JPH05104960A - 電動輪の冷却装置 - Google Patents

電動輪の冷却装置

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JPH05104960A
JPH05104960A JP26754591A JP26754591A JPH05104960A JP H05104960 A JPH05104960 A JP H05104960A JP 26754591 A JP26754591 A JP 26754591A JP 26754591 A JP26754591 A JP 26754591A JP H05104960 A JPH05104960 A JP H05104960A
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    • B60L2240/10Vehicle control parameters
    • B60L2240/36Temperature of vehicle components or parts

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、電動モータを走行動力とする電
気自動車の駆動輪、特にアウターロータ型のモータが車
輪に取り付けられダイレクトドライブ装置を構成した電
動輪の冷却装置に関する。 【構成】 電動輪のモータのインナーカバー1’又はア
ウターカバー8のいずれか一方又は双方に通風孔1a,
8bが設けられ、その通風孔にエアフィルタ10が設置
され、通風孔8bが設けられたアウターカバー8の更に
外側位置に回転子側に取り付けた保護カバー9が内向き
に設置され、前記保護カバー9の内面の外周部位の半径
方向に遠心フィン9aが取り付けられている。 【効果】 ホイールモータの構成要素が強制通風作用に
よって効率良く効率的に行われ、しかも泥水やほこりな
どの侵入は完全に防ぐので、電動輪の性能維持とメンテ
ナンスフリーに大きく寄与する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、電動モータを走行動
力とする電気自動車の駆動輪、特にアウターロータ型の
モータが車輪に取り付けられダイレクトドライブ装置を
構成した電動輪の冷却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】アウターロータ型のモータ(ホイールモ
ータ)が車輪に取り付けられダイレクトドライブ装置を
構成した電気自動車の電動輪は、例えば同じ出願人によ
る特開昭63−275427号公報などに開示されて公
知に属する。ホイールモータを使用したダイレクトドラ
イブ方式の電動輪は、動力伝達効率の向上、スペース効
率の向上等により電気自動車の性能向上に著しい効果が
ある。また、USP4,760,981号明細書には、
電動輪の冷却装置が記載されている。
【0003】
【本発明が解決しようとする課題】上記特開昭63−2
75427号公報に開示されたダイレクトドライブ方式
の電動輪については、その冷却装置の技術は何ら開示さ
れていない。ダイレクトドライブ方式の電動輪は、泥水
やほこりなどに晒される環境にあるため、通常のモータ
のように単純にホイールモータ内部に冷却用空気を通す
ことが困難であり、冷却技術が問題になっている。一
方、USP4,760,981号明細書に記載された電
動輪の冷却装置は、電動輪のホイールカバーに通風孔を
設けると共に、その通風孔を接線方向にふくらんだカバ
ーで通風可能な状態に塞ぎ、ほこりや泥水の侵入を防ぐ
構成とされているにすぎず、通風効果及び泥水やほこり
に対するホイールモータの保護機能が悪く実用的でない
という問題がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記従来技術の課題を解
決するための手段として、この発明に係る電気自動車用
の電動輪は、図面に実施例に示したとおり、ホイールデ
ィスク1にバックヨーク2を取り付け、該バックヨーク
2の内周面に永久磁石片3を取り付けて回転子となし、
アクスルシャフト4に取り付けたコーン5の外周面に積
層した電機子鉄心6にコイル7を巻いた固定子が前記回
転子の永久磁石片3との間に狭い間隙を設けて組み合わ
されており、このアウターロータ型のモータが車輪に取
り付けられダイレクトドライブ装置を構成している電動
輪において、前記モータのインナーカバー1’又はアウ
ターカバー8のいずれか一方又は双方に通風孔1a,8
bが設けられ、その通風孔にエアフィルタ10が設置さ
れていること、及び通風孔8bが設けられたアウターカ
バー8の更に外側位置に回転子側に取り付けた保護カバ
ー9が内向きに設置され、前記保護カバー9の内面の外
周部位の半径方向に遠心フィン9aが取り付けられてい
ることを特徴とする(図1,2,3)。
【0005】上記の発明はまた、アウターカバー8のス
ポーク部分8aの横断面が軸流フィン形状に形成されて
いること(図4)も特徴とする。第2発明の冷却装置
は、ホイールディスク1にバックヨーク2を取り付け、
該バックヨーク2の内周面に永久磁石片3を取り付けて
回転子となし、アクスルシャフト4に取り付けたコーン
5の外周面に積層した電機子鉄心6にコイル7を巻いた
固定子が前記回転子の永久磁石片3との間に狭い間隙を
設けて組み合わされており、このアウターロータ型のモ
ータが車輪に取り付けられダイレクトドライブ装置を構
成している電動輪において、前記モータのインナーカバ
ー1’及びアウターカバー8に通風孔1a,8bが設け
られ、インナーカバー1’の更に内側の位置には固定子
側へ固定されインナーカバー1’の通風孔1aと連通す
る構成の通風箱11が設置され、前記通風箱11には車
体側に設置された送風ファン12から延びてきた空気ダ
クト13が接続され、前記送風ファン12の前又は後の
位置にエアフィルタ40が設置されていることを特徴と
する。
【0006】上記第2の発明はまた、アウターカバー8
の通風孔にエアフィルタ10が設置され、アウターカバ
ー8の更に外側位置に回転子側に取り付けた保護カバー
9が内向きに設置され、前記保護カバー9の内面の外周
部位の半径方向に遠心フィン9aが取り付けられている
ことも特徴とする。
【0007】
【作用】インナーカバー1’又はアウターカバー8の通
風孔1a,8bを流通する冷却空気は、エアフィルター
10又は40を通過することによって清浄化され、ホイ
ールモータ構成要素の汚損は防止され、泥水やほこりに
さらされることもない。回転子側に取付けた保護カバー
9は回転子と共に回転し、同保護カバー9と共に回転す
る遠心フィン9aの遠心作用によって空気の吸い出しが
行なわれ、アウターカバー8の通風孔8aを通じて吸い
出された空気流に伴い、ホイールモータ構成要素内に冷
却空気の流れを生じ、同モータ構成要素の空冷効果を生
ずる。
【0008】軸流フィン形状とされたアウターカバー8
のスポーク部分8a(図4)は、回転子と共にアウター
カバー8が回転するするのに伴い、軸方向外向き(又は
内向きでも可)への空気の流れを発生させ、やはりモー
タ構成要素の空冷効果を生ずる。エアフィルター40を
通過させて送風ファン12により強制送風された清浄な
冷却空気は、通風箱11を通じてインナーカバーの各通
風孔1aに分配され、この冷却用空気はモータ構成要素
を通過してアウターカバー8の通風孔8bへと流れ、強
制冷却の効果を生ずる。
【0009】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1に示したダイレクトドライブ方式の電動輪に
おいて、車輪のホイールディスク1はアクスルシャフト
4の外周にボールベアリング21を介して回転自在に設
置され、もってホイールモータのインナーカバー1’を
兼ねる構成とされている。該ホイールディスク1の外側
面には円筒形状のバックヨーク2がボルト22で同心配
置に取り付けられ、その内周面に永久磁石片3が固定さ
れ、これが回転子とされている。一方、アクスルシャフ
ト4へ固定して取り付けたコーン5の外周面には珪素鋼
板を積層して電機子鉄心6が組み立てられ、この電機子
鉄心6にコイル7を巻いて固定子が構成され、この固定
子は前記回転子の永久磁石片3との間に狭い間隙を設け
て組み合わされ、もってアウターロータ型のホイールモ
ータが車輪に取り付けられダイレクトドライブ装置が構
成されている。前記ホイールディスク1の外周縁にボル
ト23で取付けたホイールリム30にタイヤ24が装着
されている。
【0010】前記ホイールディスク1の内端部に略円筒
形状のアダプタ32がボルト25で同心配置に取り付け
られ、該アダプタ32の内端にブレーキディスク33が
ボルトで同心配置に取り付けられ、ブレーキディスク3
3とホイールディスク1の内側面との間にかなり大きな
空所が形成されている。一方、前記アクスルシャフト4
の内端に形成されたナックル34の上下部にボールジョ
イント13,14を設けられ、それぞれがアッパーアー
ム15及びロワーアーム15の支点とされている。前記
アッパーアーム15及びロワーアーム16の他端は、そ
れぞれ車体に回転可能に取り付けられている。
【0011】アクスルシャフト4の外端部にナット28
で固定されたボールベアリング27により、同アクスル
シャフト4の外周にモータのアウターカバー8が同心装
置で回転自在に取付けられている。該アウターカバー8
の外径部分は前記したバックヨーク2と共通のボルト2
2でホイールディスク1に締付け固定され、もってアウ
ターカバー8は回転子の一部分とされている。このアウ
ターカバー8及び前記ホイールディスク1が兼ねるイン
ナーカバー1’にはそれぞれ通風孔8bと1aが設けら
れ(図3,4)、ホイールモータの構成部分を軸方向へ
冷却用空気が流通することを可能ならしめている。アウ
ターカバー8の外側面にはエアフィルター10が設置さ
れ、泥水やほこりなどが外からモータ部分へ侵入するこ
とが防止されている。また、前記アウターカバー8の更
に外側位置には、同アウターカバー8の軸筒部へボルト
41で取付けた保護カバー9が内向きに設置され、泥水
やほこりが侵入することを物理的に防止する構成とされ
ている。保護カバー9は、アウターカバー8の外径より
も少し大きい内径をもつ浅型のおわん形状であり、アウ
ターカバー8の外面のエアフィルター10から数cm程度
外寄りの位置に設置され、半径方向外方への空気の流動
が自由な構成とされている。しかも保護カバー9の内面
の外周部位には、円周を数等分した配置で半径方向に遠
心ファン9aが取り付けられている。従って、ホイール
モータの回転時に保護カバー9が回転子と共に回転する
と、遠心ファン9aの遠心作用(ポンプ作用)によって
半径方向外向きに空気を押出す通風力を発生し、アウタ
ーカバー8の通風孔8bを通じて空気を強制的に吸い出
す。その上、アウターカバー8の通風孔8bを設けたス
ポーク部分8aの横断面は、図4のように回転方向に一
定の傾きをもつ軸流フィン形状(プロペラ形状)に形成
されている。従って、前記のようにホイールモータの回
転子と共にアウターカバー8が回転すると、スポーク部
分4cが図4のように軸方向外向きに空気を押し出す通
風作用を奏し、ホイールモータ内部の空気を強制的に吸
い出す。
【0012】他方、ホイールディスク1が兼用するイン
ナーカバー1’よりも更に内側の位置であって前記ブレ
ーキディスク33との間の空所に、前記インナーカバー
1’の各通風孔1aと連通する構成の通風箱11が、固
定子側に属するナックル34に固定して設置されてい
る。通風箱11は、インナーカバー1’の通風孔1aの
外径縁よりも少し大きい内径をもち外向きに閉口された
丸いおわん形に形成されており、この通風箱11の背面
部分が支持片35によってナックル34に固定支持され
ている。通風箱11の内径縁部及び外径縁部は、それぞ
れ回転子側の要素とシールリング36,37によって回
転自在な気密性保持が行われている。一方、車体側に送
風ファン12が設置され、その吐出菅12aの途中にエ
アフィルター40を収納したエアフィルタチャンバー3
8が設置され、該チャンバー38の出口側の空気ダクト
(フレキシブルダクト)13が前記通風箱11と接続さ
れている。従って、送風ファン12の強制通風力により
エアフィルター40をを通過せしめて送られた清浄空気
は、通風箱11からインナーカバー1’の各通風孔1a
を通ってモータ内部に冷却用空気として送り込まれ、強
制冷却の効果が奏される。そして、冷却用空気は右側の
アウターカバー8の通風孔8bから流出して保護カバー
9に沿いその内面を半径方向に流れて外部へ放出される
のである。
【0013】
【異なる実施例】図5に示した電動輪の冷却装置は、右
側のアウターカバー8が通風孔をもたない盲板とされて
いる。他方、左側の通風孔1aをもつインナーカバー
1’の更に内側の通風箱は送風ファン12からの空気ダ
クト13が接続された上半分の入側通風箱11aと下半
分の出側通風箱11bとを各々独立して設け、入側通風
箱11aからモータ内部に入った冷却用空気は図示した
流れ線のように下方の出側通風箱11bから流出して冷
却作用を奏するのである。
【0014】
【本発明が奏する効果】この発明に係る電動輪の冷却装
置によれば、ホイールモータの構成要素が強制通風作用
によって効率良く効率的に行われ、しかも泥水やほこり
などの侵入は完全に防ぐので、電動輪の性能維持とメン
テナンスフリーに大きく寄与するのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例である電気自動車用の電動輪
を示した縦断面図である。
【図2】図1のA−A線矢視の左半分の断面図である。
【図3】図1のB−B線矢視の右半分の断面図である。
【図4】図3のC−C線矢視断面図である。
【図5】異なる構成の電動輪の実施例を示した断面図で
ある。
【符号の説明】
1 ホイールディスク 2 バックヨーク 3 永久磁石片 4 アクスルシャフト 5 コーン 6 電機子鉄心 7 コイル

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ホイールディスクにバックヨークを取り付
    け、該バックヨークの内周面に永久磁石片を取り付けて
    回転子となし、アクスルシャフトに取り付けたコーンの
    外周面に積層した電機子鉄心にコイルを巻いた固定子が
    前記回転子の永久磁石片との間に狭い間隙を設けて組み
    合わされており、このアウターロータ型のモータが車輪
    に取り付けられダイレクトドライブ装置を構成している
    電動輪において、 前記モータのインナーカバー又はアウターカバーのいず
    れか一方又は双方に通風孔が設けられ、その通風孔にエ
    アフィルタが設置されていること、及び通風孔が設けら
    れたアウターカバーの更に外側位置に回転子側に取り付
    けた保護カバーが内向きに設置され、前記保護カバーの
    内面の外周部位の半径方向に遠心フィンが取り付けられ
    ていることを特徴とする、電動輪の冷却装置。
  2. 【請求項2】アウターカバーのスポーク部分の横断面は
    軸流フィン形状に形成されていることを特徴とする、請
    求項1に記載した電動輪の冷却装置。
  3. 【請求項3】ホイールディスクにバックヨークを取り付
    け、該バックヨークの内周面に永久磁石片を取り付けて
    回転子となし、アクスルシャフトに取り付けたコーンの
    外周面に積層した電機子鉄心にコイルを巻いた固定子が
    前記回転子の永久磁石片との間に狭い間隙を設けて組み
    合わされており、このアウターロータ型のモータが車輪
    に取り付けられダイレクトドライブ装置を構成している
    電動輪において、 前記モータのインナーカバー及びアウターカバーに通風
    孔が設けられ、インナーカバーの更に内側の位置には固
    定子側へ固定されインナーカバーの通風孔と連通する構
    成の通風箱が設置され、前記通風箱には車体側に設置さ
    れた送風ファンから延びてきた空気ダクトが接続され、
    前記送風ファンの前又は後の位置にエアフィルタが設置
    されていることを特徴とする、電動輪の冷却装置。
  4. 【請求項4】アウターカバーの通風孔にエアフィルタが
    設置され、アウターカバーの更に外側位置に回転子側に
    取り付けた保護カバーが内向きに設置され、前記保護カ
    バーの内面の外周部位の半径方向に遠心フィンが取り付
    けられていることを特徴とする、請求項3に記載した電
    動輪の冷却装置。
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