JP3142069B2 - 電動モータ付き車両用パワーユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電動モータ付き車両用
パワーユニット、特に、電動二輪車に適したパワーユニ
ットに関する。

【０００２】

【従来の技術】電動車両は、周知のように、電動モータ
を動力源として電動モータの出力動力を駆動車輪へ伝達
し、電動モータで駆動車輪を駆動して走行する。この種
の電動車両として、特開昭５４ー３８０４３号公報およ
び実開昭５１ー８０８４８号公報等に記載された電動二
輪車が知られる。

【０００３】上述のような電動車両、特に電動二輪車で
は電動モータと伝達機構とを組み付けたパワーユニット
が不可欠であり、本出願人にあっても、二輪車に適した
電動車両用パワーユニットを特願平１ー１８１４９６号
（平成１年７月１３日付差出）で提案した。この先願に
かかる電動車両用パワーユニットは、無段変速機等の伝
達機構をユニットケース内に収容するとともに、このユ
ニットケースに電動モータのモータケースをボルト等で
結合し、電動モータの回転軸を無段変速機と連結して構
成する。そして、車体等に電動モータと配線で接続され
る駆動回路を設け、この駆動回路から電動モータを通電
する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、電
動車両用パワーユニットにあっては、電動モータに比較
的大きな出力トルクが求められ、電動モータには高電流
を通電しなければならない。このため、上述した先願に
記載されるような駆動回路が車体側に配置される電動車
両用パワーユニットでは、車体側の駆動回路と電動モー
タとを長い配線で結線しなければならず、電圧降下が大
きく、また、電磁ノイズ対策も煩雑になるという問題が
生じる。この発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、電動モータの印加電圧の電圧降下を小さくでき、ま
た、電磁ノイズ対策も容易な電動車両用パワーユニット
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、前後輪の略中間部のシー
ト下の車体フレームに電動モーターを組み付けたモータ
ケースを支持し、この電動モータの出力軸を後輪に動力
伝達可能に連結した電動モータ付き車両用パワーユニッ
トであって、前記モータケースの車両の幅方向の一側壁
にヒートシンクを一体に取り付け、このヒートシンクに
前記電動モータへの通電電流を切り換えるスイッチ素子
を取り付けたことを特徴とする。 請求項２に記載の発明
は、請求項１の発明において、前記ヒートシンクは、前
記モータケースの一側壁に側方から着脱自在となる締結
具により固定されるようにしたことを特徴とする。

【０００６】そして、請求項３に記載の発明は、請求項
１に記載の発明に加えて、前記ヒートシンクに前記スイ
ッチ素子が取り付けられた部分を覆うカバー部材を組み
付け、このカバー部材と前記ヒートシンクとの間に樹脂
を充填して互いに固定するとともに、ヒートシンクを前
記モータケースに固定する構成を採用する。

【０００７】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
または請求項３に記載の構成を前提として、前記ユニッ
トケースを前記回転軸の端部間で出力軸軸方向にモータ
ケースとケース本体とに分割し、モータケースに前記出
力軸の一方の端部を回転自在に支持する軸受、前記出力
軸の回転を検出する回転センサおよび前記ヒートシンク
を設け、このヒートシンクを前記軸受の出力軸軸方向一
方に、前記回転センサを前記軸受の出力軸軸方向他方に
配置する構成を付加する。

【０００８】さらに、請求項５に記載の発明は、請求項
４に記載の発明を前提として、前記モータケースに前記
電動モータのステータを固定し、このステータと前記回
転センサとを出力軸軸方向に隣接して配置するように構
成する。

【０００９】またさらに、請求項６に記載の発明は、請
求項１に記載の発明を前提として、モータケースのヒー
トシンク側の面に接続用端子を、また同様に、ヒートシ
ンクのモータケース側の面に給電用端子を設けるととも
に、モータケースとヒートシンクとの間に所定の位置で
プレート部材を介設し、このプレート部材にヒートシン
クの給電用端子とモータケースの接続用端子とを電気的
に導通して端子間を接続するターミナルを設けた。

【００１０】

【作用】請求項１に記載の発明は、ユニットケースに電
動モータに接近してヒートシンクを設け、このヒートシ
ンクに駆動回路を構成するスイッチ素子を取り付けるた
め、駆動回路と電動モータとを接続する配線を短くで
き、電圧降下が小さくなり、また、電磁ノイズの対策も
容易である。そして、ユニットケースに設けられたヒー
トシンクにスイッチ素子を取り付けるため、駆動回路の
支持に専用の支持部材を必要とせず、部品点数を削減で
き、また、小型化も図れる。

【００１１】また、請求項３に記載の発明は、ヒートシ
ンクのスイッチ素子を取り付けられた部分を樹脂で被覆
するため、冷却性を損うことなく、かつ、重量増大を招
くことなくスイッチ素子を保護することができる。さら
に、請求項４に記載の発明は、モータケースをケース本
体から分割し、モータケースにヒートシンク、軸受およ
び回転センサを回転軸軸方向に配設するため、より小型
化を図ることができ、また、分割ケースに予めヒートシ
ンク等を組み付けて組立てを容易化することもできる。

【００１２】またさらに、請求項５に記載の発明は、分
割ケースに電動モータのステータをも固設するため、電
動モータのステータコイル、回転センサおよび駆動回路
等の等の電気部品をユニット化して組み付けることがで
き、その組立てをより容易に行え、また、配線を簡素化
することもできる。

【００１３】また、請求項６に記載の発明は、モータケ
ースの端子とヒートシンクの端子とがターミナルを介し
導通するため、配線が不用で、モータケースとヒートシ
ンクとの組付を容易に行うことができる。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１から図７はこの発明の一実施例にかかる電
動車両用パワーユニットを示し、図１がこの電動車両用
パワーユニットを装備された電動二輪車の側面図、図２
が電動車両用パワーユニットの断面図、図３が同要部を
一部破断断面した拡大図、図４が同要部の側面図、図５
が同要部の側面図、図６が図５の一部を拡大した分解斜
視図、図７が電気回路図である。

【００１５】図１において、１１は側面視略Ｕ字状の車
体フレームであり、車体フレーム１１はフロントフレー
ム１１ｆ、センタフレーム１１ｄおよびリアフレーム１
１ｒを有する。この車体フレーム１１はフロントカバー
２１ｆ、レッグシールド２１ａ、ステップフロア２１
ｂ、リアカバー２１ｃおよびアンダカバー２１ｄからな
る合成樹脂製のボディ２１によって覆われる。

【００１６】車体フレーム１１にはフロントフレーム１
１ｆの前部にヘッドチューブ１２が固着され、このヘッ
ドチューブ１２にフロントフォーク１３を介し前輪１４
ｆが操向ハンドル１５による操向可能に支持されてい
る。操向ハンドル１５はアクセルグリップ１５ａを有
し、操向ハンドル１５にはアクセルグリップ１５ａの操
作角度を検出するポテンシオメータ１５ｂが取り付けら
れる（図７参照）。

【００１７】ヘッドチューブ１２には前部にコントロー
ルボックス１６が取り付けられ、このコントロールボッ
クス１６の前方がフロントカバー２１ｆにより覆われ
る。コントロールボックス１６の内部にはＥＣＵ等から
なるコントローラ４９が収容される。このコントローラ
４９には、上述のポテンシオメータ１５ｂが接続され、
また、後述する充電回路、駆動回路、バッテリ等が接続
する。

【００１８】また、車体フレーム１１には、センタフレ
ーム１１ｄにバッテリボックス２２が設けられ、センタ
フレーム１１ｄの後部にパワースィングユニット（電動
車両用パワーユニット）５０が図示しないピボット軸に
よって揺動自在に支持される。パワースィングユニット
５０は、後述するようにケース５１内に電動モータ５２
等を組み付けてなり、ケース５１の後端に後輪１４ｒを
回転自在に支持する。なお、９９はパワースィングユニ
ット５０の後部と車体フレーム１１との間に介設された
クッションユニットである。

【００１９】バッテリボックス２２は、センタフレーム
１１ｄに固着されたバッテリホルダ２３上に搭載され、
バンド２４で締結される。バッテリボックス２２には内
部に複数のバッテリ３６（図７参照）が収容され、これ
らバッテリ３６が並列あるいは直列に結線されて後述す
る駆動回路および前述のコントローラ４９等に接続され
ている。

【００２０】なお、図中明示しないが、バッテリホルダ
２３はセンタフレーム１１ｄの下部に車幅方向に架設さ
れた板状の部材からなり、このバッテリホルダ２３に搭
載されたバッテリボックス２２上にはバンド２４を介し
て上述のステップフロア２１ｂが止着される。

【００２１】さらに、車体フレーム１１には、リアフレ
ーム１１ｒに上述のリアカバー２１ｃが固定されてい
る。リアカバー２１ｃは、上部が開口した略中空筒状を
なし、上部にシート２６が開口を閉止可能に支持されて
いる。シート２６は、前部がヒンジ等でリアカバー２１
ｃの上部に取り付けられ、着座可能な状態（図１参照）
でリアカバー２１ｃの開口を閉止し、また、前方に倒さ
れた状態でリアカバー２１ｃの開口を開放する。

【００２２】リアカバー２１ｃ内には、後輪１４ｒの斜
前上方にトランクボックス２５と充電ボックス２７とが
前後に収容される。トランクボックス２５は、上部が開
口し、この上部開口が上述のシート２６で開閉自在に覆
われる。このトランクボックス２５はヘルメットを収容
可能な大きさ、容積を有する。

【００２３】充電ボックス２７は、前部が上方に突出し
た側面視略Ｌ字状をなし、前上部が開口する。この充電
ボックス２７は、内部に商用ＡＣ電源からの充電用の充
電器等を収容し、前上部開口がリッド２８で開閉可能に
覆われる。リッド２８には一面に充電回路９７が設けら
れ、この充電回路９７および充電器がバッテリ３６等に
接続する。

【００２４】なお、図１中、８８はリアカバー２１ｃ内
に配置された吸気ダクトであり、吸気ダクト８８は一端
がパワースイングユニット５０の冷却風導入口に接続
し、他端がリアカバー２１ｃ内に開口する。

【００２５】パワースイングユニット５０は、図２に示
すように、前端が車体フレーム１１に揺動自在に支持さ
れたケース本体５１に、電動モータ５２、無段変速機５
３および終減速機構５４が一体的に組み付けられる。ケ
ース本体５１は、アルミニウム合金等を鋳造して成形さ
れ、前部右側に凹部５１ａが、後部左側に凹部５１ｂが
形成される。

【００２６】このケース本体５１には、前部右側の凹部
５１ａにモータケース６０が固定されて電動モータ５２
を収容するモータ室３１が、後部左側の凹部５１ｂに軸
受部材５７が固定されて終減速機構５４を収容する歯車
室５８が画成され、また、左側部にサイドカバー５５が
固設されて無段変速機５３を収容する変速室５６が画成
される。上述のモータ室３１と変速室５６とはケース本
体５１に凹部５１ａの底面近傍に形成された通孔３４を
介し通気可能に連通し、また、変速室５６は図示しない
排風口から大気に開放される。

【００２７】なお、このケース本体５１は、図９，図１
０および図１１に示すような態様に構成することも可能
である。同図に示すように、、このケース本体５１に
は、凹部５１ａ底面中央にボス５１ｅが、また、左側面
にボス５１ｅから径方向外方に向かってスポーク様の複
数のリブ５１ｆが、さらに、これらリブ５１ｆ間に上述
の通孔５１ｇが形成されている。ボス５１ｅには貫通孔
５１ｈが形成されて後述する電動モータの回転軸６１が
貫通する。通孔５１ｇは後述する冷却ファンと対応して
形成され、この通孔５１ｇを経て冷却風が変速室５６に
流入する。なお、図１０において、５１ｉは剛性を向上
するためのリブである。

【００２８】モータケース６０は、一端が開口した有底
円筒状をなし、開口を凹部５１ａの開口と一致させてケ
ース本体５１にボルト３０で固定されてモータ室３１を
画成する。モータケース６０には底部に軸受３２が設け
られ、モータ室３１内に軸受３２とケース本体５１の凹
部５１ａの底部に設けられた軸受３３とによって回転軸
６１が回転自在に架設される。

【００２９】回転軸６１は、一端が凹部５１ａの底部を
貫通して変速室５６内で無段変速機５３と連結され、他
端がモータケース６０の底部を貫通する。この回転軸６
１には、モータ室３１内で凹部５１ａの底部に近接して
通孔３４に臨む位置に冷却ファン５９が、モータ室３１
の中央位置にマグネットからなるロータ６３が固設さ
れ、また、モータケース６０の底部を貫通した端部に回
転センサ７０が取り付けられる。周知のように、ロータ
６３はマグネットから構成されステータの内方に位置す
る。

【００３０】冷却ファン５９は、回転軸６１と一体に回
転して前述の吸気ダクト８８から冷却風をモータ室３１
に導入し、この冷却風を通孔３４から変速室５６に送り
出す。回転センサ７０は、回転軸６１に固設されたマグ
ネットとモータケース６０の底部右面に取り付けられた
ＭＲ素子等の磁気感応素子とからなり、この磁気感応素
子がコントローラ４９に接続される。この回転センサ７
０は回転軸６１の回転位置および回転速度等を検出す
る。

【００３１】また、モータケース６０には、モータ室３
１側の左面にステータを構成する３つのステータコイル
６２が固設され、右面にヒートシンク６６が固定され
る。３つのステータコイル６２は、Ｙ結線され（図７参
照）、３つの端子が後述する駆動回路に接続される。な
お、モータケース６０は、分割ケースに相当し、ケース
本体５１とともにユニットケースを構成する。

【００３２】ヒートシンク６６は、図３から図５に詳示
されるように、外周が断面六角形の略六角筒状のアルミ
ニウム合金の押し出し材から成り、内周に多数の冷却フ
ィン６７が形成されている。このヒートシンク６６は、
軸方向に貫通する３本のボルト９８をモータケース６０
の螺着させてモータケース６０の一側方に固定され、周
囲が樹脂からなるカバー６５（カバー部材）で覆われ
る。従って、ヒートシンク６６は、図２で明らかなよう
に、モータケース６０の一側壁に配置されるので、ヒー
トシンクは車両の幅方向の一側に配設されることとな
り、締付具であるボルト９８で固定されている。ヒート
シンク６６は、締付具であるボルト９８で固定されてい
るので、モータケース６０に対して着脱が容易であり、
メンテナンス上有利である。

【００３３】カバー６５は、内部にゲートドライブ回路
４８が設けられた基板４７を収容し、ヒートシンク６６
の外側面との間に充填されるエポキシ等の樹脂４６でヒ
ートシンク６６に固定される。このカバー６５には吸気
口が形成され、この吸気ダクト８８に前述した吸気ダク
トが接続している。なお、ヒートシンク６６はアルミニ
ウム合金の鋳造で成形することも可能である。

【００３４】ヒートシンク６６には、外周の６つの面に
それぞれ１個、合計６個の電界効果型トランジスタ（Ｆ
ＥＴ）３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，３５ｅ，３５
ｆ（以下、必要に応じ添字のない番号で代表する）が設
けられて駆動回路６４を構成し、また、内周部に電源安
定化用のコンデンサ６８が配置される。このコンデンサ
６８とヒートシンク６６の内周部との間には吸気ダクト
８８と連通した冷却風通路３７が形成され、この冷却風
通路３７に前述した冷却フィン６７が突出する。コンデ
ンサ６８は、図７に示すように、バッテリ３６のプラ
ス、マイナス端子間に駆動回路６４と並列に接続され
る。なお、ＦＥＴ３５はそれぞれを並列結線された複数
のＦＥＴから構成することも可能である。

【００３５】駆動回路６４は、図７に示すように、ＦＥ
Ｔ３５をブリッジ状に結線してなり、ＦＥＴ３５ａのソ
ースとＦＥＴ３５ｄのドレイン、ＦＥＴ３５ｂのソース
とＦＥＴ３５ｅのドレイン、ＦＥＴ３５ｃのソースとＦ
ＥＴ３５ｆのドレインとがそれぞれブリッジ状に結線さ
れる。この駆動回路６４は、バッテリ３６のプラス端子
に接続した配線４０がヒートシンク６６の外周の一側
に、また、バッテリ３６のマイナス端子に接続した配線
４１がヒートシンク６６の外周の他側に配索され、ＦＥ
Ｔ３５ａ，３５ｂ，３５ｃのドレインが配線４０に、Ｆ
ＥＴ３５ｄ，３５ｅ，３５ｆのソースが配線４１に接続
される。

【００３６】また、図２および図３に詳示するように、
これらＦＥＴ３５のソース・ドレイン間にはそれぞれ端
子３９が接続してケース本体５１側へ引き出され、これ
ら３本の端子３９の端部がそれぞれインシュレータ４３
により被覆されてボルト４２でヒートシンク６６の端面
に止着する。これらボルト４２は、ケース本体５１側か
らヒートシンク６６の内周に挿通され、端部がカバー６
５にヒートシンク６６の内周に向って突設されたボス部
６５ｂを貫通してカバー６５外に突出する。これら３本
のボルト４２は、図５に示すように、ヒートシンク６６
の内周に１本を鉛直方向最上方に位置させて周方向略等
間隔に配置され、他の２本が鉛直最下部よりも上方に位
置する。

【００３７】ボルト４２は、それぞれ、ケース本体５１
側の一端が上述のインシュレータ４３を介しヒートシン
ク６６と電気的に絶縁されて端子３９と電気的に導通
し、他端がカバー６５外で端子３８と接続する。図６に
示すように、端子３８は、カバー６５の外面に一体に形
成された廻り止め用の一対のリブ６５ｂ間に配置され、
ボルト４２の端部に螺着するナット４４でボルト４２に
固定されてボルト４２と電気的に接続する。これら端子
３８は、それぞれ、ヒートシンク６６の内周に配索され
た配線４５でステータコイル６２と接続し、ボルト４２
および端子３９を介しＦＥＴ３５のソース・ドレイン間
に接続する。これらＦＥＴ３５、端子３９およびバッテ
リ３６との接続用の配線４０等はヒートシンク６６の外
周とカバー６５との間に充填された上述の樹脂４６で被
覆される。

【００３８】さらに、ＦＥＴ３５はそれぞれゲートが基
板４７のゲートドライブ回路４８に接続される。図７に
示すように、ゲートドライブ回路４８は、昇圧回路等を
包含し、前述のコントローラ４９に接続されコントロー
ラ４９の出力信号を基にＦＥＴ３５に駆動信号を出力す
る。なお、図７中、１５ｂはアクセルグリップ１５ａの
操作角度を検出するアクセルセンサ、９５はブレーキの
作動を検出するブレーキセンサ、９６は車速を検出する
車速センサであり、これらセンサ１５ｂ，９５，９６は
コントローラ４９に接続される。

【００３９】無段変速機５３は、ドライブプーリ７２と
ドリブンプーリ７３との間にベルト７４を掛装して構成
される。ドライブプーリ７２は電動モータ５２の回転軸
６１に設けられ、また、ドリブンプーリ７３は終減速機
構５４の入力軸７１に回転自在に設けられたスリーブ７
８に取り付けられる。このドリブンプーリ７３は、入力
軸７１に第１遠心クラッチ７５と第２遠心クラッチ７６
とを並列に介して連結する。

【００４０】ドライブプーリ７２は、回転軸６１に固定
された固定フェース７２ａと回転軸６１に軸方向移動可
能に設けられた可動フェース７２ｂとから構成される。
このドライブプーリ７２は、可動フェース７２ｂがウェ
イト７７ａを有するガバナ機構７７により駆動されて軸
方向に移動し、回転軸６１の回転速度に応じてベルト７
４の巻掛径が変化する。

【００４１】同様に、ドリブンプーリ７３は、スリーブ
７８に固設された固定フェース７３ａとスリーブ７８に
軸方向移動自在に支持された可動フェース７３ｂとから
構成される。このドリブンプーリ７３は、可動フェース
７３ｂが第２遠心クラッチ７６のクラッチアウタ７９と
の間に縮装されたスプリング８０ａにより固定フェース
７３ａ側に付勢され、ドライブプーリ７２のベルト巻掛
径の変化に応じ可動フェース７３ｂが移動してベルト巻
掛径を変化させる。

【００４２】第２遠心クラッチ７６は、クラッチアウタ
７９がスリーブ７８に固定され、クラッチインナ８０が
第１遠心クラッチ７５のクラッチアウタ８１に設けられ
る。この第２遠心クラッチ７６は、第１遠心クラッチ７
５のクラッチアウタ８１の回転速度に応じ接続、切離す
る。また、第１遠心クラッチ７５は、クラッチアウタ８
１が入力軸７１に固定され、クラッチインナ８２が第２
遠心クラッチ７６のクラッチアウタ７９に設けられ、第
２遠心クラッチ７６のクラッチアウタ７９の回転速度に
応じ接続切離する。第１遠心クラッチ７５は電動モータ
５２の最大効率発生回転数より若干低い回転数で接続
し、第２遠心クラッチ７６は第１遠心クラッチ７５が接
続する回転数よりも低い回転数で接続する。なお、これ
ら第１、第２遠心クラッチ７５，７６の詳細な構造につ
いての説明は省略する。

【００４３】終減速機構５４は入力軸７１に固設された
ギア７１ａ、中間軸８３に固設されたギア８３ａ，８３
ｂおよび出力軸８４に固設されたギア８４ａを有し、ギ
ア７１ａとギア８３ａ、ギア８３ｂとギア８４ａとが噛
合する。入力軸７１は、ケース５１と軸受部材５７とに
回転自在に支持され、上述のように左端が変速室５６内
に突出して無段変速機５３と連結する。出力軸８４はケ
ース５１の右側に突出し、この出力軸８４の端部に後輪
１４が固定される。

【００４４】次に、この実施例の作用を説明する。この
電動二輪車にあっては、バッテリ３６の電力を駆動回路
６４によってパワースイングユニット５０の電動モータ
５２に供給し、この電動モータ５２で後輪１４ｒを駆動
して走行する。そして、電動モータ５２への給電をアク
セルセンサ９４および車速センサ９６の出力信号をコン
トローラ４９で演算処理し、電動モータ５２をアクセル
グリップ１５ａの操作および車速等に基づき制御する。

【００４５】ここで、パワースイングユニット５０は、
ケース本体５１に凹部５１ａを形成し、このケース本体
５１の凹部５１ａにモータケース６０を接合してモータ
室３１を画成し、このモータ室３１内に回転軸６１およ
びステータコイル６２等を収容して電動モータ５２を組
み付ける。そして、モータケース６０にはヒートシンク
６６を固定し、このヒートシンク６６に駆動回路６４を
構成するＦＥＴ３５を取り付ける。このため、ステータ
コイル６２と駆動回路６４とを接続する配線４５を短縮
でき、また、駆動回路６４の取付に専用の部品を必要と
せず小型化も図れる。

【００４６】また、パワースイングユニット５０は、モ
ータケース６０を回転軸６１の軸方向中間部分にケース
本体５１との接合面を有する有底円筒状に成形し、この
モータケース６０に前述のヒートシンク６６、回転軸６
１の軸受３２および回転センサ７０とを設ける。このた
め、全体としての部品点数を削減でき、さらに、より小
型化が図れる。

【００４７】そして、モータケース６０にはステータを
構成するステータコイル６２を固定するため、このステ
ータコイル６２、上述の回転センサ７０等をモータケー
ス６０に予め組み付け、モータケース６０をステータコ
イル６２等が組み付けられた状態でケース本体５１に取
り付けることができ、その組立ても容易となる。

【００４８】さらに、このパワースイングユニット５０
は、また、ヒートシンク６６を断面略六角状に形成して
外面に駆動回路６４を構成するＦＥＴ３５を取り付け、
このヒートシンク６６の外面をカバー６５で覆ってカバ
ー６５とヒートシンク６６との間に樹脂を充填し、ＦＥ
Ｔ３５および端子３９等を被覆する。したがって、ＦＥ
Ｔ３５等を強固に固定でき、また、塵や水からＦＥＴ３
５等を有効に保護できる。

【００４９】またさらに、電動モータ５２のステータコ
イル６０と駆動回路６４とはヒートシンク６６の内周に
周方向等間隔で挿通された３本のボルト４２を介して接
続するが、これらボルト４２はヒートシンク６６の鉛直
最下部に位置しないように振り分けて配置される。この
ため、ヒートシンク６６の下部に侵入した水が滞留した
場合でも電触等の不都合を生じることがない。

【００５０】そして、ボルト４２はカバー６５のボス部
６５ｂに挿通してヒートシンク６６のフィン６７との間
隔が保持されるため、絶縁用のカラー等が不要で部品点
数を削減でき、また、カバー６５には端子３８の廻り止
め用のリブ６５ｂを一体に形成するため、端子３８の接
続作業が容易である。

【００５１】図８には、この発明の他の実施例にかかる
電動車両用パワーユニットを示す。なお、図８は要部の
拡大断面図であり、上述の実施例と同一の部分には同一
の符号を付して図示および説明を省略する。

【００５２】同図に示すように、この実施例は、モータ
ケース６０にヒートシンク６６を一体に形成する。この
モータケース６０には、軸方向中央に軸受部６０ａが、
右側にヒートシンク６６が、左側にステータコイル６２
を覆う筒状部分６０ｂが形成されている。軸受部６０ａ
には回転軸６１を支持する軸受３２が設けられ、また、
この軸受３２の左側に近接して回転センサ７０が設けら
れる。

【００５３】この実施例にあっては、ヒートシンク６６
をモータケース６０に一体に形成するため、部品点数を
より削減でき、組立も容易に行える。そして、回転セン
サ７０をヒートシンク６６と逆側に配置するため、これ
らの干渉を防止でき、より小型化を図ることもできる。

【００５４】図１２から図２０にはこの発明のさらに他
の実施例を示し、図１２が要部の分解斜視図、図１３が
図１２の１３−１３矢視図、図１４がヒートシンクの断
面図、、図１５が図１４の１５−１５矢視図、図１６が
主要部品の部品図、図１７が他の主要部品の部品図、図
１８が一部拡大図、図１９が図１８の１９−１９矢視
図、図２０が断面図である。なお、この実施例において
も、上述の実施例と同一の部分には同一の番号を付して
説明を省略する。

【００５５】この実施例は、モータケース６０を左右両
端が開口した筒状に成形し、このモータケース６０内に
コア２２１（後述する実施例の図２１参照）に巻線され
たコイル６２を収容して固定する。図に詳示するよう
に、コア２２１には右端面に３つの接続用端子５２１が
周方向等間隔に露呈して設けられる。これら接続用端子
５２１は、ナット５２１ａ（図１９参照）が固着され、
前述した図７の回路図からも明らかなようにＹ結線され
たコイル６２の３端子と接続する。この接続用端子５２
１は、後述するように、ナット５２１ａに固定ビス２５
５が螺着し、固定ビス２５５によってターミナル２６０
と電気的に導通する。

【００５６】モータケース６０には右端開口に取付部材
２１０が固定され、この取付部材２１０にターミナルプ
レート（プレート部材）２４０を介しヒートシンク６６
が取り付けられる。取付部材２１０は、３本のスポーク
部２１１とボス部２１２とが一体成型されたＹ字状を成
し、そのスポーク部２１１を接続用端子５２１間に位置
させて取付部材２１０に固設される。この取付部材２１
０には、各スポーク部２１１の先端側にねじ穴を形成さ
れた取付用ボス２１１ａが、ボス部２１２に回転軸支持
用の貫通孔２１２ａが形成されている。この貫通孔２１
２ａには回転軸６１がベアリング３２を介し回転自在に
挿通する。なお、後述する実施例で述べるが、図１２
中、７０ａは磁気感応素子である。

【００５７】ターミナルプレート２４０は、図１６から
図２０にも示すように、電気絶縁材料からなる環板状を
成し、内周部に３つのナットホルダ部２４１が径方向内
方に向かって等間隔に突設される。このナットホルダ部
２４１には、右方を開口した矩形状の凹部２４１ａが形
成され、この凹部２４１ａの反時計方向側の側壁部分に
位置合せ用の溝２４１ｂが形成される。

【００５８】ターミナルプレート２４０には各ナットホ
ルダ部２４１の凹部２４１ａ内にそれぞれ角ナット２５
０が遊嵌され、この角ナット２５０に後述する接続用ボ
ルト２５１が螺合してターミナル２６０が取り付けられ
る。凹部２４１ａは角ナット２５０の寸法より大きく各
ナット２５０の所定のガタ付きを許容する。この凹部２
４１ａおよび角ナット２５０の寸法は、例えば、凹部２
４１ａの一辺を１０とすれば角ナット２５０の一辺は
９．５程度に設定し、また、この寸法に設定した場合で
は後述するターミナル２６０の挿通孔の径を６、接続用
ボルト２５１の径を５に設定する。なお、上述の凹部２
４１ａは貫通する角穴として構成することも可能であ
る。

【００５９】ターミナル２６０は、図１７、図１８から
図２０に示すように、真鍮等の導電材をプレス等で段差
状に成形して構成され、各段差部にそれぞれ挿通孔２６
０ａ，２６０ｂが形成され、また、挿通孔２６０ａ側に
位置合せ用の突起２６０ｃが形成される。このターミナ
ル２６０は、突起２６０ｃが溝２４１ｂに嵌合して位置
が規定され、角ナット２５０に螺合する接続用ボルト２
５１が挿通孔２６０ａに挿通し、また、前述の接続用端
子５２１のナットに螺着する固定ビス２５５が挿通孔２
６０ｂに挿通する。このターミナル２６０は、図に示す
ように固定ビス２５５で電動モータ５２の接続用端子５
２１と締結されて電気的に導通し、また、後述するよう
に、接続用ボルト２５１でヒートシンク６６の給電用端
子３９と電気的に導通する（図２０参照）。

【００６０】ヒートシンク６６は、図１３から図１５に
も示すように、３つの給電用端子３９が等間隔で左端面
に配置されて露呈し、接続用ボルト２５１と固定用ボル
ト２９９とが右側から貫通する。図２０に示すように、
接続用ボルト２５１はターミナルプレート２４０の角ナ
ット２５０に螺合してターミナル２６０と給電用端子３
９とを電気的に導通させる。また、固定用ボルト２９９
は取付部材２１０のスポーク部２１１のボス部２１１ａ
のねじ穴に螺合してヒートシンク６６を取付部材２１
０、すなわちモータケース６０に固定する。

【００６１】この実施例にあっては、ヒートシンク６６
のモータケース６０へ取り付ける場合、先ず、ターミナ
ル２６０をターミナルプレート２４０の右側に突起２６
０ｃを凹部２４１ａ側壁の溝２４１ｂに係止させ、この
状態で固定ビス２５５を挿通孔２６０ｂを挿通させて電
動モータ５２の接続用端子５２１のナットに螺合させ、
ターミナルプレート２４０をターミナル２６０と取付部
材２１０との間で狭持する。この時、図２０に示すよう
に、接続用端子５２１とターミナル２６０とは電気的に
導通して接触する。

【００６２】この後、固定用ボルト２９９と接続用ボル
ト２５１とを取付部材２１０を右側から貫通させ、固定
用ボルト２９９を取付部材２１０のボス部２１１ａのね
じ穴に、接続用ボルト２５１をターミナルプレート２４
０の角ナット２５０に螺合させる。このため、ヒートシ
ンク６６はモータケース６０、すなわち取付部材２１０
に固定され、また、図に示すように、ターミナル２６０
と給電用端子３９とが電気的な接続を維持して接触す
る。

【００６３】上述のように、この実施例は、ヒートシン
ク６６の給電用端子３９と電動モータ３２の接続用端子
５２１とをターミナルプレート２４０のターミナル２６
０によって配線を用いることなく電気的に導通させるこ
とができる。このため、ヒートシンク６６の組付時に配
線の結線作業等が不用で、組付を容易に行える。

【００６４】図２１から図２４にはこの発明のまたさら
に他の実施例を示し、図２１が要部の断面図、図２２が
同要部の右側面図、図２３が一部拡大側面図、図２４が
図２３の２４−２４矢視断面図である。なお、この実施
例においても前述の実施例と同一の部分には同一の番号
を付して説明を省略する。

【００６５】この実施例は、ヒートシンク６６の内周部
にコンデンサ６８を取付ステー６８１によって設ける。
取付ステー６８１は、図に詳示されるように、環状バン
ド部６８１ａおよびストッパ部６８１ｂを有し、環状バ
ンド部６８１ａがビス６８３でコンデンサ６８の外周部
を締結し、また、ストッパ部６８１ｂをコンデンサ６８
の左端面に係合させる。この取付ステー６８１は、ヒー
トシンク６６の右端面に３点でビス６８２により固定さ
れ、コンデンサ６８をヒートシンク６６に取り付ける。
このコンデンサ６８は、図２１に明らかなように、その
右端面をヒートシンク６６の右端面よりも左方に位置さ
せて、すなわちヒートシンク６６の内周部に完全に埋没
させて配置され、また、接続端子６８ａを左側に位置さ
せて、すなわち接続端子６８ａが設けられた部分を左に
向けて配置されている（図１３参照）。

【００６６】また、この実施例では、図２３，２４に示
すように、回転センサ７０は磁気感応素子７０ａが環状
のセンサステー７１０にビス７１２で組み付けられ、こ
のセンサステー７１０をボルト７１１によって取り付け
る。そして、同図に明らかなように、磁気感応素子７０
ａは樹脂で被覆されて右側に所定の高さで突出し、コン
デンサ６８は接続端子６８ａをセンサステー７１０に対
し対称的に位置させて取り付けられる。

【００６７】この実施例にあっては、コンデンサ６８を
接続端子６８ａを電動モータ５２側に向けて配置するた
め、コンデンサ６８の接続端子６８ａが他の機器等に接
触することを防止できる。そして、コンデンサ６８は、
ヒートシンク６６内に埋没するため外部の機器と当接す
ることが防止でき、また、その左端面がステーに係止す
るため左方への変位を有効に防止できる。

【００６８】なお、図２５に示すように、コンデンサ６
８はその右端がヒートシンク６６の内周部から突出する
ように配置することも可能である。この態様でも、コン
デンサ６８が端子６８ａが内部に向けて配置されるた
め、コンデンサ６８の端子６８ａが外部の機器等と接触
することを防止できる。その他の構成、作用効果は上述
の実施例と同様であり、その説明は省略する。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、前後輪の略中間部のシート下の車体フレ
ームに電動モーターを組み付けたモータケースを支持
し、この電動モータの出力軸を後輪に動力伝達可能に連
結した電動モータ付き車両用パワーユニットであって、
モータケースの車両の幅方向の一側壁にヒートシンクを
一体に取り付け、このヒートシンクに前記電動モータへ
の通電電流を切り換えるスイッチ素子を取り付けたの
で、電動モータを含んで重量物となるパワーユニット
が、車両の略中心に配置されることとなり、車両の重量
バランスが良いこと、またこのパワーユニットに一体に
ヒートシンク及びスイッチ素子を取り付けたので、車両
の重量バランスは一層向上する上、車両の幅方向の一側
にヒートシンク及びスイッチ素子が位置するので、車両
の走行風が当たり易く、冷却性が良好となる。 又ケース
本体と一体的に組み付けられるモータケースにヒートシ
ンクを固定し、このヒートシンクに駆動回路を構成する
スイッチ素子を取り付けたため、駆動回路と電動モータ
とを接続する配線を短縮でき、全体としての小型化を図
ることができるという効果が得られる。請求項２に記載
の発明によれば、ヒートシンクは、モータケースの一側
壁に側方から着脱自在となる締結具により固定されるよ
うにしたので、ヒートシンクの着脱が容易となり、取付
作業性、メンテナンス上有利である。

【００７０】また、請求項３に記載の発明によれば、ヒ
ートシンクのスイッチ素子が取り付けられた部分をカバ
ー部材で覆い、このカバー部材とヒートシンクとの間に
樹脂を充填するため、上記効果に加えて、スイッチ素子
および配線等を強固に固定でき、また、これらスイッチ
素子等を有効に保護できるという効果が得られる。

【００７１】さらに、請求項４に記載の発明によれば、
出力軸の中間部分でケース本体と分割される分割ケース
にヒートシンク、出力軸の軸受および回転センサを取り
付け、回転センサを軸受を間にしてヒートシンクに対し
軸方向逆側に配置したため、回転センサをヒートシンク
と干渉することなく配置してより小型化を図ることがで
きる。

【００７２】そして、請求項５に記載の発明によれば、
請求項４に記載の構成に加えて、分割ケースにステータ
を取り付ける構成を採用したため、ステータを分割ケー
スに予め組み付けることができ、その組立てが容易とな
る。

【００７３】また、請求項６に記載の発明によれば、請
求項１に記載の発明の構成に加えて、電動モータのモー
タケースとヒートシンクとにそれぞれ端子を設けるとと
もに、モータケースとヒートシンクとの間にプレート部
材を所定の位置に介設し、このプレート部材に設けたタ
ーミナルでヒートシンクの給電用端子とモータケースの
接続用端子とを導通させるため、配線が不用であり、モ
ータケースとヒートシンクとの組付を容易に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例にかかる電動車両用パワー
ユニットを示し、このパワーユニットが装着された電動
二輪車の側面図

【図２】同電動車両用パワーユニットの断面図

【図３】同電動車両用パワーユニットの要部を示し、一
部破断断面図

【図４】同電動車両用パワーユニットの要部の左側面図

【図５】同電動車両用パワーユニットの要部の右側面図

【図６】同電動車両用パワーユニットの要部の一部を拡
大した分解斜視図

【図７】同電動車両用パワーユニットの電気回路図

【図８】この発明の他の実施例にかかる電動車両用パワ
ーユニットの要部断面図

【図９】同電動車両用パワーユニットの他の態様のモー
タケースの一部断面図

【図１０】同モータケースの一部左側面図

【図１１】同モータケースの一部右側面図

【図１２】この発明のまた他の実施例にかかる電動車両
用パワーユニットの要部の分解斜視図

【図１３】図１２の１３−１３矢視図

【図１４】同電動車両用パワーユニットの一部拡大断面
図

【図１５】図１４の１５−１５矢視図

【図１６】同電動車両用パワーユニットの主要部品の部
品図

【図１７】同電動車両用パワーユニットの他の主要部品
の部品図

【図１８】同電動車両用パワーユニットの一部拡大図

【図１９】同電動車両用パワーユニットの要部の断面図

【図２０】同電動車両用パワーユニットの他の要部の断
面図

【図２１】この発明のまたさらに他の実施例にかかる電
動車両用パワーユニットの要部断面図

【図２２】同電動車両用パワーユニットの要部の右側面
図

【図２３】同電動車両用パワーユニットの要部の拡大図

【図２４】同要部の断面図

【図２５】同電動車両用パワーユニットの他の態様を示
す断面図

【符号の説明】

１１・・・車体フレーム、 １４ｒ・・・後輪（駆動輪）、
３０，４２・・・ボルト、 ３１・・・モータ室、 ３
２，３３・・・軸受、 ３５・・・電界効果型トランジスタ
（スイッチ素子）、 ３６・・・バッテリ、 ４５・・・
配線、 ４６・・・樹脂、 ５０・・・パワースイングユ
ニット（電動車両用パワーユニット）、５１・・・ケース
本体、 ５２・・・電動モータ、 ５３・・・無段変速機
（伝動機構）、 ５４・・・終減速機構（伝動機構）、
６０・・・モータケース（分割ケース）、 ６１・・・
回転軸、 ６２・・・ステータコイル（ステータ）、
６４・・・駆動回路、 ６５・・・カバー（カバー部
材）、 ６６・・・ヒートシンク、 ７０・・・回転セン
サ、 ９８…締付具。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｋ 11/00 Ｈ０２Ｋ 11/00 Ｘ (56)参考文献 特開 平２−266855（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−358984（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−65092（ＪＰ，Ａ) 実公 平２−2057（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60L 15/20 B62M 7/06 B62M 23/02 H02K 5/18 H02K 9/22 H02K 11/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前後輪の略中間部のシート下の車体フレ
   ームに電動モーターを組み付けたモータケースを支持
   し、この電動モータの出力軸を後輪に動力伝達可能に連
   結した電動モータ付き車両用パワーユニットであって、 前記モータケースの車両の幅方向の一側壁にヒートシン
   クを一体に取り付け、このヒートシンクに前記電動モー
   タへの通電電流を切り換えるスイッチ素子を取り付けた
   ことを特徴とする電動モータ付き車両用パワーユニッ
   ト。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の電動モータ付き車両用
   パワーユニットであって、前記ヒートシンクは、前記モ
   ータケースの一側壁に側方から着脱自在となる締結具に
   より固定されるようにしたことを特徴とする電動モータ
   付き車両用パワーユニット。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の電動モータ付き車両用
   パワーユニットであって、前記ヒートシンクに前記スイ
   ッチ素子が取り付けられた部分を覆うカバー部材を組み
   付け、このカバー部材と前記ヒートシンクとの間に樹脂
   を充填して互いに固定するとともに、ヒートシンクを前
   記モータケースに固定したことを特徴とする電動モータ
   付き車両用パワーユニット。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項３に記載の電動モ
   ータ付き車両用パワーユニットであって、前記ユニット
   ケースを前記出力軸の端部間で出力軸軸方向に前記モー
   タケースとケース本体とに分割し、このモータケースに
   前記出力軸の一方の端部を回転自在に支持する軸受、前
   記出力軸の回転を検出する回転センサおよび前記ヒート
   シンクを設け、このヒートシンクを前記軸受の出力軸軸
   方向一方に、前記回転センサを前記軸受の出力軸軸方向
   他方に配置したことを特徴とする電動モータ付き車両用
   パワーユニット。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の電動モータ付き車両用
   パワーユニットであって、前記モータケースに前記電動
   モータのステータを固定し、このステータと前記回転セ
   ンサとを出力軸軸方向に隣接して配置したことを特徴と
   する電動モータ付き車両用パワーユニット。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の電動モータ付き車両用
   パワーユニットであって、前記モータケースの前記ヒー
   トシンク側の面に接続用端子を露呈させて設 け、ターミ
   ナルが設けられたプレート部材を前記モータケースに所
   定の位置で取り付けて前記ターミナルと前記接続用端子
   とを電気的に導通させるとともに、前記ヒートシンクに
   スイッチ素子と接続した給電用端子を設け、前記ヒート
   シンクを前記モータケースに前記プレート部材を介し取
   り付けて前記給電用端子と前記ターミナルとを電気的に
   導通させたことを特徴とする電動モータ付き車両用パワ
   ーユニット。