JP2008011610A - 駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動モータ、減速機、電磁ブレーキ等を備えた駆動装置において、大きな駆動トルクを得ることができると共に、駆動モータの回転を精度良く減速機に伝達でき、さらには、軸方向のサイズを小型化できる構成を提供することを目的とする。
【課題手段】ステータ２の外周にロータ３が構成されたアウターロータ型の駆動モータ１０１と、駆動モータ１０１の回転を受けて減速する減速機１０３と、駆動モータ１０１の回転を制動する電磁ブレーキ１０２と、を備えた駆動装置であって、ロータ３の一端側に、減速機１０３側に向かって延出する筒状部８が形成され、筒状部８に太陽歯車１６の軸部が挿通されて固定され、筒状部８の外周が減速機１０３に回転自在に支持されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動源としての駆動モータを備えた駆動装置に関する。

従来、駆動モータと、駆動モータの回転を減速する減速機と、駆動モータの回転を制動する電磁ブレーキとを、同軸上に配設して一体に備えた駆動装置が知られている。

また、前述の駆動装置には、ロータをステータの内側に配設し（インナーロータ型である）、ロータに貫通して固定された回転軸を軸方向の両側に延出し、回転軸の一端側を減速機の入力軸に接合すると共に、回転軸の他端側を電磁ブレーキに連結しているものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−２４０４１６号公報

そして、従来の駆動装置の構成によれば、駆動モータがインナーロータ型であるので出力トルクがアウターロータ型に較べて小さいという問題があった。また、駆動モータの回転をロータに固定された回転軸を介して出力し、さらに減速機の入力軸に接合しているので、この接合部における偏心やロータと回転軸との偏心等の影響を受け、ロータの回転力を減速機に伝達する際に、その回転力を損なう虞があり、さらには、軸方向のサイズを小型化することが困難であった。

そこで、本発明は、駆動モータ、減速機、電磁ブレーキ等を備えた駆動装置において、大きな駆動トルクを得ることができると共に、駆動モータの回転を精度良く減速機に伝達でき、さらには、軸方向のサイズを小型化できる構成を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、ステータの外周にロータが構成されたアウターロータ型の駆動モータと、前記駆動モータの回転を減速する減速機と、前記駆動モータの回転を制動する電磁ブレーキと、を備えた駆動装置であって、前記ロータの一端側に、前記減速機側に向かって延出する筒状部が形成され、前記筒状部に前記減速機の回転軸が挿通されて固定され、前記筒状部の外周が前記減速機に回転自在に支持されている、ことを特徴とする。

請求項１に記載の駆動装置によれば、駆動モータがアウターロータ型であって、ロータの一端側に、減速機側に向かって延出する筒状部が形成され、筒状部に減速機の回転軸が挿通されて固定され、筒状部の外周が減速機に回転自在に支持されているので、インナーロータ型に較べて大きな出力トルクを得ることができ、且つ、ロータの回転を精度良く減速機に伝達できる。

次に、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の駆動装置において、前記電磁ブレーキが、前記ロータに外周に沿って環状に構成され、前記ロータに接続されていることを特徴とする。

請求項２に記載の駆動装置によれば、前記電磁ブレーキが、前記ロータに外周に沿って環状に構成され、前記ロータに接続されているので、軸方向のサイズを小型化できると共に、ロータの回転を電磁ブレーキに伝達するためのモータ軸が不要となり、部品点数を削減できる。

次に、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の駆動装置において、前記駆動装置が、減速機を介して駆動モータの回転を車両のホイールに伝達する駆動装置であって、前記減速機が、ケースと、前記駆動モータの回転を受けて回転する太陽歯車と、前記太陽歯車の周囲に沿って間隙を介して配設された内歯車と、前記内歯車及び前記太陽歯車と噛合する遊星歯車と、前記遊星歯車を回動自在に支持するキャリアと、によって構成され、前記キャリアが前記ケースに回転不能に固定され、前記内歯車が前記ケースより軸方向に突出して、該内歯車の外周に前記ホイールが一体に形成され、前記太陽歯車の回転に伴って、前記ホイールが前記内歯車と一体に回転するように構成されている、ことを特徴とする。

請求項３に記載の駆動装置によれば、内歯車がケースより軸方向に突出して、内歯車の外周にホイールが一体に形成され、太陽歯車の回転に伴って、ホイールが内歯車と一体に回転するように構成されているので、ホイールを内歯車の軸方向に配設するよりも、軸方向のサイズを小型化できると共に、生産性を向上できる。

本発明の駆動装置は、駆動モータがアウターロータ型であって、ロータの一端側に、減速機側に向かって延出する筒状部が形成され、筒状部に減速機の回転軸が挿通されて固定され、筒状部の外周が減速機に回動自在に支持されているので、インナーロータ型に較べて大きな出力トルクを得ることができ、且つ、ロータの回転を精度良く減速機に伝達できる。

また、本発明の駆動装置は、電磁ブレーキが、ロータに外周に沿って環状に構成され、ロータに接続されているので、軸方向のサイズを小型化できると共に、ロータの回転を電磁ブレーキに伝達するためのモータ軸が不要となり、部品点数を削減できる。

また、本発明の駆動装置は、駆動装置が、減速機を介して駆動モータの回転を車両のホイールに伝達する駆動装置であって、内歯車がケースより軸方向に突出して、内歯車の外周にホイールが一体に形成され、太陽歯車の回転に伴って、ホイールが内歯車と一体に回転するように構成されているので、ホイールを内歯車の軸方向に配設するよりも、軸方向のサイズを小型化できると共に、生産性を向上できる。

次に、本発明の一実施例の駆動装置を、図面にもとづいて説明する。図１は、本発明が適用された一実施例の、駆動装置の全体構成を表す断面図、図２は、同実施例の駆動装置における歯車の配置図である。

図１に表したように、駆動装置１は、駆動源となる駆動モータ１０１、駆動モータ１０１の回転を制動する電磁ブレーキ１０２、駆動モータ１０１の回転を減速してホイール２６に伝達する減速機１０３、等によって構成されている。

駆動モータ１０１は、ステータ２と、ステータ２と同軸でその外側に配設されたロータ３と、ステータ２を回転自在に支持するハウジング７とから構成されるアウターロータ型のＤＣブラシレス電気モータであって、ロータ３の内周面に沿って複数の永久磁石６が並設され、ステータ２には、その外周面からロータ３の内周面に向けて放射状に突出する複数の電機子コアに励磁コイル９が集中巻きされて構成されている。

また、駆動モータ１０１には、ステータ２の周囲に沿って、ロータ３の回転動作に伴ってロータ３の磁界の変化を検出し、ステータ２に対するロータ３の相対回転量を検出する速度検出器３１が備えられている。そして、駆動モータ１０１は、励磁コイル９に通電することにより、ロータ３を回転し、速度検出器５を介してロータ３の回転量を検出し、図示しない制御器によって回転速度や位置決めの制御を行うように構成されている。

ロータ３は、環状に打ち抜かれて両面が絶縁被覆された薄い電磁鋼板を軸方向に積層して形成された円筒状の界磁コアの内部に、複数の永久磁石６を備えて構成されている。永久磁石６は、フェライト系の異方性希土類磁石からなり、半径方向に（つまり、外周面側と内面周側とに）Ｓ極とＮ極とをもつ。そして、複数の永久磁石６は、夫々のＳ極とＮ極がロータ３の内周面側に交互に現れるように配設されている。

また、ロータ３には、一端に、減速機側に向かって延出する筒状部８が形成され、筒状部８に回転軸（太陽歯車１６の軸部である）が挿通されて固定されている。また、筒状部８は、ベアリング２１を介して、減速機１０３のキャリア３２に回転自在に支持されている。

次に、電磁ブレーキ１０２は、ハウジング７に固定されたヨーク（電磁石）１１と、ヨーク１１に収納された電磁コイル（図示せず）と、ロータ３に固定されたブレーキディスク１２と、ディスクブレーキ１２とヨーク１１との間に配設され、軸方向にスライド自在に支持されたアマチュア１３と、サイドプレート１４と、によって構成されている。

電磁ブレーキ１０２は、アマチュア１３が、ヨーク１１に収納されたコイルスプリング（図示せず）によってディスクブレーキ１２に向かって付勢され、ヨーク１１及びサイドプレート１４が、ハウジング７に一体に固定されて、ヨーク１１内の電磁コイルがケーブルを介して図示されない制御機器に接続されている。

そして、電磁ブレーキ１０２は、ヨーク１１内の電磁コイルへの通電が遮断（ＯＦＦ）されている際に、コイルスプリングの付勢力によって、アマチュア１３がディスクブレーキ１２に摩擦係合してロータ３の回転を制動し、一方、制御機器を介して電磁コイルに通電された際に、ヨーク１１に磁力が発現し、ヨーク１１がアマチュア１３を引き付けてディスクブレーキ１２から離間させ、ロータ３の回転の制動を解除するように構成されている。

次に、減速機１０３は、ロータ３の筒状部８に固定されロータ３と共に回転する太陽歯車１６、太陽歯車１６に空隙を介して同軸状に配設された内歯車１９、前記空隙に配設され太陽歯車１６及び内歯車１９に噛合する遊星歯車１７、１８、太陽歯車１６と同軸状に配設され、連結ピン２４、２５を介して遊星歯車１７、１８を回転自在に支持するキャリア３２、ケース３０等を備えている。

図２に表したように、減速機１０３は、太陽歯車１６と内歯車１９との間に、第一の遊星歯車１７と第二の遊星歯車１８とが配設され、第一の遊星歯車１７が太陽歯車１６及び第二の遊星歯車１８に噛合し、第二の遊星歯車１８が第一の遊星歯車１７及び内歯車１９に噛合している。

次に、図１に表したように、ケース３０とキャリア３２等は、ボルト２９によって一体に固定されている。また、ケース３０には、当該ホイール駆動装置１を図示しない機器に取り付けるための取り付け孔３０ｈが形成されている。

キャリア３２は、開口部３２ａを備え、開口部３２ａの両壁に連結ピン２４、２５の両端を支持すると共に、軸方向に突出する筒状部３２ｇ、３２ｈを備え、ベアリング２２、２３を介して、内歯車１９を回動自在に支持している。また、キャリア３２の一端側の内周に、ベアリング２１を介してロータ３の筒状部８が回転自在に係合している。

連結ピン２４、２５は、ベアリング３３、３４を介して遊星歯車１７、１８に回転自在に係合している。そして、遊星歯車１７、１８は、連結ピン２４、２５を介して、キャリア３２に回動自在に支持されている。

内歯車１９は、ベアリング２２、２３を介して、ケース３０及びキャリア３２に回転自在に支持されている。また、内歯車１９の駆動モータ１０１側に位置する端部には、ベアリング２２を軸方向に係止する支持板２７がボルト２９を介して固定されている。

また、内歯車１９がケース３０より軸方向に突出し、内歯車１９の外周には、弾性を有するホイール２６が一体に形成されている。また、内歯車１９が、圧縮強度や衝撃強度の優れた鋼材（例えば、クロムモリブテン鋼）によって形成され、ホイール２６が内歯車１９よりも弾性を有する弾性体（例えば、クロロプレンゴム等）によって成形されている。

前述のように構成された駆動装置１は、駆動モータ１０１の駆動に伴ってさ、まず、ロータ３と一体に太陽歯車１６が回転し、次いで、太陽歯車１６の回転に伴って、遊星歯車１７、１８が連結ピン２４、２５を軸に回転し、第ニ遊星歯車１８の回転に伴って内歯車１９及びホイール２６が回転する。

以下に、前記の構成を有する実施例の駆動装置１の作用効果を記載する。

本実施例に記載の駆動装置１の構成によれば、駆動モータ１０１がアウターロータ型であって、ロータ３の一端側に、減速機１０３側に向かって延出する筒状部８が形成され、筒状部８に減速機１０３における太陽歯車１６の軸部が挿通されて固定され、筒状部８の外周が減速機におっけるキャリア３２に回転自在に支持されているので、インナーロータ型に較べて大きな出力トルクを得ることができ、且つ、ロータ３の回転を精度良く減速機１０３に伝達できる。

また、本実施例の駆動装置１は、電磁ブレーキ１０２が、ロータ３に外周に沿って環状に構成されてロータ３に接続されているので、軸方向のサイズを小型化できると共に、ロータ３の回転を電磁ブレーキ１０２に伝達するためのモータ軸が不要となり、部品点数を削減できる。

また、本実施例の駆動装置１は、駆動装置１が、減速機１０３を介して駆動モータ１０１の回転を車両のホイール１９に伝達する駆動装置であって、内歯車１９がケース３０より軸方向に突出して、内歯車１９の外周にホイール２６が一体に形成され、太陽歯車１６の回転に伴って、ホイール２６が内歯車１９と一体に回転するように構成されているので、ホイール２６を内歯車１９の軸方向に接続するよりも、軸方向のサイズを小型化できると共に、生産性を向上できる。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものでなく、種各の態様を取ることができる。

本発明の一実施例の駆動装置の構成を表す断面図である。 同実施例の駆動装置における歯車の配置図である。

符号の説明

１…駆動装置、２…ステータ、３…ロータ、６…永久磁石、７…ハウジング、８…筒状部、９…励磁コイル、１１…ヨーク（電磁石）、１２…ディスクブレーキ、１３…アマチュア（制動板）、１４…サイドプレート、１６…太陽歯車、１７，１８…遊星歯車、１９…内歯車、２０，２１，２２，２３，３３，３４…ベアリング、２４，２５…連結ピン、２６…ホイール、２７…支持板、２８，２９…ボルト、３０…ケース、３０ｈ…取り付け孔、３１…速度検出器、３２…キャリア、３２ａ…開口部、３２ｇ，３２ｈ…筒状部、１０１…駆動モータ、１０２…電磁ブレーキ、１０３…減速機。

Claims (3)

1. ステータの外周にロータが構成されたアウターロータ型の駆動モータと、
   前記駆動モータの回転を減速する減速機と、
   前記駆動モータの回転を制動する電磁ブレーキと、
   を備えた駆動装置であって、
   前記ロータの一端側に、前記減速機側に向かって延出する筒状部が形成され、
   前記筒状部に前記減速機の回転軸が挿通されて固定され、
   前記筒状部の外周が前記減速機に回転自在に支持されている、
   ことを特徴とする駆動装置。
2. 前記電磁ブレーキが、
   前記ロータの外周に沿って環状に構成され、前記ロータに接続されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記駆動装置が、減速機を介して駆動モータの回転を車両のホイールに伝達する駆動装置であって、
   前記減速機が、
   ケースと、
   前記駆動モータの回転を受けて回転する太陽歯車と、
   前記太陽歯車の周囲に沿って間隙を介して配設された内歯車と、
   前記内歯車及び前記太陽歯車と噛合する遊星歯車と、
   前記遊星歯車を回転自在に支持するキャリアと、
   によって構成され、
   前記キャリアが前記ケースに回転不能に固定され、
   前記内歯車が前記ケースより軸方向に突出して、該内歯車の外周に前記ホイールが一体に形成され、
   前記太陽歯車の回転に伴って、前記ホイールが前記内歯車と一体に回転するように構成されている、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の駆動装置。

Images