車両用電動モータ駆動装置
【課題】電動モータ駆動装置の小型化を図り、トルク伝達経路の切り換えを円滑に行なうことができるようにすることである。
【解決手段】電動モータ１１の出力軸１５と同軸上に第１シャフト３１を設け、その第１シャフト３１に平行に第２シャフト３２を設ける。第シャフト３１を外側回転軸３１ａと、その外側回転軸３１ａ内に挿入された内側回転軸３１ｂとで形成し、その内側回転軸３１ｂと第２シャフト３２間に第１減速ギヤ列３６を設け、外側回転軸３１ａと第２シャフト３２間に第１減速ギヤ列３６より減速比の小さい第２減速ギヤ列３７を設ける。第１シャフト３１上に、第１変速切換アクチュエータ６１の作動により出力軸１５と内側回転軸３１ｂを締結する第１摩擦クラッチ５１と、第２変速切換アクチュエータ７１の作動により出力軸１５と外側回転軸３１ａとを締結する第２摩擦クラッチ５２を設けて電動モータ駆動装置の小型化を図り、トルク伝達経路の切り換えを円滑に行なうことができるようにする。
【解決手段】電動モータ１１の出力軸１５と同軸上に第１シャフト３１を設け、その第１シャフト３１に平行に第２シャフト３２を設ける。第シャフト３１を外側回転軸３１ａと、その外側回転軸３１ａ内に挿入された内側回転軸３１ｂとで形成し、その内側回転軸３１ｂと第２シャフト３２間に第１減速ギヤ列３６を設け、外側回転軸３１ａと第２シャフト３２間に第１減速ギヤ列３６より減速比の小さい第２減速ギヤ列３７を設ける。第１シャフト３１上に、第１変速切換アクチュエータ６１の作動により出力軸１５と内側回転軸３１ｂを締結する第１摩擦クラッチ５１と、第２変速切換アクチュエータ７１の作動により出力軸１５と外側回転軸３１ａとを締結する第２摩擦クラッチ５２を設けて電動モータ駆動装置の小型化を図り、トルク伝達経路の切り換えを円滑に行なうことができるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動モータを駆動源とし、その電動モータの出力を減速して車輪へ伝達する車両用電動モータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車およびハイブリッド車の駆動装置に用いられる車両用電動モータ駆動装置として、特許文献１に記載されたものが従来から知られている。その特許文献１に記載された車両用電動モータ駆動装置においては、電動モータにより回転される第１のシャフトと第２のシャフトを平行に配置し、上記第１のシャフトに第１のギヤを設け、その第１のギヤに噛合する第２のギヤを第の２シャフトに回転自在に設け、その第２のギヤと第２のシャフト間に第１のクラッチを設けている。
【０００３】
また、第１のシャフトに第１のギヤより大径の第３のギヤを回転自在に設け、その第３のギヤに噛合する第４のギヤを第２のシャフトに回転不能に設け、上記第３のギヤと第１のシャフト間に第２のクラッチを組込み、その第２のクラッチと上記第１のクラッチの作動により、トルク伝達経路を選択的に切り換えて、第１のシャフトの回転を減速して第２のシャフトに伝達し、その第２のシャフトからディファレンシャルギヤに出力するようにしている。
【０００４】
ここで、第１のクラッチとして、２ウェイオーバーランニングクラッチを採用し、第２のクラッチとして、多板摩擦クラッチを採用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２２８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記従来の車両用電動モータ駆動装置においては、第２のシャフトと第２のギヤ間に第１のクラッチを組込み、第１のシャフトと第３のギヤ間に第２のクラッチを組込むようにしているため、電動モータ駆動装置が大型化し、車両への組込みに大きなスペースを確保しなければならないという問題があった。
【０００７】
また、第１のクラッチとして２ウェイオーバーランニングクラッチを採用しているため、係合時のショックが大きく、トルク伝達経路の切り換えを円滑に行なうことができないという問題もあった。
【０００８】
この発明の課題は、電動モータ駆動装置の小型化を図り、トルク伝達経路の切り換えを円滑に行なうことができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、この発明においては、電動モータと、その電動モータから出力される回転を減速して車輪側に伝達する減速部と、前記電動モータからの出力を前記減速部に伝達または遮断する断続部とを有し、前記減速部が、前記電動モータの出力軸と同軸上に配置された筒状の外側回転軸と、その外側回転軸内に挿入された内側回転軸とからなる２軸構造の第１シャフトおよびその第１シャフトに平行に配置された第２シャフトを有し、前記内側回転軸と第２シャフト間に第１減速ギヤ列を設け、前記外側回転軸と第２シャフト間に第１減速ギヤ列と異なる減速比とされた第２減速ギヤ列を設けた平行軸常時噛合い式ギヤ減速機構からなり、前記断続部が、前記電動モータにより回転駆動されて前記第１シャフトを中心に回転する駆動ディスクに内側回転軸と一体に回転する第１摩擦板を押し付けて、電動モータの出力軸と前記内側回転軸とを締結する第１摩擦クラッチと、その第１摩擦クラッチの係合を制御する第１変速切換アクチュエータと、前記駆動ディスクに外側回転軸と一体に回転する第２摩擦板を押し付けて、電動モータの出力軸と前記外側回転軸とを締結する第２摩擦クラッチと、その第２摩擦クラッチの係合を制御する第２変速切換アクチュエータとからなり、前記第１変速切換アクチュエータに第１摩擦板を駆動ディスクに弾性的に押圧する弾性部材を組込み、前記第２変速切換アクチュエータに第２摩擦板を駆動ディスクに弾性的に押圧する弾性部材を組込んだ構成を採用したのである。
【００１０】
上記のように、第１シャフトを、筒状の外側回転軸の内側に内側回転軸を挿入した２軸構造とすることにより、第１シャフト上に２つの摩擦クラッチを配置することができ、電動モータ駆動装置の小型化を図ることができる。
【００１１】
また、電動モータの出力軸と内側回転軸を結合するクラッチおよび電動モータの出力軸と外側回転軸とを結合するクラッチとして摩擦クラッチを採用したことにより、それぞれの摩擦クラッチは滑りを生じながら入力側と出力側とを結合することになる。このため、摩擦クラッチは入力側と出力側をシンクロさせながら結合することになり、上記第１摩擦クラッチと第２摩擦クラッチの切り換えによって、低速領域と高速領域との間を滑らかに切り換えることができる。
【００１２】
ここで、第１変速切換アクチュエータとして、第１摩擦板に対向配置されて駆動ディスクに向けて移動自在に支持された第１圧力ディスクと、第１シャフトの軸方向に移動可能に支持された第１スリーブと、その第１スリーブと第１圧力ディスクを連結する弾性部材と、前記第１スリーブに一端部が連結された揺動可能なレバーと、そのレバーの他端部を押圧して、第１スリーブを軸方向に移動させる第１シフト用アクチュエータとからなる構成のものを採用することができる。
【００１３】
また、第２変速切換アクチュエータとして、第２摩擦板に対向配置されて駆動ディスクに向けて移動自在に支持された第２圧力ディスクと、第１シャフトの軸方向に移動可能に支持された第２スリーブと、その第２スリーブと第２圧力ディスクを連結する弾性部材と、前記第２スリーブに一端部が連結された揺動可能なレバーと、そのレバーの他端部を押圧して、第２スリーブを軸方向に移動させる第２シフト用アクチュエータとからなるものを採用することができる。
【００１４】
上記のように、第１変速切換アクチュエータおよび第２変速切換アクチュエータとして弾性部材が組込まれたものを採用することにより、スリーブの軸方向変位が多少変化しても、その変位量のバラツキを弾性部材の弾性変形によって吸収することができる。このため、圧力ディスクに対して緩やかな押圧力を付加することができ、摩擦板が摩耗したとしても、シンクロ機能の安定化を図ることができる。
【００１５】
ここで、第１シフト用アクチュエータおよび第２シフト用アクチュエータのそれぞれに、モータと、そのモータにより回転される回転子と、その回転子にねじ係合されて、回転子の回転により軸方向に移動する押圧子を備える直動型アクチュエータからなるものを採用することにより、上記モータに対する電流の制御とねじのリードとからきめ細かい軸方向変位および荷重をコントロールすることができるため、第１摩擦クラッチおよび第２摩擦クラッチのシンクロ機能をより滑らかにし、切り換え時のショックをさらに抑制することができる。
【００１６】
上記ねじ係合によるねじは、三角ねじであってもよく、台形ねじであってもよい。また、ボールねじであってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
上記のように、この発明においては、第１シャフトを、筒状の外側回転軸の内側に内側回転軸を挿入した２重シャフト構造とし、その内側回転軸と電動モータの出力軸を接続する第１摩擦クラッチおよび外側回転軸と電動モータの出力軸を接続する第２摩擦クラッチを第１シャフト上に配置したことにより、電動モータ駆動装置の小型化を図ることができる。
【００１８】
また、電動モータの出力軸と内側回転軸の締結および電動モータの出力軸と外側回転軸の締結に摩擦クラッチを採用したことにより、摩擦クラッチのそれぞれは、入力側と出力側をシンクロさせながら結合するため、第１摩擦クラッチと第２摩擦クラッチの切り換えによって、低速領域と高速領域との間を滑らかに切り換えることができる。
【００１９】
さらに、第１摩擦クラッチの係合を制御する第１変速切換アクチュエータおよび第２摩擦クラッチの係合を制御する２変速切換アクチュエータのそれぞれに弾性部材を組込んだことにより、各摩擦クラッチの入力側と出力側とのシンクロ機能の安定化を図ることができ、クラッチ接続時のショックの低減に効果を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明に係る車両用電動モータ駆動装置の実施の形態を示す断面図
【図２】図１の断続部および減速部を拡大して示す断面図
【図３】変速切換アクチュエータのシフト用アクチュエータを示す断面図
【図４】シフト用アクチュエータの他の例を示す断面図
【図５】シフト用アクチュエータのさらに他の例を示す断面図
【図６】シフト用アクチュエータのさらに他の例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図１に示すように、この発明に係る車両用電動モータ駆動装置１は、電動モータ１１と、その電動モータ１１からの出力を減速する減速部Ａと、上記電動モータ１１の出力を減速部Ａに断続する断続部Ｂとからなっている。
【００２２】
電動モータ１１は、モータケーシング１２と、そのモータケーシング１２の内周に固定されたステータ１３と、そのステータ１３の内側に組込まれ、上記ステータ１３に対する通電によって回転するロータ１４と、そのロータ１４の中心部に挿通されてロータ１４と一体に回転する出力軸１５とからなっている。
【００２３】
モータケーシング１２は、減速部Ａおよび断続部Ｂのハウジング２１の一側面に接続されている。電動モータ１１の出力軸１５の軸端部には、フランジ付き継手軸１６が接続され、その継手軸１６が上記ハウジング２１の内部に配置されて、そのハウジング２１内において回転自在とされている。
【００２４】
ハウジング２１は、減速機収容部２２と、その減速機収容部２２から電動モータ１１側に片寄った位置にクラッチ収容部２３とが設けられている。
【００２５】
減速部Ａは、平行軸常時噛合い式ギヤ減速機からなり、第１シャフト３１およびその第１シャフト３１に平行に配置された第２シャフト３２を有している。図１および図２に示すように、第１シャフト３１は、筒状の外側回転軸３１ａと、その外側回転軸３１ａの内側に挿入された内側回転軸３１ｂの２軸構造とされ、電動モータ１１の出力軸１５と同軸上の配置とされている。
【００２６】
外側回転軸３１ａと内側回転軸３１ｂのそれぞれは、減速部収容部２２とクラッチ収容部２３の隔壁２４を貫通し、その貫通部に設けられた軸受３３により外側回転軸３１ａが回転自在に支持されている。
【００２７】
内側回転軸３１ｂは、外側回転軸３１ａより長さが長く、その両端部が外側回転軸３１ａから外側に位置し、減速部収容部２２内に位置する一端部は、その減速機収容部２２の端壁に取付けられた軸受３４によって回転自在に支持されている。
【００２８】
また、内側回転軸３１ｂの他端部は、継手軸１６の軸端面に形成された軸受孔１７内に配置され、その軸受孔１７内に組込まれた軸受３５により回転自在に支持されている。
【００２９】
減速機収容部２２内において、内側回転軸３１ｂと第２シャフト３２間には、第１減速ギヤ列３６が設けられ、また、外側回転軸３１ａと第２シャフト３２間には、第１減速ギヤ列３６より減速比の小さい第２減速ギヤ列３７が設けられている。
【００３０】
第１減速ギヤ列３６は、内側回転軸３１ｂに第１入力ギヤ３６ａを設け、その第１入力ギヤ３６ａに噛合する第１出力ギヤ３６ｂを第２シャフト３２に設けている。
【００３１】
一方、第２減速ギヤ列３７は、外側回転軸３１ａに第２入力ギヤ３７ａを設け、その第２入力ギヤ３７ａに噛合する第２出力ギヤ３７ｂを第２シャフト３２に設けている。
【００３２】
図１に示すように、第２シャフト３２には、その第２シャフト３２の回転を減速機収容部２２に組込まれたディファレンシャルギヤ４０に伝達するアウトプットギヤ３８が設けられている。
【００３３】
ここで、ディファレンシャルギヤ４０は、ハウジング２１によって回転自在に支持されたデフケース４１に上記アウトプットギヤ３８に噛合するリングギヤ４２を設け、上記デフケース４１によって両端部が回転自在に支持されたピニオン軸４３に一対のピニオン４４を取付け、その一対のピニオン４４のそれぞれに一対のサイドギヤ４５を噛合した構成とされており、上記一対のサイドギヤ４５のそれぞれにはアクスル４６が接続されている。
【００３４】
断続部Ｂは、電動モータ１１の出力軸１５と内側回転軸３１ｂとを締結する第１摩擦クラッチ５１と、上記出力軸１５と外側回転軸３１ａを締結する第２摩擦クラッチ５２とからなり、その第１摩擦クラッチ５１と第２摩擦クラッチ５２は、クラッチ収容部２３内に組み込まれている。
【００３５】
図２に示すように、第１摩擦クラッチ５１は、電動モータ１１の出力軸１５に接続された継手軸１６のフランジ１６ａにクラッチハウジング５３を固定し、そのクラッチハウジング５３に外周部が連結されて、そのクラッチハウジング５３と一体に回転する駆動ディスク５４を外側回転軸３１ａの他端部に嵌合された軸受５５で回転自在に支持し、その駆動ディスク５４の軸方向一側に環状の第１摩擦板５６を対向配置し、その第１摩擦板５６と内側回転軸３１ｂの他端部に取り付けられたディスク５７とを弾性板５８を介して連結し、上記第１摩擦板５６と駆動ディスク５４の接触によって出力軸１５と内側回転軸３１ｂとを締結する構成とされている。
【００３６】
一方、第２摩擦クラッチ５２は、上記駆動ディスク５４の軸方向他側に環状の第２摩擦板５９を対向配置し、その第２摩擦板５９と外側回転軸３１ａの他端部に取り付けられたディスク６０とを弾性板６１を介して連結し、上記第２摩擦板５９と駆動ディスク５４との接触によって出力軸１５と外側回転軸３１ａとを締結する構成とされている。
【００３７】
第１摩擦クラッチ５１は、第１変速切換アクチュエータ６１によって係合および係合解除が制御される。また、第２摩擦クラッチ５２は、第２変速切換アクチュエータ７１によって係合および係合解除が制御される。
【００３８】
図１および図２に示すように、第１変速切換アクチュエータ６１は、第１シャフト３１と同軸上に配置されたガイド筒６２を隔壁２４に固定し、そのガイド筒６２の外側にスライド自在に嵌合された第１スリーブ６３の一端部に軸受６４を介して環状の皿ばねからなる弾性部材６５の内周部を連結し、その弾性部材６５の径方向の中央部をクラッチハウジング５３の側面に設けられた環状突出部６６に当接し、かつ、外周部をクラッチハウジング５３内に組込まれて第１摩擦板５６と軸方向で対向する第１圧力ディスク６７の外周部に連結し、上記第１スリーブ６３の他端部にレバー６８の一端部を連結し、そのレバー６８の中途をピン６９によって回動自在に支持し、そのレバー６８の他端部をハウジング２１に形成された開口７０から外部に位置させ、そのレバー６８の他端部に第１シフト用アクチュエータＸ１を対向配置した構成とされている。
【００３９】
上記第１変速切換アクチュエータ６１においては、第１シフト用アクチュエータＸ１の作動によりピン６９を中心にレバー６８を揺動させ、ガイド筒６２に沿って移動する第１スリーブ６３が弾性部材６５の内周部を押圧する作用により、弾性部材６５を環状突出部６６を支点にして湾曲状に弾性変形させ、その弾性部材６５の弾性力により第１圧力ディスク６７を駆動ディスク５４に向けて移動させて、第１摩擦板５６を駆動ディスク５４に押し付けるようにしている。
【００４０】
一方、第２変速切換アクチュエータ７１は、ガイド筒６２の内側にスライド自在に嵌合された第２スリーブ７３の一端部に軸受７４を介して環状の皿ばねからなる弾性部材７５の内周部を連結し、その弾性部材７５の外周部をクラッチハウジング５３内に組込まれて第２摩擦板５９と軸方向で対向する第２圧力ディスク７７の外周部に連結し、上記第２スリーブ７３の他端部にレバー７８の一端部を連結し、そのレバー７８の中途をピン７９によって回動自在に支持し、そのレバー７８の他端部をハウジング２１に形成された開口８０から外部に位置させ、そのレバー７８の他端部に第２シフト用アクチュエータＸ２を対向配置した構成とされている。
【００４１】
上記第２変速切換アクチュエータ７１においては、第２シフト用アクチュエータＸ２の作動によりピン７９を中心にレバー７８を揺動させ、ガイド筒６２に沿って移動する第２スリーブ７３で弾性部材７５の内周部を押圧し、その弾性部材７５の弾性力により第２圧力ディスク７７を駆動ディスク５４に向けて移動させて、第２摩擦板５９を駆動ディスク５４に押し付けるようにしている。
【００４２】
図３は、第１シフト用アクチュエータＸ１を示す。なお、第２シフト用アクチュエータＸ２は、第１シフト用アクチュエータＸ１と同一であるため、同一の部品には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４３】
第１シフト用アクチュエータＸ１は、ハウジング２１の外周に支持される筒状のケース８１にシフト用のモータ８２を連結し、そのモータ８２の回転軸８３に連結されてケース８１内に配置された回転子８４をケース８１内に組込まれた軸受８５で回転自在に支持し、その回転子８４に設けられた筒部８４ａの内周に雌ねじ８６を設け、その雌ねじ８６に押圧子８７の外周に形成された雄ねじ８８をねじ係合して、回転子８４の回転により押圧子８７を軸方向に移動させるようにしている。
【００４４】
図３に示す第１シフト用アクチュエータＸ１においては、回転子８４に雌ねじ８６を設け、押圧子８７に雄ねじ８８を形成したが、図４に示すように、回転子８４に雄ねじ８８を設け、押圧子８７に形成された筒部８７ａの内周に雌ねじ８６を形成してもよい。
【００４５】
また、図３および図４では、雌ねじ８６と雄ねじ８８のそれぞれを三角ねじ、あるいは、台形ねじとしているが、図５および図６に示すように、回転子８４と押圧子８７の嵌合面それぞれにねじ溝を形成し、そのねじ溝間にボールを組込んだボールねじであってもよい。
【００４６】
実施の形態で示す車両用電動モータ駆動装置は上記の構造からなり、図２は、第１摩擦クラッチ５１および第２摩擦クラッチ５２が係合解除位置にある状態を示している。
【００４７】
このため、電動モータ１１が駆動して出力軸１５が回転しても、その回転は、第１シャフト３１の外側回転軸３１ａおよび内側回転軸３１ｂに伝達されず、上記出力軸１５が空転する。
【００４８】
電動モータ１１の駆動によって車両を低速走行させる場合は、図１および図３に示す第１変速切換アクチュエータ６１の第１シフト用アクチュエータＸ１のモータ８２を駆動する。
【００４９】
いま、上記モータ８２を駆動すると、回転軸８３およびその回転軸８３に接続された回転子８４が回転する。このとき、回転子８４には押圧子８７がねじ係合されているため、押圧子８７がケース８１から突出する方向に移動してレバー６８の他端部を押圧する。
【００５０】
このため、レバー６８がピン６９を中心に揺動し、第１スリーブ６３がガイド筒６２に沿って隔壁２４から離反する方向に移動して、弾性部材６５の内周部を押圧する。その押圧により、弾性部材６５が環状突出部６６を中心に湾曲するよう弾性変形し、その弾性変形により、第１圧力ディスク６７が駆動ディスク５４に向けて移動し、第１摩擦クラッチ５１の第１摩擦板５６が駆動ディスク５４に押し付けられて摩擦係合し、第１摩擦クラッチ５１が係合状態となる。
【００５１】
上記第１摩擦クラッチ５１の係合により、電動モータ１１の出力軸１５と第１シャフト３１の内側回転軸３１ｂが締結され、上記出力軸１５の回転が内側回転軸３１ｂに伝達されて、内側回転軸３１ｂが回転する。
【００５２】
また、内側回転軸３１ｂの回転は、第１減速ギヤ列３６により減速されて第２シャフト３２に伝達され、その第２シャフト３２の回転がディファレンシャルギヤ４０に伝達されてアクスル４６が回転し、そのアクスル４６から図示省略の車輪に伝達されて車両が低速走行する。
【００５３】
車両を低速走行から高速走行に切り換えるには、第１変速切換アクチュエータ６１の第１シフト用アクチュエータＸ１のモータ８２を上記の逆の方向に回転させた後に停止し、同時に、第２変速切換アクチュエータ７１の第２シフト用アクチュエータＸ２のモータ８２を駆動する。
【００５４】
第１シフト用アクチュエータＸ１のモータ８２を逆回転させると、回転子８４にねじ係合する押圧子８７がケース８１内に向けて後退動し、レバー６８の押圧を解除する。
【００５５】
その押圧解除により、第１スリーブ６３が隔壁２４に向けて移動して、弾性部材６５の押圧を解除し、図２に示すように、弾性部材６５が形状復元する。このため、第１圧力ディスク６７は第１摩擦板５６の押圧を解除することになり、第１摩擦クラッチ５１が係合解除する。
【００５６】
一方、第２変速切換アクチュエータ７１の第２シフト用アクチュエータＸ２のモータ８２を駆動すると、回転軸８３および回転子８４が回転し、その回転子８４にねじ係合する押圧子８７がケース８１から突出する方向に移動してレバー７８の他端部を押圧する。
【００５７】
このため、レバー７８がピン７９を中心に揺動し、第２スリーブ７３がガイド筒６２に沿って隔壁２４から離反する方向に移動して、弾性部材７５の内周部を押圧し、第２圧力ディスク７７が弾性部材７５からの押圧により、駆動ディスク５４に向けて移動し、第２摩擦クラッチ５２の第２摩擦板５９が駆動ディスク５４に押し付けられて摩擦係合し、第２摩擦クラッチ５２が係合状態となる。
【００５８】
上記第２摩擦クラッチ５２の係合により、電動モータ１１の出力軸１５と外側回転軸３１ａが締結され、上記出力軸１５の回転が外側回転軸３１ａに伝達されて、外側回転軸３１ａが回転する。
【００５９】
また、外側回転軸３１ａの回転は、第２減速ギヤ列３７により減速されて第２シャフト３２に伝達され、その第２シャフト３２の回転がディファレンシャルギヤ４０に伝達されてアクスル４６が回転し、そのアクスル４６から図示省略の車輪に伝達されて車両が加速走行する。
【００６０】
実施の形態で示す車両用電動モータ駆動装置１においては、第１シャフト３１を、筒状の外側回転軸３１ａの内側に内側回転軸３１ｂを挿入した２軸構造とし、その第１シャフト３１上に第１摩擦クラッチ５１と第２摩擦クラッチ５２の２つの摩擦クラッチを配置しているため、前述の従来の電動モータ駆動装置のように、第１シャフトおよび第２シャフトのそれぞれにクラッチを配置する場合に比較して、電動モータ駆動装置の小型化を図ることができる。
【００６１】
また、電動モータ１１の出力軸１５と内側回転軸３１ｂを結合するクラッチおよび電動モータ１１の出力軸１５と外側回転軸３１ａとを結合するクラッチとして摩擦クラッチ５１、５２を採用したことにより、それぞれの摩擦クラッチ５１、５２は滑りを生じながら電動モータ１１の出力軸１５と内側回転軸３１ｂおよび外側回転軸３１ａを結合することになる。
【００６２】
このため、第１摩擦クラッチ５１は、出力軸１５と内側回転軸３１ｂをシンクロさせながら結合することになり、また、第２摩擦クラッチ５２は、出力軸１５と外側回転軸３１ａをシンクロさせながら結合することとなり、上記第１摩擦クラッチ５１と第２摩擦クラッチ５２の切り換えによって、低速領域と高速領域との間を滑らかに切り換えることができる。
【００６３】
図２に示すように、第１変速切換アクチュエータ６１および第２変速切換アクチュエータ７１の駆動系に弾性部材６５、７５を組み込んでおくことにより、第１スリーブ６３および第２スリーブ７３の軸方向変位が多少変化しても、その変位量のバラツキを弾性部材６５、７５の弾性変形によって吸収することができる。このため、第１圧力ディスク６７や第２圧力ディスク７７に対して緩やかな押圧力を付加することができ、第１摩擦板５６や第２摩擦板５９が摩耗したとしても、シンクロ機能の安定化を図ることができる。
【００６４】
また、図３乃至図６に示すように、第１シフト用アクチュエータＸ１および第２シフト用アクチュエータＸ２のそれぞれに、モータ８２と、そのモータ８２により回転される回転子８４と、その回転子８４にねじ係合されて、回転子８４の回転により軸方向に移動する押圧子８７を備える直動型アクチュエータからなるものを採用することによって、上記モータ８２に対する電流の制御とねじのリードとからきめ細かい軸方向変位および荷重をコントロールすることができるため、第１摩擦クラッチ５１および第２摩擦クラッチ５２のシンクロ機能を滑らかにし、切り換え時のショックをさらに抑制することができる。
【符号の説明】
【００６５】
Ａ 減速部
Ｂ 断続部
Ｘ１ 第１シフト用アクチュエータ
Ｘ２ 第２シフト用アクチュエータ
１１ 電動モータ
１５ 出力軸
２１ ハウジング
３１ 第１シャフト
３１ａ 外側回転軸
３１ｂ 内側回転軸
３２ 第２シャフト
３６ 第１減速ギヤ列
３７ 第２減速ギヤ列
５１ 第１摩擦クラッチ
５２ 第２摩擦クラッチ
５４ 駆動ディスク
５６ 第１摩擦板
５９ 第２摩擦板
６１ 第１変速切換アクチュエータ
６３ 第１スリーブ
６５ 弾性部材
６７ 第１圧力ディスク
６８ レバー
７１ 第２変速切換アクチュエータ
７３ 第２スリーブ
７５ 弾性部材
７７ 第２圧力ディスク
７８ レバー
８２ モータ
８４ 回転子
８４ａ 筒部
８６ 雌ねじ
８７ 押圧子
８７ａ 筒部
８８ 雄ねじ
８９ ボールねじ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動モータを駆動源とし、その電動モータの出力を減速して車輪へ伝達する車両用電動モータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車およびハイブリッド車の駆動装置に用いられる車両用電動モータ駆動装置として、特許文献１に記載されたものが従来から知られている。その特許文献１に記載された車両用電動モータ駆動装置においては、電動モータにより回転される第１のシャフトと第２のシャフトを平行に配置し、上記第１のシャフトに第１のギヤを設け、その第１のギヤに噛合する第２のギヤを第の２シャフトに回転自在に設け、その第２のギヤと第２のシャフト間に第１のクラッチを設けている。
【０００３】
また、第１のシャフトに第１のギヤより大径の第３のギヤを回転自在に設け、その第３のギヤに噛合する第４のギヤを第２のシャフトに回転不能に設け、上記第３のギヤと第１のシャフト間に第２のクラッチを組込み、その第２のクラッチと上記第１のクラッチの作動により、トルク伝達経路を選択的に切り換えて、第１のシャフトの回転を減速して第２のシャフトに伝達し、その第２のシャフトからディファレンシャルギヤに出力するようにしている。
【０００４】
ここで、第１のクラッチとして、２ウェイオーバーランニングクラッチを採用し、第２のクラッチとして、多板摩擦クラッチを採用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２２８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記従来の車両用電動モータ駆動装置においては、第２のシャフトと第２のギヤ間に第１のクラッチを組込み、第１のシャフトと第３のギヤ間に第２のクラッチを組込むようにしているため、電動モータ駆動装置が大型化し、車両への組込みに大きなスペースを確保しなければならないという問題があった。
【０００７】
また、第１のクラッチとして２ウェイオーバーランニングクラッチを採用しているため、係合時のショックが大きく、トルク伝達経路の切り換えを円滑に行なうことができないという問題もあった。
【０００８】
この発明の課題は、電動モータ駆動装置の小型化を図り、トルク伝達経路の切り換えを円滑に行なうことができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、この発明においては、電動モータと、その電動モータから出力される回転を減速して車輪側に伝達する減速部と、前記電動モータからの出力を前記減速部に伝達または遮断する断続部とを有し、前記減速部が、前記電動モータの出力軸と同軸上に配置された筒状の外側回転軸と、その外側回転軸内に挿入された内側回転軸とからなる２軸構造の第１シャフトおよびその第１シャフトに平行に配置された第２シャフトを有し、前記内側回転軸と第２シャフト間に第１減速ギヤ列を設け、前記外側回転軸と第２シャフト間に第１減速ギヤ列と異なる減速比とされた第２減速ギヤ列を設けた平行軸常時噛合い式ギヤ減速機構からなり、前記断続部が、前記電動モータにより回転駆動されて前記第１シャフトを中心に回転する駆動ディスクに内側回転軸と一体に回転する第１摩擦板を押し付けて、電動モータの出力軸と前記内側回転軸とを締結する第１摩擦クラッチと、その第１摩擦クラッチの係合を制御する第１変速切換アクチュエータと、前記駆動ディスクに外側回転軸と一体に回転する第２摩擦板を押し付けて、電動モータの出力軸と前記外側回転軸とを締結する第２摩擦クラッチと、その第２摩擦クラッチの係合を制御する第２変速切換アクチュエータとからなり、前記第１変速切換アクチュエータに第１摩擦板を駆動ディスクに弾性的に押圧する弾性部材を組込み、前記第２変速切換アクチュエータに第２摩擦板を駆動ディスクに弾性的に押圧する弾性部材を組込んだ構成を採用したのである。
【００１０】
上記のように、第１シャフトを、筒状の外側回転軸の内側に内側回転軸を挿入した２軸構造とすることにより、第１シャフト上に２つの摩擦クラッチを配置することができ、電動モータ駆動装置の小型化を図ることができる。
【００１１】
また、電動モータの出力軸と内側回転軸を結合するクラッチおよび電動モータの出力軸と外側回転軸とを結合するクラッチとして摩擦クラッチを採用したことにより、それぞれの摩擦クラッチは滑りを生じながら入力側と出力側とを結合することになる。このため、摩擦クラッチは入力側と出力側をシンクロさせながら結合することになり、上記第１摩擦クラッチと第２摩擦クラッチの切り換えによって、低速領域と高速領域との間を滑らかに切り換えることができる。
【００１２】
ここで、第１変速切換アクチュエータとして、第１摩擦板に対向配置されて駆動ディスクに向けて移動自在に支持された第１圧力ディスクと、第１シャフトの軸方向に移動可能に支持された第１スリーブと、その第１スリーブと第１圧力ディスクを連結する弾性部材と、前記第１スリーブに一端部が連結された揺動可能なレバーと、そのレバーの他端部を押圧して、第１スリーブを軸方向に移動させる第１シフト用アクチュエータとからなる構成のものを採用することができる。
【００１３】
また、第２変速切換アクチュエータとして、第２摩擦板に対向配置されて駆動ディスクに向けて移動自在に支持された第２圧力ディスクと、第１シャフトの軸方向に移動可能に支持された第２スリーブと、その第２スリーブと第２圧力ディスクを連結する弾性部材と、前記第２スリーブに一端部が連結された揺動可能なレバーと、そのレバーの他端部を押圧して、第２スリーブを軸方向に移動させる第２シフト用アクチュエータとからなるものを採用することができる。
【００１４】
上記のように、第１変速切換アクチュエータおよび第２変速切換アクチュエータとして弾性部材が組込まれたものを採用することにより、スリーブの軸方向変位が多少変化しても、その変位量のバラツキを弾性部材の弾性変形によって吸収することができる。このため、圧力ディスクに対して緩やかな押圧力を付加することができ、摩擦板が摩耗したとしても、シンクロ機能の安定化を図ることができる。
【００１５】
ここで、第１シフト用アクチュエータおよび第２シフト用アクチュエータのそれぞれに、モータと、そのモータにより回転される回転子と、その回転子にねじ係合されて、回転子の回転により軸方向に移動する押圧子を備える直動型アクチュエータからなるものを採用することにより、上記モータに対する電流の制御とねじのリードとからきめ細かい軸方向変位および荷重をコントロールすることができるため、第１摩擦クラッチおよび第２摩擦クラッチのシンクロ機能をより滑らかにし、切り換え時のショックをさらに抑制することができる。
【００１６】
上記ねじ係合によるねじは、三角ねじであってもよく、台形ねじであってもよい。また、ボールねじであってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
上記のように、この発明においては、第１シャフトを、筒状の外側回転軸の内側に内側回転軸を挿入した２重シャフト構造とし、その内側回転軸と電動モータの出力軸を接続する第１摩擦クラッチおよび外側回転軸と電動モータの出力軸を接続する第２摩擦クラッチを第１シャフト上に配置したことにより、電動モータ駆動装置の小型化を図ることができる。
【００１８】
また、電動モータの出力軸と内側回転軸の締結および電動モータの出力軸と外側回転軸の締結に摩擦クラッチを採用したことにより、摩擦クラッチのそれぞれは、入力側と出力側をシンクロさせながら結合するため、第１摩擦クラッチと第２摩擦クラッチの切り換えによって、低速領域と高速領域との間を滑らかに切り換えることができる。
【００１９】
さらに、第１摩擦クラッチの係合を制御する第１変速切換アクチュエータおよび第２摩擦クラッチの係合を制御する２変速切換アクチュエータのそれぞれに弾性部材を組込んだことにより、各摩擦クラッチの入力側と出力側とのシンクロ機能の安定化を図ることができ、クラッチ接続時のショックの低減に効果を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明に係る車両用電動モータ駆動装置の実施の形態を示す断面図
【図２】図１の断続部および減速部を拡大して示す断面図
【図３】変速切換アクチュエータのシフト用アクチュエータを示す断面図
【図４】シフト用アクチュエータの他の例を示す断面図
【図５】シフト用アクチュエータのさらに他の例を示す断面図
【図６】シフト用アクチュエータのさらに他の例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図１に示すように、この発明に係る車両用電動モータ駆動装置１は、電動モータ１１と、その電動モータ１１からの出力を減速する減速部Ａと、上記電動モータ１１の出力を減速部Ａに断続する断続部Ｂとからなっている。
【００２２】
電動モータ１１は、モータケーシング１２と、そのモータケーシング１２の内周に固定されたステータ１３と、そのステータ１３の内側に組込まれ、上記ステータ１３に対する通電によって回転するロータ１４と、そのロータ１４の中心部に挿通されてロータ１４と一体に回転する出力軸１５とからなっている。
【００２３】
モータケーシング１２は、減速部Ａおよび断続部Ｂのハウジング２１の一側面に接続されている。電動モータ１１の出力軸１５の軸端部には、フランジ付き継手軸１６が接続され、その継手軸１６が上記ハウジング２１の内部に配置されて、そのハウジング２１内において回転自在とされている。
【００２４】
ハウジング２１は、減速機収容部２２と、その減速機収容部２２から電動モータ１１側に片寄った位置にクラッチ収容部２３とが設けられている。
【００２５】
減速部Ａは、平行軸常時噛合い式ギヤ減速機からなり、第１シャフト３１およびその第１シャフト３１に平行に配置された第２シャフト３２を有している。図１および図２に示すように、第１シャフト３１は、筒状の外側回転軸３１ａと、その外側回転軸３１ａの内側に挿入された内側回転軸３１ｂの２軸構造とされ、電動モータ１１の出力軸１５と同軸上の配置とされている。
【００２６】
外側回転軸３１ａと内側回転軸３１ｂのそれぞれは、減速部収容部２２とクラッチ収容部２３の隔壁２４を貫通し、その貫通部に設けられた軸受３３により外側回転軸３１ａが回転自在に支持されている。
【００２７】
内側回転軸３１ｂは、外側回転軸３１ａより長さが長く、その両端部が外側回転軸３１ａから外側に位置し、減速部収容部２２内に位置する一端部は、その減速機収容部２２の端壁に取付けられた軸受３４によって回転自在に支持されている。
【００２８】
また、内側回転軸３１ｂの他端部は、継手軸１６の軸端面に形成された軸受孔１７内に配置され、その軸受孔１７内に組込まれた軸受３５により回転自在に支持されている。
【００２９】
減速機収容部２２内において、内側回転軸３１ｂと第２シャフト３２間には、第１減速ギヤ列３６が設けられ、また、外側回転軸３１ａと第２シャフト３２間には、第１減速ギヤ列３６より減速比の小さい第２減速ギヤ列３７が設けられている。
【００３０】
第１減速ギヤ列３６は、内側回転軸３１ｂに第１入力ギヤ３６ａを設け、その第１入力ギヤ３６ａに噛合する第１出力ギヤ３６ｂを第２シャフト３２に設けている。
【００３１】
一方、第２減速ギヤ列３７は、外側回転軸３１ａに第２入力ギヤ３７ａを設け、その第２入力ギヤ３７ａに噛合する第２出力ギヤ３７ｂを第２シャフト３２に設けている。
【００３２】
図１に示すように、第２シャフト３２には、その第２シャフト３２の回転を減速機収容部２２に組込まれたディファレンシャルギヤ４０に伝達するアウトプットギヤ３８が設けられている。
【００３３】
ここで、ディファレンシャルギヤ４０は、ハウジング２１によって回転自在に支持されたデフケース４１に上記アウトプットギヤ３８に噛合するリングギヤ４２を設け、上記デフケース４１によって両端部が回転自在に支持されたピニオン軸４３に一対のピニオン４４を取付け、その一対のピニオン４４のそれぞれに一対のサイドギヤ４５を噛合した構成とされており、上記一対のサイドギヤ４５のそれぞれにはアクスル４６が接続されている。
【００３４】
断続部Ｂは、電動モータ１１の出力軸１５と内側回転軸３１ｂとを締結する第１摩擦クラッチ５１と、上記出力軸１５と外側回転軸３１ａを締結する第２摩擦クラッチ５２とからなり、その第１摩擦クラッチ５１と第２摩擦クラッチ５２は、クラッチ収容部２３内に組み込まれている。
【００３５】
図２に示すように、第１摩擦クラッチ５１は、電動モータ１１の出力軸１５に接続された継手軸１６のフランジ１６ａにクラッチハウジング５３を固定し、そのクラッチハウジング５３に外周部が連結されて、そのクラッチハウジング５３と一体に回転する駆動ディスク５４を外側回転軸３１ａの他端部に嵌合された軸受５５で回転自在に支持し、その駆動ディスク５４の軸方向一側に環状の第１摩擦板５６を対向配置し、その第１摩擦板５６と内側回転軸３１ｂの他端部に取り付けられたディスク５７とを弾性板５８を介して連結し、上記第１摩擦板５６と駆動ディスク５４の接触によって出力軸１５と内側回転軸３１ｂとを締結する構成とされている。
【００３６】
一方、第２摩擦クラッチ５２は、上記駆動ディスク５４の軸方向他側に環状の第２摩擦板５９を対向配置し、その第２摩擦板５９と外側回転軸３１ａの他端部に取り付けられたディスク６０とを弾性板６１を介して連結し、上記第２摩擦板５９と駆動ディスク５４との接触によって出力軸１５と外側回転軸３１ａとを締結する構成とされている。
【００３７】
第１摩擦クラッチ５１は、第１変速切換アクチュエータ６１によって係合および係合解除が制御される。また、第２摩擦クラッチ５２は、第２変速切換アクチュエータ７１によって係合および係合解除が制御される。
【００３８】
図１および図２に示すように、第１変速切換アクチュエータ６１は、第１シャフト３１と同軸上に配置されたガイド筒６２を隔壁２４に固定し、そのガイド筒６２の外側にスライド自在に嵌合された第１スリーブ６３の一端部に軸受６４を介して環状の皿ばねからなる弾性部材６５の内周部を連結し、その弾性部材６５の径方向の中央部をクラッチハウジング５３の側面に設けられた環状突出部６６に当接し、かつ、外周部をクラッチハウジング５３内に組込まれて第１摩擦板５６と軸方向で対向する第１圧力ディスク６７の外周部に連結し、上記第１スリーブ６３の他端部にレバー６８の一端部を連結し、そのレバー６８の中途をピン６９によって回動自在に支持し、そのレバー６８の他端部をハウジング２１に形成された開口７０から外部に位置させ、そのレバー６８の他端部に第１シフト用アクチュエータＸ１を対向配置した構成とされている。
【００３９】
上記第１変速切換アクチュエータ６１においては、第１シフト用アクチュエータＸ１の作動によりピン６９を中心にレバー６８を揺動させ、ガイド筒６２に沿って移動する第１スリーブ６３が弾性部材６５の内周部を押圧する作用により、弾性部材６５を環状突出部６６を支点にして湾曲状に弾性変形させ、その弾性部材６５の弾性力により第１圧力ディスク６７を駆動ディスク５４に向けて移動させて、第１摩擦板５６を駆動ディスク５４に押し付けるようにしている。
【００４０】
一方、第２変速切換アクチュエータ７１は、ガイド筒６２の内側にスライド自在に嵌合された第２スリーブ７３の一端部に軸受７４を介して環状の皿ばねからなる弾性部材７５の内周部を連結し、その弾性部材７５の外周部をクラッチハウジング５３内に組込まれて第２摩擦板５９と軸方向で対向する第２圧力ディスク７７の外周部に連結し、上記第２スリーブ７３の他端部にレバー７８の一端部を連結し、そのレバー７８の中途をピン７９によって回動自在に支持し、そのレバー７８の他端部をハウジング２１に形成された開口８０から外部に位置させ、そのレバー７８の他端部に第２シフト用アクチュエータＸ２を対向配置した構成とされている。
【００４１】
上記第２変速切換アクチュエータ７１においては、第２シフト用アクチュエータＸ２の作動によりピン７９を中心にレバー７８を揺動させ、ガイド筒６２に沿って移動する第２スリーブ７３で弾性部材７５の内周部を押圧し、その弾性部材７５の弾性力により第２圧力ディスク７７を駆動ディスク５４に向けて移動させて、第２摩擦板５９を駆動ディスク５４に押し付けるようにしている。
【００４２】
図３は、第１シフト用アクチュエータＸ１を示す。なお、第２シフト用アクチュエータＸ２は、第１シフト用アクチュエータＸ１と同一であるため、同一の部品には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４３】
第１シフト用アクチュエータＸ１は、ハウジング２１の外周に支持される筒状のケース８１にシフト用のモータ８２を連結し、そのモータ８２の回転軸８３に連結されてケース８１内に配置された回転子８４をケース８１内に組込まれた軸受８５で回転自在に支持し、その回転子８４に設けられた筒部８４ａの内周に雌ねじ８６を設け、その雌ねじ８６に押圧子８７の外周に形成された雄ねじ８８をねじ係合して、回転子８４の回転により押圧子８７を軸方向に移動させるようにしている。
【００４４】
図３に示す第１シフト用アクチュエータＸ１においては、回転子８４に雌ねじ８６を設け、押圧子８７に雄ねじ８８を形成したが、図４に示すように、回転子８４に雄ねじ８８を設け、押圧子８７に形成された筒部８７ａの内周に雌ねじ８６を形成してもよい。
【００４５】
また、図３および図４では、雌ねじ８６と雄ねじ８８のそれぞれを三角ねじ、あるいは、台形ねじとしているが、図５および図６に示すように、回転子８４と押圧子８７の嵌合面それぞれにねじ溝を形成し、そのねじ溝間にボールを組込んだボールねじであってもよい。
【００４６】
実施の形態で示す車両用電動モータ駆動装置は上記の構造からなり、図２は、第１摩擦クラッチ５１および第２摩擦クラッチ５２が係合解除位置にある状態を示している。
【００４７】
このため、電動モータ１１が駆動して出力軸１５が回転しても、その回転は、第１シャフト３１の外側回転軸３１ａおよび内側回転軸３１ｂに伝達されず、上記出力軸１５が空転する。
【００４８】
電動モータ１１の駆動によって車両を低速走行させる場合は、図１および図３に示す第１変速切換アクチュエータ６１の第１シフト用アクチュエータＸ１のモータ８２を駆動する。
【００４９】
いま、上記モータ８２を駆動すると、回転軸８３およびその回転軸８３に接続された回転子８４が回転する。このとき、回転子８４には押圧子８７がねじ係合されているため、押圧子８７がケース８１から突出する方向に移動してレバー６８の他端部を押圧する。
【００５０】
このため、レバー６８がピン６９を中心に揺動し、第１スリーブ６３がガイド筒６２に沿って隔壁２４から離反する方向に移動して、弾性部材６５の内周部を押圧する。その押圧により、弾性部材６５が環状突出部６６を中心に湾曲するよう弾性変形し、その弾性変形により、第１圧力ディスク６７が駆動ディスク５４に向けて移動し、第１摩擦クラッチ５１の第１摩擦板５６が駆動ディスク５４に押し付けられて摩擦係合し、第１摩擦クラッチ５１が係合状態となる。
【００５１】
上記第１摩擦クラッチ５１の係合により、電動モータ１１の出力軸１５と第１シャフト３１の内側回転軸３１ｂが締結され、上記出力軸１５の回転が内側回転軸３１ｂに伝達されて、内側回転軸３１ｂが回転する。
【００５２】
また、内側回転軸３１ｂの回転は、第１減速ギヤ列３６により減速されて第２シャフト３２に伝達され、その第２シャフト３２の回転がディファレンシャルギヤ４０に伝達されてアクスル４６が回転し、そのアクスル４６から図示省略の車輪に伝達されて車両が低速走行する。
【００５３】
車両を低速走行から高速走行に切り換えるには、第１変速切換アクチュエータ６１の第１シフト用アクチュエータＸ１のモータ８２を上記の逆の方向に回転させた後に停止し、同時に、第２変速切換アクチュエータ７１の第２シフト用アクチュエータＸ２のモータ８２を駆動する。
【００５４】
第１シフト用アクチュエータＸ１のモータ８２を逆回転させると、回転子８４にねじ係合する押圧子８７がケース８１内に向けて後退動し、レバー６８の押圧を解除する。
【００５５】
その押圧解除により、第１スリーブ６３が隔壁２４に向けて移動して、弾性部材６５の押圧を解除し、図２に示すように、弾性部材６５が形状復元する。このため、第１圧力ディスク６７は第１摩擦板５６の押圧を解除することになり、第１摩擦クラッチ５１が係合解除する。
【００５６】
一方、第２変速切換アクチュエータ７１の第２シフト用アクチュエータＸ２のモータ８２を駆動すると、回転軸８３および回転子８４が回転し、その回転子８４にねじ係合する押圧子８７がケース８１から突出する方向に移動してレバー７８の他端部を押圧する。
【００５７】
このため、レバー７８がピン７９を中心に揺動し、第２スリーブ７３がガイド筒６２に沿って隔壁２４から離反する方向に移動して、弾性部材７５の内周部を押圧し、第２圧力ディスク７７が弾性部材７５からの押圧により、駆動ディスク５４に向けて移動し、第２摩擦クラッチ５２の第２摩擦板５９が駆動ディスク５４に押し付けられて摩擦係合し、第２摩擦クラッチ５２が係合状態となる。
【００５８】
上記第２摩擦クラッチ５２の係合により、電動モータ１１の出力軸１５と外側回転軸３１ａが締結され、上記出力軸１５の回転が外側回転軸３１ａに伝達されて、外側回転軸３１ａが回転する。
【００５９】
また、外側回転軸３１ａの回転は、第２減速ギヤ列３７により減速されて第２シャフト３２に伝達され、その第２シャフト３２の回転がディファレンシャルギヤ４０に伝達されてアクスル４６が回転し、そのアクスル４６から図示省略の車輪に伝達されて車両が加速走行する。
【００６０】
実施の形態で示す車両用電動モータ駆動装置１においては、第１シャフト３１を、筒状の外側回転軸３１ａの内側に内側回転軸３１ｂを挿入した２軸構造とし、その第１シャフト３１上に第１摩擦クラッチ５１と第２摩擦クラッチ５２の２つの摩擦クラッチを配置しているため、前述の従来の電動モータ駆動装置のように、第１シャフトおよび第２シャフトのそれぞれにクラッチを配置する場合に比較して、電動モータ駆動装置の小型化を図ることができる。
【００６１】
また、電動モータ１１の出力軸１５と内側回転軸３１ｂを結合するクラッチおよび電動モータ１１の出力軸１５と外側回転軸３１ａとを結合するクラッチとして摩擦クラッチ５１、５２を採用したことにより、それぞれの摩擦クラッチ５１、５２は滑りを生じながら電動モータ１１の出力軸１５と内側回転軸３１ｂおよび外側回転軸３１ａを結合することになる。
【００６２】
このため、第１摩擦クラッチ５１は、出力軸１５と内側回転軸３１ｂをシンクロさせながら結合することになり、また、第２摩擦クラッチ５２は、出力軸１５と外側回転軸３１ａをシンクロさせながら結合することとなり、上記第１摩擦クラッチ５１と第２摩擦クラッチ５２の切り換えによって、低速領域と高速領域との間を滑らかに切り換えることができる。
【００６３】
図２に示すように、第１変速切換アクチュエータ６１および第２変速切換アクチュエータ７１の駆動系に弾性部材６５、７５を組み込んでおくことにより、第１スリーブ６３および第２スリーブ７３の軸方向変位が多少変化しても、その変位量のバラツキを弾性部材６５、７５の弾性変形によって吸収することができる。このため、第１圧力ディスク６７や第２圧力ディスク７７に対して緩やかな押圧力を付加することができ、第１摩擦板５６や第２摩擦板５９が摩耗したとしても、シンクロ機能の安定化を図ることができる。
【００６４】
また、図３乃至図６に示すように、第１シフト用アクチュエータＸ１および第２シフト用アクチュエータＸ２のそれぞれに、モータ８２と、そのモータ８２により回転される回転子８４と、その回転子８４にねじ係合されて、回転子８４の回転により軸方向に移動する押圧子８７を備える直動型アクチュエータからなるものを採用することによって、上記モータ８２に対する電流の制御とねじのリードとからきめ細かい軸方向変位および荷重をコントロールすることができるため、第１摩擦クラッチ５１および第２摩擦クラッチ５２のシンクロ機能を滑らかにし、切り換え時のショックをさらに抑制することができる。
【符号の説明】
【００６５】
Ａ 減速部
Ｂ 断続部
Ｘ１ 第１シフト用アクチュエータ
Ｘ２ 第２シフト用アクチュエータ
１１ 電動モータ
１５ 出力軸
２１ ハウジング
３１ 第１シャフト
３１ａ 外側回転軸
３１ｂ 内側回転軸
３２ 第２シャフト
３６ 第１減速ギヤ列
３７ 第２減速ギヤ列
５１ 第１摩擦クラッチ
５２ 第２摩擦クラッチ
５４ 駆動ディスク
５６ 第１摩擦板
５９ 第２摩擦板
６１ 第１変速切換アクチュエータ
６３ 第１スリーブ
６５ 弾性部材
６７ 第１圧力ディスク
６８ レバー
７１ 第２変速切換アクチュエータ
７３ 第２スリーブ
７５ 弾性部材
７７ 第２圧力ディスク
７８ レバー
８２ モータ
８４ 回転子
８４ａ 筒部
８６ 雌ねじ
８７ 押圧子
８７ａ 筒部
８８ 雄ねじ
８９ ボールねじ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータと、その電動モータから出力される回転を減速して車輪側に伝達する減速部と、前記電動モータからの出力を前記減速部に伝達または遮断する断続部とを有し、
前記減速部が、前記電動モータの出力軸と同軸上に配置された筒状の外側回転軸と、その外側回転軸内に挿入された内側回転軸とからなる２軸構造の第１シャフトおよびその第１シャフトに平行に配置された第２シャフトを有し、前記内側回転軸と第２シャフト間に第１減速ギヤ列を設け、前記外側回転軸と第２シャフト間に第１減速ギヤ列と異なる減速比とされた第２減速ギヤ列を設けた平行軸常時噛合い式ギヤ減速機構からなり、
前記断続部が、前記電動モータにより回転駆動されて前記第１シャフトを中心に回転する駆動ディスクに内側回転軸と一体に回転する第１摩擦板を押し付けて、電動モータの出力軸と前記内側回転軸とを締結する第１摩擦クラッチと、その第１摩擦クラッチの係合を制御する第１変速切換アクチュエータと、前記駆動ディスクに外側回転軸と一体に回転する第２摩擦板を押し付けて、電動モータの出力軸と前記外側回転軸とを締結する第２摩擦クラッチと、その第２摩擦クラッチの係合を制御する第２変速切換アクチュエータとからなり、
前記第１変速切換アクチュエータが、第１摩擦板を駆動ディスクに弾性的に押圧する弾性部材を有し、前記第２変速切換アクチュエータが、第２摩擦板を駆動ディスクに弾性的に押圧する弾性部材を有してなる車両用電動モータ駆動装置。
【請求項２】
前記第１変速切換アクチュエータが、前記第１摩擦板に対向配置されて駆動ディスクに向けて移動自在に支持された第１圧力ディスクと、第１シャフトの軸方向に移動可能に支持された第１スリーブと、その第１スリーブと第１圧力ディスクを連結する弾性部材と、前記第１スリーブに一端部が連結された揺動可能なレバーと、そのレバーの他端部を押圧して、第１スリーブを軸方向に移動させる第１シフト用アクチュエータからなり、
前記第２変速切換アクチュエータが、前記第２摩擦板に対向配置されて駆動ディスクに向けて移動自在に支持された第２圧力ディスクと、第１シャフトの軸方向に移動可能に支持された第２スリーブと、その第２スリーブと第２圧力ディスクを連結する弾性部材と、前記第２スリーブに一端部が連結された揺動可能なレバーと、そのレバーの他端部を押圧して、第２スリーブを軸方向に移動させる第２シフト用アクチュエータからなる請求項１に記載の車両用電動モータ駆動装置。
【請求項３】
前記第１シフト用アクチュエータおよび第２シフト用アクチュエータのそれぞれが、前記第１摩擦クラッチおよび第２摩擦クラッチを収容するハウジングの外周に支持された請求項２に記載の車両用電動モータ駆動装置。
【請求項４】
前記第１シフト用アクチュエータおよび第２シフト用アクチュエータのそれぞれが、モータと、そのモータにより回転される回転子と、その回転子にねじ係合されて、回転子の回転により軸方向に移動する押圧子を備える直動型アクチュエータからなる請求項２又は３に記載の車両用電動モータ駆動装置。
【請求項５】
前記ねじ係合が、回転子の筒部内周に形成された雌ねじと、押圧子の外周に形成された雄ねじの噛合いからなる請求項４に記載の車両用電動モータ駆動装置。
【請求項６】
前記ねじ係合が、回転子の外周に形成された雄ねじと、押圧子の筒部内周に形成された雌ねじの噛合いからなる請求項４に記載の車両用電動モータ駆動装置。
【請求項７】
前記ねじ係合によるねじが、三角ねじと台形ねじの一種からなる請求項４乃至６のいずれかの項に記載の車両用電動モータ駆動装置。
【請求項８】
前記ねじ係合によるねじが、ボールねじからなる請求項４乃至６のいずれかの項に記載の車両用電動モータ駆動装置。
【請求項１】
電動モータと、その電動モータから出力される回転を減速して車輪側に伝達する減速部と、前記電動モータからの出力を前記減速部に伝達または遮断する断続部とを有し、
前記減速部が、前記電動モータの出力軸と同軸上に配置された筒状の外側回転軸と、その外側回転軸内に挿入された内側回転軸とからなる２軸構造の第１シャフトおよびその第１シャフトに平行に配置された第２シャフトを有し、前記内側回転軸と第２シャフト間に第１減速ギヤ列を設け、前記外側回転軸と第２シャフト間に第１減速ギヤ列と異なる減速比とされた第２減速ギヤ列を設けた平行軸常時噛合い式ギヤ減速機構からなり、
前記断続部が、前記電動モータにより回転駆動されて前記第１シャフトを中心に回転する駆動ディスクに内側回転軸と一体に回転する第１摩擦板を押し付けて、電動モータの出力軸と前記内側回転軸とを締結する第１摩擦クラッチと、その第１摩擦クラッチの係合を制御する第１変速切換アクチュエータと、前記駆動ディスクに外側回転軸と一体に回転する第２摩擦板を押し付けて、電動モータの出力軸と前記外側回転軸とを締結する第２摩擦クラッチと、その第２摩擦クラッチの係合を制御する第２変速切換アクチュエータとからなり、
前記第１変速切換アクチュエータが、第１摩擦板を駆動ディスクに弾性的に押圧する弾性部材を有し、前記第２変速切換アクチュエータが、第２摩擦板を駆動ディスクに弾性的に押圧する弾性部材を有してなる車両用電動モータ駆動装置。
【請求項２】
前記第１変速切換アクチュエータが、前記第１摩擦板に対向配置されて駆動ディスクに向けて移動自在に支持された第１圧力ディスクと、第１シャフトの軸方向に移動可能に支持された第１スリーブと、その第１スリーブと第１圧力ディスクを連結する弾性部材と、前記第１スリーブに一端部が連結された揺動可能なレバーと、そのレバーの他端部を押圧して、第１スリーブを軸方向に移動させる第１シフト用アクチュエータからなり、
前記第２変速切換アクチュエータが、前記第２摩擦板に対向配置されて駆動ディスクに向けて移動自在に支持された第２圧力ディスクと、第１シャフトの軸方向に移動可能に支持された第２スリーブと、その第２スリーブと第２圧力ディスクを連結する弾性部材と、前記第２スリーブに一端部が連結された揺動可能なレバーと、そのレバーの他端部を押圧して、第２スリーブを軸方向に移動させる第２シフト用アクチュエータからなる請求項１に記載の車両用電動モータ駆動装置。
【請求項３】
前記第１シフト用アクチュエータおよび第２シフト用アクチュエータのそれぞれが、前記第１摩擦クラッチおよび第２摩擦クラッチを収容するハウジングの外周に支持された請求項２に記載の車両用電動モータ駆動装置。
【請求項４】
前記第１シフト用アクチュエータおよび第２シフト用アクチュエータのそれぞれが、モータと、そのモータにより回転される回転子と、その回転子にねじ係合されて、回転子の回転により軸方向に移動する押圧子を備える直動型アクチュエータからなる請求項２又は３に記載の車両用電動モータ駆動装置。
【請求項５】
前記ねじ係合が、回転子の筒部内周に形成された雌ねじと、押圧子の外周に形成された雄ねじの噛合いからなる請求項４に記載の車両用電動モータ駆動装置。
【請求項６】
前記ねじ係合が、回転子の外周に形成された雄ねじと、押圧子の筒部内周に形成された雌ねじの噛合いからなる請求項４に記載の車両用電動モータ駆動装置。
【請求項７】
前記ねじ係合によるねじが、三角ねじと台形ねじの一種からなる請求項４乃至６のいずれかの項に記載の車両用電動モータ駆動装置。
【請求項８】
前記ねじ係合によるねじが、ボールねじからなる請求項４乃至６のいずれかの項に記載の車両用電動モータ駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−３３０７１（Ｐ２０１１−３３０７１Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７７５２１（Ｐ２００９−１７７５２１）
【出願日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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