CN113573903A - 多层结构、轮毂电机和电动轮 - Google Patents
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Abstract
一种多层结构(1)包括金属材料(2)、接合到金属材料(2)的热塑性第一树脂材料(3)以及接合到第一树脂材料(3)并含有碳的热塑性第二树脂材料(4),金属材料(2)、热塑性第一树脂材料(3)和热塑性第二树脂材料(4)彼此堆叠。
Description
技术领域
本公开涉及多层结构、轮毂电机和电动轮。
背景技术
传统上,通常使用粘合剂来接合金属材料与片状树脂材料。PTL1公开了多层结构的示例,其中带状橡胶附接到覆盖橡胶的接合部分,从而抑制应力集中。
[引文列表]
[专利文献]
[PTL 1]
JP 2000-45252A
发明内容
[技术问题]
但是,在上面提到的传统技术中,粘合剂因老化和温度而劣化,接合强度降低,因此存在材料的耐久性和可靠性降低的问题。由于粘合剂的劣化程度因环境而异,因此难以预测耐久性和可靠性的降低。
鉴于此,本公开提出了导热系数高、重量轻、强度高的多层结构,轮毂电机和电动轮。
[问题的解决方案]
为了解决上面提到的问题,根据本公开的一种模式的多层结构包括金属材料、接合到金属材料的热塑性的第一树脂材料、以及接合到第一树脂材料并含有碳的热塑性的第二树脂材料。
附图说明
图1是描绘根据本公开的实施例的多层结构的示意性截面图。
图2是用于解释制造多层结构的方法的示例的图。
图3是描绘制造多层结构的方法的示例的流程图。
图4是用于解释制造多层结构的方法的另一个示例的图。
图5是描绘制造多层结构的方法的另一个示例的流程图。
图6是描绘根据第一应用模式的电动轮的保持形式的示例的示意图。
图7是根据第一应用模式的电动轮的截面图。
图8是根据第一应用模式的电动轮的分解透视图。
图9是根据第一应用模式的电动轮的分解透视图。
图10是根据第一应用模式的电动轮的分解透视图。
图11是根据第一应用模式的电动轮的分解透视图。
图12A是根据第一应用模式的电动轮的分解透视图。
图12B是根据第一应用模式的电动轮的分解透视图。
图13是根据第一应用模式的轮部分的透视图。
图14是描绘根据本公开的第二应用模式的电视机的示意图。
图15A是描绘根据第二应用模式的后盖的示意图。
图15B是描绘根据第二应用模式的后盖的示意图。
图16是描绘根据本公开的第三应用模式的笔记本个人计算机的示意图。
图17A是描绘根据第三应用模式的底盖的示意图。
图17B是描绘根据第三应用模式的底盖的示意图。
具体实施方式
下面将基于附图详细描述本公开的实施例。注意的是,在以下每个实施例中,相同的部分由相同的附图标记表示并且省略对其重复的描述。
(实施例)
[多层结构的构造]
首先,将描述根据本公开的实施例的多层结构1的构造。图1是描绘根据本公开的实施例的多层结构的示意性截面图。在本公开中,多层结构1被用于需要高热环境和热辐射的零件,并被应用于要求具有高导热性的零件。多层结构1被应用于要求重量轻且强度高的零件。多层结构1被应用于例如电动轮10的轮缘22和侧盖26,如在稍后描述的第一应用模式中所描绘的。多层结构1被应用于例如电视机200的后盖204,如在稍后描述的第二应用模式中所描绘的。多层结构1被应用于例如笔记本个人计算机300的底盖304,如在稍后描述的第三应用模式中所描绘的。
多层结构1是包括金属材料2、第一树脂材料3和第二树脂材料4的堆叠体。通过在金属材料2和第二树脂材料4之间形成第一树脂材料3,金属材料2和第二树脂材料4通过第一树脂材料3彼此接合。金属材料2例如由具有高导热性的金属材料(诸如铝合金、镁或铁)形成。金属材料2构成多层结构1所应用到的零件的基本结构。
第一树脂材料3是热塑性树脂。第一树脂材料3例如由诸如聚酰胺树脂或聚苯硫醚树脂之类的树脂材料形成。第一树脂材料3堆叠在金属材料2上。第一树脂材料3使金属材料2和第二树脂材料4彼此接合。第一树脂材料3一体地接合到金属材料2。第一树脂材料3例如通过嵌件成型与金属材料2接合。第一树脂材料3的一侧上的端面3A是以符合金属材料2的端面2B的形状。通过例如热焊接或热压将第一树脂材料3接合到第二树脂材料4。第一树脂材料3的另一侧上的端面3B与第二树脂材料4的一侧上的端面4A熔合。第一树脂材料3可以通过同时嵌件成型与金属材料2和第二树脂材料4接合。第一树脂材料3是用于接合金属材料2和第二树脂材料4的中间材料,因此,第一树脂材料3优选地以等于或小于1mm的薄的厚度形成。
第二树脂材料4是含碳的热塑性树脂。第二树脂材料4例如由诸如聚酰胺树脂或聚苯硫醚树脂之类的树脂材料形成。第二树脂材料4例如是碳纤维增强塑料(CFRP)的片材。碳纤维增强塑料是以碳纤维作为增强材料的纤维增强塑料。第二树脂材料4有助于增强多层结构1的强度。第二树脂材料4的成分可以与第一树脂材料3的成分相同。第二树脂材料4堆叠在第一树脂材料3上。第二树脂材料4例如通过热焊接或热压接合到第一树脂材料3。第二树脂材料4可以通过同时与金属材料2嵌件成型而接合到第一树脂材料3。
因此,由于根据本公开的多层结构1在金属材料2和第二树脂材料4之间形成第一树脂材料3的层以将两者接合,因此不必使用易于因老化和环境(诸如温度)而劣化的粘合剂。因此,多层结构体1接合可靠性高,并且可以维持高强度。由于多层结构1具有构成基本结构的金属材料2,因此多层结构1可以应用于需要高导热性的零件。在多层结构体1中,第一树脂材料3和第二树脂材料4有助于减轻重量和增强强度。因此,多层结构体1具有高导热性并且可以应用于需要轻重量和高强度的零件。多层结构体1可以通过第一树脂材料3和第二树脂材料4的特点来调整强度和导热性,因此可以考虑要使用的零件所需的特点。例如,通过将有助于高导热性的金属材料2形成为薄的形式,并且通过增大有助于减轻重量和增强强度的第二树脂材料4的厚度,多层结构1可以应用于厚度小且需要强度的零件。
[第一制造方法]
接下来,将描述制造多层结构1的方法的示例。图2是用于解释制造多层结构的方法的示例的图。图3是描绘制造多层结构的方法的示例的流程图。注意的是,虽然下面将描述操作者的工作,但可以通过使用处理装置和输送装置等自动进行工作。
在步骤S10中,操作者首先沿着多层结构1所应用于的零件的形状准备模具M。模具M包括固定侧模具M1和可移动侧模具M2。在固定侧M1,放置金属材料2。固定侧模具M1的放置表面被形成为沿着金属材料2的一侧上的端面2A的形状。可移动侧模具M2的面向固定侧模具M1的表面沿着与第一树脂材料3的接合到金属材料2的端面3A相对的一侧上的端面3B的形状形成。在第一制造方法中,可移动侧模具M2包括开口M21。开口M21是用于形成第一树脂材料3的熔融树脂被注入模具M所通过的通道。在步骤S12中,操作者在模具M打开的状态下将金属材料2放置在固定侧模具M1上。
在步骤S14中,操作者闭合模具M。具体而言,操作者将可移动侧模具M2相对于固定侧模具M1定位并使它们彼此紧密接触。在这种情况下,优选的是将可移动侧模具M2暂时固定到固定侧模具M1。在可移动侧模具M2相对于固定侧模具M1定位的状态下,在金属材料2的端面2B与可移动侧模具M2之间形成与第一树脂材料3相同形状的间隙。
在步骤S16中,操作者通过开口M21将熔融的第一树脂材料3注入模具M中,以用熔融的第一树脂材料3填充金属材料2的端面2B与可移动侧模具M2之间的间隙。在步骤S18中,操作者冷却模具M,以固化第一树脂材料3。
在步骤S20中,操作者打开模具M并从模具M中取出金属材料2和第一树脂材料3的嵌件成型体。在步骤S22中,操作者准备第二树脂材料4,使其端面4A沿着第一树脂材料3的端面3B的形状。
在步骤S24中,操作者将第二树脂材料4对准第一树脂材料3。在这种情况下,第二树脂材料4的端面4A和第一树脂材料3的端面3B处于面-面对准。
在步骤S26中,操作者加热第一树脂材料3和第二树脂材料4。结果,第一树脂材料3的端面3B和第二树脂材料4的端面4A的接合边界表面熔化。在步骤S28中,操作者再次冷却第一树脂材料3和第二树脂材料4。因此,第一树脂材料3的端面3B和第二树脂材料4的端面4A的接合边界表面被热焊接。通过上述方法,制造多层结构1。
[第二制作方法]
接下来,将描述制造多层结构1的方法的另一个示例。图4是用于解释制造多层结构的方法的另一个示例的图。图5是描绘制造多层结构的方法的另一个示例的流程图。注意的是,虽然下面将描述操作者的工作,但可以通过使用处理装置和输送装置等来自动进行工作。
在步骤S30中,操作者首先沿着多层结构体1所应用于的零件的形状准备模具M。模具M包括固定侧模具M1和可移动侧模具M2。在固定侧模具M1上放置金属材料2。固定侧模具M1的放置表面被形成为沿着金属材料2的一侧上的端面2A的形状。在第二制造方法中,固定侧模具M1包括开口M11。开口M11是用于形成第一树脂材料3的熔融树脂被注入模具M所通过的通道。在可移动侧模具M2上放置第二树脂材料4。可移动侧模具M2的放置表面被形成为沿着与第二树脂材料4的接合到第一种树脂材料3的端面4A相对的一侧上的端面4B的形状。在步骤S32中,在模具M打开的状态下,操作者将金属材料2放置在固定侧模具M1上。在步骤S34中,操作者将第二树脂材料4放置在可移动侧模具M2上。
在步骤S36中,操作者闭合模具M。具体而言,操作者将可移动侧模具M2相对于固定侧模具M1定位并使它们彼此紧密接触。在这种情况下,优选的是将可移动侧模具M2暂时固定到固定侧模具M1。在可移动侧模具M2相对于固定侧模具M1定位的状态下,在金属材料2的端面2B与第二树脂材料4的端面4A之间形成与第一树脂材料3相同形状的间隙。
在步骤S38中,操作者将熔融的第一树脂材料3通过开口M11注入模具M,以用熔融的第一树脂材料3填充金属材料2的端面2B和第二树脂材料4的端面4A之间的间隙。在步骤S40中,操作者冷却模具M,以固化第一树脂材料3。
在步骤S42中,操作者打开模具M,并从模具M中取出多层结构1,该多层结构1是金属材料2、第一树脂材料3和第二树脂材料4的嵌件成型体。通过上面提到的方法制造多层结构1。
(第一应用模式)
[根据第一应用模式的电动轮的构造]
接下来,将描述根据本公开的多层结构1所应用于的电动轮10的构造。图6是描绘根据第一应用模式的电动轮的保持模式的示例的示意图。在本公开中,电动轮10安装在具有两侧开放的结构的车辆(诸如两轮车辆)上。作为两轮车辆,例如,假设的是诸如电动踢板车之类的小型轻型车辆。在实施例中,电动轮10是直径为八英寸(204mm)的轮子。电动轮10包括轮部分20和驱动装置30。驱动装置30是在轮部分20内侧设置的轮毂电机。在驱动装置30的两侧,固定有固定轴12。固定轴12与轮部分20的旋转轴R同轴。轮部分20相对于固定轴12旋转。电动轮10通过固定轴12的支撑部分14A和支撑部分14B由支撑构件100保持。在实施例中,支撑部分14A和支撑部分14B被设置在相应固定轴12内侧的端部处。在实施例中,支撑构件100是两轮车辆的前叉。
图7是根据第一应用模式的电动轮的截面图。图8至图12是根据第一应用模式的电动轮的分解透视图。轮部分20具有轮缘22、轮胎24、两个侧盖26和两个第一轴承B1。驱动装置30具有壳体32、电机部分60、驱动基板80和减速齿轮90。
轮缘22具有以旋转轴R为中心轴线的圆柱形状。轮缘22包括轮缘主体22M和轮缘加强部分22R。在实施例中,轮缘主体22M包括形状为圆柱形的圆柱形部分和固定部分。用于将侧盖26固定到轮缘22的诸如螺栓之类的固定构件FE被固定到固定部分。轮缘主体22例如可以由诸如铝合金之类的金属构件形成。轮缘加强部分22R被设置为以圆柱形形状,从而沿着轮缘主体22M的圆柱形部分的内周面。轮缘加强部分22R可以由上面提到的多层结构1形成。换句话说,轮缘主体22M与图1中描绘的金属材料2对应。在轮缘加强部分22R中,第一树脂材料3和第二树脂材料4堆叠在作为轮缘主体22M的金属材料2的旋转轴R侧。预计的是在第一应用模式中在垂直方向上压缩载荷被施加在轮缘22上。通过设有轮缘加强部分22R的轮缘22,即使在温度升高的情况下,也可以抑制挠曲量的增加、强度的降低和剥落。驱动装置30被设置在轮缘22的内侧空间中。
轮胎24装配到轮缘22的外侧。轮胎24例如可以由合成树脂等构件形成。在实施例中,轮胎24的直径为8英寸(204mm)、宽度为75mm。
侧盖26被设置成在旋转轴R的方向上分别覆盖轮缘22两端。侧盖26具有环形形状,其内径与轮缘22的内径基本相等。侧盖26通过诸如螺栓之类的固定构件FE固定到轮缘22。侧盖26包括盖主体26M和盖加强部分26R。在实施例中,盖主体26M包括呈环状的环状部分和固定部分。用于将侧盖26固定到轮缘22的诸如螺栓之类的固定构件FE被固定到固定部分。盖主体26M例如可以由诸如铝合金之类的金属构件形成。盖加强部分26R具有在盖主体26M的一侧上的表面上形成的肋形状。盖加强部分26R可以由上述面提到的多层结构1形成。换句话说,盖主体26M与图1中描绘的金属材料2对应。在盖加强部分26R中,第一树脂材料3和第二树脂材料4堆叠在作为盖主体26M的金属材料2的内壳体40侧。预计的是在第一应用模式中,大约80℃的热传导和大约12N的载荷被施加到侧盖26。通过设有盖加强部分26R的侧盖26,即使在温度升高的情况下,也可以抑制挠曲量的增加、强度的降低和剥落。
第一轴承B1被分别设置在侧盖26的内侧。第一轴承B1相对于驱动装置30的壳体32可旋转地支撑轮部分20的侧盖26和轮缘22。
壳体32被设置在轮缘22、侧盖26和第一轴承B1的内侧。壳体32由两个固定轴12的支撑部分14A和支撑部分14B相对于支撑构件100支撑。壳体32包括在旋转轴R的方向上的中央部分处设置的内壳体40和在旋转轴R的方向上与内壳体40的两侧相邻分别设置的两个外壳体50。内壳体40包括第一内壳体42和第二内壳体44。两个外壳体50中,一个是第一外壳体52,另一个是第二外壳体54。
第一内壳体42在轮缘22的内侧设置在旋转轴R的方向上的中央部分处。第一内壳体42具有与轮缘22的内周面间隔开设置的外周面。第一内壳体42具有以旋转轴R为中心轴线的圆柱形状。第一内壳体42在旋转轴R的方向上在一侧具有闭合端部(图7中的右端部)的端面42A。第一内壳体42在与端面42A相对的一侧上在端部的边缘部分具有端面42B。第一内壳体42由具有高导热性的构件形成。例如,第一内壳体42可以由诸如铝合金或铜合金之类的金属形成。第一内壳体42与第二内壳体44协作容纳电机部分60。
第二内壳体44在轮缘22的内侧设置在旋转轴R的方向上的中央部分处。第二内壳体44具有与轮缘22的内周面间隔开设置的外周面。第二内壳体44具有以旋转轴R为中心轴线的圆柱形状。第二内壳体44具有作为用于闭合第一内壳体42的端面42B侧上的端部的盖的功能。第二内壳体44在第一内壳体42侧上的端部处具有凸缘状端面44A。端面44A被设置成与第一内壳体42的端面42B面-面对准。第二内壳体44通过诸如螺栓之类的固定构件FE在端面44A处固定到第一内壳体42。第二内壳体44具有向与端面44A相对的一侧突出的突起44B。第二内壳体44由具有高导热性的构件形成。例如,第二内壳体44可以由诸如铝合金或铜合金之类的金属形成。第二内壳体44与第一内壳体42协作容纳电机部分60。
在第一轴承B1的内侧,第一外壳体52在旋转轴R的方向上与内壳体40相邻设置。在实施例中,第一外壳体52与第一内壳体42相邻设置。第一外壳体52具有以旋转轴R为中心轴线的圆柱形状。第一外壳体52在与第一内壳体42相对的一侧上的端部处具有散热面52A。从旋转轴R到散热面52A的外边缘的距离与从旋转轴R到第一轴承B1的内周面的距离相等。在实施例中,散热面52A的外径等于第一轴承B1的内径。散热面52A被设置为与支撑构件100面-面对准。第一外壳体52在第一内壳体42侧上在端部处具有凸缘状端面52B。端面52B被设置为与第一内壳体42的端面42A的一部分面-面对准。第一外壳体52在端面52B处通过诸如螺栓之类的固定构件FE固定到第一内壳体42。第一外壳体52固定到固定轴12的支撑部分14A。第一外壳体52由具有高导热性的构件形成。例如,第一外壳体52可以由诸如铝合金或铜合金之类的金属形成。
在第一轴承B1的内侧上,第二外壳体54在旋转轴R的方向上与内壳体40相邻设置。在实施例中,第二外壳体54与第二内壳体44相邻设置。第二外壳体54具有以旋转轴R为中心轴线的中空圆柱形状或实心圆柱形状。第二外壳体54具有向第二内壳体44侧突出的突起54A。突起54A被设置成与第二内壳体44的突起44B面-面对准。第二外壳体54在与第二内壳体44相对的一侧上的端部处具有散热面54B。从旋转轴R到散热面54B的外边缘的距离与从旋转轴R到第一轴承B1的内周面的距离相等。在实施例中,散热面54B的外径等于第一轴承B1的内径。散热面54B被设置成与支撑构件100面-面对准。第二外壳体54被设置成与第二内壳体44的一部分面-面对准。第二外壳体54固定到固定轴12的支撑部分14B。第二外壳体54由具有高导热性的构件形成。例如,第一外壳体52可以由诸如铝合金或铜合金之类的金属形成。第二外壳体54具有作为后文描述的减速齿轮90的固定支撑构件的功能。第二外壳体54在与突起54A的位置不同的位置处具有向第二内壳体44侧突出的两个圆柱形支撑轴54S。支撑轴54S支撑后文描述的减速齿轮90的行星齿轮96的中心轴。
电机部分60容纳在第一内壳体42和第二内壳体44的内侧。电机部分60具有定子铁芯62、转子64、电机线圈66、编码器基板68和第一行星齿轮机构70。第一行星齿轮机构70具有转子内齿轮72、太阳齿轮74、四个行星齿轮76、旋转支撑构件78、第二轴承B2、第三轴承B3和第四轴承B4。
定子铁芯62具有以旋转轴R为中心轴线的圆柱形形状。从旋转轴R到定子铁芯62的内周面的距离小于从旋转轴R到第一外壳体52的散热面52A的外边缘的距离。在实施例中,定子铁芯62的内径小于第一外壳体52的散热面52A的外径。从旋转轴R到定子铁芯62的内周面的距离小于从旋转轴R到第二外壳体54的散热面54B的外边缘的距离。在实施例中,定子铁芯62的内径小于第二外壳体54的散热面54B的外径。定子铁芯62被设置成装配到第一内壳体42的内侧。定子铁芯62的外周面和第一内壳体42的内周面处于面-面对准。定子铁芯62由电磁钢板形成。定子铁芯62可以由例如铁、镍和钴形成。
转子64具有以旋转轴R为中心轴线的圆柱形状。转子64被设置在定子铁芯62内侧。转子64具有在转子64的圆周上均匀嵌入的磁体。
电机线圈66缠绕在定子铁芯62中形成的多个凹槽之间。随着电流在电机线圈66中流动,在定子铁芯62和转子64之间生成电磁力,从而转子64围绕旋转轴R旋转。
转子内齿轮72具有以旋转轴R为中心轴线的圆柱形状。转子内齿轮72被设置成装配到转子64的内侧。转子内齿轮72在旋转轴R的方向上的宽度大于转子64在旋转轴R的方向上的宽度。转子内齿轮72通过第二轴承B2相对于第一内壳体42可旋转地被支撑。转子内齿轮72与转子64一体旋转。转子内齿轮72通过第三轴承B3相对于第二内壳体44可旋转地被支撑。转子内齿轮72在其内周面的一部分处具有齿部分72T。转子内齿轮72具有相对于齿部分72T在第一外壳体52侧从内周面朝向旋转轴R侧延伸的壁部分72W。
太阳齿轮74以旋转轴R为中心轴线。太阳齿轮74被设置在转子内齿轮72的内侧。太阳齿轮74被设置成固定在第一内壳体42的端面42A侧。太阳齿轮74在其外周面的一部分处具有齿部分74T。
四个行星齿轮76均匀地设置在太阳齿轮74的外周上。行星齿轮76被分别设置在转子内齿轮72的齿部分72T和太阳齿轮74的齿部分74T之间。行星齿轮76在其外周面处具有齿部分76T。行星齿轮76的齿部分76T分别与转子内齿轮72的齿部分72T和太阳齿轮74的齿部分74T啮合。伴随着转子内齿轮72的旋转,行星齿轮76在与转子内齿轮72相同的方向上旋转,同时围绕太阳齿轮74在相同的方向上旋转。虽然在该实施例中设置了四个行星齿轮76,但行星齿轮76的数量不限于四个。
旋转支撑构件78以旋转轴R为中心轴线。旋转支撑构件78通过第四轴承B4相对于第二内壳体44可旋转地被支撑。旋转支撑构件78具有固定行星齿轮76的支撑轴78F。旋转支撑构件78随着行星齿轮76的旋转而旋转。旋转支撑构件78与电机部分60的输出轴78S一体设置。输出轴78S被设置成从第二内壳体44的在第二外壳体54侧上的端面突出。输出轴78S在其外周面具有齿部分78T。输出轴78S具有作为后文描述的减速齿轮90的太阳齿轮的功能。
编码器基板68具有与旋转轴R正交的盘形状。编码器基板68被设置为固定到第一内壳体42,在转子内齿轮72的内侧且相对于壁部分72W在第一外壳体52侧。编码器基板68在壁部分72W侧的表面上设有传感器集成电路68C。传感器集成电路68C是磁式旋转检测传感器。传感器集成电路68C检测转子内齿轮72的转数和转速。转子内齿轮72与转子64一体旋转。因此,通过检测转子内齿轮72的转数和转速,传感器集成电路68C可以检测转子64的转数和转速。传感器集成电路68C通过壁部分72W屏蔽由转子64生成的磁。因此,编码器基板68可以被设置在转子64内侧,这可以有助于减小驱动装置30的尺寸。
驱动基板80被设置在第一外壳体52内侧。驱动基板80被设置为与容纳在第一内壳体42和第二内壳体44中的电机部分60间隔开的状态。驱动基板80具有第一基板82、第二基板84以及两个散热板86。在实施例中,驱动基板80为第一基板82与第二基板84并置的双层结构。虽然驱动基板80可以是一片,但是驱动基板80的两层结构可以有助于减小驱动装置30和电动轮10的尺寸。此外,驱动基板80可以被设置在壳体32的外部。例如,驱动基板80可以被设置在另一个壳体内侧以附接到其上安装有电动轮10的两轮车辆的框架。驱动基板80没有被设置在壳体32中的情况下,第一内壳体42和第一外壳体52可以被设置为一体。
第一基板82具有与旋转轴R正交的盘形状。第一基板82包括用于基于预定运算程序控制电机部分60的驱动的运算处理部分。运算处理部分基于由编码器基板68的传感器集成电路68C检测出的转子内齿轮72的转数和转速来控制电机部分60的驱动。算术处理部分是例如CPU(中央处理单元)。
第二基板84具有与旋转轴R正交的盘形状。第二基板84包括电力控制部分,用于控制向电机线圈66传递电流的电力。电力控制部分、第二基板84包括功率半导体。第二基板84相对于第一基板82设置在散热面52A侧。
散热板86是一体式散热器。一体式散热器具有用于扩散热量以增强热辐射效果的结构。散热板86具有第一散热板86B和第二散热板86U。第一散热板86B被设置在第一基板82与第二基板84之间。第二散热板86U被设置为相对于第二基板84与第一外壳体52的散热面52A侧相邻。第二散热板86U的至少一部分面-面对准地固定到第一外壳体52的内侧。散热板86由具有高导热性的构件形成。散热板86例如可以由诸如铝合金或铜合金之类的金属形成。
减速齿轮90包括第二行星齿轮机构92。第二行星齿轮机构92具有旋转支撑构件78的输出轴78S、内齿轮94、两个行星齿轮96、第二外壳体54和第五轴承B5。输出轴78S具有作为第二行星齿轮机构92中的太阳齿轮的功能。第二外壳体54具有作为第二行星齿轮机构92中的固定支撑构件的功能。
内齿轮94具有以旋转轴R为中心轴线的圆柱形状。内齿轮94的内径与轮缘22的内径基本相同。内齿轮94被设置在旋转轴R的方向上在第二内壳体44和第二外壳体54之间。内齿轮94通过诸如螺栓之类的固定构件FE固定到轮缘22。内齿轮94在其内周面具有齿部分94T。
行星齿轮96具有在中心有通孔的盘形状。两个行星齿轮96点对称地设置在输出轴78S的外周上。行星齿轮96分别设置在内齿轮94的齿部分94T和输出轴78S的齿部分78T之间。行星齿轮96在其外周面具有齿部分96T。行星齿轮96的齿部分96T分别与内齿轮94的齿部分94T和输出轴78S的齿部分78T啮合。第五轴承B5被设置在行星齿轮96的内侧。行星齿轮96通过第五轴承B5固定到第二外壳体54的支撑轴54S。随着输出轴78S的旋转,行星齿轮96在与输出轴78S的旋转相对的方向上旋转。随着行星齿轮96的旋转,内齿轮94和轮缘22在与输出轴78S的旋转相对的方向上旋转。行星齿轮96的数量不限于两个,也可以设置三个或更多个行星齿轮。在行星齿轮96的数量为两个的情况下,与设置三个或更多个行星齿轮96的情况相比,第二内壳体44的突起44B和第二外壳体54的突起54A可以设置得更大。
[根据第一应用模式的电动轮的传热路径]
接下来,将参考图7描述根据本公开的实施例的驱动装置30和电动轮10中的传热路径。当通过驱动基板80的控制使电流通过电机线圈66时,电机线圈66的电阻生成焦耳热。换句话说,驱动装置30的主要传热源是电机线圈66。如图7中所示,电机线圈66在旋转轴R的方向上大致部署在电动轮10的中心。在本公开的驱动装置30和电动轮10中,热量从在旋转轴R的方向上在壳体32的两个端部设置的散热面52A和散热面54B辐射。
首先,将描述从电机线圈66到第一内壳体42的传热路径。电机线圈66绕定子铁芯62缠绕。因此,定子铁芯62接收作为传热源的电机线圈66的热量。定子铁芯62的外周面和第一内壳体42的内周面以面-面对准的方式设置。此外,第一内壳体42由具有高导热性的构件形成。因此,传递到定子铁芯62的热量被传递到第一内壳体42。
接下来,将描述从第一内壳体42到散热面52A的传热路径。第一内壳体42的端面42A和第一外壳体52的端面52B以面-面对准的方式设置。通过在第一内壳体42侧的端部处以凸缘形状设置,第一外壳体52的端面52B在其与第一内壳体42的端面42A的接触表面中被扩大。此外,第一外壳体52由具有高导热性的构件形成。因此,传递到第一内壳体42的热量被高效地传递到第一外壳体52。
第一外壳体52的散热面52A和支撑构件100以面-面对准的方式设置。因此,传递到第一外壳体52的热量通过散热面52A辐射到支撑构件100。在支撑构件100没有被构造为与散热面52A面-面对准的情况下,热量从散热面52A直接辐射到外部空气。散热面52A的外径与第一轴承B1的内径相同,且大于定子铁芯62的内径。通过扩大散热面52A,可以实现高效的热辐射。
接下来,将描述从第一内壳体42到散热面54B的传热路径。第一内壳体42的端面42B和第二内壳体44的端面44A以面-面对准的方式设置。通过在第一内壳体42侧的端部以凸缘形状设置,第二内壳体44的端面44A与第一内壳体42的端面42B的接触面扩大。此外,第二内壳体44由具有高导热性的构件形成。因此,传递到第一内壳体42的热量被有效地传递到第二内壳体44。
第二内壳体44的突起44B和第二外壳体54的突起54A以面-面对准的方式设置。在实施例中,在第二外壳体54和第二内壳体44之间设置的行星齿轮96的数量为两个。因此,由于第二内壳体44的突起44B和第二外壳体54的突起54A可以被设置得大,因此可以扩大突起44B和突起54A之间的接触面。因此,传递到第二内壳体44的热量可以被高效地传递到第二外壳体54。
第二外壳体54的散热面54B和支撑构件100以面-面对准的方式设置。因此,传递到第二外壳体54的热量通过散热面54B被辐射到支撑构件100。在支撑构件100未与散热面54B面-面对准的情况下,热量从散热面54B直接辐射到外部空气。散热面54B的外径与第一轴承B1的内径相同,且大于定子铁芯62的内径。通过扩大散热面54B,可以实现高效的热辐射。
因此,在本公开的驱动装置30和电动轮10中,在容纳电机线圈66的壳体32中,热量从位于最外侧上的驱动基板80和减速齿轮90的侧面辐射。通过扩大驱动基板80侧的散热面52A和减速齿轮90侧的散热面54B的面积,可以高效地辐射热量。由于热辐射不需要冷却部件,因此诸如冷却部件的更换和补充之类的维护是不必要的。在实施例中,由于热量被传递到壳体32的两侧并且从作为壳体32的两个端部的散热面52A和散热面54B辐射,因此可以实现更高效的热辐射。由于从定子铁芯62到散热面52A和散热面54B的传热路径由连续的实心构件连接,而没有被传热系数低的空气层介入,因此热量可以被高效地传递到散热面52A和散热面54B。另外,由于构成传送路径的第一内壳体42、第一外壳体52、第二内壳体44和第二外壳体54由具有高导热性的构件形成,因此可以高效地传递热量。
当电流在驱动基板80的控制下被传递到电机线圈66时,电阻在第一基板82和第二基板84中生成焦耳热。第一基板82将热量传递到第一散热板86B。第二基板84将热量传递到第一散热板86B和第二散热板86U。第一散热板86B和第二散热板86U扩散热量,从而增强热辐射效果。第二散热板86U和第一外壳体52的内侧被设置为面-面对准。因此,传递到第二散热板86U的热量被传递到第一外壳体52。传递到第二外壳体54的热量通过散热面54B被辐射到支撑构件100。驱动基板80在执行电力控制的第二基板84处生成更多热量。通过将第二基板84在散热面52A侧上比第一基板82更远地设置,可以高效地辐射热量。此外,通过将第二基板84与作为主要传热源的电机线圈66间隔开设置,可以抑制温度升高。
[根据第一应用模式的电动轮的变形强度]
接下来,将描述根据本公开的多层结构1所应用于的电动轮10的轮部分20的抗变形强度。图13是根据第一应用模式的电动轮的透视图。注意的是,在图13中,电动轮10的除轮部分20以外的其它部分从图示中省略。
当电动轮10在地面G上行进时,轮部分20通过电动轮10和支撑构件100(参见图1)从连接到电动轮10的车辆接收载荷Ft。轮部分20接收载荷Ft的来自地面G的反作用力Fr。由于轮部分20接收在向上和向下方向上的压缩力,因此轮缘22在垂直方向上在中央部分的压缩部分C处被压缩。在这种情况下,在轮缘加强部分22R中,包含在第二树脂材料4中的碳纤维在周向上拉伸,从而可以抑制由于轮缘22的垂直压缩而引起的挠曲量的升高、强度的降低和剥落。
以上对本公开的第一应用模式进行了描述,但本公开的技术范围不限于上面提到的第一应用模式,并且在不脱离本公开的要旨的范围内可以进行各种修改。
在上面提到的第一应用模式中,已经描述了以从在旋转轴R的方向上在壳体32的两个端部处设置的散热面52A和散热面54B辐射热量为前提的情况,但这不是限制性的。散热面可以仅在壳体32的一侧上设置。
在上面提到的第一应用模式中,已经描述了以第一内壳体42以圆柱形设置并且第二内壳体44具有作为第一内壳体42的盖的功能为前提的情况,但是这不是限制性的。例如,第二内壳体44可以被设置为圆柱形,并且定子铁芯62可以被设置成装配到第二内壳体44的内侧。在这种情况下,从电机线圈66传递到定子铁芯62的热量被首先传递到第二内壳体44,并且然后被传递到第一内壳体42和第二外壳体54。
在上面提到的第一应用模式中,已经描述了以所有传热路径都由实心构件构造为前提的情况,但是这不是限制性的。例如,为了增加传热路径或填充由于组装产生的微小间隙,可以用绝缘热辐射剂填充壳体32内侧的至少一部分。绝缘热辐射剂是例如混合有具有高导热性的颗粒的油脂。
在上面提到的第一应用模式中,虽然已经描述了电动轮10应用于诸如电动踢板车之类的两轮车辆的示例,但是电动轮10可以被应用于例如滑冰者、自动输送机器人、汽车卡车、汽车、轮椅等。
(第二应用模式)
接下来,将描述根据本公开的多层结构1所应用于的电视机200的构造。图14是描绘根据本公开第二应用模式的电视机的示意图。图15A和图15B是描绘第二应用模式的后盖的示意图。
在第二应用模式中,电视机200包括电视机主体202和后盖204。电视机主体202包括基板,该基板包括用于控制电视机200的算术处理部分、用于控制电力的电力控制部分等。
后盖204被设置成覆盖电视机主体202的背面。后盖204被固定到电视机主体202。在电视机主体202中设置的基板等被容纳在后盖204的内侧。后盖204例如可以由诸如铝合金之类的金属构件形成。后盖204在与电视机200的背面204A相对的一侧上的背面204B处包括加强部分204R。
加强部分204R具有在后盖204的背面204B处形成的肋形状。加强部分204R可以由上面提到的多层结构1形成。换句话说,后盖204与图1中描绘的金属材料2对应。在加强部分204R中,第一树脂材料3和第二树脂材料4堆叠在作为后盖204的金属材料2的电视机主体202侧上。预计的是第二应用模式的后盖204由于基板等的热量生成而经历温度升高。通过将多层结构1应用于加强部分204R,后盖204可以被设置成重量轻且强度高,同时具有高导热性。通过设置加强部204R,即使在温度升高的情况下,后盖204也可以抑制挠曲量的增加、强度的降低和剥落。
(第三应用模式)
接下来,将描述根据本公开的多层结构1所应用于的笔记本个人计算机300的构造。图16是描绘根据本公开的第三应用模式的笔记本个人计算机的示意图。图17A和图17B是描绘第三应用模式的底盖的示意图。
在第三应用模式中,笔记本个人计算机300包括个人计算机主体302和底盖304。个人计算机主体302包括包含用于控制笔记本个人计算机300的算术处理部分的基板、用于控制电力等的电力控制部分以及电池等。
底盖304被设置成覆盖个人计算机主体302的底面。底盖304固定到个人计算机主体302。在个人计算机主体302中设置的基板、电池等被容纳在底盖304的内侧。个人计算机主体302例如可以由诸如铝合金之类的金属构件形成。底盖304在与笔记本个人计算机300的底面304A相对的一侧在背面304B处包括加强部分304R。
加强部分304R具有在底盖304的背面304B处形成的肋形状。加强部分304R可以由上面提到的多层结构1形成。换句话说,底盖304与图1中描绘的金属材料2对应。在加强部分204R中,第一树脂材料3和第二树脂材料4堆叠在作为底盖304的金属材料2的个人计算机主体302侧上。预计的是第三应用模式的底盖304由于基板、电池等的热量生成而经历温度升高。通过将多层结构1应用于加强部分304R,底盖304可以被设置成重量轻、强度高,同时具有高导热性。通过设置加强部分304R,即使在温度升高的情况下,底盖304也可以抑制挠曲量的增加、强度的降低和剥落。
上面已经描述了本公开的实施例和每种应用模式,但本公开的技术范围不限于上面提到的模式,并且在不脱离本公开的要旨的范围内可以进行各种修改。
(效果)
多层结构1包括金属材料2、接合到金属材料2的热塑性第一树脂材料3以及接合到第一树脂材料3并且含有碳的热塑性第二树脂材料4,金属材料2、第一树脂材料3和热塑性第二树脂材料4彼此堆叠。
因此,多层结构1具有第一树脂材料3的层,其形成在金属材料2和第二树脂材料4之间以将两者接合,因此无需使用易于因老化和环境(诸如温度)而变质的粘合剂。因此,多层结构1的接合可靠性高,并且可以维持高强度。由于金属材料2有助于高导热性,而第一树脂材料3和第二树脂材料4有助于减轻重量和增强强度,因此多层结构1具有高导热性并且可以应用于要求重量轻和高强度特点的零件。
多层结构1具有通过嵌件成型接合到金属材料2的第一树脂材料3。
因此,多层结构1可以牢固地接合金属材料2和第一树脂材料3。
多层结构1具有通过热焊接或热压接合到第一树脂材料3的第二树脂材料4。
因此,多层结构1可以牢固地接合第一树脂材料3和第二树脂材料4。
多层结构1具有通过同时嵌件成型与金属材料2和第二树脂材料4接合的第一树脂材料3。
因此,多层结构1可以牢固地接合金属材料2和第一树脂材料3,并且可以牢固地接合第一树脂材料3和第二树脂材料4。
多层结构1具有与第一树脂材料3的成分相同的第二树脂材料4的成分。
因此,多层结构1可以更牢固地接合第一树脂材料3和第二树脂材料4。
驱动装置30包括多层结构1,该多层结构1包括金属材料2、接合到金属材料2的热塑性第一树脂材料3以及接合到第一树脂材料3并含有碳的热塑性第二树脂材料4,并且还包括轮部分20、壳体32以及定子铁芯62,该轮部分20绕旋转轴R旋转,该壳体32在旋转轴R上由两个支撑构件100在轮部分20的内侧空间中支撑并且在旋转轴R的方向上的至少一侧上的端部处包括散热面52A或54B,该定子铁芯62被支撑在两个支撑构件100之间并且在壳体32内侧并且具有与旋转轴R的距离小于从旋转轴R到散热面52A或54B的外边缘部分的距离的内周面。
因此,通过在零件的一部分处包括多层结构1,驱动装置30可以在具有高导热性的同时有助于减轻重量和增强强度。此外,通过扩大作为壳体32的端部的散热面52A和54B的面积,驱动装置30可以高效地辐射热量。
驱动装置30具有轮部分20,该轮部分20具有轮缘22,该轮缘22包括作为多层结构1的轮缘加强部分22R。
因此,通过在轮缘22上设置轮缘加强部分22R,即使在温度升高的情况下,驱动装置30也可以抑制轮缘22的挠曲量的升高、强度的降低以及剥离。
驱动装置30具有包括沿着轮缘22的内周面设置的圆柱形形状的轮缘加强部分22R。
因此,通过沿着轮缘22的内周面设置的轮缘加强部分22R,碳纤维在轮缘22的垂直方向上的中央部分在周向上拉伸,从而驱动装置30可以抑制由于在轮缘22的垂直方向上的压缩而引起的挠曲量的升高、强度的降低和剥落。
驱动装置30具有被设置成分别覆盖轮缘22在旋转轴R的方向上的两端的轮部分20,并且具有包括作为多层结构1的盖加强部分26R的侧盖26。
因此,通过为侧盖26提供盖加强部分26R,即使在温度升高的情况下,驱动装置30也可以抑制侧盖26的挠曲量的升高、强度的降低和剥落。
驱动装置30具有在旋转轴R的方向上在侧盖26的内侧的表面上形成的包括肋形状的盖加强部分26R。
因此,通过在侧盖26内侧的表面上形成的肋形状的盖加强部分26R,驱动装置30可以抑制挠曲量的上升、强度的降低和剥落。
驱动装置30具有从定子铁芯62到散热面52A和54B的连续实心构件的传热路径。
因此,由于从定子铁芯62到散热面52A和散热面54B的传热路径通过连续的实心构件连接而没有被传热系数低的空气层介入,因此驱动装置30可以高效地将热量传递到散热面52A和散热面54B。
驱动装置30具有壳体32,该壳体32在旋转轴R的方向上的两个端部处包括散热面52A和54B。
因此,由于从作为壳体32的两个端部的散热面52A和散热面54B辐射热量,因此驱动装置30可以更高效地辐射热量。
驱动装置30使定子铁芯62的外周面与壳体32的内周面面-面对准地被支撑。
因此,由于定子铁芯62和壳体32之间的接触面可以扩大,因此驱动装置30可以高效地将传递到定子铁芯62的热量传递到壳体32。
驱动装置30具有容纳在壳体32内侧并控制在定子铁芯62中生成的电磁力的驱动基板80。
因此,驱动装置30可以简化定子铁芯62与驱动基板80之间的电连接的构造。
驱动装置30具有驱动基板80,该驱动基板80具有包括用于执行预定运算程序的运算处理部分的第一基板82和包括电力控制部分的第二基板84,该电力控制部分在散热面52A侧比第一基板82更远处设置并执行电力的控制。
因此,通过在散热面52A侧比第一基板82更远处设置通过执行电力的控制而生成更多热量的第二基板84,驱动装置30可以高效地辐射热量。此外,通过在与作为主要传热源的电机线圈66缠绕在其上的定子铁芯62间隔开的位置处设置第二基板84,驱动装置30可以抑制温度的升高。此外,由于驱动基板80具有第一基板82和第二基板84的两层结构,因此驱动装置30可以有助于尺寸的减小。
驱动装置30具有驱动基板80,该驱动基板80相对于第二基板84与散热面52A侧相邻地设置,并且具有散热板86,该散热板86使其至少一部分被固定为与壳体32的内侧面-面对准。
因此,驱动装置30可以通过散热板86扩散在驱动基板80中生成的热量,从而增强热辐射效果。此外,驱动装置30可以高效地将传递到散热板86的热量传递到壳体32。
驱动装置30具有壳体32,该壳体32具有容纳定子铁芯62的内壳体40和容纳驱动基板80并包括散热面52A的第一外壳体52。
因此,通过在与作为主要传热源的电机线圈66缠绕在其上的定子铁芯62间隔开的位置处设置驱动基板80,驱动装置30可以抑制温度的升高。
驱动装置30具有在旋转轴R的方向上与内壳体40的端面42A面-面对准地固定的第一外壳体52。
因此,驱动装置30可以扩大内壳体40和第一外壳体52之间的接触表面,从而可以高效地将传递到内壳体40的热量传递到第一外壳52。
驱动装置30具有减速齿轮90,该减速齿轮90设置在定子铁芯62的与驱动基板80相对的一侧并且包括散热面54B。
因此,驱动装置30可以高效地从减速齿轮90的散热表面54B辐射热量。
驱动装置30具有减速齿轮90、固定到轮部分20的内齿轮94以及与输出轴78S和内齿轮94啮合的行星齿轮96,该减速齿轮90具有突出到内壳体40的外部的输出轴78S并输出转子64的旋转以通过定子铁芯62的磁性而旋转。驱动装置30还具有壳体32,该壳体32具有设置在内壳体40的与第一外壳体52相对的一侧的第二外壳体54、支撑行星齿轮96的旋转轴并且包括散热面54B.
因此,驱动装置30可以高效地从减速齿轮90的散热面54B辐射热量。
驱动装置30具有两个行星齿轮96。
因此驱动装置30可以设置内壳体40和第二外壳体54之间的大的接触面。通过在内壳体40和第二外壳体54之间设置大的接触面,驱动装置30可以高效地将传递到内壳体40的热量传递到第二外壳体54。
驱动装置30具有在旋转轴R的方向上与内壳体40的端部的至少一部分面-面对准地设置的第二外壳体54。
因此,驱动装置30可以高效地将传递到内壳体40的热量传递到第二外壳体54。
驱动装置30具有传感器集成电路68C以及壁部72W,该传感器集成电路68C被支撑在通过定子铁芯62的磁性而旋转的转子64的内侧并且检测转子64的旋转,该壁部72W从传感器集成电路68C屏蔽定子铁芯62和转子64的磁性。
因此,由于传感器集成电路68C可以设置在转子64的内侧,因此驱动装置30可以有助于减小驱动装置30的尺寸。
电动轮10包括壳体32,该壳体32在旋转轴R的方向上的至少一侧的端部处包括散热面52A或54B;两个固定轴12,与旋转轴R同轴并支撑壳体32;定子铁芯62,被支撑在壳体32的内侧并且其内周面与旋转轴R的距离小于从旋转轴R到散热面52A或54B的外边缘的距离;以及具有多层结构1的轮部分20,该多层结构1具有金属材料2、接合到金属材料2的热塑性第一树脂材料3和接合到第一树脂材料3并含有碳的热塑性第二树脂材料4,轮部分20在其内侧空间中容纳壳体32并绕旋转轴R旋转。
因此,通过在零件的一部分处包括多层结构1,电动轮10可以在具有高导热性的同时有助于减轻重量和增强强度。此外,通过扩大作为壳体32的端部的散热表面52A和54B的面积,驱动装置30可以高效地辐射热量。
电动轮10具有固定成与保持固定轴12的支撑构件100面-面对准的散热面52A和54B。
因此,电动轮10可以高效地将传递到散热面52A和54B的热量传递到支撑构件100。
电动轮10在旋转轴R的方向上的端部处具有通过第一轴承B1连接到壳体32的外周面的轮部分20,并且从旋转轴R到散热面52A或54B的外边缘的距离等于从旋转轴R到第一轴承B1的内周面的距离。
因此,通过扩大作为壳体32的端部的散热面52A和54B的面积,电动轮10可以更高效地辐射热量。
注意的是,本文描述的效果仅仅是示例而不是限制性的,并且可以存在其它效果。
注意的是,本技术还可以采用以下配置。
(1)
一种多层结构,包括:
金属材料;
热塑性第一树脂材料,其接合到金属材料;以及
热塑性第二树脂材料,其接合到第一树脂材料并含有碳,
金属材料、热塑性第一树脂材料和热塑性第二树脂材料彼此堆叠。
(2)
根据上述(1)所述的多层结构,
其中第一树脂材料通过嵌件成型接合到金属材料。
(3)
根据上述(1)或(2)所述的多层结构,
其中第二树脂材料通过热焊接或热压接合到第一树脂材料。
(4)
根据上述(1)所述的多层结构,
其中第一树脂材料通过同时嵌件成型接合到金属材料和第二树脂材料。
(5)
根据以上(1)至(4)中的任一项所述的多层结构,
其中第二树脂材料的成分与第一树脂材料的成分相同。
(6)
一种轮毂电机,包括:
轮部分,包括多层结构,该多层结构包括金属材料、接合到金属材料的热塑性第一树脂材料和接合到第一树脂材料并含有碳的热塑性第二树脂材料,轮部分绕旋转轴旋转;
壳体,在轮部分的内侧空间在旋转轴上由两个支撑部分支撑,并且在旋转轴的方向上的至少一侧的端部具有散热面;以及
定子铁芯,被支撑在两个支撑部分之间并且在壳体内侧,并且具有内周面,该内周面距旋转轴的距离小于从旋转轴到散热面的外边缘部分的距离。
(7)
根据上述(6)所述的轮毂电机,
其中轮部分具有轮缘,该轮缘包括作为多层结构的轮缘加强部分。
(8)
根据上述(7)所述的轮毂电机,
其中轮缘加强部分包括沿着轮缘的内周面设置的圆柱形状。
(9)
根据上述(6)至(8)中的任一项所述的轮毂电机,
其中轮部分被设置成分别覆盖轮缘在旋转轴的方向上的两端,并且具有包括作为多层结构的盖加强部分的侧盖。
(10)
根据上述(9)所述的轮毂电机,
其中盖加强部分包括肋形状,该肋形状形成在旋转轴的方向上在侧盖的内侧的表面上。
(11)
根据上述(6)至(10)中的任一项所述的轮毂电机,包括:
从定子铁芯到散热面的连续实心构件的传热路径。
(12)
根据上述(6)至(11)中的任一项所述的轮毂电机,
其中壳体在旋转轴的方向上的两端处具有散热面。
(13)
根据上述(6)至(12)中的任一项所述的轮毂电机,
其中定子铁芯具有与壳体的内周面面-面对准地支撑的外周面。
(14)
根据上述(6)至(13)中的任一项所述的轮毂电机,包括:
驱动基板,容纳在壳体内侧并控制由定子铁芯生成的电磁力。
(15)
根据上述(14)所述的轮毂电机,
其中驱动基板具有包括执行预定算术程序的算术处理部分的第一基板,以及在散热面侧比第一基板更远地设置并包括执行电力的控制的电力控制部分的第二基板。
(16)
根据上述(15)所述的轮毂电机,
其中驱动基板相对于第二基板与散热面侧相邻地设置并且具有散热板,该散热板使其至少一部分与壳体的内侧面-面对准地固定。
(17)
根据以上(14)至(16)中的任一项所述的轮毂电机,
其中壳体具有容纳定子铁芯的内壳体以及容纳驱动基板并包括散热面的第一外壳体。
(18)
根据上述(17)所述的轮毂电机,
其中第一外壳体在旋转轴的方向上与内壳体的端面面-面对准地固定。
(19)
根据上述(17)或(18)所述的轮毂电机,包括:
减速齿轮,其设置在定子铁芯的与驱动基板相对的一侧并包括散热面。
(20)
根据上述(19)所述的轮毂电机,
其中减速齿轮具有
输出轴,其突出到内壳体的外部并输出通过定子铁芯的磁性旋转的转子的旋转,
内齿轮,其固定到轮部分,以及
行星齿轮,其与输出轴和内齿轮啮合,以及
壳体具有第二外壳体,该第二外壳体在内壳体的与第一外壳体相对的一侧上设置,支撑行星齿轮的旋转轴并包括散热面。
(21)
根据上述(20)所述的轮毂电机,
其中行星齿轮的数量是两个。
(22)
根据上述(20)或(21)所述的轮毂电机,
其中第二外壳体在旋转轴的方向上与内壳体的端部的至少一部分面-面对准地设置。
(23)
根据上述(6)至(22)中的任一项所述的轮毂电机,包括:
传感器集成电路,其在通过定子铁芯的磁力而旋转的转子内被支撑并检测转子的旋转,以及
壁,其从传感器集成电路屏蔽定子铁芯和转子的磁性。
(24)
一种电动轮,包括:
壳体,在旋转轴的方向的至少一侧的端部处包括散热面;
两个固定轴,其与旋转轴同轴并支撑壳体;
定子铁芯,其在壳体内被支撑并且具有内周面,该内周面与旋转轴的距离小于散热面的从旋转轴到外边缘的距离;以及
轮部分,包括多层结构,该多层结构包括金属材料、接合到金属材料的热塑性第一树脂材料和接合到第一树脂材料并含有碳的热塑性第二树脂材料,轮部分绕旋转轴旋转,同时将壳体容纳在其内侧空间中。
(25)
根据上述(24)所述的电动轮,
其中散热面与保持固定轴的支撑构件面-面对准地固定。
(26)
根据上述(24)或(25)所述的电动轮,
其中轮部分在旋转轴的方向上的端部处通过轴承连接到壳体的外周面,以及
散热面的从旋转轴到外边缘的距离等于从旋转轴到轴承的内周面的距离。
[附图标记列表]
1:多层结构
2:金属材料
3:第一树脂材料
4:第二树脂材料
10:电动轮
12:固定轴
14A、14B:支撑部分
20:轮部分
22:轮缘
22M:轮缘主体
22R:轮缘加强部分
26:侧盖
26M:盖主体
26R:盖加强部分
30:驱动装置
32:壳体
40:内壳体
42:第一内壳体
42A、42B:端面
44:第二内壳体
44A:端面
44B:突起
50:外壳体
52:第一外壳体
52A:散热面
52B:端面
54:第二外壳体
54A:突起
54B:散热面
60:电机部分
62:定子铁芯
64:转子
66:电机线圈
68:编码器基板
68C:传感器集成电路
70:第一行星齿轮机构
72:转子内齿轮
72W:壁部分
74:太阳齿轮
76:行星齿轮
78:旋转支撑构件
78S:输出轴
80:驱动基板
82:第一基板
84:第二基板
86:散热板
90:减速齿轮
92:第二行星齿轮机构
94:内齿轮
96:行星齿轮
100:支撑构件
R:旋转轴
Claims (11)
1.一种多层结构,包括:
金属材料;
热塑性第一树脂材料,接合到金属材料;以及
热塑性第二树脂材料,接合到第一树脂材料并含有碳,
金属材料、热塑性第一树脂材料和热塑性第二树脂材料彼此堆叠。
2.根据权利要求1所述的多层结构,
其中,第一树脂材料通过嵌件成型接合到金属材料。
3.根据权利要求1所述的多层结构,
其中,第二树脂材料通过热焊接或热压接合到第一树脂材料。
4.根据权利要求1所述的多层结构,
其中,第一树脂材料通过同时嵌件成型接合到金属材料和第二树脂材料。
5.根据权利要求1所述的多层结构,
其中,第二树脂材料的成分与第一树脂材料的成分相同。
6.一种轮毂电机,包括:
轮部分,所述轮部分包括多层结构,所述多层结构由金属材料、接合到金属材料的热塑性第一树脂材料和接合到第一树脂材料并含有碳的热塑性第二树脂材料堆叠而成,轮部分绕旋转轴旋转;
壳体,所述壳体在轮部分的内侧空间中由旋转轴上的两个支撑部分支撑,并且在旋转轴的方向上的至少一侧的端部具有散热面;以及
定子铁芯,所述定子铁芯被支撑在两个支撑部分之间并且在壳体内侧,并且具有内周面,所述内周面与旋转轴的距离小于散热面的从旋转轴到外边缘的距离。
7.根据权利要求6所述的轮毂电机,
其中,轮部分具有轮缘,所述轮缘包括作为多层结构的轮缘加强部分。
8.根据权利要求7所述的轮毂电机,
其中,轮缘加强部分包括沿着轮缘的内周面设置的圆柱形状。
9.根据权利要求6所述的轮毂电机,
其中,轮部分被设置成分别覆盖轮缘在旋转轴的方向上的两端,并且具有包括作为多层结构的盖加强部分的侧盖。
10.根据权利要求9所述的轮毂电机,
其中,盖加强部分包括肋形状,所述肋形状在旋转轴的方向上在侧盖的内侧的表面上形成。
11.一种电动轮,包括:
壳体,所述壳体在旋转轴的方向的至少一侧的端部处包括散热面;
两个固定轴,所述两个固定轴与旋转轴同轴并支撑壳体;
定子铁芯,所述定子铁芯被支撑在两个固定轴之间并且在壳体内侧,并且具有内周面,所述内周面与旋转轴的距离小于散热面的从旋转轴到外边缘的距离;以及
轮部分,所述轮部分包括多层结构,所述多层结构由金属材料、接合到金属材料的热塑性第一树脂材料和接合到第一树脂材料并含有碳的热塑性第二树脂材料堆叠而成,轮部分绕旋转轴旋转,同时将壳体容纳在所述轮部分的内侧空间中。
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