CN1276843C

CN1276843C - 电动车辆

Info

Publication number: CN1276843C
Application number: CNB031347347A
Authority: CN
Inventors: 小野朋宽; 寺田润史
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2002-10-03
Filing date: 2003-09-29
Publication date: 2006-09-27
Anticipated expiration: 2023-09-29
Also published as: TWI240685B; US20040079574A1; CN1496877A; KR100550244B1; TW200410851A; JP2004122981A; EP1405785A3; KR20040031584A; EP1405785A2

Abstract

本发明是为了提供了一种具有较高消音性能的电动车辆。在电动车辆1中，车体的侧视图中的电动机28以及用于控制电动机28的电动机控制单元30都位于后摇臂20的后轮22的轮廓内。也就是说，电动机控制单元30没有突出到车架，而是保留在后摇臂20的后轮22的轮廓内，从而提高消音性能。

Description

电动车辆

技术领域

本发明涉及一种由于电动机和电动机控制单元的位置的良好设计而具有高消音性能的电动车辆。

背景技术

近年来，电动车辆已经投入实际使用。图6示出了一种电动两轮车辆，其作为电动车辆的示例。附图中示出的电动车辆1000具有电动机控制单元1002，该控制单元铰接安装在车架的车座支柱1001的中下部，从而其可以绕枢轴摆动。用于驱动后轮1003的电动机1004位于电动机控制单元1002的后端。这种结构可以在下述的专利文献1(日本专利申请公报平11-34965)中可以找到。

然而，在上述传统的电动两轮车辆1000的情况下，由于电动机控制单元1002连接在车座支柱1001上，所以电动机控制单元1002和电动机1004之间的距离就自然非常大，因此，不可能希望消音性能高于某一个程度。所以，在某些情况下，需要消除噪音的措施。

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，其提供了一种由于电动机和电动机控制单元位置的良好设计而具有较高的消音性能的电动车辆。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，如技术方案1中所述的本发明使用这样一种电动车辆作为解决问题的方式，即该车辆包括：用于驱动后轮的电动机和设置有用于驱动电动机的电动机驱动电路的电动机控制单元；后摇臂，其前端铰接安装以在车体上摆动，其后端支撑后轮；其特征在于，

在车体的侧视图中，电动机和电动机控制单元位于后摇臂的后轮轮廓内。

如技术方案1中所述的电动车辆，因为车体侧视图中的电动机和电动机控制单元都位于后摇臂的后轮轮廓内，使电动机控制单元和电动机之间的距离缩短，因此，提高了消音性能。

如技术方案2中所述的本发明使用一种如技术方案1中所述的电动车辆作为解决问题的方式，其特征在于车体侧视图中的电动机和电动机控制单元是互相重叠的。

如技术方案2中所述的电动车辆，因为车体侧视图中的电动机和电动机控制单元是互相重叠的，进一步缩短前者和后者之间的距离，从而进一步地提高了消音性能。

如技术方案3中所述的本发明使用一种如技术方案1或2中所述的电动车辆作为解决问题的方式，其特征在于所述电动机为轴向间隙型的。

如技术方案3中所述的电动车辆，因为在车体横向上的凸起受到限制，所以改善了后摇臂的外观。

如技术方案4中所述的本发明使用一种根据技术方案1或2中所述的电动车辆作为解决问题的方式，该车辆包括用于为电动机供应电能的电源，其特征在于所述电源位于后摇臂的枢轴部分附近，并且其连接于电动机控制单元。

如技术方案4中所述的电动车辆，尽可能地减小电源和电动机控制单元之间的距离，因此提高了消音性能。

如技术方案5中所述的本发明使用一种如技术方案4中所述的电动车辆作为解决问题的方式，该车辆包括把电源和电动机控制单元连接起来的电缆，其特征在于所述的电缆放置在后摇臂中。

如技术方案5中所述的电动车辆，因为把电源和电动机控制单元连接起来的电缆放置在后摇臂中，缩短了电缆，因此提高了消音性能。

如技术方案6中所述的本发明使用一种如技术方案4中所述的电动车辆作为解决问题的方式，其特征在于所述电源是蓄电池，蓄电池的阴极比其阳极更靠近枢轴部分，并且阴极连接在电动机控制单元上。

如技术方案6中所述的电动车辆，因为缩短了把电源连接在电动机控制单元上的地线，所以提高了消音性能。

如技术方案7中所述的本发明使用一种如技术方案1中所述的电动车辆作为解决问题的方式，其特征在于，该车辆还包括用于为电动机供应电能的蓄电池；

蓄电池的阴极比其阳极更靠近车体上的后摇臂的枢轴部分，并且蓄电池的阴极连接在电动机控制单元上。

如技术方案7中所述的电动车辆，因为缩短了电动机和电动机控制单元之间的距离，并且缩短了把蓄电池阴极与电动机控制单元连接起来的地线，所以提高了消音性能。

如技术方案8中所述的本发明使用一种如技术方案7中所述的电动车辆作为解决问题的方式，其特征在于电动机控制单元位于比电动机更靠前的车体位置上。

如技术方案8中所述的电动车辆，因为缩短了电动机和电动机控制单元之间的距离，并且缩短了把蓄电池阴极与电动机控制单元连接起来的地线，所以提高了消音性能。

如技术方案9中所述的本发明使用一种如技术方案7或8中所述的电动车辆作为解决问题的方式，其特征在于电动机控制单元靠近电动机放置。

如技术方案8所述的电动车辆，因为缩短了电动机和电动机控制单元之间的距离，并且缩短了把蓄电池阴极与电动机控制单元连接起来的地线长度，所以提高了消音性能。

附图说明

图1是一种根据本发明的电动车辆的实施例的电动两轮车辆的侧视图。

图2简要地示出了电动两轮车辆1的后摇臂20周围的结构。

图3示出了沿图2中箭头VA-VB的方向所看到的截面。

图4示出了沿图3中箭头UA-UB的方向所看到的横截面。

图5是电动两轮车辆1的电路图。

图6示出了传统的电动两轮车辆的结构。

具体实施方式

在以下将参照附图对本发明的实施例进行描述。

图1是一个根据本发明的电动车辆的实施例的电动两轮车辆的侧视图。

图1所示的电动两轮车辆1具有位于车体前上部的车头管2。可转动的转向轴(未示出)穿过车头管2，转向把手3连接在转向轴的顶端。转向把手的两端设置有手柄4。位于右手侧的转向手柄4(在图1中隐藏在后面)形成可转动的油门手柄。

具有一对左右分支的前叉5的顶部连接在车头管2的下部。可绕前轮轴7转动的前轮6连接在前叉5的分支下端。仪表8连接在把手3之间的中央位置。车头灯9连接在仪表8下面。转向信号灯10(在图1中仅示出一个)位于车头灯9的两侧。

一对左右车架11从车头管2向车辆后部延伸。即，每一车架11由从车头管2向下后方倾斜地延伸，接着为弧形，然后沿大致水平的方向向后延伸的管子制成。一对左右车架12从车架11的后端向上倾斜延伸，从而在车座13后面连接。蓄电池14位于在成对的左右车架12之间。

倒U型的车座撑杆(未示出)连接与左右车架12上，从而可以由一对撑杆部件15支撑(在该图中仅示出一个)。可向上打开和向下关闭的车座13连接在车座撑杆上。

尾灯17连接于后挡泥板16的后端面，该挡泥板连接在左、右车架12的后端。转向信号灯18(在附图中仅示出一个)位于尾灯17的左、右两侧。

一对后摇臂支架19(在附图中仅示出一个)焊接在左、右车架11的后端。后摇臂支架19支撑着后摇臂20的前端，使其可绕枢轴21摆动(转动)。作为牵引轮的后轮22可转动地支撑在后摇臂20的后端。后摇臂20和后轮22通过后减震器23悬挂在车架12上。

脚踏24(在附图中仅示出一个)连接在左、右车架11的下方。侧支架25由位于后摇臂20下方的轴26支撑，该支架可以绕轴26摆动，并由复位弹簧27沿收缩方向牵引。

在车辆的横向上具有薄的扁平形状的轴向间隙型的电动机28通常地放置在后摇臂20后端的圆形空间内。

图2简要地示出了电动两轮车辆1的后摇臂20周围的结构。图3示出了沿图2中箭头VA-VB的方向所看到的截面。

如图2和图3所示，如在车体的侧面中，电动机28和用于驱动—控制电动机28的电动机控制单元30位于连接在后摇臂20上的后轮22的轮廓范围内。换言之，电动机控制单元30没有突出到车架，而是位于后轮22的轮廓内，因此，提高了消音性能。

下面将对电动两轮车辆1的后摇臂20周围的结构细节进行描述。电动机28安装在后摇臂20的后端侧，所述的后摇臂得到支撑，并且其前端在电动两轮车辆1的后摇臂支架19上摆动。后摇臂20通过在后减震器23连接到位于车架部件12的后减震支座12A上。

后摇臂20的前端侧沿电动两轮车辆1的横向分为两个构件20A和20B。为了使把电动机28和安装在车架12的一侧的电源或蓄电池14连接起来的护套电缆穿过，通过在分开部分的至少构件20A和20B之一上加工切口，从而在后摇臂20上形成通孔117。护套电缆(下文中简称为电缆)31是由电源线31A和地线31B组成的。

后摇臂20的前端侧与在电动两轮车辆1的车架11的后端侧上的枢轴21相接合，从而其可以相对于后摇臂支架19绕转动中心旋转(摆动)，所述转动中心通常平行于后轮22的转动轴221的转动中心。

后摇臂20的后端支撑后轮22，而使其可以旋转。用于驱动后轮22的电动机28位于后摇臂20的后端中。用于驱动-控制电动机28的电动机控制单元30靠近电动机28，并且设置在后摇臂20内。

后摇臂20分成了两个构件，例如，构件20A从后摇臂20的前端延伸至后端而形成后摇臂20，构件20B形成了前端侧的后摇臂20。构件20B通过螺栓等固定构件固定在构件20A上，从而形成一个部件。

在此，构件20A具有朝向构件20B开口的中空内部，构件20B具有朝向构件20A开口的中空内部。当构件20B固定到构件20A上时，两构件20A和20B的开口都被其所相对的构件封闭，因此，通过构件20A和20B，后摇臂20前端的内部空间与外部空间隔开。

如图3所示，切口115位于构件20A和20B之间分开区域的构件20B的一部分上。也就是说，切口115穿过与构件20A相接触的构件20B的外部。当构件20B固定在构件20A上时，切口115形成后摇臂20前端的孔117，通过该孔使后摇臂20的内部空间和外部空间相连。

顺便提及，切口115可以位于两个构件20A和20B上，而不是仅仅位于构件20B上。换言之，切口115可以位于至少构件20A和20B之一上。另一方面，在后摇臂20的前端，后摇臂20可以分成三个或更多的构件。

使电动机28和安装在电动两轮车辆1的车架12一侧的电源或蓄电池14相连接的电缆31穿过通孔117。在电动两轮车辆1中，电缆31连接蓄电池14和控制电动机28的驱动的电动机控制单元30。蓄电池14的底端固定在蓄电池固定部件14A上。

下面将对由穿过后摇臂20内部的电缆31把电动机控制单元30和蓄电池14连接起来的结构进行描述。

首先，在构件20A和20B彼此分离的状态下，电动机控制单元30位于后摇臂20的构件20A内。电缆31延伸至构件20A内部的前端侧，且从前端侧上的特定位置通向构件20A的外部。这样，构件20B的切口115与电缆31穿过而通向构件20A外侧的位置相匹配，并且构件20B紧固在构件20A上。

即使当连接器的外径比电缆31的外径大时，上述布线方式也不再需要连接器穿过孔117，所述的连接器使电缆31与蓄电池14相连接和脱离开。因此，即使通孔117(切口115)的内径小于连接器的外径，从电动机控制单元30到蓄电池14间的电线布置工作也变很容易。然而，必须使通孔117(切口115)的内径略大于电缆31的外径。

当后摇臂20连接到车辆1上时，后摇臂20上的通孔117在靠近摆动中心位置上形成，且在上侧。

如图2和3所示，通孔117设有用于保护电缆31和填充电缆31与通孔117之间间隙的护孔圈119。护孔圈119是由弹性材料比如橡胶制成，其为具有一定厚度的盘式部件，其外形与通孔117的形状基本上相同，并且在其中心上形成了穿过电缆31的通孔。

如上所述，当后摇臂20摆动时，围绕通孔117的边缘设置的护孔圈119消除了电缆31被通孔117内侧边缘刮擦和损坏的可能。

由于电缆31和通孔117之间的间隙被护孔圈119所填充，所以水和灰尘不太可能从通孔117进入后摇臂20的内部。

电缆31穿过后摇臂20内部，从电动机控制单元30到达通孔117，然后从在后摇臂20的顶面上形成的通孔117中穿出，其将连接在蓄电池14上。换言之，缩短了延伸在后摇臂20外部的电缆31的长度。因此，在车辆1行驶时，电缆31不大可能被从路面上飞起的砾石等碰撞和损坏。

顺便提及，当设置有护孔圈119时，可以使没有与连接器连接的电缆31通过护孔圈119上的孔，然后与连接器连接。

后摇臂20的后端部分(可旋转地支撑后轮22的部分)例如沿车辆的左、右方向分成两部分，即构件20A和构件20C。通过构件20C连接于构件20A使后摇臂20的后端部分得到加强。

在此，构件20A具有朝向构件20C开口的中空内部，构件20C具有朝向构件20A开口的中空内部。当构件20C通过螺栓固定在构件20A上从而形成单个部件时，两构件20A和20C的开口都被所相对的构件封闭，因此，通过构件20A和20C，后摇臂20后端的内部空间与外部空间隔开。

这样，驱动后轮22的电动机28安装在后摇臂20的后端内形成的空间中。顺便提及，电动机28的输出轴大致上与后轮22的转动轴221同轴。通过例如由行星齿轮机构构成的减速机构29使电动机28的输出轴与后轮22的转动轴221联动。

电动机控制单元30位于后摇臂20的构件20A内部中靠近电动机28的一部分中。因此，难以在放置有电动机控制单元30的构件20A内部设置用于增强后摇臂20的构件20A刚性的肋。

因此，后摇臂20是这样布置的，即通过使构件20C固定在包括放置电动机控制单元30的部分的构件20A的后部上，使布置电动机控制单元30的构件20A的所述部分得到增强，从而使所述构件形成一个整体部件。

所以，通过无需在构件20A外设置额外的加强肋，而简单地固定构件20C可以加强构件20A，使后摇臂20的外观非常简单，以及改善了车辆1的外观。

在电动两轮车辆1中，用于为电动机28和电动机控制单元30供应电能的电缆31经一点进入后摇臂20的内部，在该点处，当后摇臂20摆动时，电缆31的延伸量和收缩量最小。

例如，电缆31从后摇臂20外部进入内部的点靠近枢轴21和后摇臂20前端的摆动中心，该点在后摇臂20的顶侧上。

因此，例如当后摇臂20相对于后摇臂支架19摆动时，后摇臂20上钻出的通孔117的摆动行程量较短，因此经过通孔117的电缆31的摆动行程量也很小。

即使电缆31的外径较粗并挠性较小，但是电缆31的摆动行程量越小，电缆31被后摇臂20的摆动损坏的可能性就越小。

如上所述，后摇臂20是由沿车辆1的纵向方向延伸的构件20A和固定在构件20A前部而形成一个整体的构件20B以及固定在构件20A后部而形成一个整体的构件20C一起构成的。

后摇臂20是这样构成的，即当构件20B连接于构件20A时，位于构件20B和20C之间的覆盖部件123的一端(位于车辆1前侧)固定在构件20B的一端和构件20A之间，当构件20C连接于构件20A时，覆盖部件123的另一端(位于车辆1后侧)固定在构件20C的一端和构件20A之间。

构件20A的一个横向侧面形成沿构件20A的纵向方向延伸的开口，如前所述，所述开口的前端部分被构件20B封闭，同时其的后端部分被构件20C封闭。然而，在构件20A中部的开口没有被构件20B或20C封闭。如果开口不封闭，可以从外部看到构件20A内设置的用于加强后摇臂20的肋20D，并且破坏了车辆1的外观，并且布置在构件20A内的电缆31露了出来，在车辆1运行时其可能会被从路面上飞起的砾石等损坏。

所以，覆盖部件123连接于后摇臂20上以封闭在构件20A中部的开口。然而，因为通过构件20A、20B和20C使覆盖部件123受压并使其保持位置，所以不需要额外的张紧装置，例如螺栓，来固定覆盖部件123。因为不需要张紧装置，所以减少了安装覆盖部件123的工时。

下面将对电动机28和电动机控制单元30设置在后摇臂20中的结构进行描述。

图4是沿图3中的箭头UA和UB方向看到的剖面图。轴向间隙型电动机28的定子281置于后摇臂20的构件20A内，并且其在多个位置用螺栓202固定。定子281用于驱动转子(未示出)。定子281是通过沿部分切除的圆弧放置多个线圈，然后用塑料材料等模制而成。由上述塑料材料制成的编码器板连接部分281a和281b延伸到所述圆弧的切除部分，并与定子281成为一体。虽然未示出，但转子是由多个以环形排列的方式连接到圆盘形转子轭架(未示出)表面的磁体制成的，所以磁体通过间隙面对所述的多个线圈282，且在车辆的宽度方向上具有较小的厚度。

编码器板连接部分281a和281b分别设置有凸起134a和134b上。用于检测转子旋转状态的编码器板151放置并固定在编码器板连接部分281a和281b上。编码器板151设置有例如孔传感器的磁极检测元件154a、154b和154c。在编码器板151上与凸起134a和134b对应的位置上形成钻孔152a和152b，凸起134a和134b插入孔152a和152b中，固定编码器板151。所以，提高了在定子281和编码器板151之间的相对位置的精确度。编码器板151通过螺栓160、160固定到编码器板连接部分281a和281b上。

由于定子281的结构，其中多个线圈282沿局部切除的圆弧放置，编码器板151放在圆弧的切除位置，所以后轮22变得紧凑。

虽然从上面看凸起134a和134b的形状都是方形，但从上方看凸起134b的尺寸大于凸起134a的尺寸。孔152a和152b的尺寸分别与凸起134a和134b的形状和尺寸相同。因此，即使一个人试图将编码器板151里面翻到外面地安装，其不可能安装上，因为厚凸起134b不能插入小孔152a中。因此，避免了错误连接。

在后摇臂20上，通过弹性部件(未示出)使利用电缆31与电动机28的定子281和蓄电池14电连接的电动机控制单元30固定。所述弹性部件例如由橡胶制成，且用于防止振动传递到电动机控制单元30。编码器板151和电动机控制单元30通过有挠性的线束153电连接。线束153是护套型的。

如图4所示，虽然电动机控制单元30位于电动机28的附近，且在电动机28的前侧，但电动机控制单元30的一部分位于没有线圈282的弧上。换言之，电动机控制单元30和电动机28互相重叠，所以连接它们的电线长度可以尽可能地缩短以提供高的消音性能。

图5是电动车辆1的电路图。

连接于电池14的电缆31由电源线31A和地线31B构成，且连接于电动机驱动电路(驱动电路)30A为其供应电能。因为电源线31A和地线31B捆成束，所以具有较高的消音性能。电池14还为电动机控制单元30的控制电路和其他电路供应电能。驱动电路30A受控制电路的控制，接着分三相控制电动机28。编码器板151检测电动机28的转子的位置，并将检测结果反馈到电动机控制单元30的控制电路上。电动机驱动电路30A受检测结果反馈的控制。油门、主开关和车辆1的仪表连接于电动机控制单元30的控制电路，从而可以通过与这些部件的操作部分间的通讯来进行控制。车辆1还设有车头灯、车速表、喇叭、转向信号灯及其开关、停车灯、尾灯和制动开关。

蓄电池14由多个串并联的电池构成，在蓄电池14安装在车辆1上时，其阳极向上(沿车座13的方向)，阴极向下(沿后摇臂支架19的方向)。蓄电池14的下端受到蓄电池固定部件14A的支撑，同时上端以其他方式支撑。也就是说，蓄电池14是这样放置的，阴极，不是阳极，靠近支撑后摇臂20的后摇臂支架19的附近。最下端电池的阴极和蓄电池固定部件14A之间的引线14B比最上端电池的阳极和蓄电池固定部件14A之间的引线14C更短。两引线14B和14C分别连接于地线31B和电源线31A，从而提供了较高的消音性能。

串并联连接的多个电池从充电器140的连接器14接线，从而使电池可以利用连接于连接器141的充电器140充电。

虽然本实施例是参照电动机驱动的两轮摩托车进行描述的，但本发明可以用于其他类型的电动车辆，包括三轮或四轮车辆。电动机可以是径向间隙型的。虽然在上述实施例中后摇臂描述为直接地支撑在车体上，但也可以通过连杆部件间接地支撑。电源可以是燃料电池，而不是蓄电池。在后摇臂枢轴位于电源上方的情况下，通过使电源的阴极位于电源上侧可以提供与上述装置相同的效果。

发明效果

如上所述，如技术方案1中所述的电动车辆，因为在车体侧视图中的电动机和电动机控制单元位于后摇臂的后轮轮廓内，所以电动机控制单元和电动机之间的距离缩短，因此，消音性能提高。因为电动机和电动机控制单元不在后摇臂的前部，后摇臂可以做成薄或弯曲的形状，以改善外观的质量。

如技术方案2中所述的电动车辆，因为从车体侧视图中的电动机和电动机控制单元互相重叠，所以电动机和电动机控制单元之间的距离进一步缩短，因此消音性能进一步提高。

如技术方案3中所述的电动车辆，因为车体横向上的凸起受到限制，从而改善了后摇臂的外观。

如技术方案4中所述的电动车辆，电源和电动机控制单元之间的距离尽可能地小，因此提高了消音性能。

如技术方案5中所述的电动车辆，因为使把电源和电动机控制单元连接起来的电缆放置在后摇臂中，从而缩短了电缆，提高了消音性能。

如技术方案6中所述的电动车辆，因为缩短了连接电源和电动机控制单元的地线长度，从而提高了消音性能。

如技术方案7中所述的电动车辆，因为缩短了电动机和电动机控制单元之间的距离，且缩短了连接蓄电池阴极和电动机控制单元的地线长度，从而提高了消音性能。

如技术方案8或9中所述的电动车辆，因为缩短了电动机和电动机控制单元之间的距离，且缩短了连接蓄电池的阴极与电动机控制单元的地线长度，从而提高了消音性能。

Claims

1.一种电动车辆，其包括用于驱动后轮的电动机，设置有驱动电动机的电动机驱动电路的电动机控制单元，以及后摇臂，其前端铰接安装以在车体上摆动，其后端支撑后轮，其特征在于：

在车体侧视图中，电动机和电动机控制单元都位于后摇臂的后轮轮廓内。

2.如权利要求1中所述的电动车辆，其特征在于：从车体侧视图中，电动机和电动机控制单元互相重叠。

3.如权利要求1或2中所述的电动车辆，其特征在于：所述的电动机是轴向间隙型的。

4.如权利要求1或2中所述的电动车辆，其特征在于还包括用于为电动机供应电能的电源，所述电源位于后摇臂的枢轴部分附近，并且连接于电动机控制单元。

5.如权利要求4中所述的电动车辆，其特征在于还包括连接电源和电动机控制单元的电缆，所述电缆在所述的后摇臂中。

6.如权利要求4中所述的电动车辆，其特征在于：所述电源是蓄电池，蓄电池的阴极比其阳极更靠近枢轴部分，且阴极连接于电动机控制单元上。

7.如权利要求1中所述的电动车辆，其特征在于还包括用于为电动机供应电能的蓄电池，蓄电池以阴极比阳极更靠近后摇臂的枢轴的方式载置于车体上，并且蓄电池的阴极连接于电动机控制单元。

8.如权利要求7中所述的电动车辆，其特征在于：电动机控制单元位于车体上比电动机更靠前的位置。

9.如权利要求7或8中所述的电动车辆，其特征在于：电动机控制单元相邻电动机地布置。