JP2022053134A - Drive device for vehicle - Google Patents

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Ryota Sato
哲平 津田
Teppei Tsuda
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Abstract

To enhance a degree of freedom of arranging a plurality of rotors in a drive device for a vehicle having a plurality of rotors arranged so as to be overlapped with each other viewed in a direction orthogonal to an axial direction.SOLUTION: A drive device 100 for a vehicle includes a rotary electric machine 1 and a planetary gear mechanism 2. The rotary electric machine 1 includes a plurality of rotors 20 arranged so as to be overlapped with each other viewed in a direction orthogonal to an axial direction, and the planetary gear mechanism 2 is connected to rotary shafts A11 and A12 of the plurality of rotors 20.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本開示は、車両用駆動装置に関する。 The present disclosure relates to a vehicle drive device.

軸方向に直角な方向に視て互いに重複するように配置された複数のロータを備え、隣接するロータ同士の間にステータが配置されている回転電機を備える技術が知られている。この回転電機を備える駆動装置は、軸方向の一方側に、複数のロータのそれぞれにより回転されかつ周方向で隣接する同士が噛み合う第1駆動ギヤと、軸方向の他方側に、複数のロータの一部により回転される第2駆動ギヤとを含み、第2駆動ギヤに噛み合う出力ギヤを介して回転電機の回転トルクが取り出される。 A technique is known in which a rotary electric machine is provided, which includes a plurality of rotors arranged so as to overlap each other when viewed in a direction perpendicular to the axial direction, and a stator is arranged between adjacent rotors. A drive device including this rotary electric machine has a first drive gear that is rotated by each of a plurality of rotors and meshes with each other in the circumferential direction on one side in the axial direction, and a plurality of rotors on the other side in the axial direction. The rotational torque of the rotary electric machine is taken out via the output gear that meshes with the second drive gear, including the second drive gear that is partially rotated.

特開2017-200416号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-400126

しかしながら、上記のような従来技術では、複数のロータのそれぞれにより回転される第1駆動ギヤは、周方向で隣接する同士が噛み合う態様で設けられるので、かかる第1駆動ギヤの配置に起因して複数のロータの配置の自由度が低いという問題がある。 However, in the above-mentioned prior art, the first drive gear rotated by each of the plurality of rotors is provided in such a manner that the adjacent first drive gears mesh with each other in the circumferential direction, and therefore, due to the arrangement of the first drive gears. There is a problem that the degree of freedom in arranging multiple rotors is low.

そこで、1つの側面では、本開示は、軸方向に直角な方向に視て互いに重複するように配置された複数のロータを備える車両用駆動装置において、複数のロータの配置の自由度を高めることを目的とする。 Therefore, on one aspect, the present disclosure increases the degree of freedom in arranging a plurality of rotors in a vehicle drive device including a plurality of rotors arranged so as to overlap each other when viewed in a direction perpendicular to the axial direction. With the goal.

1つの側面では、回転電機と、
遊星歯車機構とを含み、
前記回転電機は、軸方向に直角な方向に視て互いに重複するように配置された複数のロータを含み、
前記遊星歯車機構は、前記複数のロータの回転軸に連結される、車両用駆動装置が提供される。
On one side, the rotating electric machine and
Including planetary gear mechanism
The rotary electric machine includes a plurality of rotors arranged so as to overlap each other when viewed in a direction perpendicular to the axial direction.
The planetary gear mechanism provides a vehicle drive device connected to the rotating shafts of the plurality of rotors.

1つの側面では、本発明によれば、軸方向に直角な方向に視て互いに重複するように配置された複数のロータを備える車両用駆動装置において、複数のロータの配置の自由度を高めることが可能となる。 On one side, according to the present invention, in a vehicle drive device including a plurality of rotors arranged so as to overlap each other when viewed in a direction perpendicular to the axial direction, the degree of freedom in arranging the plurality of rotors is increased. Is possible.

一実施例による回転電機を軸方向のX1側から示す斜視図である。It is a perspective view which shows the rotary electric machine by one Example from the X1 side in the axial direction. 回転電機を軸方向のX2側から示す斜視図である。It is a perspective view which shows the rotary electric machine from the X2 side in the axial direction. 回転電機を軸方向のX2側から示す平面図である。It is a top view which shows the rotary electric machine from the X2 side in the axial direction. ステータコアの単品状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state of a single item of a stator core. ステータの単品状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state of a single item of a stator. 回転電機を含む車両用駆動装置のスケルトン図である。It is a skeleton diagram of a drive device for a vehicle including a rotary electric machine. 回転電機を含む電気回路の一例の概略図である。It is a schematic diagram of an example of an electric circuit including a rotary electric machine. 他の一例による電気回路の概略図である。It is the schematic of the electric circuit by another example. 本実施例の制御装置による回転電機の制御例を示す概略フローチャートである。It is a schematic flowchart which shows the control example of the rotary electric machine by the control device of this Example. 車両用駆動装置における遊星歯車機構の速度線図である。It is a speed diagram of a planetary gear mechanism in a drive device for a vehicle. 本実施例による回転電機の、ケースへの取り付け態様を説明する概略図である。It is a schematic diagram explaining the mounting mode to the case of the rotary electric machine according to this embodiment. 比較例による回転電機の、ケースへの取り付け態様を説明する概略図である。It is a schematic diagram explaining the mounting mode to the case of the rotary electric machine by the comparative example. 他の比較例による回転電機をX2側から示す斜視図である。It is a perspective view which shows the rotary electric machine by another comparative example from the X2 side. 低背化配置のための各ロータの配置を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the arrangement of each rotor for the low profile arrangement. 4つのロータによる一のレイアウト例を説明する概略図である。It is a schematic diagram explaining one layout example by four rotors. 図13のレイアウト例において向きを変化させた場合の概略図である。It is the schematic when the direction is changed in the layout example of FIG. 4つのロータによる他の一のレイアウト例を説明する概略図である。It is a schematic diagram explaining another layout example by four rotors. 図14のレイアウト例において向きを変化させた場合の概略図である。It is the schematic when the direction is changed in the layout example of FIG.

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。図面の寸法比率はあくまでも一例であり、これに限定されるものではなく、また、図面内の形状等は、説明の都合上、部分的に誇張している場合がある。また、図面では、見やすさのために、複数存在する同一属性の部位には、一部のみしか参照符号が付されていない場合がある。また、未説明のため、一部の図面で図示されている要素が、他の図面で図示されていない場合がある。また、2つの部材間に対して使用される用語「連結」は、動力が伝達可能な態様で当該2つの部材が接続される状態を表し、当該2つの部材間に他の部材が介在する接続態様を含む概念である。 Hereinafter, each embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensional ratios in the drawings are merely examples and are not limited to these, and the shapes and the like in the drawings may be partially exaggerated for convenience of explanation. Further, in the drawing, for the sake of legibility, a reference reference numeral may be attached only to a part of a plurality of parts having the same attribute. Also, for unexplained reasons, the elements shown in some drawings may not be shown in other drawings. Further, the term "connection" used for two members represents a state in which the two members are connected in a manner in which power can be transmitted, and a connection in which another member is interposed between the two members. It is a concept including aspects.

図1は、一実施例による回転電機1を軸方向の一方側から示す斜視図であり、図2は、回転電機1を軸方向の他方側から示す斜視図であり、図3は、回転電機1を軸方向の他方側から示す平面図である。図4Aは、ステータコア11の単品状態を示す斜視図であり、図4Bは、ステータ10の単品状態を示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing the rotary electric machine 1 according to one embodiment from one side in the axial direction, FIG. 2 is a perspective view showing the rotary electric machine 1 from the other side in the axial direction, and FIG. 3 is a rotary electric machine. It is a top view which shows 1 from the other side in the axial direction. FIG. 4A is a perspective view showing a single item state of the stator core 11, and FIG. 4B is a perspective view showing a single item state of the stator 10.

以下の説明において、特に言及しない限り、軸方向とは、回転電機1の出力軸(第1軸A1)が延在する方向を指し、径方向とは、第1軸A1を中心とした径方向を指す。従って、径方向外側とは、第1軸A1から離れる側を指し、径方向内側とは、第1軸A1に向かう側を指す。また、周方向とは、第1軸A1まわりの回転方向に対応する。また、図1には、X方向と、X方向に沿ったX1側(第1側の一例)とX2側(第2側の一例)が定義されている。X方向は、軸方向に平行である。 In the following description, unless otherwise specified, the axial direction refers to the direction in which the output shaft (first axis A1) of the rotary electric machine 1 extends, and the radial direction is the radial direction centered on the first axis A1. Point to. Therefore, the radial outer side refers to the side away from the first axis A1, and the radial inner side refers to the side toward the first axis A1. Further, the circumferential direction corresponds to the rotation direction around the first axis A1. Further, in FIG. 1, the X direction, the X1 side (an example of the first side) and the X2 side (an example of the second side) along the X direction are defined. The X direction is parallel to the axial direction.

本実施例では、回転電機1は、ステータ10と、複数のロータ20とを含む。 In this embodiment, the rotary electric machine 1 includes a stator 10 and a plurality of rotors 20.

ステータ10は、図4A及び図4Bに示すように、ステータコア11と、コイル12とを含む。 The stator 10 includes a stator core 11 and a coil 12, as shown in FIGS. 4A and 4B.

ステータコア11は、磁性体の積層鋼板からなる。ステータコア11は、複数のロータ20のそれぞれに共通であり、複数の筒状のロータ空間部113を有する。筒状のロータ空間部113は、ステータコア11を軸方向に貫通する態様で形成される。ロータ空間部113は、ロータ20ごとに設けられる。従って、ロータ空間部113の数は、ロータ20の数と同じであり、本実施例では、一例として、6つである。なお、他の実施例では、ロータ20の数(及びそれに伴いロータ空間部113の数)は、6つ以外の、2つ以上の任意の数であってよい。 The stator core 11 is made of a laminated steel plate made of a magnetic material. The stator core 11 is common to each of the plurality of rotors 20 and has a plurality of tubular rotor space portions 113. The tubular rotor space 113 is formed so as to penetrate the stator core 11 in the axial direction. The rotor space 113 is provided for each rotor 20. Therefore, the number of rotor space portions 113 is the same as the number of rotors 20, and in this embodiment, the number is six as an example. In another embodiment, the number of rotors 20 (and the number of rotor space 113 accordingly) may be any number of two or more other than six.

ステータコア11には、コイル12が巻回される複数のスロット112が形成される。複数のスロット112は、ロータ空間部113のそれぞれに対して、ロータ空間部113の内周面に形成される。 A plurality of slots 112 around which the coil 12 is wound are formed in the stator core 11. The plurality of slots 112 are formed on the inner peripheral surface of the rotor space 113 with respect to each of the rotor spaces 113.

ステータコア11は、更に、第1軸A1を含む中央部に、軸心空間部110を有する。軸心空間部110は、ステータコア11を軸方向に貫通する態様で形成される。軸心空間部110は、軸方向に視て、略円形の外形形状であるが、外形形状は任意である。軸心空間部110は、軸方向に視て、回転電機1の出力軸(第1軸A1)と重なる。軸心空間部110には、後述するサンギヤ軸231が挿通される。 The stator core 11 further has an axial center space portion 110 in a central portion including the first axis A1. The axial center space portion 110 is formed so as to penetrate the stator core 11 in the axial direction. The axial center space portion 110 has a substantially circular outer shape when viewed in the axial direction, but the outer shape is arbitrary. The axial center space portion 110 overlaps with the output shaft (first axis A1) of the rotary electric machine 1 when viewed in the axial direction. A sun gear shaft 231 described later is inserted through the shaft center space portion 110.

なお、軸心空間部110は、上述した複数のロータ空間部113とは径方向で連通しない態様で形成されてよい。複数のロータ空間部113は、軸心空間部110よりも径方向外側で、第1軸A1まわりに設けられる。複数のロータ空間部113は、第1軸A1まわりで回転対称となる態様で設けられてよい。なお、複数のロータ空間部113は、軸方向に交差する方向で互いに対して連通しない態様で形成されてよい。 The axial center space portion 110 may be formed so as not to communicate with the plurality of rotor space portions 113 described above in the radial direction. The plurality of rotor space portions 113 are provided around the first axis A1 on the radial side of the axial center space portion 110. The plurality of rotor space portions 113 may be provided in such a manner that they are rotationally symmetric with respect to the first axis A1. The plurality of rotor space portions 113 may be formed in a direction in which they intersect in the axial direction and do not communicate with each other.

ステータコア11は、ケースCS(図9参照)との間の締結部119を有する。締結部119は、例えば軸方向の孔であり、ボルトBTが挿通される。この場合、ケースCSにボルトBTを締結することで、ステータコア11をケースCSに固定できる。 The stator core 11 has a fastening portion 119 to and from the case CS (see FIG. 9). The fastening portion 119 is, for example, an axial hole through which a bolt BT is inserted. In this case, the stator core 11 can be fixed to the case CS by fastening the bolt BT to the case CS.

一の締結部119は、好ましくは、複数のロータ空間部113のうちの、周方向で隣り合う2つのロータ空間部113の間に配置される。この場合、複数の締結部119のうちの、少なくとも1つが、周方向で隣り合う2つのロータ空間部113の間に配置されてもよい。あるいは、複数の締結部119のそれぞれは、周方向で隣り合う、対応する2つのロータ空間部113の間に、配置されてもよい。本実施例では、3つの締結部119が、周方向で隣り合う2つのロータ20間に配置される。この場合、例えば、ステータコア11は、軸方向に視て、複数のロータ20に外接する外接円よりも、径方向内側に締結部119を有してもよい。これにより、ステータコア11の径方向の小型化及びそれに伴う回転電機1の径方向の小型化を図ることができる。 One fastening portion 119 is preferably arranged between two rotor space portions 113 adjacent to each other in the circumferential direction among the plurality of rotor space portions 113. In this case, at least one of the plurality of fastening portions 119 may be arranged between two rotor space portions 113 adjacent to each other in the circumferential direction. Alternatively, each of the plurality of fastening portions 119 may be arranged between two corresponding rotor space portions 113 adjacent to each other in the circumferential direction. In this embodiment, three fastening portions 119 are arranged between two rotors 20 adjacent to each other in the circumferential direction. In this case, for example, the stator core 11 may have the fastening portion 119 radially inside the circumscribed circle that circumscribes the plurality of rotors 20 when viewed in the axial direction. As a result, it is possible to reduce the size of the stator core 11 in the radial direction and the accompanying miniaturization of the rotary electric machine 1 in the radial direction.

コイル12は、図4A及び図4Bに示すように、ステータコア11のスロット112に巻装される。従って、コイル12は、ロータ空間部113のそれぞれごとに設けられる。以下では、ロータ空間部113ごとに異なるコイル12を区別する場合、コイル12-1~12-6と表記する。コイル12-1~12-6のそれぞれは、3相コイルを形成してよい。ただし、変形例では、2つ以上のロータ空間部113に対して、共通のコイルが巻装されてもよい。例えば、軸まわりに対角に配置される2つのロータ空間部113ごとに、共通のコイルが巻装されてもよい。 The coil 12 is wound in the slot 112 of the stator core 11 as shown in FIGS. 4A and 4B. Therefore, the coil 12 is provided for each of the rotor space 113. In the following, when different coils 12 are distinguished for each rotor space 113, they are referred to as coils 12-1 to 12-6. Each of the coils 12-1 to 12-6 may form a three-phase coil. However, in the modified example, a common coil may be wound around the two or more rotor space portions 113. For example, a common coil may be wound around each of the two rotor space portions 113 arranged diagonally around the axis.

複数のロータ20のそれぞれは、複数のロータ空間部113のそれぞれに対応して設けられる。従って、複数のロータ20は、径方向に視て(すなわち、軸方向に直角な方向に視て)互いに重複するように配置される。 Each of the plurality of rotors 20 is provided corresponding to each of the plurality of rotor space portions 113. Therefore, the plurality of rotors 20 are arranged so as to overlap each other when viewed in the radial direction (that is, when viewed in a direction perpendicular to the axial direction).

ロータ20のそれぞれは、第1軸A1に対して平行に回転軸A11又はA12を有する。複数のロータ20の回転軸A11、A12は、第1軸A1を中心とした同心状に配置されてよい。あるいは、複数のロータ20の回転軸A11、A12は、第1軸A1を中心として同心状でない態様で配置されてもよい。 Each of the rotors 20 has a rotation axis A11 or A12 parallel to the first axis A1. The rotation axes A11 and A12 of the plurality of rotors 20 may be arranged concentrically with the first axis A1 as the center. Alternatively, the rotation axes A11 and A12 of the plurality of rotors 20 may be arranged in a non-concentric manner with the first axis A1 as the center.

複数のロータ20は、好ましくは、構成の異なる2種類以上のロータを含む。ここで、ロータの構成とは、当該ロータがステータ10と協動してモータとして機能した場合の特性に関連する構成である。すなわち、ロータの構成が異なる場合は、当該ロータがステータ10と協動してモータとして機能した場合の特性も異なる。また、構成の相違は、サイズの相違に起因した構成の相違を含む概念である。例えば、永久磁石式モータの場合、サイズが同じ場合でも、構成の相違は、例えば永久磁石の配列、磁極数等の相違により実現できる。 The plurality of rotors 20 preferably include two or more types of rotors having different configurations. Here, the configuration of the rotor is a configuration related to the characteristics when the rotor cooperates with the stator 10 and functions as a motor. That is, when the rotor configuration is different, the characteristics when the rotor cooperates with the stator 10 and functions as a motor are also different. Further, the difference in configuration is a concept including the difference in configuration due to the difference in size. For example, in the case of a permanent magnet type motor, even if the size is the same, the difference in configuration can be realized by, for example, the difference in the arrangement of permanent magnets, the number of magnetic poles, and the like.

本実施例では、一例として、複数のロータ20は、第1ロータ20Aと、第2ロータ20Bとを含む。第1ロータ20A及び第2ロータ20Bは、周方向で交互に配置される。ただし、変形例では、複数のロータ20は、3種類以上のロータを含んでよいし、1種類のみのロータを含んでよい。また、複数種類のロータを含む場合、当該複数種類のロータの周方向の配列は任意である。なお、以下では、第1ロータ20Aと第2ロータ20Bとを特に区別しない場合は、ロータ20という用語も依然として利用する。 In this embodiment, as an example, the plurality of rotors 20 include a first rotor 20A and a second rotor 20B. The first rotor 20A and the second rotor 20B are arranged alternately in the circumferential direction. However, in the modified example, the plurality of rotors 20 may include three or more types of rotors, or may include only one type of rotor. Further, when a plurality of types of rotors are included, the arrangement of the plurality of types of rotors in the circumferential direction is arbitrary. In the following, the term rotor 20 will still be used unless the first rotor 20A and the second rotor 20B are particularly distinguished.

第1ロータ20Aは、永久磁石(図示せず)を備えることで、永久磁石式モータとしての特性を有する。なお、第1ロータ20Aは、外周面に永久磁石を備えてもよいし、外周面よりも内側に永久磁石を備えてもよい。 The first rotor 20A has the characteristics of a permanent magnet type motor by being provided with a permanent magnet (not shown). The first rotor 20A may be provided with a permanent magnet on the outer peripheral surface, or may be provided with a permanent magnet inside the outer peripheral surface.

第1ロータ20Aの回転軸A11には、図1に示すように、第1モータ出力ギヤ21が連結される。具体的には、第1ロータ20Aの回転軸A11は、X1側の端部に、第1モータ出力ギヤ21が連結される。第1モータ出力ギヤ21は、第1ロータ20Aの回転軸A11と一体的に回転するように、第1ロータ20Aの回転軸A11に連結される。第1モータ出力ギヤ21は、図5を参照して後述するように遊星歯車機構2に連結される。 As shown in FIG. 1, a first motor output gear 21 is connected to the rotary shaft A11 of the first rotor 20A. Specifically, the rotary shaft A11 of the first rotor 20A is connected to the end of the X1 side with the first motor output gear 21. The first motor output gear 21 is connected to the rotating shaft A11 of the first rotor 20A so as to rotate integrally with the rotating shaft A11 of the first rotor 20A. The first motor output gear 21 is connected to the planetary gear mechanism 2 as described later with reference to FIG.

第2ロータ20Bは、ステータ10と協動して、かご型誘導モータとして機能する特性を有する。例えば、第2ロータ20Bは、外周面に溝が軸方向に対して斜めに延在する斜溝回転子の形態であってよい。 The second rotor 20B has a characteristic of functioning as a cage-type induction motor in cooperation with the stator 10. For example, the second rotor 20B may be in the form of an oblique groove rotor in which a groove extends diagonally with respect to the axial direction on the outer peripheral surface.

第2ロータ20Bの回転軸A12には、図2に示すように、第2モータ出力ギヤ22が設けられる。具体的には、第2ロータ20Bの回転軸A12は、X2側の端部に、第2モータ出力ギヤ22が連結される。第2モータ出力ギヤ22は、第2ロータ20Bの回転軸A12と一体的に回転するように、第2ロータ20Bの回転軸A12に連結される。 As shown in FIG. 2, the rotary shaft A12 of the second rotor 20B is provided with a second motor output gear 22. Specifically, the rotary shaft A12 of the second rotor 20B is connected to the end of the X2 side with the second motor output gear 22. The second motor output gear 22 is connected to the rotating shaft A12 of the second rotor 20B so as to rotate integrally with the rotating shaft A12 of the second rotor 20B.

第2モータ出力ギヤ22のそれぞれは、第1軸A1を中心として回転する第3モータ出力ギヤ23に径方向に噛み合う。第3モータ出力ギヤ23は、サンギヤ軸231と一体的に回転するように、サンギヤ軸231に連結される。第2モータ出力ギヤ22及び第3モータ出力ギヤ23は減速ギヤ(リダクションギヤ)を形成する。 Each of the second motor output gears 22 meshes radially with the third motor output gear 23 that rotates about the first axis A1. The third motor output gear 23 is connected to the sun gear shaft 231 so as to rotate integrally with the sun gear shaft 231. The second motor output gear 22 and the third motor output gear 23 form a reduction gear (reduction gear).

このような回転電機1は、実質的には、インナロータ型の複数の回転電機要素を複合的に含む構成となる。このような回転電機1は、任意の用途で利用できるが、例えば、図5に示すように、遊星歯車機構2に連結されることで、車両用駆動装置100の構成要素として好適である。 Such a rotary electric machine 1 is substantially configured to include a plurality of inner rotor type rotary electric machines in a complex manner. Such a rotary electric machine 1 can be used for any purpose, but as shown in FIG. 5, for example, by being connected to the planetary gear mechanism 2, it is suitable as a component of the vehicle drive device 100.

図5は、回転電機1を含む車両用駆動装置100のスケルトン図である。なお、図5では、見やすさのために、複数のロータ20のうちの、一部の第1ロータ20Aが2重の省略線のX1側に示され、一部の第2ロータ20Bが同2重の省略線のX2側に示されている。 FIG. 5 is a skeleton diagram of a vehicle drive device 100 including a rotary electric machine 1. In FIG. 5, for ease of viewing, a part of the first rotor 20A of the plurality of rotors 20 is shown on the X1 side of the double omitted line, and a part of the second rotor 20B is the same 2. It is shown on the X2 side of the heavy abbreviation line.

図5に示す例では、車両用駆動装置100は、車輪Wの駆動源となる回転電機1と、回転電機1と車輪Wとを結ぶ動力伝達経路に設けられた駆動伝達機構7と、を備える。駆動伝達機構7は、遊星歯車機構2と、カウンタギヤ機構4と、差動歯車機構5と、左右の出力部材61、62と、を備える。 In the example shown in FIG. 5, the vehicle drive device 100 includes a rotary electric machine 1 that is a drive source for the wheels W, and a drive transmission mechanism 7 provided in a power transmission path connecting the rotary electric machine 1 and the wheels W. .. The drive transmission mechanism 7 includes a planetary gear mechanism 2, a counter gear mechanism 4, a differential gear mechanism 5, and left and right output members 61 and 62.

遊星歯車機構2は、回転電機1のX1側に設けられる。遊星歯車機構2は、中心軸が第1軸A1と一致する。遊星歯車機構2は、サンギヤ2S(第2要素の一例)と、ピニオンギヤ2Pと、キャリア2CR(第1要素の一例)と、リングギヤ2Rとを含む。 The planetary gear mechanism 2 is provided on the X1 side of the rotary electric machine 1. The central axis of the planetary gear mechanism 2 coincides with the first axis A1. The planetary gear mechanism 2 includes a sun gear 2S (an example of a second element), a pinion gear 2P, a carrier 2CR (an example of a first element), and a ring gear 2R.

サンギヤ2Sは、サンギヤ軸231のX1側端部に連結される。サンギヤ2Sは、サンギヤ軸231と一体的に回転するように、サンギヤ軸231に連結される。 The sun gear 2S is connected to the X1 side end of the sun gear shaft 231. The sun gear 2S is connected to the sun gear shaft 231 so as to rotate integrally with the sun gear shaft 231.

ピニオンギヤ2Pは、第1軸A1まわりに公転しつつ自転可能となる態様で、径方向内側でサンギヤ2Sと噛み合い、かつ、径方向外側でリングギヤ2Rに噛み合う。 The pinion gear 2P meshes with the sun gear 2S on the inner side in the radial direction and meshes with the ring gear 2R on the outer side in the radial direction in such a manner that the pinion gear 2P can revolve around the first axis A1 and rotate on its axis.

キャリア2CRは、第1軸A1まわりに回転可能となる態様で、上述した各第1モータ出力ギヤ21と各ピニオンギヤ2Pに連結される。この場合、キャリア2CRは、入力ギヤ24により第1モータ出力ギヤ21と噛み合う。 The carrier 2CR is connected to each of the above-mentioned first motor output gears 21 and each pinion gear 2P in such a manner that it can rotate around the first axis A1. In this case, the carrier 2CR meshes with the first motor output gear 21 by the input gear 24.

リングギヤ2Rは、第1軸A1まわりに回転可能となる態様で、径方向内側でピニオンギヤ2Pに噛み合い、径方向外側でカウンタギヤ機構4の第1カウンタギヤ42に噛み合う。リングギヤ2Rは、回転電機1からの回転トルク(駆動力)をカウンタギヤ機構4に伝達するギヤである。 The ring gear 2R meshes with the pinion gear 2P on the inner side in the radial direction and with the first counter gear 42 of the counter gear mechanism 4 on the outer side in the radial direction in such a manner that the ring gear 2R can rotate around the first shaft A1. The ring gear 2R is a gear that transmits the rotational torque (driving force) from the rotary electric machine 1 to the counter gear mechanism 4.

カウンタギヤ機構4は、動力伝達経路において、遊星歯車機構2と差動歯車機構5との間に配置される。カウンタギヤ機構4は、カウンタ軸41と、第1カウンタギヤ42と、第2カウンタギヤ43とを有する。 The counter gear mechanism 4 is arranged between the planetary gear mechanism 2 and the differential gear mechanism 5 in the power transmission path. The counter gear mechanism 4 has a counter shaft 41, a first counter gear 42, and a second counter gear 43.

カウンタ軸41は、第2軸A2まわりに回転する回転部材である。第2軸A2は、第1軸A1に平行に延在する。第1カウンタギヤ42は、カウンタギヤ機構4の入力要素である。第1カウンタギヤ42は、遊星歯車機構2のリングギヤ2Rと噛み合う。第1カウンタギヤ42は、カウンタ軸41と一体的に回転するように、カウンタ軸41に連結される。 The counter shaft 41 is a rotating member that rotates around the second shaft A2. The second axis A2 extends parallel to the first axis A1. The first counter gear 42 is an input element of the counter gear mechanism 4. The first counter gear 42 meshes with the ring gear 2R of the planetary gear mechanism 2. The first counter gear 42 is connected to the counter shaft 41 so as to rotate integrally with the counter shaft 41.

第2カウンタギヤ43は、カウンタギヤ機構4の出力要素である。本実施例では、一例として、第2カウンタギヤ43は、第1カウンタギヤ42よりも小径に形成される。第2カウンタギヤ43は、カウンタ軸41と一体的に回転するように、カウンタ軸41に連結される。 The second counter gear 43 is an output element of the counter gear mechanism 4. In this embodiment, as an example, the second counter gear 43 is formed to have a smaller diameter than the first counter gear 42. The second counter gear 43 is connected to the counter shaft 41 so as to rotate integrally with the counter shaft 41.

差動歯車機構5は、その回転軸心としての第3軸A3上に配置される。第3軸A3は、第1軸A1に平行に延在する。差動歯車機構5は、回転電機1の側から伝達される駆動力を、左右の出力部材61、62に分配する。差動歯車機構5は、差動入力ギヤ51を備え、差動入力ギヤ51は、カウンタギヤ機構4の第2カウンタギヤ43と噛み合う。また、差動歯車機構5は、差動ケース52を備え、差動ケース52内には、ピニオンシャフトや、ピニオンギヤ、左右のサイドギヤ等が収容される。左右のサイドギヤは、それぞれ、左右の出力部材61、62と一体的に回転するように連結される。 The differential gear mechanism 5 is arranged on the third axis A3 as its rotation axis. The third axis A3 extends parallel to the first axis A1. The differential gear mechanism 5 distributes the driving force transmitted from the rotary electric machine 1 side to the left and right output members 61 and 62. The differential gear mechanism 5 includes a differential input gear 51, and the differential input gear 51 meshes with the second counter gear 43 of the counter gear mechanism 4. Further, the differential gear mechanism 5 includes a differential case 52, and a pinion shaft, pinion gears, left and right side gears, and the like are housed in the differential case 52. The left and right side gears are connected to the left and right output members 61 and 62 so as to rotate integrally with each other.

左右の出力部材61、62のそれぞれは、左右の車輪Wに駆動連結される。左右の出力部材61、62のそれぞれは、差動歯車機構5によって分配された駆動力を車輪Wに伝達する。 Each of the left and right output members 61 and 62 is driven and connected to the left and right wheels W. Each of the left and right output members 61 and 62 transmits the driving force distributed by the differential gear mechanism 5 to the wheel W.

このようにして回転電機1は、複数のロータ20の回転トルクを、第2カウンタギヤ43及び第3モータ出力ギヤ23からなる減速ギヤ、及び、遊星歯車機構2を介して、駆動伝達機構7に伝達する。 In this way, the rotary electric machine 1 transfers the rotational torque of the plurality of rotors 20 to the drive transmission mechanism 7 via the reduction gear including the second counter gear 43 and the third motor output gear 23 and the planetary gear mechanism 2. introduce.

図6Aは、回転電機1を含む電気回路200の一例の概略図であり、図6Bは、他の一例による、回転電機1を含む電気回路200Aの概略図である。図6A及び図6Bには、制御装置500についても併せて示される。図6A及び図6Bにおいて、制御装置500に対応付けられた点線矢印は、情報(データ)のやり取りを表す。 FIG. 6A is a schematic diagram of an example of an electric circuit 200 including a rotary electric machine 1, and FIG. 6B is a schematic diagram of an electric circuit 200A including the rotary electric machine 1 according to another example. 6A and 6B also show the control device 500. In FIGS. 6A and 6B, the dotted arrow associated with the control device 500 represents the exchange of information (data).

回転電機1は、制御装置500によるインバータINVの制御を介して駆動される。図6Aに示す電気回路200では、回転電機1は、複数のロータ空間部113に対応付けて設けられるコイル12-1~12-6に、共通のインバータINVを介して電気的に接続される。なお、インバータINVは、例えば、相ごとに、電源Vaの高電位側と低電位側とにスイッチング素子(例えばMOSFET:Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect TransistorやIGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor)を備え、各スイッチング素子は、所望の回転トルクが発生するようにPWM(Pulse Width Modulation)駆動されてよい。なお、電源Vaは、例えば比較的定格電圧の高いバッテリであり、例えばリチウムイオンバッテリや燃料電池等であってよい。 The rotary electric machine 1 is driven via the control of the inverter INV by the control device 500. In the electric circuit 200 shown in FIG. 6A, the rotary electric machine 1 is electrically connected to the coils 12-1 to 12-6 provided in association with the plurality of rotor space portions 113 via a common inverter INV. The inverter INV is provided with switching elements (for example, MOSFET: MOSFET: Metal-Oxide-Semicondutor Field Effect Transistor or IGBT: Integrated Gate Bipolar Transistor) on the high potential side and the low potential side of the power supply Va for each phase. The switching element may be PWM (Pulse Width Modulation) driven so as to generate a desired rotational torque. The power source Va may be, for example, a battery having a relatively high rated voltage, and may be, for example, a lithium ion battery, a fuel cell, or the like.

なお、図6Aに示す電気回路200では、複数のロータ20に対して共通のインバータINVが利用されるが、図6Bに示す他の例の電気回路200Aでは、複数のロータ20に対して個別のインバータINVが利用される。この場合、各インバータINVは、互いに並列に、電源Vaの高電位側と低電位側の間に電気的に接続される。この場合、コイル12-1~12-6のそれぞれに対して独立に通電を行うことができる。 In the electric circuit 200 shown in FIG. 6A, an inverter INV common to the plurality of rotors 20 is used, but in the electric circuit 200A of another example shown in FIG. 6B, the inverters are individually used for the plurality of rotors 20. Inverter INV is used. In this case, the inverter INVs are electrically connected in parallel with each other between the high potential side and the low potential side of the power source Va. In this case, each of the coils 12-1 to 12-6 can be independently energized.

本実施例では、図6Aに示す電気回路200や図6Bに示す電気回路200Aのように、電源Vaの高電位側と低電位側の間には、インバータINVに対して並列に、平滑コンデンサCが電気的に接続される。なお、図6Bに示す電気回路200Aでは、平滑コンデンサCは共用であるが、平滑コンデンサCについても、インバータINVと同様に、コイル12-1~12-6のそれぞれごとに、互いに並列に、電源Vaの高電位側と低電位側の間に電気的に接続されてもよい。 In this embodiment, as in the electric circuit 200 shown in FIG. 6A and the electric circuit 200A shown in FIG. 6B, the smoothing capacitor C is placed between the high potential side and the low potential side of the power supply Va in parallel with the inverter INV. Is electrically connected. In the electric circuit 200A shown in FIG. 6B, the smoothing capacitor C is shared, but the smoothing capacitor C is also supplied with power supplies in parallel with each of the coils 12-1 to 12-6, as in the case of the inverter INV. It may be electrically connected between the high potential side and the low potential side of Va.

次に、図7から図8を参照して、本実施例による回転電機1の好ましい制御例について説明する。なお、以下の説明において、「所定」とは、本制御よりも前(例えば工場出荷前)に規定されている態様を指す。 Next, a preferable control example of the rotary electric machine 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 7 to 8. In the following description, "predetermined" refers to an aspect defined before this control (for example, before factory shipment).

図7は、本実施例の制御装置500による回転電機1の制御例を示す概略フローチャートである。図8は、車両用駆動装置100における遊星歯車機構2の速度線図である。なお、図8では、縦軸は回転電機1の回転数を表す。 FIG. 7 is a schematic flowchart showing a control example of the rotary electric machine 1 by the control device 500 of this embodiment. FIG. 8 is a speed diagram of the planetary gear mechanism 2 in the vehicle drive device 100. In FIG. 8, the vertical axis represents the rotation speed of the rotary electric machine 1.

ステップS700では、制御装置500は、第1モードで回転電機1を駆動中であるか否かを判定する。第1モードは、図8の線図「MD1」に示すように、サンギヤ2S及びキャリア2CRが共に正方向に回転するモードである。この場合、キャリア2CRが正方向に回転する(すなわち第1ロータ20Aが回転する)ので、逆起電力が発生する。判定結果が“YES”の場合、ステップS702に進み、それ以外の場合は、ステップS706に進む。 In step S700, the control device 500 determines whether or not the rotary electric machine 1 is being driven in the first mode. The first mode is a mode in which both the sun gear 2S and the carrier 2CR rotate in the positive direction, as shown in the diagram “MD1” of FIG. In this case, the carrier 2CR rotates in the positive direction (that is, the first rotor 20A rotates), so that a counter electromotive force is generated. If the determination result is "YES", the process proceeds to step S702, and if not, the process proceeds to step S706.

ステップS702では、制御装置500は、逆起電力が所定閾値以上であるか否かを判定する。逆起電力が所定閾値以上であるか否かは、例えば、平滑コンデンサCの両端電圧が所定電圧以上であるか否かに基づいて、検出されてもよいし、第1ロータ20Aの回転数が所定回転数以上であるか否かに基づいて、検出されてもよい。判定結果が“YES”の場合、ステップS704に進み、それ以外の場合は、動作モードを第1モードに維持したままステップS710に進む。 In step S702, the control device 500 determines whether or not the counter electromotive force is equal to or greater than a predetermined threshold value. Whether or not the counter electromotive force is equal to or higher than a predetermined threshold value may be detected based on, for example, whether or not the voltage across the smoothing capacitor C is equal to or higher than a predetermined voltage, and the rotation speed of the first rotor 20A may be detected. It may be detected based on whether or not the number of revolutions is equal to or higher than a predetermined number of revolutions. If the determination result is "YES", the process proceeds to step S704, and in other cases, the process proceeds to step S710 while maintaining the operation mode in the first mode.

ステップS704では、制御装置500は、動作モードを第2モードにセットする。第2モードは、図8の線図「MD2」に示すように、キャリア2CRの回転数が0になるようにサンギヤ2Sが逆回転するモードである。この場合、キャリア2CRが回転しない(すなわち第1ロータ20Aが回転しない)ので、逆起電力が発生しない。 In step S704, the control device 500 sets the operation mode to the second mode. The second mode is a mode in which the sun gear 2S rotates in the reverse direction so that the rotation speed of the carrier 2CR becomes 0, as shown in the diagram “MD2” of FIG. In this case, since the carrier 2CR does not rotate (that is, the first rotor 20A does not rotate), no counter electromotive force is generated.

ステップS706では、制御装置500は、第1モードへの復帰条件が成立したか否かを判定する。第1モードへの復帰条件は、任意であり、例えば逆起電力が所定閾値よりも有意に低下するような状況下で満たされてよい。判定結果が“YES”の場合、ステップS708に進み、それ以外の場合は、動作モードを第2モードに維持したままステップS710に進む。 In step S706, the control device 500 determines whether or not the condition for returning to the first mode is satisfied. The condition for returning to the first mode is arbitrary, and may be satisfied, for example, in a situation where the counter electromotive force is significantly lower than a predetermined threshold value. If the determination result is "YES", the process proceeds to step S708, and in other cases, the process proceeds to step S710 while maintaining the operation mode in the second mode.

ステップS708では、制御装置500は、動作モードを第1モードにセットする。 In step S708, the control device 500 sets the operation mode to the first mode.

ステップS710では、制御装置500は、今回周期の動作モード(第1動作モード又は第2動作モード)に応じて回転電機1を駆動する。 In step S710, the control device 500 drives the rotary electric machine 1 according to the operation mode (first operation mode or second operation mode) of the current cycle.

このようにして図7に示す処理によれば、逆起電力が所定閾値を有意に超えないように、第1モードと第2モードを切り替えて、回転電機1を制御できる。なお、図7及び図8に示す例では、第2動作モードは、キャリア2CRの回転数が0になるようにサンギヤ2Sが逆回転するモードであるが、キャリア2CRの回転数が、比較的低い所定値以下に維持されるようにサンギヤ2Sが逆回転するモードであってもよい。 In this way, according to the process shown in FIG. 7, the rotary electric machine 1 can be controlled by switching between the first mode and the second mode so that the counter electromotive force does not significantly exceed the predetermined threshold value. In the example shown in FIGS. 7 and 8, the second operation mode is a mode in which the sun gear 2S rotates in the reverse direction so that the rotation speed of the carrier 2CR becomes 0, but the rotation speed of the carrier 2CR is relatively low. The mode may be such that the sun gear 2S rotates in the reverse direction so as to be maintained at a predetermined value or less.

ところで、本実施例では、上述したように、回転電機1は、第1ロータ20Aと第2ロータ20Bとを含み、第1ロータ20Aは、ステータ10と協動して永久磁石式モータとして機能でき、第2ロータ20Bは、ステータ10と協動してかご型誘導モータとして機能できる。 By the way, in this embodiment, as described above, the rotary electric machine 1 includes the first rotor 20A and the second rotor 20B, and the first rotor 20A can function as a permanent magnet type motor in cooperation with the stator 10. The second rotor 20B can function as a cage-type induction motor in cooperation with the stator 10.

永久磁石式モータとかご型誘導モータとは、特性等が異なる。例えば、永久磁石式モータは、比較的低い回転数で比較的高いトルクを発生できるが、逆起電力が発生する。他方、かご型誘導モータは、逆起電力が発生せず、比較的高い回転数で有利であるが、損失が比較的大きい。 The characteristics of the permanent magnet type motor and the cage type induction motor are different. For example, a permanent magnet motor can generate a relatively high torque at a relatively low rotation speed, but it does generate a counter electromotive force. On the other hand, the squirrel-cage induction motor does not generate back electromotive force and is advantageous at a relatively high rotation speed, but the loss is relatively large.

ここで、逆起電力により比較的高い逆起電圧が平滑コンデンサCの両端に発生すると、例えば平滑コンデンサCに電気的に接続されうる他のシステムに影響するおそれがある。 Here, if a relatively high counter electromotive force is generated across the smoothing capacitor C due to the counter electromotive force, it may affect other systems that may be electrically connected to the smoothing capacitor C, for example.

この点、図7から図8に示す例では、第2ロータ20Bを備えることで、第1ロータ20Aの回転数を略ゼロに維持しつつ、回転電機1の回転トルクを発生させることが可能である。すなわち、逆起電力が所定閾値を有意に超えない態様で、回転電機1の回転トルクを発生させることが可能である。これにより、平滑コンデンサCに電気的に接続されうる他のシステムの耐圧を過剰に高めることなく、回転電機1を駆動させることができる。 In this regard, in the examples shown in FIGS. 7 to 8, by providing the second rotor 20B, it is possible to generate the rotational torque of the rotary electric machine 1 while maintaining the rotation speed of the first rotor 20A to be substantially zero. be. That is, it is possible to generate the rotational torque of the rotary electric machine 1 in a manner in which the counter electromotive force does not significantly exceed a predetermined threshold value. As a result, the rotary electric machine 1 can be driven without excessively increasing the withstand voltage of another system that can be electrically connected to the smoothing capacitor C.

このようにして本実施例によれば、複数のロータ20の少なくとも一部が異なる構成を有することで、多様の特性を組み合わせた特性を有する回転電機1を実現できる。 In this way, according to the present embodiment, by having at least a part of the plurality of rotors 20 having different configurations, it is possible to realize the rotary electric machine 1 having characteristics that combine various characteristics.

次に、図9以降を参照して、本実施例の更なる効果について説明する。 Next, further effects of this embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and later.

図9は、本実施例による回転電機1の、ケースCSへの取り付け態様を説明する概略図である。図10は、比較例による回転電機1”の、ケースCSへの取り付け態様を説明する概略図である。図9及び図10では、軸方向に視たケースCSの外形とともに、軸方向に視た回転電機1及び回転電機1”の延在範囲がハッチング領域R1、R1”で示されている。また、図9及び図10には、上下方向に平行なY方向が図示されている。 FIG. 9 is a schematic view illustrating how the rotary electric machine 1 according to the present embodiment is attached to the case CS. FIG. 10 is a schematic view illustrating how the rotary electric machine 1 ”according to the comparative example is attached to the case CS. In FIGS. 9 and 10, the outer shape of the case CS viewed in the axial direction and the outer shape of the case CS viewed in the axial direction are shown in the axial direction. The extension range of the rotary electric machine 1 and the rotary electric machine 1 "is shown by the hatching regions R1 and R1". Further, FIGS. 9 and 10 show a Y direction parallel to the vertical direction.

比較例による回転電機1”は、単一のロータ(図示せず)を備えるインナロータ型であり、ステータ(図示せず)の径方向外側には、径方向外側に突出する締結部119”が設けられる。この場合、締結部119”が、ロータよりも径方向外側に設定されるので、ケースCSにおける回転電機1”の占める領域R1”(軸方向に視た領域)が比較的大きくなる。 The rotary electric machine 1 "according to the comparative example is an inner rotor type provided with a single rotor (not shown), and a fastening portion 119" protruding outward in the radial direction is provided on the radial outer side of the stator (not shown). Be done. In this case, since the fastening portion 119 "is set radially outside the rotor, the region R1" (region viewed in the axial direction) occupied by the rotary electric machine 1 "in the case CS is relatively large.

これに対して、本実施例の回転電機1によれば、上述したように、共通のステータ10(図1等参照)を備え、当該ステータ10において、締結部119が周方向でロータ20間に配置されるので、ケースCSにおける回転電機1の占める領域R1(軸方向に視た領域)を、比較例に比べて有意に低減できる。また、締結部119の配置の自由度が高くなるので、比較例に比べて、締結部119に起因した搭載制約を低減できる。 On the other hand, according to the rotary electric machine 1 of the present embodiment, as described above, a common stator 10 (see FIG. 1 and the like) is provided, and in the stator 10, the fastening portion 119 is located between the rotors 20 in the circumferential direction. Since they are arranged, the region R1 (region viewed in the axial direction) occupied by the rotary electric machine 1 in the case CS can be significantly reduced as compared with the comparative example. Further, since the degree of freedom in arranging the fastening portion 119 is increased, the mounting restriction caused by the fastening portion 119 can be reduced as compared with the comparative example.

また、本実施例の回転電機1によれば、上述したように、ケースCSにおける回転電機1の占める領域R1(軸方向に視た領域)を低減できるので、回転電機1の低背化及びそれに伴うケースCSの低背化を図ることができる。例えば、図10に示す比較例では、上下で領域R1”に接する2つのラインL100”間の距離が比較的大きくなるのに対して、本実施例によれば、上下で領域R1に接する2つのラインL100間の距離を低減できる。 Further, according to the rotary electric machine 1 of the present embodiment, as described above, the region R1 (the region viewed in the axial direction) occupied by the rotary electric machine 1 in the case CS can be reduced, so that the height of the rotary electric machine 1 can be lowered and the height thereof can be reduced. It is possible to reduce the height of the accompanying case CS. For example, in the comparative example shown in FIG. 10, the distance between the two lines L100 "that are in contact with the region R1" at the top and bottom is relatively large, whereas according to this embodiment, the two lines that are in contact with the region R1 at the top and bottom are relatively large. The distance between the lines L100 can be reduced.

図11は、他の比較例による回転電機1’をX2側から示す斜視図である。比較例による回転電機1’は、本実施例による回転電機1に対して、遊星歯車機構2に代えて、単独の減速ギヤ機構2’が接続される点が異なる。具体的には、各ロータ20は、X2側で第1駆動ギヤ21’に連結され、各第1駆動ギヤ21’は、第2駆動ギヤ22’に噛み合う。この場合、各第1駆動ギヤ21’と第2駆動ギヤ22’が減速ギヤ機構2’を形成する。 FIG. 11 is a perspective view showing the rotary electric machine 1'according to another comparative example from the X2 side. The rotary electric machine 1'according to the comparative example is different from the rotary electric machine 1 according to the present embodiment in that a single reduction gear mechanism 2'is connected instead of the planetary gear mechanism 2. Specifically, each rotor 20 is connected to the first drive gear 21'on the X2 side, and each first drive gear 21' meshes with the second drive gear 22'. In this case, each of the first drive gear 21'and the second drive gear 22'form the reduction gear mechanism 2'.

このような比較例では、複数のロータ20のそれぞれにより回転される第1駆動ギヤ21’は、第1軸A1まわりに同心状に配置されるので、かかる第1駆動ギヤ21’の配置に起因して、複数のロータ20の配置の自由度が低下しやすいという問題がある。例えば、比較例では、複数のロータ20の一部を、図示した位置から径方向内側にオフセットさせることができない。 In such a comparative example, the first drive gear 21'rotated by each of the plurality of rotors 20 is concentrically arranged around the first axis A1, and thus is caused by the arrangement of the first drive gear 21'. Therefore, there is a problem that the degree of freedom in arranging the plurality of rotors 20 tends to decrease. For example, in the comparative example, a part of the plurality of rotors 20 cannot be offset inward in the radial direction from the illustrated position.

これに対して、本実施例によれば、上述したように、回転電機1は遊星歯車機構2が接続される。すなわち、回転電機1とカウンタギヤ機構4との間に遊星歯車機構2が設けられる。これにより、複数のロータ20の配置の自由度を高めることができる。具体的には、第1ロータ20Aは、図1から図3等に図示した位置から径方向内側にオフセットさせることや、図示した位置から径方向外側にオフセットさせることが可能である。すなわち、第1ロータ20Aは、X1側で、キャリア2CR(図5参照)と連結されるので、第3モータ出力ギヤ23の影響を直接的に受けることなく、配置できる。このようにして、本実施例によれば、遊星歯車機構2と回転電機1との間の接続を、回転電機1の軸方向両側から実現することで、第1軸A1まわりでの複数のロータ20の配置の自由度を高めることができる。 On the other hand, according to the present embodiment, as described above, the planetary gear mechanism 2 is connected to the rotary electric machine 1. That is, the planetary gear mechanism 2 is provided between the rotary electric machine 1 and the counter gear mechanism 4. This makes it possible to increase the degree of freedom in arranging the plurality of rotors 20. Specifically, the first rotor 20A can be offset inward in the radial direction from the position shown in FIGS. 1 to 3 and the like, or can be offset in the outward direction in the radial direction from the position shown in the drawing. That is, since the first rotor 20A is connected to the carrier 2CR (see FIG. 5) on the X1 side, it can be arranged without being directly affected by the third motor output gear 23. In this way, according to the present embodiment, by realizing the connection between the planetary gear mechanism 2 and the rotary electric machine 1 from both sides in the axial direction of the rotary electric machine 1, a plurality of rotors around the first axis A1 are realized. The degree of freedom of arrangement of 20 can be increased.

従って、本実施例によれば、複数のロータ20の配置に基づいて、回転電機1の低背化及びそれに伴うケースCSの低背化を図ることができる。この場合、上述した締結部119の配置による効果とも相まって、回転電機1の低背化及びそれに伴うケースCSの低背化を効果的に図ることができる。 Therefore, according to this embodiment, it is possible to reduce the height of the rotary electric machine 1 and the height of the case CS associated therewith based on the arrangement of the plurality of rotors 20. In this case, in combination with the effect of the arrangement of the fastening portion 119 described above, it is possible to effectively reduce the height of the rotary electric machine 1 and the height of the case CS associated therewith.

また、本実施例によれば、上述したように低背化を図ることができることから、特殊なレイアウトに対しても適合しやすくなる。 Further, according to the present embodiment, since the height can be reduced as described above, it becomes easy to adapt to a special layout.

例えば、図12に示すような低背化配置を実現することも可能である。図12は、軸方向に視たときの、各ロータ20の配置を模式的に示す図である。なお、図12には、上下方向に平行なY方向が図示されている。ただし、変形例では、Y方向は、上下方向に対して傾斜してもよいし、水平面内に延在してもよい。これは、後出する図13及び図14も同様である。 For example, it is possible to realize a low profile arrangement as shown in FIG. FIG. 12 is a diagram schematically showing the arrangement of each rotor 20 when viewed in the axial direction. Note that FIG. 12 shows the Y direction parallel to the vertical direction. However, in the modified example, the Y direction may be inclined with respect to the vertical direction, or may extend in the horizontal plane. This also applies to FIGS. 13 and 14, which will be described later.

図12に示す回転電機1Aは、ステータ10Aに6つのロータ20が設けられ、6つのロータ20は、対角関係に位置する2つが対をなし、各対のロータは、それぞれ、軸方向に視て第1軸A1から距離d1、d2、d3だけ離れて配置される。6つのロータ20は、第1対のロータ20-1と、第2対のロータ20-2と、第3対のロータ20-3とを含み、ロータ20-1の回転軸A13-1と第1軸A1との間の距離d1(第1距離の一例)、ロータ20-2の回転軸A13-2と第1軸A1との間の距離d2、及び、ロータ20-3の回転軸A13-3と第1軸A1との間の距離d3(第2距離の一例)は、少なくとも1つが他の2つに対して異なる。この場合、上下方向に配置された第3対のロータ20-3に係る距離d3が最も短く、距離d1及び距離d2は略同じである。なお、第1対のロータ20-1を構成する2つのロータ20は、構成が同じであってよく、第2対のロータ20-2を構成する2つのロータ20は、構成が同じであってよく、第3対のロータ20-3を構成する2つのロータ20は、構成が同じであってよい。また、第1対のロータ20-1を構成する2つのロータ20と、第2対のロータ20-2を構成する2つのロータ20と、第3対のロータ20-3を構成する2つのロータ20とは、すべて同じ構成であってもよいし、少なくとも1対に係るロータが、他の2対に係るロータと異なる構成を有してもよい。 In the rotary electric machine 1A shown in FIG. 12, six rotors 20 are provided on the stator 10A, two rotors 20 located diagonally form a pair, and each pair of rotors is viewed in the axial direction. It is arranged at a distance d1, d2, and d3 from the first axis A1. The six rotors 20 include a first pair of rotors 20-1, a second pair of rotors 20-2, and a third pair of rotors 20-3, the rotating shafts A13-1 and the third of the rotors 20-1. The distance d1 between the 1st axis A1 (an example of the first distance), the distance d2 between the rotation axis A13-2 of the rotor 20-2 and the 1st axis A1, and the rotation axis A13- of the rotor 20-3. The distance d3 (an example of the second distance) between 3 and the first axis A1 is at least one different from the other two. In this case, the distance d3 relating to the third pair of rotors 20-3 arranged in the vertical direction is the shortest, and the distance d1 and the distance d2 are substantially the same. The two rotors 20 constituting the first pair of rotors 20-1 may have the same configuration, and the two rotors 20 constituting the second pair of rotors 20-2 may have the same configuration. Often, the two rotors 20 that make up the third pair of rotors 20-3 may have the same configuration. Further, two rotors 20 constituting the first pair of rotors 20-1, two rotors 20 constituting the second pair of rotors 20-2, and two rotors constituting the third pair of rotors 20-3. 20 may all have the same configuration, or at least one pair of rotors may have a different configuration from the other two pairs of rotors.

このような図12に示す回転電機1Aによれば、距離d3を他の距離d1、d2よりも小さくし、かつ、距離d3に係る第3対のロータ20-3を上下方向に配置することで、上下方向に沿った効率的な低背化配置を実現できる。なお、上下方向以外の方向に沿った低背化配置を実現する場合は、当該方向に応じて、距離d3に係る第3対のロータ20-3を配置すればよい。 According to the rotary electric machine 1A shown in FIG. 12, the distance d3 is made smaller than the other distances d1 and d2, and the third pair of rotors 20-3 related to the distance d3 are arranged in the vertical direction. , It is possible to realize an efficient low profile arrangement along the vertical direction. In order to realize a low profile arrangement along a direction other than the vertical direction, the third pair of rotors 20-3 having a distance d3 may be arranged according to the direction.

次に、図13から図14Bを参照して、複数のロータ20の多様なレイアウト例について概説する。 Next, various layout examples of the plurality of rotors 20 will be outlined with reference to FIGS. 13 to 14B.

図13は、4つのロータ20による一のレイアウト例を説明する概略図である。 FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example layout of four rotors 20.

図13に示す回転電機1Bは、ステータ10Bに4つのロータ20が設けられ、4つのロータ20は、対角関係に位置する2つが対をなし、対ごとに、第1軸A1から異なる距離に配置される。具体的には、4つのロータ20は、第1対のロータ20-4と、第2対のロータ20-5とを含み、ロータ20-4の回転軸A13-4と第1軸A1との間の距離d4(第1距離の一例)、ロータ20-5の回転軸A13-5と第1軸A1との間の距離d5(第2距離の一例)は、互いに対して異なる。この場合、上下方向に配置された第1対のロータ20-4に係る距離d4は、距離d5よりも短い。なお、第1対のロータ20-4を構成する2つのロータ20は、構成が同じであってよく、第2対のロータ20-5を構成する2つのロータ20は、構成が同じであってよい。また、第1対のロータ20-4を構成する2つのロータ20と、第2対のロータ20-5を構成する2つのロータ20とは、すべて同じ構成であってもよいし、互いに異なる構成(サイズ以外の構成)を有してもよい。 In the rotary electric machine 1B shown in FIG. 13, four rotors 20 are provided on the stator 10B, and the four rotors 20 are paired with two diagonally located at different distances from the first axis A1 for each pair. Be placed. Specifically, the four rotors 20 include a first pair of rotors 20-4 and a second pair of rotors 20-5, and the rotary shafts A13-4 and the first shaft A1 of the rotors 20-4. The distance d4 between them (an example of the first distance) and the distance d5 between the rotation axes A13-5 of the rotor 20-5 and the first axis A1 (an example of the second distance) are different from each other. In this case, the distance d4 relating to the first pair of rotors 20-4 arranged in the vertical direction is shorter than the distance d5. The two rotors 20 constituting the first pair of rotors 20-4 may have the same configuration, and the two rotors 20 constituting the second pair of rotors 20-5 may have the same configuration. good. Further, the two rotors 20 constituting the first pair of rotors 20-4 and the two rotors 20 constituting the second pair of rotors 20-5 may all have the same configuration or different configurations. It may have (a configuration other than the size).

このような図13に示す回転電機1Bによれば、距離d4を他の距離d5よりも小さくし、かつ、距離d4に係る第3対のロータ20-3を上下方向に配置することで、上下方向に沿った低背化配置を実現できる。なお、上下方向以外の方向に沿った低背化配置を実現する場合は、当該方向に応じて、距離d4に係る第1対のロータ20-4を配置すればよい。 According to the rotary electric machine 1B shown in FIG. 13, the distance d4 is made smaller than the other distances d5, and the third pair of rotors 20-3 related to the distance d4 are arranged up and down in the vertical direction. It is possible to realize a low profile arrangement along the direction. In order to realize a low profile arrangement along a direction other than the vertical direction, the first pair of rotors 20-4 having a distance d4 may be arranged according to the direction.

あるいは、図13Bに示すように、軸方向に視て回転軸A13-4と回転軸A13-5とを結ぶ直線が上下方向に対して直角になるような向きで回転電機1Bを配置することで、上下方向に沿った更なる低背化配置を実現してもよい。 Alternatively, as shown in FIG. 13B, the rotary electric machine 1B is arranged so that the straight line connecting the rotation axis A13-4 and the rotation axis A13-5 is perpendicular to the vertical direction when viewed in the axial direction. , Further low profile arrangement along the vertical direction may be realized.

図14は、4つのロータ20による他の一のレイアウト例を説明する概略図である。 FIG. 14 is a schematic diagram illustrating another layout example with four rotors 20.

図14に示す回転電機1Cは、ステータ10Cに4つのロータ20が設けられ、4つのロータ20は、対角関係に位置する2つが対をなし、対ごとに、第1軸A1から異なる距離に配置される。具体的には、4つのロータ20は、第1対のロータ20-6と、第2対のロータ20-7とを含み、ロータ20-6の回転軸A13-6と第1軸A1との間の距離d6(第1距離の一例)、ロータ20-7の回転軸A13-7と第1軸A1との間の距離d7(第2距離の一例)は、互いに対して異なる。図14の場合、上下方向に配置された第1対のロータ20-6に係る距離d6は、距離d7よりも長いが、短くてもよい。なお、第1対のロータ20-6を構成する2つのロータ20は、構成が同じであってよく、第2対のロータ20-7を構成する2つのロータ20は、構成が同じであってよい。また、第1対のロータ20-6を構成する2つのロータ20と、第2対のロータ20-7を構成する2つのロータ20とは、サイズ(径)が異なる以外は、すべて同じ構成であってもよいし、異なる構成を有してもよい。 In the rotary electric machine 1C shown in FIG. 14, four rotors 20 are provided on the stator 10C, and the four rotors 20 are paired with two diagonally located at different distances from the first axis A1 for each pair. Be placed. Specifically, the four rotors 20 include a first pair of rotors 20-6 and a second pair of rotors 20-7, and the rotary shafts A13-6 and the first shaft A1 of the rotors 20-6. The distance d6 between them (an example of the first distance) and the distance d7 between the rotation axes A13-7 of the rotor 20-7 and the first axis A1 (an example of the second distance) are different from each other. In the case of FIG. 14, the distance d6 relating to the first pair of rotors 20-6 arranged in the vertical direction is longer than the distance d7, but may be shorter. The two rotors 20 constituting the first pair of rotors 20-6 may have the same configuration, and the two rotors 20 constituting the second pair of rotors 20-7 may have the same configuration. good. Further, the two rotors 20 constituting the first pair of rotors 20-6 and the two rotors 20 constituting the second pair of rotors 20-7 all have the same configuration except that the sizes (diameters) are different. It may be present or may have a different configuration.

このような図14に示す回転電機1Cによれば、サイズの異なる複数のロータ20を組み合わせて第1軸A1まわりに配置できる。なお、図14に示す回転電機1Cにおいて、上下方向で低背化配置を実現する場合は、図14Bに示すような向きで回転電機1Cを配置することで低背化配置を実現してもよい。 According to the rotary electric machine 1C shown in FIG. 14, a plurality of rotors 20 having different sizes can be combined and arranged around the first axis A1. In the rotary electric machine 1C shown in FIG. 14, when the low profile arrangement is realized in the vertical direction, the low profile arrangement may be realized by arranging the rotary electric machine 1C in the direction as shown in FIG. 14B. ..

なお、ここでは、図13から図14Bを参照して、4つのロータ20について説明したが、他の数の場合も同様に多様なレイアウトが可能である。また、図13から図14Bに示す例では、周方向でロータ20間に配置される締結部119が一例として2か所示されているが、締結部119の数は任意である。 Although the four rotors 20 have been described here with reference to FIGS. 13 to 14B, various layouts are possible in the case of other numbers as well. Further, in the example shown in FIGS. 13 to 14B, two fastening portions 119 arranged between the rotors 20 in the circumferential direction are shown as an example, but the number of fastening portions 119 is arbitrary.

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。また、各実施形態の効果のうちの、従属項に係る効果は、上位概念(独立項)とは区別した付加的効果である。 Although each embodiment has been described in detail above, the present invention is not limited to a specific embodiment, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims. It is also possible to combine all or a plurality of the components of the above-described embodiment. Further, among the effects of each embodiment, the effect related to the dependent term is an additional effect distinct from the superordinate concept (independent term).

例えば、上述した実施例(その変形例も同様、以下同じ)では、第1ロータ20Aが回転電機1のX1側から遊星歯車機構2のキャリア2CRに連結され、第2ロータ20Bが回転電機1のX2側から遊星歯車機構2のサンギヤ2Sに連結されるが、これに限られない。例えば、第2ロータ20Bが回転電機1のX1側から遊星歯車機構2のキャリア2CRに連結され、第1ロータ20Aが回転電機1のX2側から遊星歯車機構2のサンギヤ2Sに連結されてもよい。また、第1ロータ20Aが、回転電機1のX1側から、遊星歯車機構2の、キャリア2CR以外の要素に連結されてもよいし、第2ロータ20Bが、回転電機1のX2側から、遊星歯車機構2の、サンギヤ2S以外の要素に連結されてもよい。
また、上述した実施例では、遊星歯車機構2は、回転電機1のX1側に設けられるが、回転電機1のX2側に設けられてもよい。
For example, in the above-described embodiment (the same applies hereinafter to the modified example), the first rotor 20A is connected to the carrier 2CR of the planetary gear mechanism 2 from the X1 side of the rotary electric machine 1, and the second rotor 20B is the rotary electric machine 1. It is connected to the sun gear 2S of the planetary gear mechanism 2 from the X2 side, but is not limited to this. For example, the second rotor 20B may be connected to the carrier 2CR of the planetary gear mechanism 2 from the X1 side of the rotary electric machine 1, and the first rotor 20A may be connected to the sun gear 2S of the planetary gear mechanism 2 from the X2 side of the rotary electric machine 1. .. Further, the first rotor 20A may be connected to an element other than the carrier 2CR of the planetary gear mechanism 2 from the X1 side of the rotary electric machine 1, and the second rotor 20B may be connected to the planet from the X2 side of the rotary electric machine 1. It may be connected to an element other than the sun gear 2S of the gear mechanism 2.
Further, in the above-described embodiment, the planetary gear mechanism 2 is provided on the X1 side of the rotary electric machine 1, but may be provided on the X2 side of the rotary electric machine 1.

また、上述した実施例では、ステータ10は、複数のロータ20に共通であるが、これに限られない。すなわち、ステータ10は、複数のロータ20のそれぞれに対して設けられてもよいし、複数のロータ20の一部の複数に対して共通に設けられてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the stator 10 is common to the plurality of rotors 20, but is not limited to this. That is, the stator 10 may be provided for each of the plurality of rotors 20, or may be provided in common for a plurality of a part of the plurality of rotors 20.

1、1A、1B、1C・・・回転電機、2・・・遊星歯車機構、2S・・・サンギヤ(第2要素)、2CR・・・キャリア(第1要素)、20・・・ロータ、20A・・・第1ロータ、20B・・・第2ロータ、A11、A12、A13・・・回転軸、100・・・車両用駆動装置、CS・・・ケース 1, 1A, 1B, 1C ... Rotating electric machine, 2 ... Planetary gear mechanism, 2S ... Sun gear (second element), 2CR ... Carrier (first element), 20 ... Rotor, 20A ... 1st rotor, 20B ... 2nd rotor, A11, A12, A13 ... Rotating shaft, 100 ... Vehicle drive device, CS ... Case

Claims (5)

回転電機と、
遊星歯車機構とを含み、
前記回転電機は、軸方向に直角な方向に視て互いに重複するように配置された複数のロータを含み、
前記遊星歯車機構は、前記複数のロータの回転軸に連結される、車両用駆動装置。
With a rotary electric machine,
Including planetary gear mechanism
The rotary electric machine includes a plurality of rotors arranged so as to overlap each other when viewed in a direction perpendicular to the axial direction.
The planetary gear mechanism is a vehicle drive device connected to the rotating shafts of the plurality of rotors.
前記回転電機は、前記複数のロータのそれぞれを収容する複数のロータ空間部を有するステータを含み、
前記ステータは、軸方向に視て、前記複数のロータのうちの、周方向に隣り合う少なくとも2つのロータの間に、ケースとの締結部を有する、請求項1に記載の車両用駆動装置。
The rotary electric machine includes a stator having a plurality of rotor spaces for accommodating each of the plurality of rotors.
The vehicle drive device according to claim 1, wherein the stator has a fastening portion with a case between at least two rotors adjacent to each other in the circumferential direction among the plurality of rotors when viewed in the axial direction.
前記複数のロータは、
軸方向の第1側から前記遊星歯車機構の第1要素に連結される第1ロータと、
軸方向の前記第1側とは逆の第2側から前記遊星歯車機構の第2要素に連結される第2ロータとを含む、請求項1又は2に記載の車両用駆動装置。
The plurality of rotors
A first rotor connected to the first element of the planetary gear mechanism from the first side in the axial direction, and
The vehicle drive device according to claim 1 or 2, comprising a second rotor connected to a second element of the planetary gear mechanism from a second side opposite to the first side in the axial direction.
前記第1ロータは、永久磁石式モータとかご型誘導モータのうちのいずれか一方であり、前記第2ロータは、永久磁石式モータとかご型誘導モータのうちのいずれか他方である、請求項3に記載の車両用駆動装置。 The first rotor is either a permanent magnet type motor or a cage type induction motor, and the second rotor is either a permanent magnet type motor or a cage type induction motor, whichever is the other. 3. The vehicle drive device according to 3. 前記第1ロータは、軸方向に視て、前記遊星歯車機構の出力軸から第1距離だけ離れた位置に前記回転軸を有し、
前記第2ロータは、軸方向に視て、前記遊星歯車機構の中心軸から、前記第1距離とは異なる第2距離だけ離れた位置に前記回転軸を有する、請求項3又は4に記載の車両用駆動装置。
The first rotor has the rotation axis at a position separated by a first distance from the output shaft of the planetary gear mechanism when viewed in the axial direction.
The second rotor has the rotating shaft at a position separated from the central axis of the planetary gear mechanism by a second distance different from the first distance when viewed in the axial direction, according to claim 3 or 4. Vehicle drive.
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