跨乘式电动车辆用驱动机构以及跨乘式电动车辆制造技术

本发明专利技术提供跨乘式电动车辆用驱动机构以及跨乘式电动车辆。驱动机构包括车轮和控制装置，车轮包括：轮圈部；轮毂部；轮辐部；定子铁芯和线圈，比所述轮毂部的轮辐连接部设置在内侧，并被设置在所述车轮的旋转轴线的周围；多个铁氧体磁石，被设置在所述定子铁芯的外侧，且被设置为沿所述车轮的圆周方向空出间隔；多个辅助轭部，位于在所述车轮的圆周方向上相邻的所述铁氧体磁石的所述间隔中，与多个铁氧体磁石一起旋转；以及后轭部，被设置在辅助轭部的外侧，所述控制装置以被供应到所述线圈的电流的相位相对于由所述铁氧体磁石在所述线圈中产生的感应电压的相位提前的方式对所述线圈供应电流。

【技术实现步骤摘要】
跨乘式电动车辆用驱动机构以及跨乘式电动车辆
本专利技术涉及跨乘式电动车辆用驱动机构、车轮和电动机、以及跨乘式电动车辆。
技术介绍
跨乘式电动车辆是通过电动机而行驶的车辆。跨乘式电动车辆具有电池作为动力源，通过一次充电而能够行驶的距离受到电池的容量的限制。因此，跨乘式电动车辆相较于远距离的移动更适于近距离的移动，并与自行车同样地存在以与日常生活密切相关的用途(例如，通勤和购物等)被使用的倾向。因此，一般地，在跨乘式电动车辆中，对在日常生活中容易使用的要求较高。专利文献1公开了以往的跨乘式电动车辆的一种。专利文献1的跨乘式电动车辆具有直接驱动式的外转子型的轮内装马达，转子具有稀土类磁石。通过采用轮内装马达，不需要另外设置用于设置电动机的支架或壳体等，能够减少部件个数。通过采用直接驱动式，能够减小由齿轮引起的机械损失。并且，在专利文献1中，通过使用最大能量积大的稀土类磁石，能够使马达小型化。【在先技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本专利文献特开2002－331986号公报
技术实现思路
【本专利技术所要解决的技术问题】但是，如果是具有发动机的跨乘式车辆，汽油的补充不需要很长时间，而在跨乘式电动车辆中，电池的充电需要较长的时间。因此，在跨乘式电动车辆中，会发生在电池的余量少时必须抑制使用的状况。从日常生活中容易使用的角度出发，上述情况是非期望的。通过经常地进行充电使得电池余量始终有富余，可消除上述问题，但是由于充电次数增加，从日常生活中容易使用的角度出发是非期望的。这些问题可由延长通过一次充电能够行驶的距离来缓解。即，如果通过一次充电能够行驶的距离长，则电池余量难以变少，由此难以发生必须停止跨乘式电动车辆的行驶或者必须抑制使用的情况。另外，如果通过一次充电能够行驶的距离长，则电池余量有富余的状态将长期持续，因此能够减少充电次数。另外，如果能够减少充电次数，则能够延长电池的寿命。从日常生活中容易使用的角度出发，上述情况是优选的。因此，如何延长通过一次充电能够行驶的距离成为了问题。通过增大电池的体积，能够提高电池容量，但是在跨乘式电动车辆中，难以确保用于搭载大型电池的空间。并且，如果过度地增加电池的体积，有可能对行驶性能产生影响。为了实现在日常生活中容易使用的跨乘式电动车辆，要求在获得驱动所需的转矩的同时，延长基于电池的行驶距离。即，本专利技术的课题是使用直接驱动式的外转子型的轮内装马达来提供在日常生活中容易使用的跨乘式电动车辆用驱动机构、车轮和电动机、以及跨乘式电动车辆。更具体地，本专利技术的课题是提供能够在获得驱动所需的转矩的同时，减小机械损失和能量损失这两者，延长基于电池的行驶距离的跨乘式电动车辆用驱动机构、车轮和电动机、以及跨乘式电动车辆。【用于解决问题的手段】本专利技术是鉴于上述问题做出的专利技术，采用以下的构成。(1)一种跨乘式电动车辆用驱动机构，所述驱动机构包括车轮和用于驱动所述车轮的控制装置，所述车轮包括：轮圈部，所述轮圈部支承轮胎；轮毂部，所述轮毂部在所述车轮的径向上比所述轮圈部设置在内侧，并且以所述车轮的旋转轴线为中心旋转；轮辐部，所述轮辐部将所述轮圈部与所述轮毂部连接；定子铁芯和线圈，所述定子铁芯和线圈在所述车轮的径向上比连接所述轮辐部的所述轮毂部的轮辐连接部设置在内侧，并且设置在所述车轮的旋转轴线的周围；多个铁氧体磁石，所述铁氧体磁石在所述车轮的径向上的所述轮毂部的轮辐连接部的内侧且所述定子铁芯的外侧与所述定子铁芯相对，并被设置为沿所述车轮的圆周方向空出间隔，并且以所述车轮的旋转轴线为中心与所述轮毂部、所述轮辐部及所述轮圈部一起旋转；多个辅助轭部，所述辅助轭部在所述车轮的径向上的所述铁氧体磁石的外周面的内侧且所述定子铁芯的外侧位于在所述车轮的圆周方向上相邻的所述铁氧体磁石的所述间隔中，并与所述定子铁芯相对，并且以所述车轮的旋转轴线为中心，与所述轮毂部、所述轮辐部、所述轮圈部及所述多个铁氧体磁石一起旋转；以及后轭部，所述后轭部在所述车轮的径向上比所述轮毂部的轮辐连接部设置在内侧并且比所述多个铁氧体磁石和所述多个辅助轭部设置在外侧，所述多个辅助轭部被设置于所述后轭部，所述后轭部支承所述多个铁氧体磁石，所述控制装置以被供应到在所述车轮的径向上比所述铁氧体磁石位于内侧的所述线圈的电流的相位相对于由在所述线圈的外侧与所述后轭部和所述辅助轭部一起旋转的所述铁氧体磁石在所述线圈中产生的感应电压的相位提前的方式对所述线圈供应电流。驱动机构中所包括的车轮包括轮毂部、轮圈部和轮辐部。轮圈部支承轮胎。例如，轮圈部具有在径向上贯穿轮圈部的贯穿孔。轮胎的气门嘴经由贯穿孔从轮圈部的外周侧向内周侧突出。因此，在搭载直接驱动式的外转子型的轮内装马达的跨乘式电动车辆中，能够在可确保轮胎的气门嘴向轮圈部的内周侧突出的空间的范围内，扩大轮毂部的直径。此处，直接驱动式是指轮毂部(车轮)与转子(磁石和后轭部)一起旋转的方式。在转子和轮毂部(车轮)之间未设置减速器(或增速器)。另外，外转子型的电动机是指转子被配置在车轮的径向上定子(定子铁芯和线圈)的外侧的电动机。另外，轮内装马达是指被配置在轮毂部的内侧的马达。在轮内装马达中，定子和转子被设置在车轮的径向上的轮毂部的内侧。另外，在轮内装马达中，例如，在车轮的平面图中，定子和转子的每一者的至少一部分与轮毂部重叠。在直接驱动式的外转子型的轮内装马达中，能够确保宽的在车轮的径向上的比车轮的轮毂部靠内侧的空间。在(1)的驱动机构的车轮中，在所述空间内设置定子铁芯及线圈，并且在定子铁芯的外侧设置铁氧体磁石，因此能够确保比较宽的铁氧体磁石和车轮的旋转轴线的距离。由此，能够增大铁氧体磁石的厚度，因此能够确保磁石量。另外，通过增大铁氧体磁石的厚度、即铁氧体磁石在车轮的径向上的尺寸来提高从铁氧体磁石朝向车轮的径向内侧流动的磁通的指向性，因此能够增加通过线圈的交链磁通。另外，在车轮的圆周方向上相邻的铁氧体磁石的间隔中设置辅助轭部且被供应到线圈的电流的相位相对于由与辅助轭部一起旋转的铁氧体磁石在线圈中产生的感应电压的相位提前。由此，能够利用线圈和比线圈位于径向外侧的辅助轭部的吸引力(磁阻转矩)。特别地，在(1)的构成中，能够确保铁氧体磁石的厚度，因此能够在车轮的径向上，增大后轭部的内周面(铁氧体磁石的外周面)和辅助轭部的最内端之间的距离。另外，从铁氧体磁石朝向车轮的径向内侧的磁通的指向性高，因此来自铁氧体磁石的磁通的经由辅助轭部的漏磁被降低。因此，能够通过在采用铁氧体磁石的同时在铁氧体磁石间设置辅助轭部来有效地活用磁阻转矩。从而，能够确保转矩。在直接驱动式的外转子型的轮内装马达中，当转子的直径变大时，转子包括的磁石(极数)变多，并且电动机的极(磁石的NS极)切换的频率变大。在定子铁芯中，磁力每次变化时，会产生抵消该变化的电流从而成为能量损失的原因。在直接驱动式的外转子型的轮内装马达中，能量损失容易变大。与此相对，在(1)的跨乘式电动车辆的车轮中，铁氧体磁石与定子铁芯相对。铁氧体磁石的磁特性比铷磁石等稀土类磁石低，铁氧体磁石的最大能量积是稀土类磁石的约1/10～约1/5，因此能够降低由磁场的变化而流到定子的电流。另外，由于铁氧体磁石的耐蚀性优良，因此其表面上不具有电镀层，并且由于铁氧体磁石自身的比电阻大，因此能够减小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种跨乘式电动车辆用驱动机构，所述驱动机构包括车轮和用于驱动所述车轮的控制装置，所述车轮包括：轮圈部，所述轮圈部支承轮胎；轮毂部，所述轮毂部在所述车轮的径向上比所述轮圈部设置在内侧，并且以所述车轮的旋转轴线为中心旋转；轮辐部，所述轮辐部将所述轮圈部与所述轮毂部连接；定子铁芯和线圈，所述定子铁芯和线圈在所述车轮的径向上比连接所述轮辐部的所述轮毂部的轮辐连接部设置在内侧，并且设置在所述车轮的旋转轴线的周围；多个铁氧体磁石，所述铁氧体磁石在所述车轮的径向上的所述轮毂部的轮辐连接部的内侧且所述定子铁芯的外侧与所述定子铁芯相对，并被设置为沿所述车轮的圆周方向空出间隔，并且以所述车轮的旋转轴线为中心与所述轮毂部、所述轮辐部及所述轮圈部一起旋转；多个辅助轭部，所述辅助轭部在所述车轮的径向上的所述铁氧体磁石的外周面的内侧且所述定子铁芯的外侧位于在所述车轮的圆周方向上相邻的所述铁氧体磁石的所述间隔中，并与所述定子铁芯相对，并且以所述车轮的旋转轴线为中心，与所述轮毂部、所述轮辐部、所述轮圈部及所述多个铁氧体磁石一起旋转；以及后轭部，所述后轭部在所述车轮的径向上比所述轮毂部的轮辐连接部设置在内侧并且比所述多个铁氧体磁石和所述多个辅助轭部设置在外侧，所述多个辅助轭部被设置于所述后轭部，所述后轭部支承所述多个铁氧体磁石，所述控制装置以被供应到在所述车轮的径向上比所述铁氧体磁石位于内侧的所述线圈的电流的相位相对于由在所述线圈的外侧与所述后轭部和所述辅助轭部一起旋转的所述铁氧体磁石在所述线圈中产生的感应电压的相位提前的方式对所述线圈供应电流。...

【技术特征摘要】
2013.05.14 JP 2013-101852;2014.04.03 JP 2014-076901.一种跨乘式电动车辆用驱动机构，所述驱动机构包括车轮和用于驱动所述车轮的控制装置，所述车轮包括：轮圈部，所述轮圈部支承轮胎；轮毂部，所述轮毂部在所述车轮的径向上比所述轮圈部设置在内侧，并且以所述车轮的旋转轴线为中心旋转；轮辐部，所述轮辐部将所述轮圈部与所述轮毂部连接；定子铁芯，所述定子铁芯在所述车轮的径向上比连接所述轮辐部的所述轮毂部的轮辐连接部设置在内侧，并且设置在所述车轮的旋转轴线的周围，所述定子铁芯包括多个齿；线圈，其缠绕在每个所述齿上；多个铁氧体磁石，所述铁氧体磁石在所述车轮的径向上的所述轮毂部的轮辐连接部的内侧且在所述定子铁芯的外侧，与所述定子铁芯相对，并被设置为沿所述车轮的圆周方向空出间隔，并且以所述车轮的旋转轴线为中心与所述轮毂部、所述轮辐部及所述轮圈部一起旋转；多个辅助轭部，所述辅助轭部在所述车轮的径向上的所述铁氧体磁石的外周面的内侧且在所述定子铁芯的外侧，位于在所述车轮的圆周方向上相邻的所述铁氧体磁石的所述间隔中，并与所述定子铁芯相对，并且以所述车轮的旋转轴线为中心，与所述轮毂部、所述轮辐部、所述轮圈部及所述多个铁氧体磁石一起旋转；以及后轭部，所述后轭部在所述车轮的径向上比所述轮毂部的轮辐连接部设置在内侧并且比所述多个铁氧体磁石和所述多个辅助轭部设置在外侧，所述多个辅助轭部被设置于所述后轭部，所述后轭部支承所述多个铁氧体磁石，每个所述齿包括位于所述车轮的径向方向内侧的内侧部和位于所述车轮的径向方向外侧的外侧部，并且在所述铁氧体磁石的内周面和所述外侧部的相对面之间形成间隙，所述控制装置以被供应到在所述车轮的径向上比所述铁氧体磁石位于内侧的所述线圈的电流的相位相对于由在所述线圈的外侧与所述后轭部和所述辅助轭部一起旋转的所述铁氧体磁石在所述线圈中产生的感应电压的相位提前的方式对所述线圈供应电流。2.如权利要求1所述的跨乘式电动车辆用驱动机构，其中，所述车轮包括传感器，所述传感器用于检测在所述车轮的径向上的所述线圈的外侧与所述后轭部和所述辅助轭部一起旋转的所述铁氧体磁石的相位，所述传感器被设置在由所述传感器检测的所述铁氧体磁石的相位相对于由所述铁氧体磁石在所述线圈中产生的感应电压的相位提前的位置处。3.如权利要求1所述的跨乘式电动车辆用驱动机构，其中，所述车轮包括传感器，所述传感器用于检测在所述车轮的径向上的所述线圈的外侧与所述后轭部和所述辅助轭部一起旋转的所述铁氧体磁石的相位，所述控制装置以被供应到在所述车轮的径向上比所述铁氧体磁石位于内侧的所述线圈的电流的相位相对于由所述传感器检测的所述铁氧体磁石的相位提前的方式对所述线圈供应电流。4.如权利要求3所述的跨乘式电动车辆用驱动机构，其中，所述控制装置以被供应到在所述车轮的径向上比所述铁氧体磁石位于内侧的所述线圈的电流的相位相对于由所述传感器检测的所述铁氧体磁石的相位提前的量变化的方式对所述线圈供应电流。5.如权利要求4所述的跨乘式电动车辆用驱动机构，其中，所述控制装置以被供应到在所述车轮的径向上比所述铁氧体磁石位于内侧的所述线圈的电流的相位相对于由所...

【专利技术属性】
技术研发人员：日野阳至，
申请(专利权)人：雅马哈发动机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP