CN116547161A - 电动车辆 - Google Patents
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Abstract
提供一种电动车辆,其可在采用空冷型的电动马达及控制器的同时抑制行驶性能的降低。在罩构件20上设置有如下空气流路100,即沿电动车辆10的前后方向延伸且在电动车辆10行驶时供行驶风(Air)流通的空气流路100,在空气流路100的内部设置有控制器70及无刷马达50,因此可有效地抑制控制器70及无刷马达50被泥等污染。由此,可抑制控制器70及无刷马达50的冷却效率的降低,进而在空冷型的无刷马达50及控制器70中,能够获得长时间稳定的行驶性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动车辆,其包括:前轮及后轮;框架,对前轮及后轮进行支撑;罩构件,覆盖框架;电动马达,对后轮进行驱动;以及控制器,对电动马达进行控制。
背景技术
以往,在具有前轮及后轮的电动车辆中,例如有专利文献1中所记载的鞍乘型电动车辆(摩托车)。专利文献1中所记载的摩托车包括:车体框架(框架),对前轮及后轮进行支撑;电动马达,设置于车体框架上;马达控制单元(控制器),设置于车体框架上;以及电池,设置于车体框架上,且向电动马达供给驱动电流。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2019-131146号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在所述专利文献1中所记载的电动车辆中,电动马达及控制器均为通过吹行驶风而被冷却的“空冷型”。因此,不像“水冷型”那样需要供冷却水流动的配管或散热器等复杂的结构,可以简单的驱动系统构筑。另一方面,为了抑制行驶性能的降低,而需要效率良好地冷却电动马达或控制器。
所述专利文献1中所记载的电动马达及控制器均为裸露到外部的结构,且搭载于能在泥路等上行驶的越野型电动车辆。因此,存在如下问题:在电动马达或控制器上有可能附着大量的泥,通过在附着有泥的状态下继续行驶,而电动马达或控制器的冷却效率大幅降低,进而行驶性能容易降低。
本发明的目的在于提供一种电动车辆,其可在采用空冷型的电动马达及控制器的同时抑制行驶性能的降低。
解决问题的技术手段
本发明的电动车辆包括:前轮及后轮;框架,对所述前轮及所述后轮进行支撑;罩构件,覆盖所述框架;电动马达,对所述后轮进行驱动;以及控制器,对所述电动马达进行控制,且所述电动车辆的特征在于,在所述罩构件上设置有如下空气流路,即沿所述电动车辆的前后方向延伸且在所述电动车辆行驶时供行驶风流通的空气流路,在所述空气流路的内部设置有所述控制器及所述电动马达。
发明的效果
根据本发明,在罩构件上设置有如下空气流路,即沿电动车辆的前后方向延伸且在电动车辆行驶时供行驶风流通的空气流路,在空气流路的内部设置有控制器及电动马达,因此可有效地抑制控制器及电动马达被泥等污染。由此,可抑制控制器及电动马达的冷却效率的降低,进而在空冷型的电动马达及控制器中,能够获得长时间稳定的行驶性能。
附图说明
[图1]是从侧方观察电动车辆的图。
[图2](a)是图1的A向视图,(b)是图1的B向视图。
[图3]是无刷马达的立体图。
[图4]是省略了盖构件的图示的无刷马达的图。
[图5]是沿着图4的C-C线的剖面图。
[图6]是从封闭板侧观察控制器的立体图。
[图7]是从冷却散热片侧观察控制器的立体图。
[图8]是对空气流路的形状进行说明的与图1对应的图。
[图9]是对空气流路的形状进行说明的图1的C向视图。
具体实施方式
以下,使用附图对本发明的一实施方式进行详细说明。
图1表示从侧方观察电动车辆的图,图2(a)表示图1的A向视图,(b)表示图1的B向视图,图3表示无刷马达的立体图,图4表示省略了盖构件的图示的无刷马达的图,图5表示沿着图4的C-C线的剖面图,图6表示从封闭板侧观察控制器的立体图,图7表示从冷却散热片侧观察控制器的立体图,图8表示对空气流路的形状进行说明的与图1对应的图,图9表示对空气流路的形状进行说明的图1的C向视图。
图1及图2所示的电动车辆10是作为一种小型移动工具的单人乘的电动脚踏车。电动车辆10包括一个前轮11以及一个后轮12。前轮11通过驾驶员对车把部13的操作而转向,并配置于电动车辆10的前方。相对于此,后轮12配置于电动车辆10的后方,并由无刷马达(电动马达)50驱动。
电动车辆10包括如下车体框架(框架)14,即构成所述电动车辆10的骨架,且对前轮11及后轮12进行支撑的车体框架(框架)14。车体框架14是通过焊接等来将钢材制的多个中空管或钢板等连接而呈规定形状形成,并包括前部14a以及后部14b。另外,在前部14a与后部14b之间设置有地板部14c。进而,在前部14a与地板部14c之间设置有前方倾斜部14d,在后部14b与地板部14c之间设置有后方倾斜部14e。而且,在后方倾斜部14e一体地设置有对无刷马达50进行支撑的支架14f。这里,地板部14c配置于较前部14a及后部14b更靠地面G的附近。
与对车把部13的操作联动的前叉15转动自如地设置于车体框架14的前部14a。在前叉15上设置有配置于前轮11的左右侧的前悬架15a(参照图2(a))。而且,前轮11转动自如地装配于前叉15的长度方向前端侧(前悬架侧)。此外,在前叉15上安装有前侧挡泥板16,所述前侧挡泥板16部分地覆盖前轮11的上方侧。由此,可抑制朝向前轮11的上方侧的溅泥等。
另外,在前叉15的长度方向基端侧设置有车把部13,在所述车把部13的左右侧设置有一对把手13a(参照图2)。另外,在车把部13的一对把手13a的附近分别设置有一对刹车杆13b与一对后视镜13c。这里,右侧的把手13a(图2(b)的右侧)与加速器传感器AS电性连接,随着对右侧的把手13a的操作,而将操作信号从加速器传感器AS发送给控制器70(参照图1)。由此,使电动车辆10前进。
进而,在车把部13设置有显示部13d。显示部13d显示电动车辆10的各种信息,在显示部13d的显示内容中包含例如速度(km/h)或电池剩余量(%)、以及控制器温度(℃)或行驶距离(行驶总里程(odograph,ODO)及小计里程(TRIP))等。由此,驾驶员能够详细掌握电动车辆10的状况。
分别配置于后轮12的左右侧的一对后悬架17(参照图2(b))的长度方向一侧转动自如地安装于车体框架14的后部14b。一对后悬架17的长度方向另一侧分别转动自如地安装于如下车轴12a,即旋转自如地支撑后轮12的车轴12a上。此外,一对后悬架17的长度方向另一侧并不限于安装于车轴12a上,也可安装于未图示的摆臂(后臂)上。
进而,在车轴12a上安装有后侧挡泥板18,所述后侧挡泥板18部分地覆盖后轮12的上方侧。由此,可抑制朝向后轮12的上方侧的溅泥等。
在车轴12a的长度方向一侧(图1的近前侧及图2(b)的左侧)固定有从动链轮12b。从动链轮12b与驱动链19(参照图1)啮合。另外,驱动链19也与固定于无刷马达50的旋转轴57b(参照图3及图5)上的驱动链轮57e(参照图1)啮合。进而,驱动链轮57e与从动链轮12b相比为小径,由此,使旋转轴57b的高速旋转高扭矩化,从而自从动链轮12b传递到后轮12。
此外,也可代替驱动链19而使用内置有芯铁的橡胶制的环状带。在所述情况下,可抑制噪音的产生,且能够减轻施加到无刷马达50的振动等负荷。
电动车辆10包括形成所述电动车辆10的外观(设计)的罩构件20。罩构件20是由硬质塑料等树脂材料呈大致箱形状形成,并覆盖车体框架14的周围。由此,不会使线束等(未图示)露出到外部,从而使电动车辆10整体美观。而且,罩构件20包括前罩部21、地板罩部22以及后罩部23。
前罩部21沿电动车辆10的车高方向(图1的上下方向)延伸,且覆盖车体框架14的前部14a的部分及前方倾斜部14d的部分。另外,在前罩部21的内部收容有前叉15的车把部13侧的部分,所述前叉15的车把部13侧的部分在前罩部21的内部转动自如。进而,在前罩部21的车辆前方侧设置有前照灯单元21a。
地板罩部22相对于地面G沿水平方向(电动车辆10的前后方向)延伸,且覆盖车体框架14的地板部14c的部分。而且,在地板罩部22的内部收容有对无刷马达50的旋转状态进行控制的控制器70。此外,在地板罩部22上载置驾驶员的脚(未图示)。
后罩部23沿电动车辆10的车高方向延伸,且相对于地面G沿水平方向延伸。由此,后罩部23的容积比其他部分大。后罩部23的开口部分(图1的上方)通过驾驶员就座的座椅24而开闭自如。这里,通过打开座椅24,可将收容于后罩部23的内部中的电池90取出/放入。这里,电池90向无刷马达50供给驱动电流,包含能够急速充电的二次电池(锂离子电池等),且为大致长方体形状。
另外,后罩部23覆盖车体框架14的后部14b的部分及具有支架14f的后方倾斜部14e的部分。而且,在后罩部23的内部收容有固定于支架14f上的无刷马达50,所述无刷马达50配置于电池90的附近。由此,电动车辆10的重心配置于所述电动车辆10的大致中央部分,从而可实现电动车辆10的重量平衡的合理化。进而,在后罩部23的车辆后方侧设置有刹车灯单元23a。
这里,如图1所示,无刷马达50的地面G侧的一部分露出到后罩部23的外部。由此,除可提高后述的在空气流路100中流通的行驶风(Air)对无刷马达50冷却的效果以外,还可附加地提高冷却性能。此外,无刷马达50的露出部分为电动车辆10的后方侧。由此,可抑制泥等附着于无刷马达50。
如图3至图5所示,无刷马达50包括形成所述无刷马达50的外部轮廓的外壳51。外壳51包括呈大致有底筒状形成的铝制的外壳主体52、以及呈大致圆板状形成的铝制的盖53。这里,盖53介隔作为密封件构件发挥功能的垫圈54而将外壳主体52的开口侧封闭。
如图5所示,在外壳51的内部收容有马达单元55。马达单元55包括固定于外壳主体52的内侧的定子56、以及在所述定子56的径向内侧介隔微小间隙(气隙)而旋转的转子57。
定子56具有通过层叠多个钢板(磁性体)而呈大致筒状形成的定子铁芯56a。在定子铁芯56a的径向内侧设置有多个齿(未图示),在这些齿上介隔包含塑料等非磁性体的绝缘体56b而分别卷装有与U相、V相及W相对应的线圈56c。
另外,在定子56的轴向一侧(图5的上侧)设置有环状的母线单元58。母线单元58与U相用电源端子TU、V相用电源端子TV及W相用电源端子TW的基端侧分别电性连接。此外,母线单元58具有向与U相、V相及W相对应的线圈56c分别分配驱动电流的功能。
转子57包括通过层叠多个钢板(磁性体)而呈大致筒状形成的转子主体57a。在转子主体57a的旋转中心固定有包含圆钢棒的旋转轴57b。即,旋转轴57b与转子主体57a一起旋转。另外,在转子主体57a的内部设置有呈大致板状形成的多个磁体57c。此外,多个磁体57c配置成N极及S极在转子主体57a的周向上交替地出现。
但是,并不限于如上所述那样在转子主体57a的内部埋入多个磁体57c的所谓“内嵌式永磁体(Interior Permanent Magnet,IPM)结构”,也可采用在转子主体57a的表面装配有磁体(未图示)的所谓“表面式永磁体(Surface Permanent Magnet,SPM)结构”。
在形成转子57的旋转轴57b的轴向一侧固定有呈大致圆板形状形成的传感器磁体57d。传感器磁体57d用于对转子57(旋转轴57b)的旋转状态进行检测。而且,传感器磁体57d在转子57的轴向上与设置于传感器基板59上的旋转传感器59a相向。
另外,旋转轴57b的轴向一侧旋转自如地由装配于轴承固定器60上的第一滚珠轴承BB1支撑。相对于此,旋转轴57b的轴向另一侧(图5的下侧)旋转自如地由装配于外壳本体52上的第二滚珠轴承BB2支撑。此外,在从外壳主体52突出的旋转轴57b的轴向另一侧的部分固定有与驱动链19啮合的驱动链轮57e(参照图1)。
外壳主体52包括呈大致圆板状形成的底壁部52a。在底壁部52a的中心部分一体地设置有呈大致筒状形成的轴承装配部52b及密封件装配部52c。轴承装配部52b及密封件装配部52c分别配置于同轴上。轴承装配部52b设置于外壳主体52的内侧,在轴承装配部52b的径向内侧装配有第二滚珠轴承BB2的外圈。相对于此,密封件装配部52c设置于外壳主体52的外侧,在密封件装配部52c的径向内侧装配有橡胶制的唇式密封件LS。
此外,第二滚珠轴承BB2的内圈装配于旋转轴57b的轴向另一侧,唇式密封件LS在较第二滚珠轴承BB2更靠外壳主体52的外侧的部分与旋转轴57b的外周接触。由此,可阻止雨水或尘埃等进入到外壳51的内部。
另外,在外壳主体52的外部且为底壁部52a的径向外侧设置有合计四个固定脚52d(参照图3及图4)。这些固定脚52d以成为等间隔(90度间隔)的方式一体地设置于底壁部52a的周围,并经由螺栓(未图示)而固定于形成车体框架14的后方倾斜部14e的支架14f(参照图1)上。
进而,外壳主体52包括呈大致筒状形成的筒状壁部52e。筒状壁部52e的轴向另一侧一体地设置于底壁部52a的径向外侧。而且,在筒状壁部52e的径向内侧压入定子铁芯56a并通过粘接剂等而牢固地固定。另外,在筒状壁部52e的径向外侧一体地设置有如下多个冷却散热片52f,即将因驱动无刷马达50而产生的马达单元55的热释放到外壳主体52的外部的多个冷却散热片52f。
这里,多个冷却散热片52f用于增加外壳主体52的表面积,且其数量越多,越能够提高无刷马达50的冷却效率。这里,在本实施方式中,设置有合计五个冷却散热片52f,且呈环状设置于外壳主体52的周围。而且,在将无刷马达50固定于支架14f(参照图1)上的状态下,这些冷却散热片52f沿电动车辆10的车宽方向(参照图2)以等间隔排列。
即,在空气流路100(参照图1)中流通的行驶风(Air)在筒状壁部52e的径向外侧的部分中相邻的冷却散热片52f之间也能够效率良好地流通。因此,在空气流路100中流通的行驶风(Air)与筒状壁部52e的径向外侧的部分无遗漏地接触,从而能够一边效率良好地吸收热一边流通。
进而,外壳主体52包括多边形壁部52g。多边形壁部52g以与筒状壁部52e成为同轴的方式一体地设置于所述筒状壁部52e的轴向一侧(图5的上侧)。如图4所示,当从轴向一侧观察外壳主体52时,多边形壁部52g形成为大致正六边形形状。
多边形壁部52g包括第一边部E1、第二边部E2、第三边部E3、第四边部E4、第五边部E5以及第六边部E6。另外,在多边形壁部52g设置有开口部52h,从所述开口部52h将定子56或转子57组装到外壳主体52的内部。另外,多边形壁部52g的开口部52h介隔垫圈54而由盖53密闭。
在形成多边形壁部52g的第一边部E1装配有驱动用连接器61,所述驱动用连接器61设置于外壳51的轴向一侧。驱动用连接器61具有包含塑料等树脂材料的连接器块61a,所述连接器块61a通过固定螺钉等(未图示)而固定于第一边部E1。
连接器块61a配置于外壳51的外部,并向多边形壁部52g的径向外侧突出。而且,在连接器块61a的内部露出地设置有U相用电源端子TU、V相用电源端子TV及W相用电源端子TW的前端侧。此外,U相用电源端子TU、V相用电源端子TV及W相用电源端子TW的基端侧分别与收容于外壳51的内部中的母线单元58电性连接。
而且,如图4所示,U相用电源端子TU的前端侧与一端侧电性连接于控制器70的U相用电线EU的另一端侧电性连接。另外,V相用电源端子TV的前端侧与一端侧电性连接于控制器70的V相用电线EV的另一端侧电性连接。进而,W相用电源端子TW的前端侧与一端侧电性连接于控制器70的W相用电线EW的另一端侧电性连接。由此,向定子56的各线圈56c供给驱动电流。
而且,配置于外壳51的外部的连接器块61a朝向与外壳51的轴向交叉的方向(图4的上侧)。即,相对于驱动用连接器61的连接器块61a而言的U相用电线EU、V相用电线EV及W相用电线EW的另一端侧的连接方向分别为与外壳51的轴向交叉的方向。
此外,形成驱动用连接器61的连接器块61a介隔橡胶制的密封件构件SM(参照图5)而固定于多边形壁部52g的第一边部E1。由此,可阻止雨水或尘埃等从连接器块61a的部分进入到外壳51的内部。
如图4所示,在多边形壁部52g一体地设置有向外壳51的径向外侧突出的突出部52k。突出部52k从设置于第一边部E1的相邻处的第二边部E2向外壳51的径向外侧突出。当从轴向一侧观察外壳51时,突出部52k形成为大致三角形形状,且包括开口部52m及底壁52n。另外,突出部52k具有从底壁52n向外壳51的轴向一侧竖立的第一侧壁52p及第二侧壁52q。
如上所述,突出部52k是由底壁52n、第一侧壁52p、第二侧壁52q及第二边部E2包围而形成,在其内侧形成有连接用空间SP。连接用空间SP为供基板用线束62的长度方向上的控制器侧连接器部62a侧进入的部分。连接用空间SP具有如下功能:在将控制器侧连接器部62a与基板用连接器63连接时,将控制器侧连接器部62a引导到基板用连接器63的功能(提高组装性)。
形成突出部52k的第一侧壁52p配置于形成多边形壁部52g的第一边部E1的大致延长线上。另外,形成突出部52k的第二侧壁52q配置于形成多边形壁部52g的第三边部E3的大致延长线上。由此,可抑制突出部52k向外壳51的径向外侧大幅突出(实现小型化)。另外,突出部52k的开口部52m也介隔垫圈54而由盖53密闭。
这里,如图3至图5所示,盖53包括封闭多边形壁部52g的开口部52h的主部53a以及封闭突出部52k的开口部52m的副部53b。主部53a及副部53b为一体,主部53a形成为大致圆板状,副部53b形成为大致三角形的板状。
而且,盖53通过沿其周向分散配置的合计七个固定螺栓BT而牢固地固定于外壳主体52上。此外,在将盖53固定于外壳主体52上时,使垫圈54夹入到两者间。
在形成突出部52k的第一侧壁52p上以向外壳51的径向外侧突出的方式一体地设置有连接器固定部52r。而且,在连接器固定部52r装配有基板用连接器63。这里,基板用连接器63也与驱动用连接器61同样地设置于外壳51的轴向一侧。
基板用连接器63是由塑料等树脂材料呈规定形状形成,并包括呈大致平板状形成的固定板部63a。固定板部63a通过一对第一螺钉S1而固定于连接器固定部52r。此外,在固定板部63a与连接器固定部52r之间设置有橡胶制的密封件构件(未图示)。由此,可阻止雨水或尘埃等从基板用连接器63的部分进入到外壳51的内部。
另外,基板用连接器63包括呈大致箱形状形成的内侧连接部(未图示)以及外侧连接部63b。内侧连接部设置于固定板部63a的连接器固定部52r侧,并配置于外壳51的内部。相对于此,外侧连接部63b设置于固定板部63a的与连接器固定部52r侧相反的一侧,并配置于外壳51的外部。
这里,基板用连接器63的内侧连接部在突出部52k的内侧的连接用空间SP中与基板用线束62的控制器侧连接器部62a连接。相对于此,基板用连接器63的外侧连接部63b经由连接器连接部(未图示)而与一端侧电性连接于控制器70的基板用电线SE的另一端侧连接。
而且,如图3及图5所示,配置于外壳51的外部的连接器块61a与同样地配置于外壳51的外部的外侧连接部63b分别朝向与外壳51的轴向交叉的方向且为相同的方向(图4的上方)。另外,在从与外壳51的轴向交叉的方向观察外壳51时,驱动用连接器61及基板用连接器63沿与外壳51的轴向交叉的方向横向排列成一列且近接配置。由此,能够容易地将U相用电线EU、V相用电线EV、W相用电线EW及基板用电线SE分别与驱动用连接器61及基板用连接器63连接。
进而,在从与外壳51的轴向交叉的方向观察外壳51时,驱动用连接器61及基板用连接器63分别设置于转子57的轴向尺寸的范围内,即旋转轴57b的轴向尺寸的范围内(参照图5)。由此,缩小无刷马达50的轴向尺寸,从而实现所述无刷马达50的小型化。
如上所述,在从与外壳51的轴向交叉的方向观察外壳51时,驱动用连接器61及基板用连接器63分别设置于外壳51的轴向上的相同位置,且被限于转子57的轴向尺寸的范围内。由此,使无刷马达50的轴向尺寸(轴长)缩短,同时提高各电线EU、EV、EW、SE对于无刷马达50的处理性。
如图4及图5所示,在外壳主体52的轴向一侧(图5的上侧)设置有呈大致正六边形的板状形成的铝制的轴承固定器60。轴承固定器60配置于呈大致正六边形形成的多边形壁部52g的径向内侧,并保持第一滚珠轴承BB1。第一滚珠轴承BB1装配于形成在轴承固定器60的中央部分的保持筒60a上。保持筒60a朝向外壳主体52的轴向另一侧(图5的下侧)突出,且进入到母线单元58的径向内侧。由此,也可缩小无刷马达50的轴向尺寸。
轴承固定器60通过合计六个第一固定螺栓B1而牢固地固定于外壳主体52的轴向一侧。此外,合计六个第一固定螺栓B1以位于轴承固定器60的角部附近的方式分散配置,且从外壳主体52的轴向一侧进行紧固。由此,可有效地抑制轴承固定器60的变形,从而可确保第一滚珠轴承BB1的位置精度。因此,转子57能够顺畅地旋转。另外,第一固定螺栓B1设置于外壳51的内部,但即便紧固松动而脱落,也不会向转子57侧脱落,可确实地防止旋转部分的损伤。
另外,在轴承固定器60的与转子57侧相反的一侧且为突出部52k的附近设置有呈大致板状形成的夹具固定部60b。夹具固定部60b配置于相邻的第一固定螺栓B1之间,且向外壳51的轴向一侧突出。而且,在夹具固定部60b固定有设置于基板用线束62的夹具构件62b。
进而,在轴承固定器60的与转子57侧相反的一侧且为中央部分设置有用于防止第一滚珠轴承BB1从保持筒60a脱落的环状的支撑板60c。支撑板60c利用其径向内侧的部分按压第一滚珠轴承BB1的外圈。因此,可确保第一滚珠轴承BB1的顺畅的动作。
支撑板60c通过沿所述支撑板60c的周向以等间隔(90度间隔)配置的合计四个第二固定螺栓B2而固定于轴承固定器60上。这里,第二固定螺栓B2也设置于外壳51的内部,但即便紧固松动而脱落,也不会向转子57侧脱落,可确实地防止旋转部分的损伤。
另外,在轴承固定器60的与转子57侧相反的一侧且为第一滚珠轴承BB1的周围设置有合计四个支撑柱60d。这些支撑柱60d分别以规定高度向外壳51的轴向一侧突出,且在其前端部分固定有传感器基板59。即,合计四个支撑柱60d对传感器基板59进行支撑。
具体而言,各支撑柱60d在第一滚珠轴承BB1的周围以等间隔(90度间隔)配置,并在配置于对角线上的一对支撑柱60d上通过一对第二螺钉S2而固定有传感器基板59。此外,第二螺钉S2也设置于外壳51的内部,但即便紧固松动而脱落,也不会向转子57侧脱落,可确实地防止旋转部分的损伤。
被合计四个支撑柱60d支撑的传感器基板59为设置于外壳51的轴向一侧,并呈大致正方形形状形成的印刷基板(印刷电路基板(printed circuit board,PCB))。在传感器基板59的中央部分设置有包含磁电阻元件的旋转传感器59a。旋转传感器59a在外壳51的轴向上介隔微小间隙而与固定于旋转轴57b的轴向一侧的传感器磁体57d相向(参照图5)。由此,旋转传感器59a对旋转轴57b的旋转状态(旋转方向或旋转速度等)进行检测。
另外,在传感器基板59上设置有与基板用线束62的基板侧连接器部62c连接的基板侧连接部59b。如图4所示,为了提高连接作业性,传感器基板59的基板侧连接部59b朝向突出部52k的连接用空间SP。
这里,基板用线束62设置于传感器基板59与基板用连接器63之间,具有将控制器70与传感器基板59电性连接的功能。由此,旋转传感器59a的检测信号经由基板用线束62及基板用电线SE而发送到控制器70。
如图6及图7所示,控制器70形成为扁平的大致箱形状,且包括铝制的壳体主体71以及不锈钢制的盖部72。盖部72通过合计九个固定螺栓BL并介隔防水衬垫(未图示)而固定于壳体主体71上。因此,可阻止雨水或尘埃等进入到壳体主体71的内部。
壳体主体71包括底壁71a、以及从所述底壁71a竖立的一对短边壁71b及一对长边壁71c。如图7所示,在底壁71a的外侧设置有多个大型冷却散热片71d,这些大型冷却散热片71d沿短边壁71b所延伸的方向延伸存在。即,大型冷却散热片71d的长度方向与长边壁71c的长度方向相互正交。
另外,在一对短边壁71b的外侧分别设置有与大型冷却散热片71d相比尺寸小的多个小型冷却散热片71e。由此,可提高控制器70的冷却效率。这里,控制器70对电动车辆10进行统一控制,与无刷马达50相比容易发热且需要充分冷却。
因此,控制器70的大型冷却散热片71d及小型冷却散热片71e与无刷马达50的冷却散热片52f(参照图3)相比数量多。另外,如图1所示,控制器70在空气流路100的内部配置于较无刷马达50更靠上游侧处。由此,控制器70能够通过在空气流路100中流通的更凉的行驶风(Air)来充分冷却。
在将控制器70固定于车体框架14的地板部14c(参照图1)的状态下,控制器70的多个大型冷却散热片71d(主冷却散热片)沿电动车辆10的车宽方向(参照图2)以等间隔排列。即,在空气流路100中流通的行驶风(Air)在底壁71a的外侧的部分中相邻的大型冷却散热片71d之间也能够效率良好地流通。
因此,在空气流路100中流通的行驶风(Air)与底壁71a的外侧的部分无遗漏地接触,同时也与小型冷却散热片71e接触,从而能够一边效率良好地吸收热一边流通。
在一对短边壁71b的外侧分别设置有一对螺栓插通部71f。在这些合计四个螺栓插通部71f插通有用于将控制器70固定于地板部14c的螺栓(未图示)。此外,在将控制器70固定于地板部14c时,使控制器70的盖部72侧朝向地板部14c。由此,可使大量的行驶风(Air)遍布多个大型冷却散热片71d,冷却效率提高。
在一对长边壁71c中的其中一长边壁71c(图6及图7的右侧)上通过合计四个第三螺钉S3而固定有包含塑料等树脂材料的电源连接器73。电源连接器73包括连接器块73a,且在连接器块73a的内部露出有U相用供给端子SU、V相用供给端子SV及W相用供给端子SW的前端侧。
U相用供给端子SU、V相用供给端子SV及W相用供给端子SW分别与U相用电线EU、V相用电线EV及W相用电线EW(参照图4)的一端侧电性连接。这里,在连接器块73a的内部也露出有正极侧电源端子PT及负极侧电源端子MT的前端侧。而且,正极侧电源端子PT与来自电池90的正极侧电源线L1(参照图4)电性连接,负极侧电源端子MT与来自电池90的负极侧电源线L2(参照图4)电性连接。
进而,在一对长边壁71c中的其中一长边壁71c上通过合计四个第四螺钉S4而固定有包含塑料等树脂材料的马达传感器连接器74。马达传感器连接器74在一对长边壁71c中的其中一长边壁71c上与电源连接器73并列设置。而且,马达传感器连接器74经由连接器连接部(未图示)而与基板用电线SE(参照图4)的一端侧连接。
这里,在将控制器70固定于地板部14c的状态下,电源连接器73及马达传感器连接器74朝向无刷马达50侧(车辆后方侧)。由此,使无刷马达50与控制器70之间的各电线EU、EV、EW、SE的处理性提高。
另外,在一对长边壁71c中的另一长边壁71c(图6及图7的左侧)上通过合计两个第五螺钉S5而固定有包含塑料等树脂材料的辅助器类连接用连接器75。辅助器类连接用连接器75经由线束L3(参照图4)而与加速器传感器AS或显示部13d等电性连接。此外,在另一长边壁71c上仅固定有辅助器类连接用连接器75,在另一长边壁71c的其他部分处设置有大小与所述小型冷却散热片71e大致相同的多个小型冷却散热片71g。
此外,在将控制器70固定于地板部14c的状态下,辅助器类连接用连接器75朝向加速器传感器AS或显示部13d侧(车辆前方侧)。由此,使加速器传感器AS或显示部13d与控制器70之间的线束L3的处理性提高。
在控制器70的壳体主体71的内部收容有控制基板76。控制基板76与传感器基板59(参照图5)同样地包含印刷基板(PCB),且形成为大致长方形形状。在控制基板76上封装有多个电容器或开关元件等电子零件(未图示)。
由此,根据来自加速器传感器AS等的输入信号,经由U相用电线EU、V相用电线EV及W相用电线EW而将来自电池90的驱动电流供给到无刷马达50,从而驱动无刷马达50。另外,表示无刷马达50的旋转状态的信号经由基板用电线SE及马达传感器连接器74而输入到控制器70,由此,控制器70能够以最佳的状态对无刷马达50进行控制。
此外,辅助器类连接用连接器75除与加速器传感器AS或显示部13d电性连接以外,还与例如点火开关或刹车开关等(未图示)电性连接。
如图1及图8所示,在罩构件20的内部设置有在电动车辆10行驶时供行驶风(Air)流通的空气流路100。空气流路100是被罩构件20包围而形成,且沿电动车辆10的前后方向延伸。而且,如图2(a)所示,在空气流路100的上游侧(车辆前方侧)设置有用于导入行驶风(Air)的一对行驶风导入口IN。另一方面,如图2(b)所示,在空气流路100的下游侧(车辆后方侧)设置有用于排出行驶风(Air)的一对行驶风排出口EX。
空气流路100从电动车辆10的前方至后方被划分为五个区间。具体而言,如图8及图9所示,空气流路100从电动车辆10的前方侧起包括一对第一流路101、一对第二流路102、一个第三流路103、一对第四流路104及一对第五流路105。此外,图8及图9的一点划线表示流路101至流路105各自的边界部分。
如图1、图2(a)及图9所示,一对第一流路101设置于前罩部21的内部,并配置成从车高方向上的上方观察时跨越前轮11及前叉15。另外,一对第一流路101设置成沿着车体框架14的前部14a。
这里,一对第一流路101在电动车辆10的车高方向上配置于前部14a与前侧挡泥板16之间。由此,一对行驶风导入口IN配置于相对于前轮11而与地面G相反的一侧,具体而言为较前轮11或前侧挡泥板16更靠上方处且是远离地面G的位置处,从而可抑制泥水等进入到一对第一流路101(空气流路100)。此外,为了更进一步抑制泥水等的进入,也可在一对行驶风导入口IN装配粗糙的过滤器(不妨碍行驶风流入的程度)。
一对第一流路101的下游侧分别与第二流路102的上游侧连接。一对第二流路102设置于前罩部21的内部,且设置成沿着车体框架14的前方倾斜部14d。由此,流入到一对第一流路101的行驶风(Air)朝向靠地面G设置的一个第三流路103流动。
另外,一对第二流路102的下游侧与一个第三流路103的上游侧连接。一个第三流路103设置于地板罩部22的内部,且设置成沿着车体框架14的地板部14c。而且,控制器70配置于第三流路103的内部的大致中央部。这里,控制器70配置于第三流路103的车高方向上的上侧,控制器70的多个大型冷却散热片71d朝向第三流路103的车高方向上的下侧。因此,使更多的行驶风(Air)在多个大型冷却散热片71d的部分流通(提高冷却效率)。
进而,一个第三流路103的下游侧与一对第四流路104的上游侧连接。一对第四流路104设置于后罩部23的内部,且设置成沿着车体框架14的后方倾斜部14e。而且,无刷马达50的车辆前方侧配置于一对第四流路104中的其中一第四流路104(图9的下侧)的内部。此外,无刷马达50在空气流路100的内部配置于控制器70的下游侧,且在电动车辆10的车高方向上配置于较控制器70更远离地面G的位置。
如上所述,通过将无刷马达50配置于较控制器70更远离地面G的位置,而使无刷马达50的地面G侧的一部分露出到后罩部23的外部,同时可抑制泥等附着于所述露出部。换言之,通过使设置于控制器70的下游侧的无刷马达50的一部分露出到外部,而确保无刷马达50的充分的冷却性能。
另外,在第三流路103与其中一第四流路104之间设置有包含塑料等树脂材料的整流板(整流构件)106。在从侧方观察电动车辆10时,整流板106形成为大致V字形状,且具有使在第三流路103中流动的行驶风(Air)朝向设置于其中一第四流路104的无刷马达50的功能。即,整流板106配置于空气流路100的内部的控制器70与无刷马达50之间。
由此,使穿过在车高方向上配置于下方的控制器70的部分后的行驶风(Air)朝向在车高方向上配置于上方的无刷马达50顺畅地流动。这里,整流板106并不限于大致V字形状,也可形成为大致半圆形状(大致圆弧形状)。另外,也可通过一体成型而设置于罩构件20(参照图1)上。
进而,电池90的车高方向上的下方侧配置于一对第四流路104中的另一第四流路104(图9的上侧)中。而且,电池90的下方侧的一部分露出到另一第四流路104的内部。由此,通过从第三流路103流向另一第四流路104的行驶风(Air),也能够冷却电池90。此外,如图9的虚线箭头所示,也可在第三流路103与另一第四流路104之间设置与整流板106相同的其他整流板。
另外,一对第四流路104的下游侧与一对第五流路105的上游侧连接。一对第五流路105设置于后罩部23的内部,且设置成沿着车体框架14的后部14b。而且,无刷马达50的车辆后方侧配置于一对第五流路105中的其中一第五流路105(图9的下侧)的内部。由此,在其中一第五流路105中流通穿过无刷马达50的部分后的行驶风(Air)。
相对于此,在另一第五流路105(图9的上侧)中流通穿过电池90的部分后的行驶风(Air)。因此,穿过控制器70的部分、无刷马达50的部分及电池90的部分后的行驶风(Air)从一对第五流路105的下游侧的一对行驶风排出口EX排出到空气流路100的外部。
由此,如图8及图9的箭头Air所示,行驶风(Air)在空气流路100的内部流通而效率良好地冷却(空冷)控制器70、无刷马达50及电池90。此外,并不限于将第一流路101及第二流路102、与第四流路104及第五流路105分别设置各两个,也可根据电动车辆10的设计或结构等而分别设置各一个。
如以上详述那样,根据本实施方式,在罩构件20上设置有如下空气流路100,即沿电动车辆10的前后方向延伸且在电动车辆10行驶时供行驶风(Air)流通的空气流路100,在空气流路100的内部设置有控制器70及无刷马达50,因此可有效地抑制控制器70及无刷马达50被泥等污染。由此,可抑制控制器70及无刷马达50的冷却效率的降低,进而在空冷型的无刷马达50及控制器70中,能够获得长时间稳定的行驶性能。
另外,根据本实施方式,在空气流路100的上游侧设置有控制器70,在空气流路100的下游侧设置有无刷马达50,因此可优先将如下控制器70,即与无刷马达50相比容易发热且需要充分冷却的控制器70快速冷却。
进而,根据本实施方式,在空气流路100中设置有如下整流板106,即让穿过控制器70的部分后的行驶风(Air)朝向无刷马达50的整流板106,因此能够使在空气流路100中流通的行驶风(Air)朝向无刷马达50顺畅地流动。因此,可提高无刷马达50的冷却效率。
另外,根据本实施方式,在空气流路100的上游侧设置有行驶风导入口IN,行驶风导入口IN配置于相对于前轮11而与地面G相反的一侧,因此可抑制泥水等进入到空气流路100中。因此,可抑制控制器70或无刷马达50被污染而冷却效率降低这一情况。
进而,根据本实施方式,设置有向无刷马达50供给驱动电流的电池90,电池90的一部分露出到空气流路100中,因此也可冷却电池90。因此,能够抑制由电池90的过热导致的寿命的缩短化。
本发明并不限定于所述实施方式,当然能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。在所述实施方式中,示出了将无刷马达50应用于电动车辆10的情况,但本发明并不限于此,也可将带电刷的电动马达应用于电动车辆10。
另外,在所述实施方式中,示出了电动车辆10为具有一个前轮11及一个后轮12的电动脚踏车的情况,但本发明并不限于此,也可应用于小型的电动汽车(不限三轮或四轮等)或电动的轮椅等其他小型移动工具。
除此以外,所述实施方式中的各结构要素的材质、形状、尺寸、数量、设置部位等只要可实现本发明,则为任意,并不限定于所述实施方式。
符号的说明
10:电动车辆
11:前轮
12:后轮
12a:车轴
12b:从动链轮
13:车把部
13a:把手
13b:刹车杆
13c:后视镜
13d:显示部
14:车体框架(框架)
14a:前部
14b:后部
14c:地板部
14d:前方倾斜部
14e:后方倾斜部
14f:支架
15:前叉
15a:前悬架
16:前侧挡泥板
17:后悬架
18:后侧挡泥板
19:驱动链
20:罩构件
21:前罩部
21a:前照灯单元
22:地板罩部
23:后罩部
23a:刹车灯单元
24:座椅
50:无刷马达(电动马达)
51:外壳
52:外壳主体
52a:底壁部
52b:轴承装配部
52c:密封件装配部
52d:固定脚
52e:筒状壁部
52f:冷却散热片
52g:多边形壁部
52h:开口部
52k:突出部
52m:开口部
52n:底壁
52p:第一侧壁
52q:第二侧壁
52r:连接器固定部
53:盖
53a:主部
53b:副部
54:垫圈
55:马达单元
56:定子
56a:定子铁芯
56b:绝缘体
56c:线圈
57:转子
57a:转子主体
57b:旋转轴
57c:磁体
57d:传感器磁体
57e:驱动链轮
58:母线单元
59:传感器基板
59a:旋转传感器
59b:基板侧连接部
60:轴承固定器
60a:保持筒
60b:夹具固定部
60c:支撑板
60d:支撑柱
61:驱动用连接器
61a:连接器块
62:基板用线束
62a:控制器侧连接器部
62b:夹具构件
62c:基板侧连接器部
63:基板用连接器
63a:固定板部
63b:外侧连接部
70:控制器
71:壳体主体
71a:底壁
71b:短边壁
71c:长边壁
71d:大型冷却散热片
71e:小型冷却散热片
71f:螺栓插通部
71g:小型冷却散热片
72:盖部
73:电源连接器
73a:连接器块
74:马达传感器连接器
75:辅助器类连接用连接器
76:控制基板
90:电池
100:空气流路
101:第一流路
102:第二流路
103:第三流路
104:第四流路
105:第五流路
106:整流板(整流构件)
AS:加速器传感器
B1:第一固定螺栓
B2:第二固定螺栓
BB1:第一滚珠轴承
BB2:第二滚珠轴承
BL:固定螺栓
BT:固定螺栓
E1:第一边部
E2:第二边部
E3:第三边部
E4:第四边部
E5:第五边部
E6:第六边部
EU:U相用电线
EV:V相用电线
EW:W相用电线
EX:行驶风排出口
G:地面
IN:行驶风导入口
L1:正极侧电源线
L2:负极侧电源线
L3:线束
LS:唇式密封件
MT:负极侧电源端子
PT:正极侧电源端子
S1:第一螺钉
S2:第二螺钉
S3:第三螺钉
S4:第四螺钉
S5:第五螺钉
SE:基板用电线
SM:密封件构件
SP:连接用空间
SU:U相用供给端子
SV:V相用供给端子
SW:W相用供给端子
TU:U相用电源端子
TV:V相用电源端子
TW:W相用电源端子。
Claims (5)
1.一种电动车辆,包括:
前轮及后轮;
框架,对所述前轮及所述后轮进行支撑;
罩构件,覆盖所述框架;
电动马达,对所述后轮进行驱动;以及
控制器,对所述电动马达进行控制,且所述电动车辆的特征在于,
在所述罩构件上设置有如下空气流路,即沿所述电动车辆的前后方向延伸且在所述电动车辆行驶时供行驶风流通的空气流路,
在所述空气流路的内部设置有所述控制器及所述电动马达。
2.根据权利要求1所述的电动车辆,其特征在于,
在所述空气流路的上游侧设置有所述控制器,在所述空气流路的下游侧设置有所述电动马达。
3.根据权利要求2所述的电动车辆,其特征在于,
在所述空气流路中设置有如下整流构件,即让穿过所述控制器的部分后的所述行驶风朝向所述电动马达的整流构件。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电动车辆,其特征在于,
在所述空气流路的上游侧设置有行驶风导入口,所述行驶风导入口配置于相对于所述前轮而与地面相反的一侧。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电动车辆,其特征在于,
设置有向所述电动马达供给驱动电流的电池,所述电池的一部分在所述空气流路中露出。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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