(57)【要約】  一体型アクティブギアモータアセンブリ（１０）は、ステータ（１８）およびロータ（２４）が内部に配置されるハウジング（１２）を有し得る。アセンブリ（１０）は、ステータ（１８）内に配置されるモータ出力シャフト（２８）であって、ギア部（６６）がハウジング（１２）の外へと延在するモータ出力シャフト（２８）も有し得る。駆動ギア（６０）は、シャフト（２８）のギア部（６６）に接続され得る。駆動ギア（６０）は、モータ出力シャフト（２８）と一体的に形成された単体の１ピースとして、モータ出力シャフト（２８）と共に回転し得る。
2020532932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータおよびロータが内部に配置されるハウジングと、
前記ハウジング内の前記ステータ内に配置されるモータ出力シャフトであって、前記モータ出力シャフトのギア部が前記ハウジングの外へと延在している、モータ出力シャフトと、
前記モータ出力シャフトのギア部に接続された駆動ギアと、
内側ボールベアリングおよび外側ボールベアリングと、
を備える一体型アクティブギアモータアセンブリであって、
前記駆動ギアが、前記モータ出力シャフトと一体的に形成された単体の１ピースであり、前記モータ出力シャフトと共に回転する、
一体型アクティブギアモータアセンブリ。
【請求項２】
前記モータ出力シャフトが、全長に沿って中空である、請求項１に記載の一体型アクティブギアモータアセンブリ。
【請求項３】
前記内側ボールベアリングが、前記モータ出力シャフト上の前記ハウジングに直に隣接して配置され、前記外側ボールベアリングが、駆動ギアによって前記モータ出力シャフト上の前記内側ボールベアリングから離間されている、請求項１または２に記載の一体型アクティブギアモータアセンブリ。
【請求項４】
前記外側ボールベアリングが、前記モータ出力シャフトの端面に直に隣接して配置される、請求項１から３のいずれか一項に記載の一体型アクティブギアモータアセンブリ。
【請求項５】
前記内側ボールベアリングの外側面が前記駆動ギアの内面に直に隣接しており、前記駆動ギアの外面が前記外側ボールベアリングの内面に直に隣接している、請求項１から４のいずれか一項に記載の一体型アクティブギアモータアセンブリ。
【請求項６】
前記モータ出力シャフトが、前記駆動ギアが受ける最大トルクを受け入れるようにサイズ設定されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の一体型アクティブギアモータアセンブリ。
【請求項７】
前記モータ出力シャフトを前記駆動ギアに接続するのに補助接続構造を必要としない、請求項１から６のいずれか一項に記載の一体型アクティブギアモータアセンブリ。
【請求項８】
前記ギア部が、前記モータ出力シャフトの全長の一部だけを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の一体型アクティブギアモータアセンブリ。
【請求項９】
前記ハウジング内に配置される歯車が存在しない、請求項１から８のいずれか一項に記載の一体型アクティブギアモータアセンブリ。
【請求項１０】
前記モータ出力シャフトが、回転のためだけに前記ハウジング内に装着されており、他の動きのためには装着されていない、請求項１から９のいずれか一項に記載の一体型アクティブギアモータアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１７年９月５日に出願された中国実用新案出願第２０１７２１１３０７５５．９号に対する優先権を主張するものであり、参照により、同出願の全体が本明細書に援用される。
【０００２】
電気自動車などの車両用の一体型駆動ギアモータアセンブリについて記載されている。
【背景技術】
【０００３】
電動モータなど、モータは公知のデバイスである。これらのモータは、ステータと、シャフトに接続されたロータと、を備えているのが典型的である。これらの構成部品は、ハウジング内にあるのが典型的である。ロータは、電流を流す導体を有してもよく、この導体が、ステータの磁界と相互作用して、シャフトを回す力を生成する。また、一部のロータが永久磁石を備え、ステータが導体を保持することも公知である。ステータは、モータの電磁回路の静止部分であるのが典型的であり、巻線または永久磁石からなるのが通例である。巻線は、磁気コアに巻かれていることを典型とするワイヤであり、回路が通電されたときに磁極を形成するようになっている。
【０００４】
大半の場合において、上記のシャフトには第１の組のスプラインが設けられている。第１の組のスプラインには、第２の組の補完スプラインを用いて駆動ギアが装着されてもよい。ただし、スプライン同士の接続には、いくつかの難点がある。具体的には、このタイプの接続を収容するのに大きなスペースを要することなどが挙げられる。たとえば、スプライン同士をしっかりと接続するには、スプラインが特定のサイズでなければならない。そのため、スプラインにより、駆動ギアが収まるシャフトの外径が大きくなる。加えて、駆動ギアの内部スプラインのために、駆動ギアの外径を大きくする必要がある。これらのサイズ増が１つであっても、利用可能なスペースにモータが収まらなくなる可能性がある。
【０００５】
上記の議論からわかるとおり、大型の内部および外部スプラインもモータに重量を加える。重量の削減が重要な環境において、このような無用な重量増はやはり望ましくない。
【０００６】
スプラインの組が適切に形成されていない、または互いに面一になっていないと、従来技術による接続の信頼性もシステムが負うことになる。また、スプラインや、シャフトまたは歯車の他の形状が適切に形成されていない場合や面一になっていない場合には、駆動ギアがシャフトと均一または同心的に動かない可能性もある。高い精度を要する機械やスペースが貴重である機械においては、精度を欠いたこのような接続により、モータを頻繁にメンテナンスする必要が生じることがあり、場合によっては故障することもある。
【０００７】
従来技術による装置のシャフトと駆動ギア間の接続の難点を鑑みると、信頼性が高く、高精度で、コンパクトで、軽量で、静かで、滑らかに動作しつつ、十分なトルク容量を提供するシャフト・駆動ギア間接続を有することは利点である。例を挙げると、このような装置は、１つまたは複数の電気モータを使用する電気自動車において非常に望ましい。
【発明の概要】
【０００８】
一体型アクティブギアモータアセンブリは、ステータおよびロータが内部に配置されるハウジングを有し得る。このアセンブリは、ステータ内に配置されるモータ出力シャフトであって、そのモータ出力シャフトのギア部がハウジングの外へと延在しているモータ出力シャフトを有し得る。駆動ギアは、シャフトのギア部に接続され得る。駆動ギアは、モータ出力シャフトと一体的に形成された単体の１ピースとして、モータ出力シャフトと共に回転し得る。
【０００９】
別の態様においては、このモータ出力シャフトが、全長に沿って中空であってもよい。
【００１０】
別の態様においては、内側ボールベアリングが、モータ出力シャフト上のハウジングに直に隣接して配置されてもよく、外側ボールベアリングが、駆動ギアによってモータ出力シャフト上の内側ボールベアリングから離間されてもよい。
【００１１】
別の態様においては、外側ボールベアリングが、シャフトの端部に直に隣接して配置されてもよい。
【００１２】
別の態様においては、内側ボールベアリングの外側が、駆動ギアの内側に直に隣接してもよく、駆動ギアの外側が、外側ボールベアリングの内側と直に隣接してもよい。
【００１３】
別の態様においては、モータ出力シャフトが、駆動ギアが受ける最大トルクを受け入れるようにサイズ設定されてもよい。
【００１４】
別の態様においては、モータ出力シャフトを駆動ギアに接続するのに補助接続構造を必要としなくてもよい。
【００１５】
別の態様においては、ギア部が、モータ出力シャフトの全長の一部だけを含む。
【００１６】
別の態様においては、ハウジング内に歯車が配置されていない。
【００１７】
別の態様においては、モータ出力シャフトが、回転のためだけにハウジング内に装着されている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一体型ギア駆動モータアセンブリの一実施形態の概略側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本明細書に記載および図示された装置は、別段の指定が明示的に行われている場合を除き、種々の代替的な配向および手順を想定し得るものと理解されるべきである。また、添付図面に示され、以降の明細書に記載された具体的な装置および処理が、添付の特許請求の範囲において定義された概念の例示的な実施形態に過ぎないということも理解されるべきである。そのため、開示された実施形態に関連する具体的な寸法、方向または他の物理的特性は、特許請求の範囲において明示的に記載されていない限り、限定的とみなされるべきでない。
【００２０】
ここで図１を参照すると、一体型駆動ギアモータアセンブリ１０の一実施形態が示されている。アセンブリ１０は、ハウジング１２を含み得る。ハウジング１２は、互いに固定された複数のピース、または単一で一体的に形成された単体のピースで構成され得る。ハウジング１２は、外面１４と内面１６とを有し得る。２つの面１４、１６は、一定の厚みの材料または可変的な厚みの材料によって接続され得る。
【００２１】
内面１６から半径方向内側に、少なくとも１つのステータ１８が設けられている。ステータ１８は、１ピースであっても、互いに接続されている複数のピースで構成されていてもよい。ステータ１８をハウジング１２に固定し、この2つが互いに対して移動しないようしてもよい。ステータ１８およびハウジング１２は、ファスナ、カップリング、補完継手、接着剤、および／または摩擦嵌合等によって接続されてもよい。ステータ１８は、全体がハウジング１２内に配置されるのが好ましい。
【００２２】
ステータ１８は、内面２０と外面２２とを有する。外面２２は、ハウジング１２の内面１６に直に隣接している。実際には、ステータ外面２２がハウジング１２の内面１６と直に接触してもよい。１つまたは複数の磁石または巻線（非図示）が、ステータ１８の内部または上に配置されてもよい。
【００２３】
少なくとも１つのステータ１８から少なくとも部分的に半径方向内側に、少なくとも１つのロータ２４が設けられている。ロータ２４は、１ピースであっても、互いに接続されている複数のピースで構成されてもよい。ロータ２４は、ハウジング１２内に装着されており、ハウジング１２およびステータ１８に対して軸Ａに沿って回転するなど、移動できるようになっている。ロータ２４は、全体がハウジング１２内に配置されるのが好ましい。
【００２４】
ロータ２４は、内面２５と外面２６とを有する。ロータ２４の外面２６は、ステータ１８の内面２０に直に隣接している。ロータ２４の外面２６とステータ１８の内面２０は、空隙によって隔てられ、ロータ２４がステータ１８を基準に回転できるようになっているのが好ましい。
【００２５】
ロータ２４の内面２５から半径方向内側にあるのが、モータ出力シャフト２８である。ロータ２４は、モータ出力シャフト２８に接続され得る。この接続は、ファスナ、カップリング、補完継手、接着剤、および／または摩擦嵌合等を介し得る。この接続は、ロータ２４およびモータ出力シャフト２８が一緒に回転するようになっている。ハウジング１２、ステータ１８、ロータ２４およびシャフト２８の上記関係はすべて、設計のコンパクトさに資する。
【００２６】
モータ出力シャフト２８は、一部がハウジング１２内に、一部がハウジング１２外に配置される。モータ出力シャフト２８は、回転のために、ハウジング１２内で１つまたは複数のベアリングに装着され得る。図示された実施形態においては、モータ出力シャフト２８が、第１および第２ベアリング３０、３２に装着されている。その実施形態においては、ベアリング３０、３２が、ハウジング１２内で、モータ出力シャフト２８の第１および第２端部３４、３６に配置されている。第１および第２端部３４、３６は、ハウジング１２内に配置されている。ベアリング３０、３２は、モータ出力シャフト２８の中央部３８によって隔てられている。ベアリング３０、３２は、ハウジング１２内でハウジングベアリングマウント４０などに配置され得る。
【００２７】
本明細書に記載されている各ベアリングは、内側レース４２および外側レース４４と、レース４２、４４間に配置される１つまたは複数のボールなどのベアリング４６と、を含み得る。内側レース４２は、モータ出力シャフト２８と直に接触してもよい。
【００２８】
モータ出力シャフト２８は、内面４８と外面５０とを有し得る。モータ出力シャフト２８の厚みは、内面４８と外面５０との間で異なってもよい。モータ出力シャフト２８の厚みは、例えば、第１および第２ベアリング３０、３２に隣接して小さくしてもよい。モータ出力シャフト２８の厚みは、例えば、第１および第２ベアリング３０、３２の半径方向内側に小さくして、ベアリング３０、３２を、モータ出力シャフト２８に形成されたベアリングシート５２などに収容してもよい。ただし、中央部３８に沿って、モータ出力シャフト２８が比較的一定の厚みを有してもよい。
【００２９】
モータ出力シャフト２８は、第１の端部５６から第２の端部５８まで中空空洞５４を画定し得る。この中空空洞は、連続的で途切れのないものであり得る。空洞５４は、略一定の直径を有する内面４８によって画定され得る。中空空洞５４は、アセンブリ１０の軽量性に資する。
【００３０】
モータ出力シャフト２８の厚みは、駆動ギア６０が受ける最大トルクを受け入れるようにサイズ設定されることが好ましい（以下で説明）。図に描かれた厚みは単なる例示目的であるが、この厚みは、増減するトルクをそれぞれ受け入れるために、必要に応じて増減することができる。
【００３１】
一実施形態においては、第１のベアリング３０の軸方向外寄りに配置されるモータ出力シャフト２８の軸方向外寄り部分６２が、厚みをさらに減らしてもよい。図１に示すとおり、軸方向外寄り部６２は、第１のベアリング３０から外側に向かって先細りになるか、厚みが小さくなってもよい。
【００３２】
モータ出力シャフト２８は、ハウジング１２から、第２のベアリング３２に隣接するハウジング内の開口部６４を通って軸方向外に延在している。ハウジング１２の外に延在するモータ出力シャフト２８の部分は、これらのベアリング６８、７０を介するギア部６６と称してもよい。
【００３３】
ギア部６６は、回転のために第３および第４のベアリング６８、７０上で支持され得る。ギア部６６は、図１に示されていない別の構造内に配置されてもよく、その構造においては、ギア部６６が回転支持を必要とする。
【００３４】
ギア部６６は、モータ出力シャフト２８の全長の一部を含み得る。一例を挙げると、ギア部６６は、モータ出力シャフト２８の全長の１／４から１／６等であり得る。
【００３５】
第３のベアリング６８は、ハウジング１２に軸方向に直に隣接して配置され得る。一実施形態においては、第３のベアリング６８とハウジング１２との間に空隙がないため、第３のベアリング６８とハウジング１２とが互いに直に接触している。別の実施形態においては、第３のベアリング６８とハウジング１２との間に空隙が存在し得る
【００３６】
第４のベアリング７０は、モータ出力シャフト２８の第２の端部５８に隣接して配置されてもよい。図示された実施形態においては、第４のベアリング７０の外面７２が、モータ出力シャフト２８の端面７４と軸方向に面一に配置されている。
【００３７】
ギア部６６は、小さくなったモータ出力シャフト２８および第１および第２ベアリング３０、３２の厚みと同様に、小さくなった第３および第４ベアリング６８、７０の厚みを有し得る。代替として、ギア部６６の厚みが、シャフト中央部３８で一定のままであってもよい。
【００３８】
駆動ギア６０は、ギア部６６上に配置される。駆動ギア６０は、モータ出力シャフト２８のギア部６６と一体的に形成された単体の１ピースであり、この２つが常時一緒に回転するようになっているのが好ましい。より具体的には、駆動ギア６０をギア部６６に接続するのに必要な補助接続構造が存在しない。
【００３９】
駆動ギア６０は、駆動ギア６０の外面７７上に円周方向に延在する複数の歯７５で構成され得る。歯７７は、別のギア（非図示）またはシャフト（非図示）の補完歯と噛み合うなどして係合するように設計されており、歯７７に回転駆動を提供する。
【００４０】
ギア部６６を有する駆動ギア６０を形成すると、駆動ギア６０とギア部６６とが互いに堅固かつ正確に取り付けられたコンパクトなパッケージとなる。この直接接続により、駆動ギア６０およびギア部６６が、互いの間で同心的に固定接続される。また、この接続のコンパクトさにより、駆動ギア６０の直線速度が低下するため、ノイズが望ましく低減する。
【００４１】
加えて、駆動ギア６０は、第３と第４のベアリング６８、７０の間に配置されるのが好ましい。より具体的には、駆動ギア６０の内面７６が、第３のベアリング６８の外面７８に軸方向に直に接触して配置され、駆動ギア６０の外面８０が、第４のベアリング７０の内面８２と軸方向に直に接触して配置され得る。また、ベアリング６８、７０と駆動ギア６０との間に空隙が存在することも許容される。
【００４２】
モータ出力シャフト２８は、回転のためだけにハウジング１２内に装着されている。モータ出力シャフト２８は、ハウジング１２内の軸方向または他の動きには対応していない。
【００４３】
ハウジング１２内には、ギアまたは関連構造が存在しないのが好ましい。ハウジング１２は、比較的自己完結的で自己充足的な構造に上記の構造を格納する。このことが、アセンブリ１０のコンパクトさに資する。もちろん、電力および／または制御装置をハウジング１２に付加したり、ステータ１８／ロータ２４に接続したりしてもよい。
【００４４】
上記の一体型駆動ギアモータアセンブリ１０は、精密ながら丈夫なドライブシャフトおよびギア接続を提供する、動作が滑らかでコンパクトかつ軽量のデザインである。
【００４５】
特許法の規定に従い、本装置について、その好適な実施形態を表すと考えられる形態で説明してきた。ただし、本装置は、その精神または範囲から逸脱しない限り、具体的に図示および説明した方法以外の方法で実施できるという点に留意すべきである。
【図１】
2020532932.tif 000003
【国際調査報告】
2020532932.tif 000004
2020532932.tif 000005