CN101989780A - 电动机驱动装置及搭载该电动机驱动装置的电动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动机驱动装置，其通过效率良好地使驱动时产生的热量散热，能够持续完成稳定的旋转驱动。电动机驱动装置(20)具备电动机(30)和对电动机(30)的旋转进行制动的制动机构(50)，电动机(30)与制动机构(50)并列配置，且在电动机(30)与制动机构(50)之间设置有连接电动机(30)与制动机构(50)的连接部(70)，该连接部(70)相对于电动机(30)的轴线的径向尺寸比电动机(30)的外径及制动机构(50)的外径小。由此，能够在电动机(30)与制动机构(50)之间形成空间(S)，能够将电动车辆(1)行驶时产生的空气流送入该空间(S)而对电动机(30)及制动机构(50)进行冷却。

Description

电动机驱动装置及搭载该电动机驱动装置的电动车辆

技术领域

本发明涉及一种连结电动机的输出轴和车轮的轮毂，将车轮作为驱动轮而进行驱动的电动机驱动装置。还涉及一种搭载有该电动机驱动装置的电动车辆。

背景技术

以往，机动车或机动二轮车通常将以汽油或轻油作为燃料来获得驱动力的发动机作为驱动源。然而，近年来，作为环境保护的对策，着眼于将以电力作为能源来获得驱动力的电动机作为驱动源的电动车辆的开发。

作为利用了电动机的电动车辆，连结电动机的输出轴与车轮的轮毂，将车轮作为驱动轮进行驱动的电动机驱动装置的开发不断进展。在专利文献1中可以观察到电动机驱动装置的一例。在专利文献1中记载的轮毂电动机(in-wheel-motor)单元具有安装于车身的固定件、与车轮的轮一体地旋转的转动件和对车轮进行制动的制动器装置，固定件及转动件隔着轮(wheel)而配置在制动器装置的相反侧。

专利文献1：日本特开2006-151359号公报(第4页，图2～图3)

在此，电动机驱动装置存在该电动机和制动机构中发热的问题。对此，专利文献1中记载的轮毂电动机为车轮的轮、电动机和制动机构密集的形式的结构。通过将轮夹在其间，虽然使由电动机和制动机构各自产生的热量难以传递到对方侧，但是可能无法得到基于车辆行驶时产生的空气流的冷却效果。由此，电动机及制动机构可能无法效率良好地进行散热，聚集在轮部的热量可能进一步带来高热量。其结果是，对电动机带来不良影响，可能电动机的寿命变短，并且为了防止寿命降低而产生需要缩短驱动时间的问题。另外，若在高温下连续使用制动机构，则使制动蹄和制动块等的磨损加快，制动性能可能降低。

发明内容

本发明鉴于上述问题而提出，其目的在于提供一种可靠性高的电动驱动装置，该电动驱动装置通过效率良好地使驱动时产生的热量散热，能够实现长寿命化、长时间驱动及防止制动性能的降低。本发明的另一目的在于提供一种搭载有这样的电动驱动装置的可靠性高的电动车辆。

为了解决上述问题，在本发明的电动机驱动装置中具备电动机和对电动机的旋转进行制动的制动机构，所述电动机与所述制动机构并列配置，并且在电动机与制动机构之间设置有连接电动机与制动机构的连接部，该连接部相对于电动机轴线的径向的尺寸比电动机的外径及制动机构的外径小。上述制动机构既可以对电动机的旋转直接制动，也可以对利用电动机而旋转的旋转体、例如车轮制动。

另外，在电动机驱动装置中具备电动机和对电动机的旋转进行制动的制动机构，所述电动机与所述制动机构彼此机械性地连接，并且空出间隔并列配置。

根据上述结构，能够在电动机与制动机构各自的主体部之间设有空间。由此，能够将车辆行驶时产生的空气流送入该空间中，对电动机及制动机构进行冷却。另外，通过设有该空间，电动机及制动机构与外部空气接触的表面积增加，能够进一步提高散热作用。并且，由于电动机与制动机构各自成为发热源，因此能够抑制相互的热传递。

另外，在上述结构的电动机驱动装置的所述连接部中，所述制动机构的外装构件与所述电动机的外装构件构成为各自不同的构件。

根据该结构，由于连接部相对于电动机轴线的径向的尺寸比电动机的外径及制动机构的外径小，因而容易形成提高散热作用的连接部。并且，由于能够自由地变更制动机构的尺寸，因此能够提高电动机驱动装置的通用性

另外，在上述结构的电动机驱动装置的所述连接部中，所述制动机构的外装构件与所述电动机的外装构件构成为一体。

根据该结构，除了能够提高电动机驱动装置的散热作用，也不必将制动机构的外装构件与电动机的外装构件结合。由此，无需使用螺栓等结合构件，因此电动机驱动装置的装配的作业性提高，且能够实现小型化、轻量化。

另外，在本发明中，在电动车辆中搭载有上述电动机驱动装置。

另外，在电动车辆中具备作为使车轮旋转的驱动源的电动机和对车轮进行制动的制动机构，所述电动机与所述制动机构并列配置，并且在电动机与制动机构之间设置有连接电动机与制动机构的连接部，该连接部相对于电动机轴线的径向的尺寸比电动机的外径及制动机构的外径小。

根据上述结构，能够将空气流送入在制动机构与电动机之间设置的空间，对制动机构与电动机分别进行冷却，并且通过增加制动机构及电动机的表面积，能够得到一种提高散热效果的电动车辆。

发明效果

根据本发明的结构，能够提供一种可靠性高的电动机驱动装置，其通过效率良好地使驱动时产生的热量散热，能够实现长寿命化、长时间驱动及防止制动性能的降低。

并且，通过将这样的电动机驱动装置搭载于电动车辆中，能够提供一种延长车辆寿命及行驶距离且可靠性高的电动车辆。

附图说明

图1是表示搭载有本发明的第一实施方式的电动驱动装置的电动车辆的一例的右侧视图。

图2是图1所示的电动车辆的后轮部的右侧视图。

图3是图1所示的电动车辆的后轮部的垂直剖面主视图。

图4是图3所示的电动机驱动装置的俯视图。

图5是图4所示的电动机驱动装置的立体图。

图6是表示将图5的电动机驱动装置的一部分分解后的状态的立体图。

图7是本发明的第二实施方式所涉及的电动机驱动装置的俯视图。

符号说明：

1 电动车辆

2 前轮

3 后轮

3a 车轴

5 摆臂

20 电动机驱动装置

30 注塑式电动机(モ一ルドモ一タ)

31 模压树脂

34 动力线

50 制动机构

54 制动器盖

60 电动机箱体

61 内侧箱体

62 外侧箱体

64 结合部

65 凸台部

70 连接部

具体实施方式

以下，根据图1～图7说明本发明的实施方式。

首先，对于搭载有本发明的第一实施方式的电动机驱动装置的电动车辆，利用图1及图2说明其结构。图1是表示搭载有本发明的第一实施方式的电动驱动装置的电动车辆的一例的右侧视图，图2是电动车辆的后轮部的右侧视图。

如图1所示，电动车辆1是具备前轮2及后轮3的机动二轮车。电动机1以主车架4及摆臂5作为主要的骨架而构成。

主车架4的前端部朝向上方弯曲，通过该前端部将前轮2及把手6支承为能够转向。在主车架4的后端侧，且在电动车辆1的前后方向的大致中央部具备供使用者乘坐的座位7和蓄电池收容部8。蓄电池收容部8设置在座位7的下方，能够在内部收容蓄电池(未图示)。座位7还起到蓄电池收容部8的盖的作用，其安装成相对于蓄电池收容部8能够开闭。在主车架4的座位7的后方，且在后轮3的上方的部位具备载货台9。

摆臂5从主车架4后部的座位7及蓄电池收容部8的部位的下方朝向后方延伸。如图1及图2所示，后轮3支承在摆臂5的后端。另外，摆臂5仅设置在后轮3的左侧，以悬臂状态支承后轮3。此外，后轮3为驱动轮，在其与摆臂5之间具备电动机驱动装置20。摆臂5是后端与电动机驱动装置20的前端部连接，经由电动机驱动装置20而支承后轮3的支承构件。在电动机驱动装置20的左侧具备悬架箱体10。后轮3的悬架单元11从悬架箱体10朝向上方的载货台9延伸。

接下来，在图1及图2的基础上，使用图3～图6对后轮3的部位的电动机驱动装置20的详细的结构进行说明。图3是电动车辆的后轮部的垂直剖面主视图，图4是电动机驱动装置的俯视图，图5是电动机驱动装置的立体图，图6是表示将电动机驱动装置的一部分分解后的状态的立体图。其中，在图6中，省略描绘注塑式电动机内部的转子和减速机构。

如图3所示，在电动车辆1的后轮3的部位，从后轮3的左侧，即在图3中从右侧依次具备悬架箱体10、电动机驱动装置20及后轮3。并且，电动机驱动装置20具备在后轮3的轴线方向上相互并列配置的注塑式电动机30、减速机构40及制动机构50。

如图2及图3所示，注塑式电动机30是由绝缘性的模压树脂31覆盖呈环状的定子铁心(未图示)而构成的电动车辆用电动机。注塑式电动机30的定子铁心的轴线与后轮3的车轴3a一致，注塑式电动机30与后轮3接近配置。

如图3所示，在模压树脂31的内侧形成有呈从后轮3侧凹陷的圆柱形状的凹部31a，在凹部31a中具备作为电动机的转动件的转子32。转子32配置成其轴线与定子铁心的轴线一致，其固定在设置为能够旋转的电动机轴33上。由此，通过注塑式电动机30的驱动，转子32旋转，该动力传递到电动机轴33上。

并且，注塑式电动机30具备电动机箱体60，该电动机箱体60以内包模压树脂31而保持的形式形成。电动机箱体60由铝合金等金属构成，其具备内侧箱体61和外侧箱体62。如图3所示，内侧箱体61配置在后轮3侧，外侧箱体62配置在与后轮3侧相反的一侧的悬架箱体10侧。内侧箱体61与外侧箱体62将模压树脂31夹在其间，并通过三根螺栓63结合(参照图5及图6)。在前端部具备沿上下方向排列的两根螺栓63，在后端部具备一根螺栓63。

另外，在电动机箱体60的前端部设置有结合部64。结合部64与图2所示的摆臂5的后端连接，支承注塑式电动机30整体。电动机箱体60是非常受力的重要构件，其保持模压树脂31且承受来自车轴3a的载荷，并且连接、支承于摆臂5。

在结合部64的部位连接有对注塑式电动机30供电的动力线34。动力线34从结合部64的部位向注塑式电动机30的径向外侧、即沿着摆臂5朝向前方延伸。并且，在注塑式电动机30上还连接有用于接收控制信号的信号线(未图示)。该信号线与动力线34同样，也从结合部64的部位沿着摆臂5朝向前方延伸。

减速机构40配置在电动机轴33与车轴3a之间的部位。减速机构40例如由行星齿轮机构等构成。

制动机构50配置在后轮3的轮3b附近，是所谓的鼓式制动器，如图3～图6所示，具备制动蹄51、弹簧52、制动臂53及制动器盖54。制动蹄51配置在轮3b的内侧。在未使用制动机构50时，制动蹄51载弹簧52的作用下，相对于轮3b向径向内侧离开。制动蹄51通过制动臂53的旋转来抵抗弹簧52的弹力，从而相对于车轴3a向径向外侧扩张。然后，在制动蹄51和与轮3b一体地旋转的未图示的鼓之间产生摩擦阻力，对轮3b即后轮3的旋转进行制动。

另外，配置有制动蹄51的轮3b的部位安装有作为盖的制动器盖54，其以避免尘埃等进入内部的方式进行覆盖(参照图3)。制动器盖54除具有对制动机构50内的防尘功能以外，还具有保持制动蹄51、弹簧52及制动臂53这些制动构件的功能。

另一方面，如图3、图4及图6所示，在注塑式电动机30与制动机构50之间设置有连接注塑式电动机30与制动机构50的连接部70。在连接部70设置有凸台部65，凸台部65设置在注塑式电动机30的内侧箱体61上，从内侧箱体61的外表面朝向制动机构50突出。车轴3a在凸台部65的中央部贯通，且在凸台部65的周围设置有制动器盖54的定位销***口65a及固定螺钉***口65b(参照图6)。并且，如图4中使用符号A、B、C所示，凸台部65、即连接部70相对于轴线的径向的尺寸A比注塑式电动机30的外径B及制动机构50的外径C小。其中，连接部70相对于轴线的径向的尺寸A表示包括图6所示的凸台部65的定位销***口65a和固定螺钉***口65b的径向的尺寸。

根据该结构，如图4所示，可以在注塑式电动机30与制动机构50的各自的主体部之间设有空间S(由图4的点线圆所示的空间)。即，通过将注塑式电动机30的内侧箱体61与制动机构50的制动器盖54在同轴上并列配置，从而形成沿着内侧箱体61的径向延伸的板状部分与制动器盖54空出间隔而并列配置的形式，能够在所述板状部分与制动器盖54之间设有空间S。由此，能够将在电动车辆1行驶时产生的空气流送入该空间S，冷却注塑式电动机30及制动机构50。并且，通过设置该空间S，能够增加注塑式电动机30及制动机构50与外部空气接触的表面积，进而能够提高散热作用。此外，由于注塑式电动机30与制动机构50分别为发热源，因此通过设置外径小的连接部70，能够抑制相互的热传递。

另外，在连接部70中，由于作为制动机构50的外装构件的制动器盖54和作为注塑式电动机30的外装构件的内侧箱体61形成为各自不同的构件，因此能够容易地形成提高散热作用的连接部70。另外，由于能够自由地变更制动机构50的尺寸，因此能够提高电动机驱动装置20的通用性。另外，制动器盖54及内侧箱体61都不仅是外装构件，如上所述，制动器盖54具有保持制动器构件的功能，内侧箱体61具有与注塑式电动机30和后轮3的支承相关的功能。

根据上述结构，能够提供一种可靠性高的电动机驱动装置20，其通过效率良好地将驱动时产生的热量放出，能够实现长寿命化、长时间驱动及防止制动性能的降低。

另外，通过将这样的电动机驱动装置20搭载到电动车辆1，能够提供一种延长车辆寿命及行驶距离且可靠性高的电动车辆1。

接下来，利用图7对本发明的第二实施方式的电动机驱动装置的详细结构进行说明。图7是电动机驱动装置的俯视图。并且，该实施方式的基本的结构由于与利用图1～图6说明了的上述第一实施方式相同，因此对于与第一实施方式通用的结构，省略附图记载及说明。

在第二实施方式的电动机驱动装置20中，如图7所示，制动机构50并非将实施方式1所示的制动器盖54作为单一的构件而具备。电动机箱体60的内侧箱体61在后轮3侧端部的部位覆盖配置有制动蹄51的空间，避免尘埃等进入内部，并且保持制动蹄51等制动器构件。

即，在连接部70中，相当于所述制动器盖54的制动机构50的外装构件与作为注塑式电动机30的外装构件的内侧箱体61一体地构成。根据该结构，除了能够提高电动机驱动装置20的散热作用，也不必将制动机构50的外装构件与注塑式电动机30的外装构件结合。由此，不需要使用螺栓等的结合构件，从而电动机驱动装置20的装配的作业性提高，并能够实现小型化、轻量化。

以上对于本发明的实施方式进行了说明，但本发明的范围不局限于此，在不脱离发明的主旨的范围内能够实施各种变更。

例如，在本发明的实施方式中，对搭载有电动机驱动装置的电动车辆1，以图1所示的机动二轮车为例进行了提出说明，但作为搭载对象的电动车辆不局限于机动二轮车，也可以为机动三轮车或机动四轮车。

另外，减速机构40及制动机构50不局限于上述实施方式中说明的机构，例如制动机构50也可以为盘式制动器。

工业实用性

本发明能够利用于全部电动机驱动装置。

Claims (6)

1.一种电动机驱动装置，其特征在于，

具备电动机和对电动机的旋转进行制动的制动机构，

所述电动机与所述制动机构并列配置，并且在电动机与制动机构之间设置有连接电动机与制动机构的连接部，该连接部相对于电动机轴线的径向的尺寸比电动机的外径及制动机构的外径小。

2.一种电动机驱动装置，其特征在于，

具备电动机和对电动机的旋转进行制动的制动机构，

所述电动机与所述制动机构彼此机械性地连接，并空出间隔并列配置。

3.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，

在所述连接部中，所述制动机构的外装构件与所述电动机的外装构件构成为各自不同的构件。

4.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，

在所述连接部中，所述制动机构的外装构件与所述电动机的外装构件构成为一体。

5.一种电动车辆，其特征在于，

该电动车辆搭载有权利要求1～权利要求4中任一项所述的电动机驱动装置。

6.一种电动车辆，其特征在于，

具备作为使车轮旋转的驱动源的电动机和对车轮进行制动的制动机构，

所述电动机与所述制动机构并列配置，并且在电动机与制动机构之间设置有连接电动机与制动机构的连接部，该连接部相对于电动机轴线的径向的尺寸比电动机的外径及制动机构的外径小。

Images