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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität aus der japanischen Patentanmeldung
JP 2011-235928 A , eingereicht am 27. Oktober 2011, deren Inhalte hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung mit aufgenommen sind. Diese Anmeldung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung, die mit einer Getriebeeinheit und mehreren Axialspaltmotoren versehen ist.
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STAND DER TECHNIK
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Es ist eine Antriebsvorrichtung bekannt, bei der eine Getriebeeinheit mehrere Eingangswellen aufweist und ein Motor einzeln mit jeder der Eingangswellen gekoppelt ist. Ein Beispiel für diese Antriebsvorrichtung ist in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer
JP 2009-159725 A offenbart. In der nachstehenden Beschreibung wird die japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer
JP 2009-159725 A als Patentdokument 1 bezeichnet. Bei der Antriebsvorrichtung von Patentdokument 1 sind die mehreren Eingangswellen durch ein Lagerteil gelagert. Die mehreren Eingangswellen sind in Eingriff mit einem angetriebenen Element und treiben dieses an. Die Rotoren der Motoren sind an den Eingangswellen angebracht. Genauer gesagt, sind in der Antriebsvorrichtung von Patentdokument 1 mehrere Kurbelwellen (Eingangswellen) durch einen Träger (ein Lagerteil) gelagert, und die mehreren Kurbelwellen sind mit Außenzahnrädern (angetriebene Elemente) in Eingriff. Bei der Antriebsvorrichtung von Patentdokument 1 ist ein Rotor an jeder der Kurbelwellen angebracht, und Statoren aller Motoren sind am Träger befestigt.
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Bei der Antriebsvorrichtung von Patentdokument 1 ist in allen Motoren ein mechanischer Phasenwinkel des Rotors relativ zum Stator ausgerichtet. Durch Ausrichtung des mechanischen Phasenwinkels werden alle Motoren durch einen Motortreiber gesteuert. Es ist allerdings schwierig, den Stator am Träger (Lagerteil) zu befestigen, während der Phasenwinkel des Rotors ausgerichtet wird. Demgemäß werden im erwähnten Dokument 1 zur Ausrichtung der Phasenwinkel der Rotoren aller Motoren die Statoren am Träger befestigt, während sich die Rotoren in einem Zustand vorübergehender Befestigung an den Kurbelwellen befinden. Dann werden alle Motoren mit einem phasengleichen Strom beaufschlagt, und die Rotoren werden an den Kurbelwellen in einem Zustand befestigt, in dem die Phasenwinkel der Rotoren relativ zu den Statoren ausgerichtet sind.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Wie vorstehend beschrieben, werden bei der Technik von Patentdokument 1 durch Ausrichtung der Phasenwinkel der Rotoren in allen Motoren die mehreren Motoren durch einen Motortreiber gesteuert. Die vorliegende Beschreibung stellt eine Technik bereit, um die Phasenwinkel von Rotoren in allen Motoren in einer eine Mehrzahl von Motoren aufweisenden Antriebsvorrichtung einfacher auszurichten.
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Eine in der vorliegenden Beschreibung offenbarte Antriebsvorrichtung weist eine Getriebeeinheit und mehrere Motoren auf. Die Getriebeeinheit weist ein angetriebenes Element und mehrere Eingangswellen auf. Die mehreren Eingangswellen sind durch ein Lagerteil gelagert. Die mehreren Eingangswellen stehen in Eingriff mit dem angetriebenen Element. Die Rotoren der Motoren sind jeweils an einer entsprechenden Eingangswelle angebracht. Die Statoren der Motoren sind jeweils an einem Gehäuse angebracht, das lösbar am Lagerteil befestigt ist. In dieser Antriebsvorrichtung sind die Phasenwinkel der Rotoren relativ zu den Statoren in allen Motoren gleich, wenn das Gehäuse am Lagerteil befestigt ist.
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Bei der vorstehend erwähnten Antriebsvorrichtung sind die Rotoren an den Eingangswellen befestigt und die Statoren am Gehäuse angebracht. Das Lagerteil, welches die Eingangswellen lagert, und das Gehäuse sind lösbar angebracht. Mit anderen Worten sind das Teil, an dem die Rotoren angebracht sind, und das Teil, an dem die Statoren befestigt sind, lösbar. Deshalb kann der Winkel der Rotoren relativ zu den Eingangswellen sowie der Winkel der Statoren relativ zum Gehäuse separat eingestellt werden. Demzufolge werden die Phasenwinkel der Rotoren relativ zu den Statoren in allen Motoren lediglich durch Befestigung des Gehäuses am Lagerteil mühelos ausgerichtet.
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Bei der vorstehend erwähnten Antriebsvorrichtung ist es anders als im Stand der Technik nicht notwendig, die Phasenwinkel der Rotoren nach einer vorübergehenden Befestigung der Rotoren an den Eingangswellen und Befestigung der Statoren am Lagerteil einzustellen. Außerdem kann in dieser Antriebsvorrichtung das Gehäuse vom Lagerteil abgenommen werden, ohne den Winkel der Rotoren relativ zu den Eingangswellen und den Winkel der Statoren relativ zum Gehäuse zu verändern.
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Die in der vorliegenden Beschreibung offenbarte Technik ermöglicht es, dass in einer mehrere Motoren aufweisenden Antriebsvorrichtung mühelos eine Antriebsvorrichtung realisiert werden kann, bei der die Phasenwinkel der Rotoren in allen Motoren ausgerichtet sind.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Antriebsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
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2 zeigt eine Draufsicht einer Getriebeeinheit in der Antriebsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, in einem Zustand, in dem ein Gehäuse von einem Lagerteil abgenommen ist;
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3 zeigt eine Draufsicht des Gehäuses in der Antriebsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, das vom Lagerteil entfernt wurde;
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4 zeigt eine Querschnittsansicht einer Antriebsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
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5 zeigt eine Querschnittsansicht einer Antriebsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform (1);
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6 zeigt eine Querschnittsansicht der Antriebsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform (2); und
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7 zeigt eine Draufsicht der Antriebsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachstehend werden einige in der vorliegenden Beschreibung offenbarte technische Merkmale angegeben. Ferner haben die nachstehend beschriebenen Elemente jeweils für sich einen technischen Nutzen.
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Beispiele für die mehreren Motoren sind Radialspaltmotoren, Axialspaltmotoren etc. Bei den mehreren Motoren kann es sich um Axialspaltmotoren handeln. Dadurch kann eine Antriebsvorrichtung geringer Dicke realisiert werden.
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Bei der Antriebsvorrichtung können an jeweiligen Eingangswellen zwei Axialspaltmotoren angebracht sein. In diesem Fall können die beiden Axialspaltmotoren so angeordnet sein, dass ihre Rotoren einander zugewandt sind. Alternativ können die beiden Axialspaltmotoren so angeordnet sein, dass ihre Statoren einander zugewandt sind. Ferner können in der nachfolgenden Beschreibung in einem Fall, bei dem zwei Axialspaltmotoren an einer Eingangswelle angebracht sind, die beiden Axialspaltmotoren als „erster Axialspaltmotor” und „zweiter Axialspaltmotor” bezeichnet werden, um die beiden zu unterscheiden. Darüber hinaus können der Rotor und Stator des ersten Axialspaltmotors als „erster Rotor” bzw. „erster Stator” bezeichnet werden. In entsprechender Weise können Rotor und Stator des zweiten Axialspaltmotors als „zweiter Rotor” bzw. „zweiter Stator” bezeichnet werden. Gemäß dieser Antriebsvorrichtung ist der Ausgleich einer zwischen dem ersten Rotor und ersten Stator auftretenden Anziehungskraft und einer zwischen dem zweiten Rotor und zweiten Stator auftretenden Anziehungskraft verbessert. Demzufolge dreht sich die Eingangswelle leichtgängig.
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Der Fall, dass zwei Axialspaltmotoren an jeweiligen Eingangswellen angebracht sind, lässt sich wie folgt auslegen. Und zwar kann sich jede Eingangswelle ausgehend vom angetriebenen Element zu beiden Seiten einer Axialrichtung des angetriebenen Elements erstrecken. Der erste Axialspaltmotor kann an einem Ende jeder Eingangswelle angeordnet sein und der zweite Axialspaltmotor kann am anderen Ende jeder Eingangswelle angeordnet sein. Das heißt, dass der erste Axialspaltmotor relativ zum angetriebenen Element an der zum zweiten Axialspaltmotor entgegengesetzten Seite angeordnet sein kann. Bei so einer Gestaltung können die beiden Axialspaltmotoren mühelos an der Getriebeeinheit angebracht werden, während die Phasenwinkel der Rotoren übereinstimmen. Darüber hinaus wirken an entsprechenden Enden der Eingangswelle die Anziehungskräfte der Motoren in zueinander entgegengesetzten Richtungen mit Bezug auf die Eingangswelle. Deshalb kann sich die Eingangswelle leichtgängiger drehen.
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Der Fall, bei dem die Axialspaltmotoren (erster Axialspaltmotor und zweiter Axialspaltmotor) an beiden Enden jeder Eingangswelle angeordnet sind, kann wie folgt ausgelegt sein. Und zwar kann der erste Stator an einem ersten Gehäuse angebracht sein, das lösbar am Lagerteil befestigt ist, und der zweite Stator kann an einem zweiten Gehäuse angebracht sein, das lösbar am Lagerteil befestigt ist. Bei dieser Antriebsvorrichtung sind die Phasenwinkel der Rotoren in allen Motoren gleich, wenn das erste Gehäuse und zweite Gehäuse am Lagerteil befestigt sind. Bei dieser Art von Antriebsvorrichtung können die Phasenwinkel der Rotoren in allen Motoren in Übereinstimmung gebracht werden, indem lediglich das erste Gehäuse und zweite Gehäuse am Lagerteil befestigt werden.
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Als typisches Beispiel einer Getriebeeinheit kann ein exzentrisches oszillierendes Zahnradgetriebe angeführt werden. Bei einem exzentrischen oszillierenden Zahnradgetriebe dreht sich ein Außenzahnrad exzentrisch, während es mit einem Zahnkranz kämmt. Alternativ dreht sich der Zahnkranz exzentrisch, während er mit einem Außenzahnrad kämmt. Bei der in der vorliegenden Beschreibung offenbarten Antriebsvorrichtung kann es sich bei der Getriebeeinheit um die Bauart handeln, bei der ein Außenzahnrad exzentrisch rotiert. Diese Art von Getriebeeinheit kann wie folgt dargestellt werden. Die Getriebeeinheit weist ein Gehäuse, einen Träger, mehrere Kurbelwellen und ein Außenzahnrad auf. Ein Zahnkranz ist am Innenumfang des Gehäuses ausgebildet. Der Träger ist am Gehäuse koaxial zum Zahnkranz gelagert. Jede der Kurbelwellen verläuft entlang einer Achse des Zahnkranzes und ist am Träger gelagert. Die Kurbelwellen weisen jeweils ein Exzenterelement auf. Das Außenzahnrad ist in Eingriff mit den Exzenterelementen und dreht sich exzentrisch, während es mit dem Zahnkranz kämmt. Bei dieser Art von Getriebeeinheit können die Kurbelwellen und die Rotoren durch eine Kerbverzahnung gekoppelt sein, die eine Vielzahl von Nuten aufweist. Außerdem kann das exzentrische oszillierende Zahnradgetriebe als Zykloidenuntersetzungsgetriebe bezeichnet werden.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In den nun folgenden Ausführungsformen wird eine Bauart eines Zahnradgetriebes beschrieben, bei der mehrere Kurbelwellen in Eingriff mit einem Außenzahnrad stehen und sich das Außenzahnrad exzentrisch dreht, während es mit einem Zahnkranz kämmt. Die in der vorliegenden Beschreibung offenbarte Technik lässt sich auch auf eine Bauart eines Zahnradgetriebes anwenden, bei der mehrere Kurbelwellen mit einem Zahnkranz in Eingriff sind und sich der Zahnkranz exzentrisch dreht, während er mit einem Außenzahnrad kämmt. Ferner kann es sich bei der in der vorliegenden Beschreibung offenbarten Technik bei der Getriebeeinheit um eine Bauart handeln, bei der mehrere Eingangswellen in Eingriff mit einem angetriebenen Element sind und ein Motor einzeln mit jeweils einer der Eingangswellen gekoppelt ist. Wenn die Getriebeeinheit von solcher Bauart ist, wäre festzuhalten, dass die in der vorliegenden Beschreibung offenbarte Technik auch auf eine Getriebeeinheit angewendet werden kann, bei der es sich nicht um ein exzentrisches oszillierendes Zahnradgetriebe handelt.
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(Erste Ausführungsform)
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Die in 1 gezeigte Antriebsvorrichtung 100 weist eine Getriebeeinheit 7 und zwei Axialspaltmotoren 22, 52 auf. Bei der Getriebeeinheit 7 handelt es sich um ein Zahnradgetriebe, bei dem sich Außenzahnräder 26 exzentrisch drehen, während sie mit einem Zahnkranz 28 kämmen. Die Getriebeeinheit 7 weist zwei Außenzahnräder 26 auf. In der Getriebeeinheit 7 dreht sich ein Träger 8 entsprechend der Differenz zwischen der Zähneanzahl der Außenzahnräder 26 und der Zähneanzahl des Zahnkranzes 28. Der Zahnkranz 28 ist durch ein Gehäuse 2 sowie eine Vielzahl von an einem Innenumfang des Gehäuses 2 angeordneten Innenstegen 30 gebildet.
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Die Getriebeeinheit 7 umfasst das Gehäuse 2, den Träger 8, Kurbelwellen 32 und die Außenzahnräder 26. Der Träger 8 entspricht einem Lagerteil, die Kurbelwellen 32 sind äquivalent zu Eingangswellen, und die Außenzahnräder 26 entsprechen angetriebenen Elementen. Der Träger 8 weist eine erste Platte 8a und eine zweite Platte 8c auf. Zwischen der ersten Platte 8a und der zweiten Platte 8c ist ein Spalt vorhanden. Ein säulenförmiges Teil 8b erstreckt sich von der ersten Platte 8a zur zweiten Platte 8c. Das säulenförmige Teil 8b und die zweite Platte 8c sind fixiert. Das säulenförmige Teil 8b erstreckt sich durch eine Durchgangsöffnung 60 des Außenzahnrads 26. Das Außenzahnrad 26 ist zwischen der ersten Platte 8a und der zweiten Platte 8c angeordnet. Durch ein Paar Schrägkugellager 4 ist der Träger 8 koaxial zum Gehäuse 2 gelagert. Eine Achse 54 entspricht einer Achse des Trägers 8. Die Achse 54 entspricht auch einer Achse des Zahnkranzes 28 (des Gehäuses 2).
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Zwischen dem Gehäuse 2 und dem Träger 8 ist eine Öldichtung 6 angeordnet. Ein erstes Motorgehäuse 50 und ein zweites Motorgehäuse 20 sind in Richtung der Achse 54 an zwei Enden des Trägers 8 befestigt. Durch den Träger 8 und eine Mitte des ersten Motorgehäuses 50 und zweiten Motorgehäuses 20 hindurch sind Durchgangsöffnungen gebildet. Eine zylindrische Welle 56 ist in die Durchgangsöffnungen eingepasst. Demgemäß weist die Antriebsvorrichtung 100 eine Durchgangsöffnung 12 entlang der Achse 54 auf.
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Jede Kurbelwelle 32 ist durch den Träger 8 über ein Paar Lager 23 gelagert. Die Lager 23 sind Kegelrollenlager. Die Kurbelwelle 32 verläuft parallel zur Achse 54 an einer zur Achse 54 versetzten Position. Die Kurbelwelle 32 weist zwei Exzenterelemente 24 auf. Die beiden Exzenterelemente 24 greifen jeweils an einem der Außenzahnräder 26 an. Die beiden Exzenterelemente 24 sind relativ zu einer Achse 35 der Kurbelwelle 32 in entgegengesetzten Richtungen exzentrisch. Die Kurbelwelle 32 erstreckt sich von den Exzenterelementen 24 zu beiden Seiten in Richtung der Achse 35. Anders ausgedrückt, erstreckt sich die Kurbelwelle 32 in Axialrichtung des Außenzahnrads 26 vom Außenzahnrad 26 in beide Richtungen.
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Ein erster Axialspaltmotor 52 und ein zweiter Axialspaltmotor 22 sind an einem jeweiligen Ende der Kurbelwelle 32 angebracht. Darüber hinaus ist an einem Ende einer Kurbelwelle 32 ein Messgeber 18 angebracht. Im zweiten Motorgehäuse 20 ist an der Außenseite des Messgebers 18 eine Durchgangsöffnung in Richtung der Achse 35 gebildet. Eine Kappe 19 ist an dieser Durchgangsöffnung angebracht.
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Der erste Axialspaltmotor 52 und zweite Axialspaltmotor 22 sind in Gegenüberlage angeordnet. Der Phasenwinkel des(r) ersten Axialspaltmotors(en) 52 und der Phasenwinkel des(r) zweiten Axialspaltmotors(en) 22 sind ausgerichtet. Daher dreht(en) sich die Kurbelwelle(en) 32 leichtgängig. Wie nachstehend im Einzelnen beschrieben wird, weist die Getriebeeinheit 7 drei Kurbelwellen 32 auf. Die drei Kurbelwellen 32 sind mit gleichen Abständen um die Achse 54 angeordnet. Anders ausgedrückt, sind die drei Kurbelwellen 32 unter gleichen Abständen in Umfangsrichtung des Trägers 8 angeordnet.
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Der erste Axialspaltmotor 52 und zweite Axialspaltmotor 22 sind jeweils an den drei Kurbelwellen 32 angebracht. Die Phasenwinkel der an den drei Kurbelwellen 32 angebrachten Axialspaltmotoren 52, 22 sind alle ausgerichtet. Da die Phasenwinkel aller Axialspaltmotoren ausgerichtet sind, können alle Axialspaltmotoren von einem Motortreiber (nicht gezeigt) gesteuert werden. Der Messgeber 18 ist an einer der drei Kurbelwellen 32 angebracht. Eine Bremse (nicht gezeigt) ist an den anderen beiden Kurbelwellen 32 befestigt.
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Die ersten Axialspaltmotoren 52 sind durch erste Rotoren 44 und erste Statoren 46 gebildet. Die ersten Rotoren 44 sind an der Kurbelwelle 32 angebracht. Wie in 2 gezeigt ist, sind an allen drei Kurbelwellen 32 jeweils die ersten Rotoren 44 angebracht. Die drei Kurbelwellen 32 sind unter gleichen Abständen um die Achse 54 angeordnet. In entsprechender Weise sind die drei ersten Rotoren 44 mit gleichen Abständen um die Achse 54 angeordnet. An jedem der ersten Rotoren 44 sind abwechselnd Permanentmagnete 44N und Permanentmagnete 44S angeordnet. Die Permanentmagnete 44N sind an einer Oberfläche einer Platte 44a befestigt, und deren N-Pole sind nach außen gewandt (siehe auch 1). Die Permanentmagnete 44S sind an der Oberfläche der Platte 44a befestigt, und deren S-Pole sind nach außen gewandt. Der Winkel des ersten Rotors 44 relativ zur Kurbelwelle 32 ist in allen ersten Rotoren 44 gleich. Mit anderen Worten, die Position der N-Pole und S-Pole relativ zur Kurbelwelle 32 ist in allen ersten Rotoren 44 gleich. Die Kurbelwellen 32 und die ersten Rotoren 44 sind über Kerbverzahnungen mit einer Vielzahl von Nuten miteinander verbunden.
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Wie in 3 gezeigt ist, sind die drei ersten Statoren 46 am ersten Motorgehäuse 50 angebracht. Die drei ersten Statoren 46 sind mit gleichen Abständen um die Achse 54 angeordnet. Die Mittelpunkte der ersten Statoren 46 stimmten jeweils mit den Achsen 35 der Kurbelwellen 32 überein (siehe auch 1). Die ersten Statoren 46 weisen jeweils eine Wicklung 46U auf, durch die ein U-Phasen-Strom fließt, eine Wicklung 46V, durch die ein V-Phasen-Strom fließt, und eine Wicklung 46W, durch die ein W-Phasen-Strom fließt. Die Wicklungen 46U, 46V und 46W sind um entsprechende der Statorkerne 46a gewickelt. Der Statorkern 46a ist aus einem Magnetpulverkern gebildet. Der Winkel des ersten Stators 46 relativ zum ersten Motorgehäuse 50 ist in allen ersten Statoren 46 gleich. Mit anderen Worten sind die Positionen, an denen die Wicklungen 46U, 46V und 46W (Drehwinkel) relativ zur Achse 35 der Kurbelwelle angebracht sind, in allen ersten Statoren 46 gleich. Die ersten Statoren 46 werden am ersten Motorgehäuse 50 angebracht, indem die Statorkerne 46a am ersten Motorgehäuse 50 mittels Klebstoff befestigt werden. Darüber hinaus sind in 1 die Wicklungen 46U, 46V gezeigt, aber die Wicklung 46W ist nicht gezeigt.
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Wie in 1 gezeigt ist, sind die zweiten Axialspaltmotoren 22 durch einen zweiten Rotor 14 und einen zweiten Stator 16 gebildet. Der zweite Rotor 14 weist Permanentmagnete 14N auf, an denen die N-Pole nach außen gewandt sind, und Permanentmagnete 14S, bei denen die S-Pole nach außen gewandt sind. Die Permanentmagnete 14N, 14S sind an einer Oberfläche einer Platte 14a befestigt. Jeder der zweiten Statoren 16 weist eine Wicklung 16U auf, durch die ein U-Phasen-Strom fließt, eine Wicklung 16V, durch die ein V-Phasen-Strom fließt, und eine Wicklung 16W, durch die ein W-Phasen-Strom fließt. Die Wicklungen 16U, 16V und 16W sind um entsprechende der Statorkerne 16a gewickelt. In 1 sind die Wicklungen 16U, 16V gezeigt, und die Wicklung 16W ist nicht gezeigt.
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Die Auslegung des zweiten Axialspaltmotors 22 ist im Wesentlichen dieselbe wie beim ersten Axialspaltmotor 52. Daher erfolgt keine ausführliche Beschreibung des zweiten Axialspaltmotors 22. Außerdem sind bei Betrachtung der Axialspaltmotoren 22, 52 aus Richtung der Achse 35 die Permanentmagnete 14N und Permanentmagnete 44N überlappend angeordnet. In entsprechender Weise sind die Permanentmagnete 14S und Permanentmagnete 44S überlappend angeordnet. Ferner sind die Wicklung 16U und die Wicklung 46U überlappend angeordnet, die Wicklung 16V und die Wicklung 46V sind überlappend angeordnet, und die Wicklung 16W und die Wicklung 46W sind überlappend angeordnet.
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Wenn sich die Kurbelwellen 32 jeweils drehen, drehen sich die Exzenterelemente 24 exzentrisch um die Achsen 35. Der exzentrischen Drehung der Exzenterelemente 24 folgend, drehen sich die Außenzahnräder 26 exzentrisch um die Achse 54, während es mit dem Zahnkranz 28 kämmt. Die Zähneanzahl des Außenzahnrads 26 und die Zähneanzahl des Zahnkranzes 28 (die Anzahl der Innenstege 30) sind unterschiedlich. Wenn sich das Außenzahnrad 26 exzentrisch dreht, dreht sich daher der Träger 8 relativ zum Zahnkranz 28 (Gehäuse 2) entsprechend dem Unterschied der Zähneanzahl von Außenzahnrad 26 und Zahnkranz 28.
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Es werden nun Bestandteile der Antriebsvorrichtung 100 beschrieben. In der nachstehenden Beschreibung können Bestandteile, die dem ersten Axialspaltmotor 52 und zweiten Axialspaltmotor 22 gemeinsam sind, nur für den ersten Axialspaltmotor 52 beschrieben werden, und eine Beschreibung des zweiten Axialspaltmotors 22 kann entfallen. Wie vorstehend beschrieben ist, ist jeder der ersten Rotoren 44 an der jeweiligen Kurbelwelle 32 befestigt, und jeder der ersten Statoren 46 ist am ersten Motorgehäuse 50 befestigt. Das erste Motorgehäuse 50 kann vom Träger 8 abgenommen werden, der die Kurbelwellen 32 lagert. Deshalb können der Vorgang der Befestigung der ersten Rotoren 44 an den Kurbelwellen 32 und der Vorgang der Befestigung der ersten Statoren 46 am ersten Motorgehäuse 50 separat vorgenommen werden. Da die Kurbelwellen 32 am Träger 8 gelagert sind, gelten die ersten Rotoren 44 als relativ zum Träger 8 positioniert.
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Um die Bestandteile der Antriebsvorrichtung 100 präzise darzulegen, handelt es sich bei dem Teil (dem Träger 8) zum Anbringen der ersten Rotoren 44 und bei dem Teil (dem ersten Motorgehäuse 50) zum Anbringen der ersten Statoren 46 um separate Teile, die lösbar angebracht werden können. Die ersten Rotoren 44 werden durch Anbringung am Träger 8 positioniert. Die ersten Statoren 46 werden durch Anbringung am ersten Motorgehäuse 50 positioniert. Der Vorgang der Positionierung der ersten Rotoren 44 relativ zum Träger 8 und der Vorgang der Positionierung der ersten Statoren 46 relativ zum ersten Motorgehäuse 50 lassen sich leicht ausführen. Wenn das erste Motorgehäuse 50 am Träger 8 angebracht ist, sind die Phasenwinkel der ersten Rotoren 44 relativ zu den ersten Statoren 46 in allen ersten Axialspaltmotoren 52 ausgerichtet.
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Bei der Antriebsvorrichtung von Patentdokument 1 werden sowohl die Rotoren als auch die Statoren relativ zum Träger positioniert. Es ist schwierig, Statoren an einem Träger zu befestigen, während die Phasenwinkel von Rotoren relativ zu den Statoren ausgerichtet bleiben. Demzufolge werden in Patentdokument 1 die Statoren am Träger befestigt, während sich die Rotoren in einem Zustand einer vorübergehenden Befestigung an den Kurbelwellen befinden. Als Nächstes werden die Rotoren an den Kurbelwellen befestigt, während die Phasenwinkel der Rotoren in einem Zustand sind, dass sie durch Stromfluss ausgerichtet worden sind. Durch die in der vorliegenden Beschreibung offenbarte Technik kann eine Antriebsvorrichtung durch ein Verfahren hergestellt werden, das einfacher als das herkömmliche Verfahren ist.
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Es werden nun weitere Bestandteile der Antriebsvorrichtung 100 beschrieben. Wie vorstehend beschrieben, sind der erste Axialspaltmotor 52 und zweite Axialspaltmotor 22 in Gegenüberlage angeordnet. Im Falle von Axialspaltmotoren wirkt eine Anziehungskraft zwischen den Rotoren und Statoren. Wenn nur ein Axialspaltmotor an einer Kurbelwelle 32 angebracht ist, wirkt auf die Kurbelwelle 32 eine Kraft in Richtung der Achse 35. Durch Anordnung der zwei einander zugewandten Axialspaltmotoren 52, 22 an jeder Kurbelwelle 32 heben sich die Anziehungskräfte der beiden Axialspaltmotoren 52, 22 auf. Genauer gesagt, wirken die Anziehungskräfte der beiden Axialspaltmotoren 52, 22 auf die Kurbelwelle 32 in einander entgegengesetzten Richtungen an entsprechenden Enden der Kurbelwelle 32. Das Gleichgewicht der auf die Kurbelwelle 32 aufgebrachten Kräfte ist verbessert und die Kurbelwelle 32 dreht sich leichtgängig.
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Der erste Axialspaltmotor 52 und der zweite Axialspaltmotor 22 sind an den zwei Enden der Kurbelwelle 32 angeordnet. Anders ausgedrückt, ist der erste Axialspaltmotor 52 relativ zum Außenzahnrad 26 auf der zum zweiten Axialspaltmotor 22 entgegengesetzten Seite angeordnet. Im Einzelnen sind die Axialspaltmotoren 52, 22 an der Kurbelwelle 32 in Richtung der Achse 35 an der Außenseite der beiden Lager (Kegelrollenlager) 23 befestigt. Der erste Rotor 44 (der zweite Rotor 14) kann an der Kurbelwelle 32 befestigt werden, während die Kurbelwelle 32 am Träger 8 gelagert ist.
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Des Weiteren können durch Anbringung der Axialspaltmotoren 52, 22 an den zwei Enden jeder Kurbelwelle 32 der erste Stator 46 und zweite Stator 16 an den zwei Enden der Achse 35 befestigt werden. Bei Anbringung der Axialspaltmotoren 52, 22 an den zwei Enden der Kurbelwelle(n) 32 können die Phasenwinkel der ersten Rotoren 44 (der zweiten Rotoren 14) relativ zu den ersten Statoren 46 (den zweiten Statoren 16) mühelos unter Verwendung des ersten Motorgehäuses 50 und zweiten Motorgehäuses 20 ausgerichtet werden.
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Die Position(en) des ersten Axialspaltmotors 52 sowie die Position(en) des zweiten Axialspaltmotors 22 lassen sich auch wie folgt ausdrücken. Der(die) erste(n) Axialspaltmotor(en) 52 ist(sind) an einem Ende der Kurbelwelle(n) 32 angeordnet und der(die) zweite(n) Axialspaltmotor(en) 22 ist(sind) am anderen Ende der Kurbelwelle(n) 32 angeordnet. Der(die) erste(n) Rotor(en) 44 und der(die) zweite(n) Rotor(en) 14 sind zwischen dem(n) ersten Stator(en) 46 und dem(den) zweiten Stator(en) 16 angeordnet. Die Außenzahnräder 26 sind zwischen dem(n) ersten Rotor(en) 44 und dem(n) zweiten Rotor(en) 14 angeordnet. Der(die) erste(n) Rotor(en) 44 ist(sind) relativ zu dem(den) zweiten Rotor(en) 14 an der zu dem(n) zweiten Stator(en) 16 entgegengesetzten Seite angeordnet. Der(die) erste(n) Stator(en) 46 ist(sind) relativ zu dem(n) ersten Rotor(en) 44 an der zu dem(n) zweiten Rotor(en) 14 entgegengesetzten Seite angeordnet.
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(Zweite Ausführungsform)
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Mit Bezug auf 4 wird eine Antriebsvorrichtung (ein Zahnradgetriebe) 200 beschrieben. Bei der Antriebsvorrichtung 200 handelt es sich um eine Variante der Antriebsvorrichtung 100. Für die Antriebsvorrichtung 200 tragen Teile, die identisch zu denen der Antriebsvorrichtung 100 sind, dieselben Bezugszahlen oder haben dieselben letzten zwei Ziffern angehängt, und eine Erläuterung hiervon unterbleibt.
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Bei der Antriebsvorrichtung 200 sind der(die) erste(n) Axialspaltmotor(en) 52 und der(die) zweite(n) Axialspaltmotor(en) 22 an der(n) Kurbelwelle(n) 32 auf derselben Seite relativ zu den Außenzahnrädern 26 befestigt. Genauer gesagt, ist(sind) der(die) erste(n) Axialspaltmotor(en) 52 an einem Ende der Kurbelwelle(n) 32 angeordnet. Darüber hinaus ist(sind) der(die) zweite(n) Axialspaltmotor(en) 22 zwischen den Außenzahnrädern 26 und dem(n) ersten Axialspaltmotor(en) 52 angeordnet. Eine Bremse 217 ist am anderen Ende der Kurbelwelle 32 angebracht. Die Antriebsvorrichtung 200 weist auch drei Kurbelwellen 32 auf. Die Bremse 217 ist an zweien der drei Kurbelwellen 32 angebracht. Ein Messgeber (nicht gezeigt) ist an der anderen der Kurbelwellen 32 angebracht.
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Bei der Antriebsvorrichtung 200 sind, wie vorstehend beschrieben, zwei Axialspaltmotoren an einem Ende der Kurbelwelle(n) 32 in Richtung der Achse 35 angebracht. Dementsprechend kann am anderen Ende der Kurbelwelle 32 ein Raum zur Anbringung der einen großen Durchmesser aufweisenden Bremse 217 erhalten werden. Außerdem sind auch in der Antriebsvorrichtung 200 der(die) erste(n) Axialspaltmotor(en) 52 und der(die) zweite(n) Axialspaltmotor(en) 22 einander zugewandt. Die Anziehungskräfte der beiden Axialspaltmotoren 22, 52 wirken auf die Kurbelwelle(n) 32 in einander entgegengesetzten Richtungen. Die Anziehungskraft des ersten Axialspaltmotors 52 und die Anziehungskraft des zweiten Axialspaltmotors 22 heben einander auf. Somit kann sich die Kurbelwelle 32 leichtgängig drehen.
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Bei der Antriebsvorrichtung 200 sind der(die) erste(n) Rotor(en) 44 und der(die) zweite(n) Rotor(en) 14 einstückig. Genauer gesagt, sind die Permanentmagnete 44N, 44S an einer Oberfläche einer Platte 34 befestigt und die Permanentmagnete 14N, 14S an der anderen Oberfläche (der entgegengesetzten Oberfläche) der Platte 34 befestigt. Der(die) erste(n) Rotor(en) 44 ist durch die Permanentmagnete 44N, 44S und die Platte 34 gebildet und der(die) zweite(n) Rotor(en) 14 ist durch die Permanentmagnete 14N, 14S und die Platte 34 gebildet. Das heißt, dass der erste Rotor 44 und der zweite Rotor 14 die gemeinsame Platte 34 verwenden.
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Bei der Antriebsvorrichtung 200 ist der(die) erste(n) Stator(en) 46 an einem ersten Motorflansch 250 befestigt und der(die) zweite(n) Stator(en) 16 ist an einem Träger 208 befestigt. Wenn der erste Motorflansch 250 am Träger 208 befestigt ist, wird der(die) zweite(n) Stator(en) 16 so am Träger 208 befestigt, dass die Wicklung(en) 46U des(r) ersten Stators(en) 46 und die Wicklung(en) 16U des(r) zweiten Stators(en) 16, die Wicklung(en) 46V des(r) ersten Stators(en) 46 und die Wicklung(en) 16V des(r) zweiten Stators(en) 16, und die Wicklung(en) 46W (nicht gezeigt) des(r) ersten Stators(en) 46 und die Wicklung(en) 16W (nicht gezeigt) des(r) zweiten Stators(en) 16 einander zugewandt sind.
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(Dritte Ausführungsform)
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Eine Antriebsvorrichtung (ein Zahnradgetriebe) 300 wird mit Bezug auf 5 bis 7 beschrieben. Bei der Antriebsvorrichtung 300 handelt es sich um eine Variante der Antriebsvorrichtung 200. Für die Antriebsvorrichtung 300 tragen Teile, die identisch zu denen der Antriebsvorrichtung 200 sind, dieselben Bezugszahlen oder haben dieselben letzten zwei Ziffern angehängt, und eine Erläuterung hiervon unterbleibt. Des Weiteren zeigen 5 und 6 Querschnitte von verschiedenen Positionen der Antriebsvorrichtung 300. 7 zeigt eine Draufsicht der Antriebsvorrichtung 300, aus der Axialrichtung gesehen. 5 entspricht einem Querschnitt entlang der Linie V-V von 7, und 6 entspricht einem Querschnitt entlang der Linie VI-VI von 7.
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Bei der Antriebsvorrichtung 300 ist ein Axialspaltmotor 52 an einem Ende jeder der Kurbelwellen 32 angebracht. Wie in 5, 7 gezeigt ist, sind Bremsen 317 jeweils am anderen Ende der beiden Kurbelwellen 32 befestigt. Wie in 6, 7 gezeigt ist, ist ein Messgeber 318 an einer der Kurbelwellen 32 angebracht. Des Weiteren zeigt 7 einen Zustand, bei dem eine Kappe 321 (siehe 5) und eine Kappe 319 (siehe 6) entfernt worden sind. Wie bei der Antriebsvorrichtung 200 können bei der Antriebsvorrichtung 300 die Bremsen 317, der Messgeber 318 usw. an den Kurbelwellen 32 angebracht werden, indem man die anderen Enden der entsprechenden Kurbelwellen 32 verwendet.
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Es erfolgen nun Überlegungen in Bezug auf die Ausführungsformen. Anstelle eines Klebstoffs zur Befestigung der Statorkerne am Motorflansch kann ein vernetzbares Harz, eine Schraube etc. verwendet werden. Alternativ können die Statorkerne und der Motorflansch mittels Kunststoff einstückig geformt werden.
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In der ersten und zweiten Ausführungsform sind die Rotoren der beiden Axialspaltmotoren an jeder der Kurbelwellen einander zugewandt. Die Statoren der beiden Axialspaltmotoren können einander zugewandt sein. Das heißt, dass die beiden Statoren zwischen den beiden Rotoren angeordnet sein können.
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Vorstehend sind im Einzelnen spezifische Beispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei diese Beispiele jedoch lediglich darstellender Natur sind und dem Umfang der Patentansprüche keinerlei Einschränkung auferlegen. Die in den Patentansprüchen beschriebene Technologie umfasst auch verschiedene Änderungen und Modifikationen an den vorstehend beschriebenen spezifischen Beispielen. Die in der vorliegenden Beschreibung oder den Zeichnungen erläuterten technischen Elemente bieten einen technischen Nutzen entweder unabhängig voneinander oder durch verschiedene Kombinationen. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zum Zeitpunkt der Einreichung der Ansprüche beschriebenen Kombinationen beschränkt. Darüber hinaus besteht der Zweck der durch die vorliegende Beschreibung oder die Zeichnungen dargestellten Beispiele darin, mehrere Ziele gleichzeitig zu erfüllen, wobei die Erreichung eines beliebigen dieser Ziele der vorliegenden Erfindung einen technischen Nutzen verleiht.
