JPH0211419A - 減速機付モータ駆動装置及び電動車両 - Google Patents
減速機付モータ駆動装置及び電動車両Info
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- JPH0211419A JPH0211419A JP63161898A JP16189888A JPH0211419A JP H0211419 A JPH0211419 A JP H0211419A JP 63161898 A JP63161898 A JP 63161898A JP 16189888 A JP16189888 A JP 16189888A JP H0211419 A JPH0211419 A JP H0211419A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野〕
本発明は、例えばギャードモータと呼ばれる減速機付モ
ータ駆動装置に関する。
ータ駆動装置に関する。
〔従来の技術]
電気自動車において、各車輪にそれぞれモータを取り付
けると、各車輪の駆動トルクを独立に制御できるため、
小回り走行やスリップの発生防止等に対しても効果的な
制御が可能になる。このようなことから4輪を独立駆動
する電気自動車の研究も盛んに行われ、種々提案されて
いる。
けると、各車輪の駆動トルクを独立に制御できるため、
小回り走行やスリップの発生防止等に対しても効果的な
制御が可能になる。このようなことから4輪を独立駆動
する電気自動車の研究も盛んに行われ、種々提案されて
いる。
従来より、フォークリフトやゴルフカート等の電動車両
では、駆動手段として各車輪毎に配設されたホイールモ
ータが用いられることが多い。このホイールモータには
、一般に歯車減速装置を一体に備えたモータが採用され
ている。これは、モータと減速機とを組み合わせること
により、高効率で高回転型のモータを低回転、高トルク
用として使用できるからであり、通常の電動車両では、
例えば11000rp程度の回転数で車輪が回転するの
に対して、2000rpm程度の回転数のモータが採用
されている。
では、駆動手段として各車輪毎に配設されたホイールモ
ータが用いられることが多い。このホイールモータには
、一般に歯車減速装置を一体に備えたモータが採用され
ている。これは、モータと減速機とを組み合わせること
により、高効率で高回転型のモータを低回転、高トルク
用として使用できるからであり、通常の電動車両では、
例えば11000rp程度の回転数で車輪が回転するの
に対して、2000rpm程度の回転数のモータが採用
されている。
上記の如き歯車減速装置を一体に備えたモータの一般的
なものとして、電動モータと歯車減速装置とをそれぞれ
ユニットとして形成し、これらユニットを一体に組み付
けることにより構成したものが知られている。その場合
、歯車減速装置は外歯歯車を用いて数段に減速するよう
に構成されている。
なものとして、電動モータと歯車減速装置とをそれぞれ
ユニットとして形成し、これらユニットを一体に組み付
けることにより構成したものが知られている。その場合
、歯車減速装置は外歯歯車を用いて数段に減速するよう
に構成されている。
−Cに、電動車両においては、走行中に車輪が路面の凹
凸等によって上下動をしたり、走行時に車輪が左右に回
動(操舵)したりする。このため、各車輪毎にモータ駆
動装置を配設しようとする場合、車輪のこれらの運動時
に車輪と干渉することのないようにしなければならない
ので、その設置スペースが制限される。つまり、モータ
駆動装置のコンパクト化が必要であり、そのためには、
モータをできるだけ小形にすることが求められる。
凸等によって上下動をしたり、走行時に車輪が左右に回
動(操舵)したりする。このため、各車輪毎にモータ駆
動装置を配設しようとする場合、車輪のこれらの運動時
に車輪と干渉することのないようにしなければならない
ので、その設置スペースが制限される。つまり、モータ
駆動装置のコンパクト化が必要であり、そのためには、
モータをできるだけ小形にすることが求められる。
しかしながら、上記従来の歯車減速装置を一体に備えた
モータにおいては、電動モータおよび減速装置がそれぞ
れ個別にユニット化されているため、それぞれに重いケ
ーシングを備えている。しかも、減速装置のケーシング
は多数の外歯歯車を収容するためにあまり小さくするこ
とができない。
モータにおいては、電動モータおよび減速装置がそれぞ
れ個別にユニット化されているため、それぞれに重いケ
ーシングを備えている。しかも、減速装置のケーシング
は多数の外歯歯車を収容するためにあまり小さくするこ
とができない。
また、このような外歯歯車減速装置においては、一つの
回転軸に二つの歯車が軸方向に設けられているので全長
も長くなる。このため、モータを全体に小形にすること
に限度がある。
回転軸に二つの歯車が軸方向に設けられているので全長
も長くなる。このため、モータを全体に小形にすること
に限度がある。
そこで、一つのケーシング内に、電動モータと歯車減速
装置とを収容するような構成も考えられるが、従来の歯
車減速装置を一体に備えたモータにおいては、モータ回
転軸や各減速段の回転軸がそれぞれ個別に一対の軸受に
よって支持されている。これらの軸受を支持するために
は、ケーシングの外壁の他に軸受支持用の壁をケーシン
グ内に新たに設けなければならない。このため、ケーシ
ングの形状が複雑となるばかりでなく、全長もそれほど
短縮されない。しかも、これらの軸受により機械損失が
大きくなって出力トルクが小さくなるという問題もある
。
装置とを収容するような構成も考えられるが、従来の歯
車減速装置を一体に備えたモータにおいては、モータ回
転軸や各減速段の回転軸がそれぞれ個別に一対の軸受に
よって支持されている。これらの軸受を支持するために
は、ケーシングの外壁の他に軸受支持用の壁をケーシン
グ内に新たに設けなければならない。このため、ケーシ
ングの形状が複雑となるばかりでなく、全長もそれほど
短縮されない。しかも、これらの軸受により機械損失が
大きくなって出力トルクが小さくなるという問題もある
。
本発明は、上記の課題を解決するものであって、よりコ
ンパクトにでき、しかも高出力トルクを発生することが
できる減速機付モータ駆動装置及び電動車両を提供する
ものである。
ンパクトにでき、しかも高出力トルクを発生することが
できる減速機付モータ駆動装置及び電動車両を提供する
ものである。
そのために本発明の減速機付モータ駆動装置は、ケーシ
ング内に電動モータの回転軸と出力軸とを同軸にして配
設すると共に、回転軸と出力軸との間を遊星歯車減速機
により連結したことを特徴とするものであり、また電動
車両は、この減速機付モータ駆動装置を各車輪に取り付
けたことを特徴とするものである。
ング内に電動モータの回転軸と出力軸とを同軸にして配
設すると共に、回転軸と出力軸との間を遊星歯車減速機
により連結したことを特徴とするものであり、また電動
車両は、この減速機付モータ駆動装置を各車輪に取り付
けたことを特徴とするものである。
本発明の減速機付モータ駆動装置では、モータ回転軸の
一端と出力回転軸の一端とが相互に回転支持し合うよう
になるため、これらの両回転軸を支持する支持壁をケー
シングに別個に設ける必要がなくなるので、ケーシング
は全長が短い筒車な形状となる。
一端と出力回転軸の一端とが相互に回転支持し合うよう
になるため、これらの両回転軸を支持する支持壁をケー
シングに別個に設ける必要がなくなるので、ケーシング
は全長が短い筒車な形状となる。
また、モータ回転軸と出力回転軸とは、回転軸と出力軸
のいずれか一方に凹部を設けて両者を相対回転可能に嵌
挿支持し、両端に支持ベアリングを配設することにより
、モータ回転軸と出力回転軸が同軸上に配設されるよう
になり、しかも両回転軸が遊星歯車減速装置によって連
結されるのでケーシングの上下方向の寸法も小さ(なる
。
のいずれか一方に凹部を設けて両者を相対回転可能に嵌
挿支持し、両端に支持ベアリングを配設することにより
、モータ回転軸と出力回転軸が同軸上に配設されるよう
になり、しかも両回転軸が遊星歯車減速装置によって連
結されるのでケーシングの上下方向の寸法も小さ(なる
。
更に、遊星歯車減速装置によって電動モータの動力が効
率よく出力回転軸に伝達されるとともに、軸受が少ない
ので機械損失が小さ(なり、高出力トルクを発生させる
ことができる。
率よく出力回転軸に伝達されるとともに、軸受が少ない
ので機械損失が小さ(なり、高出力トルクを発生させる
ことができる。
以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
第1図〜第5図は本発明に係る減速機付モータ駆動装置
を電動車両のホイールモータに適用したl実施例を示す
図であり、第1図はこの実施例の垂直断面図、第2図は
第1図における■−■線に沿う垂直断面図、第3図は第
2図における■−■線に沿う断面図、第4図は第1図に
おけるIV−IV線に沿う垂直断面図、第5図はモータ
の冷却回路に備えられたオイルポンプの駆動制御プロン
ク図である。
を電動車両のホイールモータに適用したl実施例を示す
図であり、第1図はこの実施例の垂直断面図、第2図は
第1図における■−■線に沿う垂直断面図、第3図は第
2図における■−■線に沿う断面図、第4図は第1図に
おけるIV−IV線に沿う垂直断面図、第5図はモータ
の冷却回路に備えられたオイルポンプの駆動制御プロン
ク図である。
本発明に係る減速機付モータ駆動装置は、第1図に示す
ようにケーシング1内に電動モータ6、遊星歯車減速装
置(18〜22)を一体収納し、モータ回転軸6aの一
端を出力回転軸9の凹部に嵌挿して軸受16.17で支
持することによって同軸上に配設したものである。した
がって、モータ回転軸6aと出力回転軸9を同軸上に配
設した両側に軸受7と12を配設するだけでよい。また
、ディスクブレーキ(23〜26)も僅かなスペースで
配設することができる。
ようにケーシング1内に電動モータ6、遊星歯車減速装
置(18〜22)を一体収納し、モータ回転軸6aの一
端を出力回転軸9の凹部に嵌挿して軸受16.17で支
持することによって同軸上に配設したものである。した
がって、モータ回転軸6aと出力回転軸9を同軸上に配
設した両側に軸受7と12を配設するだけでよい。また
、ディスクブレーキ(23〜26)も僅かなスペースで
配設することができる。
以下に構成の細部を第1図〜第5図により説明する。
ケーシングlは、第1図及び第2図に示すように本体2
と左右の側壁部3.4とが多数のポルト5によって一体
に連結されて構成され、本体2の内部には断面がほぼ円
形の空間2aと下方に位置しこの空間2aに連通した油
溜め2bとが設けられている。また、本体2の外面には
多数の冷却用のフィン2c、2c、・・・・・・が設け
られている。そして、左側壁部3の内部には空間2aの
円形断面よりも小さな円形断面の空間3aが設けられ、
左側壁部3の外面にも多数の冷却用のフィン3b。
と左右の側壁部3.4とが多数のポルト5によって一体
に連結されて構成され、本体2の内部には断面がほぼ円
形の空間2aと下方に位置しこの空間2aに連通した油
溜め2bとが設けられている。また、本体2の外面には
多数の冷却用のフィン2c、2c、・・・・・・が設け
られている。そして、左側壁部3の内部には空間2aの
円形断面よりも小さな円形断面の空間3aが設けられ、
左側壁部3の外面にも多数の冷却用のフィン3b。
3b、・・・・・・が設けられている。右側壁部4の内
部には空間2aとほぼ同径の円形断面の空間4aが設け
られている。
部には空間2aとほぼ同径の円形断面の空間4aが設け
られている。
本体2の空間2a内には電動モータ6が収容され、電動
モータ6のモータ回転軸6aは本体2の側壁2dに軸受
7によって回転可能に支持されている。そして、電動モ
ータ6のロータ6bがモータ回転軸6aに固定されてい
ると共に、電動モータ6のステータ6Cが空間2aの内
壁に固定されている。
モータ6のモータ回転軸6aは本体2の側壁2dに軸受
7によって回転可能に支持されている。そして、電動モ
ータ6のロータ6bがモータ回転軸6aに固定されてい
ると共に、電動モータ6のステータ6Cが空間2aの内
壁に固定されている。
左側壁部3の空間3a内にはモータ回転数センサ8が収
容されていて、そのモータ回転数センサ8の可動部側が
モータ回転軸6aの左端部に固定されているとともに固
定部側が本体2の側壁2dに固定されている。
容されていて、そのモータ回転数センサ8の可動部側が
モータ回転軸6aの左端部に固定されているとともに固
定部側が本体2の側壁2dに固定されている。
右側壁部4の空間4a内には出力回転軸9が収容されて
おり、この出力回転軸9にはホイールハブ10がスプラ
イン嵌合され、ナツト11によって軸方向に移動不能に
固定されている。この出力回転軸9とホイールハブ10
とは側壁4bに軸受12によって回転可能に支持されて
いる。また、ホイールハブ10には、タイヤ13を支持
したホイール14がボルト・ナツト15によって取り付
けられている。
おり、この出力回転軸9にはホイールハブ10がスプラ
イン嵌合され、ナツト11によって軸方向に移動不能に
固定されている。この出力回転軸9とホイールハブ10
とは側壁4bに軸受12によって回転可能に支持されて
いる。また、ホイールハブ10には、タイヤ13を支持
したホイール14がボルト・ナツト15によって取り付
けられている。
出力回転軸9の左端にはその軸心と同心状の円形断面の
凹部9aが形成されているとともに放射状に広がるフラ
ンジ部9aが形成されている。
凹部9aが形成されているとともに放射状に広がるフラ
ンジ部9aが形成されている。
出力回転軸9a内にモータ回転軸6aの右端部が嵌挿さ
れていて、この右端部は出力回転軸9に軸受16によっ
てラジアル方向にまた軸受17によってスラスト方向に
それぞれ支持されている。
れていて、この右端部は出力回転軸9に軸受16によっ
てラジアル方向にまた軸受17によってスラスト方向に
それぞれ支持されている。
すなわち、モータ回転軸6aと出力回転軸9とは同一軸
線上に配設されているとともに互いに相対回転可能とな
っている。
線上に配設されているとともに互いに相対回転可能とな
っている。
フランジ部9bの根元近傍にはキャリヤ18が取り付け
られている。フランジ部9bとキャリヤ18との間には
所要数の軸19.19、・・・が周方向に等間隔に架設
され、これら各々の軸19.19、・・・・・・にプラ
ネタリギヤ20.20、・・・・・・がそれぞれ回転可
能に支持されている。プラネタリギヤ20はモータ回転
軸6aに形成されているサンギヤ21と右側壁部4の内
壁に固定されているリングギヤ22との間に配設されて
いて、これら両ギヤ21.22に常時噛み合うようにな
っている。
られている。フランジ部9bとキャリヤ18との間には
所要数の軸19.19、・・・が周方向に等間隔に架設
され、これら各々の軸19.19、・・・・・・にプラ
ネタリギヤ20.20、・・・・・・がそれぞれ回転可
能に支持されている。プラネタリギヤ20はモータ回転
軸6aに形成されているサンギヤ21と右側壁部4の内
壁に固定されているリングギヤ22との間に配設されて
いて、これら両ギヤ21.22に常時噛み合うようにな
っている。
そして、キャリヤ18、軸19、プラネタリギヤ20、
サンギヤ21、およびリングギヤ22によって、モータ
回転軸6aと出力回転軸9とを連結する本発明の遊星歯
車減速装置が構成されている。
サンギヤ21、およびリングギヤ22によって、モータ
回転軸6aと出力回転軸9とを連結する本発明の遊星歯
車減速装置が構成されている。
更に、フランジ部9bの周端には2枚のブレーキディス
ク23.23が軸方向にのみ摺動可能にスプライン嵌合
されている。右側壁部4の内壁にはフランジ部9bの周
端に対向した位置に3枚の摩擦ディスク24.24.2
4が軸方向にのみ摺動可能にスプライン嵌合されている
。その場合、最も左側の摩擦ディスク24はリング状の
キー25によってそれ以上の左方への移動が阻止される
ようになっている。ブレーキディスク23と摩擦ディス
ク24とは部分的に重合するようにして交互に配置され
ている。そして、右側壁部4の側壁の数箇所に設けられ
たブレーキシリンダ26.26、・・・・・・のピスト
ン26aの端面が最も右側の摩擦ディスク24の側面に
対向するように配設されている。このブレーキシリンダ
26は図示されない例えばマスクシリンダ等のブレーキ
力発生装置に接続されている。これらブレーキディスク
23、摩擦ディスク24、およびブレーキシリンダ26
によってブレーキ’JiF?が構成されている。
ク23.23が軸方向にのみ摺動可能にスプライン嵌合
されている。右側壁部4の内壁にはフランジ部9bの周
端に対向した位置に3枚の摩擦ディスク24.24.2
4が軸方向にのみ摺動可能にスプライン嵌合されている
。その場合、最も左側の摩擦ディスク24はリング状の
キー25によってそれ以上の左方への移動が阻止される
ようになっている。ブレーキディスク23と摩擦ディス
ク24とは部分的に重合するようにして交互に配置され
ている。そして、右側壁部4の側壁の数箇所に設けられ
たブレーキシリンダ26.26、・・・・・・のピスト
ン26aの端面が最も右側の摩擦ディスク24の側面に
対向するように配設されている。このブレーキシリンダ
26は図示されない例えばマスクシリンダ等のブレーキ
力発生装置に接続されている。これらブレーキディスク
23、摩擦ディスク24、およびブレーキシリンダ26
によってブレーキ’JiF?が構成されている。
このようにして、電動モータ6、遊星歯車装置、出力回
転軸9、およびブレーキ装置が一つのケーシング1内に
収容されている。
転軸9、およびブレーキ装置が一つのケーシング1内に
収容されている。
一方、本体2の下部に設けられている油溜め2bは右側
壁部4に形成された通路4cに連通されている。第2図
に示されているように、この通路4Cは本体2に形成さ
れたポンプ室2eに連通されている。第3図から明らか
なように、ポンプ室2eには遠心ポンプからなるオイル
ポンプ27のブレード27aが配設されていて、このブ
レード27aは本体2に固設した駆動モーフ27bによ
って回転されるようになっている。更に、ポンプ室2e
は本体2と左側壁部3とにわたって形成された油冷却室
28に連通されている。第4図から明らかなように、油
冷却室28は環状に形成されている。この油冷却室28
の上部は本体2に形成された通路2fによって本体2の
空間2aの上部に連通ずるようにされている。このよう
にして、油溜め2bから空間2aの上部に連通ずる長い
油通路が本体2と左側壁部3とに形成されている。
壁部4に形成された通路4cに連通されている。第2図
に示されているように、この通路4Cは本体2に形成さ
れたポンプ室2eに連通されている。第3図から明らか
なように、ポンプ室2eには遠心ポンプからなるオイル
ポンプ27のブレード27aが配設されていて、このブ
レード27aは本体2に固設した駆動モーフ27bによ
って回転されるようになっている。更に、ポンプ室2e
は本体2と左側壁部3とにわたって形成された油冷却室
28に連通されている。第4図から明らかなように、油
冷却室28は環状に形成されている。この油冷却室28
の上部は本体2に形成された通路2fによって本体2の
空間2aの上部に連通ずるようにされている。このよう
にして、油溜め2bから空間2aの上部に連通ずる長い
油通路が本体2と左側壁部3とに形成されている。
この長い油通路、空間2a、および油溜め2b内には、
油が充慎されている。
油が充慎されている。
第5図に示されているように、オイルポンプ27はポン
プ制御装置29にコイル接続されている。
プ制御装置29にコイル接続されている。
このポンプ制御装置29にはコイル温度センサ30、モ
ータ回転数センサ8、およびステータ6cのコイル6d
に埋め込まれて設けられたコイル温度センサ31の制御
パラメータセンサがそれぞれ接続されている。
ータ回転数センサ8、およびステータ6cのコイル6d
に埋め込まれて設けられたコイル温度センサ31の制御
パラメータセンサがそれぞれ接続されている。
そして、油溜め2b、オイルポンプ27、ポンプ制御装
置29、および制御パラメータセンサによって冷却装置
が構成されている。
置29、および制御パラメータセンサによって冷却装置
が構成されている。
次に、本実施例の動作について説明する。
図示されないアクセルペダルを踏み込むと、図示されな
いスロットルがアクセルペダル踏込みに量に応じて開き
、電動モータ6のコイル6dにスロットルの開度の応じ
た量の電流が流れる。これによって、電動モータ6が駆
動してモータ回転軸6aが回転する。その場合、コイル
6dに流れる電流が図示されない制御装置によりアクセ
ルの踏込み信号、モータ回転数センサ8からの出力信号
、および図示されない前、後進設定部からの前進信号に
基づいて制御されるので、モータ回転軸6aは設定回転
数で前進方向に回転する。
いスロットルがアクセルペダル踏込みに量に応じて開き
、電動モータ6のコイル6dにスロットルの開度の応じ
た量の電流が流れる。これによって、電動モータ6が駆
動してモータ回転軸6aが回転する。その場合、コイル
6dに流れる電流が図示されない制御装置によりアクセ
ルの踏込み信号、モータ回転数センサ8からの出力信号
、および図示されない前、後進設定部からの前進信号に
基づいて制御されるので、モータ回転軸6aは設定回転
数で前進方向に回転する。
モータ回転軸6aの回転はサンギヤ21を介してプラネ
タリギヤ20に伝えられ、プラネタリギヤ20が軸19
を中心として回転する。このため、プラネタリギヤ20
はリングギヤ22の歯に噛み合いながらモータ回転軸6
aの軸心を中心とじて回動する。このプラネタリギヤ2
0の回動によりキャリヤ18およびフランジ部9bを介
して出力回転軸9が回転する。その場合、遊星歯車減速
装置により、出力回転軸9の回転速度はモータ回転軸6
aの回転速度に対し所定の減速率で減速される。また、
モータ回転軸6aと出力回転軸9とが同方向に回転する
ので相対回転速度が小さくなり、したがって、軸受16
の負荷が小さくなるので、寿命の短い小型ベアリングを
採用することができ、小型化を図ることができる。
タリギヤ20に伝えられ、プラネタリギヤ20が軸19
を中心として回転する。このため、プラネタリギヤ20
はリングギヤ22の歯に噛み合いながらモータ回転軸6
aの軸心を中心とじて回動する。このプラネタリギヤ2
0の回動によりキャリヤ18およびフランジ部9bを介
して出力回転軸9が回転する。その場合、遊星歯車減速
装置により、出力回転軸9の回転速度はモータ回転軸6
aの回転速度に対し所定の減速率で減速される。また、
モータ回転軸6aと出力回転軸9とが同方向に回転する
ので相対回転速度が小さくなり、したがって、軸受16
の負荷が小さくなるので、寿命の短い小型ベアリングを
採用することができ、小型化を図ることができる。
出力回転軸9が回転すると、ホイールハブ10およびホ
イール14を介してタイヤ13が回転する。したがって
、車両が前方へ発進する。アクセルペダルを更に踏み込
むと、電動モータ6の回転速度が増大するので車両速度
が増大する。
イール14を介してタイヤ13が回転する。したがって
、車両が前方へ発進する。アクセルペダルを更に踏み込
むと、電動モータ6の回転速度が増大するので車両速度
が増大する。
制動するために図示されないブレーキペダルを踏み込む
と、ブレーキシリンダ26に制動油圧が導入される。こ
の制動油圧でピストン26aが左動し、摩擦プレート2
4を押圧する。このため、F′!!擦プレート24はブ
レーキディスク23を挟圧するようになり、車両が制動
される。
と、ブレーキシリンダ26に制動油圧が導入される。こ
の制動油圧でピストン26aが左動し、摩擦プレート2
4を押圧する。このため、F′!!擦プレート24はブ
レーキディスク23を挟圧するようになり、車両が制動
される。
車両を後進させる場合には、前、後進設定部を後進に設
定することにより車両を後進させることができる。
定することにより車両を後進させることができる。
ところで、コイル6dに電流が流れると、コイル6dは
発熱する。この発熱に対処するため、オイルポンプ27
が駆動される。このため、油溜め2b内の油が、1iI
l路4C、ポンプ室2e、油冷却室28、通路2f、お
よび空間2aを通って再び油溜め2b内へと循環流動す
る。このとき、油はコイル6dやロータ6b等にかかっ
てこれらを冷却する。その場合、油は熱を吸収して熱く
なるが、この油の熱は@述のように長い油通路を循環流
動する際ケーシングlを通して外の放散する。特に、浦
溜め2bおよび油冷却室28内においては熱が冷却フィ
ン2c、3bによって効果的に放散されるようになる。
発熱する。この発熱に対処するため、オイルポンプ27
が駆動される。このため、油溜め2b内の油が、1iI
l路4C、ポンプ室2e、油冷却室28、通路2f、お
よび空間2aを通って再び油溜め2b内へと循環流動す
る。このとき、油はコイル6dやロータ6b等にかかっ
てこれらを冷却する。その場合、油は熱を吸収して熱く
なるが、この油の熱は@述のように長い油通路を循環流
動する際ケーシングlを通して外の放散する。特に、浦
溜め2bおよび油冷却室28内においては熱が冷却フィ
ン2c、3bによって効果的に放散されるようになる。
そして、温度の下がった油が再び電動モータ6を冷却す
ることになる。
ることになる。
こうして、油が循環移動する長い通路は電動モータ6の
冷却回路を構成している。
冷却回路を構成している。
第5図に示されているように、オイルポンプ27は、モ
ータ回転数センサ8、スロットルセンサ30、およびコ
イル温度センサ31からの各出力信号に基づいてポンプ
制御装置29によって制御される。
ータ回転数センサ8、スロットルセンサ30、およびコ
イル温度センサ31からの各出力信号に基づいてポンプ
制御装置29によって制御される。
次に、このようなオイルポンプ27の制御方法について
説明する。
説明する。
第6A〜6B図は制御パラメータとして電動モータ6の
回転数を用いてオイルポンプ27を制御する方法を示す
。
回転数を用いてオイルポンプ27を制御する方法を示す
。
第6A図に示されているように、オイルポンプ27は電
動モータ6の回転駆動とともに駆動される。この場合ポ
ンプ回転出力Ppは電動モータ6の回転数Nuが一定回
転1jaより小さいときには比較的大きな一定の値Pp
=aに設定される。電動モータ6の回転数Nuが一定回
転1a以上になると、ポンプ回転出力P2は値aよりも
小さな値Pp=bに設定される。このように、オイルポ
ンプ27はその出力が二段階に変化するように制御され
る。
動モータ6の回転駆動とともに駆動される。この場合ポ
ンプ回転出力Ppは電動モータ6の回転数Nuが一定回
転1jaより小さいときには比較的大きな一定の値Pp
=aに設定される。電動モータ6の回転数Nuが一定回
転1a以上になると、ポンプ回転出力P2は値aよりも
小さな値Pp=bに設定される。このように、オイルポ
ンプ27はその出力が二段階に変化するように制御され
る。
ところで、電動モータ6の回転数が高くなると油が強く
撹拌されるが、この油の撹拌によって電動モータ6が冷
却される。したがって、このように、オイルポンプ27
を制御することにより、電動モークロが低回転数で油の
撹拌による冷却効果が小さいときには油の発給量が大き
くなり、電動モータ6の回転数が大きくなって油の撹拌
による冷却効果が大きくなったときには油の送給量が小
さくなるので、エネルギを無駄に消費することなく電動
モータ6を効率よく冷却することができるようになる。
撹拌されるが、この油の撹拌によって電動モータ6が冷
却される。したがって、このように、オイルポンプ27
を制御することにより、電動モークロが低回転数で油の
撹拌による冷却効果が小さいときには油の発給量が大き
くなり、電動モータ6の回転数が大きくなって油の撹拌
による冷却効果が大きくなったときには油の送給量が小
さくなるので、エネルギを無駄に消費することなく電動
モータ6を効率よく冷却することができるようになる。
このオイルポンプ27の制御のフローチャートは第6B
図に示されているように表わされる。
図に示されているように表わされる。
なお、ポンプ回転出力を三段階以上に変化するように制
御することもでき、このように制御することにより、よ
りきめ細かい制御が可能となる。
御することもでき、このように制御することにより、よ
りきめ細かい制御が可能となる。
更に、第7A図に示されているように、電動モータ6の
回転数N、が一定回転数βより大きくなったときポンプ
回転出力Ppが電動モータ6の回転数N、の増大ととも
に漸減するような関数、すなわちp、= r+(N、)
に従うように設定することもできる。このようにオイル
ポンプ27を制御TIすることにより、エネルギをより
節約でき、しかも電動モータ6をより効果的に冷却する
ことができる。この場合の制御フローチャートは第7B
図に示されているように表わされる。
回転数N、が一定回転数βより大きくなったときポンプ
回転出力Ppが電動モータ6の回転数N、の増大ととも
に漸減するような関数、すなわちp、= r+(N、)
に従うように設定することもできる。このようにオイル
ポンプ27を制御TIすることにより、エネルギをより
節約でき、しかも電動モータ6をより効果的に冷却する
ことができる。この場合の制御フローチャートは第7B
図に示されているように表わされる。
第8A〜8B図は他の制御パラメータとしてスロットル
開度を用いてオイルポンプ27を制御する方法を示す。
開度を用いてオイルポンプ27を制御する方法を示す。
第8A図に示されているように、ポンプ回転出力Ppが
スロットル開度γの関数、すなわちPp”fz(γ)に
従うように設定されている。この関数によれば、ポンプ
回転出力Ppはスロットル開度Tの増加とともに増大す
るようになっており、その増大割合はスロットル開度γ
が小さい間では比較的小さくなるように設定されている
。このようにオイルポンプ27を制御nするためには、
モータ27bに供給する電流Tpを第8A図に示されて
いるrp =g (y)で表わさせる関数にしたがっ
て制御するようにすればよい。
スロットル開度γの関数、すなわちPp”fz(γ)に
従うように設定されている。この関数によれば、ポンプ
回転出力Ppはスロットル開度Tの増加とともに増大す
るようになっており、その増大割合はスロットル開度γ
が小さい間では比較的小さくなるように設定されている
。このようにオイルポンプ27を制御nするためには、
モータ27bに供給する電流Tpを第8A図に示されて
いるrp =g (y)で表わさせる関数にしたがっ
て制御するようにすればよい。
したがって、この制御方法によれば、スロットル開度T
が小さいときには電動モータ6に対する負荷も小さいと
考えられるのでオイルポンプ27を効率よく駆動制御す
ることができる。この場合の制御フローヂャートは第8
B図に示されているように表わされる。
が小さいときには電動モータ6に対する負荷も小さいと
考えられるのでオイルポンプ27を効率よく駆動制御す
ることができる。この場合の制御フローヂャートは第8
B図に示されているように表わされる。
ところで、アクセルペダル踏込み量に対して目標回転数
N。は一義的に決まるが、実際の電動モータ6の回転数
Nuは電動モータ6に負荷が加えられているのでこの目
標回転数N。とはならない場合が多い。このため、前述
のように単にポンプ回転出力をスロットル開度の関数と
して制御したのでは効果的でない場合が生しる。
N。は一義的に決まるが、実際の電動モータ6の回転数
Nuは電動モータ6に負荷が加えられているのでこの目
標回転数N。とはならない場合が多い。このため、前述
のように単にポンプ回転出力をスロットル開度の関数と
して制御したのでは効果的でない場合が生しる。
そこで、第9A図に示されているように、実回転数Nよ
と目標回転数N0との偏差ΔN=N。
と目標回転数N0との偏差ΔN=N。
Nuを′i¥i動モータ6の負荷とみなし、この偏差Δ
Nの関数Pp=f、(ΔN)としてオイルポンプ27を
制御するようにすることもできる。このようにすること
により、オイルポンプ27の制御が更に効果的に行われ
る。この場合の制御フローチャートは第9B図に示され
ているようになる。
Nの関数Pp=f、(ΔN)としてオイルポンプ27を
制御するようにすることもできる。このようにすること
により、オイルポンプ27の制御が更に効果的に行われ
る。この場合の制御フローチャートは第9B図に示され
ているようになる。
これまでに説明したオイルポンプ27の制御はいずれも
電動モータ6の発熱を予測して制御するもの、いわば電
動モータ6の発熱を予防するものである。一方、電動モ
ータ6が実際に発熱したことを検知してオイルポンプ2
7を制御するようにすることもできる。
電動モータ6の発熱を予測して制御するもの、いわば電
動モータ6の発熱を予防するものである。一方、電動モ
ータ6が実際に発熱したことを検知してオイルポンプ2
7を制御するようにすることもできる。
第10A〜IOB図はこのような制御方法として電動モ
ータ6のコイル6dの温度を用いてオイルポンプ27を
制御する方法を示す。
ータ6のコイル6dの温度を用いてオイルポンプ27を
制御する方法を示す。
第1 OA図に示されているように、コイル6dの温度
θが一定の温度θ。以上になったときオイルポンプ27
が駆動するようにされるとともに、その駆動制御はポン
プ回転出力P2がコイル温度θの上昇に伴って大きくな
るような関数P、=f4(θ)に基づいて行われる。こ
の場合の制御フローチャートは第10B図に示されてい
るようになる。このようにオイルポンプ27を制御する
ことにより、電動モータ6の冷却をより確実に行うこと
ができるようになる。
θが一定の温度θ。以上になったときオイルポンプ27
が駆動するようにされるとともに、その駆動制御はポン
プ回転出力P2がコイル温度θの上昇に伴って大きくな
るような関数P、=f4(θ)に基づいて行われる。こ
の場合の制御フローチャートは第10B図に示されてい
るようになる。このようにオイルポンプ27を制御する
ことにより、電動モータ6の冷却をより確実に行うこと
ができるようになる。
また、電動モータ6を冷却する油は軸受7.12.16
.17やギヤ20.21.22等に流入してこれらの潤
滑をも行うようになっている。このように油を冷却と潤
滑とに兼用することにより、空間2aと空間4aとの間
にオイルシールを設ける必要がなくなるので、電動機は
更にコンパクトになる。
.17やギヤ20.21.22等に流入してこれらの潤
滑をも行うようになっている。このように油を冷却と潤
滑とに兼用することにより、空間2aと空間4aとの間
にオイルシールを設ける必要がなくなるので、電動機は
更にコンパクトになる。
なお、前述の実施例においては、モータ回転軸6aの一
端部が出力回転軸9の一端部に形成された四部9a内に
嵌挿するものとしているが、本発明はこれに限定される
ものではなく、モータ回転軸6aの一端部に四部を形成
し、この凹部内に出力回転軸9の一端部を嵌挿するよう
にすることもできる。
端部が出力回転軸9の一端部に形成された四部9a内に
嵌挿するものとしているが、本発明はこれに限定される
ものではなく、モータ回転軸6aの一端部に四部を形成
し、この凹部内に出力回転軸9の一端部を嵌挿するよう
にすることもできる。
また、前述の実施例では、ケーシングl内にブレーキ装
置も収容するものとしているが、このブレーキ装置はケ
ーシング1の外に設けるようにしてもよい。このように
すれば、減速機付モータ駆動”AUの全長を更に短くす
ることができる。
置も収容するものとしているが、このブレーキ装置はケ
ーシング1の外に設けるようにしてもよい。このように
すれば、減速機付モータ駆動”AUの全長を更に短くす
ることができる。
更に、オイルポンプ27も同様にケーシング1の外に配
設することができる。このようにすることにより、オイ
ルポンプ27の設置スペースが不要となるのでモータを
よりコンパクトにすることができる。
設することができる。このようにすることにより、オイ
ルポンプ27の設置スペースが不要となるのでモータを
よりコンパクトにすることができる。
更に、本発明の減速機付モータ駆動装置は、電動車両の
ホイールモータとして用いられるばかりでなく、小型で
高出力のモータを必要とする他のあらゆるものに用いる
ことができる。
ホイールモータとして用いられるばかりでなく、小型で
高出力のモータを必要とする他のあらゆるものに用いる
ことができる。
以上の説明から明らかなように、本発明による減速機付
モータ駆動装置は、電動モータを収容するケーシングに
モータ回転軸と出力回転軸とを回転可能に支持し、これ
ら両回転軸の各一端を回転可能に相互に支持し合うよう
にしているので、これらの両回転軸の一端を支持する支
持壁をケーシングに設ける必要がない。このため、モー
タの全長を短くすることができる。また、モータ回転軸
と出力回転軸とを同軸線上に配設するとともに、これら
両回転軸を遊星歯車減速装置によって連結するようにし
ているので、モータの上下方向のサイズも小さくするこ
とができる。したがって、滅速機付モータ駆動装置を全
体にコンパクトにかつ軽量に形成することが可能となる
。
モータ駆動装置は、電動モータを収容するケーシングに
モータ回転軸と出力回転軸とを回転可能に支持し、これ
ら両回転軸の各一端を回転可能に相互に支持し合うよう
にしているので、これらの両回転軸の一端を支持する支
持壁をケーシングに設ける必要がない。このため、モー
タの全長を短くすることができる。また、モータ回転軸
と出力回転軸とを同軸線上に配設するとともに、これら
両回転軸を遊星歯車減速装置によって連結するようにし
ているので、モータの上下方向のサイズも小さくするこ
とができる。したがって、滅速機付モータ駆動装置を全
体にコンパクトにかつ軽量に形成することが可能となる
。
モータは、低回転のものになると径が大きくなると共に
、鉄損やlFMが増えて効率が悪くなるが、高回転にな
ればなる程小さくすることができ、効率を上げることが
できる。本発明では、伝達効率のよい遊星歯車減速機構
を同軸線上に配設するので、小型の高回転モータを用い
ることができ、軸受が少ないので機械損失が小さくなり
、全体としてもコンパクトな減速機付モータ駆動装置と
することができる。したがって、電動車両等の設置スペ
ースが限られたものにも容易に設置することができるよ
うになり、搭載性が向上するものとなる。
、鉄損やlFMが増えて効率が悪くなるが、高回転にな
ればなる程小さくすることができ、効率を上げることが
できる。本発明では、伝達効率のよい遊星歯車減速機構
を同軸線上に配設するので、小型の高回転モータを用い
ることができ、軸受が少ないので機械損失が小さくなり
、全体としてもコンパクトな減速機付モータ駆動装置と
することができる。したがって、電動車両等の設置スペ
ースが限られたものにも容易に設置することができるよ
うになり、搭載性が向上するものとなる。
第1図は本発明による減速機付モータ駆動装置をTL電
動車両ホイールモータに適用した1実施例の垂直断面図
、第2図は第1図における■−■線に沿う垂直断面図、
第3図は第2図における■〜■線に沿う断面図、第4図
は第1図における■−■線に沿う垂直断面図、第5図は
減速a1すモータ駆動装置の冷却回路に備えられたオイ
ルポンプの駆動制御ブロック図、第6A図〜第6B図は
オイルポンプの駆動制御方法を説明する説明図、第7A
図〜第7B図はオイルポンプの他の駆動制御方法を説明
する説明図、第8A図〜第8B図はオイルポンプの更に
他の駆動制御方法を説明する説明図、第9A図〜第9B
図はオイルポンプの更に池の駆動制御方法を説明する説
明図、第10A図〜第10B図はオイルポンプの更に他
の駆動制御方法を説明する説明図である。 1・・・ケーシング、6・・・電動モータ、6a・・・
モータ回転軸、9・・・出力回転軸、9a・・・凹部、
18・・・キャリヤ、19・・・軸、20・・・プラネ
タリヤギヤ、21・・・サンギヤ、22・・・リングギ
ヤ。 出 願 人 アイシン・エイ・ダブり二株式会社代理人
弁理士阿部龍吉(外4名)
動車両ホイールモータに適用した1実施例の垂直断面図
、第2図は第1図における■−■線に沿う垂直断面図、
第3図は第2図における■〜■線に沿う断面図、第4図
は第1図における■−■線に沿う垂直断面図、第5図は
減速a1すモータ駆動装置の冷却回路に備えられたオイ
ルポンプの駆動制御ブロック図、第6A図〜第6B図は
オイルポンプの駆動制御方法を説明する説明図、第7A
図〜第7B図はオイルポンプの他の駆動制御方法を説明
する説明図、第8A図〜第8B図はオイルポンプの更に
他の駆動制御方法を説明する説明図、第9A図〜第9B
図はオイルポンプの更に池の駆動制御方法を説明する説
明図、第10A図〜第10B図はオイルポンプの更に他
の駆動制御方法を説明する説明図である。 1・・・ケーシング、6・・・電動モータ、6a・・・
モータ回転軸、9・・・出力回転軸、9a・・・凹部、
18・・・キャリヤ、19・・・軸、20・・・プラネ
タリヤギヤ、21・・・サンギヤ、22・・・リングギ
ヤ。 出 願 人 アイシン・エイ・ダブり二株式会社代理人
弁理士阿部龍吉(外4名)
Claims (4)
- (1)ケーシング内に電動モータの回転軸と出力軸とを
同軸にして配設すると共に、回転軸と出力軸との間を遊
星歯車減速機により連結したことを特徴とする減速機付
モータ駆動装置。 - (2)回転軸と出力軸のいずれか一方に凹部を設けて両
者を相対回転可能に嵌挿支持し、両端に支持ベアリング
を配設したことを特徴とする請求項1記載の減速機付モ
ータ駆動装置。 - (3)出力軸側に多板摩擦係合するディスクブレーキ機
構を内蔵したことを特徴とする請求項1記載の減速機付
モータ駆動装置。 - (4)ケーシング内に電動モータの回転軸と出力軸とを
同軸にして配設すると共に、回転軸と出力軸との間を遊
星歯車減速機により連結した減速機付モータ駆動装置を
各車輪に取り付けたことを特徴とする電動車両。
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