直流电动机以及轮毂单元 【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。 附图说明
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 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 16A- 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5图。
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说明书4/10 页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 24， 该固定用螺纹孔 24 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 一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。即， 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 26 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 26 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 一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 29( 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 26 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 54， 筒状腿部 54 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 54 与第二壳体 31 的闭塞部分 36 相抵， 且将贯通了各筒状腿部 54 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 一体地具备第二壳体 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 13B 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 13B 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 13B 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 一周的方 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 一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。
即， 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 26 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 24 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 24 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 24 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、 13B 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。