CN114929546A - 电动车辆 - Google Patents

电动车辆 Download PDF

Info

Publication number
CN114929546A
CN114929546A CN202180008674.4A CN202180008674A CN114929546A CN 114929546 A CN114929546 A CN 114929546A CN 202180008674 A CN202180008674 A CN 202180008674A CN 114929546 A CN114929546 A CN 114929546A
Authority
CN
China
Prior art keywords
axle
speed rotor
electric vehicle
vehicle
low
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180008674.4A
Other languages
English (en)
Inventor
松下崇俊
三竹雅也
大沼均
八木田宽之
林健太郎
正田功彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2020005600A external-priority patent/JP7493340B2/ja
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Publication of CN114929546A publication Critical patent/CN114929546A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61CLOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
    • B61C9/38Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion
    • B61C9/48Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with motors supported on vehicle frames and driving axles, e.g. axle or nose suspension
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61CLOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
    • B61C9/38Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K49/00Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
    • H02K49/10Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the permanent-magnet type
    • H02K49/104Magnetic couplings consisting of only two coaxial rotary elements, i.e. the driving element and the driven element
    • H02K49/106Magnetic couplings consisting of only two coaxial rotary elements, i.e. the driving element and the driven element with a radial air gap
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/72Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members with axially-spaced attachments to the coupling parts
    • F16D3/74Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members with axially-spaced attachments to the coupling parts the intermediate member or members being made of rubber or other rubber-like flexible material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)

Abstract

电动车辆具备:车轴体,其包括车轴、以及与车轴的两端部连结的驱动轮;磁性齿轮传动马达,其构成为包括用于使车轴旋转的定子、低速转子以及高速转子;车辆结构体,其支承于车轴体的;马达支承体,其将车辆结构体与定子连结,并使磁性齿轮传动马达支承于车辆结构体;以及弹性接头,其以能够将低速转子的旋转力传递至车轴的方式将低速转子与车轴连结。

Description

电动车辆
技术领域
本发明涉及电动车辆。
本申请基于在2020年1月17日申请的日本特愿2020-005600号而主张优先权,并将其内容援引于此。
背景技术
在铁道车辆中,为了高效率、高速化、省维护等而谋求车辆重量的轻量化,并且谋求用于室内空间确保以及设备装载空间确保、或低地板化等的驱动装置的省空间化。迄今为止,通过从感应马达向永磁马达的置换、从IGBT逆变器向SiC逆变器的置换,推进了其小型化及轻量化。例如在专利文献1中,用于驱动车轴的马达通过将其壳体设置于车轴并且经由弹性控制臂与底盘梁连接而进行安装。
另一方面,作为齿轮装置的一种,已知有磁通调制型(高次谐波型)的磁性齿轮。该磁性齿轮具备:内周侧的磁铁励磁及外周侧的磁铁励磁,它们呈同心圆状(同轴)配置;以及磁极片装置,其在这两个磁铁励磁之间分别设置有间隙(气隙)地配置,且具有沿周向交替排列的多个磁极片(极片)及多个非磁性体(参照专利文献2~3)。并且,上述的两个磁铁励磁所具有的磁铁的磁通被上述的各磁极片调制而产生高次谐波磁通,上述的两个磁铁励磁分别与该高次谐波磁通同步,由此,磁通调制型磁性齿轮进行动作。例如,在将该磁通调制型磁性齿轮与马达一体化而成的磁性齿轮传动马达中,将上述的外周侧的磁铁励磁固定并使其作为定子而发挥功能,并且使上述的内周侧的磁铁励磁作为高速转子而发挥功能,使上述的磁极片装置作为低速转子而发挥功能。并且,通过利用线圈的磁动势使高速转子旋转,低速转子按照减速比旋转。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利第6868793号说明书
专利文献2:美国专利第9425655号说明书
专利文献3:日本专利第5286373号公报
发明内容
发明所要解决的课题
例如,铁道车辆在轨道上行驶,但若较大的载荷作用于轨道,则相应地容易产生磨损等轨道的损伤。通常,在铁道车辆中,包括车轴以及车轮的车轴体经由弹簧等与支承车身的转向架连接,但为了防止轨道的损伤,期望车轴体的重量较小。关于这一点,例如如专利文献1那样,通过利用马达直接驱动车轴而不需要减速器,但马达的重量容易变大,在电动车辆的轻量化这一点上存在课题。因此,本发明人等考虑采用与永磁马达等马达相比能够实现小型化、轻量化的磁性齿轮传动马达作为铁道车辆等电动车辆的驱动源。
然而,若例如像专利文献1那样构成为将马达的壳体设置于轴承等、使马达直接支承于车轴的结构,则电动车辆静止时的马达的载荷(静载荷)自不必说,伴随着电动车辆的行驶的马达的载荷(动载荷)全部作用于车轴。因此,作用于车轴的动载荷全部直接作用于经由车轮(驱动轮)支承车轴的轨道,因此容易产生轨道的损伤。关于这一点,通常,在电动车辆中,车轴与车身侧经由弹簧等连接,但本发明人等发现,通过将磁性齿轮传动马达悬挂支承于例如铁道车辆的转向架等车辆结构体,从而能够降低作用于轨道(路面)的磁性齿轮传动马达的动载荷。
鉴于上述情况,本发明的至少一实施方式的目的在于,提供能够降低作用于车轴体的磁性齿轮传动马达的动载荷的电动车辆。
用于解决课题的方案
本发明的至少一实施方式的电动车辆具备:
车轴体,其包括车轴、以及与所述车轴的两端部连结的驱动轮;
磁性齿轮传动马达,其用于使所述车轴旋转并构成为包括定子、低速转子以及高速转子;
车辆结构体,其支承于所述车轴体;
马达支承体,其将所述车辆结构体与所述定子连结,并使所述磁性齿轮传动马达支承于所述车辆结构体;以及
弹性接头,其以能够将所述低速转子的旋转力传递至所述车轴的方式将所述低速转子与所述车轴连结。
发明效果
根据本发明的至少一实施方式,提供能够降低作用于车轴体的磁性齿轮传动马达的动载荷的电动车辆。
附图说明
图1是概要性地示出本发明的一实施方式的电动车辆的驱动装置的图。
图2是用于对本发明的一实施方式的电动车辆中的磁性齿轮传动马达的支承方式进行说明的图。
图3是用于对本发明的一实施方式的铁道车辆(电动车辆)中的磁性齿轮传动马达的支承方式进行说明的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的几个实施方式进行说明。但是,作为实施方式而记载或附图中所示的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对的配置等并不旨在将本发明的范围限定于此,而只不过是说明例。
例如,“在某方向上”、“沿着某方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或“同轴”等表示相对或绝对的配置的表述不仅严格地表示这样的配置,还表示以公差或者能够得到相同的功能的程度的角度、距离相对地位移的状态。
例如,“相同”、“相等”以及“均质”等表示事物相等的状态的表述不仅严格地表示相等的状态,还表示存在公差或者能够得到相同的功能的程度的差的状态。
例如,四边形形状、圆筒形状等表示形状的表述不仅表示几何学上严格意义的四边形形状、圆筒形状等形状,还表示在能够得到相同效果的范围内包含凹凸部、倒角部等的形状。
另一方面,“设置”、“备置”、“具备”、“包括”或“具有”一构成要素这样的表述不是将其他构成要素的存在排除在外的排他性表述。
图1是概要性地示出本发明的一实施方式的电动车辆1的驱动装置的图。图2是本发明的一实施方式的磁性齿轮传动马达3的沿着径向得到的剖面的示意图。另外,图3是用于对本发明的一实施方式的电动车辆1中的磁性齿轮传动马达3的支承方式进行说明的图。
电动车辆1例如是铁道车辆、新交通系统的车辆、电动机动车等能够通过电动马达(驱动源)行驶的车辆。如图1所示,电动车辆1具备:车轴体2,其包括沿车宽方向延伸的车轴21以及与该车轴21的两端部分别连结的驱动轮22;磁性齿轮传动马达3,其用于使上述的车轴21旋转;以及逆变器,其与该磁性齿轮传动马达3连接。并且,构成为在由逆变器进行的控制下,磁性齿轮传动马达3被驱动旋转,伴随于此,车轴21被驱动旋转,从而电动车辆1行驶。需要说明的是,电动车辆1可以构成为能够进行基于磁性齿轮传动马达的再生制动,也可以构成为能够利用再生制动产生的发电电力对蓄电池94进行充电。
更详细而言,上述的磁性齿轮传动马达3将磁性齿轮(磁通调制型磁性齿轮)与马达一体化,且构成为包括定子31、低速转子32以及高速转子33。详细而言,如图2所示,上述的磁性齿轮具有:各自作为整体具有圆筒状(环状。以下同样)的形状的外径侧磁铁励磁(定子31)、内径侧磁铁励磁(高速转子33)、以及磁极片装置(低速转子32)。并且,具有如下结构:在外径侧磁铁励磁与内径侧磁铁励磁之间配置有磁极片装置时,它们在同一轴线l(同轴)上相互在径向c(半径方向)上隔开恒定距离的间隔(气隙Ga)(参照图3)地配置。
另外,如图2所示,上述的外径侧磁铁励磁以及内径侧磁铁励磁具有永磁铁等磁极对(31m、33m),该永磁铁等磁极对(31m、33m)由在沿着磁性齿轮传动马达3的径向c切断得到的剖面中,在圆周上隔开间隔(等间隔)地配置的多个N极以及S极构成。具体而言,外径侧磁铁励磁(定子31)具有多个磁极对31m、以及也负责支承该多个磁极对31m的定子铁心31s。并且,在外径侧磁铁励磁的圆筒状的内周面,多个磁极对31m以磁极朝向径向c的状态且N极和S极沿着周向交替地调换的方式在其整周上设置。同样地,上述的内径侧磁铁励磁(高速转子33)具有多个磁极对33m、以及支承该多个磁极对33m的支承构件33s。并且,在内径侧磁铁励磁的圆筒状的外周面,多个磁极对33m与上述同样地沿着周向a在其整周上设置。另外,磁极片装置(低速转子32)具有在周向a的整周上相互隔开间隔(等间隔)地配置的多个磁极片32p(极片)。
并且,如图2所示,将多个线圈(未图示)以使磁通朝向径向c的方式分别设置于外径侧磁铁励磁而作为定子31(定子),利用该线圈(未图示)的磁动势使内径侧磁铁励磁(高速转子33)旋转。由此,磁极片装置(低速转子32)按照由内径侧磁铁励磁所具有的磁极对33m的极对数相对于磁极片装置的磁极片32p的数量之比确定的减速比旋转。
在图1~图3所示的实施方式中,电动车辆1是铁道车辆。磁性齿轮传动马达3与逆变器91由电力线连接。在该逆变器91经由变压器92而连接有架线93(输电线),从而向该逆变器91供给电力。另外,在逆变器91连接有蓄电池94。并且,构成为向蓄电池94供给再生制动产生的发电电力,而能够行进蓄电池94的充电。需要说明的是,在铁道车辆中,再生制动产生的发电电力通常为了其他铁道车辆而经由架线93返回系统侧,但也可以根据系统的状况而直接充电至蓄电池94。
接下来,使用图3对具备上述结构的铁道车辆(电动车辆1)中的磁性齿轮传动马达3的支承方式进行说明。
图3所示的电动车辆1是铁道车辆。这样的铁道车辆通常具备转向架4a(车辆结构体4)。该转向架4a具有支承车身(未图示)的载荷的作用,在该转向架4a的上部搭载有在其内部形成有车室空间的车身(未图示)。
另外,转向架4a通过连接体8与车轴21连接,从而具有吸收因轨道R的接缝、弯道的行驶时等线路状况而产生的铁道车辆的振动以使车身(未图示)稳定的作用。具体而言,在图3所示的实施方式中,车轴21的两端部各自与转向架4a分别通过连接体8连接。该连接体8具有:轴承81,其将车轴21的两端部21e分别支承为能够旋转;以及弹性构件82(在图3中为螺旋弹簧),其配置在这些轴承81与转向架4a(车辆结构体4)之间。并且,通过该弹性构件82来吸收来自轨道R侧的冲击、振动,从而使车身(未图示)稳定。
以下,以上述那样的铁道车辆为例对电动车辆1进行说明。
如图3所示,电动车辆1具备:已说明的车轴体2及磁性齿轮传动马达3;车辆结构体4(在图3中为转向架4a),其支承于上述的车轴体2;马达支承体5,其将上述的磁性齿轮传动马达3与转向架4a连结并使磁性齿轮传动马达3支承于车辆结构体4(在图3中为悬挂支承于下方);以及弹性接头6,其为用于将上述的磁性齿轮传动马达3所具有的低速转子32的旋转力传递至车轴21的构件。
上述的车辆结构体4在铁道车辆、新交通系统的车辆的情况下可以是转向架4a。在电动机动车的情况下,也可以是例如车架(底盘)。另外,车辆结构体4可以如图3所示那样经由轴承81支承于车轴21,也可以采用直接支承于驱动轮22(车轮)而非支承于车轴21的方式。
另外,上述的弹性接头6可以其全部(61、62、63)为例如由橡胶构件等形成的弹性体。或者,弹性接头6也可以在其局部具有弹性体63,例如也可以是分别安装于车轴21以及低速转子32的部分经由弹性体63连接。即,如图3所示,弹性接头6具有:安装于车轴21的车轴安装部61、安装于磁性齿轮传动马达3(低速转子32)的马达安装部62、以及将车轴安装部61与马达安装部62连接的弹性体63。该弹性体63既可以是橡胶构件,也可以是板簧等弹簧构件。
在图3所示的实施方式中,车轴安装部61嵌合于车轴21,马达安装部62通过螺栓61b而安装于磁性齿轮传动马达3的低速转子32。需要说明的是,在弹性体63为弹簧构件的情况下,也可以是,通过穿过各螺栓孔的螺栓(未图示)将弹簧构件的一端与设置于低速转子32的轴向上的端部的凸缘(未图示)、以及弹簧构件的另一端与接合于车轴21的车轴安装部61分别紧固。
并且,在电动车辆1中,磁性齿轮传动马达3通过利用弹性接头6将低速转子32与车轴21连结,从而使车轴21伴随着低速转子32的旋转而旋转。另外,在高速转子33的内部,车轴21的一部分相对于高速转子33的内周面隔开间隙Gb地延伸,从而在停车时车轴21的一部分在非接触状态下延伸。也就是说,构成为车轴21以贯穿的状态配置在具有筒状的形状的高速转子33的内部,并且高速转子33在电动车辆1的行驶时不与车轴21接触而进行空转。在该状态下,定子31与马达支承体5连结,从而磁性齿轮传动马达3的载荷的大部分(全部)被转向架4a支承。
即,在图3所示的实施方式中,磁性齿轮传动马达3支承于转向架4a的下方,并通过马达支承体5刚性地悬挂支承于转向架4a。由此,磁性齿轮传动马达3的载荷不会直接作用于车轴21,而是经由转向架4a间接地作用于车轴21。也就是说,磁性齿轮传动马达3的载荷经由转向架4a以及连接体8作用于车轴体2,不会经由低速转子32直接作用于车轴21。
通过如上述那样构成,电动车辆1的静止时的载荷(以下,静载荷)当然会作用于车轴体2,但伴随于电动车辆1的行驶的磁性齿轮传动马达3的载荷(以下,动载荷)不会直接作用于车轴体2,而是经由车辆结构体4以及连接体8间接地作用于车轴体2。由此,能够通过连接体8来吸收作用于车轴体2的磁性齿轮传动马达3的动载荷,与车轴体2直接支承磁性齿轮传动马达3的相比,能够减小磁性齿轮传动马达3的动载荷。因此,例如在电动车辆1为铁道车辆的情况下,能够抑制设置有驱动轮22(车轮)的轨道R的磨损、损伤,从而能够实现轨道R的寿命的延长。
另外,若不利用弹性接头6而是车轴21与低速转子32刚性地结合,则会产生如下的不良情况。具体而言,在车轴21与低速转子32刚性地结合的情况下,在如图3所示那样低速转子32通过轴承(后述的外径侧轴承7b)等而刚性地支承于定子31侧的情况下,无法得到上述的连接体8的弹性构件82所带来的效果,磁性齿轮传动马达3的静载荷以及动载荷会施加于车轴21。此时,若低速转子32与车轴21的连接部的刚性较低,则也会由于存在上述的连接体8的弹性构件82而产生磁性齿轮传动马达3内的低速转子32的倾斜。因此,通过利用弹性接头6将车轴21与低速转子32连接,从而能够抑制上述两种动向。
另外,在图3所示的实施方式中,电动车辆1还具备各自为滚动轴承的内径侧轴承7a以及外径侧轴承7b。内径侧轴承7a构成为包括:固定于低速转子32的第一外圈、固定于高速转子33的第一内圈、以及以能够旋转的方式保持在这些第一外圈与第一内圈之间的第一滚动体。另外,外径侧轴承7b构成为包括:固定于定子31(框架部分)的第二外圈、固定于低速转子32的第二内圈、以及以能够旋转的方式保持在这些第二外圈与第二内圈之间的第二滚动体。
也就是说,利用外径侧轴承7b将定子31与低速转子32以能够进行相对旋转的方式连结,从而低速转子32被定子31支承。另外,利用内径侧轴承7a将低速转子32以能够进行相对旋转的方式连结,从而高速转子33被低速转子32支承。由此,能够使磁性齿轮传动马达3更适当地支承于车辆结构体4。
根据上述的结构,在电动车辆1中,磁性齿轮传动马达3在车辆结构体4(铁道车辆的转向架、电动机动车的车架等)例如悬挂支承等支承于车辆结构体4,并且其低速转子32(输出轴)与车轴体2经由弹性接头6连结。如此一来,使电动车辆1的驱动源为磁性齿轮传动马达3,并且利用车辆结构体4支承磁性齿轮传动马达3,从而能够降低在电动车辆1的行驶时作用的磁性齿轮传动马达3的动载荷,并且实现电动车辆1的小型化、轻量化。
另外,磁性齿轮传动马达3的低速转子32与车轴体2的车轴21经由弹性接头6连结,从而通过低速转子32使车轴21旋转。由此,例如在由于行驶状况而车轴21相对于磁性齿轮传动马达3倾斜的情况下,也能够适当地传递动力,并且通过弹性接头6吸收那样的倾斜。另外,通过抑制低速转子32相对于周围的高速转子33以及定子31的倾斜,也能够保护磁性齿轮传动马达3。
本发明并不限定于上述的实施方式,也包括对上述实施方式施加了变形的方式、将这些方式适当组合的形态。
在上述的实施方式中,磁性齿轮传动马达3悬挂支承于车辆结构体4,但本发明并不限定于该实施方式,例如也可以通过设置于车辆结构体的上部等悬挂以外的方法来进行支承。
(附记)
(1)本发明的至少一实施方式的电动车辆(1)具备:
车轴体(2),其包括车轴(21)、以及与所述车轴(21)的两端部(21e)连结的驱动轮(22);
磁性齿轮传动马达(3),其用于使所述车轴(21)旋转并构成为包括定子(31)、低速转子(32)以及高速转子(33);
车辆结构体(4),其支承于所述车轴体(2);
马达支承体(5),其将所述车辆结构体(4)与所述定子(31)连结,并使所述磁性齿轮传动马达(3)支承于所述车辆结构体(4);以及
弹性接头(6),其以能够将所述低速转子(32)的旋转力传递至所述车轴(21)的方式将所述低速转子(32)与所述车轴(21)连结。
根据上述(1)的结构,在例如成为铁道车辆、新交通系统的车辆、电动机动车等的电动车辆(1)中,磁性齿轮传动马达(3)在车辆结构体(4)(铁道车辆的转向架(4a)、电动机动车的车架等)例如悬挂支承等支承于车辆结构体(4),并且其低速转子(32)(输出轴)与车轴体(2)经由弹性接头(6)连结。如此,使电动车辆(1)的驱动源为磁性齿轮传动马达(3),并且利用车辆结构体(4)支承磁性齿轮传动马达(3),从而能够降低在电动车辆(1)的行驶时作用于车轴体(2)的磁性齿轮传动马达(3)的动载荷,并且实现电动车辆(1)的小型化、轻量化。
另外,磁性齿轮传动马达(3)的低速转子(32)与车轴体(2)的车轴(21)经由弹性接头(6)连结,从而通过低速转子(32)使车轴(21)旋转。由此,例如在由于行驶状况而车轴(21)相对于磁性齿轮传动马达(3)倾斜的情况下,也能够适当地传递动力,并且通过弹性接头(6)来吸收那样的倾斜。另外,在磁性齿轮传动马达(3)中,具有筒状的低速转子(32)被外周侧的定子(31)和内周侧的高速转子(33)以分别设置有气隙(Ga)的方式夹持的同轴结构,但通过抑制低速转子(32)相对于周围的高速转子(33)以及定子(31)的倾斜,也能够保护磁性齿轮传动马达(3)。
(2)在几个实施方式中,在上述(1)的结构的基础上,
所述电动车辆(1)还具备将所述车轴(21)的所述两端部(21e)各自与所述车辆结构体(4)分别连接的连接体(8),
所述连接体(8)具有:
轴承(81),其将所述车轴(21)的所述两端部(21e)分别支承为能够旋转;以及
弹性构件(82),其配置在所述轴承(81)与所述车辆结构体(4)之间。
根据上述(2)的结构,磁性齿轮传动马达(3)的载荷经由车辆结构体(4)以及连接体(8)作用于车轴体(2)。由此,能够通过连接体(8)来吸收作用于车轴体(2)的磁性齿轮传动马达(3)的动载荷,从而与车轴体(2)直接支承磁性齿轮传动马达(3)的情况相比,能够减小磁性齿轮传动马达(3)的动载荷。因此,例如在电动车辆(1)为铁道车辆的情况下,能够抑制供驱动轮(22)(车轮)设置的轨道(R)的磨损、损伤,从而能够实现轨道(R)的寿命的延长。
(3)在几个实施方式中,在上述(1)~(2)的结构的基础上,
所述低速转子(32)、所述高速转子(33)以及所述定子(31)具有筒状的形状,
所述低速转子(32)配置在所述高速转子(33)与配置于所述高速转子(33)的外周侧的所述定子(31)之间,
在所述高速转子(33)的内部,所述车轴(21)的一部分在不与所述高速转子(33)的内周面接触的状态下延伸。
根据上述(3)的结构,构成为车轴(21)以贯穿的状态配置在具有筒状的形状的高速转子(33)的内部,并且车轴(21)的一部分以相对于高速转子(33)的内周面隔开间隙(Gb)的方式延伸。由此,磁性齿轮传动马达(3)的载荷不会直接作用于车轴体(2),而能够以经由车辆结构体(4)作用的方式被更适当地支承,能够降低在电动车辆(1)的行驶时作用于车轴体(2)的磁性齿轮传动马达(3)的动载荷。
(4)在几个实施方式中,在上述(1)~(3)的结构的基础上,
所述电动车辆(1)还具备:
内径侧轴承(7a),其包括固定于所述低速转子(32)的第一外圈、固定于所述高速转子(33)的第一内圈、以及以能够旋转的方式保持在所述第一外圈与所述第一内圈之间的第一滚动体;以及
外径侧轴承(7b),其包括固定于所述定子(31)的第二外圈、固定于所述低速转子(32)的第二内圈、以及以能够旋转的方式保持在所述第二外圈与所述第二内圈之间的第二滚动体。
根据上述(4)的结构,高速转子(33)以及低速转子(32)经由两个轴承(81)连结于定子(31)。由此,能够使磁性齿轮传动马达(3)更适当地支承于车辆结构体(4)。
(5)在几个实施方式中,在上述(1)~(4)的结构的基础上,
所述弹性接头(6)具有:
车轴安装部(61),其安装于所述车轴(21);
马达安装部(62),其安装于所述低速转子(32);以及
弹性体(63),其将所述车轴安装部(61)与所述马达安装部(62)连接。
根据上述(5)的结构,通过弹性接头(6),能够将低速转子(32)的旋转适当地传递至车轴(21),并且将车轴(21)与低速转子(32)适当地连结。
(6)在几个实施方式中,在上述(5)的结构的基础上,
所述弹性体(63)是橡胶构件。
根据上述(6)的结构,通过橡胶构件,能够适当地吸收车轴(21)相对于磁性齿轮传动马达(3)的倾斜。
(7)在几个实施方式中,在上述(5)的结构的基础上,
所述弹性体(63)是弹簧构件。
根据上述(7)的结构,通过板簧等弹簧构件,能够适当地吸收车轴(21)相对于磁性齿轮传动马达(3)的倾斜。
(8)在几个实施方式中,在上述(1)~(7)的结构的基础上,
所述电动车辆(1)是铁道车辆,
所述车辆结构体(4)是所述铁道车辆所具有的转向架(4a),
所述磁性齿轮传动马达(3)被所述马达支承体(5)悬挂支承。
根据上述(8)的结构,电动车辆(1)是以磁性齿轮传动马达(3)作为驱动源的铁道车辆,磁性齿轮传动马达(3)悬挂支承于铁道车辆的转向架(4a)。由此,起到与上述(1)~(7)相同的效果。
附图标记说明
1:电动车辆、2:车轴体、21:车轴、21e:端部、22:驱动轮、3:磁性齿轮传动马达、31:定子、31m:磁极对(定子)、31s:定子铁心(定子)、32:低速转子、32p:磁极片、33:高速转子、33m:磁极对(高速转子)、33s:支承构件(高速转子)、4:车辆结构体、4a:转向架、5:马达支承体、6:弹性接头、61:车轴安装部、61b:螺栓、62:马达安装部、63:弹性体、7a:内径侧轴承、7b:外径侧轴承、8:连接体、81:轴承、82:弹性构件、91:逆变器、92:变压器、93:架线、94:蓄电池、Ga:气隙、Gb:间隙(车轴以及高速转子间)、a:周向、c:径向、1:轴线、R:轨道。

Claims (8)

1.一种电动车辆,其中,
所述电动车辆具备:
车轴体,其包括车轴、以及与所述车轴的两端部连结的驱动轮;
磁性齿轮传动马达,其用于使所述车轴旋转并构成为包括定子、低速转子以及高速转子;
车辆结构体,其支承于所述车轴体;
马达支承体,其将所述车辆结构体与所述定子连结,并使所述磁性齿轮传动马达支承于所述车辆结构体;以及
弹性接头,其以能够将所述低速转子的旋转力传递至所述车轴的方式将所述低速转子与所述车轴连结。
2.根据权利要求1所述的电动车辆,其中,
所述电动车辆还具备将所述车轴的所述两端部各自与所述车辆结构体分别连接的连接体,
所述连接体具有:
轴承,其将所述车轴的所述两端部分别支承为能够旋转;以及
弹性构件,其配置在所述轴承与所述车辆结构体之间。
3.根据权利要求1或2所述的电动车辆,其中,
所述低速转子、所述高速转子以及所述定子具有筒状的形状,
所述低速转子配置在所述高速转子与配置于所述高速转子的外周侧的所述定子之间,
在所述高速转子的内部,所述车轴的一部分在不与所述高速转子的内周面接触的状态下延伸。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的电动车辆,其中,
所述电动车辆还具备:
内径侧轴承,其包括固定于所述低速转子的第一外圈、固定于所述高速转子的第一内圈、以及以能够旋转的方式保持在所述第一外圈与所述第一内圈之间的第一滚动体;以及
外径侧轴承,其包括固定于所述定子的第二外圈、固定于所述低速转子的第二内圈、以及以能够旋转的方式保持在所述第二外圈与所述第二内圈之间的第二滚动体。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的电动车辆,其中,
所述弹性接头具有:
车轴安装部,其安装于所述车轴;
马达安装部,其安装于所述低速转子;以及
弹性体,其将所述车轴安装部与所述马达安装部连接。
6.根据权利要求5所述的电动车辆,其中,
所述弹性体是橡胶构件。
7.根据权利要求5所述的电动车辆,其中,
所述弹性体是弹簧构件。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的电动车辆,其中,
所述电动车辆是铁道车辆,
所述车辆结构体是所述铁道车辆所具有的转向架,
所述磁性齿轮传动马达被所述马达支承体悬挂支承。
CN202180008674.4A 2020-01-17 2021-01-07 电动车辆 Pending CN114929546A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020005600A JP7493340B2 (ja) 2020-01-17 電動車両
JP2020-005600 2020-01-17
PCT/JP2021/000325 WO2021145264A1 (ja) 2020-01-17 2021-01-07 電動車両

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114929546A true CN114929546A (zh) 2022-08-19

Family

ID=76864621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180008674.4A Pending CN114929546A (zh) 2020-01-17 2021-01-07 电动车辆

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230047288A1 (zh)
EP (1) EP4074571B1 (zh)
CN (1) CN114929546A (zh)
WO (1) WO2021145264A1 (zh)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10047911A1 (de) 2000-09-27 2002-04-18 Siemens Ag Antrieb eines Radsatzes
JP2004297868A (ja) * 2003-03-26 2004-10-21 Railway Technical Res Inst 電気鉄道車両用同期電動機
GB2437568B (en) * 2006-04-24 2009-02-11 Univ Sheffield Electrical machines
GB0800463D0 (en) * 2008-01-11 2008-02-20 Magnomatics Ltd Magnetic drive systems
GB0808524D0 (en) 2008-05-12 2008-06-18 Magnomatics Ltd Magnetic pole-piece structure
JP5286373B2 (ja) 2011-01-28 2013-09-11 株式会社日立製作所 磁気歯車
US9438096B2 (en) * 2013-07-30 2016-09-06 Praxair Technology, Inc. Electric motor and magnetic gear
EP2883775A1 (de) * 2013-12-13 2015-06-17 Siemens Aktiengesellschaft Drehgestell mit auf den Lagerungen gelagertem Radsatzantrieb
KR20160019200A (ko) * 2014-08-11 2016-02-19 엘지전자 주식회사 자기기어장치
CN104600930B (zh) * 2015-01-08 2017-06-16 东南大学 永磁励磁无刷双馈风力发电机
JP2020005600A (ja) 2018-07-11 2020-01-16 国立研究開発法人産業技術総合研究所 新規組換えバクテリオファージ

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021112945A (ja) 2021-08-05
EP4074571A4 (en) 2023-02-08
WO2021145264A1 (ja) 2021-07-22
EP4074571B1 (en) 2023-12-20
EP4074571A1 (en) 2022-10-19
US20230047288A1 (en) 2023-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2666504C2 (ru) Поворотная тележка, имеющая привод колесной пары, опертый на опорные узлы
US10131218B2 (en) In-wheel motor for a vehicle and a vehicle comprising the motor
CN112092605A (zh) 轮内马达单元
US20200282822A1 (en) In-wheel motor driving apparatus
CN104827886A (zh) 一种新型智能减振电动轮
CN103166422A (zh) 一种具有自发电功能的缓速器
EP1884433A1 (en) Gearless power bogie with independent wheels for a low floor tramway vehicle
CN209159438U (zh) 一种半悬浮的电动磁悬浮汽车
CN114929546A (zh) 电动车辆
JP7493340B2 (ja) 電動車両
CN113258744A (zh) 一种列车轴端发电装置
CN109204008B (zh) 一种半悬浮的电动磁悬浮汽车
EP0937585B1 (en) Wheel arrangement
US11845474B2 (en) Arrangement for a rail vehicle
CN113531033B (zh) 一种具有能量回收和多方向减振功能的电动车轮
JPH1148965A (ja) 鉄道車両用台車
CN113819143B (zh) 一种高速列车转向架混合支撑装置以及转向架
CN111277059A (zh) 用于轨道车辆的牵引走行系统
JPH1118212A (ja) 車輌のばね上ばね下間の電力供給装置
JP2012016980A (ja) 車輪装置
JPH0516800A (ja) 鉄道車両用駆動装置
RU2784743C1 (ru) Мотор-колесо для летательного аппарата
CN112298127B (zh) 电动汽车后轮制动装置
CN111697784B (zh) 一种主动制动并回收能量的非充气车轮
CN212654199U (zh) 带制动系统的磁悬浮车轮及汽车

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination