CN1346770A - 电动车辆 - Google Patents

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Abstract

在将马达M的转动传递到驱动轮RW的动力部件5壳体内配置控制马达M转动的控制器50。做成对控制器50赋能的感应型开关,并将其设于动力部件5壳体内部。它还具有车辆电气件驱动用电源变换器,也将其设于动力部件5壳体内部。还具有检测马达M输出要求大小的加速器开度传感器,也将其设于动力部件5壳体内部。这样可实现动力部件质量集中化,并将高压系统围入动力部件内。

Description

电动车辆
发明所属技术领域
本发明涉及电动车辆，特别是涉及简化了包含有控制器与驱动器的动力部件的构造、并实现其质量集中化的电动车辆。
现有技术
在以电动马达为驱动源的两轮车等电动车辆中，设置了电动马达(以下简称为“马达”)的控制器与驱动器。在现有技术中，这些控制器等是与由马达和马达动力传递装置等构成的动力部件分开设置的，故组装与维护相当麻烦。这里，为消除这一不良情况，提出了解在动力部件即在支承曲轴的曲柄箱内的空间配置控制器以求质量集中化的带马达自行车(日本专利特开平8-175462号公报)。
像上述公报中所记述的动力部件那样，仅仅是将控制器收容于动力部件内，依然是不够的。首先，当将用于开·关控制器的开关设于动力部件外时，必须将高压系统的线配置在动力部件外。另外，在由于手柄把手转动调整马达输出方式中，将检测该调整量的传感器配置于离开动力部件位置，即手柄周围，加上将含有高压系统CND的中心线伸出到动力部件内，未能得到充分的质量集中化。
发明目的
本发明的目的即在于解决上述课题，提供质量向动力部件集中、并可望围入高压系统的电动车辆。
技术方案
为达到上述目的，本发明在以马达作为驱动源使用的电动车辆中其第一特征在于，在将所述马达的旋转传递给驱动轮的动力部件的壳体内部配置着控制所述马达转动的控制器，同时将对所述控制器赋能的感应型开关设于所述动力部件壳体内部。
本发明的第二个特征在于，在所述动力部件壳体内部设置搭载于车辆上的电气件驱动用输出输出绝缘型电源变换器；其第三个特征在于，将用来检测马达输出要求大小的加速器开度传感器设于所述动力部件壳体内。
根据上述特征，由于将控制器开关与电源变换器、加速器开度传感器都设于动力部件壳体内，高压系统线不需配置动力部件外。另外，由于电源变换器与加速器开度传感器设于动力部件壳体内，可更进一步实现动力部件质量集中化。
附图简要说明
图1是本发明一实施例的电动两轮车的整体侧视图；
图2是内藏无刷马达的动力部件的剖面图；
图3是变速部件的剖面图；
图4是在动力部件内的无刷马达的剖面图；
图5是无刷马达的局部剖平面图；
图6是驱动无刷马达的驱动电路的方框图；
图7是加速器开度传感器安装状态的图；
图8是含有簧接点开关的钥匙构造的侧视剖面图；
图9是含有簧接点开关的钥匙构造的俯视剖面图；
图10是钥匙的磁化状态侧视图；
图11是表示钥匙不对准时钥匙作用的图；
图12是表示钥匙对准时钥匙作用的图。
发明实施形态
下边参照附图详细说明本发明。图1是本发明电动两轮车的侧视图，它具有由无刷马达的驱动力驱动行走的电动行走功能和由踏板输入的人力(踏力)驱使行走的人力行走功能。
车身前部与车身后部通过车架1连结起来，在从车架1的中央部靠后处向上方立设着车座柱2。在车座柱2中插装车座管15，在车座管15上端装备有一体形成了尾灯12与左右信号灯13的车座8。
在车架1前端向前方突出设有头灯11，在头灯11上部安装着前托架12。在车架前端的头管16上轴支承着前叉3，在前叉3上端安装着手柄9。在前叉3下端轴支承着前轮FW。在手柄9左右设置着前后轮的制动杆14(右侧未示出)；在手柄9的左右端分别设置的把手中的右把手(图中未示出)兼作加速把手58(参照图6)。
在车架1的下方固定着动力部件5，后轮WR由变速部件6轴支承着。动力部件5内藏无刷马达M，它将通过曲柄517输入曲轴520的踏力或无刷马达M所产生的驱动力传递到变速部件6。变速部件6通过U型构架4固定在车架1上。在动力部件5内的前方底部配置着控制部件50。在动力部件5的下部设有跳起式中心支架19。
另外，在动力部件5内的所述马达M的上方配设着作为将经由控制部件5供给一般电气件的电流之电压调整到规定值的电气件驱动用电源变换器的下变换器52和作为主开关的舌簧接点开关54。
图2是垂直于动力部件5的曲轴520与驱动轴521的平面的剖面图，和图1同符号表示为相同部分或同等部分。动力部件5的壳体由壳体本体512及覆盖其左右的在壳体512和右壳体511构成。壳体本体512与覆盖其左右的左壳体513和右壳体511可以由非磁性金属、比如铝或铝合金来形成，也可以由电气绝缘性高的树脂材料形成。
曲柄柚520，其一端通过轴承531轴支承于右壳体511，其另一端通过轴承532轴支承于左壳体513。在曲轴520的一端固定着位于右壳体511外侧的曲柄517；同时在曲柄517与右壳体511间通过单向棘轮515轴支承着驱动链轮514。驱动链轮514与变速部件的从动链轮614(后述)由链516连结起来。
另一方面，由马达M驱动其转动的驱动轴521通过轴承533、534轴支承于壳体本体512上。在驱动轴521的一端设有以其为转动轴的无刷马达M；在驱动轴521的另一端设有驱动侧皮带轮540。驱动侧皮带轮540与变速部件6的从动侧皮带轮610(后述)由V形皮带543连结起来而构成自动变速机。
无刷马达M由内定子580、外转子570、与磁传感器590构成。其中内定子580包含定子铁芯581与电枢线圈582；外转子570则包含有以环状转子铁芯部573为主要部分的绕线骨架状飞轮571与沿转子铁芯部573内周面配置的多个驱动磁体572；磁传感器590用来基于驱动磁体572的磁场检测外转子570对内定子580的相对位置。关于无刷马达M，在后边参照图4、图5详细叙述。
所述驱动侧皮带轮540由固定皮带轮片542与可动皮带轮片541构成。其中，固定皮带轮片542相对驱动轴521的转动方向与轴向都被固定；可动皮带轮片541相对驱动轴521可沿轴向自由滑动。在可动皮带轮片541背面、即与V型皮带543不相接触的面上安装着保持板545，保持板545相对于驱动轴521在转动方向与轴向两方向的运动都被限制，与驱动轴521一体转动。由保持板545与可动皮带轮片541所围成的空间形成了收纳作为调速器重锤的滚子544的兜部。
图3是在垂直于所述变速部件6的输出轴620的平面处的剖面图。变速部件6的壳体由壳体本体612与覆盖其左右的左壳体613和右壳体611构成。在右壳体611上，通过轴承632轴支承着输出轴620的一端；在壳体本体512上通过轴承633轴支承着输出轴620的中央部。
在输出轴620的一端设有以链516与所述动力部件5的驱动链轮514连结的从动链轮614。在输出轴620的另一端，通过外侧套筒653、滚针轴承658与内侧套筒659轴支承着从动侧皮带轮610的固定皮带轮片651。在输出轴620的端部设有杯状离合器板661。
在外侧套筒653的外周，相对输出轴620可自由滑动地轴支承着可动皮带轮片652。该可动皮带轮片652在输出轴620外周可一体转动地结合于离合器盘654。在离合器盘654与可动皮带轮片652间设有可在扩张两者之间距离方向产生反弹力的压缩螺旋弹簧655。
从V型皮带543传至可动皮带轮片652的驱动力通过离合器盘654的闸瓦662传递至离合器板661，再通过内侧套筒659、第一与第二行星齿轮机构671、681、输出轴620传递至后轮RW。
图4是所述动力部件5内的无刷马达M的放大剖面图；图5是其主要部分的局部剖俯视图。所述定子铁芯581，如图4所示，由螺钉563螺纹固定于壳体本体512上。外转子570的飞轮571固定在驱动轴521上。飞轮571的转子铁芯部573具有在其开口部向外敞开的凸缘部573a，所述磁传感器590从传感器基板591垂直立设，并定位于该凸缘部573a与驱动磁体572间的空隙部形成的磁路上。
在本实施例中，磁传感器590的至少一部分收纳配置于凸缘部573a与驱动磁体572间的空隙内。所述传感器基板591由螺钉597螺纹固定于板592上。而板592由螺钉598螺纹固定于壳体本体512上。
这样，在本实施例中，由于在转子铁芯部573开口端向外侧扩张的凸缘部573a与驱动磁体572间配置了磁传感器590，在确保了驱动磁体572与定子580间的强磁力作用的同时，可确保外侧的磁传感器590与驱动磁体572间的充分的磁力作用。从而，一边使驱动磁体572发挥了作为角度检测用磁体的功能，一方面也可以由磁传感器590正确检测其转动位置。
图6是表示驱动所述无刷马达M的驱动回路之构成的方块图，与图1～5相同符号表示相同或同等部分。控制部件50将从电池10(分别为24V的第一与第二电池10a、10b)经断路器51供给的高电压(48V)电源电流供给马达M各电枢582。向下变换器52将从电池供给的高电压降到12V供给一般电气件57。作为主开关采用了舌簧接点开关54，通过靠近磁开关56实施非接触开关。关于磁开关56与舌簧接点开关54容后述。
加速器开度传感器55检测马达M输出要求的大小、即检测加速把手58转动量(加速器开度)。具体而言，加速把手58的转动通过钢丝60传至加速器开度传感器55的轴，由相应于该轴转动量的输出检测开度。所述加速器开度传感器55与舌簧接点开关54收容于动力部件5的壳体内，接近壳体壁面配置，以方便从外部装卸。
控制部件50包括：将从电池10供给的高电压变换为规定直流电压的DC/DC变换器501、控制器502、以及驱动器503。控制器502由DC/DC变换器501的输出电压驱动，基于所述加速器开度传感器55与磁传感器590的输出来决定供给无刷马达M的各电枢线圈582的电流大小与定时。驱动器503由DC/DC变换器501的输出驱动，根据来自所述控制器502的指令向无刷马达M各电枢线圈582供给电流。控制部件50如上述地收容于动力部件5的底部。
在本实施例中，从电池10供给的高电压(48V)围入动力部件5的壳体内处于浮置状态，该高电压由动力部件5的壳体隔绝其向外部泄漏。
图7是表示加速器开度传感器55的安装形式的图。在该图上，在动力部件5的壳体5a内面上固定着托架20，在该托架20上支承着加速器开度传感器55。在加速器开度传感器55的转动轴551上固定着皮带轮552，在该皮带轮552外周固定着钢丝60的一端。钢丝60穿过形成于壳体5a的孔引出到外部，在导线管61内被导向，其一端结合于手柄9的的把手58。
图8是表示包括舌簧接头开关54的钥匙构造侧视图；图9是图8的A-A剖面图；图10是表示钥匙磁化状态的侧视图。在图10中，在锁钥21上设有2个磁化带，一个是用于钥匙编号对照的磁化带M1，另一个是用于作动舌簧接点开关的磁化带M2。
在图8、图9中，在壳体5a上形成插入钥匙21的钥匙孔22。在钥匙孔22的开口221正下方设有与壳体5a上面5as相垂直配置的可动体23。可动体23具有：有着与适合的钥匙的磁化带M成对的磁化带M3的磁铁部231、和结合于磁铁部231下端的钥匙限制部232。由弹簧24从背后对可动体23赋能。在钥匙孔22壁面的壳体5a内部侧形成凹部232，设有基板25以堵塞该凹部222。在该基板25上，与凹部222底面相接地固定舌簧接点开关。
参照图11、图12来说明钥匙动作。首先，在钥匙不对准时，如图11(a)所示，由于插入钥匙孔22的钥匙21之磁化带M1与可动体23的磁化带M2相斥力弱，可动体23不会向弹簧24侧位移。从而，如图11(a)所示，钥匙21为钥匙限制部232所限制不能转动。钥匙21不转动时，钥匙21的磁化带M2并不能接近舌簧接点开关54，舌簧接点开关不关闭。即主开关不投入工作。
另一方面，当钥匙对准时，如图12(a)所示，插入钥匙孔22的钥匙21的磁化带M1与可动体23的磁化带M2之间产生了足够大的相斥力，可动体23向弹簧24侧位移。其结果，钥匙限制部232对钥匙21的限制被解除，允许钥匙21转动。钥匙21的磁化带M2接近舌簧接点开关54，关闭舌簧接点开关54，主开关投入工作。
发明效果
如依权利要求1～3之发明，可将高压系统围入动力部件内。另外，由于将电源变换器与加速器开度传感器设于动力部件壳体内，可更进一步使动力部件质量集中化。

Claims (3)

1.一种电动车辆，在以马达为驱动源使用的电动车辆中，其特征在于，
在将所述马达的旋转转传递至驱动轮的动力部件的壳体内部配置有控制所述马达转动的控制器，同时具有对所述控制器赋能的感应型开关；
将所述开关设于所述动力部件的壳体内部。
2.如权利要求1所述的电动车辆，其特征在于，具有搭载于车辆上的电气件驱动用输入输出绝缘型电源变换器，该电源变换器设于所述动力部件壳体内部。
3.如权利要求1所述的电动车辆，其特征在于，它具有检测马达的输出要求大小的加速器开度传感器，该加速器开度传感器设于所述动力部件的壳体内部。
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