(57)【要約】      （修正有）【課題】モータ制御ユニットの冷却効率の向上を図ると共に、冷却フィンが設けられた収容ケースの保護を図ることが可能な電動車両を提供する。【解決手段】電動車両１は、電動モータ３１と、電動モータ３１に電力を供給するバッテリ２３と、バッテリ２３から電動モータ３１に供給される電力を制御するモータ制御ユニット３９であって、電動モータ３１の前方かつ前輪４の後方に配置されるモータ制御ユニット３９と、モータ制御ユニット３９を収容する収容ケース４１と、収容ケース４１の前部に設けられる冷却フィン５１と、収容ケース４１の前方の少なくとも一部を覆う保護カバー９Ａと、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪と、
後輪と、
前記前輪と前記後輪の少なくとも一方を駆動する電動モータと、
前記電動モータに電力を供給するバッテリと、
前記バッテリから前記電動モータに供給される電力を制御するモータ制御ユニットであって、前記電動モータの前方かつ前記前輪の後方に配置されるモータ制御ユニットと、
前記モータ制御ユニットを収容する収容ケースと、
前記収容ケースの前部に設けられる冷却フィンと、
前記収容ケースの前方の少なくとも一部を覆う保護カバーと、
を備える電動車両。
【請求項２】
前記保護カバーは、前記収容ケースの前方の、前記電動車両の左右方向の中央を含む部分を少なくとも覆う、
請求項１に記載の電動車両。
【請求項３】
前記保護カバーは、前記前輪の幅よりも左右方向に広い、
請求項２に記載の電動車両。
【請求項４】
少なくとも一部の前記冷却フィンが、前記保護カバーよりも左右方向の外方に位置する、
請求項１に記載の電動車両。
【請求項５】
一部の前記冷却フィンが、前記保護カバーよりも左右方向の外方に位置し、
残りの前記冷却フィンが、前記保護カバーの後方に位置する、
請求項２に記載の電動車両。
【請求項６】
前記保護カバーの後方に位置する前記冷却フィンの突出方向の高さは、前記保護カバーよりも左右方向の外方に位置する前記冷却フィンよりも低い、
請求項５に記載の電動車両。
【請求項７】
前記保護カバーの少なくとも一部が、側面視において前記冷却フィンと重複する、
請求項６に記載の電動車両。
【請求項８】
前記保護カバーは、全ての前記冷却フィンの前方を覆う、
請求項１に記載の電動車両。
【請求項９】
前記保護カバーの上端部は、前方に向かって曲がっている、
請求項１に記載の電動車両。
【請求項１０】
前記保護カバーの下端部は、後方に向かって曲がっている、
請求項１に記載の電動車両。
【請求項１１】
前記前輪の上方に配置されるフロントフェンダーを備え、
前記保護カバーの上端は、前記フロントフェンダーの後下端に近接する、
請求項１に記載の電動車両。
【請求項１２】
前記保護カバーの上端は、前記冷却フィンの上端よりも上方に位置し、
前記保護カバーの下端は、前記冷却フィンの下端よりも下方に位置する、
請求項１に記載の電動車両。
【請求項１３】
前記保護カバーは、金属材料からなる、
請求項１に記載の電動車両。
【請求項１４】
前記保護カバーは、前記冷却フィンと一体に設けられた基部と連結される、
請求項１３に記載の電動車両。
【請求項１５】
前記冷却フィンは、前方に向かって突出し、上下方向に延び、左右方向に並ぶ、
請求項１に記載の電動車両。
【請求項１６】
前記冷却フィンは、下方に向かうに従って突出高さが増加する、
請求項１５に記載の電動車両。
【請求項１７】
前記電動モータと前記収容ケースは、前記バッテリよりも下方に配置される、
請求項１に記載の電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電動モータを収容するハウジングにおいて電動モータの後方にモータ制御ユニットを配置し、モータ制御ユニットに近接するハウジングの外面に冷却のための冷却フィンを設けた電動車両が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０６１４８４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、モータ制御ユニットの冷却効率を向上させるには、モータ制御ユニットを電動モータの前方に配置し、モータ制御ユニットを収容する収容ケースの、電動車両の走行中に空気が当たり易い前部に冷却フィンを設けることが考えられる。
【０００５】
しかしながら、この場合、前輪により跳ね上げられた泥や小石などの飛来物が冷却フィンを変形させたり、冷却フィンの間に挟まるおそれがあり、それにより、冷却フィンが設けられた収容ケースの冷却性能や美観を損ねるおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、モータ制御ユニットの冷却効率の向上を図ると共に、冷却フィンが設けられる収容ケースの前部の保護を図ることが可能な電動車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の電動車両は、前輪と、後輪と、前記前輪と前記後輪の少なくとも一方を駆動する電動モータと、前記電動モータに電力を供給するバッテリと、前記バッテリから前記電動モータに供給される電力を制御するモータ制御ユニットであって、前記電動モータの前方かつ前記前輪の後方に配置されるモータ制御ユニットと、前記モータ制御ユニットを収容する収容ケースと、前記収容ケースの前部に設けられる冷却フィンと、前記収容ケースの前方の少なくとも一部を覆う保護カバーと、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、モータ制御ユニットが電動モータの前方に配置されることで、モータ制御ユニットの冷却効率を向上させることが可能である。また、収容ケースの前方の少なくとも一部を覆う保護カバーが配置されることで、冷却フィンが設けられる収容ケースの前部の保護を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動車両の側面図である。
【図２】電動車両の要部を拡大した斜視図である。
【図３】第１実施形態に係る冷却フィンと保護カバーの正面図である。
【図４】第１実施形態に係る冷却フィンと保護カバーの平面図である。
【図５】第１実施形態に係る冷却フィンと保護カバーの側面図である。
【図６】第２実施形態に係る冷却フィンと保護カバーの平面図である。
【図７】第３実施形態に係る冷却フィンと保護カバーの正面図である。
【図８】第３実施形態に係る冷却フィンと保護カバーの平面図である。
【図９】第３実施形態に係る冷却フィンと保護カバーの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係る電動車両１の側面図である。図２は、モータケース３０の前部を左前方から見た斜視図である。図１中に示される矢印Ｆは、電動車両１の前方を表している。電動車両１は、例えば鞍乗型電動車両である。以下では、鞍乗型電動車両の一例としての電動二輪車について説明する。これに限定されず、電動車両１は、例えば不整地走行車両などの電動四輪車であってもよい。
【００１２】
電動車両１は、例えばモノコック形式の車体フレーム２を備えている。車体フレーム２の前部に設けられたヘッドパイプ２１には、フロントフォーク３が左右方向に回転可能に支持されている。フロントフォーク３の下部には前輪４が支持されており、フロントフォーク３の上部には操舵のためのハンドル５が設けられている。車体フレーム２の下部に設けられたピボット軸６には、スイングアーム７が上下方向に揺動可能に支持されている。スイングアーム７の後部には後輪８が支持されている。
【００１３】
前輪４の上方には、フロントフェンダー２６が設けられている。フロントフェンダー２６は、フロントフォーク３に取り付けられ、フロントフォーク３から前後両方に向かって下方に湾曲しながら延びている。
【００１４】
電動車両１は、後輪８を駆動する駆動力を発生する動力源としての電動モータ３１と、電動モータ３１に電力を供給するエネルギー源としてのバッテリ２３とを備えている。バッテリ２３としては、例えばリチウムイオン電池が好適である。電動モータ３１の駆動力は、減速機３３により減速されて出力軸３５に伝達され、出力軸３５からチェーン又はベルト等の伝達部材７２を介して後輪８に伝達される。
【００１５】
バッテリ２３は、シート２９の下方に設けられたバッテリケース２０に収容されている。バッテリケース２０は、車体フレーム２の一部として構成されている。バッテリケース２０は、上方に向かって開放された箱状に形成されており、その上部には開閉可能なカバー２５が取り付けられている。シート２９が取り外され、カバー２５が開放されたときに、バッテリケース２０の内側にアクセス可能となる。
【００１６】
本実施形態では、バッテリ２３は、バッテリケース２０から取り外された後に外部の充電器によって充電される。また、本実施形態では、複数のバッテリ２３がバッテリケース２０に収容されている。一つ当たりのバッテリ２３のサイズ及び重量は、人手での持ち運びに適したものとなるように設計されている。これにより、バッテリ２３の人手での持ち運びやすさと、電動車両１の走行に必要な出力及び容量の確保とを両立させている。
【００１７】
バッテリケース２０の下方には、電動モータ３１、減速機３３及び出力軸３５を収容するモータケース３０が配置されている。モータケース３０には、バッテリ２３から電動モータ３１に供給される電力を制御するモータ制御ユニット３９も収容されている。電動モータ３１はモータケース３０の前後方向の中央に位置しており、モータ制御ユニット３９は電動モータ３１の前方に位置している。
【００１８】
モータ制御ユニット３９は、前後方向に扁平な直方体状の収容ケース４１に収容されており、収容ケース４１は、モータケース３０の前部に取り付けられ、電動モータ３１の前方に位置している。モータ制御ユニット３９は、バッテリ２３からの直流電力を交流電力に変換して電動モータ３１に供給するインバータと、インバータを制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）とを含んでいる。
【００１９】
モータケース３０は、上方に向かって開放された箱状に形成されており、バッテリケース２０の下端に連結されている。具体的には、モータケース３０の上縁は、バッテリケース２０の下縁に対応する形状を有しており、バッテリケース２０の下縁とモータケース３０の上縁とが互いに合わせられている。バッテリケース２０とモータケース３０は、例えばアルミニウム、鉄、マグネシウム又はそれらの合金などでできている。
【００２０】
モータケース３０は、左右方向に分割可能な一対の左ケース部３０Ａと右ケース部３０Ｂを備えている。モータケース３０の前面には、その大半を占める矩形状の開口が形成されており、当該開口に前方から収容ケース４１が嵌め込まれている。収容ケース４１は、モータケース３０の外側に露出する前板４３と、前板４３の後方に設けられ、モータケース３０の内側に挿入される箱部４５とを備えている。
【００２１】
なお、本実施形態では、モータ制御ユニット３９を収容する収容ケース４１がモータケース３０に取り付けられているが、これに限定されず、モータ制御ユニット３９が収容ケース４１に収容されることなくモータケース３０に直接収容されてもよい。この場合、モータケース３０が、モータ制御ユニット３９を収容する「収容ケース」に相当する。
【００２２】
収容ケース４１の前部には、冷却フィン５１，５２と保護カバー９Ａが設けられている。以下、収容ケース４１の前部に設けられる冷却フィン５１，５２と保護カバー９Ａの実施形態について説明する。
【００２３】
［第１の実施形態］
図３〜図５は、第１実施形態に係る冷却フィン５１，５２と保護カバー９Ａの正面図、平面図及び側面図である。また、上記図２は、第１実施形態に係る冷却フィン５１，５２と保護カバー９Ａの斜視図である。各図中に示されるＸ１とＸ２は前方と後方を表し、Ｙ１とＹ２は左方と右方を表し、Ｚ１とＺ２は上方と下方を表している。
【００２４】
図５中に示される破線矢印Ｆは、電動車両１の前方を表している。すなわち、収容ケース４１は、上部が下部よりも前方に位置するようにやや前傾した姿勢でモータケース３０に取り付けられるため（図１及び図２を参照）、以下の説明における前方（Ｘ１方向）は、電動車両１の前方（Ｆ方向）に対してやや下方に傾いたものとなっている。
【００２５】
収容ケース４１の前部には、前方に向かって突出し、上下方向に延び、左右方向に並んだ複数の冷却フィン５１，５２が設けられている。これらの冷却フィン５１，５２は、矩形板状の基部５３と一体に設けられており、基部５３から前方に突出している。冷却フィン５１，５２と基部５３は一体の冷却ユニット５５を構成している。冷却ユニット５５は、基部５３が収容ケース４１の前板４３に重ねられ、ネジ等によって固定されることで、収容ケース４１の前部に取り付けられている。
【００２６】
冷却ユニット５５は、例えばアルミニウム又はその合金などからなる金属製である。モータ制御ユニット３９が発生する熱は、収容ケース４１から冷却フィン５１，５２に伝わって放散される。特に、冷却フィン５１，５２が、電動車両１の走行中に空気が当たり易いモータケース３０の前方に配置されることで、放熱性が高まるため、モータ制御ユニット３９の冷却効率を向上させることができる。なお、冷却フィン５１，５２は、収容ケース４１と一体に形成されてもよい。
【００２７】
ところで、このように冷却ユニット５５をモータケース３０の前方に配置すると、前輪４により跳ね上げられた泥や小石などの飛来物が冷却フィン５１，５２を変形させたり、冷却フィン５１，５２の間に挟まって、冷却ユニット５５の冷却性能や美観を損ねるおそれがある。そこで、本実施形態では、冷却ユニット５５の前方の一部を覆う保護カバー９Ａを配置することによって、冷却ユニット５５や収容ケース４１の保護を図っている。
【００２８】
保護カバー９Ａは、冷却ユニット５５の前方のうち、電動車両１の左右方向の中央を含む帯状の部分を覆っている。すなわち、保護カバー９Ａは、前輪４の後方を覆っている。図３には、前方を向いた状態の前輪４を後方に投影した像の外形が二点鎖線で示されている。保護カバー９Ａは、前輪４の後方を左右方向に包含するように配置されている。保護カバー９Ａの左右方向の幅は前輪４よりも広く、保護カバー９Ａの左端は前輪４よりも左方に位置し、保護カバー９Ａの右端は前輪４よりも右方向に位置している。
【００２９】
保護カバー９Ａは、冷却ユニット５５の基部５３から前方に離れて、基部５３と平行に配置されている。これによると、電動車両１の走行中に保護カバー９Ａと基部５３の隙間を上方から下方へ空気が通り抜けるので、冷却性能が向上する。図５には、保護カバー９Ａと基部５３の隙間に流入する空気の流れと、当該隙間から流出する空気の流れが一点鎖線の矢印で示されている。
【００３０】
保護カバー９Ａは、例えばアルミニウム又はその合金などからなる金属製であり、左右方向よりも上下方向に長い矩形板状に形成されている。保護カバー９Ａは、冷却ユニット５５の基部５３から前方に延びる複数のボス５３１にネジ等によって連結されている。これによると、冷却ユニット５５から保護カバー９Ａにも熱が伝わって放散されるので、冷却性能が向上する。
【００３１】
冷却ユニット５５には、保護カバー９Ａよりも左右方向の外方に位置する第１の冷却フィン５１と、保護カバー９Ａの後方に位置する第２の冷却フィン５２と、が設けられている。前輪４により跳ね上げられた飛来物が比較的当たり易い範囲にある第２の冷却フィン５２を保護カバー９Ａで覆い、飛来物が比較的当たり難い範囲にある第１の冷却フィン５１を保護カバー９Ａで覆わずに露出させることで、冷却性能と保護の両立を図ることができる。
【００３２】
また、保護カバー９Ａの後方に位置する第２の冷却フィン５２は、保護カバー９Ａに突き当たっている。これによると、ボス５３１からだけでなく第２の冷却フィン５２からも保護カバー９Ａに熱が伝わるので、冷却性能がさらに向上する。
【００３３】
保護カバー９Ａの後方に位置する第２の冷却フィン５２の前方への突出高さは、保護カバー９Ａよりも左右方向の外方に位置する第１の冷却フィン５１よりも低い。また、保護カバー９Ａの大半は、保護カバー９Ａよりも左右方向の外方に位置する第１の冷却フィン５１と側面視において重複している。これによると、前輪４が上方に移動したときの前輪４と保護カバー９Ａのクリアランスを確保しやすい。
【００３４】
保護カバー９Ａの上端部９２は第２の冷却フィン５２の上端よりも上方に位置し、保護カバー９Ａの下端部９４は第２の冷却フィン５２の下端よりも下方に位置している。このように第２の冷却フィン５２の全体が覆われるほど保護カバー９Ａを上下方向に長くすることで、保護カバー９Ａの後方に位置する第２の冷却フィン５２の全体を保護することができる。また、空気が通り抜ける保護カバー９Ａと基部５３の隙間が上下方向に長くなるので、冷却性能が向上する。
【００３５】
保護カバー９Ａの上端部９２は、前方に向かって曲がっている。これによると、保護カバー９Ａと基部５３の隙間の入口が広がるので、電動車両１の走行中に当該隙間に上方から空気が流入し易くなる。一方で、前輪４により跳ね上げられる飛来物が上端部９２に遮られるので、保護カバー９Ａと基部５３の隙間に飛来物が入り込み難くなる。
【００３６】
保護カバー９Ａの下端部９４は、後方に向かって曲がっている。これによると、電動車両１の走行中に保護カバー９Ａと基部５３の隙間から後方に空気が流出するので、当該隙間を空気が通り抜けやすくなり、冷却性能が向上する。また、前輪４により跳ね上げられる飛来物が下端部９４によって遮られるので、保護カバー９Ａと基部５３の隙間に飛来物が入り込み難くなる。
【００３７】
保護カバー９Ａの上端部９２は、フロントフェンダー２６の後下端に近接している（図１及び図２を参照）。具体的には、フロントフェンダー２６の後下端は、バッテリケース２０の前下端若しくはモータケース３０の前上端よりも下方に位置している。これによると、前輪４により跳ね上げられる飛来物がフロントフェンダー２６によっても遮られるので、保護カバー９Ａと基部５３の隙間に飛来物が入り込み難くなる。
【００３８】
保護カバー９Ａよりも左右方向の外方に位置する第１の冷却フィン５１は、全体として、下方に向かうに従って突出高さが連続的に増加する形状を有している。具体的には、第１の冷却フィン５１は、前方に凸の鈍角の山を形成する上前縁５１２と下前縁５１４を有しており、上前縁５１２と下前縁５１４の間に形成される頂部は、第１の冷却フィン５１の上下方向の中央よりも下端に近い位置にある。すなわち、前下方に向かって延びる上前縁５１２は、前上方に向かって延びる下前縁５１４よりも長く、第１の冷却フィン５１の前縁の大半を占めている。
【００３９】
第１の冷却フィン５１の上前縁５１２は、保護カバー９Ａや基部５３、前板４３よりも電動車両１の前方（Ｆ方向）に対して垂直に近くかつ電動車両１の上下方向に対して平行に近くなるように形成されている。より詳しくは、第１の冷却フィン５１の上前縁５１２は、電動車両１の前方（Ｆ方向）に対して垂直かつ電動車両１の上下方向に対して平行に形成されている。
【００４０】
このように第１の冷却フィン５１の上前縁５１２を形成することで、収容ケース４１の下部の放熱を促進することができる。本実施形態では、モータ制御ユニット３９のうちの発熱量が比較的高いインバータが、収容ケース４１の下部に収容されている。このため、収容ケース４１の下部の放熱を促進することで、収容ケース４１の下部に収容されたインバータの冷却効率を向上させることができる。
【００４１】
すなわち、第１の冷却フィン５１の下部の突出高さを上部と比べて大きくすることで、第１の冷却フィン５１の下部の放熱性を高めることができるので、収容ケース４１の下部の熱を放散させやすい。また、第１の冷却フィン５１の上部の突出高さを下部と比べて小さくすることで、第１の冷却フィン５１の隙間を上方から下方に流れる空気をより多く第１の冷却フィン５１の下部まで到達させることができるので、収容ケース４１の下部の熱を放散させやすい。また、第１の冷却フィン５１の前縁の大半を占める上前縁５１２が電動車両１の前方（Ｆ方向）に対して垂直に近く、電動車両１の走行中に上前縁５１２に均一的に空気が当たり易いため、冷却性能を向上させることができる。
【００４２】
［第２の実施形態］
図６は、第２実施形態に係る冷却フィン５１と保護カバー９Ａの平面図である。正面図及び側面図については、上記第１の実施形態と同一であるので省略する。なお、上記第１の実施形態と重複する構成については、同番号を付すことで詳細な説明を省略する。
【００４３】
図６に示される本実施形態では、保護カバー９Ａの後方に第２の冷却フィン５２（図４を参照）が設けられていない。保護カバー９Ａは、前輪４により跳ね上げられた飛来物が比較的当たり易い範囲を覆うことで、冷却ユニット５５、特には基部５３の前面を保護している。本実施形態では、第１の冷却フィン５１による熱の放散に加えて、電動車両１の走行中に保護カバー９Ａと基部５３の隙間を空気が通り抜けることと、基部５３から保護カバー９Ａに熱が伝わることで、冷却性能が向上している。
【００４４】
［第３の実施形態］
図７〜図９は、第３実施形態に係る冷却フィン５２と保護カバー９Ｂの正面図、平面図及び側面図である。なお、上記第１及び第２の実施形態と重複する構成については、同番号を付すことで詳細な説明を省略する。
【００４５】
図７〜図９に示される本実施形態では、冷却ユニット５５の基部５３の全体に第２の冷却フィン５２が設けられており、上下方向よりも左右方向に長い矩形板状の保護カバー９Ｂが全ての第２の冷却フィン５２の前方を覆うことで、全ての第２の冷却フィン５２を保護している。本実施形態では、第２の冷却フィン５２による熱の放散に加えて、電動車両１の走行中に保護カバー９Ｂと基部５３の隙間を空気が通り抜けることと、第２の冷却フィン５２と基部５３から保護カバー９Ｂに熱が伝わることで、冷却性能が向上している。
【００４６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が当業者にとって可能であるのはもちろんである。
【符号の説明】
【００４７】
１  電動車両、２  車体フレーム、３  フロントフォーク、４  前輪、５  ハンドル、６  ピボット軸、７  スイングアーム、８  後輪、９Ａ，９Ｂ  保護カバー、２０  バッテリケース、２１  ヘッドパイプ、２３  バッテリ、２５  カバー、２６  フロントフェンダー、２９  シート、３０  モータケース、３０Ａ  左半ケース、３０Ｂ  右半ケース、３１  電動モータ、３３  減速機、３５  出力軸、３９  制御ユニット、４１  収容ケース、４３  前板、４５  箱部、５１，５２  冷却フィン、５３  基部、５３１  ボス、５５  冷却ユニット、５１２  上前縁、５１４  下前縁、７２  伝達部材、９２  上端部、９４  下端部。
【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】
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【図８】
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【図９】
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