(57)【要約】【課題】駆動時に発生する熱を効率よく放熱することにより、安定した回転駆動を遂行し続けることが可能なモータ駆動装置を提供する。【解決手段】モータ駆動装置２０は、モールドモータ３０と、モールドモータ３０の回転を制動する制動機構５０とを備え、モールドモータ３０と制動機構５０とが並置されているとともに、モールドモータ３０と制動機構５０との間に、モールドモータ３０と制動機構５０とを接続する接続部７０が設けられ、この接続部７０の、モールドモータ３０の軸線に対する径方向の大きさが、モールドモータ３０の外径、及び制動機構５０の外径より小さい。したがって、モールドモータ３０と制動機構５０との間に空間Ｓを形成でき、電動車両１の走行時に生じる空気流を、この空間Ｓに送り込み、モールドモータ３０及び制動機構５０を冷却することが可能である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、モータの回転を制動する制動機構とを備え、
前記モータと前記制動機構とが並置されているとともに、モータと制動機構との間に、モータと制動機構とを接続する接続部が設けられ、この接続部の、モータの軸線に対する径方向の大きさが、モータの外径、及び制動機構の外径より小さいことを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
モータと、モータの回転を制動する制動機構とを備え、
前記モータと前記制動機構とは、互いが機械的に接続されているとともに、間隔をあけて並置されていることを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項３】
前記接続部において、前記制動機構の外装部材と、前記モータの外装部材とが、各々別部材として構成されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記接続部において、前記制動機構の外装部材と、前記モータの外装部材とが、一体として構成されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のモータ駆動装置を搭載したことを特徴とする電動車両。
【請求項６】
車輪を回転させる駆動源であるモータと、車輪を制動する制動機構とを備え、
前記モータと前記制動機構とが並置されているとともに、モータと制動機構との間に、モータと制動機構とを接続する接続部が設けられ、この接続部の、モータの軸線に対する径方向の大きさが、モータの外径、及び制動機構の外径より小さい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、モータの出力軸と車輪のハブとを連結し、車輪を駆動輪として駆動するモータ駆動装置に関する。また、このモータ駆動装置を搭載した電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車や自動二輪車は、ガソリンや軽油を燃料として駆動力を得るエンジンを駆動源とするのが一般的であった。しかしながら昨今、環境保護の対策として、電力をエネルギーとして駆動力を得るモータを駆動源とする電動車両の開発に注目が集まっている。
【０００３】
モータを利用した電動車両の駆動装置としては、モータの出力軸と車輪のハブとを連結し、車輪を駆動輪として駆動するモータ駆動装置の開発が進められている。モータ駆動装置の一例を、特許文献１に見ることができる。特許文献１に記載されたインホイールモータユニットは、車体に取り付けられた固定子と、車輪のホイールと一体的に回転する回転子と、車輪を制動するブレーキ装置とを備え、固定子及び回転子が、ホイールを隔ててブレーキ装置の反対側に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１５１３５９号公報（第４頁、図２−図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、モータ駆動装置は、そのモータや制動機構における発熱の問題がある。これに対して、特許文献１に記載されたインホイールモータユニットは、車輪のホイールと、モータと、制動機構とが密集した形の構成である。ホイールを間に挟むことにより、モータと、制動機構との各々で発生する熱が相手側に伝達し難くなるようにしているものの、車両の走行時に生じる空気流による冷却効果を得ることができない可能性がある。したがって、モータ及び制動機構は、効率よく放熱できない虞があり、ホイール部でこもった熱により、さらに高熱を帯びることが懸念される。その結果、モータに悪影響が及び、モータの寿命が短くなる可能性があるとともに、寿命低下の防止のために駆動時間を短くする必要があるといった問題が発生する。また、制動機構を高温下で連続使用すると、ブレーキシューやブレーキパッド等の磨耗が早くなるなどして、制動性能が低下する虞がある。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、駆動時に発生する熱を効率よく放熱することにより、長寿命化、長時間駆動、及び制動性能の低下防止を実現させることができ、信頼性の高いモータ駆動装置を提供することを目的とする。また、このようなモータ駆動装置を搭載した信頼性の高い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】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明は、モータ駆動装置において、モータと、モータの回転を制動する制動機構とを備え、前記モータと前記制動機構とが並置されているとともに、モータと制動機構との間に、モータと制動機構とを接続する接続部が設けられ、この接続部の、モータの軸線に対する径方向の大きさが、モータの外径、及び制動機構の外径より小さいこととした。上記制動機構は、モータの回転を直接制動してもよいし、モータによって回転を与えられる回転体、例えば車輪を制動してもよい。
【０００８】
また、モータ駆動装置において、モータと、モータの回転を制動する制動機構とを備え、前記モータと前記制動機構とは、互いが機械的に接続されているとともに、間隔をあけて並置されていることとした。
【０００９】
これらの構成によれば、モータと制動機構との各々の本体部の間に空間を設けることができる。したがって、車両の走行時に生じる空気流を、この空間に送り込み、モータ及び制動機構を冷却することが可能である。また、この空間を設けることで、モータ及び制動機構の外気に触れる表面積が増加し、さらに放熱作用を高めることができる。そして、モータと制動機構とは各々が発熱源となるので、互いの熱伝達を抑制することが可能である。
【００１０】
また、上記構成のモータ駆動装置の前記接続部において、前記制動機構の外装部材と、前記モータの外装部材とが、各々別部材として構成されていることとした。
【００１１】
この構成によれば、モータの軸線に対する径方向の大きさが、モータの外径、及び制動機構の外径より小さいことによって放熱作用を向上させる接続部を、容易に形成することが可能である。また、制動機構の大きさを自由に変更できるので、モータ駆動装置の汎用性を高めることが可能である。
【００１２】
また、上記構成のモータ駆動装置の前記接続部において、前記制動機構の外装部材と、前記モータの外装部材とが、一体として構成されていることとした。
【００１３】
この構成によれば、モータ駆動装置の放熱作用を高めることができることに加えて、制動機構の外装部材と、モータの外装部材とを結合する必要がなくなる。これにより、ボルトなどの結合部材を使用しなくて済むので、モータ駆動装置の組み立てに係る作業性が向上し、且つ小型化、軽量化を図ることが可能である。
【００１４】
また本発明では、上記モータ駆動装置を電動車両に搭載することとした。
【００１５】
また、電動車両において、車輪を回転させる駆動源であるモータと、車輪を制動する制動機構とを備え、前記モータと前記制動機構とが並置されているとともに、モータと制動機構との間に、モータと制動機構とを接続する接続部が設けられ、この接続部の、モータの軸線に対する径方向の大きさが、モータの外径、及び制動機構の外径より小さいこととした。
【００１６】
これらの構成によれば、制動機構とモータとの間に設けた空間に空気流を送り込み、各々を冷却することができ、且つ制動機構及びモータの表面積増加により放熱効果が高められた電動車両を得ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の構成によれば、駆動時に発生する熱を効率よく放熱することにより、長寿命化、長時間駆動、及び制動性能の低下防止を実現させることができ、信頼性の高いモータ駆動装置を提供することができる。
【００１８】
また、このようなモータ駆動装置を電動車両に搭載することにより、車両寿命及び走行距離が延び、信頼性の高い電動車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るモータ駆動装置を搭載した電動車両の一例を示す右側面図である。
【図２】図１に示す電動車両の後輪部の右側面図である。
【図３】図１に示す電動車両の後輪部の垂直断面正面図である。
【図４】図３に示すモータ駆動装置の上面図である。
【図５】図４に示すモータ駆動装置の斜視図である。
【図６】図５のモータ駆動装置の一部を分解した状態を示す斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るモータ駆動装置の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図１〜図７に基づき説明する。
【００２１】
最初に、本発明の第１の実施形態に係るモータ駆動装置を搭載した電動車両について、図１及び図２を用いてその構造を説明する。図１はモータ駆動装置を搭載した電動車両の一例を示す右側面図、図２は電動車両の後輪部の右側面図である。
【００２２】
電動車両１は、図１に示すように、前輪２、及び後輪３を備えた自動二輪車である。電動車両１は、メインフレーム４、及びスイングアーム５が主たる骨組みとして構成されている。
【００２３】
メインフレーム４は、前端部が上方に向かって屈曲しており、その前端部で前輪２及びハンドル６を操舵可能に支持している。メインフレーム４の後端側であって、電動車両１の前後方向の略中央部には、使用者が腰を掛けるシート７と、バッテリ収容部８とが備えられている。バッテリ収容部８は、シート７の下方に設けられ、内部にバッテリ（図示せず）を収容することができる。シート７は、バッテリ収容部８の蓋の役目も果たし、バッテリ収容部８に対して開閉可能にして取り付けられている。メインフレーム４のシート７の後方であって、後輪３の上方の箇所には、荷物台９が備えられている。
【００２４】
スイングアーム５は、メインフレーム４後部の、シート７及びバッテリ収容部８の箇所の下方から後方に向かって延びている。後輪３は、図１及び図２に示すように、スイングアーム５の後端に支持されている。なお、スイングアーム５は、後輪３の左側のみに設けられ、片持ち状態で後輪３を支持している。また、後輪３は、駆動輪であり、スイングアーム５との間にモータ駆動装置２０を備えている。スイングアーム５は、その後端がモータ駆動装置２０の前端部に接続され、モータ駆動装置２０を介して後輪３を支持する支持部材である。モータ駆動装置２０の左側には、サスペンションケース１０が備えられている。サスペンションケース１０から上方の荷物台９に向かって、後輪３のサスペンションユニット１１が延びている。
【００２５】
続いて、後輪３の箇所のモータ駆動装置２０の詳細な構成について、図１及び図２に加えて、図３〜図６を用いて説明する。図３は電動車両の後輪部の垂直断面正面図、図４はモータ駆動装置の上面図、図５はモータ駆動装置の斜視図、図６はモータ駆動装置の一部を分解した状態を示す斜視図である。なお、図６では、モールドモータ内部のロータや減速機構の描画を省略している。
【００２６】
図３に示すように、電動車両１の後輪３の箇所には、後輪３の左側、すなわち図３において右側から順に、サスペンションケース１０、モータ駆動装置２０、及び後輪３が備えられている。そして、モータ駆動装置２０は、後輪３の軸線方向に関して互いに並置された、モールドモータ３０、減速機構４０、及び制動機構５０を備えている。
【００２７】
モールドモータ３０は、図２及び図３に示すように、環状をなすステータコア（図示せず）を絶縁性のモールド樹脂３１によって被覆した電動車両用のモータである。モールドモータ３０は、ステータコアの軸線が後輪３の車軸３ａに一致し、後輪３に近接して配置されている。
【００２８】
モールド樹脂３１の内側には、図３に示すように、後輪３側から窪んだ円柱形状をなす凹部３１ａが形成され、ここにモータの回転子であるロータ３２が備えられている。ロータ３２は、その軸線をステータコアの軸線に合わせて配置され、回転可能に設けられたモータシャフト３３に固定されている。したがって、モールドモータ３０の駆動によりロータ３２が回転し、その動力がモータシャフト３３に伝達される。
【００２９】
そして、モールドモータ３０は、モールド樹脂３１を内包して保持する形でモータケース６０を備えている。モータケース６０は、アルミ合金などの金属で構成された、内側ケース６１と、外側ケース６２とを備えている。図３に示すように、内側ケース６１は後輪３側に、外側ケース６２は後輪３側と反対側のサスペンションケース１０側に各々配置されている。内側ケース６１と外側ケース６２とは、モールド樹脂３１を間に挟んで、３本のボルト６３によって結合されている（図５及び図６参照）。ボルト６３は、前端部に上下方向に並べて２本が、後端部に１本が備えられている。
【００３０】
また、モータケース６０には、その前端部に結合部６４が設けられている。結合部６４は、図２に示すスイングアーム５の後端が接続され、モールドモータ３０全体を支持している。モータケース６０は、モールド樹脂３１を保持するとともに、車軸３ａからの負荷を受け、さらにスイングアーム５に接続、支持されるという、非常に力の掛かる重要部材である。
【００３１】
結合部６４の箇所には、モールドモータ３０に電力を供給する動力線３４が接続されている。動力線３４は、結合部６４の箇所から、モールドモータ３０の径方向外側、すなわちスイングアーム５に沿って前方に向かって延びている。なお、モールドモータ３０には、制御信号を授受するための信号線（図示せず）も接続されている。この信号線も、動力線３４同様、結合部６４の箇所からスイングアーム５に沿って前方に向かって延びている。
【００３２】
減速機構４０は、モータシャフト３３と車軸３ａとの間の箇所に配置されている。減速機構４０は、例えば遊星歯車機構などで構成されている。
【００３３】
制動機構５０は、後輪３のホイール３ｂ近傍に配置された、所謂ドラム型ブレーキであり、図３〜図６に示すように、ブレーキシュー５１、バネ５２、ブレーキアーム５３、及びブレーキカバー５４を備えている。ブレーキシュー５１は、ホイール３ｂの内側に配置されている。制動機構５０を使用していないとき、ブレーキシュー５１は、バネ５２の作用により、ホイール３ｂに対して径方向内側に離間している。ブレーキシュー５１は、ブレーキアーム５３の回転により、バネ５２の弾性力に抗して車軸３ａに対して径方向外側に押し広げられる。そして、ブレーキシュー５１は、ホイール３ａと一体的に回転する図示しないドラムとの間に摩擦抵抗を発生させ、ホイール３ａ、すなわち後輪３の回転を制動する。
【００３４】
なお、ブレーキシュー５１が配置されたホイール３ｂの箇所は、蓋としてブレーキカバー５４が取り付けられ、塵埃などが内部に入らないようカバーされている（図３参照）。ブレーキカバー５４は、制動機構５０内に対する防塵機能のほか、ブレーキシュー５１、バネ５２、及びブレーキアーム５３といったブレーキ部材を保持する機能も有する。
【００３５】
一方、モールドモータ３０と制動機構５０との間には、図３、図４、及び図６に示すように、モールドモータ３０と制動機構５０とを接続する接続部７０が設けられている。接続部７０には、モールドモータ３０の内側ケース６１に設けられ、内側ケース６１の外面から制動機構５０に向かって突出するボス部６５が設けられている。ボス部６５は、その中央部で車軸３ａが貫通するとともに、その周囲にブレーキカバー５４の位置決めピン挿入口６５ａ及び固定ネジ挿入口６５ｂが設けられている（図６参照）。そして、図４で記号Ａ、Ｂ、Ｃを用いて示したように、ボス部６５、すなわち接続部７０の、軸線に対する径方向の大きさＡは、モールドモータ３０の外径Ｂ、及び制動機構５０の外径Ｃより小さくなっている。なお、接続部７０の、軸線に対する径方向の大きさＡは、図６に示すボス部６５の位置決めピン挿入口６５ａや固定ネジ挿入口６５ｂを含めた径方向の大きさを表している。
【００３６】
この構成によれば、図４に示すように、モールドモータ３０と制動機構５０との各々の本体部の間に空間Ｓ（図４の点線円で示した空間）を設けることができる。すなわち、モールドモータ３０の内側ケース６１と、制動機構５０のブレーキカバー５４とを同軸上に並置することで、内側ケース６１の径方向に延びる板状部分とブレーキカバー５４とが間隔をあけて並置される形となり、その間に空間Ｓを設けることができる。したがって、電動車両１の走行時に生じる空気流を、この空間Ｓに送り込み、モールドモータ３０及び制動機構５０を冷却することが可能である。また、この空間Ｓを設けることで、モールドモータ３０及び制動機構５０の外気に触れる表面積が増加し、さらに放熱作用を高めることができる。そして、モールドモータ３０と制動機構５０とは各々が発熱源となるので、外径の小さい接続部７０を設けることによって、互いの熱伝達を抑制することが可能である。
【００３７】
また、接続部７０において、制動機構５０の外装部材であるブレーキカバー５４と、モールドモータ３０の外装部材である内側ケース６１とが、各々別部材として構成されているので、放熱作用を向上させる接続部７０を容易に形成することが可能である。また、制動機構５０の大きさを自由に変更できるので、モータ駆動装置２０の汎用性を高めることが可能である。なお、ブレーキカバー５４及び内側ケース６１はともに単なる外装部材ではなく、前述のように、ブレーキカバー５４はブレーキ部材を保持する機能を、内側ケース６１はモールドモータ３０や後輪３の支持に関する機能を有する。
【００３８】
上記構成によれば、駆動時に発生する熱を効率よく放熱することにより、長寿命化、長時間駆動、及び制動性能の低下防止を実現させることができ、信頼性の高いモータ駆動装置２０を提供することができる。
【００３９】
また、このようなモータ駆動装置２０を電動車両１に搭載することにより、車両寿命及び走行距離が延び、信頼性の高い電動車両１を提供することができる。
【００４０】
次に、本発明の第２の実施形態に係るモータ駆動装置の詳細な構成について、図７を用いて説明する。図７は、モータ駆動装置の上面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図１〜図６を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成について、図面の記載、及びその説明を省略するものとする。
【００４１】
第２の実施形態に係るモータ駆動装置２０において、制動機構５０は、図７に示すように、第１の実施形態で見られたブレーキカバー５４を、単一の部材として備えていない。モータケース６０の内側ケース６１が、後輪３側端部の箇所で、ブレーキシュー５１が配置された空間をカバーし、塵埃などが内部に入らないようにして、さらにブレーキシュー５１などのブレーキ部材を保持している。
【００４２】
すなわち、接続部７０において、前記ブレーキカバー５４に相当する制動機構５０の外装部材と、モールドモータ３０の外装部材である内側ケース６１とが、一体として構成されている。この構成によれば、モータ駆動装置２０の放熱作用を高めることができることに加えて、制動機構５０の外装部材と、モールモータ３０の外装部材とを結合する必要がなくなる。これにより、ボルトなどの結合部材を使用しなくて済むので、モータ駆動装置２０の組み立てに係る作業性が向上し、且つ小型化、軽量化を図ることが可能である。
【００４３】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【００４４】
例えば、本発明の実施形態では、モータ駆動装置を搭載した電動車両１に、図１に示す自動二輪車を一例として掲げて説明したが、搭載対象となる電動車両は自動二輪車に限定されるわけではなく、自動三輪車や自動四輪車であっても構わない。
【００４５】
また、減速機構４０及び制動機構５０は、上記実施形態で説明した機構に限定されるわけではなく、例えば制動機構５０をディスク型ブレーキとしても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、モータ駆動装置全般において利用可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１    電動車両
２    前輪
３    後輪
３ａ  車軸
５    スイングアーム
２０  モータ駆動装置
３０  モールドモータ
３１  モールド樹脂
３４  動力線
５０  制動機構
５４  ブレーキカバー
６０  モータケース
６１  内側ケース
６２  外側ケース
６４  結合部
６５  ボス部
７０  接続部
【図１】
2011035954.tif 000003
【図２】
2011035954.tif 000004
【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】
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