JP4215670B2 - Motor device and electric bicycle using the same - Google Patents

Motor device and electric bicycle using the same Download PDF

Info

Publication number
JP4215670B2
JP4215670B2 JP2004084287A JP2004084287A JP4215670B2 JP 4215670 B2 JP4215670 B2 JP 4215670B2 JP 2004084287 A JP2004084287 A JP 2004084287A JP 2004084287 A JP2004084287 A JP 2004084287A JP 4215670 B2 JP4215670 B2 JP 4215670B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hub
rotor
drive mechanism
outer casing
stator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004084287A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005278234A (en
Inventor
哲司 植田
和展 横谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2004084287A priority Critical patent/JP4215670B2/en
Publication of JP2005278234A publication Critical patent/JP2005278234A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4215670B2 publication Critical patent/JP4215670B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Description

本発明は、電気エネルギーを機械エネルギー(回転エネルギー)に変換するモータ装置及びこれを用いた電動自転車に関するものであり、特に、モータ装置の熱対策技術に関するものである。   The present invention relates to a motor device that converts electrical energy into mechanical energy (rotational energy) and an electric bicycle using the motor device, and more particularly to a heat countermeasure technique for the motor device.

従来より、モータ装置の熱対策技術として、回転可能に軸支された回転子と、前記回転子に回転トルクを印加する固定子と、前記回転子及び前記固定子を収容する外筐と、前記回転子に一体的に取り付けられた冷却ファンと、前記冷却ファンの回転作用により外気を前記外筐の内部に取り込むために穿設された吸気口と、前記冷却ファンの回転作用により前記外筐内の空気を外部に排出するために穿設された排気口と、を具備して成るモータ装置が開示・提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
特開2002−354750号公報
Conventionally, as a heat countermeasure technique of a motor device, a rotor that is rotatably supported, a stator that applies rotational torque to the rotor, an outer housing that houses the rotor and the stator, A cooling fan integrally attached to the rotor, an intake port formed to take outside air into the outer casing by the rotating action of the cooling fan, and an inner space of the outer casing by the rotating action of the cooling fan A motor device is disclosed and proposed, which includes an exhaust port formed to discharge the air to the outside (see, for example, Patent Document 1).
JP 2002-354750 A

確かに、上記構成から成るモータ装置であれば、装置規模を増大させることなく、装置内部の駆動熱を外部へ放出することが可能である。   Certainly, with the motor device having the above-described configuration, it is possible to release drive heat inside the device to the outside without increasing the device scale.

しかしながら、上記構成から成るモータ装置は、固定子の高密度巻線構造により形成されたデッドスペースに冷却ファンを取り付ける構成であるため、当該冷却ファンのサイズは、決して広いとは言えない上記デッドスペースに収容可能なサイズに制限されていた。そのため、上記構成から成るモータ装置では、その小型化・高性能化に伴い、冷却ファンの放熱能力が不十分となるおそれがあった。   However, since the motor device configured as described above is configured to attach the cooling fan to the dead space formed by the high-density winding structure of the stator, the size of the cooling fan cannot be said to be wide. It was limited to the size that could be accommodated. Therefore, in the motor device having the above-described configuration, there is a possibility that the heat dissipating capacity of the cooling fan becomes insufficient as the size and performance of the motor device are reduced.

特に、電動ハイブリッド自転車のハブ(車輪軸部)に搭載されるモータ装置(以下、ハブモータ装置と呼ぶ)では、ハブによって外気との熱交換が遮られるため、上記課題がより顕著に現れるおそれがあった。   In particular, in a motor device (hereinafter referred to as a hub motor device) mounted on a hub (wheel shaft portion) of an electric hybrid bicycle, heat exchange with outside air is blocked by the hub, so that the above problem may appear more remarkably. It was.

また、上記のハブモータ装置については、自転車の機能性やデザイン性にできる限り影響を与えないように、そのサイズ縮小が強く望まれており、その回転軸方向(幅方向)のサイズは、前輪を左右から挟持するフレーム間に設置可能なサイズに限られていた。そのため、このようなハブモータ装置では、上記のデッドスペースが極力排除されており、当該デッドスペースに冷却ファンを設けることすら困難な場合もあった。   In addition, the hub motor device described above is strongly desired to be reduced in size so as not to affect the functionality and design of the bicycle as much as possible. The size in the direction of the rotation axis (width direction) is the same as that of the front wheel. It was limited to the size that can be installed between the frames sandwiched from the left and right. Therefore, in such a hub motor device, the dead space is eliminated as much as possible, and it may be difficult to provide a cooling fan in the dead space.

本発明は、上記の問題点に鑑み、装置規模を増大させることなく、効率的に装置内部の駆動熱を外部へ放出することが可能なモータ装置、及びこれを用いた電動自転車を提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention provides a motor device capable of efficiently releasing drive heat inside the device to the outside without increasing the device scale, and an electric bicycle using the same. With the goal.

上記目的を達成するために、本発明に係るモータ装置は、回転可能に支持された回転子と、該回転子に回転トルクを印加する固定子と、前記回転子及び前記固定子を収容または固定する外筐と、を有して成る駆動機構部と;該駆動機構部の一部または全部を内包し、前記駆動機構部の回転出力に応じて前記駆動機構部の周囲を回転可能に支持された被回転部材と;を有して成るモータ装置において、前記外筐は、その外部の空気をその内部に取り込むための吸気口と、その内部の空気をその外部に排出するための排気口と、を有して成り、前記被回転部材は、その内壁に、前記吸気口から前記外筐内部を経て前記排気口へと至る空気流を生み出すフィンを有して成る構成としている。   In order to achieve the above object, a motor device according to the present invention includes a rotor that is rotatably supported, a stator that applies rotational torque to the rotor, and the rotor and the stator that are housed or fixed. A drive mechanism unit having an outer casing; and a part or all of the drive mechanism unit is included, and is supported rotatably around the drive mechanism unit according to a rotation output of the drive mechanism unit. The outer casing includes an intake port for taking in air outside of the outer casing, and an exhaust port for discharging the air inside of the outer casing to the outside. The rotated member has a fin on its inner wall that generates an air flow from the intake port to the exhaust port through the inside of the outer casing.

なお、上記構成から成るモータ装置において、前記被回転部材は、その外部と前記吸気口及び前記排気口とを連通する連絡経路を有して成る構成にするとよい。   In the motor device configured as described above, the rotated member may be configured to have a communication path that communicates the outside with the intake port and the exhaust port.

一方、本発明に係る電動自転車は、車軸と;車輪と;回転可能に支持された回転子と、該回転子に回転トルクを印加する固定子と、前記車軸に固設され、前記回転子及び前記固定子を収容または固定する外筐と、を有して成る駆動機構部と;前記駆動機構部の回転出力を減速する減速機構部と;前記駆動機構部及び前記減速機構部の一部または全部を内包し、前記減速機構部を介して伝達される前記駆動機構部の回転出力に応じて前記駆動機構部及び前記減速機構部の周囲を回転可能に支持された被回転部材であって、前記車輪に固設され、当該車輪を前記車軸中心で回転可能に支持するハブと;を有して成る電動自転車において、前記外筐は、その外部の空気をその内部に取り込むための吸気口と、その内部の空気をその外部に排出するための排気口と、を有して成り、前記ハブは、その内壁に、前記吸気口から前記外筐内部を経て前記排気口へと至る空気流を生み出すフィンを有して成る構成としている。   On the other hand, an electric bicycle according to the present invention includes an axle, a wheel, a rotor that is rotatably supported, a stator that applies a rotational torque to the rotor, and a fixed to the axle. A drive mechanism having an outer casing that houses or fixes the stator; a reduction mechanism that decelerates the rotational output of the drive mechanism; and a part of the drive mechanism and the reduction mechanism A rotated member that includes all of the members and is rotatably supported around the drive mechanism unit and the speed reduction mechanism unit according to the rotation output of the drive mechanism unit transmitted through the speed reduction mechanism unit, A hub fixed to the wheel and rotatably supporting the wheel about the axle, wherein the outer casing has an intake port for taking in the air outside thereof; To exhaust the air inside it, Made has the exhaust port, wherein the hub has on its inner wall, has a configuration comprising a fin that produces an air flow leading to the exhaust port through the inside of the outer casing from the intake port.

なお、本発明に係る電動自転車において、前記車軸及び/または前記ハブは、その外部と前記吸気口及び前記排気口とを連通する連絡経路を有して成る構成にするとよい。   In the electric bicycle according to the present invention, the axle and / or the hub may have a communication path that communicates the outside with the intake port and the exhaust port.

また、本発明に係る電動自転車において、前記フィンは、前記減速機構部を介することなく前記吸気口に流入する空気流を生じさせる形状及び/または配置にするとよい。   In the electric bicycle according to the present invention, the fin may have a shape and / or arrangement that generates an air flow that flows into the intake port without passing through the speed reduction mechanism.

上記構成から成るモータ装置及びこれを用いた電動自転車であれば、装置規模を増大させることなく、効率的に装置内部の駆動熱を外部へ放出することが可能となる。   With the motor device configured as described above and an electric bicycle using the motor device, it is possible to efficiently release the drive heat inside the device to the outside without increasing the device scale.

以下では、電動ハイブリッド自転車に搭載されるハブモータ装置に本発明を適用した場合を例に挙げて詳細な説明を行う。   Hereinafter, a detailed description will be given by taking as an example a case where the present invention is applied to a hub motor device mounted on an electric hybrid bicycle.

図1は本発明に係る電動ハイブリッド自転車の一実施形態を示す全体図である。本図に示すように、本実施形態の電動ハイブリッド自転車1は、そのフレーム2に前輪3、後輪4、ハンドル5及びサドル6が取り付けられて成り、前輪3はハンドル5によって操舵されるように構成されている。   FIG. 1 is an overall view showing an embodiment of an electric hybrid bicycle according to the present invention. As shown in the figure, the electric hybrid bicycle 1 according to the present embodiment is configured such that a front wheel 3, a rear wheel 4, a handle 5 and a saddle 6 are attached to a frame 2 so that the front wheel 3 is steered by the handle 5. It is configured.

また、フレーム2のサドル支持部分には、後述する電動駆動部10の電源となるバッテリ17が着脱自在に取り付けられている。本実施形態では、略24ボルトの電源電圧を生成可能なバッテリ17を用いている。なお、バッテリ17の設置位置はこれに限定されるものではなく、他の箇所(かご16の下など)に設けてもよい。   Further, a battery 17 serving as a power source for the electric drive unit 10 described later is detachably attached to the saddle support portion of the frame 2. In the present embodiment, a battery 17 capable of generating a power supply voltage of approximately 24 volts is used. In addition, the installation position of the battery 17 is not limited to this, You may provide in another location (under the cage | basket | car 16, etc.).

人力駆動部7は、ペダル8及びチェーン9を備えて成り、使用者がペダル8を踏むことで、チェーン9を介して後輪4が回転される。なお、本実施形態では、人力を後輪4に伝達する部材としてチェーン9を用いた場合を例に挙げたが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、チェーン9の代わりにベルトや回転軸等を用いても構わない。   The human power drive unit 7 includes a pedal 8 and a chain 9, and when the user steps on the pedal 8, the rear wheel 4 is rotated via the chain 9. In the present embodiment, the case where the chain 9 is used as a member for transmitting human power to the rear wheel 4 has been described as an example. However, the configuration of the present invention is not limited to this, and a belt instead of the chain 9 is used. Alternatively, a rotating shaft or the like may be used.

前輪3のハブ(回転軸部)に設けられる電動駆動部10は、後ほど詳述するハブモータ装置を具備して成り、電動駆動が必要なときに前記ハブモータ装置を駆動することで、人力駆動部10と共に後輪4を回転させる。なお、前輪3は、チェーン9や不図示の変速機などから独立しているため、当該前輪3のハブに電動駆動部10を設けることにより、そのメンテナンス性を向上することが可能となる。ただし、電動駆動部10の設置位置はこれに限定されるものではなく、後輪4のハブに設けても構わない。   The electric drive unit 10 provided on the hub (rotating shaft unit) of the front wheel 3 includes a hub motor device that will be described in detail later. By driving the hub motor device when electric drive is necessary, the human power drive unit 10 is provided. At the same time, the rear wheel 4 is rotated. Since the front wheel 3 is independent of the chain 9 and a transmission (not shown), the maintainability can be improved by providing the electric drive unit 10 on the hub of the front wheel 3. However, the installation position of the electric drive unit 10 is not limited to this, and may be provided on the hub of the rear wheel 4.

前輪3の操舵手段であるハンドル5の左右両端には、ブレーキレバー11がそれぞれ取付けられており、該ブレーキレバー11は、前輪3及び後輪4のブレーキ装置12、13とワイヤ14、15によってそれぞれ連結されている。また、ハンドル5の前方にはかご16が設けられている。なお、ワイヤ14、15の途中には図示しないブレーキスイッチが設けられており、ブレーキレバー11を操作したときに、電動駆動部10への通電が停止され、バッテリ17への電力回生が開始される機構となっている。   Brake levers 11 are respectively attached to the left and right ends of the steering wheel 5 that is a steering means for the front wheels 3. It is connected. A car 16 is provided in front of the handle 5. A brake switch (not shown) is provided in the middle of the wires 14 and 15, and when the brake lever 11 is operated, energization to the electric drive unit 10 is stopped and power regeneration to the battery 17 is started. It is a mechanism.

次に、電動駆動部10に具備されるハブモータ装置の構造及び動作について詳細に説明する。図2及び図3は本発明に係るハブモータ装置の設置状態及び内部構造を各々模式的に示す断面図である。なお、図2及び図3(a)は、ハブモータ装置を自転車1前方から見た際の断面図であり、図3(b)は、ハブモータ装置を図3(a)のA−A’で切断した際の断面図である。   Next, the structure and operation of the hub motor device provided in the electric drive unit 10 will be described in detail. 2 and 3 are cross-sectional views schematically showing the installation state and internal structure of the hub motor device according to the present invention. 2 and 3 (a) are cross-sectional views of the hub motor device as viewed from the front of the bicycle 1, and FIG. 3 (b) is a cross-sectional view of the hub motor device taken along line AA 'in FIG. 3 (a). It is sectional drawing at the time of doing.

図2に示すように、本実施形態のハブモータ装置20は、不図示のバッテリ部17から供給される電気エネルギーを機械エネルギー(回転エネルギー)に変換する駆動機構部21と、駆動機構部21の回転出力を減速する減速機構部22と、減速機構部22を介して伝達される駆動機構部21の回転出力に応じて、それに固設された前輪3を車軸18a、18b中心で回転可能に支持するハブ23と、を有して成る。   As shown in FIG. 2, the hub motor device 20 of the present embodiment includes a drive mechanism unit 21 that converts electrical energy supplied from a battery unit 17 (not shown) into mechanical energy (rotational energy), and rotation of the drive mechanism unit 21. The front wheel 3 fixed thereto is rotatably supported around the axles 18a and 18b in accordance with the rotational output of the speed reduction mechanism 22 that decelerates the output and the drive mechanism 21 transmitted through the speed reduction mechanism 22. And a hub 23.

駆動機構部21は、図3に示すように、回転子211と、固定子212と、外筐213と、を有して成る。回転子211は、永久磁石が埋設された回転子鉄心211aとそれに連結された回転子軸211bから成り、ベアリングB1、B2によって回転可能に支持されている。なお、回転子軸211bの一端は、外筐213から突出しており、当該一端には、減速機構部22に回転出力を伝達するためのギヤ(不図示)が刻まれている。固定子212は、固定子鉄心212aとそれに巻き回された固定子巻線212bから成り、外筐23に穿設された電源引出口213aを介して不図示のバッテリ部17から電力供給を受け、回転子211に回転トルクを印加する。回転子211及び固定子212を収容する外筐213は、車軸18aに直接固設されるとともに、後述する減速機構部22の遊星ギヤ軸222及び遊星ギヤ軸固定ブラケット223を介して車軸18bにも固設されている。また、本実施形態の外筐213は、上記した電源引出口213aのほか、その外部の空気をその内部に取り込むための吸気口213bと、その内部の空気をその外部に排出するための排気口213cと、を有して成る。一方、外筐213に固設される車軸18a、18bは、その外部と吸気口213b及び排気口213cとを連通する連絡経路として、中空部18c、18dを各々有して成る。このような構成とすることにより、後述するフィン231の回転作用によって、内外気の交換を効率的に進めることが可能となる。   As shown in FIG. 3, the drive mechanism unit 21 includes a rotor 211, a stator 212, and an outer casing 213. The rotor 211 includes a rotor core 211a in which a permanent magnet is embedded and a rotor shaft 211b connected thereto, and is rotatably supported by bearings B1 and B2. One end of the rotor shaft 211b protrudes from the outer casing 213, and a gear (not shown) for transmitting the rotation output to the speed reduction mechanism unit 22 is carved at the one end. The stator 212 includes a stator core 212a and a stator winding 212b wound around the stator core 212a. The stator 212 receives power supply from a battery unit 17 (not shown) via a power outlet 213a formed in the outer casing 23. A rotational torque is applied to the rotor 211. The outer casing 213 that accommodates the rotor 211 and the stator 212 is directly fixed to the axle 18a, and is also attached to the axle 18b via a planetary gear shaft 222 and a planetary gear shaft fixing bracket 223 of the speed reduction mechanism 22 described later. It is fixed. In addition to the power outlet 213a described above, the outer casing 213 of the present embodiment includes an intake port 213b for taking the outside air into the inside and an exhaust port for discharging the inside air to the outside. 213c. On the other hand, the axles 18a and 18b fixed to the outer casing 213 have hollow portions 18c and 18d, respectively, as communication paths that communicate the outside with the intake port 213b and the exhaust port 213c. By adopting such a configuration, it becomes possible to efficiently promote the exchange of the inside and outside air by the rotational action of the fins 231 described later.

なお、上記した連絡経路を実現する手段としては、車軸18a、18bを中空パイプで形成するほか、車軸18a、18bやハブ23にチューブ等を貫通させても構わない。同様に、上記した吸気口213b及び排気口213cについても、外筐213にチューブ等を貫通させることで実現しても構わない。   As a means for realizing the above-described communication path, the axles 18a and 18b may be formed by hollow pipes, and tubes or the like may be passed through the axles 18a and 18b and the hub 23. Similarly, the intake port 213b and the exhaust port 213c described above may also be realized by passing a tube or the like through the outer casing 213.

減速機構部22は、回転子軸211bの一端に刻まれたギヤに咬合する遊星ギヤ221と、遊星ギヤ221の回転中心となる遊星ギヤ軸222と、外筐213及び遊星ギヤ軸222を車軸18bに固定するための遊星ギヤ軸固定ブラケット223と、遊星ギヤ221に咬合する内歯ギヤ(インターナルギヤ)224と、を有して成り、駆動機構部21の回転出力を遊星ギヤ222及び内歯ギヤ224で必要レベル(例えば16分の1)に減速してからハブ23に伝達する。   The speed reduction mechanism 22 includes a planetary gear 221 that meshes with a gear carved at one end of the rotor shaft 211b, a planetary gear shaft 222 that serves as a rotation center of the planetary gear 221, an outer casing 213, and the planetary gear shaft 222 that are connected to the axle 18b. And a planetary gear shaft fixing bracket 223 for fixing to the planetary gear 221 and an internal gear (internal gear) 224 meshing with the planetary gear 221, and the rotational output of the drive mechanism 21 is transmitted to the planetary gear 222 and the internal gear. The speed is reduced to a required level (for example, 1/16) by the gear 224 and then transmitted to the hub 23.

ハブ23は、駆動機構部21の一部及び減速機構部22の全部を内包し、減速機構部22を介して伝達される駆動機構部21の回転出力に応じて駆動機構部21及び減速機構部22の周囲を回転可能に支持された被回転部材であり、その内壁に、吸気口213bから外筐213内部を経て排気口213cへと至る空気流(図2、図3中の矢印の向きに流れる空気流)を生み出すフィン231を有して成る。なお、ハブ23と外筐213との間、及び、ハブ23と車軸18bとの間は、各々ベアリングB3、B4が設けられている。   The hub 23 includes a part of the drive mechanism 21 and the entire speed reduction mechanism 22, and the drive mechanism 21 and the speed reduction mechanism according to the rotation output of the drive mechanism 21 transmitted through the speed reduction mechanism 22. 22 is a to-be-rotated member that is supported so as to be rotatable around the inner wall 22, and an air flow (in the direction of the arrow in FIGS. 2 and 3) from the intake port 213 b to the exhaust port 213 c through the interior of the outer casing 213 And fins 231 for generating a flowing air flow). Bearings B3 and B4 are provided between the hub 23 and the outer casing 213 and between the hub 23 and the axle 18b, respectively.

続いて、上記構成から成るハブモータ装置20の放熱動作について詳細な説明を行う。   Subsequently, the heat dissipation operation of the hub motor device 20 configured as described above will be described in detail.

上記構成から成るハブモータ装置20にバッテリ部17から電力が供給され、駆動機構部21及び減速機構部22によってハブ23が回転されると、それに伴って回転するフィン231により、ハブ23内部には、前述の通り、図2、図3中の矢印の向きに流れる空気流が生成される。   When electric power is supplied from the battery unit 17 to the hub motor device 20 configured as described above, and the hub 23 is rotated by the drive mechanism unit 21 and the speed reduction mechanism unit 22, the inside of the hub 23 is caused by the fins 231 that rotate accordingly. As described above, an air flow that flows in the direction of the arrow in FIGS. 2 and 3 is generated.

すなわち、ハブモータ装置20の駆動時には、フィン231の回転作用により、車軸18aの中空部18cに連通する吸気口213bから、ベアリングB1を通して外筐213の内部に外気が取り込まれ、発熱源(特に、固定子巻線212b)が冷却されることになる。また、本実施形態のハブモータ装置20では、電源引出口213aも吸気口として流用されており、当該電源引出口213aからも外筐213内部に外気が取り込まれる。   That is, when the hub motor device 20 is driven, outside air is taken into the outer casing 213 through the bearing B1 from the intake port 213b communicating with the hollow portion 18c of the axle 18a by the rotating action of the fins 231 and generates a heat source (in particular, a fixed The child winding 212b) is cooled. In the hub motor device 20 of the present embodiment, the power outlet 213a is also used as an intake port, and outside air is taken into the outer casing 213 from the power outlet 213a.

一方、発熱源との熱交換によって暖められた外筐213内部の空気は、フィン231の回転作用により、排気口213c及びベアリングB2を通して外筐213の外部へ導き出され、ハブ23内部の空気とともに車軸18bの中空部18dから外部へと放出される。   On the other hand, the air inside the outer casing 213 heated by heat exchange with the heat generation source is led to the outside of the outer casing 213 through the exhaust port 213c and the bearing B2 by the rotating action of the fins 231 and the axle together with the air inside the hub 23. It is discharged from the hollow portion 18d of 18b to the outside.

このように、本実施形態のハブモータ装置20では、ハブ23の内壁に取り付けられたフィン231の回転作用により、装置規模を増大させることなく、効率的に外筐213内部の空冷並びにハブ23内部の放熱を行うことが可能となる。なお、フィン231は、ハブモータ装置20の駆動時に回転されるハブ23の内壁に取り付けられているため、その放熱作用を得るに際して、余分なエネルギーが消費されることはない。   As described above, in the hub motor device 20 of the present embodiment, the rotation of the fins 231 attached to the inner wall of the hub 23 allows efficient air cooling inside the outer casing 213 and the inside of the hub 23 without increasing the device scale. It is possible to dissipate heat. Since the fins 231 are attached to the inner wall of the hub 23 that is rotated when the hub motor device 20 is driven, no extra energy is consumed when obtaining the heat dissipation action.

また、本実施形態のハブモータ装置20は、ハブ23の内壁にフィン231を設ける構成であるため、外筐213の内部にフィンを設ける構成に比べて、フィン231の設置スペースを広く取ることができる。従って、車軸方向(幅方向)へのサイズ増大を伴うことなくフィン231の設置枚数を増大し、その放熱特性の向上を図ることが可能となる。   In addition, since the hub motor device 20 of the present embodiment has a configuration in which the fins 231 are provided on the inner wall of the hub 23, the installation space for the fins 231 can be increased compared to a configuration in which the fins are provided in the outer casing 213. . Therefore, the number of installed fins 231 can be increased without increasing the size in the axle direction (width direction), and the heat dissipation characteristics can be improved.

また、本実施形態のハブモータ装置20において、フィン231は、減速機構部22を介することなく吸気口213bに流入する空気流(すなわち、図2、図3中の矢印の向きに流れる空気流)を生じさせる形状及び配置とされている。このように、外気を直接吸入口213bに導く構成とすることにより、外筐213内の発熱源を効率的に冷却することが可能となる。ただし、空気流の方向はこれに限定されるものではなく、フィン231の形状や配置を本実施形態と逆にして、空気流の方向を逆転させても構わない。   In the hub motor device 20 of the present embodiment, the fins 231 generate an air flow (that is, an air flow that flows in the direction of the arrow in FIGS. 2 and 3) flowing into the intake port 213b without passing through the speed reduction mechanism unit 22. The shape and the arrangement are generated. As described above, by adopting a configuration in which the outside air is directly guided to the suction port 213b, the heat generation source in the outer casing 213 can be efficiently cooled. However, the direction of the air flow is not limited to this, and the shape and arrangement of the fins 231 may be reversed from those of the present embodiment, and the direction of the air flow may be reversed.

なお、上記では、電動ハイブリッド自転車に搭載されるハブモータ装置に本発明を適用した場合を例に挙げて説明を行ったが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、駆動機構部の一部または全部を内包し、該駆動機構部の回転出力に応じてその周囲を回転可能に支持された被回転部材を有して成るモータ装置全般に広く適用が可能である。   In the above description, the case where the present invention is applied to a hub motor device mounted on an electric hybrid bicycle has been described as an example. However, the application target of the present invention is not limited to this, and a drive mechanism unit The present invention can be widely applied to all motor devices that include a part to be rotated and that are rotatably supported around the periphery of the drive mechanism according to the rotational output of the drive mechanism.

本発明は、モータ装置の小型化・高性能化を図る上で有用な技術であり、特に、電動自転車のハブに搭載されるハブモータ装置の熱対策に好適な技術である。   The present invention is a technique useful in reducing the size and performance of a motor device, and is particularly suitable for heat countermeasures of a hub motor device mounted on a hub of an electric bicycle.

は、本発明に係る電動ハイブリッド自転車の一実施形態を示す全体図である。FIG. 1 is an overall view showing one embodiment of an electric hybrid bicycle according to the present invention. は、本発明に係るハブモータ装置の設置状態を模式的に示す断面図である。These are sectional drawings which show typically the installation state of the hub motor device concerning the present invention. は、本発明に係るハブモータ装置の内部構造を模式的に示す断面図である。These are sectional drawings which show typically the internal structure of the hub motor device concerning the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 電動ハイブリッド自転車
2 フレーム
3 前輪
4 後輪
5 ハンドル
6 サドル
7 人力駆動部
8 ペダル
9 チェーン
10 電動駆動部
11 ブレーキレバー
12、13 ブレーキ装置
14、15 ワイヤ
16 かご
17 バッテリ部
18a、18b 車軸
18c、18d 中空部
20 ハブモータ装置
21 駆動機構部
211 回転子
211a 回転子鉄心
211b 回転子軸
212 固定子
212a 固定子鉄心
212b 固定子巻線
213 外筐
213a 電源引出口
213b 吸気口
213c 排気口
22 減速機構部
221 遊星ギヤ
222 遊星ギヤ軸
223 遊星ギヤ軸固定ブラケット
224 内歯ギヤ
23 ハブ
231 フィン
B1〜B4 ベアリング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric hybrid bicycle 2 Frame 3 Front wheel 4 Rear wheel 5 Handle 6 Saddle 7 Human power drive part 8 Pedal 9 Chain 10 Electric drive part 11 Brake lever 12, 13 Brake device 14, 15 Wire 16 Car 17 Battery part 18a, 18b Axle 18c, 18d Hollow part 20 Hub motor device 21 Drive mechanism part 211 Rotor 211a Rotor core 211b Rotor shaft 212 Stator 212a Stator iron core 212b Stator winding 213 Outer casing 213a Power outlet 213b Inlet 213c Exhaust outlet 22 Deceleration mechanism 221 Planetary gear 222 Planetary gear shaft 223 Planetary gear shaft fixing bracket 224 Internal gear 23 Hub 231 Fin B1-B4 Bearing

Claims (2)

回転可能に支持された回転子と、該回転子に回転トルクを印加する固定子と、前記回転子及び前記固定子を収容または固定する外筐と、を有して成る駆動機構部と;該駆動機構部の一部または全部を内包し、前記駆動機構部の回転出力に応じて前記駆動機構部の周囲を回転可能に支持された被回転部材と;を有して成るモータ装置において、
前記外筐は、その外部の空気をその内部に取り込むための吸気口と、その内部の空気をその外部に排出するための排気口と、を有して成り、前記被回転部材は、複数のフィンが前記被回転部材の内壁に全周にわたって形成されているフィン列を有し、該フィン列は前記被回転部材の回転軸方向に所定間隔へだてて複数形成されていることを特徴とするモータ装置。
A drive mechanism section comprising: a rotor that is rotatably supported; a stator that applies rotational torque to the rotor; and an outer housing that houses or fixes the rotor and the stator; A rotating member that includes a part or all of the driving mechanism and is supported rotatably around the driving mechanism in accordance with a rotation output of the driving mechanism.
The outer casing includes an intake port for taking in air outside the chamber and an exhaust port for discharging the air inside the outside, and the rotated member includes a plurality of The motor has a fin row formed on the inner wall of the rotated member over the entire circumference, and a plurality of the fin rows are formed at predetermined intervals in the rotation axis direction of the rotated member. apparatus.
車軸と;車輪と;回転可能に支持された回転子と、該回転子に回転トルクを印加する固定子と、前記車軸に固設され、前記回転子及び前記固定子を収容または固定する外筐と、を有して成る駆動機構部と;前記駆動機構部の回転出力を減速する減速機構部と;前記駆動機構部及び前記減速機構部の一部または全部を内包し、前記減速機構部を介して伝達される前記駆動機構部の回転出力に応じて前記駆動機構部及び前記減速機構部の周囲を回転可能に支持された被回転部材であって、前記車輪に固設され、当該車輪を前記車軸中心で回転可能に支持するハブと;を有して成る電動自転車において、
前記外筐は、その外部の空気をその内部に取り込むための吸気口と、その内部の空気をその外部に排出するための排気口と、を有して成り、前記ハブは、複数のフィンが前記ハブの内壁に全周にわたって形成されているフィン列を有し、該フィン列は前記ハブの回転軸方向に所定間隔へだてて複数形成されていることを特徴とする電動自転車。
An axle; a wheel; a rotor that is rotatably supported; a stator that applies rotational torque to the rotor; and an outer casing that is fixed to the axle and accommodates or fixes the rotor and the stator. A drive mechanism section comprising: a speed reduction mechanism section that decelerates the rotational output of the drive mechanism section; and a part or all of the drive mechanism section and the speed reduction mechanism section; A rotating member that is rotatably supported around the drive mechanism unit and the speed reduction mechanism unit according to the rotation output of the drive mechanism unit transmitted via the wheel, and is fixed to the wheel, An electric bicycle comprising: a hub rotatably supported at the axle center;
The outer casing includes an intake port for taking air outside the air into the inside and an exhaust port for discharging air inside the air to the outside, and the hub has a plurality of fins. An electric bicycle having fin rows formed on the inner wall of the hub over the entire circumference, wherein a plurality of fin rows are formed at predetermined intervals in the direction of the rotation axis of the hub .
JP2004084287A 2004-03-23 2004-03-23 Motor device and electric bicycle using the same Expired - Fee Related JP4215670B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004084287A JP4215670B2 (en) 2004-03-23 2004-03-23 Motor device and electric bicycle using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004084287A JP4215670B2 (en) 2004-03-23 2004-03-23 Motor device and electric bicycle using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005278234A JP2005278234A (en) 2005-10-06
JP4215670B2 true JP4215670B2 (en) 2009-01-28

Family

ID=35177323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004084287A Expired - Fee Related JP4215670B2 (en) 2004-03-23 2004-03-23 Motor device and electric bicycle using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4215670B2 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008068808A (en) * 2006-09-15 2008-03-27 Shizuoka Univ Of Art & Culture Electric powered three-wheeled vehicle
JP5523770B2 (en) * 2009-08-31 2014-06-18 本田技研工業株式会社 Electric vehicle
KR101089924B1 (en) 2010-03-08 2011-12-05 엘지이노텍 주식회사 Traction motor module
CN102753859B (en) 2010-02-15 2015-03-11 株式会社捷太格特 Swing internal contact type planetary gear device and rotation drive device
DK2562072T5 (en) * 2011-08-25 2015-06-08 Maxon Motor Ag Electrical hjulnavdrev for a vehicle, especially a bicycle
DE102012205672A1 (en) * 2012-04-05 2013-10-10 Robert Bosch Gmbh Electrically powered two-wheeler
JP2014240248A (en) * 2013-06-12 2014-12-25 ブリヂストンサイクル株式会社 Power-assisted bicycle
WO2017179670A1 (en) 2016-04-15 2017-10-19 ミネベアミツミ株式会社 Wheel module
JP7056300B2 (en) * 2017-09-15 2022-04-19 日本電産株式会社 Drive

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005278234A (en) 2005-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5450796B2 (en) Saddle riding type electric vehicle
JP5799220B2 (en) Electric tool
JP4215670B2 (en) Motor device and electric bicycle using the same
US8795120B2 (en) Drive unit for electric bicycle
KR101940756B1 (en) In-wheel actuator and in-wheel assembly comprising the same
EP2878527A1 (en) Drive unit for electric bicycle
JP6749323B2 (en) Propulsion device for electric pedal-assisted bicycle and pedal-assisted bicycle thereof
JP5534934B2 (en) In-wheel motor cooling structure
KR20150127799A (en) Wheel assembly of in-wheel system
JP5157650B2 (en) In-wheel motor cooling structure
JP4457652B2 (en) Motor cooling structure
JP2016025718A (en) Motor unit
JPH04151389A (en) Drive device for electric motor bicycle
JP2011055610A (en) Cooling system of motor
US10392076B2 (en) Propulsion unit for an electric pedal-assisted cycle and pedal-assisted cycle thereof
JPH04151386A (en) Cooler for motor vehicle
JP7093621B2 (en) Vehicle in-wheel motor
JP2004067039A (en) Hub motor unit
KR102437432B1 (en) System for cooling hub motor for electric quickboard and electric quickboard having the same
JP3937747B2 (en) Eddy current reducer
JP6427519B2 (en) Wheel drive
JPH04185263A (en) Cooling apparatus of wheel motor
KR20110006911A (en) Apparatus for preventing overheat of the in-wheel motor
JP2022175335A (en) Cooling apparatus of in-wheel motor
JPH06237553A (en) Forced ventilation-type rotary electric machine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050901

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080602

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080617

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080805

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20081007

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20081104

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111114

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121114

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131114

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees