JP2013129368A - 鞍乗型電動車両 - Google Patents

Abstract

【課題】小型の充電レセプタクルを装備可能であり、かつ充電レセプタクルに対する充電プラグの挿抜時におけるアーク放電の発生を確実に防止する。
【解決手段】ＭＣＵ９０とスイッチ４２は、レセプタクル５３とバッテリ６との通電を制御するＢＭＳ１０３に接続された通信線１１３を流れる信号の状態を、車体フレームが動く直前または直後に変更する。ＢＭＳ１０３は、通信線１１３の信号状態に応じて、プラグ５５の端子とレセプタクル５３の端子の接続が解除される前に、レセプタクル５３とバッテリ６との通電を遮断または抑制する。
【選択図】図７

Description

本発明は、鞍乗型電動車両に関する。

電動モータを動力源とした電動車両は、バッテリへの充電用のレセプタクルを備えている。バッテリへ充電する際には、充電器から延びるコードの端部に設けられたプラグをレセプタクルへ接続する。

電動車両へ充電を行う際に用いられるコネクタとして、ロック機構と、ロック作動検出手段と、ロック制御手段とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このコネクタでは、ロック機構が、充電側コネクタと車両側コネクタとを装着状態にロック及びロック解除を行い、ロック作動検出手段が、ロック機構の作動状態を検出する。そして、ロック制御手段が、ロック作動検出手段の検出結果に基づいて充電用電源からバッテリへの充電ラインを開閉するための制御スイッチを開状態と閉状態とに切り替える。

このコネクタでは、車両側コネクタに装着されてロック機構がロック状態となったことがロック作動検出手段によって検出されたときには、充電ラインに設けた制御スイッチが閉状態とされる。すると、充電用電源からバッテリへと充電ラインを介して電力が供給されて、両コネクタ間が通電状態となる。ここで、充電中であるという事情を知らない者が、通電状態にあるにも拘らず両者を外そうとした場合には、ロック機構をロック解除状態としたことがロック作動検出手段によって検出される。すると、制御スイッチが開状態となり、両コネクタ間が非通電状態となる。これにより、両コネクタ同士が外されるときに両者の接点間にアークが発生することを防止でき、接点の保護が確実になされる。

特開平１０−２６２３４０号公報

しかし、上記の構成では、充電ラインに設けた制御スイッチを切り替えてアーク放電を防止するために、プラグ（充電用コネクタ）本体内にロック機構、ロック作動検出手段及びロック制御手段からなる通電遮断機構を内蔵させている。このため、プラグの大型化を招いてしまう。したがって、そのような大型のプラグが接続されるレセプタクル（車両側コネクタ）自体も大型化が避けられない。

電動型二輪車等の鞍乗型の車両は、四輪車と比べて部材の搭載スペースが制限されるため、レセプタクルも狭い空間内に配置されることとなる。したがって上記のような大型のプラグが接続可能な大型のレセプタクルを鞍乗型電動車両に装備するのは困難である。

よって本発明の目的は、小型のレセプタクルを装備可能であり、かつレセプタクルに対するプラグの挿抜時におけるアーク放電の発生を確実に防止することが可能な鞍乗型電動車両を提供することにある。

本発明がとりうる一態様は、鞍乗型電動車両であって、
充電プラグの通電端子と接続される通電端子を有する充電レセプタクルと、
前記通電端子と通電可能に接続されたバッテリと、
前記通電端子と前記バッテリとの通電を制御する通電制御部と、
前記通電制御部に接続される信号線と、
前記信号線を流れる信号の状態を変更する信号変更部と、
前記充電レセプタクル、前記バッテリ、前記信号線、および前記信号変更部を支持する車体フレームとを備え、
前記信号変更部は、前記車体フレームが動く直前または直後に前記信号線を流れる信号の状態を変更し、
前記通電制御部は、前記信号線の信号状態に応じて、充電プラグの通電端子と前記レセプタクルの通電端子の接続状態が解除される前に、前記充電レセプタクルと前記バッテリとの通電を遮断または抑制する。

このような構成によれば、充電中の鞍乗型電動車両が何らかの理由により動いたことによって充電レセプタクルから充電プラグが無理に引き抜かれる事態が発生しても、アーク放電の発生を確実に防止することができる。

前記信号変更部として、前記車体フレームの動きに応じて前記信号線を流れる信号の状態を変更する構成を採用することができる。

前記信号変更部として、前記車体フレームに支持されるとともに、当該車体フレームに対して相対移動可能かつ地面に対して接触可能とされた部品の動きに応じて、前記信号状態を変更する構成を採用することができる。

前記信号変更部として、以下に掲げるものの少なくとも一つを採用することができる。
・前記車体フレームの加速度に応じて信号状態を変更する加速度信号変更部
・前記車体フレームに支持された車輪の回転状態に応じて信号状態を変更する車輪速信号変更部
・前記車体フレームの傾斜に応じて信号状態を変更する車体傾斜信号変更部
・前記車体フレームに設けられたサイドスタンドの状態に応じて信号状態を変更するサイドスタンド信号変更部
・前記車体フレームに設けられたメインスタンドの状態に応じて信号状態を変更するメインスタンド信号変更部
・前記車体フレームに設けられたハンドルロックの状態に応じて信号状態を変更するハンドルロック信号変更部
・前記車体フレームに設けられたシートにかかる荷重に応じて信号状態を変更するシート荷重信号変更部
・前記車体フレームに設けられたパーキングブレーキの状態に応じて信号状態を変更するパーキングブレーキ信号変更部

この場合、通電遮断の契機としての検出動作は、鞍乗型電動車両の各部に設けられた既存のセンサを利用しているため、充電レセプタクルや充電プラグに特別な検出機構を設ける必要がない。よって充電レセプタクルおよび充電プラグを小型化することが可能である。すなわち四輪車と比べて部品の搭載スペースが制限される鞍乗型電動車両においても、充電レセプタクルの配置自由度を高めることができる。

アーク放電防止の観点より、前記信号線は、前記バッテリに電力を供給する充電器の制御部と前記通電制御部とを接続する通信線である場合、充電を遮断する制御を行なうための信号線を独立して設ける必要がないため、充電レセプタクルの端子数増加を回避でき、コスト抑制と接続信頼性の向上に寄与する。

前記充電レセプタクルは、その充電プラグの挿抜方向に垂直な第１の方向の寸法が、当該挿抜方向および当該第１の方向に垂直な第２の方向の寸法よりも大きく形成され、複数の端子が前記第１の方向に一列に配置されている構成としてもよい。この場合、充電レセプタクルの接続口も扁平形状とすることができ、部材の搭載位置に比較的制約の多い鞍乗型電動車両においても、充電レセプタクルの配置自由度を確保することが可能となる。また充電時に高温となる電源端子同士を離間させて配置させることができる。

本発明の一実施形態に係る電動二輪車を示す左側面図である。 図１の電動二輪車において一部の部品を取り外した状態を示す左側面図である。 図１の電動二輪車のシートを開いた状態の収容空間を示す斜視図である。 図３の収容空間に設けられたレセプタクルへプラグを接続した状態を示す斜視図である。 図４のレセプタクルの外観を示す斜視図である。 図４のプラグの外観を示す斜視図である。 図１の電動二輪車における充電システムの構成図である。 図１の電動二輪車と充電器の間の配線を模式的に示す図である。

添付の図面を参照しつつ本発明について以下詳細に説明する。なお以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。

図１は、本発明の一実施形態に係る電動二輪車を示す左側面図である。本実施形態においては、鞍乗型電動車両として、スクータからなる電動二輪車１を例示して説明する。電動二輪車１は、前部および後部に荷物を載せて走行することが可能であり、荷役車両としての用途に適している。

なお、以下の説明における前後、上下および左右の各方向は、電動二輪車１が水平面を直進走行している状態に相当する基準姿勢にあり、かつ運転者が前方を向いているときの当該運転者の視点を基準とする。また、垂直に起立し、前輪３および後輪４が路面Ａ１に接地し、かつ、運転者が乗車していない状態の電動二輪車１を基準として、電動二輪車１の構成を説明する。

電動二輪車１は、車体フレーム２、前輪３、後輪４、電動モータ５、バッテリ６および車体カバー７を備えている。電動二輪車１は、バッテリ６から供給される電力によって電動モータ５を駆動し、電動モータ５の出力によって後輪４を駆動する。電動モータ５は、後輪４の右側方に配置されたパワーユニット４７に収容されている。以下、電動二輪車１の全体の構造を車体前方から順に説明する。

図２は、図１の電動二輪車において一部の部品を取り外した状態を示す左側面図である。電動二輪車１は、この電動二輪車１の前上部に配置されたヘッドパイプ８を有している。ヘッドパイプ８内には、ステアリング軸９が回動自在に挿入されている。ステアリング軸９の下端部には、左右一対のフロントフォーク１０が取り付けられている。前輪３は、フロントフォーク１０に取り付けられている。

ステアリング軸９の上端部には、ハンドル１１が取り付けられている。運転者は、ハンドル１１を操作することにより、ステアリング軸９、フロントフォーク１０および前輪３をステアリング軸９の軸線回りに回すことが可能である。

ハンドル１１の左右両端部には、それぞれグリップ１２が設けられている（左側のグリップのみを図示）。右側のグリップはスロットルグリップを構成している。運転者は、このスロットルグリップを回すことにより、電動モータ５の出力を調整することが可能である。

図１に示すように、ハンドル１１の中央付近にはメータ１３が設けられている。メータ１３の下方には、荷台１４が配置されている。荷台１４は、ヘッドパイプ８に固定されている。荷台１４に積まれた荷物の荷重は、ヘッドパイプ８およびステアリング軸９などを介して主に前輪３に作用する。荷台１４の下部にはヘッドランプ１５が固定されている。

図２に示すように、電動二輪車１は、ヘッドパイプ８から後方に延びる車体フレーム２を含んでいる。車体フレーム２は、鋼鉄製のパイプ部材などを用いて形成されている。車体フレーム２は、ダウンチューブ１９と、ダウンチューブ１９の後方に配置されたフレーム本体２０と、を含んでいる。ダウンチューブ１９は、ヘッドパイプ８の下部から後斜め下方に延びている。側面視において、フレーム本体２０は、ダウンチューブ１９の下端部から後方に延びており、車両の前後方向Ｘ１の途中部がＳ字状に形成されている。

フレーム本体２０は、左右一対設けられている。フレーム本体２０は、第１フレーム部２１と、第２フレーム部２２と、第３フレーム部２３と、第４フレーム部２４と、を含んでいる。第１フレーム部２１は、ダウンチューブ１９の下端部から後方に略真っ直ぐに延びており、わずかに後斜め上方に傾斜している。

第２フレーム部２２は、側面視においてＳ字状に形成されている。第２フレーム部２２２は、下端部２２ａと、中間部２２ｂと、上端部２２ｃと、を含んでいる。第２フレーム部２２の下端部２２ａは、湾曲形状に形成されており、第１フレーム部２１の後端部に連結されている。第２フレーム部２２の中間部２２ｂは、下端部２２ａから斜め後上方に真っ直ぐに延びている。側面視において、第１フレーム部２１に対する中間部２２ｂの傾斜角度は、例えば、４５度程度である。第２フレーム部２２の上端部２２ｃは、湾曲形状に形成されており、中間部２２ｂに接続されている。

第３フレーム部２３は、上端部２２ｃから直線状に延びており、わずかに後斜め上方に傾斜している。第４フレーム部２４は、第２フレーム部２２の中間部２２ｂから後方に延び、途中で後斜め上方へ湾曲され、第３フレーム部２３の中間部に接続されている。

第２フレーム部２２の中間部２２ｂの後方かつ第４フレーム部２４の下方には、メインスタンド７が車体の前後方向に回動可能に設けられている。電動二輪車１の走行時には、回動範囲の後端位置において運転に支障のないように固定されている。電動二輪車１を長時間停車する場合などは、メインスタンド７の左右側方に延びるバー７ａに搭乗者が足を掛けながら車体を後方へ引くことによりメインスタンド７が前方へ回動し、回動範囲の前端位置において接地するとともに固定されて電動二輪車１を停車状態で支持する。

第２フレーム部２２の中間部２２ｂにおける左側方には、サイドスタンド８が車体の前後方向に回動可能に設けられている。電動二輪車１の走行時には、回動範囲の後端位置において運転に支障のないように固定されている。電動二輪車１を短時間停車する場合などは、搭乗者がサイドスタンド８を足で前方に回動させる。サイドスタンド８は回動範囲の前端位置において接地するとともに固定されて電動二輪車１を停車状態で支持する。

車体フレーム２には加速度センサ９１が設けられている。加速度センサ９１は、車体フレーム２の上下左右前後方向への加速度を検出するセンサであり、加速度に応じた信号を出力するように構成されている。

車体フレーム２にはハンドルロックセンサ９２も設けられている。駐車時には盗難防止のためにステアリング軸８を回動不能にロックする、いわゆるハンドルロックが行なわれる。ハンドルロックセンサ９２は、ステアリング軸８がハンドルロック状態にあるか否かを検出するセンサであり、ハンドルロック状態が解除されると信号を出力するように構成されている。

前輪３には車速センサ９３が設けられている。車速センサ９３は前輪の回転量に応じた信号を出力するセンサであり、ロータリエンコーダ等により構成される。当該出力信号は電動二輪車１の走行速度を特定するために用いられる。

シート２９には着座センサ９４が設けられている。着座センサ９４は自身に加わる荷重に応じた信号を出力するセンサであり、圧電素子等により構成される。搭乗者がシート２９に着座することにより着座センサ９４に荷重が加わり、信号が出力されるように構成されている。

第３フレーム部９３には傾斜センサ９５が設けられている。傾斜センサ９５は第３フレーム部２３の水平軸からの傾斜角を検出するセンサであり、当該傾斜角が所定の角度を上回ると信号を出力するように構成されている。

メインスタンド７の近傍にはメインスタンドセンサ９６が設けられている。メインスタンドセンサ９６は、メインスタンド７の位置を検出するセンサであり、金属を検知する近接センサ等により構成される。メインスタンドセンサ９６は、メインスタンド７が回動範囲の前端位置にないこと、すなわち停車時の電動二輪車１を支持する位置にないことを検出すると信号を出力するように構成されている。メインスタンドセンサ９６は、メインスタンド７が回動範囲の前端位置にあるときにボタンを押圧して信号の状態を変化させるスイッチや、メインスタンド７の回動軸の回転量に応じて信号の状態を変化させるロータリポテンショメータによって構成することもできる。

サイドスタンド８の近傍にはサイドスタンドセンサ９７が設けられている。サイドスタンドセンサ９７は、サイドスタンド８の位置を検出するセンサであり、金属を検知する近接センサ等により構成される。サイドスタンドセンサ９７は、サイドスタンド８が回動範囲の前端位置にないこと、すなわち停車時の電動二輪車１を支持する位置にないことを検出すると信号を出力するように構成されている。サイドスタンドセンサ９７は、サイドスタンド８が回動範囲の前端位置にあるときにボタンを押圧して信号の状態を変化させるスイッチや、メインスタンド８の回動軸の回転量に応じて信号の状態を変化させるロータリポテンショメータによって構成することもできる。

電動二輪車１の駐車時において後輪４をロックするために、パーキングブレーキがハンドル１１に設けられている。当該パーキングブレーキには、パーキングブレーキセンサ９８が設けられている。パーキングブレーキセンサ９８は、パーキングブレーキの状態すなわち有効とされているかを検出するセンサであり、パーキングブレーキが解除されたときに信号を出力するように構成されている。

図１に示すように、電動二輪車１は、車体フレーム２に取り付けられた車体カバー７を含んでいる。車体カバー７は、ヘッドパイプ８を覆う前カバー２５と、前カバー２５の下部から後方に延びる下カバー２６と、前カバー２５の後方に配置された後カバー２７と、を含んでいる。

前カバー２５は、ステアリング軸９の一部およびヘッドパイプ８を取り囲み、かつ、ダウンチューブ１９を取り囲んでいる。下カバー２６は、前カバー２５の下部２５ａから後方に延びており、第１フレーム部２１と、第２フレーム部２２の下端部２２ａとを、下方および左右両側方から覆っている。下カバー２６上端部には、足載せ部２８が配置されている。足載せ部２８は、運転者が足を載せるために設けられており、略平坦に形成されている。

後カバー２７は、全体として、下カバー２６の後部２６ａから後斜め上方に延びた形状に形成されている。後カバー２７は、第２フレーム部２２のうち、下端部２２ａを除く領域を前方および左右両側方から覆っている。また、後カバー２７は、第３フレーム部２３および第４フレーム部２４を、前方および左右両側方から覆っている。

後カバー２７の上方には、シート２９が配置されている。電動二輪車１の走行中、シート２９に座った運転者の足は、足載せ部２８に載せられる。前後方向Ｘ１において、足載せ部２８は、前カバー２５の後面２５ｂと、シート２９の前端部２９ａとの間に配置されている。また、シート２９は、第２フレーム部２２の上方に配置され、かつ、第３フレーム部２３の一部の上方に配置され、かつ、第４フレーム部２４の一部の上方に配置されている。シート２９と、後カバー２７とによって囲まれた空間は、収容空間Ｓ１を規定している。

図２に示すように、シート２９は、第１ブラケット３１および支持ブラケット３７によって支持されて車体の外面の一部を形成している。第１ブラケット３１は、第２フレーム部２２の中間部２２ｂに取り付けられている。第１ブラケット３１は、中間部２２ｂから上向きに延びている。第１ブラケット３１の上端部には、ヒンジ部３８が設けられている。シート２９は、このヒンジ部３８を介して第１ブラケット３１に支持されている。第１ブラケット３１は、シート２９を下方から支持している。シート２９は、ヒンジ部３８回りに回動することが可能となっている。シート２９をヒンジ部３８回りに回動することにより、収容空間Ｓ１を上方に開放することが可能である。なお、ヒンジ部３８を省略し、シート２９を直接第１ブラケット３１に固定してもよい。

シート２９の後部２９ｂは、支持ブラケット３７によって支持されている。支持ブラケット３７は、車体フレーム２の第３フレーム部２３に固定されており、第３フレーム部２３から上向きに突出した形状とされている。

シート２９の下方には、電動モータ５の電源としてのバッテリ６が配置されている。バッテリ６は、左右一対の第２フレーム部２２の間に配置されている。バッテリ６は、充電可能な二次電池である。バッテリ６は、側面視において略矩形に形成されており、前後方向Ｘ１の長さ（幅）よりも車両の上下方向Ｚ１の長さ（高さ）が長くされている。バッテリ６は、後斜め上方に傾斜した姿勢に配置されており、車体フレーム２に支持されている。バッテリ６の上部６ａは、第１ブラケット３１と、支持ブラケット３７との間に配置されている。

図１に示すように、シート２９の後方には、荷台４５が配置されている。荷台４５は、第３フレーム部２３の上方に配置され、この第３フレーム部２３に支持されている。荷台４５の上方に、荷物を載せることが可能となっている。荷台４５に載せられた荷物の荷重は、主に後輪４によって受けられる。

このように、荷台１４と、重量物であるバッテリ６と、荷台４５は、前後方向Ｘ１に並んで配置されている。したがって、荷台１４および荷台４５に荷物を載せたときに、前後方向Ｘ１における電動二輪車１の荷重のバランスを、均等にすることができる。したがって、荷台１４および荷台４５に荷物を載せた状態でも、電動二輪車１の高い操縦性を維持することができる。

図３は、シート２９を開いた状態の収容空間Ｓ１を示す斜視図である。ヒンジ部３８でシート２９を回動させることにより、収容空間Ｓ１の上方に開口した開口部３０が開放される。また、ヒンジ部３８でシート２９を開くときと逆方向へ回動させて閉じることにより、開口部３０が閉塞される。このように、シート２９は、収容空間Ｓ１を閉塞可能な蓋体とされている。シート２９が開口部３０を閉塞することにより、雨水や埃などが収容空間Ｓ１内に浸入することが防止される。

収容空間Ｓ１には、車両の右側に、接続ボックス５１が設けられている。この接続ボックス５１における左側の側壁５２には、本発明の充電レセプタクルとしてのレセプタクル５３が設けられている。レセプタクル５３はバッテリ６と通電可能に接続されている。図４に示すように、後述する充電器５８から延びる充電コード５７に設けられた充電プラグとしてのプラグ５５が接続されてバッテリ６の充電が実行される。

充電コード５７は、レセプタクル５３にプラグ５５を接続した状態で車両の左側へ引き出される。収容空間Ｓ１の開口部３０の縁部には、左側前方に、切欠き部６３が形成されている。充電コード５７は、開口部３０の切欠き部６３に通される。これにより、プラグ５５と充電器５８とをつなぐ充電コード５７が外部から収容空間Ｓ１の内部に引き込んだ状態で、シート２９が収容空間Ｓ１の開口部３０を閉塞することができる。

図５にレセプタクル５３の外観を示す。（ａ）は接続口５４を閉じた状態を、（ｂ）は接続口５４を開いた状態を示している。レセプタクル５３は、合成樹脂等から形成されたハウジング７１を備えている。このハウジング７１に後述するプラグ５５の接続部７６が挿抜可能とされた接続口５４が形成されている。

接続口５４は、全体として扁平形状に形成されている。具体的には、プラグ５５の挿入方向Ｄ０に垂直な水平方向Ｄ１の寸法が、挿入方向および水平方向に垂直な垂直方向Ｄ２の寸法よりも大きく形成された開口を有している。ハウジング７１は、接続口５４を形成する外周壁７３の内部に複数のオス端子７２を有している（図８参照）。

レセプタクル５３のハウジング７１には、外周壁７３の周囲に張り出すフランジ部８１が形成されている。このフランジ部８１には、両側部に、取付孔８２が形成されている。ハウジング７１は、取付孔８２に挿入したねじ部材（図示略）を接続ボックス５１の側壁５２に設けられたねじ孔（図示略）へねじ込むことにより、接続ボックス５１の側壁５２に固定される。

ハウジング７１は、接続口５４を形成する外周壁７３の下方側の部分に、一対のガイド溝８４を有している。これらのガイド溝８４は、レセプタクル５３のハウジング７１における幅方向の左右両側に形成されている。これらのガイド溝８４は、プラグ５５の挿入方向に沿って形成されている。またレセプタクル５３は、接続口５４を閉塞可能なリッド８５を有している。

リッド８５は、合成樹脂等から形成されたもので、平板部８６を有している。リッド８５は、平板部８６における接続口５４側に周壁８７を有している。周壁８７は、レセプタクル５３の接続口５４をリッド８５が閉塞した状態で、レセプタクル５３のハウジング７１の外周壁７３に沿って延びている。

リッド８５は、その下端部がレセプタクル５３のハウジング７１における接続口５４の下方側において、接続口５４の長手方向に沿って設けられた支持軸（図示略）により回動可能に連結されている。そしてリッド８５が支持軸により回動されることで、レセプタクル５３の接続口５４がリッド８５によって開閉される。

図６にプラグ５５の外観を示す。（ａ）は上方から見た外観を、（ｂ）は下方から見た外観を示している。プラグ５５は、合成樹脂等から形成されたハウジング７５を備えている。このハウジング７５にレセプタクル５３の接続口５４に挿入可能とされた接続部７６が設けられている。接続部７６は複数の端子収容部７０を有している（図８参照）。

プラグ５５の接続部７６も、レセプタクル５３の接続口５４と同様に扁平形状とされている。すなわちプラグ５５の挿入方向Ｄ０に垂直な第１の方向Ｄ１の寸法が、当該挿入方向および当該第１の方向に垂直な第２の方向Ｄ２の寸法よりも大きく形成されている。

レセプタクル５３の接続口５４へプラグ５５の接続部７６を挿し込むことで、各メス端子７８に各オス端子７２が挿し込まれ、両者が電気的に接続される。

図６の（ａ）に示すように、プラグ５５のハウジング７５は、把持部１０１を有している。この把持部１０１の前端部に接続部７６が設けられており、把持部１０１は、接続部７６よりも周長が大きく形成されている。

接続部７６と同様に、把持部１０１も扁平形状に形成されている。すなわちプラグ５５の挿入方向Ｄ０に垂直な第１の方向Ｄ１の寸法が、当該挿入方向および当該第１の方向に垂直な第２の方向の寸法Ｄ２よりも大きく形成されている。

把持部１０１の後端面１０１ａは、右側から左側へ向かって次第に接続部７６から離間する後方へ傾斜され、後端面１０１ａの左端が右端よりも後方に配置されている。これにより、把持部１０１は平面視で左右方向に非対称形状とされ、作業者が右手で把持し易い形状とされている。

なお上記の説明における前後左右の表現はハウジング７５における位置関係を示すために便宜上用いたに過ぎず、車体の前後左右方向と一致することを要するものではない。以降の説明についても同様である。

図６の（ｂ）に示すように、プラグ５５の裏面には、一対のガイド突条１０４が形成されている。ガイド突条１０４は、把持部１０１の一部を含む接続部７６の全長にわたって形成されている。ガイド突条１０４は、プラグ５５における幅方向の左右両側に形成されている。ガイド突条１０４は、レセプタクル５３に対する挿入方向に沿って形成されている。ガイド突条１０４は、把持部１０１側が僅かに膨出されている。

図７に示すように、加速度センサ９１、ハンドルロックセンサ９２、車速センサ９３、着座センサ９４、傾斜センサ９５、メインスタンドセンサ９６、サイドスタンドセンサ９７、およびパーキングブレーキセンサ９８は、ＭＣＵ（Machine Control Unit）９０と通信可能に接続されている。ＭＣＵ９０は電動二輪車１の各要素を統合的に制御するものであり、パワーユニット４７の内部に配置される。

一方、電動二輪車１はＢＭＳ（Battery Management System）１０３を備えている。ＢＭＳ１０３は、電力線１０５および通信線１１１を介してバッテリ６と接続されており、バッテリ６との通電を制御する通電制御部として機能する。

ＢＭＳ１０３とレセプタクル５３は、本発明の信号線としての通信線１１３により接続されて互いに通信可能とされている。通信線１１３の途中には、信号線１１８を介してＭＣＵ９０と通信可能に接続されたスイッチ４２が設けられている。

ＭＣＵ９０は、加速度センサ９１、ハンドルロックセンサ９２、車速センサ９３、着座センサ９４、傾斜センサ９５、メインスタンドセンサ９６、サイドスタンドセンサ９７、およびパーキングブレーキセンサ９８の少なくとも一つから所定の信号が入力された場合に、スイッチ４２をオフ状態とする信号を出力するように構成されている。

スイッチ４２がオフ状態とされると、通信線１１３を流れる信号を遮断するように構成されている。これによりレセプタクル５３とＢＭＳ１０３の間の通信は不能となる。一方、スイッチ４２がオン状態とされると、通信線１１３による信号の送受信が可能となるように構成されている。これによりレセプタクル５３とＢＭＳ１０３の間の通信が可能となる。通常時においてスイッチ４２はオン状態とされている。

すなわちＭＣＵ９０およびスイッチ４２、ならびに加速度センサ９１、ハンドルロックセンサ９２、車速センサ９３、着座センサ９４、傾斜センサ９５、メインスタンドセンサ９６、サイドスタンドセンサ９７、およびパーキングブレーキセンサ９８の少なくとも一つは本発明の信号変更部として機能し、所定の条件下で通信線１１３を流れる信号の状態を変更するように構成されている。

より具体的には、加速度センサ９１は、車体フレーム２の加速度に応じて信号状態を変更する加速度信号変更部として機能する。ハンドルロックセンサ９２は、車体フレーム２に設けられたハンドル１１のロック状態に応じて信号状態を変更するハンドルロック信号変更部として機能する。車速センサ９３は、車体フレーム２に支持された前輪３の回転状態に応じて信号状態を変更する車輪速信号変更部として機能する。着座センサ９４は、車体フレーム２に設けられたシート２９にかかる荷重に応じて信号状態を変更するシート荷重信号変更部として機能する。傾斜センサ９５は、車体フレーム２の傾斜に応じて信号状態を変更する車体傾斜信号変更部として機能する。メインスタンドセンサ９６は、車体フレーム２に設けられたメインスタンド７の状態に応じて信号状態を変更するメインスタンド信号変更部として機能する。サイドスタンドセンサ９７は、車体フレーム２に設けられたサイドスタンド８の状態に応じて信号状態を変更するサイドスタンド信号変更部として機能する。パーキングブレーキセンサ９８は、車体フレーム２に設けられたパーキングブレーキの状態に応じて信号状態を変更するパーキングブレーキ信号変更部として機能する。

プラグ５５に接続された充電コード５７は、電力線１１５、通信線１１６および接続検知線１１７を有しており、充電器５８に接続されている。充電器５８には電源ケーブル６１が接続されており、電源ケーブル６１の端部には、後述する電源６２に接続可能なプラグ６０が設けられている。

レセプタクル５３にプラグ５５を接続すると、電力線１０６、１１５同士が電気的に接続され、充電器５８からバッテリ６への充電経路が形成される。また通信線１１３、１１６同士が電気的に接続され、充電器５８とＢＭＳ１０３間の通信経路が形成される。さらに接続検知線１１４、１１７同士が電気的に接続され、プラグ５５のレセプタクル５３への接続状態を検知可能な回路が形成される。

ＢＭＳ１０３は、充電器５８との通信が可能となると、レセプタクル５３とバッテリ６との間を通電する。つまりＢＭＳ１０３は、充電器５８との通信ができない限り、バッテリ６とレセプタクル５３との通電を遮断状態とする。

図８に電動二輪車１と充電器５８の間の配線を模式的に示す。レセプタクル５３は、配線５６を介してバッテリ６に接続されている。また、このレセプタクル５３に接続されるプラグ５５は、充電コード５７に接続されている。充電コード５７は、充電器５８に接続されている。充電器５８には、電線６１を介して電源６２が接続されている。これにより、レセプタクル５３にプラグ５５を接続した状態で、電源６２からの電力が充電器５８を介してバッテリ６に給電され、バッテリ６が充電される。

レセプタクル５３に設けられた複数のオス端子７２は、ハウジング７１の基部７１ａから接続口５４へ向かって延びるように、ハウジング７１に支持されている。これらのオス端子７２は、ハウジング７１の扁平形状の長手方向（上記第１の方向Ｄ１）に間隔をあけて一列に配列されている。ハウジング７１には隔壁部７４が形成されており、各オス端子７２を絶縁している。

具体的には、ハウジング７１の長手方向の一端側から順に、正極端子７２ａ、第１通信端子７２ｂ、第２通信端子７２ｃ、接続検知端子７２ｄ、アース端子７２ｅおよび負極端子７２ｆを含んで配置されている。そして正極端子７２ａと負極端子７２ｆの間に第１通信端子７２ｂ、第２通信端子７２ｃ、接続検知端子７２ｄ、およびアース端子７２ｅが配置されている。

正極端子７２ａおよび負極端子７２ｆは、電動二輪車１に搭載されたバッテリ６の電源線１０６に接続されている。第１通信端子７２ｂおよび第２通信端子７２ｃは、電動二輪車１に搭載された制御部としてのＢＭＳ１０３と充電器５８の間の信号伝送に使用される通信線１１３に接続されている。接続検知端子７２ｄは、接続口５４へのプラグ５５の挿入状態の検知に使用される接続検知線１１４に接続されている。アース端子７２ｅは、電動二輪車１のアース線１２１に接続されている。

接続部７６の複数の端子収容部７０は、扁平形状のハウジング７５の長手方向（すなわち第１の方向Ｄ１）に沿って配列されている。それぞれの端子収容部７０の間には、レセプタクル５３のハウジング７１に形成された隔壁部７４が挿入可能なスリット７７が形成されている。各端子収容部７０には、メス端子７８が収容されている。すなわち接続部７６の内部において複数のメス端子７８が扁平形状の長手方向に一列に配列されている。

具体的には、ハウジング７５の長手方向の一端側から順に、正極端子７８ａ、第１通信端子７８ｂ、第２通信端子７８ｃ、接続検知端子７８ｄ、アース端子７８ｅおよび負極端子７８ｆを含んで配置されている。そして正極端子７８ａと負極端子７８ｆの間に第１通信端子７８ｂ、第２通信端子７８ｃ、接続検知端子７８ｄ、およびアース端子７８ｅが配置されている。

正極端子７８ａおよび負極端子７８ｆは、充電器５８の電源線１１５に接続されている。第１通信端子７８ｂおよび第２通信端子７８ｃは、電動二輪車１に搭載された制御部としてのＢＭＳ１０３と充電器５８の間の信号伝送に使用される通信線１１６に接続されている。接続検知端子７８ｄは、接続口５４へのプラグ５５の挿入状態の検知に使用される接続検知線１１７に接続されている。アース端子７８ｅは、充電器５８のアース線１２２に接続されている。

バッテリ６を充電するには、図３に示すように、まず、電動二輪車１のシート２９のロックを解除し、シート２９を回動させて収容空間Ｓ１を開放する。次に、レセプタクル５３にプラグ５５を接続すべく、充電器５８から延びる充電コード５７の端部のプラグ５５を把持する。

プラグ５５を把持した作業者は、収容空間Ｓ１へプラグ５５を導き入れ、リッド８５を回動させてレセプタクル５３の接続口５４を開き、この接続口５４へプラグ５５の接続部７６を挿し込む。するとプラグ５５の裏面のガイド突条１０５が、レセプタクル５３のハウジング７１のガイド溝８４に嵌め込まれる。

これにより、ＢＭＳ１０３側の電力線１０６と充電器５８側の電力線１１５とが接続されるとともに、ＢＭＳ１０３側の通信線１１３と充電器５８側の通信線１１６とが接続される。またＢＭＳ１０３側の接続検知線１１４と充電器５８側の接続検知線１１７が接続されることにより、ＢＭＳ１０３は、レセプタクル５３にプラグ５５が接続されたことを検知する。スイッチ４２はオン状態とされているため、互いに接続された通信線１１３，１１６を介してＢＭＳ１０３と充電器５８とが通信可能な状態となり、ＢＭＳ１０３はレセプタクル５３とバッテリ６とを通電させる。

レセプタクル５３に対するプラグ５５の接続が完了したら、図４に示すように充電コード５７を収容空間Ｓ１の開口部３０に形成された切欠き部６３に配置させ、シート２９を回動させて収容空間Ｓ１の開口部３０を閉塞する。作業者が充電器５８を作動させることにより、バッテリ６への充電が開始される。

本実施形態においては、充電器５８によりバッテリ６への充電が開始されると、ＢＭＳ１０３から信号線１１９を介してその旨がＭＣＵ９０に報知される。当該報知を受けてＭＣＵ９０は、電動二輪車１の各部に配置されたセンサからの信号入力を監視する動作モードに移行する。

充電中の電動二輪車１は安静状態としておくことが望ましいが、車両が移動される様々な要因が存在する。例えば、四輪車と比較して小型軽量である電動二輪車１の場合、充電器５８を電動二輪車１に接続したまま車両の移動を試みようとする可能性が考えられる。また歩行者が充電ケーブル５７を足に掛けて電動二輪車１を転倒させてしまう事態が考えられる。このような状況下においては、レセプタクル５３に接続されたプラグ５５が無理に引き抜かれ、アーク放電や端子の破損等に伴う漏電が生ずるおそれがある。

上記のような事態に至る前には、充電処理下で静止状態にある電動二輪車１が何らかの理由により必ず動かされる。そこで本実施形態においては、車体フレーム２の動きを伴う様々な状況を各種センサにより検出し、ＭＣＵ９０が各種センサの出力信号を監視する。そして充電中に生ずるべきではない車体フレーム２の動きが検出された場合、ＭＣＵ９０はスイッチ４２をオフ状態とし、レセプタクル５３とバッテリ６の間の通電を強制的に遮断する。

例えば静止状態にある充電中の電動二輪車１を移動させた場合、加速度センサ９１が車体フレーム２の変位を検出して信号を出力する。当該移動が前輪３の回転を伴うものであれば、車速センサ９３が当該回転に応じた信号を出力する。車体フレーム２の変位の直後において加速度センサ９１と車速センサ９３の少なくとも一方から信号の入力を受けたＭＣＵ９０は、スイッチ４２をオフ状態とする処理を行なう。結果としてレセプタクル５３とバッテリ６の間の通電が遮断され、アーク放電のおそれが未然に回避されうる。

例えば静止状態にある充電中の電動二輪車１が何らかの理由により転倒した場合、傾斜センサ９５が車体フレーム２の水平面からの傾斜状態を検出して信号を出力する。車体フレームの変位の直後において傾斜センサ９５から信号の入力を受けたＭＣＵ９０は、スイッチ４２をオフ状態とする処理を行なう。結果としてレセプタクル５３とバッテリ６の間の通電が遮断され、アーク放電のおそれが未然に回避されうる。

駐車中あるいは停車中の電動二輪車１を移動させようとする場合には、幾つかの予備動作が必要になる。本実施形態の電動二輪車１は、この予備動作すなわち車体フレーム２が変位する直前の状態も検出するようにしている。

具体的な予備動作の例として、ハンドルロックを解除する、シート２９に着座する、メインスタンド７またはサイドスタンド８を接地位置から走行時位置へ回動させる、パーキングブレーキを解除する等の動作が考えられる。本実施形態の構成によれば、これらの動作は、それぞれハンドルロックセンサ９２、着座センサ９３、メインスタンドセンサ９６、サイドスタンドセンサ９７、パーキングブレーキセンサ９８により検出され、状態に応じた信号が出力される。

これらのセンサの少なくとも一つから信号の入力を受けたＭＣＵ９０は、スイッチ４２をオフ状態とする処理を行なう。結果としてレセプタクル５３とバッテリ６の間の通電が遮断され、アーク放電のおそれが未然に回避されうる。

充電中は電源線に接続された正極端子７８ａおよび負極端子７８ｆに大電流が流れ、発熱が大きくなる。本実施形態のプラグ５５においては、複数のメス端子７８が扁平形状の接続部７６の長手方向に沿って一列に配列されている。さらに正極端子７８ａと負極端子７８ｆがそれらの間に配置されたその他のメス端子７８によって十分に離間している。よって正極端子７８ａと負極端子７８ｆにおいて発生した熱はハウジング７５の両端部において良好に放熱されうる。したがって充電中に発生する熱による影響を極力抑制することができる。

充電が完了したら、シート２９のロックを解除し、図４に示すように、シート２９を回動させて収容空間Ｓ１を開放する。次にレセプタクル５３からプラグ５５を引き抜いて接続を解除し、リッド８５で接続口５４を閉塞する。これにより、レセプタクル５３がリッド８５によって保護される。

その後、収容空間Ｓ１からプラグ５５を取り出し、シート２９を回動させて収容空間Ｓ１の開口部３０を閉塞する。収容空間Ｓ１がシート２９で塞がれることにより、収容空間Ｓ１への雨水や埃の浸入が防止されるため、レセプタクル５３は、シート２９及びリッド８５によって二重に保護されることとなる。

以上説明したように、本実施形態においては、ＭＣＵ９０が車体フレーム２の変位の直前または直後に通信線１１３の信号状態を変化させ、レセプタクル５３とＢＭＳ１０３の通信を遮断する。そして通電制御部としてのＢＭＳ１０３は、当該信号の状態に応じて、プラグ５５における通電端子としての正負極端子７８ａ、７８ｆとレセプタクル５３における通電端子としての正負極端子７２ａ、７２ｆの接続が解除される前に、レセプタクル５３とバッテリ６の間の通電を遮断する。

したがって、充電中の電動二輪車１が何らかの理由により動いたことによってレセプタクル５３からプラグ５５が無理に引き抜かれても、アーク放電の発生を確実に防止することができる。

また通電遮断の契機としての検出動作は、電動二輪車１の各部に設けられた既存のセンサを利用しているため、レセプタクル５３やプラグ５５に特別な検出機構を設ける必要がない。よってレセプタクル５３およびプラグ５５を小型化することが可能である。すなわち四輪車と比べて部品の搭載スペースが制限される二輪車等の鞍乗型の車両においても、レセプタクル５３の配置の自由度を高めることができる。

上記の実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであって、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更・改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは明らかである。

ＢＭＳ１０３による通電制御は、必ずしもレセプタクル５３とバッテリ６の間の通電を完全に遮断することを要しない。プラグ５５の挿抜操作に伴うアーク放電の発生を防止しうる程度にレセプタクル５３における電圧または電流を抑制する構成としてもよい。

車体フレーム２の変位の直前直後の状態または変位中の状態を検出するためのセンサは上記に例示したものに限られない。車体フレーム２の動きに応じた信号の出力が可能なセンサであれば、適宜の配置と検出手法を採用することができる。

車体フレーム２の変位の直前状態（すなわち車両移動の予備動作）を検出するための部品はメインスタンド７やサイドスタンド８に限られない。車体フレーム２に支持されるとともに、車体フレーム２に対して相対移動可能かつ地面Ａ１に対して接触可能とされた部品であれば、適宜の配置と検出手法を採用することができる。

レセプタクル５３とバッテリ６の通電を制御する通電制御部としての機能は、必ずしもＢＭＳ１０３単体により担われることを要しない。電動二輪車１に搭載され、制御機能を有するＣＣＵ（Cell Control Unit）やＭＣＵ（Machine Control Unit）の少なくとも一方に、当該通電制御部としての機能の少なくとも一部を担わせることができる。

スイッチ４２のオンオフ状態と通信線１１３の遮断状態の組合せは任意である。すなわちスイッチ４２がオン状態とされたときに通信線１１３を流れる信号を遮断する構成としてもよい。

ＭＣＵ９０の指示により信号状態に変化がもたらされる信号線は、通信線１１３に限られない。アーク放電防止の観点からは交流電源を遮断しうる電源線あるいは信号線であればよく、電力線１０６または接続検知線１１４の途中にスイッチ４２を設ける構成としてもよい。

通信線１１３の遮断は、必ずしもスイッチ４２により直接行なわれることを要しない。スイッチ４２から出力される信号により動作する適宜の回路要素により通信線１１３の遮断が行なわれる構成としてもよい。またＭＣＵ９０からＢＭＳ１０３に車両の状態を通知し、その情報に基づいてＢＭＳ１０３が充電電流を遮断または抑制する構成としてもよい。

本発明が適用される鞍乗型電動車両における車輪の数は二つに限られるものではなく、適宜に定められる。

１：電動二輪車、２：車体フレーム、６：バッテリ、７：メインスタンド、８：サイドスタンド、２９：シート、４２：スイッチ、５３：レセプタクル、５５：プラグ、５８：充電器、７２：オス端子、９０：ＭＣＵ、９１：加速度センサ、９２：ハンドルロックセンサ、９３：車速センサ、９４：着座センサ、９５：傾斜センサ、９６：メインスタンドセンサ、９７：サイドスタンドセンサ、９８：パーキングブレーキセンサ、１１３：通信線、１０３：ＢＭＳ

Claims (8)

1. 充電プラグの通電端子と接続される通電端子を有する充電レセプタクルと、
   前記通電端子と通電可能に接続されたバッテリと、
   前記通電端子と前記バッテリとの通電を制御する通電制御部と、
   前記通電制御部に接続される信号線と、
   前記信号線を流れる信号の状態を変更する信号変更部と、
   前記充電レセプタクル、前記バッテリ、前記信号線、および前記信号変更部を支持する車体フレームとを備え、
   前記信号変更部は、前記車体フレームが動く直前または直後に前記信号線を流れる信号の状態を変更し、
   前記通電制御部は、前記信号線の信号状態に応じて、充電プラグの通電端子と前記レセプタクルの通電端子の接続状態が解除される前に、前記充電レセプタクルと前記バッテリとの通電を遮断または抑制する、鞍乗型電動車両。
2. 前記信号変更部は、前記車体フレームの動きに応じて前記信号線を流れる信号の状態を変更する、請求項１に記載の鞍乗型電動車両。
3. 前記車体フレームに支持されるとともに、当該車体フレームに対して相対移動可能かつ地面に対して接触可能とされた部品の動きに応じて、前記信号変更部は前記信号状態を変更する、請求項１に記載の鞍乗型電動車両。
4. 前記信号変更部は、
   前記車体フレームの加速度に応じて信号状態を変更する加速度信号変更部と、
   前記車体フレームに支持された車輪の回転状態に応じて信号状態を変更する車輪速信号変更部と、
   前記車体フレームの傾斜に応じて信号状態を変更する車体傾斜信号変更部と、
   前記車体フレームに設けられたサイドスタンドの状態に応じて信号状態を変更するサイドスタンド信号変更部と、
   前記車体フレームに設けられたメインスタンドの状態に応じて信号状態を変更するメインスタンド信号変更部と、
   前記車体フレームに設けられたハンドルのロック状態に応じて信号状態を変更するハンドルロック信号変更部と、
   前記車体フレームに設けられたシートにかかる荷重に応じて信号状態を変更するシート荷重信号変更部と、
   前記車体フレームに設けられたパーキングブレーキの状態に応じて信号状態を変更するパーキングブレーキ信号変更部のうち、少なくとも一つである、請求項１に記載の鞍乗型電動車両。
5. 前記信号変更部は、
   前記車体フレームの加速度に応じて信号状態を変更する加速度信号変更部と、
   前記車体フレームに支持された車輪の回転状態に応じて信号状態を変更する車輪速信号変更部と、
   前記車体フレームの傾斜に応じて信号状態を変更する車体傾斜信号変更部のうち、少なくとも一つである、請求項２に記載の鞍乗型電動車両。
6. 前記信号変更部は、
   前記車体フレームに設けられたサイドスタンドの状態に応じて信号状態を変更するサイドスタンド信号変更部と、
   前記車体フレームに設けられたメインスタンドの状態に応じて信号状態を変更するメインスタンド信号変更部と、
   前記車体フレームに設けられたハンドルのロック状態に応じて信号状態を変更するハンドルロック信号変更部のうち、少なくとも一つである、請求項３に記載の鞍乗型電動車両。
7. 前記信号線は、前記バッテリに電力を供給する充電器の制御部と前記制御部とを接続する通信線である、請求項１から６の何れか一項に記載の鞍乗型電動車両。
8. 前記充電レセプタクルは、その充電プラグの挿抜方向に垂直な第１の方向の寸法が、当該挿抜方向および当該第１の方向に垂直な第２の方向の寸法よりも大きく形成され、複数の端子が前記第１の方向に一列に配置されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の鞍乗型電動車両。

Images