JP2006014477A - Motor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor of structure that can secure full mechanical strength using simple structure, while providing a plurality of rotors that rotate independently. <P>SOLUTION: The motor 1 comprises: a housing 3; a first chamber 5 formed in the housing 3; a second chamber 7 formed in the housing 3; a first stator 10 arranged in the first chamber 5; the first rotor 11, that is arranged in the first chamber 5 and faces the first stator 10; a first rotor support member 12 that rotatably supports the first rotor 11; a fist rotating shaft 13 fixed to the first rotor support member 12; a second stator 21 arranged in the second chamber 7; the second rotor 23 that is arranged in the second chamber 7 and faces the second stator 21; a second rotating shaft 25 fixed to the second rotor 23; and a double bearing 9 that supports the second rotating shaft 25 to the first rotor support member 12, in a state such that the second rotating shaft 25 and the first rotor support member 12 are mutually rotatable. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、独立して回転する二つのロータを備える電動機（モーター）に関し、より詳細にはこれらのロータを、二重軸受を介して支持する構造の電動機に関する。   The present invention relates to an electric motor (motor) including two rotors that rotate independently, and more particularly to an electric motor having a structure in which these rotors are supported via double bearings.

自動車搭載の燃料電池の開発が急速に進む現在、車の駆動出力源となるモーターの研究は意外に遅れている。これは、発電機、モーターが完成されたものであり改良の余地が少ない、と考えられていることに原因があると思われる。   With the rapid development of fuel cells mounted on automobiles, research on motors that serve as driving power sources for cars is surprisingly delayed. This seems to be due to the fact that the generator and motor were completed and there was little room for improvement.

しかし、２００３年１０月に開催された第３７回東京モーターショーにて、日産自動車株式会社がスーパーモーターと称するモーターを発表した。このスーパーモーターは、1つのステータの内側と外側にそれぞれロータを配し、電磁石に複合電流を流す技術により、モーターの左右に配したそれぞれの出力軸の回転を個別に制御するものであった。この場合に、ステータが一つで済む理由は、複合電流を使用するためと説明されている。スーパーモーターは、独立したモーターを2つ搭載する場合に比べ小型化と高効率化が図ることを目的としたものであった。なお、同社からはこのスーパーモーターに関連するものとして、同社から特許文献１の他多数の特許出願がされている。   However, at the 37th Tokyo Motor Show held in October 2003, Nissan Motor Co., Ltd. announced a motor called Super Motor. This super motor individually controls the rotation of the output shafts arranged on the left and right sides of the motor by using a technology in which a rotor is arranged on the inside and outside of one stator and a composite current is passed through the electromagnet. In this case, the reason why only one stator is required is explained by using a composite current. The super motor was intended to be smaller and more efficient than when two independent motors were installed. The company has filed numerous patent applications in addition to Patent Document 1 as related to this super motor.

また、同様の技術は、株式会社デンソーから特許文献２として特許出願がされている。車両用駆動装置は、ハウジングに固定されているステータと、ステータの内側に配置され駆動輪と接続される第２ロータと、第２ロータの内側に配置されエンジンの出力軸と接続される第１ロータとを有する。そして、第１ロータと第２ロータとの間に内周磁気回路が形成され、第２ロータとステータとの間に外周磁気回路が形成されてトルクの授受が行われることにより、軸出力の伝達が行われる。   A similar application has been filed as patent document 2 from Denso Corporation. The vehicle drive device includes a stator fixed to a housing, a second rotor disposed inside the stator and connected to drive wheels, and a first rotor disposed inside the second rotor and connected to an engine output shaft. And a rotor. Then, an inner peripheral magnetic circuit is formed between the first rotor and the second rotor, and an outer peripheral magnetic circuit is formed between the second rotor and the stator to transmit and receive torque, thereby transmitting shaft output. Is done.

これらの技術は、主に燃料電池車やハイブリッド車に適用すること目的としており、両輪を駆動する両軸モーターが開発され両軸の独立制御が可能になれば、駆動部品の低減に直接寄与する。そのため、その効果は大きく環境問題の低減に寄与する可能性が高く、実用化できた場合には、燃料電池車の駆動モーターとして主流を占めることが出来るものと予想される。   These technologies are mainly applied to fuel cell vehicles and hybrid vehicles. If a double-shaft motor that drives both wheels is developed and independent control of both shafts becomes possible, it will directly contribute to the reduction of drive parts. . Therefore, the effect is highly likely to contribute to the reduction of environmental problems, and if it can be put into practical use, it is expected that it can occupy the mainstream as a drive motor for fuel cell vehicles.

特開２００３−２９９２７０号公報JP 2003-299270 A 特開平１１−１８７６１４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-187614

しかしながら、上述したスーパーモーターは電気的に制御が可能であるとしてもその構造は、特許文献１の記載を分析すると機械的な構造に問題があることが分かる。具体的に機械的な構造の問題とは、特許文献１に記載の電動機では、ステータが片持ち構造であり、さらにロータの軸受を配置する位置が回転構造としては不適切なことである。従って、特許文献１に記載の電動機では、自動車を駆動するための出力（スーパーモーターの場合は左右で３０ＫＷ、これは換算すると約４０馬力となる）に耐えられない構造となるため、実用化までの課題は大きいと言わざるを得ない。   However, even if the super motor described above can be electrically controlled, it can be understood from the analysis of Patent Document 1 that the structure has a problem with the mechanical structure. Specifically, the mechanical structure problem is that, in the electric motor described in Patent Document 1, the stator has a cantilever structure, and the position where the rotor bearing is disposed is inappropriate as a rotating structure. Therefore, the electric motor described in Patent Document 1 has a structure that cannot withstand the output for driving an automobile (in the case of a super motor, 30 kW on the left and right, which is approximately 40 horsepower in terms of conversion). I have to say that this is a big problem.

また、特許文献１及び２の何れにおいても、二つのロータ及び一つのステータを全て一重の軸受のみで支持しているため、電動機の構造が複雑になり組立が困難になるばかりでなく部品の精度も高いものが要求されることとなり、これらの技術が目的としている軽量小型化を図れないおそれも生じる。   In both Patent Documents 1 and 2, since the two rotors and the single stator are all supported by only a single bearing, the structure of the motor becomes complicated and the assembly becomes difficult. However, there is a possibility that the lightweight and miniaturization intended by these technologies cannot be achieved.

そこで、本発明は、独立して回転する複数のロータを備えつつ簡易な構造で十分な機械的強度を確保できる構造の電動機及び発電兼電動機を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an electric motor and a generator / motor that have a plurality of rotors that rotate independently and that have a simple structure and can ensure sufficient mechanical strength.

本発明の電動機は、上記課題を解決するものであって、請求項１に記載の発明は、ハウジング３と、該ハウジング３に形成される第１室５と、該ハウジング３に形成される第２室７と、該第１室５に配設される第１ステータ１０と、該第１室５に配設され該第１ステータ１０に対向する第１ロータ１１と、該第１ロータ１１を回転可能に支持する第１ロータ支持部材１２と、該１ロータ支持部材１２に固定される第１回転軸１３と、該第２室７に配設される第２ステータ２１と、該第２室７に配設され該第２ステータ２１に対向する第２ロータ２３と、該第２ロータ２３に固定される第２回転軸２５と、該第２回転軸２５及び該第１ロータ支持部材１２を互いに回転可能な状態で、該第２回転軸２５を該第１ロータ支持部材１２に支持する二重軸受９と、を備えることを特徴とする電動機１、２０１、３０１である。   The electric motor of the present invention solves the above-mentioned problems. The invention according to claim 1 is a housing 3, a first chamber 5 formed in the housing 3, and a first chamber 5 formed in the housing 3. Two chambers 7, a first stator 10 disposed in the first chamber 5, a first rotor 11 disposed in the first chamber 5 and facing the first stator 10, and the first rotor 11. A first rotor support member 12 that is rotatably supported, a first rotating shaft 13 fixed to the first rotor support member 12, a second stator 21 disposed in the second chamber 7, and the second chamber 7, a second rotor 23 facing the second stator 21, a second rotating shaft 25 fixed to the second rotor 23, the second rotating shaft 25 and the first rotor support member 12. Two second shafts 25 are supported by the first rotor support member 12 in a mutually rotatable state. A bearing 9, a motor 1, 201, 301, characterized in that it comprises a.

請求項２に記載の発明は、前記二重軸受が、外輪９ａと、該外輪９ａの内側に配設される中間輪９ｂと、該中間輪９ｂの内側に配設される内輪９ｃとを備え、該外輪９ａと該中間輪９ｂとの間及び該中間輪９ｂと該内輪９ｃとの間には複数の転動体９ｄ、９ｅがそれぞれ配設されることを特徴とする請求項１記載の電動機１、２０１、３０１である。請求項３に記載の発明は、前記外輪９ａは前記第１ロータ支持部材１２に固定され、前記内輪９ｃは前記第２回転軸２５に固定されることを特徴とする請求項２記載の電動機１、２０１、３０１である。   In the invention according to claim 2, the double bearing includes an outer ring 9a, an intermediate ring 9b disposed inside the outer ring 9a, and an inner ring 9c disposed inside the intermediate ring 9b. The electric motor according to claim 1, wherein a plurality of rolling elements (9d, 9e) are respectively disposed between the outer ring (9a) and the intermediate ring (9b) and between the intermediate ring (9b) and the inner ring (9c). 1, 201, 301. The invention according to claim 3 is characterized in that the outer ring 9a is fixed to the first rotor support member 12, and the inner ring 9c is fixed to the second rotating shaft 25. , 201, 301.

請求項４に記載の発明は、前記中間輪９ｂは前記ハウジング３（ストッパー３ｅ）に固定されることを特徴とする請求項２又は３に記載の電動機２０１、３０１である。請求項５に記載の発明は、前記第１回転軸１３は前記ハウジング３の一端面（左端面）から外部に突出し、前記第２回転軸２５は前記ハウジング３の他端面（右端面）から外部に突出することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の電動機１、２０１である。   The invention according to claim 4 is the electric motor 201 or 301 according to claim 2 or 3, wherein the intermediate wheel 9b is fixed to the housing 3 (stopper 3e). According to a fifth aspect of the present invention, the first rotating shaft 13 projects outward from one end surface (left end surface) of the housing 3, and the second rotating shaft 25 extends from the other end surface (right end surface) of the housing 3 to the outside. 5. The electric motor 1, 201 according to claim 1, wherein the electric motor 1, 201 protrudes from

請求項６に記載の発明は、前記第１回転軸１３は円筒状であり前記ハウジング３の一端面（左端面）から外部に突出し、前記第２回転軸２５は円筒状の該第１回転軸１３を介して前記ハウジング３の該一端面（左端面）から外部に突出することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の電動機３０１である。   According to a sixth aspect of the present invention, the first rotary shaft 13 is cylindrical and protrudes from one end surface (left end surface) of the housing 3, and the second rotary shaft 25 is cylindrical. 5. The electric motor 301 according to claim 1, wherein the electric motor 301 projects outwardly from the one end face (left end face) of the housing 3 through 13.

さらに、請求項７に記載の発明は、エンジンと発電機又は蓄電池により駆動される電動機とを備え、該エンジン及び該電動機による駆動力を組み合わせて走行し、減速時に該発電機によって発電して該蓄電池に充電するハイブリッド車において、ハウジング４０３と、該ハウジング４０３に形成される第１室４０５と、該ハウジング４０３に形成される第２室４０７と、該第１室４０５に配設される第１ステータ４１０と、該第１室４０５に配設され該第１ステータ４１０に対向する第１ロータ４１１と、該第１ロータ４１１を回転可能に支持する第１ロータ支持部材４１２と、該１ロータ支持部材４１２に固定される第１回転軸１３と、該第２室４０７に配設される第２ステータ４２１と、該第２室４０７に配設され該第２ステータ４２１に対向する第２ロータ４２３と、該第２ロータ４２３に接続される第２回転軸２５と、該第２回転軸２５及び該第１ロータ支持部材４１２を互いに回転可能な状態で該第２回転軸２５を該第１ロータ支持部材４２３に支持する二重軸受９とを備え、該発電機を該第１室４０５側の該第１ステータ４１０及び該第１ロータ４１１から構成し、該電動機を該第２室４０７側の該第２ステータ４２１及び該第２ロータ４２３から構成することを特徴とするハイブリッド車用発電兼電動機４０１である。   Further, the invention according to claim 7 includes an engine and an electric motor driven by a generator or a storage battery, travels in combination with the driving force of the engine and the electric motor, generates electric power by the generator at the time of deceleration, and In a hybrid vehicle that charges a storage battery, a housing 403, a first chamber 405 formed in the housing 403, a second chamber 407 formed in the housing 403, and a first chamber disposed in the first chamber 405 A stator 410, a first rotor 411 disposed in the first chamber 405 and facing the first stator 410, a first rotor support member 412 that rotatably supports the first rotor 411, and the one rotor support The first rotating shaft 13 fixed to the member 412, the second stator 421 disposed in the second chamber 407, and the second stator 421 disposed in the second chamber 407. The opposing second rotor 423, the second rotating shaft 25 connected to the second rotor 423, the second rotating shaft 25 and the first rotor support member 412 can rotate relative to each other in the second rotating shaft. 25 is supported by the first rotor support member 423, and the generator is composed of the first stator 410 and the first rotor 411 on the first chamber 405 side, and the electric motor is A hybrid vehicle generator / motor 401 is configured by the second stator 421 and the second rotor 423 on the second chamber 407 side.

請求項８に記載の発明は、第１室４０５と第２室４０７とを非対称とすることを特徴とする請求項７に記載のハイブリッド車用発電兼電動機４０１である。請求項９に記載の発明は、前記二重軸受９は、外輪９ａと、該外輪９ａの内側に配設される中間輪９ｂと、該中間輪９ｂの内側に配設される内輪９ｃとを備え、該外輪９ａと該中間輪９ｃとの間及び該中間輪９ｂと該内輪９ｃとの間には複数の転動体９ｄ、９ｅがそれぞれ配設されることを特徴とする請求項７又は８に記載のハイブリッド車用発電兼電動機４０１である。   The invention described in claim 8 is the generator / motor 401 for a hybrid vehicle according to claim 7, wherein the first chamber 405 and the second chamber 407 are asymmetric. In the invention according to claim 9, the double bearing 9 includes an outer ring 9a, an intermediate ring 9b disposed inside the outer ring 9a, and an inner ring 9c disposed inside the intermediate ring 9b. 9. A plurality of rolling elements 9d and 9e are provided between the outer ring 9a and the intermediate ring 9c and between the intermediate ring 9b and the inner ring 9c, respectively. The generator / motor 401 for a hybrid vehicle described in the above.

請求項１０に記載の発明は、前記外輪９ａは前記第１ロータ支持部材４１２に固定され、前記内輪９ｃは前記第２回転軸２５に固定されることを特徴とする請求項７乃至９の何れか一項に記載のハイブリッド車である。請求項１１に記載の発明は、前記中間輪９ｂは前記ハウジング４０３（ストッパー３ｅ）に固定されることを特徴とする請求項９又は１０に記載のハイブリッド車用発電兼電動機４０１である。   The invention according to claim 10 is characterized in that the outer ring 9a is fixed to the first rotor support member 412, and the inner ring 9c is fixed to the second rotating shaft 25. A hybrid vehicle according to claim 1. The invention according to claim 11 is the generator / motor 401 for a hybrid vehicle according to claim 9 or 10, wherein the intermediate wheel 9b is fixed to the housing 403 (stopper 3e).

また、請求項１２に記載の発明は、ハウジング５０３と、該ハウジング５０３に配設されるアウターロータ５０５と、該ハウジング５０３に対して該アウターロータ５０５を回転可能に支持するアウターロータ支持部材５０６と、該アウターロータ支持部材５０６に固定される第１回転軸５１３と、該アウターロータ５０５に対向するように該アウターロータ支持部材５０６内に配設されるステータ５０７と、該アウターロータ支持部材５０６内でステータ５０７を支持するステータ支持部材５０８と、該ステータ支持部材５０８内で該ステータ５０７に対向するように配設されるインナーロータ５２３と、該インナーロータ５２３に固定される第２回転軸５２５と、該アウターロータ支持部材５０６及び該第２回転軸５２５を互いに回転可能な状態で該第２回転軸５２５を該アウターロータ支持部材５０６に支持する二重軸受５０９ａ、５０９ｂと、を備えることを特徴とする電動機５０１である。   The invention described in claim 12 includes a housing 503, an outer rotor 505 disposed in the housing 503, and an outer rotor support member 506 that rotatably supports the outer rotor 505 with respect to the housing 503. A first rotating shaft 513 fixed to the outer rotor support member 506, a stator 507 disposed in the outer rotor support member 506 so as to face the outer rotor 505, and an inner portion of the outer rotor support member 506 A stator support member 508 for supporting the stator 507, an inner rotor 523 disposed so as to face the stator 507 in the stator support member 508, and a second rotating shaft 525 fixed to the inner rotor 523. The outer rotor support member 506 and the second rotation shaft 525 can rotate with respect to each other. Double bearing 509a for supporting the second rotating shaft 525 to the outer rotor support member 506 in a state, an electric motor 501, characterized in that it comprises a 509b, a.

請求項１３に記載の発明は、前記二重軸受は、前記アウターロータ支持部材５０６の一端（左側面）側に配設される第１二重軸受５０９ａと、該アウターロータ支持部材５０６の他端（右側面）側に配設される第２二重軸受５０９ｂとを含む請求項１２記載の電動機５０１である。請求項１４に記載の発明は、前記二重軸受は、外輪９ａと、該外輪９ａの内側に配設される中間輪９ｂと、該中間輪９ｂの内側に配設される内輪９ｃとを備え、該外輪９ａと該中間輪９ｂとの間及び該中間輪９ｂと該内輪９ｃとの間には複数の転動体９ｄ、９ｅがそれぞれ配設されることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の電動機５０１である。   In the invention according to claim 13, the double bearing includes a first double bearing 509 a disposed on one end (left side) side of the outer rotor support member 506 and the other end of the outer rotor support member 506. The electric motor 501 according to claim 12 including a second double bearing 509b disposed on the (right side) side. According to a fourteenth aspect of the present invention, the double bearing includes an outer ring 9a, an intermediate ring 9b disposed on the inner side of the outer ring 9a, and an inner ring 9c disposed on the inner side of the intermediate ring 9b. 14. A plurality of rolling elements 9d and 9e are respectively disposed between the outer ring 9a and the intermediate ring 9b and between the intermediate ring 9b and the inner ring 9c. The electric motor 501 described.

請求項１５に記載の発明は、前記外輪９ａは前記アウターロータ支持部材５０６に固定され、前記内輪９ｃは前記第２回転軸５２５に固定されることを特徴とする請求項１４に記載の電動機５０１である。請求項１６に記載の発明は、前記中間輪９ｂは前記ステータ支持部材５０６（ストッパー５０６ａ、５０６ｂ）に固定されることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の電動機５０１である。請求項１７に記載の発明は、請求項１乃至６又は請求項１２乃至１６の何れか一項に記載の電動機を備えることを特徴とする電気自動車である。   The invention according to claim 15 is the electric motor 501 according to claim 14, wherein the outer ring 9a is fixed to the outer rotor support member 506, and the inner ring 9c is fixed to the second rotating shaft 525. It is. The invention according to claim 16 is the electric motor 501 according to claim 14 or 15, wherein the intermediate wheel 9b is fixed to the stator support member 506 (stoppers 506a, 506b). An invention according to claim 17 is an electric vehicle comprising the electric motor according to any one of claims 1 to 6 or claims 12 to 16.

本発明の電動機によれば、同一のハウジング内で二重軸受を介して第１ロータと第２ロータとを互いに回転可能な状態で支持することができるため、２つの電動機を設ける場合に比べて、大幅な省スペース化を図ることが出来る。また、第１ロータ側の回転数と第２ロータ側の回転数とが異なる場合であっても二重軸受により差動による影響を低減できる。さらに、二重軸受の中間輪をハウジングに対して固定することにより、差動による影響を完全になくすことも可能となる。   According to the electric motor of the present invention, the first rotor and the second rotor can be supported in a mutually rotatable state via a double bearing in the same housing, so that compared to the case where two electric motors are provided. This can save a lot of space. Further, even if the rotational speed on the first rotor side and the rotational speed on the second rotor side are different, the influence due to the differential can be reduced by the double bearing. Furthermore, by fixing the intermediate ring of the double bearing with respect to the housing, it becomes possible to completely eliminate the influence of the differential.

また、本発明の電動機によれば、従来のように電動機の出力軸が一つの場合には、電動機を使用する自動車等の車両において、進行方向を変更する場合に左右の車輪の回転を変えるために、デファレンシャルギア（差動歯車）が必要になるが、本発明の電動機であれば、左右の車輪をそれぞれ独立して制御できるため、デファレンシャルギア等の機械部品が不要になり電動機の小型化、車両の軽量化に寄与する。   In addition, according to the electric motor of the present invention, in the case where the output shaft of the electric motor is one as in the prior art, in a vehicle such as an automobile using the electric motor, the rotation of the left and right wheels is changed when the traveling direction is changed. In addition, a differential gear (differential gear) is required, but with the electric motor of the present invention, since the left and right wheels can be controlled independently, mechanical parts such as a differential gear are not required, and the motor can be downsized. Contributes to lighter vehicles.

さらに、本発明のハイブリッド車用発電兼電動機によれば、同一のハウジング内で二重軸受を介して第１ロータと第２ロータとを互いに回転可能な状態で支持することができるため、発電機と電動機とを個別に設ける場合に比べて、大幅な省スペース化を図ることが出来る。   Furthermore, according to the generator / motor for a hybrid vehicle of the present invention, the first rotor and the second rotor can be supported in a mutually rotatable state via a double bearing in the same housing. Compared to the case where the motor and the motor are provided separately, a significant space saving can be achieved.

本発明の電動機の各実施形態を図面に従って説明する。なお、同一部材には同一符号を付しその説明は省略する。
本発明の第１実施形態の電動機１を図１乃至図３を用いて説明する。本実施形態では、二重軸受をハウジングの中央に配し、二つの電動機を一つのハウジングに収容したものである。 Embodiments of the electric motor of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same member and the description is abbreviate | omitted.
An electric motor 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. In this embodiment, a double bearing is arranged in the center of the housing, and two electric motors are accommodated in one housing.

図１において、ハウジング３は円筒形であり、その内部は隔壁３ａによりハウジング３の左側に位置する第１室５と、ハウジング３の右側に位置する第２室７との二つに分割されている。第１室５には、ハウジング３の円筒内面の全周にわたって第１ステータ１０が配設され、第１ステータ１０の内面側には、当該第１ステータ１０に対向するように第１ロータ１１が配設されている。第１ロータ１１は第１ロータ支持部材１２により支持されている。第１ロータ支持部材１２の左端には円筒状の第１回転軸１３が一体に形成されており、第１回転軸１３は第１ロータ１１と一体となって回転する。   In FIG. 1, the housing 3 has a cylindrical shape, and its interior is divided into two parts, a first chamber 5 located on the left side of the housing 3 and a second chamber 7 located on the right side of the housing 3 by a partition wall 3a. Yes. A first stator 10 is disposed in the first chamber 5 over the entire circumference of the cylindrical inner surface of the housing 3, and a first rotor 11 is disposed on the inner surface side of the first stator 10 so as to face the first stator 10. It is arranged. The first rotor 11 is supported by a first rotor support member 12. A cylindrical first rotating shaft 13 is integrally formed at the left end of the first rotor support member 12, and the first rotating shaft 13 rotates integrally with the first rotor 11.

また、第１回転軸１３の左端部は、ハウジング１の左端面に形成された円形開孔３ｂからハウジング３の外部に突出するように配置されている。なお、第１回転軸１３と円形開孔３ｂとの間には、複数の軸受１５が配設されており、これによって、第１回転軸１３がハウジング３に対して回転可能に支持されている。一方、第１ロータ支持部材１２の右端には円筒支持部１７が一体に形成されており、円筒支持部１７と、隔壁３ａに形成された円形開孔３ｃとの間には複数の軸受１９が配設されており、これによって、円筒支持部１７がハウジング３に対して回転可能に支持されている。このように、第１室５側で、第１ステータ１０、第１ロータ１１、第１回転軸１３から第１電動機が構成される。   Further, the left end portion of the first rotating shaft 13 is disposed so as to protrude to the outside of the housing 3 from a circular opening 3 b formed on the left end surface of the housing 1. A plurality of bearings 15 are disposed between the first rotating shaft 13 and the circular opening 3b, and thereby the first rotating shaft 13 is rotatably supported with respect to the housing 3. . On the other hand, a cylindrical support portion 17 is integrally formed at the right end of the first rotor support member 12, and a plurality of bearings 19 are provided between the cylindrical support portion 17 and the circular opening 3c formed in the partition wall 3a. Thus, the cylindrical support portion 17 is rotatably supported with respect to the housing 3. As described above, the first electric motor is constituted by the first stator 10, the first rotor 11, and the first rotating shaft 13 on the first chamber 5 side.

さらに、図１に基づいて第２室７側を説明する。ハウジング３の円筒面内側に全周にわたって第２ステータ２１が配設され、第２ステータ２１の内面側には当該第２ステータ２１に対向するように第２ロータ２３が配設されている。第２ロータ２３は第２ロータ支持部材２４により支持されている。第２ロータ２３の回転中心には第２回転軸２５が形成されており、第２回転軸２５は第２ロータ２３及び第２ロータ支持部材２４と一体となって回転する。また、第２回転軸２５の右端部は、ハウジング３の右端面に形成された円形開孔３ｄからハウジング３の外部に突出するように配置されている。なお、第２回転軸２５と円形開孔３ｄとの間には、複数の軸受２７が配置されおり、これによって第２回転軸２５の右端部はハウジング３に対して回転可能に支持されている。一方、第２回転軸２５の左端部は二重軸受９に支持されている。また、二重軸受９は円筒支持部１７内に配置されている。従って、隔壁３ａの円形開孔３ｃには、外周側から順に軸受１９、円筒支持部１７、二重軸受９、第２回転軸２５が、それぞれの回転中心が一致するように配置される。このように、第２室７側で、第２ステータ２１、第２ロータ２３、第２回転軸２５から第２電動機が構成される。   Furthermore, the 2nd chamber 7 side is demonstrated based on FIG. A second stator 21 is disposed on the entire inner periphery of the cylindrical surface of the housing 3, and a second rotor 23 is disposed on the inner surface side of the second stator 21 so as to face the second stator 21. The second rotor 23 is supported by a second rotor support member 24. A second rotation shaft 25 is formed at the rotation center of the second rotor 23, and the second rotation shaft 25 rotates integrally with the second rotor 23 and the second rotor support member 24. In addition, the right end portion of the second rotation shaft 25 is disposed so as to protrude to the outside of the housing 3 from a circular opening 3 d formed on the right end surface of the housing 3. A plurality of bearings 27 are arranged between the second rotating shaft 25 and the circular opening 3d, and thereby the right end portion of the second rotating shaft 25 is rotatably supported with respect to the housing 3. . On the other hand, the left end portion of the second rotating shaft 25 is supported by the double bearing 9. The double bearing 9 is disposed in the cylindrical support portion 17. Accordingly, in the circular opening 3c of the partition wall 3a, the bearing 19, the cylindrical support portion 17, the double bearing 9, and the second rotating shaft 25 are arranged in order from the outer peripheral side so that the respective rotation centers coincide. As described above, the second electric motor is constituted by the second stator 21, the second rotor 23, and the second rotating shaft 25 on the second chamber 7 side.

次に、二重軸受９の構造について、図２及び図３を参照して説明する。図２は、図１の二重軸受９を回転軸１３方向から見た図である。二重軸受９は、円筒支持部１７内面に固定される環状の外輪９ａと、この外輪９ａの内側に配設される環状の中間輪９ｂと、この中間輪９ｂの内側に配設され第２回転軸２５に固定される環状の内輪９ｃとから構成されている。また、外輪９ａと中間輪９ｂとの間に複数のボール(転動体)９ｄが適宜配置され、中間輪９ｂと内輪９ｃとの間にも複数のボール９ｅが適宜配置されている。   Next, the structure of the double bearing 9 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a view of the double bearing 9 of FIG. 1 as viewed from the direction of the rotating shaft 13. The double bearing 9 includes an annular outer ring 9a fixed to the inner surface of the cylindrical support portion 17, an annular intermediate ring 9b disposed inside the outer ring 9a, and a second disposed disposed inside the intermediate ring 9b. And an annular inner ring 9c fixed to the rotary shaft 25. A plurality of balls (rolling elements) 9d are appropriately disposed between the outer ring 9a and the intermediate ring 9b, and a plurality of balls 9e are also disposed appropriately between the intermediate ring 9b and the inner ring 9c.

図３は、図２に示した二重軸受９のＡ−Ａ方向の断面図である。図３(ａ)では、外輪９ａの内面には複数のボール９ｄを収容するためその全周にわたって溝部９０ａが形成され、外輪９ａの内面に対向する中間輪９ｂの外面には当該複数のボール９ｄを収容するためにその全周にわたって溝部９０ｂが形成され、外輪９ｃの内面に対向する中間輪９ｂの外面には複数のボール９ｅを収容するためにその全周にわたって溝部９０ｃが形成され、内輪９ｃの外面には当該複数のボール９ｅを収容するためにその全周にわたって溝部９０ｄが形成されている。   3 is a cross-sectional view of the double bearing 9 shown in FIG. 2 in the AA direction. In FIG. 3A, a groove 90a is formed on the inner surface of the outer ring 9a to accommodate the plurality of balls 9d, and the plurality of balls 9d are formed on the outer surface of the intermediate ring 9b facing the inner surface of the outer ring 9a. A groove 90b is formed over the entire circumference of the inner ring 9c, and a groove 90c is formed on the outer surface of the intermediate ring 9b opposite to the inner surface of the outer ring 9c to accommodate a plurality of balls 9e. A groove portion 90d is formed on the entire outer surface to accommodate the plurality of balls 9e.

図３(ｂ)に示すように、外輪９ａと中間輪９ｂとの間に、複数のボール９ｄを２列に配置すると共に中間輪９ｂと内輪９ｃとの間に、複数のボール９ｅを２列に配置してもよい。なお、このボールの配置に対応してそれぞれ外輪９ａの内側、中間輪９ｂの両側、内輪９ｃの外側には溝部が２列づつ形成されている。この場合にはボール９ｄやボール９ｅに加わる荷重が分散される。図３(ｂ)においては、中間輪９ｂの外面には２列の溝部９０ｂがそれぞれ形成され、中間輪９ｂの内面には２列の溝部９０ｃがそれぞれ形成されていたが、図３(ｃ)に示すように、図３(ｂ)に示した中間輪９ｂの２列の溝部を一体として、２列のボール９ｄをそれぞれ収容する溝部９０ｂ’を中間輪９ｂの外面に設け、２列のボール９ｅをそれぞれ収容する溝部９０ｄ’を中間輪９ｂの内面に設けてもよい。   As shown in FIG. 3B, a plurality of balls 9d are arranged in two rows between the outer ring 9a and the intermediate ring 9b, and a plurality of balls 9e are arranged in two rows between the intermediate ring 9b and the inner ring 9c. You may arrange in. Corresponding to the arrangement of the balls, two rows of grooves are formed on the inner side of the outer ring 9a, on both sides of the intermediate ring 9b, and on the outer side of the inner ring 9c. In this case, the load applied to the balls 9d and 9e is dispersed. In FIG. 3B, two rows of groove portions 90b are formed on the outer surface of the intermediate wheel 9b, and two rows of groove portions 90c are formed on the inner surface of the intermediate wheel 9b. As shown in FIG. 3, two rows of groove portions of the intermediate wheel 9b shown in FIG. 3B are integrated, and groove portions 90b ′ for accommodating two rows of balls 9d are provided on the outer surface of the intermediate wheel 9b. You may provide groove part 90d 'which each accommodates 9e in the inner surface of the intermediate ring 9b.

このような二重軸受９の動作を説明する。図２に示す中心の内輪９ｃが時計回りに回転すると、内輪９ｃの溝部９０ｃに接触しているボール９ｅが反時計方向に回転し、ボール９ｅは中間輪９ｂの内面側の溝部９０ｂと接触しているため、中間輪９ｂも反時計方向に回転する。   The operation of such a double bearing 9 will be described. When the central inner ring 9c shown in FIG. 2 rotates clockwise, the ball 9e in contact with the groove 90c of the inner ring 9c rotates counterclockwise, and the ball 9e contacts the groove 90b on the inner surface side of the intermediate ring 9b. Therefore, the intermediate wheel 9b also rotates counterclockwise.

なお、本発明において用いる二重軸受には、ブッシュ等を利用して軸受を二重構造にした構造や、中間輪を有さず転動体の収容部が一つで内輪と外輪とが相対運動をする構造を意味するものではない。   The double bearing used in the present invention has a structure in which the bearing is made into a double structure by using a bush or the like, or a single rolling element housing portion without an intermediate ring, and the inner ring and the outer ring are in relative motion. It does not mean a structure that does

一般的に軸受(ベアリング)は、図１に示した軸受１５、１９、２７のように、外輪と内輪の間に配される転動体は一重か、多重であっても環状に配され、その使用に当たっては、内輪か外輪どちらか一方を固定して使用するものであるが、本発明の二重軸受は内輪と外輪の間に中間輪を持ち、中間輪と内輪、中間輪と外輪の間に転動体を配置したものである。   Generally, the bearings (bearings) are arranged in an annular shape even if the rolling elements arranged between the outer ring and the inner ring are single or multiple like the bearings 15, 19, and 27 shown in FIG. In use, either the inner ring or the outer ring is fixed, but the double bearing of the present invention has an intermediate ring between the inner ring and the outer ring, between the intermediate ring and the inner ring, and between the intermediate ring and the outer ring. The rolling elements are arranged in

本発明の電動機は自動車等に用いるものであり高速回転を前提としているので、使用する二重軸受は深溝玉軸受が好ましい。また、転動体の種類は電動機の重さ、回転数により適切な形状と潤滑方式を選択することが望ましい。なお、差動滑りの問題は、内輪側転動体の径で差動差分を補正し、合わせて十分な潤滑で差動差の影響である差動滑りを抑えることが可能である。   Since the electric motor of the present invention is used for automobiles and the like and is premised on high speed rotation, the double bearing to be used is preferably a deep groove ball bearing. In addition, it is desirable to select an appropriate shape and lubrication method for the type of rolling element according to the weight and rotation speed of the electric motor. Note that the differential slip problem can be corrected by correcting the differential difference with the diameter of the inner ring-side rolling element and suppressing the differential slip, which is the influence of the differential difference, with sufficient lubrication.

次に、第１実施形態の電動機１を電気自動車に適用した場合の動作を説明する。交流電源を第１ステータ９のコイルに供給して回転磁界を発生させて、第１ロータ１１を回転させる。第１ロータ１１の回転により第１回転軸１５は第１ロータ１１と一体となって回転する。第１回転軸１５の回転はデファレンシャルギアを介在せずに伝達機構によって第１駆動輪に伝達される。同様に、交流電源を第２ステータ２１のコイルに供給して回転磁界を発生させて、第２ロータ２３を回転させる。第２ロータ２３の回転により第２回転軸２５は第２ロータ２３と一体となって回転する。第２回転軸２５の回転はデファレンシャルギアを介在せずに伝達機構によって第２駆動輪に伝達される。ここで、第１回転軸１１と第２回転軸２５との回転数は、交流電流をインバータ制御により独立してそれぞれ変更可能であるため、例えば第１駆動輪を左の駆動輪とし、第２駆動輪を左の駆動輪とした場合に、デファレンシャルギアを備えることなく、左右の駆動輪の回転数を容易に変えることが可能となる。   Next, the operation when the electric motor 1 of the first embodiment is applied to an electric vehicle will be described. An AC power supply is supplied to the coil of the first stator 9 to generate a rotating magnetic field, and the first rotor 11 is rotated. The first rotating shaft 15 rotates integrally with the first rotor 11 by the rotation of the first rotor 11. The rotation of the first rotating shaft 15 is transmitted to the first drive wheel by the transmission mechanism without interposing a differential gear. Similarly, an AC power supply is supplied to the coil of the second stator 21 to generate a rotating magnetic field, and the second rotor 23 is rotated. Due to the rotation of the second rotor 23, the second rotation shaft 25 rotates integrally with the second rotor 23. The rotation of the second rotating shaft 25 is transmitted to the second drive wheel by the transmission mechanism without interposing a differential gear. Here, since the rotational speeds of the first rotating shaft 11 and the second rotating shaft 25 can be changed independently by inverter control, for example, the first drive wheel is the left drive wheel, and the second When the driving wheel is the left driving wheel, the rotational speed of the left and right driving wheels can be easily changed without providing a differential gear.

なお、第１室５側に配設される第１電動機、第２室７側に配設される第２電動機は、それぞれ小形で瞬時トルクの大きいＳＰＭモーター（マグネット表面配置形モーター：Surface Permanent Magnet Motor）とすれば、ブレーキング時の回生も同時に行える利点があり好ましい。   The first electric motor disposed on the first chamber 5 side and the second electric motor disposed on the second chamber 7 side are small SPM motors having a large instantaneous torque (Surface Permanent Magnet: Surface Permanent Magnet). Motor) is preferable because it has the advantage that regeneration during braking can be performed simultaneously.

次に、本発明の第２実施形態の電動機２０１を図４に基づき説明する。本実施形態では、円形開孔３ｃに配設された二重軸受９の中間輪９ｂを、ハウジング３に対して固定するものである。具体的には、中間輪９ｃを固定するために、円形開孔３ｃの右側面側で、隔壁３ａから第２回転軸２５に向かって延長されたストッパー３ｅを設ける。ストッパー３ｅの先端部と中間輪９ｂの右側面と接続することにより、中間輪９ｃをハウジング３に対して固定することができる。なお、ストッパー３ｅは円形開孔３ｃの右側面側で、円形開孔３ｃの全周にわたって設けるか、等間隔で複数リブ状に設けてもよい。なお、構造上、ストッパー３ｅには大きな力が加わらないため、中間輪９ｃを支えられる程度の強度が有ればよい。本実施形態では、このように二重軸受の中間輪を固定しているため、外輪側と内輪側とで回転差が生じてもこれらの間に配置されるボール（転動体）に加わる負担が少なくなる。   Next, an electric motor 201 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the intermediate ring 9 b of the double bearing 9 disposed in the circular opening 3 c is fixed to the housing 3. Specifically, in order to fix the intermediate wheel 9c, a stopper 3e extending from the partition wall 3a toward the second rotation shaft 25 is provided on the right side of the circular opening 3c. The intermediate wheel 9c can be fixed to the housing 3 by connecting the tip of the stopper 3e and the right side surface of the intermediate wheel 9b. The stopper 3e may be provided on the right side surface of the circular opening 3c over the entire circumference of the circular opening 3c, or may be provided in a plurality of ribs at equal intervals. In addition, because of the structure, a large force is not applied to the stopper 3e, and it is sufficient that the stopper 3e has sufficient strength to support the intermediate wheel 9c. In the present embodiment, since the intermediate ring of the double bearing is fixed in this manner, even if a rotation difference occurs between the outer ring side and the inner ring side, a load applied to the balls (rolling elements) arranged between them is imposed. Less.

本発明の第３実施形態の電動機３０１を図５に基づき説明する。第３実施形態では、出力軸を同一方向に配置したものである。図５において、ハウジング３の左端の円形開孔３ｂ側で、円筒状の第１回転軸１３の内側から、第２回転軸３２５の端部が突出している。第２回転軸３２５は基本的には第１実施形態の第２回転軸２５と同様に第２室７内に配設されているが、第１実施形態とは異なりハウジング３の右側面側から突出せず、その左端が延長され第１室３を貫きハウジング３の左端面（一端面）側で突出するものである。これによって、第１回転軸１３及び第２回転軸３２５の回転を同一方向から取り出すことが出来る。   An electric motor 301 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the third embodiment, the output shafts are arranged in the same direction. In FIG. 5, the end of the second rotating shaft 325 protrudes from the inside of the cylindrical first rotating shaft 13 on the circular opening 3 b side of the left end of the housing 3. The second rotating shaft 325 is basically disposed in the second chamber 7 in the same manner as the second rotating shaft 25 of the first embodiment. However, unlike the first embodiment, the second rotating shaft 325 is provided from the right side surface of the housing 3. Instead of projecting, the left end of the housing 3 extends through the first chamber 3 and projects on the left end surface (one end surface) side of the housing 3. Thereby, rotation of the 1st rotating shaft 13 and the 2nd rotating shaft 325 can be taken out from the same direction.

本発明の第４実施形態の発電兼電動機４０１を図６に基づき説明する。本実施形態では、第１室４０５を第２室４０７より小さくして両者を非対称とし、さらに、第１ステータ４０９及び第１ロータ４１１と、第２ステータ４２１及び第２ロータ４２３とを非対称とするものである。この場合には第１室４０５側の第１ステータ４０９及び第１ロータ４１１を発電機とし、第２室４０７側の第２ステータ４２１及び第２ロータ４２３を電動機として使用することにより、ハイブリッド車用の発電兼電動機として用いることができる。   A generator / motor 401 according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the first chamber 405 is made smaller than the second chamber 407 to make them both asymmetric, and the first stator 409 and the first rotor 411 and the second stator 421 and the second rotor 423 are made asymmetric. Is. In this case, the first stator 409 and the first rotor 411 on the first chamber 405 side are used as a generator, and the second stator 421 and the second rotor 423 on the second chamber 407 side are used as an electric motor. It can be used as a generator / motor.

なお、ハイブリッド車としては、例えば株式会社トヨタによって実用化された「プリウス」（商標）が知られている。一般に、このようなハイブリッド車は、内燃エンジンと、発電機又は蓄電池により駆動される電動機とを備えており、内燃エンジン及電動機による駆動力を組み合わせて走行し、減速時に発電機によって発電して、これを蓄電池に充電することにより、低燃費を実現したものである。しかし、プリウスにおいても、発電機と電動機とは、それぞれ別個のハウジングに収容され完全に独立したものとして構成されている。これに対し、第４実施形態の発電兼電動機は、二重軸受を介して発電機と電動機とを接続することにより、同一のハウジングにこれらを収容することが可能となり省スペース化が図れる。   As a hybrid vehicle, for example, “Prius” (trademark) put into practical use by Toyota Corporation is known. Generally, such a hybrid vehicle includes an internal combustion engine and an electric motor driven by a generator or a storage battery, travels in combination with the driving force of the internal combustion engine and the electric motor, generates electric power by the generator at the time of deceleration, By charging this to a storage battery, low fuel consumption is realized. However, even in the Prius, the generator and the electric motor are housed in separate housings and are configured to be completely independent. On the other hand, the generator and motor of the fourth embodiment can be housed in the same housing by connecting the generator and the motor via the double bearing, and space can be saved.

本発明の第５実施形態の電動機は、上記第１乃至第４実施形態とは異なり、左右に第１室及び第２室を設けたものではない。第５実施形態の電動機５０１を図７に基づき説明する。ハウジング５０３の円筒面内側にはアウターロータ５０５が配設され、アウターロータ５０５はかご型のアウターロータ支持部材５０６によって支持され、アウターロータ支持部材５０６はハウジング５０３に対して回転可能に支持されている。   Unlike the first to fourth embodiments, the electric motor according to the fifth embodiment of the present invention does not have a first chamber and a second chamber on the left and right. An electric motor 501 according to a fifth embodiment will be described with reference to FIG. An outer rotor 505 is disposed inside the cylindrical surface of the housing 503. The outer rotor 505 is supported by a cage-type outer rotor support member 506, and the outer rotor support member 506 is rotatably supported with respect to the housing 503. .

アウターロータ支持部材５０６の左端には円筒状の第１回転軸５１３が形成されており、第１回転軸５１３はアウターロータ５０３及びアウターロータ支持部材５０６と一体となって回転する。また、第１回転軸５１３の左端部は、ハウジング５０３の左端面に形成された円形開孔５０３ｂから外部に突出するように配置されている。なお、第１回転軸５１３と円形開孔５０３ｂとの間に複数の軸受５１５が配設されており、これによって第１回転軸５１５はハウジング５０３に対して回転可能に支持されている。一方、アウターロータ支持部材５０６の右端面には円筒支持部５１７が突出形成されており、円筒支持部５１７はハウジング５０３の右端側面に形成された環状凹部５０３ｃ内に配置され、円筒支持部５１７と環状凹部５０３ｃとの間には複数の軸受５１９が配設されるため、ハウジング５０３の右端部でアウターロータ支持部材５０６はハウジング５０３に対して回転可能に支持されている。   A cylindrical first rotation shaft 513 is formed at the left end of the outer rotor support member 506, and the first rotation shaft 513 rotates integrally with the outer rotor 503 and the outer rotor support member 506. Further, the left end portion of the first rotating shaft 513 is disposed so as to protrude to the outside from a circular hole 503 b formed in the left end surface of the housing 503. A plurality of bearings 515 are disposed between the first rotating shaft 513 and the circular opening 503b, and thereby the first rotating shaft 515 is supported rotatably with respect to the housing 503. On the other hand, a cylindrical support portion 517 protrudes from the right end surface of the outer rotor support member 506, and the cylindrical support portion 517 is disposed in an annular recess 503 c formed on the right end side surface of the housing 503. Since a plurality of bearings 519 are disposed between the annular recess 503c, the outer rotor support member 506 is rotatably supported by the housing 503 at the right end of the housing 503.

さらに、アウターロータ支持部材５０６の左端内面に形成された凹部５０６ａには第１二重軸受５０９ａが配設され、アウターロータ支持部材５０６の右端に形成された円筒支持部５１７内には第２二重軸受５０９ｂがそれぞれ配設されている。第１二重軸受５０９ａ、第２二重軸受５０９ｂの構造は、第１実施形態で説明した二重軸受９と同じ構造であり、第１二重軸受５０９ａの外輪が凹部５０６ａに、第２二重軸受５０９ｂの外輪が円筒支持部５１７に固定されている。   Further, a first double bearing 509 a is disposed in the recess 506 a formed on the inner surface of the left end of the outer rotor support member 506, and the second second bearing 517 a is formed in the cylindrical support portion 517 formed at the right end of the outer rotor support member 506. Heavy bearings 509b are respectively provided. The structure of the first double bearing 509a and the second double bearing 509b is the same as that of the double bearing 9 described in the first embodiment, and the outer ring of the first double bearing 509a is formed in the recess 506a and the second second bearing 509a. The outer ring of the heavy bearing 509b is fixed to the cylindrical support portion 517.

また、アウターロータ５０５の内側には当該アウターロータ５０５に対向するようにステータ５０７が配設されている。ステータ５０７はかご型のステータ支持部材５０８によって支持されている。ステータ支持部材５０８はその左端部に形成された第１ステータステー５０８ａによって第１二重軸受５０９ａの中間輪に固定され、同様に、ステータ支持部材５０８はその右端部に形成された第２ステータステー５０８ｂによって第２二重軸受５０９ａの中間輪に固定されている。   A stator 507 is disposed inside the outer rotor 505 so as to face the outer rotor 505. The stator 507 is supported by a cage-type stator support member 508. The stator support member 508 is fixed to the intermediate wheel of the first double bearing 509a by a first status tape 508a formed at the left end thereof. Similarly, the stator support member 508 is a second status tape formed at the right end thereof. It is fixed to the intermediate ring of the second double bearing 509a by 508b.

ステータ５０７の内側には当該ステータ５０７に対向するようにインナーロータ５２３が配設されており、インナーロータ５２３の回転軸には第２回転軸５２５が配設されている。第２回転軸５２５の左端部は第１二重軸受５０９ａの内輪に固定され、第２回転軸５２５の右端側は第２二重軸受５０９ｂの内輪に固定されている。さらに、第２回転軸５２５の右端部は、ハウジング５０３の右側面の開孔から外部に突出している。従って、第２回転軸５２５はその左右で二重軸受５０９ａ、５０９ｂによって回転可能に軸支されており、インナーロータ５２３及び第２回転軸５２５は一体となって回転する。本実施形態では、入れ子式にアウターロータ５０５、ステータ５０７、インナーロータ５２３が収容されており、従来例のように片持ち式で支持するものではなく、それぞれが両端部で支持されているため、自動車用に用いても十分な強度が確保できる。   An inner rotor 523 is disposed inside the stator 507 so as to face the stator 507, and a second rotation shaft 525 is disposed on the rotation shaft of the inner rotor 523. The left end portion of the second rotating shaft 525 is fixed to the inner ring of the first double bearing 509a, and the right end side of the second rotating shaft 525 is fixed to the inner ring of the second double bearing 509b. Further, the right end portion of the second rotation shaft 525 protrudes to the outside from the opening on the right side surface of the housing 503. Accordingly, the second rotating shaft 525 is rotatably supported by the double bearings 509a and 509b on the left and right sides thereof, and the inner rotor 523 and the second rotating shaft 525 rotate together. In this embodiment, the outer rotor 505, the stator 507, and the inner rotor 523 are accommodated in a nested manner, and are not supported in a cantilever manner as in the conventional example, but are supported at both ends. Even when used for automobiles, sufficient strength can be secured.

本発明の各実施形態にて説明した電動機は、福祉車両等に好適な電気自動車や、電動式車いすに用いることができる。また、本発明の電動機で左右の前輪を駆動し、さらに本発明の電動機で左右の後輪を駆動することにより、省スペースで４輪の全ての回転を独立して制御することが可能となり、中心位置を固定した状態で車両を容易に旋回することや微妙な位置調整が可能となる。   The electric motor described in each embodiment of the present invention can be used for an electric vehicle suitable for a welfare vehicle or the like or an electric wheelchair. In addition, by driving the left and right front wheels with the electric motor of the present invention and further driving the left and right rear wheels with the electric motor of the present invention, it becomes possible to independently control all the rotations of the four wheels in a space-saving manner. It is possible to easily turn the vehicle and perform fine position adjustment with the center position fixed.

本発明の電動機の第１実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 1st Embodiment of the electric motor of this invention. 図１の電動機に用いる二重軸受の正面図である。It is a front view of the double bearing used for the electric motor of FIG. 図２の二重軸受のＡ−Ａ線での断面図である。It is sectional drawing in the AA of the double bearing of FIG. 本発明の電動機の第２実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 2nd Embodiment of the electric motor of this invention. 本発明の電動機の第３実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 3rd Embodiment of the electric motor of this invention. 本発明をハイブリッド車用発電兼電動機に適用した第４実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 4th Embodiment which applied this invention to the generator and motor for hybrid vehicles. 本発明の電動機の第５実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 5th Embodiment of the electric motor of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 電動機
３ ハウジング
３ａ 隔壁
５ 第１室
７ 第２室
９ 二重軸受
９ａ 外輪
９ｂ 中間輪
９ｃ 内輪
１０ 第１ステータ
１１ 第１ロータ
１２ 第１ロータ支持部材
１３ 第１回転軸
１７ 円筒支持部
２１ 第２ステータ
２３ 第２ロータ
２４ 第２ロータ支持部材
２５ 第２回転軸
２０１ 電動機
３ｅ ストッパー
３０１ 電動機
３２５ 第２回転軸
４０１ 電動機
４０３ ハウジング
４０５ 第１室
４０７ 第２室
４０９ 第１ステータ
４１１ 第１ロータ
４２１ 第２ステータ
４２３ 第２ロータ
５０１ 電動機
５０３ ハウジング
５０５ アウターロータ
５０６ アウターロータ支持部材
５１３ 第１回転軸
５１７ 円筒支持部
５０３ｃ 環状凹部
５０９ａ 第１二重軸受
５０９ｂ 第２二重軸受
５０７ ステータ
５０８ ステータ支持部材
５０８ａ 第１ステータステー
５０８ｂ 第２ステータステー
５２３ インナーロータ
５２５ 第２回転軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric motor 3 Housing 3a Partition 5 1st chamber 7 2nd chamber 9 Double bearing 9a Outer ring 9b Middle ring 9c Inner ring 10 First stator 11 First rotor 12 First rotor support member 13 First rotating shaft 17 Cylindrical support part 21 2 stator 23 second rotor 24 second rotor support member 25 second rotating shaft 201 motor 3e stopper 301 motor 325 second rotating shaft 401 motor 403 housing 405 first chamber 407 second chamber 409 first stator 411 first rotor 421 first 2 Stator 423 Second rotor 501 Electric motor 503 Housing 505 Outer rotor 506 Outer rotor support member 513 First rotation shaft 517 Cylindrical support portion 503c Annular recess 509a First double bearing 509b Second double bearing 507 Stator 508 Stator support member 508a First 1 status tape 508b 2nd Status tape 523 Inner rotor 525 Second rotation axis

Claims (17)

ハウジングと、該ハウジングに形成される第１室と、該ハウジングに形成される第２室と、該第１室に配設される第１ステータと、該第１室に配設され該第１ステータに対向する第１ロータと、該第１ロータを回転可能に支持する第１ロータ支持部材と、該１ロータ支持部材に固定される第１回転軸と、該第２室に配設される第２ステータと、該第２室に配設され該第２ステータに対向する第２ロータと、該第２ロータに固定される第２回転軸と、該第１ロータ支持部材及び該第２回転軸を互いに回転可能な状態で該第２回転軸を該第１ロータ支持部材に支持する二重軸受と、を備えることを特徴とする電動機。   A housing; a first chamber formed in the housing; a second chamber formed in the housing; a first stator disposed in the first chamber; and a first chamber disposed in the first chamber. A first rotor that faces the stator, a first rotor support member that rotatably supports the first rotor, a first rotating shaft that is fixed to the first rotor support member, and a second chamber. A second stator; a second rotor disposed in the second chamber and facing the second stator; a second rotating shaft fixed to the second rotor; the first rotor support member; and the second rotation. An electric motor comprising: a double bearing that supports the second rotating shaft on the first rotor support member in a state in which the shafts are rotatable relative to each other. 前記二重軸受が、外輪と、該外輪の内側に配設される中間輪と、該中間輪の内側に配設される内輪とを備え、該外輪と該中間輪との間及び該中間輪と該内輪との間には複数の転動体がそれぞれ配設されることを特徴とする請求項１記載の電動機。 The double bearing includes an outer ring, an intermediate ring disposed inside the outer ring, and an inner ring disposed inside the intermediate ring, and between the outer ring and the intermediate ring and the intermediate ring. The electric motor according to claim 1, wherein a plurality of rolling elements are disposed between the inner ring and the inner ring. 前記外輪は前記第１ロータ支持部材に固定され、前記内輪は前記第２回転軸に固定されることを特徴とする請求項２記載の電動機。   The electric motor according to claim 2, wherein the outer ring is fixed to the first rotor support member, and the inner ring is fixed to the second rotating shaft. 前記中間輪は前記ハウジングに固定されることを特徴とする請求項２又は３に記載の電動機。   The electric motor according to claim 2, wherein the intermediate wheel is fixed to the housing. 前記第１回転軸は前記ハウジングの一端面から外部に突出し、前記第２回転軸は前記ハウジングの他端面から外部に突出することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の電動機。   The said 1st rotating shaft protrudes outside from the one end surface of the said housing, The said 2nd rotating shaft protrudes outside from the other end surface of the said housing, The Claim 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned. Electric motor. 前記第１回転軸は円筒状であり前記ハウジングの一端面から外部に突出し、前記第２回転軸は円筒状の該第１回転軸を介して該ハウジングの該一端面から外部に突出することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の電動機。   The first rotating shaft is cylindrical and protrudes to the outside from one end surface of the housing, and the second rotating shaft protrudes to the outside from the one end surface of the housing via the cylindrical first rotating shaft. The electric motor according to any one of claims 1 to 4, wherein the electric motor is characterized. エンジンと発電機又は蓄電池により駆動される電動機とを備え、該エンジン及び該電動機による駆動力を組み合わせて走行し、減速時に該発電機によって発電して該蓄電池に充電するハイブリッド車において、
ハウジングと、該ハウジングに形成される第１室と、該ハウジングに形成される第２室と、該第１室に配設される第１ステータと、該第１室に配設され該第１ステータに対向する第１ロータと、該第１ロータを回転可能に支持する第１ロータ支持部材と、該１ロータ支持部材に固定される第１回転軸と、該第２室に配設される第２ステータと、該第２室に配設され該第２ステータに対向する第２ロータと、該第２ロータに接続される第２回転軸と、該第１ロータ支持部材及び該第２回転軸を互いに回転可能な状態で該第２回転軸を該第１ロータ支持部材に支持する二重軸受と、を備え、
該発電機を該第１室側の該第１ステータ及び該第１ロータから構成し、該電動機を該第２室側の該第２ステータ及び該第２ロータから構成することを特徴とするハイブリッド車用発電兼電動機。 In a hybrid vehicle that includes an engine and an electric motor driven by a generator or a storage battery, travels in combination with the driving force of the engine and the electric motor, generates power by the generator at the time of deceleration, and charges the storage battery,
A housing; a first chamber formed in the housing; a second chamber formed in the housing; a first stator disposed in the first chamber; and a first chamber disposed in the first chamber. A first rotor that faces the stator, a first rotor support member that rotatably supports the first rotor, a first rotating shaft that is fixed to the first rotor support member, and a second chamber. A second stator; a second rotor disposed in the second chamber and facing the second stator; a second rotating shaft connected to the second rotor; the first rotor support member; and the second rotation. A double bearing for supporting the second rotating shaft on the first rotor support member in a state where the shafts are rotatable with respect to each other,
The hybrid comprising the first stator and the first rotor on the first chamber side, and the electric motor comprising the second stator and the second rotor on the second chamber side. Car generator / motor. 前記第１室と前記第２室とを非対称とすることを特徴とする請求項７に記載のハイブリッド車用発電兼電動機。   The generator / motor for a hybrid vehicle according to claim 7, wherein the first chamber and the second chamber are asymmetric. 前記二重軸受は、外輪と、該外輪の内側に配設される中間輪と、該中間輪の内側に配設される内輪とを備え、該外輪と該中間輪との間及び該中間輪と該内輪との間には複数の転動体がそれぞれ配設されることを特徴とする請求項７又は８に記載のハイブリッド車用発電兼電動機。   The double bearing includes an outer ring, an intermediate ring disposed inside the outer ring, and an inner ring disposed inside the intermediate ring, and between the outer ring and the intermediate ring and the intermediate ring. The generator / motor for a hybrid vehicle according to claim 7 or 8, wherein a plurality of rolling elements are respectively disposed between the inner ring and the inner ring. 前記外輪は前記第１ロータ支持部材に固定され、前記内輪は前記第２回転軸に固定されることを特徴とする請求項７乃至９の何れか一項に記載のハイブリッド車用発電兼電動機。   The generator / motor for a hybrid vehicle according to any one of claims 7 to 9, wherein the outer ring is fixed to the first rotor support member, and the inner ring is fixed to the second rotating shaft. 前記中間輪は前記ハウジングに固定されることを特徴とする請求項９又は１０に記載のハイブリッド車用発電兼電動機。   The generator / motor for a hybrid vehicle according to claim 9 or 10, wherein the intermediate wheel is fixed to the housing. ハウジングと、該ハウジングに配設されるアウターロータと、該ハウジングに対して該アウターロータを回転可能に支持するアウターロータ支持部材と、該アウターロータ支持部材に固定される第１回転軸と、該アウターロータに対向するように該アウターロータ支持部材内に配設されるステータと、該アウターロータ支持部材内でステータを支持するステータ支持部材と、該ステータ支持部材内で該ステータに対向するように配設されるインナーロータと、該インナーロータに固定される第２回転軸と、該アウターロータ支持部材及び該第２回転軸を互いに回転可能な状態で該第２回転軸を該アウターロータ支持部材に支持する二重軸受と、を備えることを特徴とする電動機。   A housing, an outer rotor disposed in the housing, an outer rotor support member that rotatably supports the outer rotor with respect to the housing, a first rotating shaft fixed to the outer rotor support member, A stator disposed in the outer rotor support member so as to face the outer rotor, a stator support member that supports the stator in the outer rotor support member, and so as to face the stator in the stator support member An inner rotor disposed; a second rotating shaft fixed to the inner rotor; the outer rotor supporting member; and the second rotating shaft in a state in which the second rotating shaft is rotatable with respect to each other. And a double bearing supported by the motor. 前記二重軸受は、前記アウターロータ支持部材の一端側に配設される第１二重軸受と、該アウターロータ支持部材の他端側に配設される第２二重軸受とを含む請求項１２記載の電動機。   The double bearing includes a first double bearing disposed on one end side of the outer rotor support member and a second double bearing disposed on the other end side of the outer rotor support member. 12. The electric motor according to 12. 前記二重軸受は、外輪と、該外輪の内側に配設される中間輪と、該中間輪の内側に配設される内輪とを備え、該外輪と該中間輪との間及び該中間輪と該内輪との間には複数の転動体がそれぞれ配設されることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の電動機。   The double bearing includes an outer ring, an intermediate ring disposed inside the outer ring, and an inner ring disposed inside the intermediate ring, and between the outer ring and the intermediate ring and the intermediate ring. The electric motor according to claim 12, wherein a plurality of rolling elements are respectively disposed between the inner ring and the inner ring. 前記外輪は前記アウターロータ支持部材に固定され、前記内輪は前記第２回転軸に固定されることを特徴とする請求項１４に記載の電動機。   The electric motor according to claim 14, wherein the outer ring is fixed to the outer rotor support member, and the inner ring is fixed to the second rotating shaft. 前記中間輪は前記ステータ支持部材に固定されることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の電動機。   The electric motor according to claim 14, wherein the intermediate wheel is fixed to the stator support member. 請求項１乃至６又は請求項１２乃至１６の何れか一項に記載の電動機を備えることを特徴とする電気自動車。   An electric vehicle comprising the electric motor according to any one of claims 1 to 6 or claims 12 to 16.
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