JP2008285973A - Self-propelled snow plow - Google Patents

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JP2008285973A JP2007134631A JP2007134631A JP2008285973A JP 2008285973 A JP2008285973 A JP 2008285973A JP 2007134631 A JP2007134631 A JP 2007134631A JP 2007134631 A JP2007134631 A JP 2007134631A JP 2008285973 A JP2008285973 A JP 2008285973A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress power consumption of a traveling electric motor in a self-propelled snow plow. <P>SOLUTION: The self-propelled snow plow 100 comprises a snow removing device 102, traveling devices 104L and 104R, and traveling electric motors 10L and 10R for driving only the traveling devices. The traveling devices are driven only by the traveling electric motors. Each of the traveling electric motors comprises a motor shaft, a rotor provided on the motor shaft, and a stator disposed in conformation to the rotor. One of the rotor and the stator is divided to a plurality of members in the direction of the motor shaft, and each of the plurality of divided members includes an electrically independent coil. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、除雪作業装置と、電動モータによって自走可能な走行装置を、備えた自走式除雪機に関する。   The present invention relates to a snow removal work device and a self-propelled snow remover including a traveling device capable of self-propelling by an electric motor.

自走式除雪機には、例えばオーガ式除雪機のように、走行速度や作業状況に応じて作業部にかかる負荷が増大するものがある。オーガ式除雪機は、前進走行しつつ前部のオーガで雪を掻き集めて除雪する作業機である。このような自走式除雪機の開発が進められている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2004−225308公報
Some self-propelled snowplows, such as an auger-type snowplow, increase the load on the working unit depending on the running speed and work conditions. The auger type snow remover is a working machine that scrapes snow with a front auger while moving forward to remove snow. Development of such a self-propelled snow removal machine is underway (see, for example, Patent Document 1).
JP 2004-225308 A

特許文献1に示す従来の自走式除雪機は、オーガと、オーガを駆動するエンジンと、左右一対のクローラと、一対のクローラをそれぞれ独立して駆動する左右一対の走行用電動モータとを備えたというものである。オーガは、エンジンだけによって駆動される。一対のクローラは、一対の走行用電動モータだけによって駆動される。一対の走行用電動モータは、一対のクローラだけを駆動するものである。   A conventional self-propelled snowplow shown in Patent Document 1 includes an auger, an engine that drives the auger, a pair of left and right crawlers, and a pair of left and right traveling electric motors that independently drive the pair of crawlers. It is something that. The auger is driven only by the engine. The pair of crawlers is driven only by the pair of traveling electric motors. The pair of traveling electric motors drives only the pair of crawlers.

オーガによって除雪作業をしながらクローラを走行させるとき、つまり、自走式除雪機を除雪走行させるときには、クローラにかかる負荷が大きい。しかも、走行速度が増すとオーガによる除雪量が増すので、クローラにかかる負荷も急増する。このため、除雪作業をするときには、自走式除雪機を低速走行させる。除雪作業をするときにおける走行用電動モータの特性は、低速回転で且つ大トルクであることが求められる。   When the crawler travels while removing snow with the auger, that is, when the self-propelled snow remover travels with snow, the load on the crawler is large. Moreover, since the amount of snow removed by the auger increases as the traveling speed increases, the load on the crawler also increases rapidly. For this reason, when performing snow removal work, the self-propelled snow removal machine is driven at a low speed. The characteristics of the electric motor for traveling when performing snow removal work are required to be low-speed rotation and large torque.

ところで、自走式除雪機においては、オーガによる除雪作業をすることなく、一時的に走行させたい場合がある(移動走行)。例えば、自走式除雪機を保管場所に出し入れする場合や、保管場所から近くの除雪場所へ移動させる場合である。この場合には、自走式除雪機を高速走行させることが、作業効率上好ましい。しかも、除雪作業を行わないので、クローラにかかる負荷は小さい。移動走行をするときにおける走行用電動モータの特性は、高速回転で且つ低トルクでよい。   By the way, in a self-propelled snow remover, there is a case where it is desired to run temporarily without performing snow removal work by an auger (moving running). For example, when a self-propelled snowplow is taken in and out of a storage location or moved from a storage location to a nearby snow removal location. In this case, it is preferable in terms of work efficiency that the self-propelled snowplow is run at high speed. Moreover, since no snow removal work is performed, the load on the crawler is small. The characteristics of the electric motor for traveling when moving and traveling may be high-speed rotation and low torque.

このように、自走式除雪機を除雪走行させるときと、単に移動させるときでは、走行用電動モータに求められる特性が全く異なる。従来の自走式除雪機は、全く異なる両方の特性を満足する走行用電動モータを搭載している。つまり、走行用電動モータは、大トルクを発生することが可能なものである。従って、自走式除雪機を移動させるだけのときであっても、消費電力は比較的大きくならざるを得ない。   In this way, the characteristics required for the electric motor for traveling are completely different between when the self-propelled snowplow is driven to remove snow and when it is simply moved. Conventional self-propelled snowplows are equipped with a traveling electric motor that satisfies both completely different characteristics. That is, the traveling electric motor can generate a large torque. Therefore, even when only the self-propelled snowplow is moved, the power consumption must be relatively large.

これに対し、走行用電動モータに電力を供給するバッテリは、比較的小容量であることが多い。なぜなら、エンジンを運転することによって、エンジンから発電機を介して走行用電動モータに、常時電力を供給できるので、大容量のバッテリは不要である。
しかし、自走式除雪機を単に移動させるだけのために、エンジンを運転するのでは作業が面倒である。自走式除雪機を移動させるだけのときには、小容量のバッテリだけから電力を供給されて、走行用電動モータを運転できることが、より好ましい。
On the other hand, a battery that supplies electric power to the traveling electric motor often has a relatively small capacity. This is because, by operating the engine, electric power can be constantly supplied from the engine to the traveling electric motor via the generator, so that a large-capacity battery is not necessary.
However, it is troublesome to operate the engine just to move the self-propelled snowplow. When only the self-propelled snowplow is moved, it is more preferable that electric power is supplied from only a small-capacity battery and the electric motor for traveling can be operated.

本発明は、自走式除雪機において、走行用電動モータの消費電力を抑制することができる技術を提供することを課題とする。   This invention makes it a subject to provide the technique which can suppress the power consumption of the electric motor for driving | running | working in a self-propelled snow remover.

請求項1に係る発明では、オーガやドーザ等の除雪作業装置と、クローラや車輪等の走行装置と、この走行装置だけを駆動するための走行用電動モータとを備えた自走式除雪機において、
前記走行装置は、前記走行用電動モータだけによって駆動される構成であり、
この走行用電動モータは、モータ軸と、このモータ軸に設けられたロータと、このロータに対応するように配置されたステータとからなり、
前記ロータと前記ステータの一方は、モータ軸方向に複数の部材に分割されており、
この分割された複数の部材は、分割された各部材毎に電気的に独立した巻線を有していることを特徴とする。
In the invention according to claim 1, in a self-propelled snowplow including a snow removal work device such as an auger or a dozer, a travel device such as a crawler or a wheel, and a travel electric motor for driving only the travel device. ,
The traveling device is configured to be driven only by the traveling electric motor,
The electric motor for traveling includes a motor shaft, a rotor provided on the motor shaft, and a stator disposed so as to correspond to the rotor.
One of the rotor and the stator is divided into a plurality of members in the motor axial direction,
The plurality of divided members have electrically independent windings for each of the divided members.

請求項2に係る発明では、請求項1記載において、前記分割された各部材の巻線毎に個別に駆動電流を供給する複数のドライバ回路と、この複数のドライバ回路に制御信号を発することで前記走行用電動モータを制御する制御部とを備えていることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a plurality of driver circuits that individually supply a driving current to each of the divided windings of each member, and a control signal is issued to the plurality of driver circuits. And a control unit that controls the electric motor for traveling.

請求項3に係る発明では、請求項2記載において、前記制御部は、前記走行用電動モータに供給される駆動電流が所定の基準電流を下回っているという条件を満たしていると判断したときに、前記分割された各部材の巻線における所定の巻線にだけ駆動電流を供給するように、前記複数のドライバ回路を制御する構成であることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, when the control unit determines that a condition that a drive current supplied to the traveling electric motor is lower than a predetermined reference current is satisfied. The plurality of driver circuits are controlled so that a driving current is supplied only to a predetermined winding of the divided windings of each member.

請求項4に係る発明では、請求項2記載において、前記制御部は、前記除雪作業装置による除雪作業が停止中であるという条件と、前記走行装置が走行操作されているという条件の、2つの条件を満たしていると判断したときに、前記分割された各部材の巻線における所定の巻線にだけ駆動電流を供給するように、前記複数のドライバ回路を制御する構成であることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the control unit includes two conditions: a condition that the snow removal work by the snow removal work device is stopped and a condition that the traveling device is operated to travel. When it is determined that the condition is satisfied, the plurality of driver circuits are controlled so that a driving current is supplied only to a predetermined winding of the divided windings of each member. To do.

請求項1に係る発明では、ロータとステータにおいて、複数の巻線を有している方の部材は、複数の巻線をも含めて、モータ軸方向に複数個に分割されており、しかも、モータ軸方向に分割されている複数の巻線同士は、互いに電気的に独立している。
このため、例えば、モータ軸方向に分割されている複数の巻線のうち、一方にだけ駆動電流を供給することによって、走行用電動モータが発生するトルクを小さくすることができる。
一方、全ての巻線に駆動電流を供給することによって、走行用電動モータが発生するトルクを大きくすることができる。
このように、複数の巻線に対する駆動電流の供給を変更するだけであるから、簡単な構成で且つ小型の走行用電動モータであるにもかかわらず、消費電力を抑制することができる。
In the invention according to claim 1, in the rotor and the stator, the member having a plurality of windings is divided into a plurality in the motor axial direction including the plurality of windings, The plurality of windings divided in the motor axis direction are electrically independent from each other.
For this reason, for example, the torque generated by the traveling electric motor can be reduced by supplying the drive current to only one of the plurality of windings divided in the motor axial direction.
On the other hand, the torque generated by the traveling electric motor can be increased by supplying the drive current to all the windings.
In this way, since only the supply of the drive current to the plurality of windings is changed, the power consumption can be suppressed despite the simple configuration and the small electric motor for traveling.

請求項2に係る発明では、ドライバ回路は、分割された各部材の巻線毎に個別に駆動電流を供給するように、複数個に分けられている。複数のドライバ回路を制御部で個別に制御することができる。
このため、各ドライバ回路の電流供給能力は小さくてすむ。各ドライバ回路を小型化することができる。
また、ドライバ回路は発熱するものである。これに対して、ドライバ回路を複数個に分けたので、各ドライバ回路からの放熱を分散することができる。このため、各ドライバ回路を冷却するためのヒートシンクを小型にすることができる。従って、電動モータとドライバ回路と制御部とからなる動力装置を、小型化することができる。
In the invention according to claim 2, the driver circuit is divided into a plurality of parts so as to individually supply a driving current for each of the divided windings of each member. A plurality of driver circuits can be individually controlled by the control unit.
For this reason, the current supply capability of each driver circuit can be small. Each driver circuit can be reduced in size.
The driver circuit generates heat. On the other hand, since the driver circuit is divided into a plurality of parts, the heat radiation from each driver circuit can be dispersed. For this reason, the heat sink for cooling each driver circuit can be reduced in size. Therefore, the power unit including the electric motor, the driver circuit, and the control unit can be reduced in size.

請求項3に係る発明によれば、除雪作業装置による除雪作業をすることなく自走式除雪機を走行させたときには、電動モータに掛かる負荷が小さい。この結果、走行用電動モータに供給される駆動電流は、所定の基準電流を下回っている。このときに、制御部は、複数の巻線における所定の巻線にだけ駆動電流を供給するように制御する。この結果、走行用電動モータが発生するトルクは小さい。
一方、除雪作業装置によって除雪作業をしながら自走式除雪機を走行させたときには、走行用電動モータに掛かる負荷は大きい。この結果、走行用電動モータに供給される駆動電流は、所定の基準電流に達する。このときに、制御部は、例えば、全ての巻線に駆動電流を供給するように制御すればよい。この結果、走行用電動モータが発生するトルクは大きい。しかも、作業者の速度操作に応じて、走行用電動モータを低速回転させることができる。
このように、除雪作業装置による除雪作業の有無によって、走行用電動モータに対する駆動電流の供給を変更するだけであるから、簡単な構成で走行用電動モータの消費電力を抑制することができる。
According to the third aspect of the present invention, when the self-propelled snowplow is run without performing the snow removal work by the snow removal work device, the load applied to the electric motor is small. As a result, the drive current supplied to the traveling electric motor is less than a predetermined reference current. At this time, the control unit performs control so that the drive current is supplied only to a predetermined winding among the plurality of windings. As a result, the torque generated by the traveling electric motor is small.
On the other hand, when the self-propelled snowplow is run while performing snow removal work by the snow removal work device, the load applied to the running electric motor is large. As a result, the drive current supplied to the traveling electric motor reaches a predetermined reference current. At this time, the control unit may perform control so as to supply drive current to all the windings, for example. As a result, the torque generated by the traveling electric motor is large. In addition, the traveling electric motor can be rotated at a low speed in accordance with the speed operation of the operator.
In this way, since the supply of the drive current to the traveling electric motor is only changed depending on the presence or absence of the snow removal work by the snow removal work device, the power consumption of the traveling electric motor can be suppressed with a simple configuration.

請求項4に係る発明によれば、除雪作業装置による除雪作業をすることなく自走式除雪機を走行させたときには、電動モータに掛かる負荷が小さい。このときに、制御部は、複数の巻線における所定の巻線にだけ駆動電流を供給するように制御する。この結果、走行用電動モータが発生するトルクは小さい。
一方、除雪作業装置によって除雪作業をしながら自走式除雪機を走行させたときには、走行用電動モータに掛かる負荷は大きい。このときに、制御部は、例えば、全ての巻線に駆動電流を供給するように制御すればよい。この結果、走行用電動モータが発生するトルクは大きい。しかも、作業者の速度操作に応じて、走行用電動モータを低速回転させることができる。
このように、除雪作業装置による除雪作業の有無によって、走行用電動モータに対する駆動電流の供給を変更するだけであるから、簡単な構成で走行用電動モータの消費電力を抑制することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, when the self-propelled snowplow is run without performing the snow removal work by the snow removal work device, the load applied to the electric motor is small. At this time, the control unit performs control so that the drive current is supplied only to a predetermined winding among the plurality of windings. As a result, the torque generated by the traveling electric motor is small.
On the other hand, when the self-propelled snowplow is run while performing snow removal work by the snow removal work device, the load applied to the electric motor for running is large. At this time, the control unit may perform control so as to supply drive current to all the windings, for example. As a result, the torque generated by the traveling electric motor is large. In addition, the traveling electric motor can be rotated at a low speed in accordance with the speed operation of the operator.
In this way, the power consumption of the traveling electric motor can be suppressed with a simple configuration because only the drive current supply to the traveling electric motor is changed depending on the presence or absence of the snow removal work by the snow removal work device.

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
先に、走行用電動モータの構成について図1〜図6に基づき説明する。図1は、本発明に係る走行用電動モータの断面図である。図2は、図1に示された走行用電動モータをモータ軸方向から見た断面図である。図3は、図1に示されたロータブロックの断面図である。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
First, the configuration of the traveling electric motor will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a sectional view of a traveling electric motor according to the present invention. 2 is a cross-sectional view of the traveling electric motor shown in FIG. 1 as viewed from the motor axial direction. FIG. 3 is a cross-sectional view of the rotor block shown in FIG.

図1及び図2に示すように、走行用電動モータ10は、ロータブロック20とステータブロック30とからなる、ブラシレス式インナロータ型直流モータである。以下、走行用電動モータ10のことを単に「電動モータ10」と言う。   As shown in FIGS. 1 and 2, the traveling electric motor 10 is a brushless inner rotor type DC motor including a rotor block 20 and a stator block 30. Hereinafter, the traveling electric motor 10 is simply referred to as an “electric motor 10”.

先ず、ロータブロック20について説明する。
図1及び図3に示すように、ロータブロック20は、1つのモータ軸21と、複数のロータ22,23と、1つのロータ間用スペーサ24と、1つの固定リング25とからなる。
図3に示すように、モータ軸21の一端部21aは、トルクを出力するための出力端部に構成され、モータ軸21の他端部21bは、被支承端部に構成されている。モータ軸21は、出力端部21aに近い長手途中に一体に形成された円板状のフランジ21cを有している。
First, the rotor block 20 will be described.
As shown in FIGS. 1 and 3, the rotor block 20 includes one motor shaft 21, a plurality of rotors 22, 23, one inter-rotor spacer 24, and one fixing ring 25.
As shown in FIG. 3, one end 21a of the motor shaft 21 is configured as an output end for outputting torque, and the other end 21b of the motor shaft 21 is configured as a supported end. The motor shaft 21 has a disk-like flange 21c formed integrally in the middle of the length close to the output end 21a.

図3に示すように、複数(例えば2つ)のロータ22,23は、モータ軸21の軸方向に複数の部材に分割された、インナロータである。2つのロータ22,23間には、環状のロータ間用スペーサ24が介在している。このため、2つのロータ22,23は、モータ軸21の軸方向に一定の間隔S1(エアギャップ)を有して配列されている。一定の間隔S1は、ロータ間用スペーサ24の長さによって規定される。当然のことながら、ロータ間用スペーサ24の長さと外径は、ロータ22,23間で磁束が流れない大きさに設定されることが好ましい。   As shown in FIG. 3, the plurality of (for example, two) rotors 22 and 23 are inner rotors divided into a plurality of members in the axial direction of the motor shaft 21. An annular inter-rotor spacer 24 is interposed between the two rotors 22 and 23. For this reason, the two rotors 22 and 23 are arranged with a constant interval S <b> 1 (air gap) in the axial direction of the motor shaft 21. The constant interval S1 is defined by the length of the inter-rotor spacer 24. As a matter of course, it is preferable that the length and the outer diameter of the inter-rotor spacer 24 are set such that the magnetic flux does not flow between the rotors 22 and 23.

2つのロータ22,23は、モータ軸21に例えば圧入によって固定された、環状の部材である。2つのロータ22,23のうち、出力端部21aの近傍に配置された方を第1ロータ22と言い、被支承端部21bの近傍に配置された方を第2ロータ23と言う。第1ロータ22は、フランジ21cに接する位置に配置される。   The two rotors 22 and 23 are annular members fixed to the motor shaft 21 by press-fitting, for example. Of the two rotors 22, 23, the one disposed near the output end 21a is referred to as a first rotor 22, and the one disposed near the supported end 21b is referred to as a second rotor 23. The first rotor 22 is disposed at a position in contact with the flange 21c.

図4は、図3に示されたロータブロック20の各部をモータ軸方向から見た図である。図4(a)は、第1ロータ22を示す。図4(b)は、ロータ間用スペーサ24を示す。図4(c)は、第2ロータ23を示す。
なお、図2及び図4において、第1・第2ロータ22,23及びロータ間用スペーサ24の位相については、それぞれ周の1箇所を基準の0°とし、図時計回りに90°、180°、270°とする。
FIG. 4 is a view of each part of the rotor block 20 shown in FIG. 3 as viewed from the motor shaft direction. FIG. 4A shows the first rotor 22. FIG. 4B shows the inter-rotor spacer 24. FIG. 4C shows the second rotor 23.
2 and 4, the phases of the first and second rotors 22 and 23 and the inter-rotor spacer 24 are set to 0 ° with respect to one circumference, respectively, and 90 ° and 180 ° clockwise in the figure. 270 °.

図3及び図4に示すように、各ロータ22,23は、磁性を有した薄板からなる円盤状の積層板を多数積層することによって、構成されている。各ロータ22,23の外周面の近傍に周方向に等ピッチで複数(例えば8個)の永久磁石26が圧入によって固定されている。8個の永久磁石26は、板面の方向に着磁された細長い板状の部材である。これらの永久磁石26は、一方の面を外方へ向けて放射状に配列されるとともに、モータ軸21に沿って延びている。さらに、これらの永久磁石26は、周方向にN極とS極とが交互に配列される。   As shown in FIGS. 3 and 4, each of the rotors 22 and 23 is configured by laminating a large number of disk-shaped laminated plates made of magnetic thin plates. A plurality of (for example, eight) permanent magnets 26 are fixed by press-fitting in the vicinity of the outer peripheral surfaces of the rotors 22 and 23 at an equal pitch in the circumferential direction. The eight permanent magnets 26 are elongated plate-like members magnetized in the direction of the plate surface. These permanent magnets 26 are arranged radially with one surface facing outward and extend along the motor shaft 21. Further, these permanent magnets 26 are alternately arranged with N and S poles in the circumferential direction.

さらに、各ロータ22,23は、モータ軸21と各永久磁石26との間に複数の通気孔22a,23aを有している。これらの通気孔22a,23aは、各永久磁石26に対して同一の位相に配列されるとともに、モータ軸21に沿って貫通している。複数の通気孔22a,23aを設けることによって、各ロータ22,23の中心部の熱を大気に放散することができる。   Further, each rotor 22, 23 has a plurality of vent holes 22 a, 23 a between the motor shaft 21 and each permanent magnet 26. These vent holes 22 a and 23 a are arranged in the same phase with respect to each permanent magnet 26 and penetrate along the motor shaft 21. By providing the plurality of vent holes 22a and 23a, the heat at the center of each rotor 22 and 23 can be dissipated to the atmosphere.

ロータブロック20は、モータ軸21に対して、被支承端部21b側から出力端部21aへ向かって第1ロータ22、ロータ間用スペーサ24、第2ロータ23及び固定リング25を、この順に嵌合することによって、一体的に組み立てられる。   The rotor block 20 fits the motor shaft 21 with the first rotor 22, the inter-rotor spacer 24, the second rotor 23, and the fixing ring 25 in this order from the supported end 21b toward the output end 21a. By combining, they are assembled together.

ロータ間用スペーサ24は、モータ軸21に緩く嵌合している(すきまばめ)。モータ軸21に対する2つのロータ22,23の嵌め合い方式と、モータ軸21に対する固定リング25の嵌め合い方式は「しまりばめ」である。「しまりばめ」とは、孔と軸とを組み立てたときに、常に「しめしろ」ができる嵌め合い、すなわち、孔の最大径が軸の最小径よりも小さいか、または、極端な場合には等しい嵌め合い方式である。「しめしろ」とは、軸の径が孔の径よりも大きい場合において、組み合わせる前の、軸の径に対する孔の径の差のことである。   The inter-rotor spacer 24 is loosely fitted to the motor shaft 21 (clearance fit). The fitting method of the two rotors 22 and 23 to the motor shaft 21 and the fitting method of the fixing ring 25 to the motor shaft 21 are “tight fit”. “Fitting” is a fit that always allows “interference” when the hole and shaft are assembled, that is, the maximum diameter of the hole is smaller than the minimum diameter of the shaft, or in extreme cases Is an equal mating scheme. The “interference” is the difference between the diameter of the hole with respect to the diameter of the shaft before the combination when the diameter of the shaft is larger than the diameter of the hole.

このように、モータ軸21に圧入によって固定された2つのロータ22,23は、モータ軸21に対して回転が不能に且つ軸方向へのスライドが不能に取り付けられる。圧入するだけであるから、キー溝やセレーションのような回り止め加工を施す必要はない。このため、極めて簡単な構成で、しかも組付け作業が容易である。   Thus, the two rotors 22 and 23 fixed to the motor shaft 21 by press-fitting are attached to the motor shaft 21 so as not to rotate and to slide in the axial direction. Since it is only press-fitted, there is no need to apply anti-rotation processing such as keyway or serration. For this reason, an assembling operation is easy with an extremely simple configuration.

図3及び図4に示すように、第1及び第2のロータ22,23は、互いに角度θ2だけ位相がずれて配置されている。つまり、第1のロータ22に対して、第2のロータ23は、基準の0°から時計回りに角度θ2だけ位相がずれている。角度θ2は、後述するように7.5°である。
第1のロータ22は、基準の0°の位置に1つの通気孔22aと1つの永久磁石26が配置されるとともに、時計回りに順に他の通気孔22aと他の永久磁石26が配置される。第2のロータ23は、基準の0°から時計回りに角度θ2だけ位相がずれた位置に、1つの通気孔23aと1つの永久磁石26が配置されるとともに、時計回りに順に他の通気孔23aと他の永久磁石26が配置される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the first and second rotors 22 and 23 are arranged so that their phases are shifted from each other by an angle θ2. That is, the phase of the second rotor 23 is shifted from the reference 0 ° in the clockwise direction by the angle θ2 with respect to the first rotor 22. The angle θ2 is 7.5 ° as will be described later.
In the first rotor 22, one vent hole 22a and one permanent magnet 26 are arranged at a reference 0 ° position, and another vent hole 22a and another permanent magnet 26 are arranged in order clockwise. . In the second rotor 23, one vent hole 23a and one permanent magnet 26 are arranged at a position shifted in phase by an angle θ2 clockwise from the reference 0 °, and the other vent holes are sequentially clockwise. 23a and another permanent magnet 26 are arranged.

詳しく述べると、ロータ間用スペーサ24は、第1ロータ22に臨む面に開けられた第1位置決め孔24aと、第2ロータ23に臨む面に開けられた第2位置決め孔24bとを有する。第1及び第2位置決め孔24a,24bは、互いに角度θ2だけ位相がずれて配置された、有底の孔である。   More specifically, the inter-rotor spacer 24 has a first positioning hole 24a opened in the surface facing the first rotor 22 and a second positioning hole 24b opened in the surface facing the second rotor 23. The first and second positioning holes 24a and 24b are bottomed holes that are arranged out of phase by an angle θ2.

第1位置決め孔24aは、ロータ間用スペーサ24のうち、基準の0°から時計回りに角度θ1だけ、ずれた位置に配置されている。角度θ1は22.5°である。第2位置決め孔24bは、第1位置決め孔24aから更に、時計回りに角度θ2だけ、ずれた位置に配置されている。つまり、第1位置決め孔24aに対して、第2位置決め孔24bは時計回りに角度θ2だけ位相がずれている。
第1ロータ22は、第1位置決め孔24aに対向した位置(基準の0°から時計回りに角度θ1だけ、ずれた位置)に貫通したロータ側第1位置決め孔22bを有する。第2ロータ23は、第2位置決め孔24bに対向した位置に貫通したロータ側第2位置決め孔23bを有する。
The first positioning hole 24a is disposed at a position shifted from the reference 0 ° by the angle θ1 in the clockwise direction in the inter-rotor spacer 24. The angle θ1 is 22.5 °. The second positioning hole 24b is disposed at a position further offset from the first positioning hole 24a by an angle θ2 in the clockwise direction. That is, the phase of the second positioning hole 24b is shifted by the angle θ2 in the clockwise direction with respect to the first positioning hole 24a.
The first rotor 22 has a rotor-side first positioning hole 22b that penetrates to a position facing the first positioning hole 24a (a position shifted by an angle θ1 clockwise from the reference 0 °). The 2nd rotor 23 has the rotor side 2nd positioning hole 23b penetrated in the position facing the 2nd positioning hole 24b.

各第1位置決め孔22b,24aに1つの第1位置決めピン27を嵌め込むとともに、各第2位置決め孔23b,24bに1つの第2位置決めピン28を嵌め込むことによって、2つのロータ22,23同士は、互いに位相がずれて配置される。このため、2つのロータ22,23同士を極めて簡単な構成で、しかも簡単な位置合わせ作業によって位相を合わせることができる。なお、位置決めピン27,28による位置合わせの有無については、任意である。   By fitting one first positioning pin 27 into each first positioning hole 22b, 24a and fitting one second positioning pin 28 into each second positioning hole 23b, 24b, the two rotors 22, 23 Are arranged out of phase with each other. Therefore, the phases of the two rotors 22 and 23 can be adjusted by a simple positioning operation with a very simple configuration. In addition, the presence or absence of alignment by the positioning pins 27 and 28 is arbitrary.

次に、ステータブロック30について説明する。
図5は、図1に示されたステータブロックの分解状態の断面図である。
図1、図2及び図5に示すように、ステータブロック30は、複数のステータ31,32と、1つのステータ間用スペーサ33と、2つのカバー34,35とからなる。
図1及び図5に示すように、複数(例えば2つ)のステータ31,32は、モータ軸21の軸方向に複数の部材に分割され、且つ、各ロータ22,23に個別に対応するように配置された、環状のアウタステータである。2つのステータ31,32のうち、第1ロータ22に対応するように配置された方を第1ステータ31と言い、第2ロータ23に対応するように配置された方を第2ステータ32と言う。
Next, the stator block 30 will be described.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the stator block shown in FIG. 1 in an exploded state.
As shown in FIGS. 1, 2, and 5, the stator block 30 includes a plurality of stators 31, 32, one inter-stator spacer 33, and two covers 34, 35.
As shown in FIGS. 1 and 5, the plurality of (for example, two) stators 31 and 32 are divided into a plurality of members in the axial direction of the motor shaft 21 and correspond to the rotors 22 and 23 individually. It is the cyclic | annular outer stator arrange | positioned in this. Of the two stators 31 and 32, the one arranged so as to correspond to the first rotor 22 is called a first stator 31, and the one arranged so as to correspond to the second rotor 23 is called a second stator 32. .

モータ軸21に対して、各ロータ22,23と各ステータ31,32は同心に配置されている。各ロータ22,23は、対応する各ステータ31,32の内部に若干の間隙(エアギャップ)を有して配置される。   The rotors 22 and 23 and the stators 31 and 32 are arranged concentrically with respect to the motor shaft 21. The rotors 22 and 23 are arranged with a slight gap (air gap) inside the corresponding stators 31 and 32.

2つのステータ31,32間には、環状のステータ間用スペーサ33が介在している。このため、2つのステータ31,32は、モータ軸21の軸方向に一定の間隔S2(エアギャップ)を有して配列されている。一定の間隔S2は、ステータ間用スペーサ33の長さによって規定される。ステータ間用スペーサ33の外径は、各ステータ31,32の外径に対して概ね同径である。当然のことながら、ステータ間用スペーサ33の長さと内径、外径は、ステータ31,32間で磁束が流れない大きさに設定されることが好ましい。   An annular inter-stator spacer 33 is interposed between the two stators 31 and 32. For this reason, the two stators 31 and 32 are arranged with a constant interval S <b> 2 (air gap) in the axial direction of the motor shaft 21. The constant interval S2 is defined by the length of the inter-stator spacer 33. The outer diameter of the inter-stator spacer 33 is substantially the same as the outer diameter of the stators 31 and 32. As a matter of course, it is preferable that the length, the inner diameter, and the outer diameter of the inter-stator spacer 33 are set so that magnetic flux does not flow between the stators 31 and 32.

各ステータ31,32は、磁性を有した薄板からなる積層板を多数積層することによって、構成されている。詳しく述べると、各ステータ31,32は、図2に示すようにモータ軸方向から見たときに、概ねT字状に形成された薄板からなる複数のティース36を、周方向に連結することによって、環状に構成されたものである。複数のティース36は、ステータ31,32の極数に応じた個数、例えば周方向に12個組み合わされたものである。各ティース36の突極36aは、モータ軸21へ向かって延びるように配置されている。この結果、モータ軸21に対して、12個の突極36aは放射状に配置されることになる。12個の突極36aはそれぞれボビン37を有している。各ボビン37にそれぞれ電気子巻線38が巻かれている。   Each of the stators 31 and 32 is configured by laminating a large number of laminated plates made of magnetic thin plates. More specifically, each of the stators 31 and 32 is formed by connecting, in the circumferential direction, a plurality of teeth 36 each made of a thin plate formed in a T shape when viewed from the motor shaft direction as shown in FIG. It is configured in an annular shape. The plurality of teeth 36 is a combination of the number corresponding to the number of poles of the stators 31 and 32, for example, 12 in the circumferential direction. The salient poles 36 a of the teeth 36 are arranged so as to extend toward the motor shaft 21. As a result, the twelve salient poles 36 a are radially arranged with respect to the motor shaft 21. Each of the twelve salient poles 36 a has a bobbin 37. An electric winding 38 is wound around each bobbin 37.

このように、各ステータ31,32は、それぞれ8個の永久磁石26に対応して周方向に配列された、各12個の巻線38を有している。以下、巻線38のことを、単に「巻線38」と言う。全ての巻線38の巻き方向は、同一方向である。詳しくは後述するが、各12個の巻線38は、3つの巻線相61〜63(図9参照)にまとめられている。   As described above, each of the stators 31 and 32 has twelve windings 38 arranged in the circumferential direction corresponding to the eight permanent magnets 26, respectively. Hereinafter, the winding 38 is simply referred to as “winding 38”. The winding direction of all the windings 38 is the same direction. As will be described in detail later, each of the twelve windings 38 is grouped into three winding phases 61 to 63 (see FIG. 9).

2つのカバー34,35のうち、第1ステータ31側に配置されている方を第1カバー34と言い、第2ステータ32側に配置されている方を第2カバー35と言う。第1カバー34は、第1ステータ31における軸方向の外側を覆うとともに、モータ軸21の出力端部21aを軸受41を介して回転可能に支持している。第2カバー35は、第2ステータ32における軸方向の外側を覆うとともに、モータ軸21の被支承端部21bを軸受42を介して回転可能に支持している。   Of the two covers 34 and 35, the one disposed on the first stator 31 side is referred to as a first cover 34, and the one disposed on the second stator 32 side is referred to as a second cover 35. The first cover 34 covers the outer side of the first stator 31 in the axial direction, and supports the output end 21 a of the motor shaft 21 via a bearing 41 so as to be rotatable. The second cover 35 covers the outer side of the second stator 32 in the axial direction, and supports the supported end portion 21 b of the motor shaft 21 via a bearing 42 so as to be rotatable.

図2及び図5に示すように、各ステータ31,32とステータ間用スペーサ33とカバー34,35は、複数のボルト43によって互いに連結するために貫通した複数のボルト孔31a,32a,33a,34a,35aを外周近傍に、それぞれ有している。なお、第1カバー34のボルト孔はねじ孔である。
ステータブロック30は、第1カバー34に第1ステータ31、ステータ間用スペーサ33、第2ステータ32及び第2カバー35をこの順に重ねて、複数のボルト43によって結合することによって、一体的に組み立てられる。
As shown in FIGS. 2 and 5, the stators 31 and 32, the inter-stator spacer 33, and the covers 34 and 35 are connected to each other by a plurality of bolts 43. 34a and 35a are provided in the vicinity of the outer periphery. The bolt hole of the first cover 34 is a screw hole.
The stator block 30 is integrally assembled by stacking the first stator 31, the inter-stator spacer 33, the second stator 32, and the second cover 35 in this order on the first cover 34 and connecting them with a plurality of bolts 43. It is done.

なお、図2及び図5において、第1・第2ステータ31,32及びステータ間用スペーサ33の位相については、それぞれ周の1箇所を基準の0°とし、図時計回りに90°、180°、270°とする。   2 and 5, the phases of the first and second stators 31 and 32 and the inter-stator spacer 33 are set to 0 ° on the basis of one circumference and 90 ° and 180 ° clockwise in the figure. 270 °.

図2及び図5に示すように、第1及び第2のステータ31,32は、互いに位相が一致して配置されている。第1及び第2のステータ31,32は、基準の0°の位置に1つの巻線38が配置されるとともに、時計回りに順に他の巻線38が配置されている。   As shown in FIGS. 2 and 5, the first and second stators 31 and 32 are arranged in phase with each other. In the first and second stators 31 and 32, one winding 38 is arranged at a reference 0 ° position, and another winding 38 is arranged in order in the clockwise direction.

詳しく述べると、ステータ間用スペーサ33は、第1ステータ31に臨む面に開けられた2つの第1位置決め孔33b,33b(図5参照)と、第2ステータ32に臨む面に開けられた2つの第2位置決め孔33c,33c(図5参照)とを有する。第1及び第2位置決め孔33b,33cは、互いに位相が一致して配置された、有底の孔である。2つの第1位置決め孔33b,33b同士は、モータ軸21に対して対称に(0°と180°の位置に)配置されている。2つの第2位置決め孔33c,33c同士は、モータ軸21に対して対称に(0°と180°の位置に)配置されている。   More specifically, the inter-stator spacer 33 has two first positioning holes 33b and 33b (see FIG. 5) opened on the surface facing the first stator 31, and 2 opened on the surface facing the second stator 32. Two second positioning holes 33c, 33c (see FIG. 5). The first and second positioning holes 33b and 33c are bottomed holes arranged in phase with each other. The two first positioning holes 33b and 33b are arranged symmetrically with respect to the motor shaft 21 (at positions of 0 ° and 180 °). The two second positioning holes 33c and 33c are arranged symmetrically with respect to the motor shaft 21 (at positions of 0 ° and 180 °).

第1ステータ31は、第1位置決め孔33bに対向した位置に貫通したステータ側第1位置決め孔31bを有する。第2ステータ32は、第2位置決め孔33cに対向した位置に貫通したステータ側第2位置決め孔32bを有する。
第1カバー34は、第1位置決め孔33bに対向した位置に有底のカバー側第1位置決め孔34bを有する。第2カバー35は、第2位置決め孔33cに対向した位置に有底のカバー側第2位置決め孔35bを有する。
The first stator 31 has a stator-side first positioning hole 31b that penetrates at a position facing the first positioning hole 33b. The second stator 32 has a stator-side second positioning hole 32b penetrating at a position facing the second positioning hole 33c.
The first cover 34 has a bottomed cover-side first positioning hole 34b at a position facing the first positioning hole 33b. The second cover 35 has a bottomed cover-side second positioning hole 35b at a position facing the second positioning hole 33c.

各第1位置決め孔31b,33b,34bに第1位置決めピン44を嵌め込むとともに、各第2位置決め孔32b,33c,35bに第2位置決めピン45を嵌め込むことによって、2つのステータ31,32同士は、互いに位相が一致して配置される。このため、2つのステータ31,32同士を極めて簡単な構成で、しかも簡単な位置合わせ作業によって位相を合わせることができる。なお、位置決めピン44,45による位置合わせの有無については、任意である。   The first positioning pins 44 are fitted into the first positioning holes 31b, 33b, and 34b, and the second positioning pins 45 are fitted into the second positioning holes 32b, 33c, and 35b. Are arranged in phase with each other. For this reason, the two stators 31 and 32 can be aligned with each other by a simple positioning operation with a very simple configuration. In addition, the presence or absence of alignment by the positioning pins 44 and 45 is arbitrary.

なお、電動モータ10は、次の変形例の構成であってもよい。つまり、電動モータ10は、複数のロータ22,23の位相を互いに一致させて配置するとともに、図6に示すように、複数のステータ31,32の位相を互いにずらして配置してもよい。
図6は、図5に示されたステータブロックの変形例図であり、図5に示されたステータブロック30の各部をモータ軸方向から見たものである。図6(a)は、第1ステータ31を示す。図6(b)は、ステータ間用スペーサ33を示す。図6(c)は、第2ステータ32を示す。
The electric motor 10 may have the following modified example. That is, the electric motor 10 may be arranged such that the phases of the plurality of rotors 22 and 23 coincide with each other and the phases of the plurality of stators 31 and 32 may be shifted from each other as shown in FIG.
FIG. 6 is a view showing a modification of the stator block shown in FIG. 5, in which each part of the stator block 30 shown in FIG. 5 is viewed from the motor axial direction. FIG. 6A shows the first stator 31. FIG. 6B shows the inter-stator spacer 33. FIG. 6C shows the second stator 32.

図6に示すように、第1及び第2のステータ31,32は、互いに角度θ2だけ位相がずれて配置されている。つまり、第1のステータ31に対して、第2のステータ32は、基準の0°から時計回りに角度θ2だけ位相がずれている。角度θ2は、上述したように7.5°である。
第1のステータ31は、基準の0°の位置に1つの巻線38が配置されるとともに、時計回りに順に他の巻線38が配置される。第2のステータ32は、基準の0°から時計回りに角度θ2だけ位相がずれた位置に、1つの巻線38が配置されるとともに、時計回りに順に他の巻線38が配置される。
As shown in FIG. 6, the first and second stators 31 and 32 are arranged out of phase with each other by an angle θ2. That is, the phase of the second stator 32 is shifted from the reference 0 ° in the clockwise direction by the angle θ2 with respect to the first stator 31. The angle θ2 is 7.5 ° as described above.
In the first stator 31, one winding 38 is disposed at a reference position of 0 °, and another winding 38 is sequentially disposed in the clockwise direction. In the second stator 32, one winding 38 is arranged at a position shifted in phase by an angle θ2 clockwise from the reference 0 °, and another winding 38 is arranged in order clockwise.

詳しく述べると、ステータ間用スペーサ33において、第1位置決め孔33bに対して、第2位置決め孔33cは、基準の0°から時計回りに角度θ2だけ位相がずれている。
さらに、ステータ間用スペーサ33は、ボルト孔33aを上記図2に示す実施例に対して2倍の個数を有する。複数のボルト孔33aの位相は、上記図2に示す各ボルト孔33aの位置から時計回りに角度θ2だけ位相がずれた位置にある。
More specifically, in the inter-stator spacer 33, the phase of the second positioning hole 33c is shifted from the reference 0 ° in the clockwise direction by an angle θ2 with respect to the first positioning hole 33b.
Further, the inter-stator spacer 33 has twice as many bolt holes 33a as the embodiment shown in FIG. The phase of the plurality of bolt holes 33a is in a position shifted in phase by an angle θ2 clockwise from the position of each bolt hole 33a shown in FIG.

第1のステータ31は、第1位置決め孔31bをそれぞれ4つずつ有している。4つの第1位置決め孔31bは、0°と180°の位置に1つずつ配置されるとともに、反時計回りに角度θ2だけ位相がずれた位置にも1つずつ配置されている。
さらに、第1のステータ31は、ボルト孔31aを上記図2に示す実施例に対して2倍の個数を有する。追加された複数のボルト孔31aの位相は、上記図6(a)に示す各ボルト孔31aの位置から反時計回りに角度θ2だけ位相がずれた位置にある。
The first stator 31 has four first positioning holes 31b. The four first positioning holes 31b are arranged one by one at the positions of 0 ° and 180 °, and are also arranged one by one at the positions whose phases are shifted counterclockwise by the angle θ2.
Further, the first stator 31 has twice as many bolt holes 31a as the embodiment shown in FIG. The phases of the plurality of added bolt holes 31a are at positions shifted in phase by an angle θ2 counterclockwise from the positions of the bolt holes 31a shown in FIG.

第2のステータ32は、第1位置決め孔32bをそれぞれ4つずつ有している。4つの第1位置決め孔32bは、0°と180°の位置に1つずつ配置されるとともに、時計回りに角度θ2だけ位相がずれた位置にも1つずつ配置されている。
さらに、第2のステータ32は、ボルト孔32aを上記図2に示す実施例に対して2倍の個数を有する。追加された複数のボルト孔32aの位相は、上記図6(c)に示す各ボルト孔32aの位置から時計回りに角度θ2だけ位相がずれた位置にある。
The second stator 32 has four first positioning holes 32b. The four first positioning holes 32b are arranged one by one at the positions of 0 ° and 180 °, and are also arranged one by one at the positions whose phases are shifted by the angle θ2 in the clockwise direction.
Further, the second stator 32 has twice as many bolt holes 32a as the embodiment shown in FIG. The phases of the plurality of added bolt holes 32a are at positions shifted in phase by an angle θ2 clockwise from the positions of the respective bolt holes 32a shown in FIG.

図2、図5及び図6に示すように、2つの第1位置決め孔33b,33bにそれぞれ第1位置決めピン44,44を嵌め込むとともに、2つの第2位置決め孔33c、33cにそれぞれ第2位置決めピン45,45を嵌め込むことによって、2つのステータ31,32同士は、互いに位相がずれて配置される。
このように、変形例によれば、複数のステータ31,32を同一構成にすることができるので、生産性が高まる。
As shown in FIGS. 2, 5, and 6, the first positioning pins 44, 44 are fitted into the two first positioning holes 33b, 33b, respectively, and the second positioning holes 33c, 33c are respectively second positioned. By fitting the pins 45, 45, the two stators 31, 32 are arranged out of phase with each other.
As described above, according to the modification, the plurality of stators 31 and 32 can have the same configuration, so that productivity is increased.

ところで、図1及び図3に示すように、電動モータ10は、各ロータ22,23の位相を検知するための位相検知センサ50を備えている。位相検知センサ50は、モータ軸21のフランジ21cにおける端面に配置されたセンサ用ロータ51と、センサ用ロータ51の位相を磁気的に検知する3個の検知素子52,53,54とからなる。センサ用ロータ51は、モータ軸21を中心として全周に等ピッチで配列された複数(例えば、ロータ22,23の永久磁石26の配列に合わせた8個)の永久磁石を有している。3個の検知素子52,53,54は、モータ軸21を中心として放射状に等ピッチで配列されており、例えばホールICからなる。   By the way, as shown in FIG.1 and FIG.3, the electric motor 10 is provided with the phase detection sensor 50 for detecting the phase of each rotor 22,23. The phase detection sensor 50 includes a sensor rotor 51 disposed on an end face of the flange 21c of the motor shaft 21 and three detection elements 52, 53, and 54 that magnetically detect the phase of the sensor rotor 51. The sensor rotor 51 has a plurality of permanent magnets (for example, eight in accordance with the arrangement of the permanent magnets 26 of the rotors 22 and 23) arranged at an equal pitch around the motor shaft 21. The three detection elements 52, 53, and 54 are arranged radially at an equal pitch around the motor shaft 21, and are composed of, for example, a Hall IC.

次に、上記の走行用電動モータ10を搭載した自走式除雪機を図7〜図10に基づき説明する。なお、便宜的に、左右の部材のうち左の部材には符号にLを付し、右の部材には符号にRを付す。上記走行用電動モータ10についても同様である。   Next, a self-propelled snowplow equipped with the traveling electric motor 10 will be described with reference to FIGS. For convenience, the left member of the left and right members is denoted by L, and the right member is denoted by R. The same applies to the traveling electric motor 10.

図7は、本発明に係る自走式除雪機の側面図である。図8は、図7に示された自走式除雪機の模式的平面図兼制御系統図である。
図7及び図8に示すように、自走式除雪機100は、機体101に、オーガ式の除雪作業装置102と、この除雪作業装置102を駆動するエンジン103と、クローラ式の左右の走行装置104L,104Rと、この左右の走行装置104L,104Rだけを駆動するための左右の走行用電動モータ10L,10Rとを備えている。さらに、機体101は、バッテリ105を備えるとともに、後部から後方上部へ延びる左右の操作ハンドル106L,106Rを備える。左右の操作ハンドル106L,106Rは、それぞれ先端にグリップ107L,107Rを有する。
FIG. 7 is a side view of the self-propelled snowplow according to the present invention. FIG. 8 is a schematic plan view and control system diagram of the self-propelled snowplow shown in FIG.
As shown in FIGS. 7 and 8, a self-propelled snowplow 100 includes an auger-type snow removal work device 102, an engine 103 that drives the snow removal work device 102, and crawler-type left and right travel devices. 104L, 104R and left and right traveling electric motors 10L, 10R for driving only the left and right traveling devices 104L, 104R are provided. Furthermore, the machine body 101 includes a battery 105 and left and right operation handles 106L and 106R extending from the rear part to the rear upper part. The left and right operation handles 106L and 106R have grips 107L and 107R at the tips, respectively.

このような自走式除雪機100は、前進走行しつつ前部のオーガ123で雪を掻き集めて除雪するので、オーガ式除雪機と言われている。作業者は、自走式除雪機100に連れて歩行しながら、操作ハンドル106L,106Rで自走式除雪機100を操縦することができる。   Such a self-propelled snow remover 100 is said to be an auger-type snow remover because it scrapes and removes snow with the auger 123 at the front while traveling forward. An operator can steer the self-propelled snowplow 100 with the operation handles 106L and 106R while walking with the self-propelled snowplow 100.

左右の走行装置104L,104Rは、走行用電動モータ10L,10Rだけによって駆動される構成であり、左右のクローラベルト111L,111Rと、前部に配置された左右の駆動輪(走行輪)112L,112Rと、後部に配置された左右の転動輪113L,113Rとからなる。左の電動モータ10Lが発生したトルクにより、左の駆動輪112Lを介して左のクローラベルト111Lを駆動する。右の電動モータ10Rが発生したトルクにより、右の駆動輪112Rを介して右のクローラベルト111Rを駆動する。   The left and right traveling devices 104L and 104R are configured to be driven only by the traveling electric motors 10L and 10R. The left and right crawler belts 111L and 111R and the left and right driving wheels (traveling wheels) 112L and 112R and left and right rolling wheels 113L and 113R arranged at the rear. The left crawler belt 111L is driven via the left drive wheel 112L by the torque generated by the left electric motor 10L. The right crawler belt 111R is driven via the right drive wheel 112R by the torque generated by the right electric motor 10R.

除雪作業装置102は、オーガハウジング121、オーガハウジング121の背面と一体のブロアケース122、オーガハウジング121に備えたオーガ123、ブロアケース122に備えたブロア124及びシュータ125(図7参照)からなる。
エンジン103は、電磁クラッチ126を介して除雪作業装置102を駆動する除雪用駆動源である。エンジン103の動力は、電磁クラッチ126及びオーガ用伝動軸127を介してオーガ123及びブロア124に伝わる。オーガ123で掻き集めた雪を、ブロア124によってシュータ125を介して遠くへ飛ばすことができる。
The snow removal work device 102 includes an auger housing 121, a blower case 122 integral with the back surface of the auger housing 121, an auger 123 provided in the auger housing 121, a blower 124 provided in the blower case 122, and a shooter 125 (see FIG. 7).
The engine 103 is a snow removal drive source that drives the snow removal work device 102 via the electromagnetic clutch 126. The power of the engine 103 is transmitted to the auger 123 and the blower 124 via the electromagnetic clutch 126 and the auger transmission shaft 127. The snow scraped by the auger 123 can be blown away by the blower 124 via the shooter 125.

左の操作ハンドル106Lは、走行準備レバー131を備える。走行準備レバー131は、スイッチ131aに作用する走行準備部材であり、リターンスプリングの引き作用により、図に示すフリー状態になればスイッチ131aはオフになる。作業者の左手で走行準備レバー131を握れば、スイッチ131aはオンとなる。   The left operation handle 106L includes a travel preparation lever 131. The travel preparation lever 131 is a travel preparation member that acts on the switch 131a, and the switch 131a is turned off when the free spring shown in the drawing is brought about by the pulling action of the return spring. When the travel preparation lever 131 is grasped with the left hand of the operator, the switch 131a is turned on.

左右の操作ハンドル106L,106R間には、操作盤132と制御部133が配置されている。図8に示すように操作盤132は、メインスイッチ134とオーガスイッチ135と前後進速度操作部136と左右の旋回操作スイッチ137L,137Rとを備える。
メインスイッチ134を回してオンにすることで、エンジン103を始動させることができる。オーガスイッチ135は、電磁クラッチ126をオン・オフ切替えする手動スイッチであり、例えば押し釦スイッチからなる。
An operation panel 132 and a control unit 133 are disposed between the left and right operation handles 106L and 106R. As shown in FIG. 8, the operation panel 132 includes a main switch 134, an auger switch 135, a forward / reverse speed operation unit 136, and left and right turning operation switches 137L and 137R.
The engine 103 can be started by turning the main switch 134 on. The auger switch 135 is a manual switch that switches the electromagnetic clutch 126 on and off, and includes, for example, a push button switch.

前後進速度操作部136は、左右の電動モータ10L,10Rの回転を制御するための操作部であって、前後にスイング操作する操作レバー136aと、操作レバー136aのスイング量に応じた操作信号を発するポテンショメータ136bとからなる。制御部133は、前後進速度操作部136の操作に応じて次のように走行制御をする。   The forward / reverse speed operation unit 136 is an operation unit for controlling the rotation of the left and right electric motors 10L and 10R. The operation lever 136a swings back and forth, and an operation signal corresponding to the swing amount of the operation lever 136a. And a potentiometer 136b. The control unit 133 performs traveling control as follows according to the operation of the forward / reverse speed operation unit 136.

操作レバー136aが中立位置にあるときには、左右の電動モータ10L,10Rの回転を停止させることによって、左右の走行装置104L,104Rを停止させる。操作レバー136aを中立位置から前方にスイング操作したときには、左右の電動モータ10L,10Rを正転させることにより、左右の走行装置104L,104Rを前進走行させる。操作レバー136aを中立位置から後方にスイング操作したときには、左右の電動モータ10L,10Rを逆転させることにより、左右の走行装置104L,104Rを後進走行させる。操作レバー136aのスイング量に応じて左右の電動モータ10L,10Rの回転速度を制御することにより、左右の走行装置104L,104Rの走行速度を制御する。このように、1つの操作レバー136aによって、前後の方向と高低速の速度制御とを設定することができる。   When the operation lever 136a is in the neutral position, the left and right traveling devices 104L and 104R are stopped by stopping the rotation of the left and right electric motors 10L and 10R. When the operation lever 136a is swung forward from the neutral position, the left and right traveling motors 104L and 104R are moved forward by causing the left and right electric motors 10L and 10R to rotate forward. When the operation lever 136a is swung backward from the neutral position, the left and right traveling devices 104L and 104R are moved backward by reversing the left and right electric motors 10L and 10R. By controlling the rotational speeds of the left and right electric motors 10L and 10R according to the swing amount of the operation lever 136a, the traveling speeds of the left and right traveling devices 104L and 104R are controlled. Thus, the front and rear direction and the high / low speed control can be set by one operation lever 136a.

左右の旋回操作スイッチ137L,137Rは、押し釦スイッチからなり、押ボタンを押し操作している間だけスイッチオンとなってスイッチ信号を発する、接点自動復帰式スイッチである。   The left and right turning operation switches 137L and 137R are push button switches, and are contact automatic return type switches that are switched on and generate a switch signal only while the push button is pressed.

次に、自走式除雪機100の制御系統について図8に基づき説明する。自走式除雪機100の制御系統は、制御部133を中心に集約されたものである。制御部133はメモリを内蔵し、このメモリに記憶されている各種の情報を適宜読み出して制御する。
エンジン103の出力の一部で発電機141を回し、得た電力をバッテリ105に供給するとともに、左右の電動モータ10L,10Rや他の電装品に供給する。エンジン103の出力の残部は、オーガ123及びブロア124の回転に充てる。
バッテリ105は、電力を左右の電動モータ10L,10Rや他の電装品に供給する。このため、エンジン103が停止したときであっても、左右の電動モータ10L,10Rを駆動して自走式除雪機100を走行させることができる。
Next, the control system of the self-propelled snow blower 100 will be described with reference to FIG. The control system of the self-propelled snow blower 100 is integrated with the control unit 133 as the center. The control unit 133 has a built-in memory, and appropriately reads and controls various types of information stored in the memory.
The generator 141 is rotated by a part of the output of the engine 103, and the obtained electric power is supplied to the battery 105 and supplied to the left and right electric motors 10L and 10R and other electric components. The remaining output of the engine 103 is used to rotate the auger 123 and the blower 124.
The battery 105 supplies power to the left and right electric motors 10L and 10R and other electrical components. For this reason, even when the engine 103 is stopped, the left and right electric motors 10L and 10R can be driven to drive the self-propelled snowplow 100.

走行準備レバー131を握るとともに、オーガスイッチ135をオン操作することにより、電磁クラッチ126を接続(オン)し、エンジン103の動力によってオーガ123及びブロア124を回転させることができる。オーガスイッチ135をオフ操作することにより、電磁クラッチ126を断(オフ)状態にすることができる。なお、走行準備レバー131をフリーにするか、オーガスイッチ135をオフ操作するかの、いずれかにより、電磁クラッチ126を断状態にすることができる。   By grasping the travel preparation lever 131 and turning on the auger switch 135, the electromagnetic clutch 126 can be connected (turned on), and the auger 123 and the blower 124 can be rotated by the power of the engine 103. By turning off the auger switch 135, the electromagnetic clutch 126 can be turned off. The electromagnetic clutch 126 can be disengaged by either setting the travel preparation lever 131 free or turning the auger switch 135 off.

次に、走行系統について説明する。
自走式除雪機100は、普通車両のパーキングブレーキに相当するブレーキとして、左右の電磁ブレーキ142L,142Rを備える。これらの電磁ブレーキ142L,142Rは、駐車中は制御部133の制御により、ブレーキ状態(オン状態)にある。
Next, the traveling system will be described.
Self-propelled snow blower 100 includes left and right electromagnetic brakes 142L and 142R as brakes corresponding to parking brakes for ordinary vehicles. These electromagnetic brakes 142L and 142R are in a brake state (on state) under the control of the control unit 133 during parking.

前後進速度操作部136の操作レバー136aの位置情報をポテンショメータ136bから得た制御部133は、左右のドライバ回路143L,143Rに制御信号を発して、左右の電動モータ10L,10Rに必要な駆動電流を供給させることにより、左右の電動モータ10L,10Rを回転させる。さらに、制御部133は、各電動モータ10L,10Rの回転速度をモータ回転センサ144L,144Rで検出して、その検出信号に基づいて回転速度が所定値になるようにフィードバック制御を実行する。この結果、左右の駆動輪112L,112Rは所望の方向に所定の速度で回り、走行状態となる。   The control unit 133 which has obtained the position information of the operation lever 136a of the forward / reverse speed operation unit 136 from the potentiometer 136b issues a control signal to the left and right driver circuits 143L and 143R, and the drive current required for the left and right electric motors 10L and 10R. To rotate the left and right electric motors 10L, 10R. Further, the control unit 133 detects the rotation speeds of the electric motors 10L and 10R with the motor rotation sensors 144L and 144R, and performs feedback control so that the rotation speed becomes a predetermined value based on the detection signals. As a result, the left and right drive wheels 112L and 112R rotate in a desired direction at a predetermined speed and enter a traveling state.

左右の電動モータ10L,10Rの駆動制御方式は、例えば、モータ端子にパルス電圧を供給するパルス幅変調方式(PWM方式)であってもよい。PWM方式の場合には、制御部133の制御信号に応じて、ドライバ回路143L,143Rはパルス幅が制御されたパルス信号を発して、電動モータ10L,10Rの回転を制御する。   The drive control system for the left and right electric motors 10L, 10R may be, for example, a pulse width modulation system (PWM system) that supplies a pulse voltage to the motor terminals. In the case of the PWM method, the driver circuits 143L and 143R emit pulse signals whose pulse widths are controlled in accordance with the control signal of the control unit 133 to control the rotation of the electric motors 10L and 10R.

左右のドライバ回路143L,143Rから左右の電動モータ10L,10Rへ個別に供給される駆動電流は、電流センサ145L,145Rによって検出される。
バッテリ105の電圧(端子間電圧)は、バッテリ用電圧センサ146によって検出される。
The drive currents individually supplied from the left and right driver circuits 143L and 143R to the left and right electric motors 10L and 10R are detected by current sensors 145L and 145R.
The voltage of the battery 105 (terminal voltage) is detected by the battery voltage sensor 146.

走行中の制動は次の手順で行う。左右のドライバ回路143L,143Rは、回生ブレーキ回路を含む。バッテリから電動モータへ電気エネルギーを供給することで、電動モータは回転する。一方、発電機は回転を電気エネルギーに変換する手段である。そこで、本発明では電気的切換えにより、電動モータを発電機に変え、発電させるようにした。発電電圧がバッテリ電圧より高ければ、電気エネルギーはバッテリに蓄えることができる。これが回生ブレーキの作動原理である。   Braking while driving is performed according to the following procedure. The left and right driver circuits 143L and 143R include a regenerative brake circuit. By supplying electric energy from the battery to the electric motor, the electric motor rotates. On the other hand, a generator is a means for converting rotation into electrical energy. Therefore, in the present invention, the electric motor is changed to a generator by electrical switching to generate power. If the generated voltage is higher than the battery voltage, electrical energy can be stored in the battery. This is the operating principle of the regenerative brake.

左の旋回操作スイッチ137Lをオン操作している間は、オン信号に基づいて、制御部133は左の回生ブレーキ回路を作動させ、左の電動モータ10Lの速度を下げる。右の旋回操作スイッチ137Rをオン操作している間は、オン信号に基づいて、制御部133は右の回生ブレーキ回路を作動させ、右の電動モータ10Rの速度を下げる。すなわち、左の旋回操作スイッチ137Lを操作している間だけ、自走式除雪機100は左旋回する。また、右の旋回操作スイッチ137Rを操作している間だけ、自走式除雪機100は右旋回する。   While the left turning operation switch 137L is being turned on, based on the on signal, the control unit 133 activates the left regenerative brake circuit to reduce the speed of the left electric motor 10L. While the right turning operation switch 137R is being turned on, based on the on signal, the control unit 133 activates the right regenerative brake circuit to reduce the speed of the right electric motor 10R. That is, the self-propelled snow blower 100 turns left only while operating the left turning operation switch 137L. In addition, the self-propelled snow blower 100 turns right only while operating the right turning operation switch 137R.

次に、上記図8に示された自走式除雪機100の制御系統図のうち、特に、制御部133と左のドライバ回路143Lと左の電動モータ10Lの関係について、図9に基づき詳細に説明する。なお、右のドライバ回路143Rと右の電動モータ10Rについても同様なので、説明を省略する。   Next, in the control system diagram of the self-propelled snowplow 100 shown in FIG. 8, the relationship among the control unit 133, the left driver circuit 143L, and the left electric motor 10L will be described in detail with reference to FIG. explain. The same applies to the right driver circuit 143R and the right electric motor 10R, and the description thereof will be omitted.

図9に示すように、電動モータ10L(つまり、図1に示す電動モータ10)は、各ステータ31,32毎に12個の巻線38を有している。12個の巻線38を、例えば、互いに隣接し合う4つずつ直列接続することにより、複数の巻線相61〜63が構成される。具体的には、U相の巻線相61とV相の巻線相62とW相の巻線相63の3つである。これらの巻線相61〜63はステータ31,32の周方向に配列される。このように、複数の巻線相61〜63は、複数の巻線38の集合体である。複数の巻線相61〜63は、各一端同士が接続されることによって、Y結線(スター型結線)にされている。このように、複数のステータ31,32は、各ステータ31,32毎に電気的に独立した巻線38を有している。   As shown in FIG. 9, the electric motor 10 </ b> L (that is, the electric motor 10 shown in FIG. 1) has twelve windings 38 for each of the stators 31 and 32. A plurality of winding phases 61 to 63 are configured by connecting 12 windings 38 in series, for example, four adjacent to each other. Specifically, there are three winding phases: a U-phase winding phase 61, a V-phase winding phase 62, and a W-phase winding phase 63. These winding phases 61 to 63 are arranged in the circumferential direction of the stators 31 and 32. As described above, the plurality of winding phases 61 to 63 is an aggregate of the plurality of windings 38. The plurality of winding phases 61 to 63 are connected in Y connection (star connection) by connecting one ends thereof. As described above, the plurality of stators 31 and 32 have the windings 38 that are electrically independent for each of the stators 31 and 32.

左のドライバ回路143Lは、第1ステータ31の巻線相61〜63に駆動電流を供給する第1ドライバ回路71と、第2ステータ32の巻線相61〜63に駆動電流を供給する第2ドライバ回路72とからなる。第1ドライバ回路71は、それぞれ互いに独立したU相ドライバ74とV相ドライバ75とW相ドライバ76の、3つの相ドライバからなる。第2ドライバ回路72についても同様である。   The left driver circuit 143L includes a first driver circuit 71 that supplies a drive current to the winding phases 61 to 63 of the first stator 31 and a second driver circuit that supplies a drive current to the winding phases 61 to 63 of the second stator 32. The driver circuit 72 is included. The first driver circuit 71 includes three phase drivers, a U-phase driver 74, a V-phase driver 75, and a W-phase driver 76, which are independent of each other. The same applies to the second driver circuit 72.

ここで、第1のロータ22と第1のステータ31の組合せから成る構成のことを、第1モータユニット81と言う。第2のロータ23と第2のステータ32の組合せから成る構成のことを、第2モータユニット82と言う。   Here, a configuration including a combination of the first rotor 22 and the first stator 31 is referred to as a first motor unit 81. A configuration including a combination of the second rotor 23 and the second stator 32 is referred to as a second motor unit 82.

また、電動モータ10と、この電動モータ10に駆動電流を供給する左のドライバ回路143Lと、この左のドライバ回路143Lを制御する制御部133の組合せから成る構成のことを、動力装置90と言う。   Further, a configuration including a combination of the electric motor 10, a left driver circuit 143L that supplies a drive current to the electric motor 10, and a control unit 133 that controls the left driver circuit 143L is referred to as a power unit 90. .

次に、上記図9に示された回路のうち、特に、制御部133と第1ドライバ回路71と第1ステータ31の関係について、図10に基づき詳細に説明する。なお、第2ドライバ回路72と第2ステータ32についても同様なので、説明を省略する。図10において、+Vccはバッテリ105の正極である。   Next, among the circuits shown in FIG. 9, the relationship among the control unit 133, the first driver circuit 71, and the first stator 31 will be described in detail with reference to FIG. Since the second driver circuit 72 and the second stator 32 are the same, description thereof is omitted. In FIG. 10, + Vcc is the positive electrode of the battery 105.

図10に示すように、第1ドライバ回路71において、3つの相ドライバ74〜76は同じ構成である。つまり、U相ドライバ74は、例えば、上部素子74aと下部素子74bとが直列接続され、その接続点がU相の巻線相61に接続されたハーフブリッジ回路からなる。U相ドライバ74は、2つの電流回生用ダイオード74c,74dを有する。
V相ドライバ75は、例えば、上部素子75aと下部素子75bとが直列接続され、その接続点がV相の巻線相62に接続されたハーフブリッジ回路からなる。V相ドライバ75は、2つの電流回生用ダイオード75c,75dを有する。
W相ドライバ76は、例えば、上部素子76aと下部素子76bとが直列接続され、その接続点がW相の巻線相63に接続されたハーフブリッジ回路からなる。W相ドライバ76は、2つの電流回生用ダイオード76c,76dを有する。
As shown in FIG. 10, in the first driver circuit 71, the three phase drivers 74 to 76 have the same configuration. That is, the U-phase driver 74 is formed of a half bridge circuit in which an upper element 74a and a lower element 74b are connected in series, and the connection point is connected to the U-phase winding phase 61, for example. The U-phase driver 74 has two current regeneration diodes 74c and 74d.
The V-phase driver 75 includes, for example, a half bridge circuit in which an upper element 75a and a lower element 75b are connected in series, and a connection point thereof is connected to a V-phase winding phase 62. The V-phase driver 75 has two current regeneration diodes 75c and 75d.
The W-phase driver 76 includes, for example, a half-bridge circuit in which an upper element 76a and a lower element 76b are connected in series, and a connection point thereof is connected to a W-phase winding phase 63. The W-phase driver 76 has two current regeneration diodes 76c and 76d.

なお、各ドライバ71,72はハーフブリッジ回路に限定されず、例えばHブリッジ回路であってもよい。また、上部素子74a,75a,76aと下部素子74b,75b,76bは、例えばトランジスタからなる。   The drivers 71 and 72 are not limited to half-bridge circuits, and may be H-bridge circuits, for example. The upper elements 74a, 75a, and 76a and the lower elements 74b, 75b, and 76b are made of transistors, for example.

次に、電動モータ10が発生するトルクリップルについて説明する。
先ず、第1モータユニット81が発生するトルク、いわゆる、第1巻き線側の発生トルクについて、図10を参照しつつ図11に基づき説明する。
Next, torque ripple generated by the electric motor 10 will be described.
First, torque generated by the first motor unit 81, that is, torque generated on the first winding side will be described based on FIG. 11 with reference to FIG.

図11は、横軸を第1のロータの回転角とし、縦軸を各部の信号・トルクとした第1巻き線側(第1モータユニット81)の特性を示す特性図である。
第1のステータ31は、12個の巻線38を有している。このため、12個の巻線38全体の電流の切り替わり回数は24回である。つまり、第1のロータ22が15°回転する毎に12個の巻線38の電流が切り替わる。図11では、第1のロータ22の回転角が15°毎における各部の特性を示す。
FIG. 11 is a characteristic diagram showing characteristics on the first winding side (first motor unit 81) with the horizontal axis as the rotation angle of the first rotor and the vertical axis as the signal and torque of each part.
The first stator 31 has twelve windings 38. For this reason, the number of times of switching the current of the entire 12 windings 38 is 24 times. That is, every time the first rotor 22 rotates 15 °, the current of the 12 windings 38 is switched. FIG. 11 shows the characteristics of each part when the rotation angle of the first rotor 22 is every 15 °.

ここで、位相検知センサ50における第1ホールIC(検知素子)52の出力信号をHu、第2ホールIC(検知素子)53の出力信号をHv、第3ホールIC(検知素子)54の出力信号をHwとする。
第1ドライバ回路71における上部素子74aの入力信号をUu、上部素子75aの入力信号をVu、上部素子76aの入力信号をWu、下部素子74bの入力信号をUd、下部素子75bの入力信号をVd、下部素子76bの入力信号をWdとする。
第1巻線側において、U相の巻線相61に供給される駆動電流をIu、V相の巻線相62に供給される駆動電流をIv、W相の巻線相63に供給される駆動電流をIwとする。
なお、Hは高レベル信号、Lは低レベル信号である。また、駆動電流において、+はプラス電流、−はマイナス電流である。
Here, the output signal of the first Hall IC (detection element) 52 in the phase detection sensor 50 is Hu, the output signal of the second Hall IC (detection element) 53 is Hv, and the output signal of the third Hall IC (detection element) 54. Is Hw.
In the first driver circuit 71, the input signal of the upper element 74a is Uu, the input signal of the upper element 75a is Vu, the input signal of the upper element 76a is Wu, the input signal of the lower element 74b is Ud, and the input signal of the lower element 75b is Vd. The input signal of the lower element 76b is Wd.
On the first winding side, the drive current supplied to the U-phase winding phase 61 is Iu, the drive current supplied to the V-phase winding phase 62 is supplied to Iv, and the W-phase winding phase 63 is supplied. The drive current is Iw.
H is a high level signal and L is a low level signal. In the driving current, + is a positive current and-is a negative current.

図11に示すように、3つのホールIC52〜54が発生する出力信号の波形は、第1のロータ22の回転角30°ずつ位相がずれる。このため、3つの巻線相61〜63に供給される駆動電流の波形は、第1のロータ22の回転角30°ずつ位相がずれる。この結果、第1巻線側における第1のロータ22は、回転角15°毎にトルクを発生することが判る。このままでは、第1のロータ22が発生するトルクのピーク値は、比較的大きい。
電動モータ10の振動を抑制するとともに、電動モータ10からトルクを効率良く出力するには、トルクリップルを抑制することが好ましい。
As shown in FIG. 11, the waveforms of the output signals generated by the three Hall ICs 52 to 54 are shifted in phase by 30 ° of the rotation angle of the first rotor 22. For this reason, the waveforms of the drive currents supplied to the three winding phases 61 to 63 are shifted in phase by 30 ° of the rotation angle of the first rotor 22. As a result, it can be seen that the first rotor 22 on the first winding side generates torque at every rotation angle of 15 °. As it is, the peak value of the torque generated by the first rotor 22 is relatively large.
In order to suppress vibration of the electric motor 10 and output torque from the electric motor 10 efficiently, it is preferable to suppress torque ripple.

次に、第1巻線側(第1モータユニット81)における第1のロータ22が発生したトルクと、第2巻線側(第2モータユニット82)における第2のロータ23が発生したトルクとの、合成トルクについて、図4及び図6を参照しつつ図12に基づき説明する。   Next, the torque generated by the first rotor 22 on the first winding side (first motor unit 81) and the torque generated by the second rotor 23 on the second winding side (second motor unit 82) The combined torque will be described based on FIG. 12 with reference to FIGS. 4 and 6.

電動モータ10は、第1及び第2のロータ22,23の位相が互いに角度θ2ずれているとともに、第1及び第2のステータ31,32の位相が互いに一致している。または、電動モータ10は、第1及び第2のロータ22,23の位相が互いに一致しているとともに、第1及び第2のステータ31,32の位相が互いに角度θ2ずれている。
第1のロータ22が15°回転する毎に12個の巻線38の電流が切り替わるので、θ2の値を7.5°に設定した。この結果を図12に示す。
In the electric motor 10, the phases of the first and second rotors 22 and 23 are shifted from each other by the angle θ 2, and the phases of the first and second stators 31 and 32 are in agreement with each other. Alternatively, in the electric motor 10, the phases of the first and second rotors 22 and 23 coincide with each other, and the phases of the first and second stators 31 and 32 are shifted from each other by an angle θ2.
Since the current of the 12 windings 38 is switched every time the first rotor 22 rotates 15 °, the value of θ2 is set to 7.5 °. The result is shown in FIG.

図12は、横軸を第1・第2のロータの回転角とし縦軸を発生トルクとして、合成トルクを示すトルク特性図である。
図12によれば、第1巻き線側がトルクを発生してから、第1・第2ロータ22,23が回転角θ2だけ回転したときに(θ2=7.5°)、第2巻き線側がトルクを発生することが判る。つまり、第1巻き線側と第2巻き線側とで、トルクを発生するタイミングがずれる。この結果、第1巻き線側が発生するトルクと、第2巻き線側が発生するトルクとの合成トルク(電動モータ10全体の発生トルク)は、回転角θ2毎にトルクを発生する。
FIG. 12 is a torque characteristic diagram showing the combined torque, where the horizontal axis is the rotation angle of the first and second rotors and the vertical axis is the generated torque.
According to FIG. 12, when the first and second rotors 22 and 23 rotate by the rotation angle θ2 after the first winding side generates torque (θ2 = 7.5 °), the second winding side It turns out that torque is generated. That is, the timing for generating torque is shifted between the first winding side and the second winding side. As a result, the combined torque of the torque generated on the first winding side and the torque generated on the second winding side (generated torque of the entire electric motor 10) generates a torque for each rotation angle θ2.

この結果、1つのロータと1つのステータの組合せからなるモータユニット81,82毎に発生する、各トルクリップルの位相をずらすことができる。このため、電動モータ10全体のトルクリップルを容易に抑制することができる。つまり、電動モータ10が発生するトルクを平滑化することができる。しかも、トルクリップルを抑制するのに、互いに位相をずらして配置された複数のロータ22,23を1つのモータ軸21に固定する、または、複数のステータ31,32の位相を互いにずらすというだけの簡単な構成ですむ。   As a result, the phase of each torque ripple generated for each of the motor units 81 and 82 including a combination of one rotor and one stator can be shifted. For this reason, the torque ripple of the entire electric motor 10 can be easily suppressed. That is, the torque generated by the electric motor 10 can be smoothed. In addition, in order to suppress the torque ripple, the plurality of rotors 22 and 23 arranged with the phases shifted from each other are fixed to one motor shaft 21 or the phases of the plurality of stators 31 and 32 are shifted with respect to each other. Easy configuration.

次に、上記図8及び図9に示す制御部133をマイクロコンピュータとした場合の制御フローについて、図9を参照しつつ、図13〜図14に基づき説明する。
但し、図13〜図14に示す制御フローの構成の場合において、電動モータ10は次のように構成されている。つまり、複数のロータ22,23は互いに位相が一致して配置されており、複数のステータ31,32も互いに位相が一致して配置されている。
Next, a control flow when the control unit 133 shown in FIGS. 8 and 9 is a microcomputer will be described based on FIGS. 13 to 14 with reference to FIG.
However, in the case of the configuration of the control flow shown in FIGS. 13 to 14, the electric motor 10 is configured as follows. That is, the plurality of rotors 22 and 23 are arranged in phase with each other, and the plurality of stators 31 and 32 are also arranged in phase with each other.

これらの制御フローは、例えばメインスイッチ134をオンにしたときに開始する。図中、ST××はステップ番号を示す。特に説明がないステップ番号については、番号順に進行する。
なお、以下の制御フローについては、特に、制御部133と左のドライバ回路143Lと左の電動モータ10Lの関係について述べる。右のドライバ回路143Rと右の電動モータ10Rについても同様なので、説明を省略する。
These control flows are started when the main switch 134 is turned on, for example. In the figure, STxx indicates a step number. Step numbers that are not specifically described proceed in numerical order.
In addition, regarding the following control flow, the relationship among the control unit 133, the left driver circuit 143L, and the left electric motor 10L will be described in particular. Since the same applies to the right driver circuit 143R and the right electric motor 10R, the description thereof is omitted.

図13は本発明に係る制御部の制御フローチャート(第1実施例)である。
ST01;ドライバ回路143Lから電動モータ10Lに供給される駆動電流Imrを、電流センサ145Lによって検出する。
ST02;駆動電流Imrが、予め設定されている所定の基準電流Imsを下回っているか否かを調べ、YESならST03に進み、NOならST04に進む。ここで、基準電流Imsは、除雪作業装置102による除雪作業をすることなく自走式除雪機100を走行させたときに必要な駆動電流である。
FIG. 13 is a control flowchart (first embodiment) of the control unit according to the present invention.
ST01: The drive current Imr supplied from the driver circuit 143L to the electric motor 10L is detected by the current sensor 145L.
ST02: It is checked whether or not the drive current Imr is lower than a predetermined reference current Ims. If YES, the process proceeds to ST03, and if NO, the process proceeds to ST04. Here, the reference current Ims is a drive current required when the self-propelled snowplow 100 is caused to travel without performing snow removal work by the snow removal work device 102.

ST03;YESなので、制御部133に記憶されている複数の制御モードの中から、軽負荷制御モードを選択する。軽負荷制御モードは、複数の巻線38における所定の巻線38にだけ駆動電流を供給するように、ドライバ回路143Lを制御する制御モードである。例えば、第1及び第2ステータ31,32のうち、一方のステータにおける各巻線38にだけ駆動電流を供給する。   ST03: YES, so the light load control mode is selected from the plurality of control modes stored in the control unit 133. The light load control mode is a control mode in which the driver circuit 143L is controlled so that a drive current is supplied only to a predetermined winding 38 among the plurality of windings 38. For example, a drive current is supplied only to each winding 38 in one of the first and second stators 31 and 32.

ST04;NOなので、制御部133に記憶されている複数の制御モードの中から、通常制御モードを選択する。通常制御モードは、全ての巻線38に駆動電流を供給するように、ドライバ回路143Lを制御する制御モードである。
ST05;上記ST03またはST04で選択された制御モードに基づいて、ドライバ回路143Lを制御した後に、この制御フローにおける制御を終了する。
ST04: Since NO, the normal control mode is selected from the plurality of control modes stored in the control unit 133. The normal control mode is a control mode in which the driver circuit 143L is controlled so as to supply drive current to all the windings 38.
ST05: After controlling the driver circuit 143L based on the control mode selected in ST03 or ST04, the control in this control flow is terminated.

このように、図13に示す第1実施例においては、除雪作業装置102による除雪作業をすることなく自走式除雪機100を走行させたときには、電動モータ10L,10Rに掛かる負荷が小さい。この結果、電動モータ10L,10Rに供給される駆動電流Imrは基準電流Imsを下回っている。
図13に示す制御フローチャートの制御を実行する制御部133は、電動モータ10Lに供給される駆動電流Imrが所定の基準電流Imsを下回っているという条件を満たしていると判断したときに(ST02)、複数の巻線38における所定の巻線38にだけ駆動電流を供給するように、複数のドライバ回路71,72を制御する(ST03、ST05)。この結果、電動モータ10L,10Rが発生するトルクは小さい。
As described above, in the first embodiment shown in FIG. 13, when the self-propelled snowplow 100 is driven without performing the snow removal work by the snow removal work device 102, the load applied to the electric motors 10L and 10R is small. As a result, the drive current Imr supplied to the electric motors 10L and 10R is lower than the reference current Ims.
When the control unit 133 that executes the control of the control flowchart shown in FIG. 13 determines that the condition that the drive current Imr supplied to the electric motor 10L is lower than the predetermined reference current Ims (ST02). The plurality of driver circuits 71 and 72 are controlled so that the drive current is supplied only to the predetermined winding 38 in the plurality of windings 38 (ST03, ST05). As a result, the torque generated by the electric motors 10L and 10R is small.

一方、除雪作業装置102によって除雪作業をしながら自走式除雪機100を走行させたときには、電動モータ10L,10Rに掛かる負荷は大きい。この結果、電動モータ10L,10Rに供給される駆動電流Imrは、基準電流Imsに達する。このときに、制御部133は、例えば、全ての巻線38に駆動電流を供給するように制御すればよい(ST04、ST05)。この結果、電動モータ10L,10Rが発生するトルクは大きい。しかも、作業者の速度操作に応じて、電動モータ10L,10Rを低速回転させることができる。   On the other hand, when the self-propelled snowplow 100 is run while performing snow removal work by the snow removal work device 102, the load applied to the electric motors 10L and 10R is large. As a result, the drive current Imr supplied to the electric motors 10L and 10R reaches the reference current Ims. At this time, for example, the control unit 133 may perform control so as to supply drive current to all the windings 38 (ST04, ST05). As a result, the torque generated by the electric motors 10L and 10R is large. Moreover, the electric motors 10L and 10R can be rotated at a low speed according to the speed operation of the operator.

このように、除雪作業装置102による除雪作業の有無によって、電動モータ10L,10Rに対する駆動電流の供給を変更するだけであるから、簡単な構成で電動モータ10L,10Rの消費電力を抑制することができる。   Thus, since the supply of the drive current to the electric motors 10L and 10R is only changed depending on the presence or absence of the snow removal work by the snow removal work device 102, the power consumption of the electric motors 10L and 10R can be suppressed with a simple configuration. it can.

さらには、電動モータ10は、1つのモータ軸20と複数のロータ22,23と複数のステータ31,32とからなる。各ステータ31,32の巻線38は、ステータ31,32毎に電気的に独立している。ドライバ回路71,72は、各ステータ31,32の巻線38毎に個別に駆動電流を供給するように、複数個に分けられている。複数のドライバ回路71,72を制御部133で個別に制御することができる。
このため、各ドライバ回路71,72の電流供給能力は小さくてすむ。各ドライバ回路71,72を小型化することができる。
Furthermore, the electric motor 10 includes one motor shaft 20, a plurality of rotors 22 and 23, and a plurality of stators 31 and 32. The windings 38 of the stators 31 and 32 are electrically independent for each of the stators 31 and 32. The driver circuits 71 and 72 are divided into a plurality of parts so as to individually supply a driving current for each winding 38 of the stators 31 and 32. The plurality of driver circuits 71 and 72 can be individually controlled by the control unit 133.
For this reason, the current supply capability of each of the driver circuits 71 and 72 can be small. Each driver circuit 71 and 72 can be reduced in size.

また、ドライバ回路71,72は発熱するものである。これに対して、ドライバ回路71,72を複数個に分けたので、各ドライバ回路71,72からの放熱を分散することができる。このため、各ドライバ回路71,72を冷却するためのヒートシンクを小型にすることができる。従って、動力装置90を小型化することができる。   The driver circuits 71 and 72 generate heat. On the other hand, since the driver circuits 71 and 72 are divided into a plurality of parts, the heat radiation from the driver circuits 71 and 72 can be dispersed. For this reason, the heat sink for cooling each driver circuit 71 and 72 can be reduced in size. Therefore, the power unit 90 can be reduced in size.

さらには、ドライバ回路71,72が複数個に分けられているので、電動モータ10に掛かる負荷の変動に応じて、制御部133は複数のドライバ回路71,72を個別に制御することができる。つまり、必要な巻線38にだけ駆動電流を供給する。この結果、電動モータ10による無駄な消費電流(駆動電流)を容易に抑制して、省エネルギー化を進めることができる。しかも、動力装置90は簡単な構成ですむ。   Furthermore, since the driver circuits 71 and 72 are divided into a plurality of parts, the control unit 133 can individually control the plurality of driver circuits 71 and 72 in accordance with a change in the load applied to the electric motor 10. That is, the drive current is supplied only to the necessary winding 38. As a result, wasteful current consumption (driving current) by the electric motor 10 can be easily suppressed to save energy. Moreover, the power unit 90 can be simply configured.

図14は本発明に係る制御部の制御フローチャート(第2実施例)である。
ST11;各種信号を読み込む。
ST12;除雪作業が停止中であるか否かを調べ、YESならST13に進み、NOならST15に進む。例えば、オーガスイッチ135がオフであるときに、「除雪作業が停止中」であると判断する。
FIG. 14 is a control flowchart (second embodiment) of the control unit according to the present invention.
ST11: Various signals are read.
ST12: It is checked whether or not the snow removal operation is stopped. If YES, the process proceeds to ST13, and if NO, the process proceeds to ST15. For example, when the auger switch 135 is off, it is determined that “snow removal work is stopped”.

ST13;走行操作がされたか否かを調べ、YESならST14に進み、NOならこの制御フローにおける制御を終了する。例えば、操作レバー136aが前方または後方にスイング操作されているとき(倒されているとき)に、「走行操作がされた」と判断する。   ST13: It is checked whether or not a traveling operation has been performed. If YES, the process proceeds to ST14. If NO, the control in this control flow is terminated. For example, when the operation lever 136a is swinging forward or backward (when it is tilted), it is determined that “the driving operation has been performed”.

ST14;制御部133に記憶されている複数の制御モードの中から、軽負荷制御モードを選択する。軽負荷制御モードは、複数の巻線38における所定の巻線38にだけ駆動電流を供給するように、ドライバ回路143Lを制御する制御モードである。例えば、第1及び第2ステータ31,32のうち、一方のステータにおける各巻線38にだけ駆動電流を供給する。   ST14: The light load control mode is selected from the plurality of control modes stored in the control unit 133. The light load control mode is a control mode in which the driver circuit 143L is controlled so that a drive current is supplied only to a predetermined winding 38 among the plurality of windings 38. For example, a drive current is supplied only to each winding 38 in one of the first and second stators 31 and 32.

ST15;走行操作がされたか否かを調べ、YESならST16に進み、NOならこの制御フローにおける制御を終了する。
ST16;制御部133に記憶されている複数の制御モードの中から、通常制御モードを選択する。通常制御モードは、全ての巻線38に駆動電流を供給するように、ドライバ回路143Lを制御する制御モードである。
ST17;上記ST14またはST16で選択された制御モードに基づいて、ドライバ回路143Lを制御した後に、この制御フローにおける制御を終了する。
ST15: It is checked whether or not a traveling operation has been performed. If YES, the process proceeds to ST16, and if NO, the control in this control flow is terminated.
ST16: The normal control mode is selected from the plurality of control modes stored in the control unit 133. The normal control mode is a control mode in which the driver circuit 143L is controlled so as to supply drive current to all the windings 38.
ST17: After controlling the driver circuit 143L based on the control mode selected in ST14 or ST16, the control in this control flow is terminated.

このように、図14に示す第2実施例においては、除雪作業装置102による除雪作業をすることなく自走式除雪機100を走行させたときには、電動モータ10L,10Rに掛かる負荷が小さい。この結果、電動モータ10L,10Rに供給される駆動電流Imrは基準電流Imsを下回っている。
図14に示す制御フローチャートの制御を実行する制御部133は、除雪作業装置102による除雪作業が停止中であるという条件(ST12)と、走行装置111L,111Rが走行操作されているという条件(ST13)の、2つの条件を満たしていると判断したときに、複数の巻線38における所定の巻線38にだけ駆動電流を供給するように、複数のドライバ回路71,72を制御する(ST14、ST17)。この結果、電動モータ10L,10Rが発生するトルクは小さい。
As described above, in the second embodiment shown in FIG. 14, when the self-propelled snow remover 100 is run without performing the snow removal work by the snow removal work device 102, the load applied to the electric motors 10L and 10R is small. As a result, the drive current Imr supplied to the electric motors 10L and 10R is lower than the reference current Ims.
The control unit 133 that executes the control of the control flowchart shown in FIG. 14 includes a condition that the snow removal work by the snow removal work device 102 is stopped (ST12) and a condition that the travel devices 111L and 111R are operated (ST13). ), The plurality of driver circuits 71 and 72 are controlled so as to supply the drive current only to the predetermined winding 38 in the plurality of windings 38 (ST14, ST14). ST17). As a result, the torque generated by the electric motors 10L and 10R is small.

一方、除雪作業装置102によって除雪作業をしながら自走式除雪機100を走行させたときには、電動モータ10L,10Rに掛かる負荷は大きい。この結果、電動モータ10L,10Rに供給される駆動電流Imrは、基準電流Imsに達する。このときに、制御部133は、例えば、全ての巻線38に駆動電流を供給するように制御すればよい(ST16、ST17)。この結果、電動モータ10L,10Rが発生するトルクは大きい。しかも、作業者の速度操作に応じて、電動モータ10L,10Rを低速回転させることができる。   On the other hand, when the self-propelled snowplow 100 is run while performing snow removal work by the snow removal work device 102, the load applied to the electric motors 10L and 10R is large. As a result, the drive current Imr supplied to the electric motors 10L and 10R reaches the reference current Ims. At this time, for example, the control unit 133 may perform control so as to supply drive current to all the windings 38 (ST16, ST17). As a result, the torque generated by the electric motors 10L and 10R is large. Moreover, the electric motors 10L and 10R can be rotated at a low speed according to the speed operation of the operator.

このように、除雪作業装置102による除雪作業の有無によって、電動モータ10L,10Rに対する駆動電流の供給を変更するだけであるから、簡単な構成で電動モータ10L,10Rの消費電力を抑制することができる。   Thus, since the supply of the drive current to the electric motors 10L and 10R is only changed depending on the presence or absence of the snow removal work by the snow removal work device 102, the power consumption of the electric motors 10L and 10R can be suppressed with a simple configuration. it can.

さらには、ドライバ回路71,72が複数個に分けられているので、電動モータ10に掛かる負荷の変動に応じて、制御部133は複数のドライバ回路71,72を個別に制御することができる。つまり、必要な巻線38にだけ駆動電流を供給する。この結果、電動モータ10による無駄な消費電流(駆動電流)を容易に抑制して、省エネルギー化を進めることができる。しかも、動力装置90は簡単な構成ですむ。   Furthermore, since the driver circuits 71 and 72 are divided into a plurality of parts, the control unit 133 can individually control the plurality of driver circuits 71 and 72 in accordance with a change in the load applied to the electric motor 10. That is, the drive current is supplied only to the necessary winding 38. As a result, wasteful current consumption (driving current) by the electric motor 10 can be easily suppressed to save energy. Moreover, the power unit 90 can be simply configured.

次に、走行用電動モータ10と制御部133とドライバ回路143Lの変形例について、図15〜図20に基づき説明する。なお、図1〜図14に示す電動モータ10、自走式除雪機100、制御部133及びドライバ回路143Lと同様の構成については同一符号を付し、その説明を省略する。   Next, modified examples of the traveling electric motor 10, the control unit 133, and the driver circuit 143L will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the structure similar to the electric motor 10, the self-propelled snow remover 100, the control part 133, and driver circuit 143L which are shown in FIGS.

図15は、本発明に係る変形例の走行用電動モータの断面図であり、上記図1に合わせて表したものである。変形例の走行用電動モータ10Aは、ロータブロック20Aとステータブロック30Aとからなる、ブラシレス式インナロータ型直流モータである。   FIG. 15 is a cross-sectional view of a traveling electric motor according to a modified example of the present invention, and is shown in accordance with FIG. A traveling electric motor 10A according to a modified example is a brushless inner rotor type DC motor including a rotor block 20A and a stator block 30A.

ロータブロック20Aは、1つのモータ軸21Aと1つのロータ22Aとからなる。ロータ22Aは、モータ軸21Aに例えば圧入によって固定された環状の部材であって、図1〜図4に示す第1ロータ22と実質的に同じ構成である。但し、ロータ22Aは、複数のステータ31,32,39の全てに対応するべく、第1ロータ22よりも細長い構成である。このため、複数の永久磁石26Aの長さは、ロータ22Aの長さに対応して大きく設定されている。   The rotor block 20A includes one motor shaft 21A and one rotor 22A. The rotor 22A is an annular member fixed to the motor shaft 21A, for example, by press fitting, and has substantially the same configuration as the first rotor 22 shown in FIGS. However, the rotor 22 </ b> A is longer than the first rotor 22 so as to correspond to all of the plurality of stators 31, 32, 39. For this reason, the length of the plurality of permanent magnets 26A is set to be large corresponding to the length of the rotor 22A.

次に、ステータブロック30Aについて説明する。ステータブロック30Aは、3つのステータ31,32,39と、2つのステータ間用スペーサ33,33と、2つのカバー34,35とからなる。3つのステータ31,32,39は、モータ軸21Aの軸方向に複数の部材に分割され、且つ、1つのロータ22Aに個別に対応するように配置された、環状のアウタステータである。3つのステータ31,32,39は、互いに位相が一致して配置されている。   Next, the stator block 30A will be described. The stator block 30A includes three stators 31, 32, 39, two inter-stator spacers 33, 33, and two covers 34, 35. The three stators 31, 32, and 39 are annular outer stators that are divided into a plurality of members in the axial direction of the motor shaft 21A and arranged to individually correspond to one rotor 22A. The three stators 31, 32, 39 are arranged in phase with each other.

モータ軸21Aに対して、ロータ22Aと各ステータ31,32,39は同心に配置されている。ロータ22Aは、対応する各ステータ31,32,39の内部に若干の間隙(エアギャップ)を有して配置される。   The rotor 22A and the stators 31, 32, 39 are arranged concentrically with respect to the motor shaft 21A. The rotor 22A is disposed with a slight gap (air gap) inside the corresponding stator 31, 32, 39.

このように、変形例の電動モータ10Aは、1つのモータ軸21Aと、このモータ軸21Aに設けられた1つのロータ22Aと、このロータ22Aに対応してモータ軸方向に配列された3つのステータ31,32,39とからなる、ブラシレス式インナロータ型直流モータである。
ロータブロック20Aは、ロータ22Aが1つだけである他には、図1〜図4に示すロータブロック20と実質的に同じ構成である。
ステータブロック30Aは、上記第1ステータ31と上記第2ステータ32に加えて更に第3ステータ39を有している他には、図1〜図4に示すステータブロック30と実質的に同じ構成である。
Thus, the electric motor 10A according to the modification includes one motor shaft 21A, one rotor 22A provided on the motor shaft 21A, and three stators arranged in the motor shaft direction corresponding to the rotor 22A. The brushless inner rotor type DC motor is composed of 31, 32, and 39.
The rotor block 20A has substantially the same configuration as the rotor block 20 shown in FIGS. 1 to 4 except that there is only one rotor 22A.
The stator block 30A has substantially the same configuration as the stator block 30 shown in FIGS. 1 to 4 except that the stator block 30A has a third stator 39 in addition to the first stator 31 and the second stator 32. is there.

次に、変形例における、制御部133と左のドライバ回路143Lと左の電動モータ10Aの関係について、図16に基づき詳細に説明する。
ここで、図16に示すように、ロータ22Aと第1のステータ31の組合せから成る構成のことを、第1モータユニット81Aと言う。ロータ22Aと第2のステータ32の組合せから成る構成のことを、第2モータユニット82Aと言う。ロータ22Aと第3のステータ39の組合せから成る構成のことを、第3モータユニット83Aと言う。
Next, the relationship among the control unit 133, the left driver circuit 143L, and the left electric motor 10A in the modification will be described in detail with reference to FIG.
Here, as shown in FIG. 16, a configuration including a combination of the rotor 22 </ b> A and the first stator 31 is referred to as a first motor unit 81 </ b> A. A configuration including a combination of the rotor 22A and the second stator 32 is referred to as a second motor unit 82A. A configuration including a combination of the rotor 22A and the third stator 39 is referred to as a third motor unit 83A.

また、電動モータ10Aと、この電動モータ10Aに駆動電流を供給するドライバ回路143Lと、このドライバ回路143Lを制御する制御部133の組合せから成る構成のことを、動力装置90Aと言う。   Further, a configuration including a combination of the electric motor 10A, a driver circuit 143L that supplies a driving current to the electric motor 10A, and a control unit 133 that controls the driver circuit 143L is referred to as a power unit 90A.

電動モータ10Aは、各ステータ31,32,39毎に12個の巻線38を有している。12個の巻線38を、例えば、互いに隣接し合う4つずつ直列接続することにより、複数の巻線相61〜63が構成される。具体的には、U相の巻線相61とV相の巻線相62とW相の巻線相63の3つである。これらの巻線相61〜63はステータ31,32,39の周方向に配列される。このように、複数の巻線相61〜63は、複数の巻線38の集合体であって、互いに電気的に独立している。複数の巻線相61〜63は、各一端同士が接続されることによって、Y結線(スター型結線)にされている。   The electric motor 10 </ b> A has twelve windings 38 for each of the stators 31, 32, and 39. A plurality of winding phases 61 to 63 are configured by connecting 12 windings 38 in series, for example, four adjacent to each other. Specifically, there are three winding phases: a U-phase winding phase 61, a V-phase winding phase 62, and a W-phase winding phase 63. These winding phases 61 to 63 are arranged in the circumferential direction of the stators 31, 32 and 39. Thus, the plurality of winding phases 61 to 63 are aggregates of the plurality of windings 38 and are electrically independent from each other. The plurality of winding phases 61 to 63 are connected in Y connection (star connection) by connecting one ends thereof.

変形例のドライバ回路143Lは、第1ドライバ回路71と第2ドライバ回路72の他に、更に第3ドライバ回路73を有する。第3ドライバ回路73は、第1ドライバ回路71と同様にそれぞれ互いに独立したU相ドライバ74とV相ドライバ75とW相ドライバ76の、3つの相ドライバからなる。つまり、第3ドライバ回路73は、第1ドライバ回路71と実質的に同じ構成である。   The modified driver circuit 143 </ b> L includes a third driver circuit 73 in addition to the first driver circuit 71 and the second driver circuit 72. Similarly to the first driver circuit 71, the third driver circuit 73 includes three phase drivers of a U-phase driver 74, a V-phase driver 75, and a W-phase driver 76 that are independent of each other. That is, the third driver circuit 73 has substantially the same configuration as the first driver circuit 71.

次に、上記図16に示す制御部133をマイクロコンピュータとした場合の制御フローについて、図16を参照しつつ、図17に基づき説明する。これらの制御フローは、例えばメインスイッチ134(図8参照)をオンにしたときに開始する。図中、ST××はステップ番号を示す。特に説明がないステップ番号については、番号順に進行する。
但し、図16に示す制御フローの構成の場合において、電動モータ10Aは次のように構成されている。つまり、複数のステータ31,32,39は互いに位相が一致して配置されている。
Next, a control flow when the control unit 133 shown in FIG. 16 is a microcomputer will be described based on FIG. 17 with reference to FIG. These control flows are started when the main switch 134 (see FIG. 8) is turned on, for example. In the figure, STxx indicates a step number. Step numbers that are not specifically described proceed in numerical order.
However, in the case of the configuration of the control flow shown in FIG. 16, the electric motor 10A is configured as follows. That is, the plurality of stators 31, 32, 39 are arranged in phase with each other.

図17は、本発明に係る変形例の制御部の制御フローチャートである。
ST21;回生制動操作信号、つまり、左右の旋回操作スイッチ137L,137Rのスイッチ信号を読み込む。
ST22;回生制動操作がされたか否かを調べ、YESならST23に進み、NOならST21に戻る。左の旋回操作スイッチ137Lまたは右の旋回操作スイッチ137Rがオン操作されているときに、回生制動操作がされたと判断する。
ST23;バッテリ105の電圧Ebrを、バッテリ用電圧センサ146によって検出する。
ST24;電動モータ10Lからドライバ回路143Lを介してバッテリ105へ流れる回生電流Irrを、電流センサ145Lによって検出する。
FIG. 17 is a control flowchart of the control unit according to the modified example of the invention.
ST21: Regenerative braking operation signals, that is, switch signals of the left and right turning operation switches 137L and 137R are read.
ST22: It is checked whether or not a regenerative braking operation is performed. If YES, the process proceeds to ST23, and if NO, the process returns to ST21. When the left turning operation switch 137L or the right turning operation switch 137R is turned on, it is determined that the regenerative braking operation has been performed.
ST23: The voltage Ebr of the battery 105 is detected by the battery voltage sensor 146.
ST24: A regenerative current Irr flowing from the electric motor 10L to the battery 105 via the driver circuit 143L is detected by the current sensor 145L.

ST25;バッテリ105の電圧Ebrが、予め設定されている所定の基準電圧Ebsを越えているか否かを調べ、YESならST26に進み、NOならST28に進む。バッテリ105の残量に応じて電圧Ebrは増大する。基準電圧Ebsは、バッテリ105の過充電が防止される値(例えば、バッテリ105が満充電に近い状態の電圧)に設定される。
ST26;回生電流Irrが、予め設定されている所定の基準回生電流Irsを越えているか否かを調べ、YESならST27に進み、NOならST28に進む。基準回生電流Irsは、バッテリ105の耐久性を考慮した最大限の回生電流(充電電流)に設定される。
ST25: Check whether the voltage Ebr of the battery 105 exceeds a predetermined reference voltage Ebs set in advance. If YES, the process proceeds to ST26, and if NO, the process proceeds to ST28. The voltage Ebr increases according to the remaining amount of the battery 105. The reference voltage Ebs is set to a value that prevents overcharging of the battery 105 (for example, a voltage in a state where the battery 105 is nearly fully charged).
ST26: Check whether the regenerative current Irr exceeds a predetermined reference regenerative current Irs set in advance. If YES, the process proceeds to ST27, and if NO, the process proceeds to ST28. The reference regenerative current Irs is set to the maximum regenerative current (charging current) in consideration of the durability of the battery 105.

ST27;制御部133に記憶されている複数の制御モードの中から、アンバランス回生制御モードを選択する。
アンバランス回生制御モードは、回生制動時において、3つのモータユニット81A,82A,83Aが不均等のトルクを発生するように、3つのドライバ回路71〜73を制御するモードである。制御部133は、アンバランス回生制御モードを実行することによって、各モータユニット81A,82A,83Aが発生するトルクの配分を不均等とするように、3つのドライバ回路71〜73を制御することになる。3つのモータユニット81A,82A,83Aが発生するトルクの総和、つまり、合成トルクは、制御部133が電動モータ10Aに要求するトルク(必要トルク)である。この場合の合成トルクは、回生トルクである。アンバランス回生制御モードの一例については、図19及び図20に基づいて説明する。
ST27: The unbalanced regeneration control mode is selected from the plurality of control modes stored in the control unit 133.
The unbalanced regenerative control mode is a mode for controlling the three driver circuits 71 to 73 so that the three motor units 81A, 82A, and 83A generate uneven torque during regenerative braking. The control unit 133 controls the three driver circuits 71 to 73 so as to make the distribution of the torque generated by each motor unit 81A, 82A, 83A uneven by executing the unbalanced regeneration control mode. Become. The total torque generated by the three motor units 81A, 82A, 83A, that is, the combined torque, is a torque (necessary torque) required by the control unit 133 for the electric motor 10A. The combined torque in this case is a regenerative torque. An example of the unbalanced regeneration control mode will be described with reference to FIGS.

ST28;制御部133に記憶されている複数の制御モードの中から、通常回生制御モードを選択する。
通常回生制御モードは、回生制動時において、3つのモータユニット81A,82A,83Aが均等のトルクを発生するように、3つのドライバ回路71〜73を制御するモードである。制御部133は、通常回生制御モードを実行することによって、各モータユニット81A,82A,83Aが発生するトルクの配分を均等とするように、3つのドライバ回路71〜73を制御することになる。3つのモータユニット81A,82A,83Aが発生するトルクの総和、つまり、合成トルクは、制御部133が電動モータ10Aに要求するトルク(必要トルク)である。この場合の合成トルクは、回生トルクである。通常回生制御モードの一例については、図18に基づいて説明する。
ST28: The normal regenerative control mode is selected from the plurality of control modes stored in the control unit 133.
The normal regenerative control mode is a mode for controlling the three driver circuits 71 to 73 so that the three motor units 81A, 82A, and 83A generate equal torque during regenerative braking. The control unit 133 controls the three driver circuits 71 to 73 so as to equalize the distribution of torque generated by the motor units 81A, 82A, and 83A by executing the normal regeneration control mode. The total torque generated by the three motor units 81A, 82A, 83A, that is, the combined torque, is a torque (necessary torque) required by the control unit 133 for the electric motor 10A. The combined torque in this case is a regenerative torque. An example of the normal regeneration control mode will be described with reference to FIG.

ST29;上記ST27またはST28で選択された回生制御モードに基づいて、ドライバ回路143Lを制御した後に、この制御フローにおける制御を終了する。   ST29: After controlling the driver circuit 143L based on the regeneration control mode selected in ST27 or ST28, the control in this control flow is terminated.

図18は、図17のST28に示された通常回生制御モードの一例を説明する説明図であり、上記図11と同様の表し方をしてある。つまり、図18は、横軸をロータの回転角とし、縦軸を各部の信号・トルクとしたモータユニットの制御特性を示している。
第1モータユニット81Aが発生するトルク(第1巻線側の発生トルク)はTb1である。第2モータユニット82Aが発生するトルク(第2巻線側の発生トルク)はTb2である。第3モータユニット83Aが発生するトルク(第3巻線側の発生トルク)はTb3である。3つのトルクTb1〜Tb3の総和、つまり、合成トルクはTbtである。
FIG. 18 is an explanatory diagram for explaining an example of the normal regeneration control mode shown in ST28 of FIG. 17, and is represented in the same manner as in FIG. That is, FIG. 18 shows the control characteristics of the motor unit with the horizontal axis as the rotation angle of the rotor and the vertical axis as the signal / torque of each part.
The torque generated by the first motor unit 81A (generated torque on the first winding side) is Tb1. The torque generated by the second motor unit 82A (generated torque on the second winding side) is Tb2. The torque generated by the third motor unit 83A (generated torque on the third winding side) is Tb3. The total sum of the three torques Tb1 to Tb3, that is, the combined torque is Tbt.

先ず、第1モータユニット81Aについて説明する。回生制動時において、制御部133は、第1ドライバ回路71における全ての上部素子へ発する信号(入力信号Uu,Vu,Wu)を低レベル信号Lとする。このため、第1巻線側の発生トルクTb1は負の値となる。
同様に、制御部133は、第2ドライバ回路72と第3ドライバ回路73にも、第1ドライバ回路71と同じ信号を発する。このため、第2巻線側の発生トルクTb2と第3巻線側の発生トルクTb3も負の値となる。
各発生トルクTb1,Tb2,Tb3の値は同一である。合成トルクTbtは、Tb1,Tb2,Tb3を合成した負の値であるから、回生トルクである。
First, the first motor unit 81A will be described. At the time of regenerative braking, the control unit 133 sets signals (input signals Uu, Vu, Wu) issued to all the upper elements in the first driver circuit 71 as the low level signal L. For this reason, the generated torque Tb1 on the first winding side has a negative value.
Similarly, the control unit 133 issues the same signal as that of the first driver circuit 71 to the second driver circuit 72 and the third driver circuit 73. For this reason, the generated torque Tb2 on the second winding side and the generated torque Tb3 on the third winding side are also negative values.
The values of the generated torques Tb1, Tb2, Tb3 are the same. The combined torque Tbt is a regenerative torque because it is a negative value obtained by combining Tb1, Tb2, and Tb3.

このように、通常回生制御モードによれば、制御部133が電動モータ10Aに要求する回生トルクTbt(所要回生トルクTbt)を、3つのモータユニット81A,82A,83Aに均等に分配することができる。
所要回生トルクTbtとは、外部条件(例えば、電動モータ10Aで駆動する負荷を停止させるときの条件)に応じて制御部133が演算して求めた値である。
Thus, according to the normal regenerative control mode, the regenerative torque Tbt requested by the control unit 133 to the electric motor 10A (required regenerative torque Tbt) can be evenly distributed to the three motor units 81A, 82A, 83A. .
The required regenerative torque Tbt is a value calculated by the control unit 133 according to an external condition (for example, a condition for stopping a load driven by the electric motor 10A).

図19は、図17のST27に示されたアンバランス回生制御モードの一例を説明する説明図(その1)であり、上記図18と同様の表し方をしてある。つまり、図19は、横軸をロータの回転角とし、縦軸を各部の信号・トルクとした第1モータユニット81Aの制御特性を示している。   FIG. 19 is an explanatory diagram (part 1) illustrating an example of the unbalanced regeneration control mode shown in ST27 of FIG. 17, and is represented in the same manner as FIG. That is, FIG. 19 shows the control characteristics of the first motor unit 81A with the horizontal axis as the rotation angle of the rotor and the vertical axis as the signal / torque of each part.

回生制動時において、制御部133は、第1ホールIC52の出力信号に応じて第1ドライバ回路71における上部素子と下部素子に制御信号を発する。このため、第1巻線側の発生トルクTb1は正の値となる。   During regenerative braking, the control unit 133 issues a control signal to the upper element and the lower element in the first driver circuit 71 according to the output signal of the first Hall IC 52. For this reason, the generated torque Tb1 on the first winding side is a positive value.

図20は、図17のST27に示されたアンバランス回生制御モードの一例を説明する説明図(その2)であり、上記図19と同様の表し方をしてある。つまり、図20は、横軸をロータの回転角とし、縦軸を各部の信号・トルクとした第2及び第3モータユニット82A、83Aの制御特性を示している。   FIG. 20 is an explanatory diagram (part 2) illustrating an example of the unbalanced regeneration control mode shown in ST27 of FIG. 17, and is represented in the same manner as in FIG. That is, FIG. 20 shows the control characteristics of the second and third motor units 82A and 83A with the horizontal axis as the rotation angle of the rotor and the vertical axis as the signal / torque of each part.

回生制動時において、制御部133は、第2及び第3モータユニット82A、83Aにおける全ての上部素子へ発する信号(入力信号Uu,Vu,Wu)を低レベル信号Lとする。このため、第2及び第3の発生トルクTb2,Tb3は負の値となる。   At the time of regenerative braking, the control unit 133 sets signals (input signals Uu, Vu, Wu) issued to all upper elements in the second and third motor units 82A, 83A as the low level signal L. For this reason, the second and third generated torques Tb2, Tb3 are negative values.

上記図19に示す第1巻線側の発生トルクTb1と、図20に示す第2及び第3巻線側の発生トルクTb2,Tb3とは、絶対値が同一である。合成トルクTbtは、Tb1,Tb2,Tb3を合成した負の値となる。つまり、合成トルクTbtは回生トルクである。   The generated torque Tb1 on the first winding side shown in FIG. 19 and the generated torques Tb2 and Tb3 on the second and third winding sides shown in FIG. 20 have the same absolute value. The combined torque Tbt is a negative value obtained by combining Tb1, Tb2, and Tb3. That is, the combined torque Tbt is a regenerative torque.

このように、アンバランス回生制御モードによれば、制御部133が電動モータ10Aに要求する回生トルクTbtを、3つのモータユニット81A,82A,83Aに不均等に分配することができる。   Thus, according to the unbalanced regenerative control mode, the regenerative torque Tbt requested by the control unit 133 to the electric motor 10A can be unevenly distributed to the three motor units 81A, 82A, 83A.

ここで、アンバランス回生制御モードにおける、各巻線側の発生トルクTb1,Tb2,Tb3と所要回生トルクTbtの関係をまとめると、次の通りである。
各巻線側の発生トルクTb1,Tb2,Tb3については、所要回生トルクTbtに所定の係数α1,α2,α3を乗算することによって設定することができる。例えば、第1巻線側の係数をα1、第2巻線側の係数をα2、第3巻線側の係数をα3とする。この結果、次式によって、各巻線側の発生トルクTb1,Tb2,Tb3が決まる。なお、上述のように、所要回生トルクTbtは負の値である。
Tb1=Tbt×α1
Tb2=Tbt×α2
Tb3=Tbt×α3
但し、条件式「α1+α2+α3=+1」を満足することを条件とする。例えば、α1=−1、α2=+1、α3=+1とする。
Here, the relationship between the generated torques Tb1, Tb2, Tb3 on each winding side and the required regenerative torque Tbt in the unbalanced regeneration control mode is summarized as follows.
The generated torques Tb1, Tb2, and Tb3 on each winding side can be set by multiplying the required regenerative torque Tbt by predetermined coefficients α1, α2, and α3. For example, the coefficient on the first winding side is α1, the coefficient on the second winding side is α2, and the coefficient on the third winding side is α3. As a result, the generated torques Tb1, Tb2, and Tb3 on each winding side are determined by the following equation. As described above, the required regenerative torque Tbt is a negative value.
Tb1 = Tbt × α1
Tb2 = Tbt × α2
Tb3 = Tbt × α3
However, it is a condition that the conditional expression “α1 + α2 + α3 = + 1” is satisfied. For example, α1 = −1, α2 = + 1, and α3 = + 1.

このようにすることによって、第1巻線側の発生トルクTb1を正転駆動トルクとする。また、第2及び第3巻線側の発生トルクTb2,Tb3を回生トルクとする。
Tb1が正の値、Tb2,Tb3が負の値であり、しかも、全ての値の絶対値が同一である。このため、Tb1,Tb2,Tb3の総和であるTbtの値は、Tb3の値と同じ回生トルクになる。このTbtによって電動モータ10Aを回生制動させることができる。
In this way, the generated torque Tb1 on the first winding side is set as the normal rotation driving torque. Further, the generated torques Tb2 and Tb3 on the second and third winding sides are set as regenerative torque.
Tb1 is a positive value, Tb2 and Tb3 are negative values, and the absolute values of all the values are the same. For this reason, the value of Tbt, which is the sum of Tb1, Tb2, and Tb3, is the same regenerative torque as the value of Tb3. The electric motor 10A can be regeneratively braked by this Tbt.

しかも、Tb1,Tb2,Tb3を積極的に不均等(アンバランス)に設定することによって、電動モータ10Aから外部に出力されるトルクは、図18に示す通常回生制御モードの場合と同じであっても、バッテリ105に回生される電力を低減させることができる。   In addition, by positively setting Tb1, Tb2, and Tb3 to be unbalanced, the torque output to the outside from the electric motor 10A is the same as in the normal regenerative control mode shown in FIG. Moreover, the electric power regenerated by the battery 105 can be reduced.

詳しく説明すると、次の通りである。なお、理解を容易にするために、トルクと電流と効率の関係だけを説明する。
ここで、一般的な電動モータが駆動トルクを発生するときの効率(モータ駆動時の効率)をηoとする。駆動トルクは、モータ駆動電流と効率ηoの積に比例する。言い換えると、モータ駆動電流は、駆動トルクと効率ηoの逆数(1/ηo)との積に比例する。
また、回生制動時に、電動モータが回生トルクに応じて回生電流を発生するときの効率(回生制動時の効率)をηiとする。回生電流は、回生トルクと効率ηiの積に比例する。なお、効率ηiは効率ηoと概ね同じと考えて差し支えない。
This will be described in detail as follows. For ease of understanding, only the relationship between torque, current and efficiency will be described.
Here, the efficiency (efficiency at the time of motor driving) when a general electric motor generates driving torque is ηo. The driving torque is proportional to the product of the motor driving current and the efficiency ηo. In other words, the motor drive current is proportional to the product of the drive torque and the inverse of the efficiency ηo (1 / ηo).
In addition, the efficiency when the electric motor generates a regenerative current according to the regenerative torque during regenerative braking (efficiency during regenerative braking) is defined as ηi. The regenerative current is proportional to the product of regenerative torque and efficiency ηi. Note that the efficiency ηi may be considered to be substantially the same as the efficiency ηo.

ところで、図17のST28に示された通常回生制御モードにおける、モータ全体の効率ηtuは効率ηiと等しい(ηtu=ηi)。
これに対し、図17のST27に示されたアンバランス回生制御モードにおいて、第1巻線側のモータ駆動電流I1は、駆動トルクと効率ηoの逆数(1/ηo)との積に比例する。また、第2巻線側の回生電流I2は、回生トルクと効率ηiの積に比例する。第3巻線側の回生電流I3も、回生トルクと効率ηiの積に比例する。
Incidentally, the efficiency ηtu of the entire motor in the normal regeneration control mode shown in ST28 of FIG. 17 is equal to the efficiency ηi (ηtu = ηi).
On the other hand, in the unbalanced regeneration control mode shown in ST27 of FIG. 17, the motor driving current I1 on the first winding side is proportional to the product of the driving torque and the reciprocal of the efficiency ηo (1 / ηo). The regenerative current I2 on the second winding side is proportional to the product of the regenerative torque and the efficiency ηi. The regenerative current I3 on the third winding side is also proportional to the product of the regenerative torque and the efficiency ηi.

当然のことながら、駆動トルクは正の値、回生トルクは負の値である。モータ駆動電流I1は正の値、回生電流I2,I3は負の値である。モータ全体の回生トルクが負の値なので、モータ全体の回生電流Itは、式「It=I1+I2+I3」で求められる負の値である。従って、モータ全体の効率ηtaは、式「ηta=2×ηi−(1/ηo)」で求められる。   As a matter of course, the driving torque is a positive value and the regenerative torque is a negative value. The motor drive current I1 is a positive value, and the regenerative currents I2 and I3 are negative values. Since the regenerative torque of the entire motor is a negative value, the regenerative current It of the entire motor is a negative value obtained by the expression “It = I1 + I2 + I3”. Therefore, the efficiency ηta of the entire motor is obtained by the equation “ηta = 2 × ηi− (1 / ηo)”.

以上の説明から明らかなように、通常回生制御モードにおけるモータ全体の効率ηtuに対して、アンバランス回生制御モードにおけるモータ全体の効率ηtaは小さい(ηtu>ηta)。従って、通常回生制御モードにおいてバッテリに回生される電力に対し、アンバランス回生制御モードにおいてバッテリに回生される電力は減少する。   As is apparent from the above description, the overall motor efficiency ηta in the unbalanced regenerative control mode is smaller than the overall motor efficiency ηtu in the normal regenerative control mode (ηtu> ηta). Therefore, the electric power regenerated by the battery in the unbalanced regenerative control mode is reduced with respect to the electric power regenerated by the battery in the normal regenerative control mode.

このように、図15〜図20に示す変形例においては、回生制動時において、バッテリ105の電圧Ebrが所定の基準電圧Ebs(例えば、バッテリ105が満充電に近い状態の電圧)を越え、且つ、回生電流Irrが所定の基準回生電流Irsを越えたときには、制御部133は、複数のドライバ回路71,72,73に対して各々異なる制御信号を発する。
一方、バッテリ105の電圧Ebrが所定の基準電圧Ebsを越えていないときや、回生電流Irrが所定の基準回生電流Irsを越えていないときには、制御部133は、複数のドライバ回路71,72,73に対して全て同じ制御信号を発する。
As described above, in the modification examples shown in FIGS. 15 to 20, during regenerative braking, the voltage Ebr of the battery 105 exceeds a predetermined reference voltage Ebs (for example, a voltage in a state where the battery 105 is almost fully charged), and When the regenerative current Irr exceeds a predetermined reference regenerative current Irs, the control unit 133 issues different control signals to the plurality of driver circuits 71, 72, 73, respectively.
On the other hand, when the voltage Ebr of the battery 105 does not exceed the predetermined reference voltage Ebs or when the regenerative current Irr does not exceed the predetermined reference regenerative current Irs, the control unit 133 has a plurality of driver circuits 71, 72, 73. To all the same control signals.

このように、バッテリ105の満充電時において、回生制動によるバッテリ105の過充電を防止するためには、制御部133から各ドライバ回路71,72,73へ各々異なる制御信号を発するだけでよい。このため、バッテリ105の満充電時に大きい回生電流を流すための抵抗を設ける必要はない。従って、回生制動をすることが可能な動力装置90Aを、簡単な構成にすることができる。   Thus, in order to prevent overcharge of the battery 105 due to regenerative braking when the battery 105 is fully charged, it is only necessary to issue different control signals from the control unit 133 to the driver circuits 71, 72, 73. For this reason, it is not necessary to provide a resistor for flowing a large regenerative current when the battery 105 is fully charged. Therefore, the power unit 90A capable of regenerative braking can be configured simply.

さらには、電動モータ10Aは、1つのモータ軸21Aと少なくとも1つのロータ22Aと複数のステータ31,32,39とからなる。各ステータ31,32,39の巻線38は、ステータ31,32,39毎に電気的に独立している。ドライバ回路71,72,73は、各ステータ31,32,39の巻線38毎に個別に駆動電流を供給するように、複数個に分けられている。複数のドライバ回路71,72,73を制御部133で個別に制御することができる。
このため、各ドライバ回路71,72,73の電流供給能力は小さくてすむ。各ドライバ回路71,72,73を小型化することができる。
Furthermore, the electric motor 10A includes one motor shaft 21A, at least one rotor 22A, and a plurality of stators 31, 32, and 39. The winding 38 of each stator 31, 32, 39 is electrically independent for each stator 31, 32, 39. The driver circuits 71, 72, 73 are divided into a plurality so as to individually supply a drive current for each winding 38 of the stators 31, 32, 39. The plurality of driver circuits 71, 72, 73 can be individually controlled by the control unit 133.
Therefore, the current supply capability of each driver circuit 71, 72, 73 can be small. Each driver circuit 71, 72, 73 can be reduced in size.

また、ドライバ回路71,72,73は発熱するものである。これに対して、ドライバ回路71,72,73を複数個に分けたので、各ドライバ回路71,72,73からの放熱を分散することができる。このため、各ドライバ回路71,72,73を冷却するためのヒートシンクを小型にすることができる。従って、動力装置90Aを小型化することができる。   The driver circuits 71, 72, 73 generate heat. On the other hand, since the driver circuits 71, 72, 73 are divided into a plurality of parts, the heat radiation from the driver circuits 71, 72, 73 can be dispersed. For this reason, the heat sink for cooling each driver circuit 71, 72, 73 can be reduced in size. Therefore, the power unit 90A can be reduced in size.

次に、図7及び図8に示す自走式除雪機100の変形例を図21に基づき説明する。なお、図1〜図14に示す電動モータ10や自走式除雪機100と同様の構成については同一符号を付し、その説明を省略する。
図21は、本発明に係る自走式除雪機の変形例を示す側面図である。
変形性の自走式除雪機200は、機体201に、ドーザ式の除雪作業装置202と、クローラ式の左右の走行装置204L,204Rと、この左右の走行装置204L,204Rだけを駆動するための左右の走行用電動モータ10L,10Rとを備えている。
Next, a modification of the self-propelled snowplow 100 shown in FIGS. 7 and 8 will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the structure similar to the electric motor 10 and self-propelled snowplow 100 shown in FIGS. 1-14, and the description is abbreviate | omitted.
FIG. 21 is a side view showing a modification of the self-propelled snowplow according to the present invention.
The deformable self-propelled snow removal machine 200 is configured to drive only the dozer-type snow removal device 202, the crawler-type left and right traveling devices 204L and 204R, and the left and right traveling devices 204L and 204R. Left and right traveling electric motors 10L and 10R are provided.

機体201は、左右両側に走行装置204L,204Rと走行用電動モータ10L,10Rを備えた走行フレーム201Aと、走行フレーム201Aの後部に上下スイング可能に取付けられた車体フレーム201Bとからなる。
車体フレーム201Bは、バッテリ205を備えるとともに、後部から後方上部へ延びる左右の操作ハンドル206L,206Rを備える。左右の操作ハンドル206L,206Rは、それぞれ先端にグリップ207L,207Rを有する。
走行フレーム201Aの後部と車体フレーム201Bの後部との間には、伸縮機構251が介在している。
The airframe 201 includes a traveling frame 201A having traveling devices 204L and 204R and traveling electric motors 10L and 10R on the left and right sides, and a vehicle body frame 201B attached to the rear part of the traveling frame 201A so as to be able to swing up and down.
The vehicle body frame 201B includes a battery 205 and left and right operation handles 206L and 206R extending from the rear part to the rear upper part. The left and right operation handles 206L and 206R have grips 207L and 207R at the tips, respectively.
An expansion / contraction mechanism 251 is interposed between the rear portion of the traveling frame 201A and the rear portion of the vehicle body frame 201B.

除雪作業装置202は、前部に雪を押出すドーザ(排雪部材)からなる。バッテリ205は上記図8に示すバッテリ105に相当する。
左右の走行装置204L,204Rは、走行用電動モータ10L,10Rだけによって駆動される構成であり、左右のクローラベルト211L,211Rと、前部に配置された左右の駆動輪(走行輪)212L,212Rと、後部に配置された左右の転動輪213L,213Rとからなる。左の電動モータ10Lが発生したトルクにより、左の駆動輪212Lを介して左のクローラベルト211Lを駆動する。右の電動モータ10Rが発生したトルクにより、右の駆動輪212Rを介して右のクローラベルト211Rを駆動する。
The snow removal work device 202 is composed of a dozer (snow drainage member) that pushes snow forward. The battery 205 corresponds to the battery 105 shown in FIG.
The left and right traveling devices 204L and 204R are configured to be driven only by the traveling electric motors 10L and 10R. The left and right crawler belts 211L and 211R and the left and right driving wheels (traveling wheels) 212L and 212R and left and right rolling wheels 213L and 213R arranged at the rear. The left crawler belt 211L is driven via the left drive wheel 212L by the torque generated by the left electric motor 10L. The right crawler belt 211R is driven via the right drive wheel 212R by the torque generated by the right electric motor 10R.

このような自走式除雪機200は、前進走行しつつ前部のドーザで雪を掻き集めて除雪するので、ドーザ式除雪機と言われている。作業者は、自走式除雪機200に連れて歩行しながら、操作ハンドル206L,206Rで自走式除雪機200を操縦することができる。   Such a self-propelled snow remover 200 is said to be a dozer-type snow remover because it scrapes and removes snow with a front dozer while traveling forward. An operator can steer the self-propelled snowplow 200 with the operation handles 206L and 206R while walking with the self-propelled snowplow 200.

左右の操作ハンドル206L,206Rの一方は、高さ調節用レバー252を備えている。作業者が高さ調節用レバー252を握っているときだけ、伸縮機構251が縮むことにより、走行フレーム201Aの後部に対して車体フレーム201Bが上方にスイングする。この結果、除雪作業装置202は上方にスイングする。
その後、作業者が高さ調節用レバー252から手を放すと、伸縮機構251が伸張することにより、走行フレーム201Aの後部に対して車体フレーム201Bが下方にスイングする。この結果、除雪作業装置202は下方にスイングする。
除雪作業装置202が、図21に示す除雪可能な位置まで下降したときに、下端位置センサ253がオン信号を発する。
One of the left and right operation handles 206 </ b> L and 206 </ b> R includes a height adjusting lever 252. Only when the operator holds the height adjustment lever 252, the telescopic mechanism 251 contracts, so that the vehicle body frame 201B swings upward with respect to the rear portion of the traveling frame 201A. As a result, the snow removal work device 202 swings upward.
Thereafter, when the operator releases his / her hand from the height adjusting lever 252, the telescopic mechanism 251 extends, and the vehicle body frame 201B swings downward with respect to the rear portion of the traveling frame 201A. As a result, the snow removal work device 202 swings downward.
When the snow removal work device 202 is lowered to the snow-removable position shown in FIG. 21, the lower end position sensor 253 issues an ON signal.

左右の操作ハンドル206L,206R間には、操作盤232と制御部233が配置されている。操作盤232は、メインスイッチ234と前後進速度操作部236とを備える。メインスイッチ234は、上記図8に示すメインスイッチ134に相当する。前後進速度操作部236は、上記図8に示す前後進速度操作部136に相当する。   An operation panel 232 and a control unit 233 are disposed between the left and right operation handles 206L and 206R. The operation panel 232 includes a main switch 234 and a forward / reverse speed operation unit 236. The main switch 234 corresponds to the main switch 134 shown in FIG. The forward / reverse speed operation unit 236 corresponds to the forward / reverse speed operation unit 136 shown in FIG.

制御部233は、上記図8に示す制御部133に相当する。なお、上記図8に示す左右の旋回操作スイッチ137L,137Rと左右の電磁ブレーキ142L,142Rの有無については任意である。上記図8に示すその他の部材については、変形例の自走式除雪機200にも備えている。   The control unit 233 corresponds to the control unit 133 shown in FIG. In addition, the presence or absence of the left and right turning operation switches 137L and 137R and the left and right electromagnetic brakes 142L and 142R shown in FIG. 8 is arbitrary. The other members shown in FIG. 8 are also provided in the self-propelled snowplow 200 of the modified example.

なお、本発明の実施の形態において、電動モータ10,10Aは上記インナロータ方式に限定されるものではなく、アウタロータ方式であってもよい。   In the embodiment of the present invention, the electric motors 10 and 10A are not limited to the inner rotor system, but may be an outer rotor system.

また、電動モータ10,10Aは、1つのモータ軸21,21Aと、このモータ軸21,21Aに設けられた少なくとも1つのロータ22,23,22Aと、このロータ22,23,22Aに対応してモータ軸方向に配列された複数のステータ31,32,39とからなる構成であればよい。   The electric motors 10, 10A correspond to one motor shaft 21, 21A, at least one rotor 22, 23, 22A provided on the motor shaft 21, 21A, and the rotor 22, 23, 22A. What is necessary is just the structure which consists of several stators 31, 32, 39 arranged in the motor axial direction.

また、電動モータ10は、複数の巻線38を各ステータ31,32に設ける構成に限定されるものではなく、各ロータ22,23に設ける構成であってもよい。変形例の電動モータ10Aは、複数の巻線38を各ステータ31,32,39に設ける構成に限定されるものではなく、ロータ22Aに設ける構成であってもよい。その場合には、各ステータ31,32,39に複数の永久磁石26を設ければよい。   In addition, the electric motor 10 is not limited to the configuration in which the plurality of windings 38 are provided in the stators 31 and 32, but may be configured in the rotors 22 and 23. The electric motor 10A according to the modified example is not limited to the configuration in which the plurality of windings 38 are provided in the stators 31, 32, and 39, and may be configured in the rotor 22A. In that case, a plurality of permanent magnets 26 may be provided in each of the stators 31, 32, 39.

また、制御部133と左右のドライバ回路143L,143Rは、いずれか1つに組込まれた構成であってもよい。
また、1つの電動モータ10,10Aによって複数の走行装置を駆動する構成を含む。
In addition, the control unit 133 and the left and right driver circuits 143L and 143R may be incorporated in any one of them.
Moreover, the structure which drives a some traveling apparatus by one electric motor 10 and 10A is included.

本発明の電動モータ10,10Aは、自走式除雪機100,200に搭載するのに好適である。   The electric motors 10 and 10A of the present invention are suitable for being mounted on the self-propelled snow blowers 100 and 200.

本発明に係る電動モータの断面図である。It is sectional drawing of the electric motor which concerns on this invention. 図1に示された電動モータをモータ軸方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the electric motor shown by FIG. 1 from the motor axial direction. 図1に示されたロータブロックの断面図である。It is sectional drawing of the rotor block shown by FIG. 図3に示されたロータブロックの各部をモータ軸方向から見た図である。It is the figure which looked at each part of the rotor block shown by FIG. 3 from the motor axial direction. 図1に示されたステータブロックの分解状態の断面図である。It is sectional drawing of the decomposition | disassembly state of the stator block shown by FIG. 図5に示されたステータブロックの各部をモータ軸方向から見た図である。It is the figure which looked at each part of the stator block shown by FIG. 5 from the motor axial direction. 図1に示された電動モータを搭載した自走式除雪機の側面図である。It is a side view of the self-propelled snowplow carrying the electric motor shown in FIG. 図7に示された自走式除雪機の模式的平面図兼制御系統図である。FIG. 8 is a schematic plan view and control system diagram of the self-propelled snowplow shown in FIG. 7. 図8に示された自走式除雪機の制御系統のうち、制御部と左のドライバ回路と左の電動モータの回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram of a control unit, a left driver circuit, and a left electric motor in the control system of the self-propelled snowplow shown in FIG. 8. 本発明に係る動力装置の回路図である。It is a circuit diagram of the power plant concerning the present invention. 図10に示された第1巻き線側の特性を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the characteristic by the side of the 1st winding shown by FIG. 図1に示された電動モータの合成トルクを示すトルク特性図である。It is a torque characteristic figure which shows the synthetic | combination torque of the electric motor shown by FIG. 図9に示された制御部の制御フローチャート(第1実施例)である。FIG. 10 is a control flowchart (first embodiment) of the control unit shown in FIG. 9. FIG. 図9に示された制御部の制御フローチャート(第2実施例)である。FIG. 10 is a control flowchart (second embodiment) of the control unit shown in FIG. 9. FIG. 本発明に係る変形例の走行用電動モータの断面図である。It is sectional drawing of the electric motor for driving | running | working of the modification which concerns on this invention. 本発明に係る変形例の動力装置の回路図である。It is a circuit diagram of the power plant of the modification concerning the present invention. 図16に示された制御部の制御フローチャートである。It is a control flowchart of the control part shown by FIG. 図17に示された通常回生制御モードの一例を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining an example of the normal regeneration control mode shown by FIG. 図17に示されたアンバランス回生制御モードの一例を説明する説明図(その1)である。It is explanatory drawing (the 1) explaining an example of the unbalance regeneration control mode shown by FIG. 図17に示されたアンバランス回生制御モードの一例を説明する説明図(その2)である。It is explanatory drawing (the 2) explaining an example of the unbalance regeneration control mode shown by FIG. 本発明に係る自走式除雪機の変形例を示す側面図である。It is a side view which shows the modification of the self-propelled snow remover which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10,10A,10L,10R…走行用電動モータ、21,21A…モータ軸、22…第1ロータ、22A…ロータ、23…第2ロータ、31…第1ステータ、32…第2ステータ、38…巻線、39…第3ステータ、61,62,63…巻線相、81,81A…第1モータユニット、82,82A…第2モータユニット、83A…第3モータユニット、90,90A…動力装置、100…自走式除雪機、101…機体、102…除雪作業装置、104L,104R…走行装置、105…バッテリ、133…制御部、143L,143R…ドライバ回路、Ebr…バッテリの電圧、Ebs…基準電圧、Imr…駆動電流、Ims…基準電流、Irr…回生電流、Irs…基準回生電流。   10, 10A, 10L, 10R ... electric motor for traveling, 21, 21A ... motor shaft, 22 ... first rotor, 22A ... rotor, 23 ... second rotor, 31 ... first stator, 32 ... second stator, 38 ... Winding, 39 ... third stator, 61, 62, 63 ... winding phase, 81, 81A ... first motor unit, 82, 82A ... second motor unit, 83A ... third motor unit, 90, 90A ... power unit DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Self-propelled snow removal machine 101 ... Airframe 102 ... Snow removal work apparatus, 104L, 104R ... Traveling apparatus, 105 ... Battery, 133 ... Control part, 143L, 143R ... Driver circuit, Ebr ... Battery voltage, Ebs ... Reference voltage, Imr ... drive current, Ims ... reference current, Irr ... regenerative current, Irs ... reference regenerative current.

Claims (4)

オーガやドーザ等の除雪作業装置と、クローラや車輪等の走行装置と、この走行装置だけを駆動するための走行用電動モータとを備えた自走式除雪機において、
前記走行装置は、前記走行用電動モータだけによって駆動される構成であり、
この走行用電動モータは、モータ軸と、このモータ軸に設けられたロータと、このロータに対応するように配置されたステータとからなり、
前記ロータと前記ステータの一方は、モータ軸方向に複数の部材に分割されており、
この分割された複数の部材は、分割された各部材毎に電気的に独立した巻線を有していることを特徴とした自走式除雪機。
In a self-propelled snowplow equipped with a snow removal work device such as an auger or a dozer, a traveling device such as a crawler or a wheel, and an electric motor for traveling for driving only the traveling device,
The traveling device is configured to be driven only by the traveling electric motor,
The electric motor for traveling includes a motor shaft, a rotor provided on the motor shaft, and a stator disposed so as to correspond to the rotor.
One of the rotor and the stator is divided into a plurality of members in the motor axial direction,
The self-propelled snow remover characterized in that the plurality of divided members have electrically independent windings for each of the divided members.
前記分割された各部材の巻線毎に個別に駆動電流を供給する複数のドライバ回路と、この複数のドライバ回路に制御信号を発することで前記走行用電動モータを制御する制御部とを備えていることを特徴とした請求項1に記載の自走式除雪機。   A plurality of driver circuits that individually supply a drive current to each of the divided windings of each member; and a control unit that controls the electric motor for traveling by issuing a control signal to the plurality of driver circuits. The self-propelled snow blower according to claim 1, wherein: 前記制御部は、前記走行用電動モータに供給される駆動電流が所定の基準電流を下回っているという条件を満たしていると判断したときに、前記分割された各部材の巻線における所定の巻線にだけ駆動電流を供給するように、前記複数のドライバ回路を制御する構成であることを特徴とした請求項2に記載の自走式除雪機。   When it is determined that the drive current supplied to the electric motor for traveling is less than a predetermined reference current, the control unit determines a predetermined winding in the divided winding of each member. The self-propelled snowplow according to claim 2, wherein the plurality of driver circuits are controlled so as to supply a drive current only to the line. 前記制御部は、前記除雪作業装置による除雪作業が停止中であるという条件と、前記走行装置が走行操作されているという条件の、2つの条件を満たしていると判断したときに、前記分割された各部材の巻線における所定の巻線にだけ駆動電流を供給するように、前記複数のドライバ回路を制御する構成であることを特徴とした請求項2に記載の自走式除雪機。   When the control unit determines that two conditions are satisfied, that is, a condition that the snow removal work by the snow removal work device is stopped and a condition that the travel device is operated, the division is performed. The self-propelled snowplow according to claim 2, wherein the plurality of driver circuits are controlled so that a driving current is supplied only to a predetermined winding in the winding of each member.
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