专利名称：轮内马达及电动车辆的制作方法
技术领域：
本发明是关于通过设置在车辆轮辋内的马达而驱动车轮的轮内马达，特别是关于电动汽车，混合动力汽车，以及电动自行车等的电动车辆。
背景技术：
专利文献1(实用新型公开JP平5-22133号公报)和专利文献2(专利公开 JP2006-246678号公报)中公开了如下内容。即，圆筒状线圈被固定在线圈支撑构件，该线圈支撑构件被固定在轴，内周固定有磁石的圆筒状外部轭铁被设置在线圈的外周侧，外部轭铁被固定在轮辋从而构成轮内马达，其中，通过向线圈供电而旋转驱动轮辋。另一方面，为了提高作用于线圈上的磁石的磁通量密度，可考虑把筒状内部轭铁设置在筒状线圈的内周侧。在设有内部轭铁的场合，为了使磁石的磁通量循环，一般是把内部轭铁和外部轭铁设为一体。但是，在线圈的内周侧如果把内部轭铁和外部轭铁设为一体的话，就存在线圈支撑构件和线圈的安装较为困难这样的问题。
发明内容
因此，本发明的目的是提供设置内部轭铁以能够提高作用在线圈的磁通量密度， 同时，装配也较容易的轮内马达以及电动车辆。为实现所述目的的轮内马达，其特点是，具有圆筒状线圈，其内周侧插有轴；线圈支撑构件，其固定在轴并支撑线圈；圆筒状外部轭铁，其配置在线圈的外周侧，并固定在轮辋；磁石，其固定在外部轭铁的内周面，并配置在和线圈的外周面相向而对；圆筒状内部轭铁，其配置在线圈的内周侧，并配置在和线圈的内周面相向而对；其中，外部轭铁和内部轭铁分别相对于轴而自由旋转，并且互相分离。所述的轮内马达，进一步地，外部轭铁具有主体部，其包括筒状部和设置在筒状部的一个端部的底面部；以及盖部，其设置在筒状部的另一端部。底面部和盖部上分别形成有轴的插入孔，把主体部和盖部固定从而密闭外部轭铁的内部。为实现所述目的的电动车辆的发明特征是，具有所述的轮内马达。根据所述的轮内马达，因在线圈的内周侧设有内部轭铁，外部轭铁和内部轭铁能够提高作用在线圈的磁通量密度，能够提高驱动转矩。轮内马达的组装，例如，把线圈支撑构件固定在轴上，并把内部轭铁旋转自由的安装在轴上，之后，把线圈配置在内部轭铁的外周并固定在线圈支撑构件上。接着，把位于线圈的外周并且其上固定有磁石的外部轭铁旋转自由的安装在轴上，再把外部轭铁固定在轮辋上。这样，线圈和线圈支撑构件不会妨碍安装内部轭铁和外部轭铁，轮内马达的组装就能够容易的进行。底面部和盖部上分别形成有轴的插入孔，把主体部和盖部固定从而密闭外部轭铁的内部，从而能够起到外部轭铁的内部的防水作用。
图1是本发明实施形态的轮内马达相对于轴的单侧一半的纵截面图。符号的说明1轮内马达5 轮辋9 轴Π 线圈11定子盘(线圈支撑构件)15外部轭铁17内部轭铁27主体部29 盖部
具体实施例方式以下，参照图1对本发明实施形态进行详细说明。本实施形态中的轮内马达1设置在电动汽车的四个车轮的各个车轮3的轮辋5内，轮辋5的外周安装有轮胎7，并以电动驱动各个车轮3。轮内马达1具有固定在轴9上的定子盘11 ；固定在定子盘11的线圈13 ；配置在线圈13的外周侧的外部轭铁15 ；以及配置在线圈13内侧的内部轭铁17.用于配线的中空19被形成在轴9中，向线圈13供电的引线21从轴9的中空19 穿过外部轭铁15的内部空间而和线圈13相连接。作为线圈支撑构件的定子盘11为圆盘状，孔形成在圆盘的中心部，轴9贯穿该孔。 定子盘11由楔子12固定在轴9上。线圈13为圆筒状，例如通过蚀刻铜板形成线状，绝缘处理后重叠成多层。线圈13 的一个端部固定在定子盘11的外周。外部轭铁15由主体部27和通过螺钉固定在主体部27的盖部四构成。主体部27 由设置在线圈13外周的圆筒状的筒状部27a和底面部27b构成。筒状部27a被配置在线圈13的外周，并和线圈13保持间隔。筒状部27a的内周侧面上设有磁石31，磁石31和线圈13相向而对。此外，磁石31被磁化为多个磁极以使在周围方向具有不同的磁极。轴9的插入孔形成在底面部27b的中央部分，插入孔里插有轴9，底面部27b通过螺钉37被固定在轴承35上。还有，底面部27b被配置在轮辋5的内侧面，并从轮辋5的外侧用螺钉33被固定在轮辋5。盖部四为圆盘状，其中央部形成有轴9的插入孔，把轴9插入插入孔，并用螺钉43 固定在轴承41上。还有，盖部四的外周部通过螺钉45被固定在主体部27a上。内部轭铁17由通过线圈13和磁石31相向而对的圆筒状轭铁主体17a ；以及支撑部17b构成。支撑部17b从底端部18呈放射状被设有多个，底端部18通过螺钉49被固定在轴9的轴承47上。
外部轭铁15，内部轭铁17以及轴9都是由磁性体构成，以形成磁通量的通路。下面，就本发明实施形态中，向轮内马达1的轮辋5内的安装及其作用效果进行说明。关于轮内马达1的安装，首先把外部轭铁15的盖部四插入轴，并用螺钉43固定在轴9的轴承41上。其次，用楔子12把其上固定有线圈13的定子盘11固定在轴9上，再把内部轭铁17的轭铁主体支撑部17b通过螺钉49固定在轴承47上。之后，安装外部轭铁 15的主体部27。安装主体部27时，把筒状部27a配置在线圈13的外周侧，并使轴贯通底面部27b的孔，然后用螺钉37固定在轴承35上。轴承35固定在轴9上。接着，通过螺钉45把外部轭铁15的主体部27固定在盖部四之后，再通过螺钉33 把外部轭铁15的底面部27b固定在轮辋5上。关于轮内马达1的驱动，通过引线21供电给线圈13，相对于磁石31和内部轭铁 17之间的磁场就产生电磁力，因此磁石31和外部轭铁15相对于线圈13 —起旋转，固定在外部轭铁15的轮辋5就相对于轴9而被旋转驱动。并且，内部轭铁17也和外部轭铁15同步旋转。磁石31的磁通量的通路是，从相向而对的内部轭铁17通过轴9以及外部轭铁的回路。根据本实施形态，因为内部轭铁17和外部轭铁15是分开的构件，通过分别单独安装在轴9上，即使是线圈13的内侧设有内部轭铁17的构造，也能够容易安装。在本实施形态中，磁石31作用于线圈13的磁通量是通过由内部轭铁17，轴9以及外部轭铁15形成的通路的回路，因此能够提高作用于线圈13的磁通量密度。这样，和没有内部轭铁的场合相比较，作用在轮辋5上的转矩能够得到提高。在本实施形态中，盖部四和主体部27使外部轭铁15不透水，从而能够防止向外部轭铁15内混入异物，同时，防水性能较好。内部轭铁17和外部轭铁15是分离的构件，并且分别相对于轴9而自由旋转，因此停止向线圈13通电后，通过把电池等负荷连接在线圈13而产生发电电流，从而启动再生制动。在轮辋5旋转的时候，因为拉回磁石的磁力作用在内部轭铁17上，所以抑制了外部轭铁15的旋转，为此可起到辅助制动的作用。本发明并不限于上述实施形态，在不脱离本发明要旨的范围内可进行种种变更。 例如外部轭铁15可以不需要密闭构造，而通过形成通气孔以起到内部冷却的作用。也可使外部轭铁的主体部27的筒状部27a和底面部27b为分开的构件，再用螺钉
等固定。螺钉37，43，45也可分别是螺栓。
权利要求
1.一种轮内马达，具有圆筒状线圈，其内周侧插有轴；线圈支撑构件，其固定在轴上并支撑线圈；圆筒状外部轭铁，其配置在线圈的外周侧，并固定在轮辋上；磁石，其固定在外部轭铁的内周面，并配置在和线圈的外周面相向而对；圆筒状内部轭铁，其配置在线圈的内周侧，并配置在和线圈的内周面相向而对；其中，外部轭铁和内部轭铁分别相对于轴而自由旋转并且互相分离。
2.如权利要求1所述的轮内马达，其特征在于， 外部轭铁具有主体部，其包括筒状部和设置在筒状部的一个端部的底面部；以及盖部，其设置在筒状部的另一端部，底面部和盖部上分别形成有轴的插入孔，把主体部和盖部固定从而密闭外部轭铁的内部。
3.如权利要求1所述的轮内马达，其特征在于，内部轭铁包括通过线圈和磁石相向而对的圆筒状轭铁主体、支撑部以及底端部，支撑部从底端部呈放射状被设有多个，底端部被固定在轴的轴承上。
4.如权利要求1所述的轮内马达，其特征在于，外部轭铁，内部轭铁以及轴都是由磁性体构成，以形成磁通量的通路。
5.一种电动车辆，其特征在于具有如权利要求1或者2所述的轮内马达。
全文摘要
本发明提供设有内部轭铁以能够提高作用于线圈的磁通量密度，并且组装也较容易的轮内马达及电动车辆。本发明的轮内马达1具有圆筒状线圈13；固定在轴9的线圈支撑构件11；配置在线圈13的外周侧并且固定在轮辋5的外部轭铁15；固定在外部轭铁15的内周面的磁石15；以及内部轭铁17。外部轭铁15和内部轭铁17分别相对于轴9旋转自由，并且互相分离。
文档编号H02K1/06GK102310763SQ20111018335
公开日2012年1月11日 申请日期2011年7月1日 优先权日2010年7月2日
发明者白木学, 窪田惠一 申请人:思考电机(上海)有限公司