本發(fā)明涉及電動力單元的馬達殼體結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

動力單元的示例包括通過燃燒燃料獲得動力的內(nèi)燃發(fā)動機和通過電力獲得動力的電動馬達。近年來，考慮到環(huán)境和減少噪音，通過電力獲得動力的電動力單元獲得了人們的注意。作為這種電動力單元的示例，已知一種在日本特開專利申請公報no.2014-050132中描述的技術(shù)。

將參照圖12描述在日本特開專利申請公報no.2014-050132中公開的技術(shù)的基本原理。

如圖12所示，根據(jù)該公開，電能通過端子101從外部供應至電動馬達100。通過使用所供應的電能驅(qū)動馬達102使旋轉(zhuǎn)軸103旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)軸103的旋轉(zhuǎn)通過減速器104減速，并且在該減速狀態(tài)下將旋轉(zhuǎn)輸出。

在這方面，可以考慮將馬達102與蓄電池和驅(qū)動器設置在一起以形成電動馬達單元，并且在各種應用中使用該電動馬達單元。也就是說，可以考慮使用該電動馬達單元作為通用電動馬達。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

如下結(jié)構(gòu)是將馬達、蓄電池和驅(qū)動器一起設置成通用電動馬達的單一單元的典型結(jié)構(gòu)的可能示例。

如圖13a所示，在可能的實現(xiàn)中，通用電動馬達單元110包括用于供應電能的蓄電池111、容納馬達112的馬達殼體113、覆蓋馬達殼體113的開口的馬達罩蓋114，以及驅(qū)動器殼體115。

如圖13b所示，在通用電動馬達110的單元中，蓄電池111被附裝至馬達殼體113。然而，由于發(fā)熱的馬達112和發(fā)熱的蓄電池111彼此相鄰地設置，所以在通用電動馬達(下文稱為電動力單元)110進行連續(xù)操作的情況下，需要有效地冷卻馬達112和蓄電池111。

為此，本發(fā)明的目的是提供一種有效地冷卻電動力單元(具有作為單個單元設置在一起的部件)中的馬達和蓄電池的技術(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的電動力單元包括：被構(gòu)造成容納馬達的馬達殼體；蓄電池殼體，該蓄電池殼體設置在所述馬達的輸出軸的延伸方向上并且與所述馬達殼體間隔開；以及設置在所述蓄電池殼體和所述馬達殼體之間的冷卻風扇。所述蓄電池殼體包括：形成在面對所述冷卻風扇的位置處的排放口；以及設置在與所述排放口間隔開的位置的抽吸口。

在該結(jié)構(gòu)中，設置了容納所述馬達的馬達殼體以及設置在所述馬達的輸出軸的延伸方向上并且與所述馬達殼體間隔開的蓄電池殼體。所述冷卻風扇設置在所述蓄電池殼體和所述馬達殼體之間。所述蓄電池殼體包括形成在面對所述冷卻風扇的位置處的排放口以及形成在與所述排放口間隔開的位置的抽吸口。在該結(jié)構(gòu)中，通過驅(qū)動所述冷卻風扇，所述蓄電池殼體中的空氣被從所述蓄電池殼體的所述排放口排出。另外，通過排出所述蓄電池殼體中的空氣，外部空氣被從所述蓄電池殼體的所述抽吸口引導到所述蓄電池殼體內(nèi)。結(jié)果，可以冷卻所述蓄電池殼體中的電池(蓄電池)。

另外，從所述蓄電池殼體的內(nèi)部排出的空氣在所述冷卻風扇的徑向方向上被向外排出，并且沿著所述馬達殼體流動。因而，可以通過所述馬達殼體來冷卻所述馬達。通過以這種方式冷卻所述蓄電池和馬達，可以連續(xù)地操作電動力單元。

另外，由于蓄電池和馬達由一個冷卻風扇冷卻，所以能夠簡化電動力單元的結(jié)構(gòu)，并且可以降低電動力單元的成本。另外，由于冷卻風扇設置在蓄電池殼體和馬達殼體之間的空間中，所以可以減少蓄電池殼體、馬達殼體和冷卻風扇的厚度。

在上述的電動力單元中，所述冷卻風扇附裝至所述輸出軸。

在該結(jié)構(gòu)中，由于冷卻風扇附裝至所述輸出軸，所以可以更多地簡化結(jié)構(gòu)。

在該電動力單元中，所述馬達殼體包括被構(gòu)造成支撐所述蓄電池殼體的蓄電池底座。所述蓄電池底座包括位于所述蓄電池殼體和所述冷卻風扇之間的隔壁，并且所述蓄電池殼體和所述隔壁形成將所述抽吸口連接至外部的抽吸通道。

在該結(jié)構(gòu)中，所述馬達殼體包括用于支撐所述蓄電池殼體的蓄電池底座。該蓄電池底座包括位于所述蓄電池殼體和所述冷卻風扇之間的隔壁，并且所述蓄電池殼體和所述隔壁形成將所述抽吸口連接至外部的抽吸通道。因而，通過由所述蓄電池殼體和所述蓄電池底座形成所述抽吸通道，并且通過所述抽吸通道將所述抽吸口連接至外部，可以有效地將外部空氣從所述抽吸口引導至所述蓄電池殼體的內(nèi)部。

從如下結(jié)合附圖給出的描述將更清楚本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點，在附圖中，通過例示實施例的方式示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。

附圖說明

圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的電動力單元的立體圖；

圖2是示出了電動力單元的前視圖；

圖3是示出了電動力單元的側(cè)視圖；

圖4是示出了馬達殼體的立體圖；

圖5a是示出了根據(jù)本發(fā)明的電動力單元的側(cè)視圖；

圖5b是示出了根據(jù)比較例的電動力單元的側(cè)視圖；

圖6是示出了根據(jù)與圖3中所示不同的實施方式的電動力單元的側(cè)視圖；

圖7是沿著圖2中的線vii-vii截取的剖視圖；

圖8是示出了蓄電池的立體圖；

圖9是示出了電動力單元的操作圖；

圖10是示出了用作霧化器的電動力單元的側(cè)視圖；

圖11是示出了用作霧化器的電動力單元的正視圖；

圖12是示出了根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的電動馬達的局部剖切側(cè)視圖；

圖13a是示出了典型的電動力單元的結(jié)構(gòu)示例的分解立體圖；以及

圖13b是示出了圖13a中所示的電動力單元的側(cè)視圖。

具體實施方式

將參照附圖描述本發(fā)明的實施方式。應該注意，應該在附圖標記的取向上觀看這些附圖。

首先，將參照附圖描述本發(fā)明的實施方式。

如圖1所示，電動力單元10包括容納馬達11的馬達殼體21、覆蓋馬達殼體21的開口的馬達罩蓋31、容納用于控制馬達11的驅(qū)動器42的驅(qū)動器殼體41、以及容納電池52的蓄電池殼體51。馬達罩蓋31在馬達11的輸出軸12的軸向方向上附裝至馬達殼體21。

蓄電池組53由蓄電池殼體51和電池52構(gòu)成。蓄電池殼體51由在厚度方向上覆蓋蓄電池殼體51的基本一半的蓄電池底座61支撐。多個凸臺32設置在馬達罩蓋31的前側(cè)上。當電動力單元10直立(豎直)安裝時，電動力單元10被這些凸臺32緊固。

如圖2所示，馬達罩蓋31通過第一緊固構(gòu)件33緊緊地固定至馬達殼體21。馬達罩蓋31的橫向?qū)挾刃∮隍?qū)動器殼體41的橫向?qū)挾?。?qū)動器殼體41的橫向?qū)挾鹊扔诨蛐∮谛铍姵氐鬃?1的橫向?qū)挾?。?qū)動器殼體41在馬達11的徑向方向上附裝至馬達殼體21的外周部分。

另外，馬達床22設置在附圖中的馬達殼體21的下部處，用于支撐馬達殼體21。多個附裝部23設置在馬達床22的角部處。當電動力單元10橫向(水平)安裝時，電動力單元10通過這些附裝部23緊固。

如圖3所示，蓄電池殼體51通過抗震支座在輸出軸12的延伸方向上與馬達殼體21間隔開。電動力單元10具有位于蓄電池殼體51和馬達殼體21之間的冷卻風扇13。

如圖3和圖4所示，驅(qū)動器殼體41附裝至馬達殼體21的密封表面24，并且該密封表面24朝向馬達罩蓋31向下傾斜。驅(qū)動器殼體41的密封表面43通過密封材料附裝至密封表面24。驅(qū)動器殼體41通過第二緊固構(gòu)件44緊固至馬達殼體21。

通過使馬達殼體21的密封表面24傾斜，該密封表面(以下也稱為“傾斜表面”)24可具有足夠大的尺寸。因而，密封部分由兩個構(gòu)件即馬達殼體21和驅(qū)動器殼體41形成。在該結(jié)構(gòu)中，不再需要實現(xiàn)期望密封性能的加工操作(所謂的找平)，即，不再需要為了提高密封表面24、43的精度而切割配合的密封表面24、43。因此，可以實現(xiàn)生產(chǎn)率的提升，并且因而降低加工成本并減少部件數(shù)量。

另外，通過將驅(qū)動器殼體41的密封表面43附裝至馬達殼體21的傾斜表面24，可以使驅(qū)動器殼體41相對于馬達殼體21的縱向方向傾斜。因而，可以總體上抑制電動力單元10的高度和厚度，從而實現(xiàn)電動力單元10的尺寸減小。

另外，由于驅(qū)動器殼體41在馬達11的徑向方向上附裝至馬達殼體21的外周部分(參見圖1)，因此驅(qū)動器殼體41不會向前伸出超過馬達罩蓋31，因此可以更多地減少電動力單元10的厚度。

在圖4中，馬達殼體21包括容納馬達11的馬達存儲部25和容納驅(qū)動器42的一部分的驅(qū)動器存儲部26(參見圖1)。直立壁27形成在馬達存儲部25和驅(qū)動器存儲部26之間。另外，連接孔28形成在直立壁27中，用于連接馬達存儲部25和驅(qū)動器存儲部26。

通過在馬達殼體21的驅(qū)動器存儲部26上設置傾斜表面24，可以通過從由箭頭1表示的方向(橫向方向)上插入工具來行進連接孔28的加工。在該結(jié)構(gòu)中，由于能夠通過連接孔28而從馬達存儲部25形成布線路徑，因此使得不再需要裝配至連接孔28的諸如墊圈之類的部件。

接下來，將描述高度方向上的尺寸。

圖5a是示出了根據(jù)該實施方式的電動力單元10的側(cè)視圖。聯(lián)接器45設置在驅(qū)動器殼體41的上部處。從支撐蓄電池殼體51的蓄電池底座61的上表面62到聯(lián)接器45的上端的距離為l2。

圖5b是根據(jù)比較例的電動力單元120的側(cè)視圖。驅(qū)動器殼體121設置在馬達殼體122上方以與馬達軸123的軸向方向平行地延伸。也就是說，馬達殼體122的密封表面124并不傾斜，因而在垂直于馬達軸123的軸向方向的方向上形成平面表面。聯(lián)接器125設置在驅(qū)動器殼體121的上部處。從支撐蓄電池殼體126的蓄電池底座127的上表面128到聯(lián)接器125的上端的距離為l3。

根據(jù)該實施方式的從蓄電池底座61的上表面62到聯(lián)接器45的上端的距離l2小于根據(jù)比較例的從蓄電池底座127的上表面128到聯(lián)接器125的上端的距離l3。另外，根據(jù)該實施方式的從蓄電池底座61的上表面62到聯(lián)接器45的上端的距離l2小于從蓄電池111的上表面111a到具有圖13中所示的典型結(jié)構(gòu)的聯(lián)接器115a的上端的突出長度l1。也就是說，在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，可以在抑制電動力單元10的厚度的同時減小電動力單元10的高度。因而，實現(xiàn)了電動力單元10的尺寸減小。

接下來，將描述與圖3的實施方式不同的實施方式的電動力單元10。圖3標有相同的附圖標記，并且將省略對其進行詳細描述。

如圖6所示，馬達殼體21的開口被馬達罩蓋31覆蓋。用于附裝馬達殼體21的馬達罩蓋31的罩蓋附裝部29在側(cè)視圖中從其上部到其下部朝向蓄電池殼體51傾斜。因此，罩蓋附裝部29具有對角剖分結(jié)構(gòu)，其中罩蓋附裝部29的上部向前突出，而罩蓋附裝部29的下部向后縮回。

通過為罩蓋附裝部29采用對角剖分結(jié)構(gòu)，如在典型的通用發(fā)動機的情況下一樣，在電動力單元10中，也足以提供必要的附裝孔、凸臺32和馬達床22，因此可以實現(xiàn)尺寸減小和重量減小。

在典型的電動力單元中，如果公共殼體被設計成既用于以豎直取向安裝電動力單元又用于以橫向取向安裝電動力單元，則變得必須設置不想要的附裝孔或凸臺。因而，電動力單元具有較大重量。在這方面，在本發(fā)明中，采用了對角剖分結(jié)構(gòu)用于罩蓋附裝部29。因此，通過簡單地設置所需的附裝孔，凸臺32、用于馬達罩蓋31的馬達床22、電動力單元10可以或者以豎直取向安裝或者以橫向取向安裝。結(jié)果，即使在馬達殼體21公共地用于以豎直取向安裝電動力單元10和以橫向取向安裝電動力單元10的情況下，也可以在總體上實現(xiàn)電動力單元10的尺寸減小和重量減小。

接下來，將描述電動力單元10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

如圖7所示，驅(qū)動器42設置在驅(qū)動器殼體41中。設置了用于馬達殼體21的第一軸承16。設置了用于馬達罩蓋31的第二軸承17。

馬達11由定子14和轉(zhuǎn)子15構(gòu)成。定子14包括設置在馬達殼體21中的芯部14a和圍繞芯部14a纏繞的繞組14b。繞組14b的電流由驅(qū)動器42控制。轉(zhuǎn)子15包括可旋轉(zhuǎn)地設置在第一軸承16和第二軸承17處的輸出軸12、為輸出軸12設置的軛15a和為軛15a設置的磁體15b。

蓄電池底座61包括沿著蓄電池殼體51形成的隔壁63和設置在面對輸出軸12的位置并且從隔壁63向上取向的引導管64。引導管64是將冷卻風扇13側(cè)連接至蓄電池殼體51的隧道狀連接孔。

冷卻風扇13設置在輸出軸12的更接近于蓄電池殼體51的一端處。冷卻風扇13設置在隔壁63和馬達殼體21之間。冷卻風扇13是用于在徑向方向上將風從中央向外送的離心式風扇。

如圖7和圖8所示，蓄電池殼體51包括形成在面對冷卻風扇13的位置處的排放口54以及設置在與排放口54間隔開的位置處的抽吸口55。具體而言，排放口54和抽吸口55形成在蓄電池殼體51的更接近于馬達殼體21的表面51b上。在該表面51b中，排放口54形成在橫向方向上的中央，并且位于豎直方向上的較低位置，而抽吸口55形成在排放口54周圍。排放口54和抽吸口55中的每個都采取多個狹縫的形式，并且能夠防止灰塵從外部進入。引導管64的前端接觸抽吸口55和排放口54之間的部分。

在圖7中，蓄電池底座61具有位于蓄電池殼體51和冷卻風扇13之間的隔壁63。該蓄電池殼體51和隔壁63形成將抽吸口55連接至外部的抽吸通道65。也就是說，抽吸通道65形成在隔壁63和蓄電池殼體51之間。另外，排放通道66形成在隔壁63和馬達殼體21之間，用于將排放口54連接至外部。

抽吸通道65的入口67形成在蓄電池殼體51的在徑向方向上位于輸出軸12外部的側(cè)表面51a上。由于入口67形成為包圍表面51b的外周，因此可以從與表面51b的外周相鄰地定位的抽吸口55有效地抽吸冷風。排放通道66的出口68形成為鄰近馬達殼體21的在徑向方向上定位在輸出軸12外部的側(cè)表面21a。

多個電池52形成在蓄電池殼體51內(nèi)。在電池52之間形成小間隙供空氣通過。

接下來，將描述上述電動力單元10的操作。為了進行說明，在附圖中示意性地示出了電動力單元10的部件。

如圖9所示，冷卻風扇13如箭頭(2)所示那樣旋轉(zhuǎn)。冷卻風如箭頭(3)所示那樣被從入口67引導向抽吸通道65，并且冷卻風從抽吸口55流入蓄電池殼體51。

在冷卻風流入蓄電池殼體51之后，冷卻風如箭頭(4)所示流動以冷卻電池(蓄電池)52。通過在蓄電池殼體51中設置導風板56，冷卻風有效地流動，因而能夠?qū)﹄姵?2進行冷卻。

冷卻風如箭頭(5)所示從排放口54流到排放通道66，然后如箭頭(6)所示流動以通過馬達殼體21冷卻馬達11和驅(qū)動器42。然后，冷卻風如箭頭(7)所示從出口68排出到外部。

從馬達11產(chǎn)生的熱和在驅(qū)動器42中產(chǎn)生的熱中的一些如箭頭(8)所示被傳遞至馬達殼體21的排放通道66的壁。所傳遞的熱被輻射到排放通道66，并且如上所述那樣通過冷卻風排放到外部。另外，由于從驅(qū)動器42產(chǎn)生的大部分熱從驅(qū)動器殼體41輻射，并且與來自馬達11的熱分開，從而能夠有效地進行冷卻。在驅(qū)動器殼體41傾斜的狀態(tài)下，驅(qū)動器殼體41被附裝至馬達殼體21并與馬達11隔離。因此，驅(qū)動器殼體41不容易受到馬達11的熱的影響。

如上所述，蓄電池殼體51包括形成在面對冷卻風扇13的位置處的排放口54以及位于與排放口54間隔開的位置的抽吸口55。在該結(jié)構(gòu)中，通過驅(qū)動冷卻風扇13，蓄電池殼體51中的空氣被從蓄電池殼體51的排放口54排出。另外，通過將蓄電池殼體51中的空氣排放到外部，外部空氣被從蓄電池殼體51的抽吸口55引導到蓄電池殼體51內(nèi)。結(jié)果，可以對蓄電池殼體51中的電池(蓄電池)52進行冷卻。

另外，從蓄電池殼體51的內(nèi)部排出的空氣在冷卻風扇13的徑向方向上被向外排出，并且沿著馬達殼體21流動以冷卻電池52和馬達11。因此，可以連續(xù)地操作電動力單元10。

另外，由于電池52和馬達11由一個冷卻風扇13而不是分別為電池52和馬達11設置的兩個風扇進行冷卻，因此能夠簡化電動力單元10的結(jié)構(gòu)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)電動力單元10的成本降低。馬達11的冷卻表面和電池52的冷卻表面彼此面對地定位。在該結(jié)構(gòu)中，通過來自于附裝至馬達殼體21外部的輸出軸12的冷卻風扇13的冷卻風來冷卻馬達11和電池52，可以更多地降低電動力單元的成本。

另外，由于冷卻風扇13設置在蓄電池殼體51和馬達殼體21之間的空間中，可以減少蓄電池殼體51、馬達殼體21和冷卻風扇13的厚度。而且，通過設置筆直抽吸通道65和筆直排放通道66，可以減少冷卻部分的厚度以具有與典型的通用發(fā)動機70相同的尺寸。另外，由于冷卻風的出口68與入口67相反地取向，因此較暖的空氣不會從入口67吸入。

接下來，將描述電動力單元的典型通用發(fā)動機的尺寸。

在圖10和圖11中，實線示出了根據(jù)本發(fā)明的電動力單元10，而雙點劃線示出了典型的通用發(fā)動機70。電動力單元10的尺寸可以與典型的通用發(fā)動機70的尺寸基本相同。另外，由于輸出軸12的位置與通用發(fā)動機70的旋轉(zhuǎn)軸的位置相同，該電動力單元10與通用發(fā)動機70相當。

在該實施方式中，根據(jù)本發(fā)明的電動力單元10的無刷馬達采用外轉(zhuǎn)子類型。然而，本發(fā)明不限于該方面。例如，其可以采用內(nèi)轉(zhuǎn)子類型。另外，可以采用有刷馬達來代替無刷馬達。

根據(jù)本發(fā)明的電動力單元適用于通用電動馬達。

盡管已經(jīng)參照優(yōu)選實施方式具體示出并描述了本發(fā)明，但是將理解的是，在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍情況下可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員對其進行改動和修改。