JPH1042518A

JPH1042518A - モータ駆動装置

Info

Publication number: JPH1042518A
Application number: JP8211859A
Authority: JP
Inventors: Mutsumi Kawamoto; 睦川本; Yukihiro Minesawa; 幸弘峯澤
Original assignee: Equos Research Co Ltd
Current assignee: Equos Research Co Ltd
Priority date: 1996-07-23
Filing date: 1996-07-23
Publication date: 1998-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】ロータ側の磁極を電磁石により構成し、製造コ
ストが安価とするとともに、コンパクトなモータ駆動装
置を提供する。【解決手段】ロータ４の隣接する極片４２ａ、４２ｂを
非磁性体４４を介して磁気的に絶縁した構成とし、ブレ
ーキ手段７を構成するコイル５を用いて、コイル５の通
電時には、コイル５と極片４２ａ、４２ｂとて磁路を形
成し、極片４２ａ、４２ｂにそれぞれ磁極を付与する構
成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、モータ駆動装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気自動車においては、車両に搭
載されたバッテリからモータに電流を供給し、該電流に
よってモータを回転するように構成されている。このう
ち、ホイールモータ式の電気自動車は、車輪毎にモータ
が配置されており、該モータが発生するトルクによって
電気自動車が走行するように構成されている（特開平４
−１８５２６２号、特開平４−１８５９２２号）。上記
ホイールモータでは、油圧によりブレーキディスクを挟
持して、ホイールの回転を止める構成となっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ホイールモ
ータの回転を電磁ブレーキにより係止することを案出す
ることができる。このホイールモータの構成について、
図４に基づいて簡単に説明すると、ホイールモータは、
ケース９１と、ケース９１内に設けられたステータ９２
と、ロータ９３と、ロータ９３の出力軸に接続されたプ
ラネタリギヤユニット９４と、ロータ９３に押圧される
制動部材９５と、コイル９６とから構成され、プラネタ
リギヤユニット９４の出力軸９７には、ホイールディス
ク９８が固定されている。

【０００４】上記制動部材９５とコイル９６とから構成
されるブレーキ手段は、コイル９６が通電状態となる
と、制動部材９５を引き寄せてロータ９３から遠ざけ、
ロータ９３の制動を解除する構成となっている。また、
ロータ９３には、ステータ９２に対応する磁極として、
永久磁石９３１や電磁石を使用することが考えられる。

【０００５】しかし、ロータに永久磁石を用いると、製
造コストが高価となったり、重量が増加するといった欠
点がある。また、ロータの磁極に電磁石を用いると、ロ
ータが大型化しり、ブラシが必要となるなど、ホイール
モータとして用いるには不都合であるといった問題もあ
る。

【０００６】そこで、本発明は、ロータ側の磁極を電磁
石により構成し、製造コストが安価とするとともに、コ
ンパクトなモータ駆動装置を提供することを目的として
いる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的は、以下
の本発明によって達成される。

【０００８】（１）車両本体に取り付けられた駆動装
置ケースと、前記駆動装置ケース内に固定されたステー
タと、前記ステータの内周側に回転自在に支持され、前
記ステータの磁極に対応した複数の極片を有し、隣接す
る極片が磁気的に絶縁されたロータと、前記ロータに押
圧されて前記ロータを制動し、強磁性体を構成要素とす
る制動部材と、通電時には、前記制動部材を前記ロータ
から離して前記ロータの制動を解除するとともに、隣接
する一対の極片を含んだ磁路を形成し、該一対の極片に
極性を付与するコイルとを有することを特徴とするモー
タ駆動装置。

【０００９】（２）前記ロータは、動力伝達手段を介
して、ホイールディスクに連結されている上記（１）に
記載のモータ駆動装置。

【００１０】（３）前記動力伝達手段は、駆動装置ケ
ース内に収容され、サンギヤ、リングギヤ、キャリヤの
３つの要素からなるプラネタリギヤユニットであり、該
プラネタリギヤユニットの第１の要素を前記ロータに、
第３の要素をホイールディスクにそれぞれ連結した上記
（２）に記載のモータ駆動装置。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施形態につ
いて、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本
発明のモータ駆動装置１の断面側面図である。このモー
タ駆動装置１は、駆動装置ケース２と、該駆動装置ケー
ス２内に固定されたステータ３と、駆動装置ケース２内
に回転自在に支持されたロータ４と、ロータ４に接続さ
れた動力伝達手段６と、ロータ４とケース２の間に設け
られたブレーキ手段７と、動力伝達手段６の出力側に接
続された車輪８とを備えている。

【００１２】駆動装置ケース２は、皿型のケーシング２
１と、カップ型のケーシング２２からなる２分割構造と
なっており、両者は、図示しないボルトによって固定さ
れている。駆動ケース２の内周壁には、ステータ鉄心３
１が固定され、該ステータ鉄心３１にはステータコイル
３２が巻装されている。

【００１３】このステータ鉄心３１の内周側には、所定
の間隔を隔ててロータ４が回転自在に支持されている。
図２に示されているように、ロータ４は、円盤状の本体
４１と、本体４１の周端辺に複数配置された極片４２
ａ、４２bとを有している。この極片４２ａ、４２ｂ
は、前記本体４１の周端片に接続されている基端部４２
１と、ステータ鉄心３１に対向する極面４２２とを備え
ている。極面４２２に対して、基端部４２１は、極面４
２２の片方の端辺に接続されており、断面が屈曲形状と
なるように形成されている。極片４２ｂは、本体４１と
は別個に形成され、非磁性体４４を間に挟んで本体４１
に固定される。そして、極片４２ａと極片４２bとは、
それぞれ逆向きに、かつ、所定の間隔を隔てて交互に配
置される。また、極片４２ａと極片４２bの極面４２２
ａ、４２２ｂは、同一円周上に配置され、それぞれ同様
に円弧状に湾曲した曲面に形成されている。

【００１４】一方、本体４１の中心には、サンギヤＳが
嵌入され、該サンギヤＳと同心上には、筒状に突出した
磁路形成部４３が、サンギヤＳの反対側に形成されてい
る。該磁路形成部４３の内周側には軸受２３が嵌入さ
れ、該軸受２３を介して、ロータ４は、駆動装置ケース
２に対して回転自在に軸支されている。

【００１５】次にブレーキ手段７について説明する。ブ
レーキ手段７は、ケーシング２１に固定されているコイ
ル５と、コイル５とロータ４との間に介挿されている制
動部材７１と、制動部材７１をロータ４方向へ付勢する
スプリング（図示せず）とを備えている。制動部材７１
のロータ４に摺接する部分には、摩擦材が貼り付けられ
ている。制動部材７１は、例えば鉄等の強磁性体で構成
され、コイル５が非通電状態である場合には、スプリン
グの付勢力によって、ロータ４に押し付けられて、これ
を制動し、コイル５が通電状態である場合には、コイル
５に引き寄せられて、ロータ４の制動が解除される構成
となっている。

【００１６】コイル５で構成される電磁石の一方の極に
対向する位置に、上記ロータ４の磁路形成部４３の先端
面が対向している。そして、コイル５で構成される電磁
石の他方の極に対向する位置には、上記制動部材７１が
配置されている。ロータ本体４１及び極片４２ａ、４２
ｂは、それぞれ強磁性体で構成されており、コイル５が
通電状態となると、図３に示されているように、コイル
５、磁路形成部４３、本体４１、極片４２ａ、極片４２
ｂ、制動部材７１の順に磁路が形成される。

【００１７】即ち、図２に示されているように、磁束Ｂ
は、極片４２ａから出て、極片４２ｂへ入り、極片４２
ａと極片４２ｂとには、異なる磁極が形成される。これ
により、ブレーキ手段７を構成するコイル５を用いて、
ロータ４に電磁石を形成することができ、ロータ４を安
価に構成することが可能となる。コイル５は、ホイール
モータの軸心と同心状に巻かれた、環状のコイルであ
る。なお、駆動装置ケース２内には、ロータ４と同心上
に環状の磁気センサ２５が配置されており、ロータ４の
磁極の位置を検出する。

【００１８】次に、動力伝達手段６について説明する。
動力伝達手段６は、プラネタリギヤユニット６０で構成
されている。プラネタリギヤユニット６０は、既述のサ
ンギヤＳと、サンギヤＳに噛合するピニオンＰと、ピニ
オンＰと噛合するリングギヤＲと、ピニオンＰを回転自
在に支持するキャリヤＣＲとを備えている。リングギヤ
Ｒは、ケーシング２２の内壁に固定されており、キャリ
ヤＣＲは、ケーシング２２に軸受２４を介して回転自在
に軸支されている。そして、キャリヤＣＲの回転軸６１
は、出力軸として駆動装置ケース２の外側に突出してお
り、その先端には、車輪８のホイールディスク８１が固
定されている。

【００１９】以下、上記構成の本実施形態の作用につい
て説明する。コイル５が非通電状態である場合には、制
動部材７１がロータ４に押圧され、ロータ４は固定され
ている。コイル５が通電状態となると、図３に示されて
いるように、制動部材７１は、コイル５に引き付けられ
てロータ４から離れ、ロータ４は回転可能な状態とな
る。また、同時に、コイル５によって発生した磁束は、
図３に示されているように、磁路形成部４３、本体４
１、極片４２ａ、極片４２ｂ、制動部材７１を含んだ磁
路を通る。この時、磁束は、極片４２ａの極面４２２ａ
を出て、極片４２ｂの極面４２２ｂに到達し、極片４２
ａ、４２ｂには、それぞれ異なる磁極が付与される。こ
の場合には、極片４２ａがＮ極、極片４２ｂがＳ極とな
る。この極片４２ａ、４２ｂに付与された極性によっ
て、ロータ４は回転し、駆動力をプラネタリギヤユニッ
ト６０に出力する。プラネタリギヤユニット６０から
は、各歯車要素の歯数に応じた変速比に基づき、所定の
変速比に変換された出力がホイールディスク８１へ出力
される。

【００２０】このように、本発明のモータ駆動装置は、
コンパクトでかつ安価に製造できるため、車輪毎に設け
る必要がある電気自動車のホイールモータに用いること
によって、より本発明の利点を生かすことができる。ま
た、動力伝達手段をプラネタリギヤユニット６０とする
ことにより、よりコンパクトに構成することが可能とな
る。

【００２１】

【発明の効果】以上のように構成された本発明のモータ
駆動装置によれば、ブレーキ手段のコイルを用いて、ロ
ータに磁極を付与した構成とした結果、永久磁石を用い
る必要がなくなり、安価に製造することができるように
なった。また、従来から用いられているブレーキ手段の
コイルを用いたため、磁極を付与するための特別な電磁
石を用いる必要がなく、コンパクトな状態のまま、上記
効果を発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のモータ駆動装置の断面図である。

【図２】本発明のモータ駆動装置を構成するロータの全
体斜視図である。

【図３】本発明のモータ駆動装置の部分拡大断面図であ
る。

【図４】従来のモータの部分断面図である。

【符号の説明】１モータ駆動装置２駆動装置ケース３ステータ４ロータ４２極片５コイル６０プラネタリギヤユニット７ブレーキ手段７１制動部材８車輪

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両本体に取り付けられた駆動装置ケー
スと、前記駆動装置ケース内に固定されたステータと、前記ステータの内周側に回転自在に支持され、前記ステ
ータの磁極に対応した複数の極片を有し、隣接する極片
が磁気的に絶縁されたロータと、前記ロータに押圧されて前記ロータを制動し、強磁性体
を構成要素とする制動部材と、通電時には、前記制動部材を前記ロータから離して前記
ロータの制動を解除するとともに、隣接する一対の極片
を含んだ磁路を形成し、該一対の極片に極性を付与する
コイルとを有することを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】前記ロータは、動力伝達手段を介して、
ホイールディスクに連結されている請求項１に記載のモ
ータ駆動装置。
【請求項３】前記動力伝達手段は、駆動装置ケース内
に収容され、サンギヤ、リングギヤ、キャリヤの３つの
要素からなるプラネタリギヤユニットであり、該プラネ
タリギヤユニットの第１の要素を前記ロータに、第３の
要素をホイールディスクにそれぞれ連結した請求項２に
記載のモータ駆動装置。