CN116260288A - 电动机单元及自行式电动车辆 - Google Patents

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CN116260288A CN202211357436.7A CN202211357436A CN116260288A CN 116260288 A CN116260288 A CN 116260288A CN 202211357436 A CN202211357436 A CN 202211357436A CN 116260288 A CN116260288 A CN 116260288A
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阿部真吾
大石荣幸
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Abstract

本发明的课题为提供一种针对控制电动机的运作的控制器也可有效地冷却的电动机单元,以及装配所述电动机单元的自行式电动车辆。本发明的解决手段为一种自行式电动车辆(100),其于支撑前轮(103)及后轮(108)的车架(101)安装有电动机单元(120)。电动机单元(120)具备电动机(121)、控制装置(132)及送风机(140)。电动机(121)中,于主外壳(124)的内部形成有转子收纳空间(126),并且第二外壳(130)覆盖主外壳(124)的一部分而形成控制装置收纳空间(131)。送风机(140)是隔着主外壳(124)及第二外壳(130)而以跨越转子收纳空间(126)及控制装置收纳空间(131)的状态配置。

Description

电动机单元及自行式电动车辆
技术领域
本发明涉及一种将电动机作为驱动源而自行移动的自行式电动车辆所装配的电动机单元以及装配电动机单元的自行式电动车辆。
背景技术
从过去以来,于双脚并拢的状态下坐于座椅或是于跨过座椅的状态下就坐并驾驶的自动二轮车等的自行式电动车辆中,为了冷却电动机而设有冷却装置。例如,下述专利文献1中揭示了一种所谓水冷式的自行式二轮电动车辆,其使用液体氟利昂等的冷媒来将发热的电动机冷却。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平4-224490号公报
然而,在上述专利文献1所记载的自行式二轮电动车辆中,控制电动机的运作的控制器配置于自行式二轮电动车辆的整流罩内,因此有难以有效地进行冷却发热的控制器的问题。
本发明是为了应对上述问题所完成者,其目的在于提供一种针对控制电动机的运作的控制器也可有效地冷却的电动机单元,以及装配所述电动机单元的自行式电动车辆。
发明内容
为达成上述目的,本发明的特征是具备:电动机,其具有主外壳,主外壳形成转子收纳空间,转子收纳空间收纳用以驱动自行式车辆中的驱动轮的转子;第二外壳,其于转子收纳空间的外侧形成控制装置收纳空间,控制装置收纳空间收纳控制电动机的运作的控制装置;以及送风机,其隔着主外壳及第二外壳而以跨越转子收纳空间与控制装置收纳空间的状态配置,并用以产生冷却风,冷却风使转子收纳空间及控制装置收纳空间的各外侧的空气流动。
根据如此地构成的本发明的特征,电动机单元于电动机中的转子收纳空间的外侧,形成有收纳控制电动机的运作的控制装置的控制装置收纳空间,并以跨越这些转子收纳空间与控制装置收纳空间的状态设置有生成使转子收纳空间及控制装置收纳空间的各外侧的空气流动的冷却风的送风机,因此可通过此送风机有效率地分别冷却电动机及控制装置。
又,本发明的另一特征是在所述电动机单元中,主外壳及第二外壳彼此以相同的材质所构成。
根据如此地构成的本发明的另一特征,电动机单元中,主外壳及第二外壳是彼此以相同的材质所构成,因此可抑制在主外壳与第二外壳之间热膨张及热收缩的差,并提高耐久性。
又,本发明的另一特征是在所述电动机单元中,主外壳及第二外壳彼此以不同的材质所构成。
根据如此地构成的本发明的另一特征,电动机单元中,主外壳及第二外壳是彼此以不同的材质所构成,因此可通过送风机所进行的冷却抑制在主外壳与第二外壳之间热膨张及热收缩的差。
又,本发明的另一特征是在所述电动机单元中,转子收纳空间形成于比控制装置收纳空间更下方。
根据如此地构成的本发明的另一特征,电动机单元中,转子收纳空间形成于比控制装置收纳空间更下方,因此构成电动机的转子及定子等的重物位于比控制装置更下方,从而可降低电动机单元整体的重心,并提高稳定性。
又,本发明的另一特征是在所述电动机单元中,送风机是与沿着转子的轴方向延伸的主外壳及第二外壳相向配置。
根据如此地构成的本发明的另一特征,电动机单元中,送风机是与沿着转子的轴方向延伸的主外壳及第二外壳相向配置,因此可沿着轴方向冷却电动机,从而有效地冷却电动机及控制装置的整体。
又,本发明的另一特征是在所述电动机单元中,控制装置控制送风机的运作。
根据如此地构成的本发明的另一特征,电动机单元中,控制装置控制送风机的运作,因此不需要另外设置送风机用的控制装置,可简化结构。
又,本发明的另一特征是在所述电动机单元中,主外壳及第二外壳中的至少一者具有曲面,曲面随着送风机所面向的外表面的至少一部分从送风机分离而从冷却风的流动方向朝分离的方向弯曲。
根据如此地构成的本发明的另一特征,电动机单元中,主外壳及第二外壳中的至少一者中,具有于送风机所面向的外表面的一部分朝从送风机分离的方向上弯曲的曲面,因此可使转子收纳空间及控制装置收纳空间的各外侧的冷却风的流动顺畅,并提高冷却效果。
又,本发明的另一特征是在所述电动机单元中,主外壳及第二外壳的至少一者具有流通冷却液的冷却液流路,送风机是面对冷却液流路而配置。
根据如此地构成的本发明的另一特征,电动机单元中,主外壳及第二外壳的至少一者中,送风机面对流通冷却液的冷却液流路而配置,因此可通过冷却液的冷却从而有效率地冷却电动机及/或控制装置。
又,本发明的另一特征是在所述电动机单元中,进一步具备用以冷却冷却液的散热器,散热器配置于送风机的迎风侧或背风侧。
根据如此地构成的本发明的另一特征,电动机单元中,进一步具备用以冷却冷却液的散热器,且所述散热器配置于送风机的迎风侧或背风侧,因此可对于散热器送入或吸取空气,从而可提高由散热器所致的冷却液的冷却效果。
又,本发明的另一特征是在所述电动机单元中,进一步具备于主外壳及第二外壳与送风机之间限制冷却风的流动的冷却风限制部。
根据如此地构成的本发明的另一特征,电动机单元中,进一步具备于主外壳及第二外壳与送风机之间限制冷却风的流动的冷却风限制部,因此可限制流动于主外壳及第二外壳的各表面上的冷却风的流动,从而可调整或提高转子收纳空间及控制装置收纳空间的冷却效率。
又,本发明的另一特征是在所述电动机单元中,送风机发出比电动机的运作声更大的运作声。
根据如此地构成的本发明的另一特征,电动机单元中,送风机发出比电动机的运作声更大的运作声,因此可分散电动机让人不适的运作声,且能通过够送风机的运作声让周围知道电动机单元或装配电动机单元的自行式电动车辆的接近。
又,本发明不仅可实施作为电动机单元的发明,也可实施作为自行式电动车辆的发明。
具体地讲,自行式电动车辆具备:座椅,其供驾驶者就坐;把手,其与座椅相向设置,并用以操纵前轮及后轮中的至少一者;以及上述任一记载的涉及本发明的电动机单元,其用以驱动前轮及所述后轮中的至少一者。根据如此地构成的自行式电动车辆,可期待与所述电动机单元同样的作用效果。
附图说明
[图1]是示意地表示本发明的第一实施方式的自行式电动车辆的整体结构的概略的侧视图。
[图2]是表示图1所示的自行式电动车辆所装配的电动机单元的整体结构的概略的立体图。
[图3]是从图1所示的自行式电动车辆的左侧观看图2所示的电动机单元的整体结构的概略的侧视图。
[图4]是表示图1所示的自行式电动车辆的控制系统的概略的方块图。
[图5]是表示图2所示的电动机单元的内部结构的概略的剖视图。
[图6]是表示本发明的第二实施方式的电动机单元的整体结构的概略的立体图。
[图7]是用以表示构成图6所示的电动机单元的主外壳及第二外壳的内部结构的概略的局部剖视图。
附图标记说明
U:驾驶者
W1、W2:冷却风
100:自行式电动车辆
101:车架
102:头管
103:前轮
104:前叉
105:把手
105a:油门把手
106:主车架
106a:枢轴
107:摇臂
108:后轮
109:座椅滑轨
110:座椅
111:收纳空间
112:货架
113:尾灯
114:脚踏板
115:二次电池
116:单元罩
117:通气口
118a:减速机
118b:链条
120:电动机单元
121:电动机
122:定子
123:转子
123a:输出齿轮
124:主外壳
125:胴体
125a:收纳空间形成部
125b:第一侧面部
125c:第二侧面部
126:转子收纳空间
127:输出侧盖体
128:后部侧盖体
129:后部侧罩
130:第二外壳
131:控制装置收纳空间
132:控制装置
132a:接口端子
133:电源部
133a:电源连接部
140:送风机
141:螺旋桨风扇
142:壳体
142a:安装部
142b:缺口部
200:散热器
201a、201b、201c:管路
202:输液泵
202a:管路
202b:连结器
203:冷却液料桶
204:连结器
205:冷却液流路
具体实施方式
<第一实施方式>
以下,针对本发明的自行式电动车辆的一实施方式一边参考附图一边进行说明。图1是示意地表示本发明的自行式电动车辆100的整体结构的概略的侧视图。此外,图2是从图1所示的自行式电动车辆100的右侧观看图1所示的自行式电动车辆100所装配的电动机单元120的整体结构的概略的立体图。图3是从图1所示的自行式电动车辆100的左侧观看图1所示的自行式电动车辆100所装配的电动机单元120的整体结构的概略的立体图。又,图4是表示图1所示的自行式电动车辆100的控制系统的概略的方块图。又,图5是表示图1所示的自行式电动车辆100所装配的电动机单元120的内部结构的概略的剖视图。此自行式电动车辆100是驾驶者U于双脚并拢的状态下坐于座椅110上进行驾驶的小型的自动二轮车(所谓的速克达)。
(自行式电动车辆100的结构)
自行式电动车辆100具备车架101。车架101是构成维持自行式电动车辆100的形状的骨架的零件,是组合多个铁制的管材或板材构成。所述车架101主要分别具备头管102、主车架106及座椅滑轨109。
头管102是通过前叉104支撑自行式电动车辆100的前轮103的筒状的部分。前叉104是于前轮103的两侧棒状延伸而形成,并将前轮103以相对于头管102能够于自行式电动车辆100的左右方向转向的方式支撑的零件,且构成为具备悬架机构(未图示)。于所述前叉104的上端部设有把手105。把手105是用以操纵自行式电动车辆100的行进方向的零件,于自行式电动车辆100的左侧及右侧的宽度方向分别棒状地延伸并形成。把手105是左右一对所构成,且其左右的其中一者构成用以加速自行式电动车辆100的油门把手105a。
主车架106是分别支撑电动机单元120及二次电池115并决定车架101的强度的车架101的中枢部分,是形成为从自行式电动车辆100的前方朝向后方往斜下方延伸后水平地延伸,再往斜上方延伸的弯曲的形状。此主车架106中,在此水平地延伸的部分中分别支撑脚踏板114及二次电池115,并于往斜上方延伸的部分附近分别支撑摇臂107及电动机单元120。摇臂107是将与主车架106的连结部,即枢轴106a作为基准点,以上下移动自如的状态下支撑自行式电动车辆100的后轮108。
座椅滑轨109主要为分别支撑座椅110、货架112及尾灯113的部分,形成为朝向主车架106的后方而往斜上方延伸。座椅110是用以使自行式电动车辆100的驾驶者U于双脚并拢的状态下就坐的零件,以缓冲构件所构成。此座椅110是构成为开关自如,并于座椅110的下方空洞状地形成有可收纳头盔等的小东西的收纳空间111。
此情形下,收纳空间111的底部是构成为开关自如,并以电动机单元120可进出的方式构成。货架112是用以装载行李的部分,是将金属制的棒体形成为框状而构成。尾灯113是会由驾驶者U所进行的煞车操作、转向灯操作或夜间等的头灯的打灯操作从而打灯的照明器具。
脚踏板114是用以坐于座椅110的驾驶者U将双脚在并拢的状态下载置的部分,于座椅110的前方的下方而于所述主车架106的上方形成为平坦的地板面。
二次电池115是对电动机121及自行式电动车辆100所具备的电气电子机器供给电力的装置,是以镍氢电池或锂离子电池等的可充电电池所构成。又,二次电池115能够蓄积自行式电动车辆100的减速时电动机121所产生的回充电能。此二次电池115于脚踏板114的下方被主车架106支撑。
又,从脚踏板114的后端部朝向座椅110而立起并覆盖电动机单元120的筒状的单元罩116中,于后述的送风机140的前方开口有网格状的通气口117。此外,电动机单元120通过减速电动机121的旋转速度的减速机118a及链条118b而与后轮108连接。
电动机单元120是构成产生用以使所述后轮108旋转驱动的驱动力的动力源的装置群。具体地讲,电动机单元120主要构成为分别具备电动机121、控制装置132及送风机140。此外,于图1中,虽电动机单元120是配置于自行式电动车辆100的内部,因此应该用虚线描绘,但为了容易理解因此特意用实线表示。
电动机121是产生用以使自行式车辆的驱动轮旋转驱动的旋转驱动力的驱动源。在本实施方式中,电动机121是以驱动自行式二轮车的同步马达所构成。此外,电动机121当然也能够用直流马达构成。
电动机121主要构成为分别具备定子122、转子123及主外壳124。定子122是用以通过三相交流电而产生旋转磁场的零件,于铁芯的外周部设有绕组并形成为筒状。此定子122是固定地安装于构成主外壳124的胴体125内。
转子123是通过定子122所产生的旋转磁场从而旋转的零件,是于棒状地延伸的轴的外周部安装永久磁铁而构成。此转子123于贯通定子122的状态下配置于胴体125内。此情形下,转子123中的一边的端部侧是于贯通输出侧盖体127的状态下旋转自如地被支撑。此情况下,于转子123中贯通输出侧盖体127并露出的部分设有输出齿轮123a。亦即,转子123作为电动机121的输出轴发挥功效。又,转子123中的另一侧的端部是于旋转自如的状态下被支撑于后部侧盖体128。
主外壳124是一边构成电动机121的外框一边分别形成转子收纳空间126及控制装置收纳空间131的零件,所述主外壳124主要构成为分别具备胴体125、输出侧盖体127及后部侧盖体128。胴体125是形成转子收纳空间126的零件,是将铝等的非铁金属或树脂材料等的非磁性材料形成为筒状而构成。此胴体125是于形成为圆筒状的内部空间,即转子收纳空间126中支撑定子122,并于被通过输出侧盖体127及后部侧盖体128支撑为旋转自如的转子123贯通的状态下被配置。
另一方面,胴体125的外表面主要构成为分别具有收纳空间形成部125a、第一侧面部125b及第二侧面部125c。收纳空间形成部125a是分别形成转子收纳空间126及后述的控制装置收纳空间131的部分,形成为平坦面状。第一侧面部125b是构成电动机121的侧面的部分,是从于转子123的轴方向上延伸的收纳空间形成部125a的两端部分别平坦面状地延伸而形成。第二侧面部125c是形成为半圆形状的圆顶状并联结所述两个第一侧面部125b的部分。转子收纳空间126是收纳定子122及转子123的各主要部的空间部分,是形成为于转子123的轴方向上延伸的圆筒状。
输出侧盖体127是安装于形成为筒状的胴体125的一端部的零件,是将铝等的非铁金属或树脂材料等的非磁性材料形成为周缘部立起的板状体并被构成。所述输出侧盖体127塞住形成为筒状的胴体125的一端部,并旋转自如地支撑转子123的一端部。又,输出侧盖体127是以面对控制装置收纳空间131的方式延伸,并也形成此控制装置收纳空间131的一部分。然后,此输出侧盖体127对于胴体125通过螺栓(未图示)而安装。
后部侧盖体128是安装于形成为筒状的胴体125的另一端部的零件,是将铝等的非铁金属或树脂材料等的非磁性材料形成为板状并构成。所述后部侧盖体128塞住形成为筒状的胴体125的另一端部,并旋转自如地支撑转子123的另一端部。此后部侧盖体128通过螺栓(未图示)而对于胴体125安装。又,后部侧盖体128的外侧面是隔有空间地被后部侧罩129覆盖,所述空间内设有检测转子123的旋转角度的检测装置(未图示)。
于此主外壳124的外表面的一部分设有第二外壳130。第二外壳130是用以于与主外壳124的外表面的一部分之间形成控制装置收纳空间131的零件,是将碳钢等的铁系金属或铝等的非铁金属等的金属板弯曲为于胴体125的轴线方向延伸的半圆的圆顶状而形成。此情况下,第二外壳130于所述输出侧盖体127侧开口,并在与输出侧盖体127相反侧关闭。本实施方式中,第二外壳130是以与主外壳124相同的材料(例如铝材)所构成。然后,此第二外壳130是通过螺栓装卸自如地安装于胴体125的一部分。
控制装置收纳空间131是用以收纳控制装置132的空间部分,胴体125的外表面的一部分是被输出侧盖体127的一部分及第二外壳130覆盖而形成。亦即,转子收纳空间126及控制装置收纳空间131是彼此相邻形成。
控制装置132是控制电动机121的运作并综合控制自行式电动车辆100的运作的电气电子机器。更具体地讲,控制装置132是通过CPU、ROM、RAM等所构成的微型计算机而构成,并构成为具备用以直接控制电动机121的运作的逆变器、升压转换器及DCDC转换器等所构成的功率控制单元(PCU)等。
在此,逆变器将从二次电池115输出的直流电流转换为交流电流并输出至电动机121,并将从电动机121输出的交流电流转换为直流电流并输出至二次电池115。又,升压转换器是将从二次电池115输出的电压进行升压并供给至电动机121。又,DCDC转换器是将从电动机121输出的电压进行降压并供给至二次电池115。
此控制装置132通过执行存储于ROM等的存储装置的控制程序,从而依据设于把手105的油门把手105a或转向灯等的操作件的操作,分别进行电动机121及送风机140的各旋转驱动的控制以及仪表类的运作控制及灯光类的打灯控制。又,控制装置132是于用以与外部机器电性连接的接口端子132a露出于第二外壳130的外表面的状态下设置。
又,控制装置收纳空间131内收纳有控制装置132及电源部133。电源部133是用以产生供给至电动机121的三相交流电并供给至定子122的电气机器,于基板上具备多个电容器而构成。所述电源部133中,电源连接部133a于贯通第二外壳130的状态下露出于外部,并接受来自自行式车辆的二次电池115的电力供给。
送风机140是产生用以冷却电动机121及控制装置132的空气所构成的冷却风的机械装置,构成为具备通过控制装置132而被控制其运作的螺旋桨风扇141。此送风机140是以配置为隔着主外壳124及第二外壳130而以跨越转子收纳空间126与控制装置收纳空间131的状态的方式设置。本实施方式中,送风机140是以跨越主外壳124与第二外壳130的边界部分的状态通过螺栓安装于主外壳124的第一侧面部125b。此情形下,虽送风机140可以主外壳124及第二外壳130侧成为迎风侧的方式安装,但本实施方式中,送风机140是以主外壳124及第二外壳130侧成为背风侧的方式安装。
此送风机140中,构成为螺旋桨风扇141及旋转驱动此螺旋桨风扇141的电动机(未图示)一体地收纳于筒状的壳体142内。此情况下,壳体142中,用以将送风机140安装于主外壳124的螺栓所贯通的平板状的两个安装部142a是从壳体142的外表面拉出并形成。又,壳体142中,与主外壳124的第一侧面部125b相向的部分形成有凹状缺口的缺口部142b,以使冷风于第一侧面部125b上顺畅地流动的方式形成。又,此送风机140以发出比电动机121的运作声更大的运作声的方式构成。具体地讲,送风机140是以螺旋桨风扇141的风切声会比电动机121运作时的磁致伸缩的声音(高频音)更大的方式构成。
此电动机单元120中,主外壳124的一部分通过螺栓固定安装于车架101。此情况下,电动机单元120是以控制装置收纳空间131位于转子收纳空间126上方的姿态安装于车架101。
(自行式电动车辆100的运作)
接着,说明如此地构成的自行式电动车辆100的运作。此自行式电动车辆100的驾驶者U于坐在自行式电动车辆100的座椅110上的状态下通过开关操作而启动控制装置132后,可通过由转动油门把手105a的操作所进行的加速操作,从而使自行式电动车辆100行驶。
此情况下,控制装置132会于本身启动的同时开始送风机140的运作,并开始冷却电动机121及控制装置132。具体地讲,送风机140所产生的冷却风的一部分会撞上主外壳124的第一侧面部125b,且另一部分会撞上第二外壳130。
撞上第一侧面部125b的冷却风W1通过送风机140的缺口部142b从壳体142内流出后,沿着第一侧面部125b的外表面流动。由此,形成于主外壳124的内侧的转子收纳空间126内被冷却而会抑制电动机121的温度上升。
另一方面,撞上第二外壳130的冷却风W2会沿着所述第二外壳130的外表面流动。由此,形成于第二外壳130的内侧的控制装置收纳空间131内被冷却而会抑制控制装置132的温度上升。
在此,转子收纳空间126内的冷却效果的程度是通过于第一侧面部125b上流动的冷却风W1的流量而限定。而且,于第一侧面部125b上流动的冷却风W1的流量是通过形成于送风机140的缺口部142b的缺口量所限定的壳体142的端部与第一侧面部125b的外表面之间的间隙量而限定。亦即,缺口部142b也作为本发明的冷却风限制部发挥功能。
又,转子收纳空间126内的冷却效果的程度是通过于第二外壳130上流动的冷却风W2的流量而限定。此情况下,第二外壳130构成为具有曲面,所述曲面是随着远离送风机140而从冷却风本身的流动方向朝分离的方向弯曲,因此,从送风机140输出的冷却风W2会顺畅地于第二外壳130上流动。
从所述运作说明能够理解,根据所述第一实施方式,自行式电动车辆100中,于电动机121中的转子收纳空间126的外侧形成收纳控制电动机121的运作的控制装置132的控制装置收纳空间131,并以跨越这些的转子收纳空间126及控制装置收纳空间131的状态设有生成使转子收纳空间126及控制装置收纳空间131的各外侧的空气流动的冷却风的送风机140,因此可通过此送风机140分别有效率地冷却电动机121及控制装置132。
再者,本发明的实施不限定于所述第一实施方式,而能够在不脱离本发明的目的的范围中进行各种改变。此外,下述所示各变形例中,与上述第一实施方式的自行式电动车辆100同样的结构部分附上相同符号并省略其说明。
例如,上述第一实施方式中,电动机单元120中,主外壳124及第二外壳130是以相同材料所构成。由此,电动机单元120可抑制主外壳124与第二外壳130之间的热膨张及热收缩的差,并提高耐久性。但是,电动机单元120中,主外壳124及第二外壳130当然也可以彼此不同的材料所构成。此情况下,电动机单元120可将控制主外壳124与第二外壳130之间的热膨张及热收缩的差通过送风机140所进行的冷却而抑制。此外,于后述第二实施方式中也同样地可采用此变形例。
又,所述第一实施方式中,电动机单元120是以转子收纳空间126位于比控制装置收纳空间131更下方的姿态配置于车架101上。但是,电动机单元120也可如后述第二实施方式中的电动机单元120,以转子收纳空间126位于比控制装置收纳空间131更上方的姿态配置于车架101上。
又,所述第一实施方式中,电动机单元120是将送风机140与沿着转子123的轴方向延伸的主外壳124及第二外壳130相向配置而构成。由此,电动机单元120会沿着轴方向冷却电动机121,从而可有效冷却电动机121及控制装置132的整体。但是电动机单元120中,也能够以将送风机140与转子123的轴方向以外的方向,例如同轴方向的直交方向(例如后部侧盖体128侧)相向配置的方式构成。此外,于后述第二实施方式中也同样地可采用此变形例。
又,所述第一实施方式中,送风机140构成为通过控制装置132控制运作。由此,电动机单元120中不需要另外设置用以控制送风机140的控制装置,而可使结构简化。但是,送风机140当然也可通过控制装置132以外的控制装置而控制运作。此外,于后述第二实施方式中也同样地可采用此变形例。
又,所述第一实施方式中,主外壳124及第二外壳130具有送风机140所面向的外表面的一部分朝从送风机140的分离的方向弯曲的曲面而构成为圆顶状。由此,电动机单元120可使转子收纳空间126及控制装置收纳空间131的各外侧的冷却风的流动顺畅,并提高冷却效果。但是,针对主外壳124及第二外壳130的使冷却风流动的外表面形状,当然也可排除曲面形状而仅以单纯的平坦面构成。此外,于后述第二实施方式中也同样地可采用此变形例。
又,所述第一实施方式中,送风机140构成为安装于主外壳124。但是送风机140只要是以跨越转子收纳空间126与控制装置收纳空间131的状态配置即可。因此,送风机140可安装于第二外壳130以取代安装于主外壳124,或是追加安装于第二外壳130。又,送风机140也可直接或间接地安装于主外壳124及第二外壳130以外的零件,例如车架101。此外,于后述第二实施方式中也同样地可采用此变形例。
又,所述第一实施方式中,电动机单元120构成为具备一个送风机140。但是,电动机单元120也可构成为具备两个以上的送风机140。此情况下,第二个以后的送风机140可以跨越转子收纳空间126及控制装置收纳空间131的状态安装于主外壳124及/或第二外壳130,也可以仅面向转子收纳空间126及控制装置收纳空间131中的一者的方式安装于主外壳124及/或第二外壳130。此外,于后述第二实施方式中也同样地可采用此变形例。
又,所述第一实施方式中,送风机140是以朝向电动机121及控制装置132侧吹出空气从而喷吹冷却风的方式构成。但是,送风机140也可以从电动机121及控制装置132侧吸取空气从而产生冷却风的方式构成。此外,于后述第二实施方式中也同样地可采用此变形例。
又,所述第一实施方式中,送风机140以发出比电动机121的运作声更大的运作声的方式构成。由此,电动机单元120可分散电动机121让人不适的运作声,且可通过送风机140的运作声让周围知道电动机单元120或装配电动机单元120的自行式电动车辆100的接近。亦即,送风机140所发出的运作声是于电动机单元120或自行式电动车辆100的周围所存在的人能够听到的程度的大小的声音。但是,送风机140当然也可以发出于电动机单元120或自行式电动车辆100的周围所存在的人能够听到的程度的大小的声音以下的音量的运作声的方式构成。此外,于后述第二实施方式中也同样地可采用此变形例。
又,所述第一实施方式中,送风机140构成为具备螺旋桨风扇141。但是,送风机140只要是以通过吹出或吸取空气从而产生空气的流动所构成的冷却风的方式构成即可。因此,送风机140除了使空气流动的叶片等在旋转体的轴方向上使空气流动的螺旋桨风扇141等的轴流风扇以外,也可通过多个叶片以构成圆筒的方式配置的于旋转体的离心方向上吹出空气的离心风扇,或从所述旋转体的外周面的一部分吸取空气并从此外周面的另一部分吹出空气的侧流风扇等所构成。此外,于后述第二实施方式中也同样地可采用此变形例。
又,所述第一实施方式中,构成为控制装置收纳空间131内除了控制装置132以外也设有电源部133。由此,电动机单元120中,通过将发热量较多的电源部133收纳于控制装置收纳空间131内,从而可一边有效地冷却电源部133,一边更为紧密地构成电动机单元120整体。但是,控制装置收纳空间131内不一定需要设置电源部133,电源部133也可设置于控制装置收纳空间131的外部。此外,于后述第二实施方式中也同样地可采用此变形例。
<第二实施方式>
(电动机单元120的构成)
接下来针对本发明的电动机单元的第二实施方式分别使用图6及图7进行说明。此第二实施方式的说明中主要针对与上述第一实施方式不同的部分进行说明,针对共通部分则附上共通的符号并适当省略此等的说明。上述第一实施方式中,电动机单元120是通过送风机140从而分别空气冷却电动机121及控制装置132。
但是,第二实施方式的电动机单元120中,除了送风机140的空气冷却之外,也使用水或油等的冷却液分别水冷电动机121及控制装置132,此点与上述第一实施方式中的电动机单元120不同。具体地讲,电动机单元120分别具备散热器200、输液泵202及冷却液料桶203。
散热器200是用以将分别冷却电动机121及控制装置132的冷却液(未图示)进行热交换从以冷却的装置。此散热器200中,导入冷却液的上游侧通过管路201a与主外壳124的冷却液流路205连接,且排出冷却液的下游侧通过管路201b与输液泵202连接。又,冷却液料桶203通过管路201c连接散热器200。此散热器200通过连结器204分别安装于主外壳124及第二外壳130。
输液泵202是用以使冷却液于主外壳124与散热器200之间循环的机械装置,是通过控制装置132控制而运作。此输液泵202中,排出冷却液的下游侧通过管路202a与主外壳124的冷却液流路205连接。又,输液泵202通过连结器202b安装于散热器200。
冷却液料桶203是用以储留分别用以冷却电动机121、控制装置132及电源部133的冷却液的容器,是通过树脂材或金属材而构成。亦即,冷却液料桶203为储液桶。此冷却液料桶203通过螺栓直接安装于电动机121的主外壳124。
连结器204是用以将送风机140及散热器200的零件分别支撑于相对于主外壳124及第二外壳130分离的位置,是使延伸成带状的金属制的板状体弯曲而形成。此情况下,连结器204是以从两侧夹住送风机140及散热器200的方式通过彼此呈对称形状的两个金属板所构成。此连结器204是一端部通过螺栓安装于散热器200,且另一端部通过螺栓安装于主外壳124。然后,连结器204是以两端部之间的部分通过螺栓支撑送风机140。
另一方面,主外壳124中,于构成胴体125的筒状部分的内部形成有冷却液流路205。冷却液流路205是用以液密且气密地流通冷却液的管路,所述冷却液是用以分别冷却包含主外壳124的转子收纳空间126的内部空间及控制装置收纳空间131,所述冷却液流路205是于所述筒状部分的长边方向及圆周方向上分别延伸形成。此冷却液流路205是以从外侧覆盖转子收纳空间126的方式形成。亦即,冷却液流路205于所述筒状部分的整体略均等地形成。又,冷却液流路205于轴线方向上贯通胴体125,并被输出侧盖体127及后部侧盖体128的各壁面塞住。
然后,送风机140是以面对冷却液流路205的方式对于主外壳124及第二外壳130相向配置。此情形下,送风机140是以散热器200位于迎风侧且电动机121及控制装置132分别位于背风侧的方向配置。又,送风机140是以跨越转子收纳空间126及控制装置收纳空间131的状态分别安装于主外壳124及第二外壳130。此外,图7中,为了容易理解,省略收纳于转子收纳空间126内的定子122及转子123等的电动机121的结构零件及收纳于控制装置收纳空间131内的控制装置132及电源部133的图示。又,图7中,为了容易理解,表示主外壳124及第二外壳130的剖视图,而送风机140不以剖视图表示。
如此构成的第二实施方式的电动机单元120中,控制装置132会于本身启动的同时使送风机140及输液泵202的各运作开始,并开始冷却电动机121及控制装置132。由此,输液泵202会使冷却液于主外壳124与散热器200之间循环。由此,输液泵202可分别冷却转子收纳空间126内及控制装置收纳空间131内。
另一方面,送风机140对于电动机121及控制装置132开始送风。此情形下,送风机140将通过散热器200的空气作为冷却风W1、W2而分别隔着主外壳124及第二外壳130喷吹至电动机121及控制装置132(包含电源部133)。由此,送风机140与主外壳124内的冷却液流路205相向配置,因此可将冷却液流路205内的冷却液冷却。又,与所述第一实施方式同样地,送风机140会分别冷却转子收纳空间126内及控制装置收纳空间131内。
又,此送风机140运作时,从送风机140输出的冷却风会通过连结器204限制往转子123的轴方向侧的冷却风的流出,并抑制往与同轴方向直交的方向(具体地讲是冷却液料桶203侧及控制装置132侧)的流量的减少。亦即,连结器204也会作为本发明的冷却风限制部发挥功能。
此外,此第二实施方式中,也能够进行各种改变。具体地讲,上述第二实施方式中,送风机140是配置于与冷却液流路205相向的位置。但是送风机140也可配置于未与冷却液流路205相向的位置。
又,上述第二实施方式中,散热器200配置于送风机140的迎风侧。但是,散热器200也可配置于送风机140的背风侧。亦即,送风机140通过从电动机121及控制装置132侧吸取空气从而产生冷却风,并将此冷却风喷吹至散热器200。
又,上述第二实施方式中,连结器204限制从送风机140输出的冷却风流出至转子123的轴方向侧,并也作为本发明的冷却风限制部而发挥功能。但是,连结器204是支撑散热器200及送风机140的零件,不一定需要具备作为冷却风限制部的功能。亦即,包含上述第一实施方式,当然可省略冷却风限制部而构成。
又,上述实施方式中,电动机单元120是装配于驾驶者U于双脚并拢的状态下坐于座椅110上并进行驾驶的小型自动二轮车(所谓的速克达)上。但是,电动机单元120除了二轮或三轮的摩托车以外,也可广为装配于四轮的推车等的自行式电动车辆。此情况下,例如,电动机单元120可装配于跨坐于座椅110的跨骑式的二轮车、三轮车或四轮车。又,电动机单元120除了后轮驱动车之外,也可装配于前轮驱动车或全轮驱动车。又,电动机单元120除了操纵前轮103的自行式电动车辆除了之外,也能够装配于操纵后轮108的自行式电动车辆。又,自行式电动车辆100中,二次电池115也可配置于脚踏板114的下方以外处,例如配置于座椅110下方或整流罩的内侧。

Claims (12)

1.一种电动机单元,其特征在于,具备:
电动机,其具有主外壳,所述主外壳形成转子收纳空间,所述转子收纳空间收纳用以驱动自行式车辆中的驱动轮的转子;
第二外壳,其于所述转子收纳空间的外侧形成控制装置收纳空间,所述控制装置收纳空间收纳控制所述电动机的运作的控制装置;以及
送风机,其隔着所述主外壳及所述第二外壳而以跨越所述转子收纳空间与所述控制装置收纳空间的状态配置,并用以产生冷却风,所述冷却风使所述转子收纳空间及所述控制装置收纳空间的各外侧的空气流动。
2.根据权利要求1所述的电动机单元,其特征在于,所述主外壳及所述第二外壳彼此以相同的材质所构成。
3.根据权利要求1所述的电动机单元,其特征在于,所述主外壳及所述第二外壳彼此以不同的材质所构成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电动机单元,其特征在于,所述转子收纳空间形成于比所述控制装置收纳空间更下方。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电动机单元,其特征在于,所述送风机是与沿着所述转子的轴方向延伸的所述主外壳及所述第二外壳相向配置。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电动机单元,其特征在于,所述控制装置控制所述送风机的运作。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电动机单元,其特征在于,所述主外壳及所述第二外壳中的至少一者具有曲面,所述曲面随着所述送风机所面向的外表面的至少一部分从所述送风机分离而从所述冷却风的流动方向朝分离的方向弯曲。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电动机单元,其特征在于,所述主外壳及所述第二外壳的至少一者具有流通冷却液的冷却液流路,
所述送风机是面对所述冷却液流路而配置。
9.根据权利要求8所述的电动机单元,其特征在于,进一步具备用以冷却所述冷却液的散热器,
所述散热器是配置于所述送风机的迎风侧或背风侧。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电动机单元,其特征在于,进一步具备于所述主外壳及所述第二外壳与所述送风机之间限制所述冷却风的流动的冷却风限制部。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的电动机单元,其特征在于,所述送风机发出比所述电动机的运作声更大的运作声。
12.一种自行式电动车辆,其特征在于,具备:
座椅,其供驾驶者就坐;
把手,其与所述座椅相向设置,并用以操纵前轮及后轮中的至少一者;以及
根据权利要求1至11中任一项所述的电动机单元,其用以驱动所述前轮及所述后轮中的至少一者。
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