CN110277877B - 驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供驱动装置。该驱动装置具有：中空的轮毂，其能够绕沿中心轴线延伸的轮毂轴旋转；马达，其收纳于轮毂的内部，并固定于轮毂轴；以及减速机构，其与马达和轮毂连结，马达具有：转子，其具有沿轮毂轴延伸的马达轴；定子，其配置于转子的径向外侧；以及马达壳，其将定子保持在内侧，该驱动装置具有将轮毂与马达壳热连接的散热脂。

Description

驱动装置

技术领域

本发明涉及驱动装置。

背景技术

以往，作为在电动自行车、电动助力自行车、步行辅助车等电动车中使用的驱动装置，例如像日本登记公报特许第3939865号公报中记载的那样公知有在轮毂中内置有马达的驱动装置。

在上述驱动装置中，由于马达收纳在轮毂中，因此是难以排出马达的热的构造。

发明内容

本发明的一个方式的目的之一在于，提供排热性优异的驱动装置。

本发明的例示的实施方式提供一种驱动装置，该驱动装置具有：中空的轮毂，其能够绕沿中心轴线延伸的轮毂轴旋转；马达，其收纳于所述轮毂的内部，并固定于所述轮毂轴；以及减速机构，其与所述马达和所述轮毂连结。所述马达具有：转子，其具有沿所述轮毂轴延伸的马达轴；定子，其配置于所述转子的径向外侧；以及马达壳，其将所述定子保持在内侧。该驱动装置具有将所述轮毂与所述马达壳热连接的散热脂。

根据本发明的例示的实施方式，提供了排热性优异的驱动装置。

由以下的本发明优选实施方式的详细说明、参照附图、可以更清楚地理解本发明的上述及其他特征、要素、步骤、特点和优点。

附图说明

图1是示出第1实施方式的驱动装置的剖视图。

图2是第1变形例的驱动装置的局部剖视图。

图3是第2变形例的驱动装置的局部剖视图。

图4是第3变形例的驱动装置的局部剖视图。

具体实施方式

图1是示出第1实施方式的驱动装置的剖视图。

本实施方式的驱动装置10被用作电动自行车、电动助力自行车、步行辅助车等电动车的驱动装置。

驱动装置10具有：一对轮毂轴11、12，它们固定于车辆；中空的轮毂20，其能够绕轮毂轴11、12的中心轴线J旋转；马达30，其收纳于轮毂20的内部，并固定于轮毂轴12；以及减速机构40，其与马达30和轮毂20连结。马达30具有固定在轮毂轴12上的马达壳34。在马达壳34上固定有减速机构40。

轮毂轴11、减速机构40、马达壳34以及轮毂轴12在轴向上依次连结并固定。借助固定在轮毂轴11、12上的马达30和减速机构40的驱动力，使轮毂20以轮毂轴11、12为中心进行旋转驱动。也可以采用轮毂轴11、12中的任意一个轮毂轴固定于车辆的构造。

在本实施方式中，将与中心轴线J平行的方向简称为“轴向”。将轴向中的从马达30朝向减速机构40的方向称为“轴向一侧”，将从减速机构40朝向马达30的方向称为“轴向另一侧”。轴向一侧是马达轴31沿中心轴线J从马达30突出的方向。轴向另一侧是马达30固定于轮毂轴12的一侧。另外，将以中心轴线J为中心的径向简称为“径向”。将径向中的靠近中心轴线J的方向称为“径向内侧”，将远离中心轴线J的方向称为“径向外侧”。将以中心轴线J为中心的周向简称为“周向”。

轮毂20是收纳马达30和减速机构40的中空的壳体。轮毂20具有圆板状的盖部20A和有底圆筒状的主体部20B。主体部20B向轴向一侧开口。盖部20A从轴向一侧封闭主体部20B的开口部。盖部20A被螺栓紧固在主体部20B。

主体部20B具有：底壁部121，其位于轴向另一侧；以及筒部122，其从底壁部121的外周缘向轴向一侧延伸。在主体部20B的筒部122中，从底壁部121侧起依次收纳有马达30和减速机构40。

盖部20A在沿轴向观察时的中央部对第1轮毂轴承21进行保持。盖部20A被第1轮毂轴承21以能够旋转的方式支承在轮毂轴11上。主体部20B在沿轴向观察时的底壁部121的中央部对第2轮毂轴承22进行保持。主体部20B被第2轮毂轴承22以能够旋转的方式支承在马达30的马达壳34上。

在本实施方式的驱动装置10中，在主体部20B内的马达30与减速机构40之间设置有从轮毂20的内壁面向径向内侧扩展的圆环状的壁部件24。

壁部件24具有：圆板部24a，其沿与轴向垂直的方向扩展；圆筒状的第1突出壁24b，其从圆板部24a的径向内侧的端缘向轴向另一侧延伸；以及圆筒状的第2突出壁24c，其从圆板部24a的径向外侧的端缘沿轮毂20的内壁面向轴向一侧延伸。第2突出壁24c固定于轮毂20的内壁面。

根据上述结构，驱动装置10在轮毂20的内部具有壁部件24和凹槽25，该凹槽25将轮毂20的主体部20B的底壁部121作为侧壁，将壁部件24与底壁部121之间的轮毂20的内壁面作为底面。凹槽25向径向内侧开口。即，本实施方式的驱动装置10在与马达壳34在径向上对置的轮毂20的内壁面具有在径向内侧开口的凹部。换言之，凹部位于轮毂20的内壁面中的与马达壳34对置的区域内。

在凹槽25的内部配置有散热脂60。散热脂60在凹槽25内将轮毂20与马达壳34热连接。即，散热脂60在凹部内将轮毂20与马达壳34热连接。由此，在马达30中产生的热从马达壳34经由散热脂60而向轮毂20传递，从而从轮毂20的外表面向大气释放。因此，能够使在密闭的轮毂20的内部产生的马达30的热高效地排出。

在本实施方式中，凹槽25在轮毂20的内壁面上沿周向环绕一圈。在该情况下，凹部是在轮毂20的内壁面上沿周向环绕一圈的凹槽。在图1中，仅在轮毂20的下部示出散热脂60，但实际上散热脂60在整周范围内包围马达壳34的外周。由此，从马达壳34的外周面向径向外侧呈放射状均匀地释放热，因此得到了更优异的排热性。

散热脂60也可以是具有与用于减速机构40的润滑的润滑脂相同的组成的油脂。根据该结构，即使假设散热脂60向减速机构40侧泄漏，也仅是增加润滑脂的量，因此不容易使减速机构40的动作产生不良情况。

另外，只要是不容易影响于减速机构40的动作的油脂，则也可以使用组成与上述润滑脂不同的油脂来作为散热脂60。

在本实施方式中，使用壁部件24来设置凹槽25。由此，不用对轮毂20的主体部20B的内壁面进行追加加工，也能够设置凹槽25，因此容易制造轮毂20。

壁部件24在轴向上位于马达壳34与减速机构40之间。根据该结构，能够抑制散热脂60从夹在马达壳34的外周面与轮毂20的内壁面之间的区域向减速机构40侧泄漏。

壁部件24的内周端位于比马达壳34的外周端靠径向内侧的位置。即，壁部件24的径向长度大于马达壳34与轮毂20的内壁面之间的间隔。由此，能够进一步抑制散热脂60向减速机构40侧的泄漏。

壁部件24的第1突出壁24b从壁部件24朝向马达壳34沿轴向延伸。根据该结构，即使在例如因车辆的横倒而导致驱动装置10倾倒的情况下，流动的散热脂60也被第1突出壁24b阻挡。因此，即使在倾倒时，散热脂60也不容易向减速机构40侧泄漏。

轮毂20具有从外周面向径向外侧突出的2个连接部20a、20b。在连接部20a和连接部20b上连接有具有驱动装置10来作为电动轮毂的车轮的辐条。

马达30具有：转子32，其具有沿轮毂轴11、12延伸的马达轴31；定子33，其配置于转子32的径向外侧；以及马达壳34，其将定子33保持在内侧。

转子32具有：转子铁芯，其固定于马达轴31；以及转子磁铁，其固定于转子铁芯的外周部。转子铁芯例如由层叠钢板构成。转子32绕中心轴线J旋转。即，马达轴31沿中心轴线J延伸。马达轴31被保持在马达壳34的第1轴承35和第2轴承36支承。

定子33具有：定子铁芯37，其固定于马达壳34；以及线圈38，其隔着绝缘件卷绕在定子铁芯37的齿上。定子铁芯37例如由层叠钢板构成。定子铁芯37具有从外周面向径向外侧突出的突出部37A。突出部37A在定子铁芯37的外周面上沿周向设置于多个部位。突出部37A也可以配置于定子铁芯37的多个齿的径向外侧。突出部37A也可以为在周向上连续的圆环状。

马达壳34具有：第1马达托架34A，其配置于定子33的轴向一侧；以及第2马达托架34B，其配置于定子33的轴向另一侧。马达壳34以上述第1马达托架34A和上述第2马达托架34B在轴向上夹着定子33的状态对该定子33进行保持。即，马达壳34具有：第1马达托架34A，其固定于定子33的轴向一侧；以及第2马达托架34B，其固定于定子33的轴向另一侧，第1马达托架34A与第2马达托架34B在轴向上具有间隙而对置。

第1马达托架34A为在轴向另一侧开口的有底的圆筒状。第1马达托架34A在轴向一侧的端部具有对第1轴承35进行保持的轴承保持部131。在第1马达托架34A的朝向轴向另一侧的开口部134A插入有定子铁芯37的一部分。

第2马达托架34B为在轴向一侧开口的有底的圆筒状。第2马达托架34B在轴向另一侧的端部具有：轴承保持部132，其对第2轴承36进行保持；以及轮毂轴保持部133，其对轮毂轴12进行保持。在第2马达托架34B的朝向轴向一侧的开口部134B插入有定子铁芯37的一部分。在本实施方式中，定子铁芯37被螺栓紧固在第2马达托架34B上。

第1马达托架34A的开口部134A与第2马达托架34B的开口部134B隔着间隔在轴向上对置。根据该结构，由于定子33的一部分从第1马达托架34A与第2马达托架34B之间露出，因此定子33与散热脂60直接接触。由此，能够将定子33的热经由散热脂60高效地释放。

突出部37A位于在定子铁芯37的外周侧相互对置的上述第1马达托架34A与上述第2马达托架34B之间。通过具有突出部37A，定子铁芯37与轮毂20的内壁面的径向的间隔变窄。由此，容易通过散热脂60将定子铁芯37与轮毂20热连接。

在本实施方式中，突出部37A的径向外侧的端缘的位置与上述第1马达托架34A的外周面的径向位置和上述第2马达托架34B的外周面的径向位置对齐。突出部37A也可以在与轮毂20不发生干渉的范围内从马达壳34的外周面向径向外侧突出。突出部37A的径向外侧的端缘也可以在能够确保与散热脂60接触的范围内位于比马达壳34的外周面靠径向内侧的位置。

减速机构40具有：恒星齿轮41，其与马达轴31的轴向一侧的端部连结；多个行星齿轮42，它们配置于恒星齿轮41的径向外侧；多个支承轴43，它们将各个行星齿轮42支承为能够旋转；固定部44，其将多个支承轴43固定于马达30；以及圆环状的输出齿轮45，其从径向外侧包围多个行星齿轮42。在本实施方式中，设置3组行星齿轮42和支承轴43。

恒星齿轮41是与马达轴31同轴的外齿轮。

行星齿轮42是具有直径不同的1组同轴的外齿轮的二级齿轮。行星齿轮42具有：小齿轮42a，其位于轴向一侧；以及大齿轮42b，其位于轴向另一侧。行星齿轮42的大齿轮42b与恒星齿轮41啮合。行星齿轮42具有贯穿小齿轮42a和大齿轮42b的中心的贯通孔42c。

支承轴43沿轴向延伸。支承轴43通过行星齿轮42的贯通孔42c。支承轴43的轴向一侧的端部固定于固定部44。支承轴43的轴向另一侧的端部固定于第1马达托架34A的底壁部134。

固定部44具有：顶壁部44a，其固定有多个支承轴43的轴向一侧的端部；以及多个腿部44b，它们从顶壁部44a的外周端向轴向另一侧延伸。在顶壁部44a固定有轮毂轴11的轴向另一侧的端部。在本实施方式中，设置3个腿部44b。腿部44b的轴向另一侧的端部被螺栓紧固并固定在第1马达托架34A的底壁部134。

输出齿轮45是与行星齿轮42的小齿轮42a啮合的内齿轮。输出齿轮45固定于轮毂20的盖部20A的内表面。即，减速机构40在恒星齿轮41上与马达30连结，在输出齿轮45上与轮毂20连结。

图2是第1变形例的驱动装置的局部剖视图。

在第1变形例的驱动装置10A中，马达壳34具有从比壁部件24的第1突出壁24b靠径向外侧的位置朝向壁部件24侧沿轴向延伸的筒状壁134a。壁部件24的第1突出壁24b与马达壳34的筒状壁134a在径向上对置。

根据该结构，通过第1突出壁24b和筒状壁134a，从凹槽25朝向壁部件24的外侧的散热脂60的流路成为在多个部位处屈曲的迷宫结构的流路。因此，散热脂60不容易从凹槽25向减速机构40侧流出。

在第1变形例中，采用马达壳34具有筒状壁134a的结构，但也可以采用如下结构：在马达壳34的朝向轴向一侧的面上设置以中心轴线J为中心的圆环状的槽部，在上述槽部中插入有壁部件24的第1突出壁24b。

图3是第2变形例的驱动装置的局部剖视图。

第2变形例的驱动装置10B在轮毂20的内壁面具有朝向马达壳34的外周面突出的肋部124a、124b。肋部124a、124b在马达壳34的周围沿周向环绕一圈。驱动装置10B具有凹槽125，该凹槽125将肋部124a和肋部124b作为侧壁，将位于肋部124a、124b之间的轮毂20的内壁面作为底面。凹槽125在径向内侧开口。即，驱动装置10B具有与马达壳34在径向上对置的作为凹部的凹槽125。

肋部124a、124b中的位于轴向一侧的肋部124a与第1马达托架34A的外周面对置。位于轴向另一侧的肋部124b与第2马达托架34B的外周面对置。因此，凹槽125位于轮毂20的内壁面中的与马达壳34在径向上对置的区域。更详细而言，凹槽125与第1马达托架34A与第2马达托架34B之间的轴向的隙间以及定子铁芯37的突出部37A在径向上对置。

与实施方式的驱动装置10同样地，在凹槽125内配置有散热脂60。散热脂60在凹槽125内将马达壳34与轮毂20热连接。根据该结构，马达30的热经由散热脂60高效地向轮毂20排出。

凹槽125位于定子33的径向外侧，其宽度比马达壳34的轴向长度窄。由此，由于供散热脂60配置的范围比图1和图2所示的结构窄，因此能够节约散热脂60的使用量。

在第2变形例的驱动装置10B中，通过增减凹槽125的轴向的宽度以及增减配置在凹槽125内的散热脂60，能够调整从马达30向轮毂20的排热量。

在第2变形例中，也可以配置3个以上肋部124a、124b。通过增加肋部的数量，能够抑制从凹槽125向外侧泄漏的散热脂60转入减速机构40。

在第2变形例中，使用在轮毂20的内壁面上沿周向环绕一圈的凹槽125，但也可以是，凹槽125在周向上分割成多个凹部。即使在该情况下，随着轮毂20的旋转，凹部和散热脂60也相对于马达壳34的外周面进行相对移动，因此能够使马达30的热向轮毂20排出。因此，只要散热脂60配置在能够将轮毂20与马达壳34热连接的位置，则并不一定要配置在凹部内。在上述实施方式和各变形例中也是同样的。

图4是第3变形例的驱动装置的局部剖视图。

第3变形例的驱动装置10C在轮毂20的内壁面上具有：肋部124a、124b，它们朝向马达壳34的外周面突出；以及凹槽225，其位于肋部124a、124b之间，在轮毂20的内壁面上向径向外侧凹陷。凹槽225分别在马达壳34的周围沿周向环绕一圈。凹槽225在径向内侧开口。即，驱动装置10B具有与马达壳34在径向上对置的作为凹部的凹槽225。

第3变形例的凹槽225是如下的凹槽：通过将底面向比轮毂20的内壁面靠径向外侧的位置进行配置而比第2变形例的凹槽125深。

马达30在马达壳34的外周面上具有向径向外侧突出的马达突起部30a。马达突起部30a具有：第1凸缘部135a，其从第1马达托架34A的轴向另一侧的端缘向径向外侧扩展；第2凸缘部135b，其从第2马达托架34B的轴向一侧的端缘向径向外侧扩展；以及突出部37A，其位于第1凸缘部135a与第2凸缘部135b之间。即，在轴向上对置的第1凸缘部135a与第2凸缘部135b之间配置有定子33的一部分。

定子铁芯37的突出部37A的径向外侧的端缘的径向位置与马达壳34的第1凸缘部135a的径向外侧的端缘和第2凸缘部135b的径向外侧的端缘的径向位置一致。马达突起部30a沿径向外侧延伸而插入到凹槽225内。马达突起部30a的径向外侧的端缘位于比肋部124a附近的内壁面20c靠径向外侧的位置。

与实施方式的驱动装置10同样地，在凹槽225内配置有散热脂60。散热脂60在凹槽225内将马达壳34与轮毂20热连接。根据该结构，马达30的热经由散热脂60高效地向轮毂20排出。

在第3变形例中，由于马达突起部30a的一部分插入于凹槽225中，因此马达壳34和定子铁芯37与散热脂60的接触面积比图3所示的第2变形例大，从而得到了优异的放热性。

在第3变形例中，也可以采用不设置肋部124a、124b的结构。凹槽225比内壁面20c靠向径向外侧凹陷，因此能够对散热脂60进行保持。另外，马达突起部30a延伸至比内壁面20c靠径向外侧的位置，因此即使没有肋部124a、124b也能够与散热脂60接触。

Claims (9)

1.一种驱动装置，其具有：

中空的轮毂，其能够绕沿中心轴线延伸的轮毂轴旋转；

马达，其收纳于所述轮毂的内部，并固定于所述轮毂轴；以及

减速机构，其与所述马达和所述轮毂连结，

该驱动装置的特征在于，

所述马达具有：

转子，其具有沿所述轮毂轴延伸的马达轴；

定子，其配置于所述转子的径向外侧；以及

马达壳，其将所述定子保持在内侧，

该驱动装置具有将所述轮毂与所述马达壳热连接的散热脂，

所述轮毂的与所述马达壳在径向上对置的内壁面具有凹部，该凹部在径向内侧开口，

所述散热脂在所述凹部内将所述轮毂与所述马达壳热连接，

所述凹部是在所述轮毂的内壁面上沿周向环绕一圈的凹槽，

该驱动装置具有从所述轮毂的内壁面向径向内侧扩展的圆环状的壁部件，

所述轮毂具有位于轴向另一侧的底壁部和从底壁部的外周缘向轴向一侧延伸的筒部，

在将所述壁部件与所述底壁部之间的所述轮毂的内壁面作为底面的所述凹槽与所述马达壳之间夹设有所述散热脂，

所述壁部件在轴向上位于所述马达壳与所述减速机构之间，

所述壁部件的内周端位于比所述马达壳的外周端靠径向内侧的位置，

所述壁部件具有从所述壁部件朝向所述马达壳沿轴向延伸的筒状的第1突出壁，

所述马达壳具有从比所述壁部件的第1突出壁靠径向外侧的位置朝向所述壁部件侧沿轴向延伸的筒状壁，

所述壁部件的第1突出壁与所述马达壳的筒状壁在径向上对置。

2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，

所述马达壳具有：

第1马达托架，其固定于所述定子的轴向一侧；以及

第2马达托架，其固定于所述定子的轴向另一侧，

所述第1马达托架与所述第2马达托架在轴向上具有间隙而对置。

3.根据权利要求1或2所述的驱动装置，其特征在于，

该驱动装置具有肋部，该肋部从所述轮毂的内壁面朝向所述马达壳的外周面突出，并沿所述内壁面延伸，

所述凹部被所述肋部包围。

4.根据权利要求1或2所述的驱动装置，其特征在于，

所述凹部是在所述轮毂的内壁面向径向外侧凹陷的凹陷部。

5.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，

所述马达具有从所述马达壳的外周面向径向外侧突出的马达突起部，

所述马达突起部插入于所述凹槽。

6.根据权利要求5所述的驱动装置，其特征在于，

所述马达壳具有：

第1马达托架，其固定于所述定子的轴向一侧；以及

第2马达托架，其固定于所述定子的轴向另一侧，

所述第1马达托架具有从所述第2马达托架侧的端部向径向外侧扩展的第1凸缘部，

所述第2马达托架具有从所述第1马达托架侧的端部向径向外侧扩展的第2凸缘部，

在轴向上对置的所述第1凸缘部与所述第2凸缘部之间配置有所述定子的一部分。

7.根据权利要求1或2所述的驱动装置，其特征在于，

所述定子的一部分从所述马达壳露出。

8.根据权利要求7所述的驱动装置，其特征在于，

所述定子在从所述马达壳露出的位置具有向径向外侧突出的突出部。

9.根据权利要求1或2所述的驱动装置，其特征在于，

所述散热脂具有与所述减速机构所接触的油脂相同的组成。