JP2016195481A - Motor unit for mobile - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、左車輪及び右車輪を備える移動体に用いられる移動体用モータユニットに関する。 The present invention relates to a moving body motor unit used in a moving body having a left wheel and a right wheel.
従来から芝刈り機、除雪機などの作業機と、左右の車輪とを有し移動する作業機付移動体が用いられている。また、近年は省燃費及び環境保護の面から左右車輪の動力源として電動モータを用いる作業機付移動体も知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a moving body with a working machine that has a working machine such as a lawn mower and a snowplow and left and right wheels has been used. In recent years, a mobile unit with a work machine using an electric motor as a power source for left and right wheels is also known from the viewpoint of fuel saving and environmental protection.
特許文献１には、芝刈り機を有する芝刈り車両において、左右の車輪を車輪モータで駆動し、芝刈り機を芝刈り機モータで駆動することが記載されている。車輪モータ及び芝刈り機モータはバッテリから電力が供給される。 Patent Document 1 describes that in a lawnmower vehicle having a lawn mower, left and right wheels are driven by wheel motors, and the lawn mower is driven by a lawn mower motor. The wheel motor and lawn mower motor are supplied with power from the battery.
また、特許文献２，３には、モータの駆動によって走行する車両において、モータの径方向内側に遊星歯車機構を配置することが記載されている。 Patent Documents 2 and 3 describe that a planetary gear mechanism is arranged on the radially inner side of a motor in a vehicle that travels by driving a motor.
ところで移動体において、左右車輪駆動用のモータを分離して組み付け、さらにモータと車輪との間に減速機として遊星歯車機構を設けることは、移動体が大型化する要因となる。また、この場合には、モータを移動体へ組み付ける作業が煩雑となり、組み付け性が悪化する。 By the way, in the moving body, separating and assembling the motors for driving the left and right wheels, and further providing a planetary gear mechanism as a speed reducer between the motor and the wheels causes the moving body to increase in size. In this case, the work of assembling the motor to the moving body becomes complicated, and the assemblability deteriorates.
本発明の目的は、モータと車輪との間に遊星歯車機構が設けられる移動体の小型化と、移動体への組み付け作業性の向上とを図れる移動体用モータユニットを提供することである。 An object of the present invention is to provide a moving body motor unit capable of reducing the size of a moving body provided with a planetary gear mechanism between a motor and wheels and improving the workability of assembling to the moving body.
本発明の移動体用モータユニットは、左車輪及び右車輪を備える移動体に用いられる移動体用モータユニットであって、前記左車輪を駆動するための第１電動モータとしての左車輪モータと、前記右車輪を駆動するための第２電動モータとしての右車輪モータと、を備える。前記左車輪モータ及び前記右車輪モータは一体的に結合されている。さらに、前記各車輪モータの径方向内側に、前記各車輪モータに対し中心軸を一致させるように配置された遊星歯車機構であって、対応する前記車輪モータを構成するロータに連結された入力軸と、前記ロータの動力を減速して取り出し可能に構成される出力軸とを含む遊星歯車機構を備える。 The motor unit for moving body of the present invention is a motor unit for moving body used for a moving body having a left wheel and a right wheel, and a left wheel motor as a first electric motor for driving the left wheel; A right wheel motor as a second electric motor for driving the right wheel. The left wheel motor and the right wheel motor are integrally coupled. Further, the planetary gear mechanism is arranged on the radially inner side of each wheel motor so as to coincide with the center axis of each wheel motor, and is an input shaft connected to a rotor constituting the corresponding wheel motor. And an output shaft configured to be able to decelerate and extract the power of the rotor.
本発明の移動体用モータユニットによれば、モータと車輪との間に遊星歯車機構が設けられる移動体の小型化と、移動体への組み付け作業性の向上とを図れる。 According to the moving body motor unit of the present invention, it is possible to reduce the size of the moving body in which the planetary gear mechanism is provided between the motor and the wheels, and to improve the workability of assembling to the moving body.
以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。以下において、複数の実施形態または変形例などが含まれる場合、複数の実施形態または変形例における各構成要素の特徴部分を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。以下では同様の要素には同一の符号を付して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, when a plurality of embodiments or modifications are included, it is assumed from the beginning that the characteristic portions of the components in the plurality of embodiments or modifications are used in appropriate combinations. Below, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the same element.
以下では、移動体用モータユニットが組み込まれる作業機付移動体として、操作者が座る運転席が設けられず、操作者が遠隔操作装置を用いて車両の外部から走行及び作業機の駆動を遠隔操作する無線操作車両を説明する。一方、作業機付移動体は、運転席を有し操作者が運転席に座って運転することができる乗用型車両としてもよい。 In the following, as a moving body with a work machine in which a motor unit for a moving body is incorporated, a driver's seat where an operator sits is not provided, and the operator remotely travels and drives the work machine using a remote control device. A wirelessly operated vehicle to be operated will be described. On the other hand, the movable body with a work machine may be a passenger-type vehicle that has a driver's seat and can be operated by an operator sitting in the driver's seat.
図１から図５は、実施形態に係る移動体用モータユニット３０（図３）が組み込まれる作業機付移動体である無線操作車両１０を示している。図１は、無線操作車両１０において、後部の作業機の一部を省略して示している斜視図である。図２は、図１に取り付けられる作業機である芝刈り機１４の断面図である。図３は、図１のＡ−Ａ断面図である。図１から図３では、水平面上において、車両の進行方向に沿う前後方向が矢印Ｘで示され、これと直交する車両の左右方向が矢印Ｙで示されている。また、図１、図２では、矢印Ｘの方向及び矢印Ｙの方向と直交する方向である鉛直方向が矢印Ｚで示されている。なお、以下では、無線操作車両１０は、「車両１０」という。また、移動体用モータユニット３０は、「モータユニット３０」という。
FIG. 1 to FIG. 5 show a wirelessly operated
図１に示すように、車両１０は、操作者が外部から遠隔操作可能に構成されるものである。車両１０の車体である車体ケース２０の後部にはモータユニット３０が固定される。そして、モータユニット３０の後側には、芝刈り機１４（図２）が取り付けられている。車両１０は、車体ケース２０と、モータユニット３０と、左前車輪１６及び右前車輪１７と、左後車輪１８及び右後車輪１９とを含む。左前車輪１６及び右前車輪１７は、車体ケース２０の前端部の左右前側に支持され、左後車輪１８及び右後車輪１９は、モータユニット３０の左右両側に支持される。
As shown in FIG. 1, the
車体ケース２０は、略箱状のケースであり、車両１０の車体またはフレームとしての機能と、内部に部品を収容して固定する部品固定ケースとしての機能とを有する。車体ケース２０は後で詳しく説明する。
The
モータユニット３０は、車体ケース２０に分離可能に固定される。モータユニット３０は、左車輪モータ４０、右車輪モータ４４、及び作業機モータ５０と、ユニットフレーム３１とを含んでいる。左車輪モータ４０、右車輪モータ４４、及び作業機モータ５０は、モータユニット３０においてユニットフレーム３１を介して一体化されている。
The
左後車輪１８は、左車輪モータ４０により駆動される駆動輪であり、車体ケース２０の左側部分に対しモータユニット３０を介して回転可能に支持される。左車輪モータ４０は第１電動モータに相当する。右後車輪１９は、右車輪モータ４４により駆動される駆動輪であり、車体ケース２０の右側部分に対しモータユニット３０を介して回転可能に支持される。右車輪モータ４４は第２電動モータに相当する。作業機モータ５０は、後述するように作業機である芝刈り機１４の駆動のために用いられる。
The left
左右の前車輪１６，１７は、キャスタ輪または従動輪である。各前車輪１６，１７は、車体ケース２０の前端部に固定された支持部材１５により、車両１０の前側において左右方向Ｙに離れた位置に鉛直方向Ｚの軸を中心として３６０度以上の自由操向を可能に支持される。
The left and right
各車輪モータ４０，４４は、３相の永久磁石式同期モータである。なお、各車輪モータ４０，４４は、誘導モータ、リラクタンスモータなど他の形式のモータとしてもよい。実施形態では、車両１０の駆動源として電動モータを用いることにより、駆動源にエンジンを用いる場合と異なり、回転及びトルクの制御を容易に行うことができる。各車輪モータ４０，４４の駆動は、後述する車両コントローラ６２（図５）を介して車輪モータ４０，４４のそれぞれに対応するモータコントローラ６４，６５（図５）により制御される。なお、車輪モータ４０，４４の回転軸が電磁ブレーキにより制動されるように構成し、電磁ブレーキの作動を車両コントローラ６２で制御する構成としてもよい。
Each
各車輪モータ４０，４４の回転軸である車輪モータ軸４１，４５は、対応する後車輪１８，１９に遊星歯車機構Ｅ１，Ｅ２を介して連結される。これによって車輪モータ４０，４４の駆動により後車輪１８，１９が回転する。遊星歯車機構Ｅ１，Ｅ２は、車輪モータ軸４１，４５と車輪１８，１９との間に設けられ、車輪モータ軸４１，４５の回転を減速して車輪１８，１９に伝達するための減速機である。
The
図３に示すように車体ケース２０は、水平面で切断した断面形状が略枠形である。車体ケース２０は、底板部２１と、底板部２１から上側に立設されて略枠状に形成される周壁部２２と、周壁部２２の上部を覆う上側カバー２５とを含む。周壁部２２において左右両側の後端部には左右方向において車両内側に窪む段差面２３が形成される。また、車体ケースの後端面の中心部には円形の凹部２４が形成されている。
As shown in FIG. 3, the
車体ケース２０の内側には複数個、例えば４つのバッテリ１３が一体的に固定されている。複数のバッテリ１３は、電気的に直列または並列に接続されて用いられる。バッテリ１３は、車輪モータ４０，４４及び作業機モータ５０のそれぞれに電力を供給する蓄電部である。バッテリ１３として、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウム電池などを用いることができる。蓄電部としてバッテリ以外にキャパシタを用いることもできる。
A plurality of, for example, four
また、車体ケース２０の内側には、駆動制御ユニット６０も収容されて底板部２１に固定される。駆動制御ユニット６０は、後述する図５に示すように車両コントローラ６２、複数のモータコントローラ６４，６５，６６及びインバータ６７，６８，６９を含んで構成される。
A
図２に示すように芝刈り機１４（モア）は、モアデッキ１４ａと、モアデッキ１４ａの内側に支持された芝刈りブレード１４ｂとを含んでいる。芝刈りブレード１４ｂは、鉛直方向Ｚの軸を中心として回転可能に配置される。芝刈りブレード１４ｂは、鉛直方向Ｚの軸の周りに配置された複数の切断ブレード要素を含んでもよい。芝刈りブレード１４ｂが回転することにより、芝等を破断して刈取り可能とする。モアデッキ１４ａは、上部の板部１４ｃと、板部１４ｃの下側の周囲を囲むように連結される壁部１４ｄとを有する。壁部１４ｄの一部には、刈り取った芝を車両の側方に排出するための排出口（図示せず）が形成される。モアデッキ１４ａの上側には回転方向変換部１４ｅが配置される。そして回転方向変換部１４ｅから突出したモア側回転軸１４ｆと、後述する作業機モータ５０（図３）の作業機モータ軸５１とが、モア側動力伝達機構７０により連結される。作業機モータ５０は、作業機モータ軸５１を駆動する第３電動モータである。作業機モータ５０も、車輪モータ４０，４４と同様に構成される。
As shown in FIG. 2, the lawn mower 14 (more) includes a
モア側動力伝達機構７０は、中間軸７１の前側と後側とに入力側回転要素７２及び出力側回転要素７３が自在継手７４を介して連結されることにより構成される。入力側回転要素７２は、作業機モータ軸５１（図３）の後端部に遊星歯車機構Ｅ３（図３）を介して連結される。これにより作業機モータ軸５１は、芝刈り機１４が接続可能に構成される。出力側回転要素７３は、モア側回転軸１４ｆの前端部に固定される。これにより、車両１０が移動する地面が不整地であっても芝刈り機１４の姿勢を安定化させることができる。なお、車体ケース２０の後端部において、左右方向Ｙに離れた２つの位置から後側に突出するガイド部を形成し、ガイド部の間に芝刈り機１４を配置して芝刈り機１４の左右方向Ｙへの横揺れを抑制してもよい。
The mower-side
また、車両１０は、車両１０から離れた操作者が遠隔操作装置８０を持って外部からその遠隔操作装置８０を用いて操作される。この構成については後で詳しく説明する。
In addition, the
図４の（ａ）は、図３から移動体用モータユニット３０を取り出して拡大した図である。図４の（ｂ）は、（ａ）の一点鎖線αで囲んだ部分を拡大した図である。モータユニット３０は、ユニットフレーム３１と、左右両側の車輪モータケース９０ａ、９０ｂと、作業機モータケース１００と、遊星歯車機構Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３と、左右の車輪側結合体１２０ａ、１２０ｂと、作業機側結合体１３０と、左右の車輪モータ４０，４４、及び作業機モータ５０とを含む。
FIG. 4A is an enlarged view of the moving
ユニットフレーム３１は、左右方向に分かれて配置される左壁部３２及び右壁部３３と、左壁部３２及び右壁部３３の対向する内側面の前後方向中間部を連結する連結壁部３４とを含む。左壁部３２及び右壁部３３は、略平行に配置されそれぞれ略前後方向Ｘに伸びる。連結壁部３４は、略左右方向Ｙに伸びる。また、左壁部３２及び右壁部３３と連結壁部３４との接続部である角部には略矩形のブロック部３５が形成される。左壁部３２及び右壁部３３においてブロック部３５に対応する外側面には凹部３２ａ、３３ａが形成される。また、連結壁部３４の後側面の左右方向Ｙの中央部には凹部３４ａが形成される。各凹部３２ａ、３３ａ、３４ａは中心軸に対し直交する平面で切断した場合の形状が円形の円孔である。これに伴って、連結壁部３４の前側面の左右方向Ｙの中央部には円柱状の突部３４ｂが形成される。
The
そしてユニットフレーム３１において、左右の壁部３２，３３の前側部分と連結壁部３４の前側面とで囲まれる部分を内側空間Ｃ１と規定する。そして左右の壁部３２，３３と連結壁部３４との内側空間Ｃ１側の内側面の形状が、車体ケース２０（図３）の後端部の段差面２３と凹部２４とを含む外側面の形状にほぼ合致する形状となっている。これにより、図３に示すように車体ケース２０の後端部の外側面にユニットフレーム３１の内側面を嵌め合わせた状態で、ユニットフレーム３１と車体ケース２０とをボルト（図示せず）などにより着脱可能に固定することができる。
In the
図４に示すように左壁部３２の外側面には左側支持部材である左の車輪モータケース９０ａが固定される。車輪モータケース９０ａは、一端が板部９１で塞がれ、他端が開口する略筒状である。板部９１には軸方向に貫通する孔部９１ａが形成される。板部９１の内側面において、孔部９１ａの周辺部にはリングギヤＲＧとフランジ部材９２とが隣接した状態でボルト（図示せず）などにより固定される。
As shown in FIG. 4, a left
左壁部３２の外側面には同一の円周上に位置する複数の円弧形のリブ３６が形成される。これにより、車輪モータケース９０ａを左壁部３２に固定する際に、車輪モータケース９０ａの筒部９３の開口端部を複数のリブ３６の外側に嵌合させることができる。これにより左壁部３２に対し車輪モータケース９０ａの位置決めを図れる。車輪モータケース９０ａの内側空間は、左車輪モータ配置空間Ｕ１となる。そして車輪モータケース９０ａは、後述するように内部に左車輪モータ４０を支持する。
A plurality of arc-shaped
また、車輪モータケース９０ａの板部９１に形成された孔部９１ａには車輪側結合体１２０ａの軸方向中間部が貫通している。そして孔部９１ａの内側に車輪側結合体１２０ａが軸受Ｄ１により回転可能に支持されている。車輪側結合体１２０ａは、左後車輪１８用の出力軸であるハブ部材１２１と、軸部材１２３と、固定筒部材１２７とを含む。ハブ部材１２１は左ハブ部材に相当する。固定筒部材１２７は、車輪モータケース９０ａ側の端部において外周側に伸びるフランジ１２７ａを有する断面Ｌ字形である。固定筒部材１２７は、フランジ１２７ａにおいて車輪モータケース９０ａの板部９１の外側面にボルトＢ１により固定される。ハブ部材１２１は、固定筒部材１２７の内側に軸受により回転可能に支持される。これによりハブ部材１２１は、車輪モータケース９０ａに回転可能に支持される。ハブ部材１２１の外側端部にはフランジ１２１ａが形成され、このフランジ１２１ａに左後車輪１８を結合固定可能となっている。
Moreover, the axial direction intermediate part of the wheel
軸部材１２３は、雄スプライン部を有する軸部１２３ａと、キャリア部１２３ｂとが一体形成されている。軸部１２３ａは、ハブ部材１２１の中心孔に形成された雌スプライン部と係合する。軸部１２３ａの先端部にはネジ部（図示せず）が形成されており、ネジ部に結合したナット１２３ｃとキャリア部１２３ｂとでハブ部材１２１を挟んでいる。これにより軸部材１２３がハブ部材１２１に固定される。
In the
キャリア部１２３ｂは、左車輪モータ配置空間Ｕ１に配置されて、先端部に円板部１２４が形成される。この円板部１２４には複数のキャリアピンＨの一端が結合される。各キャリアピンＨの他端は、環状のキャリア部材１２５に結合される。キャリア部材１２５は、軸部材１２３と同期して回転する。また、軸部材１２３の円板部１２４とキャリア部材１２５との径方向内側において、車輪モータ軸４１が軸受により回転可能に支持される。
The
一方、軸部材１２３の円板部１２４とキャリア部材１２５との間には複数のピニオンギヤＰＧが配置される。ピニオンギヤＰＧの中心孔にはキャリアピンＨが挿通されることにより、ピニオンギヤＰＧはキャリアピンＨの周囲に配置される。ピニオンギヤＰＧはリングギヤＲＧと、車輪モータ軸４１の外周面に形成されたサンギヤＳＧとに噛合する。これにより遊星歯車機構Ｅ１が形成される。遊星歯車機構Ｅ１は、車輪モータ軸４１の回転を減速してハブ部材１２１から取り出し可能に構成されている。
On the other hand, a plurality of pinion gears PG are arranged between the
左車輪モータ軸４１の左右方向において車両内側の端部は、左壁部３２に形成された凹部３２ａ内に配置される。そして左車輪モータ軸４１の凹部３２ａ側の端部と、凹部３２ａの内周面との間には電磁ブレーキＥＢ１が配置されている。電磁ブレーキＥＢ１は固定側摩擦プレート２１０ａ、２１０ｂ、回転側摩擦プレート２１２、吸引コイル２１４及びバネ（図示せず）を含む。固定側摩擦プレート２１０ａ、２１０ｂは凹部３２ａ内に軸方向に移動可能に支持され、かつ回転しない。回転側摩擦プレート２１２は左車輪モータ軸４１の周囲に軸方向移動可能に支持され、左車輪モータ軸４１と同期して回転する。吸引コイル２１４に電圧が印加されると、吸引コイル２１４に発生する磁力で固定側摩擦プレート２１０ａが吸引され固定側摩擦プレート２１０ｂと回転側摩擦プレート２１２との間に隙間が発生する。これにより車輪モータ軸４１の回転が可能となる。吸引コイル２１４の電圧印加を解除した場合にはバネの付勢力で一対の固定側摩擦プレート２１０ａ、２１０ｂ及び回転側摩擦プレート２１２が押し付け合って左車輪モータ軸４１の制動が行われる。一対の固定側摩擦プレート２１０ａ、２１０ｂのうち、固定側摩擦プレート２１０ａはバネに対向し、固定側摩擦プレート２１０ｂは図示しない固定部材によって軸方向に関して凹部３２ａの開口側（図４の左方）への移動が規制されている。
An end portion on the inner side of the vehicle in the left-right direction of the left
左車輪モータ配置空間Ｕ１には左車輪モータ４０が配置される。左車輪モータ４０は、左車輪モータ軸４１に固定されたロータ４２と、車輪モータケース９０ａの筒部９３の内周面に固定されたステータ４３とを含む。ロータ４２は、ステータ４３と対向するロータ本体４２ａを有する。ロータ本体４２ａは、複数の磁性鋼板の積層体の周方向複数位置にＮ極及びＳ極の永久磁石（図示せず）を交互に配置することにより形成される。これにより後述するインバータからステータ４３に３相の交流電流が供給された場合に、ステータ４３は回転磁界を生成しその回転磁界に同期してロータ４２を回転させることができる。また、左車輪モータ４０の径方向内側には遊星歯車機構Ｅ１が配置される。また、遊星歯車機構Ｅ１は、左車輪モータ４０に対し中心軸が一致するように配置される。これにより、左車輪モータ４０及び遊星歯車機構Ｅ１を含む構成において軸方向の長さを短くできるのでモータユニット３０の小型化を図れる。
The
一方、右壁部３３の外側面には右側支持部材である右の車輪モータケース９０ｂが固定される。車輪モータケース９０ｂの内部には右車輪モータ配置空間Ｕ２が形成される。そして、車輪モータケース９０ｂの内側に右車輪モータ４４が配置され、車輪モータケース９０ｂは右車輪モータ４４を支持する。また、右車輪モータ配置空間Ｕ２において、右車輪モータ４４の径方向内側には遊星歯車機構Ｅ２が配置される。車輪モータケース９０ｂには、車輪側結合体１２０ｂと、右車輪モータ軸４５とが回転可能に支持される。車輪側結合体１２０ｂは、右後車輪１９用の出力軸であるハブ部材１２８と、軸部材１２９ａと、固定筒部材１２９ｂとを含む。ハブ部材１２８は右ハブ部材に相当する。車輪側結合体１２０ｂ、遊星歯車機構Ｅ２、右車輪モータ４４の構成は、左右方向についての位置関係が逆になるだけで左車輪モータ４０についての車輪側結合体１２０ａ、遊星歯車機構Ｅ１、左車輪モータ４０と同様に構成される。また、右車輪モータ軸４５の凹部３３ａ側端部と凹部３３ａの内周面との間には電磁ブレーキＥＢ１が配置されている。
On the other hand, a right
また、連結壁部３４の外側面である後側面には作業機側支持部材である作業機モータケース１００が固定される。作業機モータケース１００の内部には作業機モータ配置空間Ｕ３が形成される。そして、作業機モータケース１００の内側に作業機モータ５０が配置され、作業機モータケース１００は作業機モータ５０を支持する。また、作業機モータ配置空間Ｕ３において、作業機モータ５０の径方向内側には遊星歯車機構Ｅ３が配置される。この遊星歯車機構Ｅ３は第２遊星歯車機構に相当する。作業機モータケース１００には、作業機側結合体１３０と作業機モータ軸５１とが、回転可能に支持される。作業機側結合体１３０は、作業機用の出力軸であるハブ部材１３１と、軸部材１３３と、固定筒部材１３７とを含む。作業機側結合体１３０、遊星歯車機構Ｅ３、作業機モータ５０の構成は、配置の向きが異なるだけで、左車輪モータ４０についての車輪側結合体１２０ｂ、遊星歯車機構Ｅ１、左車輪モータ４０と同様に構成される。また、連結壁部３４の後側面の左右方向中心部に形成された凹部３４ａ内には、作業機モータ軸の一端部が挿入される。そしてこの一端部と凹部３４ａ内とには、電磁ブレーキＥＢ２が配置されている。電磁ブレーキＥＢ２は車輪モータ４０，４４についての電磁ブレーキＥＢ１の構成と同様である。なお、各電磁ブレーキＥＢ１、ＥＢ２の代わりに軸受が設けられてもよい。
Further, a work
上記のように作業機モータ軸５１は、芝刈り機１４に接続されるハブ部材１３１に対し遊星歯車機構Ｅ３を介して連結される。遊星歯車機構Ｅ３は、作業機モータ軸５１の回転を減速して作業機１４に伝達するために用いられる。なお、作業機モータ軸５１とハブ部材１３１との間に遊星歯車機構Ｅ３等の減速機を設けない構成としてもよい。
As described above, the work
上記のモータユニット３０によれば、左車輪モータ４０、右車輪モータ４４及び作業機モータ５０がユニットフレーム３１を介して一体化されて一体的に結合されるので、モータユニット３０を小型化できる。このため、モータユニット３０を組み込んだ車両１０も小型化できる。また、左右の車輪モータ４０，４４と、作業機モータ５０とが分離された状態で車両１０に組み付けられる構成の場合と異なり、車両１０にモータユニット３０を組み付ける作業を容易に行える。
According to the
また、各車輪モータ４０，４４及び作業機モータ５０の径方向内側に遊星歯車機構Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３が配置されるので、減速機に遊星歯車機構を設ける構成において小型化を図れる。また、左車輪モータケース９０ａ、右車輪モータケース９０ｂ及び作業機モータケース１００の開口端が共通のユニットフレーム３１により塞がれるので、部品点数の削減を図れ、コストを低減できる。
In addition, since the planetary gear mechanisms E1, E2, and E3 are disposed radially inside the
なお、モータユニット３０の各構成部材は、例えば鉄、アルミニウム合金、ステンレス合金などの金属材料から形成できる。
In addition, each structural member of the
次に、図５を用いて車両１０を外部から遠隔操作するための構成を説明する。図５は、車両１０と、この車両１０を操作するための遠隔操作装置８０との概略構成を示している。車両１０は、駆動制御ユニット６０と、駆動制御ユニット６０に接続される車両側アンテナ７５とを含む。
Next, a configuration for remotely operating the
駆動制御ユニット６０は、車両１０の走行と芝刈り機１４（図２）の駆動とを行うために用いられる。駆動制御ユニット６０は、第１インバータ６７、第２インバータ６８、及び第３インバータ６９と、第１モータコントローラ６４、第２モータコントローラ６５及び第３モータコントローラ６６とを有する。第１モータコントローラ６４は第１インバータ６７の動作を制御し、第２モータコントローラ６５は第２インバータ６８の動作を制御する。第３モータコントローラ６６は第３インバータ６９の動作を制御する。第１インバータ６７は左車輪モータ４０及びバッテリ１３（図３、図５）の間に接続される。第２インバータ６８は右車輪モータ４４及びバッテリ１３の間に接続される。第３インバータ６９は作業機モータ５０及びバッテリ１３の間に接続される。車両コントローラ６２は、各モータコントローラ６４，６５，６６を制御する。
The
各インバータ６７，６８，６９は複数のスイッチング素子を有し、スイッチング動作によって直流電力を交流電力に変換する。車両側アンテナ７５は、車両コントローラ６２に接続される。車両コントローラ６２は、車両側アンテナ７５から遠隔操作装置８０からの指示を表す信号を受信し、その信号に応じて対応するモータコントローラ６４，６５，６６を介して対応するモータ４０，４４，５０の駆動を制御する。各コントローラ６２，６４，６５，６６は、ＣＰＵ、メモリを有するマイクロコンピュータを含んで構成される。
Each
遠隔操作装置８０は、操作者が車両１０を遠隔操作するために用いられる。遠隔操作装置８０は、操作部８１と、操作側コントローラ８２とを有する。操作部８１には、例えば左右の車輪モータ４０，４４の前進及び後進を指示する車輪駆動指示部と、作業機モータ５０のオンオフ状態の切替を指示する作業機駆動指示部とが設けられる。操作部８１は、例えばタッチパネル式のディスプレイを含み、ディスプレイにおける表示により上記の車輪駆動指示部と作業機駆動指示部とが構成されてもよい。車輪駆動指示部は、例えば前進と後進とを表す２つの部分を選択可能に表示する。そして、その部分が押し続けられた場合に、操作側コントローラ８２が、対応する後車輪１８，１９を所望方向に駆動するように指示することを表す信号を生成する。
The
操作側コントローラ８２は、ＣＰＵ、メモリを有するマイクロコンピュータを含んで構成される。操作側コントローラ８２は、操作部８１の操作に応じた指示を表す信号を生成し、操作側コントローラ８２に接続された操作側アンテナ８３から、その信号に基づく無線信号を送信させる。車両側アンテナ７５がその無線信号を受信する。
The
なお、遠隔操作装置８０として、スマートフォン、またはタブレット端末などの無線通信機能を有する端末を用いることもできる。このような端末では予めアプリケーションソフトウェアを記憶部に記憶させておき、操作側コントローラ８２がそのソフトウェアを実行することで、ディスプレイに所定の操作部を表示させることができる。
Note that a terminal having a wireless communication function such as a smartphone or a tablet terminal can be used as the
車両の走行を行う場合、遠隔操作装置８０を持った操作者が操作部８１を操作することにより操作側アンテナ８３から無線信号が送信される。車両側アンテナ７５はその無線信号を受信する。そして車両コントローラ６２は、無線信号が表わす指示に応じて、車輪モータ４０，４４及び作業機モータ５０のうち、対応するモータ４０，４４，５０の駆動を制御する。これによって、車両１０が所望方向に走行され、芝刈り機１４が所望のタイミングで駆動される。また、芝刈り機１４の回転数を遠隔操作装置８０により遠隔操作で制御する構成としてもよい。これにより車両１０の走行状態に応じた最適な作業状態を設定し維持することができる。
When the vehicle travels, a radio signal is transmitted from the
なお、無線信号は、操作側アンテナ８３と車両側アンテナ７５との間でＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の通信方式を用いて送受信されてもよいし、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）の通信方式を用いてインターネットを介して送受信されてもよい。なお、車両コントローラ６２及び複数のモータコントローラ６４，６５，６６を統合して１つのコントローラとして構成してもよい。
The wireless signal may be transmitted and received between the
図６は、実施形態の別例において、図４に対応する図である。図６の構成では、図４の構成の場合と異なり、ユニットフレーム３１が設けられていない。そして、左車輪モータケース９０ａと右車輪モータケース９０ｂとが、中間部材１０２を挟んで一体的に結合されている。より具体的には、中間部材１０２は、第１筒部１０３と、第１筒部１０３の軸方向両端に結合される円板部１０４とを含む。各円板部１０４の外周部には軸方向外側に伸びる第２筒部１０５が形成される。第２筒部１０５の外周面には段差面が形成される。そして左車輪モータケース９０ａの筒部９３の内周面が、中間部材１０２の左側の第２筒部１０５の段差面に突き当たっている。また、右車輪モータケース９０ｂの筒部９３の内周面が、中間部材１０２の右側の第２筒部１０５の段差面に突き当たっている。これにより、左車輪モータケース９０ａと右車輪モータケース９０ｂとが、中間部材１０２を挟んで一体的に結合される。
FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 4 in another example of the embodiment. In the configuration of FIG. 6, unlike the configuration of FIG. 4, the
さらに、この状態で左車輪モータケース９０ａと右車輪モータケース９０ｂとで、作業機モータケース１００に固定された蓋部材１０６の一部が挟まれている。より具体的には、作業機モータケース１００の開口端には蓋部材１０６が固定される。蓋部材１０６は、略円板状で外側面の中心部に円柱状の突部１０７を有する。蓋部材１０６の外側面に突部１０７が形成されることにより蓋部材１０６の内側面の中心部には凹部１０８が形成される。そしてこの凹部１０８に作業機モータ軸５１の端部が挿入されている。蓋部材１０６の突部１０７が挿入部に相当する。作業機モータケース１００に固定された蓋部材１０６の突部１０７が、左車輪モータケース９０ａと右車輪モータケース９０ｂとで挟まれる。これにより、各車輪モータ４０，４４と作業機モータ５０とが一体的に結合される。
Further, in this state, a part of the
上記の構成によれば、図４の構成に比べて左右方向Ｙの長さを大幅に小さくできる。これにより、モータユニット３０のさらなる小型化を図れ、モータユニット３０を組み込んだ車両１０の小型化を図れる。また、車両１０において左右方向Ｙの長さを大幅に小さくできるので、狭い道路への車両１０の進入を容易に行える。その他の構成及び作用は図１から図５の構成と同様である。
According to said structure, the length of the left-right direction Y can be significantly made small compared with the structure of FIG. As a result, the
また、図６の構成では中間部材１０２の第１筒部１０３の内周面と、各車輪モータ軸の端部との間には、軸受Ｄ４が設けられる。これにより、各車輪モータ軸４１，４４が安定的に支持される。また、この構成で各車輪モータ配置空間Ｕ１，Ｕ２に油を注入させておくことで、中間部材１０２の第１筒部１０３を通じて左右両側の車輪モータ配置空間Ｕ１，Ｕ２の間で油を流通可能としてもよい。また、作業機モータ軸５１の外周面と凹部１０８の内周面との間にも軸受Ｄ５が設けられる。なお、上記の図４または図６に示したモータユニットにおいて、作業機モータ軸５１の中心軸が鉛直方向Ｚに沿うように配置し、ハブ部材１３１を下側に向けて車両に固定してもよい。そして、モータユニット３０の下側に配置した芝刈り機にハブ部材１３１等の出力軸を上下方向に結合固定してもよい。これにより芝刈り機は、作業機モータ５０の作業機モータ軸５１に、遊星歯車機構Ｅ３を介して連結される。
In the configuration of FIG. 6, a bearing D <b> 4 is provided between the inner peripheral surface of the
図７は、実施形態の別例において図４に対応する図である。図８は、図７のＢ−Ｂ断面図であり、図９は、図８のＣ部拡大図である。図７に示すモータユニット３０ａは、モータケース１１２と、左右の車輪モータ４０，４４と、作業機モータ５０と、左右の車輪側結合体１２０ａ、１２０ｂと、作業機側結合体１３０とを含む。モータケース１１２は、油タンク１１３を有する前側ケース要素１１４と、前側ケース要素１１４の左右両側に固定された車輪モータケース要素１１５ａ、１１５ｂと、前側ケース要素１１４の後端部に固定された作業機モータケース要素１１６とを含んでいる。
FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 4 in another example of the embodiment. 8 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 7, and FIG. 9 is an enlarged view of a portion C in FIG. The
図１０は、図７に示しているモータケース１１２を構成する前側ケース要素１１４の斜視図である。前側ケース要素１１４は、左右両側に平行に配置される左壁部１１４ａ及び右壁部１１４ｂと、左壁部１１４ａ及び右壁部１１４ｂの後端に連結された連結壁部１１４ｃとを含んでいる。左壁部１１４ａ、右壁部１１４ｂ、及び連結壁部１１４ｃで囲まれた内側部分は内側空間Ｊ１となっている。
FIG. 10 is a perspective view of the
また、図８に示すように内側空間Ｊ１には階段板部１１４ｄが配置される。階段板部１１４ｄは、左右方向Ｙに沿う軸に対し直交する平面で切断した断面形状が階段状となっている。階段板部１１４ｄは、複数の板部、すなわち第１板部Ｋ１、第２板部Ｋ２、第３板部Ｋ３、第４板部Ｋ４、及び第５板部Ｋ５が下側から上側に向かって階段状に連結される。各板部Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４，Ｋ５の左右方向の両端は、左壁部１１４ａ及び右壁部１１４ｂに連結される。複数の板部Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４，Ｋ５のうち、下端の第１板部Ｋ１の左右方向両端は、左壁部１１４ａ及び右壁部１１４ｂの前側（図８の左側）において下端部に連結される。複数の板部Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４，Ｋ５のうち、上端の第５板部Ｋ５の左右方向両端は、左壁部１１４ａ及び右壁部１１４ｂの後端部の上下方向中間部に連結される。第５板部Ｋ５の後端は、連結壁部１１４ｃの前側面に連結される。第１板部Ｋ１と各壁部１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃとの下端には下側カバー１１４ｅが固定される。下側カバー１１４ｅは、階段板部１１４ｄの下側の空間である油タンク１１３の下端開口を塞いでいる。油タンク１１３は、後述する複数のモータ配置空間Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３から供給された油１４０（図８）を貯留する。
Further, as shown in FIG. 8, a
図８、図１０に示すように各壁部１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃの下端部には油タンク１１３に通じる孔部１４１が形成される。各孔部１４１の端部にはフィルタ１４２が装着されている。フィルタ１４２は、金属等の網状である。このフィルタ１４２は、後述の各モータ配置空間Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３と油タンク１１３との間での油の流通を可能とし、該フィルタ１４２には磁石も装着（図なし）しており、油中の異物特に金属片が各モータ配置空間Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３送られることを抑制する。油タンク１１３内には油ポンプ１４３が配置される。油ポンプ１４３については後で詳しく説明する。
As shown in FIGS. 8 and 10, a
各壁部１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃには油タンク１１３の上部に通じるエア通路Ｌが形成されている。さらに油タンク１１３の上部である第５板部Ｋ５の上側にはエアブリーザ１４４が接続されている。エアブリーザ１４４は、内部のフィルタ（図示せず）を通して油タンク１１３内の空気を外部と吸排気可能とするために設けられる。これにより油タンク１１３の内圧の変化を抑制して、後述する油通路１８２に油を円滑に循環させることができる。
An air passage L communicating with the upper portion of the
図８から図１０に示すように作業機モータケース要素１１６は、図４の構成の作業機モータケース１００と同様に構成される。作業機モータケース要素１１６は、連結壁部１１４ｃの外側面である後側面に接触して固定される。また、連結壁部１１４ｃの後側面の複数位置、例えば４個所位置には後側に突出する円弧形の係止リブ１４５が形成される。複数の係止リブ１４５は、同一の円周上に配置される。作業機モータケース要素１１６を連結壁部１１４ｃに固定する際に、作業機モータケース要素１１６の筒部１１６ｂが複数の係止リブ１４５の外周側に嵌合される。これにより、連結壁部１１４ｃに対して作業機モータケース要素１１６の位置決めを容易に行える。この状態で、作業機モータケース要素１１６と連結壁部１１４ｃとで囲まれる空間が作業機モータ配置空間Ｕ３となる。
As shown in FIGS. 8 to 10, the work machine
作業機モータケース要素１１６の板部１１６ａには作業機側結合体１３０の前後方向中間部が貫通して、作業機側結合体１３０が作業機モータケース要素１１６に対して軸受より回転可能に支持されている。作業機モータ５０及び作業機側結合体１３０の構成も、図４の構成と同様に構成される。
An intermediate portion in the front-rear direction of the work
一方、図７に示すようにモータケース１１２の左壁部１１４ａの外側面には左側の車輪モータケース要素１１５ａが固定される。車輪モータケース要素１１５ａの内側には車輪モータ４０のステータ１７０が固定される。車輪モータケース要素１１５ａには、車輪側結合体１２０ａが回転可能に支持される。車輪モータケース要素１１５ａは、図４の構成の車輪モータケース９０ａと同様に構成される。車輪側結合体１２０ａは、ハブ部材１２１と、軸部材１２３と、固定筒部材１２７とを含む。また、車輪モータ４０の径方向内側には遊星歯車機構Ｅ１が配置される。さらに軸部材１２３に形成された円板部１２４とキャリア部材１２５との径方向内側には、車輪モータ４０の車輪モータ軸４１が回転可能に支持される。車輪モータ４０及び車輪側結合体１２０ａの構成も、図４の構成と同様に構成される。
On the other hand, the left wheel
モータケース１１２の右壁部１１４ｂの外側面には右側の車輪モータケース要素１１５ｂが固定される。車輪モータケース要素１１５ｂの内側には車輪モータ４４のステータ１７２が固定される。車輪モータケース要素１１５ｂには、車輪側結合体１２０ｂが回転可能に支持される。車輪モータケース要素１１５ｂは、図４の構成の車輪モータケース９０ｂと同様に構成される。また、車輪モータ４４の径方向内側には遊星歯車機構Ｅ１が配置される。車輪モータ４４及び車輪側結合体１２０ｂの構成も、図４の構成と同様である。
The right wheel
次に、各モータ配置空間Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３に油を供給して各モータ４０，４４，５０を油冷却するための油循環構造１８０を説明する。油循環構造１８０は、油タンク１１３に配置されたポンプ軸１８１と、油ポンプ１４３と、油通路１８２とを含んでいる。ポンプ軸１８１は、油タンク１１３において上下方向に沿って配置される。ポンプ軸１８１の上端は、階段板部１１４ｄの第５板部Ｋ５の下面に軸受により回転可能に支持される。ポンプ軸１８１の下端は、下側カバー１１４ｅの上面に形成された孔部に回転可能に支持される。図８に示すように作業機モータ軸５１の先端部において連結壁部１１４ｃの前側面から油タンク１１３内に突出した部分には第１ギヤ１９０が固定される。そしてポンプ軸１８１の上側に固定された第２ギヤ１９１と第１ギヤ１９０とが噛合する。これにより作業機モータ軸５１の回転によりポンプ軸１８１が回転する。油ポンプ１４３は、ポンプ軸１８１の下端部に固定される。
Next, an oil circulation structure 180 for supplying oil to the motor arrangement spaces U1, U2, and U3 to cool the
図１１Ａは、図８のＤ部拡大図である。図１１Ｂは、図１１Ａに示している油ポンプ１４３を下側から見た斜視図である。油ポンプ１４３は、遠心式ポンプであり、ポンプ軸１８１に固定される筒部１４３ａと、筒部１４３ａの外周面の上下方向中間部に結合される円板部１４３ｂと、円板部１４３ｂの下側面の周方向複数位置に放射状に結合されるフィン部１４３ｃとを有する。各フィン部１４３ｃの径方向内端は筒部１４３ａの外周面に結合される。円板部１４３ｂの周方向複数位置で隣り合うフィン部１４３ｃの間に対応する位置には、上下方向に貫通する孔１４３ｄが形成される。
FIG. 11A is an enlarged view of a portion D in FIG. FIG. 11B is a perspective view of the
油通路１８２は、モータケース１１２の前側ケース要素１１４に形成された第１油路Ｍ１と、各モータ４０，４４，５０を構成するモータ軸４１，４５，５１に形成された第２油路Ｍ２と、各軸部材１２３，１３３に形成された第３油路Ｍ３と、モータケース要素１１５ａ、１１５ｂ、１１６に形成された第４油路Ｍ４とを含んで構成される。
The
第１油路Ｍ１は、前側ケース要素１１４の連結壁部１１４ｃの左右方向Ｙ中間部において略上下方向に形成された第１部分Ｍ１ａと、連結壁部１１４ｃの上下方向中間部から作業機モータ軸５１を挟んで左右両側に形成された第２部分Ｍ１ｂと、左壁部１１４ａ及び右壁部１１４ｂに形成された第３部分Ｍ１ｃとを含む。第１部分Ｍ１ａの下端部は、下側カバー１１４ｅに形成されたカバー油路Ｍ５を通じて、油タンク１１３内において油ポンプ１４３の円板部１４３ｂより下側に通じている。第１部分Ｍ１ａの上端は、連結壁部１１４ｃにおいて、作業機モータ軸５１が貫通する孔部１９２の内周面に開口する。この孔部１９２には左右両側の第２部分Ｍ１ｂの一端も開口する。第３部分Ｍ１ｃは、左壁部１１４ａ及び右壁部１１４ｂの上下方向中間部の後側部分において前後方向Ｘに伸びる。第３部分Ｍ１ｃの一端は第２部分Ｍ１ｂの他端に接続される。第３部分Ｍ１ｃの他端は、対応する壁部１１４ａ、１１４ｂの車輪モータ軸４１，４５が貫通する孔部１９３の内周面に開口する。
The first oil passage M1 includes a first part M1a formed in a substantially vertical direction at a middle portion Y in the left-right direction of the connecting
第２油路Ｍ２は、軸方向部Ｍ２ａ（図９）と径方向部Ｍ２ｂ（図９）とを有する。軸方向部Ｍ２ａは、各モータ軸４１，４５，５１の中心軸に沿う。径方向部Ｍ２ｂは、各モータ軸４１，４５，５１が貫通する壁部１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃのうち、孔部１９２，１９３内に配置されて直径方向に形成される。これにより例えば作業機モータ軸５１の回転により、連結壁部１１４ｃに形成された第１部分Ｍ１ａの上端が作業機モータ軸５１の径方向部Ｍ２ｂと間欠的に連通するので、油ポンプ１４３の回転で吸い上げた油が作業機モータ軸５１の軸方向部Ｍ２ａに流れる。軸方向部Ｍ２ａを軸方向に流れた油は、作業機モータ軸５１の作業機側結合体１３０側の端から作業機側結合体１３０の軸部材１３３のキャリア部１３５に形成された油室１９４に流出する。
The second oil passage M2 has an axial part M2a (FIG. 9) and a radial part M2b (FIG. 9). The axial portion M2a is along the central axis of each
第３油路Ｍ３は、一端がこの油室１９４に通じるように各軸部材１２３、１３３の径方向に形成される。これにより第３油路Ｍ３に送られた油は、径方向外側に流れる。
The third oil passage M3 is formed in the radial direction of the
第４油路Ｍ４は、各モータケース要素１１５ａ、１１５ｂ、１１６において、第３油路Ｍ３と通じるように形成される。第４油路Ｍ４は、各モータケース要素１１５ａ、１１５ｂ、１１６の内側面において、遊星歯車機構Ｅ１及びモータ４０，４４，５０と対向する複数位置に開口する。これにより、第４油路Ｍ４に流れた油が、遊星歯車機構Ｅ１が配置される空間と、モータ４０，４４，５０が配置される部分とに送られる。
The fourth oil passage M4 is formed in each
一方、第２油路Ｍ２において、モータ軸４１，４５，５１のうち、遊星歯車機構Ｅ１のピニオンギヤＰＧと対向する位置には第２径方向部Ｍ２ｃが形成される。これにより軸方向部Ｍ２ａを流れた油の一部は第２径方向部Ｍ２ｃを通じてピニオンギヤＰＧとサンギヤＳＧとの噛合部に供給される。
On the other hand, in the second oil passage M2, a second radial portion M2c is formed at a position of the
各モータ４０，４４，５０に送られた油は対応するモータ４０，４４，５０を冷却する。遊星歯車機構Ｅ１のピニオンギヤＰＧが配置される部分に送られた油は潤滑油として機能する。モータ４０，４４，５０または遊星歯車機構Ｅ１の構成要素を冷却または潤滑して流れた油は、モータ配置空間Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３の下部に流下する。そしてフィルタ１４２及び孔部１４１を通じて油タンク１１３に油が送られる。
The oil sent to each
上記の構成によれば作業機モータ５０の回転により油ポンプ１４３を駆動でき、部品点数の削減を図れる。また、油ポンプ１４３は、各モータ配置空間Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３に油を供給するので、各モータ４０，４４，５０を油冷却できる。これにより各モータ４０，４４，５０の効率低下を抑制できる。また、油により遊星歯車機構Ｅ１を潤滑して損失低減を図れる。その他の構成及び作用は、図１から図５、または図６の構成と同様である。
According to the above configuration, the
なお、本発明のモータユニット３０，３０ａを組み込む移動体は、図１から図３に示した車両１０に限定するものではなく、種々の構造を有する移動体に組み込んで用いることができる。例えば、図１２は、実施形態のモータユニット３０，３０ａが組み込まれる移動体の別例である車両１０を示す斜視図である。別例の車両１０には、作業機として除雪機１９５が着脱可能に取り付けられる。除雪機１９５を用いる場合には、車両１０は、除雪機１９５を前側に配置して走行する。すなわち、図１において車両１０の前輪及び後輪が逆になる。また、車両１０は、枠部と枠部の内側に固定された板部とを有する車体フレーム１９６を含み、キャスタ輪である後輪１９７と、駆動輪である前輪１９８とが車体フレーム１９６に支持される。車体フレーム１９６の下側には、上記の各例のモータユニット３０（または３０ａ）が固定される。なお、図１２ではモータユニット３０，３０ａを箱形で模式的に示している。また車体フレーム１９６の上側にはケース１９９が固定されており、このケース１９９内に各モータの電源であるバッテリが配置されてもよい。除雪作業を行う場合、出力側回転要素７３に除雪機１９５の回転軸２００が固定され、回転軸２００に連結されたオーガ部２０１が、水平方向の軸を中心に回転する。これにより、オーガ部２０１が前方の雪を掻きとって、図示しないインペラの駆動によりダクト２０２の上部から遠方へ雪を吹き飛ばす。このとき、インペラの駆動軸をオーガ部２０１に動力伝達可能に連結してもよい。
In addition, the moving body incorporating the
図１２の除雪機１９５は、図１から図３の車両１０において、芝刈り機１４の代わりに用いられてもよい。逆に図１２に示す車両１０において、作業機として芝刈り機１４が用いられてもよい。また、本発明のモータユニットにおいて作業機側回転電機を用いて作業機を駆動する場合に、作業機は芝刈り機１４、除雪機１９５に限定するものではなく、農機具等としてもよい。
12 may be used in place of the
なお、図示は省略するが、実施形態のモータユニット３０（または３０ａ）が組み込まれる移動体は、左右両側のクローラベルトを循環駆動して移動するクローラ装置としてもよい。この構成では、各クローラベルトの駆動輪を左右両側の車輪モータで駆動することができる。また、作業機モータにより作業機、例えば芝刈り機を駆動することができる。 In addition, although illustration is abbreviate | omitted, the moving body in which the motor unit 30 (or 30a) of embodiment is integrated is good also as a crawler apparatus which circulates and drives the crawler belt of right and left both sides. In this configuration, the drive wheels of each crawler belt can be driven by the left and right wheel motors. Moreover, a work machine, for example, a lawn mower can be driven by the work machine motor.
なお、本発明のモータユニットが組み込まれる移動体として、作業機であるプロペラを有する水陸両用車両を用いることもできる。水陸両用車両では、陸上移動時には左右両側の車輪モータで走行し、水上移動時には作業機モータでプロペラを駆動することができる。 In addition, the amphibious vehicle which has the propeller which is a working machine can also be used as a moving body in which the motor unit of this invention is incorporated. In an amphibious vehicle, the vehicle can travel on both right and left wheel motors when moving on land, and the propeller can be driven by a work machine motor when moving on water.
また、上記では、移動体が無線操作車両である場合を説明した。一方、移動体は、乗用型車両としてもよい。乗用型車両では、運転席とアクセルペダルなどの加速指示部及びステアリングハンドルなどの旋回指示部を有する構成とする。乗用型車両に加速指示部及び旋回指示部の両方の機能を有する左右両側の操作レバーを設けることもできる。車両コントローラは、加速指示及び旋回指示を受け取って左右両側の車輪モータの回転方向及び回転速度を設定する。そして対応するモータコントローラがその設定に応じて車輪モータを駆動するように構成する。 In the above description, the case where the moving body is a wirelessly operated vehicle has been described. On the other hand, the moving body may be a passenger type vehicle. A passenger-type vehicle is configured to have a driver's seat, an acceleration instruction section such as an accelerator pedal, and a turn instruction section such as a steering handle. It is also possible to provide left and right operation levers having functions of both an acceleration instruction unit and a turn instruction unit in the passenger vehicle. The vehicle controller receives the acceleration instruction and the turning instruction, and sets the rotation direction and rotation speed of the left and right wheel motors. The corresponding motor controller is configured to drive the wheel motor according to the setting.
また、移動体の走行経路を予め設定し、さらに作業機の駆動状態をその走行経路に関係づけて設定し、その設定内容を車両コントローラの記憶部に予め記憶させておいてもよい。そして、車両コントローラがその設定内容に基づいて移動体を自動的に走行させ、かつ作業機を駆動させるように構成してもよい。なお、上記では左車輪モータ、右車輪モータ、及び作業機モータが一体化される構成を説明したが、作業機を持たない移動体に用いる場合に作業機モータを省略した構成としてもよい。 Alternatively, the travel route of the moving body may be set in advance, the drive state of the work implement may be set in relation to the travel route, and the setting content may be stored in advance in the storage unit of the vehicle controller. And you may comprise so that a vehicle controller may drive a moving machine automatically based on the setting content, and drive a working machine. In addition, although the structure which integrated the left wheel motor, the right wheel motor, and the working machine motor was demonstrated above, when using for the mobile body which does not have a working machine, it is good also as a structure which abbreviate | omitted the working machine motor.
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to such embodiment at all, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can implement with a various form. Of course.
１０ 無線操作車両、１３ バッテリ、１４ 芝刈り機、１５ 支持部材、１６ 左前車輪、１７ 右前車輪、１８ 左後車輪、１９ 右後車輪、２０ 車体ケース、２１ 底板部、２２ 周壁部、２３ 段差面、２４ 凹部、２５ 上側カバー、３０，３０ａ 移動体用モータユニット、３１ ユニットフレーム、３２ 左壁部、３２ａ 凹部、３３ 右壁部、３３ａ 凹部、３４ 連結壁部、３４ａ 凹部、３４ｂ 突部、３５ ブロック部、３６ リブ、４０ 左車輪モータ、４１ 左車輪モータ軸、４２ ロータ、４２ａ ロータ本体、４３ ステータ、４４ 右車輪モータ、４５ 右車輪モータ軸、５０ 作業機モータ、５１ 作業機モータ軸、５２ ロータ、５２ａ 内側筒部、５２ｂ 外側筒部、５２ｃ 円板部、５２ｄ 永久磁石部、５３ ステータ、６０ 駆動制御ユニット、６２ 車両コントローラ、６４，６５，６６ モータコントローラ、６７，６８，６９ インバータ、７０ モア側動力伝達機構、７１ 中間軸、７２ 入力側回転要素、７３ 出力側回転要素、７４ 自在継手、７５ 車両側アンテナ、８０ 遠隔操作装置、８１ 操作部、８２ 操作側コントローラ、８３ 操作側アンテナ、９０ａ，９０ｂ 車輪モータケース、９１ 板部、９１ａ 孔部、９２ フランジ部材、９３ 筒部、１００ 作業機モータケース、１０２ 中間部材、１０３ 第１筒部、１０４ 円板部、１０５ 第２筒部、１０６ 蓋部材、１１２ モータケース、１１３ 油タンク、１１４ 前側ケース要素、１１５ａ，１１５ｂ 車輪モータケース要素、１１６ 作業機モータケース要素、１２０ａ，１２０ｂ 車輪側結合体、１２１ ハブ部材、１２３ 軸部材、１２３ａ 軸部、１２３ｂ キャリア部、１２３ｃ ナット、１２４ 円板部、１２５ キャリア部材、１２７ 固定筒部材、１２７ａ フランジ、１２８ ハブ部材、１２９ａ 軸部材、１２９ｂ 固定筒部材、１３０ 作業機側結合体、１３１ ハブ部材、１３３ 軸部材、１３４ 軸部、１３５ キャリア部、１３６ 円板部、１３７ 固定筒部材、１３７ａ フランジ、１３８ 軸受、１３９ ナット、１４０ 油、１４１ 孔部、１４２ フィルタ、１４３ 油ポンプ、１４４ エアブリーザ、１４５ 係止リブ、１５０ ロータ、１５４ ステータ、１６０ リングギヤ、１６１ フランジ部材、１６２ 軸受、１６３ キャリア部材、１７０，１７２ ステータ、１８０ 油循環構造、１８１ ポンプ軸、１８２ 油通路、１９０ 第１ギヤ、１９１ 第２ギヤ、１９２，１９３ 孔部、１９４ 油室、１９５ 除雪機、１９６ 車体フレーム、１９７ 後輪、１９８ 前輪、１９９ ケース、２００ 回転軸、２０１ オーガ部、２０２ ダクト。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Radio control vehicle, 13 Battery, 14 Lawn mower, 15 Support member, 16 Left front wheel, 17 Right front wheel, 18 Left rear wheel, 19 Right rear wheel, 20 Body case, 21 Bottom plate part, 22 Perimeter wall part, 23 Step surface , 24 recess, 25 upper cover, 30, 30a moving body motor unit, 31 unit frame, 32 left wall, 32a recess, 33 right wall, 33a recess, 34 connecting wall, 34a recess, 34b protrusion, 35 Block, 36 Rib, 40 Left wheel motor, 41 Left wheel motor shaft, 42 Rotor, 42a Rotor body, 43 Stator, 44 Right wheel motor, 45 Right wheel motor shaft, 50 Work machine motor, 51 Work machine motor shaft, 52 Rotor, 52a inner cylinder part, 52b outer cylinder part, 52c disc part, 52d permanent magnet part, 53 stay , 60 drive control unit, 62 vehicle controller, 64, 65, 66 motor controller, 67, 68, 69 inverter, 70 mower side power transmission mechanism, 71 intermediate shaft, 72 input side rotating element, 73 output side rotating element, 74 Universal joint, 75 vehicle side antenna, 80 remote control device, 81 operation part, 82 operation side controller, 83 operation side antenna, 90a, 90b wheel motor case, 91 plate part, 91a hole part, 92 flange member, 93 cylinder part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Work machine motor case, 102 Intermediate member, 103 1st cylinder part, 104 Disc part, 105 2nd cylinder part, 106 Cover member, 112 Motor case, 113 Oil tank, 114 Front case element, 115a, 115b Wheel motor case Element, 116 working machine motor case element, 120a, 120b Wheel side combined body, 121 hub member, 123 shaft member, 123a shaft portion, 123b carrier portion, 123c nut, 124 disc portion, 125 carrier member, 127 fixed cylinder member, 127a flange, 128 hub member, 129a shaft member, 129b Fixed cylinder member, 130 Work machine side assembly, 131 Hub member, 133 Shaft member, 134 Shaft part, 135 Carrier part, 136 Disc part, 137 Fixed cylindrical member, 137a Flange, 138 Bearing, 139 Nut, 140 Oil, 141 Hole, 142 Filter, 143 Oil pump, 144 Air breather, 145 Locking rib, 150 Rotor, 154 Stator, 160 Ring gear, 161 Flange member, 162 Bearing, 163 Carrier member, 170, 172 Stator, 180 Oil circulation structure, 181 Pon Shaft, 182 oil passage, 190 first gear, 191 second gear, 192, 193 hole, 194 oil chamber, 195 snowplow, 196 body frame, 197 rear wheel, 198 front wheel, 199 case, 200 rotating shaft, 201 auger Part 202 duct.
Claims (4)
前記左車輪を駆動するための第１電動モータとしての左車輪モータと、
前記右車輪を駆動するための第２電動モータとしての右車輪モータと、を備え、
前記左車輪モータ及び前記右車輪モータは一体的に結合されており、
さらに、前記各車輪モータの径方向内側に、前記各車輪モータに対し中心軸を一致させるように配置された遊星歯車機構であって、対応する前記車輪モータを構成するロータに連結された入力軸と、前記ロータの動力を減速して取り出し可能に構成される出力軸とを含む遊星歯車機構を備える、
移動体用モータユニット。 A motor unit for a moving body used for a moving body having a left wheel and a right wheel,
A left wheel motor as a first electric motor for driving the left wheel;
A right wheel motor as a second electric motor for driving the right wheel,
The left wheel motor and the right wheel motor are integrally coupled,
Further, the planetary gear mechanism is arranged on the radially inner side of each wheel motor so as to coincide with the center axis of each wheel motor, and is an input shaft connected to a rotor constituting the corresponding wheel motor. And a planetary gear mechanism including an output shaft configured to be able to decelerate and extract the power of the rotor,
Motor unit for moving body.
前記移動体の作業機を駆動するために用いられる第３電動モータとしての作業機モータを備え、
前記作業機モータは、前記左車輪モータ及び前記右車輪モータと一体的に結合されている、
移動体用モータユニット。 In the motor unit for moving bodies according to claim 1,
A work machine motor as a third electric motor used to drive the work machine of the moving body,
The work machine motor is integrally coupled with the left wheel motor and the right wheel motor.
Motor unit for moving body.
前記作業機モータの径方向内側に、前記作業機モータに対し中心軸を一致させるように配置された第２遊星歯車機構を備え、
前記第２遊星歯車機構は、前記作業機モータを構成する第２ロータに連結された作業機モータ軸と、前記作業機モータ軸の動力を減速して取り出し可能に構成される第２出力軸とを含む、
移動体用モータユニット。 In the motor unit for moving bodies according to claim 2,
A second planetary gear mechanism disposed on the inner side in the radial direction of the work implement motor so as to coincide with a central axis of the work implement motor;
The second planetary gear mechanism includes a work machine motor shaft coupled to a second rotor constituting the work machine motor, and a second output shaft configured to be able to decelerate and extract the power of the work machine motor shaft. including,
Motor unit for moving body.
前記左車輪モータを支持する左側支持部材と、
左側支持部材に回転可能に支持され左車輪が結合可能に構成される前記出力軸である左ハブ部材と、
前記右車輪モータを支持する右側支持部材と、
右側支持部材に回転可能に支持され右車輪が結合可能に構成される前記出力軸である右ハブ部材と、
前記左側支持部材と前記右側支持部材とが、中間部材を挟んで一体的に結合されており、
さらに、前記左側支持部材と前記右側支持部材とで挟まれた挿入部を有し、前記作業機モータを支持する作業機側支持部材を備える、
移動体用モータユニット。 In the motor unit for moving bodies according to claim 2 or 3,
A left support member for supporting the left wheel motor;
A left hub member which is the output shaft configured to be rotatably supported by the left support member and to which the left wheel can be coupled;
A right support member for supporting the right wheel motor;
A right hub member which is the output shaft configured to be rotatably supported by the right support member and to be coupled to the right wheel;
The left support member and the right support member are integrally coupled with an intermediate member interposed therebetween,
Furthermore, it has an insertion part sandwiched between the left side support member and the right side support member, and includes a work implement side support member that supports the work implement motor.
Motor unit for moving body.
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