JPS62265023A

JPS62265023A - 車輪駆動装置

Info

Publication number: JPS62265023A
Application number: JP10788886A
Authority: JP
Inventors: Hideo Kawamura; 英男河村
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1986-05-12
Filing date: 1986-05-12
Publication date: 1987-11-17

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は車軸に回転電機の回転子を設けた車輪駆動装置
に関する。

（従来の技術）現在、布中を走行している車両の大多数は内燃機関を原
動力として車軸を回転させ、車輪を駆動して走行する車
両が殆どであり、一部には車両に搭載した電源から、車
軸を駆動する電動機に電力を供給して、車輪を回転させ
て車両の走行力としている。

また、内燃機関の排気ガスによるエネルギーを電気エネ
ルギーとして回生じ、この電力にて電動機を駆動して車
両の走行力の増強手段として利用する方法が考え出され
ている。

このような、電力により車輪を駆動する方法として、車
輪のブレーキの回転部分の代りに電動機の回転子を設け
、ブレーキの固定部分の代りに固定子を設け、さらに、
回転子には星形磁極片を有する永久磁石を設け、固定子
には回転子に対応する巻線を設けた並軸磁界電動機を用
いた自動車両のための電気的車輪駆動装置の提案が特開
昭５７−７７２２２号公報に開示されている。

（発明が解決しようとする問題点）上記の特開昭５７−７７２２２号に示された提案におい
ては、電源として車両に搭載されたバッテリを用いる直
流機であり、排気エネルギーを交流電力に回生ずるエネ
ルギー回収装置に用いる場合には、回生電力を整流後供
給を行なうという問題を生ずる。

さらに、上記の提案はブラッシレスとは言え、並軸磁界
電動機の構成が複雑であり、そのコストが嵩む問題点を
有している。

本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、
その目的は交流電源にて作動し、回転子や固定子の構成
が簡易となる車輪駆動装置を提供するにある。

（問題点を解決するための手段）本発明によれば、短冊型の空間を放射状に穿設した導体
円板を回転電機の回転子として車軸に取付けるとともに
、該回転子に対応する多相巻線を有する固定子を車体側
に設けた車輪駆動装置が提供される。

（作用）本発明によれば、回転子として複数個の短冊型の空間を
放射状に全域にわたって穿設した導体の円板を用いて、
車軸に直結し、固定子として前記回転子に対応する多相
巻線を有するコアを車体側に取付けて回転電機となる交
流機を構成したので、所定周波数の交流電力を供給する
と交流機はカ行し、また、固定子の多相巻線を制御する
ことにより、制動時の制動力を電力として回生ずる作用
がある。

（実施例）つぎに本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。

第１図は本発明に係る車輪駆動装置の一実施例を示す縦
断面図、第２図はその回転子の平面図、第３図は固定子
の分解斜視図である。

第１図において、１は車軸であり、車両に搭載された内
燃機関の動力を伝達され、車輪を駆動するものであり、
その一端は動力の伝達装置、例えばディファレンシャル
ギヤ装置などに接続され、他端は車輪のタイヤ３を保持
するディスクホイール２が取付けられている。４はカバ
ー軸であり、所定の懸架装置により車体側に保持され、
ベアリング４ａによって車軸１を軸支している。

５は電気の良導体の金属板よりなる円板状の回転子であ
り、その軸心が車軸１と同一となるように車軸１に取付
けられている。そして、第２図に示すように等間隔な短
冊型の空間５ａが複数個、放射状に全域にわたり設けら
れ、回転電機となる交流機の回転子を形成している。

６は回転子５に対応する固定子であり、回転子５に設け
た空間５ａを含む部分を挟む断面コ字状の固定子コア６
１と、該固定子コア６１に設けられた固定子コイル６２
とを有している。そして固定子コア６１には前記空間５
ａに対応して凸極６１ａが第３図に示すように間隔をお
いて所定の全域にわたって設けられ、さらに、例えば２
個づつの凸極６１ａを巻回して順次に重ね巻きされた巻
線が固定子コイル６２として設けられている。なお、固
定子コイル６２からは多相回路となるようにリード線が
引出され、固定子６と回転子５とにより多相の発−電動
機となる交流機ＭＧが構成されている。

なお、固定子６は交流機ハウジング１１に取付けられ、
車軸ｌのカバー軸４に固定されている。

１ａは回転センサであり、車軸ｌの回転数を検出し、検
出した検出信号を後述するコントローラに送出する。

第４図は本実施例を作動させる関連部材の構成の一例を
示すブロック図であり、図示していないが回転子５は車
軸ｌに取付けられ、固定子６は交流機ハウジング１１の
内部に設けてあり、固定子コイル６２の多相回路は後述
のコントローラに結線されている。

第４図において、エンジンＡの排気管Ａｔにはターボチ
ャージャＢの排気ハウジングＢ１が取付けられ、エンジ
ンＡの排出する排気ガスのエネルギーによってタービン
ブレードＢ２を駆動する。

そして、タービンブレードＢ２と同軸に設けたコンプレ
ッサブレードＢ３の駆動によって、過給気を吸入管Ａ２
を介してエンジンＡに圧送する。また、タービンブレー
ドＢ２と同軸上に交流機Ｃが設けてあり、排気ガスのエ
ネルギーによってタービンブレードＢ２が駆動されると
、交流機Ｃは発電機として作動して、発電された交流電
力が後述するコントローラＤに送電される。

Ｅは発電機Ｆを有する排気タービンであり、ターボチャ
ージャＢの排気ハウジングＢｌの排出口に接続され、タ
ービンブレードＢ２を駆動した後の排気エネルギーによ
って、ブレードＥｌが駆動される。そして、ブレードＥ
１と同軸上に設けた発電機Ｆが駆動されると、発電電力
がコントローラＤに送出される。

コントローラＤはマイクロコンピュータと、強電用のコ
ンバータ、インバータ、整流器などにて構成されている
。そしてマイクロコンピュータのメモリに格納されたプ
ログラムにしたがい、入力された交流機Ｃや発電＠Ｆか
らの出力電力は、その交流周波数が変換されて交流機ハ
ウジング１１に設けた固定子コイル６２に送電されたり
、または、直流に変換されてバッテリＧの充電を行なう
。

また、バッテリＧはコントローラＤに電源を供給すると
ともに、コントローラＤのマイクロコンピュータのメモ
リのプログラムによって、エンジンＡが低回転で高出力
が必要時には、バッテリＧからの直流が所定の周波数の
交流電力に変換され、ターボチャージャＢの交流機Ｃに
供給されて、コンプレッサブレードＢ３を駆動すること
により過給気をエンジンＡに圧送して、その出力を増大
させる。

一方、固定子コイル６２に送電される交流電力の周波数
は車軸ｌに設けた回転センサ１ａからの検出信号にした
がい、所定周波数に変換されるほか、車両の制動時には
制動エネルギーにより発電された固定子コイル６２から
の交流電力がコントローラＤに送電されるよう構成され
ている。

つぎに、このように構成された本実施例の作動について
説明する。

エンジンＡより排出される排気ガスのエネルギーによっ
てタービンブレードＢ２とブレードＥｌが回転駆動され
ると、それぞれ同軸上に設けられた交流機Ｃと発電機Ｆ
とは交流電力を発電して、それぞれの発電電力をコント
ローラＤに送電する。コンバータを有するコントローラ
Ｄは、送電された電力を同一周波数・同一位相の電力に
変換して加え合せて合成電力とする。そして、車軸ｌに
設けた回転センサｌａの検出信号に対応して、この合成
電力の周波数、ならびに位相を制御して、交流機ＭＧが
カ行する炎流電力に変換し、交流機ＭＧの固定子コイル
６２に供給する。このため、回転子５を挟んだ固定子コ
ア６１には、回転子５をカ行させる交番磁束が生じ、回
転子５を駆動する。したがって、回転子５と直結された
車軸ｌはタイヤ３の走行力を助勢することになる。

一方、車両が走行中の制動時には、交流機ＭＧが誘導発
電機として作動するように、回転センサｌａからの検出
信号に対応して多相回路の固定子コイル６２を制御する
。そして、コントローラＤに入力された固定子コイル６
２からの交流電力を整流後、バッテリＧに送って充電を
行なうように作動する。

このように、車軸ｌに設けた交流機ＭＧは、制動時には
、その制動力を電気エネルギーに変換してバッテリの充
電を行ない、また、排気エネルギーを回生じた電気エネ
ルギーにより駆動されて、走行力の増強するように作動
する。

なお、本実施例においては内燃機関のトルクにより駆動
される車両の走行力の助勢として車輪駆動装置を使用し
たが、車両に搭載して内燃機関によって直接に駆動され
る発電機の出力により、本車輪駆動装置を駆動して、走
行力の主原動力として使用してもよい。

以上、本発明を一実施例により説明したが本発明の主旨
の範囲内で、例えば、交流機ＭＧの回転子５の空間に強
磁性体を充電して、回転子５の軸方向の磁気抵抗を減す
るなど、種々の変形が可能であり、これらを本発明の範
囲から排除するものではない。

（発明の効果）以上詳細に説明したように本発明は、回転電機となる交
流機の回転子として複数個の短冊型の空間を放射状に穿
設した導体円板を車軸に直結し、該回転子に対応する多
相巻線を有する固定子を車体側に設けたので、エンジン
の運転状態や車両の走行状態により上記交流機を誘導電
動機、または誘導発電機として効率よく作動させ得る効
果がある。

また、本発明によれば、交流機の回転子は非常に簡単な
構成であり、固定子も複雑な構成を必要としないので、
交流機のコストが低減される効果を生ずる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る車輪駆動装置の一実施例を示す縦
断面図、第２図はその回転子の平面図、第３図は車輪駆
動装置の固定子の分解斜視図、第４図は本実施例を作動
させる関連部材の構成の一例を示すブロック図である。 ■・・・車軸、２・・・ディスクホイール、５・・・回
転子、５ａ・・・空間、６・・・固定子、６１・・・固
定子コア、６２・・・固定子コイル、ＭＧ・・・交流機
。

Claims

【特許請求の範囲】

放射状に短冊型の空間を穿設した導体円板を回転電機の
回転子として車軸に取付けるとともに、該回転子に対応
する多相巻線を有する固定子を車体側に設けたことを特
徴とする車輪駆動装置。