WO2020066339A1 - 車両用電動機の冷却構造 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a cooling structure for a vehicle electric motor mounted on a vehicle and rotating a driving wheel of the vehicle.
- a transmission case accommodating a drive motor and a power transmission mechanism is provided with an intake port for introducing outside air as cooling air by a forced fan and an exhaust port for discharging, and the intake port and the exhaust port are stators of the drive motor.
- the rotor are communicated with each other via a gap between the stator and the rotor, and external air flows through the gap between the stator and the rotor to cool the drive motor.
- Patent Document 2 a case body and a cover are joined to form an accommodation chamber for accommodating an electric motor and a controller, and heat is applied from a joint portion of the case body near the rear wheel to a joint portion of the cover away from the rear wheel.
- a heat transfer promoting portion such as a seal member having excellent heat transfer characteristics for promoting the transfer of heat is provided, and the electric motor is cooled by lowering the temperature in the accommodation room by radiating heat from the heat transfer promoting portion and the cover.
- Patent Literature 1 cools the motor by introducing outside air through a gap between the stator and the rotor of the drive motor. Since the outside air is not directly blown to a certain stator, the cooling efficiency of the motor is not always good.
- Patent Document 2 utilizes heat radiation from the heat transfer promoting section and the cover, so that the cooling efficiency of the electric motor is inferior to that in which the electric motor is actively cooled by cooling air or the like.
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a vehicle electric motor cooling structure capable of efficiently cooling an electric motor and further improving the power consumption rate of the electric motor. Is to offer.
- the present invention provides In a cooling structure of a vehicle electric motor mounted on a vehicle and rotating a driving wheel of the vehicle, Around the motor for the vehicle, A compressor for compressing air, A vortex tube in the form of a straight tube that separates the compressed air supplied from the compressor into warm air and cool air and discharges them separately, A cooling duct that guides the cool air discharged from the vortex tube to the vehicle electric motor, Is provided, and a cooling structure for a vehicle electric motor is provided.
- the vortex tube separates the compressed air supplied from the compressor into warm air and cool air and discharges them, respectively, and guides the discharged cool air to the vehicle motor through the cooling duct, so that the cool air is directly supplied to the motor.
- the stator and the rotor can be efficiently cooled to further improve the power consumption rate of the vehicle electric motor.
- a compressor, a vortex tube in the shape of a straight cylinder, and a cooling duct are arranged around the motor for the vehicle. Good assemblability.
- a reduction gear mechanism that reduces the power of the vehicle motor and transmits the reduced power to the drive wheels.
- the reduction gear mechanism for reducing the power of the motor for the vehicle and transmitting the reduced power to the driving wheels is provided, the power required for the motor for the vehicle can be suppressed and the size can be reduced.
- the vehicle motor is a radial gap type AC motor in which a stator coil and a rotor are arranged in a radial direction,
- the cooling duct injects cool air toward a stator coil of the AC motor.
- the vehicular motor is a radial gap type AC motor in which a stator coil and a rotor are radially arranged, and the cooling duct injects cool air toward the stator coil of the AC motor. Cool air is directly injected into the stator coil that generates a large amount of heat, so that the vehicle electric motor is efficiently cooled, and the power consumption rate of the vehicle electric motor can be further improved.
- the cooling duct has an arc-shaped distribution pipe portion that is curved in an arc shape on the downstream side,
- the arc-shaped distribution pipe portion has a plurality of injection openings that open toward one axial direction of a central axis of a curved arc of the arc-shaped distribution pipe portion,
- the arc-shaped distribution pipe portion is disposed adjacent to a stator coil of the vehicle electric motor, and is disposed with a side of the stator coil facing the injection port.
- the arc-shaped distribution pipe portion formed on the downstream side of the cooling duct has a plurality of injection ports that open toward one axial direction of the central axis of the arc of the arc-shaped distribution pipe portion. Since the arc-shaped distribution pipe portion is disposed adjacent to the stator coil of the motor for a vehicle and the injection port is directed to the side surface of the stator coil, cool air is discharged from the plurality of injection ports toward the annularly arranged stator coil. Because of the injection, the cool air is directly injected toward the stator coil having the largest heat generation, and the electric motor for the vehicle can be cooled efficiently and effectively, and the power consumption rate of the electric motor for the vehicle can be further improved. it can.
- the vortex tube is provided integrally around the motor case of the vehicle motor so as to be directed parallel to the motor output shaft.
- the vortex tube is oriented in parallel with the motor output shaft and integrally provided around the motor case of the vehicle motor, so that the motor case is provided with the vortex tube compactly and the vortex tube is provided.
- the cooling system passage for supplying the cool air discharged from the cooling duct to the arc-shaped distribution pipe portion of the cooling duct can be shortened as much as possible.
- the compressor is an electric compressor integrally including a compressor electric motor.
- the compressor is an electric compressor integrally including a compressor motor
- the compressor is driven and controlled regardless of the output torque of the vehicle motor to change the supply amount of compressed air.
- the cooling performance through the vortex tube can be controlled, and when the load on the motor for the vehicle increases and the heat generation is large, the cooling performance can be increased and the heat generation can be suppressed.
- the vortex tube has a compressed air introduction port connected to a compressed air discharge port of the compressor, and is fixed to an outer periphery of a compressor case of the compressor. Make up the body.
- the vortex tube has its compressed air introduction port connected to the compressed air discharge port of the compressor, and is fixed to the outer periphery of the compressor case of the compressor. Since the supply subassembly is composed, the cold air supply subassembly is compactly constructed by previously assembling the vortex tube integrally with the electric compressor, so that the surroundings of the vehicle motor can be adapted to various types of vehicle motors. To easily cool the motor for a vehicle. That is, a cooling duct that guides cool air to the vehicle motor can be connected to the cold air outlet of the cold air tube portion, and the cold air supply subassembly can be easily attached to an optimal position around the vehicle motor and used. It is excellent in assemblability and can reduce cost.
- the compressor is provided at a shaft end of a motor output shaft and is driven by the vehicle motor.
- the compressor is provided at the shaft end of the motor output shaft and is driven by the vehicle motor. Therefore, the vehicle motor is used as a power source for driving the compressor, and a dedicated power source is separately provided. And a compressor is provided at the shaft end of the motor output shaft, so that the compressor can be made compact with a simple structure with a small number of parts.
- the vortex tube is arranged along a straight line connecting both ends of the cooling duct and a parallel straight line deviated in the direction of the central axis of the arc-shaped distribution pipe portion with respect to the cooling duct curved in a substantially U shape. Placed A cold air outlet of the vortex tube is connected to an upstream duct of the cooling duct, and a compressed air inlet of the vortex tube is connected to a compressed air outlet of the compressor.
- the vortex tube is parallel to the cooling duct curved in a substantially U-shape and is displaced in the direction of the center axis of the straight line connecting both ends of the cooling duct and the arc of the arc-shaped distribution pipe.
- the cooling duct and vortex tube are compactly assembled because they are arranged along a straight line, and the cooling duct rotates around the center axis of the arc of the arc-shaped distribution pipe facing the outer stator downstream of the cooling duct.
- the arc-shaped distribution pipe portion is disposed between the compressor and the stator coil.
- the arc-shaped distribution pipe portion is disposed between the compressor and the stator coil, the arc-shaped distribution pipe portion is provided on the shaft end side of the motor output shaft with respect to the outer stator of the vehicle electric motor.
- An intake air cleaner is provided on the opposite side of the compressor from the vehicle electric motor.
- the intake air cleaner is disposed on the side opposite to the motor for the vehicle with respect to the compressor, the intake air cleaner is disposed on the side of the compressor provided on the shaft end side of the motor output shaft with the shaft end extended further. Since the intake air cleaner is provided, the intake air cleaner can filter dust and the like wound from the road surface and supply the dust to the compressor, thereby improving the durability of the compressor.
- a bearing case that supports a drive axle of the drive wheel is disposed inside a wheel hub fixed to the drive axle, The vehicle motor, the compressor, the vortex tube, and the cooling duct are accommodated in the bearing case.
- the bearing case that supports the drive axle of the drive wheel is disposed inside the wheel hub fixed to the drive axle, and the motor for the vehicle, the compressor, the vortex tube, and the cooling duct are provided in the bearing case.
- the power mechanism including the power source and the cooling structure are collectively arranged inside the wheel hub of the drive wheel.
- a swing case that is pivotally supported at the front of the body frame and extends rearward is swingably provided at the rear with the drive wheels pivoted,
- the electric motor for a vehicle, the compressor, the vortex tube, and the cooling duct are mounted on the swing case.
- a swing case that is pivotally supported at the front portion of the vehicle body frame and extends rearward is provided at the rear portion so as to be swingable with the drive wheels pivotally supported.
- the swing case includes a vehicle electric motor and a compressor. And a vortex tube and a cooling duct are mounted, so that the vehicle motor can be effectively used by effectively utilizing the inside of a swinging swing case that supports the front part on the body frame and extends rearward and supports the drive wheels on the rear part.
- the vehicle electric motor is provided at the rear of the swing case with its electric motor output shaft directed in the left-right vehicle width direction,
- the vortex tube is disposed forward of the vehicle motor in the swing case so as to be directed in the front-rear direction.
- the motor for the vehicle is provided at the rear of the long swing case in the front and rear directions with the motor output shaft directed in the left and right vehicle width direction, and the vortex is provided in the space in front of the motor for the vehicle in the swing case. Since the tubes are oriented in the front-rear direction, the space ahead of the vehicle motor in the long swing case can be used effectively, and the long vortex tubes can be efficiently placed in the front and rear. In addition, it is possible to prevent the swing case from increasing in size.
- An electric motor control device that controls the electric motor for the vehicle is mounted on the swing case,
- the cooling duct has a branch pipe part for diverting cool air,
- a branch pipe having one end connected to the branch pipe portion has the other end inserted into the motor control device.
- the motor control device that controls the motor for the vehicle is mounted on the swing case, and the cool air discharged from the vortex tube is diverted by the branch pipe of the cooling duct and supplied to the motor control device. Cool air can be distributed and supplied from one vortex tube mounted in a space efficient manner to the motor and the motor control device mounted on the vehicle, and both the motor and the motor control device can be efficiently cooled simultaneously. .
- a cushion is interposed between a rear portion of the swing case and a rear frame of the body frame above the swing case,
- the vortex tube is provided to be vertically oriented adjacent to a front portion of the stator coil of the vehicle electric motor provided at a rear portion of the swing case,
- the vortex tube is a long warm air side tube portion that discharges warm air from the end portion, and a short cold air side tube portion that discharges cool air from the end portion extends vertically opposite to each other,
- the warm-air side tube portion protrudes above the swing case and is located in front of the cushion.
- the vortex tube provided in the vertical direction adjacent to the front portion of the stator coil of the vehicle electric motor provided at the rear portion of the swing case has a warm air side tube portion extending upward and having a cushion. Because it is located at the front, the vortex tube that is oriented in the vertical direction reduces the size of the swing case in the vehicle width direction, while the warm air outlet of the warm side tube part is covered by the rear cushion, simplifying the protective structure of the vortex tube can do.
- the compressor is disposed above a plane including a drive axle of the drive wheel and a shaft support of the swing case with respect to the body frame.
- the compressor since the compressor is disposed above a plane including the driving axle of the drive wheels and the shaft support portion of the swing case with respect to the body frame, the compressor is protected from external force from below by the swing case. In addition, the bank angle of the motorcycle is secured.
- the motive power of the vehicle electric motor which is spaced apart from the drive axle of the drive wheel, is transmitted to the drive axle via an endless member.
- the motive power of the vehicle electric motor disposed apart from the driving axle of the driving wheel is transmitted to the driving axle via the endless member, so that the heavy vehicle electric motor is vibrated. It is possible to reduce the weight of the drive wheel side supported via the cushion away from the drive wheel, and the load on the cushion is reduced, so that it is easy to secure good cushioning properties.
- the vortex tube is provided integrally around the outer periphery of the motor case of the vehicle electric motor so as to be directed parallel to the motor output shaft of the vehicle electric motor.
- the vortex tube is provided integrally around the motor case of the vehicle motor so as to be oriented parallel to the motor output shaft, so that the motor case is compactly provided with the vortex tube.
- the compressed air supplied from the compressor is separated into warm air and cool air by the vortex tube and discharged, respectively, and the discharged cool air is introduced into the motor case of the vehicle electric motor by the cooling duct, so that the cool air is removed.
- the stator and rotor of the direct motor can be efficiently cooled to further improve the power consumption rate of the vehicle motor.
- a compressor, a cylindrical vortex tube, and a cooling duct are arranged around the motor for the vehicle, and the cooling structure can be compactly configured by consolidating the motor for the vehicle. As a result, the assemblability is good.
- FIG. 1 is an overall side view of an electric motorcycle according to a first embodiment of the present invention. It is a principal part side view of the electric motorcycle. It is the principal part longitudinal cross section. It is a principal part perspective view of the same. It is a top view which shows the electric compressor and vortex tube shown by the cross section. It is a longitudinal cross-sectional view of a vortex tube. It is a perspective view of a cooling duct. FIG. 4 is an exploded perspective view of a cooling duct for the vehicle electric motor. It is a principal part side view of the electric motorcycle which shows the modification of the 1st embodiment. It is a principal part side view of the electric motorcycle which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. It is the principal part longitudinal cross section.
- FIG. 1 It is a principal part perspective view of the electric motorcycle. It is a principal part side view of the electric motorcycle concerning the 3rd Embodiment of this invention. It is the principal part longitudinal cross section. It is a principal part side view of the electric motorcycle which concerns on the 4th Embodiment of this invention. It is the principal part longitudinal cross section. It is a principal part longitudinal section of the electric motorcycle concerning a 5th embodiment of the present invention. It is a principal part longitudinal section of the electric motorcycle concerning a 6th embodiment of the present invention. It is a principal part side view by the side of the electric motor for vehicles of the electric motorcycle. It is a principal part longitudinal section of the electric motorcycle concerning a 7th embodiment of the present invention.
- FIG. 1 It is a principal part perspective view of the electric motorcycle. It is a principal part side view of the electric motorcycle concerning the 3rd Embodiment of this invention. It is the principal part longitudinal cross section. It is a principal part side view of the electric motorcycle which concerns on the 4th Embodiment of this invention.
- FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of a main part of the electric motorcycle on a vehicle electric motor side. It is a principal part enlarged side view. It is a front view of a cold air supply small assembly concerning an 8th embodiment of the present invention. It is a side view of the cold air supply subassembly with a partial cross section. It is another side view of the cold air supply subassembly which made a partial cross section. It is principal part sectional drawing of the electric four-wheeled vehicle which concerns on 9th Embodiment of this invention.
- FIG. 1 is a side view of an electric motorcycle 1 which is a straddle-type vehicle according to a first embodiment to which the present invention is applied.
- the front, rear, left, and right directions are based on a normal reference that the forward direction is the straight traveling direction of the electric motorcycle 1 according to the present embodiment, and in the drawings, FR indicates forward and RR indicates rearward. , LH indicate the left side, and RH indicates the right side.
- the body frame 2 of the electric motorcycle 1 has a down frame 4 extending downward from the head pipe 3, and a slightly lower portion while branching from the lower end of the down frame 4 in the left and right vehicle width direction.
- the vehicle includes a pair of left and right lower frames 5 and 5 extending rearward of the vehicle, and seat rails (rear frames) 6 and 6 extending obliquely upward from the rear ends of the lower frames 5 and 5.
- a handle 8 is provided at the upper end of a steering shaft 7 rotatably supported by the head pipe 3, and a pair of left and right front forks 9, 9 connected to the lower end of the steering shaft 7 extend downward and forward.
- a front wheel 10 is rotatably supported at the lower end of the front and rear wheels 9 and 9.
- pivot plates 11, 11 are fixed to the inclined portions that extend obliquely upward at the rear portions of the lower frames 5, 5, and pivot shafts (shaft support portions) 12, which are installed between the left and right pivot plates 11, 11,
- a pair of left and right hanger brackets 20h, 20h protruding forward from the front end of the swing case 20 is pivotally supported, and the swing case 20 is provided to be swingable up and down.
- the swing case 20 is a case elongated in the front-rear direction, biased to the left in the left and right vehicle width direction, and a rear wheel 15 is provided at the rear of the swing case 20 in a cantilever manner with a rear axle 16 pivotally supported. Have been.
- a rear cushion 13 is interposed between a bracket 20b at the rear end of the swing case 20 and a bracket 6b at the rear of the seat rail 6, which is a rear frame above the swing case 20.
- the battery 14 is mounted on the left and right lower frames 5 and 5.
- the body frame 2 is covered with a body cover 18.
- a seat 19 is provided on a center cover portion 18c that covers the seat rail 6 of the vehicle body cover 18.
- Step portions 18s, 18s are provided on the left and right lower frames 5, 5, and a battery cover 18b covers the battery 14 mounted between the step portions 18s, 18s from above.
- a swing case 20 extending rearward on the left side in the vehicle width direction from a front portion pivotally supported by the pivot shaft 12 is bent at the periphery of the side wall 20A, which forms a long vertical front and back, and extends leftward.
- the outer peripheral wall 20B has a general shape, and the left end opening surface of the outer peripheral wall 20B is a mating surface 20Bf that forms the same vertical plane. Covers.
- the case cover 21 covers the left side of the swing case 20 by fitting the case cover 21 to the mating surface 20Bf of the outer peripheral wall 20B of the swing case 20 to form an inner space formed therein.
- a vehicle motor 30 for driving the vehicle is provided at the rear.
- the vehicle motor 30 is a radial gap type AC motor in which a stator coil and a rotor are arranged in a radial direction, and an inner rotor 32 is integrally provided on a motor output shaft 31, and an annular outer stator 33 is provided on an outer periphery of the inner rotor 32. Is covering.
- the motor output shaft 31 is oriented in the left and right vehicle width direction, and the outer stator 33 surrounding the inner rotor 32 is fixed to the swing case 20.
- a stator coil 33c is wound around a stator core of the outer stator 33.
- the inner rotor 32 and the outer stator 33 are housed in a motor case.
- the motor output shaft 31 has a cylindrical shape, and is rotatably supported by a clutch output shaft 40 penetrating therethrough via a bearing.
- the clutch output shaft 40 is supported by the swing case 20 via a bearing 40a, and the left end is supported by the case cover 21 via a bearing 40b.
- a start clutch 35 is provided between the left end of the clutch output shaft 40 and the left end of the motor output shaft 31.
- the starting clutch 35 is a centrifugal clutch
- a clutch inner 36 is attached to the left end of the motor output shaft 31
- a clutch outer 37 is attached to the left end of the clutch output shaft 40
- the motor output shaft 31 exceeds a predetermined rotation speed. Then, the clutch shoe 36a of the clutch inner 36 swings against the spring 36s, comes into contact with the inner peripheral surface of the clutch outer 37, rotates the clutch outer 37 integrally, and transmits power to the clutch output shaft 40.
- a speed reducer chamber 41c is formed, which is covered by the speed reducer cover 22 and houses the speed reduction gear mechanism 41 therein.
- the clutch output shaft 40 penetrates the bearing 40a to the right and projects into the reduction gear chamber 41c.
- the reduction gear mechanism 41 is configured as a two-axis reduction mechanism via an intermediate shaft 42 between the clutch output shaft 40 and the rear axle 16 supporting the rear rear wheel 15.
- An intermediate large-diameter gear 42b fitted on the intermediate shaft 42 meshes with a small-diameter gear 40s formed on the clutch output shaft 40.
- the intermediate small-diameter gear 42s formed on the intermediate shaft 42 meshes with the rear axle large-diameter gear 16b in the reduction gear chamber 41c of the rear axle 16.
- the rear axle 16 is supported by the swing case 20 and the speed reducer cover 22 via bearings 16a and 16c, and the wheel 15w of the rear wheel 15 is fitted to a portion of the rear axle 16 projecting rightward from the speed reducer cover 22. Be worn. Accordingly, the rotation of the clutch output shaft 40 is reduced by two shafts via the meshing of the small-diameter gear 40s and the intermediate large-diameter gear 42b of the reduction gear mechanism 41 and the meshing of the intermediate small-diameter gear 42s and the rear axle large-diameter gear 16b, thereby reducing the rear axle. The power is transmitted to the rear wheel 16 and the rear wheel 15 is rotated.
- the electric motorcycle 1 includes a PCU (a PCU for controlling a vehicle electric motor 30, etc.) on a left and right wide front portion where left and right hanger brackets 20 h and 20 h of a swing case 20 project forward. Power Control Unit) 17 is installed.
- PCU a PCU for controlling a vehicle electric motor 30, etc.
- the electric motorcycle 1 has a cooling structure for cooling the vehicle electric motor 30.
- the cooling structure includes a compressor 50 that compresses air, a vortex tube 60 having a straight cylindrical shape that separates and discharges compressed air supplied from the compressor 50 into warm air and cool air, and discharged from the vortex tube 60. And a cooling duct 70 for introducing the cold air into the motor case 34 of the vehicle motor 30. As shown in FIGS. 2 to 4, the compressor 50, the vortex tube 60, and the cooling duct 70, which form a cooling structure, are disposed around the vehicle electric motor 30.
- compressor 50 is a turbo-type centrifugal compressor that rotates impeller 51 and sends out compressed air by centrifugal force.
- Rotation shaft 52 of impeller 51 is driven by compressor motor 55 to rotate.
- the electric compressor 50 serving as a shaft.
- the compressor case 53 of the electric compressor 50 is partitioned into a compressor-side space accommodating the impeller 51 and a motor-side space accommodating the compressor motor 55 by a cylindrical partition wall 53s formed on the inner side. 52 is supported by the partition wall 53s via a bearing 52a and penetrates.
- the compressor side space of the compressor case 53 is covered with a compressor case cover 54.
- the compressor case cover 54 has a cylindrical suction cylinder 54i facing the end of the rotating shaft 52. It has a spiral discharge cylinder 53e bulging below the compressor case 53.
- the motor-side space of the compressor case 53 is closed by a motor cover 56, and the end of the rotating shaft 52 is supported by the motor cover 56 via a bearing 52b.
- the electric compressor 50 is mounted on the swing case 20 at the center in the front-rear direction with the rotating shaft 52 directed in the left-right vehicle width direction.
- the spiral discharge tube portion 53e swelling below the compressor case 53 of the electric compressor 50 opens rearward.
- vortex tube 60 has a tube main body 61 having a straight cylindrical shape.
- the tube main body 61 is composed of a long warm air tube part 61a extending coaxially with the tube center axis Lc and a short cool air tube part 61b having an enlarged diameter.
- the cold air tube portion 61b has a side wall formed with an introduction cylinder portion 61bj projecting in a direction perpendicular to the tube center axis Lc.
- An introduction connection pipe 64 is connected to the introduction cylinder part 61bj of the cool air side tube part 61b.
- a nozzle 62 is fitted in the cold air side tube portion 61b of the vortex tube 60, and a swirling chamber 61c is formed on the outer periphery of the nozzle 62.
- the inside of the inner peripheral surface of the nozzle 62 is formed on the opening end surface of the discharge tube portion 53e.
- a cold air outlet 62h is opened toward the outlet.
- the compressed air introduced from the compressor 50 enters the swirling chamber 61c, and is jetted tangentially by the nozzle 62 toward the peripheral wall of the swirling chamber 61c to form a vortex.
- the compressed air that has been blown out enters the warm-air-side tube portion 61a communicating with the swirling chamber 61c as a vortex.
- a control valve 63 is fitted to the end of the warm air side tube portion 61a.
- a warm air exhaust pipe 65 is externally fitted to an end of the warm air side tube portion 61a, and an open end of the warm air exhaust pipe 65 is a warm air outlet 65h.
- the compressed air ejected from the swirling chamber 61c moves toward the control valve 63 as a vortex along the inner surface of the tube in the warm air side tube portion 61a.
- the vortex of the air reaches the control valve 63, a part of the flow passes between the control valve 63 and the inner peripheral surface of the warm-side tube portion 61a, and flows out of the warm-air outlet 65h of the warm-air exhaust pipe 65 to the outside. Exhausted as warm air.
- the remaining air whose flow has been blocked by the control valve 63 is pushed back to the tube center axis Lc of the warm-up side tube portion 61a, turns along the tube center axis Lc, turns into a vortex, flows toward the nozzle 62, and The air passes through the inside and is discharged from the cool air outlet 62h.
- a vortex that moves toward the control valve 63 along the inner surface of the cylinder and a vortex that moves toward the nozzle 62 in the opposite direction along the tube center axis Lc are formed in the warm-up tube portion 61a.
- the inner and outer two vortices of the inner vortex along the tube center axis Lc and the outer vortex along the inner surface of the warm-side tube portion 61a in the warm-side tube portion 61a rotate at the same angular velocity in the same direction, and Moving in opposite directions, at the boundary between the two vortices, intense turbulence occurs, heat is transferred from the inner vortex to the outer vortex, and the air of the outer vortex is heated (shown by a dashed-dotted arrow in FIG. 6). ) Is discharged from the warm air discharge port 65h, and the swirling air flowing inside becomes cold air (indicated by a broken arrow in FIG. 6) and is discharged from the cool air discharge port 62h.
- the vortex tube 60 is configured such that the compressed air introduced into the introduction cylinder portion 61bj of the cool air side tube portion 61b is heated by the above-described action in the warm air side tube portion 61a between the swirl chamber 61c and the control valve 63. And cold air and are discharged in opposite directions.
- the vortex tube 60 is disposed adjacent to the rear of the electric compressor 50 so that the warm air outlet 65h is directed upward and the cold air outlet 62h is directed downward, and the inlet connection is directed forward.
- a discharge cylinder 53e whose pipe 64 faces rearward of the electric compressor 50 is connected to each other by an introduction connection pipe 64.
- a cool air supply pipe 75 attached to the cooling duct 70 is connected to the cool air discharge port 62h facing downward of the vortex tube 60, and the cool air discharged from the cool air discharge port 62h of the vortex tube 60 is connected to the cool air supply pipe 75.
- the cooling air is supplied to the cooling duct 70.
- cooling duct 70 includes an upstream linear refrigerant introduction pipe 71 and an arcuate arcuate distribution pipe 72 on the downstream side thereof.
- a straight refrigerant introduction pipe portion 71 is formed extending in the tangential direction of the curved arc of the refrigerant, and a cool air supply pipe 75 is connected to a side surface of the refrigerant introduction pipe portion 71.
- cooling duct 70 is a metal pipe, and is compressed in the axial direction of the center axis C of the arc of arc-shaped distribution pipe portion 72 and flattened by press forming to form a flat rectangular cross section.
- a plurality of injection ports 72j that open toward one axial direction of the central axis C of the curved arc are provided on the same arc.
- the arc-shaped distribution pipe portion 72 of the cooling duct 70 is arranged such that the center axis C of the arc coincides with the center axis of the motor output shaft 31 of the vehicle motor 30 for the vehicle.
- the outer stator 33 and the starting clutch 35 adjacent to and facing the outer stator 33, and disposed at a side surface of the outer stator 33 with the injection port 72j facing the outer stator 33.
- the cooling duct 70 having a flat rectangular cross-section has a mounting stay 71x pressed against a flat plate at the end of the refrigerant introduction pipe 71, and an arc-shaped distribution pipe.
- the portion 72 has a flat mounting stay 72y protruding from the center of the outer circumference of the curved arc, and a flat mounting press portion 72z formed at the end.
- Mounting stays 71x, 72y, and 72z of the cooling duct 70 are provided with mounting holes 71xh, 72yh, and 72zh, respectively.
- An inlet 71h is pierced on the same side of the cooling duct 70 as the side on which the injection port 72j is formed, and a cool air supply pipe 75 is connected to the inlet 70h as shown in FIG. .
- cold air supply pipe 75 protrudes in the axial direction of central axis C from a connection portion with cooling duct 70, and then bends substantially at right angles and extends upward.
- three mounting posts 20x, 20y, 20z are formed to protrude leftward from the rear inner surface of the side wall 20A of the swing case 20 along the outer peripheral surface of the outer stator 33 of the vehicle electric motor 30.
- Bolt female screw holes 20xh, 20yh, 20zh are formed in each of the mounting columns 20x, 20y, 20z.
- the bolts 73 are passed through the mounting holes 71xh, 72yh, and 72zh so that the mounting posts 20x, 20y, and 20z correspond to the mounting holes 71xh, 72yh, and 72zh of the mounting stays 71x, 72y, and 72z of the cooling duct 70, respectively.
- the cooling duct 70 is attached to the side wall 20A of the swing case 20 by screwing and fastening to the bolt female screw holes 20xh, 20yh, and 20zh.
- cooling duct 70 attached in this manner has an arc-shaped distribution pipe 72 opposed to outer stator 33 of electric motor 30 for a vehicle, and injection port 72 j opened on the right side of arc-shaped distribution pipe 72. Are disposed toward the side surface of the outer stator 33.
- the refrigerant introduction pipe part 71 of the cooling duct 70 extends obliquely upward and forward from the arc-shaped distribution pipe part 72, and a cool air supply pipe 75 is connected to the right side surface of the refrigerant introduction pipe part 71 and extends upward. I have.
- the upper end of the cool air supply pipe 75 is connected to the cool air side tube portion 61b of the vortex tube 60, and the cool air supply pipe 75 supplies the cool air discharged from the cool air discharge port 62h to the cooling duct 70.
- a spiral discharge cylinder 53 e swelling below the compressor case 53 of the electric compressor 50 mounted on the upper peripheral wall 20 Buu of the swing case 20 is vertically Since the lower cold air side tube portion 61b of the oriented vortex tube 60 is connected via the introduction connection pipe 64, the lower cold air side tube portion 61b is located at the height of the upper peripheral wall 20Bu of the swing case 20. Penetrates the upper wall of the case cover 21.
- the warm air side tube portion 61 a above the cold air side tube portion 61 b of the vortex tube 60 projects above the swing case 20 and the case cover 21 and is exposed to the outside. I have.
- the warm-air-side tube portion 61 a protruding from the information of the vortex tube 60 is provided between the bracket 20 b at the rear end of the swing case 20 and the bracket 6 b at the rear of the seat rail 6 of the body frame 2. It is located in front of a rear cushion 13 interposed therebetween.
- the electric compressor 50 mounted on the swing case 20 is mounted on an upper peripheral wall 20 Bu of the swing case 20, and is connected to a rear axle 16 of the rear wheel 15 and a front end of the swing case 20.
- the swing shaft 20 is disposed above a plane P including the pivot shaft 12 and the rear axle 16 of the rear wheel 15 at the rear of the swing case 20.
- an air cleaner is mounted on the upper peripheral wall 20Bu of the swing case 20, but in an electric motorcycle, an air cleaner is not required, and the swing case 20 having the air cleaner is not required.
- the electric compressor 50 can be disposed by utilizing the empty space above the upper peripheral wall 20Bu. Since the electric compressor 50 is mounted on the upper peripheral wall 20Bu of the swing case 20, it is possible to prevent water such as mud splashing and rain from entering.
- the above-described first embodiment of the cooling structure for a vehicle electric motor according to the present invention has the following effects.
- the air compressed by the rotation of the impeller 51 by the driving of the compressor motor 55 is supplied to the cool air of the vortex tube 60 from the discharge cylinder 53 e through the introduction connection pipe 64.
- the air is separated into warm air and cool air, and the cool air is supplied to the cooling duct 70 via the cold air supply pipe 75 from the cold air outlet 62h facing downward, while The warm air is discharged to the outside from the warm air outlet 65h of the warm air tube part 61a extending upward.
- the cool air supplied to the cooling duct 70 is filled in the arc-shaped distribution pipe portion 72, and is discharged from the injection port 72 j of the arc-shaped distribution pipe portion 72 to the outer stator of the vehicle electric motor 30. Since the fuel is injected toward the side surface of the stator coil 33c of the vehicle 33, the cool air is directly injected toward the stator coil 33c which generates the largest amount of heat. The power consumption rate of the electric motor 30 can be further improved.
- an electric compressor 50, a vortex tube 60 having a straight cylindrical shape, and a cooling duct 70 are arranged around the vehicle electric motor 30 around the electric motor 30 for the vehicle.
- the cooling structure can be formed compactly by being integrated around the motor 30 for use, and the size can be reduced, and the assemblability is good.
- a reduction gear mechanism 41 for reducing the power of the vehicle motor 30 and transmitting the reduced power to the rear wheels 15 as drive wheels is provided, so that the power required for the vehicle motor is suppressed and the size is reduced. be able to.
- the arc-shaped distribution pipe section 72 formed on the downstream side of the cooling duct 70 is arranged in one axial direction of the center axis C of the arc of the arc-shaped distribution pipe section 72.
- the arc-shaped distribution pipe portion 72 is adjacent to the outer stator 33 of the vehicle electric motor 30 so that the center axis C coincides with the electric motor output shaft 31 of the electric motor 30 for the vehicle. Since the injection port 72j is disposed facing the side surface of the stator coil 33c of the outer stator 33, the cool air is injected from the plurality of injection ports 72j toward the stator coil 33c of the annularly arranged outer stator 33. Therefore, the cool air is directly injected toward the stator coil 33c having the largest heat generation, so that the vehicle motor 30 can be efficiently and effectively cooled, and the power consumption rate of the vehicle motor 30 can be further improved. .
- the compressor 50 is an electric compressor 50 integrally provided with a compressor motor 55, the compressor 50 is driven and controlled regardless of the output torque of the motor 30 for the vehicle.
- the cooling performance through the vortex tube 60 can be controlled by changing the air supply amount, and when the load on the vehicle motor 30 increases and the heat generation is large, the cooling performance can be increased and the heat generation can be suppressed.
- a swing case 20 pivotally supported at a front portion of the vehicle body frame 2 and extending rearward is provided at a rear portion to pivotally support a rear wheel 15 as a drive wheel.
- the vehicle motor 30, the compressor 50, the vortex tube 60, and the cooling duct 70 are mounted on the swing case 20, so that the front portion is supported by the body frame 2 and extends rearward, and the rear wheel 15 is provided at the rear portion.
- a vortex tube provided in a vertical direction adjacent to a front portion of a stator coil 33 c of an outer stator 33 of a vehicle electric motor 30 provided at a rear portion of a swing case 20. Since the warm-side tube portion 61a extends upward and is located in front of the rear cushion 13, the temperature of the warm-side tube portion 61a is reduced while the size of the swing case is reduced by the vortex tube 60 which is directed vertically. The air outlet is covered by the rear cushion 13 at the rear, and the protection structure of the vortex tube 60 can be simplified.
- the compressor 50 is formed by a plane P including a rear axle (drive axle) 16 of a rear wheel (drive wheel) 15 and a pivot shaft 12 which is a shaft support portion of the swing case 20 with respect to the body frame 2. Is also arranged on the upper side, so that the compressor 50 is protected by the swing case 20 against external force from below, and the bank angle of the electric motorcycle 1 is secured.
- FIG. 9 shows a modification of the first embodiment of the present invention described above.
- the reference numerals of the members in this modification use the reference numerals of the members in the previous example shown in FIGS.
- the modification shown in FIG. 9 has substantially the same basic structure as that of the previous example, except that the bracket 20b of the swing case 20 on which the lower end of the rear cushion 13 is pivotally supported is positioned above the vehicle electric motor 30 and swings. Projecting to the outer peripheral wall 20B of the case 20, the pivot shaft 12 for supporting the front end of the swing case 20 is located at a position lower than the rear axle 16 of the rear wheel 15, and the rear axle 16 of the rear wheel 15 The difference from the previous example is that the plane P including the pivot axis 12 is inclined forward and downward.
- the compressor 50 is positioned so as to be sandwiched between the lower shaft support of the rear cushion 13 and the pivot shaft 12, and minimizes the intrusion of water such as mud splashes and rain. be able to.
- the second embodiment is an electric motorcycle including a swing case 220 having a vehicle electric motor 230 at a rear portion, and having a rear axle 216 of a rear wheel 215 coaxially with an electric motor output shaft 231 of the electric motor 230 for a vehicle. is there.
- a bearing 216a is interposed between a small-diameter end 231e at the right end of motor output shaft 231 and a left end recess 216e of coaxial rear axle 216, so that motor output shaft 231 and rear axle 216 mutually move. They are arranged coaxially left and right so that they can rotate relative to each other.
- the rear axle 216 is supported by a speed reducer cover 222 described later via a bearing 216c.
- a reduction gear mechanism 241 which is a two-axis reduction mechanism via an intermediate shaft 242 is interposed. That is, the intermediate large-diameter gear 242b fitted on the intermediate shaft 242 meshes with the small-diameter gear 231s formed on the motor output shaft 231. The intermediate small-diameter gear 242s formed on the intermediate shaft 242 meshes with the rear axle large-diameter gear 216b in the reduction gear chamber 241c of the rear axle 216.
- the reduction gear mechanism 241 is covered by the reduction gear cover 222.
- a turbo-type centrifugal compressor 250 is provided at the left end of a motor output shaft 231 of a motor 230 for a vehicle, and is driven by the motor 230 for a vehicle. That is, the motor output shaft 231 is the rotation shaft of the impeller 251 of the compressor 250.
- the cooling duct 270 includes a refrigerant introduction pipe section (upstream side duct) 271 and an arc-shaped distribution pipe section 272 substantially the same as the cooling duct 70, but a side surface of the refrigerant introduction pipe section 271 to which the cool air supply pipe 275 is connected, The side where the injection port 272j is formed is the opposite side.
- the cold air supply pipe 275 extends in the axial direction of the center axis C of the arc of the arc-shaped distribution pipe section 272 from the connection portion on the side surface of the refrigerant introduction pipe section 271 and then forms a right angle. And extends in a direction overlapping with the end of the arc-shaped distribution pipe portion 272 in a side view of FIG.
- cooling duct 270 is curved in a substantially U-shape by an arc-shaped distribution pipe portion 272 and a refrigerant introduction pipe portion 271 forming an arc having a circumferential angle of about 270 degrees.
- the cool air supply pipe 275 is arranged along a straight line connecting both ends of the 270 and a parallel straight line L deviated in the direction of the central axis C, and the cooling duct 270 and the cool air supply pipe 275 are viewed from the side in FIG. It appears to form a ring with.
- a cold air side tube portion 261b having a cool air outlet 262h of the tube main body 261 of the vortex tube 260 is connected to an end of the cool air supply pipe 275 via a connection pipe 266 (see FIG. 10).
- the cold air supply pipe 275 and the straight cylindrical vortex tube 260 are connected in a straight line back and forth, so that the vortex tube 260
- the cooling duct 270 is arranged along a substantially horizontal straight line connecting both ends of the cooling duct 270 at substantially the same height and a parallel straight line L deviated in the direction of the center axis C of the arc of the arc-shaped distribution pipe part 272.
- the cold air side tube part 261b overlaps the end of the arc-shaped distribution pipe part 272, and the warm air side tube part 261a of the vortex tube 260 extends in the extension direction of the cold air supply pipe 275, and
- the annular cooling duct 270 and the cool air supply pipe 275 protrude from the annular shape and project in a substantially annular tangential direction.
- the cooling duct 270 is attached to the swing case 220 so that the arc-shaped distribution pipe portion 272 of the cooling duct 270 faces the side surface of the outer stator 233 of the vehicle electric motor 230 and both ends of the cooling duct 270 are located on the upper side. Then, the vortex tube 260 is attached through the left case cover 221 (see FIGS. 11 and 12). A plurality of injection ports 272j formed on the right side surface of the arc-shaped distribution pipe portion 272 open toward the side surface of the outer stator 233.
- the cool air supply pipe 275 is located above the cooling duct 270 and at about the same height as the upper part of the vehicle electric motor 130 in the front-rear direction.
- the vortex tube 260 extends rearward and penetrates through the left case cover 221 by being connected to the cold air supply pipe 275.
- a compressor 150 provided at the left end of motor output shaft 231 of vehicle motor 230 is located below cool air supply pipe 275, and has a spiral shape bulging rearward of compressor case 253.
- the discharge tube portion 253e is open upward, and an introduction tube portion 261bj projecting downward from the cold air side tube portion 261b of the vortex tube 260 is connected to the discharge tube portion 253e via the introduction connection tube 264.
- the motor output shaft 231 that rotates by the drive of the vehicle motor 230 rotates the rear wheel 215 via the reduction gear mechanism 241 and rotates the impeller 251 of the compressor 250, so that compressed air is discharged from the discharge cylinder. From 253e, it is introduced into the cold air side tube part 261b through the introduction tube part 261bj of the vortex tube 260, and the compressed air is separated into warm air and cold air in the warm air side tube part 261a, and the warm air is heated by the warm air side tube part 261a.
- the cool air is discharged backward from the exhaust pipe 265, discharged from the cool air side tube portion 261b into the front cool air supply pipe 275, and supplied from the cool air supply pipe 275 to the cooling duct 270.
- the cool air supplied to the cooling duct 270 is filled into the arc-shaped distribution pipe portion 272 and is injected from the injection port 272j of the arc-shaped distribution pipe portion 272 toward the side surface of the outer stator 233 of the vehicle electric motor 230.
- the cool air is directly injected toward the stator coil 233c that generates the largest amount of heat, so that the electric motor 230 for the vehicle can be efficiently and effectively cooled, and the power consumption rate of the electric motor 230 for the vehicle can be further improved.
- the second embodiment of the cooling structure for a motor for a vehicle has the following effects.
- the compressor 250 is provided at the shaft end of the motor output shaft 131 and is driven by the vehicle motor 230. Therefore, the vehicle motor 230 is used as a power source for driving the compressor 150.
- the compressor 250 is provided at the shaft end of the motor output shaft 231 without requiring a dedicated power source separately, and the compressor 250 can be compactly configured with a simple structure with a small number of parts.
- the vortex tube 260 is arranged such that, with respect to the cooling duct 270 curved in a substantially U-shape, a straight line connecting both ends of the cooling duct 270 and the center of the arc of the arc-shaped distribution pipe part 272. Since the cooling duct 270 and the vortex tube 260 are compactly assembled, they are arranged along the parallel straight line L shifted in the direction of the axis C.
- the vortex tube 260 is in the above-described relative positional relationship with the cooling duct 270, the central axis C of the arc of the arc-shaped distribution pipe portion 272 facing the outer stator 233 on the downstream side of the cooling duct 270 is set.
- the discharge cylinder portion (compressed air discharge port) of the compressor 250 provided at the shaft end of the motor output shaft 131 is rotated.
- the introduction tube portion (compressed air introduction port) 261bj of the vortex tube 160 can be easily arranged at an optimum position for connection to the (outlet) 253e, and the cooling passage can be shortened.
- FIG. 12 shows an example in which a vortex tube 260 penetrating and attached to the left case cover 221 projects from the rear of the left case cover 221 upward, downward, and forward except for the rear by a two-dot chain line.
- the arc-shaped distribution pipe portion 272 of the cooling duct 270 is disposed between the compressor 250 and the stator coil 233c of the outer stator 233 of the vehicle electric motor 230, so that the vehicle electric motor 230
- the arc-shaped distribution pipe section 272, the vortex tube 260, and the compressor 250 are collectively arranged on the shaft end side (left side) of the motor output shaft 231 with respect to the outer stator 233, so that the cooling structure can be downsized and the cooling passage can be reduced. Shortening can be achieved.
- the third embodiment is an electric motorcycle including a swing case 320 having a vehicle electric motor 330 at a rear portion.
- the rear axle of the rear wheel 315 is coaxial with the electric motor output shaft 331 and the clutch output shaft 340 of the electric motor 330 for the vehicle. 316.
- the motor output shaft 331 has a cylindrical shape, and is rotatably supported by a clutch output shaft 340 penetrating therethrough via a bearing.
- the clutch output shaft 340 is supported by the swing case 320 via a bearing 340a, and the left end is supported by the case cover 321 via a bearing 340b.
- a start clutch 335 is provided between the left end of the clutch output shaft 340 and the left end of the motor output shaft 331.
- the starting clutch 335 is a centrifugal clutch
- a clutch inner 336 is attached to the left end of the motor output shaft 331
- a clutch outer 337 is attached to the left end of the clutch output shaft 340
- the motor output shaft 331 exceeds a predetermined rotation speed. Then, the clutch shoe 336a of the clutch inner 336 swings against the spring 336s, comes into contact with the inner peripheral surface of the clutch outer 337, rotates the clutch outer 337 integrally, and transmits power to the clutch output shaft 340.
- a speed reducer chamber 341c that is covered by a speed reducer cover 322 and houses a speed reduction gear mechanism 341 is formed on the rear right side surface of the side wall of the swing case 320.
- a bearing 316a is interposed between a small-diameter end portion 340e at the right end of the clutch output shaft 340 and a left end recess 316e of the coaxial rear axle 316, so that the clutch output shaft 340 and the rear axle 316 are mutually connected. They are arranged coaxially left and right so that they can rotate relative to each other.
- a reduction gear mechanism 341 that is a two-axis reduction mechanism via an intermediate shaft 342 is interposed. That is, the intermediate large-diameter gear 342b fitted on the intermediate shaft 342 meshes with the small-diameter gear 340s formed on the motor output shaft 331. The intermediate small-diameter gear 342s formed on the intermediate shaft 242 meshes with the rear axle large-diameter gear 316b in the reduction gear chamber 341c of the rear axle 316.
- a piston type compressor 350 is attached to an upper portion of an outer peripheral wall 320B of a swing case 320 by inserting a lower half thereof.
- a piston type compressor 350 has a cylindrical compressor case 351 composed of a large-diameter cylindrical portion 351a and a small-diameter cylindrical portion 351b with a step portion interposed therebetween, and a small-diameter cylindrical portion 351b protruding forward.
- connection port 351bh Is formed with a connection port 351bh, and a cylindrical cylinder 352 with a bottom is fitted into the rear large-diameter cylindrical portion 351a by abutting against a stepped portion, and a piston 353 is slidable back and forth within the cylinder 352. Is fitted to.
- a discharge cylinder port 352h having a reduced diameter is formed in a bottom wall 352b on the front side of the cylinder 352, and a discharge valve 354 urged rearward by a spring 354s closes the discharge cylinder port 352h to be able to open and close from the front.
- the piston 353 that slides in the cylinder 352 has a communication hole 353h that communicates a front compression space 350S between the bottom wall 352b of the cylinder 352 and a rear outer space opposite to the bottom wall 352b.
- a connecting rod 355c that connects the suction valve 355 and the substrate 355b is provided through the piston 353. The distance between the suction valve 355 and the substrate 355b connected by the connection rod 355c is larger than the front-rear width of the piston 353, and the suction valve 355 and the substrate 355b move back and forth by a predetermined distance with respect to the piston 353.
- the suction valve 355 opens the communication hole 353h, and the piston 353 pushes the substrate 355b and moves rearward together with the suction valve 355 via the connecting rod 355c. Then, the outside air is sucked into the compression space 350S between the cylinder 352 and the bottom wall 352b through the communication hole 353h. Thereafter, when the piston 353 moves forward, the piston 353 comes into contact with the suction valve 355 to close the communication hole 353h and push the suction valve 355 forward, so that the air sucked into the compression space 350S is compressed to a certain air pressure.
- the discharge valve 354 opens the discharge cylinder port 352h against the spring 354s, and discharges compressed air from the discharge cylinder port 352h.
- a cam mechanism for reciprocating the piston 353 is provided, and a cam 357 is fitted on a cam rotation shaft 356 rotatably supported on the reduction gear cover 322.
- the cam rotation shaft 356 is provided with a small-diameter gear 356s that meshes with an intermediate large-diameter gear 342b fitted on the intermediate shaft 342 of the reduction gear mechanism 341. Therefore, when the clutch output shaft 340 is rotated via the starting clutch 335 by the driving of the vehicle electric motor 330, the cam rotation shaft 356 is rotated together with the cam 357 via the intermediate large-diameter gear 342b.
- the cam 357 includes a peripheral wall 357a having a cam shape that forms an annular shape of an egg in a side view, and a bottom wall 357b that closes one opening of the peripheral wall 357a, and the bottom wall 357b is perpendicular to the cam rotation shaft 356. It is fitted to.
- a driven rod 358 connected to the end of the piston shaft 353a of the piston 353 of the piston type compressor 350 via a pin 359 supports a pair of front and rear adjacent rollers 358a and 358b via bearings.
- the pair of rollers 358a and 358b sandwich the peripheral wall 357a of the cam 357 from both inside and outside to form a cam mechanism.
- a vortex tube 360 is disposed in front of the vehicle electric motor 330 inside the swing case 320 and the case cover 321 which are long in the front and rear direction and oriented in the front and rear direction.
- the vortex tube 360 is provided diagonally below the piston type compressor 350 with the long warm air side tube portion 361a and the warm air exhaust pipe 365 on the front side of the tube main body 361 and the short cool air side tube portion 361b on the rear side. I have.
- the introduction connection pipe 364 connects the introduction cylinder part 361bj of the vortex tube 360 and the connection port 351bh of the piston compressor 350, and compressed air is introduced into the vortex tube 360.
- a cool air supply pipe 375 attached to the cooling duct 370 is connected to the cool air outlet 362h facing the rear of the vortex tube 360, and the cool air discharged from the cool air outlet 362h of the vortex tube 360 connects the cool air supply pipe 375.
- the cooling air is supplied to the cooling duct 370.
- the cooling duct 370 includes a refrigerant introduction pipe part 371 and an arc-shaped distribution pipe part 372 substantially the same as the cooling duct 70, and an arc-shaped distribution pipe on the same side as the side surface of the refrigerant introduction pipe part 371 to which the cool air supply pipe 375 is connected.
- a plurality of injection ports 372j are formed on the side surface of the portion 372.
- the arc-shaped distribution pipe portion 372 of the cooling duct 370 is located between the outer stator 333 of the vehicle electric motor 330 and the starting clutch 335 so as to be adjacent to and opposed to the outer stator 333. Are arranged with the injection port 372j facing.
- the refrigerant introduction pipe section 371 of the cooling duct 370 extends obliquely upward and forward from the arc-shaped distribution pipe section 372, and a cold air supply pipe 375 is connected to the right side of the refrigerant introduction pipe section 371 and extends forward. I have.
- the front end of the cool air supply pipe 375 is connected to the cool air side tube portion 361b of the vortex tube 360, and the cool air supply pipe 375 supplies the cool air discharged from the cool air discharge port 362h to the cooling duct 370.
- the cool air supplied to the cooling duct 370 is filled in the arc-shaped distribution pipe portion 372, and is injected from the injection port 372j of the arc-shaped distribution pipe portion 372 toward the side surface of the outer stator 333 of the vehicle electric motor 330. Cool air is directly injected toward the stator coil 333c that generates the largest amount of heat, so that the electric motor 330 for the vehicle can be efficiently and effectively cooled, and the power consumption rate of the electric motor 330 for the vehicle can be further improved.
- the third embodiment of the cooling structure for a motor for a vehicle has the following effects.
- a motor 330 for a vehicle is provided at the rear of a long swing case 320 forward and backward with its motor output shaft 331 directed in the left and right vehicle width direction. Since the vortex tube 360 is disposed in the space in front of the motor 330 for the vehicle so as to be directed in the front-rear direction, the space in front of the motor 330 for the vehicle in the long swing case 320 is effectively used.
- the long vortex tube 360 can be efficiently arranged, and the swing case 320 can be prevented from becoming large.
- the piston compressor 350 is attached to the upper part of the outer peripheral wall 320 ⁇ / b> B of the swing case 320 by inserting the lower half thereof, the piston compressor 350 is not affected by external force from below. Thus, while being protected by the swing case 320, the bank angle of the electric motorcycle is ensured.
- the fourth embodiment is an electric motorcycle including a swing case 420 having a vehicle electric motor 430 at a rear portion.
- the rear axle of the rear wheel 415 is coaxial with the electric motor output shaft 431 and the clutch output shaft 440 of the electric motor 430 for the vehicle. 416, and has substantially the same structure as the third embodiment.
- the fourth embodiment is different from the third embodiment in that the compressor is not a piston type but a scroll type compressor 450, and that there is no cooling duct having an arcuate distribution pipe portion, Other structures are the same as those of the third embodiment. Therefore, in the fourth embodiment, for the same structure as that of the third embodiment, the same members as those in the third embodiment are denoted by the same reference numerals in FIG. 15 and FIG. The description is omitted because it is duplicated.
- the scroll type compressor 450 has a main rotary shaft 452 and a sub rotary shaft 453 that are rotatably supported in parallel in a compressor case 451 in a direction parallel to the left and right vehicle width direction.
- a timing belt 454 is stretched between pulleys 452p and 453p of the same diameter fitted to the 453, respectively, and rotates in the same direction at the same rotational speed.
- the main rotary shaft 452 has an eccentric shaft end 452r eccentric at the left end, and the orbiting scroll member 455 is rotatably supported on the eccentric shaft end 452r via a bearing 452b so as to be relatively rotatable with the eccentric shaft end 452r.
- the orbiting scroll 455s of the orbiting scroll member 455 is loosely fitted to the fixed scroll 456s of the fixed scroll member 456 fixed to the compressor case 451.
- the auxiliary rotary shaft 453 has an eccentric shaft end 453r eccentric at the left end, and an external fitting member 455r is externally fitted to the eccentric shaft end 453r via a bearing 453b.
- the external fitting member 455r and the orbiting scroll member 455 Are connected integrally.
- the eccentric shaft end 452r of the main rotating shaft 452 and the eccentric shaft end 453r of the sub-rotating shaft 453 rotate in the same phase, and the orbiting scroll member 455 supported by the eccentric shaft end 452r via the bearing 452b.
- the orbiting scroll 455s loosely fitted to the fixed scroll 456s orbits without rotating, so that a crescent shape sealed between the fixed scroll 456s and the orbiting scroll 455s from the suction port 456i at the center of the fixed scroll member 456.
- the compression chamber moves outward, the pressure gradually decreases, and the air is compressed, and is discharged as compressed air from a discharge port 451e formed in the upper part of the compressor case 451, which is the outer periphery of the fixed scroll 456s. .
- a small-diameter gear 452s meshing with an intermediate large-diameter gear 442b fitted to the intermediate shaft 442 of the reduction gear mechanism 441 is provided on the right side of the main rotation shaft 452. Therefore, the scroll compressor 450 rotates the main rotary shaft 452 through the engagement of the intermediate large-diameter gear 442b and the small-diameter gear 452s by the driving of the vehicle electric motor 430, whereby the orbiting scroll 455s orbits and discharges. The compressed air is discharged from the port 451e.
- a vortex tube 460 is disposed in front of the vehicle electric motor 430 inside the swing case 420 and the case cover 421 which are long in the front and back, and is oriented in the front and rear direction.
- the vortex tube 460 has a scroll-type compression system in which the long warm air side tube portion 461a and the warm air exhaust pipe 465 are on the front side of the tube body 461 and the short cold air side tube portion 461b is on the rear side. It is provided diagonally below the machine 450.
- An introduction connection pipe 464 connects the introduction cylinder portion 461bj of the vortex tube 460 and the discharge port 451e of the scroll compressor 450.
- a straight cylindrical cold air supply pipe 475 protrudes rearward through a connection pipe 466 at a cool air discharge port 462h facing rearward of the vortex tube 460, and the rear end of the cold air supply pipe 475 is connected to the outer stator 433 of the vehicle motor 430. It is fitted into the front part of the peripheral wall of the motor case 434 to be covered.
- the driving of the vehicle motor 430 causes the clutch output shaft 440 to rotate via the starting clutch 435, and the main rotary shaft 452 of the scroll compressor 450 to rotate via the engagement between the intermediate large-diameter gear 442b and the small-diameter gear 452s.
- the orbiting scroll 455s orbits, and compressed air is discharged from the discharge port 451e to the introduction connection pipe 464, guided to the vortex tube 460, and introduced to the introduction cylinder 461bj of the vortex tube 460.
- the compressed air introduced into the vortex tube 460 is separated into warm air and cool air in the warm air tube portion 461a, the warm air is discharged forward from the warm air exhaust pipe 465 of the warm air tube portion 461a, and the cool air is cooled into the cool air tube portion 461b.
- Is supplied to the rear cool air supply pipe 475, is introduced into the electric motor case 434, and cools the electric motor case 434, thereby suppressing the heat generation of the stator coil 433c of the outer stator 433 of the electric motor 430 for the vehicle. Is efficiently and effectively cooled, and the power consumption rate of the vehicle electric motor 330 can be further improved.
- the fourth embodiment of the cooling structure for a vehicle electric motor according to the present invention has the following effects, in particular.
- a vehicle motor 430 is provided at the rear of a long swing case 420 in the front and rear direction with its motor output shaft 431 directed in the left and right vehicle width direction. Since the vortex tube 460 is disposed in the space in front of the vehicle motor 430 in the front-rear direction, the space in front of the vehicle motor 430 in the long swing case 420 is effectively used, and the space is used effectively.
- the long vortex tube 460 can be efficiently arranged, and the swing case 420 can be prevented from being enlarged.
- the scroll compressor 450 is attached to the upper part of the outer peripheral wall 420 ⁇ / b> B of the swing case 420 by inserting the lower half thereof, the scroll compressor 450 is resistant to external force from below. As a result, the bank angle of the electric motorcycle is secured while being protected by the swing case 420.
- the scroll compressor 450 does not require a valve, has little torque fluctuation, has low noise and vibration, and has high efficiency even in a small size.
- the vortex tube 460 into which the compressed air of the scroll compressor 450 is introduced cools the vehicle motor 430 by directly introducing the cool air into the motor case 434.
- the present invention can also be applied to a configuration in which cool air is injected from an injection port of an arc-shaped distribution pipe section 372 of a cooling duct 370 which is adjacent to and opposed to an outer stator 333 of a motor for a vehicle 330 to cool the motor.
- the scroll type compressor 450 and the vortex tube 460 can be applied to the swing case 420 in a state where they are attached to substantially the same positions as shown in FIGS. That is, a vortex tube 460 is disposed in front of the vehicle motor 430 inside the swing case 420 and the case cover 421 which are long in the front and rear direction and is oriented in the front-rear direction. The position 450 is located, and the two are connected by the introduction connection pipe 464.
- a cool air supply pipe extending rearward from a cool air outlet 462h facing rearward of the vortex tube 460 is connected to an arc-shaped distribution pipe adjacent to the outer stator 433 of the motor 430 for a vehicle.
- Vortex tube 460 supplied with compressed air by scroll type compressor 450 discharges cool air from cool air outlet to cool air supply pipe, so that cooling duct The cool air is injected from the injection port of the arc-shaped distribution pipe toward the side of the outer stator 433 of the electric motor 430 for the vehicle, so that the electric motor 430 for the vehicle can be efficiently and effectively cooled.
- the fifth embodiment is an electric motorcycle including a swing case 520 having a vehicle electric motor 530 at a rear portion in the same vehicle as the fourth embodiment, with reference to FIG.
- the rear wheel 515 has a rear axle 516 coaxially with the motor output shaft 431 and the clutch output shaft 540 of the starting clutch 535.
- the rotation of the clutch output shaft 540 is reduced by the reduction gear mechanism 541 and transmitted to the rear axle 516.
- a scroll compressor 550 is attached to the upper part of the outer peripheral wall of the swing case 520 by inserting the lower half thereof, and a vortex tube 560 is provided in a space in front of the vehicle electric motor 530 in the swing case 520 in the front-rear direction. It is arranged facing.
- the vortex tube 560 is provided diagonally below the scroll compressor 550 with the long warm air side tube portion 561a and the warm air exhaust pipe 565 on the front side of the tube main body 561 and the short cool air side tube portion 561b on the rear side. I have.
- a cooling duct 570 protrudes rearward through a connection pipe 566 at a cold air outlet 562h facing rearward of the vortex tube 560.
- the cooling duct 570 has a rear end formed in a motor case 534 that covers the outer stator 533 of the vehicle motor 530. It is fitted into the front part of the peripheral wall.
- a PCU (Power Control Unit) 517 for controlling the vehicle electric motor 530 and the like is mounted on the left and right wide front portions where the left and right hanger brackets 520h, 520h of the swing case 520 project forward.
- the cooling duct 570 has a straight pipe section 570a protruding rearward and a branch pipe section 570b branched rightward from the straight pipe section 570a, and a branch pipe 580 having one end connected to the branch pipe section 570b faces forward. , PCU517.
- the compressed air introduced into the vortex tube 560 is separated into warm air and cool air in the warm air tube portion 561a, the warm air is discharged forward from the warm air exhaust pipe 565 of the warm air tube portion 561a, and the cool air is discharged into the cool air tube 561a.
- the air is supplied from the portion 561b to the rear cooling duct 570 via the connection pipe 566.
- the cool air supplied to the cooling duct 570 is introduced into the motor case 534 by the straight tube portion 570a, and cools the motor 530 for the vehicle.
- the cool air diverted to the branch tube portion 570b is supplied to the PCU 517 by the branch pipe 580.
- heat-generating members such as the substrate of the PCU 517 can be cooled.
- a rear wheel 615 and a rear axle 616 are supported at the rear of a swing case (not shown) together with a reduction gear mechanism 641, and the vehicle motor is separated from the rear axle 616 at the front of the swing case.
- This is a cooling structure of the vehicle electric motor 630 in the electric motorcycle on which the 630 is mounted.
- the reduction gear mechanism 641 is configured as a two-axis reduction mechanism via an intermediate shaft 642 between an input shaft 640 of the reduction gear mechanism 641 and a rear axle 616 supporting a rear rear wheel 615.
- An intermediate large-diameter gear 642b fitted to the intermediate shaft 642 meshes with a small-diameter gear 640s formed on the input shaft 640.
- the intermediate small-diameter gear 642s formed on the intermediate shaft 642 meshes with the rear axle large-diameter gear 616b in the reduction gear chamber 641c of the rear axle 616.
- the rotation of the input shaft 640 is reduced by two shafts via the meshing of the small diameter gear 640s and the middle large diameter gear 642b of the reduction gear mechanism 641 and the meshing of the middle small diameter gear 642s and the rear axle large diameter gear 616b, thereby reducing the rear axle 616. And the rear wheel 615 is rotated.
- the motor 630 for the vehicle is mounted on the front of the swing case with the motor output shaft 631 oriented in the left and right vehicle width direction, and is driven to the left end of the motor output shaft 631 protruding to the left of the motor 630 for the vehicle.
- a pulley 631p is provided.
- a driven pulley 640p is provided at the left end of the input shaft 640 of the reduction gear mechanism 641, and a V-belt 645 is bridged between a drive pulley 631p of the electric motor output shaft 631 and a driven pulley 640p of the input shaft 640, for a vehicle.
- the power of the electric motor 630 is transmitted to the reduction gear mechanism 641.
- a turbo-type centrifugal compressor 650 is provided at the right end of a motor output shaft 631 of a motor 630 for a vehicle, and is driven by the motor 630 for a vehicle. That is, the motor output shaft 631 is the rotation shaft of the impeller 651 of the compressor 650.
- the cooling duct 670 includes a refrigerant introduction pipe portion 671 and an arc-shaped distribution pipe portion 672 substantially the same as the cooling duct 70, and the arc-shaped distribution pipe portion 672 has an injection port 672j that injects cool air toward the outer stator 633. Is formed.
- the vortex tube 660 connected to the refrigerant introduction pipe portion 671 of the cooling duct 670 via the cool air supply pipe 675 is oriented in the left and right vehicle width direction and parallel to the motor output shaft 631, and the outer stator in the motor case 634. Built in front of 633.
- a cool air side tube part 661b located on the left side of the warm air side tube part 661a is connected to a cool air supply pipe 675 extending rightward from a refrigerant introduction pipe part 671 of the cooling duct 670.
- the compressor 650 provided at the right end of the motor output shaft 631 of the vehicle motor 630 has a spiral discharge cylinder 653e bulging upward above a compressor case 653 and opening forward, and a vortex tube 660.
- the introduction cylinder 661bj projecting upward from the cold air side tube 661b is connected to the discharge cylinder 253e via the introduction connection pipe 664.
- the motor output shaft 631 that rotates by the drive of the vehicle motor 630 rotates the impeller 651 of the compressor 650, and compressed air flows from the discharge cylinder 653e through the introduction connection pipe 664 to the cool air side of the vortex tube 660.
- the compressed air is introduced into the tube portion 661b, is separated into warm air and cold air in the warm air side tube portion 661a, warm air is discharged to the right from the warm air exhaust pipe 665 of the warm air side tube portion 661a, and cool air is cooled air.
- the air is discharged from the section 661b into the left cool air supply pipe 675, and is supplied to the cooling duct 670 from the cool air supply pipe 675.
- the cool air supplied to the cooling duct 670 is charged into the arc-shaped distribution pipe portion 672 and is injected from the injection port 672j of the arc-shaped distribution pipe portion 672 toward the side surface of the outer stator 633 of the vehicle electric motor 630.
- the cool air is directly injected toward the stator coil 633c that generates the largest amount of heat, so that the electric motor 630 for the vehicle can be cooled efficiently and effectively, and the power consumption rate of the electric motor 630 for the vehicle can be further improved.
- the sixth embodiment of the cooling structure for a motor for a vehicle particularly has the following effects.
- the power of the vehicle electric motor 630 disposed forward and away from the rear axle 616 of the rear wheel (drive wheel) 615 is transmitted to the rear reduction gear mechanism 641 and the rear axle 616 via a V-belt 645 which is an endless member. Since the power is transmitted, the vehicle motor 630, which is a heavy object, is provided on the swing center side of the swing case, so that the weight of the swinging rear wheel 615 can be reduced, and the load on the rear cushion is reduced. It is easy to ensure good cushioning.
- a turbo-type centrifugal compressor 650 is provided at the right end of the motor output shaft 631 of the vehicle motor 630, and the vortex tube 660 is oriented parallel to the motor output shaft 631 in the left and right vehicle width direction.
- the compressor 650, the vortex tube 660, and the cooling duct 670 are integrated around the vehicle motor 630 because the cooling duct 670 is arranged along the side of the outer stator 633. , And the cooling structure is compactly configured to achieve miniaturization.
- a seventh embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.
- a rear wheel 715 and a rear axle 716 are supported by a rear part of a swing case (not shown) together with a reduction gear mechanism 741, and a front part of the swing case is provided.
- This is a cooling structure for the vehicle motor 730 in an electric motorcycle in which the vehicle motor 730 is mounted at a distance from the rear axle 716.
- the reduction gear mechanism 741 is the same as the reduction gear mechanism 641 of the sixth embodiment, and therefore, the reduction gear mechanism 741 has a rear axle 716 supporting the input shaft 740 and the rear rear wheel 715 of the reduction gear mechanism 741.
- the intermediate large-diameter gear 742b fitted to the intermediate shaft 742 meshes with the small-diameter gear 740s formed on the input shaft 740, and the intermediate shaft 742
- the intermediate small-diameter gear 742s is meshed with the rear axle large-diameter gear 716b in the reduction gear chamber 741c of the rear axle 716.
- the vehicle motor 730 is mounted on the front of the swing case with the motor output shaft 731 oriented in the left and right vehicle width direction, and is driven to the left end of the motor output shaft 731 protruding leftward of the vehicle motor 730.
- a pulley 731p is provided.
- a driven pulley 741p is provided at the left end of the input shaft 740 of the reduction gear mechanism 741, and a V-belt 745 is bridged between a drive pulley 731p of the electric motor output shaft 731 and a driven pulley 741p of the input shaft 740, for a vehicle.
- the power of the electric motor 730 is transmitted to the reduction gear mechanism 741.
- the cooling duct 770 includes a refrigerant introduction pipe portion 771 and an arc-shaped distribution pipe portion 772 substantially the same as the cooling duct 70, and the arc-shaped distribution pipe portion 772 has an injection port 772j that injects cool air toward the outer stator 733. Is formed.
- the vortex tube 760 connected to the refrigerant introduction pipe portion 671 of the cooling duct 770 via the cool air supply pipe 775 is oriented in the left-right vehicle width direction and is parallel to the motor output shaft 731, and the outer stator in the motor case 734. Built in front of 733.
- a cool air side tube portion 761b located on the left side of the warm air side tube portion 761a is connected to a cool air supply pipe 775 extending rightward from a refrigerant introduction tube portion 771 of the cooling duct 770.
- a turbo centrifugal compressor 750 is driven by a compressor motor 755.
- a compressor 750 is an electric compressor 750 in which a rotating shaft 752 of an impeller 751 is a driving rotating shaft of a compressor motor 755.
- the compressor case 753 of the electric compressor 750 is divided into a compressor-side space for accommodating the impeller 751 and a motor-side space for accommodating the compressor motor 755 by a partition wall 753 s formed on the inner side of the cylindrical shape.
- Reference numeral 752 penetrates the partition wall 753s through a bearing 752a.
- the compressor-side space of the compressor case 753 is covered by a compressor case cover 754.
- the compressor case cover 754 has a cylindrical suction cylinder 754i facing the end of the rotating shaft 752. It has a spiral discharge cylinder part 753e that bulges below the compressor case 753.
- the motor-side space of the compressor case 753 is closed by a motor cover 756, and the end of the rotating shaft 752 is supported by the motor cover 756 via a bearing 752b.
- the electric compressor 750 directs the rotating shaft 752 in the left-right vehicle width direction, and is provided in front of the vehicle motor 730 and in front of the vortex tube 760 incorporated in front of the outer stator 733. It is arranged adjacently.
- a spiral discharge tube portion 753e bulging downward from a compressor case 753 of the electric compressor 750 is open rearward.
- the compressed air introduction connection pipe 764 of the vortex tube 760 is connected to the discharge cylinder portion 753e of the electric compressor 750, and compressed air is introduced into the vortex tube 760. Therefore, when the impeller 751 is rotated by the drive of the electric compressor 750, the compressed air is introduced from the discharge cylinder portion 753e into the cold air side tube portion 761b of the vortex tube 760 through the introduction connection pipe 764, and the compressed air is heated. Separated into warm air and cool air in the side tube portion 761a, warm air is discharged to the right from the warm air exhaust pipe 765 of the warm side tube portion 761a, and cool air is discharged from the cool air tube portion 761b to the left cool air supply pipe 775. It is discharged and supplied to the cooling duct 770 from the cold air supply pipe 775.
- the cool air supplied to the cooling duct 770 is filled in the arc-shaped distribution pipe portion 772, and is injected from the injection port 772j of the arc-shaped distribution pipe portion 772 toward the side surface of the outer stator 733 of the vehicle electric motor 730. Cool air is directly injected toward the stator coil 733c, which generates the largest amount of heat, so that the vehicle motor 730 can be efficiently and effectively cooled, and the power consumption rate of the vehicle motor 730 can be further improved.
- the seventh embodiment of the vehicle electric motor cooling structure according to the present invention has the following effects.
- the power of the vehicle electric motor 730 disposed forward and away from the rear axle 616 of the rear wheel (drive wheel) 715 is transmitted to the rear reduction gear mechanism 741 and the rear axle 616 via a V-belt 745 which is an endless member. Since the power is transmitted, the vehicle motor 730, which is a heavy object, is provided on the swing center side of the swing case, and the weight of the swinging rear wheel 715 can be reduced, and the load on the rear cushion is reduced. It is easy to ensure good cushioning.
- the compressor is an electric compressor 750 integrally provided with a compressor motor 755, the drive of the electric compressor 750 is controlled irrespective of the output torque of the vehicle motor 730 to change the supply amount of compressed air and vortex.
- the cooling performance via the tube 760 can be controlled, and when the load on the motor 730 for a vehicle increases and heat generation is large, the cooling performance can be increased to suppress heat generation.
- a cool air supply subassembly 880 is formed by integrally assembling a vortex tube 860 with an electric compressor 850 integrally provided with a compressor motor 855.
- the electric compressor 850 is a turbo-type centrifugal compressor, and a rotation shaft 852 of an impeller 851 is a driving rotation shaft of a motor 855 for the compressor.
- the compressor case 853 of the electric compressor 850 is divided into a compressor side space accommodating the impeller 851 and a motor side space accommodating the compressor electric motor 855 by a partition wall 853 s formed inside in a cylindrical shape. 852 is supported by the partition wall 53s via a bearing 852a and penetrates.
- the compressor-side space of the compressor case 853 is covered by a compressor case cover 854.
- the compressor case cover 854 has a cylindrical suction cylinder 854i facing the end of the rotating shaft 52. It has a spiral discharge cylinder portion 853e bulging below the compressor case 853.
- the motor-side space of the compressor case 853 is closed by a motor cover 856, and the end of the rotating shaft 852 is supported by the motor cover 856 via a bearing 852b.
- the compressed air introduction connection pipe 864 of the vortex tube 860 is connected to the discharge cylinder portion 853e of the electric compressor 850, and compressed air is introduced into the vortex tube 860.
- the vortex tube 860 has a straight cylindrical tube body 861 composed of a long warm air side tube part 861a and a short cool air side tube part 861b, and a mounting bracket 867 protrudes laterally from the warm air side tube part 861a. Have been.
- the tube main body 861 of the vortex tube 860 is made parallel to the rotation axis 852 of the impeller 851 of the electric compressor 850, and the cold air side tube part 861b is turned to the impeller 851 and the warm air side tube part 861a is turned to the compressor electric motor 855 in the axial direction.
- the mounting bracket 867 abuts the mounting seat (not shown) on the compressor case 853 side, and is fastened with two bolts 868.
- the vortex tube 860 is integrally attached to the electric compressor 850 to form a compact cold air supply subassembly 880.
- the introduction tube portion 861bj of the cool air side tube portion 861b is connected to the discharge tube portion 853e of the electric compressor 850 via the introduction connection tube 864.
- mounting boss portions 853b are formed to protrude.
- the air compressed by the rotating impeller 851 is discharged from the discharge cylinder 853e and introduced into the vortex tube 860 via the introduction connection pipe 864.
- the compressed air is separated into warm air and cool air in the warm air tube section 861a, the warm air is discharged from the warm air exhaust pipe 865 of the warm air tube section 861a, and the cool air is discharged from the cool air outlet 862h of the cool air tube section 861b. I do.
- the eighth embodiment of the vehicle electric motor cooling structure according to the present invention has the following advantages.
- the vortex tube 860 has an inlet tube portion (compressed air inlet) 861bj connected to a discharge tube portion (compressed air discharge port) 853e of the electric compressor 850, and is fixed to the outer periphery of the compressor case 853 of the electric compressor 850. Then, since the cold air supply subassembly 880 is formed as a single unit with the electric compressor 850, the vortex tube 860 is preassembled into the electric compressor 850 in advance to make the cool air supply subassembly compact. Thus, the vehicle motor can be easily arranged around the vehicle motor to cool the vehicle motor in correspondence with various vehicle motors.
- a cooling duct for guiding cool air to the vehicle motor is connected to the cold air outlet 62h of the cold air side tube portion 761b of the vortex tube 860, so that the compact cold air supply subassembly 880 can be easily placed at the optimum position around the vehicle motor. It can be used by being attached to a, and can be excellent in assemblability and can be reduced in cost.
- the electric compressor 850 is integrally provided with the electric motor 855 for the compressor, the electric compressor 850 is driven and controlled regardless of the output torque of the electric motor for the vehicle to change the supply amount of the compressed air and pass through the vortex tube 860.
- the cooling performance can be controlled, and when the load on the vehicle motor increases and the heat generation is large, the cooling performance can be increased and the heat generation can be suppressed.
- a vehicle motor 930 is provided for each drive wheel 910 of an electric four-wheeled vehicle.
- the vehicle motor 930 is an in-hole motor disposed inside a wheel hub 912 of the drive wheel 910. It is a motor.
- a wheel hub 912 is fixed to a flange portion 911f of an axle (drive axle) 911, and a tire 913 is externally fitted to a rim 912r formed on an outer periphery of the wheel hub 912 to form a drive wheel 910.
- a shaft end member 911E including a small diameter portion and a large diameter portion is fitted to the inner end of the axle 911.
- the shaft end member 911E has a flat cylindrical shape in which a small diameter portion is fitted to the axle 911 and a large diameter portion has a concave portion formed inside.
- a small diameter portion of the shaft end member 911E fitted to the axle 911 is supported by the bearing case 920 via the bearing 911c.
- the bearing case 920 is provided inside the wheel hub 912. In the bearing case 920, a vehicle electric motor 930, a reduction gear mechanism 941, a compressor 950, a vortex tube 960, and a cooling duct 970 are accommodated.
- a bearing 911a is interposed between the small-diameter end 931e of the motor output shaft 931 on the axle 911 side and the large-diameter recess of the shaft end member 911E fitted to the coaxial axle 911.
- 931 and axle 911 are arranged coaxially so as to be rotatable relative to each other.
- a reduction gear mechanism 941 which is a two-axis reduction mechanism via an intermediate shaft 942 is interposed. That is, the intermediate large-diameter gear 942b fitted on the intermediate shaft 942 meshes with the small-diameter gear 931s formed on the motor output shaft 931. The intermediate small-diameter gear 942s formed on the intermediate shaft 942 meshes with the axle large-diameter gear 911b of the axle 911.
- a turbo-type centrifugal compressor 950 is provided at the end of the motor output shaft 931 of the vehicle motor 930, and is driven by the vehicle motor 930. That is, the motor output shaft 931 is the rotation shaft of the impeller 951 of the compressor 950.
- the cooling duct 970 includes a refrigerant introduction pipe portion 971 and an arc-shaped distribution pipe portion 972, and the arc-shaped distribution pipe portion 972 is formed with an injection port 972j that opens toward the outer stator 233.
- a vortex tube 960 having a straight tubular tube body 961 oriented parallel to the motor output shaft 931 of the vehicle motor 930 is provided between the vehicle motor 930 and the inner peripheral surface of the bearing case 920.
- the cold air side tube portion 961b of the vortex tube 960 has a cold air outlet 962h facing the refrigerant introduction pipe portion 971 of the cooling duct 970, and a cold air supply pipe 975 connecting the cold air outlet 962h and the refrigerant introduction pipe portion 971. I have.
- the compressor 950 provided at the left end of the motor output shaft 931 of the vehicle motor 930 has a spiral discharge cylinder portion 953e bulging rearward of a compressor case 953 and opening toward the vortex tube 960.
- An introduction tube portion 961bj projecting from the cool air side tube portion 961b of the tube 960 is connected to a discharge tube portion 953e via an introduction connection tube 964.
- the bearing case 920 includes a speed reducer case portion 920a covering the reduction gear mechanism 941, a cooling duct case portion 920b covering the cooling duct 970, and an electric motor case portion 920c covering the motor 930 for the vehicle and forming a compressor case 953.
- a case cover 921 covers the motor case portion 920c of the bearing case 920 from the side in the axial direction.
- a compressor case cover 954 covers an impeller 951 in a compressor case 953 of the compressor 950, and the compressor case cover 954 is provided with a suction cylinder 954i.
- a bowl-shaped intake air cleaner 990 is provided so as to cover the compressor case cover 954. The intake air cleaner 990 is located inside the case cover 921 on the opposite side of the compressor 950 from the vehicle electric motor 930, and the case cover 921 has an outside air introduction pipe 921a projecting therefrom.
- the motor output shaft 931 that rotates by the drive of the vehicle motor 930 rotates the drive wheels 910 via the reduction gear mechanism 941 and also rotates the impeller 951 of the compressor 950, so that the outside air flows from the outside air introduction pipe 921a to the case.
- the air introduced into the cover 921 and filtered through the intake air cleaner 990 is sucked from the suction cylinder 954i of the compressor case cover 954, and is compressed by the rotation of the impeller 951.
- the compressed air is introduced from the discharge cylinder part 953e through the introduction connection pipe 964 into the cool air side tube part 961b from the introduction cylinder part 961bj of the vortex tube 960, and the compressed air is heated and cooled in the warm side tube part 961a.
- the warm air is discharged from the warm air exhaust pipe 965 of the warm air tube section 961a
- the cool air is discharged from the cool air tube section 961b into the cool air supply pipe 975, and supplied from the cool air supply pipe 275 to the cooling duct 970.
- the cool air supplied to the cooling duct 970 is filled into the arc-shaped distribution pipe portion 972, and is injected from the injection port 972j of the arc-shaped distribution pipe portion 972 toward the side of the outer stator 933 of the vehicle electric motor 930.
- the cool air is directly injected toward the stator coil 933c that generates the largest amount of heat, so that the vehicle electric motor 930 can be efficiently and effectively cooled, and the power consumption rate of the vehicle electric motor 930 can be further improved.
- the ninth embodiment of the vehicle electric motor cooling structure according to the present invention has the following effects, in particular.
- a bearing case 920 that supports the axle 911 of the drive wheel 910 is disposed inside a wheel hub 912 that is fixed to the axle 911, and a motor 930 for a vehicle, a compressor 950, a vortex tube 960, and a cooling device are provided in the bearing case 920. Since the duct 970 is housed, a power mechanism including a power source and a cooling structure are collectively arranged inside the wheel hub 912 of the drive wheel 910.
- the intake air cleaner 990 is provided on the opposite side of the motor 930 for the vehicle with respect to the compressor 950, the intake air cleaner 990 is disposed on the side where the shaft end of the compressor 950 provided on the shaft end side of the motor output shaft 931 is further extended. Since the intake air cleaner 990 is provided, the intake air cleaner 990 can filter dust and the like wound up from the road surface and supply the dust and the like to the compressor 950, thereby improving the durability of the compressor 950.
- SYMBOLS 1 Electric motorcycle, 2 ... Body frame, 3 ... Head pipe, 4 ... Down frame, 5 ... Lower frame, 6 ... Seat rail, 7 ... Steering axis, 8 ... Handle, 9 ...
- Reference numeral 60 Vortex tube
- 61 Tube body
- 61a Warm side tube part
- 61b Cold side tube part
- 61bj Introduction cylinder part
- 62 Nozzle
- 62h Cold air outlet
- 63 Control valve
- 64 Introduction connection pipe
- 65 h warm air outlet
- 70 cooling duct
- 71 refrigerant introduction pipe
- 71x mounting stay
- 72 arc-shaped distribution pipe
- 72j injection port
- 72y, 72z mounting stay
- 73 bolt
- 75 cold air supply pipe, 215 ... rear wheel, 216 ... rear axle, 220 ... swing case, 221 ... left case cover, 222 ... reduction gear cover, 230 ...
- Vehicle motor 231 ... Motor output shaft, 232 ..., 233 ... Outer stator, 241 ... Reduction gear mechanism, 242 ... Intermediate shaft, 250 ... compressor, 251 ... impeller, 253 ... compressor case, 253e ... discharge cylinder part, 260 ... vortex tube, 261 ... tube body, 261a ... warm air side tube part, 261b ... cold air side tube part, 261bj ... introduction cylinder part, 262 ... nozzle, 262h ... cold air outlet, 265 ... warm air exhaust pipe, 270: cooling duct, 271: refrigerant introduction pipe, 272: arc-shaped distribution pipe, 272j: injection port, 274, 275: cold air supply pipe, 315 ...
- cam , 358 driven rod, 358a, 358b: roller, 359: pin, 360 ... Vortex tube, 361 ... Tube body, 361a ... Warm side tube part, 361b ... Cold side tube part, 361bj ... Introduction cylinder part, 362h ... Cold air outlet, 364 ... Introduction connection pipe, 365 ... Hot air exhaust pipe, 370: cooling duct, 371: refrigerant introduction pipe, 372: arc-shaped distribution pipe, 372j: injection port, 375: cold air supply pipe, 415 ... rear wheel, 416 ... rear axle, 420 ... swing case, 421 ... case cover, 422 ...
- reduction gear cover 430: motor for vehicle, 431: motor output shaft, 432: inner rotor, 433: outer stator, 433c: stator coil, 435: starting clutch, 440: clutch output shaft, 441: reduction gear mechanism, 442: intermediate shaft, 450: scroll compressor, 451: compressor case, 451i: suction port, 451e: discharge port, 452: main rotary shaft, 452a: eccentric shaft end, 452s: small diameter gear, 453: auxiliary rotary shaft, 453a: eccentric Shaft end, 454: timing belt, 455: orbiting scroll member, 455s: orbiting scroll, 456: fixed scroll member, 456s: fixed scroll, 460: Vortex tube, 461: Tube body, 461a: Warm side tube part, 461b: Cold side tube part, 461bj: Introductory cylinder part, 562h: Cold air discharge port, 564: Introduction connection pipe, 465: Hot air exhaust pipe 466... Connection pipe, 475... Cold air supply pipe, 515
- Scroll compressor 560: Vortex tube, 561: Tube body, 561a: Warm side tube part, 561b: Cold side tube part, 561bj: Introductory cylinder part, 562h: Cold air outlet, 564: Introducing connection pipe, 465: Hot air exhaust pipe, 570: cooling duct, 570a: straight pipe section, 570b: branch pipe section, 571: refrigerant introduction pipe section, 572: arc-shaped distribution pipe section, 572j: injection port, 575: cold air supply pipe, 580: branch pipe, 615 ... rear wheel, 616 ... rear axle, 622 ... reduction gear cover, 630: electric motor for vehicles, 631: electric motor output shaft, 631p ... drive pulley, 632 ...
- inner rotor 633 ... outer stator, 633c ... stator coil, 634 ... electric motor case, 640 ... input shaft, 640p ... driven pulley, 641 ... reduction gear Mechanism, 642... intermediate shaft, 645... V-belt, 650 compressor, 651 impeller, 652 rotating shaft, 653 compressor case, 653e discharge cylinder, 654 compressor case cover, 654i suction cylinder, 660: vortex tube, 661: tube body, 661a: warm air side tube part, 661b: cold air side tube part, 661bj: introduction cylinder part, 664: introduction connection pipe, 670: Cooling duct, 671 ... Refrigerant introduction pipe, 672 ...
- motor cover 860: Vortex tube, 861: Tube body, 861a: Warm side tube part, 861b ... Cold side tube part, 861bj ... Introductory cylinder part, 862 ... Nozzle, 862h ... Cold air outlet, 863 ... Control valve, 864 ... Introducing connection pipe , 865 ... warm air exhaust pipe, 865 h ...
- warm air outlet 910: drive wheel, 911: axle, 911E: shaft end member, 912: wheel hub, 913: tire, 920: Bearing case, 921: Case cover, 930: motor for vehicle, 931: motor output shaft, 933: outer stator, 933c: stator coil, 941, reduction gear mechanism, 942: intermediate shaft, 950: compressor, 951: impeller, 953: compressor case, 953e: discharge cylinder, 954: compressor case cover, 960: Vortex tube, 961: Tube main body, 961a: Warm side tube section, 961b: Cold side tube section, 961bj ... Introductory cylinder section, 962h ... Cold air outlet, 964 ... Inlet connection pipe, 965 ... Hot air exhaust pipe, 970: cooling duct, 971: refrigerant introduction pipe, 972: arc-shaped distribution pipe, 972j: injection port, 974, 975: cold air supply pipe, 990... Intake air cleaner.
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Abstract
車両用電動機の冷却構造において、車両用電動機(30;…)の周辺に、空気を圧縮する圧縮機(50;…)と、圧縮機(50;…)から供給された圧縮空気を暖気と冷気とに分離してそれぞれ排出する直筒状をなすボルテックスチューブ(60;…)と、ボルテックスチューブ(60;…)から排出された冷気を車両用電動機(30;…)に導く冷却ダクト(70;…)と、が配設されることで、電動モータを効率良く冷却して、電動機の電力消費率の更なる向上を図ることができる
Description
本発明は、車両に搭載され車両の駆動輪を回転させる車両用電動機の冷却構造に関する。
車両用電動機に使用されているコイルには大電流が流れるので、発生する熱量が大きい。
発熱量が大きいと、電動機の電力消費率が大きくなるとともに、電動機に悪影響を与えるので、車両用電動機は冷却することが要求される。
発熱量が大きいと、電動機の電力消費率が大きくなるとともに、電動機に悪影響を与えるので、車両用電動機は冷却することが要求される。
そこで、強制ファンを設けて冷却風を電動機に送風して冷却する例(例えば、特許文献1参照)や電動機を収納するケースからの放熱を利用して冷却する例(例えば、特許文献2参照)がある。
特許文献1では、駆動モータおよび動力伝達機構を収容する伝動ケースに、強制ファンにより外気を冷却気として導入する吸気口と排出する排気口とを備え、吸気口と排気口とが駆動モータのステータとロータとの間隙を介して連通するように構成して、このステータとロータとの間隙を外気が流れることにより駆動モータを冷却する。
また、特許文献2では、ケース本体とカバーを接合して電動モータおよびコントローラを収容する収容室を形成し、後輪に近いケース本体の接合部から後輪から離れたカバーの接合部への熱の伝達を促進する伝熱特性に優れたシール部材などの伝熱促進部を備えており、伝熱促進部およびカバーからの放熱により収容室内の温度を下げて電動モータを冷却するものである。
特許文献1に開示されたモータ冷却構造は、導入された外気が駆動モータのステータとロータとの間隙を通過してモータを冷却するものであり、外気を冷却気としていることと、発熱源であるステータに直接外気を吹き付けてはいないことにより、モータの冷却効率は必ずしも良くない。
特許文献2は、伝熱促進部およびカバーからの放熱を利用しているので、電動モータを冷却風等により積極的に冷却するものに比べ、電動モータの冷却効率は劣る。
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、電動モータを効率良く冷却して、電動機の電力消費率の更なる向上を図ることができる車両用電動機の冷却構造を供する点にある。
上記目的を達成するために、本発明は、
車両に搭載され車両の駆動輪を回転させる車両用電動機の冷却構造において、
前記車両用電動機の周辺に、
空気を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機から供給された圧縮空気を暖気と冷気とに分離してそれぞれ排出する直筒状をなすボルテックスチューブと、
前記ボルテックスチューブから排出された冷気を前記車両用電動機に導く冷却ダクトと、
が配設されることを特徴とする車両用電動機の冷却構造を提供する。
車両に搭載され車両の駆動輪を回転させる車両用電動機の冷却構造において、
前記車両用電動機の周辺に、
空気を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機から供給された圧縮空気を暖気と冷気とに分離してそれぞれ排出する直筒状をなすボルテックスチューブと、
前記ボルテックスチューブから排出された冷気を前記車両用電動機に導く冷却ダクトと、
が配設されることを特徴とする車両用電動機の冷却構造を提供する。
この構成によれば、圧縮機から供給された圧縮空気をボルテックスチューブが暖気と冷気とに分離してそれぞれ排出し、排出された冷気を冷却ダクトにより車両用電動機に導くので、冷気が直接電動機のステータおよびロータを効率良く冷却して車両用電動機の電力消費率の更なる向上を図ることができる。
また、圧縮機と直筒状をしたボルテックスチューブと冷却ダクトとが車両用電動機の周辺に配設されて、車両用電動機の周辺に集約してコンパクトに冷却構造を構成でき、小型化を図るとともに、組立性も良好である。
本発明の好適な実施形態では、
前記車両用電動機の動力を減速して前記駆動輪に伝達する減速歯車機構を有する。
前記車両用電動機の動力を減速して前記駆動輪に伝達する減速歯車機構を有する。
この構成によれば、車両用電動機の動力を減速して前記駆動輪に伝達する減速歯車機構を有するので、車両用電動機に必要な動力を抑えて小型化を図ることができる。
本発明の好適な実施形態では、
前記車両用電動機は、ステータコイルとロータとが径方向に配置されたラジアルギャップ型の交流電動機であり、
前記冷却ダクトは、前記交流電動機のステータコイルに向けて冷気を噴射する。
前記車両用電動機は、ステータコイルとロータとが径方向に配置されたラジアルギャップ型の交流電動機であり、
前記冷却ダクトは、前記交流電動機のステータコイルに向けて冷気を噴射する。
この構成によれば、車両用電動機がステータコイルとロータとが径方向に配置されたラジアルギャップ型の交流電動機であり、冷却ダクトは、交流電動機のステータコイルに向けて冷気を噴射するので、最も発熱の大きいステータコイルに直接冷気が噴射されて、車両用電動機が効率的に冷却され、車両用電動機の電力消費率を更に向上させることができる。
本発明の好適な実施形態では、
前記冷却ダクトは、下流側に円弧状に湾曲する円弧状分配管部を有し、
前記円弧状分配管部は、同円弧状分配管部の湾曲する円弧の中心軸の一方の軸方向に向けて開口した噴射口を複数有し、
前記円弧状分配管部は、前記車両用電動機のステータコイルに隣接し、前記ステータコイルの側面に前記噴射口を向けて配設される。
前記冷却ダクトは、下流側に円弧状に湾曲する円弧状分配管部を有し、
前記円弧状分配管部は、同円弧状分配管部の湾曲する円弧の中心軸の一方の軸方向に向けて開口した噴射口を複数有し、
前記円弧状分配管部は、前記車両用電動機のステータコイルに隣接し、前記ステータコイルの側面に前記噴射口を向けて配設される。
この構成によれば、冷却ダクトの下流側に形成された円弧状分配管部は、円弧状分配管部の円弧の中心軸の一方の軸方向に向けて開口した噴射口を複数有し、該円弧状分配管部が、車両用電動機のステータコイルに隣接し、ステータコイルの側面に噴射口を向けて配設されるので、環状に配置されたステータコイルに向けて複数の噴射口から冷気が噴射されるため、最も発熱の大きいステータコイルに向かって直接冷気が噴射されることになり、車両用電動機を効率良く効果的に冷却して、車両用電動機の電力消費率を益々向上させることができる。
本発明の好適な実施形態では、
前記ボルテックスチューブは、電動機出力軸と平行に指向させて、前記車両用電動機の電動機ケースの外周囲に一体に設けられる。
前記ボルテックスチューブは、電動機出力軸と平行に指向させて、前記車両用電動機の電動機ケースの外周囲に一体に設けられる。
この構成によれば、ボルテックスチューブは、電動機出力軸と平行に指向させて、車両用電動機の電動機ケースの外周囲に一体に設けられるので、電動機ケースにコンパクトにボルテックスチューブが設けられるとともに、ボルテックスチューブから排出された冷気を冷却ダクトの円弧状分配管部に供給する冷却系通路を可及的に短縮することができる。
本発明の好適な実施形態では、
前記圧縮機は、圧縮機用電動機を一体に備えた電動圧縮機である。
前記圧縮機は、圧縮機用電動機を一体に備えた電動圧縮機である。
この構成によれば、圧縮機が圧縮機用電動機を一体に備えた電動圧縮機であるので、車両用電動機の出力トルクに関係なく圧縮機を駆動制御して圧縮空気の供給量を変更してボルテックスチューブを介した冷却性能を制御することができ、車両用電動機の負荷が増えて発熱が大きい時は冷却性能を上げて発熱を抑えることができる。
本発明の好適な実施形態では、
前記ボルテックスチューブは、その圧縮空気導入口が前記圧縮機の圧縮空気吐出口に連結されて前記圧縮機の圧縮機ケースの外周囲に固着して、前記圧縮機と一体に小組されて冷気供給小組体を構成する。
前記ボルテックスチューブは、その圧縮空気導入口が前記圧縮機の圧縮空気吐出口に連結されて前記圧縮機の圧縮機ケースの外周囲に固着して、前記圧縮機と一体に小組されて冷気供給小組体を構成する。
この構成によれば、ボルテックスチューブは、その圧縮空気導入口が圧縮機の圧縮空気吐出口に連結されて圧縮機の圧縮機ケースの外周囲に固着して、圧縮機と一体に小組されて冷気供給小組体を構成するので、予め電動圧縮機にボルテックスチューブが一体に小組みして冷気供給小組体をコンパクトに構成しておくことで、各種車両用電動機に対応して、車両用電動機の周囲に容易に配設して、車両用電動機を冷却することができる。
すなわち、車両用電動機に冷気を導く冷却ダクトを冷気側チューブ部の冷気排出口に接続して、冷気供給小組体を車両用電動機の周囲の最適な位置に簡単に取り付けて使用することができ、組付け性に優れるとともに低コスト化を図ることができる。
すなわち、車両用電動機に冷気を導く冷却ダクトを冷気側チューブ部の冷気排出口に接続して、冷気供給小組体を車両用電動機の周囲の最適な位置に簡単に取り付けて使用することができ、組付け性に優れるとともに低コスト化を図ることができる。
本発明の好適な実施形態では、
前記圧縮機は、電動機出力軸の軸端に設けられて、前記車両用電動機により駆動される。
前記圧縮機は、電動機出力軸の軸端に設けられて、前記車両用電動機により駆動される。
この構成によれば、圧縮機は、電動機出力軸の軸端に設けられて、車両用電動機により駆動されるので、圧縮機を駆動する動力源として車両用電動機を利用し、別途専用の動力源を必要とせず、かつ電動機出力軸の軸端に圧縮機が設けられ、圧縮機を少ない部品点数の簡単な構造でコンパクトに構成できる。
本発明の好適な実施形態では、
前記ボルテックスチューブは、略U字状に湾曲する前記冷却ダクトに対して、前記冷却ダクトの両端部を結ぶ直線と前記円弧状分配管部の前記中心軸の方向に偏移した平行な直線に沿って配置され、
前記ボルテックスチューブの冷気排出口が前記冷却ダクトの上流側ダクトに接続され、 前記ボルテックスチューブの圧縮空気導入口が前記圧縮機の圧縮空気吐出口に連結される。
前記ボルテックスチューブは、略U字状に湾曲する前記冷却ダクトに対して、前記冷却ダクトの両端部を結ぶ直線と前記円弧状分配管部の前記中心軸の方向に偏移した平行な直線に沿って配置され、
前記ボルテックスチューブの冷気排出口が前記冷却ダクトの上流側ダクトに接続され、 前記ボルテックスチューブの圧縮空気導入口が前記圧縮機の圧縮空気吐出口に連結される。
この構成によれば、ボルテックスチューブは、略U字状に湾曲する冷却ダクトに対して、冷却ダクトの両端部を結ぶ直線と円弧状分配管部の円弧の中心軸の方向に偏移した平行な直線に沿って配置されるので、冷却ダクトとボルテックスチューブがコンパクトに組付けられるとともに、冷却ダクトの下流側のアウタステータと対向する円弧状分配管部の円弧の中心軸を中心に冷却ダクトを回転するに伴い冷却ダクトと上記位置関係にあるボルテックスチューブを旋回することにより、電動機出力軸の軸端に設けられた圧縮機の圧縮空気吐出口に対して接続に最適位置に、ボルテックスチューブの圧縮空気導入口を容易に配置することができ、冷却通路の短縮化を図ることができる。
本発明の好適な実施形態では、
前記円弧状分配管部は、前記圧縮機と前記ステータコイルとの間に配設される。
前記円弧状分配管部は、前記圧縮機と前記ステータコイルとの間に配設される。
この構成によれば、円弧状分配管部は、圧縮機とステータコイルとの間に配設されるので、車両用電動機のアウタステータに対して電動機出力軸の軸端側に円弧状分配管部とボルテックスチューブと圧縮機を集約的に配置して冷却構造の小型化と冷却通路の短縮化を図ることができる。
本発明の好適な実施形態では、
前記圧縮機に関して前記車両用電動機と反対側に吸気エアクリーナが配設される。
前記圧縮機に関して前記車両用電動機と反対側に吸気エアクリーナが配設される。
この構成によれば、圧縮機に関して車両用電動機と反対側に吸気エアクリーナが配設されるので、吸気エアクリーナを電動機出力軸の軸端側に設けられた圧縮機のさらに軸端を延長した側に吸気エアクリーナが配設されることになり、路面からの巻き上げられる埃等を吸気エアクリーナがろ過して圧縮機に供給でき、圧縮機の耐久性を向上させることができる。
本発明の好適な実施形態では、
前記駆動輪の駆動車軸を軸支する軸受ケースが、前記駆動車軸に固着されるホイールハブの内側に配設され、
前記軸受ケース内に前記車両用電動機と前記圧縮機と前記ボルテックスチューブと前記冷却ダクトが収容される。
前記駆動輪の駆動車軸を軸支する軸受ケースが、前記駆動車軸に固着されるホイールハブの内側に配設され、
前記軸受ケース内に前記車両用電動機と前記圧縮機と前記ボルテックスチューブと前記冷却ダクトが収容される。
この構成によれば、駆動輪の駆動車軸を軸支する軸受ケースが、駆動車軸に固着されるホイールハブの内側に配設され、軸受ケース内に車両用電動機と圧縮機とボルテックスチューブと冷却ダクトが収容されるので、駆動輪のホイールハブの内側に動力源を含む動力機構と冷却構造が集約的に配置される。
本発明の好適な実施形態では、
車体フレームに前部を軸支され後方に延出したスイングケースが、後部に駆動輪を軸支して揺動自在に設けられ、
前記スイングケースに、前記車両用電動機と前記圧縮機と前記ボルテックスチューブと前記冷却ダクトとが搭載される。
車体フレームに前部を軸支され後方に延出したスイングケースが、後部に駆動輪を軸支して揺動自在に設けられ、
前記スイングケースに、前記車両用電動機と前記圧縮機と前記ボルテックスチューブと前記冷却ダクトとが搭載される。
この構成によれば、車体フレームに前部を軸支され後方に延出したスイングケースが、後部に駆動輪を軸支して揺動自在に設けられ、スイングケースに、車両用電動機と圧縮機とボルテックスチューブと冷却ダクトとが搭載されるので、車体フレームに前部を軸支され後方に延出し後部に駆動輪を軸支する揺動するスイングケース内を有効に利用して車両用電動機を含む動力機構と冷却構造を配置して、スイングケースの大型化を防止することができる。
本発明の好適な実施形態では、
前記車両用電動機は、その電動機出力軸を左右車幅方向に指向させて前記スイングケースの後部に設けられ、
前記ボルテックスチューブは、前後方向に指向させて、前記スイングケース内の前記車両用電動機よりも前方に配設される。
前記車両用電動機は、その電動機出力軸を左右車幅方向に指向させて前記スイングケースの後部に設けられ、
前記ボルテックスチューブは、前後方向に指向させて、前記スイングケース内の前記車両用電動機よりも前方に配設される。
この構成によれば、前後に長尺のスイングケースにおける後部に車両用電動機が、その電動機出力軸を左右車幅方向に指向させて設けられ、スイングケース内の車両用電動機の前方のスペースにボルテックスチューブを前後方向に指向させ配設するので、前後に長尺のスイングケース内の車両用電動機より前方のスペースを有効に利用して、前後に長尺のボルテックスチューブを効率良く配置することができ、スイングケースの大型化を防止することができる。
本発明の好適な実施形態では、
前記車両用電動機を制御する電動機制御装置が前記スイングケースに搭載され、
前記冷却ダクトは、冷気を分流する分岐管部を有し、
前記分岐管部に一端を接続された分岐パイプが他端を前記電動機制御装置内に挿入している。
前記車両用電動機を制御する電動機制御装置が前記スイングケースに搭載され、
前記冷却ダクトは、冷気を分流する分岐管部を有し、
前記分岐管部に一端を接続された分岐パイプが他端を前記電動機制御装置内に挿入している。
この構成によれば、車両用電動機を制御する電動機制御装置がスイングケースに搭載され、ボルテックスチューブから排出された冷気を冷却ダクトの分岐管部により分流して電動機制御装置に供給するので、スイングケースに搭載される車両用電動機と電動機制御装置に、スペース効率良く搭載された1つのボルテックスチューブから冷気を分配して供給し、車両用電動機と電動機制御装置の双方を同時に効率良く冷却することができる。
本発明の好適な実施形態では、
前記スイングケースの後部と前記車体フレームの前記スイングケースの上方の後部フレームとの間にクッションが介装され、
前記スイングケースの後部に設けられた前記車両用電動機の前記ステータコイルの前部に隣接して前記ボルテックスチューブが上下方向に指向して設けられ、
前記ボルテックスチューブは、端部から暖気を排出する長尺の暖気側チューブ部と、端部から冷気を吐出する短尺の冷気側チューブ部が、互いに上下反対方向に延び、
前記暖気側チューブ部は、前記スイングケースよりも上方に突出し、前記クッションの前方に位置している。
前記スイングケースの後部と前記車体フレームの前記スイングケースの上方の後部フレームとの間にクッションが介装され、
前記スイングケースの後部に設けられた前記車両用電動機の前記ステータコイルの前部に隣接して前記ボルテックスチューブが上下方向に指向して設けられ、
前記ボルテックスチューブは、端部から暖気を排出する長尺の暖気側チューブ部と、端部から冷気を吐出する短尺の冷気側チューブ部が、互いに上下反対方向に延び、
前記暖気側チューブ部は、前記スイングケースよりも上方に突出し、前記クッションの前方に位置している。
この構成によれば、スイングケースの後部に設けられた車両用電動機のステータコイルの前部に隣接して上下方向に指向して設けられたボルテックスチューブは、暖気側チューブ部が上方に延びクッションの前方に位置するので、上下方向に指向するボルテックスチューブによりスイングケースの車幅方向の小型化を図りながら暖気側チューブ部の温風出口を後方のクッションによりカバーされ、ボルテックスチューブの保護構造を簡素化することができる。
本発明の好適な実施形態では、
前記圧縮機は、前記駆動輪の駆動車軸と前記スイングケースの前記車体フレームに対する軸支部とを含む平面よりも上側に配置される。
前記圧縮機は、前記駆動輪の駆動車軸と前記スイングケースの前記車体フレームに対する軸支部とを含む平面よりも上側に配置される。
この構成によれば、圧縮機は、駆動輪の駆動車軸とスイングケースの車体フレームに対する軸支部とを含む平面よりも上側に配置されるので、圧縮機がスイングケースにより下方からの外力から保護されるとともに、自動二輪車のバンク角が確保される。
本発明の好適な実施形態では、
前記駆動輪の駆動車軸から離間して配置された前記車両用電動機の動力が、無端状部材を介して前記駆動車軸に伝達される。
前記駆動輪の駆動車軸から離間して配置された前記車両用電動機の動力が、無端状部材を介して前記駆動車軸に伝達される。
この構成によれば、駆動輪の駆動車軸から離間して配置された車両用電動機の動力が、無端状部材を介して前記駆動車軸に伝達されるので、重量物である車両用電動機を振動する駆動輪から離して、クッションを介して支持される駆動輪側の重量を軽量化することができ、クッションへの加重が軽減されて、良好なクッション性を確保しやすい。
本発明の好適な実施形態では、
前記ボルテックスチューブは、車両用電動機の電動機出力軸と平行に指向させて、前記車両用電動機の電動機ケースの外周囲に一体に設けられる。
前記ボルテックスチューブは、車両用電動機の電動機出力軸と平行に指向させて、前記車両用電動機の電動機ケースの外周囲に一体に設けられる。
この構成によれば、ボルテックスチューブは、電動機出力軸と平行に指向させて、車両用電動機の電動機ケースの外周囲に一体に設けられるので、電動機ケースにコンパクトにボルテックスチューブが設けられる。
本発明は、圧縮機から供給された圧縮空気をボルテックスチューブが暖気と冷気とに分離してそれぞれ排出し、排出された冷気を冷却ダクトにより車両用電動機の電動機ケース内に導入するので、冷気が直接電動機のステータおよびロータを効率良く冷却して車両用電動機の電力消費率の更なる向上を図ることができる。
また、車両用電動機の周辺に、圧縮機と筒状をしたボルテックスチューブと冷却ダクトとが車両用電動機の周辺に配設されて、車両用電動機に集約してコンパクトに冷却構造を構成でき、小型化を図るとともに、組立性も良好である。
また、車両用電動機の周辺に、圧縮機と筒状をしたボルテックスチューブと冷却ダクトとが車両用電動機の周辺に配設されて、車両用電動機に集約してコンパクトに冷却構造を構成でき、小型化を図るとともに、組立性も良好である。
以下、本発明に係る第1の実施形態について図1ないし図8に基づいて説明する。
図1は、本発明を適用した第1の実施形態に係る鞍乗型車両である電動二輪車1の側面図である。
なお、本明細書の説明において、前後左右の向きは、本実施の形態に係る電動二輪車1の直進方向を前方とする通常の基準に従うものとし、図面において、FRは前方を,RRは後方を、LHは左方を,RHは右方を示すものとする。
図1は、本発明を適用した第1の実施形態に係る鞍乗型車両である電動二輪車1の側面図である。
なお、本明細書の説明において、前後左右の向きは、本実施の形態に係る電動二輪車1の直進方向を前方とする通常の基準に従うものとし、図面において、FRは前方を,RRは後方を、LHは左方を,RHは右方を示すものとする。
図1に示されるように、電動二輪車1の車体フレーム2は、ヘッドパイプ3から下方に延びるダウンフレーム4と、ダウンフレーム4の下端部から左右車幅方向に分岐しながら若干下方に下がってから車両後方に延びる左右一対のロアフレーム5,5と、ロアフレーム5,5の後端部から斜め後ろ上がりに延びるシートレール(後部フレーム)6,6とからなる。
ヘッドパイプ3に回転可能に軸支されるステアリング軸7の上端にハンドル8が設けられ、ステアリング軸7の下端部に連結される左右一対のフロントフォーク9,9が前下がりに延び、フロントフォーク9,9の下端部に前輪10が回転自在に軸支される。
一方、ロアフレーム5,5の後部における屈曲して斜め上方に延びる傾斜部にピボットプレート11,11が固着され、左右のピボットプレート11,11間に架設されたピボット軸(軸支部)12に、スイングケース20の前端の前方に突出した左右一対のハンガブラケット20h,20hが軸支されて、上下に揺動自在にスイングケース20が設けられている。
一方、ロアフレーム5,5の後部における屈曲して斜め上方に延びる傾斜部にピボットプレート11,11が固着され、左右のピボットプレート11,11間に架設されたピボット軸(軸支部)12に、スイングケース20の前端の前方に突出した左右一対のハンガブラケット20h,20hが軸支されて、上下に揺動自在にスイングケース20が設けられている。
スイングケース20は、左右車幅方向の左側に偏って前後方向に長尺のケースであり、スイングケース20の後部に後輪15が片持ち式に後車軸16を軸支されて回転可能に設けられている。
スイングケース20の後端のブラケット20bとスイングケース20の上方の後部フレームであるシートレール6の後部のブラケット6bとの間にリヤクッション13が介装されている。
左右のロアフレーム5,5に支持されてバッテリ14が搭載される。
スイングケース20の後端のブラケット20bとスイングケース20の上方の後部フレームであるシートレール6の後部のブラケット6bとの間にリヤクッション13が介装されている。
左右のロアフレーム5,5に支持されてバッテリ14が搭載される。
車体フレーム2は、車体カバー18で覆われる。
車体カバー18のシートレール6を覆うセンタカバー部18cの上にはシート19が設けられる。
また、左右のロアフレーム5,5の上にステップ部18s,18sが設けられ、ステップ部18s,18sの間に搭載されたバッテリ14を上方からバッテリカバー部18bが覆う。
車体カバー18のシートレール6を覆うセンタカバー部18cの上にはシート19が設けられる。
また、左右のロアフレーム5,5の上にステップ部18s,18sが設けられ、ステップ部18s,18sの間に搭載されたバッテリ14を上方からバッテリカバー部18bが覆う。
ピボット軸12に軸支された前部から車幅方向の左側を後方に延びるスイングケース20は、前後に長尺の鉛直面をなす側壁20Aと同側壁20Aの周縁で屈曲して左方に延びる外周壁20Bとで概形が形成されており、外周壁20Bの左端開口面が同一鉛直面をなす合せ面20Bfであり、外周壁20Bの内側の左方に開放した空間を左側からケースカバー21が覆う。
図3を参照して、スイングケース20の外周壁20Bの合せ面20Bfにケースカバー21の合せ面を合わせて、スイングケース20の左側をケースカバー21が覆うことで内部に形成される内空間の後部に車両を走行させる車両用電動機30が配設される。
車両用電動機30は、ステータコイルとロータとが径方向に配置されたラジアルギャップ型の交流電動機であり、電動機出力軸31にインナロータ32が一体に設けられ、インナロータ32の外周に環状のアウタステータ33が覆っている。
電動機出力軸31は左右車幅方向に指向しており、インナロータ32を囲うアウタステータ33は、スイングケース20に固定されている。
アウタステータ33のステータ鉄心にステータコイル33cが巻回されている。
インナロータ32およびアウタステータ33は電動機ケース34内に収容されている。
電動機出力軸31は左右車幅方向に指向しており、インナロータ32を囲うアウタステータ33は、スイングケース20に固定されている。
アウタステータ33のステータ鉄心にステータコイル33cが巻回されている。
インナロータ32およびアウタステータ33は電動機ケース34内に収容されている。
電動機出力軸31は、円筒状をなし、内部を貫通するクラッチ出力軸40にベアリングを介して相対回転自在に軸支されている。
クラッチ出力軸40は、スイングケース20にベアリング40aを介して軸支されるとともに、左端がケースカバー21にベアリング40bを介して軸支されている。
クラッチ出力軸40の左端部と電動機出力軸31の左端部との間に発進クラッチ35が設けられている。
クラッチ出力軸40は、スイングケース20にベアリング40aを介して軸支されるとともに、左端がケースカバー21にベアリング40bを介して軸支されている。
クラッチ出力軸40の左端部と電動機出力軸31の左端部との間に発進クラッチ35が設けられている。
発進クラッチ35は、遠心クラッチであり、電動機出力軸31の左端部にクラッチインナ36が取り付けられ、クラッチ出力軸40の左端部にクラッチアウタ37が取り付けられ、電動機出力軸31が所定回転数を超えると、クラッチインナ36のクラッチシュー36aがばね36sに抗して揺動してクラッチアウタ37の内周面に接してクラッチアウタ37を一体に回転させ、クラッチ出力軸40に動力を伝達する。
スイングケース20の側壁20Aの後部右側面には、減速機カバー22により覆われ、内部に減速歯車機構41が収納される減速機室41cが形成される。
クラッチ出力軸40は、ベアリング40aを右方に貫通して減速機室41c内に突出している。
減速歯車機構41は、クラッチ出力軸40と後部の後輪15を支持する後車軸16との間に、中間軸42を介した2軸減速機構として構成されている。
クラッチ出力軸40は、ベアリング40aを右方に貫通して減速機室41c内に突出している。
減速歯車機構41は、クラッチ出力軸40と後部の後輪15を支持する後車軸16との間に、中間軸42を介した2軸減速機構として構成されている。
中間軸42に嵌着された中間大径ギヤ42bがクラッチ出力軸40に形成された小径ギヤ40sと噛合している。
中間軸42に形成された中間小径ギヤ42sは、後車軸16の減速機室41c内の後車軸大径ギヤ16bと噛合している。
中間軸42に形成された中間小径ギヤ42sは、後車軸16の減速機室41c内の後車軸大径ギヤ16bと噛合している。
後車軸16は、スイングケース20と減速機カバー22にベアリング16a,16cを介して軸支され、同後車軸16の減速機カバー22より右方に突出した部分に後輪15のホイール15wが嵌着される。
したがって、クラッチ出力軸40の回転は、減速歯車機構41の小径ギヤ40sと中間大径ギヤ42bの噛合および中間小径ギヤ42sと後車軸大径ギヤ16bの噛合を介して2軸減速されて後車軸16に伝達されて後輪15が回転される。
したがって、クラッチ出力軸40の回転は、減速歯車機構41の小径ギヤ40sと中間大径ギヤ42bの噛合および中間小径ギヤ42sと後車軸大径ギヤ16bの噛合を介して2軸減速されて後車軸16に伝達されて後輪15が回転される。
本電動二輪車1は、図2および図3を参照して、スイングケース20の左右のハンガブラケット20h,20hが前方に突出する左右に幅広の前部に、車両用電動機30等を制御するPCU(Power Control Unit)17が搭載されている。
そして、本電動二輪車1は、車両用電動機30を冷却する冷却構造を備えている。
本冷却構造は、空気を圧縮する圧縮機50と、圧縮機50から供給された圧縮空気を暖気と冷気とに分離してそれぞれ排出する直筒状をなすボルテックスチューブ60と、ボルテックスチューブ60から排出された冷気を車両用電動機30の電動機ケース34内に導入する冷却ダクト70とから構成されている。
図2ないし図4に示されるように、冷却構造をなす圧縮機50とボルテックスチューブ60と冷却ダクト70は、車両用電動機30の周辺に配設される。
本冷却構造は、空気を圧縮する圧縮機50と、圧縮機50から供給された圧縮空気を暖気と冷気とに分離してそれぞれ排出する直筒状をなすボルテックスチューブ60と、ボルテックスチューブ60から排出された冷気を車両用電動機30の電動機ケース34内に導入する冷却ダクト70とから構成されている。
図2ないし図4に示されるように、冷却構造をなす圧縮機50とボルテックスチューブ60と冷却ダクト70は、車両用電動機30の周辺に配設される。
図5を参照して、圧縮機50は、インペラ51を回転させて遠心力により圧縮空気を送り出すターボ形遠心式の圧縮機であり、インペラ51の回転軸52が圧縮機用電動機55の駆動回転軸となっている電動圧縮機50である。
電動圧縮機50の圧縮機ケース53は、円筒状を内側に形成された仕切り壁53sによりインペラ51を収容する圧縮機側空間と圧縮機用電動機55を収容する電動機側空間に仕切られ、回転軸52が仕切り壁53sにベアリング52aを介して軸支されて貫通している。
圧縮機ケース53の圧縮機側空間は、圧縮機ケースカバー54により覆われる。
圧縮機ケースカバー54は、回転軸52の端部が臨む円筒状の吸入筒部54iを有する。
圧縮機ケース53の下方に膨出した渦巻き状の排出筒部53eを有する。
圧縮機ケース53の電動機側空間は、電動機カバー56により塞がれ、同電動機カバー56に回転軸52の端部がベアリング52bを介して軸支されている。
圧縮機ケースカバー54は、回転軸52の端部が臨む円筒状の吸入筒部54iを有する。
圧縮機ケース53の下方に膨出した渦巻き状の排出筒部53eを有する。
圧縮機ケース53の電動機側空間は、電動機カバー56により塞がれ、同電動機カバー56に回転軸52の端部がベアリング52bを介して軸支されている。
圧縮機用電動機55の駆動により回転軸52を介して圧縮機50のインペラ51が回転されると、吸入筒部54iより外気が圧縮機側空間の中央に吸入され、回転するインペラ51により遠心方向に押しやられて圧縮された空気が排出筒部53eより排出される。
図2および図4に示されるように、電動圧縮機50は、回転軸52を左右車幅方向に指向させてスイングケース20の上の前後方向の中央に搭載される。
電動圧縮機50の圧縮機ケース53の下方に膨出した渦巻き状の排出筒部53eは、後方に向けて開口している。
電動圧縮機50の圧縮機ケース53の下方に膨出した渦巻き状の排出筒部53eは、後方に向けて開口している。
電動圧縮機50の排出筒部53eに、ボルテックスチューブ60の圧縮空気の導入接続管64が接続されて、ボルテックスチューブ60に圧縮空気が導入される。
図6を参照して、ボルテックスチューブ60は、直筒状をしたチューブ本体61を有している。
図6を参照して、ボルテックスチューブ60は、直筒状をしたチューブ本体61を有している。
チューブ本体61は、チューブ中心軸Lcを同軸とする長尺に延びる暖気側チューブ部61aと拡径した短尺の冷気側チューブ部61bとからなる。
冷気側チューブ部61bは側壁にチューブ中心軸Lcに垂直な方向に導入筒部61bjが突出形成されている。
冷気側チューブ部61bの導入筒部61bjには、導入接続管64が接続される。
冷気側チューブ部61bは側壁にチューブ中心軸Lcに垂直な方向に導入筒部61bjが突出形成されている。
冷気側チューブ部61bの導入筒部61bjには、導入接続管64が接続される。
したがって、圧縮機50の排出筒部53eとボルテックスチューブ60の導入筒部61bjが、導入接続管64により接続されて連通することで、圧縮機50により圧縮された空気がボルテックスチューブ60の冷気側チューブ部61b内に導入される。
ボルテックスチューブ60の冷気側チューブ部61b内には、ノズル62が嵌装されて、ノズル62の外周に旋回室61cが形成され、ノズル62の内周面の内側は排出筒部53eの開口端面に向けて冷気排出口62hを開口している。
圧縮機50から導入される圧縮空気は、旋回室61cに入り、ノズル62により旋回室61cの周壁に向け、接線方向に噴出し、渦流が形成されている。
噴出した圧縮空気は、渦流となって旋回室61cに連通する暖気側チューブ部61a内に入る。
圧縮機50から導入される圧縮空気は、旋回室61cに入り、ノズル62により旋回室61cの周壁に向け、接線方向に噴出し、渦流が形成されている。
噴出した圧縮空気は、渦流となって旋回室61cに連通する暖気側チューブ部61a内に入る。
暖気側チューブ部61aの端部には制御バルブ63が嵌装されている。
また、暖気側チューブ部61aの端部には暖気排気管65が外嵌されており、暖気排気管65の開口端が暖気排出口65hとなっている。
また、暖気側チューブ部61aの端部には暖気排気管65が外嵌されており、暖気排気管65の開口端が暖気排出口65hとなっている。
旋回室61cから噴出した圧縮空気は、暖気側チューブ部61a内を筒内面に沿って渦流となって制御バルブ63に向けて移動する。
この空気の渦流が制御バルブ63に達すると、その流れの一部は制御バルブ63と暖気側チューブ部61aの内周面との間を通って、暖気排気管65の暖気排出口65hから外部に暖気として排出される。
この空気の渦流が制御バルブ63に達すると、その流れの一部は制御バルブ63と暖気側チューブ部61aの内周面との間を通って、暖気排気管65の暖気排出口65hから外部に暖気として排出される。
一方、制御バルブ63により流れを阻止された残りの空気は、暖気側チューブ部61aのチューブ中心軸Lcに押し戻されてチューブ中心軸Lcに沿って旋回し渦流となってノズル62に向かいノズル62の内側を通過して冷気排出口62hから吐出される。
したがって、暖気側チューブ部61a内に、筒内面に沿って制御バルブ63に向かって移動する渦流と、チューブ中心軸Lcに沿って逆方向にノズル62に向かって移動する渦流とが形成される。
暖気側チューブ部61a内におけるチューブ中心軸Lcに沿う内側の渦流と暖気側チューブ部61aの筒内面に沿う外側の渦流の内外2つの空気の渦流は、同じ方向に同じ角速度で回転して、互いに反対方向に移動するので、2つの渦流の間の境界では、激しい乱流が生じ、内側の渦流から外側の渦流に熱が移り、外側を流れる渦流の空気が暖気(図6において一点鎖線矢印で示す)となって暖気排出口65hから排出され、内側を流れる渦流の空気が冷気(図6において破線矢印で示す)となって冷気排出口62hから吐出される。
このように、ボルテックスチューブ60は、冷気側チューブ部61bの導入筒部61bjに導入された圧縮空気が、旋回室61cと制御バルブ63との間の暖気側チューブ部61a内における上記作用により、暖気と冷気に分離して互いに反対方向に排出されるように構成されている。
このボルテックスチューブ60は、暖気排出口65hを上方に、冷気排出口62hを下方に向けて鉛直方向に指向させて、前記電動圧縮機50の後方に隣接して配置され、前方に向いた導入接続管64が電動圧縮機50の後方に向いた排出筒部53eとが導入接続管64により互いに接続される。
ボルテックスチューブ60の下方に向いた冷気排出口62hには、冷却ダクト70に取り付けられた冷気供給パイプ75が接続されて、ボルテックスチューブ60の冷気排出口62hから吐出される冷気が冷気供給パイプ75を介して冷却ダクト70に供給される。
図7を参照して、冷却ダクト70は、上流側の直線状をした冷媒導入管部71とその下流側の円弧状をした円弧状分配管部72とからなり、同円弧状分配管部72の湾曲する円弧の接線方向に延長して直線状の冷媒導入管部71が形成されていて、冷媒導入管部71の側面に冷気供給パイプ75が接続される。
図7を参照して、冷却ダクト70は、金属製パイプであり、円弧状分配管部72の円弧の中心軸Cの軸方向に圧縮して扁平にプレス成形して断面が扁平矩形をなす。
扁平に成形された円弧状分配管部72の一方の側面には、湾曲する円弧の中心軸Cの一方の軸方向に向け開口した噴射口72jを同一円弧上に複数有する。
扁平に成形された円弧状分配管部72の一方の側面には、湾曲する円弧の中心軸Cの一方の軸方向に向け開口した噴射口72jを同一円弧上に複数有する。
図3を参照して、冷却ダクト70の円弧状分配管部72は、円弧の中心軸Cを車両用の前記車両用電動機30の電動機出力軸31の中心軸に一致させて、車両用電動機30のアウタステータ33と発進クラッチ35との間にあってアウタステータ33に隣接して対向し、アウタステータ33の側面に前記噴射口72jを向けて配設される。
図7および図8に示されるように、扁平矩形の断面形状を有する冷却ダクト70は、冷媒導入管部71の端部に平板上に圧接された取付ステー部71xが形成され、円弧状分配管部72には、湾曲する円弧の外周中央部に平板状の取付ステー部72yが突設されるとともに、端部に平板状に圧接された取付ステー部72zが形成されている。
冷却ダクト70の取付ステー部71x,72y,72zには、それぞれ取付孔71xh,72yh,72zhが設けられている。
冷却ダクト70の取付ステー部71x,72y,72zには、それぞれ取付孔71xh,72yh,72zhが設けられている。
かかる冷却ダクト70の噴射口72jが形成される側面と同じ冷媒導入管部71の側面に導入口71hが穿孔され、図7に示されるように、導入口70hに冷気供給パイプ75が接続される。
図7を参照して、冷気供給パイプ75は、冷却ダクト70との接続部から中心軸Cの軸方向に突出した後に、ほぼ直角に屈曲して上方に延びている。
図7を参照して、冷気供給パイプ75は、冷却ダクト70との接続部から中心軸Cの軸方向に突出した後に、ほぼ直角に屈曲して上方に延びている。
図8に示されるように、スイングケース20の側壁20Aの後部内面から車両用電動機30のアウタステータ33の外周面に沿って3本の取付支柱20x,20y,20zが左方に突出形成されている。
各取付支柱20x,20y,20zにはボルト雌ねじ孔20xh,20yh,20zhが形成されている。
取付支柱20x,20y,20zに、それぞれ冷却ダクト70の取付ステー部71x,72y,72zの取付孔71xh,72yh,72zhを対応させて、ボルト73を各取付孔71xh,72yh,72zhに貫通させ、各ボルト雌ねじ孔20xh,20yh,20zhに螺合して締結することで、スイングケース20の側壁20Aに冷却ダクト70が取り付けられる。
各取付支柱20x,20y,20zにはボルト雌ねじ孔20xh,20yh,20zhが形成されている。
取付支柱20x,20y,20zに、それぞれ冷却ダクト70の取付ステー部71x,72y,72zの取付孔71xh,72yh,72zhを対応させて、ボルト73を各取付孔71xh,72yh,72zhに貫通させ、各ボルト雌ねじ孔20xh,20yh,20zhに螺合して締結することで、スイングケース20の側壁20Aに冷却ダクト70が取り付けられる。
こうして取り付けられた冷却ダクト70は、図8を参照して、円弧状分配管部72が車両用電動機30のアウタステータ33に対向し、円弧状分配管部72の右側面に開口した噴射口72jがアウタステータ33の側面に向けて配設される。
冷却ダクト70の冷媒導入管部71は、円弧状分配管部72から前方斜め上向きに延設されており、同冷媒導入管部71の右側面に冷気供給パイプ75が接続されて上方に延びている。
冷気供給パイプ75の上端がボルテックスチューブ60の冷気側チューブ部61bに接続され、冷気排出口62hから吐出する冷気を冷気供給パイプ75が冷却ダクト70に供給する。
冷気供給パイプ75の上端がボルテックスチューブ60の冷気側チューブ部61bに接続され、冷気排出口62hから吐出する冷気を冷気供給パイプ75が冷却ダクト70に供給する。
図2および図4を参照して、スイングケース20の上側周壁20Buuの上に搭載される電動圧縮機50の圧縮機ケース53の下方に膨出した渦巻き状の排出筒部53eに、鉛直方向に指向したボルテックスチューブ60の下側の冷気側チューブ部61bが導入接続管64を介して接続されるので、下側の冷気側チューブ部61bがスイングケース20の上側周壁20Buuの高さ位置にあって、ケースカバー21の上壁を貫通している。
したがって、図2および図4に示されるように、ボルテックスチューブ60の冷気側チューブ部61bより上側の暖気側チューブ部61aは、スイングケース20およびケースカバー21よりも上方に突出して外部に露出している。
図2および図3に示されるように、ボルテックスチューブ60の情報に突出する暖気側チューブ部61aは、スイングケース20の後端のブラケット20bと車体フレーム2のシートレール6の後部のブラケット6bとの間に介装されるリヤクッション13の前方に位置している。
図2および図3に示されるように、ボルテックスチューブ60の情報に突出する暖気側チューブ部61aは、スイングケース20の後端のブラケット20bと車体フレーム2のシートレール6の後部のブラケット6bとの間に介装されるリヤクッション13の前方に位置している。
また、図2に示されるように、スイングケース20に搭載される電動圧縮機50は、スイングケース20の上側周壁20Buの上に搭載され、後輪15の後車軸16とスイングケース20の前端を軸支するピボット軸12とスイングケース20の後部の後輪15の後車軸16とを含む平面Pよりも上側に配置される。
スイングケースを備えた内燃機関により走行する自動二輪車では、スイングケース20の上側周壁20Buの上にはエアクリーナが搭載されていたが、電動二輪車では、エアクリーナは不要となり、エアクリーナのあったスイングケース20の上側周壁20Buの上の空きスペースを利用して電動圧縮機50を配置することができる。
そして、電動圧縮機50は、スイングケース20の上側周壁20Buの上に搭載されるので、泥はねや雨などの水の浸入を避けることができる。
そして、電動圧縮機50は、スイングケース20の上側周壁20Buの上に搭載されるので、泥はねや雨などの水の浸入を避けることができる。
以上の本発明に係る車両用電動機の冷却構造の第1の実施形態では、以下に記す効果を奏する。
図4を参照して、電動圧縮機50において圧縮機用電動機55の駆動でインペラ51が回転することにより圧縮された空気が、排出筒部53eから導入接続管64を介してボルテックスチューブ60の冷気側チューブ部61bの導入筒部61bjに導入されると、暖気と冷気に分離して、冷気が下方に向いた冷気排出口62hから冷気供給パイプ75を介して冷却ダクト70に供給され、一方、暖気は、上方に延びた暖気側チューブ部61aの暖気排出口65hから外部に排出される。
図4を参照して、電動圧縮機50において圧縮機用電動機55の駆動でインペラ51が回転することにより圧縮された空気が、排出筒部53eから導入接続管64を介してボルテックスチューブ60の冷気側チューブ部61bの導入筒部61bjに導入されると、暖気と冷気に分離して、冷気が下方に向いた冷気排出口62hから冷気供給パイプ75を介して冷却ダクト70に供給され、一方、暖気は、上方に延びた暖気側チューブ部61aの暖気排出口65hから外部に排出される。
図3および図4に示されるように、冷却ダクト70に供給された冷気は、円弧状分配管部72に充填されて、円弧状分配管部72の噴射口72jから車両用電動機30のアウタステータ33のステータコイル33cの側面に向けて噴射されるので、最も発熱の大きいステータコイル33cに向かって直接冷気が噴射されることになり、車両用電動機30を効率良く効果的に冷却して、車両用電動機30の電力消費率を益々向上させることができる。
図2ないし図4に示されるように、車両用電動機30の周辺に、電動圧縮機50と直筒状をしたボルテックスチューブ60と冷却ダクト70とが車両用電動機30の周辺に配設されて、車両用電動機30の周辺に集約してコンパクトに冷却構造を構成でき、小型化を図るとともに、組立性も良好である。
図3に示されるように、車両用電動機30の動力を減速して駆動輪である後輪15に伝達する減速歯車機構41を有するので、車両用電動機に必要な動力を抑えて小型化を図ることができる。
図2,図3および図7に示されるように、冷却ダクト70の下流側に形成された円弧状分配管部72は、円弧状分配管部72の円弧の中心軸Cの一方の軸方向に向けて開口した噴射口72jを複数有し、該円弧状分配管部72が、中心軸Cを車両用電動機30の電動機出力軸31に一致させて、車両用電動機30のアウタステータ33に隣接し、アウタステータ33のステータコイル33cの側面に噴射口72jを向けて配設されるので、環状に配置されたアウタステータ33のステータコイル33cに向けて複数の噴射口72jから冷気が噴射されるため、最も発熱の大きいステータコイル33cに向かって直接冷気が噴射されることになり、車両用電動機30を効率良く効果的に冷却して、車両用電動機30の電力消費率を益々向上させることができる。
図5などに示されるように、圧縮機50が圧縮機用電動機55を一体に備えた電動圧縮機50であるので、車両用電動機30の出力トルクに関係なく圧縮機50を駆動制御して圧縮空気の供給量を変更してボルテックスチューブ60を介した冷却性能を制御することができ、車両用電動機30の負荷が増えて発熱が大きい時は冷却性能を上げて発熱を抑えることができる。
図1および図2に示されるように、車体フレーム2に前部を軸支され後方に延出したスイングケース20が、後部に駆動輪である後輪15を軸支して揺動自在に設けられ、スイングケース20に、車両用電動機30と圧縮機50とボルテックスチューブ60と冷却ダクト70とが搭載されるので、車体フレーム2に前部を軸支され後方に延出し後部に後輪15を軸支する揺動するスイングケース20内を有効に利用して車両用電動機30を含む動力機構と冷却構造を配置して、スイングケース20の大型化を防止することができる。
図1ないし図3に示されるように、スイングケース20の後部に設けられた車両用電動機30のアウタステータ33のステータコイル33cの前部に隣接して上下方向に指向して設けられたボルテックスチューブ60は、暖気側チューブ部61aが上方に延びリヤクッション13の前方に位置するので、上下方向に指向するボルテックスチューブ60によりスイングケースの車幅方向の小型化を図りながら暖気側チューブ部61aの温風出口を後方のリヤクッション13によりカバーされ、ボルテックスチューブ60の保護構造を簡素化することができる。
図2に示されるように、圧縮機50は、後輪(駆動輪)15の後車軸(駆動車軸)16とスイングケース20の車体フレーム2に対する軸支部であるピボット軸12とを含む平面Pよりも上側に配置されるので、圧縮機50が下方からの外力に対してスイングケース20により保護されるとともに、電動二輪車1のバンク角が確保される。
以上の本発明の第1の実施形態の変形例を図9に示し説明する。
本変形例における部材の符号は、図1ないし図8に示す先の例における部材の符号を用いる。
本変形例における部材の符号は、図1ないし図8に示す先の例における部材の符号を用いる。
図9に示す変形例は、先の例と基本的構造をほぼ同じくするが、リヤクッション13の下端が軸支されるスイングケース20のブラケット20bが、車両用電動機30の上方に位置してスイングケース20の外周壁20Bに突設することと、スイングケース20の前端を軸支するピボット軸12が、後輪15の後車軸16よりも低い位置にあって、後輪15の後車軸16とピボット軸12とを含む平面Pが、前下がりに傾斜していることが、先の例とは異なる。
したがって、図9に示されるように、圧縮機50は、リヤクッション13の下端軸支部とピボット軸12との間に挟まれるように位置し、泥はねや雨などの水の浸入を極力避けることができる。
次に、本発明に係る第2の実施形態について図10ないし図12に基づいて説明する。
本第2の実施形態は、後部に車両用電動機230を有するスイングケース220を備えた電動二輪車であり、車両用電動機230の電動機出力軸231と同軸に後輪215の後車軸216を有するものである。
図11を参照して、電動機出力軸231の右端の小径端部231eと同軸の後車軸216の左端凹部216eとの間にベアリング216aが介装されて、電動機出力軸231と後車軸216が互いに相対回転自在に左右に同軸に並んで配置されている。
また、後車軸216は、後記する減速機カバー222にベアリング216cを介して軸支される。
本第2の実施形態は、後部に車両用電動機230を有するスイングケース220を備えた電動二輪車であり、車両用電動機230の電動機出力軸231と同軸に後輪215の後車軸216を有するものである。
図11を参照して、電動機出力軸231の右端の小径端部231eと同軸の後車軸216の左端凹部216eとの間にベアリング216aが介装されて、電動機出力軸231と後車軸216が互いに相対回転自在に左右に同軸に並んで配置されている。
また、後車軸216は、後記する減速機カバー222にベアリング216cを介して軸支される。
同軸の電動機出力軸231と後車軸216との間には、中間軸242を介した2軸減速機構である減速歯車機構241が介装される。
すなわち、中間軸242に嵌着された中間大径ギヤ242bが電動機出力軸231に形成された小径ギヤ231sと噛合している。
中間軸242に形成された中間小径ギヤ242sは、後車軸216の減速機室241c内の後車軸大径ギヤ216bと噛合している。
減速歯車機構241は、減速機カバー222により覆われる。
すなわち、中間軸242に嵌着された中間大径ギヤ242bが電動機出力軸231に形成された小径ギヤ231sと噛合している。
中間軸242に形成された中間小径ギヤ242sは、後車軸216の減速機室241c内の後車軸大径ギヤ216bと噛合している。
減速歯車機構241は、減速機カバー222により覆われる。
本第2の実施形態は、ターボ形遠心式の圧縮機250が車両用電動機230の電動機出力軸231の左端に設けられて、車両用電動機230により駆動される。
すなわち、電動機出力軸231が圧縮機250のインペラ251の回転軸となっている。
すなわち、電動機出力軸231が圧縮機250のインペラ251の回転軸となっている。
車両用電動機230のアウタステータ233の側面に対向して冷却ダクト270の円弧状分配管部272が配置される構造である。
冷却ダクト270は、前記冷却ダクト70とほぼ同じ冷媒導入管部(上流側ダクト)271と円弧状分配管部272を備えるが、冷気供給パイプ275が接続される冷媒導入管部271の側面が、噴射口272jが形成される側面とは、反対側である。
冷却ダクト270は、前記冷却ダクト70とほぼ同じ冷媒導入管部(上流側ダクト)271と円弧状分配管部272を備えるが、冷気供給パイプ275が接続される冷媒導入管部271の側面が、噴射口272jが形成される側面とは、反対側である。
図10および図11を参照して、冷気供給パイプ275は、冷媒導入管部271の側面での接続部から円弧状分配管部272の円弧の中心軸Cの軸方向に延出した後に、直角に屈曲して、図10の側面視で円弧状分配管部272の端部に重なる方向に延びる。
図10を参照して、冷却ダクト270は、円周角が約270度の円弧をなす円弧状分配管部272と冷媒導入管部271とで略U字状に湾曲しており、この冷却ダクト270の両端部を結ぶ直線と中心軸Cの方向に偏移した平行な直線Lに沿って冷気供給パイプ275が配置され、図10の側面視で、冷却ダクト270と冷気供給パイプ275は側面視で環状を構成するように見える。
図10を参照して、冷却ダクト270は、円周角が約270度の円弧をなす円弧状分配管部272と冷媒導入管部271とで略U字状に湾曲しており、この冷却ダクト270の両端部を結ぶ直線と中心軸Cの方向に偏移した平行な直線Lに沿って冷気供給パイプ275が配置され、図10の側面視で、冷却ダクト270と冷気供給パイプ275は側面視で環状を構成するように見える。
冷気供給パイプ275の端部に、ボルテックスチューブ260のチューブ本体261の冷気排出口262hを有する冷気側チューブ部261bが接続管266を介して接続される(図10参照)。
図10および図11を参照して、冷気供給パイプ275と直筒状のボルテックスチューブ260は、前後に一直線上に接続されるので、ボルテックスチューブ260は、略U字状に湾曲する冷却ダクト270に対して、冷却ダクト270の略同じ高さにある両端部を結ぶ略水平な直線と円弧状分配管部272の円弧の中心軸Cの方向に偏移した平行な直線Lに沿って配置される。
図10および図11を参照して、冷気供給パイプ275と直筒状のボルテックスチューブ260は、前後に一直線上に接続されるので、ボルテックスチューブ260は、略U字状に湾曲する冷却ダクト270に対して、冷却ダクト270の略同じ高さにある両端部を結ぶ略水平な直線と円弧状分配管部272の円弧の中心軸Cの方向に偏移した平行な直線Lに沿って配置される。
図10の側面視で、冷気側チューブ部261bが円弧状分配管部272の端部と重なり、ボルテックスチューブ260の暖気側チューブ部261aは、冷気供給パイプ275の延長方向に延びて、側面視で環状に構成される冷却ダクト270と冷気供給パイプ275の環状からはみ出して、概ね環状の接線方向に突出している。
冷却ダクト270の円弧状分配管部272が、車両用電動機230のアウタステータ233の側面に対向し、かつ冷却ダクト270の両端部が上側に位置する姿勢で、冷却ダクト270がスイングケース220に取り付けられ、ボルテックスチューブ260が左ケースカバー221に貫通して取り付けられる(図11,図12参照)。
円弧状分配管部272の右側面に形成された複数の噴射口272jが、アウタステータ233の側面に向いて開口している。
円弧状分配管部272の右側面に形成された複数の噴射口272jが、アウタステータ233の側面に向いて開口している。
このように冷却ダクト270がスイングケース220に取り付けられると、図10に示すように、冷気供給パイプ275は、冷却ダクト270より上側で、車両用電動機130の上部と略同じ高さに前後方向に指向して配設され、冷気供給パイプ275に接続されてボルテックスチューブ260が後方に延びて左ケースカバー221を貫通している。
図10を参照して、車両用電動機230の電動機出力軸231の左端に設けられた圧縮機150は、冷気供給パイプ275の下方に位置し、圧縮機ケース253の後方に膨出した渦巻き状の排出筒部253eが上方に向けて開口しており、ボルテックスチューブ260の冷気側チューブ部261bから下方に突出した導入筒部261bjが導入接続管264を介して排出筒部253eに接続される。
したがって、車両用電動機230の駆動で回転する電動機出力軸231は、減速歯車機構241を介して後輪215を回転するとともに、圧縮機250のインペラ251を回転し、圧縮された空気が排出筒部253eからボルテックスチューブ260の導入筒部261bjを介して冷気側チューブ部261b内に導入され、圧縮空気は暖気側チューブ部261a内で暖気と冷気に分離して、暖気は暖気側チューブ部261aの暖気排気管265から後方に排出され、冷気は冷気側チューブ部261bから前方の冷気供給パイプ275内に吐出し、冷気供給パイプ275から冷却ダクト270に供給される。
冷却ダクト270に供給された冷気は、円弧状分配管部272に充填されて、円弧状分配管部272の噴射口272jから車両用電動機230のアウタステータ233の側面に向けて噴射されるので、最も発熱の大きいステータコイル233cに向かって直接冷気が噴射されることになり、車両用電動機230を効率良く効果的に冷却して、車両用電動機230の電力消費率を益々向上させることができる。
本発明に係る車両用電動機の冷却構造の第2の実施形態では、特に、以下に記す効果を奏する。
図11に示されるように、圧縮機250は、電動機出力軸131の軸端に設けられて、車両用電動機230により駆動されるので、圧縮機150を駆動する動力源として車両用電動機230を利用し、別途専用の動力源を必要とせず、かつ電動機出力軸231の軸端に圧縮機250が設けられ、圧縮機250を少ない部品点数の簡単な構造でコンパクトに構成できる。
図11に示されるように、圧縮機250は、電動機出力軸131の軸端に設けられて、車両用電動機230により駆動されるので、圧縮機150を駆動する動力源として車両用電動機230を利用し、別途専用の動力源を必要とせず、かつ電動機出力軸231の軸端に圧縮機250が設けられ、圧縮機250を少ない部品点数の簡単な構造でコンパクトに構成できる。
図10および図11に示されるように、ボルテックスチューブ260は、略U字状に湾曲する冷却ダクト270に対して、冷却ダクト270の両端部を結ぶ直線と円弧状分配管部272の円弧の中心軸Cの方向に偏移した平行な直線Lに沿って配置されるので、冷却ダクト270とボルテックスチューブ260がコンパクトに組付けられる。
さらに、ボルテックスチューブ260は、冷却ダクト270に対して上記のような相対位置関係にあるので、冷却ダクト270の下流側のアウタステータ233と対向する円弧状分配管部272の円弧の中心軸Cを中心に冷却ダクト270を回転するに伴い冷却ダクト270と相対位置関係にあるボルテックスチューブ260を旋回することにより、電動機出力軸131の軸端に設けられた圧縮機250の排出筒部(圧縮空気吐出口)253eに対して接続に最適位置に、ボルテックスチューブ160の導入筒部(圧縮空気導入口)261bjを容易に配置することができ、冷却通路の短縮化を図ることができる。
圧縮機250の排出筒部(圧縮空気吐出口)253eの位置によっては、例えば、図12に図12に2点鎖線で示すような各位置にボルテックスチューブ260が取り付けられる。
図12には、左ケースカバー221に貫通して取り付けられるボルテックスチューブ260が、左ケースカバー221の後部から後方以外の上方・下方・前方に突出している例を2点鎖線で示している。
図12には、左ケースカバー221に貫通して取り付けられるボルテックスチューブ260が、左ケースカバー221の後部から後方以外の上方・下方・前方に突出している例を2点鎖線で示している。
図11に示されるように、冷却ダクト270の円弧状分配管部272は、圧縮機250と車両用電動機230のアウタステータ233のステータコイル233cとの間に配設されるので、車両用電動機230のアウタステータ233に対して電動機出力軸231の軸端側(左側)に、円弧状分配管部272とボルテックスチューブ260と圧縮機250を集約的に配置して冷却構造の小型化と冷却通路の短縮化を図ることができる。
次に、本発明に係る第3の実施形態について図13および図14に基づいて説明する。
本第3の実施形態は、後部に車両用電動機330を有するスイングケース320を備えた電動二輪車であり、車両用電動機330の電動機出力軸331およびクラッチ出力軸340と同軸に後輪315の後車軸316を有するものである。
本第3の実施形態は、後部に車両用電動機330を有するスイングケース320を備えた電動二輪車であり、車両用電動機330の電動機出力軸331およびクラッチ出力軸340と同軸に後輪315の後車軸316を有するものである。
電動機出力軸331は、円筒状をなし、内部を貫通するクラッチ出力軸340にベアリングを介して相対回転自在に軸支されている。
クラッチ出力軸340は、スイングケース320にベアリング340aを介して軸支されるとともに、左端がケースカバー321にベアリング340bを介して軸支されている。
クラッチ出力軸340の左端部と電動機出力軸331の左端部との間に発進クラッチ335が設けられている。
クラッチ出力軸340は、スイングケース320にベアリング340aを介して軸支されるとともに、左端がケースカバー321にベアリング340bを介して軸支されている。
クラッチ出力軸340の左端部と電動機出力軸331の左端部との間に発進クラッチ335が設けられている。
発進クラッチ335は、遠心クラッチであり、電動機出力軸331の左端部にクラッチインナ336が取り付けられ、クラッチ出力軸340の左端部にクラッチアウタ337が取り付けられ、電動機出力軸331が所定回転数を超えると、クラッチインナ336のクラッチシュー336aがばね336sに抗して揺動してクラッチアウタ337の内周面に接してクラッチアウタ337を一体に回転させ、クラッチ出力軸340に動力を伝達する。
スイングケース320の側壁の後部右側面には、減速機カバー322により覆われ、内部に減速歯車機構341が収納される減速機室341cが形成される。
図14を参照して、クラッチ出力軸340の右端の小径端部340eと同軸の後車軸316の左端凹部316eとの間にベアリング316aが介装されて、クラッチ出力軸340と後車軸316が互いに相対回転自在に左右に同軸に並んで配置されている。
図14を参照して、クラッチ出力軸340の右端の小径端部340eと同軸の後車軸316の左端凹部316eとの間にベアリング316aが介装されて、クラッチ出力軸340と後車軸316が互いに相対回転自在に左右に同軸に並んで配置されている。
同軸のクラッチ出力軸340と後車軸316との間には、中間軸342を介した2軸減速機構である減速歯車機構341が介装される。
すなわち、中間軸342に嵌着された中間大径ギヤ342bが電動機出力軸331に形成された小径ギヤ340sと噛合している。
中間軸242に形成された中間小径ギヤ342sは、後車軸316の減速機室341c内の後車軸大径ギヤ316bと噛合している。
すなわち、中間軸342に嵌着された中間大径ギヤ342bが電動機出力軸331に形成された小径ギヤ340sと噛合している。
中間軸242に形成された中間小径ギヤ342sは、後車軸316の減速機室341c内の後車軸大径ギヤ316bと噛合している。
本第3の実施形態は、ピストン式圧縮機350が、スイングケース320の外周壁320Bの上部に下半部を嵌挿して取り付けられている。
図14を参照して、ピストン式圧縮機350は、円筒状をした圧縮機ケース351が大径筒部351aと段部を介した小径筒部351bとからなり、前側に突出する小径筒部351bには接続口351bhが形成され、後側の大径筒部351aに有底円筒状のシリンダ352が段部に当接して嵌合されて、シリンダ352内にピストン353が前後に往復摺動自在に嵌合される。
図14を参照して、ピストン式圧縮機350は、円筒状をした圧縮機ケース351が大径筒部351aと段部を介した小径筒部351bとからなり、前側に突出する小径筒部351bには接続口351bhが形成され、後側の大径筒部351aに有底円筒状のシリンダ352が段部に当接して嵌合されて、シリンダ352内にピストン353が前後に往復摺動自在に嵌合される。
シリンダ352の前側の底壁352bには縮径した吐出筒口352hが形成され、ばね354sにより後方に付勢された吐出弁354が吐出筒口352hを前方から開閉自在に閉塞している。
シリンダ352内を摺動するピストン353は、シリンダ352の底壁352bとの間の前側の圧縮空間350Sと底壁352bとは反対側の後側の外空間とを連通する連通孔353hを有する。
シリンダ352内を摺動するピストン353は、シリンダ352の底壁352bとの間の前側の圧縮空間350Sと底壁352bとは反対側の後側の外空間とを連通する連通孔353hを有する。
ピストン353の内空間側の面に一方向弁である吸込弁355が、当接して連通孔353hを閉じるように配設され、ピストン353の外空間側の面に基板355bが当接可能に配設され、吸込弁355と基板355bと連結する連結棒355cがピストン353を貫通して設けられている。
連結棒355cで連結された吸込弁355と基板355bは、両者間の距離がピストン353の前後幅よりも大きく、ピストン353に対して一定の距離前後に移動する。
連結棒355cで連結された吸込弁355と基板355bは、両者間の距離がピストン353の前後幅よりも大きく、ピストン353に対して一定の距離前後に移動する。
したがって、図14に示す状態から、ピストン353が後方に移動すると、吸込弁355が連通孔353hを開き、ピストン353が基板355bを押して、連結棒355cを介して吸込弁355とともに後方に移動することで、外気が連通孔353hを通ってシリンダ352の底壁352bとの間の圧縮空間350Sに吸い込まれる。
その後、ピストン353が前方に移動すると、吸込弁355に当接して連通孔353hを閉じて、吸込弁355を前方に押すので、圧縮空間350Sに吸い込まれていた空気が圧縮され、ある空気圧になると、吐出弁354がばね354sに抗して吐出筒口352hを開き、圧縮空気を吐出筒口352hから吐出する。
その後、ピストン353が前方に移動すると、吸込弁355に当接して連通孔353hを閉じて、吸込弁355を前方に押すので、圧縮空間350Sに吸い込まれていた空気が圧縮され、ある空気圧になると、吐出弁354がばね354sに抗して吐出筒口352hを開き、圧縮空気を吐出筒口352hから吐出する。
このピストン353を往復動させるカム機構が設けられており、減速機カバー322に回転自在に軸支されたカム回転軸356にカム357が嵌着されている。
カム回転軸356には、減速歯車機構341の中間軸342に嵌着された中間大径ギヤ342bと噛合する小径ギヤ356sが設けられている。
したがって、車両用電動機330の駆動により発進クラッチ335を介してクラッチ出力軸340が回転すると、中間大径ギヤ342bを介してカム回転軸356がカム357とともに回転する。
カム回転軸356には、減速歯車機構341の中間軸342に嵌着された中間大径ギヤ342bと噛合する小径ギヤ356sが設けられている。
したがって、車両用電動機330の駆動により発進クラッチ335を介してクラッチ出力軸340が回転すると、中間大径ギヤ342bを介してカム回転軸356がカム357とともに回転する。
カム357は、側面視でたまご形状の環状をなすカム形状を有する周壁部357aと周壁部357aの一方の開口を閉塞する底壁部357bとからなり、底壁部357bがカム回転軸356に垂直に嵌着されている。
他方、ピストン式圧縮機350におけるピストン353のピストン軸部353aの端部にピン359を介して連結された従動ロッド358が、前後に隣接した一対のローラ358a,358bをベアリングを介して軸支しており、この一対のローラ358a,358bがカム357の周壁部357aを外内両側から挟んでカム機構が構成されている。
他方、ピストン式圧縮機350におけるピストン353のピストン軸部353aの端部にピン359を介して連結された従動ロッド358が、前後に隣接した一対のローラ358a,358bをベアリングを介して軸支しており、この一対のローラ358a,358bがカム357の周壁部357aを外内両側から挟んでカム機構が構成されている。
したがって、カム357が回転すると、カム357の回転する周壁部357aを内外から挟むローラ358a,358bが転動するようにして、従動ロッド358とともに周壁部357aのたまご形のカム形状に従って前後に往復動する。
従動ロッド358の往復動は、従動ロッド358に連結されたピストン軸部353aをピストン353とともに前後に往復動させる。
従動ロッド358の往復動は、従動ロッド358に連結されたピストン軸部353aをピストン353とともに前後に往復動させる。
このようにカム機構によりピストン式圧縮機350のピストン353が往復動すると、前記したように、シリンダ352の吐出筒口352hから圧縮空気を吐出し、接続口351bhから排出する。
一方で、前後に長尺のスイングケース320およびケースカバー321の内側で車両用電動機330の前方に、ボルテックスチューブ360が前後方向に指向して配設されている。
ボルテックスチューブ360は、チューブ本体361の長尺の暖気側チューブ部361aおよび暖気排気管365を前側に、短尺の冷気側チューブ部361bを後側にしてピストン式圧縮機350の斜め下方に設けられている。
ボルテックスチューブ360は、チューブ本体361の長尺の暖気側チューブ部361aおよび暖気排気管365を前側に、短尺の冷気側チューブ部361bを後側にしてピストン式圧縮機350の斜め下方に設けられている。
ボルテックスチューブ360の導入筒部361bjとピストン式圧縮機350の接続口351bhとを導入接続管364が連結して、圧縮空気がボルテックスチューブ360に導入される。
ボルテックスチューブ360の後方に向いた冷気排出口362hには、冷却ダクト370に取り付けられた冷気供給パイプ375が接続されて、ボルテックスチューブ360の冷気排出口362hから吐出される冷気が冷気供給パイプ375を介して冷却ダクト370に供給される。
ボルテックスチューブ360の後方に向いた冷気排出口362hには、冷却ダクト370に取り付けられた冷気供給パイプ375が接続されて、ボルテックスチューブ360の冷気排出口362hから吐出される冷気が冷気供給パイプ375を介して冷却ダクト370に供給される。
冷却ダクト370は、前記冷却ダクト70とほぼ同じ冷媒導入管部371と円弧状分配管部372を備え、冷気供給パイプ375が接続される冷媒導入管部371の側面と同じ側の円弧状分配管部372の側面に、噴射口372jが複数形成されている。
図14を参照して、冷却ダクト370の円弧状分配管部372は、車両用電動機330のアウタステータ333と発進クラッチ335との間にあってアウタステータ333に隣接して対向し、アウタステータ333の側面に前記噴射口372jを向けて配設される。
冷却ダクト370の冷媒導入管部371は、円弧状分配管部372から前方斜め上向きに延設されており、同冷媒導入管部371の右側面に冷気供給パイプ375が接続されて前方に延びている。
冷気供給パイプ375の前端が、ボルテックスチューブ360の冷気側チューブ部361bに接続され、冷気排出口362hから吐出する冷気を冷気供給パイプ375が冷却ダクト370に供給する。
冷気供給パイプ375の前端が、ボルテックスチューブ360の冷気側チューブ部361bに接続され、冷気排出口362hから吐出する冷気を冷気供給パイプ375が冷却ダクト370に供給する。
冷却ダクト370に供給された冷気は、円弧状分配管部372に充填されて、円弧状分配管部372の噴射口372jから車両用電動機330のアウタステータ333の側面に向けて噴射されるので、最も発熱の大きいステータコイル333cに向かって直接冷気が噴射されることになり、車両用電動機330を効率良く効果的に冷却して、車両用電動機330の電力消費率を益々向上させることができる。
本発明に係る車両用電動機の冷却構造の第3の実施形態では、特に、以下に記す効果を奏する。
図13および図14に示されるように、前後に長尺のスイングケース320における後部に車両用電動機330が、その電動機出力軸331を左右車幅方向に指向させて設けられ、スイングケース320内の車両用電動機330の前方のスペースにボルテックスチューブ360を前後方向に指向させ配設するので、前後に長尺のスイングケース320内の車両用電動機330より前方のスペースを有効に利用して、前後に長尺のボルテックスチューブ360を効率良く配置することができ、スイングケース320の大型化を防止することができる。
図13および図14に示されるように、前後に長尺のスイングケース320における後部に車両用電動機330が、その電動機出力軸331を左右車幅方向に指向させて設けられ、スイングケース320内の車両用電動機330の前方のスペースにボルテックスチューブ360を前後方向に指向させ配設するので、前後に長尺のスイングケース320内の車両用電動機330より前方のスペースを有効に利用して、前後に長尺のボルテックスチューブ360を効率良く配置することができ、スイングケース320の大型化を防止することができる。
図13に示されるように、ピストン式圧縮機350が、スイングケース320の外周壁320Bの上部に下半部を嵌挿して取り付けられているので、ピストン式圧縮機350が下方からの外力に対してスイングケース320により保護されるとともに、電動二輪車のバンク角が確保される。
次に、本発明に係る第4の実施形態について図15および図16に基づいて説明する。
本第4の実施形態は、後部に車両用電動機430を有するスイングケース420を備えた電動二輪車であり、車両用電動機430の電動機出力軸431およびクラッチ出力軸440と同軸に後輪415の後車軸416を有するものであり、前記第3の実施形態と概ね同じ構造を有している。
本第4の実施形態は、後部に車両用電動機430を有するスイングケース420を備えた電動二輪車であり、車両用電動機430の電動機出力軸431およびクラッチ出力軸440と同軸に後輪415の後車軸416を有するものであり、前記第3の実施形態と概ね同じ構造を有している。
本第4の実施形態が前記第3の実施形態と異なるのは、圧縮機がピストン式ではなくスクロール式圧縮機450である点と、円弧状分配管部を備える冷却ダクトがない点であり、その他の構造は、前記第3の実施形態と同じである。
したがって、本第4の実施形態において、前記第3の実施形態と同じ構造については、図15および図16に同じ部材にその符号の3桁目の3を4に代えた符号を付して、説明は重複するので省略する。
したがって、本第4の実施形態において、前記第3の実施形態と同じ構造については、図15および図16に同じ部材にその符号の3桁目の3を4に代えた符号を付して、説明は重複するので省略する。
スクロール式圧縮機450は、圧縮機ケース451内に主回転軸452と副回転軸453が左右車幅方向に指向して平行に回転自在に軸支されており、主回転軸452と副回転軸453は、それぞれ嵌着された同径のプーリ452p,453p間にタイミングベルト454が架渡され、互いに同じ回転速度で同じ方向に回転する。
主回転軸452は左端に偏心した偏心軸端部452rを有し、偏心軸端部452rにベアリング452bを介して旋回スクロール部材455が偏心軸端部452rと相対回転自在に軸支されている。
圧縮機ケース451に固定された固定スクロール部材456の固定スクロール456sに対して旋回スクロール部材455の旋回スクロール455sが遊嵌されている。
圧縮機ケース451に固定された固定スクロール部材456の固定スクロール456sに対して旋回スクロール部材455の旋回スクロール455sが遊嵌されている。
副回転軸453は左端に偏心した偏心軸端部453rを有し、偏心軸端部453rにベアリング453bを介して外嵌部材455rが外嵌しており、外嵌部材455rと前記旋回スクロール部材455が一体に連結されている。
したがって、主回転軸452の偏心軸端部452rと副回転軸453の偏心軸端部453rは、同じ位相で旋回し、偏心軸端部452rにベアリング452bを介して軸支された旋回スクロール部材455は、偏心軸端部453aにベアリング453bを介して軸支された外嵌部材455rと一体に連結されることで、旋回スクロール455sは自転することなく旋回する。
固定スクロール456sに対して遊嵌した旋回スクロール455sが自転することなく旋回することで、固定スクロール部材456の中心部の吸込ポート456iから固定スクロール456sと旋回スクロール455sとの間に封じ込められた三日月状の圧縮室が外側に移動するに従い徐々に小さくなり、空気は圧縮されて、固定スクロール456sの外周囲である圧縮機ケース451の上部に形成された吐出ポート451eから圧縮空気となって吐出される。
主回転軸452の右側部には、減速歯車機構441の中間軸442に嵌着された中間大径ギヤ442bと噛合する小径ギヤ452sが設けられている。
したがって、スクロール式圧縮機450は、車両用電動機430の駆動により中間大径ギヤ442bと小径ギヤ452sとの噛合を介して主回転軸452が回転することで、旋回スクロール455sが旋回して、吐出ポート451eから圧縮空気を吐出する。
したがって、スクロール式圧縮機450は、車両用電動機430の駆動により中間大径ギヤ442bと小径ギヤ452sとの噛合を介して主回転軸452が回転することで、旋回スクロール455sが旋回して、吐出ポート451eから圧縮空気を吐出する。
一方で、前後に長尺のスイングケース420およびケースカバー421の内側で車両用電動機430の前方に、ボルテックスチューブ460が前後方向に指向して配設されている。
ボルテックスチューブ460は、前記第3の実施形態と同じく、チューブ本体461の長尺の暖気側チューブ部461aおよび暖気排気管465を前側に、短尺の冷気側チューブ部461bを後側にしてスクロール式圧縮機450の斜め下方に設けられている。
ボルテックスチューブ460は、前記第3の実施形態と同じく、チューブ本体461の長尺の暖気側チューブ部461aおよび暖気排気管465を前側に、短尺の冷気側チューブ部461bを後側にしてスクロール式圧縮機450の斜め下方に設けられている。
ボルテックスチューブ460の導入筒部461bjとスクロール式圧縮機450の吐出ポート451eとを導入接続管464が連結している。
ボルテックスチューブ460の後方に向いた冷気排出口462hには、接続管466を介して直筒状の冷気供給パイプ475が後方に突出し、冷気供給パイプ475は後端を車両用電動機430のアウタステータ433を覆う電動機ケース434の周壁の前部に嵌入させている。
ボルテックスチューブ460の後方に向いた冷気排出口462hには、接続管466を介して直筒状の冷気供給パイプ475が後方に突出し、冷気供給パイプ475は後端を車両用電動機430のアウタステータ433を覆う電動機ケース434の周壁の前部に嵌入させている。
したがって、車両用電動機430の駆動で、発進クラッチ435を介してクラッチ出力軸440が回転し、中間大径ギヤ442bと小径ギヤ452sとの噛合を介してスクロール式圧縮機450の主回転軸452が回転することで、旋回スクロール455sが旋回して、吐出ポート451eから圧縮空気を導入接続管464に吐出され、ボルテックスチューブ460に導かれ、ボルテックスチューブ460の導入筒部461bjに導入される。
ボルテックスチューブ460に導入された圧縮空気は暖気側チューブ部461a内で暖気と冷気に分離して、暖気は暖気側チューブ部461aの暖気排気管465から前方に排出され、冷気は冷気側チューブ部461bから後方の冷気供給パイプ475に供給され、電動機ケース434内に導入され、電動機ケース434内を冷却することで、車両用電動機430のアウタステータ433のステータコイル433cの発熱を抑え、車両用電動機330を効率良く効果的に冷却して、車両用電動機330の電力消費率を益々向上させることができる。
本発明に係る車両用電動機の冷却構造の第4の実施形態では、特に、以下に記す効果を奏する。
図13および図14に示されるように、前後に長尺のスイングケース420における後部に車両用電動機430が、その電動機出力軸431を左右車幅方向に指向させて設けられ、スイングケース420内の車両用電動機430の前方のスペースにボルテックスチューブ460を前後方向に指向させ配設するので、前後に長尺のスイングケース420内の車両用電動機430より前方のスペースを有効に利用して、前後に長尺のボルテックスチューブ460を効率良く配置することができ、スイングケース420の大型化を防止することができる。
図13および図14に示されるように、前後に長尺のスイングケース420における後部に車両用電動機430が、その電動機出力軸431を左右車幅方向に指向させて設けられ、スイングケース420内の車両用電動機430の前方のスペースにボルテックスチューブ460を前後方向に指向させ配設するので、前後に長尺のスイングケース420内の車両用電動機430より前方のスペースを有効に利用して、前後に長尺のボルテックスチューブ460を効率良く配置することができ、スイングケース420の大型化を防止することができる。
図13に示されるように、スクロール式圧縮機450が、スイングケース420の外周壁420Bの上部に下半部を嵌挿して取り付けられているので、スクロール式圧縮機450が下方からの外力に対してスイングケース420により保護されるとともに、電動二輪車のバンク角が確保される。
なお、スクロール式圧縮機450は、バルブが不要でトルク変動が少なく、音や振動が小さいとともに、小型でも効率が高い。
なお、スクロール式圧縮機450は、バルブが不要でトルク変動が少なく、音や振動が小さいとともに、小型でも効率が高い。
本第4の実施形態では、スクロール式圧縮機450の圧縮空気を導入したボルテックスチューブ460が冷気を電動機ケース434内に直接導入して車両用電動機430を冷却していたが、前記第3の実施形態のように、車両用電動機330のアウタステータ333に隣接して対向した冷却ダクト370の円弧状分配管部372の噴射口から冷気を噴射して冷却するものにも適用することができる。
その適用に際しては、スクロール式圧縮機450とボルテックスチューブ460は、スイングケース420に対して、図10および図11に示される略同位置に取り付けられた状態で適用可能である。
すなわち、前後に長尺のスイングケース420およびケースカバー421の内側で車両用電動機430の前方に、ボルテックスチューブ460が前後方向に指向して配設され、ボルテックスチューブ460の斜め上方にスクロール式圧縮機450が位置して、両者を導入接続管464が連結している。
すなわち、前後に長尺のスイングケース420およびケースカバー421の内側で車両用電動機430の前方に、ボルテックスチューブ460が前後方向に指向して配設され、ボルテックスチューブ460の斜め上方にスクロール式圧縮機450が位置して、両者を導入接続管464が連結している。
そして、ボルテックスチューブ460の後方に向いた冷気排出口462hから後方に延出する冷気供給パイプを、図14を参照して、車両用電動機430のアウタステータ433に隣接して対向した円弧状分配管部を有する冷却ダクトの冷媒導入管部に右側から接続するようにすれば、スクロール式圧縮機450により圧縮空気を供給されたボルテックスチューブ460が冷気排出口から冷気を冷気供給パイプに吐出し冷却ダクトに供給することで、円弧状分配管部の噴射口から車両用電動機430のアウタステータ433の側面に向けて冷気が噴射され、車両用電動機430を効率良く効果的に冷却することができる。
次に、本発明に係る第5の実施形態について図17に基づいて説明する。
本第5の実施形態は、前記第4の実施形態と同じ車両で、図17を参照して、後部に車両用電動機530を有するスイングケース520を備えた電動二輪車であり、車両用電動機530の電動機出力軸431および発進クラッチ535のクラッチ出力軸540と同軸に後輪515の後車軸516を有するものである。
クラッチ出力軸540の回転は、減速歯車機構541により減速されて後車軸516に伝達される。
本第5の実施形態は、前記第4の実施形態と同じ車両で、図17を参照して、後部に車両用電動機530を有するスイングケース520を備えた電動二輪車であり、車両用電動機530の電動機出力軸431および発進クラッチ535のクラッチ出力軸540と同軸に後輪515の後車軸516を有するものである。
クラッチ出力軸540の回転は、減速歯車機構541により減速されて後車軸516に伝達される。
また、スクロール式圧縮機550が、スイングケース520の外周壁の上部に下半部を嵌挿して取り付けられており、スイングケース520内の車両用電動機530の前方のスペースにボルテックスチューブ560が前後方向に指向して配設されている。
ボルテックスチューブ560は、チューブ本体561の長尺の暖気側チューブ部561aおよび暖気排気管565を前側に、短尺の冷気側チューブ部561bを後側にしてスクロール式圧縮機550の斜め下方に設けられている。
ボルテックスチューブ560は、チューブ本体561の長尺の暖気側チューブ部561aおよび暖気排気管565を前側に、短尺の冷気側チューブ部561bを後側にしてスクロール式圧縮機550の斜め下方に設けられている。
ボルテックスチューブ560の後方に向いた冷気排出口562hには、接続管566を介して冷却ダクト570が後方に突出し、冷却ダクト570は後端を車両用電動機530のアウタステータ533を覆う電動機ケース534の周壁の前部に嵌入させている。
なお、スイングケース520の左右のハンガブラケット520h,520hが前方に突出する左右に幅広の前部に、車両用電動機530等を制御するPCU(Power Control Unit)517が搭載されている。
なお、スイングケース520の左右のハンガブラケット520h,520hが前方に突出する左右に幅広の前部に、車両用電動機530等を制御するPCU(Power Control Unit)517が搭載されている。
冷却ダクト570は、後方に突出する直筒管部570aと直筒管部570aから右方に分岐する分岐管部570bを有し、この分岐管部570bに一端を接続された分岐パイプ580が前方に向かい、PCU517のケース内に挿入されている。
したがって、ボルテックスチューブ560に導入された圧縮空気は暖気側チューブ部561a内で暖気と冷気に分離して、暖気は暖気側チューブ部561aの暖気排気管565から前方に排出され、冷気は冷気側チューブ部561bから接続管566を介して後方の冷却ダクト570に供給される。
冷却ダクト570に供給された冷気は、直筒管部570aにより電動機ケース534内に導入され、車両用電動機530を冷却すると同時に、分岐管部570bに分流した冷気は、分岐パイプ580によりPCU517のケース内に導入され、PCU517の基板などの発熱部材を冷却することができる。
スイングケース520に搭載される車両用電動機530とPCU517に、スペース効率良く搭載された1つのボルテックスチューブ560から冷気を分配して供給し、車両用電動機530とPCU517の双方を同時に効率良く冷却することができる。
次に、本発明に係る第6の実施形態について図18および図19に基づいて説明する。
本第6の実施形態は、スイングケース(不図示)の後部に減速歯車機構641とともに後輪615および後車軸616が軸支され、スイングケースの前部に後車軸616から離間して車両用電動機630が搭載される電動二輪車における車両用電動機630の冷却構造である。
本第6の実施形態は、スイングケース(不図示)の後部に減速歯車機構641とともに後輪615および後車軸616が軸支され、スイングケースの前部に後車軸616から離間して車両用電動機630が搭載される電動二輪車における車両用電動機630の冷却構造である。
減速歯車機構641は、同減速歯車機構641の入力軸640と後部の後輪615を支持する後車軸616との間に、中間軸642を介した2軸減速機構として構成されている。
中間軸642に嵌着された中間大径ギヤ642bが入力軸640に形成された小径ギヤ640sと噛合している。
中間軸642に形成された中間小径ギヤ642sは、後車軸616の減速機室641c内の後車軸大径ギヤ616bと噛合している。
中間軸642に嵌着された中間大径ギヤ642bが入力軸640に形成された小径ギヤ640sと噛合している。
中間軸642に形成された中間小径ギヤ642sは、後車軸616の減速機室641c内の後車軸大径ギヤ616bと噛合している。
したがって、入力軸640の回転は、減速歯車機構641の小径ギヤ640sと中間大径ギヤ642bの噛合および中間小径ギヤ642sと後車軸大径ギヤ616bの噛合を介して2軸減速されて後車軸616に伝達されて後輪615が回転される。
一方、車両用電動機630は、電動機出力軸631が左右車幅方向に指向した姿勢でスイングケースの前部に搭載され、同車両用電動機630の左方に突出した電動機出力軸631の左端に駆動プーリ631pが設けられている。
減速歯車機構641の入力軸640の左端には従動プーリ640pが設けられ、電動機出力軸631の駆動プーリ631pと入力軸640の従動プーリ640pとの間にVベルト645が架渡されて、車両用電動機630の動力が減速歯車機構641に伝達される。
減速歯車機構641の入力軸640の左端には従動プーリ640pが設けられ、電動機出力軸631の駆動プーリ631pと入力軸640の従動プーリ640pとの間にVベルト645が架渡されて、車両用電動機630の動力が減速歯車機構641に伝達される。
本第6の実施形態は、ターボ形遠心式の圧縮機650が車両用電動機630の電動機出力軸631の右端に設けられて、車両用電動機630により駆動される。
すなわち、電動機出力軸631が圧縮機650のインペラ651の回転軸となっている。
すなわち、電動機出力軸631が圧縮機650のインペラ651の回転軸となっている。
車両用電動機630のアウタステータ633の左側面に対向して冷却ダクト670の円弧状分配管部672が配置される構造である。
冷却ダクト670は、前記冷却ダクト70とほぼ同じ冷媒導入管部671と円弧状分配管部672を備え、円弧状分配管部672には、アウタステータ633に向けて冷気を噴射する噴射口672jが形成されている。
冷却ダクト670は、前記冷却ダクト70とほぼ同じ冷媒導入管部671と円弧状分配管部672を備え、円弧状分配管部672には、アウタステータ633に向けて冷気を噴射する噴射口672jが形成されている。
冷却ダクト670の冷媒導入管部671に冷気供給パイプ675を介して接続されるボルテックスチューブ660は、左右車幅方向に指向して電動機出力軸631と平行な姿勢で、電動機ケース634内のアウタステータ633の前方に組み込まれている。
ボルテックスチューブ660は、暖気側チューブ部661aの左側に位置する冷気側チューブ部661bが、冷却ダクト670の冷媒導入管部671から右方に延出する冷気供給パイプ675に接続する。
ボルテックスチューブ660は、暖気側チューブ部661aの左側に位置する冷気側チューブ部661bが、冷却ダクト670の冷媒導入管部671から右方に延出する冷気供給パイプ675に接続する。
車両用電動機630の電動機出力軸631の右端に設けられた圧縮機650は、圧縮機ケース653の上方に膨出した渦巻き状の排出筒部653eが前方に向けて開口しており、ボルテックスチューブ660の冷気側チューブ部661bから上方に突出した導入筒部661bjが導入接続管664を介して排出筒部253eに接続される。
したがって、車両用電動機630の駆動で回転する電動機出力軸631は、圧縮機650のインペラ651を回転し、圧縮された空気が排出筒部653eから導入接続管664を介してボルテックスチューブ660の冷気側チューブ部661b内に導入され、圧縮空気は暖気側チューブ部661a内で暖気と冷気に分離して、暖気は暖気側チューブ部661aの暖気排気管665から右方に排出され、冷気は冷気側チューブ部661bから左方の冷気供給パイプ675内に吐出し、冷気供給パイプ675から冷却ダクト670に供給される。
冷却ダクト670に供給された冷気は、円弧状分配管部672に充填されて、円弧状分配管部672の噴射口672jから車両用電動機630のアウタステータ633の側面に向けて噴射されるので、最も発熱の大きいステータコイル633cに向かって直接冷気が噴射されることになり、車両用電動機630を効率良く効果的に冷却して、車両用電動機630の電力消費率を益々向上させることができる。
本発明に係る車両用電動機の冷却構造の第6の実施形態では、特に、以下に記す効果を奏する。
後輪(駆動輪)615の後車軸616から前方に離間して配置された車両用電動機630の動力が、無端状部材であるVベルト645を介して後方の減速歯車機構641および後車軸616に伝達されるので、重量物である車両用電動機630をスイングケースの揺動中心側に設け、揺動する後輪615側の重量を軽量化することができ、リヤクッションへの加重が軽減されて、良好なクッション性を確保しやすい。
後輪(駆動輪)615の後車軸616から前方に離間して配置された車両用電動機630の動力が、無端状部材であるVベルト645を介して後方の減速歯車機構641および後車軸616に伝達されるので、重量物である車両用電動機630をスイングケースの揺動中心側に設け、揺動する後輪615側の重量を軽量化することができ、リヤクッションへの加重が軽減されて、良好なクッション性を確保しやすい。
ターボ形遠心式の圧縮機650が車両用電動機630の電動機出力軸631の右端に設けられ、ボルテックスチューブ660は、左右車幅方向に指向して電動機出力軸631と平行な姿勢で、電動機ケース634内のアウタステータ633の前方に組み込まれ、冷却ダクト670はアウタステータ633の側面に沿って配置されるので、車両用電動機630の周辺に、圧縮機650とボルテックスチューブ660と冷却ダクト670が集約的に配置されて、コンパクトに冷却構造を構成し、小型化が図られている。
次に、本発明に係る第7の実施形態について図20ないし図22に基づいて説明する。
本第7の実施形態は、前記第6の実施形態と同様に、スイングケース(不図示)の後部に減速歯車機構741とともに後輪715および後車軸716が軸支され、スイングケースの前部に後車軸716から離間して車両用電動機730が搭載される電動二輪車における車両用電動機730の冷却構造である。
本第7の実施形態は、前記第6の実施形態と同様に、スイングケース(不図示)の後部に減速歯車機構741とともに後輪715および後車軸716が軸支され、スイングケースの前部に後車軸716から離間して車両用電動機730が搭載される電動二輪車における車両用電動機730の冷却構造である。
減速歯車機構741は、前記第6の実施形態の減速歯車機構641と同じであり、よって減速歯車機構741は、同減速歯車機構741の入力軸740と後部の後輪715を支持する後車軸716との間に、中間軸742を介した2軸減速機構として構成され、中間軸742に嵌着された中間大径ギヤ742bが入力軸740に形成された小径ギヤ740sと噛合し、中間軸742に形成された中間小径ギヤ742sは、後車軸716の減速機室741c内の後車軸大径ギヤ716bと噛合している。
一方、車両用電動機730は、電動機出力軸731が左右車幅方向に指向した姿勢でスイングケースの前部に搭載され、同車両用電動機730の左方に突出した電動機出力軸731の左端に駆動プーリ731pが設けられている。
減速歯車機構741の入力軸740の左端には従動プーリ741pが設けられ、電動機出力軸731の駆動プーリ731pと入力軸740の従動プーリ741pとの間にVベルト745が架渡されて、車両用電動機730の動力が減速歯車機構741に伝達される。
減速歯車機構741の入力軸740の左端には従動プーリ741pが設けられ、電動機出力軸731の駆動プーリ731pと入力軸740の従動プーリ741pとの間にVベルト745が架渡されて、車両用電動機730の動力が減速歯車機構741に伝達される。
車両用電動機730のアウタステータ733の左側面に対向して冷却ダクト770の円弧状分配管部772が配置される構造である。
冷却ダクト770は、前記冷却ダクト70とほぼ同じ冷媒導入管部771と円弧状分配管部772を備え、円弧状分配管部772には、アウタステータ733に向けて冷気を噴射する噴射口772jが形成されている。
冷却ダクト770は、前記冷却ダクト70とほぼ同じ冷媒導入管部771と円弧状分配管部772を備え、円弧状分配管部772には、アウタステータ733に向けて冷気を噴射する噴射口772jが形成されている。
冷却ダクト770の冷媒導入管部671に冷気供給パイプ775を介して接続されるボルテックスチューブ760は、左右車幅方向に指向して電動機出力軸731と平行な姿勢で、電動機ケース734内のアウタステータ733の前方に組み込まれている。
ボルテックスチューブ760は、暖気側チューブ部761aの左側に位置する冷気側チューブ部761bが、冷却ダクト770の冷媒導入管部771から右方に延出する冷気供給パイプ775に接続する。
ボルテックスチューブ760は、暖気側チューブ部761aの左側に位置する冷気側チューブ部761bが、冷却ダクト770の冷媒導入管部771から右方に延出する冷気供給パイプ775に接続する。
本第7の実施形態は、ターボ形遠心式の圧縮機750が圧縮機用電動機755により駆動される。
図21を参照して、圧縮機750は、インペラ751の回転軸752が圧縮機用電動機755の駆動回転軸となっている電動圧縮機750である。
図21を参照して、圧縮機750は、インペラ751の回転軸752が圧縮機用電動機755の駆動回転軸となっている電動圧縮機750である。
電動圧縮機750の圧縮機ケース753は、円筒状を内側に形成された仕切り壁753sによりインペラ751を収容する圧縮機側空間と圧縮機用電動機755を収容する電動機側空間に仕切られ、回転軸752が仕切り壁753sにベアリング752aを介して軸支されて貫通している。
圧縮機ケース753の圧縮機側空間は、圧縮機ケースカバー754により覆われる。
圧縮機ケースカバー754は、回転軸752の端部が臨む円筒状の吸入筒部754iを有する。
圧縮機ケース753の下方に膨出した渦巻き状の排出筒部753eを有する。
圧縮機ケース753の電動機側空間は、電動機カバー756により塞がれ、同電動機カバー756に回転軸752の端部がベアリング752bを介して軸支されている。
圧縮機ケースカバー754は、回転軸752の端部が臨む円筒状の吸入筒部754iを有する。
圧縮機ケース753の下方に膨出した渦巻き状の排出筒部753eを有する。
圧縮機ケース753の電動機側空間は、電動機カバー756により塞がれ、同電動機カバー756に回転軸752の端部がベアリング752bを介して軸支されている。
圧縮機用電動機755の駆動により回転軸752を介して圧縮機750のインペラ751が回転されると、吸入筒部754iより外気が圧縮機側空間の中央に吸入され、回転するインペラ751により遠心方向に押しやられて圧縮された空気が排出筒部753eより排出される。
図20に示されるように、電動圧縮機750は、回転軸752を左右車幅方向に指向させて、車両用電動機730の前方で、アウタステータ733の前方に組み込まれたボルテックスチューブ760の前側に隣接して配置される。
電動圧縮機750の圧縮機ケース753の下方に膨出した渦巻き状の排出筒部753eは、後方に向けて開口している。
電動圧縮機750の圧縮機ケース753の下方に膨出した渦巻き状の排出筒部753eは、後方に向けて開口している。
電動圧縮機750の排出筒部753eに、ボルテックスチューブ760の圧縮空気の導入接続管764が接続されて、ボルテックスチューブ760に圧縮空気が導入される。
したがって、電動圧縮機750の駆動でインペラ751が回転すると、圧縮された空気が排出筒部753eから導入接続管764を介してボルテックスチューブ760の冷気側チューブ部761b内に導入され、圧縮空気は暖気側チューブ部761a内で暖気と冷気に分離して、暖気は暖気側チューブ部761aの暖気排気管765から右方に排出され、冷気は冷気側チューブ部761bから左方の冷気供給パイプ775内に吐出し、冷気供給パイプ775から冷却ダクト770に供給される。
したがって、電動圧縮機750の駆動でインペラ751が回転すると、圧縮された空気が排出筒部753eから導入接続管764を介してボルテックスチューブ760の冷気側チューブ部761b内に導入され、圧縮空気は暖気側チューブ部761a内で暖気と冷気に分離して、暖気は暖気側チューブ部761aの暖気排気管765から右方に排出され、冷気は冷気側チューブ部761bから左方の冷気供給パイプ775内に吐出し、冷気供給パイプ775から冷却ダクト770に供給される。
冷却ダクト770に供給された冷気は、円弧状分配管部772に充填されて、円弧状分配管部772の噴射口772jから車両用電動機730のアウタステータ733の側面に向けて噴射されるので、最も発熱の大きいステータコイル733cに向かって直接冷気が噴射されることになり、車両用電動機730を効率良く効果的に冷却して、車両用電動機730の電力消費率を益々向上させることができる。
本発明に係る車両用電動機の冷却構造の第7の実施形態では、特に、以下に記す効果を奏する。
後輪(駆動輪)715の後車軸616から前方に離間して配置された車両用電動機730の動力が、無端状部材であるVベルト745を介して後方の減速歯車機構741および後車軸616に伝達されるので、重量物である車両用電動機730をスイングケースの揺動中心側に設け、揺動する後輪715側の重量を軽量化することができ、リヤクッションへの加重が軽減されて、良好なクッション性を確保しやすい。
後輪(駆動輪)715の後車軸616から前方に離間して配置された車両用電動機730の動力が、無端状部材であるVベルト745を介して後方の減速歯車機構741および後車軸616に伝達されるので、重量物である車両用電動機730をスイングケースの揺動中心側に設け、揺動する後輪715側の重量を軽量化することができ、リヤクッションへの加重が軽減されて、良好なクッション性を確保しやすい。
圧縮機が圧縮機用電動機755を一体に備えた電動圧縮機750であるので、車両用電動機730の出力トルクに関係なく電動圧縮機750を駆動制御して圧縮空気の供給量を変更してボルテックスチューブ760を介した冷却性能を制御することができ、車両用電動機730の負荷が増えて発熱が大きい時は冷却性能を上げて発熱を抑えることができる。
次に、本発明に係る第8の実施形態について図23ないし図25に基づいて説明する。
本第8の実施形態は、圧縮機用電動機855を一体に備えた電動圧縮機850にボルテックスチューブ860が一体に小組みして冷気供給小組体880を構成したものである。
本第8の実施形態は、圧縮機用電動機855を一体に備えた電動圧縮機850にボルテックスチューブ860が一体に小組みして冷気供給小組体880を構成したものである。
電動圧縮機850は、ターボ形遠心式の圧縮機で、インペラ851の回転軸852が圧縮機用電動機855の駆動回転軸となっている。
電動圧縮機850の圧縮機ケース853は、円筒状を内側に形成された仕切り壁853sによりインペラ851を収容する圧縮機側空間と圧縮機用電動機855を収容する電動機側空間に仕切られ、回転軸852が仕切り壁53sにベアリング852aを介して軸支されて貫通している。
電動圧縮機850の圧縮機ケース853は、円筒状を内側に形成された仕切り壁853sによりインペラ851を収容する圧縮機側空間と圧縮機用電動機855を収容する電動機側空間に仕切られ、回転軸852が仕切り壁53sにベアリング852aを介して軸支されて貫通している。
圧縮機ケース853の圧縮機側空間は、圧縮機ケースカバー854により覆われる。
圧縮機ケースカバー854は、回転軸52の端部が臨む円筒状の吸入筒部854iを有する。
圧縮機ケース853の下方に膨出した渦巻き状の排出筒部853eを有する。
圧縮機ケース853の電動機側空間は、電動機カバー856により塞がれ、同電動機カバー856に回転軸852の端部がベアリング852bを介して軸支されている。
圧縮機ケースカバー854は、回転軸52の端部が臨む円筒状の吸入筒部854iを有する。
圧縮機ケース853の下方に膨出した渦巻き状の排出筒部853eを有する。
圧縮機ケース853の電動機側空間は、電動機カバー856により塞がれ、同電動機カバー856に回転軸852の端部がベアリング852bを介して軸支されている。
圧縮機用電動機855の駆動により回転軸852を介して圧縮機850のインペラ851が回転されると、吸入筒部854iより外気が圧縮機側空間の中央に吸入され、回転するインペラ851により遠心方向に押しやられて圧縮された空気が排出筒部853eより排出される。
電動圧縮機850の排出筒部853eに、ボルテックスチューブ860の圧縮空気の導入接続管864が接続されて、ボルテックスチューブ860に圧縮空気が導入される。
ボルテックスチューブ860は、直筒状をしたチューブ本体861が長尺の暖気側チューブ部861aと短尺の冷気側チューブ部861bとからなり、暖気側チューブ部861aには、側方に取付ブラケット867が突出形成されている。
ボルテックスチューブ860は、直筒状をしたチューブ本体861が長尺の暖気側チューブ部861aと短尺の冷気側チューブ部861bとからなり、暖気側チューブ部861aには、側方に取付ブラケット867が突出形成されている。
このボルテックスチューブ860のチューブ本体861を、電動圧縮機850のインペラ851の回転軸852に平行にして、冷気側チューブ部861bをインペラ851に、暖気側チューブ部861aを圧縮機用電動機855に軸方向で対応させた姿勢で、チューブ本体861を圧縮機ケース853の外周面に沿わせ、取付ブラケット867を圧縮機ケース853側の取付座(不図示)に当接して、2本のボルト868により締結することで、電動圧縮機850にボルテックスチューブ860を一体に取り付けてコンパクトな冷気供給小組体880を構成する。
なお、電動圧縮機850にボルテックスチューブ860を取り付ける際には、冷気側チューブ部861bの導入筒部861bjを電動圧縮機850の排出筒部853eに導入接続管864を介して接続する。
冷気供給小組体880の圧縮機ケース853の外周面の4か所には、取付ボス部853bが突出形成されている。
冷気供給小組体880の圧縮機ケース853の外周面の4か所には、取付ボス部853bが突出形成されている。
こうして小組された冷気供給小組体880は、電動圧縮機850を駆動することで、回転するインペラ851により圧縮された空気が排出筒部853eより排出され導入接続管864を介してボルテックスチューブ860に導入され、圧縮空気は暖気側チューブ部861a内で暖気と冷気に分離して、暖気は暖気側チューブ部861aの暖気排気管865から排出され、冷気は冷気側チューブ部861bの冷気排出口862hから吐出する。
本発明に係る車両用電動機の冷却構造の第8の実施形態では、以下に記す効果を奏する。
ボルテックスチューブ860は、その導入筒部(圧縮空気導入口)861bjが電動圧縮機850の排出筒部(圧縮空気吐出口)853eに連結されて電動圧縮機850の圧縮機ケース853の外周囲に固着して、電動圧縮機850と一体に小組されて冷気供給小組体880を構成するので、予め電動圧縮機850にボルテックスチューブ860が一体に小組みして冷気供給小組体をコンパクトに構成しておくことで、各種車両用電動機に対応して、車両用電動機の周囲に容易に配設して、車両用電動機を冷却することができる。
ボルテックスチューブ860は、その導入筒部(圧縮空気導入口)861bjが電動圧縮機850の排出筒部(圧縮空気吐出口)853eに連結されて電動圧縮機850の圧縮機ケース853の外周囲に固着して、電動圧縮機850と一体に小組されて冷気供給小組体880を構成するので、予め電動圧縮機850にボルテックスチューブ860が一体に小組みして冷気供給小組体をコンパクトに構成しておくことで、各種車両用電動機に対応して、車両用電動機の周囲に容易に配設して、車両用電動機を冷却することができる。
すなわち、車両用電動機に冷気を導く冷却ダクトをボルテックスチューブ860の冷気側チューブ部761bの冷気排出口62hに接続して、コンパクトな冷気供給小組体880を車両用電動機の周囲の最適な位置に簡単に取り付けて使用することができ、組付け性に優れるとともに低コスト化を図ることができる。
圧縮機用電動機855を一体に備えた電動圧縮機850であるので、車両用電動機の出力トルクに関係なく電動圧縮機850を駆動制御して圧縮空気の供給量を変更してボルテックスチューブ860を介した冷却性能を制御することができ、車両用電動機の負荷が増えて発熱が大きい時は冷却性能を上げて発熱を抑えることができる。
次に、本発明に係る第9の実施形態について図26に基づいて説明する。
本第9の実施形態は、電動四輪車の各駆動輪910にそれぞれ車両用電動機930が装備されるもので、車両用電動機930は駆動輪910のホイールハブ912の内側に配置されるインホールモータである。
本第9の実施形態は、電動四輪車の各駆動輪910にそれぞれ車両用電動機930が装備されるもので、車両用電動機930は駆動輪910のホイールハブ912の内側に配置されるインホールモータである。
車軸(駆動車軸)911のフランジ部911fにホイールハブ912が固着され、ホイールハブ912の外周に形成されるリム912rにタイヤ913が外嵌されて駆動輪910は構成される。
車軸911の内側端部に小径部と大径部とからなる軸端部材911Eが嵌着されている。
軸端部材911Eは、小径部が車軸911に嵌着し、大径部は内側に凹部が形成される扁平円筒状をなす。
車軸911に嵌着された軸端部材911Eの小径部が、ベアリング911cを介して軸受ケース920に軸支される。
軸受ケース920は、ホイールハブ912の内側に、配設される。
軸受ケース920内には、車両用電動機930、減速歯車機構941、圧縮機950、ボルテックスチューブ960、冷却ダクト970が収容される。
車軸911の内側端部に小径部と大径部とからなる軸端部材911Eが嵌着されている。
軸端部材911Eは、小径部が車軸911に嵌着し、大径部は内側に凹部が形成される扁平円筒状をなす。
車軸911に嵌着された軸端部材911Eの小径部が、ベアリング911cを介して軸受ケース920に軸支される。
軸受ケース920は、ホイールハブ912の内側に、配設される。
軸受ケース920内には、車両用電動機930、減速歯車機構941、圧縮機950、ボルテックスチューブ960、冷却ダクト970が収容される。
電動機出力軸931の車軸911側端部の小径端部931eと同軸の車軸911に嵌着された軸端部材911Eの大径部の凹部との間にベアリング911aが介装されて、電動機出力軸931と車軸911が互いに相対回転自在に同軸に並んで配置されている。
同軸の電動機出力軸931と車軸911との間には、中間軸942を介した2軸減速機構である減速歯車機構941が介装される。
すなわち、中間軸942に嵌着された中間大径ギヤ942bが電動機出力軸931に形成された小径ギヤ931sと噛合している。
中間軸942に形成された中間小径ギヤ942sは、車軸911の車軸大径ギヤ911bと噛合している。
すなわち、中間軸942に嵌着された中間大径ギヤ942bが電動機出力軸931に形成された小径ギヤ931sと噛合している。
中間軸942に形成された中間小径ギヤ942sは、車軸911の車軸大径ギヤ911bと噛合している。
ターボ形遠心式の圧縮機950が車両用電動機930の電動機出力軸931の端部に設けられて、車両用電動機930により駆動される。
すなわち、電動機出力軸931が圧縮機950のインペラ951の回転軸となっている。
すなわち、電動機出力軸931が圧縮機950のインペラ951の回転軸となっている。
車両用電動機930のアウタステータ233の減速歯車機構941側の側面に対向して冷却ダクト970の円弧状分配管部972が配置される構造である。
冷却ダクト970は、冷媒導入管部971と円弧状分配管部972を備え、円弧状分配管部972にはアウタステータ233に向けて開口する噴射口972jが形成さている。
冷却ダクト970は、冷媒導入管部971と円弧状分配管部972を備え、円弧状分配管部972にはアウタステータ233に向けて開口する噴射口972jが形成さている。
車両用電動機930の電動機出力軸931と平行に直筒状のチューブ本体961を指向させたボルテックスチューブ960が、車両用電動機930と軸受ケース920の内周面の間に配設されている。
ボルテックスチューブ960の冷気側チューブ部961bは、冷気排出口962hが冷却ダクト970の冷媒導入管部971に対向しており、冷気排出口962hと冷媒導入管部971を冷気供給パイプ975が連結している。
ボルテックスチューブ960の冷気側チューブ部961bは、冷気排出口962hが冷却ダクト970の冷媒導入管部971に対向しており、冷気排出口962hと冷媒導入管部971を冷気供給パイプ975が連結している。
車両用電動機930の電動機出力軸931の左端に設けられた圧縮機950は、圧縮機ケース953の後方に膨出した渦巻き状の排出筒部953eがボルテックスチューブ960に向けて開口しており、ボルテックスチューブ960の冷気側チューブ部961bから突出した導入筒部961bjが導入接続管964を介して排出筒部953eに接続される。
軸受ケース920は、減速歯車機構941を覆う減速機ケース部920aと冷却ダクト970を覆う冷却ダクトケース部920bと車両用電動機930を覆い圧縮機ケース953を形成する電動機ケース部920cとからなる。
軸受ケース920の電動機ケース部920cを軸方向側方からケースカバー921が覆っている。
軸受ケース920の電動機ケース部920cを軸方向側方からケースカバー921が覆っている。
圧縮機950の圧縮機ケース953内のインペラ951を圧縮機ケースカバー954が覆い、圧縮機ケースカバー954に吸入筒部954iが設けられている。
この圧縮機ケースカバー954を覆うように椀状の吸気エアクリーナ990が設けられている。
吸気エアクリーナ990は、圧縮機950に関して車両用電動機930と反対側にあって、ケースカバー921内に配設され、ケースカバー921には外気導入管921aが突設されている。
この圧縮機ケースカバー954を覆うように椀状の吸気エアクリーナ990が設けられている。
吸気エアクリーナ990は、圧縮機950に関して車両用電動機930と反対側にあって、ケースカバー921内に配設され、ケースカバー921には外気導入管921aが突設されている。
したがって、車両用電動機930の駆動で回転する電動機出力軸931は、減速歯車機構941を介して駆動輪910を回転するとともに、圧縮機950のインペラ951を回転し、外気導入管921aから外気をケースカバー921内に導入し、吸気エアクリーナ990を通過してろ過された空気が圧縮機ケースカバー954の吸入筒部954iから吸入され、インペラ951の回転により圧縮される。
圧縮された空気は排出筒部953eから導入接続管964を通ってボルテックスチューブ960の導入筒部961bjから冷気側チューブ部961b内に導入され、圧縮空気は暖気側チューブ部961a内で暖気と冷気に分離して、暖気は暖気側チューブ部961aの暖気排気管965から排出され、冷気は冷気側チューブ部961bから冷気供給パイプ975内に吐出し、冷気供給パイプ275から冷却ダクト970に供給される。
冷却ダクト970に供給された冷気は、円弧状分配管部972に充填されて、円弧状分配管部972の噴射口972jから車両用電動機930のアウタステータ933の側面に向けて噴射されるので、最も発熱の大きいステータコイル933cに向かって直接冷気が噴射されることになり、車両用電動機930を効率良く効果的に冷却して、車両用電動機930の電力消費率を益々向上させることができる。
本発明に係る車両用電動機の冷却構造の第9の実施形態では、特に、以下に記す効果を奏する。
駆動輪910の車軸911を軸支する軸受ケース920が、車軸911に固着されるホイールハブ912の内側に配設され、軸受ケース920内に車両用電動機930と圧縮機950とボルテックスチューブ960と冷却ダクト970が収容されるので、駆動輪910のホイールハブ912の内側に動力源を含む動力機構と冷却構造が集約的に配置される。
駆動輪910の車軸911を軸支する軸受ケース920が、車軸911に固着されるホイールハブ912の内側に配設され、軸受ケース920内に車両用電動機930と圧縮機950とボルテックスチューブ960と冷却ダクト970が収容されるので、駆動輪910のホイールハブ912の内側に動力源を含む動力機構と冷却構造が集約的に配置される。
圧縮機950に関して車両用電動機930と反対側に吸気エアクリーナ990が配設されるので、吸気エアクリーナ990を電動機出力軸931の軸端側に設けられた圧縮機950のさらに軸端を延長した側に吸気エアクリーナ990が配設されることになり、路面から巻き上げられる埃等を吸気エアクリーナ990がろ過して圧縮機950に供給でき、圧縮機950の耐久性を向上させることができる。
以上、本発明に係る第1から第9の実施形態に係る車両用電動機の冷却構造について説明したが、本発明の態様は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨の範囲で、多様な態様で実施されるものを含むものである。
1…電動二輪車、2…車体フレーム、3…ヘッドパイプ、4…ダウンフレーム、5…ロアフレーム、6…シートレール、7…ステアリング軸、8…ハンドル、9…フロントフォーク、
10…前輪、11…ピボットプレート、12…ピボット軸、13…リヤクッション、14…バッテリ、15…後輪、16…後車軸、17…PCU(Power Control Unit)、18…車体カバー、19…シート、
20…スイングケース、21…ケースカバー、22…減速機カバー、
30…車両用電動機、31…電動機出力軸、32…インナロータ、33…アウタステータ、33c…ステータコイル、34…電動機ケース、35…発進クラッチ、36…クラッチインナ、37…クラッチアウタ、
40…クラッチ出力軸、41…減速歯車機構、42…中間軸、
50…圧縮機(電動圧縮機)、51…インペラ、52…回転軸、53…圧縮機ケース、53e…排出筒部、54…圧縮機ケースカバー、54i…吸入筒部、55…圧縮機用電動機、56…電動機カバー、
60…ボルテックスチューブ、61…チューブ本体、61a…暖気側チューブ部、61b…冷気側チューブ部、61bj…導入筒部、62…ノズル、62h…冷気排出口、63…制御バルブ、64…導入接続管、65…暖気排気管、65h…暖気排出口、
70…冷却ダクト、71…冷媒導入管部、71x…取付ステー部、72…円弧状分配管部、72j…噴射口、72y,72z…取付ステー部、73…ボルト、75…冷気供給パイプ、
215…後輪、216…後車軸、220…スイングケース、221…左ケースカバー、222…減速機カバー、
230…車両用電動機、231…電動機出力軸、232…、233…アウタステータ、241…減速歯車機構、242…中間軸、
250…圧縮機、251…インペラ、253…圧縮機ケース、253e…排出筒部、
260…ボルテックスチューブ、261…チューブ本体、261a…暖気側チューブ部、261b…冷気側チューブ部、261bj…導入筒部、262…ノズル、262h…冷気排出口、265…暖気排気管、
270…冷却ダクト、271…冷媒導入管部、272…円弧状分配管部、272j…噴射口、274…、275…冷気供給パイプ、
315…後輪、316…後車軸、320…スイングケース、321…ケースカバー、322…減速機カバー、
330…車両用電動機、331…電動機出力軸、332…インナロータ、333…アウタステータ、333c…ステータコイル、335…発進クラッチ、340…クラッチ出力軸、341…減速歯車機構、342…中間軸、
350…ピストン式圧縮機、351…圧縮機ケース、352…シリンダ、352h…吐出筒口、353…ピストン、353h…連通孔、354…吐出弁、355…吸込弁、356…カム回転軸、357…カム、358…従動ロッド、358a,358b…ローラ、359…ピン、
360…ボルテックスチューブ、361…チューブ本体、361a…暖気側チューブ部、361b…冷気側チューブ部、361bj…導入筒部、362h…冷気排出口、364…導入接続管、365…暖気排気管、
370…冷却ダクト、371…冷媒導入管部、372…円弧状分配管部、372j…噴射口、375…冷気供給パイプ、
415…後輪、416…後車軸、420…スイングケース、421…ケースカバー、422…減速機カバー、
430…車両用電動機、431…電動機出力軸、432…インナロータ、433…アウタステータ、433c…ステータコイル、435…発進クラッチ、440…クラッチ出力軸、441…減速歯車機構、442…中間軸、
450…スクロール式圧縮機、451…圧縮機ケース、451i…吸込ポート、451e…吐出ポート、452…主回転軸、452a…偏心軸端部、452s…小径ギヤ、453…副回転軸、453a…偏心軸端部、454…タイミングベルト、455…旋回スクロール部材、455s…旋回スクロール、456…固定スクロール部材、456s…固定スクロール、
460…ボルテックスチューブ、461…チューブ本体、461a…暖気側チューブ部、461b…冷気側チューブ部、461bj…導入筒部、562h…冷気排出口、564…導入接続管、465…暖気排気管、
466…接続管、475…冷気供給パイプ、
515…後輪、516…後車軸、517…PCU、520…スイングケース、521…ケースカバー、522…減速機カバー、
530…車両用電動機、531…電動機出力軸、532…インナロータ、533…アウタステータ、533c…ステータコイル、535…発進クラッチ、540…クラッチ出力軸、541…減速歯車機構、542…中間軸、
550…スクロール式圧縮機、
560…ボルテックスチューブ、561…チューブ本体、561a…暖気側チューブ部、561b…冷気側チューブ部、561bj…導入筒部、562h…冷気排出口、564…導入接続管、465…暖気排気管、
570…冷却ダクト、570a…直筒管部、570b…分岐管部、571…冷媒導入管部、572…円弧状分配管部、572j…噴射口、575…冷気供給パイプ、580…分岐パイプ、
615…後輪、616…後車軸、622…減速機カバー、
630…車両用電動機、631…電動機出力軸、631p…駆動プーリ、632…インナロータ、633…アウタステータ、633c…ステータコイル、634…電動機ケース、640…入力軸、640p…従動プーリ、641…減速歯車機構、642…中間軸、645…Vベルト、
650…圧縮機、651…インペラ、652…回転軸、653…圧縮機ケース、653e…排出筒部、654…圧縮機ケースカバー、654i…吸入筒部、
660…ボルテックスチューブ、661…チューブ本体、661a…暖気側チューブ部、661b…冷気側チューブ部、661bj…導入筒部、664…導入接続管、
670…冷却ダクト、671…冷媒導入管部、672…円弧状分配管部、672j…噴射口、675…冷気供給パイプ、
715…後輪、716…後車軸、722…減速機カバー、
730…車両用電動機、731…電動機出力軸、731p…駆動プーリ、732…インナロータ、733…アウタステータ、733c…ステータコイル、734…電動機ケース、740…入力軸、740p…従動プーリ、741…減速歯車機構、742…中間軸、745…Vベルト、
750…圧縮機(電動圧縮機)、751…インペラ、752…回転軸、753…圧縮機ケース、753e…排出筒部、754…圧縮機ケースカバー、754i…吸入筒部、
760…ボルテックスチューブ、761…チューブ本体、761a…暖気側チューブ部、761b…冷気側チューブ部、761bj…導入筒部、764…導入接続管、
770…冷却ダクト、771…冷媒導入管部、772…円弧状分配管部、772j…噴射口、775…冷気供給パイプ、
850…圧縮機(電動圧縮機)、851…インペラ、852…回転軸、853…圧縮機ケース、853e…排出筒部、854…圧縮機ケースカバー、854i…吸入筒部、855…圧縮機用電動機、856…電動機カバー、
860…ボルテックスチューブ、861…チューブ本体、861a…暖気側チューブ部、861b…冷気側チューブ部、861bj…導入筒部、862…ノズル、862h…冷気排出口、863…制御バルブ、864…導入接続管、865…暖気排気管、865h…暖気排出口、
910…駆動輪、911…車軸、911E…軸端部材、912…ホイールハブ、913…タイヤ、
920…軸受ケース、921…ケースカバー、
930…車両用電動機、931…電動機出力軸、933…アウタステータ、933c…ステータコイル、941…減速歯車機構、942…中間軸、
950…圧縮機、951…インペラ、953…圧縮機ケース、953e…排出筒部、954…圧縮機ケースカバー、
960…ボルテックスチューブ、961…チューブ本体、961a…暖気側チューブ部、961b…冷気側チューブ部、961bj…導入筒部、962h…冷気排出口、964…導入接続管、965…暖気排気管、
970…冷却ダクト、971…冷媒導入管部、972…円弧状分配管部、972j…噴射口、974…、975…冷気供給パイプ、
990…吸気エアクリーナ。
10…前輪、11…ピボットプレート、12…ピボット軸、13…リヤクッション、14…バッテリ、15…後輪、16…後車軸、17…PCU(Power Control Unit)、18…車体カバー、19…シート、
20…スイングケース、21…ケースカバー、22…減速機カバー、
30…車両用電動機、31…電動機出力軸、32…インナロータ、33…アウタステータ、33c…ステータコイル、34…電動機ケース、35…発進クラッチ、36…クラッチインナ、37…クラッチアウタ、
40…クラッチ出力軸、41…減速歯車機構、42…中間軸、
50…圧縮機(電動圧縮機)、51…インペラ、52…回転軸、53…圧縮機ケース、53e…排出筒部、54…圧縮機ケースカバー、54i…吸入筒部、55…圧縮機用電動機、56…電動機カバー、
60…ボルテックスチューブ、61…チューブ本体、61a…暖気側チューブ部、61b…冷気側チューブ部、61bj…導入筒部、62…ノズル、62h…冷気排出口、63…制御バルブ、64…導入接続管、65…暖気排気管、65h…暖気排出口、
70…冷却ダクト、71…冷媒導入管部、71x…取付ステー部、72…円弧状分配管部、72j…噴射口、72y,72z…取付ステー部、73…ボルト、75…冷気供給パイプ、
215…後輪、216…後車軸、220…スイングケース、221…左ケースカバー、222…減速機カバー、
230…車両用電動機、231…電動機出力軸、232…、233…アウタステータ、241…減速歯車機構、242…中間軸、
250…圧縮機、251…インペラ、253…圧縮機ケース、253e…排出筒部、
260…ボルテックスチューブ、261…チューブ本体、261a…暖気側チューブ部、261b…冷気側チューブ部、261bj…導入筒部、262…ノズル、262h…冷気排出口、265…暖気排気管、
270…冷却ダクト、271…冷媒導入管部、272…円弧状分配管部、272j…噴射口、274…、275…冷気供給パイプ、
315…後輪、316…後車軸、320…スイングケース、321…ケースカバー、322…減速機カバー、
330…車両用電動機、331…電動機出力軸、332…インナロータ、333…アウタステータ、333c…ステータコイル、335…発進クラッチ、340…クラッチ出力軸、341…減速歯車機構、342…中間軸、
350…ピストン式圧縮機、351…圧縮機ケース、352…シリンダ、352h…吐出筒口、353…ピストン、353h…連通孔、354…吐出弁、355…吸込弁、356…カム回転軸、357…カム、358…従動ロッド、358a,358b…ローラ、359…ピン、
360…ボルテックスチューブ、361…チューブ本体、361a…暖気側チューブ部、361b…冷気側チューブ部、361bj…導入筒部、362h…冷気排出口、364…導入接続管、365…暖気排気管、
370…冷却ダクト、371…冷媒導入管部、372…円弧状分配管部、372j…噴射口、375…冷気供給パイプ、
415…後輪、416…後車軸、420…スイングケース、421…ケースカバー、422…減速機カバー、
430…車両用電動機、431…電動機出力軸、432…インナロータ、433…アウタステータ、433c…ステータコイル、435…発進クラッチ、440…クラッチ出力軸、441…減速歯車機構、442…中間軸、
450…スクロール式圧縮機、451…圧縮機ケース、451i…吸込ポート、451e…吐出ポート、452…主回転軸、452a…偏心軸端部、452s…小径ギヤ、453…副回転軸、453a…偏心軸端部、454…タイミングベルト、455…旋回スクロール部材、455s…旋回スクロール、456…固定スクロール部材、456s…固定スクロール、
460…ボルテックスチューブ、461…チューブ本体、461a…暖気側チューブ部、461b…冷気側チューブ部、461bj…導入筒部、562h…冷気排出口、564…導入接続管、465…暖気排気管、
466…接続管、475…冷気供給パイプ、
515…後輪、516…後車軸、517…PCU、520…スイングケース、521…ケースカバー、522…減速機カバー、
530…車両用電動機、531…電動機出力軸、532…インナロータ、533…アウタステータ、533c…ステータコイル、535…発進クラッチ、540…クラッチ出力軸、541…減速歯車機構、542…中間軸、
550…スクロール式圧縮機、
560…ボルテックスチューブ、561…チューブ本体、561a…暖気側チューブ部、561b…冷気側チューブ部、561bj…導入筒部、562h…冷気排出口、564…導入接続管、465…暖気排気管、
570…冷却ダクト、570a…直筒管部、570b…分岐管部、571…冷媒導入管部、572…円弧状分配管部、572j…噴射口、575…冷気供給パイプ、580…分岐パイプ、
615…後輪、616…後車軸、622…減速機カバー、
630…車両用電動機、631…電動機出力軸、631p…駆動プーリ、632…インナロータ、633…アウタステータ、633c…ステータコイル、634…電動機ケース、640…入力軸、640p…従動プーリ、641…減速歯車機構、642…中間軸、645…Vベルト、
650…圧縮機、651…インペラ、652…回転軸、653…圧縮機ケース、653e…排出筒部、654…圧縮機ケースカバー、654i…吸入筒部、
660…ボルテックスチューブ、661…チューブ本体、661a…暖気側チューブ部、661b…冷気側チューブ部、661bj…導入筒部、664…導入接続管、
670…冷却ダクト、671…冷媒導入管部、672…円弧状分配管部、672j…噴射口、675…冷気供給パイプ、
715…後輪、716…後車軸、722…減速機カバー、
730…車両用電動機、731…電動機出力軸、731p…駆動プーリ、732…インナロータ、733…アウタステータ、733c…ステータコイル、734…電動機ケース、740…入力軸、740p…従動プーリ、741…減速歯車機構、742…中間軸、745…Vベルト、
750…圧縮機(電動圧縮機)、751…インペラ、752…回転軸、753…圧縮機ケース、753e…排出筒部、754…圧縮機ケースカバー、754i…吸入筒部、
760…ボルテックスチューブ、761…チューブ本体、761a…暖気側チューブ部、761b…冷気側チューブ部、761bj…導入筒部、764…導入接続管、
770…冷却ダクト、771…冷媒導入管部、772…円弧状分配管部、772j…噴射口、775…冷気供給パイプ、
850…圧縮機(電動圧縮機)、851…インペラ、852…回転軸、853…圧縮機ケース、853e…排出筒部、854…圧縮機ケースカバー、854i…吸入筒部、855…圧縮機用電動機、856…電動機カバー、
860…ボルテックスチューブ、861…チューブ本体、861a…暖気側チューブ部、861b…冷気側チューブ部、861bj…導入筒部、862…ノズル、862h…冷気排出口、863…制御バルブ、864…導入接続管、865…暖気排気管、865h…暖気排出口、
910…駆動輪、911…車軸、911E…軸端部材、912…ホイールハブ、913…タイヤ、
920…軸受ケース、921…ケースカバー、
930…車両用電動機、931…電動機出力軸、933…アウタステータ、933c…ステータコイル、941…減速歯車機構、942…中間軸、
950…圧縮機、951…インペラ、953…圧縮機ケース、953e…排出筒部、954…圧縮機ケースカバー、
960…ボルテックスチューブ、961…チューブ本体、961a…暖気側チューブ部、961b…冷気側チューブ部、961bj…導入筒部、962h…冷気排出口、964…導入接続管、965…暖気排気管、
970…冷却ダクト、971…冷媒導入管部、972…円弧状分配管部、972j…噴射口、974…、975…冷気供給パイプ、
990…吸気エアクリーナ。
Claims (19)
- 車両に搭載され車両の駆動輪(15;…)を回転させる車両用電動機の冷却構造において、 前記車両用電動機(30;…)の周辺に、
空気を圧縮する圧縮機(50;…)と、
前記圧縮機(50;…)から供給された圧縮空気を暖気と冷気とに分離してそれぞれ排出する直筒状をなすボルテックスチューブ(60;…)と、
前記ボルテックスチューブ(60;…)から排出された冷気を前記車両用電動機(30;…)に導く冷却ダクト(70;…)と、
が配設されることを特徴とする車両用電動機の冷却構造。 - 前記車両用電動機(30;…)の動力を減速して前記駆動輪(15;…)に伝達する減速歯車機構(41;…)を有することを特徴とする請求項1に記載の車両用電動機の冷却構造。
- 前記車両用電動機(30;…)は、ステータコイルとロータとが径方向に配置されたラジアルギャップ型の交流電動機であり、
前記冷却ダクト(70;…)は、前記交流電動機(30;…)のステータコイル(33c;…)に向けて冷気を噴射することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用電動機の冷却構造。 - 前記冷却ダクト(70;270;670;770;970)は、下流側に円弧状に湾曲する円弧状分配管部(72;272;672;772;972)を有し、
前記円弧状分配管部(72;272;672;772;972)は、同円弧状分配管部(72;272;672;772;972)の湾曲する円弧の中心軸(C)の一方の軸方向に向け開口した噴射口(72j;672j;772j;972j)を複数有し、
前記円弧状分配管部(72;272;672;772;972)は、前記車両用電動機(30;230;630;730;930)のステータコイル(33c;233c;633c;733c;933c)に隣接し、前記ステータコイル(33c;233c;633c;733c;933c)の側面に前記噴射口(72j;272j;672j;772j;972j)を向けて配設されることを特徴とする請求項3に記載の車両用電動機の冷却構造。 - 前記ボルテックスチューブ(660;760;960)は、電動機出力軸(631;731;931)と平行に指向させて、前記車両用電動機(630;730;930)の電動機ケース(634;734;920c)の外周囲に一体に設けられることを特徴とする請求項4に記載の車両用電動機の冷却構造。
- 前記圧縮機(50;750;850)は、圧縮機用電動機(55;755;855)を一体に備えた電動圧縮機(50;750;850)であることを特徴とする請求項4に記載の車両用電動機の冷却構造。
- 前記ボルテックスチューブ(860)は、その圧縮空気導入口(861bj)が前記圧縮機(850)の圧縮空気吐出口(853e)に連結されて前記圧縮機(850)の圧縮機ケース(853)の外周囲に固着して、前記圧縮機(850)と一体に小組されて冷気供給小組体(880)を構成することを特徴とする請求項6に記載の車両用電動機の冷却構造。
- 前記圧縮機(250;650;950)は、電動機出力軸(231;631;931)の軸端に設けられて、前記車両用電動機(230;630;930)により駆動されることを特徴とする請求項4に記載の車両用電動機の冷却構造。
- 前記ボルテックスチューブ(260)は、略U字状に湾曲する前記冷却ダクト(270)に対して、前記冷却ダクト(270)の両端部を結ぶ直線と前記円弧状分配管部(272)の前記中心軸(C)の方向に偏移した平行な直線に沿って配置され、
前記ボルテックスチューブ(260)の冷気排出口(262h)が前記冷却ダクト(270)の上流側ダクト(271)に接続され、
前記ボルテックスチューブ(260)の圧縮空気導入口(261bj)が前記圧縮機(250)の圧縮空気吐出口(253e)に連結されることを特徴とする請求項8に記載の車両用電動機の冷却構造。 - 前記円弧状分配管部(272)は、前記圧縮機(250)と前記ステータコイル(233c)との間に配設されることを特徴とする請求項8または請求項9に記載の車両用電動機の冷却構造。
- 前記圧縮機(950)に関して前記車両用電動機(930)と反対側に吸気エアクリーナ(990)が配設されることを特徴とする請求項8ないし請求項10のいずれか1項に記載の車両用電動機の冷却構造。
- 前記駆動輪(910)の駆動車軸(911)を軸支する軸受ケース(920)が、前記駆動車軸(911)に固着されるホイールハブ(912)の内側に配設され、
前記軸受ケース(920)内に前記車両用電動機(930)と前記圧縮機(950)と前記ボルテックスチューブ(960)と前記冷却ダクト(970)が収容されることを特徴とする請求項8ないし請求項11のいずれか1項に記載の車両用電動機の冷却構造。 - 車体フレーム(2)に前部を軸支され後方に延出したスイングケース(20;…)が、後部に駆動輪(15;…)を軸支して揺動自在に設けられ、
前記スイングケース(20;…)に、前記車両用電動機(30;…)と前記圧縮機(50;…)と前記ボルテックスチューブ(60;…)と前記冷却ダクト(70;…)とが搭載されることを特徴とする請求項3ないし請求項11のいずれか1項に記載の車両用電動機の冷却構造。 - 前記車両用電動機(330;430;530)は、その電動機出力軸(331)を左右車幅方向に指向させて前記スイングケース(320;420;520)の後部に設けられ、
前記ボルテックスチューブ(360;460;560)は、前後方向に指向させて、前記スイングケース(320;420;520)内の前記車両用電動機(330;430;530)よりも前方に配設されることを特徴とする請求項13に記載の車両用電動機の冷却構造。 - 前記車両用電動機(530)を制御する電動機制御装置(517)が前記スイングケース(520)に搭載され、
前記冷却ダクト(570)は、冷気を分流する分岐管部(570b)を有し、
前記分岐管部(570b)に一端を接続された分岐パイプ(580)が他端を前記電動機制御装置(517)内に挿入していることを特徴とする請求項13または請求項14に記載の車両用電動機の冷却構造。 - 前記スイングケース(20)の後部と前記車体フレーム(2)の前記スイングケース(20)の上方の後部フレーム(6)との間にクッション(13)が介装され、
前記スイングケース(20)の後部に設けられた前記車両用電動機(30)の前記ステータコイル(33c)の前部に隣接して前記ボルテックスチューブ(60)が上下方向に指向して設けられ、
前記ボルテックスチューブ(60)は、端部から暖気を排出する長尺の暖気側チューブ部(61a)と、端部から冷気を吐出する短尺の冷気側チューブ部(61b)が、互いに上下反対方向に延び、
前記暖気側チューブ部(61a)は、前記スイングケース(20)よりも上方に突出し、前記クッション(13)の前方に位置していることを特徴とする請求項13に記載の車両用電動機の冷却構造。 - 前記圧縮機(50)は、前記駆動輪(15)の駆動車軸(16)と前記スイングケース(20)の前記車体フレーム(2)に対する軸支部(12)とを含む平面(P)よりも上側に配置されることを特徴とする請求項16に記載の車両用電動機の冷却構造。
- 前記駆動輪(615;715)の駆動車軸(616;716)から離間して配置された前記車両用電動機(630;730)の動力が、無端状部材(645;745)を介して前記駆動車軸(616;716)に伝達されることを特徴とする請求項1ないし請求項11のいずれか1項に記載の車両用電動機の冷却構造。
- 前記ボルテックスチューブ(660;760;960)は、車両用電動機(630;730;930)の電動機出力軸(631;731;931)と平行に指向させて、前記車両用電動機(630;730;930)の電動機ケース(634;734;920c)の外周囲に一体に設けられることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用電動機の冷却構造。
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