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TWI495599B - 電動機車 - Google Patents

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TWI495599B
TWI495599B TW101127440A TW101127440A TWI495599B TW I495599 B TWI495599 B TW I495599B TW 101127440 A TW101127440 A TW 101127440A TW 101127440 A TW101127440 A TW 101127440A TW I495599 B TWI495599 B TW I495599B
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TW
Taiwan
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shaft
driving force
power transmission
planetary gear
rotating electrical
Prior art date
Application number
TW101127440A
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English (en)
Other versions
TW201313551A (zh
Inventor
Eisuke Kajihara
Dai Kataoka
Jun Adachi
Junya Ono
Asuka Ito
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Publication of TW201313551A publication Critical patent/TW201313551A/zh
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Description

電動機車
本發明，是有關於具有第1旋轉電機及第2旋轉電機的電動機車。
最近，具備在設在車體的狀態下將驅動輪也就是後輪軸支的擺動單元的電動機車已被開發。在這種的擺動單元中，設有電動機車的驅動源也就是旋轉電機。
將旋轉電機作為驅動源利用的情況時，從所要求的驅動力至旋轉電機的輸出是被決定。要求值大的情況時，可考慮：將1個旋轉電機大型化的方法、及將複數旋轉電機組合的方法，若是採用了後者的方法的車輛，已被提案例如，將第1旋轉電機及第2旋轉電機同軸地配設的具備多層同軸旋轉電機的混合動力車輛(例如專利文獻1參照)。
此多層同軸旋轉電機，是具有在第1旋轉電機的徑方向外側將該第1旋轉電機圍繞的方式將第2旋轉電機配置的構成。由此，可以將第1旋轉電機的軸線方向的寬度尺寸短縮化。
[先行技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2004-147410號公報
但是在電動機車中，為了達成廣域的駕駛領域，而例如設置上述的複數旋轉電機，但是只是將複數旋轉電機沿著車寬度方向並列配置的情況時，因為擺動單元變厚，所以會有車輛的重心朝車寬度方向外側偏心的問題。
在此考慮將上述的多層同軸旋轉電機設在擺動單元。但是，此情況，因為位於第1旋轉電機的外側的第2旋轉電機的直徑變大，所以如速克達型的電動機車的後輪的直徑太小的話，擺動單元的下面的高度位置會成為過低，而具有該擺動單元與地面(路面)接觸的或然性變高的問題。
本發明，是考慮這種課題，目的是提供一種電動機車，即使在擺動單元設有2個旋轉電機的情況，也可防止擺動單元的下面的高度位置過低，並且可以將該擺動單元薄型化，可以對應廣域的駕駛領域。
申請專利範圍第1項的發明，是一種電動機車(10)，具備在設在車體的狀態下將驅動輪(WR)軸支的擺動單元(12)，其特徵為，設有：第1旋轉電機(24)，是在前述擺動單元(12)中，可將第1軸(26)旋轉；及第2旋轉電機(64)，是可將第2軸(66)朝正逆雙方向旋轉；及行星齒輪機構(30)，是連接前述第1軸(26)；及驅動軸(32)，是與前述行星齒輪機構(30)連接並將前述驅動輪(WR)旋轉驅動用；及第1動力傳達機構(68)，是將前述第2軸(66)的旋 轉驅動力傳達至前述行星齒輪機構(30)；及第2動力傳達機構(70)，是將前述第2軸(66)的旋轉驅動力傳達至前述驅動軸(32)；及第1單向離合器部(72)，是只有前述第2軸(66)朝正方向旋轉的情況才許可從前述第2軸(66)朝前述第1動力傳達機構(68)傳達旋轉驅動力；及第2單向離合器部(74)，是只有前述第2軸(66)朝相反方向旋轉的情況才許可從該第2軸(66)朝前述第2動力傳達機構(70)傳達旋轉驅動力；前述擺動單元(12)，是只有驅動前述第1旋轉電機(24)的情況時，才將前述第1軸(26)的旋轉驅動力透過前述行星齒輪機構(30)及前述驅動軸(32)朝前述驅動輪(WR)傳達，將前述第1旋轉電機(24)及前述第2旋轉電機(64)雙方驅動並將第2軸(66)朝正方向旋轉的情況時，將從前述第1軸(26)的旋轉驅動力及前述第2軸(66)透過前述第1單向離合器部(72)朝第1動力傳達機構(68)被傳達的旋轉驅動力，在由前述行星齒輪機構(30)合成並使旋轉數增大的狀態下，透過前述驅動軸(32)朝前述驅動輪(WR)傳達，將前述第1旋轉電機(24)及前述第2旋轉電機(64)的雙方驅動並將第2軸(66)朝相反方向旋轉的情況時，將從前述第1軸(26)朝前述行星齒輪機構(30)被傳達的旋轉驅動力及從前述第2軸(66)透過前述第2單向離合器部(74)朝前述第2動力傳達機構(70)被傳達的旋轉驅動力，在由前述驅動軸(32)合成並使扭矩增大的狀態下，朝前述驅動輪(WR)傳達，前述第1旋轉電機(24)及前述第2旋轉電機(64)，是使構成該第2旋轉電機(64)的第2轉子 (78)的軸線(Ax2)對於構成該第1旋轉電機(24)的第1轉子(38)的軸線(Ax1)位於車體前方的方式朝車輛前後方向被並列配置，前述第1動力傳達機構(68)及前述第2動力傳達機構(70)，是被配設於比前述第1旋轉電機(24)及前述第2旋轉電機(64)更靠車寬度方向內側。
又，括弧的符號，是為了容易理解本發明而倣照添付圖面中的符號附加的，並不是將本發明解釋成限定於該符號的要素。
申請專利範圍第2項的發明，是如申請專利範圍第1項的電動機車(10)，其中，前述第1單向離合器部(72)及前述第2單向離合器部(74)，是被設在前述第2軸(66)。
申請專利範圍第3項的發明，是如申請專利範圍第1或2項的電動機車(10)，其中，在前述擺動單元(12)中進一步設有離合器手段(58)，其是設在前述第1單向離合器部(72)及前述行星齒輪機構(30)之間的動力傳達路徑上，且容許從前述第2軸(66)朝前述行星齒輪機構(30)的旋轉驅動力的傳達，另一方面，阻止從前述行星齒輪機構(30)朝前述第2軸(66)的旋轉驅動力的傳達。
申請專利範圍第4項的發明，是如申請專利範圍第1~3項中任一項的電動機車(10)，其中，前述行星齒輪機構(30)，是具有：與前述第1軸(26)連接的太陽齒輪(46)、及使前述第1動力傳達機構(68)的旋轉驅動力被傳達的環形齒輪(50)、及各被嚙合在前述太陽齒輪(46)及前述環形齒輪(50)的行星齒輪(48)、及在與前述驅動軸(32)連結 的狀態下將前述行星齒輪(48)軸支的載體(52)，前述第2動力傳達機構(70)，是由被捲掛在前述第2單向離合器部(74)及前述載體(52)的鏈條或皮帶所構成。
申請專利範圍第5項的發明，是如申請專利範圍第4項的電動機車(10)，其中，在前述載體(52)中，設有被捲掛了前述第2動力傳達機構(70)的第1鏈輪(88)，在前述第2單向離合器部(74)中，設有被捲掛了前述第2動力傳達機構(70)的第2鏈輪(90)，在前述第1鏈輪(88)及前述第2鏈輪(90)之間，配設有：前述太陽齒輪(46)、前述行星齒輪(48)及前述環形齒輪(50)。
申請專利範圍第6項的發明，是如申請專利範圍第1~5項中任一項的電動機車(10)，其中，在前述擺動單元(12)中進一步設有離心離合器(28)，其是位於比前述第1旋轉電機(24)更靠車寬度方向外側且對應前述第1轉子(38)的旋轉數將該第1轉子(38)及前述第1軸(26)斷接。
依據申請專利範圍第1項的發明的話，將第1旋轉電機及第2旋轉電機，使第2轉子的軸線對於第1轉子的軸線位於車體前方的方式朝車輛前後方向被並列配置。由此，可以將擺動單元薄型化。且，因為不需要如多層同軸旋轉電機地加大片方(一方)的旋轉電機的直徑，所以可以防止擺動單元的下面的高度位置過低。
且例如，只有將第1旋轉電機驅動的情況時，可以只 有將第1軸的旋轉驅動力朝驅動輪輸出(第1駕駛模式：ECO(Environmental COmmunication)駕駛模式)。
且例如，將第1旋轉電機及第2旋轉電機的雙方驅動並將第2軸朝正方向旋轉的情況時，可以使驅動輪的旋轉數比第1駕駛模式的情況更大(第2駕駛模式：SPEED駕駛模式)。又，此時，因為設置第2單向離合器部，所以前述第2軸的旋轉驅動力不會被傳達至第2動力傳達機構。
進一步，例如，將第1旋轉電機及第2旋轉電機的雙方驅動並將第2軸朝相反方向旋轉的情況時，可以使驅動輪的扭矩比第1駕駛模式的情況更大(第3駕駛模式：POWER駕駛模式)。又，此時，因為設置第1單向離合器部，所以前述第2軸的旋轉驅動力不會被傳達至第1動力傳達機構。
如此，因為可以由簡易的構成容易地切換複數駕駛模式，所以在廣域的駕駛領域中，可以在效率佳的範圍內驅動第1旋轉電機及第2旋轉電機。且，切換駕駛模式時因為不需要控制離合器的斷接，所以可以不需要複雜的機構和控制。進一步，因為將第1動力傳達機構及第2動力傳達機構配設於比第1旋轉電機更靠車寬度方向內側，所以可以將擺動單元更輕小化。
依據申請專利範圍第2項的發明的話，因為將第1單向離合器部及第2單向離合器部設在第2軸，所以可以將擺動單元的構成輕小化。
依據申請專利範圍第3項的發明的話，容許從第2軸 朝行星齒輪機構的旋轉驅動力的傳達，另一方面，將阻止從前述行星齒輪機構朝前述第2軸的旋轉驅動力的傳達的離合器手段設在前述第1單向離合器部及前述行星齒輪機構之間的動力傳達路徑上。由此，例如，在第1駕駛模式，可以阻止從第1軸朝前述行星齒輪機構被傳達的旋轉驅動力被傳達至前述第2軸。因此，可以有效率地將第1軸的旋轉驅動力朝驅動軸傳達。
依據申請專利範圍第4項的發明的話，由被捲掛在第2單向離合器部及載體的鏈條或皮帶構成第2動力傳達機構。由此，與將第2動力傳達機構由齒輪等構成的情況相比較，可以將擺動單元簡化。
依據申請專利範圍第5項的發明的話，因為在設在載體的第1鏈輪及設在第2單向離合器部的第2鏈輪之間，配設太陽齒輪、行星齒輪及環形齒輪，所以可以將擺動單元更薄型化。
依據申請專利範圍第6項的發明的話，因為在第1旋轉電機的車寬度方向外側設置離心離合器，所以由簡潔的構造，就可以防止在發進時第1旋轉電機成為過負荷。
以下，對於本發明的電動機車例示最佳的實施例，一邊參照添付的圖面一邊詳細說明。又，以下的說明，順時針(正方向)或逆時針(相反方向)，是從車寬度方向的車體外側(車體左側方)所視的情況的方向。
如第1圖所示，電動機車10，是具備：對於無圖示的車體車可擺動自如地架設並將驅動輪也就是後輪WR軸支的擺動單元12、及電池14、及控制部16。
如第2圖所示，擺動單元12，是具有：包含第1機構18及位於第1機構18的車體前方第2機構20的動力傳達裝置(動力輸出裝置、能量動能回收裝置)21、及將第1機構18及第2機構20圍繞的蓋構件22。
在第1機構18中，設有：作為驅動源的第1旋轉電機24、及沿著車寬度方向延伸並藉由第1旋轉電機24的驅動旋轉的第1軸26、及設在第1軸26的一端側的離心離合器28、及被連接在第1軸26的另一端側的行星齒輪機構30、及被連接在行星齒輪機構30的驅動軸32、及被連接在驅動軸32的減速機構34。
第1旋轉電機24，是包含：被固定於以螺栓33被安裝於將減速機構34支撐的支撐構件35中的隔壁23上的環狀的第1定子36、及被配設在第1定子36的中央孔內的中空狀的第1轉子38。在第1定子36中，電池14是透過控制部16被電連接(第1圖參照)。控制部16，是具有藉由開閉電池14及第1定子36的連接來控制通電電流，將第1旋轉電機24作為馬達或發電機的功能。
第1轉子38，是比第1定子36更朝車寬度方向外側(第2圖的左側)延伸。且，上述的離心離合器28的內外殼37是被設在第1轉子38的固定部39的一端部。即，離心離合器28，是位於比第1旋轉電機24更靠車寬度方向外 側。
離心離合器28，是對應第1轉子38的旋轉數與該第1轉子38及第1軸26斷接。換言之，離心離合器28，是只有第1轉子38的旋轉數超過預定的旋轉數的情況時，才將該第1轉子38及該第1軸26連接。由此，由簡潔的構造，在車輛發進時，可以最佳地抑制第1旋轉電機24成為過負荷。
第1軸26，是將第1轉子38的內部插通。第1軸26，是被軸支在複數軸承40、41、42。軸承40，是位於第1軸26的一端部地被固定在蓋構件22。軸承41，是位於第1軸26的大致中央部地被固定在隔壁23。軸承42，是位於第1軸26的另一端部地被固定在驅動軸32。
且在第1轉子38的內周面及第1軸26的外周面之間的間隙中，設有軸承43及滾子軸承44。由此，第1旋轉電機24的第1轉子38，是對於第1軸26可旋轉自如地被支撐。
如第3圖所示，行星齒輪機構30，是包含：在第1軸26的另一端側被固定在其外周面的太陽齒輪46、及與太陽齒輪46嚙合的複數(例如4個)行星齒輪48、及與各行星齒輪48嚙合的環狀的環形齒輪50、及將複數行星齒輪48軸支的載體52(第2圖參照)。
太陽齒輪46及各行星齒輪48，是構成作為外齒齒輪。各行星齒輪48，是可自轉並且可繞太陽齒輪46的周圍公轉。環形齒輪50，是包含：具有形成於其外周面的外齒 的外側環形齒輪(第1環形齒輪)54、及具有形成於該環形齒輪50的內周面的內齒的內側環形齒輪(第2環形齒輪)56。
從第2圖可知，外側環形齒輪54，是位於比內側環形齒輪56更靠車寬度方向外側。且，外側環形齒輪54及內側環形齒輪56，是透過離合器機構(離合器手段)58被連接。此離合器機構58的詳細的構造是如後說明。
載體52，是位於比各行星齒輪48更靠車寬度方向內側(第2圖的右側)。載體52，是形成於環狀並且使其外側緣部朝車寬度方向外側彎曲。即，載體52的外側緣部，是將內側環形齒輪56從其徑方向外側圍繞。
如此構成的行星齒輪機構30，是將從太陽齒輪46被輸入的旋轉驅動力及從環形齒輪50被輸入的旋轉驅動力合成，在使旋轉數增大的狀態下傳達至載體52。
驅動軸32，是被嵌合在載體52的中央孔部。即，驅動軸32，因為是與載體52連結，所以與載體52一體地旋轉。減速機構34，是包含：被連接在驅動軸32的另一端部的第1減速齒輪部60、及與第1減速齒輪部60嚙合的第2減速齒輪部62。在構成第2減速齒輪部62的軸63中，連結有將後輪WR軸支的車軸65(第1圖參照)。
第2機構20，是具有：作為補助驅動源的第2旋轉電機64、及沿著車寬度方向延伸並藉由第2旋轉電機64的驅動而旋轉的第2軸66、及將第2軸66的旋轉驅動力傳達至行星齒輪機構30的外側環形齒輪54的第1動力傳達機構68、及將第2軸66的旋轉驅動力傳達至行星齒輪機 構30的載體52的第2動力傳達機構70、及設在第2軸66的第1單向離合器部72及第2單向離合器部74。
第2旋轉電機64，是與上述的第1旋轉電機24同樣地構成。即，第2旋轉電機64，是包含：被固定於蓋構件22的隔壁23的環狀的第2定子76、及被配設在第2定子76的中央孔的中空狀的第2轉子78。在第2定子76中，電池14是透過控制部16被電連接(第1圖參照)。第2轉子78，是可朝正逆雙方向旋轉。
控制部16，是藉由將電池14及第2定子76的連接開閉來控制通電電流，可以將第2旋轉電機64作為馬達的功能。
第2軸66，是在被嵌合於第2轉子78的中央孔的狀態下被軸支在被固定於蓋構件22的一對軸承80。即，第2軸66及第2轉子78可一體地旋轉。
如第2圖及第3圖所示，第1動力傳達機構68，是包含：設在第1單向離合器部72的環狀的齒輪(環狀齒輪)82、及與該齒輪82嚙合的惰輪部(第1惰輪部)84、及與該惰輪部84及外側環形齒輪54嚙合的惰輪部(第2惰輪部)86。
齒輪82及惰輪部84、86，是沿著車輛前後方向被配置成一列。各惰輪部84、86，是具有相同的構成，藉由被固定在蓋構件22的複數軸承87可旋轉自如地被支撐(第2圖參照)。
第2動力傳達機構70，是由鏈條所構成，被捲掛在：被固定在載體52的外側緣部的環狀的第1鏈輪88、及被 固定在第2單向離合器部74的環狀的第2鏈輪90(第5圖參照)。由此，可以直接且效率地將第2軸66的旋轉驅動力朝載體52傳達，可以將擺動單元12簡化。又，第2動力傳達機構70，是由V皮帶和複數齒輪等構成也可以。
且從第2圖可知，第2動力傳達機構70是在被捲掛的第1鏈輪88及第2鏈輪90之間，配設有太陽齒輪46、複數行星齒輪48、及內側環形齒輪56。由此，可以減小擺動單元12的車寬度方向的尺寸(可以將擺動單元12薄型化)。
如第4圖所示，第1單向離合器部72，是具有：將第2軸66的外周面圍繞的方式被配設且在內周面形成複數沿著周方向剖面圓弧狀的溝部92的環體94、及設在形成於環體94的各溝部92的滾柱軸承96及彈性構件98。
在環體94的外周面中固定有齒輪82的內周面。在各溝部92中，形成有隨著朝向順時針而朝第2軸66的徑方向內方傾斜的凸輪面100。
各滾柱軸承96，是形成圓柱狀。彈性構件98，是設在形成有溝部92之中前述凸輪面100側的相反側，並將前述滾柱軸承96朝向前述凸輪面100推迫。彈性構件98，是可以使用板彈簧和捲簧等。
在如此構成的第1單向離合器部72中，因為滾柱軸承96是被彈性構件98朝凸輪面100推迫，所以在第2軸66及環體94停止的狀態下，前述滾柱軸承96會與凸輪面100接觸。即，滾柱軸承96，是藉由楔作用，而被固定於 凸輪面100及第2軸66的外周面之間。
且第2軸66若朝順時針旋轉的話，在將前述楔作用維持的狀態下，前述環體94會朝順時針旋轉。另一方面，第2軸66朝逆時針旋轉的話，因為滾柱軸承96會遠離凸輪面100，所以第2軸66會對於環體94空轉。
即，第1單向離合器部72，是只有第2軸66朝順時針旋轉的情況時，才將該第2軸66的旋轉驅動力傳達至第1動力傳達機構68。
如第5圖所示，第2單向離合器部74，是成為在將上述的第1單向離合器部72朝與其軸線方向垂直的線的周圍反轉180°的狀態下被安裝於第2軸66的形態。
即，第2單向離合器部74，是具有與第1單向離合器部72相同的構成。因此，在第2單向離合器部74中，對於與第1單向離合器部72相同的構成要素是附加同一的參照符號，並省略其詳細的說明。又，從第5圖可知，上述的環狀的第2鏈輪90的內周面是固定在構成第2單向離合器部74的環體94的外周面。
依據這種第2單向離合器部74的話，第2軸66朝逆時針旋轉的話，第2軸66及環體94會一體地朝逆時針旋轉。另一方面，第2軸66若朝順時針旋轉的話，第2軸66會對於環體94空轉。
即，第2單向離合器部74，是只有第2軸66朝逆時針旋轉的情況時，才將該第2軸66的旋轉驅動力傳達至第2動力傳達機構70。
如第6圖及第7圖A所示，離合器機構58，是具有：固定有外側環形齒輪54的內周面的中空狀的外側連接軸(第1連接軸)102、及設在與前述外側連接軸102同軸上的內側連接軸(第2連接軸)104、及被固定在支撐構件35並將前述內側連接軸104的一端部圍繞的外環構件106。
外側連接軸102，是被軸支在被固定於支撐構件35的軸承108。在外側連接軸102的另一端面的外緣部中，連接有在內側連接軸104的一端部及外環構件106之間沿著該外側連接軸102的周方向被隔有預定間隔地配置的複數第1卡合構件110。且，在外側連接軸102的另一端面中，被埋設有形成圓柱狀的複數(例如4個)第2卡合構件112的一端部。
內側連接軸104，是具有：包含構成該內側連接軸104的一端部的凸輪部114的連接軸本體116、及將連接軸本體116及內側環形齒輪56連結的連結構件118。在凸輪部114的一端面中，形成有讓前述第2卡合構件112的另一端部插入的複數(4個)凹部120。凸輪部114的外周，是形成剖面大致6角形狀。
相鄰接的第1卡合構件110之間，是設有：被配設在構成凸輪部114的外側面的平坦面114a的一對滾子122、及位在這些滾子122之間並朝向構成各滾子122的前述凸輪部114的角部的凸輪面114b推迫的彈性構件124。彈性構件124，是例如可以使用捲簧和板彈簧等的彈簧構件。
在如此構成的離合器機構58中，因為一對的滾子122 是被彈性構件124朝凸輪面114b被推迫，所以在外側環形齒輪54及內側環形齒輪56停止的狀態下，可以使前述一對的滾子122與前述凸輪面114b接觸。由此，因為藉由與內側環形齒輪56連接的內側連接軸104的凸輪面114b及外環構件106的內周面的楔作用固定前述一對的滾子122，所以可以在停止外側環形齒輪54的狀態下阻止內側環形齒輪56的旋轉。
另一方面，如第7圖B所示，例如，外側環形齒輪54朝反順時鐘旋轉的情況時，被連接在外側環形齒輪54的外側連接軸102、第1卡合構件110、及第2卡合構件112會一體地旋轉。如此的話，第1卡合構件110是將一對的滾子122朝逆時針推壓，並且第2卡合構件112是將構成內側連接軸104的凹部120的壁面朝逆時針推壓。其結果，一對的滾子122、彈性構件124、及內側連接軸104是成為一體地朝逆時針旋轉。
即，離合器機構58，是容許從外側環形齒輪54朝內側環形齒輪56的旋轉驅動力的傳達，另一方面，可以阻止從前述內側環形齒輪56朝前述外側環形齒輪54的旋轉驅動力的傳達。
從第2圖可知，蓋構件22，是具有：將第1旋轉電機24覆蓋的第1蓋22a、及在被安裝於第1蓋22a的狀態下設在隔壁23的第2蓋22b、及被安裝於第1蓋22a並將第2旋轉電機64覆蓋的第3蓋22c。第1蓋22a及第2蓋22b的連接及第1蓋22a及第3蓋22c的連接，即使是使 用無圖示的螺栓等的固定構件也可以。
控制部16，是可以適宜地選擇：低速、低驅動力的第1駕駛模式(ECO(Environmental COmmunication)驅動模式)、及高速、低驅動力的第2駕駛模式(SPEED驅動模式)、及低速、高驅動力的第3駕駛模式(POWER驅動模式)、及將後輪WR的旋轉驅動力轉換成電力能量並朝電池充電(回收)的動能回收模式。
接著，對於第1~第3駕駛模式及動能回收模式一邊參照第8圖~第12圖一邊說明。又，在第8圖~第10圖及第12圖中，由粗線顯示的構成要素是顯示動力(電力)傳達的部位，實線箭頭是顯示動力的傳達的方向，虛線箭頭是顯示電力傳達的方向。
首先，如第8圖所示，在第1駕駛模式中，控制部16是將第1旋轉電機24驅動並將第1轉子38朝逆時針旋轉並且使第2旋轉電機64停止。如此的話，第1轉子38的旋轉數到達預定的旋轉數時，藉由離心離合器28將該第1轉子38及第1軸26連接，使第1軸26朝逆時針旋轉。
且第1軸26的旋轉驅動力，是透過太陽齒輪46、複數行星齒輪48、及載體52被傳達至驅動軸32。此時，因為藉由離合器機構58使內側環形齒輪56被鎖定，所以太陽齒輪46的旋轉驅動力不會傳達至外側環形齒輪54等。因此，可以有效率地將第1軸26的旋轉驅動力朝驅動軸32傳達。
傳達到驅動軸32的旋轉驅動力，是在由減速機構34 使旋轉數被減少(扭矩被增大)狀態下被傳達至後輪WR。其結果，後輪WR，是成為只有由第1旋轉電機24的旋轉驅動力被旋轉。此情況，第1旋轉電機24的效率佳的驅動範圍，是成為第11圖A的圖表所示的範圍(剖面線所示的領域)。
接著，如第9圖所示，在第2駕駛模式中，控制部16是將第1旋轉電機24及第2旋轉電機64的雙方驅動將第1轉子38朝逆時針旋轉並且將第2轉子78朝順時針旋轉。如此的話，第1轉子38的旋轉驅動力，是透過離心離合器28及第1軸26被傳達至太陽齒輪46。
另一方面，第2轉子78的旋轉驅動力，是透過：第2軸66、第1動力傳達機構68(齒輪82、一對的惰輪84、86)、外側環形齒輪54及離合器機構58被傳達至內側環形齒輪56。又，此時，因為第2軸66是朝順時針旋轉，所以該第2軸66的旋轉驅動力，不會傳達至第2動力傳達機構70。
被傳達至太陽齒輪46的旋轉驅動力及被傳達至內側環形齒輪56的旋轉驅動力是在由複數行星齒輪48被合成並使旋轉數增大的狀態下透過載體52被傳達至驅動軸32。朝驅動軸32被傳達的旋轉驅動力，是透過減速機構34被傳達至後輪WR。其結果，後輪WR的旋轉數，是比第1駕駛模式的情況更大。此情況，第1旋轉電機24及第2旋轉電機64的效率佳的範圍，是成為如第11圖B的圖表所示的範圍(剖面線所示的領域)。
接著，如第10圖所示，在第3駕駛模式中，控制部16是將第1旋轉電機24及第2旋轉電機64的雙方驅動並將第1轉子38及第2轉子78朝逆時針旋轉。如此的話，第1轉子38的旋轉驅動力，是透過離心離合器28、第1軸26及太陽齒輪46被傳達至複數行星齒輪48。
另一方面，第2轉子78的旋轉驅動力，是被傳達至第2軸66、第2單向離合器部74、及第2動力傳達機構70。又，此時，第2軸66因為是朝逆時針旋轉，所以第2軸66的旋轉驅動力不會傳達至第1動力傳達機構68。
被傳達至複數行星齒輪48的旋轉驅動力及被傳達至第2動力傳達機構70的旋轉驅動力是在由載體52被合成且使扭矩增大的狀態下被傳達至驅動軸32。朝驅動軸32被傳達的旋轉驅動力，是透過減速機構34被傳達至後輪WR。其結果，後輪WR的扭矩，是比第1駕駛模式的情況更大。此情況，第1旋轉電機24及第2旋轉電機64的效率佳的範圍，是成為第11圖C的圖表所示的範圍(剖面線所示的領域)。
如此，在本實施例中，因為可以由簡易的構成容易地切換複數駕駛模式，所以在廣域的駕駛領域中，可以在效率佳的範圍內驅動第1旋轉電機及第2旋轉電機。且，切換駕駛模式時因為不需要控制離合器的斷接，所以可以不需要複雜的機構和控制。
且如第12圖所示，在動能回收模式中，後輪WR若朝逆時針旋轉的話，後輪WR的旋轉驅動力，是透過減速 機構34及驅動軸32被傳達至載體52。載體52若旋轉的話，構成第2動力傳達機構70及第2單向離合器部74的環體94(第5圖參照)雖也會朝逆時針旋轉，但是該環體94的旋轉驅動力不會被傳達至第2軸66。即，第2動力傳達機構70會成為對於第2軸66空轉。因此，載體52的旋轉驅動力可有效率地被傳達至複數行星齒輪48。
且被傳達至複數行星齒輪48的旋轉驅動力，是被傳達至太陽齒輪46。又，此時，因為藉由離合器機構58的作用，使內側環形齒輪56被鎖定，所以複數行星齒輪48的旋轉驅動力不會傳達至外側環形齒輪54。
換言之，此時，第1單向離合器部72，是由離合器機構58阻止從行星齒輪機構30朝第2軸66的旋轉驅動力的傳達時，動力傳達機構68的動作被鎖定。即，此時，因為構成第1單向離合器部72的環體94的逆時針的動作是藉由滾柱軸承96被鎖定(第4圖參照)，且齒輪82、第1惰輪部84、第2惰輪部86、及外側環形齒輪54的動作是被鎖定，所以藉由離合器機構58的作用，使從行星齒輪機構30朝第2軸66的旋轉驅動力的傳達被阻止。
被傳達至太陽齒輪46的旋轉驅動力，是透過第1軸26及離心離合器28被傳達至第1轉子38。由此，藉由第1轉子38的旋轉由第1定子36被發電的電力可以朝電池14充電。
依據本實施例，離合器機構58，是許可從第2軸66朝行星齒輪機構30的旋轉驅動力的傳達，另一方面，從 前述行星齒輪機構30朝前述第2軸66的旋轉驅動力的傳達被阻止。因此，不會將驅動軸32的旋轉驅動力朝第2軸66傳達，可以只有第1軸26被傳達。
因此，具有第1旋轉電機24及第2旋轉電機64的動力傳達裝置21，由簡易的構成就可以只有將第1旋轉電機24作為發電機的功能。且，進行能量的動能回收時，因為也不需要將離合器的斷接的控制，所以可以不需要複雜的控制。
且因為在構成行星齒輪機構30的環形齒輪50設置離合器機構58，所以可以阻止驅動軸32的旋轉驅動力被傳達至第1動力傳達機構68。由此，可進行第1旋轉電機24中的動能回收。
即，即使將第1旋轉電機24及第2旋轉電機64的雙方作為馬達可驅動地構成的動力傳達裝置21，由簡易的構成就可以只有將第1旋轉電機24作為發電機的功能。
進一步，在本實施例中，如第2圖所示，將第1旋轉電機24及第2旋轉電機64，使第2轉子78的軸線Ax2對於第1轉子38的軸線Ax1位於車體前方的方式朝車輛前後方向並列配置。由此，可以將擺動單元12薄型化。且，因為不需要如多層同軸旋轉電機地加大片方(一方)的旋轉電力的直徑地構成，所以可以防止擺動單元12的下面的高度位置過低。
依據本實施例，因為將第1單向離合器部72及第2單向離合器部74設在第2軸66，所以可以輕小地將擺動 單元12的構成。
且將第1動力傳達機構68及第2動力傳達機構70配設於比第1旋轉電機24更靠車寬度方向內側。由此，可以將擺動單元12更輕小化。
在本實施例中，將齒輪82固定在構成第1單向離合器部72的環體94的外周面，並且將惰輪部84、86設在該齒輪82及外側環形齒輪54之間。由此，可以將前述環體94及外側環形齒輪54的旋轉方向相反。由此，由簡易的構成，在動能回收模式的情況時，可以將齒輪82、惰輪部84、86、及外側環形齒輪54的動作鎖定，在第2駕駛模式的情況時，可以將第2軸66的旋轉驅動力透過第1單向離合器部72、齒輪82、惰輪部84、86朝外側環形齒輪54傳達。
本發明是不限定於上述的實施例，即使不脫離本發明的實質，當然仍可獲得各種的構成。
例如，第2動力傳達機構70，是由被捲掛於：被固定在驅動軸32的第1鏈輪88、及被固定在第2單向離合器部74的第2鏈輪90的鏈條或皮帶構成也可以。
且第2動力傳達機構70，是包含：第2單向離合器部74被固定在外周面的第1齒輪、及被固定在驅動軸32的外周面的第2齒輪、及被設在這些齒輪之間將第1齒輪的旋轉驅動力傳達至第2齒輪的惰輪也可以。進一步，動力傳達裝置21，是未設有離心離合器28的構成也無妨。
離合器機構58，是不限定於被設在環形齒輪50的例 ，例如，設在齒輪82、惰輪部82、或惰輪部84也可以。
10‧‧‧電動機車
12‧‧‧擺動單元
24‧‧‧第1旋轉電機
26‧‧‧第1軸
28‧‧‧離心離合器
30‧‧‧行星齒輪機構
32‧‧‧驅動軸
38‧‧‧第1轉子
46‧‧‧太陽齒輪
48‧‧‧行星齒輪
50‧‧‧環形齒輪
52‧‧‧載體
54‧‧‧外側環形齒輪(第1環形齒輪)
56‧‧‧內側環形齒輪(第2環形齒輪)
58‧‧‧離合器機構(離合器手段)
64‧‧‧第2旋轉電機
66‧‧‧第2軸
68‧‧‧第1動力傳達機構
70‧‧‧第2動力傳達機構
72‧‧‧第1單向離合器部
74‧‧‧第2單向離合器部
78‧‧‧第2轉子
82‧‧‧齒輪(環狀齒輪)
84‧‧‧惰輪部(第1惰輪部)
86‧‧‧惰輪部(第2惰輪部)
88‧‧‧第1鏈輪
90‧‧‧第2鏈輪
102‧‧‧外側連接軸(第1連接軸)
104‧‧‧內側連接軸(第2連接軸)
106‧‧‧外環構件
110‧‧‧第1卡合構件
112‧‧‧第2卡合構件
114b‧‧‧凸輪面
120‧‧‧凹部
122‧‧‧滾子
124‧‧‧彈性構件
WR‧‧‧後輪(驅動輪)
[第1圖]本發明的電動機車的概略構成圖。
[第2圖]第1圖所示的擺動單元的縱剖面圖。
[第3圖]說明第2圖所示的行星齒輪機構、第1動力傳達機構及第2動力傳達機構的構成用的一部分剖面側面圖。
[第4圖]沿著第2圖的IV-IV線的一部分省略的剖面圖。
[第5圖]沿著第2圖的V-V線的一部分省略的剖面圖。
[第6圖]第2圖所示的離合器機構的放大剖面圖。
[第7圖]第7圖A，是沿著第6圖的VIIA-VIIA線的剖面圖，第7圖B，是說明將外側環形齒輪朝逆時針旋轉時的離合器機構的動作用的剖面圖。
[第8圖]說明由第1駕駛模式(ECO驅動模式)駕駛的情況時的動力的流動用的電動機車的概略構成圖。
[第9圖]說明由第2駕駛模式(SPEED驅動模式)駕駛的情況時的動力的流動用的電動機車的概略構成圖。
[第10圖]說明由第3駕駛模式(POWER驅動模式)駕駛的情況時的動力的流動用的電動機車的概略構成圖。
[第11圖]第11圖A是顯示第1駕駛模式中的第1旋轉電機的效率佳的駕駛領域的圖表，第11圖B是顯示第2駕駛模式中的第1旋轉電機及第2旋轉電機的效率佳的 駕駛領域的圖表，第11圖C是顯示第3駕駛模式中的第1旋轉電機及第2旋轉電機的效率佳的駕駛領域的圖表。
[第12圖]說明動能回收模式中的動力的流動用的電動機車的概略說明圖。
WR‧‧‧後輪(驅動輪)
10‧‧‧電動機車
12‧‧‧擺動單元
14‧‧‧電池
16‧‧‧控制部
21‧‧‧動力傳達裝置
24‧‧‧第1旋轉電機
26‧‧‧第1軸
28‧‧‧離心離合器
30‧‧‧行星齒輪機構
32‧‧‧驅動軸
34‧‧‧減速機構
36‧‧‧第1定子
38‧‧‧第1轉子
46‧‧‧太陽齒輪
48‧‧‧行星齒輪
50‧‧‧環形齒輪
52‧‧‧載體
54‧‧‧外側環形齒輪(第1環形齒輪)
56‧‧‧內側環形齒輪(第2環形齒輪)
58‧‧‧離合器機構(離合器手段)
63‧‧‧軸
64‧‧‧第2旋轉電機
65‧‧‧車軸
66‧‧‧第2軸
68‧‧‧第1動力傳達機構
70‧‧‧第2動力傳達機構
72‧‧‧第1單向離合器部
74‧‧‧第2單向離合器部
76‧‧‧第2定子
78‧‧‧第2轉子
82‧‧‧齒輪(環狀齒輪)
84‧‧‧惰輪部(第1惰輪部)
86‧‧‧惰輪部(第2惰輪部)

Claims (6)

  1. 一種電動機車(10)，具備在設在車體的狀態下將驅動輪(WR)軸支的擺動單元(12)，其特徵為，設有：第1旋轉電機(24)，是在前述擺動單元(12)中，可將第1軸(26)旋轉；及第2旋轉電機(64)，是可將第2軸(66)朝正逆雙方向旋轉；及行星齒輪機構(30)，是連接前述第1軸(26)；及驅動軸(32)，是與前述行星齒輪機構(30)連接並將前述驅動輪(WR)旋轉驅動用；及第1動力傳達機構(68)，是將前述第2軸(66)的旋轉驅動力傳達至前述行星齒輪機構(30)；及第2動力傳達機構(70)，是將前述第2軸(66)的旋轉驅動力傳達至前述驅動軸(32)；及第1單向離合器部(72)，是只有前述第2軸(66)朝正方向旋轉的情況才許可從前述第2軸(66)朝前述第1動力傳達機構(68)傳達旋轉驅動力；及第2單向離合器部(74)，是只有前述第2軸(66)朝相反方向旋轉的情況才許可從該第2軸(66)朝前述第2動力傳達機構(70)傳達旋轉驅動力；前述擺動單元(12)，是只有驅動前述第1旋轉電機(24)的情況時，才將前述第1軸(26)的旋轉驅動力透過前述行星齒輪機構(30)及前述驅動軸(32)朝前述驅動輪(WR) 傳達，將前述第1旋轉電機(24)及前述第2旋轉電機(64)雙方驅動並將前述第2軸(66)朝正方向旋轉的情況時，將從前述第1軸(26)的旋轉驅動力及前述第2軸(66)透過前述第1單向離合器部(72)朝第1動力傳達機構(68)被傳達的旋轉驅動力，在由前述行星齒輪機構(30)合成並使旋轉數增大的狀態下，透過前述驅動軸(32)朝前述驅動輪(WR)傳達，將前述第1旋轉電機(24)及前述第2旋轉電機(64)的雙方驅動並將第2軸(66)朝相反方向旋轉的情況時，將從前述第1軸(26)朝前述行星齒輪機構(30)被傳達的旋轉驅動力及從前述第2軸(66)透過前述第2單向離合器部(74)朝前述第2動力傳達機構(70)被傳達的旋轉驅動力，在由前述驅動軸(32)合成並使扭矩增大的狀態下，朝前述驅動輪(WR)傳達，前述第1旋轉電機(24)及前述第2旋轉電機(64)，是使構成該第2旋轉電機(64)的第2轉子(78)的軸線(Ax2)對於構成該第1旋轉電機(24)的第1轉子(38)的軸線(Ax1)位於車體前方的方式朝車輛前後方向被並列配置，前述第1動力傳達機構(68)及前述第2動力傳達機構(70)，是被配設於比前述第1旋轉電機(24)及前述第2旋轉電機(64)更靠車寬度方向內側。
  2. 如申請專利範圍第1項的電動機車(10)，其中，前述第1單向離合器部(72)及前述第2單向離合器部 (74)，是被設在前述第2軸(66)。
  3. 如申請專利範圍第1或2項的電動機車(10)，其中，在前述擺動單元(12)中進一步設有離合器手段(58)，其是設在前述第1單向離合器部(72)及前述行星齒輪機構(30)之間的動力傳達路徑上，且容許從前述第2軸(66)朝前述行星齒輪機構(30)的旋轉驅動力的傳達，另一方面，阻止從前述行星齒輪機構(30)朝前述第2軸(66)的旋轉驅動力的傳達。
  4. 如申請專利範圍第1或2項的電動機車(10)，其中，前述行星齒輪機構(30)，是具有：與前述第1軸(26)連接的太陽齒輪(46)、及使前述第1動力傳達機構(68)的旋轉驅動力被傳達的環形齒輪(50)、及各被嚙合在前述太陽齒輪(46)及前述環形齒輪(50)的行星齒輪(48)、及在與前述驅動軸(32)連結的狀態下將前述行星齒輪(48)軸支的載體(52)，前述第2動力傳達機構(70)，是由被捲掛在前述第2單向離合器部(74)及前述載體(52)的鏈條或皮帶所構成。
  5. 如申請專利範圍第4項的電動機車(10)，其中，在前述載體(52)中，設有被捲掛了前述第2動力傳達機構(70)的第1鏈輪(88)，在前述第2單向離合器部(74)中，設有被捲掛了前述第2動力傳達機構(70)的第2鏈輪(90)， 在前述第1鏈輪(88)及前述第2鏈輪(90)之間，配設有：前述太陽齒輪(46)、前述行星齒輪(48)及前述環形齒輪(50)。
  6. 如申請專利範圍第1或2項的電動機車(10)，其中，在前述擺動單元(12)中進一步設有離心離合器(28)，其是位於比前述第1旋轉電機(24)更靠車寬度方向外側且對應前述第1轉子(38)的旋轉數將該第1轉子(38)及前述第1軸(26)斷接。
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