JP7422324B2 - 駆動ユニット、及び電動自転車 - Google Patents
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Description
本開示の別の態様に係る駆動ユニットは、電動自転車の駆動ユニットであって、当該電動自転車を前進させるための駆動力を発生するモータと、前記モータを駆動する駆動回路と、前記駆動回路及び前記モータの少なくとも1つを放熱させる放熱部と、を備える。前記モータ、前記駆動回路、及び放熱部は、前記電動自転車のフレームを構成して前部に挿通孔が形成された中空の筒状部材に、前記筒状部材の断面の投影面内に収まるように配置
される。前記放熱部は、凹凸形状である。前記放熱部は、前記駆動回路及び前記モータの少なくとも1つに対して前記挿通孔が形成された側に前記挿通孔と対向するように位置する。前記駆動回路及び前記モータの少なくとも1つは、熱伝導性部材を介して前記放熱部に熱的に結合する。前記中空の筒状部材の一部が開閉自在に構成されている。前記挿通孔は、前記電動自転車の走行時に空気を前記フレーム内に流れ込ませる。
(1.1)電動自転車
図1に示す電動自転車1は、電気的な動力を用いて走行可能な自転車である。電動自転車1は、運転者の踏む力(「踏力」という場合がある)を駆動ユニット4により補助する電動アシスト自転車である。なお、電動自転車1が進む方向を「前方向」とし、前方向の反対方向を「後方向」とし、前方向及び後方向を併せて「前後方向」として定義する。また、前後方向に直交し、かつ水平面に沿う互いに反対向きの2方向を併せて「左右方向」として定義する。また、「左右方向」における左方及び右方については、前方を向いた状態での左方及び右方とする。但し、これらの方向の定義は、電動自転車1、及び駆動ユニット4の使用態様を限定する趣旨ではない。
駆動ユニット4は、電動自転車1の外観を損なうことがないように、ダウンチューブ23に、ダウンチューブ23の断面の投影面内に収まるように配置される。すなわち、駆動ユニット4は、ダウンチューブ23の外面から突出しないように、ダウンチューブ23に対して一体に取り付けられる。
電池41は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、又は鉛蓄電池等の二次電池であり、直流電圧を出力する。なお、電池41は、ヘッドライト、及び電動アシストのオン、オフ等を行うための手元操作部等にも電力を供給するように構成されてもよい。電池41は、複数の単電池(又はセル)を直列接続した組電池を少なくとも1つ備える。電池41が複数の組電池を備える場合、複数の組電池は並列接続される。なお、電池41は1つ以上の単電池を備える構成であればよい。
ダウンチューブ23は、ヘッドチューブ21とボトムブラケットシェル27とを接続する中空の筒状部材である。ダウンチューブ23は、ヘッドチューブ21からボトムブラケットシェル27に向かって延びる長尺形状であり、ダウンチューブ23の後部231には、ダウンチューブ23の長手方向に沿って延びる凹部230が形成されている。駆動ユニット4は、凹部230に嵌るように取り付けられる。
駆動ユニット4の放熱部403(図2及び図4参照)は、ユニットケース40の前面に形成され、駆動ユニット4の発熱を発散させる放熱機能を有する。放熱部403は、放熱フィン404を有する。放熱フィン404は、ユニットケース40の第1端401から第2端402に向かって延びる矩形体形状の凸体である。凹部230に装着されている駆動ユニット4では、放熱フィン404は、ダウンチューブ23の前部232に対向して、ダウンチューブ23の長手方向に沿って延びる凸体である。図2及び図4では、2つの放熱フィン404が左右方向に並んで配置されており、放熱フィン404の先端が前を向いている。すなわち、ユニットケース40の前面は凹凸形状の放熱部403であり、ユニットケース40の前面が平面であるときに比べて、ユニットケース40の前面の表面積が大きくなり、効率の良い放熱を実現できる。
図5に示すように、駆動ユニット4は、ダウンチューブ23の側部234に装着されてもよい。この場合、ダウンチューブ23の側部234には凹部235が形成されており、駆動ユニット4は、凹部235に嵌るように取り付けられる。
ユニットケース40の前面には、図6に示す放熱部403Aが形成されてもよい。放熱部403Aは、ユニットケース40の前面において短手方向に沿って延びる矩形体形状の凸体を、放熱フィン404Aとして備える。すなわち、ユニットケース40の前面は凹凸形状の放熱部403Aであり、ユニットケース40の前面が平面であるときに比べて、ユニットケース40の前面の表面積が大きくなり、効率の良い放熱を実現できる。
図7は、第2実施形態の電動自転車1A及び駆動ユニット4Aを示す。なお、第1実施形態と同様の構成には同一の符号を付して、説明は省略する。
駆動回路42は、図8A、図8B、及び図9に示すように矩形板状の基板420を備えて、基板420は、スイッチング素子Q1~Q6、コンデンサC1、及び制御回路421(図3参照)を実装する。基板420は、互いに対向する矩形状の第1実装面4201及び第2実装面4202を有する。なお、図8Aは、駆動回路42を第1実装面4201側から見た平面図である。図8Bは、駆動回路42を第1実装面4201側から見た第2実装面4202の透視図である。図9は、駆動回路42の側面図である。
駆動回路42は、図8A、図8B、及び図9に示すようにスイッチング素子Q1~Q6を備えており、スイッチング素子Q1~Q6での電力損失による発熱が生じる。そこで、図10~図12に示すように、中空の筒状部材であるダウンチューブ23の内部には、熱伝達部44が配置されている。熱伝達部44は、ダウンチューブ23内で駆動回路42のスイッチング素子Q1~Q6に熱的に結合し、さらには凹凸形状の放熱部を備える。すなわち、熱伝達部44は、スイッチング素子Q1~Q6に熱的に結合し、スイッチング素子Q1~Q6で生じた熱を放熱部から発散させる。この結果、駆動回路42の温度が過度に高くなることを抑制で
きる。すなわち、駆動ユニット4Aは、効率の良い放熱を実現できる。なお、熱伝達部44は、アルミニウム合金、銅、又は鉄などの金属であることが好ましい。
駆動ユニット4Aが備える電池41、駆動回路42、モータ43のうち、少なくとも電池41は、ダウンチューブ23に対して着脱自在に構成されることが好ましい。この場合、少なくとも電池41の取り付け及び取り外しのために、ダウンチューブ23の一部が開閉自在に構成される。例えば、駆動ユニット4Aが備える電池41のみ、駆動ユニット4Aが備える電池41、駆動回路42、または駆動ユニット4Aが備える電池41、駆動回路42、モータ43がダウンチューブ23に対して着脱自在に構成される。
図13は、第3実施形態の電動自転車1B及び駆動ユニット4Bを示す。なお、第1実施形態又は第2実施形態と同様の構成には同一の符号を付して、説明は省略する。
上述の実施形態に係る第1の態様の駆動ユニット(4、4A、4B)は、電動自転車(1、1A、1B)の駆動ユニットであって、モータ(43)と、駆動回路(42)と、放熱部(403、403A、71~75)と、を備える。モータ(43)は、電動自転車(1、1A、1B)を前進させるための駆動力を発生する。駆動回路(42)は、モータ(43)を駆動する。放熱部(403、403A、71~75)は、駆動回路(42)及びモータ(43)の少なくとも1つを放熱させる。モータ(43)、駆動回路(42)、及び放熱部(403、403A、71~75)は、電動自転車(1、1A、1B)のフレーム(2)を構成する中空の筒状部材(23、24)に、筒状部材(23、24)の断面の投影面内に収まるように配置される。放熱部(403、403A、71~75)は、凹凸形状である。
2 フレーム
23 ダウンチューブ(筒状部材)
24 シートチューブ(筒状部材)
4、4A、4B 駆動ユニット
42 駆動回路
43 モータ
44 熱伝達部
44a、44c、44e、44h、44k 平面
403、403A 放熱部
71~75 放熱部
Q1~Q6 半導体スイッチング素子
Claims (9)
- 電動自転車の駆動ユニットであって、
当該電動自転車を前進させるための駆動力を発生するモータと、
少なくとも1つの半導体スイッチング素子を有して、前記モータを駆動する駆動回路と、
前記駆動回路及び前記モータの少なくとも1つを放熱させる放熱部と、
前記少なくとも1つの半導体スイッチング素子と接触する平面を有する熱伝達部と、を備え、
前記モータ、前記駆動回路、及び放熱部は、前記電動自転車のフレームを構成して前部に挿通孔が形成された中空の筒状部材に、前記筒状部材の断面の投影面内に収まるように配置され、
前記放熱部は、凹凸形状であり、前記挿通孔と対向するように位置し、
前記熱伝達部は、前記筒状部材の内部に位置し、
前記熱伝達部と前記放熱部とは一体物で構成され、
前記少なくとも1つの半導体スイッチング素子は、前記放熱部に熱的に結合する
駆動ユニット。 - 前記放熱部は、前記駆動回路及び前記モータの少なくとも1つの前部に位置する
請求項1の駆動ユニット。 - 前記駆動回路及び前記モータの少なくとも1つは、熱伝導性部材を介して前記放熱部に熱的に結合する
請求項1又は2の駆動ユニット。 - 前記筒状部材は、長尺形状であり、
前記放熱部は、前記筒状部材の長手方向に沿って延びる
請求項1乃至3のいずれか一項の駆動ユニット。 - 前記筒状部材は、長尺形状であり、
前記放熱部は、前記筒状部材の短手方向に沿って延びる
請求項1乃至3のいずれか一項の駆動ユニット。 - 前記筒状部材は、前記電動自転車のダウンチューブである
請求項1乃至5のいずれか一項の駆動ユニット。 - 前記筒状部材は、前記電動自転車のシートチューブである
請求項1乃至5のいずれか一項の駆動ユニット。 - 電動自転車の駆動ユニットであって、
当該電動自転車を前進させるための駆動力を発生するモータと、
前記モータを駆動する駆動回路と、
前記駆動回路及び前記モータの少なくとも1つを放熱させる放熱部と、を備え、
前記モータ、前記駆動回路、及び放熱部は、前記電動自転車のフレームを構成して前部に挿通孔が形成された中空の筒状部材に、前記筒状部材の断面の投影面内に収まるように配置され、
前記放熱部は、凹凸形状であり、
前記放熱部は、前記駆動回路及び前記モータの少なくとも1つに対して前記挿通孔が形成された側に前記挿通孔と対向するように位置し、
前記駆動回路及び前記モータの少なくとも1つは、熱伝導性部材を介して前記放熱部に熱的に結合し、
前記中空の筒状部材の一部が開閉自在に構成されており、
前記挿通孔は、前記電動自転車の走行時に空気を前記フレーム内に流れ込ませる
駆動ユニット。 - 請求項1乃至8のいずれか一項の駆動ユニットと、
前記駆動ユニットが取り付けられる前記筒状部材と、を備える
電動自転車。
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---|---|---|---|---|
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JP2015003608A (ja) | 2013-06-20 | 2015-01-08 | ブリヂストンサイクル株式会社 | 電動アシスト自転車 |
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