JP2010178567A - モールドモータ及び電動車両 - Google Patents
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Abstract
【課題】モールドモータの放熱効率を向上可能とするモールドモータ及び電動車両を提供する。
【解決手段】モールドモータ7において、ステータ51は、円柱端面51Aのうち第1モータケース52から露出する領域に形成された複数の第1フィン部100Aを有する。各第1フィン部100Aは、円柱端面51Aの平面視において、電動二輪車1の前後方向に沿って延びる。
【選択図】図3
【解決手段】モールドモータ7において、ステータ51は、円柱端面51Aのうち第1モータケース52から露出する領域に形成された複数の第1フィン部100Aを有する。各第1フィン部100Aは、円柱端面51Aの平面視において、電動二輪車1の前後方向に沿って延びる。
【選択図】図3
Description
本発明は、樹脂によってモールドされたステータを備えるモールドモータ及び当該モールドモータを備える電動車両に関する。
従来、電動車両などの駆動源として、モールドモータが広く用いられている。
モールドモータは、樹脂によってモールドされた円柱状のステータと、ステータの内側に配置されるロータとを備える。このようなモールドモータを電動車輌の駆動源として用いる場合、円柱状のステータは、後輪の内側において縦置きされるので、ステータの軸心と後輪軸とは略一致する。従って、ステータの一対の円柱端面は、後輪軸に対して略垂直に配置される。なお、一対の円柱端面とは、円柱状のステータの外周面両端に設けられる面である。
ここで、モールドモータの放熱効率を向上させることを目的として、ステータの表面にフィンを形成することによって、ステータの表面積を大きくする手法が提案されている(特許文献1参照)。
しかしながら、上記特許文献1に記載の手法では、モールドモータが電動車輌に取り付けられた状態を考慮して溝が形成されていないため、モールドモータ周辺における空気の流れを有効に利用することができなかった。従って、モールドモータの放熱効率を向上させるにも余地があった。
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、モールドモータの放熱効率を向上可能とするモールドモータ及び電動車両を提供することを目的とする。
本発明の特徴に係るモールドモータは、電動車輌の駆動源として用いられるモールドモータであって、複数のティースをモールドする樹脂モールド部を有する円柱状のステータと、ステータの内部で回転するロータと、円柱状のステータの円柱端面上に設けられるモータケースとを備え、樹脂モールド部は、円柱端面のうちモータケースから露出する領域に形成された複数の第1フィン部を有し、複数の第1フィン部それぞれは、電動車輌の前後方向に沿って延びることを要旨とする。
本発明の特徴に係るモールドモータによれば、複数の第1フィン部は、電動車輌の走行中において走行風が流れる方向に沿って形成されている。従って、各第1フィン部に沿って走行風を円柱端面上において止めることなく流すことができる。その結果、ステータの内部で発生する熱を、ステータの外部に効率的に放出することができる。
本発明の特徴に係るモールドモータにおいて、モータケースは、円柱端面上において、電動車輌の前後方向に沿って延びており、複数の第1フィン部それぞれは、円柱端面の平面視において、モータケースの外形に沿っていてもよい。
本発明の特徴に係るモールドモータにおいて、モータケースの外形は、円柱端面の平面視において、電動車輌の後方に向かうほど上下方向に広がっていてもよい。
本発明の特徴に係るモールドモータにおいて、前記樹脂モールド部は、円柱状の前記ステータの外周面に形成された複数の第2フィン部を有し、複数の第2フィン部それぞれは、電動車輌の前後方向に沿って延びていてもよい。
本発明の特徴に係る電動車両は、駆動輪と、駆動輪を駆動させるモールドモータとを備える電動車両であって、複数のティースをモールドする樹脂モールド部を有する円柱状のステータと、ステータの内部で回転するロータと、円柱状のステータの円柱端面上に設けられるモータケースとを備え、樹脂モールド部は、円柱端面のうちモータケースから露出する領域に形成された複数のフィン部を有し、複数のフィン部それぞれは、電動車輌の前後方向に沿って延びることを要旨とする。
本発明の特徴に係る電動車両において、駆動輪及びモールドモータを支持するスイングアームと、駆動輪が路面から受ける衝撃を緩和するサスペンションと、サスペンションを支持し、モールドモータの前方においてスイングアームに取り付けられるサスペンションケースとを備え、サスペンションケースとスイングアームとの間には、空隙が設けられ、空隙は、モールドモータの前方に位置していてもよい。
本発明によれば、モールドモータの放熱効率を向上可能とするモールドモータ及び電動車両を提供することができる。
次に、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。なお、各図面では、車輌前方を方向F、車輌後方を方向R、車輌前後方向を方向FRとする。
[第1実施形態]
(電動車両の概略構成)
以下において、本発明の第1実施形態に係るモールドモータを適用した電動車両である電動二輪車1について、図面を参照しながら説明する。図1は、電動二輪車1の右側面図である。
(電動車両の概略構成)
以下において、本発明の第1実施形態に係るモールドモータを適用した電動車両である電動二輪車1について、図面を参照しながら説明する。図1は、電動二輪車1の右側面図である。
図1に示すように、電動二輪車1は、車体フレームが下方に配設された、いわゆるアンダーボーン型の電動二輪車である。電動二輪車1は、前輪2、後輪3、スイングアーム4、サスペンションケース5、リヤサスペンション6及びモールドモータ7を備える。
前輪2は、フロントフォークによって回転自在に支持される。後輪3は、モールドモータ7の略中心に設けられるモータシャフト50(図3参照)に回転自在に支持される。スイングアーム4は、車体フレームに揺動可能に取り付けられる。サスペンションケース5は、スイングアーム4の後端部とモールドモータ7とに取り付けられる。リヤサスペンション6は、サスペンションケース5と車体フレーム(不図示)とに支持されており、後輪3が路面から受けた衝撃を緩和するとともに、変化する路面に後輪3を追従させる。
モールドモータ7は、スイングアーム4に固定される。モールドモータ7の駆動力は、モールドモータ7の略中心に設けられるモータシャフト50(図3参照)を介して、後輪3に伝達される。モールドモータ7の構成については後述する。
ここで、図2は、図1に示したA方向からの矢視図である。図2に示すように、スイングアーム4とサスペンションケース5との間には、空隙Tが設けられることに留意すべきである。空隙Tは、モールドモータ7の前方Fに位置する。従って、電動二輪車1の走行中、モールドモータ7には、スイングアーム4とサスペンションケース5との空隙Tから流入する走行風が当たる。
(モールドモータの構成)
以下において、第1実施形態に係るモールドモータの構成について、図面を参照しながら説明する。なお、以下において、「出力側」とは、モールドモータ7のうちモータシャフト50が後輪3に接続される側であり、「反出力側」とは、モールドモータ7のうち出力側の反対側である。
以下において、第1実施形態に係るモールドモータの構成について、図面を参照しながら説明する。なお、以下において、「出力側」とは、モールドモータ7のうちモータシャフト50が後輪3に接続される側であり、「反出力側」とは、モールドモータ7のうち出力側の反対側である。
図3は、モールドモータ7を斜め上方から見た斜視図である。図4は、モールドモータ7を反出力側から見た平面図である。図5は、モールドモータ7を上方から見た上面図である。
図3乃至図5に示すように、モールドモータ7は、モータシャフト50、ステータ51、第1モータケース52、第2モータケース53及び端子ボックス54を備える。
モータシャフト50は、平面視において、モールドモータ7の略中央に設けられる。モータシャフト50は、第2モータケース53に挿通され、ステータ51から突き出ている。モータシャフト50は、ステータ51の内部に設けられるロータ(図6参照)とともに回転する。モータシャフト50が軸心Sを中心として回転することによって、後輪3は駆動する。
ステータ51は、モータシャフト50を中心とする円柱状に形成される。ステータ51は、軸心Sに対して垂直に設けられる一対の円柱端面を有する。ただし、図4では、ステータ51の反出力側、すなわち、モータシャフト50の反対側に設けられる円柱端面51Aのみを図示していることに留意すべきである。一対の円柱端面は、外周面51Bの両端部に設けられる。円柱端面51Aと外周面51Bとは、後述する樹脂モールド部51d(図6参照)によって形成される。ステータ51の内部構造については後述する。
第1モータケース52は、ステータ51の円柱端面51A上に設けられる。第1モータケース52は、後述するギヤシャフト56の一端部を支持する。第1モータケース52は、第2モータケース53にネジ留めされる。本実施形態では、第1モータケース52は、図4に示すように、円柱端面51Aの平面視において、電動二輪車1の前方Fに向かって徐々に広がる扇状に形成されている。
第2モータケース53は、ステータ51の出力側に設けられる。第2モータケース53には、モータシャフト50が挿通される。第2モータケース53は、スイングアーム4に取り付けられるので、第1モータケース52よりも大きな強度を有することが好ましい。
端子ボックス54は、バッテリに接続されるケーブルP端を格納する。バッテリは、通常、シート下に配置される。本実施形態では、端子ボックス54は、第1モータケース52及び第2モータケース53の前方Fに設けられている。
ここで、図3乃至図5に示すように、ステータ51は、複数の第1フィン部100Aと複数の第2フィン部100Bとを有する。
複数の第1フィン部100Aは、円柱端面51Aのうち第1モータケース52から露出する領域に形成される。複数の第1フィン部100Aは、円柱端面51Aから突出するように形成されており、電動二輪車1の前後方向FRに沿って延びる。従って、2つの第1フィン部100Aの間には、空気が流入する空気流入口P1と、空気が流れる空気流路P2と、空気が流出する空気流出口P3とが形成される。空気流入口P1は、軸心Sよりも前方Fに設けられ、空気流出口P3は、軸心Sよりも後方Rに設けられる。また、複数の第1フィン部100Aそれぞれは、図4に示すように、円柱端面51Aの平面視において、第1モータケース52の外形に沿うように形成される。
複数の第2フィン部100Bは、ステータ51の外周面51Bから突出するように形成される。複数の第2フィン部100Bは、軸心Sを中心とする円周上に沿って形成される。従って、複数の第2フィン部100Bは、図5に示すように、外周面51Bの平面視において、電動二輪車1の前後方向FRに沿って延びる。そのため、2つの第2フィン部100Bの間には、図示しないが、空気が流入する空気流入口と、空気が流れる空気流路と、空気が流出する空気流出口とが形成される。空気流入口は、軸心Sよりも前方Fに設けられ、空気流出口は、軸心Sよりも後方Rに設けられる。
(モールドモータの内部構造)
以下において、モールドモータ7の内部構造について、図面を参照しながら説明する。図6は、図4のB−B線における断面図である。
以下において、モールドモータ7の内部構造について、図面を参照しながら説明する。図6は、図4のB−B線における断面図である。
図6に示すように、ステータ51は、複数のティース51a、絶縁部材51b、コイル51c及び樹脂モールド部51dを有する。複数のティース51aは、軸心Sを中心とする円上に配列される。絶縁部材51bは、各ティース51aの外周を覆う。コイル51cは、各絶縁部材51bに複数回巻かれる。樹脂モールド部51dは、複数のティース51a、絶縁部材51b及びコイル51cを一体的にモールドするとともに、ステータ51の円柱端面51A及び外周面51Bを形成する。
モールドモータ7は、ステータ51の内側に形成される空間において、ロータ55、ギヤシャフト56及びギヤ57を備える。
ロータ55は、軸心Sを中心として、複数のティース51aの内側を回転する。ロータ55の回転は、ロータ55の中心に挿通されるギヤシャフト56に伝達される。
ギヤ57は、ギヤシャフト56を介して伝達されるロータ55の回転を、所定の減速比で減速してモータシャフト50に伝達する。
ここで、図6に示すように、ステータ51の円柱端面51Aには、複数の第1フィン部100Aが突出するように形成される。また、ステータ51の外周面51Bには、複数の第2フィン部100Bが突出するように形成される。複数の第1フィン部100A及び複数の第2フィン部100Bは、樹脂モールド部51dに形成される。
(作用及び効果)
第1実施形態に係るモールドモータ7において、ステータ51は、円柱端面51Aのうち第1モータケース52から露出する領域に形成された複数の第1フィン部100Aを有する。各第1フィン部100Aは、円柱端面51Aの平面視において、電動二輪車1の前後方向FRに沿って延びる。
第1実施形態に係るモールドモータ7において、ステータ51は、円柱端面51Aのうち第1モータケース52から露出する領域に形成された複数の第1フィン部100Aを有する。各第1フィン部100Aは、円柱端面51Aの平面視において、電動二輪車1の前後方向FRに沿って延びる。
このように、各第1フィン部100Aは、電動二輪車1の走行中において走行風が流れる方向に沿って形成されている。そのため、図4に示すように、2つの第1フィン部100Aの間には、空気が流入する空気流入口P1と、空気が流れる空気流路P2と、空気が流出する空気流出口P3とが形成される。従って、図7に示すように、円柱端面51上において、走行風を各第1フィン部100Aに沿って流すことができるので、各第1フィン部100Aによる効率的な冷却を図ることができる。その結果、ステータ51の内部で発生する熱を、ステータ51の外部に効率的に放出することができる。
また、円柱端面51Aは、ステータ51の反出力側、すなわち、モータシャフト50の反対側に設けられる面である。ここで、第1モータケース52の強度は、スイングアーム4に取り付けられる第2モータケース53の強度よりも小さくてよいので、第1モータケース52を第2モータケース53よりも小型化することができる。そのため、第1モータケース52がステータ51のモータシャフト50の反出力側の円柱端面を覆う面積は、第2モータケース53がステータ51のモータシャフト50側の円柱端面を覆う面積よりも小さくなり、円柱端面51Aの露出面積は、モータシャフト50側の円柱端面の露出面積よりも広くなる。従って、より広い領域に各第1フィン部100Aを形成することができるので、モータシャフト50側の円柱端面に形成される場合よりも効率的な冷却を図ることができる。
また、第1フィン部100Aがステータ51の反出力側の円柱端面51Aに形成されているので、後輪3やスイングアーム4などが取り付けられるステータ51の出力側(モータシャフト50側)の円柱端面に形成される場合に比べて、ステータ内部で発生する熱をステータの外部に放熱するための空気流を、後輪3やスイングアーム4などにより妨げられることなく流すことができる。従って、第1フィン部100Aがモータシャフト50側の円柱端面に形成される場合よりも効率的な冷却を図ることができる。
また、第1実施形態に係る各第1フィン部100Aは、円柱端面51Aの平面視において、第1モータケース52の外形に沿うように形成される。従って、第1モータケース52の外形に沿って、走行風を滑らかに流すことができるので、モールドモータ7の放熱性をさらに向上させることができる。
また、第1実施形態に係るモールドモータ7において、ステータ51は、外周面51Bに形成される複数の第2フィン部100Bを有する。複数の第2フィン部100Bは、外周面51Bの平面視において、電動二輪車1の前後方向FRに沿って延びる。
このように、各第2フィン部100Bは、電動二輪車1の走行中において走行風が流れる方向に沿って形成されている。従って、モールドモータ7の放熱性をさらに向上させることができる。
また、第1実施形態に係る電動二輪車1において、スイングアーム4とサスペンションケース5との間には、空隙が設けられている。当該空隙は、モールドモータ7の前方Fに位置する。従って、電動二輪車1の走行中、モールドモータ7には、スイングアーム4とサスペンションケース5との間の空隙を流れる走行風が当たる。その結果、モールドモータ7の放熱性の低下を抑制することができる。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態に係るモールドモータ7について、図面を参照しながら説明する。以下においては、上記第1実施形態との相違点について主に説明する。
次に、本発明の第2実施形態に係るモールドモータ7について、図面を参照しながら説明する。以下においては、上記第1実施形態との相違点について主に説明する。
図8は、第2実施形態に係るモールドモータ7の構成を示す電動二輪車1の右側面図である。
第1モータケース52は、図8に示すように、円柱端面51Aの平面視において、電動二輪車1の後方Rに向かって徐々に広がる扇状に形成されている。
複数の第1フィン部100Aそれぞれは、図8に示すように、円柱端面51Aの平面視において、第1モータケース52の外形に沿うように形成される。すなわち、第1モータケース52より上方に設けられる第1フィン部100Aは、後方Rに向かって徐々に上方に曲がっており、第1モータケース52より下方に設けられる第1フィン部100Aは、後方Rに向かって徐々に下方に曲がっている。
(作用及び効果)
第2実施形態に係るモールドモータ7において、第1モータケース52の外形は、円柱端面51Aの平面視において、電動二輪車1の後方Rに向かうほど上下方向に広がっている。第1フィン部100Aは、円柱端面51Aの平面視において、第1モータケース52の外形に沿うように形成される。
第2実施形態に係るモールドモータ7において、第1モータケース52の外形は、円柱端面51Aの平面視において、電動二輪車1の後方Rに向かうほど上下方向に広がっている。第1フィン部100Aは、円柱端面51Aの平面視において、第1モータケース52の外形に沿うように形成される。
従って、図8に示すように、第1モータケース52の外形に沿って、走行風を滑らかに流すことができるので、モールドモータ7の放熱性をさらに向上させることができる。また、第1モータケース52は、後方Rに向かって広がるように形成されているので、前方Fに向かって広がるように形成されている場合に比べて、走行風を滑らかに流すことができる。
(その他の実施形態)
本発明は上記実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
本発明は上記実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
例えば、上記実施形態では、第1フィン部100Aは、円柱端面51Aの平面視において、第1モータケース52の外形に沿うこととしたが、第1フィン部100Aは、第1モータケース52の外形に沿っていなくてもよい。具体的には、図9に示すように、第1フィン部100Aは、車輌前後方向FRに沿って形成されていればよい。この場合であっても、図10に示すように、各第1フィン部100Aの間において走行風を直線的に流すことができる。
また、第1フィン部100Aは、ステータ51のうちモータシャフト50と反対側の円柱端面51Aに形成されることとしたが、モータシャフト50側の円柱端面に形成されていてもよい。
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
1…電動二輪車、2…前輪、3…後輪、4…スイングアーム、5…サスペンションケース、6…リヤサスペンション、7…モールドモータ、50…モータシャフト、51…ステータ、51A…円柱端面、51B…外周面、51a…ティース、51b…絶縁部材、51c…コイル、51d…樹脂モールド部、52…第1モータケース、53…第2モータケース、54…端子ボックス、55…ロータ、56…ギヤシャフト、57…ギヤ、100A…第1フィン部、100B…第2フィン部、P…ケーブル、S…軸心
Claims (6)
- 電動車輌の駆動源として用いられるモールドモータであって、
複数のティースをモールドする樹脂モールド部を有する円柱状のステータと、
前記ステータの内部で回転するロータと、
円柱状の前記ステータの円柱端面上に設けられるモータケースと
を備え、
前記樹脂モールド部は、前記円柱端面のうち前記モータケースから露出する領域に形成された複数の第1フィン部を有し、
前記複数の第1フィン部それぞれは、前記電動車輌の前後方向に沿って延びる
ことを特徴とするモールドモータ。 - 前記モータケースは、前記円柱端面上において、前記電動車輌の前後方向に沿って延びており、
前記複数の第1フィン部それぞれは、前記円柱端面の平面視において、前記モータケースの外形に沿う
ことを特徴とする請求項1に記載のモールドモータ。 - 前記モータケースの外形は、前記円柱端面の平面視において、前記電動車輌の後方に向かうほど上下方向に広がっている
ことを特徴とする請求項2に記載のモールドモータ。 - 前記樹脂モールド部は、円柱状の前記ステータの外周面に形成された複数の第2フィン部を有し、
前記複数の第2フィン部それぞれは、前記電動車輌の前後方向に沿って延びる
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のモールドモータ。 - 駆動輪と、
前記駆動輪を駆動させるモールドモータと
を備える電動車両であって、
複数のティースをモールドする樹脂モールド部を有する円柱状のステータと、
前記ステータの内部で回転するロータと、
円柱状の前記ステータの円柱端面上に設けられるモータケースと
を備え、
前記樹脂モールド部は、前記円柱端面のうち前記モータケースから露出する領域に形成された複数のフィン部を有し、
前記複数のフィン部それぞれは、前記電動車輌の前後方向に沿って延びる
ことを特徴とする電動車両。 - 前記駆動輪及び前記モールドモータを支持するスイングアームと、
前記駆動輪が路面から受ける衝撃を緩和するサスペンションと、
前記サスペンションを支持し、前記モールドモータの前方において前記スイングアームに取り付けられるサスペンションケースと
を備え、
前記サスペンションケースと前記スイングアームとの間には、空隙が設けられ、
前記空隙は、前記モールドモータの前方に位置する
ことを特徴とする請求項5に記載の電動車両。
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2009
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