JPH11308708A - 電気自動車及びその動力モータ - Google Patents
電気自動車及びその動力モータInfo
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- JPH11308708A JPH11308708A JP10115785A JP11578598A JPH11308708A JP H11308708 A JPH11308708 A JP H11308708A JP 10115785 A JP10115785 A JP 10115785A JP 11578598 A JP11578598 A JP 11578598A JP H11308708 A JPH11308708 A JP H11308708A
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- Japan
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- rotors
- motor
- electric vehicle
- stator
- clutch mechanism
- Prior art date
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
-
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 軽量化及び低コスト化が可能な電気自動車及
びその動力モータを提供する。 【解決手段】 動力モータ20は直流ブラシレスモータ
により構成されており、単一のステータ22と、同軸上
に並んで配置された2個のロータ23,24とからな
る。各ローター23,24の回転軸25,30とは遊星
歯車機構26,31及びユニバーサルジョイント29,
34を介してそれぞれ左右の駆動輪11に連結されると
共に、係合ボール36を備えたクラッチ機構によって互
いに連結されている。ステータ22の電機子コイルは一
方のローター23の回転位置に応じて通電制御され、両
回転軸25,30間に回転数差が生じたときにはクラッ
チ機構が滑りを生ずる。
びその動力モータを提供する。 【解決手段】 動力モータ20は直流ブラシレスモータ
により構成されており、単一のステータ22と、同軸上
に並んで配置された2個のロータ23,24とからな
る。各ローター23,24の回転軸25,30とは遊星
歯車機構26,31及びユニバーサルジョイント29,
34を介してそれぞれ左右の駆動輪11に連結されると
共に、係合ボール36を備えたクラッチ機構によって互
いに連結されている。ステータ22の電機子コイルは一
方のローター23の回転位置に応じて通電制御され、両
回転軸25,30間に回転数差が生じたときにはクラッ
チ機構が滑りを生ずる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、動力モータの構造
を改良した電気自動車及びその動力モータに関する。
を改良した電気自動車及びその動力モータに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の電気自動車の駆動系としては、単
一の動力モータからの回転力を左右両輪の回転数差を吸
収するディファレンシャルギヤを介して左右の駆動輪に
分配するものと、左右の各駆動輪毎にモータを備えて左
右両輪をそれぞれ必要な回転数で駆動するものとの2つ
のタイプがあった。
一の動力モータからの回転力を左右両輪の回転数差を吸
収するディファレンシャルギヤを介して左右の駆動輪に
分配するものと、左右の各駆動輪毎にモータを備えて左
右両輪をそれぞれ必要な回転数で駆動するものとの2つ
のタイプがあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前者のものは、比較的
大型のディファレンシャルギヤが必須であるから、重量
及びコストが嵩むという欠点がある。また、後者のもの
は、モータ及びそのコントローラが2組必要であるか
ら、やはり重量及びコストが嵩むという欠点がある。
大型のディファレンシャルギヤが必須であるから、重量
及びコストが嵩むという欠点がある。また、後者のもの
は、モータ及びそのコントローラが2組必要であるか
ら、やはり重量及びコストが嵩むという欠点がある。
【0004】本発明は、単一のモータを使いながら、デ
ィファレンシャルギヤを不要にできて軽量化及び低コス
ト化を図ることができる電気自動車及びその動力モータ
を提供することを目的とする。
ィファレンシャルギヤを不要にできて軽量化及び低コス
ト化を図ることができる電気自動車及びその動力モータ
を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明にかかる
動力モータは、電気自動車の車体に取り付けられて左右
の駆動輪を駆動するものであって、モータケース内に設
けた単一のステータと、このステータに対して互いに独
立して回転可能に設けられ右及び左の前記各駆動輪に連
結された2個のローターとから構成したところに特徴を
有する。
動力モータは、電気自動車の車体に取り付けられて左右
の駆動輪を駆動するものであって、モータケース内に設
けた単一のステータと、このステータに対して互いに独
立して回転可能に設けられ右及び左の前記各駆動輪に連
結された2個のローターとから構成したところに特徴を
有する。
【0006】請求項2の発明にかかる動力モータは、上
記モータにおいて、両ローターの回転軸を所定以上のト
ルクで連結状態を解いて滑るクラッチ機構を介して連結
させたところに特徴を有する。
記モータにおいて、両ローターの回転軸を所定以上のト
ルクで連結状態を解いて滑るクラッチ機構を介して連結
させたところに特徴を有する。
【0007】請求項3の発明にかかる電気自動車は、車
体に左右の駆動輪を駆動する動力モータを備えたもので
あて、動力モータを、モータケース内に設けた単一のス
テータと、このステータに対して互いに独立して回転可
能に設けられ右及び左の前記各駆動輪に連結された2個
のローターとから構成したところに特徴を有する。
体に左右の駆動輪を駆動する動力モータを備えたもので
あて、動力モータを、モータケース内に設けた単一のス
テータと、このステータに対して互いに独立して回転可
能に設けられ右及び左の前記各駆動輪に連結された2個
のローターとから構成したところに特徴を有する。
【0008】
【発明の作用・効果】請求項1及び請求項3の発明によ
れば、ステータが単一であるから、2個の独立のモータ
を設ける場合に比べて軽量化が可能であり、また、両駆
動輪毎に独立のローターが備えられているから、ディフ
ァレンシャルギヤが不要であってやはり軽量化に寄与す
る。
れば、ステータが単一であるから、2個の独立のモータ
を設ける場合に比べて軽量化が可能であり、また、両駆
動輪毎に独立のローターが備えられているから、ディフ
ァレンシャルギヤが不要であってやはり軽量化に寄与す
る。
【0009】請求項2の発明によれば、車両が直進して
いるときには、左右の両駆動輪は同一の回転数で回転す
るから、両ローターの回転軸間にトルクは作用せず、ク
ラッチ機構は連結状態にあって両ローターは同期して回
転する。そして、車両が旋回することによって駆動輪に
回転数差が発生した場合には、これらに連なる両ロータ
ーの回転軸間にトルクが生じ、それが所定以上になった
ところで、クラッチ機構が解かれて自由な回転数差で回
転できるようになる。従って、殆どの場合には両ロータ
ーが同期回転して高効率で回転し、車両の旋回時のみに
クラッチ機構が滑って安定的な旋回が可能である。
いるときには、左右の両駆動輪は同一の回転数で回転す
るから、両ローターの回転軸間にトルクは作用せず、ク
ラッチ機構は連結状態にあって両ローターは同期して回
転する。そして、車両が旋回することによって駆動輪に
回転数差が発生した場合には、これらに連なる両ロータ
ーの回転軸間にトルクが生じ、それが所定以上になった
ところで、クラッチ機構が解かれて自由な回転数差で回
転できるようになる。従って、殆どの場合には両ロータ
ーが同期回転して高効率で回転し、車両の旋回時のみに
クラッチ機構が滑って安定的な旋回が可能である。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照して説明する。10は電気自動車の車体、
11は左右の各駆動輪であり、各駆動輪11の駆動軸1
1Aが軸受12を介してショックアブソーバ13に連結
され、これを介して車体10に支持された形となってい
る。車体10には、左右の各駆動輪11の中央に位置し
て動力モータ20が固定されている。
て図面を参照して説明する。10は電気自動車の車体、
11は左右の各駆動輪であり、各駆動輪11の駆動軸1
1Aが軸受12を介してショックアブソーバ13に連結
され、これを介して車体10に支持された形となってい
る。車体10には、左右の各駆動輪11の中央に位置し
て動力モータ20が固定されている。
【0011】この動力モータ20は例えばDCブラシレ
スモータにより構成しており、その具体的構造は次のよ
うである。モータケース21内に単一のステータ22が
配置されており、これは詳細には図示しないがステータ
コアに電機子巻線を巻装した周知の構造である。このス
テータ22の内周側には円柱状をなす回転子収容空間が
形成され、ここに2個のロータ23、24が同軸上に並
んで配置されている。各ローター23,24は、共に前
記回転子収容空間の約半分を占める大きさに設定されて
おり、それぞれ外周部に界磁部23A,24Aを有する
(図2参照)。
スモータにより構成しており、その具体的構造は次のよ
うである。モータケース21内に単一のステータ22が
配置されており、これは詳細には図示しないがステータ
コアに電機子巻線を巻装した周知の構造である。このス
テータ22の内周側には円柱状をなす回転子収容空間が
形成され、ここに2個のロータ23、24が同軸上に並
んで配置されている。各ローター23,24は、共に前
記回転子収容空間の約半分を占める大きさに設定されて
おり、それぞれ外周部に界磁部23A,24Aを有する
(図2参照)。
【0012】一方のローター23の回転軸25は、他方
のローター24とは反対側の端部がステータ22の側方
に突出して遊星歯車機構26の太陽歯車26Aに直結さ
れている。この遊星歯車機構26は例えばリングギヤ2
6Cをモータケース21に固定したプラネタリ型であっ
て、遊星歯車26Bに出力軸27が連結され、これがモ
ータケース21に設けられた軸受28を貫通してモータ
ケース21の外側に突出し、ユニバーサルジョイント2
9を介して一方の駆動軸11Aに連結されている。ま
た、他方のローター24の回転軸30は、前記一方のロ
ーター23とは反対側の端部がステータ22の側方に突
出してもう一組の遊星歯車機構31の太陽歯車31Aに
直結されるとともに、その遊星歯車機構31の遊星歯車
31Bに連結した出力軸32はモータケース21に設け
られた軸受33を貫通してモータケース21の外側に突
出し、やはりユニバーサルジョイント34を介して他方
の駆動軸11Aに連結されている。
のローター24とは反対側の端部がステータ22の側方
に突出して遊星歯車機構26の太陽歯車26Aに直結さ
れている。この遊星歯車機構26は例えばリングギヤ2
6Cをモータケース21に固定したプラネタリ型であっ
て、遊星歯車26Bに出力軸27が連結され、これがモ
ータケース21に設けられた軸受28を貫通してモータ
ケース21の外側に突出し、ユニバーサルジョイント2
9を介して一方の駆動軸11Aに連結されている。ま
た、他方のローター24の回転軸30は、前記一方のロ
ーター23とは反対側の端部がステータ22の側方に突
出してもう一組の遊星歯車機構31の太陽歯車31Aに
直結されるとともに、その遊星歯車機構31の遊星歯車
31Bに連結した出力軸32はモータケース21に設け
られた軸受33を貫通してモータケース21の外側に突
出し、やはりユニバーサルジョイント34を介して他方
の駆動軸11Aに連結されている。
【0013】一方、上記ローター23の各回転軸25の
モータケース21内の端部には、図3に示すように、反
対側のローター24側に突出する小径の連結軸部25A
が突設され、相手側ローター24の回転軸30の端部に
形成した収容凹部30A内に外周に所定の隙間を残して
嵌合され、軸受30Bを介して回転自在となっている。
モータケース21内の端部には、図3に示すように、反
対側のローター24側に突出する小径の連結軸部25A
が突設され、相手側ローター24の回転軸30の端部に
形成した収容凹部30A内に外周に所定の隙間を残して
嵌合され、軸受30Bを介して回転自在となっている。
【0014】そして、上記連結軸部25Aには外周面か
ら中心軸方向に向かってボール収容孔35が形成され、
その内部に鋼鉄製の係合ボール36が圧縮コイルスプリ
ング37によって常時突出方向に付勢されて収容されて
いる。そして、相手側の回転軸30の収容凹部30Aの
内周壁には上記係合ボール36が係合する係合孔38が
形成され、その係合ボール36が係合孔38に係合した
状態では両回転軸25,30が互いに一体的に回転する
ようになっている。また、両回転軸25,30に回転差
が生ずるときには、両回転軸25,30間にトルクが発
生し、そのトルクが所定以上に達すると、係合ボール3
6が圧縮コイルスプリング37を圧縮してボール収容孔
35内に押し戻され、もって両回転軸25,30間の連
結を解いた状態となるのであり、従って、上記係合ボー
ル36及びその関連構造は所定以上のトルクで連結状態
を解いて滑るクラッチ機構を構成する。
ら中心軸方向に向かってボール収容孔35が形成され、
その内部に鋼鉄製の係合ボール36が圧縮コイルスプリ
ング37によって常時突出方向に付勢されて収容されて
いる。そして、相手側の回転軸30の収容凹部30Aの
内周壁には上記係合ボール36が係合する係合孔38が
形成され、その係合ボール36が係合孔38に係合した
状態では両回転軸25,30が互いに一体的に回転する
ようになっている。また、両回転軸25,30に回転差
が生ずるときには、両回転軸25,30間にトルクが発
生し、そのトルクが所定以上に達すると、係合ボール3
6が圧縮コイルスプリング37を圧縮してボール収容孔
35内に押し戻され、もって両回転軸25,30間の連
結を解いた状態となるのであり、従って、上記係合ボー
ル36及びその関連構造は所定以上のトルクで連結状態
を解いて滑るクラッチ機構を構成する。
【0015】なお、図示はしないが、ステータ22側に
は一方のローター23の回転位置を検出するホール素子
等からなる周知の位置検出手段が設けられ、これによっ
て検出されたローター23の位置に応じてステータ22
の所要の電機子コイルが通電されてローター23,24
にトルクを発生させるようになっており、そのための制
御装置39及び電源バッテリー40は車体10の所定の
位置に据え付けられている。
は一方のローター23の回転位置を検出するホール素子
等からなる周知の位置検出手段が設けられ、これによっ
て検出されたローター23の位置に応じてステータ22
の所要の電機子コイルが通電されてローター23,24
にトルクを発生させるようになっており、そのための制
御装置39及び電源バッテリー40は車体10の所定の
位置に据え付けられている。
【0016】本実施例は以上の構成であり、次にその作
用を説明する。電気自動車は動力モータ20を駆動源と
して走行し、その動力モータ20は、ローター23の回
転位置を検出して電機子コイルに順次通電することによ
って駆動される。電気自動車が直進する場合には、左右
の駆動輪11は同一の回転数で駆動すればよいから、動
力モータ20の電機子コイルが一方のローター23の位
置に基づいて駆動されるとしても問題はなく、両ロータ
ー23,24は同期して回転する。このとき、クラッチ
機構の係合ボール36は係合孔38に係合していて両ロ
ーター23,24の回転軸25,30はクラッチ機構に
よって連結された状態にあるから、両ローター23,2
4は確実に同期回転してモータ効率が低下することはな
い。
用を説明する。電気自動車は動力モータ20を駆動源と
して走行し、その動力モータ20は、ローター23の回
転位置を検出して電機子コイルに順次通電することによ
って駆動される。電気自動車が直進する場合には、左右
の駆動輪11は同一の回転数で駆動すればよいから、動
力モータ20の電機子コイルが一方のローター23の位
置に基づいて駆動されるとしても問題はなく、両ロータ
ー23,24は同期して回転する。このとき、クラッチ
機構の係合ボール36は係合孔38に係合していて両ロ
ーター23,24の回転軸25,30はクラッチ機構に
よって連結された状態にあるから、両ローター23,2
4は確実に同期回転してモータ効率が低下することはな
い。
【0017】一方、電気自動車のコーナリング時、外側
の駆動輪11は内側に比べて高い回転数で回転する。す
ると、両ローター23,24の回転軸25,30間に回
転数差が生ずるから、両軸25,30間にトルクが発生
し、このために係合ボール36が圧縮コイルスプリング
37の弾発力に抗してボール収容孔35内に押し戻され
る。すなわち、クラッチ機構は両回転軸25,30間の
連結を解いた状態となるから、両回転軸25,26は互
いに拘束されることなく自由に回転することになる。従
って、単一のステータ22しか備えないとしても、電気
自動車のコーナリング時に生ずる左右両輪の回転差の影
響を受けることがない。
の駆動輪11は内側に比べて高い回転数で回転する。す
ると、両ローター23,24の回転軸25,30間に回
転数差が生ずるから、両軸25,30間にトルクが発生
し、このために係合ボール36が圧縮コイルスプリング
37の弾発力に抗してボール収容孔35内に押し戻され
る。すなわち、クラッチ機構は両回転軸25,30間の
連結を解いた状態となるから、両回転軸25,26は互
いに拘束されることなく自由に回転することになる。従
って、単一のステータ22しか備えないとしても、電気
自動車のコーナリング時に生ずる左右両輪の回転差の影
響を受けることがない。
【0018】以上述べたように、本実施形態の動力モー
タ20は単一のステータ22と2つのローター23,2
4によって左右の駆動輪11を効率的に駆動できるか
ら、2台の動力モータとその制御装置とを備えるものに
比べて車両の小型軽量化を図ることができる。また、1
台の動力モータによってディファレンシャルギヤを介し
て両輪を駆動するものに比べ、重量が嵩むディファレン
シャルギヤが不要になる分、やはり軽量化が可能であ
る。
タ20は単一のステータ22と2つのローター23,2
4によって左右の駆動輪11を効率的に駆動できるか
ら、2台の動力モータとその制御装置とを備えるものに
比べて車両の小型軽量化を図ることができる。また、1
台の動力モータによってディファレンシャルギヤを介し
て両輪を駆動するものに比べ、重量が嵩むディファレン
シャルギヤが不要になる分、やはり軽量化が可能であ
る。
【0019】しかも、本実施形態では、2つのローター
23,24をクラッチ機構を介して連結する構成とした
から、同一回転数で回転するときにはクラッチ機構が連
結状態となって両ローター23,24が同期回転して、
DCブラシレスモータとしての効率を低下させることが
ない。また、回転数差が発生して所定以上のトルクが発
生したときには、両回転軸25,30の連結が解かれて
滑りが発生するようにしたから、車両は安定的に旋回す
ることができる。
23,24をクラッチ機構を介して連結する構成とした
から、同一回転数で回転するときにはクラッチ機構が連
結状態となって両ローター23,24が同期回転して、
DCブラシレスモータとしての効率を低下させることが
ない。また、回転数差が発生して所定以上のトルクが発
生したときには、両回転軸25,30の連結が解かれて
滑りが発生するようにしたから、車両は安定的に旋回す
ることができる。
【0020】なお、本発明では動力モータ20をDCブ
ラシレスモータとして構成したから、上述のクラッチ機
構を備えることが好ましいが、これを誘導モータや回転
電機子形の直流ブラシ付モータ等によって構成する場合
には、両者間で必要な滑りが自然に発生するから、クラ
ッチ機構は設けなくともよい。
ラシレスモータとして構成したから、上述のクラッチ機
構を備えることが好ましいが、これを誘導モータや回転
電機子形の直流ブラシ付モータ等によって構成する場合
には、両者間で必要な滑りが自然に発生するから、クラ
ッチ機構は設けなくともよい。
【図1】本発明の一実施形態を示す断面図
【図2】同じく動力モータの拡大断面図
【図3】同じくクラッチ機構の拡大断面図
10…車体 11…駆動輪 20…動力モータ 21…モータケース 22…ステータ 23,24…ロータ 26,31…遊星歯車機構 36…係合ボール 37…圧縮コイルスプリング 38…係合孔
Claims (3)
- 【請求項1】 電気自動車の車体に取り付けられて左右
の駆動輪を駆動するものであって、モータケース内に設
けた単一のステータと、このステータに対して互いに独
立して回転可能に設けられ右及び左の前記各駆動輪に連
結された2個のローターとからなる電気自動車用の動力
モータ。 - 【請求項2】 前記両ローターの回転軸は、所定以上の
トルクで連結状態を解いて滑るクラッチ機構を介して連
結されていることを特徴とする請求項1記載の動力モー
タ。 - 【請求項3】 車体に左右の駆動輪を駆動する動力モー
タを備えたものであて、前記動力モータは、モータケー
ス内に設けた単一のステータと、このステータに対して
互いに独立して回転可能に設けられ右及び左の前記各駆
動輪に連結された2個のローターとからなることを特徴
とする電気自動車。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10115785A JPH11308708A (ja) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | 電気自動車及びその動力モータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10115785A JPH11308708A (ja) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | 電気自動車及びその動力モータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11308708A true JPH11308708A (ja) | 1999-11-05 |
Family
ID=14671016
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10115785A Pending JPH11308708A (ja) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | 電気自動車及びその動力モータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11308708A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101830170A (zh) * | 2010-04-29 | 2010-09-15 | 郭义 | 电动汽车传动***间接式减速装置 |
WO2014089724A1 (zh) * | 2012-12-13 | 2014-06-19 | Tsai Jui-An | 具有双电机转子作半圈式上下往复旋转的功率输出装置 |
-
1998
- 1998-04-24 JP JP10115785A patent/JPH11308708A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101830170A (zh) * | 2010-04-29 | 2010-09-15 | 郭义 | 电动汽车传动***间接式减速装置 |
WO2014089724A1 (zh) * | 2012-12-13 | 2014-06-19 | Tsai Jui-An | 具有双电机转子作半圈式上下往复旋转的功率输出装置 |
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