專利名稱：電機(jī)內(nèi)置自行車用輪轂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自行車用輪轂，特別涉及構(gòu)成自行車車輪的輪轂的電機(jī)內(nèi)置自行車用輪轂。
背景技術(shù)：
在自行車中，以往已知有通過電機(jī)來輔助基于人力的驅(qū)動(dòng)力的助力自行車。在助力自行車中，有采用將電機(jī)設(shè)置在車輪上的電機(jī)內(nèi)置輪轂的助力自行車。在以往的電機(jī)內(nèi)置輪轂中，已知有在內(nèi)部配置驅(qū)動(dòng)電機(jī)的例如逆變器等電機(jī)控制電路的電機(jī)內(nèi)置輪轂(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。以往的電機(jī)內(nèi)置輪轂具有輪轂軸、固定在輪轂軸的第1端側(cè)的第1殼體部件、旋轉(zhuǎn)自如地安裝在輪轂軸的第2端側(cè)以及第1殼體部件上的第2殼體部件、具有線圈的轉(zhuǎn)子以及固定在第1殼體部件上的磁鐵。第1殼體部件還夾著轉(zhuǎn)子而配置在第2殼體部件的內(nèi)部。 電機(jī)控制電路在夾著轉(zhuǎn)子配置的第2殼體部件的內(nèi)部收納在第1殼體部件中。專利文獻(xiàn)1 日本特開2003-095179號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
在以往的結(jié)構(gòu)中，因?yàn)閷㈦姍C(jī)控制電路配置在輪轂的內(nèi)部，所以電機(jī)內(nèi)置輪轂的車架安裝部分的輪轂軸方向長(zhǎng)度變長(zhǎng)。如果電機(jī)內(nèi)置輪轂的車架安裝部分的輪轂軸方向長(zhǎng)度變長(zhǎng)，則不能在現(xiàn)有的車架上安裝電機(jī)內(nèi)置輪轂，需要用于安裝電機(jī)內(nèi)置輪轂的專用的車架。本發(fā)明的課題在于，在電機(jī)內(nèi)置自行車用輪轂中盡可能地縮短車架安裝部分的輪轂軸方向長(zhǎng)度。發(fā)明1的電機(jī)內(nèi)置自行車用輪轂，是構(gòu)成自行車車輪的輪轂的自行車用電機(jī)內(nèi)置輪轂。具備輪轂軸、電機(jī)殼體。電機(jī)殼體具有可收容車架的凹部，收納電機(jī)。因此，能夠在凹部的周圍在電機(jī)殼體內(nèi)形成空間，利用該空間能夠收納電氣部件或電機(jī)的一部分等。因此，能夠盡可能地縮短電機(jī)內(nèi)置輪轂的車架安裝部分的輪轂軸方向長(zhǎng)度。發(fā)明2的電機(jī)內(nèi)置自行車用輪轂，在發(fā)明1的電機(jī)內(nèi)置自行車用輪轂中，凹部可收容作為自行車的前車架的一部分的前叉的前端部分。在這種情況下，因?yàn)榕c在凹部收容后輪的鏈條撐條的情況相比，也能夠形成小的凹部，所以能夠在凹部的周圍在電機(jī)殼體內(nèi)形成大的空間。發(fā)明3的電機(jī)內(nèi)置自行車用輪轂，在發(fā)明1或2的電機(jī)內(nèi)置自行車用輪轂中，進(jìn)一步具備電機(jī)控制電路。電機(jī)殼體具有形成凹部、向輪轂軸方向外側(cè)突出而在內(nèi)部形成第1 空間的突出部。電機(jī)控制電路配置在第1空間內(nèi)。在這種情況下，即使在電機(jī)內(nèi)置輪轂中設(shè)置電機(jī)控制電路，車架安裝部分的輪轂軸方向長(zhǎng)度也盡可能變短。發(fā)明4的自行車用電機(jī)內(nèi)置輪轂，在發(fā)明1至3的任意一項(xiàng)的電機(jī)內(nèi)置自行車輪
3轂中，電機(jī)殼體具有不能旋轉(zhuǎn)地與輪轂軸連結(jié)的第1殼體部件、旋轉(zhuǎn)自如地支撐在輪轂軸以及第1殼體部件上且可與第1殼體部件在內(nèi)部形成第2空間的第2殼體部件。凹部設(shè)置在第1殼體部件上。這種情況下，因?yàn)閷疾吭O(shè)置在不能旋轉(zhuǎn)地與輪轂軸連結(jié)的第1殼體部件上，所以如果將輪轂軸固定在車架上，則凹部和車架不會(huì)相對(duì)旋轉(zhuǎn)。發(fā)明5的自行車用電機(jī)內(nèi)置輪轂，在發(fā)明4的電機(jī)內(nèi)置自行車用輪轂中，第1殼體部件具有不能旋轉(zhuǎn)地與輪轂軸連結(jié)并且支撐第2殼體部件的殼體主體、以及具有凹部和突出部并在和殼體主體之間形成上述第1空間的蓋部件。在這種情況下，因?yàn)榈?殼體部件由殼體主體、具有凹部的蓋部件構(gòu)成，所以第1 空間的形成容易，并且容易形成凹部。發(fā)明6的電機(jī)內(nèi)置自行車用輪轂，在發(fā)明5的電機(jī)內(nèi)置自行車輪轂中，進(jìn)一步具備管部件，蓋部件向殼體主體的外方突出，進(jìn)一步具有可以沿著前叉配置的布線連接部，管部件的一端部配置在第2空間的一部分上，管部件的另一端部配置在布線連接部上。在這種情況下，因?yàn)閷⒐懿考囊欢瞬颗渲迷诘?空間的一部分上，另一端部配置在可以沿著前叉配置的布線連接部上，所以第2空間內(nèi)的氣壓變得和與外部大氣接近的布線連接部?jī)?nèi)的氣壓相同，在第2空間內(nèi)部能夠抑制由氣壓變動(dòng)引起的結(jié)露等的不良現(xiàn)象。發(fā)明7的電機(jī)內(nèi)置自行車用輪轂，在發(fā)明3至6的任意一項(xiàng)的電機(jī)內(nèi)置自行車輪轂中，電機(jī)控制電路具有用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的逆變器電路。在這種情況下，因?yàn)樵诘?空間內(nèi)配置用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的逆變器電路，所以電機(jī)和逆變器電路的布線變得容易。發(fā)明8的電機(jī)內(nèi)置自行車用輪轂，在發(fā)明7的電機(jī)內(nèi)置自行車輪轂中，逆變器電路具有半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)元件。在這種情況下，通過逆變器電路所具有的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)元件對(duì)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。發(fā)明9的電機(jī)內(nèi)置自行車用輪轂，在發(fā)明8的電機(jī)內(nèi)置自行車輪轂中，進(jìn)一步具備散熱部件，上述散熱部件配置在突出部的內(nèi)側(cè)面和半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)元件之間，與突出部以及半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)元件接觸。在這種情況下，能夠經(jīng)由散熱部件將例如在場(chǎng)效應(yīng)晶體管等半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)元件上產(chǎn)生的熱量高效率地傳導(dǎo)到與外部大氣接觸的突出部，能夠抑制半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)元件過熱的現(xiàn)象。發(fā)明10的電機(jī)內(nèi)置自行車用輪轂，在發(fā)明3至9的任意一項(xiàng)的電機(jī)內(nèi)置自行車輪轂中，電機(jī)控制電路包括電力線通信電路，在電機(jī)殼體上設(shè)置與電力線通信電路電連接的2 芯的連接器。在這種情況下，因?yàn)槟軌蛲ㄟ^2芯的電力線進(jìn)行電機(jī)內(nèi)置輪轂和外部的電氣部件間的通信以及電力供給，所以能夠減少電氣部件間的布線數(shù)。根據(jù)本發(fā)明，可以在設(shè)置于電機(jī)殼體的凹部中配置車架的例如安裝車輪的前叉的前端部。因此，能夠在凹部的周圍在電機(jī)殼體內(nèi)形成空間，能夠利用該空間收納電氣部件或者電機(jī)的一部分等。因此，能夠盡可能地縮短電機(jī)內(nèi)置輪轂的車架安裝部分的輪轂軸方向長(zhǎng)度。


圖1是采用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的自行車的右側(cè)視圖。圖2是電機(jī)內(nèi)置輪轂的右側(cè)視圖。圖3是電機(jī)內(nèi)置輪轂的圖2的切斷面線III-III的剖視圖。圖4是電機(jī)內(nèi)置輪轂的左側(cè)立體圖。圖5是電機(jī)內(nèi)置輪轂的右側(cè)立體圖。圖6是電機(jī)內(nèi)置輪轂的分解透視圖。圖7是基板蓋的后視圖。圖8是表示電機(jī)控制電路的結(jié)構(gòu)的框圖。附圖標(biāo)記說明10 電機(jī)內(nèi)置輪轂；15 輪轂軸；17 電機(jī)殼體；19 電機(jī)控制電路；19a 逆變器電路；19b 電力線通信電路；3 凹部；32b :突出部；32c 第1空間；34 第2殼體部件；3 第2空間；36 殼體主體；38 蓋部件；38a 布線連接部；41 連接器；44 場(chǎng)效應(yīng)晶體管(半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)元件的一例)；63 氣壓調(diào)整管(管部件的一例)；80 散熱片(散熱部件的一例)； 101 車架；103 前叉
具體實(shí)施例方式〈自行車的整體結(jié)構(gòu)〉在圖1中，采用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的自行車是通過電機(jī)內(nèi)置輪轂10來輔助基于人力的驅(qū)動(dòng)的助力自行車。自行車具備具有車架體102和前叉103的車架101、車把部 104、驅(qū)動(dòng)部105、前輪106f、后輪106r、前制動(dòng)裝置107f以及后制動(dòng)裝置107r、前燈23、尾燈對(duì)。前叉103圍繞傾斜的軸擺動(dòng)自由地安裝在車架體102的前部。在前叉103的前端部安裝有電機(jī)內(nèi)置輪轂10。前制動(dòng)裝置107f以及后制動(dòng)裝置107r分別與前輪106f以及后輪106r的輪圈121f以及121r接觸而進(jìn)行制動(dòng)。在車架101上，安裝有包括鞍座111和車把部104的各部分。驅(qū)動(dòng)部105具有曲柄軸116，旋轉(zhuǎn)自如地支撐在車架體102的懸吊部上；齒輪曲柄118a以及左曲柄(未圖示)， 固定在曲柄軸116的兩端；鏈條119，架設(shè)在齒輪曲柄118a上；齒輪109，安裝在后輪106r 的后輪轂110上；前變速器108f ；后變速器108r。前變速器108f是將鏈條119架設(shè)到安裝在齒輪曲柄118a上的例如3個(gè)鏈輪之一上的組件。后變速器108r是將鏈條119架設(shè)到安裝在后輪轂110上的齒輪109的例如9 個(gè)鏈輪之一上的組件。前變速器108f和后變速器108r都是電驅(qū)動(dòng)的組件，分別具有電動(dòng)致動(dòng)器(actuator)、檢測(cè)當(dāng)前的變速級(jí)的級(jí)數(shù)傳感器、控制該電動(dòng)致動(dòng)器和該級(jí)數(shù)傳感器的變速器控制部。在車把桿115上設(shè)置指示變速的變速開關(guān)，根據(jù)變速開關(guān)的操作，上述變速器控制部控制電動(dòng)致動(dòng)器。在本實(shí)施方式中，雖然前變速器108f和后變速器1081 被電動(dòng)驅(qū)動(dòng)，但也可以設(shè)為將前變速器108f和后變速器108r通過金屬線與變速桿連結(jié)，并通過用變速桿牽拉金屬線進(jìn)行變速驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。在車架體102的后上部安裝有后托架112。在后托架112上，安裝有包括控制自行車整體的電氣部件的整體控制部12的后托架單元13。后托架單元13可裝卸地搭載有成為電機(jī)內(nèi)置輪轂10、整體控制部12以及前燈23等電氣部件的電源的蓄電部14。蓄電部 14例如包括鎳氫電池或者鋰離子電池等蓄電池。在蓄電部14上一體地安裝有尾燈24。車把部104具有固定在前叉103的上部的車把軸桿114、固定在車把軸桿114上的橫梁型的車把桿115。在車把桿115的兩端，安裝有左制動(dòng)杠桿16f以及右制動(dòng)杠桿16r。 另外，在車把桿115的中央部，安裝有顯示單元18和前燈23。顯示單元18例如能夠顯示助力模式以及再生制動(dòng)模式等動(dòng)作模式?！措姍C(jī)內(nèi)置輪轂〉電機(jī)內(nèi)置輪轂10構(gòu)成自行車的前輪106f的輪轂。電機(jī)內(nèi)置輪轂10安裝在前叉 103的前端，用于輔助基于人力的驅(qū)動(dòng)。電機(jī)內(nèi)置輪轂10例如包括3相無刷DC電機(jī)。如圖 2所示，電機(jī)內(nèi)置輪轂10具有輪轂軸15、安裝在輪轂軸15上的電機(jī)殼體17。另外，如圖3 所示，電機(jī)內(nèi)置輪轂10具有收納在電機(jī)殼體17內(nèi)的電機(jī)11、電機(jī)控制電路19以及旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)25。<輪轂軸>輪轂軸15例如是鋼制的，兩端部能夠不可旋轉(zhuǎn)地安裝在前叉103的前端的前爪部 103a上。在輪轂軸15的兩端外周面上形成用于固定到前叉103的螺母部件50所螺合的左右1對(duì)第1陽螺紋部15a以及第2陽螺紋部15b。另外，在第1陽螺紋部15a以及第2陽螺紋部15b的外周面上形成具有相互平行的兩面的第1卡定部15c以及第2卡定部15d。在第2卡定部15d的輪轂軸方向的內(nèi)方，形成用于不能旋轉(zhuǎn)地連結(jié)電機(jī)殼體17的后述的第1 殼體部件32的旋轉(zhuǎn)卡定部15e。在第1陽螺紋部1 上螺合螺母部件50和鎖緊螺母51。 在第2陽螺紋部1 上螺合螺母部件50和將第1殼體部件32固定到輪轂軸15上的螺母部件52。在螺母部件50的軸方向的內(nèi)方安裝有止轉(zhuǎn)墊圈M，該止轉(zhuǎn)墊圈M不能旋轉(zhuǎn)地分別卡合在第1卡定部15c以及第2卡定部15d上，并且卡合在前叉103的安裝槽10 上， 用于制止輪轂軸15旋轉(zhuǎn)。另外，在第1陽螺紋部1 的輪轂軸方向的內(nèi)方，形成有旋轉(zhuǎn)自如地支撐電機(jī)殼體 17的以后說明的第2殼體部件34的第2端的第2軸承31所螺合的第3陽螺紋部15f。輪轂軸15的中間部分的直徑比第1陽螺紋部15a以及第2陽螺紋部1 大。<電機(jī)殼體>如圖2、圖3、圖4、圖5以及圖6所示，電機(jī)殼體17具有不能旋轉(zhuǎn)地與輪轂軸15連結(jié)的第1殼體部件32、第1端(圖3右端)旋轉(zhuǎn)自如地支撐在第1殼體部件32上且第2端 (圖3左端)旋轉(zhuǎn)自如地支撐在輪轂軸15上的第2殼體部件34。第2殼體部件34例如用鋁合金形成。第1殼體部件32具有形成在外側(cè)面且可收容前叉103的前端部的凹部32a、 以及形成凹部3 且向輪轂軸方向外方突出的突出部32b。在突出部32b的內(nèi)部形成第1 空間32c。用第2殼體部件34和第1殼體部件32在內(nèi)部形成第2空間34a。第1殼體部件32具有不能旋轉(zhuǎn)地安裝在輪轂軸15上的殼體主體36、以及通過多根(例如，5根)安裝螺栓37固定在殼體主體36的外側(cè)面上的蓋部件38。在蓋部件38和殼體主體36之間形成第1空間32c。殼體主體36以及蓋部件38例如用鋁合金形成。殼體主體36具有不能旋轉(zhuǎn)地與輪轂軸15連結(jié)的第1軸轂部36a、與第1軸轂部 36a形成一體的第1圓板部36b、從第1圓板部36b的外周部向第2殼體部件34延伸的筒形的第1圓筒部36c。在第1軸轂部36a的內(nèi)周面上形成不能旋轉(zhuǎn)地與輪轂軸15的旋轉(zhuǎn)卡定部15e連結(jié)的非圓形的連結(jié)孔36d。第1圓板部36b的外側(cè)面是大致平坦面。在該外側(cè)面上形成向輪轂軸15方向外方突出形成的多個(gè)安裝凸臺(tái)36e。通過安裝螺栓53將電機(jī)控制電路19固定到上述安裝凸臺(tái)36e上。在第1圓筒部36c的外周面上安裝有旋轉(zhuǎn)自如地支撐第2殼體部件34的第1端的、例如滾珠軸承方式的第1軸承30的內(nèi)圈30a。在第1 軸承30的外側(cè)配置有對(duì)第1圓筒部36c和外圈30b之間進(jìn)行密封的密封部件30c。另外， 在外圈30b和第2殼體部件34之間配置有密封用的0型圈60。另外，在第1軸轂部36a的內(nèi)周部和輪轂軸15之間配置有密封用的0型圈61。由此，異物難以從第1殼體部件32的外側(cè)侵入到第2殼體部件34內(nèi)的第2空間34a。蓋部件38在外側(cè)面具有上述的凹部3 和突出部32b。在蓋部件38的內(nèi)側(cè)面， 在蓋部件38和殼體主體36之間配置有抑制液體向配置電機(jī)控制電路19的第1空間32c 侵入的密封部件62。密封部件62在蓋部件38的內(nèi)側(cè)面中，配置在凹部32a的外側(cè)以及突出部32b的外周部上。密封部件62用具有防水性以及彈性的橡膠等形成。如圖3以及圖 6所示地，密封部件62安裝在形成于殼體主體36的第1圓板部36b的外側(cè)面的密封槽36f 中。如圖2以及圖4所示，凹部32a凹陷形成為大致U字形，在本實(shí)施方式中，從輪轂軸15所貫通的中心部稍微前端擴(kuò)大地凹陷形成為大致U字形。凹部3 為了能夠插入各種形狀的前叉，與通常的前叉前端的形狀相比形成得稍寬。在突出部32b的內(nèi)部，通過殼體主體36和蓋部件38形成的第1空間32c為大致馬蹄形。在第1空間32c中配置有固定在第1圓板部36b上的電機(jī)控制電路19。在突出部 32b的內(nèi)側(cè)面形成有電機(jī)控制電路19的片安裝槽32d。片安裝槽32d設(shè)置在與多個(gè)半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)元件(特別是以后說明的場(chǎng)效應(yīng)晶體管44)相對(duì)的位置上，是用于定位安裝作為散熱部件的散熱片80的槽。片安裝槽32d形成為和散熱片80同樣的形狀。在凹部3 —方的邊緣部，向殼體主體36的外周方向外方突出地形成布線連接部 38a。布線連接部38a與突出部32b相比向輪轂軸方向稍微凹陷地形成。布線連接部38a是為了將把電機(jī)控制電路19和整體控制部12以及蓄電部14連接起來的2芯的電力線70 (圖 7)引出的外部而設(shè)置的。布線連接部38a具有能夠連接電力線70的連接器41。另外，在本實(shí)施方式中，電力線70構(gòu)成為能夠通過PLC(電力線通信Power Line Communications) 進(jìn)行電源的供給和信號(hào)的通信。在布線連接部38a的前端設(shè)置有連接器41 (圖7)。連接器 41例如是2芯的陰連接器。如圖1所示，布線連接部38a形成為與前叉103的后部接近地沿著前叉103配置。 在布線連接部38a上形成與第1空間32c連通的第3空間38b。如圖7所示，在第3空間 38b中形成通過隔壁38c隔開的調(diào)整空間38d。在調(diào)整空間38d中配置作為管部件的氣壓調(diào)整管63的前端(另一端部)。氣壓調(diào)整管63是為了調(diào)整第2空間34a內(nèi)的氣壓而設(shè)置的。氣壓調(diào)整管63通過第1空間32c在第2空間3 中設(shè)置基端部(一端部)。在布線連接部38a的電力線70通過的第3空間38b中填充有密封劑64。密封劑64由具有防水性以及絕緣性的樹脂構(gòu)成，例如包括硅酮樹脂。如圖5所示，布線連接部38a的內(nèi)側(cè)面由通過螺絲49而固定在布線連接部38a上的蓋部件39封堵。在蓋部件39和布線連接部38a之間不配置密封部件，在調(diào)整空間38d中不填充密封劑64。因此，能夠?qū)⑼獠看髿鈱?dǎo)入到調(diào)整空間38d內(nèi)，調(diào)整空間38d的氣壓維持為和外部大氣相同的氣壓。因此，通過氣壓調(diào)整管63，第2空間3 也保持為和外部大氣相同的氣壓。由此，難以發(fā)生由第2空間34a內(nèi)的氣壓變化引起的結(jié)露等不良現(xiàn)象。第2殼體部件34是與通常的自行車用輪轂的輪轂罩類似的結(jié)構(gòu)，是有底筒狀的部件。第2殼體部件34具有由第2軸承31支撐的第2軸轂部34b、與第2軸轂部34b形成為一體的第2圓板部34c、從第2圓板部3 的外周部向輪轂軸方向內(nèi)方延伸的第2圓筒部 34d。在第2軸轂部34b的內(nèi)周面，在和輪轂軸15之間安裝有第2軸承31。第2軸承 31將內(nèi)圈31a螺合到形成于輪轂軸15的第3陽螺紋部15f而能夠調(diào)整軸方向位置。調(diào)整后的內(nèi)圈31a由鎖緊螺母51止轉(zhuǎn)。外圈31b安裝在第2軸轂部34b的內(nèi)周面上。在第2 軸承31的外側(cè)配置對(duì)第2軸轂部34b和內(nèi)圈31a之間進(jìn)行密封的密封部件31c。此外，在內(nèi)圈31a的內(nèi)周面與輪轂軸15的外周面之間配置有0型圈65。由此，異物難以從第2殼體部件；34的第2端側(cè)侵入到第2空間34a。第2圓筒部34d配置在第1圓筒部36c的外周側(cè)。在第2圓筒部34d的第1端側(cè)內(nèi)周面上安裝有第1軸承30的外圈30b。在第2圓筒部34d的外周面上，在輪轂軸方向的兩端隔開間隔地形成用于通過輻條122而連結(jié)前輪106f的輪圈121f和電機(jī)內(nèi)置輪轂10 的第1輪轂法蘭盤40a以及第2輪轂法蘭盤40b。因?yàn)樵诘?空間32c和第2空間3 之間設(shè)置有第1圓板部36b，所以收納在第1 空間32c中的電機(jī)控制電路19難以被潤滑油等污染?！措姍C(jī)控制電路〉如圖8所示，電機(jī)控制電路19具有對(duì)從蓄電部14提供的直流進(jìn)行開關(guān)而變換為交流的逆變器電路19a、電力線通信電路19b以及旋轉(zhuǎn)傳感器19c。逆變器電路19a改變占空比而改變電機(jī)內(nèi)置輪轂10的驅(qū)動(dòng)力，并且改變將電機(jī)內(nèi)置輪轂10作為發(fā)電機(jī)使用時(shí)的再生制動(dòng)力。逆變器電路19a與定子22連接。電力線通信電路19b是用于經(jīng)由電力線70 和其它電氣部件通信的電路。電力線通信電路1%與連接器41電連接。旋轉(zhuǎn)位置傳感器 19c從上述開關(guān)的頻率檢測(cè)電機(jī)內(nèi)置輪轂10的旋轉(zhuǎn)以及轉(zhuǎn)速中的至少某一個(gè)。如圖6以及圖8所示，逆變器電路19a具有搭載在固定于殼體主體36的外側(cè)面的電路基板42的多個(gè)(例如6個(gè))場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET) 44。多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管44與散熱片 80接觸地配置。由此將在場(chǎng)效應(yīng)晶體管44上產(chǎn)生的熱量的一部分經(jīng)由散熱片80而傳導(dǎo)到蓋部件38，能夠從蓋部件38向外部散熱。如圖6所示，電力線通信電路19b搭載在電路基板42上。電力線通信電路19b具備信號(hào)處理元件45，該信號(hào)處理元件45具有對(duì)重疊在電力上的控制信號(hào)進(jìn)行解碼以及調(diào)制的信號(hào)處理功能等。旋轉(zhuǎn)位置傳感器19c具有搭載在電路基板42上的運(yùn)算元件46。電路基板42通過多根(例如7根)安裝螺栓53而固定在突出形成于向殼體主體36的外側(cè)面的凸臺(tái)部36e上。電路基板42形成為大致U字形或者大致C字形。< 電機(jī) >電機(jī)11具有轉(zhuǎn)子21、在轉(zhuǎn)子21的外周側(cè)與轉(zhuǎn)子21相對(duì)配置的定子22。轉(zhuǎn)子21配置在第2空間34a內(nèi)，旋轉(zhuǎn)自如地支撐在輪轂軸15上。轉(zhuǎn)子21具有例如在圓周方向上具有多個(gè)磁極的未圖示的磁鐵和保持磁鐵的磁鐵保持部。磁鐵保持部通過在輪轂軸方向上隔開間隔配置的2個(gè)軸承66而旋轉(zhuǎn)自如地支撐在輪轂軸15上。
定子22在第2空間34a內(nèi)配置在轉(zhuǎn)子21的外周側(cè)。定子22固定在殼體主體36 的第1圓筒部36c的內(nèi)周面，具有在圓周方向上隔開間隔配置的未圖示的多個(gè)(例如6個(gè)) 線圈。多個(gè)線圈通過由電機(jī)控制電路19的逆變器電路19a的場(chǎng)效應(yīng)晶體管44開關(guān)的交流電順序進(jìn)行激勵(lì)，使轉(zhuǎn)子21在自行車的行進(jìn)方向上旋轉(zhuǎn)。<旋轉(zhuǎn)傳遞機(jī)構(gòu)>旋轉(zhuǎn)傳遞機(jī)構(gòu)25將轉(zhuǎn)子21的旋轉(zhuǎn)傳遞到第2殼體部件34，將前輪106f的旋轉(zhuǎn)傳遞到轉(zhuǎn)子21。旋轉(zhuǎn)傳遞機(jī)構(gòu)25具有行星齒輪機(jī)構(gòu)48。行星齒輪機(jī)構(gòu)48具有太陽齒輪 48a、配置在太陽齒輪48a的外周側(cè)的內(nèi)齒輪48b、與太陽齒輪48a和內(nèi)齒輪48b嚙合的多個(gè) (例如3個(gè))行星齒輪48c。太陽齒輪48a固定在轉(zhuǎn)子21上。內(nèi)齒輪48b設(shè)置在殼體主體 36上。多個(gè)行星齒輪48c可旋轉(zhuǎn)地由行星齒輪架48d支撐。各行星齒輪48c具有齒數(shù)不同的2個(gè)第1以及第2齒輪部。第1齒輪部與太陽齒輪48a嚙合，第2齒輪部與齒輪48b嚙合。行星齒輪架48d固定在第2殼體部件34的第2圓板部34c的內(nèi)側(cè)面。在該行星齒輪機(jī)構(gòu)48中，因?yàn)閷⒃O(shè)置在殼體主體36上的內(nèi)齒輪48b不能旋轉(zhuǎn)地固定在輪轂軸15上，所以連結(jié)轉(zhuǎn)子21的太陽齒輪48a的旋轉(zhuǎn)減速并傳遞到第2殼體部件34上?！措姍C(jī)內(nèi)置輪轂的組裝順序〉在將電機(jī)內(nèi)置輪轂10組裝到前叉103上時(shí)，將輪轂軸15安裝到前叉103的前端的前爪部103a的安裝槽10 上。因?yàn)榇藭r(shí)能夠?qū)⑶安?03的前端部配置在電機(jī)內(nèi)置輪轂 10的第1殼體部件32的蓋部件38中凹陷的凹部32a中，所以電機(jī)殼體17向前叉103的安裝部分間的長(zhǎng)度不會(huì)變長(zhǎng)。另外，因?yàn)樵诎疾?2a的直徑方向外方設(shè)置突出部32b，在突出部32b內(nèi)設(shè)置電機(jī)控制電路19，所以即使將電機(jī)控制電路19設(shè)置在內(nèi)部，向前叉103安裝的安裝部分間的電機(jī)內(nèi)置自行車用輪轂的長(zhǎng)度也不會(huì)變長(zhǎng)。因此，容易設(shè)計(jì)能安裝到現(xiàn)有的輪轂安裝寬度的前叉103上的電機(jī)內(nèi)置輪轂10。在將輪轂軸15安裝到安裝槽10 上時(shí)，從其兩端安裝螺母部件50，并且使止轉(zhuǎn)墊圈M卡合到安裝槽10 中，制止輪轂軸15的旋轉(zhuǎn)。如果在該狀態(tài)下擰緊螺母部件50，則將電機(jī)內(nèi)置輪轂10固定到前叉103上。<其它實(shí)施方式>以上，說明了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，但是本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，在不超出發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更。(a)在上述實(shí)施方式中，示例了無刷DC電機(jī)，但在線圈旋轉(zhuǎn)的帶電刷的電機(jī)中也能夠適用本發(fā)明。這種情況下，可以將通過再生驅(qū)動(dòng)功能以及頻率調(diào)制而驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)控制電路設(shè)置在突出部。(b)在上述實(shí)施方式中，在電機(jī)內(nèi)置輪轂10中沒有設(shè)置輪轂制動(dòng)裝置的連結(jié)構(gòu)造，但也可以設(shè)置連結(jié)構(gòu)造。例如，也可以在第2軸轂部34b的外周面設(shè)置能夠一體旋轉(zhuǎn)地連結(jié)滾筒式制動(dòng)的鼓或者盤式制動(dòng)用的回轉(zhuǎn)器的連結(jié)構(gòu)造。(c)在上述實(shí)施方式中，例示了能夠安裝在前輪106f上的電機(jī)內(nèi)置輪轂10，但本發(fā)明不限于此。例如在能夠安裝在后輪106r上的電機(jī)內(nèi)置輪轂中也能夠適用本發(fā)明。在這種情況下只要將凹部形狀設(shè)置成可以收容鏈條撐條和板撐條的連結(jié)部分的形狀即可。(d)在上述實(shí)施方式中，用殼體主體36和蓋部件38構(gòu)成了第1殼體部件32。但是，本發(fā)明不限于此。也可以一體地形成第1殼體部件。在這種情況下，在一體的第1殼體部件的外側(cè)面形成凹部和突出部。例如，可以設(shè)置成在第1殼體部件的內(nèi)部設(shè)置獨(dú)立的隔壁，形成第1空間和第2空間的結(jié)構(gòu)，也可以形成為不設(shè)置上述隔壁的結(jié)構(gòu)。(e)電機(jī)11的機(jī)械結(jié)構(gòu)不限于上述結(jié)構(gòu)。例如在上述實(shí)施方式中是內(nèi)轉(zhuǎn)子的電機(jī)，但也可以是外轉(zhuǎn)子的電機(jī)。(f)在上述實(shí)施方式中，作為旋轉(zhuǎn)傳遞機(jī)構(gòu)設(shè)置有行星齒輪機(jī)構(gòu)，但也可以不使用行星齒輪機(jī)構(gòu)，而是轉(zhuǎn)子21直接與第2殼體部件34連接的結(jié)構(gòu)。另外，行星齒輪機(jī)構(gòu)只要是對(duì)轉(zhuǎn)子21的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行減速的結(jié)構(gòu)即可，不限于上述結(jié)構(gòu)。(g)在上述實(shí)施方式中，助力自行車是具有外裝變送器的結(jié)構(gòu)，但也可以是具有內(nèi)裝變送器的結(jié)構(gòu)，也可以是不具備變送器的結(jié)構(gòu)，本系統(tǒng)能夠適用到所有的助力自行車。(h)在上述實(shí)施方式中，是1張散熱片80與多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管44接觸，但也可以設(shè)置成使多張散熱片80分別與多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管44接觸的結(jié)構(gòu)。另外也可以設(shè)置為散熱片80與除了搭載在電子基板42上的場(chǎng)效應(yīng)晶體管44外的電子零件接觸。
權(quán)利要求
1.一種電機(jī)內(nèi)置自行車用輪轂，構(gòu)成自行車車輪的輪轂，具備 輪轂軸；以及電機(jī)殼體，具有可收容車架的凹部，并收納電機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)內(nèi)置自行車用輪轂，上述凹部可收容作為上述自行車的前車架的一部分的前叉的前端部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的電機(jī)內(nèi)置自行車用輪轂， 還具備電機(jī)控制電路，上述電機(jī)殼體具有形成上述凹部、且向輪轂軸方向外方突出而在內(nèi)部形成第1空間的突出部，上述電機(jī)控制電路配置在上述第1空間內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3的任意一項(xiàng)所述的電機(jī)內(nèi)置自行車用輪轂，上述電機(jī)殼體具有第1殼體部件，不能旋轉(zhuǎn)地與上述輪轂軸連結(jié)；以及第2殼體部件，旋轉(zhuǎn)自如地支撐在上述輪轂軸以及上述第1殼體部件上，能夠與上述第1殼體部件在內(nèi)部形成第2空間，上述凹部設(shè)置在第1殼體部件上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電機(jī)內(nèi)置自行車用輪轂，上述第1殼體具有殼體主體，不能旋轉(zhuǎn)地與上述輪轂軸連結(jié)并且支撐上述第2殼體部件；以及蓋部件，具有上述凹部，在和上述殼體主體之間形成上述第1空間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電機(jī)內(nèi)置自行車用輪轂， 還具備管部件，上述蓋部件還具有布線連接部，該布線連接部向上述殼體主體的外方突出，能夠沿著上述前叉配置，上述管部件的一端部配置在上述第2空間的一部分上，另一端部配置在上述布線連接部上。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6的任意一項(xiàng)所述的電機(jī)內(nèi)置自行車用輪轂，上述電機(jī)控制電路具有用于驅(qū)動(dòng)上述電機(jī)的逆變器電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電機(jī)內(nèi)置自行車用輪轂，上述逆變器電路具有半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電機(jī)內(nèi)置自行車用輪轂，還具備散熱部件，該散熱部件配置在上述突出部、內(nèi)側(cè)面與上述半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)元件之間，與上述突出部以及上述半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)元件接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求3至9的任意一項(xiàng)所述的電機(jī)內(nèi)置自行車用輪轂， 上述電機(jī)控制電路包括電力線通信電路，在上述電機(jī)殼體上設(shè)置與上述電力線通信電路電連接的2芯的連接器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電極內(nèi)置自行車用輪轂。在電機(jī)內(nèi)置自行車用輪轂中，盡可能地縮短車架安裝部分的輪轂軸方向長(zhǎng)度。電機(jī)內(nèi)置輪轂(10)具備輪轂軸(15)和電機(jī)殼體(17)。電機(jī)殼體(17)具有可收容前叉(103)的凹部(32a)，且收納電機(jī)。在該電機(jī)內(nèi)置輪轂中，電機(jī)殼體具有可收容自行車的前車架的凹部(32a)。在此，在凹部中可配置車架的例如安裝車輪的前叉的前端部。因此，能夠在凹部周圍形成空間，能夠利用該空間收納電氣部件等。
文檔編號(hào)B62M6/55GK102275626SQ201110155059
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者齋木敬史, 林孝彥, 浦部宏之, 石關(guān)智房 申請(qǐng)人:太陽誘電株式會(huì)社, 株式會(huì)社島野