JP3237126U - 環状構造を有するモータ及びモータブレーキ装置 - Google Patents

環状構造を有するモータ及びモータブレーキ装置 Download PDF

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Abstract

【課題】組み立て時に迅速且つ同時に固定及び位置決めが可能なモータ及びモータブレーキ装置を提供する。【解決手段】環状構造22を有するモータ20及びモータブレーキ装置であって、モータブレーキ装置は本体10及びモータを含む。本体は第1設置溝11を有し、第1設置溝には位置決め溝111が設けられている。モータは第1設置溝内に固設される。モータはハウジング21を有している。且つ、ハウジングの円弧状の外表面には環状構造が配設されている。環状構造は、第1設置溝の位置決め溝に対応する。【選択図】図5

Description

本考案は、環状構造を有するモータ及びモータブレーキ装置に関し、特に、組み立て時に迅速且つ同時に固定及び位置決めが可能なモータ及びモータブレーキ装置に関する。
走行の安全性に鑑みて、現在、多くの車両にはアンチロック・ブレーキ・システム(Anti-lock Braking System)が搭載されている。アンチロック・ブレーキ・システムは、車輪のブレーキ動作を制御する能力を有しており、運転中に緊急事態に遭遇した場合や路面環境がよくない場合に、制動力を調整することで、タイヤのロック又はスリップによる車両の制御不能を回避可能とする。
一般的に、アンチロック・ブレーキ・システムは、ソフトウェア(例えば、演算プログラム)、ハードウェア(例えば、制御装置)及び伝動機構の組み合わせや連携により制動力を調整することで、各種状況下での車両の操縦性を強化可能とする。現在、アンチロック・ブレーキ・システムでは、伝動機構として油圧装置を使用するのが主流となっている。しかし、通常、アンチロック・ブレーキ・システム用の油圧装置は複数の部品・部材を有しており、組み立て時に多数の工程が必要となるほか、密封性に対する要求水準が高い。そのため、溶接が一般的な密着及び密封の手段とされている。
ところが、溶接は、部品・部材の複雑な接合面を施工しやすくはあるものの、耐震動性や耐高温性が欠如している。これに対し、モータやポンプを備える油圧装置には、運転時に震動や熱気が発生するため、長期間が経過すると、油圧装置内の部品・部材の密封性が次第に弱まる恐れがある。特に、運転中の非常時に急ブレーキをかけると、高速運転下で油圧装置に発生する震動や高温によって、溶接された部品・部材に直接的な断裂や分離が生じ、アンチロック・ブレーキ・システムが機能喪失に陥る恐れがある。
一方、モータは、油圧装置を駆動するための主な動力原として、大きな力に耐えねばならない。特に、運転時には応力や震動が発生するため、油圧装置内に緊密に配置する必要がある。周知の組み立て及び固定方式では、主に、モータをベースに装入したあと、ネジで緊締するか、溶接によってモータを油圧装置内に固定している。しかし、ネジによる緊締はネジ孔の位置合わせが必要なため時間と労力を要する。また、溶接は品質管理が難しく、製造コストと製品品質の双方に影響を及ぼす。
そこで、従来技術の瑕疵を解消するために、本考案の実施例における環状構造を有するモータ及びモータブレーキ装置は、これらの組み合わせ関係を簡略化すべく、モータブレーキ装置内のモータ及び本体に、互いに対応する環状構造及び位置決め溝がそれぞれ設けられており、且つ、圧着方式で前記モータを前記本体内にそれぞれ密封する。これにより、モータブレーキ装置のモータについて、溶接による組み立て及び密封を回避可能となり、組み立て時間が減少する。加えて、前記モータ及び本体における互いに対応する環状構造及び位置決め溝は、前記モータの位置決めと、前記モータの方向及び回転変位の規制に同時に使用可能である。これにより、運転中のモータの回転又は変位、ひいてはほかの部品・部材に対する影響が防止される。
上記の少なくとも1つの目的に基づいて、本考案の実施例は、環状構造を有するモータを提供する。モータは、モータアセンブリと、円弧状の外表面を有するハウジングと、環状構造を含む。モータアセンブリはハウジング内に設けられ、環状構造はハウジングの円弧状の外表面に配設される。
選択的に、モータは、更に、ハウジングの底部に突設される位置決めアセンブリを含む。
選択的に、位置決めアセンブリの突出方向は環状構造の配設方向と平行である。
選択的に、位置決めアセンブリは、位置決め端及び固定端を有する位置決めポールである。位置決め端の断面は固定端の断面よりも大きい。固定端がハウジングの底部に接続されることで、位置決めポールの位置決め端は、モータの軸心と平行な方向にハウジングの底部から突出する。
選択的に、環状構造は、弾性体環状構造又は衝撃吸収材料環状構造である。即ち、環状構造の材質は、弾性体又は衝撃吸収材料である。
選択的に、環状構造の外表面は立体パターンを有している。
上記の少なくとも1つの目的に基づいて、本考案の実施例は、本体及びモータを含む環状構造を有するモータブレーキ装置を提供する。本体は第1設置溝を有し、第1設置溝には位置決め溝が設けられている。モータは第1設置溝内に固設される。モータはハウジングを有している。且つ、ハウジングの円弧状の外表面には環状構造が配設されている。環状構造は、第1設置溝の位置決め溝に対応する。
選択的に、モータブレーキ装置は、更に、本体に固設されるとともに、モータに伝動可能に接続される制動アセンブリを含む。
選択的に、モータは、更に、ハウジングの底部に突設される位置決めアセンブリを含み、第1設置溝は位置決め凹溝を更に含む。モータの位置決めアセンブリは本体の位置決め凹溝内に対応するよう配置される。
選択的に、位置決めアセンブリの突出高さは位置決め凹溝の内部凹陥深さと等しいか、それ未満である。
選択的に、環状構造の外周の直径は位置決め溝の内周の直径と等しいか、それ未満である。
選択的に、本体の硬度はモータのハウジングの硬度よりも小さい。
選択的に、モータにおける円弧状の外表面の直径は環状構造の外周の直径よりも小さい。
選択的に、モータブレーキ装置はアンチロック・ブレーキ装置であり、制動アセンブリは排油ポンプである。
簡単に言うと、本考案の実施例で提供する環状構造を有するモータ及びモータブレーキ装置は、モータの環状構造及び本体の位置決め溝を利用して組み合わせ関係を簡略化している。これにより、組み立て工程が減少するとともに、溶接による密封を回避できる。よって、例えばアンチロック・ブレーキ装置のようなモータブレーキ装置についてニーズのある各種市場(例えば、車両メーカー、オートバイメーカー、ABSメーカー等)に対し強みを有する。
本考案における上記及びその他の目的、特徴並びに利点をより明瞭簡潔とすべく、添付の図面を組み合わせて、以下に詳細に説明する。
図1は、本考案の実施例におけるモータブレーキ装置の概略図である。 図2は、本考案の実施例におけるモータブレーキ装置の他の概略図である。 図3は、本考案の実施例におけるモータブレーキ装置の分解図である。 図4は、本考案の実施例におけるモータブレーキ装置の断面図である。 図5は、本考案の実施例におけるモータの概略図である。 図6は、本考案の実施例におけるモータの断面図である。
本考案の目的、特徴及び効果が十分に理解されるよう、ここでは、下記の具体的実施例を通じ、且つ添付の図面を組み合わせて、本考案につき以下の通り詳細に説明する。
本考案の実施例は、本体、モータ及び制動アセンブリを含むモータブレーキ装置を提供する。本体は、モータ及び制動アセンブリをそれぞれ設置するための複数の連通する設置溝を有している。モータは、設置溝内の位置決め溝に対応可能な環状構造を有している。また、制動アセンブリは、連通する設置溝を通じてモータに接続される。モータ及び制動アセンブリは、いずれも本体の設置溝と係合する組み合わせ構造を有しているため、組み立て後には、モータブレーキ装置内の各部品・部材と本体との結合がいっそう堅固となる。また、組み立て工程の簡略化も可能である。
まず、図1を参照する。図1は、本考案の実施例におけるモータブレーキ装置の概略図である。図示するように、本考案の実施例におけるモータブレーキ装置1(例えば、アンチロック・ブレーキ装置とするが、これに限らない)は、基本的に、電子部品E及び機構部品Mから構成され、外観全体が略六面体をなしている。このうち、電子部品Eの長さは機構部品Mよりもやや長いため、モータブレーキ装置1は、側面の上半部が下半部から突出している(或いは、下半部が切り欠きを有している)。図2は、本考案の実施例におけるモータブレーキ装置から電子部品Eを除去した場合の概略図である。図示するように、機構部品Mは、本体10、モータ20及び制動アセンブリ40(例えば、排油ポンプとするがこれに限らない)を含む。
続いて、図3を参照する。図3は、本考案の実施例におけるモータブレーキ装置の分解図である。図示するように、本考案の実施例におけるモータブレーキ装置1の電子部品Eは、電子制御ユニット100とすることができる。電子制御ユニット100は、モータ20に電気的に接続されて、モータ20の作動を制御する。一実施例において、電子制御ユニット100はマイクロコントローラであり、モータ20はサーボモータである。ただし、本考案では、電子制御ユニット100及びモータ20の種類をこれらに限らない。また、電子制御ユニット100とモータ20との接続関係についても限定せず、これらの作動を制御できればよい。電子制御ユニット100は、上カバー110、コントロールパネル120及びユニット本体130を含む。上カバー110、コントロールパネル120及びユニット本体130は、積層されて組み合わされたあと略直方体をなす。ユニット本体130内には空間が備わっており、本体10に装設されたあと、組み付け後に本体10から突出するモータ20を当該空間で覆い、収容することが可能である。
図3に示すように、本体10の外観は略六面体をなしており、上面1011にモータ20を組み付けるための第1設置溝11が備わっている。また、本体10の第1側面1012には、制動アセンブリ40を組み付けるための第2設置溝13が備わっている。モータ20は、軸心が本体の上面1011と垂直になる方向に第1設置溝11に組み付けられる。制動アセンブリ40は、軸心が上面1011と平行であり、且つ第1側面1012と垂直になる方向に第2設置溝13に組み付けられる。そのため、モータ20の軸心と制動アセンブリ40の軸心は、方向線上において直交している。このように配置することで、各部品・部材の機能を保持しつつ、本体10内の空間を最大限に使用可能となり、モータブレーキ装置全体の体積が縮小される。
合わせて、図4を参照する。図4は、本考案の実施例におけるモータブレーキ装置の断面図である。図示するように、機構部品Mは、本体10の第3設置溝17内に組み付けられる回動アセンブリ80及び軸受90を更に含む。第1設置溝11と第2設置溝13は、第3設置溝17を介して連通している。つまり、第3設置溝17は第1設置溝11と第2設置溝13の間に位置している。回動アセンブリ80は、第2設置溝13に設けられる制動アセンブリ40と、第1設置溝11に設けられるモータ20に接続される。モータ20は、回動アセンブリ80を駆動することで、制動アセンブリ40を作動させる。軸受90は、回動アセンブリ80とモータ20の間に配置される。また、軸受90は、一部が第1設置溝11内に位置する。一実施例において、回動アセンブリ80は偏心輪であり、軸受90は玉軸受である。且つ、軸受90は締り嵌め方式で第3設置溝17内に設けられる。軸受90のうち第3設置溝17に位置する部分の外表面は、第3設置溝17の内壁にしっかりと密着している。ただし、本考案は、アセンブリの種類及び配置方式をこれに限定しない。
本考案の実施例におけるモータの組み付け前後の概略図及び組み付け後の断面図である図5及び図6を参照する。モータ20は円柱状をなしており、ハウジング21を有する。また、モータアセンブリ25(一般的なモータ回路、ステータ及びロータ等を含む。モータアセンブリのタイプは本考案を制限するものではない)がハウジング21内に設けられている。ハウジング21の外表面には環状構造22が配設されている。環状構造22は環体であり、外周の形状が、本体10の第1設置溝11に位置する位置決め溝111に対応及び一致している。位置決め溝111は、例えば、円弧状の内壁を有する凹溝又は溝とすることができる。これにより、モータ20を本体10に組み付ける際には、環状構造22の外周面が位置決め溝111の内壁にしっかりと密着することで、位置決め及び固定の効果が達せられる。また、環状構造22の材質は、弾性体又は衝撃吸収材料とする。よって、運転に伴ってモータ20に応力が発生した場合には、震動及び変位力を吸収可能であり、第1設置溝11内でのモータ20の回転及び移動が防止される。
一実施例において、環状構造22は、独立した環体を予め形成しておき、事後加工によってハウジング21の外表面に配設する。ただし、本考案は、環状構造22の形成方式をこれに制限しない。環状構造22は、ハウジング21と異なる材料又は同じ材料を用いた型内射出方式で一体成型されるパーツとしてもよいし、ハウジング21に別途形成及び/又は付加してもよい。
詳細には、モータ20のハウジング21は円弧状の外表面を有している。環状構造22は、ハウジング21の外表面に配設されてハウジング21を包囲する。つまり、モータ20の円弧状の外表面の直径は環状構造22の外周の直径よりも小さい。本実施例において、環状構造22の外観は長尺の環体をなしており、幅が厚みよりも大きい。また、内表面の円周又は直径は、ハウジング21の外表面の円周又は直径とほぼ等しい。このことは、固定性能及び応力分散にとって有利である。且つ、環状構造22は、本体10の第1設置溝11と結合しやすいよう、ハウジング21の底部近傍に設置される。また、これに対応して、本体10の第1設置溝11の内壁における位置決め溝111は環状溝となっており、本体10の上面1011から下方へ延伸している。且つ、環状溝の内周の直径は、環状構造22の外周の直径とほぼ等しいか、大体同じである。即ち、リング型の環状構造22を位置決め溝111内に収容できるよう、環状構造22の外周の直径は、位置決め溝111の内周の直径以下となっている。ただし、本考案は、環状構造22及び位置決め溝111の形状と種類をこれに限定しない。一例を挙げると、環状構造22の外表面に立体パターンを別途設けることで、環状構造22と位置決め溝111の内壁との構造関係を強化して、モータ20の固定性能及び応力の許容度を向上させてもよい。
モータ20は、更に、位置決めアセンブリ24を含む。位置決めアセンブリ24は、モータ20の底部に設けられて下方に突出している。位置決めアセンブリ24は、第1設置溝11の位置決め凹溝114と結合して、本体10にモータ20を組み付ける際の位置決め性能を向上させるために用いられる。本実施例において、位置決めアセンブリ24は位置決めポールであり、ハウジング21の底部に突設されている。位置決めポールは対向する固定端及び接続端を有している。接続端は本体10との接触に用いられ、固定端はモータ20との接続に用いられる。接続端の断面は固定端の断面よりも大きい。よって、固定端をモータ20のハウジング底部の貫通孔に挿入してハウジング21の底部に接続する際に、接続端の断面は貫通孔の孔径よりも大きいことから、位置決めポールをハウジングの底部に係合可能となる。また、その結果、位置決めポールの接続端はハウジング21の底部から突出する。突出方向は環状構造22の配設方向と平行である。これらの方向は、いずれもモータ20の軸心と平行な方向であり、且つ、本体10の上面1011と垂直な方向である。また、これに対応して、本体10の第1設置溝11における位置決め凹溝114はポール状の凹溝となっており、第1設置溝11の底部から下方へ延伸している。ポール状の凹溝の内周の直径は、位置決めアセンブリ24の接続端の外周の直径とほぼ等しいか、大体同じである。且つ、内部凹陥深さは位置決めアセンブリ24の突出高さとほぼ等しい。つまり、位置決めアセンブリ24を位置決め凹溝114内に収容できるよう、位置決めアセンブリ24の突出高さは位置決め凹溝114の内部凹陥深さ以下となっている。ただし、本考案は、位置決めアセンブリ24及び位置決め凹溝114の形状と種類をこれに限定しない。
このほか、本体10の第1設置溝11もまた、モータ20を収容しやすいよう円弧状の内壁を有している。また、第1設置溝11の内壁の円周又は直径と、モータ20におけるハウジング21の外表面の円周又は直径はほぼ等しい。こうすることで、モータ20のハウジング21の外表面を本体10の第1設置溝11の内壁にしっかりと密着させられる。本実施例において、本体10は、モータ20の下半分を収容するだけでモータ20を位置決め可能である。ただし、本考案は、本体の収容空間をこれに限定しない。
よって、モータ20を本体10に組み付ける際には、まず、位置決めアセンブリ24と位置決め凹溝114の位置を合わせる必要がある。そして、モータ20を第1設置溝11に挿入したあと、モータ20と本体10を圧着する。このとき、好ましくは、締り嵌め又は干渉嵌合とする。最後に、モータ20と本体10の位置決め溝111及び上面1011との隙間を埋めることで、第1設置溝11内にモータ20を固定する。一実施例において、本体10はアルミキャビティであり、且つ硬度がモータ20のハウジング21よりも小さい。且つ、隙間の充填方式としては、環状構造22と対向する上面1011部分に圧着方式を用いて隙間を埋める。ただし、本実施例は、本体10とハウジング21の硬度及び材料、或いは、隙間の充填工法をこれに限らない。
図6に示すように、第3設置溝17は、第1設置溝11の下方に位置し、且つ直径が第1設置溝11よりも小さい。モータ20の回転軸23は、第3設置溝17に位置する回動アセンブリ80及び軸受90を貫通して、回動アセンブリ80を作動させる。上述したように、軸受90は、一部が第3設置溝17に位置し、一部が第1設置溝11に位置する。第1設置溝11に位置する部分の軸受90は、実質的にはモータ20の下面と接触しており、且つモータ20のハウジング21内に収容される。詳細には、軸受90の外表面は上半部と下半部に分割可能であり、上半部がモータ20のハウジング21の内壁にしっかりと密着する一方、下半部は第3設置溝17の内壁にしっかりと密着する。軸受90の配置によって、モータブレーキ装置1の運転時に回動アセンブリ80及びモータ20に加わる負荷を分散させられる。また、モータ20と本体10の全体配置によって、放熱効果も向上させられる。
続いて、本考案の実施例で記載するモータブレーキ装置の組み付けの流れを説明する。まず、連通する複数の設置溝が設けられた本体の第3設置溝内に軸受及び回動アセンブリを組み付ける。軸受と回動アセンブリは、同軸で重なるように第3設置溝内に配置する。また、軸受は回動アセンブリの上方に位置させる。第3設置溝は第1設置溝の下方に位置しており、第1設置溝及び第2設置溝と連通している。且つ、軸受、回動アセンブリ及びモータは、構造及び伝動機能において連動する。従って、一実施例においては、軸受及び回動アセンブリを先にモータに組み付けてから、モータと一緒に本体の設置溝内に装入する。ただし、本考案はこれに限らない。
次に、モータを本体の上面の第1設置溝内に組み付ける。第1設置溝内には、モータの環状構造及び位置決めアセンブリを然るべく収容するためにそれぞれ用いられる位置決め溝及び位置決め凹溝が設けられている。そのため、モータを本体に組み付ける際には、まず、モータの位置決めアセンブリを第1設置溝の位置決め凹溝に合わせてから、モータを第1設置溝に挿入する必要がある。これにより、位置決めアセンブリ及び環状構造を、位置決め凹溝及び位置決め溝にそれぞれ対応させる。第1設置溝の輪郭はモータの形状と類似しているため、モータのハウジングは第1設置溝の内壁にしっかりと密着可能である。続いて、モータと本体の上面及び第1設置溝の位置決め溝との隙間を埋めることで、本体の第1設置溝内にモータを固定する。
その後、制動アセンブリを本体の第1側面における第2設置溝内に組み付ける。第2設置溝は第1設置溝と連通しているため、制動アセンブリは伝動可能にモータに接続される。なお、伝動可能な接続とは、モータが制動アセンブリとの間の部材配置(例えば、軸受及び回動アセンブリとするが、これらに限らない)を介して、運転時に回動アセンブリを駆動することで、間接的に制動アセンブリを作動させることをいう。
最後に、電子制御ユニットを本体の上面に組み付けて、モータにおける本体の上面から突出した部分を覆う。以上により、モータブレーキ装置の組み付けを完了する。
以上を総括すると、従来技術と比較して、本考案の実施例で記載する環状構造を有するモータ及びモータブレーキ装置の技術的効果は以下の通りである。
従来技術では、モータブレーキ装置の複数の部品・部材を溶接又はネジによる緊締で固定及び密封していた。しかし、溶接の善し悪しは部品・部材の密封性に直接影響を及ぼす。且つ、溶接の接点は耐震動性にも耐高温性にも欠けるため、モータブレーキ装置の動作時に安全上の懸念が存在していた。また、ネジによる緊締の場合には、製造時間やコストが増加する。これに対し、本考案の実施例で記載するモータブレーキ装置は、部品・部材の構造を利用して組み合わせ関係を簡略化しており、溶接又はネジによる緊締方式を使用することなく、圧着技術で所望の位置決め及び固定を達成可能である。これにより、高速運転に起因する震動や高温に伴う部品・部材の破損又は断裂が生じなくなるほか、本体への組み付け工程を減少させることもでき、組み付け効率が向上する。
上記では、本考案を好ましい実施例によって開示したが、当業者は、上記実施例は本考案を説明するためのものにすぎないと理解すべきであり、本考案の範囲を制限するものと解釈すべきではない。注意すべき点として、上記の実施例と等価の変形及び置換はいずれも本考案の範囲に含まれるとみなすべきである。従って、本考案の保護の範囲は、実用新案登録請求の範囲により規定すべきである。
1 モータブレーキ装置
10 本体
11 第1設置溝
13 第2設置溝
17 第3設置溝
20 モータ
21 ハウジング
22 環状構造
23 回転軸
24 位置決めアセンブリ
25 モータアセンブリ
40 制動アセンブリ
80 回動アセンブリ
90 軸受
100 電子制御ユニット
110 上カバー
111 位置決め溝
114 位置決め凹溝
120 コントロールパネル
130 ユニット本体
1011 上面
1012 第1側面
E 電子部品
M 機構部品

Claims (9)

  1. 環状構造を有するモータであって、
    円弧状の外表面を有するハウジングと、
    前記ハウジング内に設けられるモータアセンブリと、
    前記ハウジングにおける前記円弧状の外表面に配設される環状構造と、を含むことを特徴とするモータ。
  2. 前記モータは位置決めアセンブリを更に含み、前記位置決めアセンブリは前記ハウジングの底部に突設されており、前記位置決めアセンブリの突出方向は前記環状構造の配設方向と平行であることを特徴とする請求項1に記載のモータ。
  3. 前記位置決めアセンブリは位置決めポールであり、前記位置決めポールは位置決め端及び固定端を含み、前記位置決め端の断面は前記固定端の断面よりも大きく、前記固定端が前記ハウジングの底部に接続されることで、前記位置決めポールの位置決め端は、前記モータの軸心方向と平行に前記ハウジングの底部から突出することを特徴とする請求項2に記載のモータ。
  4. 前記環状構造の外表面は立体パターンを有していることを特徴とする請求項1に記載のモータ。
  5. モータブレーキ装置であって、
    第1設置溝を有し、前記第1設置溝に位置決め溝が設けられている本体と、
    前記第1設置溝内に固設され、且つハウジングを有するモータと、を含み、
    前記ハウジングの円弧状の外表面に環状構造が配設されており、前記環状構造は前記第1設置溝の位置決め溝に対応することを特徴とするモータブレーキ装置。
  6. 前記モータブレーキ装置は制動アセンブリを更に含み、前記制動アセンブリは、前記本体に固設されるとともに、前記モータに伝動可能に接続されることを特徴とする請求項5に記載のモータブレーキ装置。
  7. 前記モータは、更に、前記ハウジングの底部に突設される位置決めアセンブリを含み、前記第1設置溝は位置決め凹溝を更に含み、前記モータの前記位置決めアセンブリは前記本体の前記位置決め凹溝内に対応するよう配置され、前記位置決めアセンブリの突出高さは前記位置決め凹溝の内部凹陥深さと等しいか、それ未満であることを特徴とする請求項5に記載のモータブレーキ装置。
  8. 前記環状構造の外周の直径は前記位置決め溝の内周の直径と等しいか、それ未満であり、前記本体の硬度は前記モータの前記ハウジングの硬度よりも小さく、前記モータにおける前記円弧状の外表面の直径は前記環状構造の外周の直径よりも小さいことを特徴とする請求項5に記載のモータブレーキ装置。
  9. 前記モータブレーキ装置はアンチロック・ブレーキ装置であり、前記制動アセンブリは排油ポンプであることを特徴とする請求項6に記載のモータブレーキ装置。
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