JP2023015907A - 駆動ユニットおよび電動車両 - Google Patents

Abstract

【課題】電動モータからコントロールユニットに伝達される熱の量を低減させることが可能な駆動ユニットを提供する。【解決手段】実施形態に係る駆動ユニット１０は、電動モータ５と、電動モータ５に駆動電流を供給するＭＣＵ６と、ＭＣＵ６を支持し、ＭＣＵ６と電動モータ５との間に隙間６４を空けてＭＣＵ６を電動モータ５に固定するブラケット６３とを備える。電動モータ５は、ステータ１５１を収容する筒状のステータケース５０と、ロータ１５５の出力軸１５７の一方の側を支持する軸受け２５１が設けられた第１ハウジング５１と、ロータ１５５の出力軸１５７の他方の側を支持する軸受け２５２が設けられた第２ハウジング５２とを備える。ＭＣＵ６を支持するブラケット６３は、ステータケース５０にではなく第１ハウジング５１および第２ハウジング５２に取り付けられている。【選択図】図３

Description

本発明は、電動モータを備えた駆動ユニット、および駆動ユニットを備えた電動車両に関する。

電動モータを駆動源として走行する電動車両がある（例えば特許文献１参照）。電動モータは、電動車両に搭載されたバッテリから電力を供給されて回転し、電動モータの回転が車輪に伝達されることで電動車両は走行することができる。

特開２０００－２５３５９１号公報

電動車両に搭載する駆動ユニットとして、電動モータと、電動モータの動作を制御するコントロールユニットとが一体化された機電一体型の駆動ユニットを採用することが考えられる。コントロールユニットを電動モータに取り付けた機電一体構造により、コントロールユニットと電動モータとの間の高電圧配線を短くでき、低コスト化および軽量化を実現することができる。一方で、そのような機電一体構造では電動モータから発生する熱がコントロールユニットに伝達されやすいという課題がある。

本発明は、電動モータからコントロールユニットに伝達される熱の量を低減させることが可能な駆動ユニット、およびそのような駆動ユニットを備えた電動車両を提供する。

本発明のある実施形態に係る駆動ユニットは、電動モータと、前記電動モータに駆動電流を供給するコントロールユニットと、前記コントロールユニットを支持し、前記コントロールユニットと前記電動モータとの間に隙間を空けて前記コントロールユニットを前記電動モータに固定するブラケットとを備え、前記電動モータは、ステータと、前記ステータを収容する筒状のステータケースと、前記ステータの内側に配置され、出力軸を有するロータと、前記ロータの回転軸方向における前記出力軸の一方の側を支持する軸受けが設けられ、前記ステータケースの一方の端部側の開口部を覆うように前記ステータケースに取り付けられた第１ハウジングと、前記回転軸方向における前記出力軸の他方の側を支持する軸受けが設けられ、前記ステータケースの他方の端部側の開口部を覆うように前記ステータケースに取り付けられた第２ハウジングとを備え、前記コントロールユニットを支持する前記ブラケットは、前記ステータケースにではなく前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングに取り付けられている。

電動モータの動作中は、コイルおよび鉄心を有するステータから多くの熱が発生し、電動モータ内の主な発熱源はステータとなる。ステータから発生した熱は、主にステータケースに伝達されて電動モータの外部に放出される。

本発明のある実施形態に係る駆動ユニットは、コントロールユニットを電動モータに取り付けた機電一体構造を有する。コントロールユニットを支持するブラケットは、ステータケースにではなく、軸受けを支持する第１および第２ハウジングに取り付けられている。コントロールユニットと電動モータとの間に隙間を空けて、且つ、コントロールユニットが第１および第２ハウジングに取り付けられていることにより、ステータからコントロールユニットに伝達される熱の量を低減させることができる。

また、回転軸方向の長さが互いに異なる複数の電動モータのモデルを展開する場合に、それら複数のモデル間において、第１および第２ハウジングを共通して用いることができる。電動モータのサイズの変更はステータケースの回転軸方向の長さを変更することで実現でき、複数のモデル毎の回転軸方向の長さに応じてブラケットのサイズを変更するだけで、複数のモデルそれぞれにおいて機電一体構造を実現することができる。

ある実施形態において、前記ステータケースは、展伸材から形成されていてもよい。

展伸材を切断するときの寸法を変えることで、回転軸方向の長さが互いに異なる複数の電動モータのモデルを容易に展開することができる。特に、多品種少量生産を行うときのコストを低減することができる。

ある実施形態において、前記コントロールユニットから前記電動モータに供給する前記駆動電流が流れるバスバーをさらに備え、前記バスバーは、前記電動モータの前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングの一方に接続されていてもよい。

バスバーが電動モータの両端部のうちの一方に接続されていることにより、回転軸方向の長さが互いに異なる複数の電動モータのモデルを展開する場合に、複数のモデル間で共通のバスバーの接続構造を採用することができる。電動モータのバスバーが接続されていない他方の側におけるブラケットの形状をモデルに応じて変更することで、バスバーが接続される側の構造を複数のモデル間で共通にすることができる。

ある実施形態において、前記コントロールユニットは、前記回転軸方向に垂直な方向において、前記ステータケースとの間に隙間を空けて配置されていてもよい。

これにより、回転軸方向における駆動ユニットのサイズを小さくすることができる。

ある実施形態において、前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングの少なくとも一方は、前記ステータケースから離れる方向へ突出する突出部を備え、前記ブラケットは前記突出部に取り付けられていてもよい。

電動モータに対するブラケットの取り付け位置をステータからより離すことができ、ブラケットを介してコントロールユニットに伝達される熱の量をより低減させることができる。

ある実施形態において、前記駆動ユニットは、前記電動モータが発生させたトルクを増加させる減速機をさらに備え、前記減速機は、前記電動モータの前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングの一方に設けられていてもよい。

減速機でトルクを増加させることにより、大きなトルクを出力することができる。減速機が電動モータの両端部のうちの一方に設けられていることにより、回転軸方向の長さが互いに異なる複数の電動モータのモデルを展開する場合に、複数のモデル間で共通の減速機を採用することができる。電動モータの減速機が設けられていない他方の側の形状をモデルに応じて変更することで、減速機が設けられる側の構造を複数のモデル間で共通にすることができる。

本発明のある実施形態に係る電動車両は、前記駆動ユニットを備える。

コントロールユニットに伝達される熱の量を低減させた電動車両を実現できる。また、電動モータのサイズが互いに異なる複数の車両モデルを低コストで展開することができる。

電動モータの動作中は、コイルおよび鉄心を有するステータから多くの熱が発生し、電動モータ内の主な発熱源はステータとなる。ステータから発生した熱は、主にステータケースに伝達されて電動モータの外部に放出される。

本発明のある実施形態に係る駆動ユニットは、コントロールユニットを電動モータに取り付けた機電一体構造を有する。コントロールユニットを支持するブラケットは、ステータケースにではなく、軸受けを支持する第１および第２ハウジングに取り付けられている。コントロールユニットと電動モータとの間に隙間を空けて、且つ、コントロールユニットが第１および第２ハウジングに取り付けられていることにより、ステータからコントロールユニットに伝達される熱の量を低減させることができる。

また、回転軸方向の長さが互いに異なる複数の電動モータのモデルを展開する場合に、それら複数のモデル間において、第１および第２ハウジングを共通して用いることができる。電動モータのサイズの変更はステータケースの回転軸方向の長さを変更することで実現でき、複数のモデル毎の回転軸方向の長さに応じてブラケットのサイズを変更するだけで、複数のモデルそれぞれにおいて機電一体構造を実現することができる。

実施形態に係る電動車両１を示す右側面図である。 実施形態に係るバッテリ３、車載充電器４および駆動ユニット１０を示す右側面図である。 実施形態に係る斜め後ろ上方から見た駆動ユニット１０を示す図である。 実施形態に係る電動モータ５の断面を示す模式図である。 実施形態に係る駆動ユニット１０を示す右側面図である。 実施形態に係る第２ハウジング５２を示す右側面図である。 実施形態に係る駆動ユニット１０を示す左側面図である。 実施形態に係る第１ハウジング５１を示す左側面図である。 実施形態に係る駆動ユニット１０ａを示す図である。 実施形態に係る駆動ユニット１０ｂを示す図である。 実施形態に係る減速機８０が取り付けられた駆動ユニット１０ａおよび１０ｂを示す図である。 実施形態に係る突出部５１ａを有しない第１ハウジング５１を備えた電動モータ５を示す図である。 実施形態に係る突出部５２ａを有しない第２ハウジング５２を備えた電動モータ５を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。同様の構成要素には同様の参照符号を付し、重複する場合にはその説明を省略する。以下の説明において、前、後、上、下、左、右は、それぞれ電動車両のシートに着座した乗員から見たときの前、後、上、下、左、右を意味するものとする。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されない。

図１は、本発明の実施形態に係る電動車両１を示す右側面図である。電動車両１は例えば鞍乗型電動車両である。図１に示す例では、電動車両１はスクーター型の電動二輪車である。本発明の実施形態に係る電動車両１は、ここで例示するスクーター型の電動二輪車に限定されない。本発明の実施形態に係る電動車両１は、いわゆるオンロード型、オフロード型、モペット型等の他の型式の電動二輪車であってもよい。鞍乗型電動車両は、乗員が跨って乗車する任意の車両を意味し、二輪車に限定されない。鞍乗型電動車両は、車体を傾けることによって進行方向を変える型式の三輪車（ＬＭＷ）等であってもよく、ＡＴＶ（Ａｌｌ Ｔｅｒｒａｉｎ Ｖｅｈｉｃｌｅ）等の他の鞍乗型電動車両であってもよい。電動車両１は四輪以上の車輪を備える車両であってもよい。

図１に示すように、電動二輪車１は、車体２、バッテリ３、車載充電器４、駆動ユニット１０、前輪１３、後輪１４およびステアリングハンドル１８を備える。

車体２は、車体フレームと車体カバーを含む構造を有する。車体２の前部は、フロントフォーク１５を支持している。フロントフォーク１５の上部には、ステアリングハンドル１８が取り付けられている。フロントフォーク１５の下端部には前輪１３が回転可能に支持されている。車体２の後部は、スイングアーム１６を揺動可能に支持している。後輪１４は、スイングアーム１６により回転可能に支持されている。この例では、駆動輪は後輪１４であり、従動輪は前輪１３である。車体２の上部には、乗員が着座するシート１７が設けられている。

バッテリ３は、車両１の前後方向における前輪１３と後輪１４との間の位置に配置される。駆動ユニット１０は、バッテリ３の後方に配置される。駆動ユニット１０は、電動モータ５および電動モータ５の動作を制御するモータコントロールユニット（ＭＣＵ）６を備える。バッテリ３は、電動モータ５を動作させる電力を供給する。ＭＣＵ６は、バッテリ３の出力電流から駆動電流を生成し、電動モータ５に出力する。電動モータ５が発生させた回転は、例えばベルトドライブ式の動力伝達機構を介して後輪１４に伝達され、電動二輪車１は走行する。電動モータ５が発生させた回転は、チェーンドライブ式またはシャフトドライブ式の動力伝達機構を介して後輪１４に伝達されてもよい。

バッテリ３の右方には車載充電器４が配置されている。図２は、バッテリ３、車載充電器４および駆動ユニット１０を示す右側面図である。図１を参照して、車体２の前部には充電口１１が設けられている。充電口１１は、外部電源から延びる配線に設けられたコネクタが着脱可能である。充電口１１は、ハーネス４５を介して車載充電器４に接続されている。バッテリ３を充電するとき、外部電源から出力された交流電流は、充電口１１を介して車載充電器４に供給される。車載充電器４は、交流電流を直流電流に変換してバッテリ３に出力することで、バッテリ３の充電を行うことができる。車載充電器４が出力した直流電流は、例えば電線４６（図２）を介してバッテリ３に供給される。充電口１１には外部電源から直流電流が供給されてもよい。この場合、車載充電器４は、入力電圧をバッテリ３の充電に適した直流電圧に変換してバッテリ３に出力する。

次に、駆動ユニット１０を説明する。本実施形態の駆動ユニット１０は、ＭＣＵ６を電動モータ５に取り付けた機電一体構造を有する。図２に示す例では、ＭＣＵ６は、ブラケット６３を介して電動モータ５に取り付けられている。機電一体構造により、ＭＣＵ６と電動モータ５との間の高電圧配線を短くでき、低コスト化および軽量化を実現することができる。

図３は、斜め後ろ上方から見た駆動ユニット１０を示す図である。説明の便宜上、図３の紙面の上下方向を前後方向としている。図４は、図２に示すＡ－Ａ線に沿った電動モータ５の断面を示す模式図である。電動モータ５は、例えば永久磁石型同期モータであるが、それに限定されない。

図４を参照して、電動モータ５は、ステータ１５１と、ステータ１５１を収容する筒状のステータケース５０を備える。ステータ１５１は、コイルが巻き回されたボビンを複数個有し、各ボビンには鉄心が挿入されている。ステータケース５０は、例えばアルミニウム合金などの金属材料から形成され得る。ステータ１５１の外周部は、ステータケース５０の内周部に固定されている。

電動モータ５は、ロータ１５５と、第１ハウジング５１と、第２ハウジング５２とをさらに備える。ロータ１５５は、ステータ１５１の内側に配置されている。ロータ１５５の外周部には、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に並ぶように永久磁石が設けられている。ロータ１５５は出力軸１５７を有し、回転軸１５８を中心に回転可能である。

第１ハウジング５１は、筒状のステータケース５０の一方の端部側の開口部２５６を覆うようにステータケース５０に取り付けられている。第１ハウジング５１は、ボルトなどの締結具２５８（図３）を用いてステータケース５０に固定されている。第２ハウジング５２は、筒状のステータケース５０の他方の端部側の開口部２５７を覆うようにステータケース５０に取り付けられている。第２ハウジング５２は、ボルトなどの締結具２５９（図３）を用いてステータケース５０に固定されている。ステータケース５０、第１ハウジング５１、第２ハウジング５２は、互いに別体で形成される。第１ハウジング５１および第２ハウジング５２は、例えばアルミニウム合金などの金属材料から形成され得る。第１ハウジング５１および第２ハウジング５２は、ブラケットまたはエンドベルと称される場合がある。

第１ハウジング５１には、ロータ１５５の回転軸方向における出力軸１５７の一方の側を支持する軸受け２５１が設けられている。第２ハウジング５２には、回転軸方向における出力軸１５７の他方の側を支持する軸受け２５２が設けられている。出力軸１５７は、２つの軸受け２５１および２５２により、回転可能に支持されている。出力軸１５７は第１ハウジング５１を貫通して配置されている。

図３を参照して、ブラケット６３は、ＭＣＵ６を支持している。ブラケット６３は、例えばアルミニウム合金などの金属材料から形成され得る。ＭＣＵ６の筐体６１の前部には放熱フィン６２が設けられている。筐体６１の後部はボルトなどの締結具を用いてブラケット６３に固定されている。ブラケット６３は、電動モータ５の方向に向かって延びる複数の柱状部６３ａを有し、ＭＣＵ６と電動モータ５との間に隙間６４を空けてＭＣＵ６を電動モータ５に固定する。ブラケット６３の柱状部６３ａは、ボルトなどの締結具１６３を用いて電動モータ５に固定されている。本実施形態では、ブラケット６３の柱状部６３ａは、ステータケース５０にではなく、第１ハウジング５１および第２ハウジング５２に取り付けられている。

図５は駆動ユニット１０を示す右側面図であり、図６は第２ハウジング５２を示す右側面図である。図７は駆動ユニット１０を示す左側面図であり、図８は第１ハウジング５１を示す左側面図である。

図７および図８を参照して、第１ハウジング５１は、電動モータ５の回転軸に垂直な平面において、ステータケース５０から離れる方向へ突出する突出部５１ａを備える。図５および図６を参照して、第２ハウジング５２は、電動モータ５の回転軸に垂直な平面において、ステータケース５０から離れる方向へ突出する突出部５２ａを備える。ブラケット６３の柱状部６３ａは、これら突出部５１ａおよび５１ｂに取り付けられている。

図４を参照して、電動モータ５の動作中は、コイルおよび鉄心を有するステータ１５１から多くの熱が発生し、電動モータ５内の主な発熱源はステータ１５１となる。ステータ１５１から発生した熱は、主にステータケース５０に伝達されて電動モータ５の外部に放出される。

本実施形態に係る駆動ユニット１０では、ＭＣＵ６を電動モータ５に取り付けた機電一体構造において、ＭＣＵ６を支持するブラケット６３は、ステータケース５０にではなく、第１ハウジング５１および第２ハウジング５２に取り付けられている。ＭＣＵ６と電動モータ５との間に隙間６４を空けて、且つ、ＭＣＵ６が第１ハウジング５１および第２ハウジング５２に取り付けられていることにより、ステータ１５１からＭＣＵ６に伝達される熱の量を低減させることができる。

また、ブラケット６３の柱状部６３ａは、ステータケース５０から離れる方向へ突出する突出部５１ａおよび５１ｂに取り付けられている。これにより、電動モータ５に対するブラケット６３の取り付け位置をステータ１５１からより離すことができ、ブラケット６３を介してＭＣＵ６に伝達される熱の量をより低減させることができる。なお、第１ハウジング５１および第２ハウジング５２の一方のみがそのような突出部を備えていてもよい。

ＭＣＵ６は、電動モータ５の回転軸方向に垂直な方向において、ステータケース５０との間に隙間６４を空けて配置されている。これにより、回転軸方向における駆動ユニット１０のサイズを小さくすることができる。

電動モータ５からＭＣＵ６に向かう方向（図３の前後方向）における隙間６４の長さは、例えば約５ｍｍから３０ｍｍである。これらの数値は一例であり、本発明はそれに限定されない。隙間６４とＭＣＵ６との間にブラケット６３が位置する場合は、上記隙間６４の長さは、電動モータ５とブラケット６３との間の隙間の長さであってもよい。

ＭＣＵ６は、インバータ回路およびＤC－ＤＣコンバータ等を有し得、ＭＣＵ６自身も発熱する。ＭＣＵ６は、ＭＣＵ６内の温度が制限温度以上になると、発熱を抑えるために出力を低下させる場合がある。本実施形態では、電動モータ５からＭＣＵ６に伝達される熱の量を低減できるため、ＭＣＵ６内の温度が制限温度以上になることを抑制することができる。また、ＭＣＵ６の温度上昇を抑制できることで、ＭＣＵ６が備えるスイッチング素子の数を減らすことができ、ＭＣＵ６の低コスト化を図ることができる。例えば、ＭＣＵ６のインバータ回路では、複数のスイッチング素子を並列接続してスイッチング素子１個当たりに流れる電流を小さくする場合がある。本実施形態では、電動モータ５からＭＣＵ６に伝達される熱の量を低減できるため、スイッチング素子の許容できる発熱量に余裕が生まれ、スイッチング素子１個当たりに流す電流を大きくできるようになり、スイッチング素子の数を減らすことができる。

ＭＣＵ６を電動モータ５に取り付けるブラケット６３は、ＭＣＵ６の筐体６１と一体に形成されていてもよいし、筐体６１とは別体の部品であってもよい。

次に、電動モータ５の複数のモデル展開について説明する。

図９は本実施形態に係る駆動ユニット１０ａを示す図である。図１０は本実施形態に係る駆動ユニット１０ｂを示す図である。駆動ユニット１０ａと駆動ユニット１０ｂとでは、電動モータ５のステータケース５０の回転軸方向（左右方向）の長さが互いに異なる。

本実施形態の電動モータ５のステータケース５０は、展伸材から形成することが可能である。展伸材を切断するときの寸法を変えることで、回転軸方向の長さが互いに異なる複数の電動モータ５のモデルを容易に展開することができる。展伸材は、押出しおよび引抜きなどの加工により成形された材料であり、一般に鋳造よりも低コストでステータケース５０を製造することが可能である。

第１ハウジング５１および第２ハウジング５２は、このような電動モータ５の複数のモデル間において共通して用いることができる。電動モータ５のサイズの変更はステータケース５０の回転軸方向の長さを変更することで実現でき、複数のモデル毎の回転軸方向の長さに応じてブラケット６３のサイズを変更するだけで、複数のモデルそれぞれにおいて機電一体構造を実現することができる。

このように、ステータケース５０を展伸材から形成することで、特に多品種少量生産を行うときのコストを低減することができる。

図５を参照して、ＭＣＵ６から第２ハウジング５２の内部に向かってバスバー６５が延びている。バスバー６５は、電動モータ５内の端子台５５に接続されている。バスバー６５には、ＭＣＵ６から電動モータ５に供給される三相交流の駆動電流が流れる。

本実施形態では、バスバー６５は、電動モータ５の第１ハウジング５１の側に接続されておらず、第２ハウジング５２の側に接続されている。電動モータ５の回転軸方向における両端部のうちの一方の側にバスバー６５が接続されていることにより、回転軸方向の長さが互いに異なる複数の電動モータ５のモデルを展開する場合に、複数のモデル間で共通のバスバー６５の接続構造を採用することができる。図９および図１０を参照して、電動モータ５のバスバー６５が接続されていない第１ハウジング５１の側におけるブラケット６３の形状をモデルに応じて変更する（例えば、ブラケット６３の回転軸方向に沿った長さを変更する）ことで、バスバー６５が接続される第２ハウジング５２側の構造を複数のモデル間で共通にすることができる。

バスバー６５は、第２ハウジング５２ではなく第１ハウジング５１の内部に向かって延びていてもよい。この場合は、第２ハウジング５２の側におけるブラケット６３の形状をモデルに応じて変更することで、バスバー６５が接続される第１ハウジング５１側の構造を複数のモデル間で共通にすることができる。

本実施形態では、複数のモデル間で第１ハウジング５１を共通して用いることができるため、第１ハウジング５１に取り付けられる減速機８０も複数のモデル間で共通して用いることができる。図１１は、減速機８０が取り付けられた駆動ユニット１０ａおよび１０ｂを示す図である。減速機８０は、電動モータ５が発生させたトルクを増加させ、出力軸８１から出力する。出力軸８１には、例えばベルトドライブ式の動力伝達機構のプーリー（ドライブスプロケット）８２が取り付けられる。減速機８０が電動モータ５の両端部のうちの一方に設けられていることにより、回転軸方向の長さが互いに異なる複数の電動モータのモデルを展開する場合に、複数のモデル間で共通の減速機８０を採用することができる。電動モータ５の減速機８０が設けられていない他方の側の形状をモデルに応じて変更することで、減速機８０が設けられる側の構造を複数のモデル間で共通にすることができる。複数のモデル間で共通の部品を用いることができるため、電動モータ５の特性が互いに異なる複数の電動車両１のモデルを容易に展開することができる。

上述の実施形態の説明では、ＭＣＵ６を支持するブラケット６３は、第１ハウジング５１の突出部５１ａおよび第２ハウジング５２の突出部５２ａに取り付けられていたが、第１ハウジング５１および第２ハウジング５２は、そのような突出部５１ａおよび５２ａを有していなくてもよい。図１２は、突出部５１ａを有しない第１ハウジング５１を備えた電動モータ５を示す図である。図１３は、突出部５２ａを有しない第２ハウジング５２を備えた電動モータ５を示す図である。ブラケット６３の柱状部６３ａは、第１ハウジング５１および第２ハウジング５２の任意の位置に取り付けられ得る。ＭＣＵ６を支持するブラケット６３が、ステータケース５０にではなく、第１ハウジング５１および第２ハウジング５２に取り付けられることにより、ステータ１５１からＭＣＵ６に伝達される熱の量を低減させることができる。

以上、本発明の例示的な実施形態を説明した。

本発明のある実施形態に係る駆動ユニット１０は、電動モータ５と、電動モータ５に駆動電流を供給するＭＣＵ６と、ＭＣＵ６を支持し、ＭＣＵ６と電動モータ５との間に隙間６４を空けてＭＣＵ６を電動モータ５に固定するブラケット６３とを備え、電動モータ５は、ステータ１５１と、ステータ１５１を収容する筒状のステータケース５０と、ステータ１５１の内側に配置され、出力軸１５７を有するロータ１５５と、ロータ１５５の回転軸方向における出力軸１５７の一方の側を支持する軸受け２５１が設けられ、ステータケース５０の一方の端部側の開口部２５６を覆うようにステータケース５０に取り付けられた第１ハウジング５１と、回転軸方向における出力軸１５７の他方の側を支持する軸受け２５２が設けられ、ステータケース５０の他方の端部側の開口部２５７を覆うようにステータケース５０に取り付けられた第２ハウジング５２とを備え、ＭＣＵ６を支持するブラケット６３は、ステータケース５０にではなく第１ハウジング５１および第２ハウジング５２に取り付けられている。

電動モータ５の動作中は、コイルおよび鉄心を有するステータ１５１から多くの熱が発生し、電動モータ５内の主な発熱源はステータ１５１となる。ステータ１５１から発生した熱は、主にステータケース５０に伝達されて電動モータ５の外部に放出される。

本発明のある実施形態に係る駆動ユニット１０は、ＭＣＵ６を電動モータ５に取り付けた機電一体構造を有する。ＭＣＵ６を支持するブラケット６３は、ステータケース５０にではなく、軸受け２５１、２５２を支持する第１および第２ハウジング５１および５２に取り付けられている。ＭＣＵ６と電動モータ５との間に隙間６４を空けて、且つ、ＭＣＵ６が第１および第２ハウジング５１および５２に取り付けられていることにより、ステータ１５１からＭＣＵ６に伝達される熱の量を低減させることができる。

また、回転軸方向の長さが互いに異なる複数の電動モータ５のモデルを展開する場合に、それら複数のモデル間において、第１および第２ハウジング５１および５２を共通して用いることができる。電動モータ５のサイズの変更はステータケース５０の回転軸方向の長さを変更することで実現でき、複数のモデル毎の回転軸方向の長さに応じてブラケット６３のサイズを変更するだけで、複数のモデルそれぞれにおいて機電一体構造を実現することができる。

ある実施形態において、ステータケース５０は、展伸材から形成されていてもよい。

展伸材を切断するときの寸法を変えることで、回転軸方向の長さが互いに異なる複数の電動モータ５のモデルを容易に展開することができる。特に、多品種少量生産を行うときのコストを低減することができる。

ある実施形態において、ＭＣＵ６から電動モータ５に供給する駆動電流が流れるバスバー６５をさらに備え、バスバー６５は、電動モータ５の第１ハウジング５１および第２ハウジング５２の一方に接続されていてもよい。

バスバー６５が電動モータ５の両端部のうちの一方の側に接続されていることにより、回転軸方向の長さが互いに異なる複数の電動モータ５のモデルを展開する場合に、複数のモデル間で共通のバスバー６５の接続構造を採用することができる。電動モータ５のバスバー６５が接続されていない他方の側におけるブラケット６３の形状をモデルに応じて変更することで、バスバー６５が接続される側の構造を複数のモデル間で共通にすることができる。

ある実施形態において、ＭＣＵ６は、回転軸方向に垂直な方向において、ステータケース５０との間に隙間６４を空けて配置されていてもよい。

これにより、回転軸方向における駆動ユニット１０のサイズを小さくすることができる。

ある実施形態において、第１ハウジング５１および第２ハウジング５２の少なくとも一方は、ステータケース５０から離れる方向へ突出する突出部５１ａおよび５１ｂを備え、ブラケット６３は突出部５１ａおよび５１ｂに取り付けられていてもよい。

電動モータ５に対するブラケット６３の取り付け位置をステータ１５１からより離すことができ、ブラケット６３を介してＭＣＵ６に伝達される熱の量をより低減させることができる。

ある実施形態において、駆動ユニット１０は、電動モータ５が発生させたトルクを増加させる減速機８０をさらに備え、減速機８０は、電動モータ５の第１ハウジング５１および第２ハウジング５２の一方に設けられていてもよい。

減速機８０でトルクを増加させることにより、大きなトルクを出力することができる。減速機８０が電動モータ５の両端部のうちの一方に設けられていることにより、回転軸方向の長さが互いに異なる複数の電動モータのモデルを展開する場合に、複数のモデル間で共通の減速機８０を採用することができる。電動モータ５の減速機８０が設けられていない他方の側の形状をモデルに応じて変更することで、減速機８０が設けられる側の構造を複数のモデル間で共通にすることができる。

本発明のある実施形態に係る電動車両１は、上記の駆動ユニット１０を備える。

ＭＣＵ６に伝達される熱の量を低減させた電動車両１を実現できる。また、電動モータ５のサイズが互いに異なる複数の車両モデルを低コストで展開することができる。

本発明は、電動モータを備える駆動ユニットおよび電動車両の分野において特に有用である。

１：電動車両（電動二輪車）、 ２：車体、 ３：バッテリ、 ４：車載充電器、 ５：電動モータ、 ６：モータコントロールユニット（ＭＣＵ）、 １０：駆動ユニット、 １１：充電口、 １３：前輪、 １４：後輪、 １５：フロントフォーク、 １６：スイングアーム、 １７：シート、 １８：ステアリングハンドル、 ４５：ハーネス、 ４６：ハーネス、 ５０：ステータケース、 ５１：第１ハウジング、 ５１ａ：突出部、 ５２：第２ハウジング、 ５２ａ：突出部、 ５５：端子台、 ６１：筐体、 ６２：放熱フィン、 ６３：ブラケット、 ６３ａ：柱状部、 ６４：隙間、 ６５：バスバー、 ８０：減速機、 ８１：出力軸、 ８２：プーリー、 １５１：ステータ、 １５５：ロータ、 １５７：出力軸、 １５８：回転軸、 ２５１：軸受け、 ２５２：軸受け、 ２５６：開口部、 ２５７：開口部

Claims (7)

1. 電動モータと、
   前記電動モータに駆動電流を供給するコントロールユニットと、
   前記コントロールユニットを支持し、前記コントロールユニットと前記電動モータとの間に隙間を空けて前記コントロールユニットを前記電動モータに固定するブラケットと、
   を備え、
   前記電動モータは、
   ステータと、
   前記ステータを収容する筒状のステータケースと、
   前記ステータの内側に配置され、出力軸を有するロータと、
   前記ロータの回転軸方向における前記出力軸の一方の側を支持する軸受けが設けられ、前記ステータケースの一方の端部側の開口部を覆うように前記ステータケースに取り付けられた第１ハウジングと、
   前記回転軸方向における前記出力軸の他方の側を支持する軸受けが設けられ、前記ステータケースの他方の端部側の開口部を覆うように前記ステータケースに取り付けられた第２ハウジングと、
   を備え、
   前記コントロールユニットを支持する前記ブラケットは、前記ステータケースにではなく前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングに取り付けられている、駆動ユニット。
2. 前記ステータケースは、展伸材から形成されている、請求項１に記載の駆動ユニット。
3. 前記コントロールユニットから前記電動モータに供給する前記駆動電流が流れるバスバーをさらに備え、
   前記バスバーは、前記電動モータの前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングの一方に接続されている、請求項１または２に記載の駆動ユニット。
4. 前記コントロールユニットは、前記回転軸方向に垂直な方向において、前記ステータケースとの間に隙間を空けて配置されている、請求項１から３のいずれかに記載の駆動ユニット。
5. 前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングの少なくとも一方は、前記ステータケースから離れる方向へ突出する突出部を備え、
   前記ブラケットは前記突出部に取り付けられている、請求項１から４のいずれかに記載の駆動ユニット。
6. 前記駆動ユニットは、前記電動モータが発生させたトルクを増加させる減速機をさらに備え、
   前記減速機は、前記電動モータの前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングの一方に設けられている、請求項１から５のいずれかに記載の駆動ユニット。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の駆動ユニットを備えた電動車両。

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