在转向节43上的装置。37是支承后枢轴31(参阅图2)的轴承。

在主车架2的后下部安装有主支架81、乘员脚踏板83和侧支架84。

图5是本发明的主车架、前悬架系统和转向系统的俯视图，是把联杆机构55展开的视图。

这个图示出，前摆臂42从主车架2前端右侧通过前枢轴41向右弯曲并向前延伸，以绕过前轮3。另一方面，转向臂54从位于车身中心C(车身中心线上)的车把支柱53的下端边向右弯曲边向前延伸，以绕过前轮3。

而且，本图示出，使头管立柱51的中心仅从车身中心C向一侧(左侧)偏离一个尺寸L，在车身中心另一侧(右侧)靠近头管立柱51配置前缓冲器45。使这个前缓冲器45与车身中心C平行地延伸出。由于前缓冲器45尽量靠近车身中心C配置，所以能够尽量抑制作用在前缓冲器45上的弯矩。从而可以把前缓冲器45的强度作得较小，所以可以使前缓冲器45的结构小型化，可以做成为适合于空间上限制较多的前转式转向臂的结构。

树脂弹簧44配置在车身中心C上。36a是活塞，36b是制动垫片。

图6是有关本发明的主车架和头管立柱的分解侧视图。

通常，各种车型转向装置的后倾角都有一些变化。因此，如果是把头管立柱与车身作成一体的车架，则在后倾角变化时车架也要成为一种新的形式。

在本实施例中，采用的是主车架2与头管立柱51分离的结构形式。具体说，为了使主车架2的通用性强，采用了兼作蓄电池收容箱的框架结构。而且为了提高刚度采用了铝合金铸造件。然后用多个螺栓B1…把头管立柱51安装在主车架2上。

由于采用了这种结构，即使车型变化，主车架2也可以通用，只要更换头管立柱51即可。设计的自由度增大了。

进而，如图4所示，由于采用摆臂式的前悬架系统4通过与前摆臂42和前枢轴41使刚性大的主车架2承受来自前轮3的大负载，所以能用主车架2切实有效地承受大负载。因此，头管立柱51上不受大负载的作用。

再有，即便是从机动二轮车1上取下乘员用脚踏板83、把脚放在低底板式脚踏板上的微型摩托车式的机动二轮车，也能通过前枢轴41使刚度大的主车架2承受来自前轮3的大负载。

图7(a)和(b)是本发明的树脂弹簧的安装结构图。(a)表示从侧面看到的剖面结构，(b)表示平面结构。

树脂弹簧44是起弹簧作用的有弹性的树脂造的板件，有贯通左右方向(图的表里方向)的2个孔(安装孔44a和用于设定弹力用的孔44b)。树脂弹簧44安装在主车架2的前部，且位于从前枢轴41向上离开规定尺寸H的位置上。

详细情况如下：树脂弹簧44的装配结构是把安装板48插入树脂弹簧44的安装孔44a中，安装板48安装在主车架2的前部。另一方面，树脂弹簧44的前后面夹在前摆臂42的背面和安装在前摆臂42背面上的夹板49之间。

图8是本发明的主车架和头管立柱的前视图。图示的结构是把前缓冲器45的一端用枢轴46支承在头管立柱51底部的右侧部位。

2a、2a是支承前枢轴41的轴承，2b、2b是树脂弹簧使用的安装板48的安装部。

图9是本发明的主车架、前悬架系统和转向系统的分解斜视图。

本图是更详细地说明上述前悬架系统4和转向系统5结构的图。在主车架2左右的轴承2a、2a上用前枢轴41安装着前摆臂42的支承管42a，形成在前摆臂42的平板部上的连接部42c、42c上用上、下两个螺栓B2、B2连接着夹板49，用平板部42b的背面和夹板49夹入树脂弹簧44。安装板48插在树脂弹簧44的安装孔44a中，用螺栓B3、B3把这个安装板48的左右两端安装在主车架2的安装部2b、2b上，进而用螺栓B1…把头管立柱51安装在主车架2的前上部。利用枢轴46把前缓冲器45的一端支撑在头管立柱51的根部。利用枢轴47把前缓冲器45的另一端支撑在前摆臂42的顶部。另一方面，头管立柱51的顶端设置有头管52，车把立柱53安装在头管52中、并能自由地转动。转向臂54安装在车把立柱53的下端，转向臂54的前端连接着联杆机构55。

前摆臂42在端部设置有用于安装能左右可转动的转向节43的轴套43a的套座42d。

图10是本发明的贮存电池状态的主车架的俯视图。图上示出在主车架2上装有多个蓄电池Ba…。也就是说，在车架57的前下方装备了多个蓄电池Ba…。

详细的装配情况如下：主车架2在车身两侧前后方向上延伸有左右侧梁2c、2c，这些左右的侧梁2c、2c的前端之间用前部横梁2d连接闭合，而左右的侧梁2c和2c的后端之间由后视为门形的后部横梁2e闭合连接。

因此，主车架2的形状为除了前部外中央没底的形状，在这个主车架2上安装一个兼作底板的收容箱61，这个底板装载了5个蓄电池上大部分。多个的蓄电池Ba…给图1中的电动机6b供电。在左右侧梁2c、2c之间并排三列、前后安装两列，交错地排列着。因此主车架横向宽。

图11示出了本发明的贮存蓄电池状态的主车架的侧剖视图，门形状的横梁2e横跨在多个蓄电池Ba…的上方。

图12是图11的12-12的剖视图，图中示出用收容箱61堵塞无底的主车架2。

贮存箱61是一个轻合金制造的箱子，用于贮存由驱动和控制电动机6b(参阅图1)的电子线路等(图中未示出)构成的组件。由箱体62和堵着该箱体62上部的盖63构成。贮存箱61从主车架下方的开口插入，把法兰盘62a…用螺栓B4…安装在主车架2的下面。

下面将贮存箱61和存放在贮存箱61中的部件的组合机构称为控制组件。

如上所述，主车架2是构成车架57一部分的构件，主车架2延伸于头管52下方，在其后具有左右一对的大致与地面平行的侧梁2c、2c。

本发明的特征是把控制组件固定在左右侧梁2c和2c之间的下部，而且占满左右侧梁2c、2c之间的空间。同时在这个控制组件上安放多个蓄电池Ba…。

在贮存箱61上在主车架2的上部多重设置着分隔多个电池间的树脂造的隔板64，用螺钉B5…把隔板64安装在主车架2上。不过，有没有隔板64是任意的。

另一方面，把蓄电池盖板65盖在多个的蓄电池上，用螺栓B5把蓄电池盖板65的凸缘65a安装在主车架2上。

如上所述，由于蓄电池搭载在兼作主车架2底板的贮存箱61上，所以不需要承载蓄电池Ba…的支架等构件，能达到减少部件数的目的。

再有，由于用收容箱61堵塞了主车架2的底部，所以增大了主车架2的刚度。

还有，因为贮存箱61裸露在主车架2的下面，部件的散热性提高。而且在贮存箱61的下面形成有许多散热片62b…，所以散热性进一步被提高。由于贮存箱61是用热传导性能好的轻合金制造的箱子，所以蓄电池Ba散发的热量也很容易散掉。

下面根据图13来解释一下前摆臂42侧视略呈倒“U”字状的理由。

图13(a)～(c)是说明前摆臂和前轮的关系的视图。

在(a)图中，用实线表示的构件是本发明实施例中采用的摆臂42，用细点划线表示的构件是对比例的前摆臂Fa。由于把前摆臂42做成从侧面看略呈倒“U”字形，所以前摆臂42和前轮3的外缘在靠近前轮中心O的P1点重叠。与此相对，对比例的前摆臂Fa是在前轮3的中心的高度上水平延伸的臂，前摆臂Fa和前轮3的外缘在距离前轮中心最远的P2点的位置上重叠。

(c)图是表示对比例的前摆臂Fa和前轮3之间的关系的俯视图。只用转向角θ操纵前轮3转向时，从车身中心C到前轮3的外缘的偏移距离是S2。对比例的前摆臂Fa为了不碰前轮3必须以大的偏移距离S2弯绕。因此，前摆臂Fa向车幅方向的突出量变大。

(b)图是表示本发明的实施例中采用的前摆臂42与前轮3之间的关系的俯视图，由于前摆臂42和前轮3的外缘在P1点的位置重叠，只用转向角θ操纵前轮转向时，从车身中心C到前轮3外缘的偏移距离是S1，比上述对比例的偏移距离S2要小。因此，为了不碰前轮3前摆臂42只要用较小的偏移距离弯绕即可，使向车幅方向的突出量可以小。由于前摆臂42的突出量小，机动二轮车变得小型化。

也就是说，从侧面看呈倒“U”字状的前摆臂42和前轮3的外周缘在比前轮中心O高的位置(P1点的位置)重叠。在这个重叠位置转向的前轮3的摆动幅度比处于前轮中心O高度的前轮3外周缘的摆动幅度更小。因此，前摆臂42处于前轮3摆动小的位置可以不接触前轮3地转向。

下面按照图4和图7说明前悬架系统4的作用。

图4中的前缓冲器45减小前摆臂42的摆动方向的振动幅度。

另一方面，在图7中前摆臂42上摆动方向的冲击力从前摆臂42的背面传递给树脂弹簧44，前摆臂42下摆动方向的冲击力从夹板49传递给树脂弹簧44。此时树脂弹簧44的弹性变形起到弹簧的作用，缓和了冲击力。

这样一来，前悬架系统4就会利用树脂弹簧44缓解了冲击力，利用前缓冲器45减小振动的幅度。

这样一来，树脂弹簧44是以小行程的弹性变形起弹簧作用的部件，能够适应从小负载到大负载的大范围的负载。而且与螺旋弹簧比较，树脂弹簧44是非常小型化的构件。

因此，与把螺旋弹簧和缓冲器综合成一体的现有的悬架系统比较，本发明适应的负载范围大、行程小，而且是小型的悬架系统，很容易配置在狭小的空间里。

基于上述结构，本发明有下述的效果。

第一发明能够构成小而轻的车身框架。由于在车架前部的主车架上安装能上下摆动的前摆臂，在这个前摆臂上安装着自由转动的前轮，把主车架作为收容蓄电池的框架，在这个框架的前部配置了用于安装前摆臂的前枢轴，所以来自前轮的大负载通过前枢轴从前摆臂传递给收容蓄电池的刚度大的主车架。因为，主车架能够可靠地承受来自前轮的大负载，所以可以把不承受路面负载的头管周围的结构刚度做成满足需要的最小限度。所以可把整个车架作得小而轻。

Claims (1)

1.装有电动马达的机动二轮车，它具有作为动力组件的马达，在车架下方配置给马达供电的蓄电池，同时在该车架的上部前方具有可自由旋转地支承转向构件的头管，该转向构件用于操纵前轮，其特征是，在上述车架的前部的主车架上安装着能上下摆动的前摆臂，在该前摆臂上安装有可自由转动的前轮，上述主车架为收容蓄电池的框架，在该支架的前部配置着用于安装上述前摆臂的前枢轴。

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