JP6597996B2 - 移動体用モータユニット - Google Patents

Description

本発明は、左車輪及び右車輪と、作業機とを備える作業機付移動体に用いられる移動体用モータユニットに関する。

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。

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。

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減速機を配置することが記載されている。

米国特許出願公開第２００８／０２８２６５８号明細書 特開２０１３−８２３６９号公報 特開２０１３−１２９２８３号公報

ところで作業機付移動体において、左右車輪駆動用のモータと、作業機駆動用のモータとが分離されて組み付けられている場合には、移動体が大型化する要因となる。また、この場合には、作業機付移動体への組み付け時の作業が煩雑となり、組み付け性が悪化する要因となる。

本発明の目的は、作業機付移動体の小型化と、作業機付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。

本発明の移動体用モータユニットは、左車輪及び右車輪と、作業機とを備える作業機付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、前記作業機が接続可能に構成される作業機駆動軸、及び前記作業機駆動軸の周囲に前記作業機駆動軸と一体に固定されたロータを含む作業機側回転電機とを備え、前記左車輪モータ、前記右車輪モータ、及び前記作業機側回転電機は一体的に結合されており、前記左車輪モータ及び前記右車輪モータは、左右方向に離れて配置され、前記作業機側回転電機は、左右方向において前記左車輪モータ及び前記右車輪モータの間に配置され、前記左車輪モータ、前記右車輪モータ、及び、前記作業機側回転電機は、ケースを介して一体化されており、前記ケースは、前記左車輪モータが配置される左モータ配置空間と、前記右車輪モータが配置される右モータ配置空間と、前記作業機側回転電機が配置される作業機回転電機配置空間と、前記ケース内に形成された油通路とを有し、前記左モータ配置空間及び前記右モータ配置空間は、前記作業機回転電機配置空間より前記作業機駆動軸における前記作業機の接続側とは反対側に突出しており、前記左モータ配置空間、前記右モータ配置空間、及び前記作業機回転電機配置空間は、前記油通路を通じて油が供給されて、対応する前記車輪モータまたは前記作業機側回転電機が油冷却されており、前記作業機側回転電機は、前記作業機駆動軸を駆動する第３電動モータとしての作業機モータであり、さらに、前記ケース外であって、前記左モータ配置空間及び前記右モータ配置空間の間に配置され、前記作業機モータのモータ軸に結合されたポンプ軸で駆動される油ポンプを備え、前記油ポンプは、前記左モータ配置空間及び前記右モータ配置空間の一方から吸入した油を他方に吐出させ、前記左モータ配置空間、前記右モータ配置空間、及び前記作業機回転電機配置空間を含む回路に油を循環させる、移動体用モータユニットである。また、本発明の移動体用モータユニットは、左車輪及び右車輪と、作業機とを備える作業機付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、前記作業機が接続可能に構成される作業機駆動軸、及び前記作業機駆動軸の周囲に前記作業機駆動軸と一体に固定されたロータを含む作業機側回転電機と、前記作業機駆動軸を駆動する内燃機関と、前記作業機側回転電機に接続されたバッテリとを備え、前記左車輪モータ、前記右車輪モータ、及び前記作業機側回転電機は一体的に結合されており、前記左車輪モータ及び前記右車輪モータは、左右方向に離れて配置され、前記作業機側回転電機は、左右方向において前記左車輪モータ及び前記右車輪モータの間に配置され、前記左車輪モータ、前記右車輪モータ、及び、前記作業機側回転電機は、ケースを介して一体化されており、前記作業機駆動軸は、前記内燃機関の出力軸と中心軸が一致するように結合され、前記作業機側回転電機は、前記内燃機関の前記出力軸及び前記作業機駆動軸の結合体の周囲に配置され、前記内燃機関により駆動されて発電し、前記バッテリを充電する発電機であり、前記バッテリは、前記左車輪モータ及び前記右車輪モータに接続されて前記左車輪モータ及び前記右車輪モータに電力を供給する、移動体用モータユニットである。また、本発明の移動体用モータユニットは、左車輪及び右車輪と、作業機とを備える作業機付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、前記作業機が接続可能に構成されるハブ部材を駆動するための第３電動モータとしての作業機モータとを備え、前記左車輪モータ、前記右車輪モータ、及び前記作業機モータは、ケースを介して一体化されることにより一体的に結合されており、前記左車輪モータ及び前記右車輪モータは、左右方向に離れて配置され、前記作業機モータは、左右方向において前記左車輪モータ及び前記右車輪モータの間に配置され、前記ケースは、前記左車輪モータが配置される左モータ配置空間と、前記右車輪モータが配置される右モータ配置空間と、前記作業機モータが配置される作業機モータ配置空間と、前記ケース内に形成された油通路とを有し、前記左モータ配置空間、前記右モータ配置空間、及び前記作業機モータ配置空間は、前記油通路を通じて油が供給されて、対応する前記車輪モータまたは前記作業機モータが油冷却されており、さらに、前記左モータ配置空間、前記右モータ配置空間、及び前記作業機モータ配置空間を構成する３つの壁部で囲まれた内側空間に配置された油タンクを備え、前記油タンクは、前記３つの壁部のそれぞれの下部に形成された孔部を通じて油が送られており、前記油タンクにおいて前記作業機モータ配置空間側に上下方向に沿って配置されたポンプ軸を有し、前記ポンプ軸が、前記作業機モータのモータ軸から、ギヤ機構を介して動力が伝達される油ポンプを備え、前記油ポンプは、前記油タンク内の油を、前記油通路を通じて上方に送り出して、前記左モータ配置空間、前記右モータ配置空間、及び前記作業機モータ配置空間に供給する、移動体用モータユニットである。

本発明の移動体用モータユニットによれば、作業機付移動体の小型化と、作業機付移動体への組み付け作業性の向上とを図れる。

本発明の実施形態の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１の作業機付移動体に取り付けられる作業機である芝刈り機の断面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図３において、車体ケース及びその内部構造の前部及び後部を拡大して示す図である。 図１に示している作業機付移動体と、この移動体を操作するための遠隔操作装置との概略構成を示す図である。 本発明の実施形態の別例において、作業機付移動体の後部に配置されるモータケース及びその内部構造を示している断面図である。 本発明の実施形態の別例において図６に対応する図である。 本発明の実施形態の別例において図４に対応する図である。 本発明の実施形態の別例において図４に対応する図である。 本発明の実施形態の別例において図６に対応する図である。 図１０のＢ−Ｂ断面図である。 図１１のＣ部拡大図である。 図１０に示しているモータケースを構成する前側ケース要素の斜視図である。 図１１のＤ部拡大図である。 図１４Ａに示している油ポンプを下側から見た斜視図である。 本発明の実施形態の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の別例の斜視図である。 本発明の実施形態の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の別例の斜視図である。

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。

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。

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２０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２０は、「モータユニット２０」という。

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の車体である後述する車体ケース２２の後部には、芝刈り機１４（図２）が取り付けられている。車両１０は、モータユニット２０と、モータユニット２０の前端部の左右前側に支持された左前車輪１６及び右前車輪１７と、モータユニット２０の後側に支持された左後車輪１８及び右後車輪１９とを含む。

モータユニット２０は、略箱状の車体ケース２２と、図３に示すように車体ケース２２の内部に一体的に支持された左車輪モータ４０、右車輪モータ４４、及び作業機モータ５０とを含んでいる。車体ケース２２は、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２２は後で詳しく説明する。

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２２の左側部分において軸受Ｄ１，Ｄ２（図４）により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２２の右側部分において軸受Ｄ１，Ｄ２（図４）により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。

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２２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。

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。

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に後述の減速機軸ユニット９０（図４）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。減速機軸ユニット９０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。

車体ケース２２の内側には複数個、例えば５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。

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、作業機側回転電機である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、作業機駆動軸である作業機モータ軸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。

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）の後端部に固定される。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２２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。

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。

図４は、図３において、車体ケース２２及びその内部構造の前部及び後部を拡大して示している。車体ケース２２は、ケース本体２３と、左右両側の車輪支持板３１，３２と、作業機支持板３３とを含む。ケース本体２３は、複数のバッテリ１３及び駆動制御ユニット６０を収容するものである。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。

ケース本体２３は、底板部２４と、底板部２４から上側に立設されて略枠状に形成される周壁部２５と、周壁部２５の左右両側の後端部に連結される後端壁部２９ａ、２９ｂと、上側カバー３０（図１）とを有する。周壁部２５は、複数のバッテリ１３と駆動制御ユニット６０とが配置される空間の周囲を全周にわたって覆う。後端壁部２９ａ、２９ｂは、周壁部２５の後端部とともに、ケース本体２３の後端部に、左車輪モータ４０を配置するための左側の凹部２３ａと、右車輪モータ４４を配置するための右側の凹部２３ｂとを形成する。後端壁部２９ａ、２９ｂと周壁部２５の後端部とは、ケース本体２３の後端部に、作業機モータ５０を配置するための後端の凹部２３ｃも形成する。上側カバー３０は、後述するように周壁部２５、後端壁部２９ａ、２９ｂ、及び複数の支持板３１，３２，３３で囲まれた複数の空間の上部を覆う。

より具体的には、周壁部２５は、左右両側の側壁部２５ａ、２５ｂと、左右の側壁部２５ａ、２５ｂの前端を連結する前端壁部２５ｃと、左右の第１後側壁部２６ａ、２６ｂと、第２後側壁部２７ａ、２７ｂと、連結壁部２８とから構成される。

各第１後側壁部２６ａ、２６ｂは、各側壁部２５ａ、２５ｂの後端から左右方向において車両１０の内側に伸びるように連結される。各第２後側壁部２７ａ、２７ｂは、対応する第１後側壁部２６ａ、２６ｂの左右方向において車両１０の内側端から後方に伸びる。連結壁部２８は、左右の第２後側壁部２７ａ、２７ｂの前後方向において中間部に左右方向に伸びるように連結される。すなわち各第２後側壁部２７ａ、２７ｂの一部は、連結壁部２８よりも後側に延出される。

各後端壁部２９ａ、２９ｂは、対応する第２後側壁部２７ａ、２７ｂの後端に連結されて、左右方向において車両１０の外側に伸びる。後端壁部２９ａ、２９ｂの下端は、周壁部２５の下端と同様に底板部２４に連結される。

そして、左の車輪支持板３１は、左側壁部２５ａの後端部と左の後端壁部２９ａの外端部（図３、図５の左端部）とに掛け渡すようにボルト（図示せず）などにより固定される。右の車輪支持板３２は、右側壁部２５ｂの後端部と右の後端壁部２９ｂの外端部（図３、図５の右端部）とに掛け渡すようにボルト（図示せず）などにより固定される。さらに、左後端壁部２９ａの左右方向において車両１０の内側の端部（図３、図５の右端部）と、右後端壁部２９ｂの左右方向において車両１０の内側の端部（図３、図５の左端部）とには、後側に突出する突部３４ａ、３４ｂが形成される。そして作業機支持板３３が、左右両側の突部３４ａ、３４ｂに掛け渡すようにボルト３６により固定される。これにより左の車輪支持板３１は、左の第１後側壁部２６ａ及び第２後側壁部２７ａと後端壁部２９ａとで囲まれた空間の車輪１８側の開口端を塞ぐ。この空間は「左車輪モータ配置空間Ｕ１」という。右の車輪支持板３２は、右の第１後側壁部２６ｂ及び第２後側壁部２７ｂと後端壁部２９ｂとで囲まれた空間の車輪１９側の開口端を塞ぐ。この空間は「右車輪モータ配置空間Ｕ２」という。また、作業機支持板３３は、左右の第２後側壁部２７ａ、２７ｂの後側部分と連結壁部２８とで囲まれた空間の後側の開口端を塞いでいる。この空間は「作業機モータ配置空間Ｕ３」という。

左車輪モータ４０は、左車輪モータ配置空間Ｕ１に配置される。右車輪モータ４４は、右車輪モータ配置空間Ｕ２に配置される。作業機モータ５０は、作業機モータ配置空間Ｕ３に配置される。

左車輪モータ４０は、車輪モータ軸４１、車輪モータ軸４１に固定されたロータ４２、及びステータ４３を含む。車輪モータ軸４１は、左の車輪支持板３１と、左の第２後側壁部２７ａとに固定された軸受Ｄ１，Ｄ２により回転可能に支持される。車輪モータ軸４１は左右方向に伸びている。車輪モータ軸４１の外端部には後述する減速機軸ユニット９０（図４）を介して左後車輪１８（図１）が固定される。該減速機軸ユニット９０は、遊星歯車機構であるが、平歯車、ヘリカル歯車などの減速機で構成されてもよい。

左車輪モータ４０のロータ４２は、車輪モータ軸４１に嵌合固定される内側筒部４２ａと、内側筒部４２ａの外径側に配置される外側筒部４２ｂと、２つの筒部４２ａ、４２ｂの外端を連結する円板部４２ｃとを有する。外側筒部４２ｂの内側には環状の永久磁石部４２ｄが固定される。永久磁石部４２ｄには、Ｎ極及びＳ極が周方向に交互に配置される。ロータ４２の内径側にはステータ４３が配置される。ステータ４３は、ケース本体２３の第２後側壁部２７ａに固定された筒部材３７に固定されている。これによりステータ４３のステータコイルに３相交流電流が流れた場合には、ステータ４３から発生する回転磁界に同期してロータ４２が回転する。右車輪モータ４４の構成部材も、左右方向についての関係が逆になるだけで左車輪モータ４０の構成部材と同様であり、その支持構造も左車輪モータ４０の場合と同様である。

作業機モータ５０は、作業機モータ軸５１、作業機モータ軸５１に固定されたロータ５２、及びステータ５３を含む。作業機支持板３３に形成された孔３３ａには支持部材３８が固定される。支持部材３８は、前後方向に伸びる筒部３８ａと、筒部３８ａの後端部に連結された円板部３８ｂとを有する。円板部３８ｂの外周端部には筒部３８ｃが形成されて、左右の後端壁部２９ａ、２９ｂの突部３４ａ、３４ｂと作業機支持板３３とで挟まれている。ステータ５３は、支持部材３８の筒部３８ａの外側に固定される。作業機モータ軸５１は、筒部３８ａと連結壁部２８とに固定された軸受Ｄ３，Ｄ４により回転可能に支持される。作業機モータ軸５１は前後方向Ｘに伸びている。

作業機モータ５０のロータ５２は、作業機モータ軸５１に嵌合固定される内側筒部５２ａと、内側筒部５２ａの外径側に配置される外側筒部５２ｂと、２つの筒部５２ａ、５２ｂの前端を連結する円板部５２ｃとを有する。これによりロータ５２は、作業機モータ軸５１の周囲に作業機モータ軸５１と一体に固定される。外側筒部５２ｂの内側には環状の永久磁石部５２ｄが固定される。永久磁石部５２ｄには、Ｎ極及びＳ極が周方向に交互に配置される。ステータ５３は、ロータ５２の内径側に配置される。作業機モータ軸５１の外端部である後端部にはモア側動力伝達機構７０（図２）の入力側回転要素７２（図２）が固定される。これによって、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。

上記のように車輪モータ４０，４４及び作業機モータ５０が車体ケース２２に配置されるので、左車輪モータ４０、右車輪モータ４４及び作業機モータ５０は、車体ケース２２のケース本体２３を介して一体的に結合されている。また、各モータ４０，４４，５０は、車体ケース２２内に配置されて一体化されている。また、左車輪モータ４０及び右車輪モータ４４は左右方向Ｙに離れて配置される。作業機モータ５０は左右方向Ｙにおいて左車輪モータ４０及び右車輪モータ４４の間に配置される。さらにモータユニット２０を左右方向Ｙに見た場合に、各車輪モータ４０，４４と、作業機モータ５０の一部、より具体的には作業機モータ５０の前側部分とが重畳している。

また、車体ケース２２内において、底板部２４上には複数のバッテリ１３と、駆動制御ユニット６０とが固定される。複数のバッテリ１３及び駆動制御ユニット６０は、車体ケース２２の周壁部２５で囲まれたバッテリ配置空間Ｕ４内に配置される。このうち、複数のバッテリ１３は、バッテリ配置空間Ｕ４の前側及び前後方向中間部に配置される。駆動制御ユニット６０は、バッテリ配置空間Ｕ４において複数のバッテリ１３の後側に配置され、その後側部分が左右の車輪モータ４０，４４の間に配置される。これによって車体ケース２２の小型化を図れる。

図１に示す上側カバー３０は、左右の車輪モータ配置空間Ｕ１，Ｕ２、作業機モータ配置空間Ｕ３、及びバッテリ配置空間Ｕ４の上部を覆うように、周壁部２５及び後端壁部２９ａ、２９ｂの上部にボルト（図示せず）などにより着脱可能に結合される。車体ケース２２に複数のバッテリ１３、駆動制御ユニット６０、車輪モータ４０，４４及び作業機モータ５０を収容した状態で、車体ケース２２を内部に水が侵入しない密閉構造としてもよい。

なお、上側カバー３０は、単一の部材で形成されてもよいが、２つ以上の分離されたカバーで壁部の上端を覆うように構成してもよい。例えば図１の破線Ｐで示す位置でカバーが分離されるように構成し、バッテリ配置空間Ｕ４の上部と、複数のモータ配置空間Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３の上部とを異なるカバーで覆ってもよい。

図４の右側に示すように、右側の車輪モータ軸４５と後車輪１９（図３）との間には、減速機軸ユニット９０が連結される。減速機軸ユニット９０は、車体ケース２２に着脱可能に取り付けられる。減速機軸ユニット９０は、車体ケース２２にボルト（図示せず）などにより取り付けられる筒状の固定部材９１と、固定部材９１の内径側に回転可能に支持された車輪側軸部材９２及びモータ側軸部材９３とを含む。また、減速機軸ユニット９０は、内部に２列の遊星歯車機構Ｅ１，Ｅ２が組み込まれている。各列の遊星歯車機構Ｅ１，Ｅ２は複数のピニオンギヤＧ１と共通のリングギヤＧ２及びサンギヤＧ３とを有する。リングギヤＧ２は固定部材９１の内周面に形成される。サンギヤＧ３はモータ側軸部材９３の外周面に形成される。２列のサンギヤＧ３は径方向に関して逆方向に偏心している。各ピニオンギヤＧ１にはカム孔Ｇ１ａが形成され、カム孔Ｇ１ａにはキャリアピンＨが十分に大きい隙間を持って挿入される。キャリアピンＨとカム孔Ｇ１ａとの間にニードルが配置されてもよい。各キャリアピンＨの一方側端部は車輪側軸部材９２に結合され、他方側端部はキャリア部材９４に結合される。キャリア部材９４は、車輪側軸部材９２と同期して回転する。

モータ側軸部材９３は車輪モータ軸４５とスプライン係合して結合される。車輪側軸部材９２の外端部には右の後車輪１９が固定される。これにより、車輪モータ軸４５が回転した場合に大きい減速比でその回転が減速されて車輪モータ軸４５に取り出される。また、２列の遊星歯車機構Ｅ１，Ｅ２で偏心方向が逆になっているので偏心により発生するトルクを相殺できる。なお、減速機軸ユニット９０には遊星歯車機構を１つのみ組み込むこともできる。減速機軸ユニット９０には遊星歯車機構以外の減速機構を組み込むこともできる。左側の車輪モータ軸４１と後車輪１８との間にも右側の減速機軸ユニット９０と同様の減速機軸ユニットが連結される。

上記のモータユニット２０によれば、左右の車輪モータ４０，４４と、作業機モータ５０とが一体的に結合されているので、車両１０を小型化できる。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２０を組み付ける作業を容易に行える。

なお、車体ケース２２の構成部材は、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。車体ケース２２のケース本体２３の周壁部２５及び後端壁部２９ａ、２９ｂと底板部２４とは単一の部材から一体的に構成してもよいが、２つ以上の部品をボルトなどにより結合して構成してもよい。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

図６は、実施形態の別例において、車両１０の後部に配置されるモータケース９５及びその内部構造を示している断面図である。図６の構成では、車体ケース２２とモータユニット２０ａとを分離可能とする。モータユニット２０ａは、車体ケース２２の後端部にボルト（図示せず）などにより着脱可能に取り付けられる。例えば車体ケース２２は、図３、図４の構造を構成する車体ケース２２において、連結壁部２８より後側に配置される部分を省略した構成とする。そして、モータユニット２０ａを車体ケース２２の後端部に嵌め込んで車体ケース２２に結合する。

具体的には、別例のモータユニット２０ａは、モータケース９５に左右の車輪モータ４０，４４及び作業機モータ５０を組み込んでいる。モータケース９５のケース本体９６は、左側の前端壁部９７ａ、中間壁部９８ａ、及び後端壁部９９ａと、右側の前端壁部９７ｂ、中間壁部９８ｂ、及び後端壁部９９ｂと、連結壁部１００とを含む。

前端壁部９７ａ、９７ｂ、中間壁部９８ａ、９８ｂ、後端壁部９９ａ、９９ｂ、連結壁部１００は、それぞれ上記の図４の構成の第１後側壁部２６ａ、２６ｂ、第２後側壁部２７ａ、２７ｂ、後端壁部２９ａ、２９ｂ、連結壁部２８と同様に構成される。

左右両側の車輪モータ配置空間Ｕ１，Ｕ２は、対応する前端壁部９７ａ、９７ｂ、中間壁部９８ａ、９８ｂ、及び後端壁部９９ａ、９９ｂで囲まれた部分により形成される。作業機モータ配置空間Ｕ３は、連結壁部１００と、左右両側の中間壁部９８ａ、９８ｂの後側部分とで囲まれた部分により形成される。モータケース９５は、上側カバー（図示せず）を含み、上側カバーは各壁部９７ａ、９７ｂ、９８ａ、９８ｂ、９９ａ、９９ｂ、１００の上端に連結されて、各モータ配置空間Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３を覆っている。車輪支持板３１，３２は、対応する車輪モータ配置空間Ｕ１，Ｕ２の車輪側開口端を塞ぐように前端壁部９７ａ、９７ｂ及び後端壁部９９ａ、９９ｂの開口側端部に固定される。作業機支持板３３は、作業機モータ配置空間Ｕ３の後端開口を塞ぐように左右両側の中間壁部９８ａ、９８ｂの開口側端部である後端部に固定される。

図６の構成によれば、モータユニット２０ａをより小型化できるので、取り扱い性及び搬送作業性を向上できる。なお、車両１０の車体を、板状または柱状の１つまたは複数の車体フレームの結合体により構成してもよい。このときに、図６のモータユニット２０ａを車体フレームの上側または下側に固定し、さらに、モータユニット２０ａに左右の車輪１８，１９及び芝刈り機１４を結合することにより、車両１０を構成してもよい。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。

図７は、実施形態の別例において図６に対応する図である。別例のモータユニット２０ａでは、図６の構成において、モータユニット２０ａの連結壁部１００の前側面（図７の上側面）に油ポンプ１０１を固定している。そして作業機モータ軸５１と中心軸が一致するように油ポンプ１０１のポンプ軸１０２を一体的に結合している。

また、油ポンプ１０１の吐出口Ｐ１は油路Ｓ１により左側の車輪モータ配置空間Ｕ１に連通している。油ポンプ１０１の吸入口Ｐ２は油路Ｓ２により右側の車輪モータ配置空間Ｕ２に連通している。モータケース９５内には油通路１０３が形成される。油通路１０３は、左側の車輪モータ配置空間Ｕ１と、左右両側の中間壁部９８ａ、９８ｂに形成された孔１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄと、作業機モータ配置空間Ｕ３と、右側の車輪モータ配置空間Ｕ２とが接続されることにより形成される。そして油通路１０３と油路Ｓ１，Ｓ２とにより油が循環する回路１０５が形成される。油ポンプ１０１はこの回路１０５に油を循環させる。このとき、作業機モータ配置空間Ｕ３は、左側の中間壁部９８ａに形成された孔１０４ｂを介して左側の車輪モータ配置空間Ｕ１と連通している。また、作業機モータ配置空間Ｕ３は、右側の中間壁部９８ｂに形成された孔１０４ｃを介して右側の車輪モータ配置空間Ｕ２と連通している。これにより、各モータ配置空間Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３には油ポンプ１０１から油通路１０３を通じて油が供給されて、対応するモータ４０，４４，５０が油冷却される。

より具体的には、作業機モータ５０の回転によって油ポンプ１０１が駆動される。そして図７に矢印αで示すように、吐出口Ｐ１、油路Ｓ１、左側の車輪モータ配置空間Ｕ１、作業機モータ配置空間Ｕ３、右側の車輪モータ配置空間Ｕ２、油路Ｓ２の順に冷媒としての油が流れて循環する。これによって、各モータ４０，４４，５０を油冷却できるので温度上昇を抑制して効率低下を抑制できる。また、作業機モータ５０が油ポンプ１０１の駆動源となるので、作業機モータ５０とは別に油ポンプ１０１の駆動源を設ける必要がない。これにより部品点数の削減と小型化とを図れる。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。なお、図７において油ポンプ１０１の吐出口Ｐ１及び吸入口Ｐ２を逆にして図７の矢印αとは逆方向に油を循環させてもよい。なお、各モータ配置空間Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３のうち、１つまたは２つのみに油が供給されて対応するモータが油冷却される構成としてもよい。

図８は、実施形態の別例において図４に対応する図である。なお、図８では、図３に示した車体ケース２２に対し前後方向の長さを左右方向長さに比べて短いか略同じとなるように示しているが、勿論、図３の車体ケース２２と同様に左右方向の長さに対し全長を長くしてもよい。

図８の構成では、図１から図５の構成において、車体ケース２２の底板部２４において、バッテリ配置空間Ｕ４に位置する部分には内燃機関であるエンジン１０６と発電機１０７とが固定されている。エンジン１０６は、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンである。発電機１０７は、エンジン１０６の出力軸に接続された回転軸１０７ａを有する。これによりエンジン１０６が駆動された場合に、発電機１０７が駆動されて発電する。発電した電力はバッテリ１３に充電される。車輪モータ４０，４４及び作業機モータ５０の少なくとも１つを駆動する場合には、バッテリ１３から対応するインバータを介して対応するモータ４０，４４，５０に電力が供給される。

また、駆動制御ユニット６０の第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（図５参照）は、発電機１０７と第１スイッチ１０８を介して電気的に接続される。また、各インバータ６７，６８，６９は、バッテリ１３と第２スイッチ１０９を介して電気的に接続される。第１スイッチ１０８及び第２スイッチ１０９のオンオフ状態の切替は、駆動制御ユニット６０の車両コントローラ６２（図５）によって制御される。これにより、バッテリ１３を充電する場合には、第１スイッチ１０８及び第２スイッチ１０９をオン状態とする。このとき少なくとも１つのインバータ６７，６８，６９の動作が制御されることにより、発電機１０７及びバッテリ１３の両方から、対応するモータ４０，４４，５０に電力が供給されてもよい。また、第１スイッチ１０８または第２スイッチ１０９をオン状態とすることにより、発電機１０７またはバッテリ１３から少なくとも１つのインバータ６７，６８，６９を介して、対応するモータ４０，４４，５０が駆動されてもよい。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。

図９は、実施形態の別例において図５に対応する図である。図９の構成でも、図８の構成と同様に車体ケース２２の前後方向の長さを短くしているが、図３の構成と同様に長くしてもよい。図９の構成では、図１から図５の構成において、作業機モータの代わりに作業機回転電機として発電機１１０が設けられる。また、車体ケース２２の底板部２４において、バッテリ配置空間Ｕ４に位置する部分にはエンジン１０６が固定される。エンジン１０６は左右両側の車輪モータ４０，４４の間に配置される。エンジン１０６の出力軸１０６ａは連結壁部２８を前後方向Ｘに貫通し、発電機１１０の回転軸である作業機側回転軸１１１と一体に連結される。この出力軸１０６ａは、連結壁部２８に軸受Ｄ４により回転可能に支持される。これによりエンジン１０６には芝刈り機１４（図２参照）が動力の伝達可能に連結される。このため、エンジン１０６の駆動によって芝刈り機１４が駆動される。また、エンジン１０６の駆動によって発電機１１０も駆動する。発電機１１０は、駆動制御ユニット６０が有する第３インバータ（図示せず）を介してバッテリ１３に接続される。これにより発電機１１０で発電された交流電力は、第３インバータで直流電力に変換された後、バッテリ１３に供給されバッテリ１３を充電する。また、左右両側の車輪モータ４０，４４には、第１インバータ６７（図５参照）または第２インバータ６８（図５参照）を介してバッテリ１３が接続される。

車輪モータ４０，４４の駆動時には、第１インバータ６７及び第２インバータ６８の一方または両方の動作が制御される。そしてバッテリ１３から対応する車輪モータ４０，４４に電力が供給されて車輪モータ４０，４４が駆動する。図９の構成では、芝刈り機１４の駆動源がエンジン１０６となるので芝刈り機１４の出力を容易に高くでき、さらに車両１０の長時間の連続運転を行いやすくなる。

また、図９の構成では、作業機側回転電機として発電機１１０を設けているが、発電機１１０は、電動モータの機能を有するモータジェネレータとしてもよい。そしてエンジン１０６の停止時にバッテリ１３から第３インバータを介してモータジェネレータに電力を供給し、モータジェネレータを駆動させて芝刈り機１４を駆動してもよい。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。

図１０は、実施形態の別例において図６に対応する図である。図１１は、図１０のＢ−Ｂ断面図であり、図１２は、図１１のＣ部拡大図である。図１０に示すモータユニット２０ｂ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。

図１３は、図１０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。

また、図１１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１１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１１）を貯留する。

図１１、図１３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、かつ、油中の異物が油タンク１１３に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。

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。

図１０から図１３に示すように作業機モータケース要素１１６は、一端が板部１１６ａで塞がれ、他端が開口する略筒状である。作業機モータケース要素１１６を構成する筒部１１６ｂの内周面には作業機モータ５０のステータ５３が固定される。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。

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Ｄ３より回転可能に支持されている。

作業機側結合体１３０は、ハブ部材１３１と、軸部材１３３と、固定筒部材１３７とを含む。固定筒部材１３７は、前端に外周側に伸びるフランジ１３７ａを有する断面Ｌ字形である。固定筒部材１３７は、フランジ１３７ａにおいて作業機モータケース要素１１６の板部１１６ａの後側面に固定される。ハブ部材１３１は、固定筒部材１３７の内側に軸受１３８により回転可能に支持される。ハブ部材１３１の後端部にはフランジ１３２が形成され、このフランジ１３２にモア側動力伝達機構７０（図２参照）の入力側回転要素７２（図２参照）が固定される。

軸部材１３３は、雄スプライン部を有する軸部１３４と、キャリア部１３５とが一体形成されている。軸部１３４は、ハブ部材１３１の中心孔に挿通されて中心孔に形成された雌スプライン部と係合する。軸部１３４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１３９とキャリア部１３５とでハブ部材１３１を挟んでいる。これにより軸部１３４がハブ部材１３１に固定される。

キャリア部１３５は作業機モータ配置空間Ｕ３に配置されて、先端部に円板部１３６が形成される。この円板部１３６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１６３に結合される。キャリア部材１６３は、軸部材１３３と同期して回転する。

また、作業機モータ５０は、ロータ１５０と、ステータ１５４とを有する。作業機モータ軸５１の外周面には、ロータ１５０の内周側端部に形成された内側筒部１５０ａが嵌合固定される。ロータ１５０は、内側筒部１５０ａと、内側筒部１５０ａの外径側に配置された外側筒部１５０ｂと、各筒部１５０ａ、１５０ｂの一端を連結する連結部１５０ｃとを有する。外側筒部１５０ｂの外周面にはロータ本体１５０ｄが固定される。ロータ本体１５０ｄは、複数の磁性鋼板の積層体において周方向に交互にＮ極及びＳ極の永久磁石（図示せず）が配置されることにより形成される。これにより作業機モータ軸５１にロータ１５０が連結される。また、ロータ本体１５０ｄの径方向外側にはステータ１５４が対向する。

作業機モータケース要素１１６の板部１１６ａの前側面には、リングギヤ１６０とフランジ部材１６１とが前後方向Ｘに隣接してボルト（図示せず）などにより固定される。フランジ部材１６１とキャリア部材１６３との間には軸受１６２が配置される。複数のピニオンギヤＧ１は、作業機モータ軸５１の外周面に形成されたサンギヤＧ３とリングギヤ１６０とに噛合する。これによって減速機構である遊星歯車機構Ｅ１が形成される。遊星歯車機構Ｅ１は、作業機モータ軸５１の動力を減速してハブ部材１３１に取り出し可能とする。また、遊星歯車機構Ｅ１は作業機モータ５０の径方向内側に、作業機モータ５０に対し中心軸を一致させるように配置されている。これにより作業機モータ５０と減速機構とが配置される構成において、前後方向Ｘの長さを小さくできるので、小型化を図れる。

一方、図１０に示すように車体ケース２２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。車輪モータケース要素１１５ａの構成は作業機モータケース要素１１６の構成と同様であり、車輪モータ４０の構成は図１１、図１２に示す作業機モータ５０の構成と同様である。車輪側結合体１２０ａの構成は、作業機側結合体１３０の構成と同様である。

車体ケース２２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。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。右側の車輪モータケース要素１１５ｂ、車輪モータ４４、及び車輪側結合体１２０ｂは、左側の車輪モータケース要素１１５ａ、車輪モータ４０、及び車輪側結合体１２０ａに対し左右方向の位置関係が逆になるだけで同様である。

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１１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。

図１４Ａは、図１１のＤ部拡大図である。図１４Ｂは、図１４Ａ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。

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。

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。

第２油路Ｍ２は、軸方向部Ｍ２ａ（図１２）と径方向部Ｍ２ｂ（図１２）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。

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。

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。

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Ｇ１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Ｇ１とサンギヤＧ３との噛合部に供給される。

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Ｇ１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。

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、または図７の構成と同様である。

なお、本発明のモータユニット２０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１５は、実施形態のモータユニット２０，２０ａ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２０（または２０ａ）が固定される。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。

図１５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１５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。

図１６は、実施形態のモータユニット２０（または２０ａ）が組み込まれる移動体の別例であるクローラ装置２０３を示す斜視図である。クローラ装置２０３は、例えば図１から図３の構成のモータユニット２０の車体ケース２２において、左右方向両側にクローラ部２０４が支持される。各クローラ部２０４は駆動輪２０５と複数の従動輪２０６とを有し、駆動輪２０５及び複数の従動輪２０６の周囲にクローラベルト２０７が掛け渡される。そしてモータユニット２０の左右両側の車輪モータ４０，４４（図３参照）により左右両側の駆動輪２０５を駆動する。また、作業機モータ５０（図３参照）により芝刈り機１４などの作業機を駆動する。

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。

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。

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、及び作業機側回転電機がケースを介して一体化される場合を説明したが、左車輪モータ、右車輪モータ、及び作業機側回転電機はフレームを介して一体化されてもよい。

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。例えば、上記では左車輪モータ、右車輪モータ、及び作業機側回転電機がモータユニットとして一体的に結合されている構成を説明した。一方、左車輪モータ及び右車輪モータがモータユニットとして一体的に結合され、このモータユニットと、作業機側回転電機とが異なる部品として車両に組み付けられる構成としてもよい。

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 移動体用モータユニット、２２ 車体ケース、２３ ケース本体、２５ 周壁部、２６ａ，２６ｂ 第１後側壁部、２７ａ，２７ｂ 第２後側壁部、２８ 連結壁部、２９ａ，２９ｂ 後端壁部、３０ 上側カバー、３１，３２ 車輪支持板、３３ 作業機支持板、３６ ボルト、３７ 筒部材、４０ 左車輪モータ、４１ 車輪モータ軸、４２ ロータ、４２ａ 内側筒部、４２ｂ 外側筒部、４２ｃ 円板部、４２ｄ 永久磁石部、４４ 右車輪モータ、４５ 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、９０ 減速機軸ユニット、９１ 固定部材、９２ 車輪側軸部材、９３ モータ側軸部材、９４ キャリア部材、９５ モータケース、９６ ケース本体、９７ａ，９７ｂ 前端壁部、９８ａ，９８ｂ 中間壁部、９９ａ，９９ｂ 後端壁部、１００ 連結壁部、１０１ 油ポンプ、１０２ ポンプ軸、１０３ 油通路、１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ 孔、１０５ 回路、１０６ エンジン、１０７ 発電機、１０８ 第１スイッチ、１０９ 第２スイッチ、１１０ 発電機、１１１ 作業機側回転軸、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、１２４ 円板部、１２７ 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、２０３ クローラ装置、２０４ クローラ部、２０５ 駆動輪、２０６ 従動輪、２０７ クローラベルト。

Claims (6)

1. 左車輪及び右車輪と、作業機とを備える作業機付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、
   前記作業機が接続可能に構成される作業機駆動軸、及び前記作業機駆動軸の周囲に前記作業機駆動軸と一体に固定されたロータを含む作業機側回転電機とを備え、
   前記左車輪モータ、前記右車輪モータ、及び前記作業機側回転電機は一体的に結合されており、
   前記左車輪モータ及び前記右車輪モータは、左右方向に離れて配置され、
   前記作業機側回転電機は、左右方向において前記左車輪モータ及び前記右車輪モータの間に配置され、
   前記左車輪モータ、前記右車輪モータ、及び、前記作業機側回転電機は、ケースを介して一体化されており、
   前記ケースは、前記左車輪モータが配置される左モータ配置空間と、前記右車輪モータが配置される右モータ配置空間と、前記作業機側回転電機が配置される作業機回転電機配置空間と、前記ケース内に形成された油通路とを有し、
   前記左モータ配置空間及び前記右モータ配置空間は、前記作業機回転電機配置空間より前記作業機駆動軸における前記作業機の接続側とは反対側に突出しており、
   前記左モータ配置空間、前記右モータ配置空間、及び前記作業機回転電機配置空間は、前記油通路を通じて油が供給されて、対応する前記車輪モータまたは前記作業機側回転電機が油冷却されており、
   前記作業機側回転電機は、前記作業機駆動軸を駆動する第３電動モータとしての作業機モータであり、
   さらに、前記ケース外であって、前記左モータ配置空間及び前記右モータ配置空間の間に配置され、前記作業機モータのモータ軸に結合されたポンプ軸で駆動される油ポンプを備え、
   前記油ポンプは、前記左モータ配置空間及び前記右モータ配置空間の一方から吸入した油を他方に吐出させ、前記左モータ配置空間、前記右モータ配置空間、及び前記作業機回転電機配置空間を含む回路に油を循環させる、
   移動体用モータユニット。
2. 左車輪及び右車輪と、作業機とを備える作業機付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、
   前記作業機が接続可能に構成される作業機駆動軸、及び前記作業機駆動軸の周囲に前記作業機駆動軸と一体に固定されたロータを含む作業機側回転電機と、
   前記作業機駆動軸を駆動する内燃機関と、
   前記作業機側回転電機に接続されたバッテリとを備え、
   前記左車輪モータ、前記右車輪モータ、及び前記作業機側回転電機は一体的に結合されており、
   前記左車輪モータ及び前記右車輪モータは、左右方向に離れて配置され、
   前記作業機側回転電機は、左右方向において前記左車輪モータ及び前記右車輪モータの間に配置され、
   前記左車輪モータ、前記右車輪モータ、及び、前記作業機側回転電機は、ケースを介して一体化されており、
   前記作業機駆動軸は、前記内燃機関の出力軸と中心軸が一致するように結合され、
   前記作業機側回転電機は、前記内燃機関の前記出力軸及び前記作業機駆動軸の結合体の周囲に配置され、前記内燃機関により駆動されて発電し、前記バッテリを充電する発電機であり、
   前記バッテリは、前記左車輪モータ及び前記右車輪モータに接続されて前記左車輪モータ及び前記右車輪モータに電力を供給する、
   移動体用モータユニット。
3. 請求項２に記載の移動体用モータユニットにおいて、
   前記内燃機関は、前記ケース外であって、前記左車輪モータが配置される左モータ配置空間及び前記右車輪モータが配置される右モータ配置空間の間に配置される、
   移動体用モータユニット。
4. 左車輪及び右車輪と、作業機とを備える作業機付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、
   前記作業機が接続可能に構成されるハブ部材を駆動するための第３電動モータとしての作業機モータとを備え、
   前記左車輪モータ、前記右車輪モータ、及び前記作業機モータは、ケースを介して一体化されることにより一体的に結合されており、
   前記左車輪モータ及び前記右車輪モータは、左右方向に離れて配置され、
   前記作業機モータは、左右方向において前記左車輪モータ及び前記右車輪モータの間に配置され、
   前記ケースは、前記左車輪モータが配置される左モータ配置空間と、前記右車輪モータが配置される右モータ配置空間と、前記作業機モータが配置される作業機モータ配置空間と、前記ケース内に形成された油通路とを有し、
   前記左モータ配置空間、前記右モータ配置空間、及び前記作業機モータ配置空間は、前記油通路を通じて油が供給されて、対応する前記車輪モータまたは前記作業機モータが油冷却されており、
   さらに、前記左モータ配置空間、前記右モータ配置空間、及び前記作業機モータ配置空間を構成する３つの壁部で囲まれた内側空間に配置された油タンクを備え、
   前記油タンクは、前記３つの壁部のそれぞれの下部に形成された孔部を通じて油が送られており、
   前記油タンクにおいて前記作業機モータ配置空間側に上下方向に沿って配置されたポンプ軸を有し、前記ポンプ軸が、前記作業機モータのモータ軸から、ギヤ機構を介して動力が伝達される油ポンプを備え、
   前記油ポンプは、前記油タンク内の油を、前記油通路を通じて上方に送り出して、前記左モータ配置空間、前記右モータ配置空間、及び前記作業機モータ配置空間に供給する、
   移動体用モータユニット。
5. 請求項４に記載の移動体用モータユニットにおいて、
   前記モータ軸は、前記ハブ部材に対し回転可能に支持されており、
   前記作業機モータは、前記モータ軸の周囲に固定されたロータを含み、
   前記モータ軸の動力を前記ハブ部材に取り出し可能としている、
   移動体用モータユニット。
6. 請求項５に記載の移動体用モータユニットにおいて、
   前記モータ軸の動力を遊星歯車機構により減速して前記ハブ部材に取り出し可能としており、
   前記遊星歯車機構は、前記ロータの径方向内側と前記モータ軸の径方向外側との間に配置される、
   移動体用モータユニット。

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