專利名稱：電動(dòng)輪轂單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電動(dòng)車(例如，電動(dòng)自行車、電動(dòng)助力自行車、步行輔助車等)的電動(dòng)輪轂單元。
背景技術(shù)：
以往，關(guān)于此種領(lǐng)域的技術(shù)，有日本特開2009-12542號(hào)公報(bào)。該公報(bào)中所記載的電動(dòng)輪轂裝置(電動(dòng)輪轂單元)包括相對于輪轂軸而旋轉(zhuǎn)自如的輪轂體、及使輪轂體旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)。于輪轂體的一端部形成有開口部，另一端部形成為封閉的圓筒狀，馬達(dá)配設(shè)于輪轂體內(nèi)，馬達(dá)外殼自輪轂體的開口部露出于外部，定子由具有絕緣性與熱傳導(dǎo)性的樹脂所覆蓋，且隔著樹脂而密接于馬達(dá)外殼。而且，于輪轂體的開口部在馬達(dá)外殼的外周部之間配設(shè)有軸承部，配置于左右的輪轂軸之間的旋轉(zhuǎn)軸上固定有轉(zhuǎn)子，通過旋轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子一并旋轉(zhuǎn)， 經(jīng)由行星齒輪機(jī)構(gòu)，輪轂體發(fā)生旋轉(zhuǎn)。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1日本特開2009-12542號(hào)公報(bào)然而，于上述的電動(dòng)輪轂裝置中，定子的線圈中所產(chǎn)生的熱會(huì)通過樹脂部而自馬達(dá)外殼的露出部分向外部散放，但為了使馬達(dá)外殼露出于外部而在輪轂體的開口部與馬達(dá)外殼的外周部之間配設(shè)有軸承部，因此必須采用軸承部的內(nèi)徑孔較大進(jìn)而與外徑的差較小的軸承，而此種軸承部的旋轉(zhuǎn)保持精度和耐久力較低。若為了提高旋轉(zhuǎn)保持精度和耐久力， 采用大型的軸承部，則必須使電動(dòng)輪轂裝置自身大型化或復(fù)雜化。因此，于此種電動(dòng)輪轂裝置中，存在難以于保持由定子所產(chǎn)生的熱的散熱性的同時(shí)使軸承部大型化的問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種保持散熱效果的同時(shí)容易使軸承部大型化的電動(dòng)輪
轂單元。本發(fā)明的電動(dòng)輪轂單元，于以車軸的軸線為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的輪轂內(nèi)，內(nèi)置有馬達(dá)部，其技術(shù)要點(diǎn)在于于輪轂內(nèi)包括馬達(dá)部，其于馬達(dá)殼體內(nèi)收容有轉(zhuǎn)子及定子；減速齒輪部，其將轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)減速后傳達(dá)至輪轂；電路基板，其對轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行控制，并且配置于馬達(dá)殼體與輪轂之間；以及軸承部，其外輪固定于輪轂側(cè)，內(nèi)輪固定于車軸側(cè)，且旋轉(zhuǎn)自如地支撐輪轂，且鐵芯上卷繞有線圈而成的定子由密接于馬達(dá)殼體的內(nèi)壁面的第一樹脂模具部而密封，具有電子零件的電路基板由密接于馬達(dá)殼體的外壁面的第二樹脂模具部而密封， 露出于外部的軸承部的內(nèi)輪抵接于馬達(dá)殼體。[0016]于該電動(dòng)輪轂單元中，定子中所產(chǎn)生的熱經(jīng)由第一樹脂模具部而傳達(dá)至馬達(dá)殼體，電路基板上的電子零件所產(chǎn)生的熱經(jīng)由第二樹脂模具部而傳達(dá)至馬達(dá)殼體。而且，集中于馬達(dá)殼體的熱傳達(dá)至軸承部后會(huì)向外部散放。此種構(gòu)成的電動(dòng)輪轂單元容易使軸承部大型化，并且，使軸承部越大型化，則越可提高散熱效果。軸承部為了提高旋轉(zhuǎn)保持精度和耐久力，于設(shè)計(jì)方面迫切需要使的大型化，但若采用如本發(fā)明般的構(gòu)成，則可通過軸承部的大型化而同時(shí)達(dá)成散熱效果的提高與輪轂的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。進(jìn)而，一般而言，若提高電子零件的耐熱性則會(huì)導(dǎo)致電子零件自身大型化，但于本發(fā)明中，因提高電路基板上的電子零件的散熱性，故而即便未使用耐熱性較高的電子零件亦可，可實(shí)現(xiàn)電子零件的小型化和低成本化， 其結(jié)果，可實(shí)現(xiàn)電子零件的占有空間的縮小化，且可實(shí)現(xiàn)馬達(dá)部的占有空間的放大化即以動(dòng)力增加為目的的馬達(dá)部的大型化。又，較佳為于軸承部的內(nèi)輪，形成有使線連接于電路基板的配線插入的配線抽出孔。普通的電動(dòng)輪轂單元中的輪轂，大多情形時(shí)是以包入馬達(dá)部及減速齒輪部的方式形成，并且進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，因此雖在以往的配線的抽出方式中，不得不設(shè)計(jì)為使車軸貫通，但于本發(fā)明的情形時(shí)，能夠利用大型化的軸承部的內(nèi)輪容易將線連接于電路基板的配線排出至外部，具有軸承部越大型化，則配線的抽出越容易的顯著效果。根據(jù)本發(fā)明，于保持散熱效果的同時(shí)容易使軸承部大型化。

圖1是表示本發(fā)明的電動(dòng)輪轂單元的一實(shí)施形態(tài)的剖面圖。圖2是圖1所示的電動(dòng)輪轂單元的分解剖面圖。圖3是表示行星齒輪機(jī)構(gòu)及隔板的俯視圖。圖4是表示本發(fā)明的電動(dòng)輪轂單元的其他實(shí)施形態(tài)的剖面圖。圖5是表示電動(dòng)助力自行車的一例的側(cè)視圖。主要元件符號(hào)說明1、1A:電動(dòng)輪轂單元2 車軸3 馬達(dá)部4 輪轂6 減速齒輪部(行星齒輪機(jī)構(gòu))7:電路基板10 馬達(dá)殼體11:鐵芯(芯)12 線圈13 定子14 轉(zhuǎn)子31 軸承部31a 外輪31b:內(nèi)輪[0040]34 配線35:配線抽出孔Ml 第一樹脂模具部M2 第二樹脂模具部L 軸線
具體實(shí)施方式
以下，一邊參照圖式一邊對本發(fā)明的電動(dòng)輪轂單元的較佳實(shí)施形態(tài)進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖1、圖2、及圖5所示，電動(dòng)輪轂單元1用于電動(dòng)自行車、電動(dòng)助力自行車、電動(dòng)摩托車、電動(dòng)汽車等的車輪W中。該電動(dòng)輪轂單元1包括如下各部作為主要的構(gòu)成零件為車輪W的旋轉(zhuǎn)中心即固定于框架F的車軸2、車軸2所貫通的馬達(dá)部3、以車軸2為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的輪轂4、使馬達(dá)部3的輸出減速后傳達(dá)至輪轂4的減速齒輪部6、對馬達(dá)部3進(jìn)行控制的電路基板7、以及相對于車軸2旋轉(zhuǎn)自如地支撐輪轂4的左右一對軸承部30、31。而且，于輪轂4內(nèi)，收容有馬達(dá)部3、減速齒輪部6、及電路基板7。馬達(dá)部3具有車軸2的軸線L方向上的一端開放的馬達(dá)殼體10，且在馬達(dá)殼體10 的周圍，輪轂4旋轉(zhuǎn)，因此使馬達(dá)殼體10的外周壁IOb離開輪轂4。于該馬達(dá)殼體10內(nèi)，包括在由鐵芯構(gòu)成的芯11上卷繞線圈12而成的定子13，及相對于定子13旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子14。定子13通過利用具有電氣絕緣性及彈力性的樹脂形成的第一樹脂模具部Ml而密封，樹脂鑄模而成的定子13的外周面密接于馬達(dá)殼體10的圓筒狀的外周壁IOb及圓板狀的端壁IOc 的內(nèi)壁面。轉(zhuǎn)子14包括位于比定子13內(nèi)側(cè)的圓筒狀的磁體16，及介裝于磁體16與車軸 2之間且即便馬達(dá)部3被電性地鎖住亦可進(jìn)行輪轂4的旋轉(zhuǎn)的滑動(dòng)控制機(jī)構(gòu)17。于馬達(dá)殼體10的軸線L方向上的一端部，形成有以軸線L為中心的環(huán)狀的開口部 IOa0該開口部IOa跨及馬達(dá)殼體10的平坦端面的大致全體而形成，且于開口部IOa內(nèi)配置有作為減速齒輪部的行星齒輪機(jī)構(gòu)6。而且，于馬達(dá)殼體10的另一端部，形成有端壁IOc 與突起部IOd且固定于車軸2。行星齒輪機(jī)構(gòu)6包括太陽齒輪21，其作為轉(zhuǎn)子14的一部分而構(gòu)成并且于開口部 IOa的位置在車軸2的周圍旋轉(zhuǎn)；內(nèi)齒輪22，其于開口部IOa的位置形成于馬達(dá)殼體10的外周壁IOb的端部；以及四個(gè)行星齒輪23，其等軸支撐于作為載體而發(fā)揮作用的輪轂4，并且配置于太陽齒輪21與內(nèi)齒輪22之間，且與太陽齒輪21及內(nèi)齒輪22嚙合(參照圖3)。 而且，各行星齒輪23經(jīng)由軸承27而旋轉(zhuǎn)自如地安裝于自輪轂4的軸線L方向上的一端部朝向輪轂4的內(nèi)方，向軸線L方向突出的軸部26。于此種行星齒輪機(jī)構(gòu)6中，太陽齒輪21與轉(zhuǎn)子14 一并旋轉(zhuǎn)，于太陽齒輪21的周圍行星齒輪23公轉(zhuǎn)，以此輪轂4發(fā)生旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)減速后傳達(dá)至輪轂4。而且，因行星齒輪機(jī)構(gòu)6為偏平，故而能夠以堵住開口部IOa的方式配置，有助于輪轂4的薄型化。鼓狀的輪轂4由成杯形狀的輪轂本體部4A、及將輪轂本體部4A的開口端如封閉的偏平的蓋部4B構(gòu)成。于使形成于輪轂本體部4A的法蘭部如與形成于蓋部4B的法蘭部 4b對接的狀態(tài)下，通過螺桿28將輪轂本體部4A與蓋部4B —體化。而且，于輪轂本體部4A 與蓋部4B的重合部分介裝有環(huán)狀的密封橡膠四。[0052]進(jìn)而，于軸線L方向上，在形成于輪轂本體部4A的端部的車軸突出孔如，安裝有用以支撐輪轂4的相對于車軸2的旋轉(zhuǎn)的由滾動(dòng)軸承構(gòu)成的第一軸承部30，在形成于蓋部4B 的端部的車軸突出孔4d，安裝有用以支撐輪轂4的相對于車軸2的旋轉(zhuǎn)的由滾動(dòng)軸承構(gòu)成的第二軸承部31。而且，于車軸2的一端部，擰裝有保持第一軸承部30的第一螺帽部32， 第一軸承部30的外輪30a抵接于輪轂4的輪轂本體部4A，第一軸承部30的內(nèi)輪30b抵接于第一螺帽部32，以此防止第一軸承部30的脫落。同樣地，于車軸2的另一端部，擰裝有保持第二軸承部31的第二螺帽部33，第二軸承部31的外輪31a抵接于輪轂4的蓋部4B，第二軸承部31的內(nèi)輪31b抵接于第二螺帽部33，以此防止第二軸承部31的脫落。于由蓋部4B、馬達(dá)殼體10的端壁IOc及第二軸承部31所劃定的空間內(nèi)配置有圓板狀的電路基板7，裝有電子零件的電路基板7通過利用具有電氣絕緣性及彈力性的樹脂形成的第二樹脂模具部M2而密封。該第二樹脂模具部M2與可旋轉(zhuǎn)的輪轂4的蓋部4B隔開，第二樹脂模具部M2的端面Mh密接于馬達(dá)殼體10的端壁IOc的外壁面。進(jìn)而，于電路基板7的中央開口 7a及第二樹脂模具部M2的中央開口 M2c內(nèi)，插入有自馬達(dá)殼體10的端壁IOc沿著車軸2而突出的圓柱狀的突起部10d，電路基板7接近于馬達(dá)殼體10的端壁IOc 且平行地配置。而且，線連接于電路基板7的配線34貫通第二軸承部31的內(nèi)輪31b并排出至外部，形成于第二軸承部31的內(nèi)輪31b的配線抽出孔35中填充有由與第一及第二樹脂模具部Ml、M2為相同材質(zhì)構(gòu)成的防水性的密封材料39。第二軸承部31的外輪31a固定于輪轂4，內(nèi)輪31b固定于車軸2，且旋轉(zhuǎn)自如地支撐輪轂4，該內(nèi)輪31b的徑方向剖面積形成為比馬達(dá)殼體10的突起部IOd的徑方向剖面積大，且通過螺帽部33自軸線L方向朝突起部IOd的端面IOe壓接。再者，亦可于外輪31a 與輪轂4之間或內(nèi)輪31b與車軸2之間插入其他構(gòu)件，但于此情形時(shí)，該等的止動(dòng)為必需。 又，第二樹脂模具部M2的周緣部M2b于軸線L方向上環(huán)狀地凸出，以此實(shí)現(xiàn)第二樹脂模具部M2的放大化，且實(shí)現(xiàn)電子零件的散熱化的提升。于該電動(dòng)輪轂單元1中，第一樹脂模具部Ml及芯11壓接于馬達(dá)殼體10的外周壁 IOb,由第一樹脂模具部Ml與第二樹脂模具部M2夾入馬達(dá)殼體10的端壁10c，形成第二樹脂模具部M2的中央開口 M2c的壁面M2d壓接于突起部IOd的周面，因此定子13中所產(chǎn)生的熱經(jīng)由第一樹脂模具部Ml而傳達(dá)至馬達(dá)殼體10，電路基板7上的電子零件所產(chǎn)生的熱經(jīng)由第二樹脂模具部M2而傳達(dá)至馬達(dá)殼體10。而且，集中于馬達(dá)殼體10的熱傳達(dá)至第二軸承部31的內(nèi)輪31b后會(huì)向外部散放。此種構(gòu)成的電動(dòng)輪轂單元1容易使第二軸承部31 大型化，且即便馬達(dá)殼體10 (馬達(dá)幻與電路基板7完全被輪轂4所包圍亦可實(shí)現(xiàn)散熱的提高，并且，使第二軸承部31越大型化，則越可提高散熱效果。第二軸承部31為了提高旋轉(zhuǎn)保持精度和耐久力，于設(shè)計(jì)方面被迫需要使的大型化，但若采用如本發(fā)明般的構(gòu)成，則可通過第二軸承部31的大型化而同時(shí)實(shí)現(xiàn)散熱效果的提高與輪轂4的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。進(jìn)而，一般而言若提高電子零件的耐熱性則會(huì)導(dǎo)致電子零件自身大型化，但于本發(fā)明中，因提高電路基板7上的電子零件的散熱性，故而即便未使用耐熱性較高的電子零件亦可，可實(shí)現(xiàn)電子零件的小型化和低成本化，其結(jié)果，可實(shí)現(xiàn)電子零件的占有空間的縮小化，且可實(shí)現(xiàn)馬達(dá)部3的占有空間的放大化即以動(dòng)力增加為目的的馬達(dá)部3的大型化。又，普通的電動(dòng)輪轂單元中的輪轂，大多情形時(shí)是以包入馬達(dá)部及減速齒輪部的方式形成，并且進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，因此雖于以往的配線的抽出方式中，不得不設(shè)計(jì)為使車軸貫通， 但于本發(fā)明的情形時(shí)，能夠利用大型化的第二軸承部31的內(nèi)輪31b容易將線連接于電路基板7的配線34排出至外部，第二軸承部31越大型化，則配線34的抽出越容易。再者，該配線34通過形成于突起部IOd的狹縫IOf而自配線抽出孔35導(dǎo)出至外部。進(jìn)而，于該電動(dòng)輪轂單元1中，以使行星齒輪機(jī)構(gòu)(減速齒輪部)6與馬達(dá)部3內(nèi)的轉(zhuǎn)子14及定子13隔開的方式，相對于軸線L垂直配置的圓板狀的隔板36作為另一零件而配置于馬達(dá)殼體10內(nèi)，該隔板36抵接于支撐行星齒輪23的軸部沈的自由端，且通過擰裝于軸部沈的內(nèi)螺紋部^a的螺桿37來固定。隔板36的外周端接近于馬達(dá)殼體10的外周壁10b，車軸2貫通于隔板36的中央開口部36a，且使太陽齒輪21自中央開口部36a突出。又，螺桿37為了防松而隔著墊圈38插入至隔板36。通過該隔板36，將減速齒輪部6與馬達(dá)部3內(nèi)的轉(zhuǎn)子14及定子13分離，且通過馬達(dá)殼體10將減速齒輪部6與電路基板7分離。又，因于馬達(dá)殼體10的開口部IOa內(nèi)配置有減速齒輪部6，故而能夠關(guān)于輪轂4，縮短軸線L方向即車寬度方向的長度，從而可使輪轂 4薄型化。為了達(dá)成該薄型化，將減速齒輪部6配置于馬達(dá)殼體10內(nèi)，結(jié)果，減速齒輪部6與馬達(dá)部3內(nèi)的轉(zhuǎn)子14及定子13接近，轉(zhuǎn)子14及定子13容易受到齒輪21、22、23的研磨粉的影響，但即便減速齒輪部6中所產(chǎn)生的齒輪21、22、23的研磨粉與涂布于減速齒輪部6的潤滑劑一并飛散，通過隔板36，研磨粉亦難以附著于轉(zhuǎn)子14及定子13，可避免因研磨粉的卡入所引起的馬達(dá)部3的旋轉(zhuǎn)不良。進(jìn)而，電路基板7遠(yuǎn)離配置于馬達(dá)殼體10內(nèi)的減速齒輪部6，且配置于馬達(dá)殼體10的外，因而齒輪21、22、23的研磨粉極難附著。而且，電路基板7通過馬達(dá)殼體10而與線圈12隔開，由線圈12所產(chǎn)生的熱通過馬達(dá)殼體10而難以傳達(dá)至電路基板7，可防止電路基板7上的電子零件的壽命減少或電子零件的誤作動(dòng)。而且，通過有效地利用支撐行星齒輪23的旋轉(zhuǎn)的軸部26，能夠利用螺桿37使隔板36簡單地固定。而且，若將隔板36固定于輪轂4，則當(dāng)將馬達(dá)部3安裝于輪轂4內(nèi)時(shí)，行星齒輪23不會(huì)落下，因而將馬達(dá)部3組裝至輪轂4的輪轂本體4A內(nèi)時(shí)的作業(yè)性會(huì)變得良好。又，于電動(dòng)輪轂單元1的內(nèi)部的分解掃除時(shí)，通過螺桿37的采用能夠容易地將隔板36 卸下。再者，隔板36亦可通過熔接或斂縫等固定于軸部沈的自由端。本發(fā)明可以說并不限定于上述實(shí)施形態(tài)。例如，如圖4所示，于其他電動(dòng)輪轂單元 IA中，于電路基板7的背面(裝有電子零件的面的相反側(cè)的面)，壓接有由鋁等非導(dǎo)電性金屬構(gòu)成的環(huán)狀的散熱板25，且該散熱板25壓接于馬達(dá)殼體10的端壁IOc的外壁面。通過該散熱板25的采用，使電路基板7上的電子零件所產(chǎn)生的熱容易傳達(dá)至馬達(dá)殼體10的端壁 10c。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)輪轂單元，其于以車軸的軸線為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的輪轂內(nèi)，內(nèi)置有馬達(dá)部，其特征在于于上述輪轂內(nèi)包括上述馬達(dá)部，其于馬達(dá)殼體內(nèi)收容有轉(zhuǎn)子及定子； 減速齒輪部，其將上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)減速后傳達(dá)至上述輪轂；電路基板，其對上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行控制，并且配置于上述馬達(dá)殼體與上述輪轂之間；以及軸承部，其外輪固定于上述輪轂側(cè)，內(nèi)輪固定于上述車軸側(cè)，且旋轉(zhuǎn)自如地支撐上述輪轂，且鐵芯上卷繞有線圈而成的上述定子由密接于上述馬達(dá)殼體的內(nèi)壁面的第一樹脂模具部而密封，具有電子零件的上述電路基板由密接于上述馬達(dá)殼體的外壁面的第二樹脂模具部而密封，露出于外部的上述軸承部的上述內(nèi)輪抵接于上述馬達(dá)殼體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)輪轂單元，其特征在于于上述軸承部的上述內(nèi)輪，形成有使線連接于上述電路基板的配線插入的配線抽出孔。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種保持散熱效果的同時(shí)容易使軸承部大型化的電動(dòng)輪轂單元。于電動(dòng)輪轂單元(1)中，將定子(13)密封的第一樹脂模具部(M1)壓接于馬達(dá)殼體(10)，將電路基板(7)密封的第二樹脂模具部(M2)亦壓接于馬達(dá)殼體(10)，露出于外部的第二軸承部(31)抵接于馬達(dá)殼體(10)。因此，定子(13)中所產(chǎn)生的熱經(jīng)由第一樹脂模具部(M1)而傳達(dá)至馬達(dá)殼體(10)，電路基板(7)上的電子零件所產(chǎn)生的熱經(jīng)由第二樹脂模具部(M2)而傳達(dá)至馬達(dá)殼體(10)。而且，集中于馬達(dá)殼體(10)的熱傳達(dá)至第二軸承部(31)后會(huì)向外部散放。此種構(gòu)成的電動(dòng)輪轂單元(1)容易使第二軸承部(31)大型化，并且，使第二軸承部(31)越大型化，則越可提高散熱效果。
文檔編號(hào)B60B27/00GK201999164SQ201120037418
公開日2011年10月5日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者中村慧, 大久保里美, 巖瀨將人, 新條達(dá)俊, 深作良范, 野口廣康 申請人:日本電產(chǎn)科寶株式會(huì)社