JP6835734B2 - 自動車両および制動に用いる電気モータアセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、自動車両および制動（motor vehicle and brake）に用いる電気モータアセンブリに関する。

特に、本発明は、請求項１の前文に定義されているような自動車両および制動に用いる電気モータアセンブリに関する。

電気スクータあるいは自動車両は、ホイール内に収容された電気モータを備えていることが知られている。

ホイール内の電気モータの配置に起因して、しばしば、ホイールハブに接続されたディスクブレーキのディスクを配置することができず、また、ホイールのリム内にキャリパボディを配置することができない。リムは、略完全あるいは完全に電気モータによって占められている。

その結果、電気モータアセンブリおよび制動に結合されているホイールの実際の解決策は、特に、軸方向、あるいは、ホイール自体の回転軸に平行な方向において、煩雑である。

ホイールに収容されている電気モータが、例えばＫＲ１０１２１９０５９に記載されているように、ステータに対して外部に配置されたロータを有している場合に、ディスクブレーキをホイールに対して接続できる。

実際、ディスクブレーキは、モータのフォークおよびサスペンションが接続されている軸にキー結合されて（keyed onto）配置されているロータに接続可能である。サスペンションには、次にブレーキキャリパが取り付けられる。

ホイールを内部に容易に置き換えることができ、ごみ、破片など取り除いたままにすることができ、また、置き換えが簡単かつ容易である電気モータカートリッジを形成するために、ステータの内部に配置されたロータを有する電気モータを代わりに用いた場合、リム内に制動（ブレーキング）システムを配置することは、実質的に不可能である。

このため、スクータホイールのディスクブレーキを配置して、特に軸方向におけるサイズを小さくするニーズが強く感じられる。

実際、寸法の小さいホイールリムは、しばしばスクータに用いられ、径方向に延びることはできないが、所望のトルクを発揮するために幅を大きくする必要があるモータ用に軸方向に十分なスペースを空けることが基本になっている。

さらに、取り付けおよび特に修理が簡単かつ安全な電気牽引を有するスクータ用の制動システムを作るニーズが強く感じられる。

従って、本発明の目的は、前述のニーズを満たすことができかつ背景技術の問題を解決できる自動車両および制動に用いる電気モータアセンブリを提供することである。

これらおよび他の問題は、請求項１に従ったアセンブリにより達成される。特定の有利な実施形態が、従属請求項の目的である。

本発明の自動車両および制動に用いる電気モータアセンブリの更なる特徴および利点が、添付の図面に関連して、以下の好ましいが限定されない実施形態の記載に示される。
図１は、ホイールのリム内に取り付けられた電気モータに接続されたスクータまたは自動車両のフォークの一部を示す不等角投影図である。 図２は、図１とは反対側から見た図１のアセンブリの不等角投影図である。 図３は、図１のアセンブリの正面図である。 図４は、更なる実施形態の自動車両のホイール内に取り付けられたアセンブリの断面の不等角投影図である。 図５は、V-V線に沿った図３のアセンブリの断面図である。 図６は、VI-VI線に沿った図３のアセンブリの断面図である。 図７は、図１のアセンブリの分解不等角投影図である。

以下に示す実施形態に共通する要素および要素の一部は、同じ符号を用いて示されている。

図面を参照すると、自動車両および制動に用いる電気モータアセンブリ１は、エンジンカートリッジ２を備えている。このエンジンカートリッジ２は、エンジンケーシング４に接続されたステータ３を有している。また、エンジンカートリッジ２は、さらに、ホイールシャフト６に接続されたロータ５を有している。

前記アセンブリ１は、さらに、ホイールシャフト６に接続されたディスクブレーキのディスク７を備えている。

有利なことに、前記アセンブリ１は、さらに、ディスク７の両側に配置されかつエンジンケーシング４に接続されたディスクブレーキキャリパ８を備えている。

一実施形態では、ホイールシャフト６が、ベアリングインナーレース９を形成している。また、一実施形態では、ベアリング１０（特にベアリング本体２８およびベアリングアウターレース２６）が、ベアリングインナーレース９に結合されている。

一実施形態では、エンジンケーシング４は、ベアリング１０にキー結合されている。また、一実施形態では、ホイールシャフト６は、エンジンケーシング４回りに回転するように支持されている。

一実施形態では、前記アセンブリ１は、さらに、エンジンケーシング４に堅く取り付けられている自動車両用のフォーク１１を備えている。

一実施形態では、前記アセンブリ１は、さらに、必須ではないが、エンジンケーシング４に一体に形成されている、あるいは、エンジンケーシング４と共にワンピース（One piece）を形成するように接続されている自動車両用のフォーク１１を備えている。

一実施形態では、前記アセンブリ１が、フォーク１１に堅く接続された、あるいは、フォーク１１に一体に形成された第１ハーフキャリパ１２を備えている。

一実施形態では、前記アセンブリ１が、エンジンケーシング４に堅く接続された、あるいは、エンジンケーシング４に一体に形成された第１ハーフキャリパ１２を備えている。

一実施形態では、前記アセンブリ１が、さらに、第１ハーフキャリパ１２に結合されてブレーキディスク７の両側に前記キャリパ８を配置する、第２ハーフキャリパ１３を備える。

一実施形態では、第１ハーフキャリパ１２と前記ディスク７との間に、第１ブレーキパッド２９が配置されている。この第１ブレーキパッド２９は、例えば、第１ハーフキャリパ１２に設けられているピストンシート３１に収容されたピストン３０によって、制動作用（braking action）を働かせるように作用する。例えば、一実施形態では、ピストン３０が２つである。

一実施形態では、第２ハーフキャリパ１３が、ピストンシートにおいて、ディスクブレーキディスク７に対向する第２ブレーキパッド３３を制動するのに適しているピストン３２を収容している。例えば、一実施形態では、ピストン３２は２つである。

一実施形態では、第２ハーフキャリパ１３は、スタッドボルト３４により第１ハーフキャリパ１２に取り付けられている。スタッドボルト３４は、第１ハーフキャリパ１２の本体に設けられたねじ台座３５に、堅く接続されている。

一実施形態では、第１ハーフキャリパ１２は、エンジンケーシング４に一体に形成されているか、または、フォーク１１に一体に形成されている。

一実施形態では、エンジンケーシング４が、ベアリング１０にキー結合された支持板１４を有している。また、一実施形態では、エンジンケーシング４が、さらに、支持板１４の周囲に取り付けられたステータハウジング１５を有している。

一実施形態では、ステータハウジング１５は、ステータ巻線１７と、ステータ巻線１７の周囲に配置されてロータ５に対向するのに適したステータ積層体(stator laminations)１８とを有する。

一実施形態では、ロータ５が、シーリングフランジ１６を有している。また、一実施形態では、ステータハウジング１５は、シーリングフランジ１６に対向してシールされている。これにより、エンジンケーシング４が、外気に対して実質的にシールされ、ごみ又は破片のモータ２内への侵入が制限される。

その結果、エンジンケーシング４およびロータ５を有するモータは、ロータ５およびステータ３を分解する必要なく交換できるエンジンカートリッジ２を形成する。

一実施形態では、ロータ５は、永久磁石２０が結合されたロータリング１９を有する。ロータリング１９は、ステータ巻線１７とステータ積層体１８とに対向するように配置されている。

一実施形態では、ロータリング１９が、ホイールシャフト６に取り付けられている。

一実施形態では、ホイールシャフト６が、ロータリング１９が取り付けられた第１ホイールフランジ２１と、ディスクブレーキディスク７が接続された対向する第２ホイールフランジ２２とを有している。

一実施形態では、前記アセンブリ１は、さらに、ベアリングカートリッジ２３を備えている。また、一実施形態では、ベアリングカートリッジ２３は、ロータリング１９が取り付けられた第１ホイールフランジ２１が設けられたベアリングインナーレース９を有している。ホイールフランジ２１は、自動車両のホイール２５のハブ２４に取り付けるのに適している。また、一実施形態では、ベアリングインナーレース９が、ディスクブレーキディスク７が接続された第２ホイールフランジ２２を有している。

一実施形態では、ベアリングカートリッジ２３は、支持板１４がキー結合されるベアリングアウターレース２６を有している。

一実施形態では、エンジンケーシング４は、蓋状ステータハウジング１５が接続され支持されて、エンジンケーシング４をシーリングフランジ１６に対して閉ざしてシールする支持板１４を有する。

一実施形態では、エンジンケーシング４は、ディスクブレーキキャリパ８を支持している。また、一実施形態では、エンジンケーシング４は、フォーク１１に接続されている。また、一実施形態では、エンジンケーシング４は、ホイールシャフト６に配置されたベアリング１０にキー結合されている。

一実施形態では、エンジンケーシング４が、ホイールシャフト６に設けられたベアリングインナーレース９によって、自動車両２７の自動車両用ホイール２５に接続されている。

前述の解決策によって、軸方向の容量を低減でき、ホイールのリム内の電気モータの位置に加えて、キャリパディスクアセンブリおよび自動車両のサスペンションのアームを軸方向に隣り合って配置することができる。

さらに、前述の解決策によって、ディスクブレーキキャリパを電気モータのケーシングまたはステータと一体化することができる。

前述の解決策によって、制動システムを容易に維持することができ、電気モータを分解することなく、キャリパ、特にハーフキャリパおよびディスクを分解することができる。

当業者は、前記実施形態に対して様々な変更および適合を行ったり、本発明の範囲から離れることなく、偶発的な必要性（contingent needs）および明細書を満たす機能的に等しい他の要素を置き換えたりすることができる。

例えば、一実施形態では、軸方向に固定されたブレーキディスクの制動面に対して反対側のパッドに制動効果を有するように作動する向かいあったピストンを有する固定されたキャリパの代わりに、一方のみにピストンを有し軸方向に浮動するディスクの両側に配置されたキャリパを設けてもよい。

他の実施形態では、ブラケットが、電気モータのケーシングまたはステータに接続されている、あるいは、一体になっているフローティングキャリパを設けてもよい。フローティングキャリパは、ブラケットに対して浮動しかつスライドする。

他の実施形態では、内部ロータを有する電気モータに代えて、外部ロータを有する電気モータを設けてもよい。

他の実施形態では、ディスクブレーキディスク７が、自動車両用のフォーク１１とエンジンカートリッジ２との間に配置されている。

１ 自動車両および制動に用いる電気モータアセンブリ
２ エンジンカートリッジ
３ ステータ
４ エンジンケーシング
５ ロータ
６ ホイールシャフト
７ ディスクブレーキディスク
８ ディスクブレーキキャリパ
９ ベアリングインナーレース
１０ ベアリング
１１ 自動車両用のフォーク
１２ 第１ハーフキャリパ
１３ 第２ハーフキャリパ
１４ 支持板
１５ ステータハウジング
１６ シーリングフランジ
１７ ステータ巻線
１８ ステータ積層体
１９ ロータリング
２０ 永久磁石
２１ 第１ホイールフランジ
２２ 第２ホイールフランジ
２３ ベアリングカートリッジ
２４ ハブ
２５ ホイール
２６ ベアリングアウターレース
２７ 自動車両
２８ ベアリングの回転体
２９ 第１ブレーキパッド
３０ ピストン
３１ ピストンシート
３２ ピストン
３３ 第２ブレーキパッド
３４ スタッドボルト
３５ ねじ台座
３６ ロータおよびステータ間のシーリングカスケット

Claims (6)

1. エンジンケーシング（４）に接続されたステータ（３）と、ホイールシャフト（６）に接続されたロータ（５）とを有するエンジンカートリッジ（２）と、
   前記ホイールシャフト（６）に接続されたブレーキディスクのディスク（７）と、
   前記ディスク（７）の両側に配置されかつ前記エンジンケーシング（４）に接続されたディスクブレーキキャリパ（８）と、
   前記エンジンケーシング（４）と一体の自動車両用のフォーク（１１）と
   を備え、
   前記ホイールシャフト（６）が、ベアリングインナーレース（９）を形成し、
   前記ベアリングインナーレース（９）が、ベアリング（１０）に接合され、
   前記エンジンケーシング（４）が、前記ベアリング（１０）にキー結合され、
   前記フォーク（１１）に堅く接続された、または、前記フォーク（１１）と一体の、第１ハーフキャリパ（１２）を備え、
   さらに、前記第１ハーフキャリパ（１２）に結合されて前記ディスク（７）の両側に前記ディスクブレーキキャリパ（８）を配置する第２ハーフキャリパ（１３）を備え、
   前記エンジンケーシング（４）が、
   前記ベアリング（１０）にキー結合された支持板（１４）と、
   前記支持板（１４）の周囲に取り付けられたステータハウジング（１５）と
   を有し、
   前記ステータハウジング（１５）が、ステータ巻線（１７）と、前記ステータ巻線（１７）の周囲に配置されたステータ積層体（１８）とを有し、
   前記ロータ（５）が、前記ステータ巻線（１７）および前記ステータ積層体（１８）に対向するように永久磁石（２０）が結合されているロータリング（１９）を有し、
   前記ロータリング（１９）が、前記ホイールシャフト（６）に取り付けられ、
   前記ホイールシャフト（６）が、前記ロータリング（１９）が取り付けられた第１ホイールフランジ（２１）と、前記ディスク（７）が接続された第２ロータフランジ（２２）とを有している、自動車両および制動に用いる電気モータアセンブリ（１）。
2. 請求項１の電気モータアセンブリ（１）において、
   前記ディスク（７）が、前記フォーク（１１）と平行または同一平面上に配置され、前記エンジンカートリッジ（２）に対向し、
   前記ディスク（７）が、前記フォーク（１１）および前記エンジンカートリッジ（２）の間に配置されている、電気モータアセンブリ（１）。
3. 請求項１または２の電気モータアセンブリ（１）において、
   前記電気モータアセンブリ（１）が、ベアリングカートリッジ（２３）を備え、
   前記ベアリングカートリッジ（２３）が、前記ロータリング（１９）が接続されかつホイールのハブ（２４）への接続に適した第１ホイールフランジ（２１）が設けられた前記ベアリングインナーレース（９）を有し、
   前記ベアリングインナーレース（９）が、前記ディスク（７）が接続された第２ホイールフランジ（２２）を有し、
   前記ベアリングカートリッジ（２３）が、前記支持板（１４）にキー結合されているベアリングアウターレース（２６）を有する、電気モータアセンブリ（１）。
4. 請求項１から３のいずれか１つの電気モータアセンブリ（１）において、
   前記エンジンカートリッジ（２）が、前記ホイールシャフト（６）に設けられた前記ベアリングインナーレース（９）を介して、自動車両（２７）のホイール（２５）に接続されている、電気モータアセンブリ（１）。
5. 請求項１から４のいずれか１つの電気モータアセンブリ（１）において、
   前記ホイールシャフト（６）が、前記エンジンケーシング（４）まわりに回転するように支持されている、電気モータアセンブリ（１）。
6. 請求項１から５のいずれか１つの電気モータアセンブリ（１）において、
   前記ロータ（５）が、シーリングフランジ（１６）を有し、前記ステータハウジング（１５）が、前記シーリングフランジ（１６）に対して対向しかつシールされている、電気モータアセンブリ（１）。

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