JP7422323B2 - Drive unit and electric bicycle - Google Patents

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本開示は、一般に駆動ユニット、及び電動自転車に関する。より詳細に、本開示は、電動自転車用の駆動ユニット、及び当該駆動ユニットを備える電動自転車に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure generally relates to drive units and electric bicycles. More specifically, the present disclosure relates to a drive unit for an electric bicycle and an electric bicycle including the drive unit.

特許文献1で開示されている電動自転車は、フレーム体の前後に2つの車輪をそれぞれ軸架している。また、フレーム体は、フロントフォーク側のメインパイプと、メインパイプから上方に設けられた立パイプ等により構成され、立パイプの上端には、使用者が着座するサドルが設けられている。また、メインパイプの下側には、クランク軸を備えたパワーユニットが装着され、このクランク軸に取付けられたペダルアームの先端には、ペダルが軸支されている。また、同様に、メインパイプの下側で且つパワーユニットの前方には、バッテリユニットが装着されている。 The electric bicycle disclosed in Patent Document 1 has two wheels mounted on the front and rear of a frame body. Further, the frame body is composed of a main pipe on the front fork side and a vertical pipe provided above the main pipe, and a saddle on which a user sits is provided at the upper end of the vertical pipe. Further, a power unit including a crankshaft is attached to the lower side of the main pipe, and a pedal is pivotally supported at the tip of a pedal arm attached to the crankshaft. Similarly, a battery unit is installed below the main pipe and in front of the power unit.

特開平9-2368号公報Japanese Patent Application Publication No. 9-2368

特許文献1の電動自転車は、メインパイプの下側にパワーユニット(駆動ユニット)を装着しており、パワーユニットによって電動自転車の外観が損なわれている。 The electric bicycle of Patent Document 1 has a power unit (drive unit) attached to the lower side of the main pipe, and the power unit spoils the appearance of the electric bicycle.

本開示は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、電動自転車の外観を向上させることができる駆動ユニット、及び外観を向上させた電動自転車を提供することにある。 The present disclosure has been made in view of the above reasons, and an object thereof is to provide a drive unit that can improve the appearance of an electric bicycle, and an electric bicycle with an improved appearance.

本開示の一態様に係る駆動ユニットは、電動自転車の駆動ユニットであって、当該電動自転車を前進させるための駆動力を発生するモータと、前記モータを駆動する駆動回路と、前記駆動回路に電力を供給する電池と、前記モータ、前記駆動回路及び前記電池が収納されるユニットケースと、を備える。前記電池、前記モータ及び前記駆動回路が収納される前記ユニットケースは、前記電動自転車のヘッドチューブとボトムブラケットシェルとを接続する接続部材に、前記接続部材の断面の投影面内に収まるように配置される。前記電池、前記モータ及び前記駆動回路が収納される前記ユニットケースは、前記接続部材に形成された凹部に、前記モータ、前記駆動回路及び前記電池の順に前記ボトムブラケットシェルの近くに位置するように取り付けられる。前記凹部は、前記接続部材の前記電動自転車の後輪に面する側にある後部又は前記後部に対する側部に形成される。前記ユニットケースは、前記電池が取り付けられる第1ケースと、前記モータ及び前記駆動回路が取り付けられる第2ケースと、に分割される。前記第1ケースは、前記第2ケースに着脱自在に構成される。前記電池は、前記第1ケースに着脱自在に構成される。 A drive unit according to one aspect of the present disclosure is a drive unit for an electric bicycle, and includes a motor that generates a driving force for moving the electric bicycle forward, a drive circuit that drives the motor, and a power supply to the drive circuit. and a unit case in which the motor, the drive circuit, and the battery are housed . The unit case in which the battery, the motor, and the drive circuit are housed is disposed on a connecting member that connects a head tube and a bottom bracket shell of the electric bicycle so as to fit within a projected plane of a cross section of the connecting member. Ru. The unit case in which the battery, the motor, and the drive circuit are housed is attached to a recess formed in the connection member so that the motor, the drive circuit, and the battery are located in this order near the bottom bracket shell. It will be done. The recessed portion is formed at a rear portion of the connecting member on a side facing a rear wheel of the electric bicycle or at a side portion relative to the rear portion. The unit case is divided into a first case to which the battery is attached, and a second case to which the motor and the drive circuit are attached. The first case is configured to be detachably attached to the second case. The battery is configured to be detachably attached to the first case.

本開示の一態様に係る電動自転車は、上述の駆動ユニットと、前記駆動ユニットが取り付けられる前記接続部材と、を備える。 An electric bicycle according to one aspect of the present disclosure includes the above-described drive unit and the connection member to which the drive unit is attached.

以上説明したように、本開示は、電動自転車の外観を向上させることができる駆動ユニット、及び外観を向上させた電動自転車を提供することができるという効果がある。 As described above, the present disclosure has the effect of providing a drive unit that can improve the appearance of an electric bicycle, and an electric bicycle with an improved appearance.

図1は、第1実施形態の駆動ユニットを備える電動自転車を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing an electric bicycle including a drive unit according to a first embodiment. 図2は、同上の駆動ユニットを示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the same drive unit as above. 図3は、同上の駆動ユニットの回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of the drive unit same as above. 図4は、同上の駆動ユニットを装着したダウンチューブの一部を示す前面図である。FIG. 4 is a front view showing a part of the down tube equipped with the above drive unit. 図5は、同上の変形例1の駆動ユニットの取付構造を示す側面図である。FIG. 5 is a side view showing the mounting structure of the drive unit of Modification 1 same as the above. 図6は、第2実施形態の駆動ユニットを備える電動自転車を示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing an electric bicycle including the drive unit of the second embodiment. 図7Aは、同上の駆動ユニットが備える駆動回路を第1実装面側から見た平面図である。図7Bは、同上の駆動回路を第1実装面側から見た第2実装面の透視図である。FIG. 7A is a plan view of the drive circuit included in the same drive unit as seen from the first mounting surface side. FIG. 7B is a perspective view of the second mounting surface of the same drive circuit as seen from the first mounting surface side. 図8は、同上の駆動回路の側面図である。FIG. 8 is a side view of the same drive circuit as above. 図9は、同上の熱伝達部の第1例を示す断面図である。FIG. 9 is a sectional view showing a first example of the heat transfer section same as above. 図10は、同上の熱伝達部の第2例を示す断面図である。FIG. 10 is a sectional view showing a second example of the heat transfer section same as above. 図11は、同上の熱伝達部の第3例を示す断面図である。FIG. 11 is a sectional view showing a third example of the heat transfer section same as above.

以下、実施形態に係る駆動ユニット、及び電動自転車について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、下記の実施形態において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。なお、以下の実施形態で説明する構成は本開示の一例にすぎない。本開示は、以下の実施形態に限定されず、本開示の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。 Hereinafter, a drive unit and an electric bicycle according to an embodiment will be described in detail with reference to the drawings. However, each figure described in the embodiment below is a schematic diagram, and the ratio of the size and thickness of each component does not necessarily reflect the actual size ratio. Note that the configuration described in the embodiments below is only an example of the present disclosure. The present disclosure is not limited to the following embodiments, and various changes can be made depending on the design etc. as long as the effects of the present disclosure can be achieved.

(1)第1実施形態
(1.1)電動自転車
図1に示す電動自転車1は、電気的な動力を用いて走行可能な自転車である。電動自転車1は、運転者の踏む力(「踏力」という場合がある)を駆動ユニット4により補助する電動アシスト自転車である。なお、電動自転車1が進む方向を「前方向」とし、前方向の反対方向を「後方向」とし、前方向及び後方向を併せて「前後方向」として定義する。また、前後方向に直交し、かつ水平面に沿う互いに反対向きの2方向を併せて「左右方向」として定義する。また、「左右方向」における左方及び右方については、前方を向いた状態での左方及び右方とする。但し、これらの方向の定義は、電動自転車1、及び駆動ユニット4の使用態様を限定する趣旨ではない。
(1) First Embodiment (1.1) Electric Bicycle An electric bicycle 1 shown in FIG. 1 is a bicycle that can run using electric power. The electric bicycle 1 is an electric assist bicycle in which the driving unit 4 assists the pedal force of the driver (sometimes referred to as "pedal force"). Note that the direction in which the electric bicycle 1 moves is defined as a "front direction", the direction opposite to the front direction is defined as a "rear direction", and the front direction and the rear direction are collectively defined as a "front-rear direction". Furthermore, two directions that are orthogonal to the front-rear direction and that are opposite to each other along the horizontal plane are collectively defined as the "left-right direction." Furthermore, the left and right sides in the "left-right direction" refer to the left and right sides when facing forward. However, the definition of these directions is not intended to limit the manner in which the electric bicycle 1 and the drive unit 4 are used.

図1に示すように、電動自転車1は、フレーム2と、前輪31及び後輪32と、駆動ユニット4と、を備える。 As shown in FIG. 1, the electric bicycle 1 includes a frame 2, a front wheel 31 and a rear wheel 32, and a drive unit 4.

フレーム2は、電動自転車1を運転する者(以下、運転者とする)を支持する。フレーム2及び運転者の荷重は、前輪31及び後輪32を介して地面に支持される。 The frame 2 supports a person who drives the electric bicycle 1 (hereinafter referred to as a driver). The load of the frame 2 and the driver is supported on the ground via the front wheels 31 and rear wheels 32.

フレーム2は、主に中空の筒状部材で形成され、ヘッドチューブ21、トップチューブ22、ダウンチューブ23、シートチューブ24、シートステー25、チェーンステー26、及びボトムブラケットシェル(BBシェル)27を有する。フレーム2の材料は、アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金である。但し、フレーム2の材料は、アルミニウム合金に限らず、クロムモリブデン鋼鉄、ハイテンスチール、若しくはチタン等の金属、又はカーボン等であってもよい。 The frame 2 is mainly formed of a hollow cylindrical member, and includes a head tube 21 , a top tube 22 , a down tube 23 , a seat tube 24 , a seatstay 25 , a chainstay 26 , and a bottom bracket shell (BB shell) 27 . The material of the frame 2 is an aluminum alloy whose main component is aluminum. However, the material of the frame 2 is not limited to aluminum alloy, and may be metal such as chromium-molybdenum steel, high-tensile steel, or titanium, or carbon.

ヘッドチューブ21は、後方に傾きながら上方向に延びる中空の筒状部材であり、ヘッドチューブ21の上端が下端に比べて少し後方に位置する。すなわち、ヘッドチューブ21は、上方に行くに従ってより後方に位置するように傾いている。ヘッドチューブ21の上面にはハンドルポスト601が挿入され、ヘッドチューブ21は、ハンドルポスト601をヘッドチューブ21の軸周りに回転可能に支える。ハンドルポスト601の上端には、ハンドルバー602が固定される。ハンドルバー602には、電動アシストのオン、オフ等を行うための手元操作部が設けられる。ハンドルポスト601の下端からは、左右方向に並ぶ一対のフロントフォーク603が下方に延びるように形成される。一対のフロントフォーク603の各下端には前輪31の回転軸が取り付けられ、一対のフロントフォーク603は前輪31を回転可能に支持する。ハンドルバー602をヘッドチューブ21の軸回りに回転させると、一対のフロントフォーク603もヘッドチューブ21と同様に回転し、前輪31の向きが変化する。 The head tube 21 is a hollow cylindrical member that extends upward while tilting backward, and the upper end of the head tube 21 is located slightly rearward than the lower end. That is, the head tube 21 is inclined so that as it goes upward, it is located further rearward. A handle post 601 is inserted into the upper surface of the head tube 21, and the head tube 21 supports the handle post 601 rotatably around the axis of the head tube 21. A handlebar 602 is fixed to the upper end of the handle post 601. The handlebar 602 is provided with a hand operation unit for turning on and off the electric assist. A pair of front forks 603 arranged in the left-right direction are formed to extend downward from the lower end of the handle post 601. A rotating shaft of the front wheel 31 is attached to each lower end of the pair of front forks 603, and the pair of front forks 603 rotatably support the front wheel 31. When the handlebar 602 is rotated around the axis of the head tube 21, the pair of front forks 603 also rotate in the same way as the head tube 21, and the direction of the front wheel 31 changes.

トップチューブ22は、ヘッドチューブ21の上部より後方に延びる中空の筒状部材であり、トップチューブ22の後端は、トップチューブ22の前端より下方に位置する。すなわち、トップチューブ22は、後方に行くに従ってより下方に位置するように傾いている。トップチューブ22の前端は、ヘッドチューブ21の後部に溶接等により固定される。トップチューブ22の後端は、シートチューブ24に前部に溶接等により固定される。 The top tube 22 is a hollow cylindrical member that extends rearward from the upper part of the head tube 21, and the rear end of the top tube 22 is located below the front end of the top tube 22. That is, the top tube 22 is inclined so that it is located further downward as it goes rearward. The front end of the top tube 22 is fixed to the rear part of the head tube 21 by welding or the like. The rear end of the top tube 22 is fixed to the front portion of the seat tube 24 by welding or the like.

シートチューブ24は、上下方向に延びる中空の筒状部材であり、シートチューブ24の上端が下端に比べて少し後方に位置する。すなわち、トップチューブ22は、上方に行くに従ってより後方に位置するように傾いている。シートチューブ24の上方の前部には、トップチューブ22の後端が溶接等により固定される。シートチューブ24の上端面の開口には、サドル611より下方に延びるシートポスト612が挿入される。シートポスト612がシートクランプ等によってシートチューブ24に固定されることにより、サドル611がシートチューブ24に取り付けられる。シートチューブ24の下端は、ブラケット5内でBBシェル27に溶接等により固定される。 The seat tube 24 is a hollow cylindrical member that extends in the vertical direction, and the upper end of the seat tube 24 is located slightly rearward than the lower end. That is, the top tube 22 is inclined so that it is located further rearward as it goes upward. The rear end of the top tube 22 is fixed to the upper front part of the seat tube 24 by welding or the like. A seat post 612 extending downward from the saddle 611 is inserted into the opening in the upper end surface of the seat tube 24 . The saddle 611 is attached to the seat tube 24 by fixing the seat post 612 to the seat tube 24 with a seat clamp or the like. The lower end of the seat tube 24 is fixed to the BB shell 27 within the bracket 5 by welding or the like.

ダウンチューブ23は、ヘッドチューブ21の下部より斜め下方に向かって後方に延びる中空の筒状部材であり、ダウンチューブ23の後端が前端に比べて下方に位置する。すなわち、ダウンチューブ23は、後方に行くに従ってより下方に位置するように傾いている。ダウンチューブ23の前端は、ヘッドチューブ21の後部に溶接等により固定される。ダウンチューブ23の後端は、ブラケット5内でBBシェル27に溶接等により固定される。 The down tube 23 is a hollow cylindrical member that extends obliquely downward and rearward from the lower part of the head tube 21, and the rear end of the down tube 23 is located lower than the front end. That is, the down tube 23 is inclined so that it is located further downward toward the rear. The front end of the down tube 23 is fixed to the rear part of the head tube 21 by welding or the like. The rear end of the down tube 23 is fixed to the BB shell 27 within the bracket 5 by welding or the like.

一対のチェーンステー26は、後輪32を挟んで左右方向に並んで位置する。一対のチェーンステー26の各後端には後輪32の回転軸が取り付けられ、一対のチェーンステー26は、後輪32を回転可能に支持する。一対のチェーンステー26の各前端は、ブラケット5内でBBシェル27に嵌合、締結又は溶接等により接続される。チェーンステー26は、ブラケット5より後方に延びる中空又は中実の部材である。 The pair of chainstays 26 are located side by side in the left-right direction with the rear wheel 32 in between. A rotating shaft of the rear wheel 32 is attached to each rear end of the pair of chainstays 26, and the pair of chainstays 26 rotatably support the rear wheel 32. Each front end of the pair of chainstays 26 is connected to the BB shell 27 within the bracket 5 by fitting, fastening, welding, or the like. The chainstay 26 is a hollow or solid member that extends rearward from the bracket 5.

一対のシートステー25は、後輪32を挟んで左右方向に並んで位置する。一対のシートステー25の各後端は、一対のチェーンステー26の各後端に嵌合、締結又は溶接等により取り付けられる。一対のシートステー25の各前端は、シートチューブ24の中間部分に嵌合、締結又は溶接等により接続される。シートステー25は、シートチューブ24の上端近傍より斜め下方に向かって後方に延びる中空又は中実の部材である。 The pair of seat stays 25 are located side by side in the left-right direction with the rear wheel 32 in between. The rear ends of the pair of seat stays 25 are attached to the rear ends of the pair of chain stays 26 by fitting, fastening, welding, or the like. Each front end of the pair of seat stays 25 is connected to an intermediate portion of the seat tube 24 by fitting, fastening, welding, or the like. The seat stay 25 is a hollow or solid member that extends obliquely downward and rearward from near the upper end of the seat tube 24 .

ブラケット5は、ブラケットカバー51、及び伝達機構52を有する。伝達機構52は、ブラケットカバー51に収納される。伝達機構52は、遊星ギアなどを用いた減速機を備えて、駆動ユニット4のアシスト力をクランクスプロケット634へ伝達する。 The bracket 5 has a bracket cover 51 and a transmission mechanism 52. The transmission mechanism 52 is housed in the bracket cover 51. The transmission mechanism 52 includes a reduction gear using a planetary gear or the like, and transmits the assist force of the drive unit 4 to the crank sprocket 634.

さらに、ブラケット5内には、フレーム2のBBシェル27が位置し、BBシェル27には、シートチューブ24の下端、ダウンチューブ23の後端、及び一対のチェーンステー26の各前端が接続されている。BBシェル27には、左右方向に挿通する筒形状の挿通孔が形成され、左右方向に延びるクランク軸633を有するボトムブラケットを収納する。BBシェル27の左側及び右側では、各クランクアーム632の一端がクランク軸633にそれぞれ取り付けられ、各クランクアーム632の他端にはペダル631が取り付けられる。電動自転車1の運転者は、ペダル631を漕ぐことにより、クランク軸633に人力の回転力を伝えることができる。 Furthermore, a BB shell 27 of the frame 2 is located within the bracket 5, and the lower end of the seat tube 24, the rear end of the down tube 23, and the front ends of the pair of chainstays 26 are connected to the BB shell 27. There is. The BB shell 27 is formed with a cylindrical insertion hole that is inserted in the left-right direction, and accommodates a bottom bracket having a crankshaft 633 that extends in the left-right direction. On the left and right sides of the BB shell 27, one end of each crank arm 632 is attached to a crankshaft 633, and a pedal 631 is attached to the other end of each crank arm 632. By pedaling the pedals 631, the driver of the electric bicycle 1 can transmit human rotational force to the crankshaft 633.

クランク軸633にはクランクスプロケット634が取り付けられ、クランクスプロケット634は、クランク軸633と同軸に回転する。さらに、後輪32のハブには後輪スプロケット636が取り付けられ、後輪スプロケット636は、後輪32と同軸に回転する。クランクスプロケット634と後輪スプロケット636との間には、チェーン635が掛け回される。電動自転車1の運転者がペダル631を漕ぐと、クランクアーム632、クランク軸633、クランクスプロケット634、チェーン635、及び後輪スプロケット636を介して後輪32に回転力が伝わり、後輪32が回転する。 A crank sprocket 634 is attached to the crankshaft 633, and the crank sprocket 634 rotates coaxially with the crankshaft 633. Further, a rear wheel sprocket 636 is attached to the hub of the rear wheel 32, and the rear wheel sprocket 636 rotates coaxially with the rear wheel 32. A chain 635 is passed between the crank sprocket 634 and the rear wheel sprocket 636. When the rider of the electric bicycle 1 pedals the pedals 631, rotational force is transmitted to the rear wheel 32 via the crank arm 632, crankshaft 633, crank sprocket 634, chain 635, and rear wheel sprocket 636, causing the rear wheel 32 to rotate. do.

駆動ユニット4は、運転者の踏力を補助するアシスト力を発生する機能を有し、ダウンチューブ23に取り付けられる。駆動ユニット4は、クランク軸633が回転すると、クランク軸633の回転力を踏力として検出し、踏力の値に応じたアシスト力を発生する。駆動ユニット4で発生したアシスト力は、伝達機構52、クランクスプロケット634、チェーン635、及び後輪スプロケット636を介して後輪32に伝わる。 The drive unit 4 has a function of generating an assist force to assist the driver's pedal effort, and is attached to the down tube 23. When the crankshaft 633 rotates, the drive unit 4 detects the rotational force of the crankshaft 633 as a pedal force, and generates an assist force according to the value of the pedal force. The assist force generated by the drive unit 4 is transmitted to the rear wheel 32 via the transmission mechanism 52, crank sprocket 634, chain 635, and rear wheel sprocket 636.

(1.2)駆動ユニット
駆動ユニット4は、電動自転車1の外観を損なうことがないように、ダウンチューブ23に、ダウンチューブ23の断面の投影面内に収まるように配置される。すなわち、駆動ユニット4は、ダウンチューブ23の外面から突出しないように、ダウンチューブ23に対して一体に取り付けられる。第1実施形態では、駆動ユニット4は、ダウンチューブ23において、ダウンチューブ23の前部232以外に形成された凹部に嵌るように取り付けられる。
(1.2) Drive Unit The drive unit 4 is disposed on the down tube 23 so as to fit within the projected plane of the cross section of the down tube 23 so as not to spoil the appearance of the electric bicycle 1. That is, the drive unit 4 is integrally attached to the down tube 23 so as not to protrude from the outer surface of the down tube 23. In the first embodiment, the drive unit 4 is attached to the down tube 23 so as to fit into a recess formed in a portion other than the front portion 232 of the down tube 23.

駆動ユニット4は、図1及び図2に示すように、ユニットケース40と、電池41と、駆動回路42と、モータ43とを備える。 The drive unit 4 includes a unit case 40, a battery 41, a drive circuit 42, and a motor 43, as shown in FIGS. 1 and 2.

(1.2.1)駆動ユニットの回路構成
電池41は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、又は鉛蓄電池等の二次電池であり、直流電圧を出力する。なお、電池41は、ヘッドライト、及び電動アシストのオン、オフ等を行うための手元操作部等にも電力を供給するように構成されてもよい。電池41は、複数の単電池(又はセル)を直列接続した組電池を少なくとも1つ備える。電池41が複数の組電池を備える場合、複数の組電池は並列接続される。なお、電池41は1つ以上の単電池を備える構成であればよい。
(1.2.1) Circuit configuration of drive unit The battery 41 is a secondary battery such as a lithium ion battery, a nickel hydride battery, a nickel cadmium battery, or a lead acid battery, and outputs a DC voltage. Note that the battery 41 may also be configured to supply power to the headlights and a hand-held operation unit for turning on and off the electric assist. The battery 41 includes at least one assembled battery in which a plurality of single cells (or cells) are connected in series. When the battery 41 includes a plurality of assembled batteries, the plurality of assembled batteries are connected in parallel. Note that the battery 41 may be configured to include one or more single cells.

駆動回路42は、電池41から直流電圧を受けて、モータ43へ3相の交流電圧を出力する。すなわち、駆動回路42は、直流電力を交流電力に変換する電力変換処理を行う。 The drive circuit 42 receives DC voltage from the battery 41 and outputs three-phase AC voltage to the motor 43. That is, the drive circuit 42 performs power conversion processing to convert DC power to AC power.

具体的に、駆動回路42は、図3に示すように、6個のスイッチング素子Q1~Q6、コンデンサC1、及び制御回路421を有する。スイッチング素子Q1~Q6のそれぞれは、Nチャネルのエンハンスメント型のMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor:電界効果トランジスタ)である。なお、スイッチング素子Q1~Q6は、MOSFET以外に、例えばバイポーラトランジスタなどの他の半導体スイッチング素子であってもよい。 Specifically, the drive circuit 42 includes six switching elements Q1 to Q6, a capacitor C1, and a control circuit 421, as shown in FIG. Each of the switching elements Q1 to Q6 is an N-channel enhancement type MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor). Note that the switching elements Q1 to Q6 may be other semiconductor switching elements such as bipolar transistors in addition to MOSFETs.

コンデンサC1は、電池41の直流電圧を平滑するコンデンサである。6個のスイッチング素子Q1~Q6は、3相ブリッジ接続されており、コンデンサC1の直流電圧を3相の交流電圧に変換する。 The capacitor C1 is a capacitor that smoothes the DC voltage of the battery 41. The six switching elements Q1 to Q6 are connected in a three-phase bridge configuration and convert the DC voltage of the capacitor C1 into a three-phase AC voltage.

スイッチング素子Q1~Q6は、スイッチング素子Q1、Q2を有する第1アーム、スイッチング素子Q3、Q4を有する第2アーム、及びスイッチング素子Q5、Q6を有する第3アームを構成する。第1アームでは、スイッチング素子Q1のドレインD1は、コンデンサC1の正極に接続し、スイッチング素子Q1のソースS1は、スイッチング素子Q2のドレインD2に接続し、スイッチング素子Q2のソースS2は、コンデンサC1の負極に接続する。第2アームでは、スイッチング素子Q3のドレインD3は、コンデンサC1の正極に接続し、スイッチング素子Q3のソースS3は、スイッチング素子Q4のドレインD4に接続し、スイッチング素子Q4のソースS4は、コンデンサC1の負極に接続する。第3アームでは、スイッチング素子Q5のドレインD5は、コンデンサC1の正極に接続し、スイッチング素子Q5のソースS5は、スイッチング素子Q6のドレインD6に接続し、スイッチング素子Q6のソースS6は、コンデンサC1の負極に接続する。 The switching elements Q1 to Q6 constitute a first arm having switching elements Q1 and Q2, a second arm having switching elements Q3 and Q4, and a third arm having switching elements Q5 and Q6. In the first arm, the drain D1 of the switching element Q1 is connected to the positive terminal of the capacitor C1, the source S1 of the switching element Q1 is connected to the drain D2 of the switching element Q2, and the source S2 of the switching element Q2 is connected to the positive terminal of the capacitor C1. Connect to negative pole. In the second arm, the drain D3 of the switching element Q3 is connected to the positive terminal of the capacitor C1, the source S3 of the switching element Q3 is connected to the drain D4 of the switching element Q4, and the source S4 of the switching element Q4 is connected to the positive terminal of the capacitor C1. Connect to negative pole. In the third arm, the drain D5 of the switching element Q5 is connected to the positive terminal of the capacitor C1, the source S5 of the switching element Q5 is connected to the drain D6 of the switching element Q6, and the source S6 of the switching element Q6 is connected to the positive electrode of the capacitor C1. Connect to negative pole.

制御回路421は、スイッチング素子Q1~Q6の各ゲートG1~G6にゲート電圧を印加し、スイッチング素子Q1~Q6のそれぞれをオンオフ駆動することで、スイッチング素子Q1~Q6を3相インバータとして動作させる。制御回路421は、例えばプロセッサ及びメモリを有するマイクロコンピュータなどのコンピュータを有する。この場合、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、コンピュータが制御回路421の機能の少なくとも一部を実現する。プロセッサが実行するプログラムは、ここではコンピュータのメモリに予め記録されているが、メモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通じて提供されてもよい。また、制御回路421は、コンピュータにディスクリート部品を組み合わせて構成されてもよい。 The control circuit 421 applies a gate voltage to each of the gates G1 to G6 of the switching elements Q1 to Q6, and turns each of the switching elements Q1 to Q6 on and off, thereby operating the switching elements Q1 to Q6 as a three-phase inverter. The control circuit 421 includes, for example, a computer such as a microcomputer having a processor and a memory. In this case, the computer realizes at least part of the functions of the control circuit 421 by the processor executing the program stored in the memory. Although the program executed by the processor is pre-recorded in the memory of the computer here, it may also be provided recorded on a non-temporary recording medium such as a memory card, or provided through a telecommunications line such as the Internet. You can. Further, the control circuit 421 may be configured by combining a computer with discrete components.

モータ43は、ブラシレスモータなどである。モータ43の回転軸431は、駆動回路42から供給された3相の交流電圧によって回転する。モータ43の回転軸431は伝達機構52に接続している。したがって、モータ43の回転軸431が回転することで生じるアシスト力は、伝達機構52を介してクランクスプロケット634へ伝達される。 The motor 43 is a brushless motor or the like. The rotating shaft 431 of the motor 43 is rotated by three-phase AC voltage supplied from the drive circuit 42 . A rotating shaft 431 of the motor 43 is connected to a transmission mechanism 52 . Therefore, the assist force generated by the rotation of the rotating shaft 431 of the motor 43 is transmitted to the crank sprocket 634 via the transmission mechanism 52.

(1.2.2)駆動ユニットの取付
ダウンチューブ23は、ヘッドチューブ21とボトムブラケットシェル27とを接続する接続部材に相当する。ダウンチューブ23は、ヘッドチューブ21からボトムブラケットシェル27に向かって延びる長尺形状であり、ダウンチューブ23の後部231には、ダウンチューブ23の長手方向に沿って延びる凹部230が形成されている。駆動ユニット4は、凹部230に嵌るように取り付けられる。
(1.2.2) Attaching the Drive Unit The down tube 23 corresponds to a connecting member that connects the head tube 21 and the bottom bracket shell 27. The down tube 23 has an elongated shape extending from the head tube 21 toward the bottom bracket shell 27, and a recess 230 extending along the longitudinal direction of the down tube 23 is formed in a rear portion 231 of the down tube 23. The drive unit 4 is attached so as to fit into the recess 230.

ユニットケース40は、駆動ユニット4の外殻を構成する中空の棒体であり、樹脂などで形成される。ユニットケース40は、電池41、駆動回路42、及びモータ43を収納する。ユニットケース40の前面には、放熱部403(図2及び図4参照)が形成されている。そして、ユニットケース40は、ダウンチューブ23の凹部230を塞ぐように凹部230に装着され、電池41、駆動回路42、及びモータ43は、ダウンチューブ23内に位置する。ユニットケース40は、係止機構、嵌合機構、又はねじ止め機構を有しており、係止、嵌合、又はねじ止め等によってダウンチューブ23に固定される。凹部230を覆うユニットケース40の後面は、ダウンチューブ23の外面と面一になる。あるいは、凹部230を覆うユニットケース40の後面は、ダウンチューブ23の外面よりダウンチューブ23の内側にある。また、ダウンチューブ23に装着された駆動ユニット4の放熱部403は、ダウンチューブ23の前部232に対向する。すなわち、ダウンチューブ23の軸方向から見た場合に、駆動ユニット4は、ダウンチューブ23の投影面に含まれる。なお、「駆動ユニット4が、ダウンチューブ23の投影面に含まれる」とは、駆動ユニット4の輪郭がダウンチューブ23の投影面の輪郭に一致することを含む。 The unit case 40 is a hollow rod that constitutes the outer shell of the drive unit 4, and is made of resin or the like. The unit case 40 houses a battery 41, a drive circuit 42, and a motor 43. A heat radiation section 403 (see FIGS. 2 and 4) is formed on the front surface of the unit case 40. The unit case 40 is attached to the recess 230 of the down tube 23 so as to close the recess 230, and the battery 41, drive circuit 42, and motor 43 are located inside the down tube 23. The unit case 40 has a locking mechanism, a fitting mechanism, or a screwing mechanism, and is fixed to the down tube 23 by locking, fitting, screwing, or the like. The rear surface of the unit case 40 that covers the recess 230 is flush with the outer surface of the down tube 23. Alternatively, the rear surface of the unit case 40 that covers the recess 230 is located inside the down tube 23 from the outside surface of the down tube 23. Further, the heat radiation section 403 of the drive unit 4 mounted on the down tube 23 faces the front section 232 of the down tube 23. That is, when viewed from the axial direction of the down tube 23, the drive unit 4 is included in the projection plane of the down tube 23. Note that "the drive unit 4 is included in the projection plane of the down tube 23" includes that the outline of the drive unit 4 matches the outline of the projection plane of the down tube 23.

上述のように、第1実施形態の駆動ユニット4は、ダウンチューブ23の外面から突出することなく、ダウンチューブ23と一体になるようにダウンチューブ23に装着される。したがって、駆動ユニット4は、電動自転車1の外観を向上させることができる。 As described above, the drive unit 4 of the first embodiment is attached to the down tube 23 so as to be integral with the down tube 23 without protruding from the outer surface of the down tube 23. Therefore, the drive unit 4 can improve the appearance of the electric bicycle 1.

また、駆動ユニット4をダウンチューブ23の後部231に装着することで、駆動ユニット4をダウンチューブ23の前部232に装着した場合に比べて、駆動ユニット4がダウンチューブ23から脱落することを抑制できる。さらに、駆動ユニット4をダウンチューブ23の後部231に装着することで、駆動ユニット4をダウンチューブ23の前部232に装着した場合に比べて、電動自転車1の走行時に跳ね石などが駆動ユニット4に衝突し難くなる。 Furthermore, by attaching the drive unit 4 to the rear part 231 of the down tube 23, the drive unit 4 is prevented from falling off the down tube 23, compared to the case where the drive unit 4 is attached to the front part 232 of the down tube 23. can. Furthermore, by attaching the drive unit 4 to the rear part 231 of the down tube 23, stones and the like are thrown from the drive unit 4 when the electric bicycle 1 is running, compared to the case where the drive unit 4 is attached to the front part 232 of the down tube 23. collision becomes difficult.

図2に示すように、ユニットケース40は長尺形状であり、ユニットケース40の長手方向の両端は、第1端401及び第2端402となる。ユニットケース40が凹部230に装着されると、第1端401は、第2端402よりもヘッドチューブ21に近く、第2端402は、第1端401よりもブラケット5に近くなる。 As shown in FIG. 2, the unit case 40 has an elongated shape, and both ends of the unit case 40 in the longitudinal direction are a first end 401 and a second end 402. When the unit case 40 is installed in the recess 230, the first end 401 is closer to the head tube 21 than the second end 402, and the second end 402 is closer to the bracket 5 than the first end 401.

そして、ユニットケース40の内部には、第1端401から第2端402に向かって、電池41、駆動回路42、モータ43の順に、電池41、駆動回路42、及びモータ43が取り付けられている。すなわち、電池41はユニットケース40の第1端401側に取り付けられ、モータ43はユニットケース40の第2端402側に取り付けられる。駆動回路42は、電池41とモータ43との間に位置する。第2端402はブラケット5の近くに位置しており、モータ43は、ブラケット5内の伝達機構52に隣り合うように配置される。したがって、駆動ユニット4は、モータ43と伝達機構52との間の距離を短縮でき、アシスト力の伝達ロスを低減できる。また、電池41、駆動回路42、及びモータ43は、モータ43、駆動回路42、電池41の順にボトムブラケットシェル27の近くに位置するので、電池41、駆動回路42、及びモータ43の各間の配線長を短縮でき、電気的な損失を低減できる。 Inside the unit case 40, a battery 41, a drive circuit 42, and a motor 43 are attached in this order from the first end 401 to the second end 402. . That is, the battery 41 is attached to the first end 401 side of the unit case 40, and the motor 43 is attached to the second end 402 side of the unit case 40. Drive circuit 42 is located between battery 41 and motor 43. The second end 402 is located near the bracket 5 and the motor 43 is arranged adjacent to the transmission mechanism 52 within the bracket 5. Therefore, the drive unit 4 can shorten the distance between the motor 43 and the transmission mechanism 52, and can reduce transmission loss of assist force. Furthermore, since the battery 41, the drive circuit 42, and the motor 43 are located near the bottom bracket shell 27 in the order of the motor 43, the drive circuit 42, and the battery 41, the wiring between the battery 41, the drive circuit 42, and the motor 43 is The length can be shortened and electrical loss can be reduced.

また、ユニットケース40は、電池41が取り付けられたケース40aと、駆動回路42及びモータ43が取り付けられたケース40bとに分割されることが好ましい(図2参照)。この場合、ケース40aは、ケース40bに着脱自在に構成され、電池41は、ケース40aに着脱自在に構成される。したがって、ユニットケース40がダウンチューブ23の凹部230に取り付けられているときには、ケース40aをケース40bから取り外し、ケース40aに装着されている電池41を取り外し、別の電池41をケース40aに装着した後、ケース40aをケース40bに再び取り付けることで、電池41を交換することができる。したがって、電池41の交換作業が容易になる。 Furthermore, it is preferable that the unit case 40 is divided into a case 40a to which a battery 41 is attached, and a case 40b to which a drive circuit 42 and a motor 43 are attached (see FIG. 2). In this case, the case 40a is configured to be detachably attached to the case 40b, and the battery 41 is configured to be detachably attached to the case 40a. Therefore, when the unit case 40 is attached to the recess 230 of the down tube 23, the case 40a is removed from the case 40b, the battery 41 attached to the case 40a is removed, and another battery 41 is attached to the case 40a. , the battery 41 can be replaced by reattaching the case 40a to the case 40b. Therefore, replacing the battery 41 becomes easier.

(1.2.3)駆動ユニットの放熱
駆動ユニット4の放熱部403(図2及び図4参照)は、ユニットケース40の前面に形成され、駆動ユニット4の発熱を発散させる放熱機能を有する。放熱部403は、放熱フィン404を有する。放熱フィン404は、ユニットケース40の第1端401から第2端402に向かって延びる矩形体形状の凸体である。凹部230に装着されている駆動ユニット4では、放熱フィン404は、ダウンチューブ23の前部232に対向して、ダウンチューブ23の長手方向に沿って延びる凸体である。図2及び図4では、2つの放熱フィン404が左右方向に並んで配置されており、放熱フィン404の先端が前を向いている。すなわち、ユニットケース40の前面は凹凸形状の放熱部403であり、ユニットケース40の前面が平面であるときに比べて、ユニットケース40の前面の表面積が大きくなり、効率の良い放熱を実現できる。
(1.2.3) Heat Dissipation of Drive Unit The heat dissipation section 403 (see FIGS. 2 and 4) of the drive unit 4 is formed on the front surface of the unit case 40, and has a heat dissipation function to dissipate heat generated by the drive unit 4. The heat radiation section 403 has radiation fins 404 . The radiation fin 404 is a rectangular convex body extending from the first end 401 to the second end 402 of the unit case 40 . In the drive unit 4 mounted in the recess 230, the radiation fin 404 is a convex body that faces the front portion 232 of the down tube 23 and extends along the longitudinal direction of the down tube 23. In FIGS. 2 and 4, two radiation fins 404 are arranged side by side in the left-right direction, and the tips of the radiation fins 404 face forward. That is, the front surface of the unit case 40 is a heat dissipation section 403 having an uneven shape, and compared to when the front surface of the unit case 40 is flat, the surface area of the front surface of the unit case 40 is larger, and efficient heat dissipation can be realized.

ダウンチューブ23に装着された駆動ユニット4の放熱部403は、ダウンチューブ23の前部232に対向している。そこで、図4に示すように、ダウンチューブ23の前部232は、放熱部403に対向する箇所に挿通孔233を備えることが好ましい。図4では、ダウンチューブ23は、断面が円形の6つの挿通孔233を備える。そして、電動自転車1が走行(前進)すると、電動自転車1の前方から挿通孔233を通ってダウンチューブ23内に空気が流れ込む。ダウンチューブ23内に流れ込んだ空気は、ダウンチューブ23の長手方向に延びる放熱フィン404に沿って上方向又は下方向へ移動する。すなわち、挿通孔233からダウンチューブ23内に流れ込んだ空気によって駆動ユニット4が冷却され、駆動ユニット4を放熱させる能力が向上する。駆動ユニット4の発熱は、電池41の発熱、駆動回路42のスイッチング素子Q1~Q6の発熱、及びモータ43の発熱を含む。なお、放熱フィン404の数は、2つ以外であってもよく、1つ又は3つ以上であってもよい。 The heat dissipation section 403 of the drive unit 4 mounted on the down tube 23 faces the front section 232 of the down tube 23. Therefore, as shown in FIG. 4, the front portion 232 of the down tube 23 is preferably provided with an insertion hole 233 at a location facing the heat radiating portion 403. In FIG. 4, the down tube 23 includes six insertion holes 233 having a circular cross section. When the electric bicycle 1 runs (moves forward), air flows into the down tube 23 from the front of the electric bicycle 1 through the insertion hole 233. The air flowing into the down tube 23 moves upward or downward along the radiation fins 404 extending in the longitudinal direction of the down tube 23. That is, the drive unit 4 is cooled by the air flowing into the down tube 23 from the insertion hole 233, and the ability to radiate heat from the drive unit 4 is improved. The heat generated by the drive unit 4 includes heat generated by the battery 41, heat generated by the switching elements Q1 to Q6 of the drive circuit 42, and heat generated by the motor 43. Note that the number of radiation fins 404 may be other than two, and may be one or three or more.

なお、ダウンチューブ23は、少なくとも1つの挿通孔233を備えていればよい。また、挿通孔の断面形状は、円形以外であってもよく、例えば三角形、四角形、楕円、線状、又は格子状であってもよい。 Note that the down tube 23 only needs to include at least one insertion hole 233. Further, the cross-sectional shape of the insertion hole may be other than circular, and may be triangular, quadrangular, elliptical, linear, or lattice-shaped, for example.

また、電池41、駆動回路42、モータ43の少なくとも1つと、ユニットケース40との間には、シリコンシート、シリコンコンパウンドなどの熱伝導性部材が配置されてもよい。この結果、駆動ユニット4の放熱性能が更に向上する。 Further, a thermally conductive member such as a silicon sheet or a silicon compound may be disposed between at least one of the battery 41, the drive circuit 42, and the motor 43 and the unit case 40. As a result, the heat dissipation performance of the drive unit 4 is further improved.

また、駆動回路42のスイッチング素子Q1~Q6は、駆動ユニット4がダウンチューブ23の内部に取り付けられたときに、ダウンチューブ23の前部232に対向して位置することが好ましい。この場合、スイッチング素子Q1~Q6の放熱が効率よく行われる。 Further, it is preferable that the switching elements Q1 to Q6 of the drive circuit 42 are located opposite the front portion 232 of the down tube 23 when the drive unit 4 is attached inside the down tube 23. In this case, heat dissipation from the switching elements Q1 to Q6 is performed efficiently.

(1.3)変形例1
図5に示すように、駆動ユニット4は、ダウンチューブ23の側部234に装着されてもよい。この場合、ダウンチューブ23の側部234には凹部235が形成されており、駆動ユニット4は、凹部235に嵌るように取り付けられる。
(1.3) Modification example 1
As shown in FIG. 5, the drive unit 4 may be attached to the side 234 of the down tube 23. In this case, a recess 235 is formed in the side portion 234 of the down tube 23, and the drive unit 4 is attached so as to fit into the recess 235.

本変形例の駆動ユニット4も、ダウンチューブ23の外面から突出することなく、ダウンチューブ23に対して一体に装着される。そして、駆動ユニット4をダウンチューブ23の側部234に装着することで、ダウンチューブ23に対する駆動ユニット4の着脱が容易になる。 The drive unit 4 of this modification is also integrally attached to the down tube 23 without protruding from the outer surface of the down tube 23. By attaching the drive unit 4 to the side portion 234 of the down tube 23, the drive unit 4 can be easily attached to and detached from the down tube 23.

(1.4)変形例2
放熱部403は、ユニットケース40の前面において短手方向に沿って延びる矩形体形状の凸体を、放熱フィンとして備えてもよい。
(1.4) Modification 2
The heat dissipation section 403 may include a rectangular convex body extending along the transverse direction on the front surface of the unit case 40 as a heat dissipation fin.

(2)第2実施形態
図6は、第2実施形態の電動自転車1A及び駆動ユニット4Aを示す。なお、第1実施形態と同様の構成には同一の符号を付して、説明は省略する。
(2) Second Embodiment FIG. 6 shows an electric bicycle 1A and a drive unit 4A of a second embodiment. Note that the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

電動自転車1Aのダウンチューブ23は、ヘッドチューブ21の下部より斜め下方に向かって後方に延びる中空の筒状部材であり、第1実施形態の凹部230を備えていない。 The down tube 23 of the electric bicycle 1A is a hollow cylindrical member that extends obliquely downward and rearward from the lower part of the head tube 21, and does not include the recess 230 of the first embodiment.

駆動ユニット4Aは、電動自転車1Aの外観を損なうことがないように、ダウンチューブ23に、ダウンチューブ23の断面の投影面内に収まるように配置される。すなわち、駆動ユニット4Aは、ダウンチューブ23の外面から突出しないように、ダウンチューブ23に対して一体に取り付けられる。第2実施形態では、駆動ユニット4Aは、ダウンチューブ23の内部に取り付けられる。駆動ユニット4Aは、電池41と、駆動回路42と、モータ43とを備える。したがって、駆動ユニット4Aは、電動自転車1Aの外観を向上させることができる。 The drive unit 4A is arranged on the down tube 23 so as to fit within the projected plane of the cross section of the down tube 23 so as not to spoil the appearance of the electric bicycle 1A. That is, the drive unit 4A is integrally attached to the down tube 23 so as not to protrude from the outer surface of the down tube 23. In the second embodiment, the drive unit 4A is attached inside the down tube 23. The drive unit 4A includes a battery 41, a drive circuit 42, and a motor 43. Therefore, the drive unit 4A can improve the appearance of the electric bicycle 1A.

(2.1)駆動回路の構成
駆動回路42は、図7A、図7B、及び図8に示すように矩形板状の基板420を備えて、基板420は、スイッチング素子Q1~Q6、コンデンサC1、及び制御回路421(図3参照)を実装する。基板420は、互いに対向する矩形状の第1実装面4201及び第2実装面4202を有する。なお、図7Aは、駆動回路42を第1実装面4201側から見た平面図である。図7Bは、駆動回路42を第1実装面4201側から見た第2実装面4202の透視図である。図8は、駆動回路42の側面図である。
(2.1) Configuration of drive circuit The drive circuit 42 includes a rectangular plate-shaped substrate 420 as shown in FIGS. 7A, 7B, and 8, and the substrate 420 includes switching elements Q1 to Q6, a capacitor C1, and a control circuit 421 (see FIG. 3). The substrate 420 has a rectangular first mounting surface 4201 and a second mounting surface 4202 that face each other. Note that FIG. 7A is a plan view of the drive circuit 42 viewed from the first mounting surface 4201 side. FIG. 7B is a perspective view of the second mounting surface 4202 when the drive circuit 42 is viewed from the first mounting surface 4201 side. FIG. 8 is a side view of the drive circuit 42.

第1実装面4201には、スイッチング素子Q1、Q3、Q5が実装される。第1実装面4201には、銅箔などで形成された導体W1が形成されており、導体W1は、第1実装面4201の長手方向に沿って細長い矩形状に形成される。スイッチング素子Q1、Q3、Q5は、導体W1の長手方向に沿って並んで配置され、スイッチング素子Q1、Q3、Q5の各ドレインD1、D3、D5は、導体W1に半田などで機械的及び電気的に接続される。 Switching elements Q1, Q3, and Q5 are mounted on the first mounting surface 4201. A conductor W1 made of copper foil or the like is formed on the first mounting surface 4201, and the conductor W1 is formed in an elongated rectangular shape along the longitudinal direction of the first mounting surface 4201. The switching elements Q1, Q3, and Q5 are arranged side by side along the longitudinal direction of the conductor W1, and each drain D1, D3, and D5 of the switching elements Q1, Q3, and Q5 is mechanically and electrically connected to the conductor W1 by soldering or the like. connected to.

第2実装面4202には、スイッチング素子Q2、Q4、Q6、コンデンサC1、及び制御回路421が実装される。第2実装面4202には、銅箔などで形成された導体W2が形成されており、導体W2は、第2実装面4202の長手方向に沿って細長い矩形状に形成される。スイッチング素子Q2、Q4、Q6は、導体W2の長手方向に沿って並んで配置され、スイッチング素子Q2、Q4、Q6の各ソースS2、S4、S6は、導体W2に半田などで機械的及び電気的に接続される。 Switching elements Q2, Q4, Q6, capacitor C1, and control circuit 421 are mounted on second mounting surface 4202. A conductor W2 made of copper foil or the like is formed on the second mounting surface 4202, and the conductor W2 is formed in an elongated rectangular shape along the longitudinal direction of the second mounting surface 4202. The switching elements Q2, Q4, and Q6 are arranged side by side along the longitudinal direction of the conductor W2, and the sources S2, S4, and S6 of the switching elements Q2, Q4, and Q6 are mechanically and electrically connected to the conductor W2 by soldering or the like. connected to.

そして、スイッチング素子Q1、Q2は、基板420の厚み方向に対向して配置される。スイッチング素子Q3、Q4は、基板420の厚み方向に対向して配置される。スイッチング素子Q5、Q6は、基板420の厚み方向に対向して配置される。すなわち、基板420の厚み方向から見ると、スイッチング素子Q1及びスイッチング素子Q2の各投影面、スイッチング素子Q3及びスイッチング素子Q4の各投影面、並びにスイッチング素子Q5及びスイッチング素子Q6の各投影面は、それぞれ互いに重なる。したがって、スイッチング素子Q1、Q2間の配線長、スイッチング素子Q3、Q4間の配線長、及びスイッチング素子Q5、Q6間の配線長をそれぞれ短くできる。また、スイッチング素子Q1~Q6の実装に必要なスペースを抑えることができる。 The switching elements Q1 and Q2 are arranged to face each other in the thickness direction of the substrate 420. Switching elements Q3 and Q4 are arranged to face each other in the thickness direction of substrate 420. Switching elements Q5 and Q6 are arranged to face each other in the thickness direction of substrate 420. That is, when viewed from the thickness direction of the substrate 420, each projection plane of switching element Q1 and switching element Q2, each projection plane of switching element Q3 and switching element Q4, and each projection plane of switching element Q5 and switching element Q6 are respectively overlap each other. Therefore, the wiring length between switching elements Q1 and Q2, the wiring length between switching elements Q3 and Q4, and the wiring length between switching elements Q5 and Q6 can be shortened. Furthermore, the space required for mounting the switching elements Q1 to Q6 can be reduced.

導体W1の一端はコンデンサC1の正極に接続し、導体W2の一端はコンデンサC1の負極に接続している。すなわち、導体W1に流れる電流の向きと、導体W2に流れる電流の向きとは互いに逆方向になる。そこで、導体W1、W2は、基板420の厚み方向から見ると、導体W1、W2の各投影面が互いに重なる(又はほぼ重なる)ように引き回されている。言い換えると、導体W1、W2は、基板420の厚み方向に対向して、同一形状(又はほぼ同一形状)に形成されている。そして、導体W1を流れる電流によって生じる磁界の向きと、導体W2を流れる電流によって生じる磁界の向きとが互いに逆方向になるので、駆動回路42から発せられる電気的なノイズを抑制することができる。なお、導体W1、W2の各投影面の少なくとも一部が互いに重なっていればよい。 One end of the conductor W1 is connected to the positive electrode of the capacitor C1, and one end of the conductor W2 is connected to the negative electrode of the capacitor C1. That is, the direction of the current flowing through the conductor W1 and the direction of the current flowing through the conductor W2 are opposite to each other. Therefore, the conductors W1 and W2 are routed so that the respective projection planes of the conductors W1 and W2 overlap (or almost overlap) each other when viewed from the thickness direction of the substrate 420. In other words, the conductors W1 and W2 are formed to face each other in the thickness direction of the substrate 420 and have the same shape (or substantially the same shape). Since the direction of the magnetic field generated by the current flowing through the conductor W1 and the direction of the magnetic field generated by the current flowing through the conductor W2 are opposite to each other, electrical noise emitted from the drive circuit 42 can be suppressed. Note that it is sufficient that at least a portion of each projection plane of the conductors W1 and W2 overlaps with each other.

(2.2)駆動回路の放熱
駆動回路42は、図2に示すようにスイッチング素子Q1~Q6を備えており、スイッチング素子Q1~Q6での電力損失による発熱が生じる。そこで、図9~図11に示すように、中空の筒状部材であるダウンチューブ23の内部には、熱伝達部44が配置されている。熱伝達部44は、ダウンチューブ23内で駆動回路42のスイッチング素子Q1~Q6に熱的に結合し、さらにダウンチューブ23にも熱的に結合している。すなわち、熱伝達部44は、スイッチング素子Q1~Q6とダウンチューブ23との間を熱的に結合し、スイッチング素子Q1~Q6で生じた熱をダウンチューブ23に伝達して放熱させる機能を有する。この結果、駆動回路42の温度が過度に高くなることをより抑制できる。なお、熱伝達部44は、アルミニウム合金、銅、又は鉄などの金属であることが好ましい。
(2.2) Heat Dissipation of Drive Circuit The drive circuit 42 includes switching elements Q1 to Q6 as shown in FIG. 2, and heat generation occurs due to power loss in the switching elements Q1 to Q6. Therefore, as shown in FIGS. 9 to 11, a heat transfer section 44 is arranged inside the down tube 23, which is a hollow cylindrical member. The heat transfer portion 44 is thermally coupled to the switching elements Q1 to Q6 of the drive circuit 42 within the down tube 23, and is further thermally coupled to the down tube 23. That is, the heat transfer section 44 has a function of thermally coupling the switching elements Q1 to Q6 and the down tube 23, and transmitting the heat generated in the switching elements Q1 to Q6 to the down tube 23 to radiate the heat. As a result, it is possible to further suppress the temperature of the drive circuit 42 from becoming excessively high. Note that the heat transfer portion 44 is preferably made of metal such as aluminum alloy, copper, or iron.

図9は、熱伝達部44の第1例を示す。図9では、ダウンチューブ23の断面形状が円環状であり、ダウンチューブ23の内部には、熱伝達部44として2つの熱伝達部441、442が収納されている。熱伝達部441は、ダウンチューブ23の内部で右側に配置され、ダウンチューブ23の長手方向に沿って延びる形状である。熱伝達部442は、ダウンチューブ23の内部で左側に配置され、ダウンチューブ23の長手方向に沿って延びる形状である。熱伝達部441、442は、互いに左右方向に対向する平面44a、44cをそれぞれ備える。熱伝達部441は、ダウンチューブ23の前部232から右側部に至る内面に面接触する曲面44bをさらに備える。熱伝達部442は、ダウンチューブ23の前部232から左側部に至る内面に面接触する曲面44dをさらに備える。駆動回路42は、平面44aと平面44cとの間に位置し、基板420の長手方向がダウンチューブ23の長手方向に沿うように、ダウンチューブ23内において前寄りに配置される。すなわち、駆動回路42は、ダウンチューブ23の後部231よりも、ダウンチューブ23の前部232に近くなる。 FIG. 9 shows a first example of the heat transfer section 44. As shown in FIG. In FIG. 9 , the down tube 23 has an annular cross-sectional shape, and two heat transfer parts 441 and 442 are housed inside the down tube 23 as the heat transfer part 44 . The heat transfer portion 441 is disposed on the right side inside the down tube 23 and has a shape extending along the longitudinal direction of the down tube 23. The heat transfer portion 442 is disposed on the left side inside the down tube 23 and has a shape extending along the longitudinal direction of the down tube 23. The heat transfer parts 441 and 442 each include flat surfaces 44a and 44c that face each other in the left-right direction. The heat transfer section 441 further includes a curved surface 44b that makes surface contact with the inner surface of the down tube 23 from the front section 232 to the right side. The heat transfer section 442 further includes a curved surface 44d that makes surface contact with the inner surface of the down tube 23 from the front section 232 to the left side. The drive circuit 42 is located between the planes 44a and 44c, and is disposed closer to the front within the down tube 23 such that the longitudinal direction of the substrate 420 is along the longitudinal direction of the down tube 23. That is, the drive circuit 42 is closer to the front portion 232 of the down tube 23 than to the rear portion 231 of the down tube 23.

平面44aと平面44cとの間に位置する駆動回路42では、基板420の第1実装面4201は、平面44aに対向し、基板420の第2実装面4202は、平面44cに対向する。そして、スイッチング素子Q1、Q3、Q5の各パッケージは平面44aに面接触し、スイッチング素子Q2、Q4、Q6の各パッケージは平面44cに面接触する。この結果、スイッチング素子Q1、Q3、Q5の各発熱は、熱伝達部441を介してダウンチューブ23に伝達されることで放熱される。また、スイッチング素子Q2、Q4、Q6の各発熱は、熱伝達部442を介してダウンチューブ23に伝達されることで放熱される。 In the drive circuit 42 located between the planes 44a and 44c, the first mounting surface 4201 of the substrate 420 faces the plane 44a, and the second mounting surface 4202 of the substrate 420 faces the plane 44c. Each package of the switching elements Q1, Q3, and Q5 is in surface contact with the plane 44a, and each package of the switching elements Q2, Q4, and Q6 is in surface contact with the plane 44c. As a result, the heat generated by each of the switching elements Q1, Q3, and Q5 is transferred to the down tube 23 via the heat transfer section 441, thereby being radiated. Further, the heat generated by each of the switching elements Q2, Q4, and Q6 is transferred to the down tube 23 via the heat transfer section 442, thereby being radiated.

図10は、熱伝達部44の第2例を示す。図10では、ダウンチューブ23の断面形状が正四角の環状であり、ダウンチューブ23の内部には、熱伝達部44として2つの熱伝達部443、444が収納されている。熱伝達部443は、ダウンチューブ23の内部で右側に配置され、ダウンチューブ23の長手方向に沿って延びる形状である。熱伝達部444は、ダウンチューブ23の内部で左側に配置され、ダウンチューブ23の長手方向に沿って延びる形状である。熱伝達部443、444は、互いに左右方向に対向する平面44e、44hをそれぞれ備える。熱伝達部443は、ダウンチューブ23の前部232から右側部に至る内面に面接触する平面44f、44gをさらに備える。熱伝達部444は、ダウンチューブ23の前部232から左側部に至る内面に面接触する平面44i、44jをさらに備える。駆動回路42は、平面44eと平面44hとの間に位置し、基板420の長手方向がダウンチューブ23の長手方向に沿うように、ダウンチューブ23内において前寄りに配置される。すなわち、駆動回路42は、ダウンチューブ23の後部231よりも、ダウンチューブ23の前部232に近くなる。 FIG. 10 shows a second example of the heat transfer section 44. In FIG. 10, the cross-sectional shape of the down tube 23 is a square ring shape, and two heat transfer parts 443 and 444 as the heat transfer part 44 are housed inside the down tube 23. The heat transfer portion 443 is disposed on the right side inside the down tube 23 and has a shape extending along the longitudinal direction of the down tube 23. The heat transfer portion 444 is disposed on the left side inside the down tube 23 and has a shape extending along the longitudinal direction of the down tube 23. The heat transfer parts 443 and 444 each include planes 44e and 44h that face each other in the left-right direction. The heat transfer section 443 further includes flat surfaces 44f and 44g that are in surface contact with the inner surface of the down tube 23 from the front section 232 to the right side. The heat transfer section 444 further includes flat surfaces 44i and 44j that are in surface contact with the inner surface of the down tube 23 from the front section 232 to the left side. The drive circuit 42 is located between the plane 44e and the plane 44h, and is arranged closer to the front in the down tube 23 such that the longitudinal direction of the substrate 420 is along the longitudinal direction of the down tube 23. That is, the drive circuit 42 is closer to the front portion 232 of the down tube 23 than to the rear portion 231 of the down tube 23.

平面44eと平面44hとの間に位置する駆動回路42では、基板420の第1実装面4201は、平面44eに対向し、基板420の第2実装面4202は、平面44hに対向する。そして、スイッチング素子Q1、Q3、Q5の各パッケージは平面44eに面接触し、スイッチング素子Q2、Q4、Q6の各パッケージは平面44hに面接触する。この結果、スイッチング素子Q1、Q3、Q5の各発熱は、熱伝達部443を介してダウンチューブ23に伝達されることで放熱される。また、スイッチング素子Q2、Q4、Q6の各発熱は、熱伝達部444を介してダウンチューブ23に伝達されることで放熱される。 In the drive circuit 42 located between the plane 44e and the plane 44h, the first mounting surface 4201 of the board 420 faces the plane 44e, and the second mounting surface 4202 of the board 420 faces the plane 44h. Each package of the switching elements Q1, Q3, and Q5 is in surface contact with the plane 44e, and each package of the switching elements Q2, Q4, and Q6 is in surface contact with the plane 44h. As a result, the heat generated by each of the switching elements Q1, Q3, and Q5 is transferred to the down tube 23 via the heat transfer section 443, thereby being radiated. Further, the heat generated by each of the switching elements Q2, Q4, and Q6 is transferred to the down tube 23 via the heat transfer section 444, thereby being radiated.

図11は、熱伝達部44の第3例を示す。図11では、ダウンチューブ23の断面形状が円環状であり、ダウンチューブ23の内部には、熱伝達部44として1つの熱伝達部445が収納されている。熱伝達部445は、後部231に対向する平面44kと、ダウンチューブ23の前部232の内面に接触する曲面44mとを備える。駆動回路42は、平面44kより後方に位置し、基板420の長手方向がダウンチューブ23の長手方向に沿うように、ダウンチューブ23内において前寄りに配置される。すなわち、駆動回路42は、ダウンチューブ23の後部231よりも、ダウンチューブ23の前部232に近くなる。 FIG. 11 shows a third example of the heat transfer section 44. In FIG. 11 , the down tube 23 has an annular cross-sectional shape, and one heat transfer section 445 is housed inside the down tube 23 as the heat transfer section 44 . The heat transfer portion 445 includes a flat surface 44k facing the rear portion 231 and a curved surface 44m that contacts the inner surface of the front portion 232 of the down tube 23. The drive circuit 42 is located behind the plane 44k, and is arranged toward the front within the down tube 23 such that the longitudinal direction of the substrate 420 is along the longitudinal direction of the down tube 23. That is, the drive circuit 42 is closer to the front portion 232 of the down tube 23 than to the rear portion 231 of the down tube 23.

図11の駆動回路42では、基板420の実装面4203にスイッチング素子Q1~Q6が実装され、実装面4203は、平面44kに対向する。そして、スイッチング素子Q1~Q6の各パッケージは平面44kに面接触する。この結果、スイッチング素子Q1~Q6の各発熱は、熱伝達部445を介してダウンチューブ23に伝達されることで放熱される。 In the drive circuit 42 of FIG. 11, switching elements Q1 to Q6 are mounted on a mounting surface 4203 of a substrate 420, and the mounting surface 4203 faces a plane 44k. Each package of the switching elements Q1 to Q6 is in surface contact with the plane 44k. As a result, the heat generated by each of the switching elements Q1 to Q6 is transferred to the down tube 23 via the heat transfer section 445, thereby being radiated.

また、熱伝達部44は、ダウンチューブ23の前部232に面接触している。したがって、電動自転車1Aが走行(前進)すると、電動自転車1Aの前方からダウンチューブ23の前部232に向かう相対的な空気の流れF1によって、熱伝達部44による放熱量が増加する。 Further, the heat transfer portion 44 is in surface contact with the front portion 232 of the down tube 23 . Therefore, when the electric bicycle 1A runs (moves forward), the relative air flow F1 from the front of the electric bicycle 1A toward the front part 232 of the down tube 23 increases the amount of heat dissipated by the heat transfer section 44.

(2.3)変形例3
駆動ユニット4Aが備える電池41、駆動回路42、モータ43のうち、少なくとも電池41は、ダウンチューブ23に対して着脱自在に構成されることが好ましい。この場合、少なくとも電池41の取り付け及び取り外しのために、ダウンチューブ23の一部が開閉自在に構成される。例えば、駆動ユニット4Aが備える電池41のみ、駆動ユニット4Aが備える電池41、駆動回路42、または駆動ユニット4Aが備える電池41、駆動回路42、モータ43がダウンチューブ23に対して着脱自在に構成される。
(2.3) Modification 3
Of the battery 41, drive circuit 42, and motor 43 included in the drive unit 4A, it is preferable that at least the battery 41 is configured to be detachable from the down tube 23. In this case, a portion of the down tube 23 is configured to be openable and closable at least for attaching and removing the battery 41. For example, only the battery 41 included in the drive unit 4A, the battery 41 and the drive circuit 42 included in the drive unit 4A, or the battery 41, the drive circuit 42, and the motor 43 included in the drive unit 4A are configured to be detachable from the down tube 23. Ru.

また、駆動ユニット4Aは、駆動ユニット4Aの発熱を放熱するために放熱フィンを更に備えることが好ましい。放熱フィンは、ダウンチューブ23の長手方向に沿って延びる形状であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the drive unit 4A further includes a heat radiation fin to radiate heat generated by the drive unit 4A. The radiation fins preferably have a shape that extends along the longitudinal direction of the down tube 23.

また、ダウンチューブ23の前部232に挿通孔233を設けて、挿通孔233からダウンチューブ23内に流れ込んだ空気によって駆動ユニット4Aを冷却してもよい。 Alternatively, an insertion hole 233 may be provided in the front portion 232 of the down tube 23, and the drive unit 4A may be cooled by air flowing into the down tube 23 from the insertion hole 233.

また、ダウンチューブ23の前面を凹凸形状として、ダウンチューブ23の前面も放熱部として機能させてもよい。 Further, the front surface of the down tube 23 may be made to have an uneven shape so that the front surface of the down tube 23 also functions as a heat dissipation section.

なお、上述の第1実施形態、第2実施形態、及び変形例の各構成を適宜組み合わせることができる。 In addition, each structure of the above-mentioned 1st Embodiment, 2nd Embodiment, and a modification can be combined suitably.

(3)まとめ
上述の実施形態に係る第1の態様の駆動ユニット(4、4A)は、電動自転車(1、1A)の駆動ユニットである。駆動ユニット(4、4A)は、電動自転車(1)を前進させるための駆動力を発生するモータ(43)と、モータ(43)を駆動する駆動回路(42)と、を備える。モータ(43)及び駆動回路(42)は、電動自転車(1)のヘッドチューブ(21)とボトムブラケットシェル(27)とを接続する接続部材(23)に、接続部材(23)の断面の投影面内に収まるように配置される。
(3) Summary The drive unit (4, 4A) of the first aspect according to the above-described embodiment is a drive unit of an electric bicycle (1, 1A). The drive unit (4, 4A) includes a motor (43) that generates a driving force for moving the electric bicycle (1) forward, and a drive circuit (42) that drives the motor (43). The motor (43) and the drive circuit (42) are connected to a connecting member (23) that connects the head tube (21) and the bottom bracket shell (27) of the electric bicycle (1) with a projection plane of a cross section of the connecting member (23). placed so that it fits inside.

上述の駆動ユニット(4、4A)は、電動自転車(1、1A)の外観を向上させることができる。 The drive unit (4, 4A) described above can improve the appearance of the electric bicycle (1, 1A).

また、実施形態に係る第2の態様の駆動ユニット(4)では、第1の態様において、モータ(43)及び駆動回路(42)は、接続部材(23)の前部(232)以外に形成された凹部(230、235)に取り付けられることが好ましい。 Further, in the drive unit (4) of the second aspect according to the embodiment, in the first aspect, the motor (43) and the drive circuit (42) are formed outside the front part (232) of the connection member (23). Preferably, the recesses (230, 235) are attached to the recesses (230, 235).

上述の駆動ユニット(4)は、電動自転車(1)の外観を向上させることができる。 The drive unit (4) described above can improve the appearance of the electric bicycle (1).

また、実施形態に係る第3の態様の駆動ユニット(4)は、第2の態様において、モータ(43)及び駆動回路(42)は、接続部材(23)の後部(231)に形成された(230)に取り付けられることが好ましい。 Further, in the drive unit (4) of the third aspect according to the embodiment, in the second aspect, the motor (43) and the drive circuit (42) are formed at the rear part (231) of the connection member (23). (230).

上述の駆動ユニット(4)は、駆動ユニット(4)が接続部材(23)から脱落することを抑制できる。さらに、電動自転車(1)の走行時に跳ね石などが駆動ユニット(4)に衝突し難くなる。 The drive unit (4) described above can prevent the drive unit (4) from falling off the connection member (23). Further, when the electric bicycle (1) is running, stones and the like are less likely to collide with the drive unit (4).

また、実施形態に係る第4の態様の駆動ユニット(4)では、第2の態様において、モータ(43)及び駆動回路(42)は、接続部材(23)の側部(234)に形成された(235)に取り付けられることが好ましい。 Moreover, in the drive unit (4) of the fourth aspect according to the embodiment, in the second aspect, the motor (43) and the drive circuit (42) are formed on the side part (234) of the connection member (23). (235).

上述の駆動ユニット(4)では、接続部材(23)に対する着脱が容易になる。 The drive unit (4) described above can be easily attached to and detached from the connecting member (23).

また、実施形態に係る第5の態様の駆動ユニット(4A)は、第1の態様において、モータ(43)及び駆動回路(42)は、接続部材(23)の内部に取り付けられることが好ましい。 Moreover, in the drive unit (4A) of the fifth aspect according to the embodiment, in the first aspect, it is preferable that the motor (43) and the drive circuit (42) are attached inside the connection member (23).

上述の駆動ユニット(4A)は、電動自転車(1A)の外観を向上させることができる。 The above-described drive unit (4A) can improve the appearance of the electric bicycle (1A).

また、実施形態に係る第6の態様の駆動ユニット(4、4A)は、第1乃至第5の態様のいずれか一つにおいて、駆動回路(42)に電力を供給する電池(41)を更に備えることが好ましい。 Further, in any one of the first to fifth aspects, the drive unit (4, 4A) of the sixth aspect according to the embodiment further includes a battery (41) that supplies power to the drive circuit (42). It is preferable to have one.

上述の駆動ユニット(4、4A)は、電動自転車(1、1A)の外観を向上させながら、電池(41)に収納スペースを確保できる。 The above-described drive unit (4, 4A) can secure storage space for the battery (41) while improving the appearance of the electric bicycle (1, 1A).

また、実施形態に係る第7の態様の駆動ユニット(4、4A)では、第6の態様において、電池(41)は、接続部材(23)に対して着脱自在であることが好ましい。 Moreover, in the drive unit (4, 4A) of the seventh aspect according to the embodiment, in the sixth aspect, it is preferable that the battery (41) is detachable from the connection member (23).

上述の駆動ユニット(4、4A)では、電池(41)の交換を容易に行うことができる。 In the drive unit (4, 4A) described above, the battery (41) can be easily replaced.

また、実施形態に係る第8の態様の駆動ユニット(4、4A)は、第1乃至第7の態様のいずれか一つにおいて、放熱フィン(404)を更に備えることが好ましい。 Further, it is preferable that the drive unit (4, 4A) of the eighth aspect according to the embodiment further includes a radiation fin (404) in any one of the first to seventh aspects.

上述の駆動ユニット(4、4A)は、駆動ユニット(4、4A)を効率よく放熱させることができる。 The drive unit (4, 4A) described above can efficiently radiate heat from the drive unit (4, 4A).

また、実施形態に係る第9の態様の駆動ユニット(4、4A)では、第8の態様において、接続部材(23)は、長尺形状であり、放熱フィン(404)は、接続部材(23)の長手方向に沿って延びることが好ましい。 Further, in the drive unit (4, 4A) of the ninth aspect according to the embodiment, in the eighth aspect, the connecting member (23) has an elongated shape, and the heat dissipation fin (404) has the connecting member (23). ) preferably extends along the longitudinal direction.

上述の駆動ユニット(4、4A)は、駆動ユニット(4、4A)を効率よく放熱させることができる。 The drive unit (4, 4A) described above can efficiently radiate heat from the drive unit (4, 4A).

また、実施形態に係る第10の態様の駆動ユニット(4、4A)では、第1乃至第9の態様のいずれか一つにおいて、接続部材は、電動自転車(1、1A)のダウンチューブ(23)であることが好ましい。 Further, in the drive unit (4, 4A) of the tenth aspect of the embodiment, in any one of the first to ninth aspects, the connection member is connected to the down tube (23) of the electric bicycle (1, 1A). ) is preferable.

上述の駆動ユニット(4、4A)は、電動自転車(1、1A)の外観を向上させることができる。 The drive unit (4, 4A) described above can improve the appearance of the electric bicycle (1, 1A).

また、実施形態に係る第11の態様の電動自転車(1、1A)は、第1乃至第10のいずれか一つの駆動ユニット(4、4A)と、駆動ユニット(4、4A)が取り付けられる接続部材(23)と、を備える。 Moreover, the electric bicycle (1, 1A) of the eleventh aspect according to the embodiment includes any one of the first to tenth drive units (4, 4A) and a connection to which the drive unit (4, 4A) is attached. A member (23).

上述の電動自転車(1、1A)は、外観の向上を図ることができる。 The electric bicycle (1, 1A) described above can have an improved appearance.

また、実施形態に係る第12の態様の電動自転車(1、1A)では、第11の態様において、接続部材(23)は、接続部材(23)の前部(232)に少なくとも1つの挿通孔(233)を備えることが好ましい。 Further, in the electric bicycle (1, 1A) of the twelfth aspect according to the embodiment, in the eleventh aspect, the connecting member (23) has at least one insertion hole in the front part (232) of the connecting member (23). (233) is preferably provided.

上述の電動自転車(1、1A)は、駆動ユニット(4、4A)を効率よく放熱させることができる。 The electric bicycle (1, 1A) described above can efficiently dissipate heat from the drive unit (4, 4A).

1、1A 電動自転車
21 ヘッドチューブ
23 ダウンチューブ(接続部材)
230 凹部
231 後部
232 前部
233 挿通孔
234 側部
235 凹部
27 ボトムブラケットシェル
4、4A 駆動ユニット
41 電池
43 モータ
42 駆動回路
404 放熱フィン
1, 1A Electric bicycle 21 Head tube 23 Down tube (connection member)
230 recess 231 rear 232 front 233 insertion hole 234 side 235 recess 27 bottom bracket shell 4, 4A drive unit 41 battery 43 motor 42 drive circuit 404 heat radiation fin

Claims (6)

電動自転車の駆動ユニットであって、
当該電動自転車を前進させるための駆動力を発生するモータと、
前記モータを駆動する駆動回路と、
前記駆動回路に電力を供給する電池と、
前記モータ、前記駆動回路及び前記電池が収納されるユニットケースと、を備え、
前記電池、前記モータ及び前記駆動回路が収納される前記ユニットケースは、前記電動自転車のヘッドチューブとボトムブラケットシェルとを接続する接続部材に、当該接続部材の断面の投影面内に収まるように配置され、
前記電池、前記モータ及び前記駆動回路が収納される前記ユニットケースは、前記接続部材に形成された凹部に、前記モータ、前記駆動回路及び前記電池の順に前記ボトムブラケットシェルの近くに位置するように取り付けられ、
前記凹部は、前記接続部材の前記電動自転車の後輪に面する側にある後部又は前記後部に対する側部に形成され
前記ユニットケースは、前記電池が取り付けられる第1ケースと、前記モータ及び前記駆動回路が取り付けられる第2ケースと、に分割され、
前記第1ケースは、前記第2ケースに着脱自在に構成され、
前記電池は、前記第1ケースに着脱自在に構成される、
駆動ユニット。
A drive unit for an electric bicycle,
a motor that generates a driving force for moving the electric bicycle forward;
a drive circuit that drives the motor;
a battery that supplies power to the drive circuit;
a unit case in which the motor, the drive circuit, and the battery are housed ;
The unit case in which the battery, the motor, and the drive circuit are housed is disposed on a connecting member that connects a head tube and a bottom bracket shell of the electric bicycle so as to fit within a projected plane of a cross section of the connecting member. ,
The unit case in which the battery, the motor, and the drive circuit are housed is attached to a recess formed in the connection member so that the motor, the drive circuit, and the battery are located in this order near the bottom bracket shell. is,
The recess is formed at a rear portion of the connecting member on the side facing the rear wheel of the electric bicycle or a side portion relative to the rear wheel ,
The unit case is divided into a first case to which the battery is attached, and a second case to which the motor and the drive circuit are attached,
The first case is configured to be detachably attached to the second case,
The battery is configured to be detachably attached to the first case.
drive unit.
放熱フィンを更に備えるAlso equipped with heat dissipation fins
請求項1の駆動ユニット。 A drive unit according to claim 1.
前記接続部材は、長尺形状であり、The connecting member has an elongated shape,
前記放熱フィンは、前記接続部材の長手方向に沿って延びる The radiation fin extends along the longitudinal direction of the connection member.
請求項2の駆動ユニット。 The drive unit according to claim 2.
前記接続部材は、前記電動自転車のダウンチューブであるThe connection member is a down tube of the electric bicycle.
請求項1乃至3のいずれか一項の駆動ユニット。 A drive unit according to any one of claims 1 to 3.
請求項1乃至4のいずれか一項の駆動ユニットと、The drive unit according to any one of claims 1 to 4,
前記駆動ユニットが取り付けられる前記接続部材と、を備える the connecting member to which the drive unit is attached.
電動自転車。 Electric bicycle.
前記接続部材は、前記接続部材の前部に少なくとも1つの挿通孔を備えるThe connecting member includes at least one insertion hole in the front part of the connecting member.
請求項5の電動自転車。 The electric bicycle according to claim 5.
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