专利名称：直流电动机以及轮毂单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种直流电动机以及轮毂(hub)单元。
背景技术：
公知一种内置直流电动机且安装于电动辅助自行车的车轮的轮毂单元。专利文献1记载的轮毂单元主要具备电动机和轮毂，所述电动机具有定子以及转子，所述轮毂在内部收容电动机，且通过转子的旋转而被驱动旋转。通过驱动轮毂旋转，安装有轮毂单元的车轮旋转。电动机中具备保持定子的电动机外壳(电动机壳体)。电动机外壳包括一对端板， 该一对端板夹着构成定子的层叠金属板而对置配置。通过利用螺栓将所述端板彼此紧固而夹压保持层叠金属板，定子以其外周面在一对端板间向轮毂的内表面开放的状态被电动机外壳保持。此时，即使定子的绕组发热，通过在一对端板间向电动机外壳的外部散热，从而也可以防止定子的过热。另外，在各端板上具备轴承，转子的旋转轴的两端被各端板的轴承支承而旋转自如。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2005-335535号公报在专利文献1记载的轮毂单元的电动机中，由于电动机外壳通过一对端板夹压保持定子的层叠金属板，因此与一对端板夹持层叠金属板的情况或层叠金属板的厚度的误差等对应而存在着在一对端板的对置方向上的电动机的尺寸不均的顾虑。当产生这样的不均时，各端板的轴承的位置(换言之，平行度)错动，而轴承在位置错动的状态下将转子的旋转轴支承为旋转自如，因此存在着在轴承上作用负载的顾虑。
发明内容
本发明鉴于上述背景而提出，其目的在于提供一种在由电动机壳体保持定子的结构中，能够防止定子的过热且同时能够抑制尺寸的不均的直流电动机以及轮毂单元。本发明的技术方案1为一种直流电动机，其特征在于，其具有转子、定子和电动机壳体，所述转子具有旋转轴，所述定子以包围所述转子的周围的方式配置，所述电动机壳体收容所述定子且用于保持所述定子，所述电动机壳体在所述转子旋转轴的轴向上被分割为第一壳体及第二壳体，所述第一壳体及所述第二壳体的分割端缘以包围所述定子的周围的方式延伸，在所述第一壳体及所述第二壳体上，在沿周向观察时大致等间隔的角度位置上分别形成有从所述分割端缘沿所述轴向切口的切口部，未形成所述切口部的所述分割端缘形成所述第一壳体与所述第二壳体相互抵接的对接部，通过所述第一壳体的切口部以及所述第二壳体的切口部，在所述电动机壳体周面上形成沿周向观察时大致等间隔的多个窗， 所述定子在与所述多个窗对应的位置具有所述定子周面沿径向向外侧鼓出而形成的多个鼓出部，在所述鼓出部上与所述轴向平行地形成有用于将所述定子固定于所述第一壳体的固定用螺纹孔，在所述第一壳体上设有用于螺合穿过所述固定用螺纹孔的螺钉的前端的螺纹孔。本发明的技术方案2在技术方案1所述的直流电动机的基础上，其特征在于，所述多个鼓出部经由所述窗比所述电动机壳体的内周面更向外侧鼓出，所述固定用螺纹孔形成在所述鼓出部上的靠外侧的位置。本发明的技术方案3在技术方案1或2所述的直流电动机的基础上，其特征在于， 在所述电动机壳体中具有设置在所述窗的周围且向所述电动机壳体的内侧突出的突出部。本发明的技术方案4在技术方案1 3中任一项所述的直流电动机的基础上，其特征在于，在沿所述第二壳体的轴向观察时，在所述第二壳体的与所述第一壳体相反侧的外表面设有用于以旋转轴为中心安装行星齿轮的齿轮支承轴，所述直流电动机为电动辅助自行车用的电动机。本发明的技术方案5为一种轮毂单元，其特征在于，具有技术方案1 4中任一项所述的直流电动机；收容所述直流电动机且通过驱动所述直流电动机而被驱动旋转的轮毂；以及将所述转子的旋转减速并向所述轮毂传递的减速机构。发明效果根据本发明的技术方案1以及5，直流电动机具有转子、定子和电动机壳体，所述转子具有旋转轴，所述定子以包围转子的周围的方式配置，所述电动机壳体收容定子且用于保持定子。电动机壳体在转子旋转轴的轴向上被分割为第一壳体及第二壳体，第一壳体及第二壳体的分割端缘以包围定子的周围的方式延伸。在第一壳体以及第二壳体上，在沿周向观察时大致等间隔的角度位置上分别形成有从分割端缘沿轴向切口的切口部，未形成切口部的分割端缘形成第一壳体与所述第二壳体相互抵接的对接部。由此，通过对接部维持电动机壳体的分割端缘的强度。另外，在通过将第一壳体和第二壳体在对接部对接而完成的电动机壳体中，第一壳体和第二壳体的相对位置稳定，因此即使在保持定子的状态下，也不会产生尺寸的偏差。而且，通过第一壳体的切口部以及第二壳体的切口部，在电动机壳体周面上形成沿周向观察时大致等间隔的多个窗，定子在与多个窗对应的位置具有定子周面沿径向向外侧鼓出而形成的多个鼓出部，在鼓出部上与轴向平行地形成有用于将定子固定于第一壳体的固定用螺纹孔，在第一壳体上设有用于螺合穿过固定用螺纹孔的螺钉的前端的螺纹孔。在该情况下，由于定子的各鼓出部从电动机壳体的窗露出，因此即使定子发热也可以从窗散热，可以从窗取入电动机壳体外的空气而在各鼓出部冷却定子。以上的结果是，可以在防止定子的过热的同时抑制尺寸的偏差。另外，通过在定子上设置鼓出部，可以使定子在鼓出部在径向上变大，相应地转子也变大，因此可以实现电动机的高输出以及高效率化。尤其若定子变大，则可以增长定子的槽长度，因此可以相应地在定子上卷绕更多的粗绕组，从而可以实现电动机的高输出以及高效率化。根据本发明的技术方案2，由于多个鼓出部经由窗比电动机壳体的内周面更向外侧鼓出，因此鼓出部容易暴露于电动机壳体外的空气中，因此可以在鼓出部有效冷却定子。
而且，由于定子固定用螺纹孔形成于比电动机壳体的内周面更向外鼓出的鼓出部上的靠外侧的位置，因此固定用螺纹孔远离在定子上产生的磁路，由此，可以防止固定用螺纹孔阻碍磁路的情况。根据本发明的技术方案3，通过电动机壳体中设置于窗的周围且向电动机壳体的内侧突出的突出部与收容在电动机壳体中的定子抵接，从而可以将定子在径向上定位。在此，在电动机壳体中设有突出部的部分的壁厚相应地以突出部的量变厚，因此在电动机壳体中与定子抵接的部分得到加强。根据本发明的技术方案4，在沿第二壳体的轴向观察时，在第二壳体的与第一壳体相反侧的外表面设有用于以旋转轴为中心安装行星齿轮的齿轮支承轴，且直流电动机可以为电动辅助自行车用的电动机。
图1是具备本发明的一实施方式涉及的轮毂单元1的电动辅助自行车2的左侧视图。图2是轮毂单元1的主视剖视图。图3(a)是电动机11的右侧视图，图3 (b)是图3(a)的A-A向视剖视图。图4是电动机11的主视图。图5是电动机11的立体图。图6是从与图5不同的角度观察到的电动机11的立体图。图7是将第二壳体31卸下来之后的状态下的电动机11的主视图。图8是将第二壳体31卸下来之后的状态下的电动机11的右侧视图。图9是将第二壳体31卸下来之后的状态下的电动机11的立体图。符号说明1-轮毂单元2-电动辅助自行车11-电动机12-轮毂14-定子15-转子16-电动机壳体I6A-内周面20-鼓出部22-旋转轴24-固定用螺纹孔29-螺纹孔30-第一壳体31-第二壳体34-开放侧端缘34A-对接部
35-切口部
38-开放侧端缘
38A-对接部
39-切口部
43-窗
46-突出部
47-螺钉
47A-前端
50-行星齿轮减速机构
52-行星齿轮
55-齿轮支承轴
具体实施例方式以下，参照附图，对本发明的实施方式进行具体说明。图1是具备本发明的一实施方式涉及的轮毂单元1的电动辅助自行车2的左侧视图。参照图1，轮毂单元1被安装在电动辅助自行车2的前叉3的前端，前车轮4的轮圈5与轮毂单元1由辐条6相连。在电动辅助自行车2中，在座椅柱7和后车轮8之间搭载有电池9。在电动辅助自行车2中，在踏板10的踩踏力所作用的位置上设有传感器(未图示)，当传感器检测到踏板10的负荷达到一定值时，从电池9向轮毂单元1的电动机11 (参照后述的图2)通电。图2是轮毂单元1的主视剖视图。图3(a)是电动机11的右侧视图，图3 (b)是图 3(a)的A-A向视剖视图。参照图2，轮毂单元1主要具备电动机11 ；轮毂12，其在内部收容电动机11，通过驱动电动机11而该轮毂12被驱动旋转；一对固定用支承轴13，其用于将电动机11固定于电动辅助自行车2的前叉3上。首先，对于电动机11进行说明。在说明电动机11时，也参照图3进行说明。电动机11是无刷直流电动机，且具有定子14、转子15以及电动机壳体16。定子14包括磁轭17以及卷绕在磁轭17上的绕组18。磁轭17在以图2的姿势为基准时为具有在横向上延伸的中心轴的金属制的大致圆环状，且在横向上具有规定的厚度。磁轭17可以作为一体物形成，也可以通过层叠规定张数的呈同样圆环状的薄金属板来形成。在磁轭17的内周面设有绝缘体25，进而，在磁轭 17的内周面的周向上隔开等间隔设有多个齿19 (参照后述的图8以及图9)，齿19向磁轭 17的圆中心一侧呈大致T字状突出。在各齿19上卷绕安装绕组18 (参照图8以及图9)。 卷绕有绕组18的状态下的磁轭17成为定子14。另外，在定子14的外周面，在周向上隔开等间隔的三个部位一体形成有鼓出成圆弧状的鼓出部20(参照后述的图5以及图6)。即，定子14具有多个(在此为三个)周面在径向上向外侧鼓出的鼓出部20。在各鼓出部20，在定子14的径向上的靠外侧的位置形成有细长的固定用螺纹孔M，该固定用螺纹孔M沿定子14的中心轴的延伸方向(轴向)平行地延伸且贯通鼓出部20 (参照图2)。在定子14内(磁轭17的中空部分)，转子15以与定子14同心且能够旋转的状态配置。换言之，定子14被配置成包围转子15的周围。转子15—体具备金属制的圆筒体 21和穿过圆筒体21的圆中心的旋转轴22(也参照后述的图9)。旋转轴22沿定子14(磁轭17)的轴向延伸，定子14的轴向和旋转轴22的轴向相同。在圆筒体21的外周部安装有与旋转轴22平行延伸的多个永磁铁23，多个永磁铁23在圆筒体21的外周面的周向上以等间隔安装成S极和N极交替(参照后述的图8)。图4是电动机11的主视图。图5以及图6是从其它角度观察到的电动机11的立体图。图7是将第二壳体31卸下来之后的状态下的电动机11的主视图。图8是将第二壳体31卸下来之后的状态下的电动机11的右侧视图。图9是将第二壳体31卸下来之后的状态下的电动机11的立体图。电动机壳体16是用于对收容了转子15的定子14进行收容以及保持的部件，且呈比转子14大一圈的中空圆筒状。电动机壳体16具备以图4的姿势为基准时配置在左侧的第一壳体30和配置在右侧的第二壳体31，配置在左侧的第一壳体30和配置在右侧的第二壳体31可以分割。在此，图4中左右方向是与转子15的旋转轴22 (转子旋转轴)的轴向相同的方向。即，电动机壳体16在其轴向上被分割为第一壳体30以及第二壳体31。在以图7的姿势为基准时，第一壳体30是右侧面开放的中空圆筒状，第一壳体30 的左端部缩径一圈而形成为缩径部32。在缩径部32的圆中心位置形成有贯通孔33(参照图3(b))，贯通孔33在轴向上贯通缩径部32。第一壳体30的中心轴延伸的方向(轴向) 与上述的转子15的旋转轴22的轴向相同。在第一壳体30上，对右侧面开放的部分进行划分的开放侧端缘34为第一壳体30 相对于第二壳体31的分割端缘。开放侧端缘34是沿着与第一壳体30的轴向正交的方向 (第一壳体30的径向)平坦的端缘，且在从轴向观察时呈圆形(参照图8)。在开放侧端缘 34上，在周向上隔开大致等间隔的三个部位形成有向缩径部32侧凹陷的切口部35。S卩，在第一壳体30上，在沿周向观察时大致等间隔的角度位置上形成有从开放侧端缘34沿轴向切口的切口部35。在此，在开放侧端缘34中未形成切口部35的部分为对接部34A。各切口部35在从第一壳体30的径向外侧观察时为朝向缩径部32侧宽度变窄的大致等腰梯形，切口部35的四角被倒圆角。各切口部35向缩径部32侧凹陷，且同时在壁厚方向上贯通第一壳体30的周壁。另外，在第一壳体30的周壁的内周面上的切口部35的附近形成有稍微向第一壳体30的径向内侧突出的突出部46 (参照图8)。第一壳体30的周壁在突出部46形成为厚壁。另外，参照图5以及图6，在第一壳体30中，在将缩径部32的右侧的部分与缩径部 32连起来的环状的平坦部分沈上形成有在厚度方向贯通该部分的贯通孔27。贯通孔27 以集中到任一个切口部35的附近位置的状态形成有三个。另外，在平坦部分沈的内侧面(面对开放侧端缘34侧的面)的周缘部，在与各切口部35 —致的位置形成有沿第一壳体30的轴向朝向缩径部32侧延伸的螺纹孔29(参照图2以及图3)。在以图4的姿势为基准时，第二壳体31是左侧面开放且右侧面被堵塞的中空圆筒状。第一壳体30的外径和第二壳体31的外径几乎相同。第二壳体31的中心轴延伸的方向(轴向)与上述的转子15的旋转轴22的轴向相同。在第二壳体31中对被堵塞的右侧面进行划分的圆板状的闭塞部分36上，在其圆中心位置形成有在轴向上贯通闭塞部分36的贯通孔37 (参照图3 (b))。在第二壳体31中， 对左侧面的开放的部分进行划分的开放侧端缘38为第二壳体31相对于第一壳体30的分割端缘。开放侧端缘38是沿着与轴向正交的方向(第二壳体31的径向)的平坦的端缘， 在从轴向观察时，形成为具有与上述的第一壳体30的开放侧端缘34相同直径的圆形。在开放侧端缘38上，在周向上隔开大致等间隔的三个部位形成有向闭塞部分36侧凹陷的切口部39。即，在第二壳体31上，在沿周向观察时大致等间隔的角度位置上形成有从开放侧端缘38沿轴向切口的切口部39。在此，在开放侧端缘38中未形成切口部39的部分为对接部 38A。各切口部39在从第二壳体31的径向外侧观察时为朝向闭塞部分36侧宽度变窄的大致等腰梯形，各切口部39具有与第一壳体30的切口部35大致相同的大小。各切口部 39向闭塞部分36侧凹陷，且同时在壁厚方向上贯通第二壳体31的周壁。另外，在闭塞部分36的外侧周缘部，在周向上隔开等间隔形成有三个在厚度方向上贯通闭塞部分36的贯通孔40 (参照图3(b))。在由电动机壳体16保持定子14的情况下，如图9所示，将收容转子15的定子14 从第一壳体30的开放的部分(被开放侧端缘34包围的部分)插入到第一壳体30内。此时，定子14的外周面的各鼓出部20与第一壳体30的外周面中在周向上位于相同位置的切口部35嵌合，因此容易进行在周向上的第一壳体30与定子14的对位。然后，在插入完成时，开放侧端缘34 (对接部34A)在轴向上位于定子14的外周面的大致中央位置，定子14的一部分从第一壳体30伸出(也参照图7)。另外，第一壳体30 的周壁的内周面上的各切口部35附近的突出部46抵接于定子14的外周面，由此，在径向上，定子14在第一壳体30内被定位(参照图8)。另外，突出部46如上所述形成为厚壁，因此在第一壳体30中，在抵接于定子14的部分(即，突出部46)得到加强。另外，此时参照图3 (b)，定子14内的转子15的旋转轴22的一端部(在图3 (b)中为左端部)22A在外嵌了轴承44的状态下从开放侧端缘34侧嵌入第一壳体30的缩径部32 的贯通孔33。接着，将螺钉47从开放侧端缘34侧穿过定子14的各鼓出部20的固定用螺钉孔 24,并将螺钉47的前端47A拧入第一壳体30的对应的螺纹孔四(参照图2以及图3 (b))。 由此，定子14被固定在第一壳体30上。接着，如图5及图6所示，以覆盖定子14中从第一壳体31伸出的部分(参照图7 以及图9)的方式将第二壳体31相对于第一壳体30嵌合。此时，由于定子14的外周面的各鼓出部20与第二壳体31的外周面中在周向上位于相同位置的切口部39嵌合，因此容易进行周向上的第二壳体31与定子14的对位。当嵌合完成时，第一壳体30的开放侧端缘34的对接部34A与第二壳体31的开放侧端缘38的对接部38A在周向上的整个区域相抵接。即，第一壳体30和第二壳体31在开放侧端缘34(对接部34A)与开放侧端缘38(对接部38A)处以对接状态组合，由此，完成电动机壳体16。在此，在第二壳体31的周壁的内周面上各切口部39的附近形成有与第一壳体30的突出部46 (参照图8)同样的突出部(未图示)，该突出部抵接于定子14的外周面。由此，在径向上，定子14在第二壳体31内被定位(参照图2以及图3(b))。此时，第一壳体30的开放侧端缘34(对接部34A)和第二壳体31的开放侧端缘 38(对接部38A)在抵接状态下以包围定子14周围的方式延伸。另外，第一壳体30的各切口部35与第二壳体31中在周向上位于相同位置的切口部39连续。连续的切口部35以及切口部39在集中起来状态下形成大致矩形的窗43。在组合的第一壳体30以及第二壳体 31、即完成的电动机壳体16的周面上，通过切口部35、39而设置有在沿周向观察时大致等间隔的三个窗43。需要说明的是，窗43的数量可适当设定。窗43连通电动机壳体16的内外，在各个窗43中，在定子14的外周面中在周向上位于相同位置的鼓出部20经由窗43比电动机壳体16的内周面16A更向径向外侧鼓出(参照图3 (b))，且向电动机壳体16的径向外侧露出。在此，可知定子14在与多个窗43对应的位置具有多个鼓出部20。另外，此时，在电动机壳体16的各个窗43附近的内周面，上述的第一壳体30的突出部46 (参照图8)与第二壳体31的突出部(未图示)在相连的状态下位于窗43的周围， 且向电动机壳体16的内侧突出而从径向外侧与定子14接触(参照图8以及图9)。由此， 可以在电动机壳体16内将定子14在径向上定位。在此，在电动机壳体16中设有突出部46 以及第二壳体31的突出部(未图示)的部分的厚度加厚了这些突出部的量，因此在电动机壳体16中与定子14抵接的部分得到加强(参照图8)。另外，此时，参照图3(b)，转子15的旋转轴22的另一端部(在图3(b)中是右端部)22B在外嵌了轴承42的状态下从开放侧端缘38侧嵌入第二壳体31的贯通孔37中。在以图3(b)的姿势为基准时，在另一端部22B中比轴承42靠右侧的部分从第二壳体31的闭塞部分36向右外侧伸出。另外，此时，安装在定子14上的端子28从在第一壳体30的平坦部分沈上形成的贯通孔27露出(也参照图6)。可以使配线(未图示)通过该贯通孔27而与端子28连接。而且，当使螺钉41从外侧(图3 (b)中为右侧)穿过闭塞部分36的各贯通孔40 并组装到第一壳体30上时，第一壳体30和第二壳体31在开放侧端缘34 (对接部34A)与开放侧端缘38 (对接部38A)处以对接状态形成一体，并维持完成了电动机壳体16的状态。 在此，由于第一壳体30的开放侧端缘34的对接部34A与第二壳体31的开放侧端缘38的对接部38A对接，因此在完成的电动机壳体16中，由对接部34A、38A维持电动机壳体16的分割端缘(开放侧端缘34、38)的强度。另外，在通过使第一壳体30和第二壳体31在对接部34A、38A对接而完成的电动机壳体16中，由于第一壳体30和第二壳体31的相对位置稳定，因此即使在保持定子14的状态下，尺寸(尤其是轴向尺寸)也不会有偏差。在该状态下，在转子15的旋转轴22中，一端部22A在第一壳体30的贯通孔33被轴承44支承，另一端22B在第二壳体31的贯通孔37被轴承42支承，因此转子15在被收容于定子14的状态下，被电动机壳体16支承为旋转自如。另外，上述的一对固定用支承轴13中的一方的固定用支承轴13A从内侧(图3 (b) 中是右侧)穿过第一壳体30的缩径部32的贯通孔33，并相对于第一壳体30固定成无法相对旋转。在该状态下，该固定用支承轴13A不会与从开放侧端缘34侧(图3(b)中为右侧)穿过贯通孔33的转子15的旋转轴22的一端部22A接触。参照图2，在第二壳体31的外侧(图2中为右侧)具备将转子15的旋转减速并传递给轮毂12的减速机构。作为该减速机构的一例，可采用行星齿轮减速机构50。行星齿轮减速机构50包括一个太阳齿轮51、三个行星齿轮52以及支承这些行星齿轮52的行星齿轮支承框53。在此，如上所述，在以图2的姿势为基准时，在转子15的旋转轴22的另一端部22B 中比轴承42靠右侧的部分从第二壳体31的闭塞部分36向右外侧伸出，在该部分设置太阳齿轮51。在行星齿轮支承框53上设有三个筒状腿部M，筒状腿部M在周向上等间隔配置， 并朝向第二壳体31的闭塞部分36突出。通过使各筒状腿部M与第二壳体31的闭塞部分 36相抵，且将贯通了各筒状腿部M的螺栓57组装到闭塞部分36，从而行星齿轮支承框53 被固定在第二壳体31上。在闭塞部分36的外表面(沿第二壳体31的轴向观察时，是与第一壳体30相反侧的外表面，在图2中为右侧面)设有在闭塞部分36 (第二壳体31)的周向上等间隔配置且向行星齿轮支承框53侧突出的三根齿轮支承轴55(也参照图5以及图6)。各齿轮支承轴 55将一个行星齿轮52支承为能够旋转。详细地说，在三根齿轮支承轴55上以转子15的旋转轴22为中心的方式安装行星齿轮52。行星齿轮52 —体地具备第二壳体31侧的大齿轮52A和其相反侧的小齿轮52B。 大齿轮52A和小齿轮52B配置在同轴上。行星齿轮52的大齿轮52A与转子15的旋转轴22 的另一端部22B的太阳齿轮51啮合。各行星齿轮52的小齿轮52B与在后述的轮毂12的盖板61的环状体66的内表面形成的内齿66A啮合。在行星齿轮支承框53的中央部内表面形成有凸台56。上述的一对固定用支承轴 13中的另一方的固定用支承轴1 在贯通凸台56的中心并向外侧(图2中为右侧)突出了的状态下相对于行星齿轮支承框53 (换言之，固定于行星齿轮支承框53的第二壳体31) 固定成无法相对旋转。轮毂12包括轮毂主体60和盖板61。轮毂主体60为在图2中的左侧具有底60A且其相反侧开口的大致杯状，盖板61是从图2中的右侧将轮毂主体60的开口堵塞的圆盘形状。在轮毂主体60的底60A的中央位置形成有贯通底60A的贯通孔62，在盖板61的中央位置形成有贯通盖板61的贯通孔63。轮毂主体60覆盖电动机壳体16以及行星齿轮减速机构50，在底60A中划分贯通孔62的边缘与电动机壳体16的第一壳体30的缩径部32之间夹装有轴承64。盖板61以遮盖行星齿轮减速机构50的行星齿轮支承框53的方式盖住轮毂主体 60的开口，并被多根螺栓65固定在轮毂主体60上。在盖板61的内表面(图2中的左侧面)用螺钉固定有呈与固定用支承轴13B同心的环状的环状体66，在环状体66的内周面形成有与行星齿轮52的小齿轮52B啮合的内齿66A。在行星齿轮支承框53上固定的固定用支承轴1 贯通盖板61的贯通孔63并向外侧伸出(图2中的右侧)。在盖板61中，在划分贯通孔63的边缘与固定用支承轴1 之间夹装有轴承67。并且，在轮毂主体60的外周面，在图2中横向两端部以绕轮毂主体60 —周的方式形成有向轮毂主体60的径向外侧突出的周壁68，在各周壁68上形成有多个辐条安装孔 69，多个辐条安装孔69在周壁68的周向上规则配置。
如图2所示，在轮毂单元1完成了的状态下，转子15的旋转轴22、在电动机壳体 16的第一壳体30上固定的固定用支承轴13A、贯通轮毂12的盖板61且固定在第二壳体31 上的固定用支承轴13B在一直线上对齐。在该状态下，旋转轴22不与固定用支承轴13A以及固定用支承轴13B中的任一方接触。在轮毂单元1中，用螺钉将固定用支承轴13A以及固定用支承轴13B固定在电动辅助自行车2的前叉3(参照图1)上。在该状态下，在图2中，除转子15以外的向右下倾斜的斜线部分是与固定用支承轴13 —起不能运动的固定部分，向左下倾斜的斜线部分是以固定用支承轴13为中心旋转的旋转部分。详细地说，若一定值以上的负载作用于电动辅助自行车2的踏板10(参照图1)的踩踏上，则从电池9 (参照图1)对定子14的绕组18通电，使转子15旋转。通过转子15的旋转，旋转轴22的另一端部22B的太阳齿轮51也旋转，各行星齿轮52在固定位置旋转。行星齿轮52的旋转通过盖板61的内表面的环状体66的内齿66A而向轮毂12减速传递，由此，轮毂12以及前车轮4(参照图1)被驱动旋转。S卩，通过转子15的电动旋转，可以减轻踏板10的踩踏力而使电动辅助自行车2行驶(参照图1)。在此，因向绕组18通电而绕组18发热，定子14也具有热量。但是，即使定子14 具有热量，由于定子14的鼓出部20从保持定子14的电动机壳体16的各窗43向电动机壳体16的外部露出(参照图2 图6)，因此也可以从各窗43直接向电动机壳体16外散热， 可以从窗43取入电动机壳体16外的空气，在各鼓出部20冷却定子14。尤其由于多个鼓出部20经由窗43比电动机壳体16的内周面16A更向外侧鼓出(参照图3 (b))，因此鼓出部 20容易暴露于电动机壳体16的外部的空气中，因此在鼓出部20可以有效冷却定子14。由此，由于定子14的散热性提高，所以可以实现电动机11的输出提高以及高效率化。另外，在轮毂12内，经由各窗43产生在电动机壳体16内外循环的空气的流动。进而，产生从在电动机壳体16的第一壳体30上的平坦部分沈形成的贯通孔27流入电动机壳体16内，并从贯通孔27的附近的窗43流出的空气的流动(参照图5以及图6)。通过这些空气的流动可以冷却电动机壳体16内的定子14。另外，能够以鼓出部20向各窗43伸出的部分的量加大定子14的外径。由此，由于可以取得较长的槽长度，因此可以相应地在定子14的齿19上卷绕较多的绕组18(或者粗绕组18)，并且也可以增大定子14内的转子15的外径。由此，可以实现电动机11的输出提高以及高效率化。进而，鼓出部20在各窗43伸出，如上所述，固定用螺纹孔M形成在比电动机壳体 16的内周面16A更向外鼓出的鼓出部20上的靠外侧的位置。由此，可以使鼓出部20的固定用螺纹孔M尽量远离定子14的内周侧的绕组18来配置，因此固定用螺纹孔M远离在定子14的绕组18周边产生的磁通的流路(定子14的磁路)，由此，可以防止固定用螺纹孔 24阻碍磁路。由此也可以实现电动机11的输出提高以及高效率化。另外，在电动机壳体16上设置窗43，相应地电动机壳体16变小变轻，因此可以实现电动机11整体的小型化。在此，如果减小在窗43配置的定子14的鼓出部20，则可以实现电动机11整体的进一步的小型化。另外，电动机壳体16由于通过将第一壳体30和第二壳体31在开放侧端缘34及开放侧端缘38对接而形成，因此即使在收容于电动机壳体16中的定子14的磁轭17局部产生厚度的大小，电动机壳体16的尺寸(轴向尺寸)的精度也不会因为磁轭17的厚度的误差而有偏差。因此，由于在第一壳体30和第二壳体31的平行度方面也不会产生偏差，所以可以提高第一壳体30侧的轴承44和第二壳体侧的轴承42的平行度，可以使轴承42、44 支承的转子15顺畅旋转。以上的结果是，通过电动机壳体16保持定子14，电动机壳体16通过将第一壳体 30和第二壳体31在对接部34A、38A对接而形成，且使定子14的各鼓出部20从电动机壳体 16的窗43露出，从而可以防止定子14过热，同时可以抑制尺寸的偏差。本发明不限定于以上说明的实施方式，在技术方案记载的范围内可以实施各种变更。例如，本发明的电动机11除了电动辅助自行车2以外，也可以适用于电动轮椅车等具备通过电动机旋转的车轮的车辆的轮毂。另外，在上述的实施方式中，使固定用支承轴13A、13B分别从轮毂12的两端突出并通过固定用支承轴13A、i;3B两端支承轮毂单元1，但是也可以单端支承轮毂单元1，在该情况下，可以省略一方的固定用支承轴13。
权利要求
1.一种直流电动机，其特征在于，其具有转子、定子和电动机壳体，所述转子具有旋转轴，所述定子以包围所述转子的周围的方式配置，所述电动机壳体收容所述定子且用于保持所述定子，所述电动机壳体在所述转子旋转轴的轴向上被分割为第一壳体及第二壳体，所述第一壳体及所述第二壳体的分割端缘以包围所述定子的周围的方式延伸，在所述第一壳体及所述第二壳体上，在沿周向观察时大致等间隔的角度位置上分别形成有从所述分割端缘沿所述轴向切口的切口部，未形成所述切口部的所述分割端缘形成所述第一壳体与所述第二壳体相互抵接的对接部，通过所述第一壳体的切口部以及所述第二壳体的切口部，在所述电动机壳体周面上形成沿周向观察时大致等间隔的多个窗，所述定子在与所述多个窗对应的位置具有所述定子周面沿径向向外侧鼓出而形成的多个鼓出部，在所述鼓出部上与所述轴向平行地形成有用于将所述定子固定于所述第一壳体的固定用螺纹孔，在所述第一壳体上设有用于螺合穿过所述固定用螺纹孔的螺钉的前端的螺纹孔。
2.如权利要求1所述的直流电动机，其特征在于，所述多个鼓出部经由所述窗比所述电动机壳体的内周面更向外侧鼓出，所述固定用螺纹孔形成在所述鼓出部上的靠外侧的位置。
3.如权利要求1或2所述的直流电动机，其特征在于，在所述电动机壳体中具有设置在所述窗的周围且向所述电动机壳体的内侧突出的突出部。
4.如权利要求1 3中任一项所述的直流电动机，其特征在于，在沿所述第二壳体的轴向观察时，在所述第二壳体的与所述第一壳体相反侧的外表面设有用于以旋转轴为中心安装行星齿轮的齿轮支承轴，所述直流电动机为电动辅助自行车用的电动机。
5.一种轮毂单元，其特征在于，具有权利要求1 4中任一项所述的直流电动机；收容所述直流电动机且通过驱动所述直流电动机而被驱动旋转的轮毂；以及将所述转子的旋转减速并向所述轮毂传递的减速机构。
全文摘要
本发明提供一种在由电动机壳体保持定子的结构中，可以防止定子的过热且同时可以抑制尺寸的不均的直流电动机以及轮毂单元。电动机壳体(16)在转子(15)的旋转轴(22)的轴向上被分割为第一壳体(30)以及第二壳体(31)。在第一壳体(30)以及第二壳体(31)上，分别形成有从分割端缘(34、38)沿轴向切口的切口部(35、39)，未形成切口部(35、39)的分割端缘形成第一壳体(30)与第二壳体(31)相互抵接的对接部(34A、38A)。通过切口部(35、39)在电动机壳体(16)的周面上形成有多个窗(43)。定子(14)在与多个窗(43)对应的位置具有定子(14)的周面沿径向向外侧鼓出的多个鼓出部(20)。
文档编号H02K5/04GK102347662SQ20111017037
公开日2012年2月8日 申请日期2011年6月20日 优先权日2010年7月29日
发明者足立良平 申请人:三洋电机株式会社, 三洋电机民用电子株式会社