JP2023102121A - 電動駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構成の簡素化を図ることができる電動駆動装置を提供する。【解決手段】電動駆動装置は、モータハウジング５４及び減速装置７０Ａを備えている。モータハウジング５４は、ロータ５２ａのシャフト５２ｂが延びる方向に長い筒状をなし、筒状の空間にロータ５２ａ、ステータ５３及び制御基板５６が収容されている。減速装置７０Ａは、シャフト５２ｂに連結されたモータ側回転体７７、及び第２歯車７８ｂを有し、モータ側回転体７７に対する第２歯車７８ｂの回転速度を減速する。モータハウジング５４及び減速装置７０Ａは一体化されている。【選択図】 図３

Description

本発明は、電動駆動装置に関する。

この種の装置としては、特許文献１に記載されているように、モータと減速装置とが一体化されているものが知られている。

特許第６１４８５０９号公報

モータを駆動させるためには、モータのステータ巻線に電気的に接続される電力変換器が必要になる。電力変換器とモータとが別体である場合、モータ及び電力変換器を電気的に接続する配線が煩雑になり、電動駆動装置の構成が複雑化し得る。

本発明は、構成の簡素化を図ることができる電動駆動装置を提供することを主たる目的とする。

本発明は、ロータと、
前記ロータに対して径方向に対向配置されたステータと、
前記ステータのステータ巻線に電気的に接続され、スイッチング制御されることにより前記ステータ巻線に電流を流す電力変換器と、
前記ロータのシャフトが延びる方向に長い筒状をなし、前記筒状の空間に前記ロータ、前記ステータ及び前記電力変換器を収容するモータハウジングと、
を有するモータと、
前記シャフトに連結されたモータ側回転体、及び駆動側回転体を有し、前記モータ側回転体に対する前記駆動側回転体の回転速度を減速する減速装置と、
を備え、
前記モータハウジング及び前記減速装置が一体化されている。

本発明では、減速装置と一体化されたモータハウジングに、ロータ、ステータ及び電力変換器が収容されている。このため、ステータ巻線と電力変換器とを電気的に接続する配線もモータハウジングに収容でき、電動駆動装置の構成を簡素化することができる。

第１実施形態に係る電動車椅子の全体構成図。 駆動ユニットを示す図。 モータ及び減速装置の内部構造を示す図。 図３の４－４線断面図のうちモータ部分を示す図。 駆動ユニットの電気的構成を示す図。 第１実施形態の変形例に係る駆動ユニットを示す図。 制御基板の貫通孔にシャフトが挿通されている状態を示す図。 第２実施形態に係る駆動ユニットを示す図。 第２実施形態の変形例に係る駆動ユニットを示す図。 第２実施形態の変形例に係る駆動ユニットを示す図。 第２実施形態の変形例に係る制動装置を示す図。 第３実施形態に係るセニアカーの全体構成図。 駆動ユニットを示す図。 減速装置の内部構造を示す図。 第４実施形態に係る無人搬送車の全体構成図。 駆動ユニットを示す図。 前進状態の無人搬送車を示す図。 制動状態の無人搬送車を示す図。 旋回状態の無人搬送車を示す図。 その他の実施形態に係る駆動ユニットを示す図。 その他の実施形態に係る駆動ユニットを示す図。 その他の実施形態に係る駆動ユニットを示す図。

＜第１実施形態＞
以下、本発明に係る電動駆動装置を小型モビリティに適用した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の小型モビリティは、電動車両としての電動車椅子である。

図１に示すように、電動車椅子１０は、車体フレーム１１と、車体フレーム１１に対して固定されたシート１２とを備えている。シート１２は、座部１２ａと、背もたれ部１２ｂとを備えている。また、電動車椅子１０は、車体フレーム１１に対して固定された肘掛け部１３及び足置き部１４を備えている。

電動車椅子１０は、車体フレーム１１の前側に取り付けられたブラケット部２１と、ブラケット部２１に取り付けられた左右の前輪２０と、左右の後輪３０とを備える４輪の車椅子である。本実施形態において、左右の前輪２０は操舵輪となる。

電動車椅子１０は、駆動ユニット４０を備えている。駆動ユニット４０は、車体フレーム１１に対して固定された筐体４１を備えている。筐体４１は、座部１２ａの下方に配置されている。

電動車椅子１０は、ユーザにより操作される操作部２５を備えている。操作部２５は、肘掛け部１３に対して固定されている。本実施形態において、操作部２５は、上方に延出するジョイスティックである。操作部２５は、電動車椅子１０の前進、後退又は旋回を指示する部材である。

図２に、駆動ユニット４０の筐体４１内の構成について説明する。

筐体４１には、第１モータ５０Ａ、第１減速装置７０Ａ、第２モータ５０Ｂ、第２減速装置７０Ｂ及び蓄電部４２を備えている。蓄電部４２は、例えば、リチウムイオン蓄電池等の２次電池である。なお、図２では、筐体４１の前側に蓄電部４２が配置されている例を示したがこれに限らない。

第１モータ５０Ａ及び第１減速装置７０Ａが一体化されて第１電動駆動装置を構成し、第２モータ５０Ｂ及び第２減速装置７０Ｂが一体化されて第２電動駆動装置を構成している。本実施形態では、第１電動駆動装置の構成は、第２電動駆動装置の構成と基本的には同じ構成である。このため、以下、図３及び図４を用いて、第１電動駆動装置を例にして説明する。図４は、図３の４－４線断面図のうち、第１モータ５０Ａ部分を示す断面図である。

まず、第１モータ５０Ａの一例について説明する。第１モータ５０Ａは、界磁極（例えば永久磁石）を含むロータ５２ａと、ロータ５２ａに固定されたシャフト５２ｂと、ロータ５２ａに対して径方向外側に対向配置されたステータ５３とを備えている。ステータ５３は、ステータコアと、ステータコアに巻回されたステータ巻線５３ａ（図５参照）とを備えている。

第１モータ５０Ａは、モータハウジング５４を備えている。モータハウジング５４は、円筒部５４ａ、第１接続部５４ｂ、第２接続部５４ｃ及び蓋部５４ｄを備えている。円筒部５４ａは、シャフト５２ｂが延びる方向に長い円筒状をなしている。円筒部５４ａの長手方向における両端のうち第１端側には、第１接続部５４ｂが設けられ、第２端側には、第２接続部５４ｃが設けられている。円筒部５４ａ、第１接続部５４ｂ及び第２接続部５４ｃで囲まれる筒状の空間には、ロータ５２ａ及びステータ５３が収容されている。ステータ５３は、円筒部５４ａの内周面に設けられている。なお、図２等では、モータハウジング５４のうち、第１接続部５４ｂ及び円筒部５４ａの境界部分の図示を省略している。

第１接続部５４ｂには第１開口５４ｂ１が形成されており、第１開口５４ｂ１には第１モータ軸受５５ｂが設けられている。また、第２接続部５４ｃには第２開口５４ｃ２が形成されており、第２開口５４ｃ２には第２モータ軸受５５ｂが設けられている。本実施形態において、各モータ軸受５５ａ，５５ｂは、内輪、外輪及びころを備える転がり軸受である。シャフト５２ｂの第１端側はモータ軸受５５ａに回転可能に支持され、シャフト５２ｂの第２端側は第２モータ軸受５５ｂに回転可能に支持されている。

第２接続部５４ｃのうち、モータハウジング５４の長手方向において円筒部５４ａとは反対側には、蓋部５４ｄが設けられている。第２接続部５４ｃ及び蓋部５４ｄにより囲まれる空間には、制御基板５６が配置されている。本実施形態では、制御基板５６の板面がシャフト５２ｂの延びる方向と直交するように制御基板５６が配置されている。蓋部５４ｄには、コネクタ開口部５４ｄ１が形成されている。コネクタ開口部５４ｄ１には、制御基板５６に電気的に接続されたコネクタ５７が挿通されている。コネクタ５７は、電源コネクタと、通信コネクタとを含む。

このように、本実施形態では、第１減速装置７０Ａと一体化されたモータハウジング５４に、ロータ５２ａ、ステータ５３、及びインバータ６０等が実装された制御基板５６が収容されている。このため、ステータ巻線５３ａとインバータ６０とを電気的に接続する配線もモータハウジング５４に収容でき、電動駆動装置の構成を簡素化できる。

続いて、第１減速装置７０Ａについて説明する。

第１減速装置７０Ａは、ハウジング７１を備えている。ハウジング７１は、周壁部７２を備えている。周壁部７２は、水平方向において対向する第１壁部７３及び第２壁部７４を備えている。ハウジング７１は、底板部７５及び天板部７６を備えている。底板部７５は、周壁部７２の下側端部に設けられ、天板部７６は、周壁部７２の上側端部に設けられている。ハウジング７１は、モータハウジング５４が延びる方向と直交する方向を長手方向とする直方体形状をなしている。

第１壁部７３のうち長手方向における端部は、例えばボルト等の締結部材により、第１接続部５４ｂと連結されている。第１壁部７３のうち第１接続部５４ｂと対向する部分には、第１駆動側開口７３ａが形成されている。これにより、ハウジング７１内の空間と、モータハウジング５４内の空間とは、「モータ側開口」としての第１開口５４ｂ１及び第１駆動側開口７３ａにより繋がっている。

ハウジング７１の内部構造の一例について説明する。シャフト５２ｂの第１端側は、第１開口５４ｂ１及び第１駆動側開口７３ａを通ってハウジング７１内の空間まで延びている。周壁部７２、底板部７５及び天板部７６に囲まれた空間には、複数の平歯車が収容されている。詳しくは、この空間には、モータ側回転体７７、第１歯車７８ａ及び第２歯車７８ｂが収容されている。第１駆動側開口７３ａの側から、モータ側回転体７７、第１歯車７８ａ及び第２歯車７８ｂの順に並んで配置されている。モータ側回転体７７には、シャフト５２ｂの第１端が連結されている。

第１壁部７３及び第２壁部７４には、第１軸受７９ａと、第２軸受７９ｂ（「駆動側回転体」に相当）とが設けられている。本実施形態において、各軸受７９ａ，７９ｂは、内輪、外輪及びころを備える転がり軸受である。第１歯車７８ａは第１軸受７９ａに回転可能に支持され、第２歯車７８ｂは第２軸受７９ｂに回転可能に支持されている。モータ側回転体７７、第１歯車７８ａ及び第２歯車７８ｂの回転中心軸線は、シャフト５２ｂの延びる方向と同じ方向に延びている。

モータ側回転体７７の外歯は第１歯車７８ａの外歯と噛み合い可能に構成され、モータ側回転体７７の直径は第１歯車７８ａの直径よりも小さい。また、第１歯車７８ａの外歯は第２歯車７８ｂの外歯と噛み合い可能に構成され、第１歯車７８ａの直径は第２歯車７８ｂの直径よりも小さい。つまり、ハウジング７１内に収容されている各歯車の直径は、ハウジング７１の長手方向において第１駆動側開口７３ａの側から第２駆動側開口８０の側に向かうにつれて大きくなる。これにより、モータ側回転体７７に対する第２歯車７８ｂの回転速度が減速され、モータ側回転体７７の入力トルクを増幅して第２歯車７８ｂから出力する。また、モータ側回転体７７、第１歯車７８ａ及び第２歯車７８ｂが平歯車であるため、第１減速装置７０Ａの車幅方向の寸法を小さくでき、ひいては電動車椅子１０の車幅方向の寸法を小さくできる。車幅方向の寸法を小さくできることは、エレベータのドア等、道幅が狭い場所における電動車椅子１０の移動の制約を緩和できることにつながる。これにより、電動車椅子１０を利用するユーザ（例えば要介護者）の利便性を高めることができる。

第２壁部７４のうち第２軸受７９ｂが設けられる部分には、第２駆動側開口８０が形成されている。第２駆動側開口８０には、駆動軸３１が挿通されている。駆動軸３１は、シャフト５２ｂの延びる方向と同じ方向に延びている。駆動軸３１の第１端側には、第２歯車７８ｂが連結され、第２端側には、後輪３０が連結されている。

本実施形態の電動駆動装置は、車幅方向の寸法を小さくできる構成になっている。図２に示すように、第１減速装置７０Ａのハウジング７１のうち長手方向において駆動軸３１の側と、第２減速装置７０Ｂのハウジング７１のうち長手方向において駆動軸３１の側とが、シャフト５２ｂの延びる方向（車幅方向）において対向している。また、第１減速装置７０Ａの駆動軸３１と、第２減速装置７０Ｂの駆動軸３１とが同軸である。第１減速装置７０Ａの駆動軸３１には、左の後輪３０が連結され、第２減速装置７０Ｂの駆動軸３１には、右の後輪３０が連結されている。

第１減速装置７０Ａのハウジング７１のうち長手方向において駆動軸３１の側と、第２モータ５０Ｂのモータハウジング５４の側周面（具体的には、円筒部５４ａ、第２接続部５４ｃ及び蓋部５４ｄの外周面）とが対向している。また、第２減速装置７０Ｂのハウジング７１のうち長手方向において駆動軸３１の側と、第１モータ５０Ａのモータハウジング５４の側周面とが対向している。これにより、電動駆動装置の車幅方向の寸法を小さくできる。

続いて、図５を用いて、第１モータ５０Ａ及び第２モータ５０Ｂ等の電気的構成について説明する。

第１モータ５０Ａは、電力変換器としてのインバータ６０を備えている。インバータ６０は、３相分の上，下アームスイッチＳＷを備えている。本実施形態において、スイッチＳＷは、電圧制御形の半導体スイッチング素子であり、具体的にはＳｉＣのＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。このため、スイッチＳＷにおいて、高電位端子はドレインであり、低電位端子はソースである。スイッチＳＷは、ボディダイオードを有している。なお、スイッチＳＷは、例えばＩＧＢＴであってもよい。この場合、スイッチＳＷにおいて、高電位端子がコレクタであり、低電位端子がエミッタである。

各相において、上アームスイッチＳＷのドレインには、平滑コンデンサ６１の第１端が接続されている。各相において、上アームスイッチＳＷのソースには、下アームスイッチＳＷのドレインが接続されている。各相において、下アームスイッチＳＷのソースには、平滑コンデンサ６１の第２端が接続されている。各相において、上アームスイッチＳＷのソースと、下アームスイッチＳＷのドレインとには、ステータ巻線５３ａの第１端が接続されている。各相のステータ巻線５３ａの第２端は、中性点で接続されている。

第２モータ５０Ｂは、第１モータ５０Ａと同様に、インバータ６０及び平滑コンデンサ６１を備えている。なお、第２モータ５０Ｂの構成は、第１モータ５０Ａの構成と基本的には同じ構成である。このため、以降、第２モータ５０Ｂの詳細な説明を適宜省略する。

各インバータ６０を構成する平滑コンデンサ６１の第１端には、コネクタ５７に含まれる電源コネクタと、第１電源ケーブル５８ａとを介して、蓄電部４２の正極端子が接続されている。各インバータ６０を構成する平滑コンデンサ６１の第２端には、電源コネクタと第２電源ケーブル５８ｂとを介して、蓄電部４２の負極端子が接続されている。なお、蓄電部４２は、各インバータ６０に対して個別に設けられていてもよい。

第１モータ５０Ａは、マイコン６２（「制御部」に相当）と、センサ６３と、ドライブＩＣ６４とを備えている。本実施形態において、ドライブＩＣ６４は、各スイッチＳＷに対応して個別に設けられている。センサ６３は、第１モータ５０Ａの回転角度位置（電気角）を検出する角度センサと、ステータ巻線５３ａに流れる電流を検出する電流センサとを含む。センサ６３の検出値は、マイコン６２に入力される。

マイコン６２は、各検出値に基づいて第１モータ５０Ａの制御量を指令値に制御すべく、インバータ６０を構成する各スイッチＳＷのスイッチング制御を行う。マイコン６２は、各相において、上アームスイッチＳＷと、下アームスイッチＳＷとを交互にオンすべく、上，下アームスイッチＳＷに対応する駆動信号を生成する。マイコン６２は、生成した駆動信号をドライブＩＣ６４に出力する。マイコン６２、ドライブＩＣ６４及びインバータ６０は、制御基板５６に設けられている。なお、第２モータ５０Ｂのマイコン６２は、第２モータ５０Ｂの制御量を指令値に制御すべく、第２モータ５０Ｂのインバータ６０を構成する各スイッチＳＷのスイッチング制御を行う。

筐体４１内には、上位ＥＣＵ４３が備えられている。上位ＥＣＵ４３には、操作部２５の入力信号が入力される。上位ＥＣＵ４３は、各モータ５０Ａ，５０Ｂのコネクタ５７を構成する通信コネクタを介して、各モータ５０Ａ，５０Ｂのマイコン６２と情報のやりとりを行う。

上位ＥＣＵ４３は、電動車椅子１０の走行制御等の所望の制御を実現できるように、通信コネクタを介して、各モータ５０Ａ，５０Ｂのマイコン６２に制御量の指令値を送信する。制御量は、例えば、トルク、ロータ５２ａの回転速度（又は電気角速度）、又はロータ５２ａの回転角度位置である。

例えば、上位ＥＣＵ４３は、操作部２５の入力信号に基づいて電動車椅子１０の直進走行が指示されていると判定した場合、左右の後輪３０を同じ方向にかつ同じ回転速度で回転駆動させるように、各モータ５０Ａ，５０Ｂのマイコン６２に回転速度指令値を送信する。

例えば、上位ＥＣＵ４３は、操作部２５の入力信号に基づいて電動車椅子１０の旋回走行が指示されていると判定した場合、左右の後輪３０を同じ方向に回転させるとともに、左右の後輪３０のうち、指示された旋回方向の後輪３０の回転速度を残りの後輪３０の回転速度よりも低くするように、各モータ５０Ａ，５０Ｂのマイコン６２に回転速度指令値を送信する。例えば、右旋回が指示された場合、右側の後輪３０の回転速度指令値を、左側の後輪３０の回転速度指令値よりも低くする。なお、上位ＥＣＵ４３は、左右の後輪３０を互いに逆方向に回転させるように、各モータ５０Ａ，５０Ｂのマイコン６２に回転速度指令値を送信することもできる。この場合、電動車椅子１０は超信地旋回する。

例えば、電動車椅子１０が坂道を走行中の場合、上位ＥＣＵ４３は、操作部２５の入力信号に基づいて電動車椅子１０の停止が指示されていると判定した場合、第１，第２モータ５０Ａ，５０Ｂを構成するロータ５２ａの回転を停止させるように、各モータ５０Ａ，５０Ｂのマイコン６２に回転角度位置の指令値を送信する。これにより、ユーザによりジョイスティックが操作されない場合、回転角度位置が指令値に固定され、電動車椅子１０のヒルホールド制御が実施される。

例えば、上位ＥＣＵ４３は、電動車椅子１０の制動が指示されていると判定した場合、各モータ５０Ａ，５０Ｂに制動トルクを発生させるように、各モータ５０Ａ，５０Ｂのマイコン６２にトルク指令値を送信する。これにより、電動車椅子１０に制動力が付与され、電動車椅子１０がその後停止する。

以上詳述した本実施形態によれば、駆動ユニット４０の構成を簡素化しつつ、利便性の高い電動車椅子１０を提供することができる。

＜第１実施形態の変形例＞
・第１モータ５０Ａを例にして説明すると、図６に示すように、モータハウジング５４のうち、長手方向において第１減速装置７０Ａ側に制御基板５６が配置され、長手方向において第１減速装置７０Ａとは反対側にロータ５２ａ及びステータ５３が配置されていてもよい。なお、この場合、図７に示すように、制御基板５６に、シャフト５２ｂが挿通される貫通孔５６ａが形成されていればよい。

・駆動ユニット４０に上位ＥＣＵ４３が備えられなくてもよい。この場合、例えば、各モータ５０Ａ，５０Ｂのマイコン６２が相互通信しつつ、一方のマイコン６２がマスターとして機能し、他方のマイコン６２がスレーブとして機能するように構成されていればよい。

＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図８に示すように、筐体４１には、第１制動装置９０Ａ及び第２制動装置９０Ｂが収容されている。第２実施形態に示す図において、先の図２等に示した構成と同じ構成については、便宜上、同一の符号を付している。

第１制動装置９０Ａは第１減速装置７０Ａと一体化され、第２制動装置９０Ｂは第２減速装置７０Ｂと一体化されている。本実施形態の各制動装置９０Ａ，９０Ｂは、電磁ブレーキである。なお、制動装置としては、電磁ブレーキに限らない。

第１制動装置９０Ａは、第１減速装置７０Ａのハウジング７１を構成する第１壁部７３のうち駆動軸３１と対向する部分に連結されている。第２制動装置９０Ｂは、第２減速装置７０Ｂのハウジング７１を構成する第１壁部７３のうち駆動軸３１と対向する部分に連結されている。つまり、各制動装置９０Ａ，９０Ｂは、車幅方向において各減速装置７０Ａ，７０Ｂに挟まれて、かつ、車長方向において各モータ５０Ａ，５０Ｂに挟まれたスペースに配置されている。これにより、筐体４１の体格を小さくできる。

本実施形態において、第１制動装置９０Ａは、第１減速装置７０Ａの第２歯車７８ｂ又は駆動軸３１に接触して制動力を付与する。第２制動装置９０Ｂは、第２減速装置７０Ｂの第２歯車７８ｂ又は駆動軸３１に接触して制動力を付与する。

第１制動装置９０Ａは、第１モータ５０Ａのマイコン６２により制御され、第２制動装置９０Ｂは、第２モータ５０Ｂのマイコン６２により制御される。詳しくは、上位ＥＣＵ４３は、操作部２５の入力信号に基づいて、操作部２５が操作されていないと判定した場合、各モータ５０Ａ，５０Ｂのマイコン６２に対して制動指示を出力する。第１モータ５０Ａのマイコン６２は、制動指示を受信した場合、第１制動装置９０Ａを制御することにより、第１減速装置７０Ａの第２歯車７８ｂ又は駆動軸３１に制動力を付与する。第２モータ５０Ｂのマイコン６２は、制動指示を受信した場合、第２制動装置９０Ｂを制御することにより、第２減速装置７０Ｂの第２歯車７８ｂ又は駆動軸３１に制動力を付与する。これにより、電動車椅子１０のユーザが操作部２５であるジョイスティックの操作をやめると、電動車椅子１０はブレーキにより停止する。

＜第２実施形態の変形例＞
・図９に示すように、第１電動駆動装置において、ハウジング７１を構成する第２壁部７４に第１制動装置９１Ａが連結されてもよい。この場合、第１制動装置９１Ａは、駆動軸３１に制動力を付与する。なお、第２電動駆動装置についても同様である。

・図１０に示すように、第１電動駆動装置において、第１減速装置７０Ａと第１モータ５０Ａのモータハウジング５４との間に第１制動装置９２Ａが連結されてもよい。この場合、第１制動装置９２Ａは、例えば、シャフト５２ｂに接触して制動力を付与すればよい。なお、第２電動駆動装置についても同様である。

この構成によれば、減速装置による減速前のシャフト５２ｂに制動力を付与するため、制動装置が付与すべき制動力を減らすことができる。これにより、制動装置の体格を小さくできる。

・図１１に示すように、各電動駆動装置において、減速装置のハウジング７１内に制動装置が設けられていてもよい。詳しくは、制動装置は、ストッパ部材９４を備え、ストッパ部材９４は、回転軸を回転中心として、実線にて示す第１位置又は一点鎖線にて示す第２位置に移動する。ストッパ部材９４が第１位置に回転移動することにより、ストッパ部材９４がモータ側回転体７７の外歯に噛み合ってモータ側回転体７７の回転を停止させる。一方、ストッパ部材９４が第２位置に回転移動することにより、ストッパ部材９４がモータ側回転体７７から離間し、モータ側回転体７７の回転が許容される。ストッパ部材９４の回転移動は、マイコン６２により制御されればよい。

＜第３実施形態＞
以下、第３実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。図１２に示すように、本実施形態の小型モビリティは、電動車両としてのセニアカーである。セニアカーのユーザは、例えば高齢者である。第３実施形態に示す図において、先の図２等に示した構成と同じ構成については、便宜上、同一の符号を付している。

電動車両１００は、車体フレーム１０１を備えている。車体フレーム１０１の前側には、左右の前輪１１０が配置されている。車体フレーム１０１の後側には、左右の後輪１２０が配置されている。前輪１１０の上側には、電動車両１００を操舵する操作部としてのハンドルユニット１４０が配置されている。前輪１１０は、図示しない車軸とサスペンション１１１とを介して、車体フレーム１０１に取り付けられている。後輪１２０は、図示しない車軸とサスペンション１２１とを介して、車体フレーム１０１に取り付けられている。本実施形態において、左右の前輪１１０は操舵輪となり、左右の後輪１２０は、後述する駆動ユニットにより回転駆動される駆動輪となる。

電動車両１００は、シート１３０を備え、シート１３０は、座部１３０ａ及び背もたれ部１３０ｂを備えている。

電動車両１００は、車体フレーム１０１に対して固定された駆動ユニットを備えている。図１３に、本実施形態の駆動ユニットを構成する筐体４１内の構成を示す。駆動ユニットは、第１実施形態の第１電動駆動装置に相当する構成を備えており、第２電動駆動装置に相当する構成を備えていない。図１３に示す構成において、モータ５０は第１モータ５０Ａに相当し、減速装置７０は第１減速装置７０Ａに相当する。

図１４に、減速装置７０を構成するハウジング７１の内部構造の一例を示す。

第１壁部７３のうち第２軸受７９ｂが設けられる部分には、第３駆動側開口８１が形成されている。第３駆動側開口８１は、第１壁部７３のうち、シャフト５２ｂの延びる方向において第２駆動側開口８０と対向する位置に形成されている。第３駆動側開口８１には、第２駆動側開口８０の側から延びる駆動軸３１が挿通されている。駆動軸３１の中間部には、第２歯車７８ｂが連結されている。駆動軸３１の第１端側には、左の後輪１２０が連結され、第２端側には、右の後輪１２０が連結されている。

なお、上位ＥＣＵ４３は、第１実施形態と同様に、モータ５０のマイコン６２に、モータ５０の制御量の指令値を送信する。これにより、第１実施形態と同様に、電動車両１００の直進走行や旋回走行等を実施できる。

＜第４実施形態＞
以下、第４実施形態について、第１，第３実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。図１５に示すように、本実施形態の小型モビリティは、電動車両としての無人搬送車２００（ＡＧＶ）である。第４実施形態に示す図において、先の図２，図１３等に示した構成と同じ構成については、便宜上、同一の符号を付している。

無人搬送車２００は、車体２０１と、複数の駆動輪２０２とを備えている。本実施形態において、複数の駆動輪２０２は、左右の前輪及び左右の後輪である。

図１６に示すように、無人搬送車２００が備える駆動ユニットの筐体２１０内には、各駆動輪２０２に対応した電動駆動装置が収容されている。ただし、電動駆動装置を構成する減速装置７０は、図２に示した減速装置とは異なり、駆動軸３１とシャフト５２ｂとが同軸になる構成である。この場合、減速装置７０は、例えば、遊星歯車機構又はサイクロイド歯車機構を備える減速装置である。

各モータ５０のマイコン６２は、コネクタ５７を構成する通信コネクタを介して、図示しない上位ＥＣＵ４３と相互通信可能に構成されている。

上位ＥＣＵ４３は、無人搬送車２００の直進走行が指示されていると判定した場合、図１７に示すように、左右の駆動輪２０２を同じ方向にかつ同じ回転速度で回転駆動させるように、各モータ５０のマイコン６２に回転速度指令値を送信する。

上位ＥＣＵ４３は、無人搬送車２００の制動が指示されていると判定した場合、図１８に示すように、各モータ５０に制動トルクを発生させるように、各モータ５０のマイコン６２にトルク指令値を送信する。これにより、無人搬送車２００に制動力が付与され、無人搬送車２００がその後停止する。

上位ＥＣＵ４３は、無人搬送車２００の旋回走行が指示されていると判定した場合、左右の駆動輪２０２を同じ方向に回転させるとともに、各駆動輪２０２のうち、指示された旋回方向の駆動輪２０２の回転速度を残りの駆動輪２０２の回転速度よりも低くするように、各モータ５０のマイコン６２に回転速度指令値を送信する。図１９に示す例では、上位ＥＣＵ４３は、無人搬送車２００の右旋回走行が指示されていると判定し、各駆動輪２０２のうち、右の駆動輪２０２の回転速度を左の駆動輪２０２の回転速度よりも低くするように、各モータ５０のマイコン６２に回転速度指令値を送信する。

なお、上位ＥＣＵ４３は、左右の駆動輪２０２を互いに逆方向に回転させるように、各モータ５０のマイコン６２に回転速度指令値を送信することもできる。この場合、無人搬送車２００は超信地旋回する。

＜その他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

・図１６に示す電動駆動装置の構成を図２０に示す構成に変更してもよい。詳しくは、モータハウジング５４において、駆動軸３１側から順に、減速装置７０、制御基板５６、及びロータ５２ａ，ステータ５３の順に配置されている。

また、図２１に示すように、減速装置７０に、駆動軸３１に制動力を付与する制動装置９０が連結されていてもよい。また、減速装置７０を備える構成において、図２２に示すように、駆動軸３１側から順に、制動装置９０、減速装置７０、ロータ５２ａ，ステータ５３、及び制御基板５６の順に配置されていてもよい。

・電動車椅子や、セニアカー、無人搬送車において、上記各実施形態の電動駆動装置を適宜利用することができる。例えば、無人搬送車又はセニアカーにおいて、左右の前輪を第１実施形態の電動駆動装置で回転駆動し、左右の後輪を第１実施形態の電動駆動装置で回転駆動してもよい。また、セニアカーにおいて、左右の前，後輪を、図１６に示す電動駆動装置で回転駆動してもよい。この場合、セニアカーを超信地旋回させることもできる。

・減速装置の駆動軸に連結される駆動対象となる部材としては、車輪に限らず、例えばスプロケット部材であってもよい。この場合、例えば、チェーン又はベルトを介してスプロケット部材から駆動輪に回転動力が伝達されるようになっていてもよい。

・モータハウジングとしては、円筒状のものに限らず、例えば、横断面が矩形形状のものであってもよい。

・モータとしては、インナロータ型のものに限らず、アウタロータ側のものであってもよい。

・コネクタとしては、通信コネクタ及び電源コネクタが一体化されているものに限らない。通信コネクタ及び電源コネクタが個別に設けられていてもよい。

・本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

５０Ａ，５０Ｂ…第１，第２モータ、５２ａ…ロータ、５２ｂ…シャフト、５３…ステータ、５３ａ…ステータ巻線、５４…モータハウジング、６０…インバータ、７０Ａ，７０Ｂ…第１，第２減速装置、７７…モータ側回転体、７８ａ，７８ｂ…第１，第２歯車。

Claims (10)

1. ロータ（５２ａ）と、
   前記ロータに対して径方向に対向配置されたステータ（５３）と、
   前記ステータのステータ巻線（５３ａ）に電気的に接続され、スイッチング制御されることにより前記ステータ巻線に電流を流す電力変換器（６０）と、
   前記ロータのシャフト（５２ｂ）が延びる方向に長い筒状をなし、前記筒状の空間に前記ロータ、前記ステータ及び前記電力変換器を収容するモータハウジング（５４）と、
   を有するモータ（５０Ａ，５０Ｂ）と、
   前記シャフトに連結されたモータ側回転体（７７）、及び駆動側回転体（７８ｂ）を有し、前記モータ側回転体に対する前記駆動側回転体の回転速度を減速する減速装置（７０Ａ，７０Ｂ，７０）と、
   を備え、
   前記モータハウジング及び前記減速装置が一体化されている、電動駆動装置。
2. 前記減速装置は、対向する第１壁部（７３）及び第２壁部（７４）を含む周壁部（７２）を有するとともに前記周壁部に囲まれた収容空間に前記モータ側回転体を収容するハウジング（７１）を備え、
   前記第１壁部と、前記モータハウジングのうち長手方向の端部とが連結されており、
   前記モータハウジング及び前記第１壁部の連結部分には、前記シャフトが延びる方向に貫通するモータ側開口（５４ｂ１，７６ａ）が形成されており、
   前記モータ側回転体と前記シャフトとは、前記モータ側開口を通って連結されており、
   前記第２壁部には、前記駆動側回転体と連結される駆動軸（３１）が挿通される駆動側開口（８０）が形成されており、
   前記モータ側回転体及び前記駆動側回転体の回転中心軸線は、前記シャフトが延びる方向と同じ方向に延びており、
   前記モータハウジングのうち、長手方向において前記モータ側開口の側に前記ロータ及び前記ステータが配置され、長手方向において前記モータ側開口とは反対側に前記電力変換器が配置されている、請求項１に記載の電動駆動装置。
3. 前記減速装置は、対向する第１壁部（７３）及び第２壁部（７４）を含む周壁部（７２）を有するとともに前記周壁部に囲まれた収容空間に前記モータ側回転体を収容するハウジング（７１）を備え、
   前記第１壁部と、前記モータハウジングのうち長手方向の端部とが連結されており、
   前記モータハウジング及び前記第１壁部の連結部分には、前記シャフトが延びる方向に貫通するモータ側開口（５４ｂ１，７６ａ）が形成されており、
   前記モータ側回転体と前記シャフトとは、前記モータ側開口を通って連結されており、
   前記第２壁部には、前記駆動側回転体と連結される駆動軸（３１）が挿通される駆動側開口（８０）が形成されており、
   前記モータ側回転体及び前記駆動側回転体の回転中心軸線は、前記シャフトが延びる方向と同じ方向に延びており、
   前記モータハウジングのうち、長手方向において前記モータ側開口の側に前記電力変換器が配置され、長手方向において前記モータ側開口とは反対側に前記ロータ及び前記ステータが配置されている、請求項１に記載の電動駆動装置。
4. 前記ハウジングは、前記モータハウジングが延びる方向と交差する方向を長手方向とする形状であり、
   前記駆動側開口は、前記第１壁部及び前記第２壁部のうち、前記ハウジングの長手方向において前記モータ側開口からずれた位置に形成されており、
   前記第１壁部に形成された前記駆動側開口は、前記第２壁部に形成された前記駆動側開口と対向する位置に形成されており、
   前記駆動軸は、前記第１壁部及び前記第２壁部に形成された前記駆動側開口に挿通されており、
   前記駆動軸の両端には駆動輪（１２０）が連結される、請求項２又は３に記載の電動駆動装置。
5. 前記ハウジングは、前記モータハウジングが延びる方向と交差する方向を長手方向とする形状であり、
   前記駆動側開口は、前記第２壁部のうち前記ハウジングの長手方向において前記モータ側開口からずれた位置に形成されており、
   前記モータとして、第１モータ（５０Ａ）及び第２モータ（５０Ｂ）を備え、
   前記減速装置として、前記第１モータと一体化された第１減速装置（７０Ａ）、及び前記第２モータと一体化された第２減速装置（７０Ｂ）を備え、
   前記第１減速装置の前記ハウジングのうち長手方向において前記駆動側開口の側と、前記第２減速装置の前記ハウジングのうち長手方向において前記駆動側開口の側とが、前記シャフトの延びる方向において対向し、
   前記第１減速装置の前記ハウジングのうち長手方向において前記駆動側開口の側と、前記第２モータの前記モータハウジングの側周面とが対向し、
   前記第２減速装置の前記ハウジングのうち長手方向において前記駆動側開口の側と、前記第１モータの前記モータハウジングの側周面とが対向している、請求項２又は３に記載の電動駆動装置。
6. 前記モータ側回転体及び前記駆動側回転体は、前記ハウジングの長手方向に並ぶ平歯車である、請求項５に記載の電動駆動装置。
7. 前記モータ及び前記減速装置の少なくとも一方に設けられ、前記シャフト、前記モータ側回転体及び前記駆動側回転体の回転を妨げる制動力を付与する制動装置（９０Ａ，９０Ｂ，９１Ａ，９２Ａ，９４）を備える、請求項１～６のいずれか１項に記載の電動駆動装置。
8. 前記制動装置は、前記シャフト、前記駆動側回転体に連結された駆動軸、又は前記減速装置を構成する歯車に制動力を付与する、請求項７に記載の電動駆動装置。
9. 前記電力変換器のスイッチング制御を行う制御部（６２）を備え、
   前記制御部は、前記モータの制御量を指令値に制御すべく前記スイッチング制御を行い、
   前記制御量は、トルク、前記ロータの回転角度位置、又は前記ロータの回転速度である、請求項１～８のいずれか１項に記載の電動駆動装置。
10. 前輪（２０）、後輪（３０）及びユーザ用シート（１２）を備える電動車椅子（１０）、
    前輪（１１０）、後輪（１２０）及びユーザ用シート（１３０）を備える小型電動車両（１００）、又は
    車輪（２０２）を備える無人搬送車（２００）の走行動力源として用いられる、請求項１～９のいずれか１項に記載の電動駆動装置。

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