(57)【要約】【課題】コイルからの効率的な放熱を可能とするモールドモータ及び電動車両を提供する。【解決手段】第１実施形態に係るモールドモータ５において、インシュレータ７０は、突出部７０Ｂにおいてモールド部９０から露出している。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のステータと、
前記ステータの内側に配置されるロータと
を備えるモールドモータであって、
前記ステータは、
ティースと、
前記ティースの外周を取り囲むインシュレータと、
前記インシュレータの外周に巻かれるコイルと、
前記ティース、前記インシュレータ及び前記コイルをモールドするモールド部と
を有しており、
前記インシュレータの一部は、前記モールド部から露出する
ことを特徴とするモールドモータ。
【請求項２】
前記インシュレータは、前記モールド部を構成する樹脂よりも高い熱伝導率を有する材料によって構成される
ことを特徴とする請求項１に記載のモールドモータ。
【請求項３】
前記インシュレータは、前記ステータの径方向外側に向かって突出する突出部を有する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のモールドモータ。
【請求項４】
前記突出部は、前記ステータの円周方向に沿って延びている
ことを特徴とする請求項３に記載のモールドモータ。
【請求項５】
回転駆動自在な車輪と、
前記車輪を駆動させるモールドモータと
を備える電動車両であって、
前記モールドモータは、
環状のステータと、
前記ステータの内側に配置されるロータとを備え、
前記ステータは、
ティースと、
前記ティースの外周を取り囲むインシュレータと、
前記インシュレータの外周に巻かれるコイルと、
前記ティース、前記インシュレータ及び前記コイルをモールドするモールド部とを有しており、
前記インシュレータの一部は、前記モールド部の外側に向かって露出する
ことを特徴とする電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂によってモールドされる複数のティースを含むステータを備えるモールドモータ及び当該モールドモータを備える電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動車両や洗濯機などの駆動源として、モールドモータが広く用いられている。
【０００３】
モールドモータは、環状のステータと、ステータの内側に配置されるロータとを備える。ステータは、樹脂によってモールドされた複数のティースを含む。各ティースの外周はインシュレータによって取り囲まれ、インシュレータの外周にはコイルが巻かれている。
【０００４】
ここで、通電によって加熱されるコイルから効率的に放熱することによって、定格出力を向上させる様々な取り組みがなされてきた（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、コイルの熱を、放熱板を介して筐体に伝達する手法が開示されている。
【０００５】
一方で、コイルの熱を、コイルが巻かれるインシュレータを介して、熱伝導率の高いティースに伝達する手法が提案されている（特許文献２参照）。この手法によれば、放熱板を設ける必要がないため、モータの小型化やコストの低減を図ることができる。
【特許文献１】特開２００８−１７８１９０号公報
【特許文献２】特開２００１−１２８４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、モールドモータでは、ティース、インシュレータ及びコイルが樹脂によってモールドされるので、特許文献２に記載の手法では、放熱性の向上にも限界があった。すなわち、コイルから放熱するための熱伝導経路を増加することによって、さらに効率的に放熱する余地があった。
【０００７】
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、コイルからの効率的な放熱を可能とするモールドモータ及び電動車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の特徴に係るモールドモータは、環状のステータと、ステータの内側に配置されるロータとを備えるモールドモータであって、ステータは、ティースと、ティースの外周を取り囲むインシュレータと、インシュレータの外周に巻かれるコイルと、ティース、インシュレータ及びコイルをモールドするモールド部とを有しており、インシュレータの一部は、モールド部から露出することを要旨とする。
【０００９】
本発明の特徴に係るモールドモータによれば、コイル８０で発生する熱の放熱経路を増強することができる。その結果、コイル８０で発生する熱を効率的に放熱することができる。
【００１０】
本発明の特徴において、インシュレータは、モールド部を構成する樹脂よりも高い熱伝導率を有する材料によって構成されていてもよい。
【００１１】
本発明の特徴において、インシュレータは、ステータの径方向外側に向かって突出する突出部を有していてもよい。
【００１２】
本発明の特徴において、突出部は、ステータの円周方向に沿って延びていてもよい。
【００１３】
本発明の特徴に係る電動車両は、回転駆動自在な車輪と、車輪を駆動させるモールドモータとを備える電動車両であって、モールドモータは、環状のステータと、ステータの内側に配置されるロータとを備え、ステータは、ティースと、ティースの外周を取り囲むインシュレータと、インシュレータの外周に巻かれるコイルと、ティース、インシュレータ及びコイルをモールドするモールド部とを有しており、インシュレータの一部は、モールド部の外側に向かって露出する電動車両を露出させる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、防塵性及び防水性を維持しながら放熱性の向上を可能とするモールドモータ及び電動車両を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１６】
［第１実施形態］
（電動車両の概略構成）
以下において、本発明の第１実施形態に係るモールドモータを適用した電動車両である電動二輪車１について、図面を参照しながら説明する。図１は、電動二輪車１の右側面図である。
【００１７】
図１に示すように、電動二輪車１は、車体フレームが下方に配設された、いわゆるアンダーボーン型の電動二輪車である。電動二輪車１は、前輪２、後輪３、スイングアーム４及びモールドモータ５を備える。
【００１８】
前輪２は、フロントフォークによって回転自在に支持される。後輪３は、スイングアーム４によって回転自在に支持される。スイングアーム４は、車体フレームに揺動可能に取り付けられる。
【００１９】
モールドモータ５は、スイングアーム４に固定される。モールドモータ５が発生する駆動力は、モールドモータ５の略中心に設けられるモータシャフト５０（図２参照）を介して、後輪３に伝達される。モールドモータ５は、減速機を内蔵するギヤードモーターであってもよい。モールドモータ５の構成については後述する。
【００２０】
（モールドモータの構成）
以下において、第１実施形態に係るモールドモータの構成について、図面を参照しながら説明する。なお、以下において、「出力側」とは、モールドモータ５のうちモータシャフト５０が後輪３に接続される側であり、「反出力側」とは、モールドモータ５のうち出力側の反対側である。
【００２１】
図２は、モールドモータ５を出力側から見た平面図である。図２に示すように、モールドモータ５は、モータシャフト５０、ステータ５１、モータケース５２及び端子ボックス５３を備える。
【００２２】
モータシャフト５０は、平面視において、モールドモータ５の略中央に設けられる。モータシャフト５０は、モータケース５２に挿通される。モータシャフト５０が軸心Ｓを中心として回転することによって、後輪３は駆動される。
【００２３】
ステータ５１は、モータシャフト５０を中心とする環状に形成される。ステータ５１の内側に形成される内側空間ＳＰ（図５参照）には、図示しないロータが配置される。モータシャフト５０は、ロータの回転に伴って回転される。ステータ５１の構成については後述する。
【００２４】
モータケース５２は、ステータ５１の出力側に設けられる。モータケース５２は、内側空間ＳＰの出力側を覆っており、内側空間ＳＰは、モータケース５２によって封止される。モータケース５２には、モータシャフト５０が挿通される。モータケース５２は、スイングアーム４にネジ留めされる。
【００２５】
端子ボックス５３は、バッテリに接続されるケーブルＰの端部を格納する。
【００２６】
（ステータの構成）
以下において、ステータ５１の構成について、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
図３は、第１実施形態に係るステータ５１を出力側から見た斜視図である。図４は、第１実施形態に係るステータ５１を出力側から見た平面図である。図５は、図４のＡ−Ａ線における断面図である。
【００２８】
図３乃至図５に示すように、ステータ５１は、複数のティース６０と、複数のインシュレータ７０と、コイル８０と、モールド部９０とを有する。
【００２９】
複数のティース６０は、環状のステータ５１の円周方向（図４参照）に沿って、所定間隔で配置される。各ティース６０は、磁性材（例えば、電磁鋼板やパウダーメタル）によって形成される。各ティース６０は、軸心Ｓに略直交する径方向（図５参照）に沿って延びる。各ティース６０の一端部は、内側空間ＳＰに露出され、図示しないロータと対向される。
【００３０】
複数のインシュレータ７０それぞれは、複数のティース６０の外周を取り囲む。例えば、ティース６０が円柱状に形成されている場合には、インシュレータ７０は、ティース６０の柱面を覆うように取り囲む。
【００３１】
複数のコイル８０それぞれは、複数のティース６０に複数回巻き付けられている。各コイル８０に通電することによって、各ティース６０と対向するロータに回転力が発生する。この際、各コイル８０は発熱する。
【００３２】
モールド部９０は、軸心Ｓを中心とする環状に形成されており、ステータ５１の外形を形成する。モールド部９０は、各ティース６０、各インシュレータ７０及び各コイル８０をモールドする。モールド部９０は、熱硬化性樹脂などの絶縁性を有する樹脂材料によって構成される。
【００３３】
ここで、各インシュレータ７０は、図５に示すように、コイル８０が巻き付けられる被巻回部７０Ａと複数の突出部７０Ｂとを有する。
【００３４】
被巻回部７０Ａには、通電によってコイル８０で発生する熱が伝達される。
【００３５】
複数の突出部７０Ｂは、被巻回部７０Ａからステータ５１の径方向外側に向かって突出する。従って、インシュレータ７０は、複数の突出部７０Ｂにおいてモールド部９０から露出している。また、各突出部７０Ｂは、図４に示すように、ステータ５１の円周方向に沿って延びている。すなわち、各突出部７０Ｂは、フィン形状を有する。なお、第１実施形態では、複数の突出部７０Ｂは、被巻回部７０Ａの出力側から突出している。
【００３６】
（放熱経路）
次に、コイル８０で発生する熱の放熱経路について、図面を参照しながら説明する。図６は、主な放熱経路を示す模式図である。
【００３７】
図６に示すように、放熱経路には主に３つの経路がある。
【００３８】
放熱経路Ｘは、コイル８０からモールド部９０を経て外部に伝わる経路である。
【００３９】
放熱経路Ｙは、コイル８０からインシュレータ７０、ティース６０及びモールド部９０を順次経て外部に伝わる経路である。
【００４０】
放熱経路Ｚは、コイル８０からインシュレータ７０を経て外部に伝わる経路である。具体的には、放熱経路Ｚは、被巻回部７０Ａ及び突出部７０Ｂによって構成される。このように、放熱経路Ｚでは、コイル８０の熱は、インシュレータ７０を介して直接外部に放出される。従って、インシュレータ７０は、モールド部９０を構成する樹脂よりも高い熱伝導率を有する材料によって構成されることが好ましい。
【００４１】
（作用及び効果）
第１実施形態に係るモールドモータ５において、インシュレータ７０は、突出部７０Ｂにおいてモールド部９０から露出している。従って、コイル８０で発生する熱は、インシュレータ７０を介してステータ５１の外部に伝達される。これによって、コイル８０で発生する熱の放熱経路を増加することができる。その結果、コイル８０で発生する熱を効率的に放熱することができる。
【００４２】
また、第１実施形態では、インシュレータ７０は、モールド部９０を構成する樹脂よりも高い熱伝導率を有する材料によって構成される。従って、上述した放熱経路Ｚにおける放熱効率を、放熱経路Ｘにおける放熱効率よりも高くすることができる。その結果、放熱効率をより向上することができる。
【００４３】
また、第１実施形態では、インシュレータ７０は、ステータ５１の径方向外側に向かって突出する複数の突出部７０Ｂを有する。従って、インシュレータ７０が外気と接触する面積を大きくすることができる。その結果、放熱効率をより向上することができる。
【００４４】
また、第１実施形態では、複数の突出部７０Ｂそれぞれは、ステータ５１の円周方向に沿って延びている。すなわち、各突出部７０Ｂは、フィン形状を有している。従って、図１に示すように、モールドモータ５の取り付け状態において、複数の突出部７０Ｂそれぞれの間に走行風を入れやすくすることができる。その結果、放熱効率をより向上することができる。
【００４５】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係るステータ５１ついて、図面を参照しながら説明する。以下においては、上記第１実施形態との相違点について主に説明する。
【００４６】
図７は、第２実施形態に係るステータ５１の構成を示す断面図である。図７に示すように、複数の突出部７０Ｂは、被巻回部７０Ａから軸心Ｓ方向外側に向かって突出する。具体的には、複数の突出部７０Ｂそれぞれは、被巻回部７０Ａからステータ５１の出力側に向かって突出する。従って、インシュレータ７０は、複数の突出部７０Ｂにおいてモールド部９０から露出している。
【００４７】
（作用及び効果）
第２実施形態に係るモールドモータ５において、インシュレータ７０は、突出部７０Ｂにおいてモールド部９０から露出している。従って、コイル８０で発生する熱は、インシュレータ７０を介してステータ５１の外部に伝達される。これによって、コイル８０で発生する熱の放熱経路を増加することができる。その結果、コイル８０で発生する熱を効率的に放熱することができる。
【００４８】
（その他の実施形態）
本発明は上記実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００４９】
例えば、上記第１実施形態では、複数の突出部７０Ｂは、被巻回部７０Ａの出力側から突出することとしたが、複数の突出部７０Ｂは、被巻回部７０Ａの反出力側から突出していてもよい。具体的には、図８に示すように、インシュレータ７０は、上下対照的な構成を有しており、被巻回部７０Ａの反出力側からもコイルの熱を放出できるので、さらに放熱効率を向上することができる。
【００５０】
また、上記第２実施形態では、複数の突出部７０Ｂは、被巻回部７０Ａからステータ５１の出力側に向かって突出することとしたが、複数の突出部７０Ｂは、被巻回部７０Ａからステータ５１の反出力側に向かって突出していてもよい。具体的には、図９に示すように、インシュレータ７０は、上下対照的な構成を有しており、被巻回部７０Ａから反出力側に向かってコイルの熱を放出できるので、さらに放熱効率を向上することができる。
【００５１】
また、上記実施形態では、インシュレータ７０が突出部７０Ｂを有する構成について説明したが、インシュレータ７０は突出部７０Ｂを有していなくてもよい。具体的には、図１０に示すように、インシュレータ７０の一部が、モールド部９０から露出していればよい。これによって、放熱経路の増強を図ることができる。
【００５２】
また、上記実施形態では特に触れていないが、インシュレータ７０は、上記第１及び第２実施形態に係る突出部７０Ｂそれぞれを備えていてもよい。具体的には、図１１及び図１２に示すように、被巻回部７０Ａから径方向に沿って突出する突出部７０Ｂと、被巻回部７０Ａから軸心方向に沿って突出する突出部７０Ｂとの両方を備えていてもいてもよい。
【００５３】
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電動二輪車１の右側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るモールドモータ５を出力側から見た平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る第１実施形態に係るステータ５１を出力側から見た斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るステータ５１を出力側から見た平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線における断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係るモールドモータ５における放熱経路を示す模式図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るステータ５１の構成を示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係るモールドモータ５の構成を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係るモールドモータ５の構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るモールドモータ５の構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るモールドモータ５の構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係るモールドモータ５の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１…電動二輪車
２…前輪
３…後輪
４…スイングアーム
５…モールドモータ
５０…モータシャフト
５１…ステータ
５２…モータケース
５３…端子ボックス
６０…ティース
７０…インシュレータ
７０Ａ…被巻回部
７０Ｂ…突出部
８０…コイル
９０…モールド部
ＳＰ…内側空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010158099.tif 000009
【図８】
2010158099.tif 000010
【図９】
2010158099.tif 000011
【図１０】
2010158099.tif 000012
【図１１】
2010158099.tif 000013
【図１２】
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