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特開2023-55928自動車用回転電気機械の駆動アセンブリ
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  • 特開-自動車用回転電気機械の駆動アセンブリ 図1
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023055928
(43)【公開日】2023-04-18
(54)【発明の名称】自動車用回転電気機械の駆動アセンブリ
(51)【国際特許分類】
   F16D 1/072 20060101AFI20230411BHJP
   F16D 1/076 20060101ALI20230411BHJP
【FI】
F16D1/072
F16D1/076
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023017523
(22)【出願日】2023-02-08
(62)【分割の表示】P 2019572614の分割
【原出願日】2018-06-27
(31)【優先権主張番号】1755923
(32)【優先日】2017-06-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR
(71)【出願人】
【識別番号】508075579
【氏名又は名称】ヴァレオ エキプマン エレクトリク モトゥール
(74)【代理人】
【識別番号】100120031
【弁理士】
【氏名又は名称】宮嶋 学
(74)【代理人】
【識別番号】100127465
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 幸裕
(74)【代理人】
【識別番号】100158964
【弁理士】
【氏名又は名称】岡村 和郎
(72)【発明者】
【氏名】ジミー、シャイルー
(72)【発明者】
【氏名】ピエール-イブ、ビルテリスト
(72)【発明者】
【氏名】アンリ、デリアネ
(72)【発明者】
【氏名】ダビド、マルグリット
(72)【発明者】
【氏名】エリック、ジョゼフォービーツ
(72)【発明者】
【氏名】シルバン、ペロー
(72)【発明者】
【氏名】モハメド、エル-ガザル
(72)【発明者】
【氏名】リオネル、デルクロワ
(72)【発明者】
【氏名】ユベール、デブライネ
(57)【要約】      (修正有)
【課題】回転可能且つ並進可能にシャフトに一体的に装着される接続部品の保持性を改善する。
【解決手段】駆動アセンブリは、長手方向軸(X)に沿って延びるロータシャフト(2)と、シャフトとトルク伝達システム(4)との間の接続を提供する接続部品を備え、トルク伝達システム(4)は、ロータシャフトの通過のためのボア(41)を、ボアは、第1壁(41a)と、第1壁に整列して軸方向に延びる円筒形状の第2壁(41b)を、ロータシャフトは、軸方向に延びる第1面(21)であって、ボアの第1壁と協働して接続部品をロータシャフトの周囲にセンタリングする第1面(21)と、-軸方向に延びるとともにローレット加工部が設けられた円筒形状の第2面(22)を備え、ローレット加工部はボアの第2壁の直径(A’)より大きい直径(A)を有し、接続部品はロータシャフトにローレット加工部を用いて圧力嵌めされることを特徴とする。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
自動車回転電気機械(100)の駆動アセンブリであって、
前記駆動アセンブリは、長手方向軸(X)に沿って延びるロータシャフト(2)と、前記シャフトとトルク伝達システム(4)との間の接続を提供する接続部品と、を備え、
前記トルク伝達システム(4)は、前記ロータシャフトの通過のためのボア(41)を備え、
前記ボアは、軸方向に延びる第1壁(41a)と、前記第1壁に整列して軸方向に延びる円筒形状の第2壁(41b)と、を備え、
前記ロータシャフトは、
-軸方向に延びる第1面(21)であって、前記ボアの前記第1壁と協働して前記接続部品を前記ロータシャフトの周囲にセンタリングする第1面(21)と、
-軸方向に延びるとともにローレット加工部が設けられた円筒形状の第2面(22)と、
を備え、
前記ローレット加工部は、前記ボアの前記第2壁の直径(A’)より大きい直径(A)を有し、
前記接続部品は、前記ロータシャフトに、前記ローレット加工部を用いて圧力嵌めされる、
ことを特徴とするアセンブリ。
【請求項2】
前記ロータシャフト(2)の前記第1面(21)及び前記ボア(41)の前記第1壁(41a)は、同一の直径(B)を有する円筒形状面である、
ことを特徴とする請求項1に記載のアセンブリ。
【請求項3】
前記ロータシャフト(2)の前記第1面(21)及び前記ボア(41)の前記第1壁(41a)は、特徴寸法より小さい寸法を有する凹凸を備えた面特性をそれぞれ呈する、
ことを特徴とする請求項1及び2のいずれかに記載のアセンブリ。
【請求項4】
前記接続部品(4)は、前記ロータシャフト(2)の第1端部のレベルに装着され、
前記ロータシャフトの前記第1面(21)の前記直径(B)は、前記ローレット加工部の前記直径(A)より大きく、
前記ローレット加工部は、前記ロータシャフトの前記第1面と前記第1端部との間に配置される、
ことを特徴とする請求項2及び3のいずれかに記載のアセンブリ。
【請求項5】
前記ロータシャフト(2)の前記第1面(21)の前記直径(B)は、前記ローレット加工部の前記直径(A)の1乃至2倍の範囲にある、
ことを特徴とする請求項4に記載のアセンブリ。
【請求項6】
前記接続部品(4)は、前記ロータシャフト(2)の第1端部のレベルに装着され、
前記ロータシャフトの前記第1面(21)の前記直径(B)は、前記ローレット加工部の前記直径(A)より小さく、
前記第1面は、前記ロータシャフトの前記ローレット加工部と前記第1端部との間に配置される、
ことを特徴とする請求項2及び3のいずれかに記載のアセンブリ。
【請求項7】
前記第1センタリング面(21)は、好適には、前記面(22)の長さの1乃至3倍の範囲の長さに亘って延びる、
請求項1乃至6のいずれかに記載のアセンブリ。
【請求項8】
前記ローレット加工部は、好適には、前記シャフト(2)の前記直径の0.1乃至1倍の範囲の長さに亘って延びる、
請求項1乃至7のいずれかに記載のアセンブリ。
【請求項9】
請求項1乃至7のいずれかに記載の駆動アセンブリを備える、
ことを特徴とする回転電気機械(100)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の技術分野は、燃焼機関自動車に装備されるオルタネータ又はスタータ‐オルタネート等の回転電機機械の分野である。
【0002】
本発明は、ロータシャフトと、当該シャフトとトルク伝達システム(例えば、ベルト又はチェーン)との接続を提供する接続部品(例えば、プーリ又はピニオン)とを備える回転電気機械の駆動アセンブリに関する。
【背景技術】
【0003】
燃焼機関自動車には、特に車両のバッテリを再充電したり、車両の車載電力網に給電したりすることを目的として、機械的エネルギーを電気エネルギーに変換する機能を有するオルタネータが装備されている。
【0004】
オルタネータは、プーリが装着されたシャフトを備える回転電気機械である。このプーリは、ベルトによってエンジンのクランクシャフトに装着された別のプーリに接続される。ベルトは、クランクシャフトの回転運動を、オルタネータのシャフトに伝達する。
【0005】
保持ナットを使用して、プーリをシャフトの周囲に回転可能にロックすることが一般的である。しかし、このような固定手段により生成されるクランプ力は、プーリをシャフトと一体的に保持するには十分でない場合がある。実際に、オルタネータの作動中に、特にプーリが高いトルクを受けると、ナットは緩みやすい。
【0006】
したがって、シャフトの周囲にプーリを回転可能にロックすることを改善する必要があると思われる。
【発明の概要】
【0007】
本発明は、シャフトとトルク伝達システム(例えば、ベルト又はチェーン)との接続を提供する接続部品(例えば、プーリ又はピニオン)であって、回転可能且つ並進可能にシャフトに一体的に装着される接続部品の保持性を改善する解決策を提案する。
【0008】
本発明の第1態様は、自動車回転電気機械の駆動アセンブリであって、前記駆動アセンブリは、長手方向軸に沿って延びるロータシャフトと、前記シャフトとトルク伝達システムとの間の接続を提供する接続部品と、を備え、前記トルク伝達システムは、前記ロータシャフトの通過のためのボアを備え、前記ボアは、軸方向に延びる第1壁と、前記第1壁に整列して軸方向に延びる円筒形状の第2壁と、を備え、前記ロータシャフトは、
-軸方向に延びる第1面であって、前記ボアの前記第1壁と協働して前記接続部品を前記ロータシャフトの周囲にセンタリングする第1面と、
-軸方向に延びるとともにローレット加工部が設けられた円筒形状の第2面と、
を備え、
前記ローレット加工部は、前記ボアの前記第2壁の直径より大きい直径を有し、前記接続部品は、前記ロータシャフトに、前記ローレット加工部を用いて圧力嵌めされるアセンブリに関する。
【0009】
ローレット加工部は、接続部品がシャフトに圧力嵌めされる際に、ボアの壁に溝を切るようになる複数の突起からなる。したがって、本発明により、ローレット加工部を用いて接続部品をシャフトに対して回転可能にロックすることを確保しつつ、接続部品がセンタリングした態様で装着されることが保証される。
【0010】
本発明の第1態様による駆動アセンブリは、以下の単数又は複数の特徴を、単独で又は技術的に可能な態様で組み合わせて備え得る。
-前記ロータシャフトの前記第1面及び前記ボアの前記第1壁は、同一の直径を有する円筒形状面である。
-前記ロータシャフトの前記第1面及び前記ボアの前記第1壁は、特徴寸法より小さい寸法を有する凹凸を備えた面特性をそれぞれ呈する。
-前記接続部品は、前記ロータシャフトの第1端部のレベルに装着され、前記ロータシャフトの前記第1面の前記直径は、前記ローレット加工部の前記直径より大きく、前記ローレット加工部は、前記ロータシャフトの前記第1面と前記第1端部との間に配置される。-前記ロータシャフトの前記第1面の前記直径は、前記ローレット加工部の前記直径の1乃至2倍の範囲にある。
-前記接続部品は、前記ロータシャフトの第1端部のレベルに装着され、前記ロータシャフトの前記第1面の前記直径は、前記ローレット加工部の前記直径より小さく、前記第1面は、前記ロータシャフトの前記ローレット加工部と前記第1端部との間に配置される。
【0011】
本発明の第2態様は、本発明の第1態様による駆動アセンブリを備える回転電気機械に関する。
【0012】
本発明及びその種々の適用例は、以下の説明を読み且つこれに付随する図面を検討することでより良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】本発明によるオルタネータの実施形態の長手方向の部分概略断面図である。
図2図1のオルタネータの駆動アセンブリの第1実施形態の部分分解概略図である。
図3図1のオルタネータの駆動アセンブリの第2実施形態の部分分解概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
これらの図面は、例示みを目的としており、本発明を限定するものでは全くない。
【0015】
更なる明確性を期して、全ての図面において同一又は類似の要素を同一の参照符号で示す。
【0016】
本発明によるオルタネータ100の実施形態を図1を参照して説明する。オルタネータは、燃焼機関自動車からの機械的エネルギーを電気エネルギーに変換するように構成された回転電機機械である。本発明の別の実施形態によれば、回転電機機械は、スタータ‐オルタネータであってもよい。
【0017】
オルタネータ100は、長手方向軸Xに沿って延びるロータシャフト2と、接続部品と、を備える駆動アセンブリを備えている。接続部品は、シャフトと、シャフト2の前端に回転可能及び並進可能に一体的に装着されたトルク伝達システム4との間の接続を提供する。
【0018】
この接続部品は、図示例においてプーリにより具現化されている。本例において、トルク伝達システムは、ベルトによって具現化されている。
【0019】
別の不図示のバージョンにおいて、この接続部品は、ピニオンにより具現化され得る。この場合、トルク伝達システムは、チェーンにより具現化される。以下の説明において、選択例は、プーリの例である。しかし、このプーリはピニオンに置換可能であることを理解されたい。
【0020】
詳細な説明及び請求の範囲の全体において、「前(部)」、「後(部)」、「前方」、「後方」という用語は、オルタネータ100の構造における相対的な位置の特性を示すために使用され、オルタネータ100の前部は、プーリ4を設けられたシャフト2の端部に対応する。
【0021】
また、オルタネータ100は、シャフト2に回転可能に一体的に装着されたロータ6と、ロータ6を包囲するステータ(図示せず)と、を備える。ステータは、ロータ6の両側に配置された前方ボールベアリング71と後方ボールベアリング72とにより、シャフト2に対して回転可能に装着されたケース(図示せず)によって支持される。
【0022】
シャフト2は、ロータと前方ベアリング71との間に配置されたスラストベアリング25を備える。前方ベアリング71は、シャフト2と接触する内側ベアリングレース71aと、外側ベアリングレース71bと、を備える。前方ベアリング71の内側レース71aは、スラストベアリング25に当接する。プーリ4は、保持ナット8により内側レース71aに堅固に保持される。シャフト2の前端部は、プーリ4の組付中に、シャフト2を回転可能にロック可能とするキーを受容することが意図された凹部9を備える。
【0023】
燃焼機関は、回転運動可能なクランクシャフトを備える。オルタネータ100のプーリ4は、クランクシャフトに回転可能に一体的に装着されたプーリにプーリ4を機械的に接続するベルトによって回転されることが意図されている。クランクシャフトの回転運動は、プーリ4、シャフト2、及びロータ6に伝達され、これらの要素は回転可能に一体的に装着されている。
【0024】
図2は、オルタネータ100の駆動アセンブリの第1実施形態の部分分解概略図である。プーリ4は、ロータシャフト2の通過のためボア41を備える。ボア41は、第1壁41aと第2壁41bとを備え、これらの壁は互いに整列して軸方向に延びている。第2壁41bは、円筒形状を有する。
【0025】
ロータシャフト2は、第1面21と第2面22とを備え、これらの面は互いに整列して軸方向に延びている。第2面22は、シャフト2の全周に亘って延び、ボア41の第2壁41bの全体形状に相補的な全体形状を呈する。第2面22は、円筒形状を有する。
【0026】
図2に示すように、第2面22には、ローレット加工部が設けられている。ローレット加工部は、ボア41の第2壁41bの直径A’より実質的に大きい直径Aを有する。プーリ4は、ローレット加工部を用いてロータシャフト2に圧力嵌めされる。保持ナット8に加えて、ローレット加工部は、プーリ4をシャフト2に回転可能且つ並進可能にロックすることに寄与する。好適には、ローレット加工部の直径Aは、ボア41の第2壁41bの直径A’の1乃至1.1倍の範囲にある。
【0027】
プーリ4をシャフト2に組み付ける際、第1面21は、ボアの第1壁41aと協働して、プーリをシャフト2の周囲にセンタリングする。実際に、ローレット加工部のみでは、プーリ4の中心を、シャフト2の回転軸に相当する長手方向軸Xに適切に整列させることはできない。これらのセンタリング面の協働により、プーリ4の回転軸はシャフト2の回転軸に結合され、プーリ4は平衡を失わない。
【0028】
図2の実施形態において、シャフト2の第1面21及びボア41の第1壁41aは、同一の直径Bを持つ円筒形状を有する。或いは、シャフト2の第1面21及びボア41の第1壁41aの両方は、長手方向軸Xに対して平行であるとともに周方向に配置された単数又は複数の平坦面を呈し得る。この場合、シャフト2の第1面21及びボア41の第1壁41aは、長手方向に切頭された円筒形状を有し、これにより、プーリ4のロータシャフト2に対する回転可能なロックが改善され得る。
【0029】
第1センタリング面21は、好適には、面22の長さの1乃至3倍の範囲の長さに亘って延びる。面21は、シャフトとプーリとの間で機能的案内ゾーンを形成することに留意されたい。
【0030】
ローレット加工部は、好適には、シャフト2の直径の0.1乃至1倍の範囲の長さに亘って延びる。
【0031】
図2の実施形態において、シャフト2の第1面21の直径Bは、ローレット加工部の直径Aより大きい。ロータシャフトの第1面21の直径Bは、好適には、ローレット加工部の直径Bの1乃至2倍の範囲にある。本例において、ローレット加工部は、第1面21の前方に配置される。相補的に、ボア41の第2壁41bは、ボア41の第1壁41aの前方に配置される。
【0032】
図3は、本発明の駆動アセンブリの第2実施形態を示す。本実施形態において、シャフト2の第1面21の直径Bは,ローレット加工部の直径Aより小さい。ロータシャフトの第1面の直径Aは、好適には、ローレット加工部の直径Bの0.5乃至1倍の範囲にある。本例において、ローレット加工部は、第1面21の後方に配置される。相補的に、ボア41の第2壁41bは、ボア41の第1壁41aの後方に配置される。
【0033】
有利には、ロータシャフト2の第1面21及びボア41の第1壁41aは、それぞれ、特徴寸法より小さい寸法を有する凹凸を備えた面特性を呈する。一実施形態によれば、第1面21及び第1壁41aは、視覚的には凹凸を有さない。別の実施形態において、第1面21及び第1壁41aは、触感に対して均一である。換言すれば、ロータシャフト2の第1面21及びボア41の第1壁41aは、プーリ4のシャフト2に対するセンタリングを容易にすべく実質的に滑らかに構成される。
【0034】
当然ながら、本発明は、図面を参照して説明した実施形態に限定されず、本発明の枠組から逸脱することなく代替例が想定され得る。プーリ4をセンタリングするように設けられたシャフトの第1面21は、特に、ローレット加工部の両側に配置された第1部分及び第2部分を備え得る。更に、プーリはピニオンに置換可能であるとともに、トルク伝達システムは、例えばチェーンに置換可能である。
図1
図2
図3
【手続補正書】
【提出日】2023-02-10
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
自動車回転電気機械(100)の駆動アセンブリであって、
前記駆動アセンブリは、長手方向軸(X)に沿って延びるロータシャフト(2)と、前記シャフトとトルク伝達システム(4)との間の接続を提供する接続部品と、を備え、
前記トルク伝達システム(4)は、前記ロータシャフトの通過のためのボア(41)を備え、
前記ボアは、軸方向に延びる第1壁(41a)と、前記第1壁に整列して軸方向に延びる円筒形状の第2壁(41b)と、を備え、
前記ロータシャフトは、
-軸方向に延びる第1面(21)であって、前記ボアの前記第1壁と協働して前記接続部品を前記ロータシャフトの周囲にセンタリングする第1面(21)と、
-軸方向に延びるとともにローレット加工部が設けられた円筒形状の第2面(22)と、
を備え、
前記ローレット加工部は、前記ボアの前記第2壁の直径(A’)より大きい直径(A)を有し、
前記接続部品は、前記ロータシャフトに、前記ローレット加工部を用いて圧力嵌めされ
前記接続部品(4)は、前記ロータシャフト(2)の第1端部のレベルに装着され、
前記ロータシャフトの前記第1面(21)の前記直径(B)は、前記ローレット加工部の前記直径(A)より大きく、
前記ローレット加工部は、前記ロータシャフトの前記第1面と前記第1端部との間に配置される、
ことを特徴とするアセンブリ。
【請求項2】
前記シャフト(2)の前端部に取り付けられている保持ナット(8)を備える、
ことを特徴とする請求項1に記載のアセンブリ。
【請求項3】
前記保持ナット(8)は、前記トルク伝達システム(4)を前記シャフト(2)に回転可能にロックする、
ことを特徴とする請求項2に記載のアセンブリ。
【請求項4】
前記シャフト(2)に装着された前方ベアリング(71)を備える、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のアセンブリ。
【請求項5】
前記シャフトは、前記前方ベアリング(71)に当接するスラストベアリング(25)を備える、
ことを特徴とする請求項4に記載のアセンブリ。
【請求項6】
前記シャフト(2)の前端部に凹部(9)が形成されている、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のアセンブリ。
【請求項7】
前記凹部(9)は、前記シャフト(9)を回転可能にロック可能とするキーを受容する、
ことを特徴とする請求項6に記載のアセンブリ。
【外国語明細書】