CN116436184A - 马达以及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种马达以及车辆。马达具有：转子，其具有在沿上下方向延伸的中心轴的径向外侧配置成环状的磁铁，并能够以中心轴为中心旋转；定子，其在转子的径向内侧与磁铁在径向上对置地配置。定子具有：定子铁芯，其具有环状的铁芯背部以及从铁芯背部向径向外侧延伸的多个齿；绕组，其配置在齿上；绝缘部件，其覆盖定子铁芯的轴向且配置在齿与绕组之间；磁性体的间隔件，其在轴向上配置在定子铁芯与绝缘部件之间。间隔件具有配置在径向外缘部上的突出部。突出部在轴向上向离开定子铁芯的方向延伸，在径向上与磁铁对置。

Description

马达以及车辆

技术领域

本发明涉及马达以及车辆。

背景技术

以往，在外转子型的马达中，位于径向内侧的定子的定子铁芯与位于径向外侧的转子的磁铁在径向上对置配置。定子铁芯和磁铁在轴向上具有大致相同的长度，遍及它们的轴向的整个区域在径向上对置(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2002-233122号公报

在现有技术中，存在若要得到优选的磁特性，则定子铁芯的轴向长度变长，马达的重量变大的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种能够在不影响磁特性的情况下降低马达的重量的技术。

本发明的示例的马达具有：转子，其具有在沿上下方向延伸的中心轴的径向外侧配置成环状的磁铁，并能够以所述中心轴为中心旋转；以及定子，其在所述转子的径向内侧与所述磁铁在径向上对置地配置。所述定子具有：定子铁芯，其具有以所述中心轴为中心的环状的铁芯背部以及从所述铁芯背部向径向外侧延伸并沿周向配置的多个齿；绕组，其配置在所述齿上；绝缘部件，其覆盖所述定子铁芯的轴向，并配置在所述齿与所述绕组之间；以及磁性体的间隔件，其在轴向上配置在所述定子铁芯与所述绝缘部件之间。所述间隔件具有配置在径向外缘部的突出部。所述突出部在轴向上向离开所述定子铁芯的方向延伸，并在径向上与所述磁铁对置。

本发明的示例的车辆具备上述结构的马达。

根据本发明，能够在不影响磁特性的情况下降低马达的重量。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的马达的纵剖视图。

图2是马达的局部横剖视图。

图3是马达的定子铁芯周边的局部纵剖视图。

图4是变形例1的马达的定子铁芯周边的局部纵剖视图。

图5是变形例2的马达的定子铁芯周边的局部纵剖视图。

图6是变形例3的马达的定子铁芯周边的局部纵剖视图。

图7是本发明的一实施方式的车辆的概略图。

图中：1—马达，2—转子，3—定子，4—轴，5—定子保持架，6—轴承，21—磁铁，22—转子轭，23—轮圈，24—轮罩，25—制动鼓，31—定子铁芯，32—绕组，33—绝缘体(绝缘部件)，34—间隔件，35—间隔件，36—间隔件，37—间隔件，311—铁芯背部，312—齿，321—线圈，341—突出部，351—突出部，371—突出部，400—车辆，401—车辆主体，401a—座椅，401b—把手，402—前轮，403—后轮，C—中心轴，Dr—径向，Dx—轴向，S1—间隔，S2—间隔，S3—间隙。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的示例性的一实施方式的马达进行说明。另外，本发明的范围不限定于以下的实施方式，可以在本发明的技术思想的范围内任意变更。

在本说明书中，将与马达的中心轴平行的方向简称为“轴向”，将与马达的中心轴正交的方向简称为“径向”，将沿着以马达的中心轴为中心的圆的方向简称为“周向”。另外，在本说明书中，为了便于说明，设定马达的中心轴沿上下方向延伸。由此，将轴向作为“上下方向”，将图1中的上下方向作为马达的上下方向来说明各部的形状及位置关系。另外，该上下方向的定义并不限定马达使用时的朝向及位置关系。例如，在将马达搭载在车辆上的情况下，马达的轴向有时沿车辆的水平方向延伸。

另外，在本说明书中，将与轴向平行的截面称为“纵截面”，将与轴向正交的截面称为“横截面”。另外，本说明书中使用的“平行”、“正交”并不是严格意义上的平行、正交，而是包含大致平行、大致正交。

＜1.马达的概略结构＞

图1是一实施方式的马达1的纵剖视图。马达1例如在本实施方式中搭载于车辆的车轮(参照图7)。马达1具有转子2和定子3。马达1还包括轴4、定子保持架5和轴承6。

转子2配置在定子3的径向外侧。转子2具有磁铁21。磁铁21在沿上下方向延伸的中心轴线C的径向外侧配置成环状。详细而言，在本实施方式中，转子2具有多个磁铁21。多个磁铁21在周向上排列配置。另外，磁铁21也可以是形成为单一的环状的磁铁。磁铁21具有在周向上交替排列的S极和N极。磁铁21与定子3在径向上对置配置。转子2能够以中心轴线C为中心旋转。

转子2还具有转子轭22、轮圈23、轮罩24和制动鼓25。

转子轭22例如是以中心轴C为中心沿上下方向延伸的圆筒状，配置在磁铁21的径向外侧。磁铁21固定在转子轭22的径向内周部。轮圈23例如是以中心轴C为中心沿上下方向延伸的环状，配置在转子轭22的径向外侧。在本实施方式中，轮圈23与转子轭22为一体。换言之，轮圈23和转子轭22由单一部件形成。

轮罩24配置在转子轭22的轴向上侧且轮圈23的径向内侧。轮罩24例如是以中心轴C为中心向径向外侧扩展的圆板状。轮罩24的径向中心部经由轴承6能够相对于轴4旋转地安装。另外，轴4沿轴向贯通轮罩24的径向中心部。轮罩24的径向外缘部固定在转子轭22的轴向上侧。

制动鼓25配置在转子轭22的轴向下侧且轮圈23的径向内侧。制动鼓25例如是以中心轴C为中心向径向外侧扩展的圆板状。制动鼓25的径向中心部经由轴承6能够相对于轴4旋转地安装。另外，轴4沿轴向贯通制动鼓25的径向中心部。制动鼓25的径向外缘部固定在转子轭22的轴向下侧。

定子3配置在转子2的径向内侧。定子3是以中心轴C为中心的环状。定子3与磁铁21在径向上对置配置。在本实施方式中，定子3配置在形成于转子轭22的径向内侧、且轮罩24的轴向下侧、且制动鼓25的轴向上侧的空间内。定子3固定在定子保持架5的径向外周部。

轴4沿着在上下方向上延伸的中心轴C配置。轴4为沿轴向延伸的柱状。

定子保持架5配置在轴4的径向外侧且定子3的径向内侧。定子保持架5呈沿轴向延伸的有底筒状。定子保持架5的径向内周部固定于轴4的径向外周部。换言之，轴4沿轴向贯通定子保持架5的径向中心部。定子保持架5的径向外周部固定于定子3的径向内周部。由此，定子3不能相对于轴4旋转地被固定。

轴承6配置成轴向上下一对。在本实施方式中，轴承6例如由滚珠轴承构成。轴向上侧的轴承6位于定子3及定子保持架5的轴向上侧。轴向上侧的轴承6在径向上配置在轴4与轮罩24之间，将轮罩24支撑为能够相对于轴4旋转。轴向下侧的轴承6位于定子3及定子保持架5的轴向下侧。轴向下侧的轴承6在径向上配置在轴4与制动鼓25之间，将制动鼓25支撑为能够相对于轴4旋转。

在上述结构的马达1中，当向定子3的后述的线圈321提供驱动电流时，在定子3产生径向的磁通。由定子3的磁通产生的磁场和由磁铁21产生的磁场作用，在转子2的周向上产生转矩。通过该转矩，转子2以中心轴C为中心旋转。

＜2.定子的详细结构＞

图2是马达1的局部横剖视图。图3是马达1的定子铁芯31周边的局部纵剖视图。在图3中，“Dx”表示马达1的轴向，“Dr”表示马达1的径向。定子3具有定子铁芯31、绕组32、绝缘体(绝缘部件)33和间隔件34。另外，在图3中，省略了绕组32的描绘。

定子铁芯31具有铁芯背部311和多个齿312。铁芯背部311是以中心轴C为中心的环状。多个齿312从铁芯背部311向径向外侧延伸并沿周向配置。详细地说，多个齿312从铁芯背部311的径向外周部向径向外侧延伸，在周向上以预定间隔排列。定子铁芯31例如通过将带状的钢板沿板面弯曲加工并层叠成螺旋状而构成。定子铁芯31例如也可以将多张相同形状的钢板沿轴向层叠而构成。

绕组32配置在齿312上。在多个齿312的每一个中，形成基于绕组32的线圈321。换言之，线圈321在多个齿312的每一个中，由卷绕在绝缘体33的周围的绕组32构成。多个线圈321在周向上以预定间隔排列。

绝缘体33配置在定子铁芯31上，覆盖定子铁芯31的轴向。绝缘体33被设置成包围齿312的外表面。绝缘体33配置在齿312与绕组32之间。绝缘体33例如由合成树脂等绝缘部件构成。通过绝缘体33，齿312与绕组32相互电绝缘。另外，齿312的径向外周面即与磁铁21对置的对置部从绝缘体33露出。

间隔件34在轴向上配置在定子铁芯31与绝缘体33之间。在本实施方式中，间隔件34配置在定子铁芯31的轴向上侧。例如，间隔件34从铁芯背部311的径向内缘部延伸至齿312的径向外缘部。间隔件34是磁性体，与定子铁芯31是分开的。间隔件34具有突出部341。

突出部341配置在间隔件34的径向外缘部。突出部341在轴向上向离开定子铁芯31的方向延伸。即，在本实施方式中，突出部341相对于定子铁芯31向轴向上侧突出地延伸。突出部341在径向上与磁铁21对置。详细而言，突出部341的径向外周部与磁铁21的径向内周部在径向上对置。

通过使间隔件34具有突出部341，能够在轴向上增加定子铁芯31的与磁铁21对置的区域。由此，在马达1中，能够确保优选的磁特性。并且，能够使定子铁芯31的轴向长度缩短突出部341的轴向长度的量。由此，能够减少构成定子铁芯31且沿轴向层叠的钢板的张数，能够减轻定子铁芯31的重量。因此，根据上述结构，能够在不对磁特性造成影响的情况下降低马达1的重量。

另外，突出部341的轴向上端部位于比磁铁21的轴向上端部靠下侧。换言之，突出部341相对于定子铁芯31向轴向一侧延伸，突出部341的前端部位于比磁铁21的轴向一侧的端部更靠轴向另一侧。由此，在定子铁芯31与磁铁21之间，能够使磁通容易通过。因此，在马达1中，能够确保优选的磁特性，能够减轻重量。

突出部341的径向外周部与磁铁21的径向内周部在径向上具有预定的间隔S1。并且，突出部341的径向外周部与磁铁21的径向内周部之间的径向间隔S1在轴向上是恒定的。由此，例如在突出部341以随着朝向轴向上侧而接近磁铁21的方式倾斜的情况下，能够抑制突出部341与磁铁21的接触。另外，例如在突出部341以随着朝向轴向上侧而远离磁铁21的方式倾斜的情况下，能够抑制难以受到磁铁21的磁性的影响。因此，能够使马达1的磁特性稳定。

定子铁芯31的径向外周部与磁铁21的径向内周部在径向上具有预定的间隔S2。并且，突出部341的径向外周部与磁铁21的径向内周部之间的径向间隔S1与定子铁芯31的径向外周部与磁铁21的径向内周部之间的径向间隔S2相同。由此，能够提高马达1的磁特性的稳定性。

突出部341位于绝缘体33的径向外侧。换言之，突出部341与绝缘体33在径向上对置配置。进而，突出部341和绝缘体33在径向上分离。详细而言，绝缘体33的径向外周部与突出部341的径向内周部在径向上具有间隙S3。

例如，在绝缘体33的径向外周部与突出部341的径向内周部相比位于径向外侧的情况下，难以将绝缘体33配置在突出部341的径向内侧。但是，根据本实施方式的结构，突出部341位于绝缘体33的径向外侧并离开绝缘体33，在将绝缘体33安装于间隔件34的轴向上侧时，能够使绝缘体33的径向外周部不卡在突出部341的径向内周部。因此，能够提高组装马达1时的作业性。

＜3.马达的变形例＞

接着，对马达1的变形例进行说明。另外，变形例的基本结构与使用图1至图3说明的上述实施方式相同，因此对共同的结构要素标注与前面相同的附图标记或与前面相同的名称，有时省略其说明。另外，图中省略了除特征部分以外的结构要素的描绘。

＜3.1变形例1＞

图4是变形例1的马达1的定子铁芯31周边的局部纵剖视图。变形例1的马达1的定子3具有间隔件35。间隔件35具有突出部351。

突出部351配置在间隔件35的径向外缘部。突出部351在轴向上向远离定子铁芯31的方向、即轴向上侧延伸。突出部351的轴向上端部在轴向上位于与磁铁21的轴向上端部相同的位置。换言之，突出部351相对于定子铁芯31向轴向一侧延伸。突出部351的前端部位于与磁铁21的轴向一侧的端部相同的位置。

根据上述结构，能够在定子铁芯31与磁铁21之间确保最低限度的磁通的通道，并且尽可能地缩短磁铁21的轴向长度。因此，在马达1中，能够在不影响磁特性的情况下减轻重量。

＜3.2变形例2＞

图5是变形例2的马达1的定子铁芯31周边的局部纵剖视图。变形例2的马达1的定子3具有间隔件36。间隔件36具有突出部361。

间隔件36和定子铁芯31由单一部件形成。换言之，间隔件36和定子铁芯31由相同的部件构成。另外，换言之，间隔件36和定子铁芯31形成为一体。由此，能够实现定子铁芯31和间隔件36的材料的统一，能够使马达1的磁特性稳定。

另外，在本实施方式中，定子铁芯31是将多张钢板沿轴向层叠而形成的。在一个示例性实施例中，间隔件36由轴向最外侧的钢板形成。另外，间隔件36既可以由一张钢板形成，也可以由两张以上的钢板形成。

＜3.3变形例3＞

图6是变形例3的马达1的定子铁芯31周边的局部纵剖视图。变形例3的马达1的定子3具有间隔件34、37。间隔件34、37在轴向上配置在定子铁芯31与绝缘体33之间。间隔件34配置在定子铁芯31的轴向上侧。间隔件37配置在定子铁芯31的轴向下侧。

间隔件34具有突出部341。突出部341向轴向上侧突出并延伸。间隔件37具有突出部371。突出部371向轴向下侧突出并延伸。即，突出部相对于定子铁芯31分别配置在轴向的两侧。

通过在定子铁芯31的轴向上侧、下侧分别设置间隔件34、37，能够进一步缩短定子铁芯31的轴向长度。由此，能够在不影响磁特性的情况下进一步降低马达1的重量。

＜4.车辆的结构＞

图7是本发明一个实施例的车辆400的概略图。车辆400具备马达1。在本实施方式中，马达1是所谓的轮内马达，搭载于车辆400。车辆400例如是电动摩托车。车辆400具有车辆主体401、前轮402和后轮403。

车辆主体401具有座椅401a和把手401b。座椅401a例如位于车辆主体401的行进方向后方。把手401b配置在车辆主体401的行进方向前方。驾驶员坐在座椅401a上，握住把手401b来操作车辆400。在把手401b上设有节气门、制动器等(均未图示)。

前轮402配置在车辆主体401的行进方向前方，与路面接触。后轮403配置在车辆主体401的行进方向后方，与路面接触。车辆400能够通过前轮402和后轮403的旋转而相对于路面移动。马达1例如配置在后轮403上。车辆400根据由驾驶者进行的节气门操作来控制马达1的驱动，使后轮403旋转并移动。

根据上述结构，在车辆400中，能够在不影响马达1的磁特性的情况下降低车辆400的重量。

另外，在本实施方式中，马达1设置在车辆400的后轮403上，但也可以设置在前轮402上。另外，在本实施方式中，车辆400是两轮车辆，但也可以是三轮、四轮以上的车辆。

＜5.其它＞

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明的范围并不限定于此，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够施加结构的附加、省略、置换及其他各种变更来实施。

产业上的可利用性如下。

本发明可应用于马达和车辆。

Claims (9)

1.一种马达，其特征在于，具有：

转子，其具有在沿上下方向延伸的中心轴的径向外侧配置成环状的磁铁，并能够以所述中心轴为中心旋转；以及

定子，其在所述转子的径向内侧与所述磁铁在径向上对置地配置，

所述定子具有：

定子铁芯，其具有以所述中心轴为中心的环状的铁芯背部和从所述铁芯背部向径向外侧延伸而沿周向配置的多个齿；

配置在所述齿上的绕组；

绝缘部件，其覆盖所述定子铁芯的轴向，并配置在所述齿与所述绕组之间；以及

磁性体的间隔件，其在轴向上配置在所述定子铁芯与所述绝缘部件之间，

所述间隔件具有配置在径向外缘部上的突出部，

所述突出部在轴向上向离开所述定子铁芯的方向延伸，并在径向上与所述磁铁对置。

2.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，

所述突出部相对于所述定子铁芯向轴向一侧延伸，

所述突出部的前端部位于比所述磁铁的轴向一侧的端部靠轴向另一侧的位置。

3.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，

所述突出部相对于所述定子铁芯向轴向一侧延伸，

所述突出部的前端部位于与所述磁铁的轴向一侧的端部相同的位置。

4.根据权利要求1～3任一项所述的马达，其特征在于，

所述突出部的径向外周部与所述磁铁的径向内周部之间的径向间隔在轴向上恒定。

5.根据权利要求1～4任一项所述的马达，其特征在于，

所述突出部的径向外周部与所述磁铁的径向内周部之间的径向间隔与所述定子铁芯的径向外周部与所述磁铁的径向内周部之间的径向间隔相同。

6.根据权利要求1～5任一项所述的马达，其特征在于，所述突出部与所述绝缘部件在径向上对置地配置，

所述突出部和所述绝缘部件在径向上分离。

7.根据权利要求1～6任一项所述的马达，其特征在于，所述间隔件和所述定子铁芯由单一部件形成。

8.根据权利要求1～7任一项所述的马达，其特征在于，所述突出部相对于所述定子铁芯分别配置在轴向的两侧。

9.一种车辆，其特征在于，

具备权利要求1至8中任一项所述的马达。

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