JPH0698408A - 電気自動車の駆動システム - Google Patents

電気自動車の駆動システム

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JPH0698408A
JPH0698408A JP4269369A JP26936992A JPH0698408A JP H0698408 A JPH0698408 A JP H0698408A JP 4269369 A JP4269369 A JP 4269369A JP 26936992 A JP26936992 A JP 26936992A JP H0698408 A JPH0698408 A JP H0698408A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】運転操作性をエンジン車と同等にする。システ
ム効率を向上させ、小形軽量化、低価格化を図る。 【構成】電池を電源とし、インバータを介して交流電動
機により車輪を駆動する電気自動車の駆動システムに関
する。交流電動機１１０の一次側及び二次側双方を回転
可能に構成し、前記一次側及び二次側のうち一方を、回
転方向が入出力側で反転する反転形減速部１２０を介し
て左右車輪のうち一方の車輪の動力伝達軸８１１に連結
し、前記一次側及び二次側のうち他方を、回転方向が入
出力側で同一である非反転形減速部１３０を介して左右
車輪のうち他方の動力伝達軸８２１に連結する。インバ
ータ４からスリップリング１５１を介して前記一次側を
構成するコイル１１２に給電する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電池を電源とする電気
自動車の駆動システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は、電池を電源とし、インバータを
介して交流電動機により車輪を駆動する電気自動車の公
知の駆動システムである。図において、１は電池、４は
車輪駆動用交流電動機５を駆動するインバータである。
３は保護ヒューズであり、必要に応じて用いられる。２
は主スイッチであり、電池１とインバータ４とを電気的
に接続し、または切り離すためのものである。交流電動
機５の軸は減速機６を介して差動装置７に連結され、車
輪８１，８２を駆動する。また、８１１，８２１は車輪
８１，８２に各々動力を伝達する動力伝達軸であり、９
はインバータ４から電動機５への給電線である。
【０００３】さて、電気自動車は上記のように電池１を
電源とする自動車であるが、エンジン車と対等に利用さ
れるため、次のようなことが求められている。 １）車両性能が良いこと、すなわち、 加速性能が良いこと 一充電走行距離が長いこと 運転操作性が良いこと ２）信頼性が高く、保守性が良いこと
【０００４】このような要求に応えるためには、 １）電気自動車の駆動システムとしてはエンジン車とほ
ぼ同じ運転性能が得られ、かつ信頼性の高いシステムで
あること ２）機器としては小形、軽量、高効率であること ３）低価格であること が求められる。
【０００５】図６の従来方式では、交流電動機５の出力
を減速機６及び差動装置７を介して車輪８１，８２に伝
達し、これらを駆動している。すなわち、 １）差動装置が機械式であるため、高価である。 ２）減速機及び差動装置の損失のため、駆動システムの
効率が下がってしまう。 ３）減速機、差動装置の潤滑油等の保守を必要とする。 等の不都合があり、電気自動車の効率向上、保守低減を
図る上で問題となっている。
【０００６】一方、機械式の差動装置を不要とする駆動
システムとして、図７の方式が知られている。なお、図
７において、図６と同一の構成要素は同一番号で示して
ある。図７の駆動システムは左右の車輪を別々の駆動系
で駆動するもので、３１，４１，５１，６１は車輪８１
の駆動系、３２，４２，５２，６２は車輪８２の駆動系
であり、各構成要素は図６の３，４，５，６，に各々対
応している。
【０００７】図７の駆動システムでは、交流電動機５
１，５２の性能に図６の差動装置７に相当する差動機能
を持たせることで、機械式差動装置を不要としている。
この駆動システムによれば、機械式差動方式が有する前
述の問題点は解消されるが、新たに、 ４）インバータ、電動機、減速機等が各々２組必要であ
り、機器のコスト、重量、大きさが増大する。 ５）電気的な差動機能であるため、運転操作性能はエン
ジン車のそれとは異なったものとなる。 という別の問題を生じる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上をまとめると、電
気自動車の駆動システムとしては、 １）運転操作性がエンジン車と同等であること。 ２）システム効率が高いこと。 ３）システムとして小形、軽量、低価格であること。 が要請されており、これらを満足する実用的な駆動シス
テムの提供が大きな課題となっている。
【０００９】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的とするところは、エンジン車と
同等の運転操作性が得られ、しかも、システム効率が高
く小形軽量化、低価格化が可能な電気自動車の駆動シス
テムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、車輪駆動用交流電動機の一次側（従来の
固定子）、二次側（従来の回転子）を何れも回転可能に
構成し、これらの回転出力を反転形減速部及び非反転形
減速部からなる動力伝達機構を介して左右の車輪に各々
連結すると共に、上記一次側のコイルにはスリップリン
グを介してインバータから給電するようにしたものであ
る。
【００１１】ここで、交流電動機の二次側の動力伝達機
構は、例えば平歯車構造の一段減速機からなる反転形減
速部とし、一次側の動力伝達機構は、内歯車構造の一段
減速機からなる非反転形減速部とすることが好ましい。
また、左右車輪の動力伝達軸を同軸上に配置することが
望ましい。
【００１２】
【作用】本発明においては、交流電動機の従来の固定子
を回転形とし、反転形減速部及び非反転形減速部を介し
て左右の車輪を駆動する。これにより、交流電動機、反
転形減速部及び非反転形減速部を含む車輪駆動装置自体
が従来の差動装置と同様の差動動作を行う。ここで、反
転形減速部及び非反転形減速部により、左右車輪の動力
伝達軸の回転方向は同方向となる。
【００１３】
【実施例】以下、図に沿って本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の実施例の全体構成を示しており、図
６と同一の構成要素には同一番号を付してある。図１に
おいて、１０は車輪駆動装置であり、この駆動装置１０
は図６における交流電動機５に相当する電動機を内蔵し
ている。
【００１４】車輪駆動装置１０の詳細を、図２に基づき
説明する。図２において、１１０は一次側（従来の固定
子）及び二次側（同じく回転子）が何れも回転可能な交
流電動機であり、図２ではインバータ４により駆動され
る誘導電動機として示してある。１１１は一次鉄心、１
１２は一次コイル、１１３は二次鉄心及びコイルであ
る。１１４は二次側の回転出力軸、１１５は鉄心フレー
ム１１６の回転中心となる軸である。一次鉄心１１１は
回転可能な鉄心フレーム１１６に固定され、このフレー
ム１１６は軸１１５との間のベアリング１１７によって
回転フリーとなっている。
【００１５】１２０は平歯車構造の一段減速機を構成す
る反転形減速部であり、一方の歯車１２１は回転出力軸
１１４に固定される。歯車１２１と噛み合う他方の歯車
１２２は動力伝達軸８１１に固定される。軸１１４，８
１１は、図示のようにベアリング等を介して電動機フレ
ーム１４１により支持されている。１３０は内歯車構造
の一段減速機を構成する非反転形減速部であり、歯車１
３１，１３２により構成されている。歯車１３１は一次
鉄心固定フレーム１１６の外周面の一部を歯車状にして
構成される。また、歯車１３２は、フレーム１１６の外
径寸法より大きな内径寸法の回転フレーム１３３の内周
面の一部を歯車状に形成して前記歯車１３１と噛み合わ
せる。
【００１６】動力伝達軸８２１は回転フレーム１３３の
中心から取り出されると共に、この軸８２１は、図示の
ごとくベアリング等を介して電動機フレーム１４１によ
り支持される。交流電動機１１０の軸１１５は、電動機
フレーム１４１に固定された支持部１４２の先端におい
てベアリングにより支持されている。ここで、各減速部
１２０，１３０の減速比は、左右車輪の走行性能を揃え
ることから同じ値にすることが望ましい。
【００１７】交流電動機１１０の一次コイル１１２への
給電は、スリップリング部１５０により行う。スリップ
リング１５１はフレーム１１６の外周上に設置され、ブ
ラシ１５２を保持するブラシホルダ１５３は電動機フレ
ーム１４１に固定されている。なお、９は前記同様にイ
ンバータ４から交流電動機１１０への給電線である。
【００１８】図３は、図２の基本動作を説明する図であ
り、図２と共通する番号を付してある。図３において、
一次コイル１１２によって作られる磁束の回転方向は、
図の右側からみて時計回転方向とする。これにより、二
次側は磁束と同一の時計回転方向に回転し、一次側は二
次側回転力の反作用によって反時計回転方向に回転す
る。二次側の回転出力は、反転形減速部１２０の歯車１
２１，１２２により入出力側で回転方向が反転し、反時
計方向回転となって動力伝達軸８１１に伝達される。一
次側の回転出力は、非反転形減速部１３０の歯車１３
１，１３２により入出力側が同方向回転で動力伝達軸８
２１に伝達される。
【００１９】次に、本実施例の差動機能について述べ
る。本実施例では、上述の如く交流電動機１１０の一
次、二次両側とも各々自由に回転可能であり、かつ歯車
からなる減速部及び動力伝達軸８１１，８１２を介して
車輪８１，８２に動力が伝達される。すなわち、交流電
動機１１０が発生するトルクは一次、二次回転軸（一次
鉄心固定フレーム１１６及び回転出力軸１１４）に分配
され、分配量は車輪８１，８２にかかる負荷に応じたも
のとなる。以上のことから、本実施例の車輪駆動装置１
０は、従来の機械式差動装置と同等の差動機能をもって
いると言える。
【００２０】次に、図４は本実施例における車輪駆動装
置の他の例を示すものである。この車輪駆動装置１０Ａ
が図２と異なるところは、反転形減速部１２０と非反転
形減速部１３０とを左右入れ替えた点にあり、その他は
実質的に同一の構造である。図２と同一の構成要素には
同一番号を付して詳述を省略し、異なる部分を中心に説
明する。１１６Ａは回転可能な一次鉄心固定フレームで
あり、図２におけるフレーム１１６と同じものである。
１３４は回転出力軸１１４に固定された内歯車構造の非
反転形減速部１３０の歯車であり、この歯車１３４に噛
み合う歯車１３５から動力伝達軸８１１をとり出す。１
４４は回転出力軸１１４を支持するフレームである。
【００２１】図５は図４の基本動作を説明する図であ
り、図３に相当している。図５においても交流電動機１
１０は図３と同じ動作であるが、回転出力軸１１４の出
力は非反転形減速部１３０を介して同一回転方向の出力
として動力伝達軸８１１に伝達される。一方、一次鉄心
固定フレーム１１６Ａに連結された回転出力軸１１８の
出力は、反転形減速部１２０を介して回転方向が反転し
た出力として動力伝達軸８２１に伝達される。
【００２２】本実施例でも、交流電動機１１０の一次、
二次両側とも各々自由に回転可能であり、かつ、歯車か
らなる減速部及び動力伝達軸８１１，８１２を介して車
輪８１，８２に動力が伝達される。そして、交流電動機
１１０が発生するトルクは一次、二次回転軸（回転出力
軸１１８，１１４）に分配され、分配量は車輪８１，８
２にかかる負荷に応じたものとなる。従って、本実施例
の車輪駆動装置１０Ａも、従来の機械式差動装置と同等
の差動機能をもつ。
【００２３】なお、本発明による減速機構の減速比は、
駆動システム全体から最適な値に選定することが望まし
い。また、図２、図４における動力伝達軸８１１，８２
１は、同軸上に配置することが望ましい。上記実施例で
は、車輪駆動用交流電動機として誘導電動機を用いた場
合を説明したが、本発明は他の交流電動機を使用した場
合にも適用可能である。更に、スリップリング部や軸受
機構の構造は図示例に何ら限定されるものではない。
【００２４】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、車輪
駆動用交流電動機の一次側、二次側を回転可能な構造と
し、一次側、二次側の回転を減速部により減速して左右
の車輪に伝達するものであるから、次のような効果があ
る。 １）従来あった機械式差動装置が不要となるので、シス
テム効率が向上する。 ２）交流電動機、差動機構部及び減速部を一体的に構成
できるため、駆動システム全体として小形軽量化、低価
格化を図ることができる。 ３）運転操作性は従来のエンジン車と同等になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す全体構成図である。
【図２】車輪駆動装置の一例を示す内部構造図である。
【図３】図２の車輪駆動装置の動作説明図である。
【図４】車輪駆動装置の他の例を示す内部構造図であ
る。
【図５】図４の車輪駆動装置の動作説明図である。
【図６】第１の従来技術を示す図である。
【図７】第２の従来技術を示す図である。
【符号の説明】
１ 電池 ２ 主スイッチ ３ 保護ヒューズ ４ インバータ ８１，８２ 車輪 ８１１，８２１ 動力伝達軸 ９ 給電線 １０，１０Ａ 車輪駆動装置 １１０，１１０Ａ 交流電動機 １１４，１１８ 回転出力軸 １１５ 軸 １１６，１１６Ａ 一次鉄心固定フレーム １２０ 反転形減速部 １３０ 非反転形減速部 １２１，１２２，１３１，１３２，１３４，１３５ 歯
車 １３３ 回転フレーム １４１ 電動機フレーム １４２ 支持部 １４４ フレーム １５０ スリップリング部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電池を電源とし、インバータを介して交
    流電動機により車輪を駆動する電気自動車の駆動システ
    ムにおいて、 前記交流電動機の一次側及び二次側双方を回転可能に構
    成し、前記一次側及び二次側のうち一方を、回転方向が
    入出力側で反転する反転形減速部を介して左右車輪のう
    ち一方の車輪の動力伝達軸に連結し、前記一次側及び二
    次側のうち他方を、回転方向が入出力側で同一である非
    反転形減速部を介して左右車輪のうち他方の動力伝達軸
    に連結すると共に、インバータからスリップリングを介
    して前記一次側を構成するコイルに給電することを特徴
    とする電気自動車の駆動システム。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の電気自動車の駆動システ
    ムにおいて、 反転形減速部を平歯車構造とし、非反転形減速部を内歯
    車構造とした電気自動車の駆動システム。
  3. 【請求項３】 請求項１または２記載の電気自動車の駆
    動システムにおいて、 左右車輪の動力伝達軸を同軸上に配置した電気自動車の
    駆動システム。
JP4269369A 1992-09-11 1992-09-11 電気自動車の駆動システム Pending JPH0698408A (ja)

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JP4269369A JPH0698408A (ja) 1992-09-11 1992-09-11 電気自動車の駆動システム
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JP4269369A Pending JPH0698408A (ja) 1992-09-11 1992-09-11 電気自動車の駆動システム

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EP (1) EP0587120B1 (ja)
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KR (1) KR940006840A (ja)
CA (1) CA2105884A1 (ja)
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