TW201127693A - Electric hub unit - Google Patents

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201127693 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種用於電動車（例如，電動自行車 、電動助力自行車、步行輔助車等）中之電動輪轂單元。 【先前技術】 先前，關於此種領域之技術，有日本特開2002 — 3 62467號公報。該公報中所記載之電動輪轂單元包括：收 容線圈及磁體之馬達外殼，於馬達之周圍以車軸爲中心進 行旋轉之輪轂，使馬達之輸出減速後傳達至輪轂之行星齒 輪機構’及控制對線圈之通電之電路基板。而且，行星齒 輪機構收容於馬達外殼內，電路基板固定於馬達外殻之外 壁。 〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕 〔專利文獻1〕日本特開2002— 362467號公報 〔專利文獻2〕日本特開2〇〇〇 — 53068號公報 【發明內容】 〔發明所欲解決之問題〕 然而’上述先前之電動輪轂單元中，若行星齒輪機構 中所產生之齒輪之硏磨粉與潤滑劑一倂飛散，則硏磨粉容 易附著於線圈及磁體’藉此，存在容易引起馬達之旋轉不 良之問題。又’日本特開2〇〇〇 — 53 068號公報中所揭示之 -5- 201127693 電動輪轂單元之電路基板已儲存於馬達之外殼內，因而齒 輪之硏磨粉不會附著於電路基板，但此種構成中，電路基 板上之電子零件容易受到由線圈產生之熱之影響，縮短電 子零件之壽命，或者使電子零件發生誤作動，從而成爲馬 達之旋轉不良之原因。 本發明之目的在於提供一種能夠避免馬達部之旋轉不 良之電動輪轂單元。 〔解決問題之技術手段〕 本發明之電動輪轂單元，係於以車軸之軸線爲中心進 行旋轉之輪轂內，內置有馬達部者，其特徵在於： 於輪轂內包括= 馬達部，其於馬達殻體內收容有轉子及定子； 減速齒輪部，其將轉子之旋轉減速後傳達至輪轂；以 及 電路基板，其對轉子之旋轉進行控制，且 於馬達殼體之軸線方向上的一端部，形成有以軸線爲 中心之環狀之開口部，於開口部內配置有減速齒輪部，於 馬達殼體之軸線方向上的另一端部與輪轂之間配置有電路 基板，於馬達殼體內配置有將減速齒輪部與馬達部內之轉 子及定子隔開的隔板。 於該電動輪轂單元中，藉由馬達殼體將減速齒輪部與 電路基板分離，且藉由隔板將減速齒輪部與馬達部之轉子 及定子分離。又，因於馬達殼體之開口部內配置有減速齒 -6- 201127693 輪部，故而能夠關於輪轂，縮短軸線方向即車寬度方向之 長度，從而可使輪轂薄型化。爲了達成該薄型化，將減速 齒輪部配置於馬達殻體內，結果，減速齒輪部與馬達部之 轉子及定子接近，從而轉子及定子容易受到齒輪之硏磨粉 之影響，但即便減速齒輪部中所產生之齒輪之硏磨粉與潤 滑劑一倂飛散，藉由隔板，硏磨粉亦難以附著於轉子及定 子，從而可避免馬達部之旋轉不良。進而，因電路基板遠 離配置於馬達殼體內之減速齒輪部，且配置於馬達殻體之 外，故而齒輪之硏磨粉極難附著。而且，因電路基板藉由 馬達殼體而與線圏隔開，故而由線圈產生之熱藉由馬達殼 體而難以直接傳達至電路基板，從而可防止電路基板上之 電子零件之壽命減少或電子零件之誤作動。 又，較佳爲減速齒輪部包含行星齒輪機構，減速齒輪 部之行星齒輪旋轉自如地安裝於自輪轂之軸線方向上的一 端部朝向輪轂之內方，向軸線方向突出之軸部，行星齒輪 配置於輪轂之一端部與隔板之間，隔板藉由螺桿固定於軸 部之自由端。 藉由有效地利用自輪轂突出而支持行星齒輪之旋轉之 軸部，能夠利用螺桿使隔板簡單地固定。而且，若將隔板 固定於輪轂，則當將馬達部安裝於輪轂內時，行星齒輪不 會落下，從而組裝作業性良好。又，於電動輪轂單元之內 部之分解掃除時，藉由螺桿之採用能夠容易地將隔板卸下 ，從而容易將潤滑劑注入至行星齒輪機構。 201127693 〔發明之效果〕 根據本發明，能夠避免馬達部之旋轉不良。 【實施方式】 以下，一邊參照圖式一邊對本發明之電動輪轂單元之 較佳實施形態進行詳細說明。 如第1圖、第2圖、及第4圖所示，電動輪轂單元1用於 電動自行車、電動助力自行車、電動腳踏車、電動汽車等 之車輪W中。該電動輪轂單元1包括如下各部作爲主要之 構成零件：爲車輪W之旋轉中心即固定於框架F之車軸2、 車軸2所貫通之馬達部3'以車軸2爲中心進行旋轉之輪轂4 、使馬達部3之輸出減速後傳達至輪轂4之減速齒輪部6、 對馬達部3進行控制之電路基板7、以及相對於車軸2旋轉 自如地支持輪轂4之左右一對軸承部30、31。而且，於輪 轂4內，收容有馬達部3、減速齒輪部6、及電路基板7。 馬達部3具有車軸2之軸線L方向上的一端開放而另一 端固定有車軸2之馬達殼體1〇，且在馬達殼體1〇之周圍， 輪轂4旋轉’因而使馬達殻體1〇之外周壁10b離開輪轂4。 於該馬達殼體10內，包括在芯11上捲繞線圈12而成之定子 13，及相對於定子13旋轉之轉子14。定子13藉由樹脂之模 具部Ml而密封’轉子14包括：位於比定子13內側之圓筒狀 之磁體16，及介裝於磁體16與車軸2之間且即便馬達部3被 電性地鎖住亦可進行輪轂4之旋轉之滑動控制機構1 7。 於馬達殼體10之軸線L方向上的一端部，形成有以軸 201127693 線L爲中心之環狀之開口部1 〇 a。該開口部1 0 a跨及馬達殼 體1 〇之平坦端面之大致全體而形成，且於開口部1 〇 a內配 置有作爲減速齒輪部之行星齒輪機構6。 行星齒輪機構6包括：太陽齒輪21，其作爲轉子14之 一部分而構成並且於開口部l〇a之位置在車軸2之周圍旋轉 ;內齒輪22，其於開口部l〇a之位置形成於馬達殼體10之 外周壁l〇b之端部；以及四個行星齒輪23，其等軸支撐於 作爲載體而發揮功能之輪轂4，並且配置於太陽齒輪21與 內齒輪22之間，且與太陽齒輪21及內齒輪22嚙合（參照第 3圖）。而且，各行星齒輪23經由軸承27而旋轉自如地安 裝於自輪轂4之軸線L方向上的一端部朝向輪轂4之內方， 向軸線L方向突出之軸部2 6。 於此種行星齒輪機構6中’太陽齒輪2 1與轉子1 4 一倂 旋轉，於太陽齒輪2 1之周圍行星齒輪2 3公轉，藉此輪轂4 發生旋轉，轉子丨4之旋轉減速後傳達至輪轂4。而且，因 行星齒輪機構6爲扁平，故而能夠以堵住開口部1 〇a之方式 配置，從而有助於輪轂4之薄型化。 鼓狀之輪轂4包含成杯形狀之輪轂本體部4A、及將輪 轂本體部4A之開口端4a封閉之扁平之蓋部4B。於使形成於 輪轂本體部4A之凸緣部4e與形成於蓋部4B之凸緣部4b對接 的狀態下，藉由螺桿28將輪轂本體部4A與蓋部4B—體化。 而且，於輪轂本體部4A與蓋部4B之重疊部分介裝有環狀之 密封橡膠29。 進而，於軸線L方向上，在形成於輪轂本體部4A之端 201127693 部之車軸突出孔4c，安裝有用以支持輪轂4之相對於車軸2 之旋轉之包含滚動軸承的第一軸承部30，在形成於蓋部4B 之端部之車軸突出孔4d，安裝有用以支持輪轂4之相對於 車軸2之旋轉之包含滾動軸承的第二軸承部31。而且，於 車軸2之一端部，螺合安裝有保持第一軸承部30之第一螺 帽部32，第一軸承部30之外輪30a抵接於輪轂4之輪轂本體 部4A，第一軸承部30之內輪3 Ob抵接於第一螺帽部32，藉 此防止第一軸承部30之脫落。同樣地，於車軸2之另一端 部，螺合安裝有保持第二軸承部31之第二螺帽部33，第二 軸承部31之外輪31 a抵接於輪轂4之蓋部4B，第二軸承部31 之內輪31b抵接於第二螺帽部33，藉此防止第二軸承部31 之脫落。 於由蓋部4B、馬達殼體10之端壁10c及第二軸承部31 所劃定之空間內配置有圓板狀之電路基板7，裝有電子零 件之電路基板7藉由樹脂之模具部M2而密封。於該電路基 板7之中央開口 7a內，插入有自馬達殼體10之端壁10c沿著 車軸2而突出之突起部10d，電路基板7係接近於馬達殼體 10之端壁l〇c且平行地配置。而且，線連接於電路基板7之 配線34貫通第二軸承部31之內輪31b並排出至外部，形成 於第二軸承部31之內輪31b之配線抽出孔35中塡充有密封 材料39。 於該電動輪轂單元1中，以將行星齒輪機構（減速齒 輪部）6與馬達部3內之轉子Μ及定子13隔開之方式，相對 於軸線L垂直配置之圓板狀之隔板3 6作爲另一零件而配置 -10- 201127693 於馬達殻體10內，該隔板36抵接於支持行星齒輪23之軸部 26之自由端，且藉由螺合安裝於軸部26之內螺紋部26a之 螺桿37來固定。在第3圖中，於4個部位之軸部26均螺合安 裝螺桿37以將隔板36固定，但只要可防止軸承27之脫落， 則無需將所有的軸部26與隔板36之抵接部位加以固定。隔 板36之外周端接近於馬達殼體1〇之外周壁i〇b，車軸2貫通 於隔板3 6之中央開口部3 6 a，且使太陽齒輪2 1自中央開口 部36a突出。又，螺桿37爲了防止鬆脫而隔著墊圈38插入 至隔板3 6。 藉由該隔板36，將減速齒輪部6與馬達部3內之轉子14 及定子13分離，且藉由馬達殼體1〇將減速齒輪部6與電路 基板7分離。又，因於馬達殼體10之開口部10a內配置有減 速齒輪部6，故而能夠關於輪轂4，縮短軸線L方向即車寬 度方向之長度，從而可使輪轂4薄型化。 爲了達成該薄型化，將減速齒輪部6配置於馬達殼體 1 〇內，結果，減速齒輪部6與馬達部3內之轉子1 4及定子1 3 接近，從而轉子14及定子13容易受到齒輪21、22、23之硏 磨粉之影響，但即便減速齒輪部6中所產生之齒輪2 1、22 、23之硏磨粉與塗佈於減速齒輪部6之潤滑劑一倂飛散， 藉由隔板36，硏磨粉亦難以附著於轉子14及定子13，從而 可避免因硏磨粉之卡入所引起之馬達部3之旋轉不良。進 而，因電路基板7遠離配置於馬達殼體10內之減速齒輪部6 ，且配置於馬達殼體1〇之外，故而齒輪21、22、23之硏磨 粉極難附著。而且，因電路基板7藉由馬達殼體1 〇而與線 -11 - 201127693 圈1 2隔開，故而由線圈12所產生之熱藉由馬達殼體10而難 以傳達至電路基板7，從而可防止電路基板7上之電子零件 之壽命減少或電子零件之誤作動。 而且，藉由有效地利用支持行星齒輪23之旋轉之軸部 26，能夠利用螺桿37使隔板36簡單地固定。而且，若將隔 板36固定於輪轂4，則當將馬達部3安裝於輪轂4內時，行 星齒輪23不會落下，因而將馬達部3組裝至輪轂4之輪轂本 體4A內時之作業性會變得良好。又，於電動輪轂單元]之 內部之分解掃除時，藉由螺桿37之採用能夠容易地將隔板 3 6卸下。 本發明可以說並不限定於上述實施形態。例如，隔板 36亦可藉由熔接或斂縫等而固定於軸部26之自由端。 【圖式簡單說明】 第1圖係表示本發明之電動輪轂單元之一實施形態之 剖面圖。 第2圖係第丨圖所示之電動輪轂單元之分解剖面圖。 第3圖係表示行星齒輪機構及隔板之俯視圖。 第4圖係表示電動助力自行車之一例之側視圖。 【主要元件符號說明】 1 :電動輪轂單元 2 :車軸 3 :馬達部 -12- 201127693 4 :輪轂 6 :減速齒輪部（行星齒輪機構） 7 :電路基板 1 〇 :馬達殻體 1 0 a :開口部 1 3 :定子 1 4 :轉子 23 :行星齒輪

2 6 :軸部 3 6 :隔板 3 7 :螺桿

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Claims (1)

1. 201127693 七、申請專利範圍： 1 · 一種電動輪轂單元，其係於以車軸之軸線爲中心 進行旋轉之輪轂內，內置有馬達部者，其特徵在於： 於上述輪轂內包括： 上述馬達部，其於馬達殻體內收容有轉子及定子； 減速齒輪部，其將上述轉子之旋轉減速後傳達至上述 輪轂；以及 電路基板，其對上述轉子之旋轉進行控制，且 於上述馬達殼體之軸線方向上的一端部，形成有以上 述軸線爲中心之環狀之開口部，於上述開口部內配置有上 述減速齒輪部，.於上述馬達殼體之上述軸線方向上的另一 端部與上述輪轂之間配置有上述電路基板，於上述馬達殼 體內配置有將上述減速齒輪部與上述馬達部內之上述轉子 及上述定子隔開的隔板。 2.如申請專利範圍第1項所述之電動輪轂單元，其特 徵在於 上述減速齒輪部包含行星齒輪機構，上述減速齒輪部 之行星齒輪旋轉自如地安裝於自上述輪轂之軸線方向上的 一端部朝向上述輪轂之內方，向軸線方向突出之軸部， 上述行星齒輪配置於上述輪轂之上述一端部與上述隔 板之間，上述隔板藉由螺桿固定於上述軸部之自由端。