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公開番号2025063402
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-16
出願番号2023172550
出願日2023-10-04
発明の名称車両用動力装置
出願人NTN株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類H02K 5/10 20060101AFI20250409BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】所望のモータ出力を得るとともに、シール寿命の低下を防止することができる車両用動力装置を提供する。
【解決手段】車両用動力装置PUの車輪用軸受30は、固定輪2と、固定輪2に転動体5を介して回転自在に支持されると回転輪1とを有している。車両用動力装置PUの発電機GEは、固定輪2に取り付けられたステータ9と、回転輪1に取り付けられたロータ12とを有している。ステータ9は、固定輪である内輪シャフト3のインボード側外周面にステータ保持部材17を介して取り付けられている。ステータ保持部材17のインボード側の端面におけるステータ9よりも径方向内側の部位に、ステータ9のコイルの配線20を外部に導出する連通孔25が設けられている。ステータ保持部材17のインボード側の端部の外径面に、内部空間への異物の浸入を阻止するシール部材16が設けられている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
固定輪と、前記固定輪に転動体を介して回転自在に支持されると回転輪とを有し、前記回転輪に車両の車輪が取り付けられるハブフランジが設けられた車輪用軸受と、
前記車輪用軸受の固定輪に取り付けられたステータと、前記車輪用軸受の回転輪に取り付けられたロータとを有する発電機と、を備えた車両用動力装置であって、
前記ステータは、前記固定輪である前記車輪用軸受の内輪シャフトのインボード側外周面にステータ保持部材を介して取り付けられ、
前記ステータ保持部材のインボード側の端面における前記ステータよりも径方向内側の部位に、前記ステータのコイルの配線を外部に導出する連通孔が設けられ、
前記ステータ保持部材のインボード側の端部の外径面に、内部空間への異物の浸入を阻止するシール部材が設けられている車両用動力装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
請求項１に記載の車両用動力装置において、前記内輪シャフトがボルトにより車両の懸架装置に取り付けられ、
前記ボルトの軸心の径方向位置が、前記転動体の中心の径方向位置と同じであるか、または内径側に位置している車両用動力装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用動力装置において、さらに、前記固定輪に対する前記回転輪の回転角度または回転速度を検出する回転検出器を備え、
前記ハブフランジにブレーキロータが取り付けられ、
前記ステータおよび前記ロータの一部または全部が、前記ブレーキロータにおけるブレーキキャリパが押し付けられる部分よりも小径であり、
前記発電機における前記ハブフランジへの取付部を除く全体が、前記ハブフランジと、前記車両の足回りフレーム部品のアウトボード側面との間の軸方向範囲に位置し、
前記回転検出器が、前記ロータよりも径方向内側に位置している車両用動力装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の車両用動力装置において、前記内輪シャフトのインボード側端部のフランジ部に複数の雌ねじが設けられ、
前記雌ねじにボルトを締め付けることで前記内輪シャフトが車両の懸架装置に取り付けられている車両用動力装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の車両用動力装置において、前記内輪シャフトのインボード側端面に雌ねじが設けられ、
前記雌ねじにボルトを締め付けることで前記内輪シャフトが車両の懸架装置に取り付けられている車両用動力装置。
【請求項６】
請求項１または２に記載の車両用動力装置において、前記内輪シャフトのインボード側端面から突出する雄ねじが設けられ、
前記雄ねじにナットを締め付けることで前記内輪シャフトが車両の懸架装置に取り付けられている車両用動力装置。
【請求項７】
請求項１または２に記載の車両用動力装置において、さらに、前記固定輪に対する前記回転輪の回転角度および回転速度の少なくとも一方を検出する回転検出器を備え、
前記回転輪である外輪のアウトボード端を閉塞する外輪キャップに、前記回転検出器のターゲットが設置され、
前記内輪シャフトのアウトボード側端面に前記回転検出器のセンシング部が設置され、
前記内輪シャフトに、前記回転検出器の信号線を取り出すための貫通孔が設けられている車両用動力装置。
【請求項８】
請求項１または２に記載の車両用動力装置において、さらに、前記固定輪に対する前記回転輪の回転角度および回転速度の少なくとも一方を検出する回転検出器を備え、
前記回転輪である外輪の外周部に、前記回転検出器のターゲットが設置され、
前記ステータ保持部材のアウトボード側端面に、前記回転検出器のセンシング部が設置されている車両用動力装置。
【請求項９】
請求項１または２に記載の車両用動力装置において、さらに、前記固定輪に対する前記回転輪の回転角度および回転速度の少なくとも一方を検出する回転検出器を備え、
前記回転輪である外輪に取り付けられて車両用動力装置のインボード端を閉塞するシールホルダに、前記回転検出器のターゲットが設置され、
前記ステータ保持部材に、前記回転検出器のセンシング部が設置されている車両用動力装置。
【請求項１０】
請求項１または２に記載の車両用動力装置において、さらに、前記固定輪に対する前記回転輪の回転角度および回転速度の少なくとも一方を検出する回転検出器を備え、
前記回転輪である外輪のインボード側部分の外周部に、前記回転検出器のターゲットが設置され、
前記ステータ保持部材のインボード側部分の内周部に、前記回転検出器のセンシング部が設置されている車両用動力装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の主駆動源と機械的に連結した駆動輪もしくは非連結である非駆動輪（従動輪）に、駆動および回生制動を行う電動発電機を搭載した車両用動力装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
車輪内部にモータを組み込んだ車両用動力装置は、車輪を支持する車輪用軸受と、車輪の駆動および回生を行うモータが一体となった装置である。このような車両用動力装置は、車両の駆動アシスト、減速時の回生、各輪トルク制御による姿勢安定化など多くの利点があり、自動車の電動化と相まって今後需要が見込まれている（例えば、特許文献１～４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－０５２４８２号公報
特開２０１９－２０２５７０号公報
特許第７０２５１７６号公報
特開２０２１－１９２９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の車両用動力装置は、装置が小型で、ブレーキロータの外周部よりも内径側に配置できるので、現行の車輪用軸受からの置き換えが容易である。しかしながら、特許文献１の構造では、車輪用軸受に異常または劣化が発生した場合、モータを含めた車両用動力装置全体を交換する必要がある。そのため、交換作業の難易度が高く、交換部品の費用も高額となる。そこで、特許文献２の装置では、車輪用軸受部とモータ部を分離可能としている。これにより、一方の部品を交換する場合の交換作業が容易になるとともに、交換費用が抑制される。
【０００５】
特許文献２の構造では、転走面の外径部に外輪と外輪外周体との締結部があり、交換の容易性を確保するため、ボルトでの固定が適切である。しかしながら、路面からの荷重に耐え得るボルト強度が必要となるので、外輪と外輪外周体との締結部は外径側に肉厚となる。これに伴い、その外径側に位置するモータ部の占有空間が小さくなり、その結果、所望のモータ出力を得難い。
【０００６】
特許文献３の装置では、モータ部の占有空間を大きくするために、モータのステータを保持するステータ保持部材に複数の連通孔を設け、ステータに接続される配線がこの連通孔を介してステータ保持部材の外径側から内径側へ通されている。しかしながら、ステータ保持部材は、固定輪である外輪に取り付けられているので、車輪用軸受をナックルに固定するボルトの径方向取付位置（ＰＣＤ）は、車輪用軸受が有する転動体のＰＣＤよりも径方向外側に配置されている。このため、ボルトのＰＣＤよりも径方向外側に配置されるシール部材が大径化する。その結果、車輪回転時のシール周速が増大し、シール寿命が低下する恐れがある。
【０００７】
特許文献４の装置では、車輪用軸受を外輪回転型とし、内輪からインボード側へ突出した軸部とナットでブラケットを締結し、該ブラケットとナックルがボルトにより締結されている。これにより、車輪用軸受を分解することなく、車輪用軸受、モータロータ、モータステータを分離することが可能となり、モータの径方向の占有空間も確保している。しかしながら、特許文献４には、モータステータに電力を供給するための配線に関する詳細な記載がない。また、ボルトのＰＣＤは、車輪用軸受の転動体のＰＣＤよりも径方向外側に配置されており、ボルトのＰＣＤよりも径方向外側に配置されるシール部材が大径化する。その結果、車輪回転時のシール周速が増大し、シール寿命が低下する恐れがある。
【０００８】
本発明の目的は、モータ部の占有空間を確保して所望のモータ出力を得るとともに、シールを小径化して車輪回転時のシール周速の増大に伴うシール寿命の低下を防止することができる車両用動力装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の車両用動力装置は、
固定輪と、前記固定輪に転動体を介して回転自在に支持される回転輪とを有し、前記回転輪に車両の車輪が取り付けられるハブフランジが設けられた車輪用軸受と、
前記車輪用軸受の固定輪に取り付けられたステータと、前記車輪用軸受の回転輪に取り付けられたロータとを有する発電機と、を備えた車両用動力装置であって、
前記ステータは、前記固定輪である前記車輪用軸受の内輪シャフトのインボード側外周面にステータ保持部材を介して取り付けられ、
前記ステータ保持部材のインボード側の端面における前記ステータよりも径方向内側の部位に、前記ステータのコイルの配線を外部に導出する連通孔が設けられ、
前記ステータ保持部材のインボード側の端部の外径面に、内部空間への異物の浸入を阻止するシール部材が設けられている。
【００１０】
ここで、「径方向」とは、車輪用軸受の径方向をいう。また、車両用動力装置を車体に取り付けた状態で、車両の前後方向に延びる車体中心線に向かう方向を「インボード側」とし、車体中心線から離れる方向を「アウトボード側」とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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