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
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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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