CN102804555A - 具有驱动马达的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有驱动马达的车辆：在对转子（42）与转动侧部件（31）进行支承使其能够转动的心轴（22）上设有卡合部（22p），该卡合部（22p）与固定侧部件（60）卡合，从而使转动侧部件（31）的转动中心相对于固定侧部件（60）定位，因而，在使卡合部（22p）卡合在固定侧部件（60）上而将转动侧部件（31）与固定侧部件（60）组装在一起组合成单元（U）时，心轴（22）相对于固定侧部件（60）被定位，二者的供车轴（21）穿过的插孔的中心一致。因而，可以容易地将单元（U）（或者说车轮（30））组装在一对臂部（20L、20R）之间。

Description

具有驱动马达的车辆
技术领域
本发明涉及一种具有驱动马达的车辆，再具体点说是指一种在车轮内收装有驱动马达的车辆。
背景技术
现有技术中，例如专利文献1中公开有一种具有驱动马达的车辆。下面，借用该专利文献中图2、图3中的符号来进行说明：具有驱动马达的车辆具有车轮（40），该车轮（40）被车轴（49）支承在一对前叉（5）之间，并且，该车轮（40）具有固定侧部件（11）与转动侧部件（41）。其中，固定侧部件（11）内部配置有马达（20），马达（20）具有定子（21）与转子（22），定子（21）被固定侧部件（11）支承；转子（22）的转动传递给转动侧部件（42）。
在上述的现有技术中，支承定子（21）的固定侧部件（11）被车轴（49）支承，转子（22）通过心轴螺栓（24）被车轴（49）支承，转子（22）的转动传递给转动侧部件（42），该转动侧部件（42）通过轴承（47）被车轴（49）支承，心轴螺栓（24）没有与固定侧部件（11）相卡合的卡合部。因此，采用上述现有技术，在将车轴（49）插入固定侧部件（11）与心轴螺栓（24）中时，固定侧部件（11）与心轴螺栓（24）的插孔有可能会产生错位，这样的话，造成车轴（49）的插入较困难，从而导致难以将车轮安装在前叉的一对臂部（5）之间。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本发明专利公开公报特开2009-159791
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够容易地将车轮安装在一对臂部间的具有驱动马达的车辆。
技术方案
为达到上述目的，本发明的具有驱动马达的车辆为，其具有由车轴支承在一对臂部间的车轮，在该车轮内部配置有马达，该马达具有定子与转子，所述车轮具有固定侧部件与转动侧部件，所述固定侧部件支承所述定子，所述转子的转动传递给所述转动侧部件。
所述转子与所述转动侧部件被心轴支承且能够转动，所述心轴上设有卡合部，所述卡合部与所述固定侧部件卡合，从而使所述转动部件的转动中心相对于所述固定侧部件被定位，使所述心轴的所述卡合部卡合在所述固定侧部件上而将所述转动侧部件与所述固定侧部件组装在一起形成一个单元，该单元由所述车轴支承在所述一对臂部之间。
本发明优选，所述转子被所述转动侧部件支承。
本发明优选，所述转动侧部件具有筒部与凸缘部，筒部支承在所述心轴上且能够转动，所述凸缘部3在该筒部的外周，所述转子固定在所述凸缘部上，并且，所述筒部在其自身轴线方向上相对于所述转子突出形成突出部，该突出部通过轴承被心轴支承。
本发明优选，所述转子为位于所述定子的外周侧的外转子，所述定子形成为其中心部具有空腔的套圈形状，所述转动侧部件的所述筒部的所述突出部配置在该空腔中。
本发明优选，所述心轴的卡合部在轴向上相对于所述转动侧部件的所述筒部的突出部向固定侧部件一侧突出，在使支承所述转子的转动侧部件与支承所述定子的固定侧部件在轴向上相互靠近时，在所述转子与所述定子有重叠部分出现之前，所述卡合部与所述固定侧部件进行卡合。
本发明优选，所述固定侧部件具有圆板部与圆筒部，该圆板部固定在所述一对臂部中的一方上，该圆筒部从该圆板部的圆周部向所述转动侧部件一侧延伸并且覆盖所述定子与所述转子，该圆筒部的环形端部与所述转动侧部件在车辆的中心线上重叠，由该重叠部分构成迷宫式密封部。
本发明优选，所述圆筒部的环形端部上设有向所述转动侧部件一侧扩径的台阶连接部，在所述转动侧部件上设有轴向上的凹凸与径向上的凹凸，从而构成所述迷宫式密封部。
本发明的效果
采用本发明的具有驱动马达的车辆，在对转子与转动侧部件进行支承使其能够转动的心轴上设有卡合部，该卡合部与固定侧部件卡合，从而使转动侧部件的转动中心相对于固定侧部件定位，因而，在使卡合部卡合在固定侧部件上而将转动侧部件与固定侧部件组装在一起（组合成单元）时，心轴相对于固定侧部件被定位，二者的供车轴穿过的插孔的中心一致。
因而，可以容易地将上述单元（或者说车轮）组装在一对臂部之间。
另外，由于转子被转动侧部件支承，因而，在使转动侧部件的转动中心相对于固定侧部件定位的同时，也能够使转子的转动中心相对于支承在固定侧部件上的定子被定位。
再者，转动侧部件具有筒部与凸缘部，筒部支承在心轴上且能够转动，凸缘部设在该筒部的外周，将转子固定在凸缘部上，并且，上述筒部在其自身轴线方向设相对于转子突出（伸出），形成的突出部通过轴承被心轴支承，因而，能够稳定地对保持转子与轮胎的转动侧部件进行支承。
还有，转子为位于定子的外周侧的外转子，定子形成为其中心部具有空腔的套圈形状，转动侧部件的筒部的突出部配置在该空腔中，因而，能够有效地利用转子的中心部的空腔，从而避免增大车轮的尺寸。
此外，套筒轴的卡合部在轴向上相对于转动侧部件筒部的突出部向固定侧部件一侧突出（伸出），在使支承转子的转动侧部件与支承定子的固定侧部件相互靠近时，在转子与定子有重叠部分出现之前，卡合部会与固定侧部件的卡合部卡合（开始进行卡合）。因而，能够在转子与定子之间产生的吸引力变得很强之前使卡合部卡合在固定侧部件上，从而能够容易地进行组装作业。
另外，固定侧部件具有圆板部与圆筒部，圆板部固定在一对臂部中的一方即臂部上，圆筒部从该圆板部的圆周部向转动侧部件一侧延伸并且覆盖定子与转子，该圆筒部的环形端部与转动侧部件在车辆的中心线上重叠，因而，能够形成不易进水等的迷宫式密封部。
另外，圆筒部的环形端部上设有向转动侧部件一侧扩径的台阶连接部，在转动侧部件上设有轴向上的凹凸与径向上的凹凸，从而构成上述迷宫式密封部，因而能够提高密封性能。
附图说明
图1为本发明一个实施方式的具有驱动马达的车辆的侧视图；
图2为表示上述车辆的局部结构的剖视图；
图3为图2的放大图，也是组装后的单元的剖视图；
图4为作用说明图；
图5为上述单元的变形例的剖视图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的具有驱动马达的车辆的具体实施方式进行说明。
如图1所示，本实施方式的具有驱动马达的车辆10为二轮摩托车，其具有构成车身的框架11。在构成该框架11的前端的头管12上安装有能够被操作而转向的一对臂部即前叉20。在前叉20的上部安装着车把14。在前叉20的下部安装着作为车轮的前轮30。在框架11的内侧固定着引擎15。引擎15上连接着吸气装置15i与排气装置15o。在框架11的后部通过枢轴17安装着左右一对摇臂16，该摇臂16能够以枢轴17为中心上下摇动（转动、摆动）。引擎15通过未示出的链条与传动轴等的传动机构驱动后轮17。符号18表示后减震单元，该后减震单元18的上端与框架11的后上部连接，下端通过连杆机构18b、与摇臂16的下部以及车身框架11的后下部连接。
该二轮摩托车的后轮17以及前轮30都是驱动轮。另外，针对前轮30设有制动装置。前轮30被收装在该前轮30中的马达驱动。
图2与图3中的符号40表示马达。
马达40具有定子41与转子42，构成前轮30的驱动源。前轮30被车轴21支承在左右一对臂部（在本实施方式中为左右臂部20L、20R）之间，且能够转动。马达40配置在前轮30的轮毂内。
在前轮30上设有制动机构50。如图2所示，从车身前方看，制动机构50配置在车身轴线C的一侧（图2中左侧），上述马达40配置在该车身轴线C的另一侧（图2中右侧）。另外，在本实施方式中，从车身前方看，制动机构50特别是后述的产生制动力的制动部52与受到该制动力作用的被制动部51配置在车身轴线C的一侧，且位于前叉的一对臂部20L与20R之间，另外，马达40配置于该车身轴线C的另一侧，且位于前叉的一对臂部20L与20R之间。
前轮30具有固定侧部件60与作为转动侧部件的轮毂31，固定侧部件60对马达40的定子41进行支承，转子42的转动传递给轮毂31。马达40的驱动力传递到轮毂31，从而实现对前轮30的驱动。
上述转子42与转动侧部件31被心轴22支承，且能够转动。在本实施方式中，心轴22由圆筒状的套筒轴22构成，车轴21穿过该套筒轴22，下面有时也将心轴22叫做套筒轴22。
套筒轴22的位于固定侧部件60一侧的端部设有与固定侧部件60卡合的卡合部22p，该卡合部22p用于使转动侧部件31相对于固定侧部件60定位。卡合部22p是一个小径部，通过形成台阶连接部22d（参照图3）而形成。固定侧部件60的卡合部（与卡合部22p卡合的卡合部）由孔60h构成，上述卡合部22p或者说小径部22p插入该孔60h中。
如图3所示，套筒轴22的卡合部22p与固定侧部件60卡合（本实施方式中为使小径部22p嵌入固定侧部件60的孔60h中），从而使转动侧部件31与固定侧部件60组装在一起而构成一个单元，如图2所示，该单元U被插入套筒轴22中的车轴21支承在一对臂部20L与20R之间。
转动侧部件31具有筒部31b与凸缘部31f，筒部31b被套筒轴22支承且能够转动，凸缘部31f形成在该筒部31b的外周。上述转子42通过内六角螺栓42b固定在凸缘部31f上。从而，使转子32被转动侧部件31支承。
转动侧部件31的筒部31b在其自身轴线方向上（图2、图3中左右方向）相对于转子42的固定处向固定侧部件60一侧突出（伸出）形成突出部31c，该突出部31c通过轴承25被心轴22支承。另外，筒部31b的另一端侧（相反于突出部31c一侧的部分）被通过轴承26支承在车轴21上且能够转动。
转子42为位于定子41的外周侧的外转子。转子42为整体截面大致呈日文片假名“コ”形的部件，在该转子42的面对定子41的内周面上设有磁铁46。转子42的中心部分通过上述内六角螺栓42b固定在转动侧部件31的凸缘部31f上。
另外，定子41形成为其中心部具有空腔41s（图3）的套圈形状，该空腔41s中配置着转动侧部件31的筒部31b的突出部31c。
图4所示为，在构成单元U的过程中，使套筒轴22的卡合部22p与固定侧部件60的卡合部60h实现卡合的状态。
如图4所示，套筒轴22的卡合部22p在轴向上相对于转动侧部件31的筒部31b的突出部31c向固定侧部件60一侧突出（伸出）。如该图4所示，在为了将支承转子42的转动侧部件31与支承定子41的固定侧部件60组装在一起而使二者相互靠近时，在转子42与定子41产生重叠（有重叠部分出现）之前（更准确地说，是在转子42与定子41之间产生的磁作用力形成的吸引力增大到难以使套筒轴22的卡合部22p与固定侧部件60的卡合部60h相卡合之前），卡合部22p与固定侧部件60的卡合部60h卡合。
如图2与图3所示，固定侧部件60具有圆板部61与圆筒部60b，圆板部61固定在一对臂部20L、20R中的一方即臂部21L上，圆筒部60b从该圆板部61的圆周部向转动侧部件31一侧延伸并且覆盖定子41与转子42。如图2所示，该圆筒部60b的环形端部60e与转动侧部件31的凸缘部31f的外周部31e在车辆的中心线C上重叠，该重叠的部分构成迷宫式密封部35。
如图3与图4所示，迷宫式密封部35由上述环形端部60e、凹凸31d1、31d2构成，环形段部60e形成在固定侧部件60的圆筒部60b上，通过形成台阶连接部60d而向上述转动侧部件31一侧扩径，凹凸31d1、31d2设置在转动侧部件31的凸缘部31f的外周面31e上，并且凹凸31d1为轴向上的且呈环形的凹凸，凹凸31d2为径向上的凹凸。
如图2所示，上述车轴21由心轴螺栓构成，被心轴螺母21n固定在前叉的一对臂部20L、20R的头端（相对于基端而言）。
从图2右侧起，在车轴21上安装着上述固定部件60、套筒轴22、侧套筒23、球轴承25、球轴承26以及侧套筒29，这些部件通过上述心轴螺母21n被一起固定在前叉的一对臂部20L与20R之间。
在转动侧部件31的筒部31b与侧套筒23、29之间分别安装着油封24、28。从而防止水与灰尘等进入筒部31b的内部。
在筒部31b上安装有定位环25c、27，该定位环25c、27用于限制球轴承25、26在轴向上的相对运动。
如图2所示，在固定侧部件60的外侧表面上一体形成有凸部61p，该凸部61p与前叉的臂部20L卡合，从而能够可靠地防止固定侧部件60以车轴21与套筒轴22为中心产生转动。
上述马达40的定子41通过内六角螺栓62固定在固定侧部件60内。
图1与图2中的符号43表示的是马达40的电源线。在固定侧部件60上设有用于将电源线43引出到固定侧部件60之外的孔63。从该孔63引出的电源线43通过护线环（grommet）66被护罩64支承，并且，该电源线43与作为电源的马达用电池（未示出）连接。该电池配置在车身框架11上。护罩64被螺栓65（图1）固定在固定侧部件60的外表面上从而封闭上述孔63。在护罩64与固定侧部件60的外表面之间设有垫圈67，由垫圈67以及上述护线环66保持护罩64内部的气密性。因而，不会有水等杂质经由孔63进入固定侧部件60内。
在固定侧部件60内，于定子41的内侧设有磁感应传感器44，该磁感应传感器44对设置于转子42上的磁铁45进行检测，从而能够检测出转子42的转动。该磁感应传感器44的信号线（未示出）与上述电源线43同样被引出，并且该信号线与二轮摩托车10所具有的控制装置连接。
另外，在图2中，电源线43被向下引出，然而，由于图2所表示的是对图1进行剖切放大所看到的结构，因而，实际上，如图1所示，电源线43是被向上引出的。
除了与转动侧部件31（轮毂）相重叠的部位之外，固定侧部件60可以被马达40所使用的配线（电源线43与信号线）穿过。在本实施方式中，如图1所示，配线在前叉的臂部20L的后方穿过固定侧部件60的孔63，并沿着前叉的臂部20L配置。电源线43与信号线这二者与未示出的控制装置连接，该控制装置配置在车身框架11的适当位置。
如图2所示，制动机构50具有被制动部51与制动部52，被制动部51被固定在轮毂31上，与该轮毂31（以及前轮30）共同转动，制动部52对该被制动部51进行制动。在本实施方式中，被制动部51由制动盘构成，其被螺栓53固定在轮毂31的外侧表面上。制动部52由固定在前叉20上的制动钳（caliper）构成。制动部52与被制动部51位于前叉的一对臂部20L与20R之间。制动钳可以采用公知的结构，具有一对制动片（brake pad）54，该一对制动片54从两侧夹住制动盘51从而对其进行制动。
采用如上所述的具有驱动马达的车辆10能够获得如下的技术效果。
（a）在对转子42与转动侧部件31进行支承使其能够转动的心轴22上设有卡合部22p，该卡合部22p与固定侧部件60卡合，从而使转动侧部件31的转动中心相对于固定侧部件60定位，因而，如图3所示，在使卡合部22p卡合在固定侧部件60上而将转动侧部件31与固定侧部件60组装在一起（组合成单元U）时，心轴22相对于固定侧部件60被定位，二者的供车轴21穿过的插孔的中心一致。
因而，可以容易地将单元U（或者说车轮30）组装在一对臂部20L、20R之间。
（b）由于转子42被转动侧部件31支承，因而，在使转动侧部件31的转动中心相对于固定侧部件60定位的同时，也能够使转子42的转动中心相对于支承在固定侧部件60上的定子41被定位。
（c）转动侧部件31具有筒部31b与凸缘部31f，筒部31b支承在心轴22上且能够转动，凸缘部31f设在该筒部31b的外周，将转子42固定在凸缘部31f上，并且，上述筒部31b在其自身轴线方向设相对于转子42突出（伸出），形成的突出部31c通过轴承25被心轴22支承，因而，能够稳定地对保持转子42与轮胎T（图2）的转动侧部件31进行支承。
（d）转子42为位于定子41的外周侧的外转子，定子41形成为其中心部具有空腔41s的套圈形状，转动侧部件31的筒部31b的突出部31c配置在该空腔41s中，因而，能够有效地利用转子41的中心部的空腔41s，从而避免增大车轮30的尺寸。
（e）套筒轴22的卡合部22p在轴向上相对于转动侧部件31的筒部31b的突出部31c向固定侧部件60一侧突出（伸出），在使支承转子42的转动侧部件31与支承定子41的固定侧部件60相互靠近时，如图4所示，在转子42与定子41产生重叠之前，卡合部22p会与固定侧部件60的卡合部60h卡合（开始进行卡合）。因而，能够在转子42与定子41之间产生的吸引力变得很强之前使卡合部22p卡合在固定侧部件60上，从而能够容易地进行组装作业。
（f）固定侧部件60具有圆板部61与圆筒部60b，圆板部61固定在一对臂部20L、20R中的一方即臂部21L上，圆筒部60b从该圆板部61的圆周部向转动侧部件31一侧延伸并且覆盖定子41与转子42，该圆筒部60b的环形端部60e与转动侧部件31在车辆的中心线C上重叠，因而，能够形成不易进水等的迷宫式密封部35。
（g）圆筒部60b的环形端部60e上设有向转动侧部件31一侧扩径的台阶连接部60d，在转动侧部件31上设有轴向上的凹凸31d1与径向上的凹凸31d2，从而构成上述迷宫式密封部35，因而能够提高密封性能。
图5为表示单元U的变形例的剖视图。
该单元U的特征在于，使心轴（套筒轴）22的端部22b作为小径的圆筒部延长，使该延长部22b与球轴承26、侧套筒29卡合，从而对心轴22与球轴承26、侧套筒29进行定位。
采用这样的结构，能够可靠地使转动侧部件31的转动中心相对于套筒轴22被定位，并且，能够顺畅地将车轴21插入套筒轴22中。
从而，使单元U（或者说车轮30）向一对臂部20L、20R之间的安装更加容易。
在上面对本发明的具体实施方式进行了说明，然而本发明并不限于上述实施方式，可以在不脱离本发明主旨精神的范围内做多种变更。
产业上的可利用性
采用本发明的具有驱动马达的车辆，能够使具有包含驱动马达在内的单元的车轮容易地组装在一对臂部之间，因而，本发明有益于，在车轮内设有驱动马达的车辆的制造。
附图标记说明
C、车身中心；U、单元；10、车辆；11、车身；20、前叉（臂部）；21、车轴；22、心轴；22p、卡合部；30、车轮（前轮）；31、转动侧部件（轮毂）；31b、筒部；31f、凸缘部；31e、环形端部；35、迷宫式密封部；40、马达；41、转子；42、定子；50、制动机构；60、固定侧部件；60b、圆筒部；61、圆板部。

Claims (7)

1.一种具有驱动马达的车辆，其具有由车轴支承在一对臂部间的车轮，在该车轮内部配置有马达，该马达具有定子与转子，所述车轮具有固定侧部件与转动侧部件，所述固定侧部件支承所述定子，所述转子的转动传递给所述转动侧部件，其特征在于，
所述转子与所述转动侧部件被心轴支承且能够转动，所述心轴上设有卡合部，所述卡合部与所述固定侧部件卡合，从而使所述转动部件的转动中心相对于所述固定侧部件被定位，使所述心轴的所述卡合部卡合在所述固定侧部件上而将所述转动侧部件与所述固定侧部件组装在一起形成一个单元，该单元由所述车轴支承在所述一对臂部之间。
2.根据权利要求1所述的具有驱动马达的车辆，其特征在于，所述转子被所述转动侧部件支承。
3.根据权利要求2所述的具有驱动马达的车辆，其特征在于，所述转动侧部件具有筒部与凸缘部，筒部支承在所述心轴上且能够转动，所述凸缘部3在该筒部的外周，所述转子固定在所述凸缘部上，并且，所述筒部在其自身轴线方向上相对于所述转子突出形成突出部，该突出部通过轴承被心轴支承。
4.根据权利要求3所述的具有驱动马达的车辆，其特征在于，所述转子为位于所述定子的外周侧的外转子，所述定子形成为其中心部具有空腔的套圈形状，所述转动侧部件的所述筒部的所述突出部配置在该空腔中。
5.根据权利要求3或4所述的具有驱动马达的车辆，其特征在于，所述心轴的卡合部在轴向上相对于所述转动侧部件的所述筒部的突出部向固定侧部件一侧突出，使支承所述转子的转动侧部件与支承所述定子的固定侧部件在轴向上相互靠近时，在所述转子与所述定子有重叠部分出现之前，所述卡合部与所述固定侧部件进行卡合。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的具有驱动马达的车辆，其特征在于，所述固定侧部件具有圆板部与圆筒部，该圆板部固定在所述一对臂部中的一方上，该圆筒部从该圆板部的圆周部向所述转动侧部件一侧延伸并且覆盖所述定子与所述转子，该圆筒部的环形端部与所述转动侧部件在车辆的中心线上重叠，由该重叠部分构成迷宫式密封部。
7.根据权利要求6所述的具有驱动马达的车辆，其特征在于，所述圆筒部的环形端部上设有向所述转动侧部件一侧扩径的台阶连接部，在所述转动侧部件上设有轴向上的凹凸与径向上的凹凸，从而构成所述迷宫式密封部。
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