特開 2023-35182 モータ及びそれを備える電動バイク

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023035182

(43)【公開日】2023-03-13

(54)【発明の名称】モータ及びそれを備える電動バイク

(51)【国際特許分類】

   H02K 7/08 20060101AFI20230306BHJP

   H02K 5/173 20060101ALI20230306BHJP

【ＦＩ】

H02K7/08 Z

H02K5/173 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021141825

(22)【出願日】2021-08-31

(71)【出願人】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】日本電産株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】井口 卓郎

【テーマコード（参考）】

5H605

5H607

【Ｆターム（参考）】

5H605AA02

5H605AA03

5H605AA07

5H605BB10

5H605BB19

5H605CC10

5H605DD17

5H605EB10

5H605EB17

5H605EB31

5H605GG16

5H607AA05

5H607AA06

5H607BB07

5H607BB14

5H607BB17

5H607CC09

5H607DD02

5H607DD16

5H607FF01

5H607GG01

5H607GG08

5H607JJ00

5H607JJ10

(57)【要約】      （修正有）

【課題】部品点数の増加を抑制して製造コストを下げるとともに、軸受部に水及び埃等が付着することを抑制できるモータを提供する。
【解決手段】モータは、中心軸Ｊに沿って延びるシャフト２１を含む固定部２０と、固定部に対し相対回転する回転部３０と、を備える。回転部は、筒状のリムと、カバー３３と、軸受部３４と、を有する。カバーは、リムの軸方向の一端面又は他端面の少なくとも一方を覆う。軸受部は、シャフトに対してカバーを回転可能に支持する。カバーは、本体部３３１と、保持部３３２と、を有する。本体部は、軸方向に貫通する筒部３３１aを有し、板状である。保持部は、本体部と別部材から成り、筒部の内周面に配置されて内部に軸受部を保持し、筒状である。保持部は、突出部３３２ａを有する。突出部は、内周面から径方向内側に突出して軸受部の軸方向外面を覆う。突出部の径方向内端が、筒部の内周面よりも径方向内側に位置する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

中心軸に沿って延びるシャフトを含む固定部と、
前記固定部に対し相対回転する回転部と、を備え、
前記回転部は、
筒状のリムと、
前記リムの軸方向の一端面又は他端面の少なくとも一方を覆うカバーと、
前記シャフトに対して前記カバーを回転可能に支持する軸受部と、を有し、
前記カバーは、
軸方向に貫通する筒部を有する板状の本体部と、
前記本体部と別部材から成り、前記筒部の内周面に配置されて内部に前記軸受部を保持する筒状の保持部と、を有し、
前記保持部は、内周面から径方向内側に突出して前記軸受部の軸方向外面を覆う突出部を有し、
前記突出部の径方向内端が、前記筒部の内周面よりも径方向内側に位置する、モータ。

【請求項2】

前記突出部は、前記軸受部の軸方向外面と接触する、請求項１に記載のモータ。

【請求項3】

前記突出部が、環状に形成され、前記シャフトを囲む、請求項１又は請求項２に記載のモータ。

【請求項4】

前記突出部の径方向内端が、前記軸受部の外輪よりも径方向内側に位置する、請求項１～請求項３のいずれかに記載のモータ。

【請求項5】

前記筒部は、内周面から径方向内側に突出し、前記突出部の軸方向外面と接触する突起部を有する、請求項１～請求項４のいずれかに記載のモータ。

【請求項6】

前記筒部の内部は、前記突出部の軸方向外側に配置されるシール部材により覆われている、請求項１～請求項５のいずれかに記載のモータ。

【請求項7】

前記本体部が、ダイカスト部材から成る、請求項１～請求項６のいずれかに記載のモータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータ及びそれを備える電動バイクに関する。

【背景技術】

【0002】

従来のモータは、例えば、回転軸と、筒状のモータケースと、モータケースの軸方向の一端面を覆う前蓋と、回転軸を回転可能に支持する軸受（軸受部）と、を有する。軸受は、筒状の保持部を介して前蓋に保持される。軸受の軸方向外側に配置される前蓋の開口内周壁には、オイルシール及びダストリップが設けられる。これにより、軸受に水及び埃等が付着することを抑制できる（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３－５２１４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来のモータでは、ダストリップ等を設けることにより、部品点数が増えて、製造コストが上がる可能性があった。

【0005】

本発明は、部品点数の増加を抑制して製造コストを下げるとともに、軸受部に水及び埃等が付着することを抑制できるモータを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の例示的なモータは、中心軸に沿って延びるシャフトを含む固定部と、固定部に対し相対回転する回転部と、を備える。回転部は、筒状のリムと、カバーと、軸受部と、を有する。カバーは、リムの軸方向の一端面又は他端面の少なくとも一方を覆う。軸受部は、シャフトに対してカバーを回転可能に支持する。カバーは、本体部と、保持部と、を有する。本体部は、軸方向に貫通する筒部を有し、板状である。保持部は、本体部と別部材から成り、筒部の内周面に配置されて内部に軸受部を保持し、筒状である。保持部は、突出部を有する。突出部は、内周面から径方向内側に突出して軸受部の軸方向外面を覆う。突出部の径方向内端が、筒部の内周面よりも径方向内側に位置する。

【発明の効果】

【0007】

例示的な本発明によれば、部品点数の増加を抑制して製造コストを下げるとともに、軸受部に水及び埃等が付着することを抑制できるモータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る電動バイクの模式図である。

【図2】図２は、図１のＡ－Ａ線断面図である。

【図3】図３は、本発明の実施形態に係るモータの保持部を拡大して示す断面図である。

【図4】図４は、本発明の実施形態に係るモータのカバーの製造工程を説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本明細書では、モータの中心軸と平行な方向を「軸方向」、モータの中心軸に直交する方向を「径方向」、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。車両に搭載されたモータの中心軸Ｊは、車両の左右方向に延びる。

【0010】

また、本願において「平行な方向」とは、略平行な方向も含む。また、本願において「直交する方向」とは、略直交する方向も含む。

【0011】

（１．電動バイクの構成）
本発明の例示的な一実施形態の電動バイク１について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る電動バイク１の模式図である。

【0012】

電動バイク１は、前輪２と、後輪３と、車体４と、ハンドル５と、ＥＣＵ（electroniccontrol unit）６と、スロットル７と、バッテリ８と、モータ１０と、を備える。

【0013】

前輪２及び後輪３は、一対の車輪である。車体４には、前輪２及び後輪３が取り付けられる。車体４の前部には、ハンドル５が取り付けられる。

【0014】

ＥＣＵ６は、車体４の内部に配置される。ＥＣＵ６は、制御装置である。ＥＣＵ６には、スロットル７が接続される。スロットル７は、速度調整機構である。

【0015】

バッテリ８は、車体４の内部に配置される。バッテリ８は、ＥＣＵ６に接続される。バッテリ８は、充電器９により充電される。

【0016】

モータ１０は、後輪３に取り付けられる。モータ１０は、ＥＣＵ６に接続される。

【0017】

（２．モータの構成）
図２は、図１中のＡ－Ａ線断面図である。モータ１０は、固定部２０と、回転部３０と、を備える。

【0018】

（２－１．固定部）
固定部２０は、シャフト２１と、ステータ２２と、ホルダ２３と、を含む。シャフト２１は、中心軸Ｊに沿って延びる。シャフト２１は、例えば金属製である。

【0019】

ステータ２２は、円環状である。ステータ２２の中心は、モータ１０の中心軸Ｊと一致する。ステータ２２は、ステータコア２２１と、インシュレータ（不図示）と、コイル２２３と、を有する。

【0020】

ステータコア２２１は、例えば磁性鋼板を軸方向に積層して構成される。ステータコア２２１は、コアバック２２１ａとティース２２１ｂとを有する。コアバック２２１ａとティース２２１ｂとは、一体に形成されている。コアバック２２１ａは、中心軸Ｊを囲み、環状に形成される。ティース２２１ｂは、コアバック２２１ａの径方向外面から径方向外側に延びて周方向に複数等間隔に配置される。

【0021】

インシュレータ（不図示）は、ステータコア２２１の少なくとも一部を覆う。インシュレータは、ステータコア２２１とコイル２２３とを電気的に絶縁する絶縁性部材である。インシュレータは、各ティース２２１ｂに取り付けられる。

【0022】

コイル２２３は、ステータコア２２１を励磁する。コイル２２３は、インシュレータを介して各ティース２２１ｂに導線（不図示）を巻き回して形成される。コイル２２３は、周方向に複数配置される。

【0023】

ホルダ２３は、円板状のプレス品であり、ホルダ２３の外周部にステータ２２が固定される。ホルダ２３は、中心軸Ｊに沿って貫通するホルダ貫通孔２３ａを有する。例えば、ホルダ貫通孔２３ａにはシャフト２１が圧入され、ホルダ２３とシャフト２１とが固定される。これにより、ステータ２２が、ホルダ２３を介してシャフト２１に固定される。

【0024】

（２－２．回転部）
回転部３０は、固定部２０に対し相対回転する。回転部３０は、中心軸Ｊを中心に回転する。回転部３０は、筒状のリム３１と、マグネット３２と、カバー３３と、一対の軸受部３４と、を有する。

【0025】

リム３１は、筒状の鋳造品である。リム３１は、リム本体部３１ａと、リムフランジ部３１ｂと、を有する。リム本体部３１ａは、円筒状に形成され、内周面にマグネット３２が配置される。リム本体部３１ａは、外周面にタイヤ３ａが配置される。リムフランジ部３１ｂは、リム本体部３１ａの周面上から軸方向に分岐して径方向外側に延びる。リムフランジ部３１ｂは、タイヤ３ａを軸方向から挟持して保持する。

【0026】

マグネット３２は、ステータ２２の径方向外側に隙間を介して複数配置される。マグネット３２は、リム３１の内周面において、周方向にＮ極とＳ極とが交互に並ぶように複数配置される。マグネット３２は、例えば、直方体状の永久磁石によって構成される。

【0027】

カバー３３は、リム３１の軸方向の一端面又は他端面の少なくとも一方を覆う。本実施形態のカバー３３は、リム３１の軸方向の両端面をそれぞれ覆う。カバー３３は、例えばホイールカバーである。

【0028】

カバー３３は、カバー本体部（本体部）３３１と、保持部３３２と、を有する。カバー本体部３３１は、円板状であり、筒部３３１ａを有する。筒部３３１ａは、中心軸Ｊを囲み、軸方向に貫通する。

【0029】

保持部３３２は、カバー本体部（本体部）３３１と別部材からなり、筒状である。保持部３３２は、筒部３３１ａの内周面に配置されて内部に軸受部３４を保持する。軸受部３４は、シャフト２１に対してカバー３３を回転可能に支持する。

【0030】

（３．保持部の構造）
図３は、保持部３３２を拡大して示す断面図である。保持部３３２は、突出部３３２ａを有する。突出部３３２ａは、保持部３３２の内周面から径方向内側に突出して軸受部３４の軸方向外面を覆う。突出部３３２ａの径方向内端は、筒部３３１ａの内周面よりも径方向内側に位置する。これにより、軸受部３４の軸方向外面の少なくとも一部が、突出部３３２ａで覆われる。従って、筒部３３１ａの軸方向外側の開口端から水及び埃等が、内部に侵入し、軸受部３４の軸方向外面に付着することを抑制できる。また、軸受部３４を保持する保持部３３２に突出部３３２ａを設けることにより、部品点数の増加を抑制してモータ１０の製造コストを下げることができる。

【0031】

また、突出部３３２ａは、軸受部３４の軸方向外面と接触する。なお、本実施形態では、軸受部３４の軸方向外面とは、軸方向においてステータ２２と反対側に位置する軸受部３４の外面である。

【0032】

これにより、突出部３３２ａと軸受部３４との間に水及び埃等が侵入して軸受部３４に付着することをより抑制できる。また、突出部３３２ａが、軸受部３４の軸方向外面と接触することにより、保持部３３２内において、軸受部３４が、軸方向外側に移動することを防止できる。なお、本実施形態では、軸方向外側とは、軸方向においてステータ２２から離れる方向側である。つまり、軸受部３４が軸方向に移動した場合でも、突出部３３２ａの軸受部３４と軸方向に対向する面が、軸受部３４の軸方向外面と接触するため、軸受部３４の軸方向の移動を防止できる。

【0033】

また、突出部３３２ａは、環状に形成され、シャフト２１を囲む。また、突出部３３２ａの径方向内端が、軸受部３４の外輪３４ａよりも径方向内側に位置する。これにより、軸受部３４は、突出部３３２ａにより覆われる領域が広くなり、軸受部３４に水及び埃等が付着することをより抑制できる。

【0034】

また、筒部３３１ａは、突起部３３１ｂを有する。突起部３３１ｂは、筒部３３１ａの内周面から径方向内側に突出し、突出部３３２ａの軸方向外面と接触する。これにより、筒部３３１ａの内部が狭まり、軸受部３４側に水及び埃等が侵入することをより抑制できる。また、軸受部３４が、保持部３３２ごと軸方向外側に移動することを防止できる。

【0035】

また、シール部材４０は突出部３３２ａの軸方向外側に配置され、筒部３３１ａの内部は、シール部材４０により覆われている。シール部材４０は、例えば、環状のゴムキャップであり、筒部３３１ａの内部に固定される。シール部材４０の内周縁はシャフト２１の外周面に摺動する。シール部材４０を設けることにより、筒部３３１ａの軸方向の開口端から内部に侵入した水及び埃等が、軸受部３４側に侵入することをより抑制できる。

【0036】

図４は、カバー３３の製造工程を説明する説明図である。本実施形態では、カバー本体部（本体部）３３１はダイカスト部材から成り、保持部３３２は、鉄等の金属部材からなる。また、カバー３３は、インサート成形品であり、保持部３３２が保持された金型（不図示）の内部に、ダイカスト部材を流し込み、カバー本体部（本体部）３３１と保持部３３２とを一体に成形する。

【0037】

このとき、突出部３３２ａの径方向内端は、筒部３３１ａの内周面よりも径方向内側に位置するため、筒部３３１ａの内部において、ピンＰで突出部３３２ａを軸方向（図中の矢印方向）に押圧して保持部３３２を金型に押さえつけることができる。これにより、インサート成形時に保持部３３２が、カバー本体部（本体部）３３１に対して軸方向にずれて成形されることを防止できる。

【0038】

（５．その他）
上記実施形態は、本発明の例示にすぎない。実施形態の構成は、本発明の技術的思想を超えない範囲で適宜変更されてもよい。また、実施形態は、可能な範囲で組み合わせて実施されてよい。本実施形態では、突出部３３２ａは、環状に形成されているが、環状に限定されない。例えば、保持部３３２の内周面から径方向内側に部分的に突出してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0039】

本発明のモータは、例えば、電動バイクに利用することができる。

【符号の説明】

【0040】

１ 電動バイク
２ 前輪
３ 後輪
３ａ タイヤ
４ 車体
５ ハンドル
６ ＥＣＵ（electronic control unit）
７ スロットル
８ バッテリ
９ 充電器
１０ モータ
２０ 固定部
２１ シャフト
２２ ステータ
２３ ホルダ
２３ａ ホルダ貫通孔
３０ 回転部
３１ リム
３１ａ リム本体部
３１ｂ リムフランジ部
３２ マグネット
３３ カバー
３４ 軸受部
３４ａ 外輪
４０ シール部材
２２１ ステータコア
２２１ａ コアバック
２２１ｂ ティース
２２３ コイル
３３１ カバー本体部
３３１ａ 筒部
３３１ｂ 突起部
３３２ 保持部
３３２ａ 突出部
Ｊ 中心軸
Ｐ ピン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】