轮内马达制造技术

本发明专利技术提供一种能够降低能量的损耗的轮内马达。电动车辆驱动装置(10)包括第1马达(11)、第2马达(12)、变速机构(13)、减速机构(40)以及离合器装置(60)。变速机构(13)所具有的第1行星齿轮机构(20)是单齿轮式的行星齿轮装置。变速机构(13)所具有的第2行星齿轮机构(30)是双齿轮式的行星齿轮装置。电动车辆驱动装置(10)能够以在第1变速状态与第2变速状态之间切换的方式运转，在该第1变速状态下，第1马达(11)和第2马达(12)的转矩的大小相等且转矩的方向相反，在该第2变速状态下，转矩的大小相等且转矩的方向相同。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种驱动电动车辆的轮内马达(in-wheel motor)。
技术介绍
将电动车辆驱动装置中特别是直接驱动轮子的装置称作轮内马达。这里所说的轮内马达是设在电动车辆所具有的轮子的附近的驱动装置。轮内马达需配置在轮子的内部或轮子附近。但是，轮子的内部、轮子附近是比较狭窄的空间。因此，要求轮内马达小型化。有具有减速机构的方式的轮内马达和没有减速机构的直接传动(direct drive)方式的轮内马达。具有减速机构的方式的轮内马达易于在电动车辆的起步加速时、爬坡时(上坡道时)确保充分的转矩，以驱动电动车辆。但是，具有减速机构的方式的轮内马达由于经由减速机构将转矩传递至轮子，因此产生减速机构上的摩擦损耗。具有减速机构的方式的轮内马达的马达的输出轴的转速始终比轮子的转速快。因此，具有减速机构的方式的轮内马达特别是在电动车辆以高速行驶时，因减速机构上的摩擦损耗而使能量损耗增加。另一方面，直接传动方式的轮内马达不经由减速机构地将转矩传递至轮子，因此能够减少能量的损耗。但是，直接传动方式的轮内马达不能利用减速机构放大转矩。由此，直接传动方式的轮内马达难以在电动车辆的起步加速时、爬坡时确保充分的转矩，以驱动电动车辆。作为用于确保充分的转矩以驱动电动车辆的技术，例如在专利文献1中公开了一种不是轮内马达、包括两个马达和含有行星齿轮机构的减速机构的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005-081932号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题专利文献1所公开的技术具有动力循环路径。专利文献1所公开的技术在动力循环路径内先将转矩转换成电力，再将该电力转换成转矩。因此，专利文献1所公开的技术需要在动力循环路径中具有发电机和马达。但是，如上所述，轮内马达要求电动车辆驱动装置的小型化，很难在轮子附近确保用于设置发电机和马达的空间。另外，专利文献1所公开的技术将动力转换成电力，然后再将电力转换成动力。因此，专利文献1所公开的技术在能量转换时会产生能量的损耗。本专利技术的目的在于，提供一种能够降低能量的损耗的轮内马达。用于解决问题的方案本专利技术提供一种轮内马达，其特征在于，该轮内马达包括：第1马达；第2马达；第1太阳轮，其与上述第1马达相连结；第1小齿轮，其与上述第1太阳轮啮合；第1行星齿轮架，其以上述第1小齿轮能够自转且上述第1小齿轮能够以上述第1太阳轮为中心公转的方式保持上述第1小齿轮；离合器装置，其能够在两个方向上限制上述第1行星齿轮架的旋转；第1齿圈，其与上述第1小齿轮啮合且与上述第2马达相连结；第2太阳轮，其与上述第1马达相连结；第2小齿轮，其与上述第2太阳轮啮合；第3小齿轮，其与上述第2小齿轮啮合；第2行星齿轮架，其以上述第2小齿轮和上述第3小齿轮能分别自转且上述第2小齿轮和上述第3小齿轮能以上述第2太阳轮为中心公转的方式，保持上述第2小齿轮和上述第3小齿轮，并且该第2行星齿轮架与上述第1齿圈相连结；以及第2齿圈，其与上述第3小齿轮啮合，该轮内马达能够以在第1变速状态与第2变速状态之间切换的方式进行运转，在该第1变速状态下，上述第1太阳轮和上述第2太阳轮的旋转方向与旋转方向被上述离合器装置限制的上述第1行星齿轮架的想要旋转的方向成为相反方向，并且上述第1太阳轮和上述第2太阳轮的转速的绝对值大于旋转方向被上述离合器装置限制的上述第1行星齿轮架的转速的绝对值，在该第2变速状态下，上述第1太阳轮和上述第2太阳轮的旋转方向与上述第1行星齿轮架的旋转的方向成为相同方向。采用上述结构，该轮内马达能够实现第1变速状态和第2变速状态这两种变速状态。在第1变速状态下，第1马达和第2马达工作，且离合器装置为卡合状态。在第1变速状态下，该轮内马达的转矩的一部分从第2行星齿轮架返回到第1齿圈，此外，传递至第1齿圈的转矩经由第1太阳轮传递至第2太阳轮。即，该轮内马达的转矩是循环的。采用这种构造，该轮内马达能够实现更大的变速比。即，该轮内马达在第1变速状态时，能够将比第1马达输出的转矩大的转矩传递至轮子。在第2变速状态下，第1马达和第2马达工作，且离合器装置为非卡合状态。该轮内马达在第2变速状态时，通过使第2马达的角速度变化，能够连续地改变变速比。通过形成为这种结构，该轮内马达能够缩小第1马达的角速度与作为输出轴的第2齿圈的角速度之间的差，因此能够减小摩擦损耗，结果能够减少能量的损耗。另外，在该轮内马达中，在第1变速状态下，第1马达和第2马达这两个马达均工作，因此能够有效地利用第1马达和第2马达这两个马达。另外，在该轮内马达中，在第1变速状态下，能够自第1马达和第2马达这两个马达获得动力，因此，在获得需要的动力时，能够减小每个马达的输出。因此，不必非要使用输出较大的马达，另外，易于在马达效率良好的范围内使第1马达和第2马达工作。结果，能够降低该轮内马达的能量的损耗。另外，该轮内马达在动力循环路径上没有设置发电机和马达，因此能够实现小型化。另外，在该轮内马达中，作为离合器装置而使用能够在两个方向上限制第1行星齿轮架的旋转的、所谓双向超越离合器装置，并在第1变速状态与第2变速状态之间切换，因此能够在前进方向和后退方向这两个方向上进行变速。另外，双向超越离合器装置能够通过第1马达的旋转而被动地进行动作，因此，不需要驱动器来驱动轮内马达的变速动作。结果，能够减少轮内马达的零件件数和实现小型化。在本专利技术中，优选的是，该轮内马达具有减速机构，该减速机构包括：第3太阳轮，其与上述第2齿圈相连结；第4小齿轮，其与上述第3太阳轮啮合；第3行星齿轮架，其以上述第4小齿轮能自转且上述第4小齿轮能以上述第3太阳轮为中心公转的方式保持上述第4小齿轮，并且该第3行星齿轮架与电动车辆的车轮相连结；以及第3齿圈，其与上述第4小齿轮啮合且固定于静止系统。这样，能够利用减速机构放大第1马达和第2马达的转矩，因此能够减小第1马达和第2马达所要求的转矩。结果，能够使第1马达和第2马达小型化和轻型化，因此能够使该轮内马达小型化和轻型化。在本专利技术中，优选的是，上述离合器装置具有固定于静止系统的外侧构件、与上述第1行星齿轮架相连结的内侧构件、多个滚柱、以及用于保持上述多个滚柱的保持器，通过使设于上述保持器的摩擦卡合构件与上述第1太阳轮、上述第2太阳轮或上述第1马达的转子中的输入部相卡合且利用上述摩擦卡合构件产生的摩擦力来使上述保持器相对于上述内侧构件的相对相位发生变化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮内马达，其特征在于，该轮内马达包括：第1马达；第2马达；第1太阳轮，其与上述第1马达相连结；第1小齿轮，其与上述第1太阳轮啮合；第1行星齿轮架，其以上述第1小齿轮能够自转且上述第1小齿轮能够以上述第1太阳轮为中心公转的方式保持上述第1小齿轮；离合器装置，其能够在两个方向上限制上述第1行星齿轮架的旋转；第1齿圈，其与上述第1小齿轮啮合且与上述第2马达相连结；第2太阳轮，其与上述第1马达相连结；第2小齿轮，其与上述第2太阳轮啮合；第3小齿轮，其与上述第2小齿轮啮合；第2行星齿轮架，其以上述第2小齿轮和上述第3小齿轮能分别自转且上述第2小齿轮和上述第3小齿轮能以上述第2太阳轮为中心公转的方式，保持上述第2小齿轮和上述第3小齿轮，并且该第2行星齿轮架与上述第1齿圈相连结；以及第2齿圈，其与上述第3小齿轮啮合，该轮内马达能够以在第1变速状态与第2变速状态之间切换的方式进行运转，在该第1变速状态下，上述第1太阳轮和上述第2太阳轮的旋转方向与旋转方向被上述离合器装置限制的上述第1行星齿轮架的想要旋转的方向成为相反方向，并且上述第1太阳轮和上述第2太阳轮的转速的绝对值大于旋转方向被上述离合器装置限制的上述第1行星齿轮架的转速的绝对值，在该第2变速状态下，上述第1太阳轮和上述第2太阳轮的旋转方向与上述第1行星齿轮架的旋转的方向成为相同方向。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.29 JP 2012-043394;2012.04.20 JP 2012-096521.一种轮内马达，其特征在于，
该轮内马达包括：
第1马达；
第2马达；
第1太阳轮，其与上述第1马达相连结；
第1小齿轮，其与上述第1太阳轮啮合；
第1行星齿轮架，其以上述第1小齿轮能够自转且上述第1小齿轮能够以
上述第1太阳轮为中心公转的方式保持上述第1小齿轮；
离合器装置，其能够在两个方向上限制上述第1行星齿轮架的旋转；
第1齿圈，其与上述第1小齿轮啮合且与上述第2马达相连结；
第2太阳轮，其与上述第1马达相连结；
第2小齿轮，其与上述第2太阳轮啮合；
第3小齿轮，其与上述第2小齿轮啮合；
第2行星齿轮架，其以上述第2小齿轮和上述第3小齿轮能分别自转且上
述第2小齿轮和上述第3小齿轮能以上述第2太阳轮为中心公转的方式，保持
上述第2小齿轮和上述第3小齿轮，并且该第2行星齿轮架与上述第1齿圈相连
结；以及
第2齿圈，其与上述第3小齿轮啮合，
该轮内马达能够以在第1变速状态与第2变速状态之间切换的方式进行
运转，
在该第1变速状态下，上述第1太阳轮和上述第2太阳轮的旋转方向与旋
转方向被上述离合器装置限制的上述第1行星齿轮架的想要旋转的方向成为
相反方向，并且上述第1太阳轮和上述第2太阳轮的转速的绝对值大于旋转方
向被上述离合器装置限制的上述第1行星齿轮架的转速的绝对值，
在该第2变速状态下，上述第1太阳轮和上述第2太阳轮的旋转方向与上
述第1行星齿轮架的旋转的方向成为相同方向。
2.根据权利要求1所述的轮内马达，其中，
该轮内马达具有减速机构，该减速机构包括：
第3太阳轮，其与上述第2齿圈相连结；
第4小齿轮，其与上述第3太阳轮啮合；
第3行星齿轮架，其以上述第4小齿轮能自转且上述第4小齿轮能以上述
第3太阳轮为中心公转的方式保持上述第4小齿轮，并且该第3行星齿轮架与
电动车辆的车轮相连结；以及
第3齿圈，其与上述第4小齿轮啮合且固定于静止系统。
3.根据权利要求1或2所述的轮内马达，其中，
上述离合器装置在上述第1变速状态下限制上述第1行星齿轮架的旋转，
在上述第2变速状态下容许上述第1行星齿轮架的旋转。
4.根据权利要求3所述的轮内马达，其中，
上述离合器装置具有固定于静止系统的外侧构件、与上述第1行星齿轮
架相连结的内侧构件、多个滚柱、以及用于保持上述多个滚柱的保持器，通
过使设于上述保持器的摩擦卡合构件与上述第1太阳轮、上述第2太阳轮或上
述第1马达的转子中的输入部相卡合且利用上述摩擦卡合构件产生的摩擦力
来使上述保持器相对于上述内侧构件的相对相位发生变化，从而在容许上述
第1行星齿轮架的旋转与限制上述第1行星齿轮架的旋转之间切换。
5.一种轮内马达，其特征在于，
该轮内马达包括：
第1马达；
第2马达；
第1太阳轮，其与上述第1马达相连结；
第1小齿轮，其与上述第1太阳轮啮合；
第1行星齿轮架，其以上述第1小...

【专利技术属性】
技术研发人员：郡司大辅，松田靖之，相马周平，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP