具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行详细说明。此外，以下的实施方式并非对权利要求书所涉及的发明进行限定，另外，在实施方式中说明的特征的组合未必全部都是发明所必须的。也可以对实施方式中说明的多个特征中的两个以上的特征任意地进行组合。另外，对相同或者同样的构成标注相同的附图标记，并省略重复的说明。

【第一实施方式】

●跨骑型车辆的结构

图1A表示作为本实施方式所涉及的跨骑型车辆的带动力的两轮车1的外观的一个例子。两轮车1具有作为驱动源的轮内马达(以下，有时也简称为马达)11，以轮内马达11为轮毂在其周围装配有轮胎12。轮内马达11通过其旋转轴112轴支承于摆臂13，能够不经由减速机构、传动机构而使驱动轮直接旋转。在轮内马达11的两侧的侧面设置有冷却用的翅片111，通过旋转而在其表面产生空气的流动，将从内部传播的热高效地散热。从电力控制部(或电力控制电路、PCU)10(参照图1B)向轮内马达11供给电源，其转速通过由驾驶员操作设置于车把的把手部的油门来控制。

图1B表示用于轮内马达11的驱动控制的控制电路的框图。本实施方式的轮内马达11在结构上是外转子型的表面磁铁同步马达(SPMSM)，包括PCU10在内而有时也称为无刷直流马达。轮内马达11由从PCU10供给的三相的交流电源驱动。该交流电源的各相可以是正弦波，也可以是方波。PCU10由低压电源(例如12V电源)104驱动，包括控制器101和逆变器102。向控制器101输入来自马达103的、用于对转子的旋转位置进行检测的霍尔传感器的输出信号(霍尔传感器信号)。此外，马达103是指从轮内马达11除去PCU后的部分。控制器101基于所输入的霍尔传感器信号，对逆变器102输入用于对来自高压电源(HV电池)105的电流进行开关等控制的控制信号。控制器101还为了根据表示油门开度的信号来控制逆变器102的输出频率，而调整向逆变器102的控制信号的时机。进而，也可以构成为不仅能够控制频率，还能够控制电流。

逆变器102根据来自控制器101的控制信号，将高压电源105转换为三相交流U、V、W并向马达103输入。马达103与所输入的电源的频率同步地被驱动。另外，马达103具备温度传感器和霍尔传感器，对由温度传感器检测到的温度进行表示的温度信号和对由霍尔传感器检测到的磁场进行表示的霍尔传感器信号被输入到控制器101。霍尔传感器信号通过检测在转子表面以S极和N极交替的方式粘贴的永久磁铁的磁场，来检测转子的电旋转位置。

在此，在本实施方式中，PCU10如后述那样组装于轮内马达11的内部。使用这样构成的轮内马达11，能够使两轮车1的驱动轮旋转，使两轮车1按照驾驶员的意图行驶。

●轮内马达的结构

图2A是轮内马达11的分解立体图。轮内马达11的主要构成部件收纳于由金属等形成的车轮壳体21和车轮壳体29构成的框体的内部。车轮壳体21在其旋转轴部分设置有供轴112穿过的孔，具有周缘部伸出的圆盘形状。另外，在其外侧和内侧的表面设置有散热用的翅片111。在本例中，翅片111是相互并列的多个细长的伸出部，与车轮壳体21一体成形。为了放出在轮内马达11的内部产生的热，其高度、根数可以根据其发热量来决定。车轮壳体29是与车轮壳体21同样的结构，但在本例中，设置于外周部的周缘部没有伸出部。但是，也可以采用与车轮壳体21相同的结构。车轮壳体21和车轮壳体29例如通过螺栓等相互固定而构成轮内马达11的壳体，经由轴承22、28安装于轴112。因此，车轮壳体21、29能够相对于固定于摆臂13而不旋转的轴112旋转，在其外周安装有轮胎12，也成为驱动轮的轮毂。

沿着车轮壳体21的周缘部的伸出部的内侧连结或固定有转子23。转子23是将例如16个或32个这样的多个永久磁铁交替反转极性地配置而构成的。这与一般的外转子型的马达相同。另一方面，在轴112上固定有电路壳体26。电路壳体26是以轴112为中心的例如金属制的圆盘形状的构件。在电路壳体26的与轮壳体29对置的面的一部分，优选设置有与电路壳体26一体地形成的散热用的翅片。另外，在同一面的一部分安装有设置了霍尔传感器的霍尔元件基板27。另外，在电路壳体26的与霍尔元件基板27相反侧的面安装有设置了PCU10的PCU基板25。PCU基板25和霍尔元件基板27通过穿过电路壳体26的通孔而由必要的信号线及电线连接。在本例中，在电路壳体26的PCU基板25侧的面上未设置翅片，但也可以设置翅片。

在电路壳体26上以包围其周围的方式安装有定子24。即，定子24经由电路壳体26固定于轴112。定子24包括与来自逆变器102的三相交流电源UVW分别连接的绕组。定子24固定于轴112，其外侧的转子23旋转。

图2B是表示与轮内马达11的旋转轴平行的剖面的剖视图。以轴112为轴，在由车轮壳体21、29构成的框体内容纳有转子23、定子24、基板壳体26等。在此，基板壳体26是金属等导热性高的导热构件，是供基板类进行安装的构件，并且也作为散热板而发挥功能。因此，PCU基板25可以以安装于此处的发热的部件直接或经由具有高导热率的导热材料而与基板壳体26接触的方式安装于基板壳体26。进一步地，定子24也与基板壳体26接触，其热量向基板壳体26传播。这样的结构的结果是，定子24、PCU基板25的热容易向基板壳体26传递。另外，基板壳体26的设置有翅片的一侧的面与车轮壳体29对置，通过车轮壳体29的旋转，在基板壳体26与车轮壳体29之间的空间内产生空气的流动。该空气流与基板壳体26的翅片接触而将其有效地冷却。相反，霍尔元件基板27虽然安装于基板壳体26，但优选以来自基板壳体26的热难以向霍尔元件传播的方式安装。

图4表示其情况。图4表示图2B的剖面中的、基板壳体26和车轮壳体29的从轴112起的上部。通过车轮壳体29旋转，产生沿着车轮壳体29朝向外周侧的空气流，该空气流碰到车轮壳体21的外缘而朝向基板壳体26侧的空间。该空气流通过基板壳体26而去往轴112侧，与也在隔着轴112的相反侧产生的空气流碰撞，引起图4所示的箭头那样的旋涡上的对流。通过该空气的流动，由PCU基板25、霍尔元件基板27、定子24等产生并传递到基板壳体26的热进一步向车轮壳体29传播。而且，从设置于车轮壳体29的外侧表面的翅片有效地散热。对于车轮壳体21也同样地产生这样的效果，能够将在内部产生的热有效地向轮内马达11的外部扩散。

图3A～图3C表示PCU基板25及霍尔元件基板27相对于基板壳体26的安装的详细情况。图3A表示基板壳体26的PCU基板25侧，图3B表示其相反的霍尔元件基板27侧，图3C表示剖面。PCU基板25和霍尔元件基板27分别安装于基板壳体26的对置的面的相互不重叠的位置。PCU基板25以设置在其上的变换器102的FET等功率元件251与基板壳体26直接接触的方式安装。由此，来自功率元件251的热高效地传播到基板壳体26。另外，霍尔元件基板27上的霍尔元件271为了检测转子23的旋转位置而设置于转子侧的端部。基板壳体26构成为其外周部由定子243包围，在其中心部与轴112结合。轴112的两端形成为敞开的空心，设置有与车轮壳体内部的安装有PCU基板25的面的一侧相通的孔41、42。从搭载于两轮车1的主体的电源引导而从轴112的端部向空心的轴内插通的电源线缆、其他的控制信号等线缆(或者线束)40经由孔41、42向PCU基板25引导，并与规定的端子连接。将PCU基板25与霍尔元件基板27连接的线缆通过基板壳体26的开口43而进行布线。这样，PCU基板25和霍尔元件基板27安装于基板壳体26的彼此相反的面。

通过这样的结构，能够简化PCU基板25与霍尔元件基板27之间的布线，能够使轮内马达11的结构紧凑化。而且，通过空心的轴112实现向轮内马达11内部的布线也有助于轮内马达11的紧凑化。另外，PCU基板25和霍尔元件基板27设置在相互不重叠的位置，因此能够降低PCU基板25的、特别是由逆变器102产生的热对霍尔元件电路27的影响。

此外，在本实施方式中，设置于壳体的翅片在一定的方向上并列地配置，但不限于此。例如，也可以排列成以轴为中心的放射状等。另外，不仅是直线的形状，也可以是曲线的形状。另外，也可以不仅考虑散热的效率，还考虑风噪声等来决定形状。

另外，在本实施方式中，将使用轮内马达11作为动力的车辆设为两轮车，但也可以是三轮车或四轮车。另外，驱动轮不限于后轮，也可以是前轮，也可以是车辆所具备的全部车轮。另外，即使是两轮车，也不限于在前后具备车轮的车辆，也可以是轮椅等具备相对于行进方向左右并列的车轮的车辆。在该情况下，两轮成为驱动轮，被轮内马达11驱动。另外，在这样的两轮车、四轮车的情况下，轮内马达11也可以构成为能够在控制器101的控制下反向旋转(即后退)。而且，不限于车辆的驱动轮，也可以使用本实施方式所涉及的轮内马达11作为用于使对象旋转的动力源。并且，在使用轮内马达11作为车辆的驱动轮的情况下，也可以将有效地将行驶风引导至驱动轮的轮毂部分的构件安装于车辆。

●实施方式的总结

以上说明的本实施方式总结如下。

(1)根据本实施方式所涉及的第一方面的发明，提供一种马达(11)的结构，其特征在于，

所述马达的结构具有：

定子(24)；

转子(23)，其通过来自所述定子(24)的磁力而旋转；

所述马达的壳体(21、29)，所述壳体与所述转子(23)连结；以及

电力控制部(10)，其配置于所述壳体(21、29)的内侧，用于驱动所述定子(24)，

在所述壳体(21、29)设置有冷却用的翅片(111)。

由此，壳体随着转子的旋转而旋转，容易引起空气的流动，因此能够进一步提高马达的冷却效率。

(2)根据本实施方式所涉及的第二方面的发明，提供一种马达的结构，在(1)的马达(11)的结构的基础上，其特征在于，

所述电力控制部(10)安装于固定在所述定子(24)上的导热构件(26)，

在所述壳体(21、29)中，所述翅片(111)设置于与所述转子(23)一起旋转的轴所穿过的侧面和与所述导热构件(26)对置的内侧的面。

由此，在壳体的内部也设置冷却用的翅片，能够进一步提高冷却效果。

(3)根据本实施方式所涉及的第三方面的发明，提供一种马达的结构，在(2)的马达(11)的结构的基础上，其特征在于，

在所述导热构件(26)中，在与所述壳体(21、29)的内侧的面对置的面设置有冷却用的翅片(111)。

由此，通过在导热构件也设置冷却用的翅片，能够进一步提高冷却效果。

(4)根据本实施方式所涉及的第三方面的发明，提供一种马达的结构，在(1)至(3)中任一方面的马达(10)的结构的基础上，其特征在于，

所述马达(10)的结构还具有空心的轴(112)，该轴(112)固定于所述定子(24)，且成为与所述转子(23)一起旋转的所述壳体(21、29)的轴，能够相对于所述壳体(21、29)而转动，

与所述电力控制部(10)连接的线束插通所述轴(112)内而向所述壳体(21、29)的内部进行布线。

由此，能够提高马达内部的布线效率，能够使马达小型化。

(5)根据本实施方式所涉及的第三方面的发明，提供一种车辆，其特征在于，

所述车辆具有驱动轮，该驱动轮通过在具有(1)至(4)中的任一结构的马达(11)的所述壳体(21、29)的外周安装轮胎(12)而成。

由此，壳体随着车辆的行驶而旋转，容易引起空气的流动，因此能够进一步提高冷却效率。

本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明的精神以及范围的情况下，能够进行各种变更以及变形。

本申请以2018年9月28日提交的日本专利申请特愿2018-184939的为基础而主张优先权，并将其全部记载内容援引于此。