特許 7056845 全幅がより短い高トルクかつ高出力密度の駆動システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-11

(45)【発行日】2022-04-19

(54)【発明の名称】全幅がより短い高トルクかつ高出力密度の駆動システム

(51)【国際特許分類】

   B60K 17/32 20060101AFI20220412BHJP

   B60K 17/12 20060101ALI20220412BHJP

   B60K 17/16 20060101ALI20220412BHJP

   F16D 3/223 20110101ALI20220412BHJP

   F16H 48/08 20060101ALI20220412BHJP

   H02K 1/22 20060101ALI20220412BHJP

   H02K 1/2706 20220101ALI20220412BHJP

【ＦＩ】

B60K17/32 Z

B60K17/12

B60K17/16 Z

F16D3/223

F16H48/08

H02K1/22 A

H02K1/2706

【請求項の数】 10

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2019184764

(22)【出願日】2019-10-07

(65)【公開番号】P2020066426

(43)【公開日】2020-04-30

【審査請求日】2019-11-25

【審判番号】

【審判請求日】2021-04-06

(31)【優先権主張番号】62/766,523

(32)【優先日】2018-10-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】16/181,612

(32)【優先日】2018-11-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】515301041

【氏名又は名称】アティエヴァ、インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】エマド、ドララ

(72)【発明者】

【氏名】シュン－チェン フン

(72)【発明者】

【氏名】ジェレミー メイヤー

(72)【発明者】

【氏名】バラズス パルファイ

(72)【発明者】

【氏名】マイケル テッベ

【合議体】

【審判長】平田 信勝

【審判官】田村 嘉章

【審判官】段 吉享

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２６３７６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１４７２２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平４－３３９０２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１３５０６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／００２６８６８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第５６８５７９８（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２４０５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００３９２７７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

B60K 17/32

B60K 17/12

B60K 17/16

F16D 3/223

F16H 48/08

H02K 1/22

H02K 1/2706

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中空ロータシャフトと、複数の永久磁石を含むロータラミネーションスタックと、複数のスロットがあり、複数の巻線が前記複数のスロットを占有しているステータとを有する電気モータであって、前記ロータラミネーションスタックは、前記中空ロータシャフトを取り囲み、前記中空ロータシャフトに直接装着されている、電気モータと、
前記中空ロータシャフト内に取り付けられている差動ギアアセンブリであって、前記差動ギアアセンブリに結合されている第１の出力シャフトが、前記中空ロータシャフトの第１の端部から前記中空ロータシャフトを出て、前記差動ギアアセンブリに結合されている第２の出力シャフトが、前記中空ロータシャフトの第２の端部から前記中空ロータシャフトを出て、前記中空ロータシャフトの前記第２の端部は、前記中空ロータシャフトの前記第１の端部から遠位にある、差動ギアアセンブリと、
前記第１の出力シャフトに結合され、前記中空ロータシャフトと同軸に位置合わせされている第１の遊星ギアアセンブリと、
第１のＣＶジョイントコンポーネントであって、第１のＣＶジョイントハウジング部材と、前記第１のＣＶジョイントハウジング部材の裏面から延在する第１の複数の遊星ギアキャリア部材とをさらに有し、前記第１のＣＶジョイントハウジング部材は、出力駆動シャフトを受ける第１凹部を有し、前記第１の複数の遊星ギアキャリア部材は、前記第１の遊星ギアアセンブリに対応している、第１のＣＶジョイントコンポーネントと、
第１のＣＶジョイントキャリアベアリングアセンブリであって、前記第１のＣＶジョイントハウジング部材の前記第１凹部の底面が、前記第１のＣＶジョイントキャリアベアリングアセンブリにより画定される平面に対して前記第１の出力シャフト側に位置する、第１のＣＶジョイントキャリアベアリングアセンブリと、
前記第２の出力シャフトに結合され、前記中空ロータシャフトと同軸に位置合わせされている第２の遊星ギアアセンブリと、
第２のＣＶジョイントコンポーネントであって、第２のＣＶジョイントハウジング部材と、前記第２のＣＶジョイントハウジング部材の裏面から延在する第２の複数の遊星ギアキャリア部材とをさらに有し、前記第２のＣＶジョイントハウジング部材は、出力駆動シャフトを受ける第２凹部を有し、前記第２の複数の遊星ギアキャリア部材は、前記第２の遊星ギアアセンブリに対応している、第２のＣＶジョイントコンポーネントと、
第２のＣＶジョイントキャリアベアリングアセンブリであって、前記第２のＣＶジョイントハウジング部材の前記第２凹部の底面が、前記第２のＣＶジョイントキャリアベアリングアセンブリにより画定される平面に対して前記第２の出力シャフト側に位置する、第２のＣＶジョイントキャリアベアリングアセンブリと
を備えるパワートレインアセンブリ。

【請求項2】

前記中空ロータシャフトの第１の部分内に取り付けられている第１のロータキャリアベアリングであって、前記第１のロータキャリアベアリングの外側ベアリングレースが、内側ロータ面に結合され、前記第１のロータキャリアベアリングの内側ベアリングレースが、第１のパワートレインアセンブリハウジング部材に結合され、前記第１のパワートレインアセンブリハウジング部材は、前記中空ロータシャフト内へと延在する、第１のロータキャリアベアリングと、
前記中空ロータシャフトの第２の部分内に取り付けられている第２のロータキャリアベアリングであって、前記第２のロータキャリアベアリングの外側ベアリングレースが、前記内側ロータ面に結合され、前記第２のロータキャリアベアリングの内側ベアリングレースが、第２のパワートレインアセンブリハウジング部材に結合され、前記第２のパワートレインアセンブリハウジング部材は、前記中空ロータシャフトへと延在する、第２のロータキャリアベアリングと
をさらに備える、請求項１に記載のパワートレインアセンブリ。

【請求項3】

前記複数の巻線は、矩形断面があるステータワイヤで構成されている、
請求項１または２項に記載のパワートレインアセンブリ。

【請求項4】

前記ロータラミネーションスタックは、
複数の積層と、
第１のロータアセンブリエンドプレートと、
第２のロータアセンブリエンドプレートと、
複数のリベットと
をさらに含み、
前記複数の積層は、前記第１のロータアセンブリエンドプレートと前記第２のロータアセンブリエンドプレートとの間に挟まれ、
前記複数のリベットは、前記第１のロータアセンブリエンドプレート、前記複数の積層および前記第２のロータアセンブリエンドプレートを共に固定する、
請求項１または２に記載のパワートレインアセンブリ。

【請求項5】

中空ロータシャフトと、複数の永久磁石を含むロータラミネーションスタックとを有する電気モータであって、前記ロータラミネーションスタックは、前記中空ロータシャフトを取り囲み、前記中空ロータシャフトに直接装着されている、電気モータと、
前記中空ロータシャフト内に取り付けられている差動ギアアセンブリであって、前記差動ギアアセンブリに結合されている第１の出力シャフトが、前記中空ロータシャフトの第１の端部から前記中空ロータシャフトを出て、前記差動ギアアセンブリに結合されている第２の出力シャフトが、前記中空ロータシャフトの第２の端部から前記中空ロータシャフトを出て、前記中空ロータシャフトの前記第２の端部は、前記中空ロータシャフトの前記第１の端部から遠位にある、差動ギアアセンブリと、
前記第１の出力シャフトに結合され、前記中空ロータシャフトと同軸に位置合わせされ、第１の遊星ギアキャリアを有する第１の遊星ギアアセンブリと、
第１の等速（ＣＶ）ジョイントコンポーネントであって、出力駆動シャフトを受ける第１凹部を有する第１のＣＶジョイントハウジング部材をさらに有し、前記第１の遊星ギアキャリアと一体的である、第１のＣＶジョイントコンポーネントと、
前記第２の出力シャフトに結合され、前記中空ロータシャフトと同軸に位置合わせされ、第２の遊星ギアキャリアを有する第２の遊星ギアアセンブリと、
第２のＣＶジョイントコンポーネントであって、出力駆動シャフトを受ける第２凹部を有する第２のＣＶジョイントハウジング部材をさらに有し、前記第２の遊星ギアキャリアと一体的である、第２のＣＶジョイントコンポーネントと、
第１のＣＶジョイントキャリアベアリングアセンブリであって、前記第１のＣＶジョイントハウジング部材の前記第１凹部の底面は、前記第１のＣＶジョイントキャリアベアリングアセンブリにより画定される平面に対して前記第１の出力シャフト側に位置する、第１のＣＶジョイントキャリアベアリングアセンブリと、
第２のＣＶジョイントキャリアベアリングアセンブリであって、前記第２のＣＶジョイントハウジング部材の前記第２凹部の底面は、前記第２のＣＶジョイントキャリアベアリングアセンブリにより画定される平面に対して前記第２の出力シャフト側に位置する、第２のＣＶジョイントキャリアベアリングアセンブリと
を備えるパワートレインアセンブリ。

【請求項6】

前記第１の遊星ギアキャリアは、前記第１のＣＶジョイントハウジング部材の裏面から延在する第１の複数の遊星ギアキャリア部材を有し、
前記第２の遊星ギアキャリアは、前記第２のＣＶジョイントハウジング部材の裏面から延在する第２の複数の遊星ギアキャリア部材を有する、
請求項５に記載のパワートレインアセンブリ。

【請求項7】

前記中空ロータシャフトの第１の部分内に取り付けられている第１のロータキャリアベアリングであって、前記第１のロータキャリアベアリングの外側ベアリングレースが、内側ロータ面に取り付けられ、前記第１のロータキャリアベアリングの内側ベアリングレースが、第１のパワートレインアセンブリハウジング部材に取り付けられ、前記第１のパワートレインアセンブリハウジング部材は、前記中空ロータシャフト内へと延在する、第１のロータキャリアベアリングと、
前記中空ロータシャフトの第２の部分内に取り付けられている第２のロータキャリアベアリングであって、前記第２のロータキャリアベアリングの外側ベアリングレースが、前記内側ロータ面に取り付けられ、前記第２のロータキャリアベアリングの内側ベアリングレースが、第２のパワートレインアセンブリハウジング部材に取り付けられ、前記第２のパワートレインアセンブリハウジング部材は、前記中空ロータシャフトへと延在する、第２のロータキャリアベアリングと
をさらに備える、請求項５に記載のパワートレインアセンブリ。

【請求項8】

前記電気モータは、複数のスロットがあるステータをさらに有し、複数の巻線が前記複数のスロットを占有し、前記複数の巻線は、矩形断面があるステータワイヤで構成されている、
請求項５から７のいずれか一項に記載のパワートレインアセンブリ。

【請求項9】

前記ロータラミネーションスタックは、
複数の積層と、
複数のリベットと
をさらに含み、
前記複数の積層は、前記複数のリベットで共に固定される、
請求項５から７のいずれか一項に記載のパワートレインアセンブリ。

【請求項10】

前記ロータラミネーションスタックは、第１のロータアセンブリエンドプレートおよび第２のロータアセンブリエンドプレートをさらに含み、前記複数の積層は、前記第１のロータアセンブリエンドプレートと前記第２のロータアセンブリエンドプレートとの間に挟まれ、前記複数のリベットは、前記第１のロータアセンブリエンドプレート、前記複数の積層および前記第２のロータアセンブリエンドプレートを共に固定する、
請求項９に記載のパワートレインアセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、概して、電気モータに関し、より具体的には、より低い包絡線内に収まる高出力密度の電気自動車パワートレインに関する。

【背景技術】

【0002】

高騰し続ける燃料価格および地球温暖化の悲惨な結果の両方に突き動かされた消費者の要求に応じて、自動車業界は遅まきながら、超低排出高効率車に対するニーズを受け入れ始めている。業界内のいくつかの企業は、より効果的な内燃エンジンを開発することによりこれらの目標を実現しようと試みているが、他の企業は、ハイブリッドドライブトレインまたは全電気ドライブトレインを自社の車両ラインナップに統合中である。しかしながら、消費者の期待を満たすためには、自動車業界は、より環境に優しいドライブトレインを実現しなければならないだけでなく、妥当な水準の性能、範囲、信頼性、安全性およびコストを維持しつつ、そのようにしなければならない。

【0003】

低排出高効率車を実現するための最も一般的なアプローチは、内燃エンジン（ＩＣＥ）が１または複数の電気モータと組み合わされているハイブリッドドライブトレインの使用を通じたものである。ハイブリッド車両は、従来のＩＣＥベースの自動車より燃費が改善されていて車両の排出量がより少ないが、内燃エンジンを含んでいることに起因して、従来の車両と比較すればより低い水準ではあるものの、有害な汚染物質を依然として排出してしまう。加えて、内燃エンジンおよび付随バッテリパック付き電気モータの両方を含んでいることに起因して、ハイブリッド車両のドライブトレインは典型的に、従来のＩＣＥベースの自動車または全電気式自動車のいずれのものより複雑であり、結果的にコストおよび重量が増加する。従って、いくつかの車両製造業者は、ドライブトレインの複雑さを著しく低減しつつ、電気モータを利用することだけにより汚染源の１つをなくす車両を設計している。

【0004】

様々なハイブリッド車および全電気式自動車が知られているが、乗員、カーゴその他車両のコンポーネント／付属品のための利用可能な空間を増やすべく、より低い包絡線内に収まる高出力密度のパワートレインが所望されている。本発明は、そのような改善されたパワートレインを提供する。

【発明の概要】

【0005】

本発明は、（ｉ）電気モータと、（ｉｉ）電気モータの中空ロータに取り付けられた差動ギアアセンブリと、（ｉｉｉ）各々が中空ロータと同軸に位置合わせされた遊星ギアアセンブリのペアとで構成されたパワートレインアセンブリを提供する。ロータは、複数の永久磁石を含むロータラミネーションスタックに直接装着されている。パワートレインアセンブリはさらに、ＣＶジョイントハウジング部材を各が含む第１のＣＶジョイントコンポーネントおよび第２のＣＶジョイントコンポーネントで構成される。第１の遊星ギアアセンブリに対応する第１の遊星ギアキャリアは、第１のＣＶジョイントコンポーネントと一体的である。第２の遊星ギアアセンブリに対応する第２の遊星ギアキャリアは、第２のＣＶジョイントコンポーネントと一体的である。

【0006】

パワートレインアセンブリは、第１のＣＶジョイントキャリアベアリングアセンブリおよび第２のＣＶジョイントキャリアベアリングアセンブリをさらに含み得る。第１のＣＶジョイントハウジング部材は、第１のＣＶジョイントキャリアベアリングアセンブリにより画定される平面内に位置する。第２のＣＶジョイントハウジング部材は、第２のＣＶジョイントキャリアベアリングアセンブリにより画定される平面内に位置する。第１の遊星ギアキャリアは、第１のＣＶジョイントハウジング部材の裏面から延在する第１の複数の遊星ギアキャリア部材で構成され得る。第２の遊星ギアキャリアは、第２のＣＶジョイントハウジング部材の裏面から延在する第２の複数の遊星ギアキャリア部材で構成され得る。

【0007】

パワートレインアセンブリは、中空ロータの第１の部分および第２の部分内に取り付けられている第１のロータキャリアベアリングおよび第２のロータキャリアベアリングをさらに含み得る。第１のロータキャリアベアリングの外側ベアリングレースおよび第２のロータキャリアベアリングの外側ベアリングレースは各々、内側ロータ面に取り付けられている。第１のロータキャリアベアリングの内側ベアリングレースは、中空ロータへと延在する第１のパワートレインアセンブリハウジング部材に取り付けられ、第２のロータキャリアベアリングの内側ベアリングレースは、中空ロータへと延在する第２のパワートレインアセンブリハウジング部材に取り付けられている。

【0008】

パワートレインアセンブリの電気モータは、複数のスロットがあるステータをさらに備える。複数の巻線が複数のステータスロットを占有する。複数の巻線は、矩形断面があるステータワイヤで構成され得る。

【0009】

電気モータのロータラミネーションスタックは、複数のリベットで共に固定されている複数の積層で構成され得る。ロータラミネーションスタックは、第１のロータアセンブリエンドプレートおよび第２のロータアセンブリエンドプレートをさらに含み得る。

【0010】

別の実施形態において、（ｉ）電気モータと、（ｉｉ）電気モータの中空ロータに取り付けられた差動ギアアセンブリと、（ｉｉｉ）各々が中空ロータと同軸に位置合わせされた遊星ギアアセンブリのペアとで構成されたパワートレインアセンブリが提供される。ロータは、複数の永久磁石を含むロータラミネーションスタックに直接装着されている。ロータは、複数のスロットを含むステータにより取り囲まれている。複数の巻線がスロットを占有する。好ましくは、巻線は、矩形断面があるステータワイヤで構成される。パワートレインアセンブリはさらに、ＣＶジョイントハウジング部材を各が含む第１のＣＶジョイントコンポーネントおよび第２のＣＶジョイントコンポーネントで構成される。第１の遊星ギアアセンブリに対応する第１の複数の遊星ギアキャリア部材が、第１のＣＶジョイントハウジング部材の裏面から延在する。第２の遊星ギアアセンブリに対応する第２の複数の遊星ギアキャリア部材が、第２のＣＶジョイントハウジング部材の裏面から延在する。パワートレインアセンブリはさらに、第１のＣＶジョイントキャリアベアリングアセンブリおよび第２のＣＶジョイントキャリアベアリングアセンブリで構成される。第１のＣＶジョイントコンポーネントの一部分が、第１のＣＶジョイントキャリアベアリングアセンブリにより画定される平面内に位置し、第２のＣＶジョイントコンポーネントの一部分が、第２のＣＶジョイントキャリアベアリングアセンブリにより画定される平面内に位置する。本実施形態のパワートレインアセンブリは、中空ロータの第１の部分および第２の部分内に取り付けられている第１のロータキャリアベアリングおよび第２のロータキャリアベアリングをさらに含み得る。第１のロータキャリアベアリングの外側ベアリングレースおよび第２のロータキャリアベアリングの外側ベアリングレースは各々、内側ロータ面に取り付けられている。第１のロータキャリアベアリングの内側ベアリングレースは、中空ロータへと延在する第１のパワートレインアセンブリハウジング部材に取り付けられ、第２のロータキャリアベアリングの内側ベアリングレースは、中空ロータへと延在する第２のパワートレインアセンブリハウジング部材に取り付けられている。電気モータのロータラミネーションスタックは、第１のロータアセンブリエンドプレートと第２のロータアセンブリエンドプレートとの間に挟まれ、かつ、複数のリベットで共に固定されている複数の積層で構成され得る。

【0011】

本発明の性質および利点のさらなる理解が、本明細書の残りの部分および図面を参照することにより実現され得る。

【図面の簡単な説明】

【0012】

添付図面は、本発明の範囲を例示することだけを意図していて、当該範囲を限定することは意図しておらず、縮尺通りであるとみなされるべきではないことを理解すべきである。加えて、異なる図の同じ参照符号は、同じコンポーネントまたは同様の機能を有するコンポーネントを指すことを理解すべきである。

【0013】

【図1】従来技術による電気自動車のパワートレインの簡略側面図を提供する。

【0014】

【図2】本発明によるパワートレインアセンブリの断面図を提供する。

【0015】

【図3】図２に示されるステータのより詳細な断面図を提供する。

【0016】

【図4】当該ステータの一部分の断面図を提供する。図４により提供される断面図は、図２および図３に示される断面図と直交する。

【0017】

【図5】従来のパワートレインにおける遊星ギアアセンブリに結合されているＣＶジョイントを示す。

【0018】

【図6】本発明のパワートレインにおける遊星ギアアセンブリにＣＶジョイントを結合するために用いられる手段を示す。

【0019】

【図7】図６に示されるアセンブリの第２の断面図を提供する。

【0020】

【図8】従来のロータ取り付け構成を示す。

【0021】

【図9】図２に示されるパワートレインのロータアセンブリの詳細な斜視図を提供する。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本明細書において用いられるように、単数形を示す「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、複数形も含むことが意図されている。ただし、そうでないことが文脈上明記されている場合は、この限りでない。本明細書において用いられる「備える」、「有する」および／または「含む」という用語は、述べられている特徴、整数、段階、動作、要素および／またはコンポーネントの存在を指定しているが、１または複数の他の特徴、整数、段階、動作、要素、コンポーネントおよび／またはそれらのグループの存在または追加を除外しない。本明細書において用いられるように、「および／または」という用語および「／」という記号は、列挙された関連項目のうちの１または複数のあらゆる組み合わせを含むことを意図している。加えて、様々な段階または計算を説明するために第１の、第２の等の用語が本明細書において用いられ得るが、これらの段階または計算は、これらの用語により限定されるべきではなく、むしろ、これらの用語は、１つの段階または計算を別のものと区別するためだけに用いられる。例えば、本開示の範囲から全く逸脱することなく、第１の計算は、第２の計算と称され得、同様に、第１の段階は、第２の段階と称され得、同様に、第１のコンポーネントは、第２のコンポーネントと称され得る。

【0023】

図１は、一般的に採用されている電気自動車用パワートレイン１００の側面図を提供する。明確にすることを目的として、この図は、ギアの歯を示していない。示されるように、入力ギア１０１が、アイドラギアアセンブリ１０５を介して、ディファレンシャルギア１０３に結合されている。この構成は、設計および製造に対して比較的単純であるが、かなりの体積を必要する。パワートレインの体積を低減すべく、好ましい構成では、トラクションモータを駆動輪軸と同軸に位置合わせしている。この構成は、後輪駆動車両に容易に適合させられているが、ステアリング‐サスペンション連結アセンブリによりパワートレインに課される体積上の制約を仮定すると、これを前輪駆動車両に応用するのは、さらにかなり難しい。

【0024】

遊星－ディファレンシャル－遊星というパワートレイン構成（すなわち、ＰＤＰ構成）が知られているが、当該構成は現在まで、低速モータの比例設計に用いられてきた。この種類の設計では、ロータラミネーションとロータシャフトとの間にかなりの距離があり、結果的に車両の最高速度が下がる。適切なギアの低減を用いて最高速度の損失を補おうと試みた場合には、加速度が下がる。本設計の発明者らは、十分な車両加速度をなお維持しながら車両速度のより好ましい範囲を実現するために、高速モータの比例設計が低速モータの比例設計に対して好ましいと、広範囲な分析を介して判断している。従って、本発明の目標は、高速モータの比例設計、すなわち、ロータラミネーションがロータシャフトに直接連結されていながらも短い全幅を依然として実現しているものを用いたＰＤＰパワートレインアセンブリを構成することである。

【0025】

図２は、本発明に従って設計されたパワートレインアセンブリ２００、すなわち、短い全幅２０１を実現しているアセンブリ２００の断面図を提供する。この幅２０１は、２つの等速（すなわち、ＣＶ）ジョイントコンポーネント２０５の底面２０３の間で測定されている。示されるように、所望の高速モータ比例構成を実現すべく、中空ロータシャフト２０７は、ロータラミネーションスタックに直接連結されている。本発明の要件ではないが、図２に示される好ましい実施形態において、ラミネーションスタックは、４つの積層２０９Ａ－２０９Ｄで構成される。ロータシャフト２０７内には、差動ギアアセンブリ２１１が含まれている。

【0026】

ロータラミネーションスタックを囲んでいるのはステータ２１３である。この図では、ステータのいずれかの端から延在するステータ巻線２１５が見える。図３は、図２により提供されるものよりさらに詳細なステータ２１３の断面図を提供する。一方、図４は、ステータ２１３の一部分の直交断面図を提供する。図４に示されるように、ステータ２１３内のスロット４０１は、ステータワイヤ４０３で満たされている。好ましくは、示されるように、ステータワイヤ４０３は、矩形断面を有する。円形ステータワイヤではなく矩形ステータワイヤを用いることにより、製造許容差のばらつきが低減される。結果として、ステータ巻線がステータのいずれかの端から延在する量、すなわち、寸法３０１は、ステータワイヤが円形の断面を有する場合に必要とされるものより小さい。この結果として、パワートレインアセンブリの全幅２０１のさらなる低減を実現することが可能になる。

【0027】

図５に示されるものなど、従来のＰＤＰパワートレイン構成では、ＣＶジョイントの駆動される（すなわち、電力が供給される）部分５０１は、ＣＶジョイントハウジング５０３およびマウントカラー５０５を含む。マウントカラー５０５は、遊星ギアアセンブリ５０９の遊星歯車出力シャフト５０７に結合されている。ＣＶマウントカラー５０５は、キャリアベアリング５１１により支持されている。

【0028】

ＣＶジョイントを支持するための従来の手段とは対照的に、また、図２および図６に示されるように、本発明は、遊星ギアアセンブリ６０３に統合されているＣＶジョイントコンポーネント６０１を利用する。示されるように、ＣＶジョイントコンポーネント６０１は、ＣＶジョイントコンポーネントと一体的なＣＶジョイントハウジング部材６０５と、遊星ギアアセンブリと一体的な複数の遊星ギアキャリア部材６０７の両方を含む。遊星ギアキャリアをＣＶジョイントと一体的なものにすることにより、パワートレインアセンブリの全幅２０１は、さらに減らされ得る。さらに、この配置の結果として、示されるように、ＣＶジョイントハウジング部材６０５は、ＣＶジョイントキャリアベアリングアセンブリ６１１により画定される平面６０９に属するように構成され得る。故に、この設計は、パワートレイン幅を減らしつつ、同時に、ＣＶジョイントの支持の向上を提供する。図７は、図６に示されるアセンブリの第２の断面図を提供する。この断面図は、第２のＣＶジョイントハウジング部材７０１と、ＣＶジョイントブート７０３と、出力駆動シャフト７０５とを含む。

【0029】

図８に示されるものなどの従来の非アクティブコア電気モータでは、ロータシャフト８０１は、キャリアベアリング８０３のペアにより支持される。示されるように、各ベアリング８０３の内側レース８０５は、ロータシャフトに固定され、一方で、外側レース８０７は、ハウジング部材８０９内で静止状態で保持される。この配置に起因して、ベアリングを収容するための余剰空間が必要になる。この追加の空間は、軸方向、径方向またはその両方のものである。この配置は、アクティブコア、すなわち、ディファレンシャルがロータシャフト内に構築されているものを利用した電気モータにおいて特に問題になり得る（例えば、２を参照されたい）。なぜなら、この種類の配置では、比較的大きい中空ロータシャフトが必要とされるからである。加えて、アクティブコア電気モータでは、シャフトのサイズがより大きいと仮定すると、このベアリング配置により、許容ｒｐｍ速度が限定される。これらの限定を克服してよりコンパクトなパワートレインを実現するために、本発明は、内側を外側にしたベアリング配置を利用する。

【0030】

図２を参照すると、アセンブリ２００は、ロータキャリアベアリング２１７を、従来のアクティブコアパワートレインでのようにベアリングをロータシャフト２０７の外側に取り付けるのではなく、ロータシャフト２０７の内側に取り付けている。これにより、パワートレイン幅２０１に影響を及ぼす、ベアリングを収容するための追加の体積が必要なくなる。この構成では、これは、ロータシャフトに固定されている外側レース２１９、およびハウジング部材２２３に静止状態で固定されている内側レース２２１である。最小化に加えて、パワートレイン幅に対するロータベアリングの影響を完全になくしはしない場合、この構成により、ベアリングの全体的なサイズも低減し、結果的に許容ｒｐｍ速度が増す。

【0031】

電気モータが動作するとき、モータがアクティブコアであるか、非アクティブコアであるかどうかにかかわらず、様々な力（例えば、求心力、反応遠心力）がロータに作用する。これらの力は、ディファレンシャルが内部に取り付けられている中空ロータシャフトのサイズに起因して、アクティブコアモータにおいて特に問題になり得る。ロータに対するこれらの力の影響の最小化を支援するために、図９に示されるように、好ましくは、積層２０９Ａ－２０９Ｄは、ロータアセンブリエンドプレート９０１のペアの間に保持される。ロータアセンブリ全体、すなわち、積層２０９Ａ－２０９Ｄと、エンドプレート９０１とは、複数の軸方向に取り付けられたリベット９０３を用いて、共に固定される。加えて、好ましいロータアセンブリは、熱硬化性接合剤を用いて、ロータマグネット９０５を対応する積層に接合する。リベット９０３は、特に、ロータマグネットを積層に接合する処理と組み合わせて用いられる場合、高性能パワートレインに必要とされる回転速度、温度、負荷を操作できる非常に強固かつ硬質なロータアセンブリをもたらす。

【0032】

本発明の詳細を理解するための一助として、システムおよび方法は、一般的な用語で説明されている。いくつかの例において、よく知られている構造、材料および／または動作は、本発明の態様を不明瞭にしないように、詳細については具合的に示されても説明されてもいない。他の例において、本発明の十分な理解を提供すべく、具体的な詳細が与えられている。当業者であれば、本発明が、例えば、特定のシステムまたは装置または状況または材料またはコンポーネントに適合するために、本発明の思想または本質的な特性から逸脱することなく、他の特定の形態で具現化され得ることを認識するであろう。従って、本明細書における開示および説明は、本発明の範囲を例示することを意図しており、当該範囲を限定するものではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】