(57)【要約】【課題】１つのモータでありながら２つの独立した回転軸を備えるＳＲモータを提供するとともに、このＳＲモータをハイブリッド４ＷＤの動力源として用いることでハイブリッド４ＷＤの小型、軽量化を図る。【解決手段】Ｕ字に形成された第１のステータコアを備え、第１のステータコアがモータケースの内周面上に等ピッチで取り付けられた第１のステータ５４と、Ｕ字に形成された第２のステータコアを備え、第２のステータコアがモータケースの内周面上に第１のステータコアの間に等ピッチで取り付けられた第２のステータ５５とを備える。第１のステータにより回転させられ、第１の回転軸５１に固定された第１のロータ５６、および２のステータ５５により回転させられ、第２の回転軸５２に固定された第２のロータ５８を備え、それらが一つのモータケース内に配置されたＳＲモータ。【選択図】図３
2009247075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒状に形成され、両端に第１および第２の孔部を有するモータケースと、
磁性材料にて略Ｕ字形状に形成され、前記略Ｕ字形状の開口部を形成する第１および第２の開口端を有する複数の第１のステータコアを備え、前記複数の第１のステータコアが前記モータケースの内周面上に略等ピッチで取り付けられた第１のステータと、
磁性体にて形成され、前記第１のステータの前記複数の第１のステータコアと略同一形状に形成され、前記複数の第１のステータコアの間に配置された複数の第２のステータコアを有し、前記第２のステータコアが前記モータケースの内周面上に略等ピッチで取り付けられた第２のステータと、
前記第１のステータの前記複数の第１のステータコアのそれぞれに巻装された複数の第１のコイルを有する第１のコイル群と、
前記第２のステータの前記複数の第２のステータコアのそれぞれに巻装された複数の第２のコイルを有する第２のコイル群と、
前記モータケースに回転自在に固定され、前記モータケースの前記第１の孔部から前記モータケースの外側に突出した突出部を有する第１の回転軸と、
前記モータケースに回転自在に固定され、前記モータケースの前記第２の孔部から前記モータケースの外側に突出した突出部を有する第２の回転軸と、
円盤状に形成され、前記第１のステータのＵ字形状に形成された前記複数の第１のステータの前記第１および第２の開口端から所定の隙間を隔てた位置に配置された複数の第１のロータコアを有し、前記第１の回転軸に固定されたの第１のロータと、
円盤状に形成され、前記第２のステータのＵ字形状に形成された前記複数の第２のステータの前記第１および第２の開口端から所定の隙間を隔てた位置に配置された複数の第２のロータコアを有し、前記第２の回転軸に固定されたの第２のロータとを備えるスイッチトリラクタンスモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のスイッチトリラクタンスモータを備えるハイブリッド電気自動車において、
車両の車両本体と、
前記車両本体の前部に配置され、液体燃料の燃焼により回転されるエンジンシャフトを有する液体燃料エンジンと、
前記車両本体の前部の左右に回転自在に配置され、前記液体燃料エンジンの前記エンジンシャフトの回転により回転される第１および第２の前輪と、
前記車両本体の後部に配置される第１のバッテリと、
前記車両本体の後部の配置され、前記第１のバッテリからの電力の供給により前記第１および第２の回転軸が回転する前記スイッチトリラクタンスモータと、
前記車両本体の後部の左右に回転自在に配置され、それぞれ前記スイッチトリラクタンスモータの前記第１および第の回転軸に第１および第２の減速機構を介して機械的に接続され、前記スイッチトリラクタンスモータの前記第１および第２の回転軸の回転により回転させられる第１および第２の後輪と、
前記スイッチトリラクタンスモータの前記第１のコイル群のそれぞれの第１のコイル、および前記第１のバッテリに接続され、前記第１のコイルのそれぞれに制御信号を供給する第１のインバータと、
前記スイッチトリラクタンスモータの前記第２のコイル群のそれぞれの第２のコイル、および前記第１のバッテリに接続され、前記第２のコイルのそれぞれに制御信号を供給する第２のインバータと、
前記第１および第２の前輪センサ、ならびに前記第１および第２の後輪センサに接続され、前記第１および第２の前輪、ならびに前記第１および第２の後輪の回転情報を処理し、前記車両の速度信号を出力する回転信号処理手段と、
前記回転信号処理手段に接続され、前記回転信号処理手段から供給される前記速度信号が予め定められた第１の速度域の場合には、前記液体燃料エンジンにエンジン駆動制御信号を供給する第１の制御装置と、
前記回転処理手段および前記第１および第２のインバータに接続され、前記回転処理手段から供給される前記速度信号が予め定められた第２の速度域の場合には、前記第１および第２のインバータに前記制御信号を発生するよう指令する第２の制御装置とを備えたことを特徴とするハイブリッド電気自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、２つの独立した回転軸を備えるスイッチトリラクタンスモータ、およびこのスイッチトリラクタンスモータを備え、左右の前輪を液体燃料エンジンで駆動し、左右の後輪をこのスイッチトリラクタンスモータで駆動する４輪駆動のハイブリッド電気自動車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド電気自動車は、液体燃料エンジンの動力および電動モータの動力により車輪を回転させ走行するものであり、近年、液体燃料エンジンの動力により左右の前輪を駆動させ、電動モータの動力により左右の後輪を駆動させる４輪駆動のハイブリッド電気自動車（以下、「ハイブリッド４ＷＤ」という。）も提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１のハイブリッド４ＷＤは、車両の後部にＡＣモータ、クラッチおよびディファレンシャルギヤを備えている。そして、このＡＣモータの回転軸はクラッチを介してディファレンシャルギヤに接続されおり、このＡＣモータの回転軸の回転は、ディファレンシャルギヤにより左右の後輪に配分し左右の後輪を回転させるものである。
【０００３】
特許文献１のハイブリッド４ＷＤは、１つのＡＣモータの回転軸の回転により、左右の後輪を回転させているため、左右の後輪の回転の速度やトルクを独立して制御することができない。また、後輪を駆動するためにＡＣモータの他に、クラッチやディファレンシャルギヤが設けられており、車両の重量が増えてしまうという課題がある。
【０００４】
そのような課題を解決するものとして、２つのスイッチトリラクタンスモータ（以下「ＳＲモータ」という。）の動力により、左右の後輪を駆動させるハイブリッド４ＷＤが提案されている（例えば、特許文献２）。特許文献２のハイブリッド４ＷＤは、左右の後輪のホイールの内部にそれぞれにＳＲモータを配置し、これらのＳＲモータの回転軸の回転により、左右の後輪を回転させるものである。
【０００５】
ＳＲモータは、ロータに永久磁石を備えていないため、外部からロータの回転軸を回転させられたときの負荷が少ない。そのため、ロータの回転軸と後輪との常時接続が可能となり、クラッチが不要となる。また、左右の後輪のそれぞれに動力源として、ＳＲモータを配置していることから、動力の分配のためのデリファレンスギヤが不要となる。したがって、特許文献２のハイブリッド４ＷＤは、クラッチやデリファレンスギヤの重量分の軽量化が図られている。
【特許文献１】特開２００６−２８８００６号公報
【特許文献２】特開２００４−３２８９９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２のハイブリッド４ＷＤにあっては、クラッチやディファレンシャルギヤの重量分の軽量化が図られているが、左右の後輪の駆動源とし、左右の後輪のそれぞれにＳＲモータを用いているため、その分の重量増が懸念される。よって、このＳＲモータを小型、軽量化し、車両全体を軽量化する手段が求められる。
【０００７】
そこで、本発明は、２つの独立した回転出力が得られるＳＲモータの小型、軽量化として、１つのモータでありながら２つの独立した回転軸を備えるＳＲモータを提供するとともに、このＳＲモータをハイブリッド４ＷＤの動力源として用いることでハイブリッド４ＷＤの小型、軽量化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明のＳＲモータは、略円筒状に形成され、両端に第１および第２の孔部を有するモータケースと、磁性材料にて略Ｕ字形状に形成され、前記略Ｕ字形状の開口部を形成する第１および第２の開口端を有する複数の第１のステータコアを備え、前記複数の第１のステータコアが前記モータケースの内周面上に略等ピッチで取り付けられた第１のステータと、磁性体にて形成され、前記第１のステータの前記複数の第１のステータコアと略同一形状に形成され、前記複数の第１のステータコアの間に配置された複数の第２のステータコアを有し、前記第２のステータコアが前記モータケースの内周面上に略等ピッチで取り付けられた第２のステータと、前記第１のステータの前記複数の第１のステータコアのそれぞれに巻装された複数の第１のコイルを有する第１のコイル群と、前記第２のステータの前記複数の第２のステータコアのそれぞれに巻装された複数の第２のコイルを有する第２のコイル群と、前記モータケースに回転自在に固定され、前記モータケースの前記第１の孔部から前記モータケースの外側に突出した突出部を有する第１の回転軸と、前記モータケースに回転自在に固定され、前記モータケースの前記第２の孔部から前記モータケースの外側に突出した突出部を有する第２の回転軸と、円盤状に形成され、前記第１のステータのＵ字形状に形成された前記複数の第１のステータの前記第１および第２の開口端から所定の隙間を隔てた位置に配置された複数の第１のロータコアを有し、前記第１の回転軸に固定されたの第１のロータと、円盤状に形成され、前記第２のステータのＵ字形状に形成された前記複数の第２のステータの前記第１および第２の開口端から所定の隙間を隔てた位置に配置された複数の第２のロータコアを有し、前記第２の回転軸に固定されたの第２のロータとを備える。また、本発明のハイブリッド４ＷＤは、後輪の駆動源として、このＳＲモータを備える。
【発明の効果】
【０００９】
このように、２つの独立した回転出力を得る手段として、１つのモータケース内に第１および第２のステータ、および第１および第２のロータを備え、独立して回転する第１および第２の回転軸を備える構成のＳＲモータとすることで、２つの独立した回転出力を得る手段として、それぞれに出力軸を有するＳＲモータを２つ用いる場合の構成のＳＲモータに比べて、モータ本体の小型、軽量化を図ることができる。
【００１０】
また、２つの独立した回転出力を出力する第１および第２の回転軸を備える構成で小型、軽量化が図られたＳＲモータをハイブリッド４ＷＤの駆動源とすることで、それぞれに出力軸を有するＳＲモータを２つ用いる場合に比べて、ハイブリッド４ＷＤの小型、軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明の実施の形態のＳＲモータについて、図１から図５に基づいて説明する。図１は、本実施の形態のＳＲモータの側面図であり、図２は、図１にてＥ方向から見た本実施の形態のＳＲモータの正面図である。また、図３は、図２にてＡ−Ａにて示す本実施の形態のＳＲモータの縦断面図である。
【００１２】
図１に示すように、本実施の形態のＳＲモータ５０は、モータケース５３を備え、モータケース５３は、円筒状のステータケース５３ａの一端（紙面右側）に円盤状の第１のブラケット５３ｂが取り付けられ、他端（紙面右側）に円盤状の第２のブラケット５３ｃが取り付けられ、第１および第２のブラケットにて両端が塞がれた円筒状の構造となっている。このように、第１および第２のブラケット５３ｂ、５３ｃにて両端が塞がれた略円筒状のモータケース５３の一端（紙面右側）からは、第１の出力軸５１の突出部５１ａが突出し、他端（紙面左側）からは、第２の出力軸５２の突出部５２ａが突出している。
【００１３】
図３に示すように、本実施の形態のＳＲモータ５０は、一端側（紙面右側）に第１のステータ５４および第１のロータ５６とを有し、第１の回転軸５１を回転させる第１の駆動系８０を備え、他端側（紙面左側）に第２のステータ５５および第２のロータ５８とを有し、第２の回転軸５２を回転させる第２の駆動系９０を備える。ここで、第１のステータ５４と第２のステータ５５は、それぞれ第１のステータコア（５４ａから５４ｆ）および第２のステータコア（５５ａから５５ｆ）から構成されており、第１のステータコア（５４ａから５４ｆ）と第２のステータコア（５５ａから５５ｆ）は、ともに同一構造であり、同一部品にて構成されている。
【００１４】
そこで、まず、第１のステータコア（５４ａから５４ｆ）と第２のステータコア（５５ａから５５ｆ）の構造を、図４および図５に基づき説明する。ここで、図４は、第１のステータコア（５４ａから５４ｆ）および第２のステータコア（５５ａから５５ｆ）の正面図であり、図４は、図３にてＤ方向から見た第１のステータコア（５４ａから５４ｆ）および第２のステータコア（５５ａから５５ｆ）の側面図である。上述のように、第１のステータコア（５４ａから５４ｆ）と第２のステータコア（５５ａから５５ｆ）は、ともに同一構造であるため、以下、それらを代表して第１のステータコア５４ａの構造について説明する。
【００１５】
第１のステータコア５４ａは、軟磁性体の粉末を加圧成形したいわゆる圧粉成形により形成されている。また、第１のステータコア５４ａは、底部５４Ｂ、第１の側部５４Ｃおよび第２の側部５４Ｄを備えている。底部５４Ｂの一端（紙面上側）には第１の側部５４Ｃが一体に形成され、底部５４Ｂの他端（紙面下側）には第２の側部５４が一体に形成されており、第１のステータコア５４ａは、底部５４Ｂ、第１の側部５４Ｃおよび第２の側部５４Ｄにて略Ｕ字形状に形成されている。なお、第１のステータコア５４ａは、圧粉成形により形成されるものに限らず、薄板の鋼板を積層したものであってもよい。
【００１６】
底部５４Ｂ、第１の側部５４Ｃおよび第２の側部５４Ｄの幅は、幅Ｌ１にて全て等しく設定されており、底部５４Ｂ、第１の側部５４Ｃおよび第２の側部５４Ｄの長さは、それぞれ長さＬ２，長さＬ３および長さＬ４に設定されている。ここで、第１の側部５４Ｃの長さＬ３は、第２の側部５４Ｄの長さＬ４よりも長さＬ５だけ長く設定されている（Ｌ３＝Ｌ４＋Ｌ５）。これにより、略Ｕ字形状の内周を形成する第１の側部５４Ｃの端部から長さＬ５までの部分に、第１の開口端５４Ｒが形成される。また、第２の側部５４Ｄの長さＬ１の端部には、第２の開口端５４Ｓが形成されており、これら第１の開口端５４Ｒおよび第２の開口端５４Ｓにより、開口部５４Ａが形成されている。
【００１７】
次に、第１の駆動系８０について、図３および図６に基づき説明する。ここで、図６は、図３においてＢ−Ｂにて示す本実施の形態のＳＲモータの横断面図であり、第１の駆動系８０の第１のステータ５４および第１のロータ５６の詳細を示す。
【００１８】
第１のステータ５４は、６個の第１のステータコア（５４ａから５４ｆ）から構成される。第１のステータコア（５４ａから５４ｆ）には、それぞれ第１のコイル（６０ａから６０ｆ）が集中巻きにて巻装されており、これらの第１のコイル（６０ａから６０ｆ）にて第１のコイル群６０が構成される。
【００１９】
第１のコイル（６０ａから６０ｆ）が巻装された第１のステータコア（５４ａから５４ｆ）は、モータケース５３を構成する円筒形状のステータケース５３ａの内周面上に等ピッチ（６０度間隔）で取り付けされている。このとき、第１のステータコア（５４ａから５４ｆ）の第１の側部５４Ｃが半径方向外側に、第２の側部５４Ｄがステータ半径方向内側に、開口部５４Ａが第１ブラケット５３ｂ側に位置するように配置されている。
【００２０】
図３に示すように、第１のブラケット５３ｂの中央のステータケース５３ａ側には、第１の凹部５３ｆが設けられており、この第１の凹部５３ｆの円筒状の内周面に第１の軸受６２の外輪が圧入されることにより、第１の軸受６２が第１のブラケット５３ｂの第１の凹部５３ｆに取り付けされている。また、ステータケース５３ａの中央の第１のブラケット５３ｂ側には、第２の凹部５３ｇが設けられており、この第２の凹部５３ｇの円筒状の内周面に第２の軸受６３の外輪が圧入されることにより、第２の軸受６３がステータケース５３ａの第２の凹部５３ｇに取り付けされている。
【００２１】
第１の回転軸５１の一端（紙面右側）には、第１の縮径部５１ｂが設けられており、また、他端（紙面左側）には、第２の縮径部５１ｃが設けられている。そして、第１の縮径部５１ｂが第１の軸受６２の内輪に挿入され、第２の縮径部５１ｃが第２の軸受６３の内輪に挿入されることで、第1の回転軸５１は、ステータケース５３ａと第１のブラケット５３ｂにて回転自在に支持される。また、第１の回転軸５１の突出部５１ａは、第１のブラケット５３ｂの中央の第１の孔部５３ｄからモータケース５３の外部（紙面右側）に突出している。
【００２２】
図６に示すように、第１のロータ５６は、第１のロータ本体５６ａと第１のロータ本体５６ａに取り付けられた８個の第１のロータコア（５７ａから５７ｈ）により構成されている。第１のロータ本体５６ａは、樹脂にて略円盤形状に形成され、第１の回転軸５１に取り付けるための孔が中央部に設けられている。また、第１のロータ本体５６ａの外周には第１のロータコア（５７ａから５７ｈ）を取り付けるための切り欠きが放射状に８箇所形成されている。
【００２３】
第１のロータコア（５７ａから５７ｈ）は、軟磁性体の粉末を加圧成形したいわゆる圧粉成形により略直方体に形成されており、これらの第１のロータコア（５７ａから５７ｈ）は、上記切り欠きに接着により固定されることにより、第１のロータ本体５６ａに取り付けられている。そして、第１のロータ５６は、上記の中央部に設けられた孔により第１の回転軸５１に取り付けられ、ステータケース５３ａと第１のブラケット５３ｂにて回転自在に支持される。なお、第１のロータコア（５７ａから５７ｈ）は、圧粉成形により形成されるものに限られず、薄板の鋼板を積層したものであってもよい。
【００２４】
（ロータとステータの位置関係）
以下、第１のステータ５４と第１のロータ５６の位置関係について説明する。第１のロータ５６は、第１のステータ５４に対し、第１のロータ５６の外周面５６Ｒが、第１のステータコア（５４ａから５４ｆ）の第１の開口端５４Ｒと対向し、第１のロータ５６の下面５６Ｓが、第１のステータコア（５４ａから５４ｆ）の第２の開口端５４Ｓと対向する位置に配置されている。このとき、外周面５６Ｒと第１の開口端５４Ｒとの間の距離、および下面５６Ｓと第２の開口端５４Ｓとの間の距離は、所定のエアギャップの分だけ離れるように設定されている。
【００２５】
本実施の形態のＳＲモータ５０は、第１のロータ５６の回転を検出するための第１のレゾルバ６６が設けられており、この第１のレゾルバ６６は、レゾルバステータ６６ａとレゾルバロータ６６ｂから構成されている。第１のブラケット５３ｂのステータケース５３ａと反対側の面の中央には、凹部形状の第１の固定部５３ｊが設けられており、この第１の固定部５３ｊにレゾルバステータ６６ａが取り付けられている。また、レゾルバステータ６６ａの内側の位置にて、第１の回転軸５１の突出部５１ａにレゾルバロータ６６ｂが取り付けされている。そして、第１のレゾルバ６６を外部から保護するための第１のレゾルバケース６８が、第１のブラケット５３ｂに取り付けられている。
【００２６】
次に、第２の駆動系９０について、図３および図７に基づき説明する。ここで、図７は、図３においてＣ−Ｃにて示す本実施の形態のＳＲモータの横断面図であり、第２の駆動系９０の第２のステータ５５および第２のロータ５８の詳細を示す。
【００２７】
第２のステータ５５は、６個の第２のステータコア（５５ａから５５ｆ）から構成される。第２のステータコア（５５ａから５５ｆ）には、それぞれ第２のコイル（６１ａから６１ｆ）が集中巻きにて巻装されており、これらの第２のコイル（６１ａから６１ｆ）にて第２のコイル群６１が構成される。
【００２８】
第２のコイル（６１ａから６１ｆ）が巻装された第２のステータコア（５５ａから５５ｆ）は、モータケース５３を構成する円筒形状のステータケース５３ａの内周面上に等ピッチ（６０度間隔）で取り付けされている。このとき、第２のステータコア（５５ａから５５ｆ）の第１の側部５５Ｃが半径方向外側に、第２の側部５５Ｄがステータ半径方向内側に、開口部５５Ａが第２ブラケット５３ｃ側に位置するように配置されている。
【００２９】
このとき、第２のステータ５５の第２のステータコア（５５ａから５５ｆ）は、第１のステータ５４の第１のステータコア（５４ａから５４ｆ）の間に配置されるよう設定されている。すなわち、ステータケース５３ａ内にて、第１のステータ５４の第１のステータコア（５４ａから５４ｆ）と第２のステータ５５の第２のステータコア（５５ａから５５ｆ）とが、円周上に交互に配置されるようになっている。なお、本実施の形態では、第１のステータ５４の基準位置Ｌ１に対し、第２のステータの基準位置Ｌ２は、３０度ずれた位置となる設定になっている。
【００３０】
図３に示すように、第２のブラケット５３ｃの中央のステータケース５３ａ側には、第３の凹部５３ｈが設けられており、この第３の凹部５３ｈの円筒状の内周面に第３の軸受６４の外輪が圧入されることにより、第３の軸受６４が第２のブラケット５３ｃの第３の凹部５３ｈに取り付けされている。また、ステータケース５３ａの中央の第２のブラケット５３ｃ側には、第４の凹部５３ｉが設けられており、この第４の凹部５３ｉの円筒状の内周面に第４の軸受６５の外輪が圧入されることにより、第４の軸受６５がステータケース５３ａの第４の凹部５３ｉに取り付けされている。
【００３１】
第２の回転軸５２の一端（紙面左側）には、第１の縮径部５２ｂが設けられており、また、他端（紙面右側）には、第２の縮径部５２ｃが設けられている。そして、第１の縮径部５２ｂが第の３軸受６４の内輪に挿入され、第２の縮径部５２ｃが第４の軸受６５の内輪に挿入されることで、第２の回転軸５２は、ステータケース５３ａと第２のブラケット５３ｃにて回転自在に支持される。また、第２の回転軸５２の突出部５２ａは、第２のブラケット５３ｂの中央の第２の孔部５３ｅからモータケース５３の外部（紙面左側）に突出している。
【００３２】
図７に示すように、第２のロータ５８は、第２のロータ本体５８ａと第２のロータ本体５８ａに取り付けられた８個の第２のロータコア（５９ａから５９ｈ）により構成されている。第２のロータ本体５８ａは、樹脂にて略円盤形状に形成され、第２の回転軸５２に取り付けるための孔が中央部に設けられている。また、第２のロータ本体５８ａの外周には第２のロータコア（５９ａから５９ｈ）を取り付けるための切り欠きが放射状に８箇所形成されている。
【００３３】
第２のロータコア（５９ａから５９ｈ）は、軟磁性体の粉末を加圧成形したいわゆる圧粉成形により略直方体に形成されており、これらの第２のロータコア（５９ａから５９ｈ）は、上記切り欠きに接着により固定されることにより、第２のロータ本体５８ａに取り付けられている。そして、第２のロータ５８は、上記の中央部に設けられた孔により第２の回転軸５２に取り付けられ、ステータケース５３ａと第２のブラケット５３ｃにて回転自在に支持される。なお、第２のロータコア（５９ａから５９ｈ）は、圧粉成形により形成されるものに限られず、薄板の鋼板を積層したものであってもよい。
【００３４】
以下、第２のステータ５５と第２のロータ５８の位置関係について説明する。第２のロータ５８は、第２のステータ５５に対し、第２のロータ５８の外周面５８Ｒが、第２のステータコア（５５ａから５５ｆ）の第１の開口端５５Ｒと対向し、第２のロータ５８の下面５８Ｓが、第２のステータコア（５５ａから５５ｆ）の第２の開口端５５Ｓと対向する位置に配置されている。このとき、外周面５８Ｒと第１の開口端５５Ｒとの間の距離、および下面５８Ｓと第２の開口端５５Ｓとの間の距離は、所定のエアギャップの分だけ離れるように設定されている。
【００３５】
本実施の形態のＳＲモータ５０は、第２のロータ５８の回転を検出するための第２のレゾルバ６７が設けられており、この第２のレゾルバ６７は、レゾルバステータ６７ａとレゾルバロータ６７ｂから構成されている。第２のブラケット５３ｃのステータケース５３ａと反対側の面の中央には、凹部形状の第２の固定部５３ｋが設けられており、この第２の固定部５３ｋにレゾルバステータ６７ａが取り付けられている。また、レゾルバステータ６７ａの内側の位置にて、第２の回転軸５２の突出部５２ａにレゾルバロータ６７ｂが取り付けされている。そして、第２のレゾルバ６７を外部から保護するための第２のレゾルバケース６９が、第２のブラケット５３ｃに取り付けられている。
【００３６】
このように、２つの独立した回転出力を得る手段として、１つのモータケース５３内に第１および第２の駆動系８０、９０を備え、第１および第２の駆動系８０、９０により独立して回転する第１および第２の回転軸５１、５２を備える構成のＳＲモータ５０とすることで、それぞれに出力軸を有するＳＲモータを２つ用いる場合に比べて、ＳＲモータの小型、軽量化を図ることができる。また、第１のステータコア（５４ａから５４ｆ）と第２のステータコア（５５ａから５５ｆ）を円周上交互に配置した構成としたことで、軸長の更なる小型化が図られる。  
【００３７】
次に、本実施の形態のＳＲモータ５０を用いたハイブリッド４ＷＤについて、図８に基づいて説明する。図８は、本発明のハイブリッド４ＷＤを上方から見たときのシステム構成を示すシステムブロック図である。ハイブリッド４ＷＤ１００の車両本体１の前部分には液体燃料エンジン２が配置されており、液体燃料エンジン２は、液体燃料の燃焼により回転されるエンジンシャフト３０を有している。
【００３８】
車両本体１の後部には、液体燃料タンク１２が配置されており、液体燃料エンジン２に供給するガソリン等の液体燃料が収容されている。また、液体燃料タンク１２と液体燃料エンジン２の間には、液体燃料タンク１２に収容された液体燃料を液体燃料エンジン２に供給するための燃料ポンプ（燃料供給手段）１３が設けられている。
【００３９】
液体燃料エンジン２のエンジンシャフト３ａには、変速機３が機械的に接続されており、エンジンシャフト３ａの回転を加速または減速（変速）し、加速または減速（変速）されたエンジンシャフト３ａの回転を出力するドライブシャフト４を有している。
【００４０】
車両本体１の前部の左右には、第１の前輪（前方右側車輪）２１および第２の前輪（前方左側車輪）２２が回転自在に配置されている。上記の変速機３のドライブシャフト４は、右前輪ドライブシャフト４ａと左前輪ドライブシャフト４ｂを備えており、第１の前輪２１は、右前輪ドライブシャフト４ａに、第２の前輪２２は、左前輪ドライブシャフト４ｂに、それぞれ機械的に接続されており、変速機３を介し、液体燃料エンジン２のエンジンシャフト３ａの回転により回転される。
【００４１】
車両本体１の後部には、ＳＲモータ５０が配置されており、ＳＲモータ５０には、上述のようにそれぞれ独立して回転する第１および第２の出力軸５１、５２が備えられている。この第１および第２の出力軸５１、５２の回転から高トルクの回転出力を得るため、第１のドライブギヤ（第１の減速機構）５１ｄおよび第１のドリブンギヤ（第１の減速機構）１０、並びに第２のドライブギヤ（第２の減速機構）５２ｄおよび第２のドリブンギヤ（第２の減速機構）１１が用いられている。
【００４２】
第１のドライブギヤ５１ｄは、第１の回転軸５１に取り付けられており、第２のドライブギヤ５２ｄは、第２の回転軸５２に取り付けられている。また、第１のドリブンギヤ１０は、第１のドライブギヤ５１ｄと噛み合うように車体１に配置されており、第２のドリブンギヤ１１は、第２のドライブギヤと噛み合うように車体１に配置されている。ここで、第１および第２のドライブギヤ５１ｄ、５２ｄのギヤ数Ｚ１に対する、第１および第２のドライブギヤ１０、１１のギヤ数Ｚ２とのギヤ比κは、約１０から約５０程度に設定されている（κ＝Ｚ２／Ｚ１、約１０＜κ＜約５０）。すなわち、第１および第２の回転軸５１、５２の回転出力は、回転数として約５０分の１から約１０分の１に減速され、またトルクとして約１０倍から約５０倍に増加されて、第１および第２のドリブンギヤ１０、１１に伝達される。
【００４３】
車両本体１の後部の左右には、第１の後輪（後方右側車輪）２３および第２の後輪（後方左側車輪）２４が回転自在に配置されている。第１の後輪２３は、順に第１シャフト１０ａ、第１継手１０ｂ、第２シャフト１０ｃ、第２継手１０ｄ、第３シャフト１０ｅを介して、第１のドリブンギヤ１０に機械的に連結されている。従って、第１の回転軸５１の回転の減速された回転が、第１のドリブンギヤ１０から、第１シャフト１０ａ、第１継手１０ｂ、第２シャフト１０ｃ、第２継手１０ｄ、第３シャフト１０ｅを順に伝達して、第１の後輪２３に伝達される。
【００４４】
第２の後輪２４も同様に、順に第１シャフト１１ａ、第１継手１１ｂ、第２シャフト１１ｃ、第２継手１１ｄ、第３シャフト１１ｅを介して、第２のドリブンギヤ１１に機械的に連結されている。従って、第２の回転軸５２の回転の減速された回転が、第２のドリブンギヤ１１から、第１シャフト１１ａ、第１継手１１ｂ、第２シャフト１１ｃ、第２継手１１ｄ、第３シャフト１１ｅを順に伝達して、第１の後輪２３に伝達される。このように、１つのＳＲモータ５０の２つの独立して回転する第１および第２の回転軸５１、５２の回転により、それぞれ第１および第２の後輪２３、２４は独立して回転させられる。
【００４５】
車両本体１の後部には、第１のバッテリ（高圧バッテリ）６が配置されている。ここで、ＳＲモータ５０は、第１および第２のインバータ９ａ、９ｂを介して第１のバッテリ（高圧バッテリ）６に接続されており、第１のバッテリ６からの電力の供給により、ＳＲモータ５０の第１および第２の回転軸５１、５２は、回転させられる。なお、本実施形態の第１のバッテリ５は、蓄電電圧５０Ｖ以上のリチウムイオン電池である
【００４６】
第１のインバータ９あは、複数のスイッチ素子を有しており、ＳＲモータ５０の第１のコイル群６０の第１のコイル（６０ａから６０ｆ）のそれぞれに接続されている。そして、第１のインバータは、第１のロータ５６を駆動するための制御信号を第１のコイル（６０ａから６０ｆ）のそれぞれに供給する。第２のインバータも同様に、複数のスイッチ素子を有しており、ＳＲモータ５０の第２のコイル群６１の第２のコイル（６１ａから６１ｆ）のそれぞれに接続されている。そして、第２のインバータ９ｂは、第２のロータ５８を駆動するための制御信号を第２のコイル（６１ａから６１ｆ）のそれぞれに供給する。  
【００４７】
図８に示すように、車両本体１の左側側面部（紙面左側）には、交流１００Ｖを供給する家庭用プラグ７００との接続端子７ａ、７ａを有するプラグイン装置７が配置されている。プラグイン装置７は、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの交流の家庭用電源の電力信号を直流に変換するＡＣ/ＤＣコンバータ８を介して、第１バッテリ６に接続されており、第１のバッテリ６は、家庭用プラグ６０を通じて家庭用電源からも充電可能となっている。なお、本実施の形態では、家庭用電源からの充電方式についてのみ記載されているが、家庭用電源からの充電に限らず、インフラ整備にて各地に設けられた急速充電装置による充電も可能な構造としてもよいことはいうまでもない。
【００４８】
第１および第２の前輪２１、２２の近傍には、第１および第２の前輪回転センサ１４、１５が設けられ、第１および第２の前輪回転センサ１４、１５により、第１および第２の前輪２１、２２の回転情報が検出される。また、第１および第２の後輪２３、２４の近傍には、第１および第２の後輪回転センサ１６、１７が設けられ、第１および第２の後輪回転センサ１６、１７により、第１および第２の後輪２３、２４の回転情報が検出される。回転信号処理手段１８には、第１および第２の前輪回転センサ１４、１５、ならびに第１および第２の後輪回転センサ１６、１７がそれぞれ接続されており、回転信号処理手段１８により、電気自動車１００の速度信号が処理される。
【００４９】
（第１および第２の制御手段）
次に、本実施形態の第１および第２の制御手段１９、２０について説明する。本実施形態に設けられている第１の制御手段１９は、液体燃料エンジン２に接続され、液体燃料エンジン２を制御し、第２の制御手段２０は、第１および第２のインバータ９ａ、９ｂに接続され、ＳＲモータ５０を制御する。
【００５０】
上述のように、回転信号処理手段１８には、第１および第２の前輪回転センサ１４、１５、ならびに第１および第２の後輪回転センサ１６、１７がそれぞれ接続されており、回転信号処理手段１８により、電気自動車１００の速度信号が処理される。本実施の形態では、車両１００の速度に応じて、ＳＲモータ５０の駆動と液体燃料エンジン２による駆動を切り換える制御を行う。以下、液体燃料エンジン２による駆動とＳＲモータ５０による駆動の切り換えについて用いて説明する。
【００５１】
第２の制御手段２０は、回転信号処理手段１８、第１および第２のインバータ９ａ、９ｂに接続されている。本実施の形態では、回転信号処理手段１８から第２の制御手段２０に供給される速度信号が、０ｋｍ／ｈから１００ｋｍ／ｈの場合（第２の速度域）、第２の制御手段２０は、第１および第２のインバータ９ａ、９ｂに対し、第１および第２のロータ５６、５８を駆動するための制御信号を第１および第２のコイル（６０ａから６０ｆ、６１ａから６１ｆ）のそれぞれに供給するよう指令する。
【００５２】
第１の制御装置１９は、回転信号処理手段１８、液体燃料エンジン２に接続されている。本実施の形態では、回転信号処理手段１８から第１の制御手段１９に供給される速度信号が、５０ｋｍ／ｈを超える場合（第１の速度域）、第１の制御装置１９は、液体燃料エンジン５により第１および第２の前輪２１、２２を駆動するエンジン駆動制御信号を発生し、液体燃料エンジン５にエンジン駆動制御信号を供給する。また、第１の制御装置１９は、燃料ポンプ（燃料供給手段１３）にも接続されており、燃料タンク１２から液体燃料エンジン５への燃料の供給も制御する。
【００５３】
車速が予め定められた第１の値（５０[ｋｍ/ｈ]）に達するまでのいわゆる低速から中速状態では、液体燃料エンジン２の走行距離辺り燃料消費量は、中速から高速状態に比べて多くなり、低速から中速状態はいわゆる燃費の悪い状態である。そこで、このような低速から中速状態はでは、第２の制御装置により、ＳＲモータ５０のみを駆動させる。
【００５４】
次に、車速が第１の値（５０[ｋｍ/ｈ]）から第２の値（１００[ｋｍ/ｈ]）までの中速から高速状態では、比較的燃費が良くなるので第２の制御装置２０によりＳＲモータ５０を駆動させるとともに、第１の制御装置１９により、液体燃料エンジン５を併用し駆動させる。
【００５５】
さらに、車速が第２の値（１００[ｋｍ/ｈ]）を超える高速状態では、液体燃料エンジン２の燃費が一層向上するので、第２の制御装置２０によるＳＲモータ５０の駆動は停止させ、第１の制御装置１９により、液体燃料エンジン２のみを駆動させる。このような駆動の切り替えを行うことにより、車両１００の燃費の向上が図られる。また、第１のバッテリ５に、家庭用電源からの充電も可能とすることで、さらなる燃費の向上が可能となる。
【００５６】
なお、本実施の形態では、第１の値と第２の値は異なる値に設定されており、中速から高速状態において、液体燃料エンジン２による車両１００の駆動と、第１および第２のＳＲモータ８、９による車両１００の駆動が同時になされる設定となっている。しかし、第１の値と第２の値を略同じ値にし、液体燃料エンジン２による車両１００の駆動と、第１および第２のＳＲモータ８、９による車両１００の駆動が同時になされる速度帯域を設けず、第１の値（第２の値）にて、第１および第２のＳＲモータ８、９による車両１００の駆動から液体燃料エンジン２による車両１００の駆動に切り換える設定としてもよい。
【００５７】
このように、２つの独立した回転出力を出力する第１および第２の回転軸５１、５２を備える構成で小型、軽量化が図られたＳＲモータ５０をハイブリッド４ＷＤの駆動源とすることで、それぞれに出力軸を有するＳＲモータを２つ用いる場合に比べて、ハイブリッド４ＷＤの小型、軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本実施の形態におけるＳＲモータの側面図である。
【図２】本実施の形態におけるＳＲモータの正面図である。
【図３】図２にてＡ−Ａにて指示したＳＲモータの縦断面図である。
【図４】本実施の形態のステータコアの側面図である。
【図５】本実施の形態のステータコアの正面図である。
【図６】図３にてＢ−Ｂにて指示したＳＲモータの横断面図である。
【図７】図３にてＣ−Ｃにて指示したＳＲモータの横断面図である。
【図８】本実施の形態のハイブリッド４ＷＤの構成を示すシステムブロック図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  車両本体
２  液体燃料エンジン
６  第１のバッテリ
９ａ  第１のインバータ
９ｂ  第２のインバータ
１２  燃料タンク
１８  回転処理手段
１９  第１の制御装置
２０  第２の制御装置
２１  第１の後輪
２２  第２の後輪
２３  第１の前輪
２４  第２の前輪
５０  ＳＲモータ
５１  第１の出力軸
５１ａ  突出部
５２  第２の出力軸
５２ａ  突出部
５３  モータケース
５４  第１のステータ
５４ａから５４ｆ  第１のステータコア
５５  第２のステータ
５５ａから５５ｆ  第２のステータコア
５６  第１のロータ
５７ａから５７ｈ  第１のロータコア
５８  第２のロータ
５９ａから５９ｈ  第２のロータコア
６０  第１のコイル群
６０ａから６０ｆ  第１のコイル
６１  第２のコイル群
６１ａから６１ｆ  第２のコイル
８０  第１の駆動系
９０  第２の駆動系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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