JP2008074263A

JP2008074263A - 駆動装置

Info

Publication number: JP2008074263A
Application number: JP2006256126A
Authority: JP
Inventors: Toru Okazaki; 徹岡崎; Hidehiko Sugimoto; 英彦杉本
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd; University of Fukui NUC
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd; University of Fukui NUC
Priority date: 2006-09-21
Filing date: 2006-09-21
Publication date: 2008-04-03

Abstract

【課題】駆動軸を回転させるためのモータを保持材から突出した駆動軸上に設けて保持材側のスペース効率を良くする。
【解決手段】一端が被回転材側に固定されると共に他端が保持材側に回転自在に支承される駆動軸上に軸回りにアキシャルギャップ型のモータが取り付けられ、前記アキシャルギャップ型のモータは、前記駆動軸に固定される回転子と、前記駆動軸が回転自在に貫通されると共に前記保持材側に保持される固定子とを、前記駆動軸の軸線方向に間隔をあけて配置し、前記回転子には駆動軸の軸回りに間隔をあけて永久磁石を前記固定子側面がＮ極とＳ極を交互に配置するように取り付けられている一方、前記固定子には駆動軸の軸線回りに間隔をあけて電機子コイルが取り付けられ、前記電機子コイルに交流電流を通電して、前記回転子を前記駆動軸と共に回転させる構成としている。
【選択図】図２

Description

本発明は、駆動装置に関し、詳しくは、車両の車輪に連結された車軸等に設けられ、アキシャルギャップ型のモータを駆動源とするものである。

従来、電気自動車やハイブリッド車のようにモータを駆動源に用いる車両では、車両の車体内にモータを配置しているが、車体内のスペース効率を向上させるため、モータを車体内に配置せずに、車輪のホイール内に配置したインホイールモータが提供されている。
例えば、特開平７−５２６６４号公報（特許文献１）において、この種のインホイールモータ１が提供されている。図１５に示すように、インホイールモータ１は、車体に固定した固定部２に取り付けたケース３に回転軸４を回転自在に設け、該回転軸４の外周面に界磁体５を設ける一方、該界磁体５に対向させてケース３の内周面に電機子コイル６を設けてラジアルギャップ型のモータとしている。該インホイールモータ１を車輪７のホイール７ａ内に収容し、インホイールモータ１の回転軸４を遊星歯車８と回転軸９を介してホイール７ａに連結している。インホイールモータ１の電機子コイル６に三相交流を供給すると、回転軸４が回転し遊星歯車８と回転軸９を介してホイール７ａが回転して車両が走行する。
前記のようなインホイールモータを採用すれば、車体内にモータを搭載する必要がなくなり、車体内のスペース効率を向上させることができる。

しかしながら、インホイールモータは車輪のホイール内にモータを搭載するため、ばね下重量が増加して乗り心地が悪くなり、また、燃費も悪くなる問題がある。
また、車両以外の機器、例えば洗濯機や遠心分離機では、回転軸を回転させるためのモータは、洗濯機や遠心分離機を構成する筐体（保持材）内に収容されており、筐体から突出した回転軸上にモータを設けた構成とはなっていない。よって、筐体内にモータを収容するためのスペースが必要となり、機器が大型化する問題がある。

特開平７−５２６６４号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、駆動軸を回転させるためのモータを保持材内に設けるのではなく、保持材から突出した駆動軸上に設けて保持材側のスペース効率を良くすることを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、第１に、一端が被回転材側に固定されると共に他端が保持材側に回転自在に支承される駆動軸上に軸回りにアキシャルギャップ型のモータが取り付けられ、
前記アキシャルギャップ型のモータは、
前記駆動軸に固定される回転子と、前記駆動軸が回転自在に貫通されると共に前記保持材側に保持される固定子とを、前記駆動軸の軸線方向に間隔をあけて配置し、
前記回転子には駆動軸の軸回りに間隔をあけて永久磁石を前記固定子側面がＮ極とＳ極を交互に配置するように取り付けられている一方、前記固定子には駆動軸の軸線回りに間隔をあけて電機子コイルが取り付けられ、
前記電機子コイルに交流電流を通電して、前記回転子を前記駆動軸と共に回転させる構成としていることを特徴とする駆動装置を提供している。

また、本発明は、第２に、一端が被回転材側に固定されると共に他端が保持材側に回転自在に支承される駆動軸上に軸回りにアキシャルギャップ型のモータが取り付けられ、
該アキシャルギャップ型モータは、
前記駆動軸に固定される回転子と、前記駆動軸が回転自在に貫通されると共に前記保持材側に保持される界磁側固定子と電機子側固定とを、前記駆動軸の軸線方向に前記回転子を前記界磁側固定子と電機子側固定子を挟むように間隔をあけて配置し、
前記界磁側固定子にはＮ極とＳ極からなる界磁体が前記駆動軸と同心円状の内外周位置に取り付けられていると共に、前記電機子側固定子には電機子コイルが駆動軸の軸線回りに間隔をあけて取り付けられ、
前記回転子には、一端が前記界磁体のＮ極に対向配置されると共に他端が前記電機子コイルに対向配置される磁性体からなるＮ極誘導子と、一端が前記界磁体のＳ極に対向配置されると共に他端が前記電機子コイルに対向配置される磁性体からなるＳ極誘導子が取り付けられ、
前記電機子コイルに交流電流を通電して、前記回転子を前記駆動軸と共に回転させる構成としていることを特徴とする駆動装置を提供している。

前記構成によれば、駆動軸を回転させるためのモータを保持材内に設けるのではなく、保持材から突出した駆動軸上に設けているため、保持材内に駆動軸を回転させるためのモータを収容する必要がなく、保持材側のスペース効率を向上させることができる。

前記電機子コイルあるいは／および界磁体を超電導材により形成していることが好ましい。
前記構成によれば、モータを小型化できると共に高出力化が可能となる。
なお、超電導材としてはビスマス系やイットリウム系等の高温超電導材を用いると好適である。

特に、前記駆動装置は、前記被回転材が車輪、前記駆動軸が車軸、前記保持材が車体とされ、車輪駆動用としていることが好ましい。

前記構成によれば、車両の車体内に駆動用のモータを搭載する必要がないため車体のスペース効率を向上させることができると共に、モータを車輪のホイール内ではなく、ホイールと車体とを連結する車軸に設けているため、従来のインホイールモータよりもモータを車体に近接する位置に配置でき実質的にばね下重量を低減することができ、車両の乗り心地を向上させることができる。
また、ラジアルギャップ型ではなくアキシャルギャップ型のモータを採用しているため、モータを車軸の軸線方向に薄型化でき、モータの重心位置をさらに車体側に近付けることができる。
よって、前記アキシャルギャップ型のモータを前記車輪よりも前記車体に近接する位置の車軸上に設置していることが好ましく、これにより、実質的なばね下重量をさらに低減することができる。

前記固定子は、金属棒あるいはバネからなる連結部材を介して前記車体に保持されていることが好ましい。
前記構成によれば、モータの固定子を車体に連結しているため、固定子の重量がばね下側にかからず、ばね下重量を大幅に低減することができる。
また、固定子を連結部材により車体に固定する一方、回転子を車軸に固定すると、車軸が上下方向に揺動したときに、対向配置した固定子と回転子が位置ズレする。しかし、前記のようにモータを車体に近接する位置に配置すると、車軸が揺動する範囲が小さくなり、固定子と回転子の位置ズレも小さくなって許容範囲内に留めることができる。
さらに、固定子を車体に固定しておくと、固定子に取り付けた電機子コイルへの通電部への衝撃を緩和することができ、モータの長寿命化を図ることができる。
さらにまた、モータをアキシャルギャップ型としているため、回転子に取り付けた永久磁石と固定子に取り付けた電機子コイルの間に吸引力が発生する。よって、車軸が上下方向に揺動するとこの吸引力により回転子が元の位置に引き戻されるため、モータにサスペンションの機能を持たせることができる。さらに、電機子コイルへの電流値を変えることにより前記吸引力を調節でき、サスペンションの強弱を調節できる。

前記車軸の車体側の端部は、前記車軸の上下方向の揺動に追従可能な状態で前記車体に取り付けた軸受部材で回転自在に支承されていることが好ましい。
前記構成によれば、車軸が車体に対して上下方向に揺動すると車体に取り付けた軸受部材も追従して揺動するため、車軸が軸受部材に対してスムーズに回転でき、車軸の揺動によって車軸の回転に悪影響を及ぼすことがない。

前述したように、本発明によれば、駆動軸を回転させるためのモータを保持材内に設けるのではなく、保持材から突出した駆動軸上に設けているため、保持材内に駆動軸を回転させるためのモータを収容する必要がなく、保持材側のスペース効率を向上させることができる。

特に、本発明の駆動装置を車両用駆動装置とした場合、車両の車体内に駆動用のモータを搭載する必要がないため車体のスペース効率を向上させることができると共に、モータを車輪のホイール内ではなく、ホイールと車体とを連結する車軸に設けているため、従来のインホイールモータよりもモータを車体に近接する位置に配置でき実質的にばね下重量を低減することができ、車両の乗り心地を向上させることができる。
また、ラジアルギャップ型ではなくアキシャルギャップ型のモータを採用しているため、モータを車軸の軸線方向に小型化でき、モータの重心位置をさらに車体側に近付けることができ、さらに実質的なばね下重量を低減することができる。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図４は、本発明の第１実施形態を示し、本実施形態の車両用駆動装置１０は、図１に示すように、前後各２輪の車輪（被回転材）３０を備えた４輪自動車の前輪３０Ａに連結された車軸（駆動軸）１１に設けられるものである。なお、各車輪３０に連結された車軸１１は独立しており、それぞれ車体（保持材）３１に後述する軸受部材２１を介して回転自在に取り付けている。

前輪３０Ａの車軸１１にそれぞれ設けた車両用駆動装置１０は、左右対称であるため一方側についてのみ説明し、他方側については説明を省略する。
図２は車両用駆動装置１０の垂直方向の断面図であり、駆動源のモータ１２は回転子１３と固定子１４とを車軸１１の軸線方向に間隔をあけて対向配置したアキシャルギャップ型のモータとし、これら回転子１３と固定子１４を断熱材からなるケース１５に収容している。該モータ１２は車輪３０よりも車体３１に近接する位置に設けている。

前記回転子１３は円盤形状の非磁性材料からなり、中央に設けた取付孔１３ａに車軸１１を貫通させて、回転子１３を車軸１１に外嵌固定している。また、回転子１３の前記固定子１４に対向する側の面には、図３に示すように、取付孔１３ａを囲むように周方向に間隔をあけて真円形状の凹部１３ｂを８個設けている。これら凹部１３ｂには、永久磁石１６を固定子１４側の面がＮ極、Ｓ極交互に配置されるように取り付けている。

一方、固定子１４は円盤形状の非磁性体からなり、前記回転子１３と反対側の面をケース１５の内面に固定している。図４に示すように、固定子１４には中心に車軸１１よりも大径の中心貫通孔１４ａを設けると共に、回転子１３に対向する側の面に中心貫通孔１４ａを囲むように周方向に間隔をあけて真円形状の凹部１４ｂを６個設けている。固定子１４の中心貫通孔１４ａに車軸１１を回転自在に貫通させると共に、凹部１４ｂに超電導材からなる巻線である電機子コイル１７を取り付けている。電機子コイル１７を形成する超電導材として、ビスマス系やイットリウム系等の高温超電導材を用いている。
なお、電機子コイル１７に接続したリード線１８はケース１５に設けた貫通孔１５ａを通して車体３１側に架け渡しており、車体３１側から電力を供給している。
また、ケース１５に設けた配管取付孔１５ｂに冷媒供給用の配管１９を接続しており、該配管１９を介して車体３１に搭載した液体窒素タンク（図示せず）からケース１５に液体窒素を供給して、ケース１５内の超電導材からなる電機子コイル１７を超電導特性を発揮する温度（例えば７７ケルビン）まで冷却している。

車軸１１は、ケース１５の対向壁にそれぞれ設けた軸受２０を貫通させ、一端を車輪３０のホイール３２に固定する一方、他端を車体３１に対して上下方向に揺動自在に取り付けた軸受部材２１に取り付けている。軸受部材２１の中央には取付溝２１ａを設けており、該取付孔２１ａに軸受２２を介して車軸１１の他端を回転自在に取り付けている。また、軸受部材２１の先端面２１ｂはケース１５の外面に固定している。
また、車軸１１と車体３１とはサスペンション２３を介して連結しており、車軸１１側では軸受部材２４を介してサスペンション２３と車軸１１とを回転自在に接続している。

前記車両用駆動装置１０に設けたモータ１２の固定子１４に取り付けた電機子コイル１７に三相交流を供給すると、回転磁界が発生し回転子１３が回転する。このように、回転子１３が回転すると、回転子１３に固定した車軸１１及び該車軸１１に固定した車輪３０も回転して自動車が走行する。

前記構成によれば、車両の車体３１内に駆動用のモータを搭載する必要がないため車体３１のスペース効率を向上させることができると共に、モータ１２を車輪３０のホイール３２内ではなく、ホイール３２と車体３１とを連結する回転軸１１に設けているため、従来のインホイールモータよりもモータ１２を車体３１に近接する位置に配置でき実質的にばね下重量を低減することができ、車両の乗り心地を向上させることができる。
また、ラジアルギャップ型ではなくアキシャルギャップ型のモータを採用しているため、モータ１２を車軸１１の軸線方向に小型化でき、モータ１２の重心位置をさらに車体３１側に近付けることができる。
さらに、モータ１２のケース１５を車体３１に取り付けた軸受部材２１に固定すると共に、固定子１４をケース１５の内面に固定しているため、ケース１５と固定子１４の重量は共に車体３１側にかかる。よって、ばね下重量の増加はほぼ回転子１３の重量だけであるためばね下重量が大幅に増加することがない。
なお、本実施形態では、電機子コイル１７を超電導材により形成しているが、常電導材により形成してもよい。
また、本実施形態では、車両用駆動装置１０を前輪の車軸にのみ設けているが、後輪の車軸にも設けて四輪駆動としてもよい。

図５は、本発明の第２実施形態を示す。
本実施形態では、ケース１５と固定子１４の車体３１への固定構造を第１実施形態と相違させており、ケース１５及び固定子１４を金属棒４０（連結部材）により車体３１に固定している。金属棒４０の上端を車体３１に溶接すると共に、中間部をケース１５の貫通孔１５ｃを貫通させて貫通位置で金属棒４０とケース１５とを溶接し、さらに金属棒４０の下端を固定子１４に溶接している。
前記のような固定構造としているため、車軸１１は車体３１に対して上下方向に揺動するがケース１１及び固定子１４は車体３１に対して位置決め固定されている。よって、車軸１１を軸受を介してケース１５を貫通させず、ケース１５に車軸１１よりも大径の貫通孔１５ｄを設けて、該貫通孔１５ｄに車軸１１を貫通させている。
また、電機子コイル１７を断熱性を有する冷媒容器４１内に収容しており、該冷媒容器４１に配管１９を介して液体窒素を供給して電機子コイル１７を冷却している。

前記構成によれば、金属棒４０を介して車両用駆動装置１０のケース１５と固定子１４を車体３１に固定しているため、ケース１５と固定子１４の重量が車軸１１に全くかからず、ばね下重量をさらに低減することができる。
なお、他の構成及び作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。

図６及び図７は、本発明の第３実施形態を示す。
本実施形態では、回転子１３の固定子１４側の面を凹状の球面とする一方、固定子１４の回転子１３側の面を凸状の球面とし、互いの球面同士を沿わせている。また、回転子１３に取り付けた永久磁石１６及び固定子１４に取り付けた電機子コイル１７は前記球面に沿うように配置している。

前記構成によれば、車軸１１が上下方向に揺動しても、図７に示すように、回転子１３に取り付けた永久磁石１６と固定子１４に取り付けた電機子コイル１７との距離が大きく離れすぎることがなく、高効率で回転子１３を回転させることができる。
なお、他の構成及び作用効果は第２実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。

図８は、本発明の第４実施形態を示す。
本実施形態では、第２、第３実施形態の金属棒に替えてバネ４２（連結部材）により車体３１と固定子１４とを連結し、バネ４２の伸縮により固定子１４が上下方向に移動可能としている。
前記構成によれば、車軸１１が上下方向に揺動したときに、永久磁石１６と電機子コイル１７との間の吸引力により固定子が回転子１３に追従する。これにより、回転子１３と固定子１４とが離れすぎることがなく、回転子１３を効率良く回転させることができる。

図９は、本発明の第５実施形態を示す。
本実施形態では、固定子１４に上下枠４３を取り付けており、該上下枠４３と車軸１１に回転自在に取り付けた軸受部材４４の上下両端とをバネ４５を介して連結している。
前記構成によれば、車軸１１が上下方向に揺動すると、バネ４５により車軸１１が元の位置に戻されるため、サスペンションの機能を向上させることができる。
なお、図９では、電力供給用のリード線１８と冷媒供給用の配管１９の図示を省略している。

図１０乃至図１３は、本発明の第６実施形態を示す。
本実施形態では、車両用駆動装置１０の駆動源としてアキシャルギャップ構造の誘導子型モータ５０を用いている。
誘導子型モータ５０は、界磁側固定子５１、回転子５２、電機子側固定子５３、回転子５４、界磁側固定子５５の順番に車軸７４で貫通し、界磁側固定子５１、５５および電機子側固定子５３は金属棒８０を介して車体３１に固定すると共に車軸７４と空隙をあけ、回転子５２、５４は車軸７４に外嵌固定している。

界磁側固定子５１と界磁側固定子５５とは左右対称であり、図１２（Ａ）（Ｂ）には一方の界磁側固定子５５について代表して記載している。
界磁側固定子５１、５５は磁性体からなり、超電導材からなる巻線である界磁コイル５８、７１（界磁体）を収容した真空断熱構造の断熱冷媒容器５７、７０を埋設している。
界磁側固定子５１、５５は、中央に車軸７４の外径より大きく穿設された中心貫通孔５１ｂ、５５ｂと、中心貫通孔５１ｂ、５５ｂを中心として円環状に凹設された溝部５１ａ、５５ａとを備えている。断熱冷媒容器５７、７０には液体窒素を循環させた状態で界磁コイル５８、７１を収容しており、その断熱冷媒容器５７、７０を溝部５１ａ、５５ａに埋設している。
なお、界磁側固定子５１、５５は、パーメンダー、珪素鋼板、鉄、パーマロイ等の磁性体で形成している。また、界磁コイル５８、７１を形成する超電導材としては、ビスマス系やイットリウム系等の超電導材を用いている。

回転子５２、５４は左右対称であり、図１１（Ａ）〜（Ｄ）には一方の回転子５４について代表して記載している。
回転子５２、５４は、円盤形状で非磁性材料からなり、中心に回転軸の取付穴５２ａ、５４ａを有し、該取付穴５２ａ、５４ａを中心として点対称位置に一対のＳ極誘導子６１、６７と、Ｓ極誘導子６１、６７から９０°回転した位置に一対のＮ極誘導子６０、６８を埋設している。
Ｓ極誘導子６１、６７およびＮ極誘導子６０、６８は、電機子側固定子５３と対向する扇形状の一端面６０ａ、６１ａ、６７ａ、６８ａをそれぞれ同心円上の等間隔に配置すると共に互いに同一面積としている。

Ｓ極誘導子６１、６７の他端面６１ｂ、６７ｂは、界磁コイル５８、７１のＳ極発生位置に対向するように配置され、例えばＳ極誘導子６７の他端面６７ｂは、図１２（Ｃ）および図１３（Ｂ）に示すように、界磁コイル７１の外周側に対向配置される円弧状としている。
Ｎ極誘導子６０、６８の他端面６０ｂ、６８ｂは、界磁コイル５８、７１のＮ極発生位置に対向するように配置され、例えばＮ極誘導子６８の他端面６８ｂは、図１２（Ｂ）および図１３（Ｃ）に示すように、界磁コイル７１の内周側に対向配置される円弧状としている。

即ち、Ｓ極誘導子６１、６７およびＮ極誘導子６０、６８は、円弧状の他端面６０ｂ、６１ｂ、６７ｂ、６８ｂから軸線方向に向けて断面形状を変化させることで一端面６０ａ、６１ａ、６７ａ、６８ａでは扇形状となる立体形状としている。また、Ｓ極誘導子６１、６７およびＮ極誘導子６０、６８の断面積は、他端面６０ｂ、６１ｂ、６７ｂ、６８ｂから一端面６０ａ、６１ａ、６７ａ、６８ａまで一定としている。また、Ｓ極誘導子６０、６８の他端面６０ｂ、６８ｂは、Ｎ極誘導子６１、６７の他端面６１ｂ、６７ｂと同一面積としている。
なお、回転子は、ＦＲＰやステンレス等の非磁性材料で形成している。また、各誘導子は、パーメンダー、珪素鋼板、鉄、パーマロイ等の磁性体で形成している。

電機子側固定子５３は非磁性体からなり、図１０（Ａ）（Ｂ）に示すように、超電導材からなる巻線である電機子コイル６４を収容した真空断熱構造の断熱冷媒容器６３を埋設している。
電機子側固定子５３は、中央に車軸７４の外径より大きく穿設された中心貫通孔５３ｂと、中心貫通孔５３ｂを中心として周方向に等間隔に穿設された４つの取付穴５３ａとを備えている。断熱冷媒容器６３には液体窒素を循環させた状態で電機子コイル６４を収容していると共に電機子コイル６４の中空部には磁性体からなるフラックスコレクタ６５を配置している。内部に電機子コイル６４を収容した４つの断熱冷媒容器６３を各コイル取付穴５３ａにそれぞれ埋設している。
なお、フラックスコレクタ６５は、パーメンダー、珪素鋼板、鉄、パーマロイ等の磁性体で形成している。また、電機子コイル６４を形成する超電導材としては、ビスマス系やイットリウム系等の超電導材を用いている。また、電機子側固定子５３は、ＦＲＰやステンレス等の非磁性材料で形成している。

界磁コイル５８、７１と電機子コイル６４には配線を介して給電装置（図示せず）が接続され、界磁コイル５８、７１には直流を供給すると共に、電機子コイル６４には三相交流を供給している。
断熱冷媒容器５７、６３、７０には断熱配管を介して液体窒素タンク（図示せず）が接続され、液体窒素を冷媒として循環している。

次に、誘導子型同期モータ１０の動作原理について説明する。
図１０中右側の界磁コイル７１に直流を給電すると、外周側にＳ極が発生すると共に内周側にＮ極が発生する。すると、図１３（Ａ）（Ｂ）に示すように、Ｓ極側の磁束が他端面６７ｂよりＳ極誘導子６７内に導入され、一端面６７ａにＳ極磁束が現れる。また、図１３（Ａ）（Ｃ）に示すように、Ｎ極側の磁束は他端面６８ｂよりＮ極誘導子６８内に導入され、一端面６８ａにＮ極磁束が現れる。ここで、他端面６７ｂ、６８ｂは界磁コイル７１の内外周に沿った同心円上に配置されているので、回転子５４が回転してもＳ極誘導子６７の一端面６７ａには常にＳ極が現れ、Ｎ極誘導子６８の一端面６８ａには常にＮ極が現れることとなる。
同様の原理により、図１０中左側の界磁コイル５８に直流を給電すると、回転子５２のＮ極誘導子６０の一端面６０ａには常にＮ極が現れ、Ｓ極誘導子６１の一端面６１ａには常にＳ極が現れる。

この状態から電機子コイル６４に三相交流を給電すると、三相間の給電位相ズレにより電機子側固定子５３の軸線回りに回転磁界が発生し、この回転磁界の影響で回転子５２、５４のＮ極誘導子６０、６８およびＳ極誘導子６１、６７に軸線回りの回転力が発生し、回転子５２、５４が回転して車軸７４が回転駆動される。

なお、界磁コイル５８、７１あるいは電機子コイル６４のいずれか一方は、銅線等の常電導材で形成してもよく、その場合には常電導線について冷却構造を不要とすることができる。また、界磁コイルに替えて永久磁石としてもよい。
また、本実施形態では、界磁側固定子と電機子側固定子を金属棒により車体に固定しているが、前記実施形態のように、バネにより車体に固定してもよいし、カバーに固定してもよい。

図１４は、本発明の第７実施形態を示す。
本実施形態では本発明の駆動装置を洗濯機あるいは遠心分離機に用いている。
本実施形態の洗濯機あるいは遠心分離機は、洗濯物あるいは遠心分離の対象物を収容する容器状の回転部９０の底壁より下方に向けて駆動軸９１を突設しており、駆動軸９１の下端を保持材９２に設けた軸受部材９３に回転自在に取り付けている。駆動軸９１の軸線方向の中央に回転子９４を設けると共に、該回転子９４に対して駆動軸９１の軸線方向に所要の間隔をあけて固定子９５を対向配置している。回転子９４及び固定子９５は第１実施形態の回転子及び固定子と同様の構成とし、同様の原理により駆動軸９１と共に回転部９０を回転させている。

前記構成においても、保持材９２から突出した駆動軸９１上にモータ（駆動装置）を設けた構成となっているため、モータを効率良く配置することができる。
また、モータをアキシャルギャップ型としているため、回転子９４に取り付けた永久磁石と固定子９５に取り付けた電機子コイルの間に発生する吸引力によって、駆動軸９１が常に元の位置で保持される。よって、駆動軸９１の下端（１ヶ所）のみを軸受部材９３で保持するだけでよく、簡易な構造とすることができる。
なお、図１４では、回転部９０を外装するケースの図示を省略している。

本発明の実施形態の車両用駆動装置の配置位置を示す概略図である。本発明の第１実施形態の車両用駆動装置の断面図である。回転子の正面図である。固定子の正面図である。第２実施形態の車両用駆動装置の断面図である。第３実施形態の車両用駆動装置の断面図である。車軸が下方に揺動した状態を示す図面である。第４実施形態の車両用駆動装置の断面図である。第５実施形態の車両用駆動装置の断面図である。（Ａ）は本発明の第６実施形態の誘導子型モータの断面図、（Ｂ）は９０°回転させた位置での断面図である。（Ａ）は回転子の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩ−Ｉ線断面図、（Ｃ）は背面図、（Ｄ）は（Ａ）のＩＩ−ＩＩ線断面図である。（Ａ）は界磁側固定子の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩ−Ｉ線断面図である。（Ａ）は回転子および界磁側固定子を回転軸で貫通した状態の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩ−Ｉ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＩＩ−ＩＩ線断面図である。第７実施形態の洗濯機あるいは遠心分離機に用いた駆動装置の断面図である。従来例を示す図面である。

符号の説明

１０車両用駆動装置
１１車軸（駆動軸）
１２モータ
１３回転子
１４固定子
１６永久磁石
１７電機子コイル
２１軸受部材
３０車輪（被回転材）
３１車体（保持材）
４０金属棒（連結部材）
４２バネ（連結部材）

Claims

一端が被回転材側に固定されると共に他端が保持材側に回転自在に支承される駆動軸上に軸回りにアキシャルギャップ型のモータが取り付けられ、
前記アキシャルギャップ型のモータは、
前記駆動軸に固定される回転子と、前記駆動軸が回転自在に貫通されると共に前記保持材側に保持される固定子とを、前記駆動軸の軸線方向に間隔をあけて配置し、
前記回転子には駆動軸の軸回りに間隔をあけて永久磁石を前記固定子側面がＮ極とＳ極を交互に配置するように取り付けられている一方、前記固定子には駆動軸の軸線回りに間隔をあけて電機子コイルが取り付けられ、
前記電機子コイルに交流電流を通電して、前記回転子を前記駆動軸と共に回転させる構成としていることを特徴とする駆動装置。
一端が被回転材側に固定されると共に他端が保持材側に回転自在に支承される駆動軸上に軸回りにアキシャルギャップ型のモータが取り付けられ、
該アキシャルギャップ型モータは、
前記駆動軸に固定される回転子と、前記駆動軸が回転自在に貫通されると共に前記保持材側に保持される界磁側固定子と電機子側固定とを、前記駆動軸の軸線方向に前記回転子を前記界磁側固定子と電機子側固定子を挟むように間隔をあけて配置し、
前記界磁側固定子にはＮ極とＳ極からなる界磁体が前記駆動軸と同心円状の内外周位置に取り付けられていると共に、前記電機子側固定子には電機子コイルが駆動軸の軸線回りに間隔をあけて取り付けられ、
前記回転子には、一端が前記界磁体のＮ極に対向配置されると共に他端が前記電機子コイルに対向配置される磁性体からなるＮ極誘導子と、一端が前記界磁体のＳ極に対向配置されると共に他端が前記電機子コイルに対向配置される磁性体からなるＳ極誘導子が取り付けられ、
前記電機子コイルに交流電流を通電して、前記回転子を前記駆動軸と共に回転させる構成としていることを特徴とする駆動装置。
前記電機子コイルあるいは／および界磁体が超電導材で形成されている請求項１または請求項２に記載の駆動装置。
前記被回転材が車輪、前記駆動軸が車軸、前記保持材が車体とされ、車輪駆動用としている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の駆動装置。
前記アキシャルギャップ型のモータが、前記車輪よりも前記車体に近接する位置の車軸上に設置されている請求項４に記載の駆動装置。
前記固定子は、金属棒あるいはバネからなる連結部材を介して前記車体側に保持されている請求項４または請求項５に記載の駆動装置。
前記車軸の車体側の端部は、前記車軸の上下方向の揺動に追従可能な状態で前記車体に取り付けた軸受部材で回転自在に支承されている請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の駆動装置。