CN107204675A - 电动力单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动力单元。电动力单元(10)包括：容纳马达(11)的马达壳体(21)；覆盖所述马达壳体(21)的开口的马达罩盖(31)；以及驱动器壳体(41)，该驱动器壳体被附装至所述马达壳体(21)并且容纳控制所述马达(11)的驱动器(42)。所述马达壳体(21)的密封表面(24)是倾斜的，并且所述驱动器壳体(41)的密封表面(43)被附装至该倾斜的密封表面(24)。

Description

电动力单元

技术领域

本发明涉及电动力单元的马达壳体结构。

背景技术

动力单元的示例包括通过燃烧燃料获得动力的内燃发动机和通过电力获得动力的电动马达。近年来，考虑到环境和减少噪音，通过电力获得动力的电动力单元获得了人们的注意。作为这种电动力单元的示例，已知一种在日本特开专利申请公报No.2014-050132中描述的技术。

将参照图12描述在日本特开专利申请公报No.2014-050132中公开的技术的基本原理。

如图12所示，根据该公开，电能通过端子101从外部供应至电动马达100。通过使用所供应的电能驱动马达102使旋转轴103旋转。该旋转轴103的旋转通过减速器104减速，并且在该减速状态下将旋转输出。

在这方面，可以考虑将马达102与蓄电池和驱动器设置在一起以形成电动马达单元，并且在各种应用中使用该电动马达单元。也就是说，可以考虑使用该电动马达单元作为通用电动马达。

发明内容

如下结构是将马达、蓄电池和驱动器一起设置成通用电动马达的单个单元的典型结构的可能示例。

如图13A所示，在可能的实现中，通用电动马达110的单元包括用于供应电能的蓄电池111、容纳马达112的马达壳体113和覆盖马达壳体113的开口的马达罩盖114，并且驱动器壳体115附装至两个构件即马达壳体113和马达罩盖114。

在该结构中，如图13B所示，三个构件即马达壳体113、马达罩盖114和驱动器壳体115的密封表面形成密封部分。在该结构中，在马达壳体113和马达罩盖114组合地设置的状态下，需要实现期望密封性能的加工操作(所谓的找平)，也就是说，需要切割配合密封表面以提高密封表面的精度。因而，这在实现生产率提高方面是一个障碍。另外，在将驱动器壳体115附装至马达壳体113和马达罩盖114二者的情况下，由于从蓄电池111的上表面111a到联接器115a的上端的突出长度L1，所得到的通用电动马达(下文称为电动力单元)110总体具有较大尺寸。

为此，本发明的目的是提供一种电动力单元，其中通过实现期望密封性能可以提高生产率而无需过度提高每个密封表面的精度，并且抑制电动力单元的高度以实现尺寸减小。

根据本发明的电动力单元包括：被构造成容纳马达的马达壳体；被构造成覆盖所述马达壳体的开口的马达罩盖；以及驱动器壳体，该驱动器壳体被附装至所述马达壳体并且被构造成容纳控制所述马达的驱动器。所述马达壳体的密封表面是倾斜的，并且所述驱动器壳体的密封表面被附装至该倾斜的密封表面。

在该结构中，设置了容纳所述马达的马达壳体、覆盖所述马达壳体的开口的马达罩盖以及附装至所述马达壳体并且容纳用于控制所述马达的驱动器的驱动器壳体。通过使马达壳体的密封表面倾斜，该密封表面可以具有足够大的尺寸。密封部分由两个构件即马达壳体和驱动器壳体形成。在该结构中，不再需要为了实现期望的密封性能而提高每个密封表面的精度。因此，可以提高生产率。

另外，通过将驱动器壳体的密封表面附装至马达壳体的倾斜表面(倾斜密封表面)，可以使驱动器壳体相对于马达壳体的纵向方向倾斜。

因而，可以总体上抑制电动力单元的高度和厚度，从而实现电动力单元的尺寸减小。

在该电动力单元中，所述马达罩盖可以在所述马达的轴向方向上附装至所述马达壳体，并且所述驱动器壳体可以在所述马达的径向方向上附装至外周部分。

在该结构中，马达罩盖在马达的轴向方向上附装至马达壳体，并且驱动器壳体在马达的径向方向上附装至外周部分。因此，可以更多地抑制电动力单元的厚度。

从如下结合附图给出的描述将更清楚本发明的上述和其它目的、特征和优点，在附图中，通过例示实施例的方式示出了本发明的优选实施方式。

附图说明

图1是示出了根据本发明的电动力单元的立体图；

图2是示出了电动力单元的前视图；

图3是示出了电动力单元的侧视图；

图4是示出了马达壳体的立体图；

图5A是示出了根据本发明的电动力单元的侧视图；

图5B是示出了根据比较例的电动力单元的侧视图；

图6是示出了根据与图3中所示不同的实施方式的电动力单元的侧视图；

图7是沿着图2中的线VII-VII截取的剖视图；

图8是示出了蓄电池的立体图；

图9是示出了电动力单元的操作图；

图10是示出了用作雾化器的电动力单元的侧视图；

图11是示出了用作雾化器的电动力单元的正视图；

图12是示出了根据传统技术的电动马达的局部剖切侧视图；

图13A是示出了典型的电动力单元的结构示例的分解立体图；以及

图13B是示出了图13A中所示的电动力单元的侧视图。

具体实施方式

将参照附图描述本发明的实施方式。应该注意，应该在附图标记的取向上观看这些附图。

首先，将参照附图描述本发明的实施方式。

如图1所示，电动力单元10包括容纳马达11的马达壳体21、覆盖马达壳体21的开口的马达罩盖31、容纳用于控制马达11的驱动器42的驱动器壳体41、以及容纳电池52的蓄电池壳体51。马达罩盖31在马达11的输出轴12的轴向方向上附装至马达壳体21。

蓄电池组53由蓄电池壳体51和电池52构成。蓄电池壳体51由在厚度方向上覆盖蓄电池壳体51的基本一半的蓄电池底座61支撑。多个凸台32设置在马达罩盖31的前侧上。当电动力单元10直立(竖直)安装时，电动力单元10被这些凸台32紧固。

如图2所示，马达罩盖31通过第一紧固构件33紧紧地固定至马达壳体21。马达罩盖31的横向宽度小于驱动器壳体41的横向宽度。驱动器壳体41的横向宽度等于或小于蓄电池底座61的横向宽度。驱动器壳体41在马达11的径向方向上附装至马达壳体21的外周部分。

另外，马达床22设置在附图中的马达壳体21的下部处，用于支撑马达壳体21。多个附装部23设置在马达床22的角部处。当电动力单元10横向(水平)安装时，电动力单元10通过这些附装部23紧固。

如图3所示，蓄电池壳体51通过抗震支座在输出轴12的延伸方向上与马达壳体21间隔开。电动力单元10具有位于蓄电池壳体51和马达壳体21之间的冷却风扇13。

如图3和图4所示，驱动器壳体41附装至马达壳体21的密封表面24，并且该密封表面24朝向马达罩盖31向下倾斜。驱动器壳体41的密封表面43通过密封材料附装至密封表面24。驱动器壳体41通过第二紧固构件44紧固至马达壳体21。

通过使马达壳体21的密封表面24倾斜，该密封表面(以下也称为“倾斜表面”)24可具有足够大的尺寸。因而，密封部分由两个构件即马达壳体21和驱动器壳体41形成。在该结构中，不再需要实现期望密封性能的加工操作(所谓的找平)，即，不再需要为了提高密封表面24、43的精度而切割配合的密封表面24、43。因此，可以实现生产率的提升，并且因而降低加工成本并减少部件数量。

另外，通过将驱动器壳体41的密封表面43附装至马达壳体21的倾斜表面24，可以使驱动器壳体41相对于马达壳体21的纵向方向倾斜。因而，可以总体上抑制电动力单元10的高度和厚度，从而实现电动力单元10的尺寸减小。

另外，由于驱动器壳体41在马达11的径向方向上附装至马达壳体21的外周部分(参见图1)，因此驱动器壳体41不会向前伸出超过马达罩盖31，因此可以更多地减少电动力单元10的厚度。

在图4中，马达壳体21包括容纳马达11的马达存储部25和容纳驱动器42的一部分的驱动器存储部26(参见图1)。直立壁27形成在马达存储部25和驱动器存储部26之间。另外，连接孔28形成在直立壁27中，用于连接马达存储部25和驱动器存储部26。

通过在马达壳体21的驱动器存储部26上设置倾斜表面24，可以通过从由箭头1表示的方向(横向方向)上***工具来行进连接孔28的加工。在该结构中，由于能够通过连接孔28而从马达存储部25形成布线路径，因此使得不再需要装配至连接孔28的诸如垫圈之类的部件。

接下来，将描述高度方向上的尺寸。

图5A是示出了根据该实施方式的电动力单元10的侧视图。联接器45设置在驱动器壳体41的上部处。从支撑蓄电池壳体51的蓄电池底座61的上表面62到联接器45的上端的距离为L2。

图5B是根据比较例的电动力单元120的侧视图。驱动器壳体121设置在马达壳体122上方以与马达轴123的轴向方向平行地延伸。也就是说，马达壳体122的密封表面124并不倾斜，因而在垂直于马达轴123的轴向方向的方向上形成平面表面。联接器125设置在驱动器壳体121的上部处。从支撑蓄电池壳体126的蓄电池底座127的上表面128到联接器125的上端的距离为L3。

根据该实施方式的从蓄电池底座61的上表面62到联接器45的上端的距离L2小于根据比较例的从蓄电池底座127的上表面128到联接器125的上端的距离L3。另外，根据该实施方式的从蓄电池底座61的上表面62到联接器45的上端的距离L2小于从蓄电池111的上表面111a到具有图13中所示的典型结构的联接器115a的上端的突出长度L1。也就是说，在本发明的结构中，可以在抑制电动力单元10的厚度的同时减小电动力单元10的高度。因而，实现了电动力单元10的尺寸减小。

接下来，将描述与图3的实施方式不同的实施方式的电动力单元10。图3标有相同的附图标记，并且将省略对其进行详细描述。

如图6所示，马达壳体21的开口被马达罩盖31覆盖。用于附装马达壳体21的马达罩盖31的罩盖附装部29在侧视图中从其上部到其下部朝向蓄电池壳体51倾斜。因此，罩盖附装部29具有对角剖分结构，其中罩盖附装部29的上部向前突出，而罩盖附装部29的下部向后缩回。

通过为罩盖附装部29采用对角剖分结构，如在典型的通用发动机的情况下一样，在电动力单元10中，也足以提供必要的附装孔、凸台32和马达床22，因此可以实现尺寸减小和重量减小。

在典型的电动力单元中，如果公共壳体被设计成既用于以竖直取向安装电动力单元又用于以横向取向安装电动力单元，则变得必须设置不想要的附装孔或凸台。因而，电动力单元具有较大重量。在这方面，在本发明中，采用了对角剖分结构用于罩盖附装部29。因此，通过简单地设置所需的附装孔，凸台32、用于马达罩盖31的马达床22、电动力单元10可以或者以竖直取向安装或者以横向取向安装。结果，即使在马达壳体21公共地用于以竖直取向安装电动力单元10和以横向取向安装电动力单元10的情况下，也可以在总体上实现电动力单元10的尺寸减小和重量减小。

接下来，将描述电动力单元10的内部结构。

如图7所示，驱动器42设置在驱动器壳体41中。设置了用于马达壳体21的第一轴承16。设置了用于马达罩盖31的第二轴承17。

马达11由定子14和转子15构成。定子14包括设置在马达壳体21中的芯部14a和围绕芯部14a缠绕的绕组14b。绕组14b的电流由驱动器42控制。转子15包括可旋转地设置在第一轴承16和第二轴承17处的输出轴12、为输出轴12设置的轭15a和为轭15a设置的磁体15b。

蓄电池底座61包括沿着蓄电池壳体51形成的隔壁63和设置在面对输出轴12的位置并且从隔壁63向上取向的引导管64。引导管64是将冷却风扇13侧连接至蓄电池壳体51的隧道状连接孔。

冷却风扇13设置在输出轴12的更接近于蓄电池壳体51的一端处。冷却风扇13设置在隔壁63和马达壳体21之间。冷却风扇13是用于在径向方向上将风从中央向外送的离心式风扇。

如图7和图8所示，蓄电池壳体51包括形成在面对冷却风扇13的位置处的排放口54以及设置在与排放口54间隔开的位置处的抽吸口55。具体而言，排放口54和抽吸口55形成在蓄电池壳体51的更接近于马达壳体21的表面51b上。在该表面51b中，排放口54形成在横向方向上的中央，并且位于竖直方向上的较低位置，而抽吸口55形成在排放口54周围。排放口54和抽吸口55中的每个都采取多个狭缝的形式，并且能够防止灰尘从外部进入。引导管64的前端接触抽吸口55和排放口54之间的部分。

在图7中，蓄电池底座61具有位于蓄电池壳体51和冷却风扇13之间的隔壁63。该蓄电池壳体51和隔壁63形成将抽吸口55连接至外部的抽吸通道65。也就是说，抽吸通道65形成在隔壁63和蓄电池壳体51之间。另外，排放通道66形成在隔壁63和马达壳体21之间，用于将排放口54连接至外部。

抽吸通道65的入口67形成在蓄电池壳体51的在径向方向上位于输出轴12外部的侧表面51a上。由于入口67形成为包围表面51b的外周，因此可以从与表面51b的外周相邻地定位的抽吸口55有效地抽吸冷风。排放通道66的出口68形成为邻近马达壳体21的在径向方向上定位在输出轴12外部的侧表面21a。

多个电池52形成在蓄电池壳体51内。在电池52之间形成小间隙供空气通过。

接下来，将描述上述电动力单元10的操作。为了进行说明，在附图中示意性地示出了电动力单元10的部件。

如图9所示，冷却风扇13如箭头(2)所示那样旋转。冷却风如箭头(3)所示那样被从入口67引导向抽吸通道65，并且冷却风从抽吸口55流入蓄电池壳体51。

在冷却风流入蓄电池壳体51之后，冷却风如箭头(4)所示流动以冷却电池(蓄电池)52。通过在蓄电池壳体51中设置导风板56，冷却风有效地流动，因而能够对电池52进行冷却。

冷却风如箭头(5)所示从排放口54流到排放通道66，然后如箭头(6)所示流动以通过马达壳体21冷却马达11和驱动器42。然后，冷却风如箭头(7)所示从出口68排出到外部。

从马达11产生的热和在驱动器42中产生的热中的一些如箭头(8)所示被传递至马达壳体21的排放通道66的壁。所传递的热被辐射到排放通道66，并且如上所述那样通过冷却风排放到外部。另外，由于从驱动器42产生的大部分热从驱动器壳体41辐射，并且与来自马达11的热分开，从而能够有效地进行冷却。在驱动器壳体41倾斜的状态下，驱动器壳体41被附装至马达壳体21并与马达11隔离。因此，驱动器壳体41不容易受到马达11的热的影响。

如上所述，蓄电池壳体51包括形成在面对冷却风扇13的位置处的排放口54以及位于与排放口54间隔开的位置的抽吸口55。在该结构中，通过驱动冷却风扇13，蓄电池壳体51中的空气被从蓄电池壳体51的排放口54排出。另外，通过将蓄电池壳体51中的空气排放到外部，外部空气被从蓄电池壳体51的抽吸口55引导到蓄电池壳体51内。结果，可以对蓄电池壳体51中的电池(蓄电池)52进行冷却。

另外，从蓄电池壳体51的内部排出的空气在冷却风扇13的径向方向上被向外排出，并且沿着马达壳体21流动以冷却电池52和马达11。因此，可以连续地操作电动力单元10。

另外，由于电池52和马达11由一个冷却风扇13而不是分别为电池52和马达11设置的两个风扇进行冷却，因此能够简化电动力单元10的结构，并且能够实现电动力单元10的成本降低。马达11的冷却表面和电池52的冷却表面彼此面对地定位。在该结构中，通过来自于附装至马达壳体21外部的输出轴12的冷却风扇13的冷却风来冷却马达11和电池52，可以更多地降低电动力单元的成本。

另外，由于冷却风扇13设置在蓄电池壳体51和马达壳体21之间的空间中，可以减少蓄电池壳体51、马达壳体21和冷却风扇13的厚度。而且，通过设置笔直抽吸通道65和笔直排放通道66，可以减少冷却部分的厚度以具有与典型的通用发动机70相同的尺寸。另外，由于冷却风的出口68与入口67相反地取向，因此较暖的空气不会从入口67吸入。

接下来，将描述电动力单元的典型通用发动机的尺寸。

在图10和图11中，实线示出了根据本发明的电动力单元10，而双点划线示出了典型的通用发动机70。电动力单元10的尺寸可以与典型的通用发动机70的尺寸基本相同。另外，由于输出轴12的位置与通用发动机70的旋转轴的位置相同，该电动力单元10与通用发动机70相当。

在该实施方式中，根据本发明的电动力单元10的无刷马达采用外转子类型。然而，本发明不限于该方面。例如，其可以采用内转子类型。另外，可以采用有刷马达来代替无刷马达。

根据本发明的电动力单元适用于通用电动马达。

尽管已经参照优选实施方式具体示出并描述了本发明，但是将理解的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围情况下可以由本领域技术人员对其进行改动和修改。

Claims (2)

1.一种电动力单元(10)，该电动力单元包括：

被构造成容纳马达(11)的马达壳体(21)；

被构造成覆盖所述马达壳体(21)的开口的马达罩盖(31)；以及

驱动器壳体(41)，该驱动器壳体被附装至所述马达壳体(21)并且被构造成容纳控制所述马达(11)的驱动器(42)，

其中所述马达壳体(21)的密封表面(24)是倾斜的，并且所述驱动器壳体(41)的密封表面(43)被附装至该倾斜的密封表面(24)。

2.根据权利要求1所述的电动力单元(10)，其中所述马达罩盖(31)在所述马达(11)的轴向方向上附装至所述马达壳体(21)；并且

所述驱动器壳体(41)在所述马达(11)的径向方向上附装至外周部分。