CN111225812B - 车辆用动力装置 - Google Patents

Abstract

本车辆用动力装置(1)包括：车轮用轴承(2)，该车轮用轴承(2)具有固定圈(4)和旋转圈(5)，该旋转圈(5)具有轮毂法兰(7)，经由滚动体(6)，自由旋转地支承于该固定圈上，在该轮毂法兰(7)上安装车辆的车轮和制动转子(12)；发电机(3)，该发电机具有定子(18)和转子(19)，该定子(18)安装于上述车轮用轴承(2)的上述固定圈(4)上，该转子(19)安装于上述车轮用轴承(2)的上述旋转圈(5)上，上述转子(19)包括软磁性材料部(31)、磁铁(32)与树脂材料部(33)，该树脂材料部(33)使该软磁性材料部和磁铁一体地成形。

Description

车辆用动力装置

相关申请

本申请要求申请日为2017年10月17日、申请号为JP特愿2017－200779的申请的优先权，通过参照其整体，将其作为构成本申请的一部分的内容而进行引用。

技术领域

本发明涉及车辆用动力装置，该车辆用动力装置包括车轮用轴承和电动发电机等的发电机，在不大大地改变车轮用轴承向车身上的安装结构的情况下，以少的部件数量，获得更多的发电或驱动的输出。

背景技术

在车轮中组装有马达的轮毂马达结构必须要求使马达动作的逆变器、电池向车身上的装载，但是，不必要求将动力单元装载于车身的内部。由此，轮毂马达结构在不占有车身容积的情况下，可对车辆施加动力，车身设计的自由度也高(比如，专利文献1、2)。上述马达用作在制动时，发出再生电力的发电机。由此，在本说明书中，具有将马达称为“电动发电机”的情况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特许第4694147号公报

专利文献2：JP特许第4724075号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，由于马达输出与马达体积成比例，故为了获得大的输出，必须要求增大马达或必须要求减速机构等。马达体积大的类型、具有减速机构的轮毂马达难以接纳于轮的内部，无法采用与过去相同的车轮用轴承的装载结构，无法避免车身的行走系统的结构变更。

根据附图，对这一点进行说明。图12～图14表示过去的普通的车轮用轴承的固定结构。车轮用轴承2包括构成轮毂圈的内圈5和作为固定圈的外圈4，外圈4通过紧固螺栓而固定于转向节8A上。在内圈5的轮毂法兰7上重合地安装制动转子12和车轮的轮圈(在图中没有示出)。由于为了通过这样的车轮用车轮2和接纳于制动转子12的内部的轮毂马达(在图中没有示出)而提供车身动力，马达体积小，故为了增大输出转矩，必须采用减速机构或增加马达尺寸。在增大马达的场合，难以在轴向接纳于轮的内部，无法采用通过螺栓而紧固该图的车轮用轴承固定结构这样的转向节面和法兰面的结构，无法避免车身行走系统的结构变更。

另一方面，在装载轮毂马达作为混合动力系统的动力辅助系统的场合，该混合动力系统将内燃机等的其它的动力机构构成主动力机构，此时，不必要求仅仅通过轮毂马达而提供车身动力，通过对应于车辆的行走状态、主动力机构的状态，对轮毂马达进行驱动、再生制动、充电，谋求耗油量的节省、车辆的动力性能的提高。

但是，在轮毂马达构成动力辅助系统的场合，要求下述的事项，其成为课题。

·不需要周边部件的结构的改造；

·与过去的车轮用轴承相同的安装性；

·部件数量的削减。

·受到限制的空间的输出转矩的高输出化

于是，作为可在不对图10这样的车身行走系统的结构进行大的变更的情况下设置的结构，人们考虑下述的结构。其中，在车轮用轴承的轮毂法兰与作为车轮用轴承的车身安装面的转向节面的轴向之间，并且在制动转子中的相对于构成通过制动钳而按压的部分的外周部的内侧的径向范围具有马达。按照该方案，在不改造悬架部分的情况下，安装于车身上。另外，即使在为设置于轮内的有限的空间内的结构的情况下，仍以某种程度而获得高的输出转矩、发电电压。

但是，具有谋求在有限的空间内谋求输出的进一步的提高的余地，另外，针对在转子、其磁铁、磁性体牢固安装于车轮用轴承的旋转圈上，具有制造性、紧凑性方面的课题。

本发明消除了上述课题，本发明的目的在于，提供一种车辆用动力装置，其不大大地变更行走系统的结构，可以少的部件数量，以良好的精度和生产性而安装发电机。

用于解决课题的技术方案

本发明的车辆用动力装置包括：

车轮用轴承，该车轮用轴承具有固定圈和旋转圈，该旋转圈具有轮毂法兰，经由滚动体自由旋转地支承于该固定圈上，在该轮毂法兰上安装车辆的车轮和制动转子；

发电机，该发电机具有定子和转子，该定子安装于上述车轮用轴承的上述固定圈上，该转子安装于上述车轮用轴承的上述旋转圈上；

上述转子包括软磁性材料部、磁铁与树脂材料部，该树脂材料部使该软磁性材料部和磁铁一体地固定于轮毂法兰上。

按照该方案，由于发电机的转子为安装于车轮用轴承的旋转圈上的直接驱动式，故车辆用动力装置整体的部件数量少，结构简单，空间节省，还抑制车辆重量的增加。另外，由于上述转子包括软磁性材料部、磁铁与使该软磁性材料部和磁铁一体地成形的树脂材料部，故获得部件数量的削减、转子的加工精度和组装精度的提高、转子的轻量化、将磁铁保持于转子上的强度的提高、转子整体的强度的提高。

即，通过内嵌成形等的树脂材料的注射成形，一体地构成形成转子的软磁性材料部和磁铁，由此构成转子的部件为最小限。进行采用金属模的成形，加工精度高。另外，与通过金属材料构成转子外壳的场合相比较，重量轻。具体来说，通过借助树脂材料而一体地形成软磁性材料部和磁铁，可一体地构成磁铁的保持部和结构体，另外可提高转子的磁铁的保持强度。在过去，为了保持SPM的磁铁，具有将环状件插入内径侧的方式，但是，部件数量增加，另外如果采用透磁率低的材料，则降低马达的特性。这样的课题可通过借助树脂材料而一体地形成软磁形材料和磁铁的方式消除。

也可在本发明中，上述发电机的上述定子和上述转子的全部或一部分为小于上述制动转子中的构成按压制动钳的部分的外周部的直径，并且位于上述轮毂法兰与上述车辆中的行走系统支架部件的外侧面之间的轴向范围。在该方案的场合，在制动转子的有限的空间内确保设置发电机的空间，可紧凑地接纳该发电机。

在本发明中，上述发电机也可为电动发电机，该电动发电机通过被供电，产生旋转驱动力。在发电机为电动发电机的场合，在独立于该车辆用动力装置而具有内燃机、马达等的行驶驱动源的车辆中，通过动力协助，可降低耗油量。

上述发电机也可为外侧转子型，其中，上述定子位于上述车轮用轴承的外周，上述转子位于上述定子的外周。如果发电机为外侧转子型，则与内侧转子型相比较，可增加转子和定子面对的面积。由此，可在有限的空间的内部，使输出为最大。另外，在发电机为电动发电机的场合，力矩发生位置远离发电机中心轴，获得大的转矩。

在本发明中，上述发电机也可为表面磁铁永久磁铁型，其中，磁铁设置于上述转子的上述软磁性材料部的内径部上。为了在有限的空间的内部使输出转矩或发电电力最大，必须要求增加转子和定子面对的面积，最好为在外侧转子上设置磁铁，在内侧定子上设置线圈的外侧转子型的永久磁铁同步马达等的电动发电机或发电机。

在本发明中，上述发电机也可为埋入磁铁永久磁铁型，其中，磁铁设置于上述转子的上述软磁性材料部的内部。如果发电机为埋入磁铁永久磁铁型，由于为在转子的内部埋入磁铁的形式，故磁铁难以脱落到定子侧。另外，如果发电机为埋入磁铁型，则进行利用在周向邻接的磁铁之间的磁性体的部分的突极型的旋转。

在本发明中，其中，上述车轮用轴承的上述内圈和上述转子通过构成上述树脂材料部的树脂材料而一体地成形。上述一体成形也可为注射成形的一体成形。关于转子在内圈上的固定，通过借助树脂材料而一体成形，可在转子的树脂材料部的成形时，同时地将转子固定于轮毂法兰上，采用螺栓等的固定是不需要的，生产性优良。

在本发明中，上述发电机的发电电压也可小于60V。在该方案的场合，通过装载中电压电池，即使在仅仅内燃机的车辆中，仍可不进行车辆的大幅度的改造，而形成所谓的轻度混合动力车辆。

本发明的车辆包括本发明的上述任意一项所述的车辆用动力装置。按照该方案的车辆，获得针对本发明的车辆用动力装置而说明的各个作用、效果。

权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少2个结构中的任意的组合均包含在本发明中。特别是，权利要求书中的各项权利要求的2个以上的任意的组合也包含在本发明中。

附图说明

根据参照附图的下面的优选的实施形式的说明，会更清楚地理解本发明。但是，实施形式和附图用于单纯的图示和说明，不应用于限制本发明的范围。本发明的范围由权利要求书确定。在附图中，多个附图中的同一部件标号表示同一或相应部分。

图1为本发明的一个实施方式的车辆用动力装置的剖视图；

图2为该车辆用动力装置的分解立体图；

图3为该车辆用动力装置的发电机的转子的剖视图；

图4为该转子的立体图；

图5为该车辆用动力装置的保持部件的立体图；

图6为该转子的部分剖视图；

图7为该转子的变形例子的部分剖视图；

图8为表示该转子与车轮用轴承的组装状态的剖视图；

图9为表示向另一实施方式的车辆用动力装置的行走支架部件的安装状态的立体图；

图10为表示具有该车辆用动力装置的车辆的驱动和控制系统的构思方案的说明图；

图11为该车辆的一个例子的电源系统图；

图12为过去的车轮用轴承装置的剖视图；

图13为以相互分解的方式表示该车轮用轴承与制动转子和转向节的侧视图；

图14为以相互分解的方式表示该车轮用轴承与制动转子和转向节的立体图。

具体实施方式

根据附图，对本发明的实施方式进行说明。图1表示该车辆用动力装置的剖视图。在该车辆用动力装置1中，于车轮用轴承2上组装直接驱动方式的电动发电机3。电动发电机3为兼用作电动机的发电机。该电动发电机3在针对径向按压制动转子12的构成制动钳的部分的外周部12b的内径侧，针对轴向而从轴承用轴承2的轮毂法兰7的侧面设置于其与行走系统支架部件8的外侧面8a之间的轴向范围L。行走系统支架部件8为悬架中的安装车轮用轴承2的部件，在本实施方式中，该转向支架部件8为转向节。

电动发电机3包括定子18和转子19。转子19由软磁性材料部31、磁铁32(图3、图6～图8)与外壳状的树脂材料部33构成，在该树脂材料部33中，一体地将该软磁性材料部31和磁铁32成形。

<车轮用轴承2>

车轮用轴承2包括作为固定圈的外圈4、多排的滚动体6与作为旋转圈的内圈5。内圈5包括轮毂圈5a与部分内圈5b，该部分内圈5b嵌合于轮毂圈5a的内侧的外周面上。轮毂圈5a在于外圈4的轴向的外侧而突出的部位具有轮毂法兰7。

在轮毂法兰7的外侧的侧面上，在于轴向重合的状态，通过轮毂螺栓13而安装车轮的轮圈(在图中没有示出)、制动转子12与上述转子19的树脂材料部33的底部33b。在上述轮圈的外周上安装图示之外的轮胎。另外，在本说明书中，将在车辆用动力装置装载于车辆上的状态，靠近车辆的车宽方向的外侧的一侧称为外侧，将靠近车辆的车宽方向的中间处的一侧称为内侧。

<制动器17>

制动器17为摩擦制动器，该摩擦制动器包括盘式的制动转子12与制动钳16。制动转子12包括平板状部12a与外周部12b。平板状部12a为呈经由转子19的树脂材料部33的底部33b而与轮毂凸缘7重合的环状，并且为平板状的部件。外周部12b从平板状部12a延伸到外圈4的外周侧。外周部12b包括圆筒状部12ba和平板部12bb，该圆筒状部12ba从平板状部12a的外周缘部呈圆筒状而延伸到内侧，该平板部12bb从该圆筒状部12ba的内侧端呈平板状而延伸到外径侧。

制动钳16包括摩擦垫，该摩擦垫夹持制动转子12的平板部12bb。制动钳16安装于由车辆的转向节构成的行走系统支架部件8上。制动钳16也可为液压式和机械式中的任意者，还可为电动马达式。

<电动发动机3的具体结构>

电动发动机3为转子19位于定子18的外周侧的外侧转子型的SPM(表面磁铁永久磁铁)型的同步马达或IPM(埋入磁铁永久磁铁)型的同步马达。上述转子19像图3和图5～图7所示的那样，按照软磁性材料部31和磁铁32通过树脂材料部33而形成一体的方式构成。软磁性材料部31由叠置薄板的电磁钢板、非晶质合金等的软磁性材料形成，组装有上述磁铁32，通过构成树脂材料部33的树脂材料，以注射成形的方式一体地内嵌成形。电动发动机3为SPM型的场合，与电动发动机3为IPM型的场合的具体的结构和作用在后面描述。

上述树脂材料部33为兼作电动发动机3的外壳的部件，该树脂材料部33包括圆筒状部33a与内凸缘状的底部33b，该底部33b从该圆筒状部33a的一端延伸到内径侧。在该外壳兼用的树脂材料部33中，上述底部33b通过螺栓20(参照图1)而与轴承用轴承2的内圈5的轮毂法兰7紧固，与内圈5一体地旋转。螺栓20穿过设于底部33b的内周缘上的厚壁部33b的螺栓插孔61，与轮毂法兰7的螺纹孔64螺合。在树脂材料部33的底部33b上，还设置轮毂螺栓插孔62。上述圆筒状部33a的内周面从外侧到内侧，依次由小直径部、中直径部和大直径部形成，上述软磁性材料部31位于该中直径部上。环状部件67嵌合于大直径部上，在该环状部件67和后述的固定侧的间隔件22之间设置密封件68。

在图1中，定子18包括磁芯18a、与在该磁芯18a的圆周方向并列的卷绕于各齿上的线圈18b。线圈18b与布线65连接。定子18经由环状的保持部件24而安装于外圈4的外周面上。在保持部件24上，固定定子18的内周面和外圈4的外周面，端部与由上述转向节构成的行走系统支架部件8的外侧面8a接触，固定于该行走系统支架部件8上。定子18比如，通过压配合或螺栓紧固等的方式，在旋转方向和径向固定于保持部件24上。另外，保持部件24通过压配合或螺栓紧固等的方式固定于外圈4的外周面上。

像图5所示的那样，在保持部件24中的内侧(行走系统支架部件8侧)的端部，在圆周方向开设多个(在本例子中，为6个)连通孔24c，该连通孔24c使线圈18b(参照图1)的接线从该保持部件24的外径侧贯通到内径侧。比如，通过在保持部件24中的内侧的端面上开设圆周均等配置的缺口，形成上述多个连通孔24c。另外，多个连通孔24c不必要求在圆周均等地配置，另外可为使一般通过由U相、V相、W相的三线构成的布线65的径向伸出部65a(图1)通过的连通孔。在保持部件24中，在轴向延伸的多个内螺纹24d于圆周均等配置地形成。

像图1、图2所示的那样，保持部件24和行走系统支架部件8通过多个螺栓66而紧固。这些螺栓66从内侧而穿过开设于行走系统支架部件8中的螺栓插孔(在图中没有示出)，拧入保持部件24的上述内螺纹24d中。

在保持部件24的内侧端面和行走系统支架部件8的外侧面8b之间，像图1那样夹设有单元外罩22的外罩立板部22a。在行走系统支架部件8上，形成允许单元外罩22中的圆筒部22b的外周面的插入的通孔8b，在该通孔8b的周围，以与上述各内螺纹24d相同的相位的方式形成使上述多个螺栓66穿过的插孔(在图中没有示出)。单元外罩22通过螺栓66，与保持部件24一起地紧固而固定于行走系统支架部件8上。

按照本结构的车辆用动力装置，由于为电动发动机3的转子19安装于作为车轮用轴承2的旋转圈的内圈4上的直接驱动类型，故该车辆用动力装置1的整体的部件数量少，结构简单，空间节省，装备该车辆用动力装置1的车辆的重量的增加也受到抑制。另外，由于定子18和转子19的一部分或全部为小于制动转子12的外周部12b的直径，并且电动发电机3中的除了向轮毂法兰7上的安装部以外的整体位于轮毂法兰7与行走系统支架部件8的外侧面8a之间的轴向范围L，故可在制动转子12的外周部12b内的有限的空间中，确保设置电动发电机3的空间，可紧凑地接纳该电动发电机3。

另外，由于上述转子19包括软磁性材料部31、磁铁32与树脂材料部33，该树脂材料部33一体地使该软磁性材料部31和磁铁32成形，故获得部件数量的削减、转子19的加工精度的和组装精度的提高、转子19的轻量化、将磁铁32保持于转子19上的强度的提高、转子19的整体的强度的提高。

即，通过内嵌成形等的树脂材料的注射成形，一体地构成构成转子19的软磁性材料部31和磁铁32，由此，构成转子19的部件为最小限。在此场合，进行采用金属模的成形，加工精度高。另外，通过借助树脂材料，构成兼作转子19的外壳的树脂材料部33，与通过金属材料而构成转子外壳的场合相比较，重量变轻。在过去，为了保持SPM的磁铁，包括将环形件插入内径侧的方式，但是，部件数量会增加，另外如果采用透磁率低的材料，则降低马达的特性。可通过下述的方式，消除这样的课题，该方式为：通过树脂材料部33，一体地形成软磁性材料部31和磁铁32。

为了在有限的空间内，使输出转矩或发电电力为最大，必须要求增加转子19和定子18面对的面积，最好为在外侧的转子19上设置磁铁32，在内侧的定子18上设置线圈18b的外侧转子形的永久磁铁同步马达。一般，在伴随加减速的电动发电机中，为了抑制伴随磁通量而产生的铁损，通过电磁钢板、压粉磁心、非晶质合金等的软磁性材料而构成定子的磁芯和转子的软磁性体部。该车辆用动力装置1的电动发电机3由作为转子19的软磁性体部31的适合的软磁材料件(硅铜板、非晶质合金)的薄板构成，由此，转子19的涡电流损失降低，马达特性提高。但是难以仅仅通过软磁性材料构成转子19。由于软磁性件作为结构体的强度低，像前述那样，重合地构成薄板，故具有叠层剥离等的问题。另外，对于软磁性材料，由于其与磁铁一起地容易发生生锈，因氧化而其性能降低，故必须要求表面处理、密封结构。

下面结合图6、图7，电动发电机3为SPM型的场合以及电动发电机3为IPM型的场合的具体的结构例子和作用进行说明。

图6表示SPM型的电动发电机3中的转子19的结构例子。该图为仅仅转子部分的放大图。在该电动发电机3中，在转子19的定子一侧的表面上，多个磁铁32露出而在圆周方向并列而固定。

如果在电动发电机3的动作时，对定子18侧的线圈18b进行通电，则对定子18的磁芯18a进行磁化，吸引转子19的磁铁32。在SPM马达中，为了防止在马达动作时，磁铁分离的情况，必须要求通过粘接、嵌合，插入单独件的部件等的方式固定磁铁。在本实施方式中，在转子19和其磁铁32的周边环绕树脂材料，对树脂材料33进行成形。由此，可在没有通过粘接等方式固定磁铁32的情况下，防止磁铁32分离。另外，由于通过树脂材料而形成，透磁率高，磁通没有流动，故不改变电动发电机3的特性。如果通过铁等的透磁率低的材料固定磁铁32，则磁铁的流动变化，显著地降低电动发电机3的特性。另外，在转子19和定子18之间设置马达间隙。该马达间隙越小，马达特性(电动发电机3的特性)越高。但是，在马达间隙小的场合，因车轮用轴承2的晃动、来自外部的振动、冲击，转子19和定子18会接触。在本实施方式中，通过在转子19的内径侧形成树脂材料部33，在产生转子19和定子的接触的场合，与过去的方案相比较损伤的可能性低。

图7表示IPM(埋入磁铁形永久磁铁)马达的结构例子。IPM马达为磁铁埋入转子的内部的形式。一般，磁铁难以脱落到定子侧。但是，因磁铁配置，在转子的内径侧形成薄壁部，会因磁铁的吸引力而产生转子的变形、破损。在本实施方式中，在转子19的内径侧形成构成树脂材料部33的一部分的树脂材料的层33c，由此，可提高转子19的强度。另外，由于树脂材料为透磁率高的材料，故即使在转子19的内径侧，具有树脂材料部33的情况下，仍不改变马达特性。另外，同样在产生转子19和定子18的接触的场合，由于树脂材料部33的滑动良好，故降低损伤。同样在IPM型的电动发电机3中，磁铁32的轴向的固定是必要的，但是，通过直至转子19的端面形成树脂材料部33、调整转子19的磁铁孔和磁铁32的尺寸，使树脂材料部33环绕到磁铁32的周围，由此，可实现磁铁32的固定。

作为上述转子19的制作方法，最好为树脂材料的内嵌成形。通过像这样形成，可通过少的步骤获得高精度的形状。磁铁32采用未磁化的磁性体，在上述内嵌成形之后进行磁化，由此，可防止磁铁32吸接于金属模等上而进行制作，也不必要求考虑注射成形时的热造成的磁铁的减磁。在电动发电机3为IPM型的场合，容易将通过磁化而形成磁铁32的磁性体插入转子19的磁铁孔中，进行注射成形，这一点是容易的。通过像这样形成，可均匀地在磁铁32的磁化方向进行制作。

树脂材料部33的材料采用一般用于注射成形的树脂材料。作为树脂的增强材料，也可采用玻璃纤维材料、碳素纤维等。对于增强材料的形状，可采用纤维、串珠、晶须等。

转子19也可在内嵌成形时，与车轮用轴承2的内圈5一体地形成。通过像这样形成，形成与车轮用轴承2的内圈5固定的转子19。

另外，也可像图9所示的那样，在车轮用轴承2的内圈5的轮毂法兰7中形成槽68，使转子19的树脂材料部33的树脂环绕，形成放射状的肋部33d。从肋部33d从树脂材料部33的圆筒状33a连接到底部33b的内周缘的厚壁部33ba。可通过像这样形成肋部33d，牢固地在内圈5上固定转子19。

在图9的例子中，在轮毂法兰7的侧面上开设槽68，对树脂进行成形，但是，既可使树脂环绕的槽68在周向延伸，也可采用使树脂流到轮毂法兰7的内嵌侧的侧面上等的结构。

此外，也可使转子19为上述任意者相同的形状，独立于车轮用轴承2的内圈5而制造转子19，为带有底的外壳状的转子19嵌合于车轮用轴承2的内圈5上。在内嵌成形的场合，必须要求在车轮用轴承2的周围设置金属模，但是，通过像这样形成，可获得同样的形状。

<车辆300的控制系统>

在图10中，高级ECU 40为进行车辆30的综合控制的机构，其包括转矩指令形成机构43。该转矩指令形成机构43根据按照从加速踏板等的加速操作机构56和制动踏板等的制动操作机构57而分别输入的操作量的信号产生转矩指令。由于该车辆30包括作为主驱动源35的内燃机35a和驱动轮侧的电动发电机35b，另外在2个个从动轮10B、10B上设置上述车辆动力装置1，具有电动发电机3、3，故按照由各驱动源35a、35b、3、3而确定的规则，分配上述转矩指令的转矩指令分配机构44设置于高级ECU 40中。

对内燃机35a的转矩指令传递给内燃机控制机构47，其用于内燃机控制机构47的阀打开度控制等。对驱动轮侧的发电电动机35b的转矩指令传递给驱动轮侧电动发电机控制机构48而执行。对从动轮侧的发电机3、3的转矩指令传递给各自控制机构39、39。上述转矩指令分配机构44中的对各自控制机构39、39进行输出的部分称为各自电动发电机指令机构45。该各自电动发电机指令机构45还具有下述的功能，该功能指相对制动操作机构57的操作量的信号，将构成电动发电机3通过再生制动而分担制动的制动力的指令的转矩指令提供给各自控制机构39。

各自控制机构39为逆变装置，各自控制机构39包括逆变器41和控制部42，该逆变器41将中电压电池49的直流电变换为三相的交流电，该控制部42借助上述转矩指令等，通过PWM控制等控制逆变器41的输出。逆变器41包括半导体开关元件等的桥接电路(在图中没有示出)与充电电路(在图中没有示出)，该充电电路将电动发电机3的再生电力充电给中电压电池49。另外，各自控制机构39相对2个电动发电机3、3而分别地设置，但是，其也可为接纳于1个外壳内，2个各自控制机构39、39共同具有控制部42的结构。

图11为作为装载图10所示的车辆用系统的车辆的一个例子的电源系统图。在该图的例子中，设置作为电池的低电压电池50和中电压电池49，2个电池49、50经由DC/DC转换器51而连接。电动发电机3具有2个，但是作为代表，在图中示出1个。图10的驱动轮侧的电动发电机35b的图示在图11中省略，但是，其按照与从动轮侧的电动发电机3并列的方式与中电力系统连接。在低电压系统上连接低电压负荷52，在中电压系统上连接中电压负荷53，低电压负荷52和中电压负荷53分别具有多个，但是作为代表而示出1个。

低电压电池50为作为控制系统等的电源的一般用于各种的汽车的电池，其为比如12V或24V。低电压负荷52包括内燃机35a的启动马达、灯具类、高级ECU 40和其它的ECU(在图中没有示出)等的基本部件。低电压电池50称为电器配件类用辅助电池，中电压电池49也称为电动系统用辅助电池等。

中电压电池49的电压高于低电压电池50，并且低于用于强混合动力车的高压电池(大于等于100V，比如200～400V)，而且为在作业时触电造成的人体的影响不造成问题的程度的电压，最好为最近用于轻度混合动力的48V电池。48V电池等的中电压电池49可较容易地装载于装载了过去的内燃机的车辆上，可通过作为轻度混合动力的电力的动力系统、再生，降低耗油量。

上述48V系统的中电压负荷53为上述附属部件，其为作为上述驱动轮侧的电动发电机35b的动力辅助马达、电动泵、电动动力转向器、超级充电器、以及空调等。通过48V系统，构成辅助的负荷，由此，虽然动力辅助的输出低于高电压(大于等于100V的强混合动力车等)，但是可降低乘客、维修作业人员的触电的危险性。由于可减小电线的绝缘膜的厚度，故可减小电线的重量、体积。另外，由于可通过小于12V的电流量输入输出大的电量，故可减小电动机或发电机的体积。由于这些原因，有助于车辆的耗电量降低的效果。

该车辆用系统最好用于这样的轻度混合动力车的辅助部件，用作动力辅助和电力再生部件。另外，与过去相比较，在轻度混合动力车中，采用CMG、GMG、皮带驱动式启动马达(均在图中没有示出)等。由于这些装置对内燃机或动力装置进行动力辅助或再生，故受到传递装置和减速器等的效率的影响。

由于相对该情况，本例子的车辆用系统装载于从动轮10B上，故该车辆用系统与内燃机35a和电动马达(在图中没有示出)等的主驱动源分开，可在电力再生时，直接地采用车身的运动能量。另外，在装载CMG、GMG、皮带驱动式启动马达等时，必须要求从车辆30的设计阶段而考虑，进行组装，难以在之后设置，但是，接纳于从动轮10B的内部的本车辆用系统的电动发电机3即使在为成品车的情况下，仍可以与部件更换相同的工时而安装，即使相对仅仅内燃机35a的成品车，仍可构成48V的系统。在装载本实施方式的车辆用系统的车辆中，即使像图10的例子那样，装载另外的辅助驱动用的电动发电机35b的情况下，仍没有关系。此时，可增加相对车辆30的动力辅助量、再生电力量，进一步有助于耗油量的降低。

图10所示的车辆用系统具有发电的功能，但是也可形成不进行供电的旋转驱动的系统。在此场合，可通过将变为电动发电机3的专用发电机所发出的再生电力积蓄于中电压电池49中，产生制动力。通过与机械式的制动操作机构57并用或分别使用，还可提高制动性能。在像这样，限于进行发电的功能的场合，各自控制机构39不为逆变装置，而可构成AC/DC转换装置(在图中没有示出)。上述AC/DC转换装置具有通过将3相交流电压变换为直流电压，将发电机3的再生电力充电给中电压电池49的功能，如果与逆变器相比较，则控制方法容易，可实现小型化。

另外，在上述实施方式中，在电动发电机3中，其整体为小于制动转子12的外周部12b的直径，此外，按照电动发电机3中的除了向轮毂法兰7的安装部以外的整体位于车轮用轴承2的内侧的车身安装面与轮毂法兰7之间的轴向范围的方式构成，上述定子12和上述马达转子19的一部分或全部可位于下述空间的内部，该空间由上述制动转子12的上述圆板状部12a和圆筒状部12b形成。通过制动转子12的上述圆板状部12a和圆筒状部12b形成的空间为下述的圆筒状的空间，该空间的外径小于制动转子12的圆筒状部12b，轴向范围为圆筒状部12b所在的范围，该空间的内径大于等于圆板状部12a的最小直径。在仅仅定子18和转子19的一部分位于该空间中的场合，定子18和转子19的剩余的部分比如设置于上述行走系统支架部件8中的相对车轮用轴承安装面的轮毂法兰7一侧的轴向范围。另外，同样在车轮用轴承2为外圈旋转型的场合，可采用本发明。

此外，在本申请的车辆用动力装置1中，车轮用轴承2为第3代结构，其中，旋转圈由外圈与轮毂圈和部分内圈的嵌合体构成，该旋转圈包括嵌合有一个部分内圈的轮毂圈，构成固定圈，但是，并不限于此。将具有轮毂凸缘的轮毂与具有滚动体的轨道面的部件对准的结构体构成本说明书中所说的旋转圈。车轮用轴承2比如也可为第1代结构，其包括主要作为固定圈的外圈与内圈，该内圈嵌合于具有轮毂凸缘的轮毂的外周面上，车轮用轴承2还可为内圈旋转式的第2代结构，其包括作为固定圈的外圈与内圈，该内圈嵌合于具有轮毂凸缘的轮毂的外周面上。在这些例子中，上述轮毂和上述内圈组合的部分相当于本说明书中所说的“旋转圈”。车轮用轴承2还可为外圈旋转式的第2代结构，其包括作为具有轮毂凸缘的旋转圈的外圈与作为固定圈的内圈。

以上，根据实施方式，对用于实施本发明的方式进行了描述，但是，本次公开的实施方式在全部的发明，为列举性的，没有限定性。本发明的范围不通过上述的说明，而通过权利要求书给出，应包括与权利要求书等同的含义和范围内的全部的变更。

标号的说明：

标号1表示车辆用动力装置；

标号2表示车轮用轴承；

标号3表示电动发电机(发电机)；

标号4表示外圈(固定圈)；

标号5表示内圈(旋转圈)；

标号7表示轮毂法兰；

标号8表示转向节(行走系统支架部件)；

标号12表示制动转子；

标号18表示定子；

标号19表示转子；

标号31表示软磁性体部；

标号32表示磁铁；

标号33表示树脂材料部。

Claims (8)

1.一种车辆用动力装置，该车辆用动力装置包括：

车轮用轴承，该车轮用轴承具有固定圈和旋转圈，该旋转圈具有轮毂法兰，经由滚动体自由旋转地支承于该固定圈上，在该轮毂法兰上安装车辆的车轮和制动转子；

发电机，该发电机具有定子和转子，该定子安装于上述车轮用轴承的上述固定圈上，该转子安装于上述车轮用轴承的上述旋转圈上；

上述转子由软磁性材料部、磁铁与树脂材料部构成，该树脂材料部使该软磁性材料部和磁铁一体地成形，

上述制动转子通过上述树脂材料部被安装在上述轮毂法兰上，

上述制动转子包括平板状部与外周部，上述外周部从上述平板状部延伸到上述固定圈的外周侧，

上述转子的上述树脂材料部形成上述发电机的外壳，上述树脂材料部的底部与上述制动转子的上述平板状部重合，上述制动转子的上述平板状部通过上述树脂材料部的上述底部安装在上述轮毂法兰上。

2.根据权利要求1所述的车辆用动力装置，其中，上述发电机为电动发电机，该电动发电机通过被供电而产生旋转驱动力。

3.根据权利要求1或2所述的车辆用动力装置，其中，上述发电机为外侧转子型，其中，上述定子位于上述车轮用轴承的外周，上述转子位于上述定子的外周。

4.根据权利要求1或2所述的车辆用动力装置，其中，上述发电机为表面磁铁永久磁铁型，其中，磁铁设置于上述转子的上述软磁性材料部的表面上。

5.根据权利要求1或2所述的车辆用动力装置，其中，上述发电机为埋入磁铁永久磁铁型，其中，磁铁设置于上述转子的上述软磁性材料部的内部。

6.根据权利要求1或2所述的车辆用动力装置，其中，上述车轮用轴承的上述旋转圈和上述转子通过构成上述树脂材料部的树脂材料而一体地成形。

7.根据权利要求1或2所述的车辆用动力装置，其中，上述发电机的发电电压小于60V。

8.一种车辆，该车辆包括权利要求1～7中任一项所述的车辆用动力装置。