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図面 (13)

課題

出力軸引出す減速機ケーシングの開口部と出力軸との間に設置されるダストカバーオイルシール圧入部品数を低減することができる自動車用減速機付きモータ駆動装置を提供する。

解決手段

減速機ケーシングの開口部35cと出力軸との間にラビリンスシールを構成する密封部36を設けることにより、密封部36をダストカバーとして機能させることができ、密封部36を、出力軸の外面に圧入される筒状の外嵌固定部38aと、減速機ケーシングの開口部35cの端面との間でラビリンス隙間を介して対面するフランジ部38bとからなるスリンガ38によって形成し、このスリンガ38に減速機ケーシングの開口部35cと出力軸との間の空間部に装着したオイルシール40のサイドリップ部40dを装着することにより、シール部品の数を減らした。

概要

背景

自動車用減速機付きモータ駆動装置として、左右の駆動輪をそれぞれ独立して駆動させる2基の電動モータ減速機を備えるものが特許文献1及び特許文献2に開示されている。

この従来の自動車用減速機付きモータ駆動装置は、図11に示すように、左右の駆動輪を個別に駆動する左右の電動モータ101と電動モータ101の回転を減速する2基の減速機102を備え、左右の電動モータ101の中央に2基の減速機102を配置している。

減速機102は、図11に示すように、モータ軸112から動力が伝達される入力歯車を有する入力歯車軸123と、この入力歯車軸123の入力歯車に噛み合う大径歯車出力歯車に噛み合う小径歯車を有する複数の中間歯車軸124と、出力歯車を有し、減速機ケーシング128から引き出されて等速ジョイント126、中間シャフト127からなるドライブシャフトを介して駆動輪に駆動力を伝達する出力軸125とを備える平行歯車減速機である。

概要

出力軸を引出す減速機ケーシングの開口部と出力軸との間に設置されるダストカバーオイルシール圧入部品数を低減することができる自動車用減速機付きモータ駆動装置を提供する。減速機ケーシングの開口部35cと出力軸との間にラビリンスシールを構成する密封部36を設けることにより、密封部36をダストカバーとして機能させることができ、密封部36を、出力軸の外面に圧入される筒状の外嵌固定部38aと、減速機ケーシングの開口部35cの端面との間でラビリンス隙間を介して対面するフランジ部38bとからなるスリンガ38によって形成し、このスリンガ38に減速機ケーシングの開口部35cと出力軸との間の空間部に装着したオイルシール40のサイドリップ部40dを装着することにより、シール部品の数を減らした。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
0件

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請求項1

モータ動力減速して駆動輪に伝達する減速機減速機ケーシング内に収容し、減速機ケーシングに、減速機と駆動輪とを接続する出力軸引出すための開口部を設けた自動車用減速機付きモータ駆動装置において、前記減速機ケーシングの開口部と出力軸との間にラビリンスシールを構成する密封部を設けたことを特徴とする自動車用減速機付きモータ駆動装置。

請求項2

前記密封部を、出力軸の外面に圧入される筒状の外嵌固定部と、減速機ケーシンーグの開口部の端面との間でラビリンス隙間を介して対面するフランジ部とからなるスリンガによって形成したことを特徴とする請求項1に記載の自動車用減速機付きモータ駆動装置。

請求項3

前記スリンガのフランジ部に、減速機ケーシングの開口部の端面方向に延びる複数の円環部を形成し、減速機ケーシングの開口部の端面に、円環部が嵌る凹部を形成し、円環部と凹部との間にラビリンス隙間を形成したことを特徴とする請求項2に記載の自動車用減速機付きモータ駆動装置。

請求項4

前記スリンガのフランジ部の外径端面に凹溝を形成したことを特徴とする請求項2又は3に記載の自動車用減速機付きモータ駆動装置。

請求項5

前記スリンガのフランジ部の外径端面に、駆動輪側に傾斜する面取りを形成した とを特徴とする請求項2又は3に記載の自動車用減速機付きモータ駆動装置。

請求項6

前記密封部が、減速機ケーシングの開口部の端面に形成された、出力軸を構成する等速ジョイント外側継手部材の外径面に延びる環状部と、この環状部の内径面とラビリンス隙間を介して対向する等速ジョイントの外径面とからなる請求項1に記載の自動車用減速機付きモータ駆動装置。

請求項7

前記減速機ケーシングの開口部と出力軸との間の空間部に、オイルシールを装着 したことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の自動車用減速機付きモータ駆動装置。

請求項8

前記オイルシールに、前記スリンガのフランジ部に摺接するサイドリップ部を設けたことを特徴とする請求項2又は3に記載の自動車用減速機付きモータ駆動装置。

請求項9

前記オイルシールに、前記等速ジョイントの外側継手部材に摺接するサイドリップ部を設けたことを特徴とする請求項6に記載の自動車用減速機付きモータ駆動装置。

技術分野

0001

この発明は、モータ動力減速して駆動輪に伝達する減速機減速機ケーシング内に収容し、減速機ケーシングに、減速機と駆動輪とを接続する出力軸引出し口を設けた自動車用減速機付きモータ駆動装置に関するものである。

背景技術

0002

自動車用減速機付きモータ駆動装置として、左右の駆動輪をそれぞれ独立して駆動させる2基の電動モータと減速機を備えるものが特許文献1及び特許文献2に開示されている。

0003

この従来の自動車用減速機付きモータ駆動装置は、図11に示すように、左右の駆動輪を個別に駆動する左右の電動モータ101と電動モータ101の回転を減速する2基の減速機102を備え、左右の電動モータ101の中央に2基の減速機102を配置している。

0004

減速機102は、図11に示すように、モータ軸112から動力が伝達される入力歯車を有する入力歯車軸123と、この入力歯車軸123の入力歯車に噛み合う大径歯車出力歯車に噛み合う小径歯車を有する複数の中間歯車軸124と、出力歯車を有し、減速機ケーシング128から引き出されて等速ジョイント126、中間シャフト127からなるドライブシャフトを介して駆動輪に駆動力を伝達する出力軸125とを備える平行歯車減速機である。

先行技術

0005

特開平11−243664号公報
US2012/0304790A1

発明が解決しようとする課題

0006

ところで、自動車用減速機付きモータ駆動装置の減速機ケーシング128には、図11に示すように、出力軸125を引出すための開口部130が設けられ、この開口部130と出力軸125との間の空間には、減速機ケーシング128に封入された潤滑油漏れないように、オイルシール131が設置されている。

0007

このオイルシール131は、一般的に出力軸125に設けられる等速ジョイント126の外側継手部材126aの外径面と減速機ケーシング128の開口部130の内径面との間に設置するものが多く、等速ジョイント126を交換する際に、等速ジョイント126を引き抜くと、減速機ケーシング128内に封入された潤滑油が漏れ出してしまう。

0008

一方、図12に示すように、等速ジョイント126の外側継手部材126aと減速機ケーシング128の開口部130との間に、外部からのダスト(水)の侵入を防止するために、密封機能付きダストカバー132を設けたものもある。

0009

この図12に示す密封機能付きのダストカバー132を設けたものでは、さらに、等速ジョイント126を引き抜いた際の潤滑油の漏れ出しを防止するため、減速機ケーシング128内の出力軸125と開口部130との間に、ダストカバー132とは別に、オイルシール131を設けている。

0010

ダストカバー132は、等速ジョイント126の外側継手部材126aの外径部に圧入されるスリンガ132aと、減速機ケーシング128の開口部130の内周面に圧入される環状のシール板132bとからなる。

0011

また、等速ジョイント126を引き抜いた際の潤滑油の漏れ出しを防止るオイルシール131は、減速機ケーシング128の開口部130の内周面に圧入される芯金131aと、この芯金131aの内周面に装着され、出力軸125の外周面摺接するシール部材131bとからなる。

0012

図12のように、従来、ダストカバー132とオイルシール131とを別個に設けたものでは、圧入部品(スリンガ132a、シール板132b、芯金131a)が片側の出力軸125だけで3か所になるため、組立てが複雑になるという問題がある。

0013

そこで、この発明は、出力軸を引出す減速機ケーシングの開口部と出力軸との間にに設置されるダストカバーとオイルシールの圧入部品数を低減することができる自動車用減速機付きモータ駆動装置を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段

0014

前記の課題を解決するために、この発明は、モータの動力を減速して駆動輪に伝達する減速機を減速機ケーシング内に収容し、減速機ケーシングに、減速機と駆動輪とを接続する出力軸を引出すための開口部を設けた自動車用減速機付きモータ駆動装置において、前記減速機ケーシングの開口部と出力軸との間にラビリンスシールを構成する密封部を設けたことを特徴とする。

0015

前記密封部は、出力軸の外面に圧入される筒状の外様固定部と、減速機ケーシングの開口部の端面との間でラビリンス隙間を介して対面するフランジ部とからなるスリンガによって形成することができる。

0016

前記スリンガのフランジ部に、減速機ケーシングの開口部の端面方向に延びる複数の円環部を形成し、減速機ケーシングの開口部の端面に、円環部が嵌る凹部を形成し、円環部と凹部との間にラビリンス隙間を形成するようにしてもよい。

0017

前記スリンガのフランジ部の外径端面に凹溝を形成し、あるいは、駆動輪側に傾斜する面取りを形成することにより、スリンガのフランジ部の外径端面に付着する水が遠心力によって弾き飛ばされ易くなるので、ラビリンス隙間への水の侵入をより効果的に防止することができる。

0018

前記密封部は、減速機ケーシングの開口部の端面に形成された、出力軸を構成する等速ジョイントの外側継手部材の外径面に延びる環状部と、この環状部の内径面とラビリンス隙間を介して対向する等速ジョイントの外径面とによって形成することもできる。

0019

前記減速機ケーシングの開口部と出力軸との間の空間部には、オイルシールを装着することが好ましい。

0020

前記オイルシールには、前記スリンガのフランジ部に摺接するサイドリップ部を設け、あるいは、等速ジョイントの外側継手部材に摺接するサイドリップ部を設けることができる。

発明の効果

0021

以上のように、この発明によれば、減速機ケーシングの開口部と出力軸との間にラビリンスシールを構成する密封部を設けているので、ラビリンスシールがダストカバーとして機能し、外部からのダスト(水)の侵入を防止することができる。

0022

ダストカバーとして機能する密封部を、出力軸の外面に圧入される筒状の外嵌固定部と、減速機ケーシングの開口部の端面との間でラビリンス隙間を介して対面するフランジ部とからなるスリンガによって形成し、このスリンガに減速機ケーシングの開口部と出力軸との間の空間部に装着したオイルシールのサイドリップ部を装着することにより、シール部品数を減らすことができ、組立てが容易になる。

図面の簡単な説明

0023

この発明を適用した2モータ式の自動車用減速機付きモータ駆動装置の実施形態を示す横断平面図である。
この発明に係る2モータ式の自動車用減速機付きモータ駆動装置を使用する電気自動車の一例を示す概略平面図である。
図1の実施形態の減速機の歯車列を軸方向から見た端面図である。
図1の減速機の拡大横断平面図である。
図1の減速機の出力軸を引出す開口部の部分を示す拡大横断平面図である。
この発明を適用した減速機の出力軸を引出す開口部の部分の別例を示す拡大横断平面図である。
この発明を適用した減速機の出力軸を引出す開口部の部分の別例を示す拡大横断平面図である。
この発明を適用した減速機の出力軸を引出す開口部の部分の別例を示す拡大横断平面図である。
この発明を適用した減速機の出力軸を引出す開口部の部分の別例を示す拡大横断平面図である。
この発明を適用した減速機の出力軸を引出す開口部部分の別例を示す拡大横断平面図である。
従来のモータ式の自動車用減速機付きモータ駆動装置を示す横断平面図である。
従来の減速機の出力軸を引出す開口部の部分の一例を示す拡大横断平面図である。

実施例

0024

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図1に示す自動車用減速機付きモータ駆動装置Aは、2基の減速機2L、2Rを左右並列に収容する減速機ケーシング20を中央にし、その減速機ケーシング20の左右に2基の電動モータ1L、1Rのモータケーシング3L、3Rを固定配置したものである。

0025

図2に示す電気自動車Bは、前輪駆動方式であり、シャーシ41と、駆動輪としての前輪42と、後輪43と、左右の駆動輪をそれぞれに独立に駆動する2モータ式の自動車用減速機付きモータ駆動装置Aとを備え、2モータ式の自動車用減速機付きモータ駆動装置Aは、駆動輪である左右の前輪42の中央位置のシャーシ41上に搭載され、2モータ式の自動車用減速機付きモータ駆動装置Aの駆動力は、等速ジョイント15と中間シャフト16からなるドライブシャフトを介して左右の駆動輪である前輪42に伝達される。

0026

なお、2モータ式の自動車用減速機付きモータ駆動装置Aの搭載形態としては、図2に示す前輪駆動方式の他、後輪駆動方式、四輪駆動方式でもよい。

0027

2モータ式の自動車用減速機付きモータ駆動装置Aにおける左右の電動モータ1L、1Rは、図1に示すように、モータケーシング3L、3R内に収容されている。

0028

モータケーシング3L、3Rは、円筒形のモータケーシング本体3aL、3aRと、このモータケーシング本体3aL、3aRの外側面を閉塞する外側壁3bL、3bRとモータケーシング本体3aL、3aRの内側には減速機2L、2Rと隔てる内側壁3cL、3cRからなる。モータケーシング本体3aL、3aRの内側壁3cL、3cRには、モータ軸12aを引き出す開口部が設けられている。

0029

電動モータ1L、1Rは、図1に示すように、モータケーシング本体3aL、3aRの内周面にステータ11を設け、このステータ11に間隔をおいてロータ12を設けたラジアルギャップタイプのものを使用している。図示していないが、モータの形式は、アキシャルギャップタイプのものでもよい。

0030

ロータ12は、モータ軸12aを中心部に有し、そのモータ軸12aはモータケーシング本体3aL、3aRの内側壁3cL、3cRの開口部からそれぞれ減速機2L、2R側に引き出されている。モータケーシング本体3aL、3aRの開口部とモータ軸12aとの間にはシール部材13が設けられている。

0031

モータ軸12aは、モータケーシング本体3aL、3aRの内側壁3cL、3cRと外側壁3bL、3bRとに転がり軸受14a、14bによって回転自在に支持されている(図1)。

0032

左右並列に設けられた2基の減速機2L、2Rを収容する減速機ケーシング20は、図1に示すように、中央ケーシング20aとこの中央ケーシング20aの両側面に固定される左右の側面ケーシング20bL、20bRの3ピース構造になっている。

0033

減速機ケーシング20の側面ケーシング20bL、20bRのアウトボード側の側面と電動モータ1L、1Rのモータケーシング本体3aL、3aRの内側壁3cL、3cRとを、複数のボルト29によって固定することにより、減速機ケーシング20の左右に2基の電動モータ1L、1Rが固定配置される(図1)。

0034

中央ケーシング20aには、図1に示すように、中央に仕切り壁21が設けられている。減速機ケーシング20は、この仕切り壁21によって左右に2分割され、2基の減速機2L、2Rを収容する独立した左右の収容室並列に設られている。

0035

減速機2L、2Rは、図1および図4に示すように、左右対称形に設けられ、モータ軸12aから動力が伝達される入力歯車23aを有する入力歯車軸23L、23Rと、この入力歯車23aに噛み合う大径歯車24aと出力歯車25aに噛み合う小径歯車24bを有する中間歯車軸24L、24Rと、出力歯車25aを有し、減速機ケーシング20から引き出されて等速ジョイント15、中間シャフト16を介して駆動輪に駆動力を伝達する出力軸25L、25Rとを備える平行歯車減速機である。左右の各入力歯車軸23L、23R、中間歯車軸24L、24R、出力軸25L、25Rは、同軸上に配置されている。

0036

減速機2L、2Rの入力歯車軸23L、23Rの両端は、中央ケーシング20aの仕切り壁21の左右両面に形成した軸受合穴27aと側面ケーシング20bL、20bRに形成した軸受嵌合穴27bに転がり軸受28a、28bを介して回転自在に支持されている。

0037

入力歯車軸23L、23Rのアウトボード側の端部は、側面ケーシング20bL、20bRに設けた開口部27cから外側に引き出されており、開口部27cと入力歯車軸23L、23Rの外側端部との聞にはオイルシール31を設け、減速機2L、2Rに封入された潤滑油の漏洩および外部からの泥水などの侵入を防止している。
入力歯車軸23L、23Rは、中空構造であり、この中空の入力歯車軸23L、23Rにモータ軸12aが挿入される。入力歯車軸23L、23Rとモータ軸12aとは、スプラインセレーションも含む以下同じ)結合されている。

0038

中間歯車軸24L、24Rは、外周面に入力歯車23aに噛み合う大径歯車24aと出力歯車25aに噛み合う小径歯車24bを有する段付き歯車である。

0039

この中間歯車軸24L、24Rの両端は、中央ケーシング20aの仕切り壁21の両面に形成した軸受嵌合穴32aと側面ケーシング20bL、20bRに形成した軸受嵌合穴32bとに転がり軸受34a、34bを介して支持されている。

0040

出力軸25L、25Rは、大径の出力歯車25aを有し、中央ケーシング20aの仕切り壁21の両面に形成した軸受嵌合穴35aと側面ケーシング20bL、20bRに形成した軸受嵌合穴35bに転がり軸受37a、37bによって支持されている。

0041

出力軸25L、25Rのアウトボード側の端部は、側面ケーシング20bL、2ObRに形成した開口部35cから減速機ケーシング20の外側に引き出され、引き出された出力軸25L、25Rのアウトボード側の端部の外周面に、等速ジョイント15の外側継手部材15aの軸部15bがスプライン結合されている(図1および図5参照)。

0042

出力軸25L、25Rに結合された等速ジョイント15は、中間シャフト16を介して駆動輪に接続される(図2)。

0043

左右2基の減速機2L、2Rの入力歯車軸23L、23R、中間歯車軸24L、24R、出力軸25L、25Rは、それぞれ同軸上に配置されている。
減速機2L、2Rの入力歯車軸23L、23R、中間歯車軸24L、24R、出力軸25L、25Rの歯車の配置は、図3に示すとおりである。図3は、右側の減速機2Rを示している。なお、左側の減速機2Lの場合でも、配置は同様である。

0044

出力軸25L、25Rのアウトボード側の端部は、図1及び図5に示すように、側面ケーシング20bL、20bRに形成した開口部35cから引出され、開口部35cから引出された出力軸25L、25Rの端部に、等速ジョイント15の外側継手部材15aの軸部15bがスプライン結合されている。

0045

減速機ケーシング20の側面ケーシング20bL、20bRの開口部35cの端面と等速ジョイント15の外側継手部材15aの軸部15bとの聞には、ラビリンスシールを構成する密封部36を設けている。図5は、右側の側面ケーシング20bRの開口部35cを部分的に示している。

0046

密封部36は、図5に示すように、出力軸25Rの外面にスプライン結合された
等速ジョイント15の外側継手部材15aの軸部15bの外面に圧入される筒状の外嵌固定部38aと、開口部35cの端面との間でラビリンス隙間を介して対面するフランジ部38bとからなる断面がL型鋼製のスリンガ38によって形成されている。

0047

スリンガ38のフランジ部38bには、減速機ケーシング20の開口部35cの端面方向に延びる複数の円環部38cを形成し、減速機ケーシング20の開口部35cの端面に、円環部38cが嵌る凹部38dを形成し、円環部38cと凹部38dとの間の隙間がラビリンス隙間を形成するようにしている。

0048

図5に示す実施形態では、出力軸25Rの外面に装着された等速ジョイント15の外側継手部材15aの軸部15bを、出力軸25Rから抜き取った際に、減速機ケーシング20内に封入された潤滑油が漏れ出さないように、減速機ケーシング20の開口部35cの内径面と出力軸25Rの外径面との聞にオイルシール40を装着している。

0049

オイルシール40は、芯金40aと、この芯金40aに加硫接着されたシール部材40bとからなる。芯金40aは、開口部35cの内径面に圧入される円筒部と、スリンガ38のフランジ部38bと対面する環状部とからなる断面L型に形成されている。

0050

シール部材40bには、出力軸25Rの外径面に接触する2つのラジアルリップ40cと、スリンガ38のフランジ部38bに接触するサイドリップ40dが設けられている。2つのラジアルリップ40cのうち内側にはガータスプリングが装着されて、密封性を向上している。

0051

図6に示す実施形態は、減速機ケーシング20の開口部35cの端面の外径部に、スリンガ38のフランジ部38bの外径端面側に延びる延長部38eを設け、この延長部38eとスリンガ38のフランジ部38bの外径端面との間でもラビリンス隙間が形成されるようにしたものである。延長部38eがスリンガ38のフランジ部38bを覆うようになり密封性がさらに向上する。

0052

図7に示す実施形態は、図5に示す実施形態の変形例であり、スリンガ38のフランジ部38bの外径端面に凹溝38fを形成した例である。この実施形態は、凹溝38fに水が溜まるようにすることにより、ラビリンス隙間への水の侵入をより効果的に防止しようとしたものであり、凹溝38fに溜まった水は、遠心力によって弾き飛ばされる。

0053

図8に示す実施形態は、図5に示す実施形態の変形例であり、スリンガ38のフランジ部38bの外径端面に、駆動輪側に傾斜する面取り38gを形成することにより、フランジ部38bの外径端面に付着した水が、ラビリンス隙間の方に流れないようにして、ラビリンス効果をより向上させた例である。面取り38gは減速機ケーシング20の開口部35cの端面まで延びている。

0054

図9に示す実施形態は、図5に示す実施形態の変形例であり、スリンガ38のフランジ部38bに設けた円環部38cと、減速機ケーシング20の開口部35cの端面に、円環部38cが嵌る凹部38dとを駆動輪側に傾斜する傾斜面にすることにより、フランジ部38bに付着した水がラビリンス隙間の方向に流れないようにして、ラビリンス効果をより向上させた例である。

0055

図10は、出力軸25Rの端部を中空の雌穴にして、等速ジョイント15の外側継手部材15aの軸部15bを雄軸にした実施形態である。この実施形態は、減速機ケーシングの開口部35cの端面に、等速ジョイント15の外側継手部材15aの外径面に延びる環状部38hを形成し、この環状部38hの内径面と等速ジョイント15の外側継手部材15aの外径面とをラビリンス隙間を介して対向するようにして密封部36を形成した例である。

0056

また、この図10の例では、等速ジョイント15の外側継手部材15aの外径面に、複数の環状凹溝38iを形成することにより、水の侵入をより効果的に防止している。

0057

以上の実施形態は、2モータ式の自動車用減速機付きモータ駆動装置Aを例にして説明したが、1モータ式の自動車用減速機付きモータ駆動装置にも適用することができる。

0058

また、駆動形式はピュアEVに限らず、HVハイブリット自動車)やPHV(プラグインハイブリット自動車)でもよい。

0059

この発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲において、さらに種々の形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内の全ての変更を含む。

0060

1L、1R :電動モータ
2L、2R :減速機
3L、3R :モータケーシング
3aL、3aR :モータケーシング本体
3bL、3bR :外側壁
3cL、3cR :内側壁
11 :ステータ
12 :ロータ
12a :モータ軸
13 :シール部材
14a、14b :転がり軸受
15 :等速ジョイント
15a :外側継手部材
15b :軸部
16 :中間シャフト
20 :減速機ケーシング
20a :中央ケーシング
20bL、20bR :側面ケーシング
21 :仕切り壁
23L、23R :入力歯車軸
23a :入力歯車
24L、24R :中間歯車軸
24a :大径歯車
24b :小径歯車
25L、25R :出力軸
25a :出力歯車
27a、27b :軸受嵌合穴
27c :開口部
28a、28b :転がり軸受
29 :ボルト
31 :オイルシール
32a、32b :軸受嵌合穴
34a、34b :転がり軸受
35a、35b :軸受嵌合穴
35c :開口部
36 :密封部
37a、37b :転がり軸受
38 :スリンガ
38a :外嵌固定部
38b :フランジ部
38c :円環部
38d :凹部
38e :延長部
38f :凹溝
38g :面取り
38h :環状部
38i :環状凹溝
40 :オイルシール
40a :芯金
40b :シール部材
40c :ラジアルリップ
40d :サイドリップ
41 :シャーシ
42 :前輪
43 :後輪
A :自動車用減速機付きモータ駆動装置
B :電気自動車

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