JP6768524B2 - 電動モータ車輪に対するステータアセンブリーおよびそのためのスタブアクスル支持構造 - Google Patents

電動モータ車輪に対するステータアセンブリーおよびそのためのスタブアクスル支持構造 Download PDF

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Description

本発明は、一般的に「モータ車輪」と呼ばれる、電気推進車両の車輪に一体化されたトラクションブレーキ装置に関する。より詳細には、本発明は、車両の車輪に収容された、トラクションブレーキ装置を装備するように意図された、特にコンパクトな電動モータ車輪用のステータアセンブリーおよびそれに関連するスタブアクスル支持構造に関する。
これは、車両の操舵または非操舵の車輪であってもよく、または、懸架システムによって、あるいは剛性手段によって、車両に接続されていてもよいことに留意する必要がある。
本発明によるモータ車輪は、例えば、無公害輸送車、100%電気自動車、任意のタイプの四輪車、100%電動三輪車、電気二輪車に装備することができる。本発明は、電気的に動力を供給可能な車軸を有するハイブリッド車に関しても使用することができる。
例えば、車輪リムの内部空間に少なくとも部分的に収容されたトラクションブレーキ装置に関して、特許文献1に記載されている。しかし、ディスクの最大可能サイズは、ディスク上の電気ケーブルの通路によって制限されることに注意を要する。
例えば、特許文献2には、液体冷却装置が設けられたモータ車輪が開示されている。しかし、中心シャフトは回転部分であり、これは車軸から離れた位置に流体パイプを配置することを意味する。また、車両の内部に、更に制動装置を設ける必要があることにも注意されるべきである。
また、例えば、特許文献3には、液体冷却装置が設けられたモータ車輪が開示されている。 しかしながら、この場合にも、中央シャフトは回転部分であり、これは、車軸から離れた位置に流体パイプを配置することを意味している。 また、制動装置は、車両の内側に向かってかなり突出していることにも注意が必要である。
米国特許第2013099554号明細書 国際特許出願第01/54939号明細書 欧州特許第1109298号明細書
従って、従来のディスクブレーキシステムを含むトラクションブレーキ装置を備えた電動モータ車輪を提供する必要がある。本発明による装置は、大部分が従来サイズの車輪リムの容積内に収容することができる。
第1の態様においては、電動自動車のモータ車輪に対するトラクションブレーキ装置用ステータアセンブリーのスタブアクスル支持構造が開示される。スタブアクスル支持構造は、トラクションブレーキ装置を車両に接続するための取り付け基部を備え、ステータアセンブリーを固定的に支持し、ロータおよびモータ車輪を回転可能に支持するようになっている。スタブアクスル支持構造は、少なくとも3つの車軸方向通路を備え、これらの内、2つは流体パイプで、1つはケーブルの通路用であり、これらの3つの通路は、取り付け基部の中央領域に開口している。
これらの構成によって、ステータアセンブリーは、電気制御および液冷機能に対しては、車両の残りの部分に接続することができる。これにより、回転部品の干渉の危険性、および回転部品の寸法から生ずる制約を解消することができる。スタブアクスル支持構造に対するこのような解決策によって、車輪リムの容積内における機能統合化に対して有利な幾何学的および機械的構造を実現することができる。
3つの通路は別個であり、これにより、2つの液体パイプと1つのケーブル通路とを巧みに分離することができるのは、有利である。
スタブアクスル支持構造は、第1のベアリングのための第1の支持面と、ステータボディーを受容するための中間支持面と、第2のベアリングのための第2の支持面とを備え、支持面は、取り付け基部から取り付け基部の反対側の自由端部に向かって、直径が減少している。これにより、端部からの取り付けが容易になり、この形状は、曲げ力に対する抵抗に対して最適化されていることが有利である。
ケーブルの通路は、ステータボディーに隣接する空間の中で、半径方向に開いていることが有利であり、これによりケーブルをステータコイルに接続することができる。
また、ケーブルの通路は、基部の反対側の端部において軸方向に開くことができて有利であり、これにより、余弦正弦状位置センサをスタブアクスル支持構造の端部に設置して電力供給することが可能である。
また、2つのパイプ用の2つの軸方向通路は、スタブアクスル支持構造の主軸Aに平行な穿孔によって形成される。
前記穿孔は貫通していてもよい。これは簡単で安価な機械加工作業である。
前記穿孔は、貫通していなくてもよく、各穿孔は、半径方向外側に向けられたブラインドチャネルに開口している。これは、工場から得られることが望ましい。
第2の態様においては、ステータアセンブリーが開示される。ステータアセンブリーは、上述したスタブアクスル支持構造と、ステータボディーと、冷却チャンバを画定するカバーとを備えている。これにより、スタブアクスル支持構造の中で、軸方向通路を確保することができ、これにより、ステータのコイルを制御する導電体ケーブルの通路と適合する、ステータの液体/液体冷却手段を提供することができる。
ステータは、環状コイル装置を備え、環状コイル装置は、スタブアクスル支持構造の上のベアリングの平均軸方向位置よりもスタブアクスル支持構造の基部から遠い平均軸方向位置にあるように配置されていることが望ましい。
換言すれば、ステータの電磁部分は、基部に対して外側にオフセットされていて、これにより、ブレーキシステム、特にブレーキディスクおよび対応するブレーキキャリパとを収容し、それらをスタブアクスル支持構造の取り付けフランジの近傍に固定することができる。
冷却チャンバを画定するカバーは、ステータボディーの外側に、すなわち、スタブアクスル支持構造の自由端部13の側に配置されている。これにより、ステータ装置の冷却性能を最適化することができる。また、コイルへの接続が内側に位置するので、電気制御ケーブルの経路長を最小にすることができる。
冷却チャンバを画定するカバーは、ステータボディーの内側に、すなわちステータボディーと取り付け基部との間の軸方向に配置される。これにより、カバーを製造するのがより簡単になる。また、コイルへの接続が外部側に配置されるので、ケーブルの経路は、適宜な形状の曲がりであればよいので、ケーブルの導入および接続作業が容易になる。
第3の態様においては、本発明は、トラクションブレーキ装置を提供する。トラクションブレーキ装置は、上述したステータアセンブリーと、ロータと、ロータと一体になって回転するブレーキディスクとを備えている。ブレーキディスクは、車両の中で、取り付け基部からの距離がステータおよびロータよりも近接して配置されている。またブレーキディスクは、ロータからの距離が、ギャップGだけ離間されていて、そのギャップGの中に少なくともブレーキキャリパを収容することができる。これにより、標準的なブレーキキャリパを使用して、非常にコンパクトな容積でモータ駆動およびブレーキの車輪を提供することができ、従って、費用を最小限に抑えることができる。
トラクションブレーキ装置は、14インチの車輪リムの内部容積の中で取り巻かれるようになっていて、それが有利である。その結果、トラクションブレーキ装置は、10〜15kWの電力を有する、多種多様な車両(多用途車両、四輪車、三輪車等)に使用することができる。
ロータは、永久磁石を担持する円筒状中央部分と、外側ディスクと、ネック形状の内側ディスクとのアセンブリーとして形成される。外側ディスクは、その上に車輪リムが固定される。内側ディスクは、その上にブレーキディスクが取り付けられる。これにより、ロータは、ステータを包み込み、ステータの内側に配置されたブレーキディスクに直接結合し、ブレーキキャリパの配置に必要な環状空間を残すことを可能にする簡単なアセンブリーを構成することができる。更には、リムに直接結合する簡単な構成とすることができる。
ロータによって区切られた内部空間は、シールによって外部環境から隔離されている。これにより、トラクションブレーキ装置内のブレーキ粒子による汚染の可能性を回避することができる。
第4の態様においては、分割シールも開示される。分割シールは、スタブアクスル支持構造の基部に位置している電気ケーブルおよび冷却パイプ(導体)の通路を密封するグランド(gland)を形成する。より詳細には、分割シールは、一般的に、周縁部を有する、高さの低い円柱状の可撓性シール(例えば、エラストマー材料製)であって、シールは、シールの一般軸と同じ軸を有する円筒状の貫通通路の開口を備えている。各シールは、導体(電気ケーブルおよび/または流体パイプに対する)であって、開口を有し、通路の開口は、半径方向のスロットによって周縁部に接続されている。シールは、シールの高さよりも低い高さの受容キュベットに収容されている。キュベットは、シールの周縁部と協同して動作するようになっている保持縁部を備えている。受容キュベットは、シールの開口に対向する凹状底部と、閉鎖部とを有し、この閉鎖部は、キュベット部の上に組み立てられ、シールを変形させるように押圧し、これにより、導体を締め付け、および/または開口部を縮小させて、半径方向のスロットを閉じて、密閉された通路を確保する。
これらの構成によって、保守作業の際に導体を半径方向に取り外すことが可能な、グランド(gland)を形成するシールを実現することができる。更に、シールの加圧は、特定のネック用具または他の特定の加圧手段なしで、閉鎖部の部品アセンブリーによって自動的に行うことができる。
オプションとして、シールは、シールの一般軸に対して概して垂直で平らな第1の面と、第1の面に実質的に平行な第2の面とを実現することができ、従って、キュベットと閉鎖部との界面は特に簡単になる。
オプションとして、シールは、回転の周縁部を有するガレットの一般形状を有する。従って、シールは、製造が非常に簡単な部品である。
ここで、図を簡単に説明する。
本発明によるモータ車輪を組み込んだ車両プラットフォームを上方から見た平面図である。 モータ車輪に組み込まれたトラクションブレーキ装置の分解斜視図である。 トラクションブレーキ装置の正面図である。 トラクションブレーキ装置の軸方向断面図である。 車輪リムを有するトラクションブレーキ装置の軸方向断面の斜視図である。 図7に示す断面線VI−VI沿ったステータアセンブリーの部分切欠図である。 液体冷却チャンバを示す図である。 スタブアクスル支持構造の詳細図である。 スタブアクスル支持構造の詳細図である。 スタブアクスル支持構造の詳細図である。 ローリング機能およびシーリング機能を示す図である。 ケーブルのシールにおける分割シールを示す図である。
以下で、実施例および図面を参照して、本発明のいくつかの実施形態の詳細な説明を行う。
図示の例では、車両200は4つの車輪100を有し、各車輪は、トラクションブレーキ装置を備えたモータ車輪として形成されている。モータ車輪として2つの車輪だけを使用する他の構成であってもよいことは、言うまでもない。他の車輪は従動車輪である。駆動エンジンとは無関係に、これらの車輪のうちの2つまたは4つが操舵車輪であってもよい。
更に、車輪はサスペンションシステムによって車両に接続することができる。既に示されているように、ここに記載されるモータ車輪は、4輪以上の車両、三輪車両、二輪車両にも使用することができる。
図1を参照すると、外側の全幅はD2と記され、車輪(電動モータ化されている)間の幅は、D1と記されている。
その目的は、比率D1/D2を最大にすること、すなわち、拘束された外部幅に対して利用可能な最も重要な内部空間を提供することである。配送車両の場合、積載量と車輪間の幅D1が決定的要因である。
電動装置は車輪に内蔵されているため、車内の他の場所には、アクチュエータがなく、車両の残りの空間は、バッテリー、運転席、およびいくつかのアクセサリー以外は、すべて荷物積載が可能になっていると言うことに注意を要する。これは、有利なことである。
図3に示すように、モータ車輪100は、前述の車輪9を備えている。車輪9は、タイヤ93と、リムブレード91とを備えている。タイヤ93は、従来の方法で標準リム92に取り付けられている。リムブレード91は、取り付け孔で、リムの中央部を形成し、ボルト95を受容し、トラクションブレーキ装置50からの突起部を形成している。
[トラクションブレーキ装置]
図2を参照する。図2に示すように、トラクションブレーキ装置50は、車両に接続されたスタブアクスル支持構造1と、ステータボディー21と、ステータカバー22と、スタブアクスル支持構造上で回転するように取り付けられたロータアセンブリー3とを備えている。回転軸は、車輪軸とも呼ばれ、Aで記されている。
これは、外部ロータ構成であり、ロータ3は、ステータの半径方向外側に配置されている。ディスクブレーキシステム4は、トラクションブレーキ装置50の構成を完成させる。
スタブアクスル支持構造1は、取り付け基部12を備え、取り付け基部12は、第1の軸方向端部1aに配置され、一般に、第2の軸方向端部1bに向かって減少する断面を有して延びている。スタブアクスル支持構造1は、車両の重量の一部を静的および動的に支持しなければならない丈夫で比較的巨大な金属部品である。スタブアクスル支持構造1は、図示のようにワンピースであることが好ましいが、2つの組立部品から成ることを排除することはできない。
慣例により、文書の以下の部分では、「半径方向の」または「半径方向に」という修飾語がない場合には、「外側の」または 「外側に」とは、スタブアクスル支持構造の自由端部1bの近くに位置する要素を意味し、「内側の」または「内側に」とは、スタブアクスル支持構造の取り付け基部12、1aの近くに位置する要素を意味している。「内部方向に」とは、スタブアクスル支持構造の自由端部1bから離れて取り付け基部1aの方向に向かって画定される軸方向を意味する。「外部方向に」とは、取り付け基部12、1aから離れてスタブアクスル支持構造の自由端部1bの方向に向かって画定される軸方向を意味する。
図2〜図6に示すように、取り付け基部12は、モータ車輪をロッカーホルダ8またはストラット8と呼ばれる部分に固定するための5つのタップ穴85を備え、ロッカーホルダ8またはストラット8は、車両ボディーに接続されている。この接続は、トーションバーまたはスプリングによるサスペンション(示されている周囲の外側)を通して行うことができる。
ボルト88を使用して、ストラット8とスタブアクスル支持構造1の取り付け基部12とを固定することが可能になる(図3)。これは実際に片持ちの組立体であり、反対側の自由端1bは車両ボディーに対して支持されていないことに留意すべきである。
[ブレーキおよびロータ]
ロータ3には、ブレーキディスク45が回転可能に固定されており、ブレーキディスク45は、ステータ2およびロータ3よりも車両アタッチメントに近い位置に配置されている。すなわち、内部構造で見ると、ブレーキディスク45はロータ3からギャップGだけ離間している(図4)。このギャップGには、標準的なブレーキキャリパ47を収容することができる。
ブレーキキャリパ47は、ストラット8に固定された支持ブラケット46上に取り付けられている。標準ブレーキパッド48は、制動の際にディスク45に押し付けられ、液圧がない場合にも無視できる程度の努力を行えばよいようになっている。キャリパとパッドとを備えたこの種のディスクブレーキシステムは、市場の標準部品から選択することができ、それ自体は公知であり、ここではこれ以上の詳しい説明は行わない。ディスク45は、公知の方法で皿ネジ49によってロータにボルト止めされている。
スタブアクスル支持構造1の取り付け基部が外接する直径R1は、ディスク45の内径よりも小さいことに留意する必要がある。更に、R2は、ディスクの外径である。
本発明の構成では、比率R1/R2は、最大化され、これにより、ブレーキディスク45の中央凹部の中心で基部12を十分に頑強に収容することができる。それでも、市場の標準的なブレーキキャリパを有するディスクブレーキシステム4を使用することができる。
図示の例では、ロータ3は、1つのアセンブリーとして構成される。このアセンブリーは、永久磁石34(南北交番)を担持する円筒形の中央部30と、車輪リム91、92が取り付けられた外側ディスク31と、ネック38を有する内側ディスク39とで構成される。ブレーキディスク45は、ネック38に固定される。
[ステータ]
ステータ側の説明を行う。ステータアセンブリー2は、既に述べたスタブアクスル支持構造1と、スタブアクスル支持構造1に固定して取り付けられたステータボディー21と、ステータボディー21に固定され、ステータボディーとともに冷却チャンバ5を画定しているカバー22とを備えている。冷却チャンバに関しては、後に詳しく説明する。ステータボディー21は、軸Aを中心とする内部円筒形ベアリング20を備え、スタブアクスル支持構造1の支持面18上に実質的に遊びを伴わずに取り付けられるようになっている。ステータボディー21は、内側リム25aと外側リム25bによって画定された広い環状溝25の中に、環状ステータコイル装置24を受容する。環状ステータコイル装置は、典型的に、周辺方向に、一連のコイルを備えることができ、このコイルは、電磁極を形成する。これにより、例えば、周知のような、一連の極U、V、Wを有する同期三相モータを形成することができる。
複数のコイルは、コンピュータ(図示せず)によって制御される。コンピュータは、ステータ+ロータアセンブリーによって形成される電動モータによって発生されるトルクを制御するようになっている。制御コンピュータは、車輪の外側に収容されているので、車輪自体と車両の残りの部分との間に電気的接続が必要である。
トラクションブレーキ装置50の電動モータは、牽引トルクを発生するようにバイアスされ、回生制動機能にも使用することができる。電力は数キロワットであるために、良好でない動作条件では、効率的な冷却が必要になる。市街地条件では、「停止/発進」制御になり、この場合には、モータおよび発電機として作動するモータ、およびブレーキシステム4にストレスがかかり、空冷では不十分であることがわかる。従って、取られる解決策は、液体冷却であり、カロリーは、トラクションブレーキ装置自体から離れた場所で排出される。従って、ステータ、特に、放熱が生じるコイル装置を冷却することが必要である。この場合には、車両から新鮮な液体を運ぶ第1のパイプと、冷却剤を車両に戻す第2のパイプとを含む、液体の循環による冷却が必要になる。
従って、ステータ装置と車両との間に3つの接続が確立されなければならず、本発明においては、これらの3つの接続は、スタブアクスル支持構造の内部で、2つの油圧接続、および1つの電気接続を介して確立することができる。電気接続は、複数の単一導電体で実施することができる。
従って、スタブアクスル支持構造は、3つの軸方向通路を備えている。これらは、2つが、油圧流体パイプ14、15(片方は前方14、他の片方は帰還15である)であり、および1つは、電気ケーブル60のための第3の通路16である。
ストラット8における取り付け基部12の高さに関して、これらの3つの通路は、取り付け基部12の中央ゾーン11に開口し、従って、回転部品(ディスク、リム)からは
扱いやすい距離になっている。3つの軸方向通路は、軸Aの近傍に分布していることが有利であり、分布形状は、一般的に三角形であり、第3の通路16は、第1の通路14および第2の通路15よりも大きい寸法を有することが有利である。
問題の車輪が操舵車輪である場合には、本発明においては、車輪操舵旋回軸Wを車輪の取り付け基部12の境界平面Pのすぐ近の車輪の方向に配置することが可能であり、これは、すでに述べた比率D1/D2を最適化することができて有利である。更に、旋回軸Wは、車軸Aから近い距離に位置させることが好ましい(または交差してもよい)。これにより、方向の回転運動(Wの周り)の間には、電気ケーブルおよび油圧ケーブルに牽引力は働かず、単純なヒンジ効果だけである。
4つ以上の通路があってもよいことは、言うまでもない。
ケーブルに対する通路の説明を行う。通路は、車両に固定された開口16a側から、自由端部に向かって延びている。通路は、ステータボディー21の近傍で半径方向に外部に向かって開口している出力開口16bを通って開口しているので、制御ケーブルは、コイル装置24の異なるコイルを接続することができる。図示の例では、出口開口16bは、ステータ21ボディーの内側で開口している。従って、コイルは、環状コイル装置24の内側のケーブルによって接続される。
更に、必要に応じて、端部開口13によって、スタブアクスル支持構造の軸方向端部1bに開口することもできる。
通路16は、ファンドリーから得られることが望ましく、半径方向出口開口16bは、例えば、角度が45°傾斜した縁を有し、これにより、ケーブルの通過を容易にすることができる(図8b)。
環状コイル装置24は、一般的に、スタブアクスル支持構造1から外側にオフセットされている。換言すれば、環状コイル装置24は、スタブアクスル支持構造1から離れて平均軸方向位置25Mに配置されている。この位置は、スタブアクスル支持構造の上のベアリング20の平均軸方向位置20Mよりも、スタブアクスル支持構造1から遠くに位置している。(図6)。これにより、ブレーキディスクおよび対応するブレーキキャリパを固定フランジの近傍に収容することができる(図4)。
このオフセットが与えられることにより、内側ベアリング20に凹部27が設けられる。この凹部27は、ケーブル通路の出力開口16bに対向し、かつそれと一直線に位置している(図2および図4)。
[冷却回路]
スタブアクスル支持構造の前方パイプ14は、通路14のねじ付き開口14aにねじ込まれた流体接続部81によって車両側に接続されている。
この第1の実施形態においては、穿孔14は、ステータカバー22に形成された盲穴56を貫通して、冷却チャンバの入口部52に開口している。いくつかのパイプは、入口部を出口部51に接続し、出口部51には、カバーに形成された別の盲穴55が開き、別の盲穴55は、第1のパイプに平行であり、第2の戻りパイプ15に結合する横断面の中で変位している。
隔壁59は、入口部52と出口部51とを気密に分離している。
円弧状の熱交換パイプ53、54は、同心状に配置されている。これらは、図示の例では、液圧的に並列に配置されている。それらは、迷路の要領で、液圧的に直列に配置することもできる。
シール73、74(図9)が設けられる。これにより、冷却チャンバ5からステータの電気機器への液体の漏れを防止することができる。各液圧パイプ14、15とカバーとの間の界面には、Oリングシール79を設けることもできる。
[アセンブリー]
スタブアクスル支持構造1は、第1の円筒形支持面17と、中間支持面18と、第2の円筒形支持面19とを備えている。第1の円筒形支持面17は、第1のベアリング71を受容する。中間支持面18は、キー28によって回転ロックされたステータボディー21のベアリング20を受容する。第2の円筒形支持面19は、第2のベアリング72を受容する。これらの支持面の直径は、取り付け基部から端部1bに向かって減少している。これにより、取り付けを容易にすることができる。以下の要素がスタブアクスル支持構造に取り付けられる。
− まず最初に、摩擦の少ない保護シール77。
− 次に、第1のベアリング71(これは高強度の標準的玉ベアリングである)。
− そして次に、ロータの内側ディスク39が取り付けられる。ロータの内側ディスク39のネック38は、第1のベアリング71の上に取り付けられる。
− 次に、キー28と、環状コイル装置24が取り付けられたステータボディー21と、防水シールを備えるカバー22が取り付けられる。
− 次に、永久磁石を有する円筒形中央部30が取り付けられる。円筒形中央部は、内側ディスク39に固定される。
− 次に、ロータの外側ディスク31が取り付けられる。ロータの外側ディスク31は、ロータの中央部30に固定される。
− 次に、第2のベアリング72が取り付けられる。この場合には、角度を与えた接触面を有するボールベアリングであり、これにより、軸方向クランプ支持、および車輪によって支持された横方向(すなわち軸Aに沿った方向)力が確保される。
− 次に、ロックワッシャを有する締め付けナット75を取り付け、最後に、Oリング78を有するキャップ94が取り付けられる。
第2のベアリング72は、外側ディスクの中央ハブに形成される内部フランジ36によって、ロータの外側ディスク31を軸方向に固定する。
第1のベアリング71および/または第2のベアリング72は、円錐ころ形状の代替ベアリングを使用できることに留意する必要がある。
第2の円筒形ベアリング19の端部に形成された溝99によって、締め付けナット75のロックワッシャのラッチを受け入れることが可能になる。
[分割シール]
ブレーキシステム4は、ブレーキパッド48の摩擦材料から分離された粒子を生成し、これらの粒子は汚染されて、望ましくない場所に蓄積される可能性がある。粒子がトラクションブレーキ装置50の内部に入るのを防止するために、ロータ3によって区切られた内部容積は、外部環境から、特にブレーキ装置4に対して、隔離されることが有利である。
まず第1に、既に述べたラビングシール(rubbing seal)77を第1のベアリング71に隣接して配置する。リップシール、またはダブルリップシールさえも使用することができるが、摩擦が低減されたシールの特性は、保持される。
更に、グランド(gland)を形成するシール6は、取り付け基部12のところで、電気ケーブル61、62、63の通路を密閉するように配置されている。より正確には、エラストマー材料である、例えばシリコーンで形成したシール6は、一般的に円筒形形状をしており、円筒形の外周縁部67の高さH2は、低い(「ガレット」の形状)。
シールは、円筒形状の通路開口65を備え、この通路開口は、各電気ケーブル61、62、63に対して、シールの一般軸(Aに平行)と同じ軸を有する。上記貫通開口の中に、流体パイプを通過させることも可能であり、従って、一般的な用語として、「導体」という用語を使用して、電気ケーブル、および油圧パイプを指し示すことができる。
各開口65に対して、半径方向スロット66が通路開口を外周縁部67に接続している。これにより、導体(ケーブルまたはパイプ)を外縁から通路開口の中に取り入れることができる。
シール6は、受容キュベット84の中に受容される。キュベット84の高さH1は、シールの高さよりも低い。従って、シール6は、取り付けた状態では、取り付け基部の境界面Pから突出している(図8a、図8b、および図9)。
受容キュベットの底部87は、キュベットの底部を越えて導体が通過できるように、シールの開口65の反対側にくり抜かれている。
スタブアクスル支持構造1がストラット8に固定されると、シール近傍のストラット8の表面は、シール6を軸Aの方向に圧迫する。
この結果、シールを変形させるように作用する圧縮力が働く。この圧縮は、一方では、導体60を締め付ける効果、または開口65の横断面をあらかじめ縮小する効果を有し、他方では、外周縁部67をキュベットの底部および/または周縁部86に押圧する。更に、この圧縮は、半径方向スロット66を密閉する効果も有し、これにより、グランド(gland)タイプの密閉通路を確保することができる。
この解決策によって、保守の際には、アセンブリーを分解し、その後にアセンブリーを再組み立てすることができる。これは、有利である。
図示されている例では、シール6はかなりの柔軟性を有するので、休止(非圧縮)の状態で取り付け遊びを設ける必要はない。しかし、上述した圧縮に対して、キュベット内にシール自体を取り付けるために、および/または開口内に導体を取り付けるために必要とされる最小のクリアランスを形成することも可能である。言い換えれば、休止している状態のシール6は、キュベットの内側リム86の直径と比較して、わずかに小さい、または同一の外径を有してもよい。あるいは、キュベットの内側リム86の直径よりわずかに大きい外径であってもよい。
図示されている例では、休止時の出っ張りは、シールの厚さ(シリンダの高さH2)が16mmで、キュベットの深さH1が14mmである場合には、2mm程度である。
図4〜図10に示す例においては、分割シール6は、電動モータの三相の電力ケーブル61、62、および63用の大径の3つの開口65と、1つまたは複数のセンサを制御コンピュータに接続する多導体ケーブル64用の小径の開口68とを備えている。
スタブアクスル支持構造1がストラット8上に組み立てられると、図10において細いハッチングで示された領域69に圧縮が加えられる。ゾーン69は、シールの表面と比較して、比較的大きな表面積を有しており、従って、スロットが十分に閉じられて、開口65、68内の導体を十分に圧縮することができる。
[変形例]
1つの変形例(図示せず)では、出力開口16bは、ステータボディー21の外側にあり、冷却チャンバは、ステータボディーの内側に配置されている。言い換えれば、ステータボディーに対する電気機器(特に接続部)の位置、および冷却チャンバの位置は、以前の場合と比較して、反転されている。
この場合には、前述の場合とは対照的に、冷却チャンバを画定するカバーは、ステータボディーの内側に、すなわち、ステータボディー21と取り付け基部との間に軸方向に配置される。
この変形例では、2つの油圧パイプの外側の開口もまた、半径方向に向けられ、カバー内またはステータボディー内に収納された状態で工場から得られた冷却チャンバを、内部チャネルの中に直接に入れている。この場合、穿孔14、15は、非貫通であり、穿孔の各底部は、外側に向かって半径方向に向けられたブラインドチャンネルの中に開口している。
電気ケーブル60に対する通路16に関しては、半径方向開口は取り付け基部から離れているので、これにより、ケーブル60の曲がりの曲率は、適宜な値でよいとすることができる。
別の変形例(図示せず)においては、穿孔14、15は非貫通であり、それぞれは、ブラインドチャネルに開口している。しかし、これら2つのブラインドチャネルは、軸方向にオフセットした位置にある。 2つの部分的または全体的な半径方向の溝が形成され、それぞれは、カバーまたはステータボディーの中で、互いに対向し、対応するブラインドチャネルに面するようになっている。
1 スタブアクスル支持構造
1a 第1の軸方向端部
1b 第2の軸方向端部
2 ステータアセンブリー
3 ロータアセンブリー
4 ディスクブレーキシステム
5 冷却チャンバ
6 分割シール
8 ストラット
9 車輪
11 中央ゾーン
12 取り付け基部
13 端部開口
14 前方油圧流体パイプ
14a ねじ付き開口
14b
15 帰還油圧流体パイプ
15a:
16 ケーブル通路
16a 開口
16b 出力開口
17 第1の支持面
18 中間支持面
19 第2支持面
20 内部円筒形ベアリング
20M ベアリングの平均軸方向位置
21 ステータボディー
22 ステータカバー
24 環状コイル装置
25 環状溝
25a 内側リム
25b 外側リム
25M 平均軸方向位置
27 凹部
28 キー
30 円筒形中央部
31 外側ディスク
34 永久磁石
36 内部フランジ
38 ネック
39 内側ディスク
45 ブレーキディスク
46 支持ブラケット
47 ブレーキキャリパ
48 標準ブレーキパッド
49 皿ネジ
50 トラクションブレーキ装置
51 冷却チャンバの出口部
52 冷却チャンバの入口部
53、54 熱交換パイプ
55、56 盲穴
59 隔壁
60、61、62、63 電気ケーブル
64 多導体ケーブル
65 大径の開口
66 半径方向スロット
67 円筒の外周縁部
68 小径の開口
69 ハッチングで示された領域
71 第1のベアリング
72 第2のベアリング
73、74 シール
75 締め付けナット
77 保護シール
78 Oリング
79 Oリングシール
81 流体接続部
84 受容キュベット
85 タップ穴
86 キュベットの周縁部
87 受容キュベットの底部
88 ボルト
91 リムブレード
92 標準リム
93 タイヤ
94 キャップ
95 ボルト
99 溝
100 モータ車輪
200 車両

A 回転軸
D1 車輪の間の幅
D2 車両の外側全幅
G ギャップ
H1 受容キュベットの高さ
H2 円筒形の外周縁部の高さ
P 取り付け基部の境界面
R1 スタブアクスル支持構造の取り付け基部が外接する直径
R2 ディスクの外径
W 車輪操舵旋回軸

Claims (11)

  1. ステータアセンブリー(2)を備える、電気車両のモータ車輪(100)に対するトラクションブレーキ装置(50)であって、
    − スタブアクスル支持構造(1)と、前記ステータアセンブリーの外部に配置されたロータ(3)と、ブレーキディスク(45)とを備え、
    前記スタブアクスル支持構造は、トラクションブレーキ装置(50)を前記車両に接続するようになっている取り付け基部(12)を備え、前記スタブアクスル支持構造は、前記ステータアセンブリーを固定的に支持し、前記ロータと前記モータ車輪とを回転可能に支持するようになっており、前記スタブアクスル支持構造は、少なくとも3つの軸方向通路を備え、そのうち2つは流体パイプ(14、15)に対する通路であり、1つはケーブルを通すための通路(16)であり、これら3つの通路は、前記取り付け基部の中央ゾーン(11)に開口し、これにより、前記ステータアセンブリーは、電気制御および流体冷却機能のために前記車両の他の部分に接続することができ、前記ブレーキディスクは、前記ロータに回転可能に固定され、前記ブレーキディスクは、前記ステータアセンブリー(2)および前記ロータよりも、前記車両における前記取り付け基部に近い位置に配置され、前記ブレーキディスクは、前記ロータからギャップ(G)だけ離間されており、これにより、少なくとも1つのブレーキキャリパを収容することができ
    前記スタブアクスル支持構造は、第1のベアリング(71)に対する第1の支持面(17)と、ステータボディー(21)を受容するための中間支持面(18)と、第2のベアリング(72)に対する第2の支持面(19)とを備え、前記支持面の直径は、前記取り付け基部から前記取り付け基部の反対側自由端部(1b)に向かって減少していることを特徴とするトラクションブレーキ装置。
  2. ケーブルの前記通路(16)は、前記ステータボディーに隣接する空間の中で、半径方向(16b)に開口していることを特徴とする、請求項に記載のトラクションブレーキ装置。
  3. ケーブルの前記通路(16)は、前記取り付け基部の反対側端部(1b)において軸方向(13)に開口していることを特徴とする、請求項1または2に記載のトラクションブレーキ装置。
  4. 2つのパイプに対する、2つの軸方向通路(14、15)は、前記スタブアクスル支持構造の主軸Aと平行な穿孔によって形成されていることを特徴とする、請求項1〜のいずれか1項に記載のトラクションブレーキ装置。
  5. ステータアセンブリー(2)は、ステータボディー(21)と冷却チャンバ(5)を画定しているカバー(22)とを備えていることを特徴とする、請求項1〜のいずれか1項に記載のトラクションブレーキ装置。
  6. 前記ステータアセンブリー(2)は、環状コイル装置(24)を備え、前記環状コイル装置は、前記スタブアクスル支持構造の前記取り付け基部から、前記スタブアクスル支持構造の上に位置するベアリング(20)の平均軸方向位置(20M)よりも遠くに存在する平均軸方向位置(25M)に配置されていることを特徴とする、請求項に記載のトラクションブレーキ装置。
  7. 前記冷却チャンバを画定しているカバー(22)は、ステータボディー(21)の外側、すなわち前記スタブアクスル支持構造の自由端部(1b)の側に配置されていることを特徴とする、請求項またはに記載のトラクションブレーキ装置。
  8. 前記冷却チャンバを画定している前記カバーは、前記ステータボディーの内側、すなわち前記ステータボディーと前記取り付け基部との間の軸方向に配置されていることを特徴とする、請求項またはに記載のトラクションブレーキ装置。
  9. 14インチの車輪リムの内容積の中を取り囲んでいることを特徴とする、請求項1〜のいずれか1項に記載のトラクションブレーキ装置(50)。
  10. ロータ(3)は、永久磁石を担持する円筒形中心部(30)と、前記車輪リムをその上に固定することができる外側ディスク(31)と、ネック(38)を有する内側ディスク(39)とのアセンブリーとして形成され、内側ディスク(39)の上に前記ブレーキディスクが固定されていることを特徴とする、請求項1〜のいずれか1項に記載のトラクションブレーキ装置(50)。
  11. 前記ロータによって画定される前記内部空間は、シール(6、77、78)によって外部環境から隔離されていることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか1項に記載のトラクションブレーキ装置(50)。
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