汽车主要相关厂商各类电机的技术趋势

丰田、铃木、恩梯恩电机相关专利的申请动向

2019/08/26

概要

  本报告由MarkLines根据丰田技术开发株式会社(TTDC)提供的“技术信息发送服务-swimy”专利信息制作,介绍当今汽车行业相关技术热点。TTDC从事知识产权(IP)业务与测量控制业务。在知识产权(IP)业务方面,收集和分析全球汽车开发相关信息,提供研究企划咨询以及外语专利的申请和技术翻译。

  本报告将介绍整车厂及零部件供应商等汽车相关主要厂商在通用型电机、车辆驱动电机和执行器用电机等各类电机方面的专利申请情况及技术趋势。

  汽车相关主要厂商在电机方面的专利申请数量按国家排名依次是日本、中国、美国、德国。各申请企业在各国的申请数量方面,丰田汽车在中美两国的申请数量不相上下,其次是在德国的申请数量较多;电装申请数量最多的国家是美国,其次是中德,两国申请数量不相上下;博世申请数量较多的国家分别是中国、EP和美国。各申请企业按申请数量排名,分别是三菱电机、丰田汽车,其次是申请数量同等的博世和电装。各开发项目方面,丰田汽车的开发项目—旋转电机(开发组1)的申请数量最多,其次是铃木的开发项目—旋转电机(开发组2)、恩梯恩的开发项目—电动执行器(开发组1)的申请数量较多。丰田汽车的开发项目—旋转电机(开发组1)的技术包括抑制涡电流损耗的同时、可通过芯片倒置叠层确保几何公差的旋转电机定子。铃木的开发项目—旋转电机(开发组2)的技术包括在转子转速较低的领域也能产生较高的扭矩。恩梯恩的开发项目—电动执行器(开发组1)的技术包括提供适合低成本及系列化的电动执行器。


トヨタテクニカルディベロップメント株式会社

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TTDC相关报告:
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各类电机专利申请动向

【筛选条件】

表


  汽车相关主要厂商的电机专利申请数量较多的国家依次是日本、中国、美国、德国。三菱电机申请数量较多的国家依次是中国、美国、德国。

自動車関連主要メーカーの各国への出願件数
图1 汽车相关主要厂商在各国的专利申请数量

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  各申请企业海外申请数量方面,三菱电机专利申请最多的国家依次是中国、美国、德国。丰田汽车在中国和美国的专利申请数量差不多,其次是在德国的申请较多。电装在美国的专利申请较多,其次是在中德,两国数量不相上下。博世专利申请最多的国家依次是中国、EP、美国。

自動車関連主要メーカー各社の各国への出願件数
图2 整车厂主要厂商各国专利申请数量

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  各申请企业专利申请数量较多的依次是三菱电机、丰田汽车、博世和电装,博世与电装的申请数量不相上下。

自動車関連主要メーカー各社の出願件数
图3 汽车相关主要厂商的专利申请数量

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  从各开发项目的专利申请数量来看,丰田汽车的开发项目—旋转电机(开发组1)的专利申请数量最多,其次是铃木的开发项目—旋转电机(开发组2)、恩梯恩的开发项目—电动执行器(开发组1)的数量较多。

自動車関連主要メーカー各社の開発アイテム
图4 汽车相关主要厂商的开发项目

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丰田:旋转电机(开发组1)

  丰田汽车的开发项目—旋转电机(开发组1)的课题方面,2015年的课题是简化固定、抑制树脂部位的飞散、涡电流抑制以及防止线圈移动。2016年的课题是保证绝缘性、抑制电腐蚀、线圈温度推定、保证扭矩。2017年的课题是抑制齿槽转矩和扭矩耦合、抑制扭矩性质下降、抑制涡电流损耗。

トヨタ自動車の開発アイテム
图5 丰田汽车的开发项目—旋转电机(开发组1)的课题变化

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  丰田汽车的开发项目—旋转电机(开发组1)包含以下技术(专利公开2017-060326)。

  旋转电机的定子是由环状的电磁钢板叠层形成的定子铁芯24与定子线圈26构成。构成定子铁芯24的电磁钢板均等地配置在圆周上,由多个接合部位25相互连接。各结合部位25由转子12中与圆周上邻近的2个同极磁极相对于转子旋转中心O构成中心角α的整数倍圆周间距形成。定子铁芯24在圆周上有多个等间距的向外周面突出且形成插入孔42的固定部位40。接合部分25的个数为奇数,固定部分40以相对于转子旋转中心O的结合部位25的圆周间距相同或相当于其约数的圆周间距形成。

  该技术抑制涡电流损耗的同时,还能通过芯片倒置叠层确保几何公差。

  该技术在11个国家和地区(日本、美国、EP、中国、巴西、加拿大、印尼、印度、韩国、俄罗斯、泰国)申请专利。是同个开发项目内申请国家和地区最多的专利。

特開2017-060326の図 特開2017-060326の図
特開2017-060326の図 特開2017-060326の図
图6 专利公开2017-060326的图

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铃木:旋转电机(开发组2)

  铃木的开发项目—旋转电机(开发组2)的课题几乎都是2015年的课题,2015年的课题是低成本、小型化、电磁转矩的有效利用、低矫顽力磁铁的磁化、稳定驱动、提高扭矩密度、提高外部转子的机械强度、防止线圈脱出、防止磁场干扰、防止绝缘体脱落、使扭矩波动平顺、提高二极管保持架的强度、提高牢固性与可维护性。2016年的课题是改变磁通量、输出高扭矩。2017年的课题是车辆转弯式的转子驱动、逆变器效率下降、控制复杂化、抑制铜损耗、转子低速区域的高扭矩输出。

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图7 铃木的开发项目—旋转电机(开发组2)的课题变化

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  铃木的开发项目—旋转电机(开发组2)中包含以下技术(专利公开2019-080375)。

  是配备带电机子线圈11的定子10与转子20的旋转电机1,转子20配备在圆周上以一定的间隔形成多个突极部22的转子铁芯21、支柱10一侧产生的谐波磁通量交联,产生感应电流的转子线圈23以及对流入转子线圈23的感应电流进行整流的二极管。突极部22配备安装永磁体30的第1突极部31、以及转子线圈23缠绕的第2突极部32。

  该技术在转子转速较低的领域也能输出较大的扭矩。

  该技术在5个国家(日本、德国、中国、法国、印度)申请专利。是同个开发项目内申请国家最多的专利。该技术也是同个开发项目内最新公开的专利。

特開2019-080375の図 特開2019-080375の図
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图8 专利公开2019-080375的图

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恩梯恩:电动执行器(开发组1)

  恩梯恩的开发项目—电动执行器(开发组1)的课题多数是2016年的,2016年的课题为轮缘内径空间的有效利用、低成本、量产化、动作精度、耐久寿命、通用性、组装性、核心零部件共享、小型化、提高设计自由度、配套性、可靠度、内置行星齿轮的电机、响应性、静谧性、轻量性。2017年的课题是轴向尺寸小型化、旋转角度检测装置安装空间小型化、汽门开闭精度、输出轴稳定工作、减少构成件种类数量。

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图9 恩梯恩的开发项目—电动执行器(开发组1)的课题变化

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  恩梯恩的开发项目—电动执行器(开发组1)包含以下技术(专利公开2019-080375)。

  配备驱动部分2、将驱动部分2的旋转运动转换为驱动部分2的输出轴与平行轴向直线运动的运动转换机构部位3、从驱动部分2向运动转换机构部位3传递驱动力的驱动力传递部4、支承运动转换机构部位3的运动转换机构支承部5。驱动部分2配备驱动电机10、放置驱动电机10的电机箱11。驱动力传递部分4有驱动部分2向运动转换机构部位3传递驱动力的传递齿轮机构28、以及放置传递齿轮机构28的传递齿轮箱29。运动转换机构支承部5是配备支承运动转换机构部位3的支承轴承40、以及放置支承轴承40的轴承箱41的电动执行器,驱动部分2与运动转换机构支承部5相对于驱动力传递部位4可连接和分离。

  该技术可提供适合低成本及系列化的电动执行器。

  该技术在4个国家和地区(日本、美国、中国、EP)提出专利申请。

特開2019-080375の図
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图10 专利公开2019-080375的图

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关键词
TTDC、专利申请、电动化、电机、定子、转子、执行器、丰田、铃木、恩梯恩

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