特開 2023-73838 電動機ユニット、冷却風の流れの制御方法および自走式電動車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023073838

(43)【公開日】2023-05-26

(54)【発明の名称】電動機ユニット、冷却風の流れの制御方法および自走式電動車両

(51)【国際特許分類】

   B62M 7/02 20060101AFI20230519BHJP

   B62K 11/00 20060101ALI20230519BHJP

   H02K 9/02 20060101ALI20230519BHJP

   H02K 9/19 20060101ALI20230519BHJP

【ＦＩ】

B62M7/02 X

B62K11/00 A

H02K9/02 B

H02K9/19 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021186546

(22)【出願日】2021-11-16

(71)【出願人】

【識別番号】000128175

【氏名又は名称】株式会社エフ・シー・シー

(74)【代理人】

【識別番号】100136674

【弁理士】

【氏名又は名称】居藤 洋之

(72)【発明者】

【氏名】飯田 薫

(72)【発明者】

【氏名】阿部 真吾

(72)【発明者】

【氏名】大石 栄幸

【テーマコード（参考）】

3D011

5H609

【Ｆターム（参考）】

3D011AF04

3D011AF06

3D011AG01

3D011AL21

3D011AL33

5H609BB01

5H609BB19

5H609PP05

5H609PP17

5H609QQ04

5H609QQ11

5H609RR12

5H609RR38

5H609RR52

(57)【要約】

【課題】電動機の外表面上を流れる冷却風の流れを制御することができる電動機ユニット、冷却風の流れの制御方法および電動機ユニットを搭載した自走式電動車両を提供する。
【解決手段】自走式電動車両１００は、前輪１０３および後輪１０８を支持するフレーム１０１に電動機ユニット１２０が取り付けられている。電動機ユニット１２０は、電動機１２１、送液ポンプ１４０，ラジエター１４１および送風機１４３を備えている。電動機１２１のハウジング１２４には、冷却液が流通する冷却流路１２６および冷却液室１２７が形成されるとともに送液ポンプ１４０および冷却液外部配管１４４が露出した状態で設けられている。冷却液外部配管１４４には、送風機１４３が出力する冷却風Ｗを送液ポンプ１４０に導く第１流路規制部１４５ａおよび開閉キャップ１２７ａへの流れを阻止する第２流路規制部１４５ｂが形成されている。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

自走式車両における駆動輪を駆動するための電動機と、
前記電動機の外表面上に設けられて前記電動機を冷却するための冷却液が流通する冷却液外部配管と、
前記電動機の外表面に風を冷却風として送る送風機とを備え、
前記冷却液外部配管は、
前記電動機の外表面上を流れる前記冷却風の流れを規制する流路規制部を有していることを特徴とする電動機ユニット。

【請求項2】

請求項１に記載した電動機ユニットにおいて、
前記流路規制部は、
前記電動機の外表面上で屈曲しながら延びて形成されて前記冷却風の流れを規制していることを特徴とする電動機ユニット。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載した電動機ユニットにおいて、
前記流路規制部は、
前記電動機の外表面との間の隙間が変化しながら延びて形成されて前記冷却風の流れを規制していることを特徴とする電動機ユニット。

【請求項4】

請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載した電動機ユニットにおいて、
前記流路規制部は、
前記自走式車両における冷却対象となる冷却対象部に前記冷却風が流れるように形成されていることを特徴とする電動機ユニット。

【請求項5】

請求項４に記載した電動機ユニットにおいて、さらに、
前記冷却液を流動させるための送液ポンプを備えており、
前記冷却対象部は、
前記送液ポンプであることを特徴とする電動機ユニット。

【請求項6】

請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載した電動機ユニットにおいて、
前記流路規制部は、
前記電動機の外表面における前記冷却風の流れを阻止するように形成されていることを特徴とする電動機ユニット。

【請求項7】

請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載した電動機ユニットにおいて、さらに、
前記冷却液を熱交換するラジエターを備えており、
前記送風機は、
前記電動機と前記ラジエターとの間に設けられていることを特徴とする電動機ユニット。

【請求項8】

自走式車両における駆動輪を駆動するための電動機と、
前記電動機の外表面上に設けられて前記電動機を冷却するための冷却液が流通する冷却液外部配管と、
前記電動機の外表面に風を冷却風として送る送風機とを備えた自走式車両における前記電動機の外表面上を流れる前記冷却風の流れの制御方法であって、
前記冷却液外部配管に前記電動機の外表面上を流れる前記冷却風の流れを規制する流路規制部を形成しておき、前記送風機から出力される前記冷却風の流れを規制することを特徴とする冷却風の流れの制御方法。

【請求項9】

運転者が着座するシートと、
前記シートに対向して設けられて前輪および後輪のうちの少なくとも一方を操舵するためのハンドルと、
前記前輪および前記後輪のうちの少なくとも一方を駆動するための請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載した電動機ユニットとを備えたことを特徴とする自走式電動車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動機を駆動源として自走する自走式電動車両に搭載される電動機ユニット、冷却風の流れの制御方法および電動機ユニットを搭載した自走式電動車両に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、両足を揃えた状態でシートに着座するまたはシートに跨った状態で着座して運転する自動二輪車などの自走式電動車両においては、電動機を冷却するために冷却装置が設けられている。例えば、下記特許文献１には、発熱する電動機を液体フロンなどの冷媒を用いて冷却する所謂水冷方式の自走式二輪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】特開平４－２２４４９０号公報

【0004】

しかしながら、上記特許文献１に記載された自走式二輪電動車両においては、冷却効率の更なる効率化を図るために電動機に対して空冷用の冷却風を送る送風機を設けた場合に電動機の外表面上で冷却風が想定しない方向に流れて冷却効率の低下または送風による弊害の発生が危惧される。

【0005】

本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、電動機の外表面上を流れる冷却風の流れを制御することができる電動機ユニット、冷却風の流れの制御方法および電動機ユニットを搭載した自走式電動車両を提供することにある。

【発明の概要】

【0006】

上記目的を達成するため、本発明の特徴は、自走式車両における駆動輪を駆動するための電動機と、電動機の外表面上に設けられて電動機を冷却するための冷却液が流通する冷却液外部配管と、電動機の外表面に風を冷却風として送る送風機とを備え、冷却液外部配管は、電動機の外表面上を流れる冷却風の流れを規制する流路規制部を有していることにある。

【0007】

このように構成した本発明の特徴によれば、電動機ユニットは、電動機の外表面に吹き付けられた冷却風の流れを電動機の外部に設けられた冷却液外部配管における流路規制部によって規制しているため、冷却風を必要な箇所に導いたり、冷却風を必要な箇所に留まらせたり、または冷却風の不必要な箇所への流動を抑制することができ電動機の外表面上を流れる冷却風の流れを制御することができる。

【0008】

また、本発明の他の特徴は、前記電動機ユニットにおいて、流路規制部は、電動機の外表面上で屈曲しながら延びて形成されて冷却風の流れを規制していることにある。

【0009】

このように構成した本発明の他の特徴によれば、電動機ユニットは、流路規制部が電動機の外表面上で屈曲しながら延びて形成されて冷却風の流れを規制しているため、電動機の外表面上を流れる冷却風の流れを円滑に変更することができる。この場合、流路規制部は、鋭角に屈曲していても良いが鈍角または円弧状に曲がって形成されているとよい。

【0010】

また、本発明の他の特徴は、前記電動機ユニットにおいて、流路規制部は、電動機の外表面との間の隙間が変化しながら延びて形成されて冷却風の流れを規制していることにある。

【0011】

このように構成した本発明の他の特徴によれば、電動機ユニットは、流路規制部が電動機の外表面との間の隙間が変化しながら延びて形成されて冷却風の流れを規制しているため、電動機の外表面上を流れる冷却風の流れを所望する流れに制御し易くすることができる。

【0012】

また、本発明の他の特徴は、前記電動機ユニットにおいて、流路規制部は、自走式車両における冷却対象となる冷却対象部に冷却風が流れるように形成されていることにある。

【0013】

このように構成した本発明の他の特徴によれば、電動機ユニットは、流路規制部が自走式車両における冷却対象となる冷却対象部に冷却風が流れるように形成されているため、自走式車両または電動機を効率的に冷却することができる。

【0014】

また、本発明の他の特徴は、前記電動機ユニットにおいて、さらに、冷却液を流動させるための送液ポンプを備えており、冷却対象部は、送液ポンプであることにある。

【0015】

このように構成した本発明の他の特徴によれば、電動機ユニットは、流路規制部が電動機における冷却対象となる冷却対象部としての送液ポンプに冷却風が流れるように形成されているため、電動機を効率的に冷却することができる。

【0016】

また、本発明の他の特徴は、前記電動機ユニットにおいて、流路規制部は、電動機の外表面における冷却風の流れを阻止するように形成されていることにある。

【0017】

このように構成した本発明の他の特徴によれば、電動機ユニットは、流路規制部が電動機の外表面における冷却風の流れを阻止するように形成されているため、冷却風を必要な箇所に導いたり、冷却風の不必要な箇所への流動を抑制したりすることができ電動機を効率的に冷却することができる。

【0018】

また、本発明の他の特徴は、前記電動機ユニットにおいて、さらに、冷却液を熱交換するラジエターを備えており、送風機は、電動機とラジエターとの間に設けられていることにある。

【0019】

このように構成した本発明の他の特徴によれば、電動機ユニットは、送風機が電動機とラジエターとの間に設けられているため、電動機に対して強い冷却風を出力することができるとともに、ラジエターへの外気の取り込みと電動機への冷却風の供給を同時に行うことができる。

【0020】

また、本発明は電動機ユニットの発明として実施できるばかりでなく、電動機外表面上を流動する冷却風の制御方法および自走式電動車両の発明としても実施できるものである。

【0021】

具体的には、冷却風の流れの制御方法は、自走式車両における駆動輪を駆動するための電動機と、電動機の外表面上に設けられて電動機を冷却するための冷却液が流通する冷却液外部配管と、電動機の外表面に風を冷却風として送る送風機とを備えた自走式車両における電動機の外表面上を流れる冷却風の流れの制御方法であって、冷却液外部配管に電動機の外表面上を流れる冷却風の流れを規制する流路規制部を形成しておき、送風機から出力される冷却風の流れを規制するようにすればよい。このように構成した冷却風の流れの制御方法によれば、前記電動機ユニットと同様の作用効果を期待することができる。

【0022】

また、自走式電動車両は、運転者が着座するシートと、シートに対向して設けられて前輪および後輪のうちの少なくとも一方を操舵するためのハンドルと、前輪および後輪のうちの少なくとも一方を駆動するための請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載した電動機ユニットとを備えるとよい。このように構成した自走式電動車両によれば、前記電動機ユニットと同様の作用効果を期待することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明に係る自走式電動車両の全体構成の概略を模式的に示す側面図である。

【図2】図１に示す自走式電動車両に搭載される電動機ユニットの全体構成の概略を図１に示す自走式電動車両の右側から見た斜視図である。

【図3】図１に示す自走式電動車両に搭載される電動機ユニットの全体構成の概略を図１に示す自走式電動車両の左側から見た斜視図である。

【図4】図１に示す自走式電動車両の制御システムの概略を示すブロック図である。

【図5】図１に示す自走式電動車両に搭載される電動機ユニットの内部構成の概略を示す断面図である。

【図6】電動機のハウジングの外表面と流路規制部との間の隙間を説明するための要部拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明に係る自走式電動車両の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る自走式電動車両１００の全体構成の概略を模式的に示す側面図である。また、図２は、図１に示す自走式電動車両１００に搭載される電動機ユニット１２０の全体構成の概略を図１に示す自走式電動車両１００の右側から見た斜視図である。図３は、図１に示す自走式電動車両１００に搭載される電動機ユニット１２０の全体構成の概略を図１に示す自走式電動車両１００の左側から見た斜視図である。また、図４は、図１に示す自走式電動車両１００の制御システムの概略を示すブロック図である。また、図５は、図１に示す自走式電動車両１００に搭載される電動機ユニット１２０の内部構成の概略を示す断面図である。この自走式電動車両１００は、運転者Ｕが両足を揃えた状態でシート１１０上に着座して運転を行う小型の自動二輪車（所謂スクータ）である。

【0025】

（自走式電動車両１００の構成）
自走式電動車両１００は、フレーム１０１を備えている。フレーム１０１は、自走式電動車両１００の形を維持する骨格を構成する部品であり、複数の鉄製のパイプまたは板材を組み合わせて構成されている。このフレーム１０１は、主として、ヘッドパイプ１０２、メインフレーム１０６およびシートレール１０９をそれぞれ備えて構成されている。

【0026】

ヘッドパイプ１０２は、自走式電動車両１００の前輪１０３をフロントフォーク１０４を介して支持する筒状の部分である。フロントフォーク１０４は、前輪１０３の両側に棒状に延びて形成されてヘッドパイプ１０２に対して前輪１０３を自走式電動車両１００の左右方向に転舵可能に支持する部品であり、サスペンション機構（図示せず）を備えて構成されている。このフロントフォーク１０４の上端部には、ハンドル１０５が設けられている。ハンドル１０５は、自走式電動車両１００の進行方向を操舵するための部品であり、自走式電動車両１００の左側および右側の幅方向にそれぞれ棒状に延びて形成されている。ハンドル１０５は、左右一対で構成されているとともに、これらの左右の一方が自走式電動車両１００を加速させるためのアクセルグリップ１０５ａを構成している。

【0027】

メインフレーム１０６は、電動機ユニット１２０および二次電池１１５をそれぞれ支持してフレーム１０１の強度を決定づけるフレーム１０１の中枢部分であり、自走式電動車両１００の前方から後方に向かって斜め下方に延びた後水平に延びて再び斜め上方に延びる屈曲した形状に形成されている。このメインフレーム１０６は、この水平に延びる部分においてステップフロア１１４および二次電池１１５をそれぞれ支持するとともに、斜め上方に延びる部分付近でスイングアーム１０７および電動機ユニット１２０をそれぞれ支持している。スイングアーム１０７は、自走式電動車両１００の後輪１０８をメインフレーム１０６との連結部であるピボット１０６ａを基点として上下動自在な状態で支持している。

【0028】

シートレール１０９は、主として、シート１１０、荷台１１２およびテールランプ１１３をそれぞれ支持する部分であり、メインフレーム１０６の後方に向かって斜め上方に延びて形成されている。シート１１０は、自走式電動車両１００の運転者Ｕが両足を揃えた状態で着座するための部品であり、クッション部材で構成されている。このシート１１０は、開閉自在に構成されており、シート１１０の下方にはヘルメットなどの小物を収容できる収納スペース１１１が空洞状に形成されている。

【0029】

この場合、収納スペース１１１の底部は、開閉自在に構成されており、電動機ユニット１２０にアクセスできるように構成されている。荷台１１２は、荷物を載せるための部分であり、金属製の棒体を枠状に形成して構成されている。テールランプ１１３は、運転者Ｕによるブレーキ操作、ウィンカー操作または夜間などにおけるヘッドランプの点灯操作によって点灯する照明器具である。

【0030】

ステップフロア１１４は、シート１１０に着座した運転者Ｕが両足を揃えた状態で載置するための部分であり、シート１１０の前方の下方で前記メインフレーム１０６の上方に平坦な床面として形成されている。

【0031】

二次電池１１５は、電動機１２１および自走式電動車両１００が備える電気電子機器に電力を供給する装置であり、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの充放電可能な電池で構成されている。また、二次電池１１５は、自走式電動車両１００の減速時に電動機１２１が発生させる回生電気エネルギを蓄える。この二次電池１１５は、ステップフロア１１４の下方でメインフレーム１０６に支持されている。

【0032】

また、ステップフロア１１４の後端部からシート１１０に向かって立ち上がって電動機ユニット１２０を覆う筒状のユニットカバー１１６には、後述するラジエター１４１の前方に格子状の通気口１１７が開口している。また、後輪１０８は、チェーン１１８を介して電動機１２１に連結されて駆動力を得ている。

【0033】

電動機ユニット１２０は、前記した後輪１０８を回転駆動させるための駆動力を発生させる動力源を構成する装置群である。具体的には、電動機ユニット１２０は、主として、電動機１２１、冷却液室１２７、送液ポンプ１４０、ラジエター１４１および送風機１４３をそれぞれ備えて構成されている。なお、図１においては、電動機ユニット１２０は、自走式電動車両１００の内部に配置されるため破線で描かれるべきであるが、理解を容易にするため敢えて実線で示している。

【0034】

電動機１２１は、自走式車両の駆動輪を回転駆動するための回転駆動力を発生させる駆動源である。本実施形態においては、電動機１２１は、自走式二輪車を駆動させる同期モータで構成されている。なお、電動機１２１は、直流モータで構成してもよいことは当然である。

【0035】

電動機１２１は、主として、ステータ１２２、ロータ１２３およびハウジング１２４をそれぞれ備えて構成されている。ステータ１２２は、三相交流によって回転磁界を生じさせるための部品であり、鉄心の外周部に巻線が設けられて筒状に形成されている。このステータ１２２は、ハウジング１２４を構成する胴体１２５内に固定的に取り付けられている。

【0036】

ロータ１２３は、ステータ１２２が発生させる回転磁界によって回転する部品であり、棒状に延びるシャフトの外周部に永久磁石が取り付けられて構成されている。このロータ１２３は、ステータ１２２を貫通した状態で胴体１２５内に配置されている。この場合、ロータ１２３における一方の端部側は、出力側蓋体１３０を貫通した状態で回転自在に支持されている。この場合、ロータ１２３における出力側蓋体１３０を貫通して露出した部分が電動機１２１の出力軸となる。また、ロータ１２３における他方側の端部が後部側蓋体１３５に回転自在な状態で支持されている。

【0037】

ハウジング１２４は、電動機１２１の外筐を構成する部品であり、主として、胴体１２５、制御室カバー１２９ａ、出力側蓋体１３０、伝達装置カバー１３１、後部側蓋体１３５および後部側カバー１３６をそれぞれ備えて構成されている。胴体１２５は、ステータ１２２およびロータ１２３の各主要部を収容する収容空間１２５ａを形成するとともに冷却液室１２７を形成する部品であり、アルミニウムなどの非鉄系金属または樹脂材料などの非磁性材料を筒状に形成して構成されている。

【0038】

この胴体１２５は、円筒状に形成された内部空間である収容空間１２５ａにおいてステータ１２２を支持しているとともに、出力側蓋体１３０および後部側蓋体１３５によって回転自在に支持されたロータ１２３が貫通した状態で配置されている。また、胴体１２５は、収容空間１２５ａを形成する筒状部分の内部に冷却流路１２６が形成されている。

【0039】

冷却流路１２６は、収容空間１２５ａ、冷却液室１２７および作動制御室１２９をそれぞれ冷却するための冷却液を液密的かつ気密的に流通させるための管路であり、前記筒状部分の長手方向および周方向にそれぞれ延びて形成されている。この冷却流路１２６は、収容空間１２５ａを外側から囲むように形成されている。すなわち、冷却流路１２６は、前記筒状部分の全体に略均等に形成されている。

【0040】

この冷却流路１２６の上流側には、流路の途中に後述する送液ポンプ１４０が接続されており、この送液ポンプ１４０の更に上流側に導入菅１２６ａが接続されている。導入菅１２６ａは、冷却流路１２６の上流側に冷却液を後述するラジエター１４１から引き込むための金属製のパイプである。また、冷却流路１２６における冷却液が胴体１２５の外部から流出する下流側には、冷却液をラジエター１４１に導くための金属製のパイプからなる排出管１２６ｂが接続されている。

【0041】

すなわち、これらの導入菅１２６ａおよび排出管１２６ｂは、ラジエター１４１における冷却液の排出する部分となる下流側接続部および冷却液の導入部分となる上流側接続部にそれぞれ接続されている。また、冷却流路１２６は、胴体１２５を軸線方向にも貫通しており、出力側蓋体１３０および後部側蓋体１３５の各壁面が面している。なお、冷却流路１２６は、胴体１２５を軸線方向に貫通しないように形成することも可能である。

【0042】

冷却液は、収容空間１２５ａ、冷却液室１２７および作動制御室１２９との間で前記筒状部分を介してそれぞれ熱交換するための物質であり、液体によって構成されている。この場合、冷却液体は、水または油などの流体で構成することができる。本実施形態においては、冷却液体は、水で構成されている。また、胴体１２５における径方向外側には、冷却流路１２６に隣接して冷却液室１２７および作動制御室１２９がそれぞれ形成されている。

【0043】

冷却液室１２７は、前記冷却液を貯留するための容器を構成する部分であり、ハウジング１２４の一部が上方にドーム状に延びて形成されている。この場合、冷却液室１２７は、電動機１２１の配置姿勢における上部側の位置に送液ポンプ１４０側が開口する有底筒状に形成されており、この開口部が送液ポンプ１４０によって塞がれている。また、冷却液室１２７の上部部分には、冷却液室１２７内に外部から冷却液を充填するための開閉キャップ１２７ａが取り付けられている。すなわち、冷却液室１２７は、リザーバータンクである。この冷却液室１２７は、冷却液外部配管１４４を介してラジエター１４１が接続されている。また、この冷却液室１２７の隣には、ポンプ収容部１２８が形成されている。

【0044】

ポンプ収容部１２８は、送液ポンプ１４０を露出した状態で収容する部分であり、冷却液室１２７と出力側蓋体１３０との間の領域が凹状に切り欠かれた形状に形成されている。この場合、ポンプ収容部１２８は、送風機１４３の冷却風の出力方向に平行な方向に貫通する溝状に形成されている。

【0045】

作動制御室１２９は、制御装置１５０を収容するための空間部分であり、胴体１２５の表面の一部が制御室カバー１２９ａで覆われて形成されている。制御室カバー１２９ａは、作動制御室１２９を形成するための部品であり、炭素鋼などの鉄系金属またはアルミニウムなどの非鉄系金属などの金属板を胴体１２５の軸線方向に延びる半円のドーム状に湾曲させて形成されている。この制御室カバー１２９ａは、ボルトを介して胴体１２５の一部に着脱自在に取り付けられている。

【0046】

出力側蓋体１３０は、筒状に形成された胴体１２５の一方の端部に取り付けられる部品であり、アルミニウムなどの非鉄系金属または樹脂材料などの非磁性材料を周縁部が起立した板状体に形成して構成されている。この出力側蓋体１３０は、筒状に形成された胴体１２５の一方の端部を塞ぐとともにロータ１２３における一方の端部を回転自在に支持する。この場合、出力側蓋体１３０は、前記冷却流路１２６も塞いでいる。また、出力側蓋体１３０は、第１伝達装置１３３の出力軸１３３ｃおよび第２伝達装置１３４の第２歯車１３４ｂの各一方の端部を回転自在な状態で支持している。この出力側蓋体１３０は、胴体１２５に対してボルト（図示せず）によって取り付けられている。また、出力側蓋体１３０における胴体１２５とは反対側には、伝達装置カバー１３１が取り付けられている。

【0047】

伝達装置カバー１３１は、出力側蓋体１３０とともに出力側蓋体１３０との間に伝達装置収容空間１３２を形成するための部品であり、アルミニウムなどの非鉄系金属または樹脂材料などの非磁性材料を周縁部が起立した板状体に形成して構成されている。この伝達装置カバー１３１は、第１伝達装置１３３および第２伝達装置１３４をそれぞれ覆った状態で出力側蓋体１３０にボルトを介して取り付けられることで内部空間に伝達装置収容空間１３２を形成する。この場合、伝達装置カバー１３１は、ロータ１２３を貫通させた状態で回転自在に支持している。伝達装置収容空間１３２は、第１伝達装置１３３および第２伝達装置１３４をそれぞれ収容する空間である。

【0048】

第１伝達装置１３３は、電動機１２１の回転速度を減速して後輪１０８に対して出力する機械装置であり、主として、第１歯車１３３ａと第２歯車１３３ｂとで構成されている。第１歯車１３３ａは、電動機１２１のロータ１２３と一体的に回転する平歯車である。第２歯車１３３ｂは、第１歯車１３３ａに噛み合うことで第１歯車１３３ａの回転速度を減速しつつ回転する平歯車に出力軸１３３ｃが一体的に形成されて構成されている。出力軸１３３ｃは、伝達装置カバー１３１から突出する軸体にスプロケットが取り付けられて自走式電動車両１００の後輪１０８にチェーン１１８を介して連結されて電動機１２１の出力軸として機能する。

【0049】

第２伝達装置１３４は、電動機１２１の回転速度を減速して送液ポンプ１４０に対して出力する機械装置であり、主として、第１歯車１３４ａと第２歯車１３４ｂとで構成されている。第１歯車１３４ａは、電動機１２１のロータ１２３と一体的に回転する平歯車である。第２歯車１３４ｂは、第１歯車１３４ａに噛み合うことで第１歯車１３４ａの回転速度を減速しつつ回転する平歯車であり、送液ポンプ１４０の入力部１４０ａに噛み合っている。

【0050】

後部側蓋体１３５は、筒状に形成された胴体１２５の他方の端部に取り付けられる部品であり、アルミニウムなどの非鉄系金属または樹脂材料などの非磁性材料を板状に形成して構成されている。この後部側蓋体１３５は、筒状に形成された胴体１２５の他方の端部を塞ぐとともにロータ１２３における他方の端部を回転自在に支持する。この場合、後部側蓋体１３５は、前記冷却流路１２６も塞いでいる。この後部側蓋体１３５は、胴体１２５に対してボルト（図示せず）によって取り付けられている。また、後部側蓋体１３５の外側面は、空間を介して後部側カバー１３６で覆われており、この空間内にはロータ１２３の回転角度を検出する検出装置（図示せず）が設けられている。

【0051】

送液ポンプ１４０は、ハウジング１２４における冷却流路１２６とラジエター１４１との間で冷却液を循環させるための機械装置である。この送液ポンプ１４０は、一方の端部が前記伝達装置収容空間１３２内に配置されているとともに、他方の端部が冷却液室１２７の開口部を塞ぐようにハウジング１２４に取り付けられている。

【0052】

この場合、送液ポンプ１４０は、駆動力を受ける入力部１４０ａが前記伝達装置収容空間１３２内に配置されており、この入力部１４０ａを構成する歯車が前記第２伝達装置１３４の第２歯車１３４ｂに噛み合うことで電動機１２１の回転駆動力を受けて電動機１２１と一体的に駆動する。なお、送液ポンプ１４０は、必ずしも歯車によって駆動力を受ける必要はなく、ベルト伝達または摩擦車による伝達など歯車伝達以外の伝達手法で駆動されてもよいし、専用の電動機を備えて駆動されてもよい。

【0053】

この送液ポンプ１４０は、冷却流路１２６における上流側の流路内に組み込まれている。具体的には、送液ポンプ１４０は、前記したように、冷却流路１２６における導入菅１２６ａが接続された部分の下流側に接続されて冷却液を導入するとともに、導入した冷却液を排出する排出口が冷却流路１２６の下流側に接続されている。これにより、送液ポンプ１４０は、導入菅１２６ａを介してラジエター１４１から冷却液を導入するとともに、この冷却液を冷却流路１２６の下流側に吐出することでハウジング１２４における冷却流路１２６とラジエター１４１との間で冷却液を循環させる。

【0054】

ラジエター１４１は、前記冷却液を熱交換によって冷却するための装置である。このラジエター１４１は、例えば、アッパータンクとロアタンクとの間にフィンおよび水管をそれぞれ備えて構成されているが、冷却液を冷却するように構成されていれば他の形態であってもよいことは当然である。このラジエター１４１は、冷却液を導入する上流側がハウジング１２４の冷却流路１２６の下流端に排出管１２６ｂを介して接続されている。また、ラジエター１４１は、通気口１１７の後方側に面して設けられている。

【0055】

また、ラジエター１４１における冷却液を排出する下流側は、導入菅１２６ａを介してハウジング１２４の冷却流路１２６の上流端に接続されているとともに、この上流端を介して前記送液ポンプ１４０に接続されている。また、ラジエター１４１には、冷却液外部配管１４４を介して冷却液室１２７が接続されている。このラジエター１４１は、取付け部材１４２ａ，１４２ｂをそれぞれ介してハウジング１２４に取り付けられている。

【0056】

取付け部材１４２ａ，１４２ｂは、ラジエター１４１および送風機１４３をそれぞれハウジング１２４に取り付けるための部材であり、金属材料をそれぞれブロック状に形成して構成されている。これらの取付け部材１４２ａ，１４２ｂは、それぞれ一方の端部がハウジング１２４にボルトを介して取り付けられているとともに、他方の端部に送風機１４３およびラジエター１４１がそれぞれ取り付けられている。また、取付け部材１４２ａ，１４２ｂは、前記した導入菅１２６ａおよび排出管１２６ｂがそれぞれ貫通している。

【0057】

送風機１４３は、空気からなる冷却風を電動機１２１に吹き付けて空冷するための機械装置であり、制御装置１５０によって作動が制御されるプロペラファンを備えて構成されている。この送風機１４３は、電動機１２１とラジエター１４１との間に配置されて前記取付け部材１４２ａ，１４２ｂによって両側から支持されている。この場合、送風機１４３は、ラジエター１４１が風上側になるとともに電動機１２１が風下側になる向きで配置される。

【0058】

また、送風機１４３は、電動機１２１の外表面に対して接近して配置されている。この場合、送風機１４３は、電動機１２１の外表面に対して３０ｍｍ以下、より好ましくは２０ｍｍ以下の間隔を介して配置するとよい。また、この場合、電動機１２１の外表面を構成するハウジング１２４は、送風機１４３が対向する壁面部分が平坦面状に形成されていてもよいが、冷却液室１２７、送液ポンプ１４０および作動制御室１２９などの冷却対象となる部分に向かう傾斜面または曲面に形成されているとよい。

【0059】

また、送風機１４３は、ラジエター１４１に対しても接近して配置するとよい。この場合、送風機１４３は、ラジエター１４１に対して５０ｍｍ以下、より好ましくは４０ｍｍ以下の間隔を介して配置するとよい。また、この場合、送風機１４３は、ラジエター１４１との間隔は電動機１２１に対する間隔よりも狭い方がよい。

【0060】

冷却液外部配管１４４は、冷却液室１２７内に貯留されている冷却水をラジエター１４１に導くとともに電動機１２１の外表面に吹き付けられた冷却風を電動機１２１における冷却を必要とする部分に導くための部品であり、金属製のパイプで構成されている。この冷却液外部配管１４４は、一方の端部がハウジング１２４を貫通して冷却液室１２７に繋がっているとともに、他方の端部がラジエター１４１に繋がっている。そして、この冷却液外部配管１４４は、前記一方の端部と前記他方の端部との間に第１流路規制部１４５ａおよび第２流路規制部１４５ｂがそれぞれ形成されている。

【0061】

第１流路規制部１４５ａおよび第２流路規制部１４５ｂは、電動機１２１の外表面に吹き付けられた冷却風を電動機１２１における冷却を必要とする部分に導くまたは冷却風を必要としない部分への流れを阻止するための部分である。第１流路規制部１４５ａは、ハウジング１２４の外表面上を送風機１４３側から流れてきた冷却風を送液ポンプ１４０側に導くための部分である。この第１流路規制部１４５ａは、ラジエター１４１から電動機１２１側に水平方向に延びた冷却液外部配管１４４が送風機１４３側に屈曲した後、送風機１４３側に向かって正面視で斜め上方に延びて形成されている。

【0062】

この場合、第１流路規制部１４５ａは、ハウジング１２４の上部に溝状に形成されたポンプ収容部１２８の縁部分に向かって延びて形成されている。また、第１流路規制部１４５ａは、ハウジング１２４の湾曲した外表面に対して接するように同外表面に沿って湾曲した状態で延びて形成されている。

【0063】

なお、この場合、第１流路規制部１４５ａは、ハウジング１２４の湾曲した曲面状の外表面に全長に亘って完全に接するように湾曲して形成されることが理想である。しかし、第１流路規制部１４５ａを、ハウジング１２４の湾曲した曲面状の外表面に全長に亘って完全に接するように湾曲して形成することは実際には困難である。したがって、第１流路規制部１４５ａの長手方向の両端部間においては、厳密には、ハウジング１２４の外表面との間に部分的に隙間が生じていることもあり得るものである。

【0064】

第２流路規制部１４５ｂは、冷却液室１２７の開閉キャップ１２７ａに冷却風が送られることを阻止するための部分である。この第２流路規制部１４５ｂは、ポンプ収容部１２８の縁部まで延びた第１流路規制部１４５ａの端部がポンプ収容部１２８とは反対側に屈曲した後、冷却液室１２７における送液ポンプ１４０とは反対側の端部側に向かって水平に延びて形成されている。この場合、第２流路規制部１４５ｂは、ハウジング１２４の外表面に対して接した状態で延びている。なお、この場合、第２流路規制部１４５ｂは、前記第１流路規制部１４５ａと同様に、ハウジング１２４の外表面との間で部分的に隙間が生じ得るものである。

【0065】

ここで、第１流路規制部１４５ａは、ハウジング１２４の外表面上を送風機１４３側から流れてきた冷却風の第２流路規制部１４５ｂ側への流動も阻止している。すなわち、第１流路規制部１４５ａは、第２流路規制部１４５ｂと同様に、冷却風が開閉キャップ１２７ａに流動することも阻止する機能も有している。しかし、第１流路規制部１４５ａは、前記したように、ハウジング１２４の外表面との間に隙間が生じ得るものである。したがって、第２流路規制部１４５ｂは、第１流路規制部１４５ａから漏れ出た冷却風が開閉キャップ１２７ａに流動することも阻止している。なお、冷却液外部配管１４４は、剛性を有する管のほか、可撓性を有するチューブで構成することもできる。

【0066】

制御装置１５０は、電動機１２１の作動を制御するとともに自走式電動車両１００の作動も総合的に制御する電気電子機器である。より具体的には、制御装置１５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータによって構成されるとともに、電動機１２１の作動を直接制御するためのインバータ、昇圧コンバータおよびＤＣＤＣコンバータなどからなるパワーコントールユニット（ＰＣＵ）などを備えて構成されている。

【0067】

ここで、インバータは、二次電池１１５から出力される直流電流を交流電流に変換して電動機１２１に出力するとともに、電動機１２１から出力される交流電流を直流電流に変換して二次電池１１５に出力する。また、昇圧コンバータは、二次電池１１５から出力される電圧を昇圧して電動機１２１に供給する。また、ＤＣＤＣコンバータは、電動機１２１から出力される電圧を降圧して二次電池１１５に供給する。

【0068】

この制御装置１５０は、ＲＯＭなどの記憶装置に記憶させている制御プログラムを実行することでハンドル１０５に設けられたアクセルグリップ１０５ａまたはウィンカーなどの操作子の操作に応じて電動機１２１および送風機１４３の各回転駆動の制御、計器類の作動制御および灯火類の点灯制御をそれぞれ行う。また、制御装置１５０は、ハウジング１２４の制御室カバー１２９ａの外表面に電源供給用端子および電気配線を露出させた状態で作動制御室１２９内に収容されている。

【0069】

この電動機ユニット１２０は、ハウジング１２４の一部がフレーム１０１に対してボルトを介して固定的に取り付けられている。

【0070】

（自走式電動車両１００の作動）
次に、このように構成した自走式電動車両１００の作動について説明する。この自走式電動車両１００の運転者Ｕは、自走式電動車両１００のシート１１０上に着座した状態でスイッチ操作を介して制御装置１５０を起動した後、アクセルグリップ１０５ａの回動操作によるアクセル操作によって自走式電動車両１００を走行させることができる。

【0071】

この場合、制御装置１５０は、自身の起動と同時に送風機１４３の作動を開始させて電動機１２１の冷却を開始する。これにより、送風機１４３は、主として、電動機１２１、送液ポンプ１４０および制御装置１５０をそれぞれ冷却することができる。具体的には、送風機１４３から出力された冷却風Ｗは、ハウジング１２４に衝突することで収容空間１２５ａを冷却する。この場合、冷却風Ｗは、胴体１２５内に形成された冷却流路１２６内に存在する冷却液も冷却する。これらにより、冷却風Ｗは、電動機１２１を冷却する。

【0072】

次に、ハウジング１２４の外表面に衝突した冷却風Ｗは、ハウジング１２４の外表面に沿って制御室カバー１２９ａ側およびその反対側である冷却液室１２７およびポンプ収容部１２８側の２方向にそれぞれ流動する。この場合、ハウジング１２４の外表面に衝突した冷却風Ｗは、取付け部材１４２ａ，１４２ｂの各方向には取付け部材１４２ａ，１４２ｂがそれぞれ障壁となって流動が制限されるため、前記２方向により強い流れで流動する。

【0073】

次に、制御室カバー１２９ａ側に流れた冷却風Ｗ１は、制御室カバー１２９ａの外表面に沿って流れることで作動制御室１２９内を冷却して制御装置１５０を冷却する。その後、冷却風Ｗ１は、電動機１２１から離脱する。

【0074】

一方、冷却液室１２７およびポンプ収容部１２８側に流れた冷却風Ｗ２は、一部がポンプ収容部１２８側に向かって流れて電動機１２１を冷却するとともに、他の一部が冷却液外部配管１４４における第１流路規制部１４５ａに衝突する。この第１流路規制部１４５ａに衝突した冷却風Ｗ３は、冷却液室１２７側への流れが遮られて進行方向が第１流路規制部１４５ａに沿ってポンプ収容部１２８側に曲げられる。すなわち、第１流路規制部１４５ａに衝突した冷却風Ｗ３は、第１流路規制部１４５ａおよび電動機１２１をそれぞれ冷却しつつポンプ収容部１２８内に流れ込む。

【0075】

これにより、ポンプ収容部１２８には、直接ポンプ収容部１２８側に向かって流れている冷却風Ｗ２と第１流路規制部１４５ａによって進行方向が曲げられた冷却風Ｗ３とが流れ込むため、これら両者の冷却風Ｗ２，Ｗ３によって送液ポンプ１４０が冷却される。この場合、ポンプ収容部１２８内に流れ込んだ冷却風Ｗ２，Ｗ３は、一部が送液ポンプ１４０を乗り越えてポンプ収容部１２８外に流れ去るとともに、他の一部がポンプ収容部１２８と送液ポンプ１４０との間の隙間を介して溝状のポンプ収容部１２８内を貫通して流れ去りポンプ収容部１２８内に滞留することはない。なお、この場合、ポンプ収容部１２８内を通過する冷却風Ｗ２，Ｗ３によって伝達装置収容空間１３２の一部も冷却される。

【0076】

また、第１流路規制部１４５ａに衝突した冷却風Ｗ３は、一部が冷却液外部配管１４４とハウジング１２４の外表面との間の隙間を介して冷却液室１２７側に漏れ出ることがある。この場合、冷却液外部配管１４４とハウジング１２４の外表面との間の隙間から漏れ出た冷却風Ｗ４は、第２流路規制部１４５ｂによって冷却液室１２７側への流動が阻止される。これにより、冷却風Ｗ４に混じったが粉塵が開閉キャップ１２７ａおよびその周囲に付着して汚損または開閉キャップ１２７ａを開いた際に冷却液室１２７内に粉塵が混入することが防止される。

【0077】

一方、送液ポンプ１４０は、運転者Ｕによるアクセル操作による電動機１２１の回転駆動とともに作動して冷却流路１２６とラジエター１４１との間で冷却液を循環させる。この場合、ラジエター１４１は、送風機１４３の吸引側に隣接配置されているため、冷却液を効率的に冷却することができる。

【0078】

上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、自走式電動車両１００は、電動機１２１の外表面に吹き付けられた冷却風の流れを電動機１２１の外部に設けられた冷却液外部配管１４４における第１流路規制部１４５ａおよび第２流路規制部１４５ｂによって規制しているため、冷却風Ｗを必要な箇所に導いたり、または冷却風Ｗの不必要な箇所への流動を抑制することができ電動機１２１を効率的に冷却することができる。

【0079】

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、下記に示す各変形例においては、上記実施形態における自走式電動車両１００と同様の構成部分には同じ符号を付して、その説明は省略する。

【0080】

例えば、上記実施形態においては、冷却液外部配管１４４は、第１流路規制部１４５ａおよび第２流路規制部１４５ｂからなる２つの流路規制部を有して構成されている。しかし、冷却液外部配管１４４は、少なくとも１つの流路規制部を有して構成されていればよい。

【0081】

また、上記実施形態においては、冷却液外部配管１４４は、冷却液室１２７とラジエター１４１とを接続する配管で構成した。しかし、冷却液外部配管１４４は、
電動機１２１の外表面上に設けられて電動機１２１を冷却する冷却液が流通する配管で構成されていればよい。したがって、冷却液外部配管１４４は、冷却流路１２６、冷却液室１２７、送液ポンプ１４０およびラジエター１４１のうちの少なくとも２つを相互に接続する配管で構成することができる。

【0082】

また、上記実施形態においては、第１流路規制部１４５ａおよび第２流路規制部１４５ｂは、略直線状に形成した。しかし、第１流路規制部１４５ａおよび第２流路規制部１４５ｂは、冷却風Ｗを所定の箇所に対して流動させるまたは流動を阻止するために屈曲して形成してもよいことは当然である。

【0083】

また、上記実施形態においては、第１流路規制部１４５ａおよび第２流路規制部１４５ｂは、ハウジング１２４の外表面に沿って接するように構成した。しかし、第１流路規制部１４５ａおよび第２流路規制部１４５ｂは、図６に示すように、ハウジング１２４の外表面に対して隙間Ｓ１，Ｓ２を有するように形成することができる。この場合、隙間Ｓ１，Ｓ２は、ハウジング１２４の外表面に対して一定の間隔で形成されていてもよいし、間隔が変化するように形成されていてもよい。

【0084】

具体的には、第１流路規制部１４５ａとハウジング１２４の外表面との間の隙間Ｓ１は、第２流路規制部１４５ｂ側に向かって隙間の間隔が狭くなるように形成されている。また、第２流路規制部１４５ｂとハウジング１２４の外表面との間の隙間Ｓ２は、隙間の間隔が一定に形成されている。これによれば、第１流路規制部１４５ａおよび第２流路規制部１４５ｂは、第１流路規制部１４５ａおよび第２流路規制部１４５ｂを通過する冷却風Ｗの風量を調整することができる。

【0085】

また、上記実施形態においては、第１流路規制部１４５ａは、冷却風Ｗ２の一部を送液ポンプ１４０に流れるように形成した。すなわち、第１流路規制部１４５ａは、送液ポンプ１４０を冷却対象部として冷却風Ｗ２の流れる方向を規制した。しかし、冷却対象部は、電動機ユニット１２０または自走式電動車両１００において冷却の必要のある部分であれば、送液ポンプ１４０に限定されるものではない。したがって、冷却対象部としては、例えば、冷却流路１２６、冷却液室１２７（冷却液室１２７が電動機１２１から分離したリザーバータンクである場合を含む）、作動制御室１２９、第１伝達装置１３３および第２伝達装置１３４のほか、電動機ユニット１２０とメインフレーム１０６との接続部分、収納スペース１１１またはチェーン１１８などが考えられる。

【0086】

また、上記実施形態においては、第２流路規制部１４５ｂは、冷却風Ｗ４が冷却液室１２７の開閉キャップ１２７ａに流れることを阻止するように形成した。すなわち、第２流路規制部１４５ｂは、開閉キャップ１２７ａを冷却非対象部として冷却風Ｗ４の流れを阻止した。しかし、冷却非対象部は、電動機ユニット１２０において冷却風Ｗの送風を避けたい部分であれば、開閉キャップ１２７ａに限定されるものではない。したがって、冷却非対象部としては、例えば、前記冷却対象物と同様の部分が考えられる。

【0087】

また、第１流路規制部１４５ａおよび第２流路規制部１４５ｂは、電動機１２１の外表面における冷却風Ｗの流れを阻止するように形成することで冷却風Ｗを必要な箇所に留まらせることもできる。

【0088】

また、上記実施形態においては、冷却液室１２７は、ハウジング１２４内に形成した。しかし、冷却液室１２７は、ハウジング１２４の外部に別体で設けてよいことは当然である。

【0089】

また、上記実施形態においては、電動機ユニット１２０は、ラジエター１４１を備えて構成した。この場合、送風機１４３は、電動機１２１とラジエター１４１との間に配置されている。しかし、送風機１４３は、ラジエター１４１に対して電動機１２１とは反対側、すなわち、送風機１４３の風下側にラジエター１４１が位置するように配置することもできる。また、電動機ユニット１２０は、ラジエター１４１を省略して構成することもできる。

【0090】

また、上記実施形態においては、電動機ユニット１２０は、送風機１４３を１つ備えて構成した。しかし、電動機ユニット１２０は、少なくとも１つの送風機１４３を備えて構成されていればよい。したがって、電動機ユニット１２０は、２つ以上の送風機１４３を備えて構成することができる。

【0091】

また、上記実施形態においては、電動機１２１は、第１伝達装置１３３、第２伝達装置１３４および制御装置１５０をそれぞれ一体的に備えて構成されている。しかし、電動機１２１は、第１伝達装置１３３、第２伝達装置１３４および制御装置１５０をそれぞれ省略して電動機１２１単体で構成することができる。

【0092】

また、上記実施形態においては、電動機ユニット１２０は、運転者Ｕが両足を揃えた状態でシート１１０上に着座して運転を行う小型の自動二輪車（所謂スクータ）に搭載した。しかし、電動機ユニット１２０は、二輪または三輪のオートバイクほか、四輪のカートなどの自走式電動車両に広く搭載することができる。この場合、例えば、電動機ユニット１２０は、シート１１０に跨って着座する鞍乗り形の二輪車、三輪車または四輪車に搭載することができる。また、電動機ユニット１２０は、後輪駆動車のほか、前輪駆動車または全輪駆動車に搭載することもできる。また、電動機ユニット１２０は、前輪を操舵する自走式電動車両のほか、後輪を操舵する自走式電動車両に搭載することもできる。また、自走式電動車両１００は、二次電池１１５をステップフロア１１４の下方以外の場所、例えは、シート１１０の下方またはカウルの内側に配置することもできる。

【符号の説明】

【0093】

Ｕ…運転者、Ｓ…隙間、Ｗ，Ｗ１～Ｗ４…冷却風の流れ、
１００…自走式電動車両、１０１…フレーム、１０２…ヘッドパイプ、１０３…前輪、１０４…フロントフォーク、１０５…ハンドル、１０５ａ…アクセルグリップ、１０６…メインフレーム、１０６ａ…ピボット、１０７…スイングアーム、１０８…後輪、１０９…シートレール、
１１０…シート、１１１…収納スペース、１１２…荷台、１１３…テールランプ、１１４…ステップフロア、１１５…二次電池、１１６…ユニットカバー、１１７…通気口、１１８…チェーン、
１２０…電動機ユニット、１２１…電動機、１２２…ステータ、１２３…ロータ、１２４…ハウジング、１２５…胴体、１２５ａ…収容空間、１２６…冷却流路、１２６ａ…導入菅、１２６ｂ…排出管、１２７…冷却液室、１２７ａ…開閉キャップ、１２８…ポンプ収容部、１２９…作動制御室、１２９ａ…制御室カバー、
１３０…出力側蓋体、１３１…伝達装置カバー、１３２…伝達装置収容空間、１３３…第１伝達装置、１３３ａ…第１歯車、１３３ｂ…第２歯車、１３３ｃ…出力軸、１３４…第２伝達装置、１３４ａ…第１歯車、１３４ｂ…第２歯車、１３５…後部側蓋体、１３６…後部側カバー、
１４０…送液ポンプ、１４０ａ…入力部、１４１…ラジエター、１４２ａ，１４２ｂ…取付け部材、１４３…送風機、１４４…冷却液外部配管、１４５ａ…第１流路規制部、１４５ｂ…第２流路規制部、
１５０…制御装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】