JP4659461B2

JP4659461B2 - Vehicle wheel motor and control method thereof

Info

Publication number: JP4659461B2
Application number: JP2005003335A
Authority: JP
Inventors: 和博関口
Original assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd
Current assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd
Priority date: 2005-01-11
Filing date: 2005-01-11
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2025-01-11
Also published as: JP2006194257A

Description

本発明は、モータケーシング内に内蔵した二個の独立モータにより、車両の力行（駆動）・ブレーキ回生・逆転用の回転トルクと、摩擦制動用のスラスト方向軸力の二つの力を発生できる車両用ホイールモータおよびその制御方法に関するものである。 The present invention relates to a vehicle capable of generating two forces, ie, a rotational torque for powering (driving), brake regeneration, and reverse rotation of a vehicle, and a thrust axial force for friction braking, by two independent motors built in a motor casing. The present invention relates to an automotive wheel motor and a control method thereof.

公知の電気自動車は、車両に搭載し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構成となっている。このうち、ホイールモータを用いた電気自動車等では、通常、モータにより力行および回生制動を行い、摩擦ブレーキに関しては、回生ブレーキのトルク不足分の補用として、またエマージェンシー機能・パーキング機能の役割として、ディスクやドラム式ブレーキをモータと別体に設置した構成のものが殆どである。
しかし、ホイール内スペースの大部分を占めるモータ近傍に摩擦ブレーキ装置を設置することはレイアウト上非常に制約が大きい。また、摩擦ブレーキ装置に関しては、アクチュエ−ション機構としてモータとは別の動力源（油圧等）を用いているものが殆どである等の問題がある。
また、特許文献１に記載のホイールモータ式の電気自動車は、車輪毎にモータを配置しており、該モータが発生したトルクによって電気自動車が走行できる構成となっている。この文献１に記載の電気自動車では、モータの出力軸の端部に変速ギヤの入力側を接続し、この変速ギヤの出力軸に出力回転軸を接続して、該出力回転軸にホイールディスクを取り付けるようにしている。そしてモータが発生したトルクは、変速ギヤを介してホイールディスクに伝達される構成となっている。しかし、この構成ではモータは軸方向に寸法が大きいだけでなく、モータの出力軸と出力回転軸が軸方向に配設され、両者間を変速ギヤが連結するようになっているため、車両用モータ駆動装置の軸方向寸法が大きくなってしまうという問題点がある。 A known electric vehicle is configured to supply current to a motor from a battery mounted on the vehicle and rotate the motor by the current. Among these, in an electric vehicle using a wheel motor, etc., power running and regenerative braking are usually performed by the motor, and the friction brake is used as a supplement for the torque deficiency of the regenerative brake and as a role of emergency function / parking function. In most cases, a disc or drum brake is installed separately from the motor.
However, the installation of the friction brake device in the vicinity of the motor occupying most of the space in the wheel is very restrictive in terms of layout. Further, the friction brake device has a problem that most of the actuator mechanism uses a power source (such as hydraulic pressure) different from the motor.
In addition, the wheel motor type electric vehicle described in Patent Document 1 has a motor arranged for each wheel, and the electric vehicle can travel by torque generated by the motor. In the electric vehicle described in this document 1, the input side of the transmission gear is connected to the end of the output shaft of the motor, the output rotation shaft is connected to the output shaft of the transmission gear, and the wheel disc is connected to the output rotation shaft. I try to install it. The torque generated by the motor is transmitted to the wheel disc via the transmission gear. However, in this configuration, the motor has not only a large dimension in the axial direction, but also the motor output shaft and the output rotation shaft are arranged in the axial direction, and the transmission gear is connected between them. There exists a problem that the axial direction dimension of a motor drive device will become large.

特開平５−３３８４４６公報。JP-A-5-338446.

さらに上記特許文献１に記載した形式の電気自動車（車両用モータ駆動装置）は、摩擦ブレーキに関しては、アクチュエ−ション機構としてモータとは別の動力源（油圧等）を用いており、ホイール内スペースの大部分を占めるモータ近傍にブレーキ装置を設置することはレイアウト上非常に制約が大きいという問題もある。
そこで、本発明に係る車両用ホイールモータは、モータケーシング内にそれぞれ独立に制御可能な二個のモータを配置し、かつ、二個のモータのロータ同士を回転一直動変換機構で接続し、各々のモータを制御することによって摩擦ブレーキアクチュエーション機能を実現するようにした。この構成により、従来の電気自動車等のホイールモータが必要としていた摩擦ブレーキ用のアクチュエータを不要とし、装置全体としてのスペース効率の向上を図りながら、車両用ホイールモータの小型化、軽量化を実現することを可能とした。 Further, the electric vehicle (vehicle motor drive device) of the type described in Patent Document 1 uses a power source (hydraulic pressure or the like) different from the motor as an actuation mechanism for the friction brake, and the space in the wheel There is also a problem that the installation of a brake device in the vicinity of the motor that occupies most of the area is extremely limited in terms of layout.
Therefore, in the vehicle wheel motor according to the present invention, two independently controllable motors are arranged in the motor casing, and the rotors of the two motors are connected by a rotation / linear motion conversion mechanism, The friction brake actuation function is realized by controlling the motor of the motor. This configuration eliminates the need for an actuator for a friction brake, which is required for a wheel motor of a conventional electric vehicle, and achieves a reduction in the size and weight of the vehicle wheel motor while improving the space efficiency of the entire device. Made it possible.

このため、本発明が採用した技術解決手段は、
車体側に取り付けるモータケーシングと、前記モータケーシング内に形成したモータ室と、前記モータ室に配置された独立制御可能な第１、第２モータと、前記モータケーシングに対して回転自在に支持されたドライブシャフトとを備え、前記第１、第２モータはそれぞれステータとロータから成り、各ステータはモータケーシングの内壁に固定され、第１モータ側のステータの内周側において第１ロータが前記ドライブシャフトに固定され、第２モータ側のステータの内周側において第２ロータが前記ドライブシャフトに回転自在および軸方向に移動可能に支持され、前記両ロータ間は回転−直動変換機構を介して連結され、前記ドライブシャフトに回転自在に支持された第２ロータには摩擦材を備えたブレーキディスク押圧体が一体に結合され、前記第１、第２ロータの相対的な回転により前記回転−直動変換機構を介して前記第２ロータをドライブシャフトの軸方向に移動することにより、同ロータと結合されたブレーキディスク押圧体を軸方向に移動し、前記ブレーキディスク押圧体に設けた摩擦材を前記ブレーキディスクに押圧することを特徴とする車両用ホイールモータである。
また、前記ブレーキディスク押圧体に設けた摩擦材に対向して、前記ブレーキディスクを挟んだモータケーシング側に摩擦材を配置したことを特徴とする車両用ホイールモータである。
また、前記ブレーキディスクの内周側に、そのブレーキディスクを摺動可能に結合するとともに前記ドライブシャフトに固定されたブレーキディスクガイドを備え、前記ブレーキディスクが前記ブレーキディスク押圧体に設けた摩擦材から押圧されることにより前記ブレーキディスクガイドに沿ってドライブシャフトの軸方向に摺動し、前記モータケーシング側の摩擦材と挟持してブレーキ作動を行うことを特徴とする車両用ホイールモータである。
また、記ブレーキディスクは前記ブレーキディスクガイドにスプラインで摺動可能に結合されていることを特徴とする車両用ホイールモータである。
また、前記第１、第２ロータは弾性部材により弾性的に結合していることを特徴とする車両用ホイールモータである。
また、前記弾性部材は、第１、第２ロータ同士を相対的に回転させて軸方向に近づけ、回転−直動変換機構が非作動になるように付勢することを特徴とする車両用ホイールモータである。
また、前記回転−直動変換機構は、ボールネジ、ボールランプ、ネジ機構のいずれか一つであることを特徴とする車両用ホイールモータである。
また、前記ブレーキディスク押圧体は、外周を前記モータケーシングに、内周をドライブシャフトに、回転方向、軸方向ともに移動自在に保持されていることを特徴とする車両用ホイールモータである。
また、前記ブレーキディスク押圧体は第２ロータに対して、圧入により結合されていることを特徴とする車両用ホイールモータである。
また、前記第１ロータは、ドライブシャフトに対してスプライン結合されており、さらに軸方向をドライブシャフトに形成した端面とベアリングとによって挟持され、抜け止めボルトにより係止されて第１ロータの軸方向移動が規制されていることを特徴とする車両用ホイールモータである。
また、前記記載の車両用ホイールモータの制御方法において、摩擦制動力のコントロールが、二つのモータのうちの片方の回転トルク（第２モータのマイナス方向へのトルク）をコントロールすることで実現するようにしたことを特徴とする車両用ホイールモータの制御方法である。
また、前記記載の車両用ホイールモータの制御方法において、前記摩擦による制動力のコントロールが、第１、第２モータの第１、第２ロータの相対角度差のコントロールで行うようにしたことを特徴とする車両用ホイールモータの制御方法である。
また、前記記載の車両用ホイールモータの制御方法において、第１モータのみを回生制動として使用することを特徴とする車両用ホイールモータの制御方法である。
また、前記記載の車両用ホイールモータの制御方法において、第１、第２モータのコントロールにより、摩擦ブレーキ力と回生ブレーキ力とを同時にコントロールすることを特徴とする車両用ホイールモータの制御方法である。
また、前記記載の車両用ホイールモータの制御方法において、第２モータのみをコントロールすることで、モータを逆転させるトルクによるブレーキ力と摩擦ブレーキ力を同時にコントロールすることを特徴とする車両用ホイールモータの制御方法である。
また、前記記載の車両用ホイールモータの制御方法において、第１、第２モータのコントロールにより、摩擦ブレーキ力のみをコントロールすることを特徴とする車両用ホイールモータの制御方法である。
また、前記記載の車両用ホイールモータの制御方法において、第１、第２モータのトルクを双方力行用として使用することを特徴とする車両用ホイールモータの制御方法である。また、前記記載の車両用ホイールモータの制御方法において、第２モータのコントロールにより、摩擦ブレーキ力と力行トルクとを同時にコントロールすることを特徴とする車両用ホイールモータの制御方法である。
For this reason, the technical solution means adopted by the present invention is:
A motor casing attached to the vehicle body side, a motor chamber formed in the motor casing, first and second motors arranged in the motor chamber and independently controllable, and rotatably supported with respect to the motor casing Each of the first and second motors comprises a stator and a rotor, each stator being fixed to the inner wall of the motor casing, and the first rotor on the inner peripheral side of the stator on the first motor side. The second rotor is supported by the drive shaft so as to be rotatable and axially movable on the inner peripheral side of the stator on the second motor side, and the rotors are connected via a rotation-linear motion conversion mechanism. A brake disk pressing body provided with a friction material is integrally connected to the second rotor rotatably supported by the drive shaft. The brake disk is coupled to the rotor by moving the second rotor in the axial direction of the drive shaft via the rotation-linear motion conversion mechanism by the relative rotation of the first and second rotors. A vehicle wheel motor characterized by moving a body in an axial direction and pressing a friction material provided on the brake disk pressing body against the brake disk.
The vehicle wheel motor is characterized in that a friction material is disposed on a motor casing side sandwiching the brake disk so as to face the friction material provided on the brake disk pressing body.
In addition, the brake disk includes a brake disk guide that is slidably coupled to the inner periphery of the brake disk and is fixed to the drive shaft, and the brake disk includes a friction material provided on the brake disk pressing body. The vehicle wheel motor is characterized in that when pressed, the vehicle wheel motor slides in the axial direction of the drive shaft along the brake disc guide and is sandwiched with the friction material on the motor casing side to perform a brake operation.
The brake disk is a vehicle wheel motor characterized in that the brake disk is slidably coupled to the brake disk guide by a spline.
The first and second rotors are vehicle wheel motors characterized in that they are elastically coupled by elastic members.
Further, the elastic member is adapted to rotate the first and second rotors relatively close to each other in the axial direction and bias the rotation-linear motion conversion mechanism to be inoperative. It is a motor.
The rotation-linear motion conversion mechanism may be any one of a ball screw, a ball ramp, and a screw mechanism.
The brake disk pressing body is a vehicle wheel motor characterized in that the outer periphery is held by the motor casing and the inner periphery is driven by a drive shaft so as to be movable in both the rotational direction and the axial direction.
The brake disk pressing body is a vehicle wheel motor characterized by being press-fitted to the second rotor.
The first rotor is spline-coupled to the drive shaft, and is further clamped by an end face formed on the drive shaft and a bearing, and is locked by a retaining bolt to be axial in the first rotor. A vehicle wheel motor characterized in that movement is restricted.
In the vehicle wheel motor control method described above , the friction braking force may be controlled by controlling the rotational torque of one of the two motors (the torque in the minus direction of the second motor). This is a control method for a vehicle wheel motor.
In the vehicle wheel motor control method described above, the braking force due to the friction is controlled by controlling the relative angle difference between the first and second rotors of the first and second motors. It is the control method of the vehicle wheel motor.
In the control method of the vehicle wheel motors of the described, a control method of the vehicle wheel motors, characterized in that it uses only the first motor as a regenerative braking.
In the vehicle wheel motor control method described above, the vehicle wheel motor control method is characterized in that the friction brake force and the regenerative brake force are simultaneously controlled by the control of the first and second motors. .
In the control method of the vehicle wheel motors of the described, by controlling only the second motor, the vehicle wheel motors, characterized in that to control the braking force and the frictional braking force by the torque to reverse the motor at the same time This is a control method.
In the vehicle wheel motor control method described above, the vehicle wheel motor control method is characterized in that only the friction brake force is controlled by controlling the first and second motors.
In the vehicle wheel motor control method described above, the vehicle wheel motor control method uses the torques of the first and second motors for both power running. Moreover, Te control method odor of the vehicle wheel motor of the described, by the control of the second motor, a vehicle wheel motor control method characterized by controlling the friction brake force and a power torque simultaneously.

本発明によれば、車両用ホイールモータは、モータケーシング内に二つのモータを配置し、それぞれを独立制御可能とし、二つのモータのロータ同士を回転一直動変換機構で接続し、各々のモータを制御する。また一方のモータのロータは、もう一方のロータとの間に介在した回転一直動変換機構により軸方向への移動を可能とし、このロータの軸方向への移動により、同ロータと結合されたブレーキディスク押圧体を軸方向でブレーキディスク側に移動させ、前記ブレーキディスク押圧体に設けた摩擦材をブレーキディスクに押圧し、ブレーキディスクがブレーキディスクガイドに沿って摺動してモータケーシング側の摩擦材と挟持することで、ブレーキ作動を行うことを可能とする。こうして各々のモータを制御することで摩擦ブレーキアクチュエータを実現する。この結果、モータとは別に新たな摩擦ブレーキ用アクチュエータを設置する必要がなくなり、ホイール内のスペース効率が格段に向上する。
また、上記のようにモータケーシング内に配置する二つのモータの制御により、以下の作動モードが実現できる。
１）モータ自身による回生制動
２）モータ自身による逆転制動
３）モータトルクを軸方向力に変換することによる摩擦制動
４）モータ自身による力行駆動 According to the present invention, a vehicle wheel motor has two motors arranged in a motor casing, each of which can be controlled independently, and the rotors of the two motors are connected to each other by a rotation / linear motion conversion mechanism. Control. The rotor of one motor can be moved in the axial direction by a rotation / linear motion conversion mechanism interposed between the rotor and the other rotor. The disc pressing body is moved to the brake disc side in the axial direction, the friction material provided on the brake disc pressing body is pressed against the brake disc, and the brake disc slides along the brake disc guide to cause friction on the motor casing side. It is possible to perform the brake operation by sandwiching with. Thus, a friction brake actuator is realized by controlling each motor. As a result, it is not necessary to install a new friction brake actuator separately from the motor, and the space efficiency in the wheel is greatly improved.
Moreover, the following operation modes are realizable by control of the two motors arrange | positioned in a motor casing as mentioned above.
1) Regenerative braking by the motor itself 2) Reverse rotation braking by the motor itself 3) Friction braking by converting motor torque into axial force 4) Power running drive by the motor itself

本発明は、車体側に取り付けたモータケーシング１内に形成したモータ室２内に、独立制御可能な第１モータ３、第２モータ４を配置するとともに、前記モータケーシング１に対して回転自在に支持されたドライブシャフト５にブレーキディスク６ａ付きのブレーキディスクガイド６を固定する。前記第１、第２モータ３、４はそれぞれ第１、第２ステータ３ａ、４ａと第１、第２ロータ３ｂ、４ｂから成り、第１、第２ステータ３ａ、４ａはモータケーシング１の内壁に固定されている。また、第１モータ３側のステータ３ａの内周側において第１ロータ３ｂが前記ドライブシャフト５に固定され、また、第２モータ４側のステータ４ａの内周側において第２ロータ４ｂが前記ドライブシャフト５に回転自在、およびドライブシャフト５の軸方向への移動が可能に支持されている。そして、前記第１、第２ロータ３ｂ、４ｂ同士の間には回転−直動変換機構１３が配置される。前記ドライブシャフト５に回転自在に支持された第２ロータ４ｂには摩擦材１０ｂを備えたブレーキディスク押圧体４ｅが一体に結合され、前記第１、第２モータ３、４の第１、第２ロータ３ｂ、４ｂの相対的な回転により前記回転−直動変換機構１３を介して前記第２ロータ４ｂをドライブシャフト５の軸方向に移動可能にする。ブレーキ作動時には第１、第２モータ３、４による回生ブレーキ作動、逆転ブレーキ作動を行うとともに、前記第１、第２モータ３、４の第１、第２ロータ３ｂ、４ｂの相対的な回転により前記回転−直動変換機構１３を介して前記第２ロータ４ｂをドライブシャフト５の軸方向でブレーキディクス６ａ側に移動し、同ロータ４ｂと結合されたブレーキディスク押圧体４ｅを軸方向に移動し、前記摩擦材１０ｂをブレーキディスク６ａに押圧し、さらにブレーキディスク６ａがブレーキディスクガイド６に沿って摺動して摩擦材１０ａと協働してブレーキディスク６ａを挟持することで、摩擦ブレーキ作動を行う。また、力行（加速）は第１、第２モータ３、４の駆動力により行う。 In the present invention, a first motor 3 and a second motor 4 that can be independently controlled are arranged in a motor chamber 2 formed in a motor casing 1 attached to the vehicle body side, and are rotatable with respect to the motor casing 1. A brake disc guide 6 with a brake disc 6a is fixed to the supported drive shaft 5. The first and second motors 3 and 4 are respectively composed of first and second stators 3a and 4a and first and second rotors 3b and 4b. The first and second stators 3a and 4a are formed on the inner wall of the motor casing 1. It is fixed. The first rotor 3b is fixed to the drive shaft 5 on the inner peripheral side of the stator 3a on the first motor 3 side, and the second rotor 4b is connected to the drive shaft 5 on the inner peripheral side of the stator 4a on the second motor 4 side. The shaft 5 is supported so as to be rotatable and movable in the axial direction of the drive shaft 5. A rotation / linear motion conversion mechanism 13 is disposed between the first and second rotors 3b and 4b. A brake disk pressing body 4e having a friction material 10b is integrally coupled to the second rotor 4b rotatably supported by the drive shaft 5, and the first and second motors 3 and 4 have first and second brakes. The relative rotation of the rotors 3 b and 4 b enables the second rotor 4 b to move in the axial direction of the drive shaft 5 via the rotation-linear motion conversion mechanism 13. When the brake is operated, the regenerative brake operation and the reverse brake operation are performed by the first and second motors 3 and 4, and the relative rotation of the first and second rotors 3b and 4b of the first and second motors 3 and 4 is performed. The second rotor 4b is moved to the brake disc 6a side in the axial direction of the drive shaft 5 via the rotation-linear motion converting mechanism 13, and the brake disc pressing body 4e coupled to the rotor 4b is moved in the axial direction. The friction material 10b is pressed against the brake disc 6a, and the brake disc 6a slides along the brake disc guide 6 to cooperate with the friction material 10a so as to sandwich the brake disc 6a. Do. Power running (acceleration) is performed by the driving force of the first and second motors 3 and 4.

以下本発明に係る摩擦ブレーキ付きの車両用ホイールモータについて図面を参照して説明すると、図１は第１実施例としての車両用ホイールモータの半断面図、図２は摩擦ブレーキ作動時の車両用ホイールモータの半断面図である。
はじめに、本ホイールモータの全体構成について概略説明し、その後各部材の詳細構成を説明する。
図１において、１は車体側に適宜手段で取り付けられたモータケーシング、２は前記モータケーシング１内に形成したモータ室、３、４は前記モータ室２に配置された独立制御可能な第１モータ、第２モータ、５は前記モータケーシング１に対して回転自在に支持されたドライブシャフト、６は前記ドライブシャフト５に固定されたブレーキディスクガイド、６ａはブレーキディスクガイド６にスプライン結合等によりドライブシャフト５の軸と平行方向に移動可能に取りつけたブレーキディスク、７は同ブレーキディスクガイド６にボルト９より着脱自在に取り付けたホイール、８はホイール７に取り付けたタイヤであり、これらの構成要素は図１に示すような配置で組付けられている。 A vehicle wheel motor with a friction brake according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a half sectional view of a vehicle wheel motor as a first embodiment, and FIG. It is a half sectional view of a wheel motor.
First, the overall configuration of the wheel motor will be schematically described, and then the detailed configuration of each member will be described.
In FIG. 1, 1 is a motor casing attached to the vehicle body by appropriate means, 2 is a motor chamber formed in the motor casing 1, and 3 and 4 are independent controllable first motors arranged in the motor chamber 2. , A second motor, 5 is a drive shaft rotatably supported with respect to the motor casing 1, 6 is a brake disc guide fixed to the drive shaft 5, and 6a is a drive shaft by spline coupling to the brake disc guide 6. 5 is a brake disk that is mounted so as to be movable in a direction parallel to the axis 5, 7 is a wheel that is detachably attached to the brake disk guide 6 from a bolt 9, and 8 is a tire that is attached to the wheel 7. 1 is assembled in the arrangement shown in FIG.

以下それぞれの構成について説明する。
（モータケーシング１）
モータケーシング１は、サスペンション等の車体側に連結される形状、構成となっている。このモータケーシング１は有底の半円筒状に形成された第１ケース１ａを有しており、この第１ケース１ａ内にモータ室２が形成されている。第１ケース１ａの開口部側には第２ケース１ｂおよび第３ケース１ｃが、図示しない係止部材（ボルト等）にて一体的に係合されている。前記第２ケース１ｂはモータ室２を区画しており、第２ケース１ｂの中心部にはブレーキディスク押圧体４ｅ（後述する）をベアリング支持するための軸支部１ｂ´が形成されている。また、第２ケース１ｂと第３ケース１ｃとはブレーキディスク６ａの収納スペースを形成しており、ブレーキディスク６ａと対向する第３ケース１ｃの面には摩擦材１０ａが取り付けられている。 Each configuration will be described below.
(Motor casing 1)
The motor casing 1 has a shape and a configuration that are coupled to a vehicle body such as a suspension. The motor casing 1 has a first case 1a formed in a bottomed semi-cylindrical shape, and a motor chamber 2 is formed in the first case 1a. The second case 1b and the third case 1c are integrally engaged with a locking member (such as a bolt) (not shown) on the opening side of the first case 1a. The second case 1b defines a motor chamber 2, and a shaft support 1b 'for supporting a brake disc pressing body 4e (described later) is formed at the center of the second case 1b. The second case 1b and the third case 1c form a storage space for the brake disc 6a, and a friction material 10a is attached to the surface of the third case 1c facing the brake disc 6a.

（ドライブシャフト５、ブレーキディスクガイド６など）
モータケーシング１の中心部には、ベアリング１１を介してドライブシャフト５が回転自在に取り付けられている。前記ドライブシャフト５を軸支するベアリング１１は、第１ケース１ａの中心部においてドライブシャフト５の端部に形成した段部に嵌合されており、また前記ベアリング１１は第１モータ３の第１ロータ３ｂ（後述する）と共に、抜け止めボルト１２によりドライブシャフト５に固定されている。そして第１ケース１ａの中心部には防塵用のキャップ１５が取り付けられている。
ドライブシャフト５の他端側にはブレーキディスクガイド６がホイール７と共にボルト／ナット９により着脱自在に固定されている。ブレーキディスクガイド６の外周には、スプラインが形成されており、このスプラインにブレーキディスク６ａがドライブシャフト５の軸方向と平行方向に摺動可能かつ相互回転不能に組付けられている。なお、ブレーキディスク６ａは図示せぬリターンスプリングにより初期位置が保持されるように構成することもできる。また、ブレーキディスクガイド６とブレーキディスク６ａとの組付けには同様の機能を達成できる他の組付け方法を採用することも可能である。この構成により、ブレーキディスクガイド６、ブレーキディスク６ａ、ホイール７はドライブシャフト５とともに一体となって回転する。 (Drive shaft 5, brake disc guide 6, etc.)
A drive shaft 5 is rotatably attached to the central portion of the motor casing 1 via a bearing 11. The bearing 11 that pivotally supports the drive shaft 5 is fitted in a step formed at the end of the drive shaft 5 at the center of the first case 1 a, and the bearing 11 is the first of the first motor 3. Along with the rotor 3b (described later), it is fixed to the drive shaft 5 by a retaining bolt 12. A dust-proof cap 15 is attached to the center of the first case 1a.
A brake disc guide 6 is detachably fixed to the other end side of the drive shaft 5 by a bolt / nut 9 together with a wheel 7. A spline is formed on the outer periphery of the brake disc guide 6, and the brake disc 6 a is assembled to the spline so as to be slidable in a direction parallel to the axial direction of the drive shaft 5 and not to be mutually rotatable. Note that the brake disk 6a may be configured such that the initial position is held by a return spring (not shown). In addition, it is possible to adopt another assembling method capable of achieving the same function for assembling the brake disc guide 6 and the brake disc 6a. With this configuration, the brake disc guide 6, the brake disc 6 a and the wheel 7 rotate together with the drive shaft 5.

（第１モータ３、第２モータ４）
第１モータ３と第２モータ４は前述したモータ室２内に配置されている。第１、第２モータ３、４は、誘導モータ・ブラシレスＰＭモータ等種別を問わず、従来公知のステータとロータとを有する形式のものであり、図示せぬコントローラ部からワイヤーハーネスを介して供給される電力をコイル（ステータ）に通電することで、ロータが電磁気的な力により回転させられる。以下第１モータ３、第２モータ４の構成を説明する。なおコイルヘの通電タイミングは、図示しないロータ位置センサ（エンコーダ・レゾルバ）等の信号を利用してマイコン等を使用しておこなう。このモータの作動については後述する。 (First motor 3, second motor 4)
The first motor 3 and the second motor 4 are disposed in the motor chamber 2 described above. The first and second motors 3 and 4 are of a type having a conventionally known stator and rotor regardless of the type such as an induction motor and a brushless PM motor, and are supplied from a controller unit (not shown) via a wire harness. By energizing the coil (stator) with the generated electric power, the rotor is rotated by electromagnetic force. Hereinafter, the configurations of the first motor 3 and the second motor 4 will be described. The energization timing to the coil is performed using a microcomputer or the like using a signal from a rotor position sensor (encoder / resolver) (not shown). The operation of this motor will be described later.

第１、第２モータ３、４の第１、第２ステータ３ａ、４ａは、図１に示すようにモータケーシング１の第１ケース１ａの円周内面に配置され、適宜手段で第１ケース１ａ内面に固定されている。
また、第１モータ３の第１ロータ３ｂは、全体が円形をしており第１モータ３のステータ３ａの内周側に配置され、その中心部がドライブシャフト５に対して固定されている。この固定方法は適宜固定手段を採用できるが、本例では、第１ロータ３ｂの中心部がドライブシャフト５にスプライン結合されており、前述したドライブシャフト５を軸支するベアリング１１により固定されている。また第１ロータ３ｂの外周面には公知のモータと同様に永久磁石３ｃが固定されている。さらに第１ロータ３ｂは図示のように回転−直動変換機構１３（詳細は後述する）を収納できるスペースを形成するために、外周側の断面が略コ字状をしており、そのコ字状内に回転−直動変換機構１３が収納できるようになっている。 The first and second stators 3a and 4a of the first and second motors 3 and 4 are disposed on the inner circumferential surface of the first case 1a of the motor casing 1 as shown in FIG. It is fixed to the inner surface.
Further, the first rotor 3 b of the first motor 3 has a circular shape as a whole, is disposed on the inner peripheral side of the stator 3 a of the first motor 3, and its central portion is fixed to the drive shaft 5. As this fixing method, fixing means can be adopted as appropriate, but in this example, the central portion of the first rotor 3b is splined to the drive shaft 5 and is fixed by the bearing 11 that supports the drive shaft 5 described above. . A permanent magnet 3c is fixed to the outer peripheral surface of the first rotor 3b in the same manner as a known motor. Furthermore, the first rotor 3b has a substantially U-shaped cross section on the outer peripheral side in order to form a space in which the rotation-linear motion conversion mechanism 13 (details will be described later) can be accommodated as shown in the figure. The rotation / linear motion conversion mechanism 13 can be accommodated in the shape.

第２モータ４の第２ロータ４ｂは、全体が円形をしており第２モータ４のステータ４ａの内周側に配置されている。第２ロータ４ｂの外周面には、第１ロータ３ｂと同様に永久磁石４ｃが固定されている。また第２ロータ４ｂには回転−直動変換機構１３を支持する突出面４ｄが形成されており、この突出面４ｄと、第１ロータ３ｂに形成した前記コ字状部との間に前述した回転−直動変換機構１３が配置される。
第１ロータ３ｂと第２ロータ４ｂとは、それぞれの外周部において弾性部材（コイルスプリング）１４により結合されている。このコイルスプリング１４は第１、第２ロータ３ｂ、４ｂを軸方向において当接面Ｋで当接する方向に、また、相対的に回転させて前記回転−直動変換機構１３が非作動の方向となるように付勢されており、バネ定数の高いコイルスプリング１４として構成されている。ここで当接面Ｋは回転−直動変換機構の嵌合状態にかみ込みなどの不具合がおきないようストッパとしての役目を果たす。なお、このコイルスプリング１４の代わりに、同様の機能を有する引張スプリング等他の形態の弾性材を使用することも可能である。
第２ロータ４ｂの内周端面には図示のように断面が略Ｌ字状をしたブレーキディスク押圧体４ｅが適宜固定手段で固定されている。本例ではブレーキディスク押圧体４ｅに第２ロータ４ｂの中心部が圧入され固定されている。 The second rotor 4 b of the second motor 4 has a circular shape as a whole, and is disposed on the inner peripheral side of the stator 4 a of the second motor 4. A permanent magnet 4c is fixed to the outer peripheral surface of the second rotor 4b in the same manner as the first rotor 3b. The second rotor 4b is formed with a protruding surface 4d that supports the rotation-linear motion converting mechanism 13, and the aforementioned U-shaped portion formed on the first rotor 3b is interposed between the protruding surface 4d and the first rotor 3b. A rotation-linear motion conversion mechanism 13 is arranged.
The 1st rotor 3b and the 2nd rotor 4b are couple | bonded by the elastic member (coil spring) 14 in each outer peripheral part. The coil spring 14 rotates the first and second rotors 3b and 4b in a direction in which the first and second rotors 3b and 4b come into contact with each other at the contact surface K in the axial direction and in a direction in which the rotation-linear motion conversion mechanism 13 is not operated. The coil spring 14 is configured to have a high spring constant. Here, the contact surface K serves as a stopper so as not to cause problems such as biting in the fitting state of the rotation-linear motion conversion mechanism. Instead of this coil spring 14, other forms of elastic material such as a tension spring having the same function can be used.
On the inner peripheral end surface of the second rotor 4b, a brake disc pressing body 4e having a substantially L-shaped cross section as shown in the figure is appropriately fixed by fixing means. In this example, the center portion of the second rotor 4b is press-fitted and fixed to the brake disc pressing body 4e.

（ブレーキディスク押圧体４ｅ）
ブレーキディスク押圧体４ｅはその中心部において、中心部外周が外ベアリングによって第２ケース１ｂに、また中心部内周が内ベアリングによってドライブシャフト５に軸支持されている。即ち、ブレーキディスク押圧体４ｅは、前記内、外ベアリングによりドライブシャフト５と第２ケース１ｂとの間で回転自在、かつ、ドライブシャフト５の軸方向へ移動可能に支持されている。ブレーキディスク押圧体４ｅの外周側のブレーキディスク６ａに対向する面には摩擦材１０ｂが取りつけられている。また、第３ケース１ｃの内面には第３ケース１ｃと一体的に摩擦材１０ａが成型されるか（現行ブレーキパッドにおけるプレッシャプレートが今回の第３ケース１ｃに相当する）、若しくは取り外し可能（現行ブレーキパッドのように）としながら、トルクアンカを第３ケース１ｃ内に持つような構成により摩擦材１０ａを保持する。
なお、ブレーキディスク押圧体４ｅとブレーキディスク６ａは、制動前は共に回転しているので、摩擦材１０ｂには基本的に制動力は発生せず、摩擦材１０ａにて行われる。よって、摩擦材１０ｂの厚さ、面積は摩擦材１０ａよりも少なくてよい。 (Brake disc pressing body 4e)
At the center of the brake disc pressing body 4e, the outer periphery of the center is axially supported on the second case 1b by an outer bearing, and the inner periphery of the center is supported by the drive shaft 5 by an inner bearing. That is, the brake disc pressing body 4e is supported by the inner and outer bearings so as to be rotatable between the drive shaft 5 and the second case 1b and to be movable in the axial direction of the drive shaft 5. A friction material 10b is attached to the outer surface of the brake disc pressing body 4e facing the brake disc 6a. Also, the friction material 10a is molded integrally with the third case 1c on the inner surface of the third case 1c (the pressure plate in the current brake pad corresponds to the third case 1c of this time) or is removable (currently The friction material 10a is held by a configuration having a torque anchor in the third case 1c.
Since the brake disk pressing body 4e and the brake disk 6a are both rotated before braking, the friction material 10b basically does not generate a braking force and is performed by the friction material 10a. Therefore, the thickness and area of the friction material 10b may be smaller than that of the friction material 10a.

（回転−直動変換機構１３１３）
第１ロータ３ｂと第２ロータ４ｂとの間に介在させる回転−直動変換機構１３は、第１ロータ３ｂと第２ロータ４ｂとが互いに相対回転すると、その回転により、第２ロータ４ｂが軸方向に移動する機能を有する機構である。例えば、図１の例では、第１ロータ３ｂと第２ロータ４ｂに形成したネジ状の溝にボールを介在させた構成（ボールネジ機構）となっており、この構成によりドライブシャフト５側に固定されている第１ロータ３ｂ（ナット側）に対して、ドライブシャフト５に対して回転自在に保持されている第２ロータ４ｂ（スクリュ側）が相対的に回転すると、第２ロータ４ｂのみが前記ネジ状溝の作用によりドライブシャフト５の軸方向に移動できる作用をなす。なお、ナットとネジの関係は上記とは逆でも良いことは当然である。 (Rotation-linear motion conversion mechanism 1313)
When the first rotor 3b and the second rotor 4b rotate relative to each other, the rotation-linear motion converting mechanism 13 interposed between the first rotor 3b and the second rotor 4b causes the second rotor 4b to pivot. It is a mechanism having a function of moving in the direction. For example, in the example of FIG. 1, the ball is interposed in a screw-like groove formed in the first rotor 3 b and the second rotor 4 b (ball screw mechanism), and this configuration fixes the drive shaft 5 side. When the second rotor 4b (screw side) held rotatably with respect to the drive shaft 5 is rotated relative to the first rotor 3b (nut side), only the second rotor 4b is threaded. The movement of the drive groove 5 is effected by the action of the groove. Of course, the relationship between the nut and the screw may be reversed.

この回転−直動変換機構１３としては、他にも図３に示すようなボールランプ機構、図４に示す台形ネジ等を採用することができる。なお図３、図４中の符号は図１中の符号と同じ部材を示す。
図３に示すボールランプ機構は、第１ロータ３ｂと第２ロータ４ｂとの対向面に深さが次第に浅くなる溝を逆方向に形成し、その溝内にボールを配置した構成となっている。この構成により、第１ロータ３ｂに対して第２ロータ４ｂが相対的に回転すると、介在されているボールは第１、第２ロータ３ｂ、４ｂに形成した溝の浅い方に位置することになり、この結果、第２ロータ４ｂが第１ロータ３ｂから離れる方向に軸方向に移動するものである。なお、ボールランプ機構においては、図３の如く当接面Ｋを有する必要がない。図示しない対向面内の溝にあるボールが所定以上には戻り方向に作動不能とする壁が、当接面としての役割を果たしている。またこの機構そのものについては周知であり、さらなる詳細な説明は省略する。 As the rotation-linear motion conversion mechanism 13, a ball ramp mechanism as shown in FIG. 3 and a trapezoidal screw as shown in FIG. 4 can be employed. 3 and 4 indicate the same members as those in FIG.
The ball ramp mechanism shown in FIG. 3 has a structure in which grooves that gradually decrease in depth are formed in opposite directions on the opposing surfaces of the first rotor 3b and the second rotor 4b, and the balls are disposed in the grooves. . With this configuration, when the second rotor 4b rotates relative to the first rotor 3b, the intervening ball is positioned in the shallower groove formed in the first and second rotors 3b and 4b. As a result, the second rotor 4b moves in the axial direction in a direction away from the first rotor 3b. In the ball ramp mechanism, it is not necessary to have the contact surface K as shown in FIG. A wall that prevents the ball in the groove in the facing surface (not shown) from operating in a return direction beyond a predetermined value serves as a contact surface. Further, this mechanism itself is well known, and further detailed description is omitted.

図４に示す台形ネジは、第１、第２ロータ３ｂ、４ｂに形成した台形ネジを螺合させておき、第１ロータ３ｂに対して第２ロータ４ｂが相対的に回転すると、ネジの作用により第２ロータ４ｂが第１ロータ３ｂから離れるように軸方向に移動するものである。なおこの機構についても周知である。さらなる詳細な説明は省略する。 In the trapezoidal screw shown in FIG. 4, when the trapezoidal screw formed on the first and second rotors 3b and 4b is screwed, and the second rotor 4b rotates relative to the first rotor 3b, the action of the screw is achieved. Thus, the second rotor 4b moves in the axial direction so as to be separated from the first rotor 3b. This mechanism is also well known. Further detailed description is omitted.

（ホイールモータ部）
第１、第２モータ３、４の第１、第２ステータ３ａ、４ａは、周知のようにコアとコイルとからなり、ワイヤーハーネスから供給される電力をコイルに通電することで、対応する第１、第２ロータ３ｂ、４ｂが電磁気的な力により回転させられる。
コイルヘの通電タイミングは、図示しないロータ位置センサ（エンコーダ・レゾルバ）等の信号を利用しておこなう。
図中、符号１６で示す部材はシールである。 (Wheel motor part)
As is well known, the first and second stators 3a and 4a of the first and second motors 3 and 4 are composed of a core and a coil, and the corresponding first power is supplied to the coil by supplying electric power supplied from the wire harness. 1. The second rotors 3b and 4b are rotated by electromagnetic force.
The energization timing to the coil is performed using a signal from a rotor position sensor (encoder / resolver) (not shown).
In the figure, a member denoted by reference numeral 16 is a seal.

上記構成からなる摩擦ブレーキ付きの車両用ホイールモータの作動を説明する。
（モード１：回生制動時）
本モードの回生制動時は、第２ロータ４ｂは、コイルスプリング１４によって軸方向を第１ロータ３ｂ方向に且つ回転方向を回転ー直動変機構が初期位置（非作動）になる方向に常に付勢され、当接面Ｋによって第１ロータ３ｂと接触しており、両者は一体的に結合されている。この状態で第１モータ３のみ回生トルクを発生させるよう制御する。具体的にはタイヤの回転力がホイール７→ドライブシャフト５を介して第１ロータ３ｂに伝わると、第１ステータ３ａ部のコイルに発電電力が発生し、その電力を図示しないコントローラを介しバッテリやキャパシター等へ戻すことにより回生トルクが発生する。第２モータ４は無制御とし、第２ロータ４ｂはコイルスプンリング１４の力により第１ロータ３ｂに連れ回り回転させられる。第２ロータ４ｂはトルクを発生しないので、回転−直動変換機構１３は初期位置（非作動）の状態を保つ。よってブレーキディスク押圧体４ｅに取り付けた摩擦材１０ｂとブレーキディスク６ａは離間された状態であり、摩擦制動は発生しない。第２モータ４はその電源線がオープン（どこにも繋がらない状態）であり、電流が流れない。なお、このモードはバッテリやキャパシター等の充電状態によって回生トルクが発生する容量に制限が生じるので緩制動までが可能である。ブレーキペダルの解放等により回生制動状態が解除されると制動が解除される。 The operation of the vehicle wheel motor with the friction brake having the above configuration will be described.
(Mode 1: During regenerative braking)
During regenerative braking in this mode, the second rotor 4b is always attached by the coil spring 14 in the direction in which the axial direction is in the direction of the first rotor 3b and the rotational direction is in the direction in which the rotation-linear motion changing mechanism is at the initial position (non-operation). And is in contact with the first rotor 3b by the contact surface K, and both are integrally coupled. In this state, only the first motor 3 is controlled to generate regenerative torque. Specifically, when the rotational force of the tire is transmitted to the first rotor 3b via the wheel 7 → drive shaft 5, generated power is generated in the coil of the first stator 3a, and the power is transmitted to a battery or the like via a controller (not shown). Regenerative torque is generated by returning to the capacitor. The second motor 4 is not controlled, and the second rotor 4b is rotated along with the first rotor 3b by the force of the coil spun ring 14. Since the second rotor 4b does not generate torque, the rotation-linear motion conversion mechanism 13 maintains the initial position (non-operating) state. Therefore, the friction material 10b attached to the brake disk pressing body 4e and the brake disk 6a are in a separated state, and friction braking does not occur. The power supply line of the second motor 4 is open (a state where it is not connected anywhere), and no current flows. In this mode, since the capacity for generating regenerative torque is limited depending on the state of charge of the battery, capacitor, etc., it is possible to perform gentle braking. When the regenerative braking state is released by releasing the brake pedal or the like, the braking is released.

（モード２：回生制動＋摩擦制動）
このモード２には以下の（２−１）、（２−２）の２つの方法がある。２−１：回生制動＋摩擦制動
第１モータ３は、モード１と同様の原理にて回生制動が実施される。一方、摩擦制動としては、図示しないエンコーダ等を用いたロータ角度の制御により、第１ロータ３ｂおよび第２ロータ４ｂの各々の相対回転角度θをコントロールする（図６参照）。具体的には、第２ロータ４ｂは第１ロータ３ｂよりも角度θだけ遅く回転させられるので、回転−直動変換機構１３の作用により第２ロータ４ｂは第１ロータ３ｂから離間する方向に動く（図２参照）。よって第２ロータ４ｂと一体的に繋がるブレーキディスク押圧体４ｅが図１中右方向に回転しながら動く為、摩擦材１０ｂをブレーキディスク６ａ方向に押しつけ、さらにブレーキディスク６ａをブレーキディスクガイド６の外周に形成したスプライン上をドライブシャフト５の軸方向に摺動させ、ブレーキディスク６ａを対向する摩擦材１０ａとともに挟持し摩擦ブレーキ力を発生する。このモードは、第２モータ４に投入する電力の容量以外には制限がなく、急制動まで可能となる。また第２モータ４は第２ロータ４ｂが第１ロータ３ｂから離間するまでトルクはマイナス方向、その後その場所を維持するように角度θの微調整が繰り返される。ブレーキペダルの解放等により、第２ロータ４ｂはコイルスプリング１４の作用により初期状態に復帰し、第１モータ３による回生制動は解除され、且つロータ角度の制御による摩擦制動も解除される。
２−２：回生制動＋逆転制動＋摩擦制動
回生制動はモード１と同様の原理である。一方、逆転制動、摩擦制動としては、第２モータ４の回転トルクをマイナス方向ヘコントロールする。
第２ロータ４ｂは第１ロータ３ｂに対してコイルスプリング１４のスプリング力により当接する方向へ付勢されているので、第２モータ４のトルクがゼロの時は、第１モータ３のロータ３ｂに連れまわって回転している。ここで、第２モータ４に対しマイナス方向へトルクを発生させると、逆転制動のほかに、回転−直動変換機構１３の作動により上記と同様の原理で摩擦ブレーキ力を発生する。このモードも、第２モータ４に投入する電力の容量以外に制限がなく、急制動まで可能となる。ブレーキペダルの解放等により第２ロータ４ｂはコイルスプリング１４の作用により初期状態に復帰し、全ての制動が解除される。 (Mode 2: Regenerative braking + friction braking)
Mode 2 has the following two methods (2-1) and (2-2). 2-1: Regenerative braking + friction braking The first motor 3 performs regenerative braking on the same principle as in mode 1. On the other hand, as friction braking, the relative rotation angle θ of each of the first rotor 3b and the second rotor 4b is controlled by controlling the rotor angle using an encoder (not shown) (see FIG. 6). Specifically, since the second rotor 4b is rotated slower than the first rotor 3b by an angle θ, the second rotor 4b moves in a direction away from the first rotor 3b by the action of the rotation-linear motion conversion mechanism 13. (See FIG. 2). Accordingly, since the brake disk pressing body 4e integrally connected to the second rotor 4b moves while rotating in the right direction in FIG. 1, the friction material 10b is pressed in the direction of the brake disk 6a, and the brake disk 6a is further moved to the outer periphery of the brake disk guide 6. The brake disc 6a is slid in the axial direction of the drive shaft 5 together with the opposing friction material 10a to generate a friction brake force. In this mode, there is no limit other than the capacity of the electric power supplied to the second motor 4, and sudden braking is possible. Further, fine adjustment of the angle θ is repeated so that the torque of the second motor 4 is maintained in the negative direction until the second rotor 4b is separated from the first rotor 3b, and thereafter the position is maintained. When the brake pedal is released, the second rotor 4b is returned to the initial state by the action of the coil spring 14, regenerative braking by the first motor 3 is released, and friction braking by controlling the rotor angle is also released.
2-2: Regenerative braking + reverse braking + friction braking Regenerative braking is the same principle as in mode 1. On the other hand, as the reverse braking and friction braking, the rotational torque of the second motor 4 is controlled in the minus direction.
Since the second rotor 4b is biased in a direction in which the second rotor 4b comes into contact with the first rotor 3b by the spring force of the coil spring 14, when the torque of the second motor 4 is zero, the rotor 3b of the first motor 3 Rotating around. Here, when torque is generated in the minus direction with respect to the second motor 4, in addition to reverse braking, friction brake force is generated based on the same principle as described above by the operation of the rotation-linear motion conversion mechanism 13. In this mode, there is no limit other than the capacity of the electric power supplied to the second motor 4, and sudden braking is possible. When the brake pedal is released, the second rotor 4b returns to the initial state by the action of the coil spring 14, and all braking is released.

（モード３：逆転制動＋摩擦制動）
モード２−２では、第１モータ３は回生制動の制御を行ったが、本モードでは第１モータ３を無制御とし、第２モータ４はそれ自身にマイナス方向へトルクを発生させることで得られる逆転制動と、第２ロータ４ｂを第１ロータ３ｂに対して離間させることによる回転−直動変換機構１３の作用により前述したように摩擦制動力発生の双方の機能を発揮する。ブレーキペダルの解放等により第２ロータ４ｂはコイルスプリング１４の作用により初期状態に復帰し、制動が解除される。 (Mode 3: reverse braking + friction braking)
In mode 2-2, the first motor 3 performs regenerative braking control. In this mode, the first motor 3 is not controlled, and the second motor 4 generates torque in the negative direction. As described above, both functions of the reverse braking and the rotation-linear motion conversion mechanism 13 by separating the second rotor 4b from the first rotor 3b are used. When the brake pedal is released, the second rotor 4b returns to the initial state by the action of the coil spring 14, and the braking is released.

（モード４：摩擦制動のみ）
本モードは停車を維持する摩擦ブレ−キを想定している。
第２モータ４にマイナス方向へトルクを発生させ、回転−直動変換機構１３の作用により第２ロータ４ｂを第１ロータ３ｂに対して離間させることで摩擦ブレーキ力を発生する。この時、第１モータ３を無制御の状態にしてしまうと、第２モータ４のマイナス方向へのトルクによる逆転制動の力が摩擦ブレーキ力より大きくなり、車両自体が後進方向に動いてしまうので、これを防ぐ為に第１モータ３には第２モ−タ４とは反対方向のプラス方向へのトルクを発生させ、バランスをとり車両が動かないようにする。ブレーキペダルの解放等により、第２ロータ４ｂはコイルスプリング１４の作用により初期状態に復帰し制動が解除される。 (Mode 4: Friction braking only)
This mode assumes a friction brake that keeps the vehicle stationary.
A torque is generated in the minus direction in the second motor 4 and the frictional braking force is generated by separating the second rotor 4b from the first rotor 3b by the action of the rotation-linear motion conversion mechanism 13. At this time, if the first motor 3 is brought into an uncontrolled state, the reverse braking force due to the negative torque of the second motor 4 becomes larger than the friction braking force, and the vehicle itself moves in the reverse direction. In order to prevent this, the first motor 3 is caused to generate a torque in the plus direction opposite to the second motor 4 so as to balance the vehicle so that the vehicle does not move. When the brake pedal is released, the second rotor 4b is returned to the initial state by the action of the coil spring 14, and the braking is released.

（モード５：力行（駆動）のみ）
力行時は、第１、第２モータ３、４ともにプラス方向へのトルクを発生させて、力行させる。回転−直動変換機構１３は、非作動の状態に付勢され、第１、第２ロータ３ｂ、４ｂは当接面Ｋで接触し、一体的に回転することになる（図５参照）。駆動トルクは第１、第２モータ３、４のトルクを加算した量となる。 (Mode 5: Power running (drive) only)
During power running, both the first and second motors 3 and 4 generate torque in the positive direction to cause power running. The rotation / linear motion conversion mechanism 13 is urged to an inoperative state, and the first and second rotors 3b and 4b come into contact with each other at the contact surface K and rotate integrally (see FIG. 5). The driving torque is an amount obtained by adding the torques of the first and second motors 3 and 4.

（モード６：力行＋摩擦制動）
本モードは坂道発進補助時等を想定している。
第１モータ３はプラス方向にトルクを発生させ、第２モータ４はそれよりも絶対値の小さいマイナス方向へのトルクを発生させる。力行トルクは（第１モータ３のプラス方向へのトルク−第２モータ４のマイナス方向へのトルク）となり、坂道発進時のスムーズな力行が可能となる。なお、本モードにて『第１モータ３のプラス方向へのトルク＝第２モータ４のマイナス方向へのトルクの絶対値』となったときが、車両に前進にも後進にもトルクが働かないので、モード４に相当する。ブレーキペダルの解放等により第２ロータ４ｂはコイルスプリング１４の作用により初期状態に復帰し、制動が解除される。 (Mode 6: Power running + friction braking)
This mode assumes when starting a slope.
The first motor 3 generates torque in the plus direction, and the second motor 4 generates torque in the minus direction having a smaller absolute value. The power running torque becomes (torque in the positive direction of the first motor 3−torque in the negative direction of the second motor 4), and smooth power running when starting on a hill is possible. In this mode, when “the torque in the positive direction of the first motor 3 = the absolute value of the torque in the negative direction of the second motor 4”, the torque does not act on the vehicle forward or backward. Therefore, it corresponds to mode 4. When the brake pedal is released, the second rotor 4b returns to the initial state by the action of the coil spring 14, and the braking is released.

上記モードに対応した各種の作動状態をまとめたものを図７に示す。なお、図表中のモータＡ、モータＢは上記実施例の説明中で使用した第１モータ３、第２モータ４に対応している。 FIG. 7 shows a summary of various operating states corresponding to the above mode. The motor A and motor B in the chart correspond to the first motor 3 and the second motor 4 used in the description of the above embodiment.

以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、第１モータ３、第２モータ４のロータ３ｂ、４ｂの形状、第１ロータ３ｂ、第２ロータ４ｂを結合するスプリングの形状等は設計時に自由に選択できるものであり、例示したものに限定されることはない。また、各モータの制御は、コンピュータからの指示により行うことができる。
さらに、本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいかなる形でも実施できる。そのため、前述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず限定的に解釈してはならない。 Although the embodiment according to the present invention has been described above, the shapes of the rotors 3b and 4b of the first motor 3 and the second motor 4, the shapes of the springs connecting the first rotor 3b and the second rotor 4b, etc. are as designed. It can select freely and is not limited to what was illustrated. Each motor can be controlled by an instruction from a computer.
In addition, the present invention can be implemented in any other form without departing from the spirit or main features thereof. For this reason, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner.

本発明は、ホイールモータを搭載した電気自動車、燃料電池車、ハイブリッド車、二輸車、汎用機（カート等）、産業機械等に利用できる。 The present invention can be used for an electric vehicle equipped with a wheel motor, a fuel cell vehicle, a hybrid vehicle, a double transport vehicle, a general-purpose machine (such as a cart), and an industrial machine.

第１実施例としての車両用ホイールモータの半断面図である。1 is a half sectional view of a vehicle wheel motor as a first embodiment. 摩擦ブレーキ作動時の車両用ホイールモータの半断面図である。It is a half sectional view of the wheel motor for vehicles at the time of friction brake operation. 第２実施例としての車両用ホイールモータの半断面図である。It is a half sectional view of the wheel motor for vehicles as the 2nd example. 第３実施例としての車両用ホイールモータの半断面図である。It is a half sectional view of a wheel motor for vehicles as a 3rd example. 第１ロータ３ｂと第２ロータ４ｂの通常位置を示す図である。It is a figure which shows the normal position of the 1st rotor 3b and the 2nd rotor 4b. 第１ロータ３ｂと第２ロータ４ｂの摩擦ブレーキ作動時位置を示す図（図５に対応する断面図）である。It is a figure (cross-sectional view corresponding to FIG. 5) which shows the position at the time of the friction brake action of the 1st rotor 3b and the 2nd rotor 4b. 本発明に係る車両用ホイールモータの制御モードを表にしたものである。The control mode of the vehicle wheel motor according to the present invention is tabulated.

Explanation of symbols

１モータケーシング
１ａ第１ケース
１ｂ第２ケース
１ｃ第３ケース
２モータ室
３第１モータ
３ａ第１ステータ
３ｂ第１ロータ
３ｃ永久磁石
４第２モータ
４ａ第２ステータ
４ｂ第２ロータ
４ｃ永久磁石
４ｅブレーキディスク押圧体
５ドライブシャフト
６ブレーキディスクガイド
６ａブレーキディスク
７ホイール
８タイヤ
９ボルト／ナット
１０ａ摩擦材
１０ｂ摩擦材
１１ベアリング
１２ボルト
１３回転−直動変換機構
１４コイルスプリング
１５キャップ
Ｋロータ当接面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor casing 1a 1st case 1b 2nd case 1c 3rd case 2 Motor chamber 3 1st motor 3a 1st stator 3b 1st rotor 3c Permanent magnet 4 2nd motor 4a 2nd stator 4b 2nd rotor 4c Permanent magnet 4e Brake Disc pressing body 5 Drive shaft 6 Brake disc guide 6a Brake disc 7 Wheel 8 Tire 9 Bolt / nut 10a Friction material 10b Friction material 11 Bearing 12 Bolt 13 Rotation-linear motion conversion mechanism 14 Coil spring 15 Cap K Rotor contact surface

Claims

A motor casing attached to the vehicle body side, a motor chamber formed in the motor casing, first and second motors arranged in the motor chamber and independently controllable, and rotatably supported with respect to the motor casing Each of the first and second motors comprises a stator and a rotor, each stator being fixed to the inner wall of the motor casing, and the first rotor on the inner peripheral side of the stator on the first motor side. The second rotor is supported by the drive shaft so as to be rotatable and axially movable on the inner peripheral side of the stator on the second motor side, and the rotors are connected via a rotation-linear motion conversion mechanism. A brake disk pressing body provided with a friction material is integrally connected to the second rotor rotatably supported by the drive shaft. The brake disk is coupled to the rotor by moving the second rotor in the axial direction of the drive shaft via the rotation-linear motion conversion mechanism by the relative rotation of the first and second rotors. A vehicle wheel motor characterized by moving a body in an axial direction and pressing a friction material provided on the brake disk pressing body against the brake disk.

2. The vehicle wheel motor according to claim 1, wherein a friction material is disposed on a motor casing side sandwiching the brake disk so as to face a friction material provided on the brake disk pressing body.

The brake disc is slidably coupled to the inner peripheral side of the brake disc, and a brake disc guide fixed to the drive shaft is provided. The brake disc is pressed by a friction material provided on the brake disc pressing body. 3. The brake according to claim 1, wherein the brake is slid in the axial direction of the drive shaft along the brake disc guide and sandwiched with the friction material on the motor casing side to perform a brake operation. Wheel motor for vehicles.

4. The vehicle wheel motor according to claim 3, wherein the brake disc is slidably coupled to the brake disc guide by a spline.

The vehicle wheel motor according to any one of claims 1 to 4, wherein the first and second rotors are elastically coupled by an elastic member.

6. The elastic member according to claim 5, wherein the elastic member urges the first and second rotors to rotate relative to each other so as to approach the axial direction so that the rotation-linear motion conversion mechanism becomes inactive. Vehicle wheel motor.

The vehicle wheel motor according to any one of claims 1 to 6, wherein the rotation / linear motion conversion mechanism is any one of a ball screw, a ball ramp, and a screw mechanism.

8. The brake disc pressing body according to claim 1, wherein the outer periphery of the brake disc pressing body is held by the motor casing, and the inner periphery of the brake disc pressing body is held movably in both the rotational direction and the axial direction. The vehicle wheel motor described.

The vehicle wheel motor according to claim 1, wherein the brake disc pressing body is coupled to the second rotor by press-fitting.

The first rotor is spline-coupled to the drive shaft. Further, the first rotor is sandwiched between an end surface formed on the drive shaft and a bearing, and is locked by a retaining bolt so that the first rotor is moved in the axial direction. The vehicle wheel motor according to any one of claims 1 to 9, wherein the vehicle wheel motor is regulated.

11. The vehicle wheel motor control method according to claim 1, wherein the friction braking force control controls the rotational torque of one of the two motors (the torque of the second motor in the negative direction). A method for controlling a vehicle wheel motor, characterized by being realized by the above.

11. The vehicle wheel motor control method according to claim 1, wherein the braking force control by the friction is performed by controlling a relative angle difference between the first and second rotors of the first and second motors. A control method for a vehicle wheel motor.

In the vehicle wheel motor control method according to claims 1 to 10, a vehicle wheel motor control method, characterized by using only the first motor as a regenerative braking.

A method of controlling a wheel motor for a vehicle according to claims 1 to 10, first, by the control of the second motor, the vehicle wheel motors, characterized in that to control the frictional braking force and regenerative braking force at the same time Control method.

In the vehicle wheel motor control method according to claims 1 to 10, by controlling only the second motor, and characterized by controlling the braking force and the frictional braking force by the torque to reverse the motor at the same time Control method for vehicle wheel motor.

A method of controlling a wheel motor for a vehicle according to claims 1 to 10, first, by the control of the second motor, the control method of the vehicle wheel motors, characterized in that to control only the frictional braking force.

11. The vehicle wheel motor control method according to claim 1, wherein the torques of the first and second motors are used for both power running.

The method smell of the vehicle wheel motor according to claims 1 to 10 Te, the control of the second motor, the control method of the vehicle wheel motors, characterized in that control and friction brake force and a power torque simultaneously .