JP2016539620A - ホイールハブ駆動部 - Google Patents

Abstract

ホイールハブ駆動部（１）であって、電気モータを備え、電気モータは、ステータ（２）と、スリーブ形状のロータ（４）とを備え、ロータ（４）を軸方向に画定している少なくとも１つの端面（１２）に、ロータ（４）と同軸に方向付けられたリング構造体（１０）が配置されている、ホイールハブ駆動部（１）において、リング構造体（１０）は、ロータ（４）を画定している１つの端面（１２）よりも小さい滑り摩擦係数を有することを特徴とするホイールハブ駆動部（１）を提案する。

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の装置に関する。

ホイールハブ駆動部又はホイールハブモータは、車両の車輪に直接取り付けられているモータである。従来技術によれば、多くの場合、ホイールハブ駆動部のために電気モータが使用される。電気モータ式のホイールハブ駆動部の利点は、伝統的なドライブチェーンが省略されることである。

ホイールハブモータは、一般的に片側だけで支持されている。従って、ホイールハブモータの機械システムは、わずかな傾斜耐性しか有さない。傾斜耐性が小さいので、回転する構成部材と固定の構成部材との間で比較的大きな相対運動が発生する。相対運動自体により、回転する構成部材と固定の構成部材とが接触してしまい、その結果として損傷が発生する可能性がある。このような構成部材同士の不利な接触は、とりわけ横方向の加速時、例えばカーブ走行時、及び／又は車道による共振加振時に発生するおそれがある。これに加えて、繊細なシャシー幾何形状を有する車両の場合には、上述した影響が増大する。

従来技術によれば、軸方向の空隙を大きくすることによって構成部材同士の不利な接触を回避することが試みられてきた。しかしながら、このことから、不要な空隙と構成部材同士の間隔の増大とに起因した、構造スペース需要の増加という直接的な欠点が生じる。

従って、既知のホイールハブ駆動部の欠点を克服するために、従来技術は、とりわけ強度を高めた、及び／又はより大きな軸受を使用した、及び／又は他の材料を使用した、特別に改良したホイールハブ駆動部を提案している。この場合、ホイールハブ駆動部に対するこれらの既知の着想を、比較的高いコスト及び比較的大きな構造変更を伴ってしか実現ができないことが欠点である。とりわけ既知の安価な軸受は、負荷中において回転する構成部材の接触を回避するために充分な傾斜耐性を有さない。

従って、本発明の基礎となる課題は、接触による損傷を低減するホイールハブ駆動部を提供することである。

この課題は、独立請求項の特徴を有する装置によって解決される。従属請求項には、本発明の有利な実施形態及び発展形態が記載されている。

本発明に係るホイールハブ駆動部は、電気モータを備え、電気モータは、ステータと、スリーブ形状のロータとを備える。ロータを軸方向に画定している少なくとも１つの端面に、ロータと同軸に方向付けられたリング構造体が配置されている。本発明によれば、リング構造体は、ロータを画定している１つの端面よりも小さい滑り摩擦係数を有する。

相対的な概念である軸方向及び径方向は、常にロータの回転軸線に関連している。

本発明に係るホイールハブ駆動部の利点は、ロータがホイールハブ駆動部の別の構成部材に接触した場合に、この接触による損傷が、リング構造体の比較的小さな滑り摩擦係数によって著しく低減されることにある。本発明によれば、リング構造体の滑り摩擦係数は、ロータを画定する端面よりも小さく、とりわけ格段に小さいので、負荷が加わってロータが別の構成部材に接触した場合に、ロータ及び／又は接触している構成部材の重大な損傷は発生しないようになっている。比較的小さな滑り摩擦係数を有するリング構造体によって構成される、本発明に係る回転する摺動層によって、例えばケーシングや軸受の機械構造を、出力に対する妥当な質量・体積比で設計することが可能となる。また、ロータに必要な剛性及び／又は頑強性が、リング構造体によって影響を受けることはない。従って、本発明によれば、構成部材同士の接触が排他的に阻止されるのではなく、構成部材同士の接触による損傷が低減されるのである。これによって、ホイールハブ駆動部用の通常の材料が含まれた、とりわけ比較的小さな軸受又は標準軸受を使用することが可能になるという利点が得られる。特殊な部材又は著しい構造変更は不要となり、これによって格別のコスト上の利点が生じる。さらには有利には、ホイールハブ駆動部の構造スペース需要が全体として低減される。ロータの裂傷及び／又は擦傷は、ロータに取り付けられ且つロータに対応付けられたリング構造体によって、有利にも回避される。

１つの有利な実施形態によれば、リング構造体は、形状結合及び／又は摩擦結合によってロータに結合されている。

これによって、負荷中に接触が発生しても、リング構造体が引き続きロータに固定的に結合されることが保証される。これによって、有利には、ロータからのリング構造体のこすれ落ち及び／又は脱離を回避することができる。形状結合による結合によって、負荷中に構成部材同士が接触した際に生じる力は、可能なかぎり大きい面上に均一に分散される。

さらなる有利な１つの実施形態によれば、リング構造体は、ねじ結合によってロータに結合されており、リング構造体の少なくとも１つの部分領域は、ねじ結合に関連した軸方向の突出部を有する。

有利には、このねじ結合によって、リング構造体又はロータと別の構成部材との接触中に負荷に耐える摩擦結合が、リング構造体とロータとの間に形成される。リング構造体は、ねじ結合に関連した軸方向の突出部を有し、これによって、固定の構成部材がねじ結合部に接触することが回避される。これによって、ロータと別の構成部材とにおける損傷が低減される。例えばリング構造体には、座ぐり溝を設けることができ、こうすると、皿ねじを用いてリング構造体の軸方向の突出部が実現可能となる。

本発明の有利な発展形態では、リング構造体は、クリップ結合によってロータに結合されている。

これによって有利には、ホイールハブ駆動部の組み立てが容易になる。

本発明のさらなる有利な１つの発展形態では、リング構造体は、テフロン材料を含む。

テフロンは、極めて小さい滑り摩擦係数を有しており、従って、摺動面（リング構造体）と別の構成部材との接触時に生じる損傷を著しく低減することができる。

本発明の有利な１つの実施形態によれば、ケーシングに対する、リング構造体の滑り摩擦係数は、０．０４以下である。

リング構造体の滑り摩擦係数が小さいことによって、有利には、負荷中の接触時におけるリング構造体及び／又はケーシングの損傷が回避される。この場合、ケーシングは、有利にはロータ及び／又はステータを取り囲んでいる。

さらなる有利な１つの実施形態によれば、リング構造体の内径と外径との値の差は、最大で１０ｍｍである。

これによって、有利には、リング構造体が薄いリングとしてディスク形状に構成され、従って、付加的なリング構造体から生じる構造スペース需要を、できるだけ小さく抑えることができる。

本発明の有利な１つの発展形態では、リング構造体は、コーティングを有し、コーティングの滑り摩擦係数は、リング構造体の滑り摩擦係数よりも小さく、とりわけ格段に小さい。

これによって有利には、ロータを画定する端面に対する、リング構造体の滑り摩擦特性がさらに改善される。例えば、一般的なプラスチック、とりわけテフロンによって付加的にコーティングすることが有利である。

以下、本発明を、好ましい実施例に基づいて添付図面を参照しながら説明する。

ホイールハブ駆動部の非接触の動作を示す図である。 負荷が加えられたときの構成部材同士の接触を説明する図である。 リング構造体の概略図である。

各図において、同種の要素には同一の参照符号が付されている。

図１は、ホイールハブ駆動部１の回転軸線８（軸方向）に沿った断面図を示す。ホイールハブ駆動部１は、ステータ２とロータ４とを備える電気モータを含む。ステータ２及びロータ４は、ケーシング１４の内部に配置されており、ケーシング１４自体は、リム１６の内部に存在する。見易くするために、１つのタイヤ１８を備えるただ１つの車輪だけが図示されている。基本的に、図示されていない車両の全ての車輪に、図１に図示したホイールハブ駆動部１を設けることができる。タイヤ１８は、回転軸線８を中心にして回転する。ロータ４は、リム１６のボルト円６にトルクロック式に結合されており、ボルト円６及びリム１６は、回転軸線８に対して同軸に配置されている。

ボルト円６自体は、図示されていないリムボルトを介してリム１６にトルクロック式に結合されており、このリム１６が、タイヤ１８を駆動する。汚染物質及び／又は水を回避するために、ケーシング１４はさらに、少なくとも１つのケーシングカバー２６を有する。ロータ４及びボルト円６は、ピボット軸受２０によって支持されている。

ロータ４の軸方向の各端面には、それぞれ１つのリング構造体１０が配置されている。構造スペースを削減するために、例えばロータ４とステータ２との間の空隙、及び／又は、ロータ４とケーシング１４との間の空隙を、できるだけ小さく抑えることが有利である。しかしながら、こうすることによって、構成部材同士の接触、例えばロータ４とケーシング１４との接触を負荷中に回避することは非常に困難となりうる。このような接触による損傷を回避するために、本発明によれば、リング構造体１０が設けられている。

図２は、リング構造体１０がケーシング１４又はケーシングカバー２６に接触２２，２４している様子を図示している。例えば振動によりホイールハブ駆動部に負荷が加わってロータ４が傾斜すると、リング構造体１０とケーシング１４又はケーシングカバー２６とが接触点２２，２４において接触する。リング構造体１０の特に良好な摺動性に基づき、接触点２２，２４における損傷はできるだけ小さく抑えられる。とりわけロータ４は、傾斜負荷が加わっている間、ケーシング１４又はケーシングカバー２６に直接的に接触していない。リング構造体１０には、主に摩擦力による負荷が加わる。しかしながら、本発明によれば、リング構造体１０は、ロータ４に比べて小さい滑り摩擦係数、とりわけ格段に小さい滑り摩擦係数を有している。これによって、有利なことに、傾斜負荷が加わっている間のロータ４又はその他の構成部材の損傷が回避される。従って、リング構造体１０は、ランフラット装置を構成している。

図３は、リング構造体１０の概略図を示す。このリング構造体１０は、内径２８と外径３０とを有する。内径２８と外径３０の値の差は、有利には１０ｍｍ以下である。

薄いディスク１０として形成されたリング構造体１０は、有利には複数の座ぐり溝３４を有し、これらの座ぐり溝３４は、リング構造体１０の表面３２に亘って規則的に分配されている。座ぐり溝３４は、皿ねじを用いてリング構造体１０をロータ４に形状結合（形状による束縛）及び／又は摩擦結合（力による束縛）によって取り付けることを可能にする。これに加えて、リング構造体１０の表面３２は、リング構造体１０よりも滑り摩擦係数が小さい材料によってコーティングされている。リング構造体１０は、有利には、射出成形技術によって僅かな技術的コストで安価に製造することが可能である。

Claims (8)

1. ホイールハブ駆動部（１）であって、
   前記ホイールハブ駆動部（１）は、電気モータを備え、該電気モータは、ステータ（２）と、スリーブ形状のロータ（４）とを備え、該ロータ（４）を軸方向に画定している少なくとも１つの端面（１２）に、前記ロータ（４）と同軸に方向付けられたリング構造体（１０）が配置されている、ホイールハブ駆動部（１）において、
   前記リング構造体（１０）は、前記ロータ（４）を画定している前記１つの端面（１２）よりも小さい滑り摩擦係数を有することを特徴とするホイールハブ駆動部（１）。
2. 前記リング構造体（１０）は、形状結合及び／又は摩擦結合によって前記ロータ（４）に結合されている、請求項１記載のホイールハブ駆動部（１）。
3. 前記リング構造体（１０）は、ねじ結合によって前記ロータ（４）に結合されており、
   前記リング構造体（１０）の少なくとも１つの部分領域は、前記ねじ結合に関連した軸方向の突出部を有する、請求項２記載のホイールハブ駆動部（１）。
4. 前記リング構造体（１０）は、クリップ結合によって前記ロータ（４）に結合されている、請求項２記載のホイールハブ駆動部（１）。
5. 前記リング構造体（１０）は、テフロン材料を含む、請求項１から４のいずれか１項記載のホイールハブ駆動部（１）。
6. ケーシング（１４）に対する、前記リング構造体（１０）の前記滑り摩擦係数は、０．０４以下である、請求項１から５のいずれか１項記載のホイールハブ駆動部（１）。
7. 前記リング構造体（１０）の内径（２８）と外径（３０）との値の差は、最大で１０ｍｍである、請求項１から６のいずれか１項記載のホイールハブ駆動部（１）。
8. 前記リング構造体（１０）は、コーティング（３２）を有し、
   前記コーティング（３２）の滑り摩擦係数は、前記リング構造体（１０）の前記滑り摩擦係数よりも小さい、請求項１から７のいずれか１項記載のホイールハブ駆動部（１）。

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