电动车辆用马达的制作方法

本实用新型涉及一种电动车辆用马达。

背景技术：

以前，已经知道在驱动轮的附近配置马达的所谓轮内马达(in-wheelmotor)。例如，在日本专利特开2008-155769号公报(专利文献1)中，已公开一种轮内马达，其包括：轴向马达(axialmotor)，使定子(stator)及转子(rotor)在其旋转轴方向上相向配置而成；以及制动元件，对有底圆筒状的车轮的旋转进行制动，所述有底圆筒状的车轮将转子固定于内侧。专利文献1的车轮包括：圆盘(disk)部，在中心部形成有孔部；以及筒部，从圆盘部的周缘部向车身侧延伸设置。在筒部的外周面焊接安装有轮胎(tire)的车轮辋圈(wheelrim)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2008-155769号公报

技术实现要素：

实用新型所要解决的问题

在专利文献1中，将筒部与辋圈(rim)加以焊接。因此，筒部及辋圈限于容易焊接的金属材料。在此情况下，构成筒部及辋圈的材料选择的范围受到限定，因此难以使马达的重量减轻。

鉴于所述问题，本实用新型的目的在于使电动车辆用马达的重量减轻。

解决问题的技术手段

本实用新型的电动车辆用马达的一个实施例包括：定子，包括沿在上下方向上延伸的中心轴延伸的轴(shaft)；以及转子，以中心轴为中心，在定子的直径方向外侧旋转；转子包括：环状的磁轭(yoke)；以及辋圈，配置在磁轭的外周侧；辋圈包括第一材料，磁轭包括与第一材料不同的第二材料，辋圈覆盖磁轭的外周面的至少一部分，在磁轭的外周面与辋圈之间具有粘接剂。

实用新型的效果

根据本实用新型的一个实施例，能够使电动车辆用马达的重量减轻。

附图说明

图1是一实施方式的电动车辆的示意图。

图2是沿图1的ii-ii线的剖面图。

图3是一实施方式的电动车辆用马达的剖面图。

图4是一实施方式的磁轭及辋圈的立体图。

图5是从直径方向外侧观察磁轭的图。

图6是沿图4的vi-vi线的辋圈的剖面图。

图7是从轴方向下侧观察辋圈的图。

图8是沿图7中的viii-viii线的局部剖面图。

图9是实施方式的定子及固持器(holder)剖面图。

图10是轴及定子固持器的剖面示意图。

图11是轴及定子固持器的变形例的剖面示意图。

图12是轴及定子固持器的其它变形例的剖面示意图。

符号的说明

1：电动二轮车

2：前轮

3：后轮

3a：轮胎

4：车身

5：手柄

6：ecu

7：油门

8：电池

9：充电器

10：马达

11：轴承

20：固定部

21：轴

22：定子

23：导线

30：旋转部

31：转子

40：罩盖

41：紧固构件

50：衬垫

60：固持器

61：第一筒部

62：屈曲部

63：第二筒部

64：凸部

65：板部

66：第三筒部

67：法兰

211：大径部

212：小径部

221：定子芯

222：绝缘体

223：线圈

311：磁铁

312：磁轭

312a：缺口部

312b：安装部

313：辋圈

313a：沟槽

313b：阶差部

313b1：第一面

313b2：第二面

313b3：第三面

313b4：突出部

313c：凹部

313d：辋圈本体部

313e：辋圈法兰部

313e1：气门嘴孔

313f：凸部

313f1：第一凸部

313f2：第二凸部

611：轴贯通孔

651：板部贯通孔

j：中心轴

θ：角度

具体实施方式

以下，基于附图对本实用新型的实施方式进行说明。另外，在以下的附图中，对相同或相当的部分标注相同的参照符号，并且不重复其说明。

另外，在以下的说明中，将图2及图3的中心轴j的延伸方向设为上下方向。将中心轴j的轴方向上的一侧简称为“上侧”，将另一侧简称为“下侧”。另外，上下方向只是用于说明的名称，不对实际的位置关系或方向进行限定。另外，将与中心轴j平行的方向简称为“轴方向”，将以中心轴j为中心的直径方向简称为“直径方向”，将以中心轴j为中心的圆周方向简称为“圆周方向”。

另外，在本说明书中所谓“在轴方向上延伸”，包括严格在轴方向上延伸的状态、以及在相对于轴方向在未达45度的范围内倾斜的方向上延伸的状态。同样地，在本说明书中所谓“在直径方向上延伸”，包括严格在直径方向上延伸的状态、以及在相对于直径方向在未达45度的范围内倾斜的方向上延伸的状态。

(车辆)

参照图1，说明作为本实用新型的一实施方式的电动车辆。图1是本实用新型的一实施方式中的电动车辆的示意图。在本实施方式中，作为电动车辆，举出电动二轮车为例进行说明。

如图1所示，电动二轮车1包括前轮2、后轮3、车身4、手柄(handle)5、电子控制单元(electroniccontrolunit，ecu)6、油门(throttle)7、电池(battery)8及马达10。

前轮2及后轮3是一对车轮。在车身4，安装前轮2及后轮3。在车身4的前部，安装手柄5。

ecu6配置于车身4的内部。ecu6是控制装置。在ecu6，连接油门7。油门7是速度调整机构。

电池8配置于车身4的内部。电池8与ecu6连接。电池8通过充电器9而充电。

马达10安装于后轮3。马达10与ecu6连接。

(马达)

参照附图，说明作为本实用新型的一实施方式的马达。本实施方式的马达10是外转子(outerrotor)型的轮内马达。图2是沿图1的ii-ii线的剖面图。图3是图2的局部放大图。如图2及图3所示，马达10主要包括固定部20、旋转部30、罩盖(cover)40、衬垫(gasket)50及固持器60。

＜固定部＞

如图2及图3所示，固定部20包括轴21、定子22及导线23。

轴21沿在上下方向上延伸的中心轴j延伸。本实施方式的轴21是固定轴。轴21例如是金属制。

如图3所示，轴21包括大径部211及小径部212。小径部212的直径小于大径部211的直径。小径部212的外周面例如连接着轴承11、密封构件等。本实施方式的小径部212位于轴21的上端部及下端部，大径部位于中央部。轴也可以从端部向中央部直径分阶段地增大。

如图2及图3所示，定子22为圆环状。定子22的中心与马达10的中心轴j相一致。定子22包括定子芯221、绝缘体(insulator)222及线圈223。

定子芯221例如使磁性钢板在轴方向上层叠而构成。定子芯221包括芯包及多个齿(teeth)。芯包是与中心轴j为同心的环状。齿从芯包朝向直径方向外侧突出。齿设置有多个，从芯包在直径方向上延伸，在圆周方向上隔开狭缝(slot)而配置。

绝缘体222覆盖定子芯221的至少一部分。绝缘体222是将定子芯221与线圈223加以电绝缘的绝缘性构件。绝缘体222安装于各齿。

线圈223能够在通电时对定子芯221进行激磁。线圈223例如通过经由绝缘体222在各齿上缠绕线圈线而构成。线圈223在圆周方向上配置多个。

导线23在定子22的上侧与定子22连接。导线23穿过后述固持器60的板部65的板部贯通孔651，而引出至定子22的上侧。另外，在图3中，与线圈线连接的导线23穿过板部65的板部贯通孔651，而引出至上侧，但是所引出的路径等并不限定于此。与电路基板或线圈线连接的导线既可以从上侧引出至下侧，也可以从下侧引出至上侧。

＜旋转部＞

旋转部30能够相对于固定部20而相对旋转。旋转部30包括转子31。转子31以中心轴j为中心，在定子22的直径方向外侧旋转。

如图2及图3所示，转子31包括磁铁(magnet)311、磁轭312及辋圈313。

磁铁311配置于定子22的直径方向外侧。磁铁311以北(north，n)极与南(south，s)极在圆周方向上交替排列的方式而构成。磁铁311例如，既可以包括在圆周方向上排列的多个永久磁铁，也可以包括圆环状的一个永久磁铁。

图4是一实施方式的磁轭及辋圈的立体图。在图4中，关于磁轭及辋圈以外的零件，省略图示。图5是只表示磁轭的图。如图2～图4所示，磁轭312配置于磁铁311的直径方向外侧。磁轭312为环状。详细地说，如图5所示，磁轭312包括从朝向轴方向一端侧的端面向轴方向另一侧凹陷的缺口部312a。如图2及图3所示，罩盖40包括紧固于辋圈313的安装部312b。

如图2所示，辋圈313安装有轮胎3a。如图3及图4所示，辋圈313配置于磁轭312的外周侧。磁轭312通过粘接剂而固定于辋圈313。

辋圈313包括第一材料。磁轭312包括与第一材料不同的第二材料。如上所述，辋圈313及磁轭312包括任意不同的材料。因此，辋圈313及磁轭312例如能够一方面维持其功能，一方面选择用于使重量减轻的材料。其结果为，能够提供使重量减轻的马达10。

第一材料的比重小于第二材料的比重。第一材料例如含有铝，第二材料例如含有铁。具体地说，第一材料是铝合金，第二材料是铁合金。因此，能够使辋圈313比磁轭312重量更轻。其结果为，与利用相同材料构成辋圈313与磁轭312的情况相比，能够减小马达10的重量。

在本实施方式中，磁轭312通过压制加工而形成。辋圈313通过铸造而形成。即，在本实施方式中，磁轭312是压制品。辋圈313是铸造品。磁轭312通过粘接而固定于辋圈313。在磁轭312的外周面与辋圈313之间，具有粘接剂。由此，能够容易地制造辋圈313与磁轭312的一体品。因此，与使用螺钉等零件将辋圈313与磁轭312构成为一体的情况相比，能够更容易地使马达10的重量减轻。

辋圈313覆盖磁轭312的外周面的至少一部分。在图4中，辋圈313覆盖磁轭312的整个外周面。详细地说，辋圈313包括：辋圈本体部313d，与磁轭312的外周面在直径方向上重合；以及辋圈法兰部313e，从辋圈本体部313d的上端部及下端部向直径方向外侧延伸。

如图4及图6所示，辋圈本体部313d在轴方向一侧端部，具有阶差部313b，所述阶差部313b从辋圈本体部313d的内周面向直径方向内侧突出。在本实施方式中，阶差部313b从辋圈本体部313d的下侧的端部向直径方向内侧突出。阶差部313b包括第一面313b1、第二面313b2及第三面313b3。第一面313b1与辋圈本体部313d的轴方向一侧端面相连，朝向轴方向一侧。第二面313b2从第一面313b1的内端向轴方向另一侧延伸，朝向直径方向内侧。第三面313b3从第二面313b2的另一侧的端部向直径方向外侧延伸，朝向轴方向另一侧。

在本实施方式中，第一面313b1与辋圈本体部313d的下表面相连，朝向下侧。第二面313b2从第一面313b1的内端向上侧延伸，朝向直径方向内侧。第三面313b3从第二面313b2的上端向直径方向外侧延伸，朝向上侧。

在辋圈本体部313d的内周面涂布粘接剂之后，将磁轭312从轴方向另一侧插入至辋圈本体部313d内，磁轭312的朝向轴方向一侧的端面与第三面313b3相接。在本实施方式中，磁轭312从上侧插入至辋圈本体部313d内，磁轭312的下表面与第三面313b3相接。粘接剂优选的是丙烯酸性的双液混合粘接剂，但也可以是环氧性的粘接剂。

阶差部313b包括从第三面313b3向轴方向另一侧延伸的突出部313b4。在本实施方式中，突出部313b4从第三面313b3向上侧延伸。突出部313b4嵌入于缺口部312a。因此，能够抑制磁轭312相对于辋圈313在圆周方向上偏离。即，突出部313b4及缺口部312a作为止动件而发挥作用。突出部313b4与磁铁311在直径方向上重合。另外，突出部313b4及缺口部312a也可以设置多个。

缺口部312a的轴方向长度优选的是磁轭312的轴方向长度的10％以上且20％以下。缺口部312a的圆周方向长度优选的是磁轭312的圆周方向长度的3.0％以上且3.5％以下。当缺口部312a的轴方向长度或圆周方向长度过长时，缺口部312a周边的磁通密度会下降。当缺口部312a的轴方向长度或圆周方向长度过短时，作为挡板就无法获得充分的强度。

第二面313b2的直径方向位置与突出部313b4的内周面的直径方向位置相同。由此，将磁铁311配置于磁轭312的内周面时，能够防止磁铁311晃动。

在辋圈313，在相邻的安装部312b的圆周方向之间设置沟槽313a。在此情况下，能够减小辋圈313的体积(即，辋圈313的重量)，因此能够使马达10的重量进一步减轻。在本实施方式中，沟槽313a在圆周方向上延伸。

如图4所示，辋圈313包括从辋圈本体部313d的外周面朝向直径方向外侧突出的凸部313f。在本实施方式中，辋圈313包括多个凸部313f。凸部313f包括第一凸部313f1及第二凸部313f2。具体地说，凸部313f与至少一个辋圈法兰部313e的轴方向端面相连。在图4中，设置：第一凸部313f1，与其中一个辋圈法兰部313e的轴方向端面相连；以及第二凸部313f2，与另一个辋圈法兰部313e的轴方向端面相连。在圆周方向上，第一凸部313f1的位置与第二凸部313f2的位置不同。在此情况下，能够使第一凸部313f1与第二凸部313f2在圆周方向上错开而配置，因此能够确保紧固所需的凹部313c的长度。另外，在轴方向上，第一凸部313f1的位置与第二凸部313f2的位置不同。辋圈本体部313d、辋圈法兰部313e及凸部313f包含一个构件。

辋圈313的轴方向的厚度大于磁轭312的轴方向的厚度。辋圈313的直径方向上的长度大于磁轭312的直径方向上的长度。

辋圈313包括气门嘴孔(valvehole)313e1。更详细地说，如图4、图7及图8所示，辋圈法兰部313e包括气门嘴孔313e1，所述气门嘴孔313e1例如在轴方向上贯通辋圈法兰部313e。在气门嘴孔313e1，配置有对轮胎3a内注入空气的阀(未图示)。

图7是从下侧观察辋圈313的图。图8是沿图7的vi-vi线的剖面图。如图7及图8所示，气门嘴孔313e1配置于沟槽313a内。另外，突出部313b4配置于沟槽313a内。气门嘴孔313e1的圆周方向位置与突出部313b4的圆周方向位置相同。通过如上所述配置气门嘴孔313e1及突出部313b4，来确保在气门嘴孔313e1的直径方向内侧的辋圈313的厚度，防止气门嘴孔313e1周边的强度下降。

＜罩盖＞

如图2及图3所示，罩盖40配置于转子31及定子22的轴方向上侧及下侧中的至少一者。本实施方式的罩盖40配置于转子31及定子22的轴方向上侧及下侧。罩盖40例如是车轮罩盖。罩盖40安装于轴21。

罩盖40具有圆盘形状。罩盖40安装于轴21。在罩盖40，设置使轴21贯通的贯通孔。

罩盖40紧固于磁轭312。在此情况下，能够省略焊接，安装罩盖40。在图2及图3中，罩盖40通过紧固构件41，而与辋圈313紧固。罩盖40包括紧固于辋圈313的安装部312b。详细地说，如图3所示，在罩盖40的安装部312b，设置使紧固构件41穿过的贯通孔411。紧固构件41穿过安装部312b的贯通孔411、及辋圈313的凹部313c(参照图6)，将辋圈313与罩盖40加以紧固。通过将罩盖40紧固于辋圈313，而不需要在磁轭312设置紧固孔，从而能够使磁轭312的直径方向上的厚度变薄。由此，能够使马达10的重量进一步减轻。利用紧固构件41，将辋圈313及磁轭312与罩盖40加以紧固。

位于上侧的安装部312b的圆周方向位置、与位于下侧的安装部312b的圆周方向位置互不相同。具体地说，如图4所示，从安装部312b的上端及下端向直径方向外侧延伸的圆周方向位置互不相同。对准安装部312b的贯通孔312b1的圆周方向位置，在罩盖40设置贯通孔411。

＜衬垫＞

如图2所示，衬垫50配置于辋圈313与罩盖40之间。衬垫50例如通过在辋圈313与罩盖40的分界面涂布液状衬垫，并加以干燥而形成。另外，衬垫可进一步配置于插通导线23的部分等。

＜固持器＞

如图2及图3所示，固持器60安装于轴21。详细地说，固持器60固定于轴21的大径部211。通过从小径部212侧插入固持器60，能够不损伤轴21的小径部212的外周面，而将固持器压入至大径部211。

固持器60保持固定部20或旋转部30。本实施方式的固持器60保持定子22。

图9是实施方式的定子及固持器的剖面图。在图9中，关于定子及定子固持器以外的零件，省略图示。如图9所示，固持器60包括第一筒部61、屈曲部62、第二筒部63、凸部64、板部65、第三筒部66及固持器法兰部67。从直径方向内侧朝向外侧，按照第一筒部61、屈曲部62、第二筒部63、凸部64、板部65、第三筒部66及固持器法兰部67的顺序而配置。固持器60包含一个构件。具体地说，固持器60是压制品。

详细地说，固持器60为金属制。固持器60例如是通过使板状的金属构件折弯而成形。固持器60及轴21优选的是包括相同材料。例如，固持器60及轴21包括铁。在相同材料的情况，容易进行固持器60与轴21的焊接。

第一筒部61包括轴贯通孔611。在轴贯通孔611的内周面，压入轴。第一筒部61也可以与轴21焊接。另外，第二筒部63也可以与轴21焊接。

第二筒部63与第一筒部61的至少一部分相接，并在第一筒部61的直径方向上重合。第一筒部61与第二筒部63在相同的方向上延伸。在本实施方式中，第一筒部61、第二筒部63及轴21在轴方向上延伸。

在固持器60中，压入至轴21的第一筒部61与第二筒部63在直径方向上重合，并且至少一部分相互接触。因此，能够提高马达10的紧固强度。

图10是轴及定子固持器的剖面示意图。图11是轴及定子固持器的变形例的剖面示意图。图12是轴及定子固持器的其它变形例的剖面示意图。在图10～图12中，关于轴及定子固持器以外的零件，省略图示。如图10～图12所示，第一筒部61的轴方向长度la与第二筒部63的lb的关系是lb/2≦la≦2lb。更优选的是如图10及图11所示，la≦2lb。

第一筒部61与第二筒部63包括彼此相接的焊接部。焊接部设置于第一筒部61与第二筒部63的在直径方向上重合的部分。即，将使板状的金属构件折回而重合的部分加以焊接。焊接部既可以设置于第一筒部61与第二筒部63的在直径方向上重合的整个部分，也可以设置于一部分。在后者的情况下，焊接部设置于在轴方向上与屈曲部62为相反侧的端部。即，将第一筒部61的下端部与第二筒部63的下端部加以焊接。另外，当将轴21与第一筒部61加以焊接时，轴21与第一筒部61包括彼此相接的焊接部。另外，当将轴21与第二筒部63加以焊接时，轴21与第二筒部63包括彼此相接的焊接部。

另外，第一筒部61及第二筒部63的与屈曲部62为相反侧的端部也可以不接合，但优选的是接合。接合并不限定于焊接，也可以使用粘接等其它方法。

如图9所示，屈曲部62将第一筒部61的上端部与第二筒部63的上端部相连。屈曲部62具有r形状。所谓r形状，是指呈圆弧状弯曲的形状。

在本实施方式中，固持器60包括一个金属构件。借由屈曲部62，第一筒部61及第二筒部63将金属构件加以折回。由于第一筒部61与第二筒部63经折回而重合，所以能够提高使第一筒部61与第二筒部63折回而重合的部分的强度。在固持器60中不要求强度的部分，为了使重量减轻，金属构件不重合。

凸部64与第二筒部63的下端相连。凸部64设置于整个圆周方向。凸部64在板部65与第二筒部63之间，朝下侧隆起。通过设置凸部64，能够延长第二筒部63的轴方向长度。因此，能够延长与第一筒部61重合的第二筒部63，所以能够进一步提高紧固强度。

板部65从第二筒部63的下端部起在直径方向上延伸。详细地说，板部65经由凸部64，从第二筒部63的下端部起在直径方向上延伸。板部65包括板部贯通孔651。在板部贯通孔651，插通着导线。

板部65朝向直径方向外侧延伸，向轴方向下侧倾斜。详细地说，板部65与中心轴j所成的角度θ优选的是70度以上且90度以下。如果板部65与中心轴j所成的角度θ在所述范围内，则能够延长第二筒部63的轴方向长度lb。因此，能够延长与第一筒部61重合的第二筒部63，所以能够进一步提高紧固强度。板部65与中心轴j所成的角度θ以与导线等不发生干扰的方式而适当设定。从所述观点及紧固强度的提高考虑，角度θ更优选的是80度以上且未达90度。

第三筒部66从板部65的外缘向上侧延伸。第三筒部66与板部65的连接区域是r形状。第三筒部66与第一筒部61及第二筒部63在直径方向上重合。即，第三筒部66与第一筒部61及第二筒部63在相同的方向上延伸。由此，能够使固持器60在轴方向上减小，所以能够实现马达10的小型化。

固持器法兰部67从第三筒部66在直径方向上延伸。详细地说，固持器法兰部67从第三筒部66的上端部向直径方向外侧延伸。固持器法兰部67与第三筒部66的分界区域是r形状。

定子22的上表面与固持器法兰部67的下表面相接。通过定子22的上表面与固持器法兰部67的下表面相接，能够提高定子22的轴方向位置的精度。

固持器法兰部67既可以设置于整个圆周方向上，也可以设置于圆周方向的一部分上。另外，固持器法兰部67的直径方向上的长度也可以小于定子22的直径方向长度。详细地说，固持器法兰部67的下表面既可以与定子22的整个上表面相接，也可以与定子22的上表面的一部分相接。另外，在图9中，固持器法兰部67与定子22的定子芯相接，但是也可以与线圈等其它构件相接。

(变形例)

在所述实施方式的电动车辆用马达中，已举出电动二轮车的轮内马达为例进行说明。本实用新型的电动车辆用马达并不限定于电动二轮车，例如也可以是电动四轮车等的马达。另外，本实用新型的电动车辆用马达只要是用于电动车辆的马达，就不限定于轮内马达。

在本实施方式中，阶差部313b、突出部313b4、缺口部312a、气门嘴孔313e1设置于辋圈313的下端侧，但是也可以设置于上端侧。换言之，阶差部313b、突出部313b4、缺口部312a、气门嘴孔313e1也可以设置于辋圈313的上侧或下侧中任一者，但是只要设置于相同侧即可。

另外，在所述实施方式中，在固持器60中与轴21的紧固部是第一筒部61及第二筒部63，且具有经由屈曲部62而折弯两次的双重结构。在固持器60中与轴21的紧固部也可以具有三重结构。另外，从使重量减轻的观点考虑，优选的是双重结构。

应当认为，这次公开的实施方式在所有方面都是例示的，而并非限制性的。本实用新型的范围是通过权利要求而不是所述实施方式来表示，并且意图包括与权利要求同等的含义及范围内的所有变更。