JP2769323B2 - 減速機付モータ駆動装置及び電動車両 - Google Patents

減速機付モータ駆動装置及び電動車両

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばギヤードモータと呼ばれる減速機付
モータ駆動装置に関する。
〔従来の技術〕
電気自動車において、各車輪にそれぞれ電動モータを
取り付けると、各車輪の駆動トルクを独立に制御できる
ため、小回り走行やスリップの発生防止等に対しても効
果的な制御が可能になる。このようなことから４輪を独
立駆動する電気自動車の研究も盛んに行われ、種々提案
されている。
従来より、フォークリフトやゴルフカート等の電動車
両では、駆動手段として各車輪毎に配設されたホイール
モータが用いられることが多い。このホイールモータに
は、一般に歯車減速機を一体に備えた電動モータが採用
されている。これは、電動モータと歯車減速機とを組み
合わせることにより、高効率で高速回転型の電動モータ
を低速回転、高トルク用として使用できるからであり、
通常の電動車両では、例えば1000rpm程度の回転数で回
転する車輪に対して、2000rpm程度の回転数の電動モー
タが採用されている。
上記の如き歯車減速機を一体に備えた電動モータの一
般的なものとしては、電動モータと歯車減速機とをそれ
ぞれユニットとして形成し、これらユニットを一体に組
み付けることにより構成したものが知られている。その
場合、歯車減速機は外歯歯車を用いて数段で減速するよ
うに構成されている。
一般に、電動車両においては、車輪が走行中に路面の
凹凸等によって上下動したり、走行時に左右に回動（操
舵）したりする。このため、各車輪毎にモータ駆動装置
を配設しようとする場合、車輪のこれらの運動時に車輪
とモータ駆動装置が干渉することがないようにしなけれ
ばならないので、その設置スペースが制限される。つま
り、モータ駆動装置のコンパクト化が必要であり、その
ためには、電動モータをできるだけ小形にすることが求
められる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記従来の歯車減速機を一体に備えた
電動モータにおいては、電動モータおよび歯車減速機が
それぞれ個別にユニット化されているため、それぞれに
重いケーシングを備えている。しかも、歯車減速機のケ
ーシングは多数の外歯歯車を収容するためにあまり小さ
くすることができない。また、このような外歯歯車減速
機においては、一つの回転軸に二つの歯車が軸方向に設
けられているので全長も長くなる。このため、歯車減速
機を一体に備えた電動モータを全体に小形にすることに
限度がある。
そこで、一つのケーシング内に、電動モータと歯車減
速機とを収容するような構成も考えられるが、従来の歯
車減速機を一体に備えた電動モータにおいては、モータ
回転軸や各減速段の回転軸がそれぞれ個別に一対の軸受
によって支持されている。これらの軸受を支持するため
には、ケーシングの外壁の他に軸受支持用の壁をケーシ
ング内に新たに設けなければならない。このため、ケー
シングの形状が複雑となるばかりでなく、全長もそれほ
ど短縮されない。しかも、これらの軸受により機械損失
が大きくなって出力トルクが小さくなるという問題もあ
る。
本発明は、上記の課題を解決するものであって、より
コンパクトにでき、しかも高出力トルクを発生すること
ができる減速機付モータ駆動装置及び電動車両を提供す
るものである。
〔課題を解決するための手段〕
そのために本発明は、減速機付モータ駆動装置とし
て、ケーシング内に、該ケーシング内空間の内壁に固定
されたステータと該ステータに巻回されたコイルと前記
ケーシングに軸受を介して回転可能に支持されたモータ
回転軸と該モータ回転軸の外周に固定され前記ステータ
の内側に配設されたロータから構成される電動モータ
と、前記モータ回転軸と同軸に配設され、前記ケーシン
グに軸受を介して回転可能に支持された出力回転軸と、
前記モータ回転軸と前記出力回転軸との間を連結する遊
星歯車減速機と、前記電動モータと前記遊星歯車減速機
が配置される前記ケーシング内空間の下方に位置し、か
つ前記ケーシング内空間と連通した油溜めを設け、該油
溜めより前記ケーシング内空間を介して油を循環させる
冷却装置とを有し、前記同軸に配設された前記モータ回
転軸と前記出力回転軸のいずれか一方の突き合わせ端部
に凹部を設け、該凹部内で他方の突き合わせ端部を相対
回転可能に嵌挿支持すると共に、前記遊星歯車減速機
は、外径を前記コイルの内径より小さくして該コイルの
内側の空間に配設したことを特徴とするものであり、ま
た、電動車両として、前記減速機付モータ駆動装置の前
記出力回転軸を駆動輪に取り付けたことを特徴とするも
のである。
〔作用及び発明の効果〕
本発明の減速機付モータ駆動装置では、ケーシング内
に、該ケーシング内空間の内壁に固定されたステータと
該ステータに巻回されたコイルと前記ケーシングに軸受
を介して回転可能に支持されたモータ回転軸と該モータ
回転軸の外周に固定され前記ステータの内側に配設され
たロータから構成される電動モータと、前記モータ回転
軸と同軸に配設され、前記ケーシングに軸受を介して回
転可能に支持された出力回転軸と、前記モータ回転軸と
前記出力回転軸との間を連結する遊星歯車減速機と、前
記電動モータと前記遊星歯車減速機が配置される前記ケ
ーシング内空間の下方に位置し、かつ前記ケーシング内
空間と連通した油溜めを設け、該油溜めより前記ケーシ
ング内空間を介して油を循環させる冷却装置とを有し、
前記同軸に配設された前記モータ回転軸と前記出力回転
軸のいずれか一方の突き合わせ端部に凹部を設け、該凹
部内で他方の突き合わせ端部を相対回転可能に嵌挿支持
すると共に、前記遊星歯車減速機は、外径を前記コイル
の内径より小さくして該コイルの内側の空間に配設した
構成により、電動モータと遊星歯車減速機との間にモー
タ回転軸及び出力回転軸を支持する軸受支持用の支持壁
を設ける必要がなくなり、ケーシングの形状が単純化さ
れ、さらに、遊星歯車減速機を電動モータの軸方向にコ
イルとオーバーラップさせて配設することができ、軸方
向寸法を短くすることができる。また、前記モータ回転
軸と前記出力回転軸を同軸に配設し、前記モータ回転軸
と前記出力回転軸との間を遊星歯車減速機によって連結
したので、ケーシングの上下方向の寸法を小さくするこ
とができる。
さらに、電動モータと遊星歯車減速機が配置されるケ
ーシング内空間の下方に位置し、かつケーシング内空間
と連通した油溜めを設けることにより、電動モータと遊
星歯車減速機との間にモータ回転軸及び出力回転軸を支
持する軸受支持用の支持壁を設けなくても、電動モータ
による油の不要な撹拌から生じる不具合を防ぐことがで
きる。それとともに、油溜めより電動モータと遊星歯車
減速機が配置されるケーシング内空間を介して油を循環
させることにより、電動モータを積極的に冷却して電動
モータの効率を向上させることができ、軸受、遊星歯車
減速機のギヤの潤滑が行われ、電動モータが配置される
空間と遊星歯車減速機が配置される空間との間にオイル
シールが不要となる。つまり、隔壁が不要になる。
したがって、減速機付モータ駆動装置を全体にコンパ
クトにかつ軽量に形成することができる。さらに、減速
機付モータ駆動装置を全体にコンパクトにかつ軽量に形
成することにより、電動車両等の設置スペースが限られ
たものにも容易に設置することができるようになり、搭
載性を向上させることができる。さらにまた、前記遊星
歯車減速機によって電動モータの動力が効率よく出力回
転軸に伝達されるとともに、軸受が少ないので機械損失
が小さくなり、軸方向寸法が短くなることにより高出力
トルクを発生することもできる。
〔実施例〕
以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
第１図〜第５図は本発明に係る減速機付モータ駆動装
置を電動車両のホイールモータに適用した１実施例を示
す図であり、第１図はこの実施例の垂直断面図、第２図
は第１図におけるII−II線に沿う垂直断面図、第３図は
第２図におけるIII−III線に沿う断面図、第４図は第１
図におけるIV−IV線に沿う垂直断面図、第５図はモータ
の冷却回路に備えられたオイルポンプの駆動制御ブロッ
ク図である。
本発明に係る減速機付モータ駆動装置は、第１図に示
すようにケーシング１内に電動モータ６、遊星歯車減速
機（18〜22）を一体収納し、モータ回転軸6aの突き合わ
せ端部を出力回転軸９の突き合わせ端部に設けた凹部9a
に嵌挿して軸受16、17で支持することによって、モータ
回転軸6aと出力回転軸９を同軸上に配設したものであ
る。したがって、同軸上に配設したモータ回転軸6aと出
力回転軸９の両側端部に軸受７と12を配設するだけでよ
い。また、ディスクブレーキ（23〜26）も僅かなスペー
スで配設することができる。
以下に構成の細部を第１図〜第５図により説明する。
ケーシング１は、第１図、第２図及び第４図に示すよ
うに本体２、左側壁部３、右側壁部４からなり、これら
が多数のボルト５によって一体に連結されて構成されて
いる。本体２の内部には断面がほぼ円形の空間2aと、下
方に位置しこの空間2aに連通した油溜め2bとが設けられ
ている。また、本体２の外面には多数の冷却用のフィン
2c、2c、……が設けられている。そして、左側壁部３の
内部には空間2aの円形断面よりも小さな円形断面の空間
3aが設けられ、左側壁部３の外面にも多数の冷却用のフ
ィン3b、3b、……が設けられている。右側壁部４の内部
には空間2aとほぼ同径の円形断面の空間4aが設けられて
いる。
本体２の空間2a内には電動モータ６が収容され、電動
モータ６のモータ回転軸6aは本体２の側壁2dに軸受７に
よって回転可能に支持されている。そして、電動モータ
６のロータ6bがモータ回転軸6aに固定されていると共
に、電動モータ６のステータ6cが空間2aの内壁に固定さ
れている。
左側壁部３の空間3a内にはモータ回転数センサ８が収
容されていて、そのモータ回転数センサ８の可動部側が
モータ回転軸6aの左端部に固定されているとともに固定
部側が本体２の側壁2dに固定されている。
右側壁部４の空間4a内には出力回転軸９が収容されて
おり、この出力回転軸９には、電動車両の場合、駆動輪
のホイールハブ10がスプライン嵌合され、ナット11によ
って軸方向に移動不能に固定されている。この出力回転
軸９とホイールハブ10とは側壁4bに軸受12によって回転
可能に支持されている。また、ホイールハブ10には、タ
イヤ13を支持したホイール14がボルト・ナット15によっ
て取り付けられている。
出力回転軸９の左端にはその軸心と同心状の円形断面
の凹部9aが形成されているとともに放射状に広がるフラ
ンジ部9aが形成されている。
出力回転軸９の左端部に設けられた凹部9a内にモータ
回転軸6aの右端部が嵌挿されていて、この右端部は出力
回転軸９に軸受16によってラジアル方向にまた軸受17に
よってスラスト方向にそれぞれ支持されている。すなわ
ち、モータ回転軸6aと出力回転軸９とは同一軸線上に配
設されているとともに互いに相対回転可能となってい
る。
フランジ部9bの根元近傍にはキャリヤ18が取り付けら
れている。フランジ部9bとキャリヤ18との間には所要数
の軸19、19、…が周方向に等間隔に架設され、これら各
々の軸19、19、……にプラネタリギヤ20、20、……がそ
れぞれ回転可能に支持されている。プラネタリギヤ20は
モータ回転軸6aに形成されているサンギヤ21と右側壁部
４の内壁に固定されているリングギヤ22との間に配設さ
れていて、これら両ギヤ21、22に常時噛み合うようにな
っている。そして、キャリヤ18、軸19、プラネタリギヤ
20、サンギヤ21、およびリングギヤ22によって、モータ
回転軸6aと出力回転軸９とを連結する本発明の遊星歯車
減速機が構成されている。そして、前記遊星歯車減速機
のリングギヤ22の外周側に前記電動モータ６のコイル6d
を配設して、前記電動モータ６と前記遊星歯車減速機を
径方向にオーバーラップさせて配設している。
更に、フランジ部9bの周端には２枚のブレーキディス
ク23、23が軸方向にのみ摺動可能にスプライン嵌合され
ている。右側壁部４の内壁にはフランジ部9bの周端に対
向した位置に３枚の摩擦ディスク24、24、24が軸方向に
のみ摺動可能にスプライン嵌合されている。その場合、
最も左側の摩擦ディスク24はリング状のキー25によって
それ以上の左方への移動が阻止されるようになってい
る。ブレーキディスク23と摩擦ディスク24とは部分的に
重合するようにして交互に配置されている。そして、右
側壁部４の側壁の数箇所に設けられたブレーキシリンダ
26、26、……のピストン26aの端面が最も右側の摩擦デ
ィスク24の側面に対向するように配設されている。この
ブレーキシリンダ26は図示されない例えばマスタシリン
ダ等のブレーキ力発生装置に接続されている。これらブ
レーキディスク23、摩擦ディスク24、およびブレーキシ
リンダ26によってブレーキ装置が構成されている。
このようにして、電動モータ６、遊星歯車減速機、出
力回転軸９、およびブレーキ装置が一つのケーシング１
内に収容されている。
一方、本体２の下部に設けられている油溜め2bは右側
壁部４に形成された通路4cに連通されている。第２図に
示すように、この通路4cは本体２に形成されたポンプ室
2eに連通されている。第３図から明らかなように、ポン
プ室2eには遠心ポンプからなるオイルポンプ27のブレー
ド27aが配設されていて、このブレード27aは本体２に固
設した駆動モータ27bによって回転駆動される。更に、
ポンプ室2eは本体２と左側壁部３とにわたって形成され
た油冷却室28に連通されている。第４図から明らかなよ
うに、油冷却室28は環状に形成されている。この油冷却
室28の上部は本体２に形成された通路2fによって本体２
の空間2aの上部に連通するようにされている。このよう
にして、油溜め2bから空間2aの上部に連通する長い油通
路が本体２と左側壁部３とに形成されている。この長い
油通路、空間2a、および油溜め2b内には、油が充填され
ている。
第５図に示すように、オイルポンプ27はポンプ制御装
置29に接続されている。このポンプ制御装置29には、制
御パラメータセンサとして、スロットルセンサ30、モー
タ回転数センサ８、および電動モータ６のステータ6cの
コイル6dに埋め込まれて設けられたコイル温度センサ31
がそれぞれ接続されている。
そして、油溜め2b、オイルポンプ27、ポンプ制御装置
29、および制御パラメータセンサによって冷却装置が構
成されている。
次に、本実施例の動作について説明する。
図示されないアクセルペダルを踏み込むと、アクセル
ペダル踏込みに量に応じて図示されないスロットルが開
き、そのスロットルの開度に応じた量の電流が電動モー
タ６のコイル6dに流れる。これによって、電動モータ６
が駆動されモータ回転軸6aが回転する。その場合、アク
セルの踏込み信号、モータ回転数センサ８からの出力信
号、および図示されない前、後進設定部からの前進信号
に基づいて図示されない制御装置によりコイル6dに流れ
る電流が制御されるので、モータ回転軸6aは、制御され
たコイル6dの電流に対応する設定回転数で前進方向に回
転する。
モータ回転軸6aの回転は、サンギヤ21を介してプラネ
タリギヤ20に伝えられ、プラネタリギヤ20が軸19を中心
として回転する。このため、プラネタリギヤ20は、リン
グギヤ22の歯に噛み合いながらモータ回転軸6aの軸心を
中心として回動する。このプラネタリギヤ20の回動によ
りキャリヤ18およびフランジ部9bを介して出力回転軸９
が回転する。その場合、出力回転軸９の回転速度は、遊
星歯車減速機によりモータ回転軸6aの回転速度に対し所
定の減速率で減速される。また、モータ回転軸6aと出力
回転軸９とが同方向に回転するので、相対回転速度が小
さくなり、したがって、軸受16は、負荷が小さくなるの
で、寿命の短い小型ベアリングを採用することができ、
小型化を図ることができる。
出力回転軸９が回転すると、ホイールハブ10およびホ
イール14を介してタイヤ13が回転する。したがって、車
両が前方へ発進する。アクセルペダルを更に踏み込む
と、その踏み込み量に応じて電動モータ６の回転数が大
きくなり車両速度が上がる。
制動するために図示されないブレーキペダルを踏み込
むと、ブレーキシリンダ26に制動油圧が導入される。こ
の制動油圧でピストン26aが作動し、摩擦プレート24を
押圧する。このため、摩擦プレート24はブレーキディス
ク23を挟圧するようになり、車両が制動される。
車両を後進させる場合には、前、後進設定部を後進に
設定する。
ところで、コイル6dに電流が流れると、コイル6dは発
熱する。この発熱に対処するため、オイルポンプ27が駆
動される。このため、油溜め2b内の油が通路4c、ポンプ
室2e、油冷却室28、通路2f、および空間2aを通って再び
油溜め2b内へと循環流動する。このとき、油はコイル6d
やロータ6b等にかかってこれらを冷却する。その場合、
油は熱を吸収して熱くなるが、この油の熱は前述のよう
に長い油通路を循環流動する際ケーシング１を通して外
に放散する。特に、油溜め2bおよび油冷却室28内におい
ては、熱が冷却フィン2c、3bによって効果的に放散され
る。そして、温度の下がった油が再び電動モータ６を冷
却することになる。
こうして、油が循環移動する長い通路は電動モータ６
の冷却回路を構成している。
第５図に示すように、オイルポンプ27は、ポンプ制御
装置29によってモータ回転数センサ８、スロットルセン
サ30、およびコイル温度センサ31からの各出力信号に基
づいて制御される。
次に、このようなオイルポンプ27の制御方法について
説明する。
第6A〜6B図は制御パラメータとして電動モータ６の回
転数を用いてオイルポンプ27を制御する方法を示す。
第6A図に示すように、オイルポンプ27は、モータ回転
数センサ８からの出力信号に基づき電動モータ６の回転
数Nuに応じて駆動される。この場合、電動モータ６の回
転数Nuが一定の回転数αより小さいときにポンプ回転出
力Ppは比較的大きな一定の値Pp＝ａに設定される。電動
モータ６の回転数Nuが一定の回転数α以上になると、ポ
ンプ回転出力Ppは値ａよりも小さな値Pp＝ｂに設定され
る。このように、オイルポンプ27はその出力が二段階に
変化するように制御される。
ところで、電動モータ６の回転数が大きくなると油が
強く撹拌されるが、この油の撹拌によって電動モータ６
が冷却される。したがって、このように、オイルポンプ
27を制御することにより、電動モータ６が低速回転で油
の撹拌による冷却効果が低いときには油の供給量が多く
なり、電動モータ６の回転数が大きくなって油の撹拌に
よる冷却効果が高くなったときには油の供給量が少なく
なるので、エネルギを無駄に消費することなく電動モー
タ６を効率よく冷却できるようになる。このオイルポン
プ27の制御のフローチャートの例を示したのが第6B図で
ある。
なお、ポンプ回転出力を三段階以上に変化するように
制御することもでき、このように制御することにより、
よりきめ細かい制御が可能となる。
更に、第7A図に示すように、電動モータ６の回転数Nu
が一定の回転数βより大きくなったとき、電動モータ６
の回転数Nuが大きくなるとともにポンプ回転出力Ppが漸
減するような関数、すなわちPp＝f1（Nu）に従うように
設定してもよい。このようにオイルポンプ27を制御する
ことにより、エネルギをより節約でき、しかも電動モー
タ６をより効果的に冷却することができる。この場合の
制御フローチャートの例を示したのが第7B図である。
第8A〜8B図は他の制御パラメータとしてスロットル開
度を用いてオイルポンプ27を制御する方法を示す。
第8A図に示すように、オイルポンプ27は、スロットル
センサ30からの出力信号に基づきスロットル開度γに応
じて駆動される。この方法の場合には、ポンプ回転出力
Ppがスロットル開度γの関数、すなわちPp＝f2（γ）に
従うように設定されている。この関数によれば、スロッ
トル開度γが大きくなるともにポンプ回転出力Ppは増大
し、その増大割合はスロットル開度γが小さい間では比
較的小さくなるように設定されている。このようにオイ
ルポンプ27を制御するためには、電動モータ27bに供給
する電流Ipを第8A図に示す関数Ip＝ｇ（γ）にしたがっ
て制御すればよい。
したがって、この制御方法によれば、スロットル開度
γが小さいときには電動モータ６に対する負荷も小さい
と考えられるので、オイルポンプ27を効率よく駆動制御
することができる。この場合の制御フローチャートの例
を示したのが第8B図である。
ところで、アクセルペダル踏込み量に対して目標回転
数Noは一義的に決まるが、実際の電動モータ６の回転数
Nuは電動モータ６に負荷が加えられているのでこの目標
回転数Noとはならない場合が多い。このため、前述のよ
うに単にポンプ回転出力Ppをスロットル開度γの関数と
して制御したのでは効果的でない場合が生じる。
そこで、第9A図に示すように、実回転数Nuと目標回転
数Noとの偏差ΔＮ＝No−Nuを電動モータ６の負荷とみな
し、この偏差ΔＮの関数Pp＝f3（ΔＮ）としてオイルポ
ンプ27を制御してもよい。このようにすることにより、
オイルポンプ27の制御が更に効果的に行われる。この場
合の制御フローチャートの例を示したのが第9B図であ
る。
これまでに説明したオイルポンプ27の制御はいずれも
電動モータ６の発熱を予測して制御するもの、いわば電
動モータ６の発熱を予防するものである。一方、電動モ
ータ６が実際に発熱したことを検知してオイルポンプ27
を制御してもよい。
第10A〜10B図はこのような制御方法として電動モータ
６のコイル6dの温度を用いてオイルポンプ27を制御する
方法を示す。
第10A図に示すように、オイルポンプ27は、コイル温
度センサ31からの出力信号に基づきコイル温度θに応じ
て駆動される。この方法の場合には、コイル温度（コイ
ル6dの温度）θが一定の温度θ０以上になったときオイ
ルポンプ27が駆動されるとともに、その駆動制御は、コ
イル温度θの上昇に伴ってポンプ回転出力Ppが大きくな
るような関数Pp＝f4（θ）に基づいて行われる。この場
合の制御フローチャートの例を示したのが第10B図であ
る。このようにオイルポンプ27を制御することにより、
電動モータ６の冷却をより確実に行うことができる。
また、電動モータ６を冷却する油は軸受７、12、16、
17やギヤ20、21、22等に流入してこれらの潤滑をも行う
ようになっている。このように油を冷却と潤滑とに兼用
することにより、空間2aと空間4aとの間にオイルシール
を設ける必要がなくなるので、電動機は更にコンパクト
になる。
なお、前述の実施例においては、モータ回転軸6aの突
き合わせ端部が出力回転軸９の突き合わせ端部に形成さ
れた凹部9a内に嵌挿するものとしているが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、モータ回転軸6aの突き合
わせ端部に凹部を形成し、この凹部内に出力回転軸９の
突き合わせ端部を嵌挿するように構成してもよい。
また、前述の実施例では、ケーシング１内にブレーキ
装置も収容するものとしているが、このブレーキ装置は
ケーシング１の外に設けるようにしてもよい。このよう
にすることにより、減速機付モータ駆動装置の全長を更
に短くすることができる。
更に、オイルポンプ27も同様にケーシング１の外に配
設してもよい。このようにすることにより、オイルポン
プ27の設置スペースが不要となるので電動モータをより
コンパクトにすることができる。
更に、本発明の減速機付モータ駆動装置は、電動車両
のホイールモータとして用いるだけでなく、小型で高出
力の電動モータを必要とする他のあらゆるものに用いる
ことができる。
以上の説明から明らかなように、本発明による減速機
付モータ駆動装置では、ケーシング内に、該ケーシング
内空間の内壁に固定されたステータと該ステータに巻回
されたコイルと前記ケーシングに軸受を介して回転可能
に支持されたモータ回転軸と該モータ回転軸の外周に固
定され前記ステータの内側に配設されたロータから構成
される電動モータと、前記モータ回転軸と同軸に配設さ
れ、前記ケーシングに軸受を介して回転可能に支持され
た出力回転軸と、前記モータ回転軸と前記出力回転軸と
の間を連結する遊星歯車減速機と、前記電動モータと前
記遊星歯車減速機が配置される前記ケーシング内空間の
下方に位置し、かつ前記ケーシング内空間と連通した油
溜めを設け、該油溜めより前記ケーシング内空間を介し
て油を循環させる冷却装置とを有し、前記同軸に配設さ
れた前記モータ回転軸と前記出力回転軸のいずれか一方
の突き合わせ端部に凹部を設け、該凹部内で他方の突き
合わせ端部を相対回転可能に嵌挿支持すると共に、前記
遊星歯車減速機は、外径を前記コイルの内径より小さく
して該コイルの内側の空間に配設した構成により、電動
モータと遊星歯車減速機との間にモータ回転軸及び出力
回転軸を支持する軸受支持用の支持壁を設ける必要がな
くなり、ケーシングの形状が単純化され、さらに、遊星
歯車減速機を電動モータの軸方向にコイルとオーバーラ
ップさせて配設することができ、軸方向寸法を短くする
ことができる。また、前記モータ回転軸と前記出力回転
軸を同軸に配設し、前記モータ回転軸と前記出力回転軸
との間を遊星歯車減速機によって連結したので、ケーシ
ングの上下方向の寸法を小さくすることができる。
さらに、電動モータと遊星歯車減速機が配置されるケ
ーシング内空間の下方に位置し、かつケーシング内空間
と連通した油溜めを設けることにより、電動モータと遊
星歯車減速機との間にモータ回転軸及び出力回転軸を支
持する軸受支持用の支持壁を設けなくても、電動モータ
による油の不要な撹拌から生じる不具合を防ぐことがで
きる。それとともに、油溜めより電動モータと遊星歯車
減速機が配置されるケーシング内空間を介して油を循環
させることにより、電動モータを積極的に冷却して電動
モータの効率を向上させることができ、軸受、遊星歯車
減速機のギヤの潤滑が行われ、電動モータが配置される
空間と遊星歯車減速機が配置される空間との間にオイル
シールが不要となる。つまり、隔壁が不要になる。
したがって、減速機付モータ駆動装置を全体にコンパ
クトにかつ軽量に形成することができる。さらに、減速
機付モータ駆動装置を全体にコンパクトにかつ軽量に形
成することにより、電動車両等の設置スペースが限られ
たものにも容易に設置することができるようになり、搭
載性を向上させることができる。さらにまた、前記遊星
歯車減速機によって電動モータの動力を効率よく出力回
転軸に伝達されるとともに、軸受が少ないので機械損失
が小さくなり、軸方向寸法が短くなることにより高出力
トルクを発生することもできる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による減速機付モータ駆動装置を電動車
両のホイールモータに適用した１実施例の垂直断面図、
第２図は第１図におけるII−II線に沿う垂直断面図、第
３図は第２図におけるIII−III線に沿う断面図、第４図
は第１図におけるIV−IV線に沿う垂直断面図、第５図は
減速機付モータ駆動装置の冷却回路に備えられたオイル
ポンプの駆動制御ブロック図、第6A図〜第6B図はオイル
ポンプの駆動制御方法を説明する説明図、第7A図〜第7B
図はオイルポンプの他の駆動制御方法を説明する説明
図、第8A図〜第8B図はオイルポンプの更に他の駆動制御
方法を説明する説明図、第9A図〜第9B図はオイルポンプ
の更に他の駆動制御方法を説明する説明図、第10A図〜
第10B図はオイルポンプの更に他の駆動制御方法を説明
する説明図である。 １……ケーシング、６……電動モータ、6a……モータ回
転軸、９……出力回転軸、9a……凹部、18……キャリ
ヤ、19……軸、20……プラネタリヤギヤ、21……サンギ
ヤ、22……リングギヤ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｆ１６Ｈ 1/28 Ｆ１６Ｈ 1/28 (56)参考文献 実開 昭61−108068（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−34128（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−131155（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B60K 7/00 Ｆターム（５Ｈ６０７)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ケーシング内に、 該ケーシング内空間の内壁に固定されたステータと該ス
    テータに巻回されたコイルと前記ケーシングに軸受を介
    して回転可能に支持されたモータ回転軸と該モータ回転
    軸の外周に固定され前記ステータの内側に配設されたロ
    ータから構成される電動モータと、 前記モータ回転軸と同軸に配設され、前記ケーシングに
    軸受を介して回転可能に支持された出力回転軸と、 前記モータ回転軸と前記出力回転軸との間を連結する遊
    星歯車減速機と、 前記電動モータと前記遊星歯車減速機が配置される前記
    ケーシング内空間の下方に位置し、かつ前記ケーシング
    内空間と連通した油溜めを設け、該油溜めより前記ケー
    シング内空間を介して油を循環させる冷却装置と を有し、前記同軸に配設された前記モータ回転軸と前記
    出力回転軸のいずれか一方の突き合わせ端部に凹部を設
    け、該凹部内で他方の突き合わせ端部を相対回転可能に
    嵌挿支持すると共に、前記遊星歯車減速機は、外径を前
    記コイルの内径より小さくして該コイルの内側の空間に
    配設したことを特徴とする減速機付モータ駆動装置。
  2. 【請求項２】前記遊星歯車減速機は、前記モータ回転軸
    に連結されたサンギヤと、前記出力回転軸に連結された
    キャリヤと、前記ケーシングに固定されたリングギヤと
    からなることを特徴とする請求項１記載の減速機付モー
    タ駆動装置。
  3. 【請求項３】前記出力回転軸側に多板摩擦係合するディ
    スクブレーキ機構を内蔵したことを特徴とする請求項１
    記載の減速機付モータ駆動装置。
  4. 【請求項４】ケーシング内に、 該ケーシング内空間の内壁に固定されたステータと該ス
    テータに巻回されたコイルと前記ケーシングに軸受を介
    して回転可能に支持されたモータ回転軸と該モータ回転
    軸の外周に固定され前記ステータの内側に配設されたロ
    ータから構成される電動モータと、 前記モータ回転軸と同軸に配設され、前記ケーシングに
    軸受を介して回転可能に支持された出力回転軸と、 前記モータ回転軸と前記出力回転軸との間を連結する遊
    星歯車減速機と、 前記電動モータと前記遊星歯車減速機が配置される前記
    ケーシング内空間の下方に位置し、かつ前記ケーシング
    内空間と連通した油溜めを設け、該油溜めより前記ケー
    シング内空間を介して油を循環させる冷却装置と を有し、前記同軸に配設された前記モータ回転軸と前記
    出力回転軸のいずれか一方の突き合わせ端部に凹部を設
    け、該凹部内で他方の突き合わせ端部を相対回転可能に
    嵌挿支持すると共に、前記遊星歯車減速機は、外径を前
    記コイルの内径より小さくして該コイルの内側の空間に
    配設した減速機付モータ駆動装置の前記出力回転軸を駆
    動輪に取り付けたことを特徴とする電動車両。
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