電動モータ駆動装置
【課題】車両のスペース制約を満足することができる電動モータ駆動装置を提供する。
【解決手段】電動モータ駆動装置１のモータ側回転部材２２は、モータ１１から軸方向一方側に突出する。減速部３１は、管状の内側回転軸３３ｉ及び管状の外側回転軸３３ｏを含む第１シャフト３３と、平行に配置されて車輪側に回転を伝達する第２シャフト３４と、第１減速比で減速して第２シャフト３４へ伝達する第１減速部Ｇ１と、第２減速比で減速して第２シャフト３４へ伝達する第２減速部Ｇ２とを有する。断接部２１は、内側回転軸３３ｉのモータ１１から遠い方の端部に設けられて内側回転軸３３ｉとモータ側回転部材２２とを接続する第１クラッチＣ１と、外側回転軸３３ｏのモータ１１から遠い方の端部に設けられて外側回転軸３３ｏとモータ側回転部材２２とを接続する第２クラッチＣ２とを有する。
【解決手段】電動モータ駆動装置１のモータ側回転部材２２は、モータ１１から軸方向一方側に突出する。減速部３１は、管状の内側回転軸３３ｉ及び管状の外側回転軸３３ｏを含む第１シャフト３３と、平行に配置されて車輪側に回転を伝達する第２シャフト３４と、第１減速比で減速して第２シャフト３４へ伝達する第１減速部Ｇ１と、第２減速比で減速して第２シャフト３４へ伝達する第２減速部Ｇ２とを有する。断接部２１は、内側回転軸３３ｉのモータ１１から遠い方の端部に設けられて内側回転軸３３ｉとモータ側回転部材２２とを接続する第１クラッチＣ１と、外側回転軸３３ｏのモータ１１から遠い方の端部に設けられて外側回転軸３３ｏとモータ側回転部材２２とを接続する第２クラッチＣ２とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力源として電動モータを備え、電動モータの出力を減速して車輪へ伝達する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両の駆動装置に用いられる電動モータ駆動装置としては従来、例えば、特開２００６−２２８７９号公報（特許文献１）に記載のごときものが知られている。特許文献１に記載の電動モータ駆動装置は、電動モータと、電動モータの出力を高減速比で減速する第１の減速部と、電動モータの出力を低減速比で減速する第２の減速部と、これら第１，第２の減速部にそれぞれ設けられて、これら第１，第２の減速部を選択的に断絶する第１，第２の断続手段を備える。この電動モータ駆動装置は、電動モータの出力トルクを伝達する第１のシャフト及び第１のシャフトに平行配置された第２のシャフトが設けられ、第１の減速部は、前記第１のシャフトに一体回転可能に配置された第１のギヤ及び前記第２のシャフトに相対回転可能に配置された第２のギヤを備える。また、第２の減速部は、前記第１のシャフトに相対回転可能に配置された第３のギヤ及び前記第２のシャフトに一体回転可能に配置された第４のギヤを備える。そして、第１の断続手段は、第２のシャフト及び第２のギヤ間を断続する２ウェイオーバーランニングクラッチであり、第２の断続手段は、第１のシャフト及び第３のギヤ間を断続する多板摩擦クラッチである。
【特許文献１】特開２００６−２２８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記従来のような電動モータ駆動装置にあっては、以下に説明するような問題を生ずる。つまり、２つの別個のクラッチを、第２のシャフトおよび第１のシャフトにそれぞれ設けることは、車両のスペース制約上困難である。しかも、電動モータ駆動装置が大型化してしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、上述の実情に鑑み、車両のスペース制約を満足することができる電動モータ駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的のため本発明による電動モータ駆動装置は、モータ側回転部材を回転駆動するモータと、モータ側回転部材の回転を減速して車輪側に伝達する減速部と、減速部の回転伝達を遮断または接続する断接部とを備える。そして、記モータ側回転部材は、モータから軸方向一方側に突出し、減速部は、モータ側回転部材が挿通される管状の内側回転軸および内側回転軸が挿通される管状の外側回転軸を含む第１シャフトと、第１シャフトと平行に配置されて車輪側に回転を伝達する第２シャフトと、内側回転軸のモータに近い方の端部に設けられて内側回転軸の回転を第１減速比で減速して第２シャフトへ伝達する第１減速部と、外側回転軸のモータに近い方の端部に設けられて外側回転軸の回転を第１減速比と異なる第２減速比で減速して第２シャフトへ伝達する第２減速部とを有し、断接部は、内側回転軸のモータから遠い方の端部に設けられて内側回転軸とモータ側回転部材とを接続する第１クラッチと、外側回転軸のモータから遠い方の端部に設けられて外側回転軸とモータ側回転部材とを接続する第２クラッチとを有する。
【０００６】
かかる本発明によれば、第１シャフトが外側回転軸および内側回転軸を含む２重シャフト構造であるから、この第１シャフト上に２つのクラッチを配置することが可能となり、車両のスペース制約上有利なものとなる。したがって、電動モータ駆動装置の小型化に資する。また本発明によれば、モータから軸方向一方側に突出するモータ側回転部材が内側回転軸および外側回転軸に挿通され、第１減速部が内側回転軸のモータに近い方の端部に設けられ、第２減速部が外側回転軸のモータに近い方の端部に設けられ、第１クラッチが内側回転軸のモータから遠い方の端部に設けられ、第２クラッチが外側回転軸のモータから遠い方の端部に設けられる。これにより、モータの軸方向一端側に減速部と、断接部とを順次配置して減速部を電動モータ駆動装置の中央部に配置することが可能になる。したがって、減速部の出力を左右輪に分配するディファレンシャルギヤ装置を車両の車幅方向中央部に配置し得て、車両の重量バランスが向上する。
【０００７】
ここで好ましくは、減速部は、第１シャフトの回転を第１減速比および第２減速比と異なる第３減速比で減速して第２シャフトへ伝達する第３減速部をさらに有する。かかる実施形態によれば、それぞれ減速比の異なる第１ないし第３減速部を備えることから、低速走行時と、中速走行時と、高速走行時のそれぞれに対応して、電動モータを運転効率の良い回転数で運転することができ、エネルギー効率が益々向上する。
【０００８】
好ましくは、第１クラッチは、モータ側回転部材と同軸に設けられて一体回転する第１モータ側摩擦要素と、内側回転軸と一体回転する第１シャフト側摩擦要素と、第１シャフト側摩擦要素または第１モータ側摩擦要素の一方を他方へ押圧してこれらを締結する第１圧力部材とを有し、第２クラッチは、モータ側回転部材と同軸に設けられて一体回転する第２モータ側摩擦要素と、外側回転軸と一体回転する第２シャフト側摩擦要素と、第２シャフト側摩擦要素または第２モータ側摩擦要素の一方を他方へ押圧してこれらを締結する第２圧力部材とを有する。かかる実施形態によれば、電動モータから内側回転軸または外側回転軸を経由して車輪側へ伝達する動力伝達経路を、摩擦要素の掛け替え操作によって切り替えることが可能になる。したがって、特許文献１の電動モータ駆動装置のように２ウェイクラッチを用いた場合に第１および第２減速部間の切り替えに伴って発生するショックを、解消することができる。
【０００９】
好ましくは、第１圧力部材および第２圧力部材は、共通する圧力ディスクの一方面および他方面であり、第１モータ側摩擦要素および第１シャフト側摩擦要素は、圧力ディスクの一方面側に配置され、第２モータ側摩擦要素および第２シャフト側摩擦要素は、圧力ディスクの他方面側に配置され、断接部は、圧力ディスクを一方面側および他方面側へ移動させるアクチュエータをさらに有する。かかる実施形態によれば、圧力ディスクの一方面側に第１クラッチを配置し、圧力ディスクの他方面側に第２クラッチを配置することから、１つのアクチュエータによって共通する圧力ディスクを移動させて第１および第２減速部間の切り替えることが可能になる。したがって、電動モータ駆動装置の一層の小型化を図ることが可能となり、車両のスペース制約上益々有利なものとなる。
【発明の効果】
【００１０】
このように本発明は、モータ側回転部材と同軸に配置された管状の外側回転軸および外側回転軸に挿通された内側回転軸を含む第１シャフトを有することから、第１シャフト上に、第１クラッチおよび第２クラッチをまとめて配置することが可能となる。したがって、電動モータ駆動装置の小型化を図るとともに、車両のスペース制約上有利な電動モータ駆動装置を実現することができる。また減速部を電動モータ駆動装置の中央部に配置することから、車両の重量バランスが向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、実施例１になる電動モータ駆動装置を示す要部展開断面図である。実施例１の電動モータ駆動装置１は、モータ１１と、断接部２１と、減速部３１とを備える。モータ１１は、モータケーシング１２に固定されるステータ１３と、ステータ１３の内側に径方向に開いた隙間を介して対面する位置に配置されるロータ１４と、ロータ１４の内側に固定連結されてロータ１４と一体回転するモータ出力軸１５とを備えるラジアルギャップモータである。
【００１３】
モータケーシング１２は、モータ１１の軸方向一端側でケーシング３２と結合する。モータ出力軸１５は両端でモータケーシング１２にそれぞれ回転自在に支持され、モータ出力軸１５の一端は、モータ側回転部材２２の一端と結合する。モータ側回転部材２２は、モータ１１から軸方向一方側に突出する。モータ１１に近いモータ側回転部材２２の根元部には、減速部３１を配置する。モータ１１から遠いモータ側回転部材２２の先端部には、断接部２１を配置する。モータ側回転部材２２の先端部は、リンク部材２２ｄを介して断接部２１のセンタープレート２３と連結する。センタープレート２３はモータ側回転部材２２と同軸に設けられ、モータ側回転部材２２と一体回転する。センタープレート２３は、両面に摩擦材を備えた円盤形状であり、中心孔を有する。
【００１４】
減速部３１は、ケーシング３２を筐体とし、ケーシング３２の内部に配置された第１減速部Ｇ１および第２減速部Ｇ２を備える。第１減速部Ｇ１は、モータ出力軸１５の回転を所定の第１減速比で減速して図示しない車輪側へ伝達する。第２減速部Ｇ２は、モータ出力軸１５の回転を第１減速比よりも減速の度合いが小さな第２減速比で減速して車輪側へ伝達する。
【００１５】
これがため、減速部３１は、モータ側回転部材２２が挿通される管状の第１シャフト３３と、この第１シャフト３３と平行に延在する第２シャフト３４とを有する。第１シャフト３３は、モータ側回転部材２２が挿通される管状の内側回転軸３３ｉと、内側回転軸３３ｉが挿通される管状の外側回転軸３３ｏとからなる二重シャフトである。内側回転軸３３ｉの両端は、外側回転軸３３ｏの両端からそれぞれ突出し、モータ１１側にある内側回転軸３３ｉの一端は、転がり軸受６３を介してケーシング３２に回転自在に支持される。内側回転軸３３ｉの他端は、転がり軸受６４を介してリンク部材２２ｄに回転自在に支持される。外側回転軸３３ｏの一端は、転がり軸受６５を介してケーシング３２に回転自在に支持される。また外側回転軸３３ｏの他端は、転がり軸受６６を介してセンタープレート２３の中心孔に回転自在に支持される。
【００１６】
モータ１１側にある内側回転軸３３ｉの一端部には、第１駆動ギヤ４１が形成される。モータ１１側にある外側回転軸３３ｏの一端には、第２駆動ギヤ４２が形成される。第２シャフト３４のモータ１１に近い軸方向部位には、第２従動ギヤ７２が固定され、さらに近い部位には第１従動ギヤ７１が固定されている。これらギヤ４１，４２，７１，７２の半径は、第１駆動ギヤ４１が最も小さく、第２駆動ギヤ４２、第２従動ギヤ７２、第１従動ギヤ７１の順に大きくなる。第１駆動ギヤ４１は第１従動ギヤ７１と常時噛合し、これらギヤ４１，７１は第１減速部Ｇ１として機能する。第２駆動ギヤ４２は第２従動ギヤ７２と常時噛合し、これらギヤ４２，７２は第２減速部Ｇ２として機能する。
【００１７】
第１シャフト３３は減速部３１から断接部２１まで延在するのに対し、第２シャフト３４はモータ１１と断接部２１との間に位置し、減速部３１の内部のみで延在する。第２シャフト３４の一端はモータ１１近傍で転がり軸受６７を介してケーシング３２に回転自在に支持される。転がり軸受６７は転がり軸受６３と軸方向同位置になる。第２シャフト３４の他端は断接部２１近傍で転がり軸受６８を介してケーシング３２に回転自在に支持される。第２シャフト３４の断接部２１に近い部位には、第２従動ギヤ７２よりも小径のピニオン３５が形成される。ピニオン３５は、ディファレンシャルギヤケース５２に取り付けられたリングギヤ５３と常時噛合する。
【００１８】
第１シャフト３３および第２シャフト３４の距離は、後述する断接部２１の半径寸法と略等しい。これにより電動モータ駆動装置１における減速部３１のレイアウトが最適なものとなり、電動モータ駆動装置１の車両への取り付けが容易になる。
【００１９】
断接部２１は、ケーシング３２を筐体とし、ケーシング３２の内部に配置された第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２を備える。センタープレート２３の一方面側には、摩擦材を備えた第１クラッチディスク２５と、第１圧力ディスク２７とを順次配置する。第１クラッチディスク２５は内側回転軸３３ｉのモータ１１から遠い方の端部に取り付けられて内側回転軸３３ｉと一体回転する。これらセンタープレート２３、第１クラッチディスク２５、および第１圧力ディスク２７は、第１クラッチＣ１として機能する。センタープレート２３の他方面側には、摩擦材を備えた第２クラッチディスク２４と、第２圧力ディスク２６とを順次配置する。第２クラッチディスク２４は外側回転軸３３ｏのモータ１１から遠い方の端部に取り付けられて外側回転軸３３ｏと一体回転する。これらセンタープレート２３、第２クラッチディスク２４、および第２圧力ディスク２６は、第２クラッチＣ２として機能する。断接部２１は、これら第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２を後述するように解放または締結させて、減速部３１の回転伝達を遮断または接続する。
【００２０】
つまり断接部２１は、モータ側回転部材２２と内側回転軸３３ｉとを接続する第１クラッチＣ１と、モータ側回転部材２２と外側回転軸３３ｏとを接続する第２クラッチＣ２とを有する。そして２つのクラッチＣ１，Ｃ２は、第１シャフト３３上に配置される。
【００２１】
また断接部２１の径方向寸法は、モータ１１と略等しい。これにより電動モータ駆動装置１における断接部２１のレイアウトが最適なものとなり、電動モータ駆動装置１の車両への取り付けが容易になる。
【００２２】
ケーシング３２の内部には、ディファレンシャルギヤ装置５１が取り付けられている。ディファレンシャルギヤ装置５１につき説明すると、ディファレンシャルギヤケース５２内には、ピニオンメートシャフト５４をリングギヤ５３の回転面に対し平行に配置して貫通設置し、このシャフト５４上に回転自在に支持して一対のピニオンメートギヤ５５，５６をディファレンシャルギヤケース５２内に設ける。ディファレンシャルギヤケース５２内には更に、ピニオンメートギヤ５５，５６間にあってこれらに噛合する一対のサイドギヤ５７，５８を回転自在に配置する。一方のサイドギヤ５７は、その中心孔が一方のドライブシャフト５９の一端とセレーション嵌合する。他方のサイドギヤ５８も、その中心孔が他方のドライブシャフト６０の一端とセレーション嵌合する。一方のドライブシャフト５９の他端は、図示しない左輪と駆動結合し、他方のドライブシャフト６０の他端は、図示しない右輪と駆動結合する。
【００２３】
ケーシング３２には、断接部２１に隣接して、アクチュエータユニット２８が取り付けられている。アクチュエータユニット２８は減速部３１と軸方向同位置にあって、２個のアクチュエータ２８ａ，２８ｂを備える。一方のアクチュエータ２８ａはリンク部材２９ａを介して第１圧力ディスク２７と連結する。他方のアクチュエータ２８ｂはリンク部材２９ｂを介して第２圧力ディスク２６と連結する。
【００２４】
アクチュエータユニット２８は、第１シャフト３３を中心とする径方向寸法の大きな断接部２１と、比較的小径のギヤ４１，４２を収容する減速部３１の第１シャフト３３側との間の径方向段差部分に配置される。これにより電動モータ駆動装置１におけるアクチュエータユニット２８のレイアウトが最適なものとなり、電動モータ駆動装置１の車両への取り付けが容易になる。
【００２５】
上記の構成になる電動モータ駆動装置１の作用を説明する。モータ１１が通電されモータ側回転部材２２が回転駆動されると、センタープレート２３がモータ側回転部材２２とともに一体回転する。ディファレンシャルギヤ装置５１の回転数が所定の低速回転領域にあるとき、アクチュエータユニット２８が第１クラッチＣ１を締結するとともに第２クラッチＣ２を解放して、モータ１１の回転駆動を第１減速部Ｇ１で減速してディファレンシャルギヤ装置５１へ伝達する。これによりディファレンシャルギヤ装置５１の回転数が低速領域にあっても、モータ１１の回転数を運転効率の高い領域にすることができる。
【００２６】
これに対し、ディファレンシャルギヤ装置５１の回転数が所定の高速回転領域にあるとき、アクチュエータユニット２８が第１クラッチＣ１を解放するとともに第２クラッチＣ２を締結して、モータ１１の回転駆動を第２減速部Ｇ２で減速してディファレンシャルギヤ装置５１へ伝達する。これによりディファレンシャルギヤ装置５１の回転数が高速領域のときモータ１１の回転数を運転効率の高い領域にすることができる。
【００２７】
具体的には、ディファレンシャルギヤ装置５１の回転数が所定回転数未満の低速回転領域にあるとき、アクチュエータ２８ａが第１圧力ディスク２７を軸方向に移動させて、第１圧力ディスク２７が第１クラッチディスク２５をセンタープレート２３に押圧する。これにより第１クラッチディスク２５およびセンタープレート２３はともに回転して第１クラッチＣ１は回転トルクを伝達する。そして内側回転軸３３ｉが第１クラッチディスク２５と一体回転し、第１駆動ギヤ４１が回転する。第１シャフト３３の回転数は、第１従動ギヤ７１で減速されて、第２シャフト３４に伝達される。第２シャフト３４の回転トルクはピニオン３５からリングギヤ５３に入力され、ディファレンシャルギヤ装置５１に伝達される。このとき外側回転軸３３ｏは第２従動ギヤ７２に連れ回されるが、第２圧力ディスク２６がセンタープレート２３から離れた位置にあって第２クラッチディスク２４を押圧しない。第２クラッチディスク２４は外側回転軸３３ｏとともに回転するがセンタープレート２３と離隔して空回りする。つまり第２クラッチＣ２は回転トルクを伝達しない。
【００２８】
これに対し、ディファレンシャルギヤ装置５１の回転数が所定回転数以上の高速回転領域にあるとき、アクチュエータ２８ｂが第２圧力ディスク２６を軸方向に移動させて、第２圧力ディスク２６が第２クラッチディスク２４をセンタープレート２３に押圧する。これにより第２クラッチディスク２４およびセンタープレート２３はともに回転して第２クラッチＣ２は回転トルクを伝達する。そして外側回転軸３３ｏが第２クラッチディスク２４と一体回転し、第２駆動ギヤ４２が回転する。第１シャフト３３の回転数は、第２従動ギヤ７２で減速されて、第２シャフト３４に伝達される。第２シャフト３４の回転トルクはピニオン３５からリングギヤ５３に入力され、ディファレンシャルギヤ装置５１に伝達される。このとき内側回転軸３３ｉは第１従動ギヤ７１に連れ回されるが、第１圧力ディスク２７がセンタープレート２３から離れた位置にあって第１クラッチディスク２５を押圧しない。第１クラッチディスク２５は内側回転軸３３ｉとともに回転するがセンタープレート２３と離隔して空回りする。つまり第１クラッチＣ１は回転トルクを伝達しない。
【００２９】
２つのクラッチＣ１，Ｃ２は摩擦材を有する摩擦クラッチであることから、クラッチＣ１，Ｃ２の掛け替え操作によって低速領域と高速領域との間を滑らかに切り替えることが可能になる。したがって、特許文献１の電動モータ駆動装置のように２ウェイクラッチを用いた場合に第１および第２減速部間の切り替えに伴って発生するショックを、解消することができる。
【００３０】
なお図には示さなかったが、減速部３１は、第１シャフト３３の回転を第１減速部Ｇ１の減速比および第２減速部Ｇ２の減速比と異なる第３の減速比で減速して第２シャフト３４へ伝達する第３減速部をさらに有してもよい。さらに減速部３１は、第１減速部Ｇ１、第２減速部Ｇ２および第３減速部の他、第４減速部、第５減速部等を有するものであってもよい。
【００３１】
第３減速部は例えば、内側回転軸３３ｉの一端部に形成される第３駆動ギヤと、第２シャフト３４に同軸に取り付けられて第３駆動ギヤと噛合する第３従動ギヤから構成される。第１従動ギヤ７１および第３従動ギヤは、第２シャフト３４上に相対回転可能に取り付けられる。第１従動ギヤ７１と第３従動ギヤとの間で、第２シャフト３４と同軸に取り付けられるシンクロメッシュ機構は、第２シャフト３４の軸方向に進退動して第１従動ギヤ７１または第３従動ギヤ７３と選択的に係合し、ギヤ７１，７３のいずれか一方を第２シャフト３４と一体回転させる。あるいは、軸方向中立位置にあってギヤ７１，７３のいずれにも係合せず、第１従動ギヤ７１および第３従動ギヤ７３の双方を第２シャフト３４から切り離す。
【００３２】
それぞれ減速比の異なる第１減速部Ｇ１、第２減速部Ｇ２、および第３減速部を備えることにより、低速回転時と、中速回転時と、高速回転時のそれぞれ回転数区分に対応して、モータ１１を運転効率の良い回転数で駆動することができる。
【００３３】
あるいはより多くの減速部を備えることにより、さらに多くの回転数区分に対応して、モータ１１を一層効率良く駆動することができる。
【実施例２】
【００３４】
図２は、実施例２になる電動モータ駆動装置を示す要部展開断面図である。この実施例２の基本構成は、上述した実施例１と共通するため、同一部材については、共通する符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。
【００３５】
電動モータ駆動装置１との相違点として実施例２の電動モータ駆動装置２は、断接部２１の圧力ディスクを１個にまとめている。
【００３６】
モータ側回転部材２２の先端部は、リンク部材２２ｄを介して断接部２１の第１プレート２３１および第２プレート２３２と連結する。これらプレート２３１，２３２はモータ側回転部材２２と同軸に設けられ、モータ側回転部材２２と一体回転する。これらプレート２３１，２３２は、モータ側回転部材２２と同軸に配置され、一方面にそれぞれ摩擦材を備えた円盤形状であり、中心孔を有する。中心孔には第１シャフト３３が貫通する。
【００３７】
第１プレート２３１の一方面側には、第１クラッチディスク２５を同軸に対向配置する。第１プレート２３１の一方面と向き合う第１クラッチディスク２５の面は摩擦材を備える。第１クラッチディスク２５を挟んで第１プレート２３１と反対側には１枚の圧力ディスク２０を同軸に配置する。圧力ディスク２０を挟んで第１クラッチディスク２５と反対側には第２クラッチディスク２４を同軸に配置する。第２クラッチディスク２４を挟んで圧力ディスク２０と反対側には第２プレート２３２を配置する。第２プレート２３２の摩擦材を備えた面と向き合う第２クラッチディスク２４の面は摩擦材を備える。
【００３８】
ケーシング３２のうち、減速部３１と軸方向同位置に、アクチュエータユニット２８が取り付けられている。アクチュエータユニット２８は断接部２１と隣接し、１個のアクチュエータ２８ｃを備える。アクチュエータ２８ｃはリンク部材２９ｃを介して圧力ディスク２０と連結する。
【００３９】
上記の構成になる電動モータ駆動装置２の作用を説明する。ディファレンシャルギヤ装置５１の回転数が所定回転数未満の低速回転領域にあるとき、第１クラッチＣ１のみが回転トルクを伝達する。即ちアクチュエータ２８ｃが圧力ディスク２０を軸方向一方に移動させて、圧力ディスク２０の第１クラッチディスク２５側の面が第１クラッチディスク２５を第１プレート２３１に押圧する。これにより第１クラッチディスク２５および第１プレート２３１はともに回転する。そして内側回転軸３３ｉが第１クラッチディスク２５と一体回転し、第１駆動ギヤ４１が回転する。第１シャフト３３の回転数は、第１従動ギヤ７１で減速されて、第２シャフト３４に伝達される。第２シャフト３４の回転トルクはピニオン３５からリングギヤ５３に入力され、ディファレンシャルギヤ装置５１に伝達される。このとき外側回転軸３３ｏは第２従動ギヤ７２に連れ回されるが、圧力ディスク２０が第２クラッチディスク２４から離れた位置にあって第２クラッチディスク２４を押圧しない。第２クラッチディスク２４は外側回転軸３３ｏとともに回転するが第２プレート２３２と離隔して空回りする。つまり第２クラッチＣ２は回転トルクを伝達しない。
【００４０】
これに対し、ディファレンシャルギヤ装置５１の回転数が所定回転数以上の高速回転領域にあるとき、第２クラッチＣ２のみが回転トルクを伝達する。即ちアクチュエータ２８ｃが圧力ディスク２０を軸方向他方に移動させて、圧力ディスク２０の第２クラッチディスク２４側の面が第２クラッチディスク２４を第２プレート２３２に押圧する。これにより第２クラッチディスク２４および第２プレート２３２はともに回転する。そして外側回転軸３３ｏが第２クラッチディスク２４と一体回転し、第２駆動ギヤ４２が回転する。第１シャフト３３の回転数は、第２従動ギヤ７２で減速されて、第２シャフト３４に伝達される。第２シャフト３４の回転トルクはピニオン３５からリングギヤ５３に入力され、ディファレンシャルギヤ装置５１に伝達される。このとき内側回転軸３３ｉは第１従動ギヤ７１に連れ回されるが、圧力ディスク２０が第１クラッチディスク２５から離れた位置にあって第１クラッチディスク２５を押圧しない。第１クラッチディスク２５は内側回転軸３３ｉとともに回転するが第１プレート２３１と離隔して空回りする。つまり第１クラッチＣ１は回転トルクを伝達しない。
【００４１】
実施例２によれば、圧力ディスク２０の一方面側に第１クラッチディスク２５を配置し、圧力ディスク２０の他方面側に第２クラッチディスク２４を配置することから、１つのアクチュエータ２８ｃによって共通する圧力ディスク２０を移動させて第１減速部Ｇ１および第２減速部Ｇ２間を切り替えることが可能になる。したがって、電動モータ駆動装置の一層の小型化を図ることが可能となる。また、圧力ディスク２０が第１クラッチディスク２５または第２クラッチディスク２４を選択的に押圧するので、実施例１と比較してリンク部材を１つのリンク部材２９ｃにまとめることが可能となり、部品点数の削減およびコスト上有利なものとなる。
【００４２】
ところで実施例１および実施例２によれば、第１シャフト３３が外側回転軸３３ｏおよび内側回転軸３３ｉを含む２重シャフト構造であるから、この第１シャフト３３上に２つのクラッチＣ１，Ｃ２を配置することが可能となり、車両のスペース制約上有利なものとなる。
【００４３】
また、電動モータ駆動装置１および電動モータ駆動装置２の配置レイアウトが、第１シャフト３３の軸方向にモータ１１、減速部３１、断接部２１、の順に整列することから、減速部３１を電動モータ駆動装置１，２の中央部に配置することになり、減速部３１の出力を左右輪に分配するディファレンシャルギヤ装置５１を車両の車幅方向中央部に配置し得て、車両の重量バランスが向上する。
【００４４】
また、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が摩擦材を備えた摩擦クラッチであることから、モータ１１から内側回転軸３３ｉまたは外側回転軸３３ｏを経由して車輪側へ伝達する動力伝達経路を、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２との掛け替え操作によって滑らかに切り替えることが可能になる。
【００４５】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】実施例１になる電動モータ駆動装置を示す要部展開断面図である。
【図２】実施例２になる電動モータ駆動装置を示す要部展開断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１，２ 電動モータ駆動装置、１１ モータ、１２ モータケーシング、１３ ステータ、１４ ロータ、１５ モータ出力軸、２０ 圧力ディスク、２１ 断接部、２２ モータ側回転部材、２３ センタープレート、２４ 第２クラッチディスク、２５ 第１クラッチディスク、２６ 第２圧力ディスク、２７ 第１圧力ディスク、２８ アクチュエータユニット、３１ 減速部、３２ ケーシング、３３ 第１シャフト、３３ｉ 内側回転軸、３３ｏ 外側回転軸、３４ 第２シャフト、３５ ピニオン、５１ ディファレンシャルギヤ装置、２３１ 第１プレート、２３２ 第２プレート。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力源として電動モータを備え、電動モータの出力を減速して車輪へ伝達する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両の駆動装置に用いられる電動モータ駆動装置としては従来、例えば、特開２００６−２２８７９号公報（特許文献１）に記載のごときものが知られている。特許文献１に記載の電動モータ駆動装置は、電動モータと、電動モータの出力を高減速比で減速する第１の減速部と、電動モータの出力を低減速比で減速する第２の減速部と、これら第１，第２の減速部にそれぞれ設けられて、これら第１，第２の減速部を選択的に断絶する第１，第２の断続手段を備える。この電動モータ駆動装置は、電動モータの出力トルクを伝達する第１のシャフト及び第１のシャフトに平行配置された第２のシャフトが設けられ、第１の減速部は、前記第１のシャフトに一体回転可能に配置された第１のギヤ及び前記第２のシャフトに相対回転可能に配置された第２のギヤを備える。また、第２の減速部は、前記第１のシャフトに相対回転可能に配置された第３のギヤ及び前記第２のシャフトに一体回転可能に配置された第４のギヤを備える。そして、第１の断続手段は、第２のシャフト及び第２のギヤ間を断続する２ウェイオーバーランニングクラッチであり、第２の断続手段は、第１のシャフト及び第３のギヤ間を断続する多板摩擦クラッチである。
【特許文献１】特開２００６−２２８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記従来のような電動モータ駆動装置にあっては、以下に説明するような問題を生ずる。つまり、２つの別個のクラッチを、第２のシャフトおよび第１のシャフトにそれぞれ設けることは、車両のスペース制約上困難である。しかも、電動モータ駆動装置が大型化してしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、上述の実情に鑑み、車両のスペース制約を満足することができる電動モータ駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的のため本発明による電動モータ駆動装置は、モータ側回転部材を回転駆動するモータと、モータ側回転部材の回転を減速して車輪側に伝達する減速部と、減速部の回転伝達を遮断または接続する断接部とを備える。そして、記モータ側回転部材は、モータから軸方向一方側に突出し、減速部は、モータ側回転部材が挿通される管状の内側回転軸および内側回転軸が挿通される管状の外側回転軸を含む第１シャフトと、第１シャフトと平行に配置されて車輪側に回転を伝達する第２シャフトと、内側回転軸のモータに近い方の端部に設けられて内側回転軸の回転を第１減速比で減速して第２シャフトへ伝達する第１減速部と、外側回転軸のモータに近い方の端部に設けられて外側回転軸の回転を第１減速比と異なる第２減速比で減速して第２シャフトへ伝達する第２減速部とを有し、断接部は、内側回転軸のモータから遠い方の端部に設けられて内側回転軸とモータ側回転部材とを接続する第１クラッチと、外側回転軸のモータから遠い方の端部に設けられて外側回転軸とモータ側回転部材とを接続する第２クラッチとを有する。
【０００６】
かかる本発明によれば、第１シャフトが外側回転軸および内側回転軸を含む２重シャフト構造であるから、この第１シャフト上に２つのクラッチを配置することが可能となり、車両のスペース制約上有利なものとなる。したがって、電動モータ駆動装置の小型化に資する。また本発明によれば、モータから軸方向一方側に突出するモータ側回転部材が内側回転軸および外側回転軸に挿通され、第１減速部が内側回転軸のモータに近い方の端部に設けられ、第２減速部が外側回転軸のモータに近い方の端部に設けられ、第１クラッチが内側回転軸のモータから遠い方の端部に設けられ、第２クラッチが外側回転軸のモータから遠い方の端部に設けられる。これにより、モータの軸方向一端側に減速部と、断接部とを順次配置して減速部を電動モータ駆動装置の中央部に配置することが可能になる。したがって、減速部の出力を左右輪に分配するディファレンシャルギヤ装置を車両の車幅方向中央部に配置し得て、車両の重量バランスが向上する。
【０００７】
ここで好ましくは、減速部は、第１シャフトの回転を第１減速比および第２減速比と異なる第３減速比で減速して第２シャフトへ伝達する第３減速部をさらに有する。かかる実施形態によれば、それぞれ減速比の異なる第１ないし第３減速部を備えることから、低速走行時と、中速走行時と、高速走行時のそれぞれに対応して、電動モータを運転効率の良い回転数で運転することができ、エネルギー効率が益々向上する。
【０００８】
好ましくは、第１クラッチは、モータ側回転部材と同軸に設けられて一体回転する第１モータ側摩擦要素と、内側回転軸と一体回転する第１シャフト側摩擦要素と、第１シャフト側摩擦要素または第１モータ側摩擦要素の一方を他方へ押圧してこれらを締結する第１圧力部材とを有し、第２クラッチは、モータ側回転部材と同軸に設けられて一体回転する第２モータ側摩擦要素と、外側回転軸と一体回転する第２シャフト側摩擦要素と、第２シャフト側摩擦要素または第２モータ側摩擦要素の一方を他方へ押圧してこれらを締結する第２圧力部材とを有する。かかる実施形態によれば、電動モータから内側回転軸または外側回転軸を経由して車輪側へ伝達する動力伝達経路を、摩擦要素の掛け替え操作によって切り替えることが可能になる。したがって、特許文献１の電動モータ駆動装置のように２ウェイクラッチを用いた場合に第１および第２減速部間の切り替えに伴って発生するショックを、解消することができる。
【０００９】
好ましくは、第１圧力部材および第２圧力部材は、共通する圧力ディスクの一方面および他方面であり、第１モータ側摩擦要素および第１シャフト側摩擦要素は、圧力ディスクの一方面側に配置され、第２モータ側摩擦要素および第２シャフト側摩擦要素は、圧力ディスクの他方面側に配置され、断接部は、圧力ディスクを一方面側および他方面側へ移動させるアクチュエータをさらに有する。かかる実施形態によれば、圧力ディスクの一方面側に第１クラッチを配置し、圧力ディスクの他方面側に第２クラッチを配置することから、１つのアクチュエータによって共通する圧力ディスクを移動させて第１および第２減速部間の切り替えることが可能になる。したがって、電動モータ駆動装置の一層の小型化を図ることが可能となり、車両のスペース制約上益々有利なものとなる。
【発明の効果】
【００１０】
このように本発明は、モータ側回転部材と同軸に配置された管状の外側回転軸および外側回転軸に挿通された内側回転軸を含む第１シャフトを有することから、第１シャフト上に、第１クラッチおよび第２クラッチをまとめて配置することが可能となる。したがって、電動モータ駆動装置の小型化を図るとともに、車両のスペース制約上有利な電動モータ駆動装置を実現することができる。また減速部を電動モータ駆動装置の中央部に配置することから、車両の重量バランスが向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、実施例１になる電動モータ駆動装置を示す要部展開断面図である。実施例１の電動モータ駆動装置１は、モータ１１と、断接部２１と、減速部３１とを備える。モータ１１は、モータケーシング１２に固定されるステータ１３と、ステータ１３の内側に径方向に開いた隙間を介して対面する位置に配置されるロータ１４と、ロータ１４の内側に固定連結されてロータ１４と一体回転するモータ出力軸１５とを備えるラジアルギャップモータである。
【００１３】
モータケーシング１２は、モータ１１の軸方向一端側でケーシング３２と結合する。モータ出力軸１５は両端でモータケーシング１２にそれぞれ回転自在に支持され、モータ出力軸１５の一端は、モータ側回転部材２２の一端と結合する。モータ側回転部材２２は、モータ１１から軸方向一方側に突出する。モータ１１に近いモータ側回転部材２２の根元部には、減速部３１を配置する。モータ１１から遠いモータ側回転部材２２の先端部には、断接部２１を配置する。モータ側回転部材２２の先端部は、リンク部材２２ｄを介して断接部２１のセンタープレート２３と連結する。センタープレート２３はモータ側回転部材２２と同軸に設けられ、モータ側回転部材２２と一体回転する。センタープレート２３は、両面に摩擦材を備えた円盤形状であり、中心孔を有する。
【００１４】
減速部３１は、ケーシング３２を筐体とし、ケーシング３２の内部に配置された第１減速部Ｇ１および第２減速部Ｇ２を備える。第１減速部Ｇ１は、モータ出力軸１５の回転を所定の第１減速比で減速して図示しない車輪側へ伝達する。第２減速部Ｇ２は、モータ出力軸１５の回転を第１減速比よりも減速の度合いが小さな第２減速比で減速して車輪側へ伝達する。
【００１５】
これがため、減速部３１は、モータ側回転部材２２が挿通される管状の第１シャフト３３と、この第１シャフト３３と平行に延在する第２シャフト３４とを有する。第１シャフト３３は、モータ側回転部材２２が挿通される管状の内側回転軸３３ｉと、内側回転軸３３ｉが挿通される管状の外側回転軸３３ｏとからなる二重シャフトである。内側回転軸３３ｉの両端は、外側回転軸３３ｏの両端からそれぞれ突出し、モータ１１側にある内側回転軸３３ｉの一端は、転がり軸受６３を介してケーシング３２に回転自在に支持される。内側回転軸３３ｉの他端は、転がり軸受６４を介してリンク部材２２ｄに回転自在に支持される。外側回転軸３３ｏの一端は、転がり軸受６５を介してケーシング３２に回転自在に支持される。また外側回転軸３３ｏの他端は、転がり軸受６６を介してセンタープレート２３の中心孔に回転自在に支持される。
【００１６】
モータ１１側にある内側回転軸３３ｉの一端部には、第１駆動ギヤ４１が形成される。モータ１１側にある外側回転軸３３ｏの一端には、第２駆動ギヤ４２が形成される。第２シャフト３４のモータ１１に近い軸方向部位には、第２従動ギヤ７２が固定され、さらに近い部位には第１従動ギヤ７１が固定されている。これらギヤ４１，４２，７１，７２の半径は、第１駆動ギヤ４１が最も小さく、第２駆動ギヤ４２、第２従動ギヤ７２、第１従動ギヤ７１の順に大きくなる。第１駆動ギヤ４１は第１従動ギヤ７１と常時噛合し、これらギヤ４１，７１は第１減速部Ｇ１として機能する。第２駆動ギヤ４２は第２従動ギヤ７２と常時噛合し、これらギヤ４２，７２は第２減速部Ｇ２として機能する。
【００１７】
第１シャフト３３は減速部３１から断接部２１まで延在するのに対し、第２シャフト３４はモータ１１と断接部２１との間に位置し、減速部３１の内部のみで延在する。第２シャフト３４の一端はモータ１１近傍で転がり軸受６７を介してケーシング３２に回転自在に支持される。転がり軸受６７は転がり軸受６３と軸方向同位置になる。第２シャフト３４の他端は断接部２１近傍で転がり軸受６８を介してケーシング３２に回転自在に支持される。第２シャフト３４の断接部２１に近い部位には、第２従動ギヤ７２よりも小径のピニオン３５が形成される。ピニオン３５は、ディファレンシャルギヤケース５２に取り付けられたリングギヤ５３と常時噛合する。
【００１８】
第１シャフト３３および第２シャフト３４の距離は、後述する断接部２１の半径寸法と略等しい。これにより電動モータ駆動装置１における減速部３１のレイアウトが最適なものとなり、電動モータ駆動装置１の車両への取り付けが容易になる。
【００１９】
断接部２１は、ケーシング３２を筐体とし、ケーシング３２の内部に配置された第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２を備える。センタープレート２３の一方面側には、摩擦材を備えた第１クラッチディスク２５と、第１圧力ディスク２７とを順次配置する。第１クラッチディスク２５は内側回転軸３３ｉのモータ１１から遠い方の端部に取り付けられて内側回転軸３３ｉと一体回転する。これらセンタープレート２３、第１クラッチディスク２５、および第１圧力ディスク２７は、第１クラッチＣ１として機能する。センタープレート２３の他方面側には、摩擦材を備えた第２クラッチディスク２４と、第２圧力ディスク２６とを順次配置する。第２クラッチディスク２４は外側回転軸３３ｏのモータ１１から遠い方の端部に取り付けられて外側回転軸３３ｏと一体回転する。これらセンタープレート２３、第２クラッチディスク２４、および第２圧力ディスク２６は、第２クラッチＣ２として機能する。断接部２１は、これら第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２を後述するように解放または締結させて、減速部３１の回転伝達を遮断または接続する。
【００２０】
つまり断接部２１は、モータ側回転部材２２と内側回転軸３３ｉとを接続する第１クラッチＣ１と、モータ側回転部材２２と外側回転軸３３ｏとを接続する第２クラッチＣ２とを有する。そして２つのクラッチＣ１，Ｃ２は、第１シャフト３３上に配置される。
【００２１】
また断接部２１の径方向寸法は、モータ１１と略等しい。これにより電動モータ駆動装置１における断接部２１のレイアウトが最適なものとなり、電動モータ駆動装置１の車両への取り付けが容易になる。
【００２２】
ケーシング３２の内部には、ディファレンシャルギヤ装置５１が取り付けられている。ディファレンシャルギヤ装置５１につき説明すると、ディファレンシャルギヤケース５２内には、ピニオンメートシャフト５４をリングギヤ５３の回転面に対し平行に配置して貫通設置し、このシャフト５４上に回転自在に支持して一対のピニオンメートギヤ５５，５６をディファレンシャルギヤケース５２内に設ける。ディファレンシャルギヤケース５２内には更に、ピニオンメートギヤ５５，５６間にあってこれらに噛合する一対のサイドギヤ５７，５８を回転自在に配置する。一方のサイドギヤ５７は、その中心孔が一方のドライブシャフト５９の一端とセレーション嵌合する。他方のサイドギヤ５８も、その中心孔が他方のドライブシャフト６０の一端とセレーション嵌合する。一方のドライブシャフト５９の他端は、図示しない左輪と駆動結合し、他方のドライブシャフト６０の他端は、図示しない右輪と駆動結合する。
【００２３】
ケーシング３２には、断接部２１に隣接して、アクチュエータユニット２８が取り付けられている。アクチュエータユニット２８は減速部３１と軸方向同位置にあって、２個のアクチュエータ２８ａ，２８ｂを備える。一方のアクチュエータ２８ａはリンク部材２９ａを介して第１圧力ディスク２７と連結する。他方のアクチュエータ２８ｂはリンク部材２９ｂを介して第２圧力ディスク２６と連結する。
【００２４】
アクチュエータユニット２８は、第１シャフト３３を中心とする径方向寸法の大きな断接部２１と、比較的小径のギヤ４１，４２を収容する減速部３１の第１シャフト３３側との間の径方向段差部分に配置される。これにより電動モータ駆動装置１におけるアクチュエータユニット２８のレイアウトが最適なものとなり、電動モータ駆動装置１の車両への取り付けが容易になる。
【００２５】
上記の構成になる電動モータ駆動装置１の作用を説明する。モータ１１が通電されモータ側回転部材２２が回転駆動されると、センタープレート２３がモータ側回転部材２２とともに一体回転する。ディファレンシャルギヤ装置５１の回転数が所定の低速回転領域にあるとき、アクチュエータユニット２８が第１クラッチＣ１を締結するとともに第２クラッチＣ２を解放して、モータ１１の回転駆動を第１減速部Ｇ１で減速してディファレンシャルギヤ装置５１へ伝達する。これによりディファレンシャルギヤ装置５１の回転数が低速領域にあっても、モータ１１の回転数を運転効率の高い領域にすることができる。
【００２６】
これに対し、ディファレンシャルギヤ装置５１の回転数が所定の高速回転領域にあるとき、アクチュエータユニット２８が第１クラッチＣ１を解放するとともに第２クラッチＣ２を締結して、モータ１１の回転駆動を第２減速部Ｇ２で減速してディファレンシャルギヤ装置５１へ伝達する。これによりディファレンシャルギヤ装置５１の回転数が高速領域のときモータ１１の回転数を運転効率の高い領域にすることができる。
【００２７】
具体的には、ディファレンシャルギヤ装置５１の回転数が所定回転数未満の低速回転領域にあるとき、アクチュエータ２８ａが第１圧力ディスク２７を軸方向に移動させて、第１圧力ディスク２７が第１クラッチディスク２５をセンタープレート２３に押圧する。これにより第１クラッチディスク２５およびセンタープレート２３はともに回転して第１クラッチＣ１は回転トルクを伝達する。そして内側回転軸３３ｉが第１クラッチディスク２５と一体回転し、第１駆動ギヤ４１が回転する。第１シャフト３３の回転数は、第１従動ギヤ７１で減速されて、第２シャフト３４に伝達される。第２シャフト３４の回転トルクはピニオン３５からリングギヤ５３に入力され、ディファレンシャルギヤ装置５１に伝達される。このとき外側回転軸３３ｏは第２従動ギヤ７２に連れ回されるが、第２圧力ディスク２６がセンタープレート２３から離れた位置にあって第２クラッチディスク２４を押圧しない。第２クラッチディスク２４は外側回転軸３３ｏとともに回転するがセンタープレート２３と離隔して空回りする。つまり第２クラッチＣ２は回転トルクを伝達しない。
【００２８】
これに対し、ディファレンシャルギヤ装置５１の回転数が所定回転数以上の高速回転領域にあるとき、アクチュエータ２８ｂが第２圧力ディスク２６を軸方向に移動させて、第２圧力ディスク２６が第２クラッチディスク２４をセンタープレート２３に押圧する。これにより第２クラッチディスク２４およびセンタープレート２３はともに回転して第２クラッチＣ２は回転トルクを伝達する。そして外側回転軸３３ｏが第２クラッチディスク２４と一体回転し、第２駆動ギヤ４２が回転する。第１シャフト３３の回転数は、第２従動ギヤ７２で減速されて、第２シャフト３４に伝達される。第２シャフト３４の回転トルクはピニオン３５からリングギヤ５３に入力され、ディファレンシャルギヤ装置５１に伝達される。このとき内側回転軸３３ｉは第１従動ギヤ７１に連れ回されるが、第１圧力ディスク２７がセンタープレート２３から離れた位置にあって第１クラッチディスク２５を押圧しない。第１クラッチディスク２５は内側回転軸３３ｉとともに回転するがセンタープレート２３と離隔して空回りする。つまり第１クラッチＣ１は回転トルクを伝達しない。
【００２９】
２つのクラッチＣ１，Ｃ２は摩擦材を有する摩擦クラッチであることから、クラッチＣ１，Ｃ２の掛け替え操作によって低速領域と高速領域との間を滑らかに切り替えることが可能になる。したがって、特許文献１の電動モータ駆動装置のように２ウェイクラッチを用いた場合に第１および第２減速部間の切り替えに伴って発生するショックを、解消することができる。
【００３０】
なお図には示さなかったが、減速部３１は、第１シャフト３３の回転を第１減速部Ｇ１の減速比および第２減速部Ｇ２の減速比と異なる第３の減速比で減速して第２シャフト３４へ伝達する第３減速部をさらに有してもよい。さらに減速部３１は、第１減速部Ｇ１、第２減速部Ｇ２および第３減速部の他、第４減速部、第５減速部等を有するものであってもよい。
【００３１】
第３減速部は例えば、内側回転軸３３ｉの一端部に形成される第３駆動ギヤと、第２シャフト３４に同軸に取り付けられて第３駆動ギヤと噛合する第３従動ギヤから構成される。第１従動ギヤ７１および第３従動ギヤは、第２シャフト３４上に相対回転可能に取り付けられる。第１従動ギヤ７１と第３従動ギヤとの間で、第２シャフト３４と同軸に取り付けられるシンクロメッシュ機構は、第２シャフト３４の軸方向に進退動して第１従動ギヤ７１または第３従動ギヤ７３と選択的に係合し、ギヤ７１，７３のいずれか一方を第２シャフト３４と一体回転させる。あるいは、軸方向中立位置にあってギヤ７１，７３のいずれにも係合せず、第１従動ギヤ７１および第３従動ギヤ７３の双方を第２シャフト３４から切り離す。
【００３２】
それぞれ減速比の異なる第１減速部Ｇ１、第２減速部Ｇ２、および第３減速部を備えることにより、低速回転時と、中速回転時と、高速回転時のそれぞれ回転数区分に対応して、モータ１１を運転効率の良い回転数で駆動することができる。
【００３３】
あるいはより多くの減速部を備えることにより、さらに多くの回転数区分に対応して、モータ１１を一層効率良く駆動することができる。
【実施例２】
【００３４】
図２は、実施例２になる電動モータ駆動装置を示す要部展開断面図である。この実施例２の基本構成は、上述した実施例１と共通するため、同一部材については、共通する符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。
【００３５】
電動モータ駆動装置１との相違点として実施例２の電動モータ駆動装置２は、断接部２１の圧力ディスクを１個にまとめている。
【００３６】
モータ側回転部材２２の先端部は、リンク部材２２ｄを介して断接部２１の第１プレート２３１および第２プレート２３２と連結する。これらプレート２３１，２３２はモータ側回転部材２２と同軸に設けられ、モータ側回転部材２２と一体回転する。これらプレート２３１，２３２は、モータ側回転部材２２と同軸に配置され、一方面にそれぞれ摩擦材を備えた円盤形状であり、中心孔を有する。中心孔には第１シャフト３３が貫通する。
【００３７】
第１プレート２３１の一方面側には、第１クラッチディスク２５を同軸に対向配置する。第１プレート２３１の一方面と向き合う第１クラッチディスク２５の面は摩擦材を備える。第１クラッチディスク２５を挟んで第１プレート２３１と反対側には１枚の圧力ディスク２０を同軸に配置する。圧力ディスク２０を挟んで第１クラッチディスク２５と反対側には第２クラッチディスク２４を同軸に配置する。第２クラッチディスク２４を挟んで圧力ディスク２０と反対側には第２プレート２３２を配置する。第２プレート２３２の摩擦材を備えた面と向き合う第２クラッチディスク２４の面は摩擦材を備える。
【００３８】
ケーシング３２のうち、減速部３１と軸方向同位置に、アクチュエータユニット２８が取り付けられている。アクチュエータユニット２８は断接部２１と隣接し、１個のアクチュエータ２８ｃを備える。アクチュエータ２８ｃはリンク部材２９ｃを介して圧力ディスク２０と連結する。
【００３９】
上記の構成になる電動モータ駆動装置２の作用を説明する。ディファレンシャルギヤ装置５１の回転数が所定回転数未満の低速回転領域にあるとき、第１クラッチＣ１のみが回転トルクを伝達する。即ちアクチュエータ２８ｃが圧力ディスク２０を軸方向一方に移動させて、圧力ディスク２０の第１クラッチディスク２５側の面が第１クラッチディスク２５を第１プレート２３１に押圧する。これにより第１クラッチディスク２５および第１プレート２３１はともに回転する。そして内側回転軸３３ｉが第１クラッチディスク２５と一体回転し、第１駆動ギヤ４１が回転する。第１シャフト３３の回転数は、第１従動ギヤ７１で減速されて、第２シャフト３４に伝達される。第２シャフト３４の回転トルクはピニオン３５からリングギヤ５３に入力され、ディファレンシャルギヤ装置５１に伝達される。このとき外側回転軸３３ｏは第２従動ギヤ７２に連れ回されるが、圧力ディスク２０が第２クラッチディスク２４から離れた位置にあって第２クラッチディスク２４を押圧しない。第２クラッチディスク２４は外側回転軸３３ｏとともに回転するが第２プレート２３２と離隔して空回りする。つまり第２クラッチＣ２は回転トルクを伝達しない。
【００４０】
これに対し、ディファレンシャルギヤ装置５１の回転数が所定回転数以上の高速回転領域にあるとき、第２クラッチＣ２のみが回転トルクを伝達する。即ちアクチュエータ２８ｃが圧力ディスク２０を軸方向他方に移動させて、圧力ディスク２０の第２クラッチディスク２４側の面が第２クラッチディスク２４を第２プレート２３２に押圧する。これにより第２クラッチディスク２４および第２プレート２３２はともに回転する。そして外側回転軸３３ｏが第２クラッチディスク２４と一体回転し、第２駆動ギヤ４２が回転する。第１シャフト３３の回転数は、第２従動ギヤ７２で減速されて、第２シャフト３４に伝達される。第２シャフト３４の回転トルクはピニオン３５からリングギヤ５３に入力され、ディファレンシャルギヤ装置５１に伝達される。このとき内側回転軸３３ｉは第１従動ギヤ７１に連れ回されるが、圧力ディスク２０が第１クラッチディスク２５から離れた位置にあって第１クラッチディスク２５を押圧しない。第１クラッチディスク２５は内側回転軸３３ｉとともに回転するが第１プレート２３１と離隔して空回りする。つまり第１クラッチＣ１は回転トルクを伝達しない。
【００４１】
実施例２によれば、圧力ディスク２０の一方面側に第１クラッチディスク２５を配置し、圧力ディスク２０の他方面側に第２クラッチディスク２４を配置することから、１つのアクチュエータ２８ｃによって共通する圧力ディスク２０を移動させて第１減速部Ｇ１および第２減速部Ｇ２間を切り替えることが可能になる。したがって、電動モータ駆動装置の一層の小型化を図ることが可能となる。また、圧力ディスク２０が第１クラッチディスク２５または第２クラッチディスク２４を選択的に押圧するので、実施例１と比較してリンク部材を１つのリンク部材２９ｃにまとめることが可能となり、部品点数の削減およびコスト上有利なものとなる。
【００４２】
ところで実施例１および実施例２によれば、第１シャフト３３が外側回転軸３３ｏおよび内側回転軸３３ｉを含む２重シャフト構造であるから、この第１シャフト３３上に２つのクラッチＣ１，Ｃ２を配置することが可能となり、車両のスペース制約上有利なものとなる。
【００４３】
また、電動モータ駆動装置１および電動モータ駆動装置２の配置レイアウトが、第１シャフト３３の軸方向にモータ１１、減速部３１、断接部２１、の順に整列することから、減速部３１を電動モータ駆動装置１，２の中央部に配置することになり、減速部３１の出力を左右輪に分配するディファレンシャルギヤ装置５１を車両の車幅方向中央部に配置し得て、車両の重量バランスが向上する。
【００４４】
また、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が摩擦材を備えた摩擦クラッチであることから、モータ１１から内側回転軸３３ｉまたは外側回転軸３３ｏを経由して車輪側へ伝達する動力伝達経路を、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２との掛け替え操作によって滑らかに切り替えることが可能になる。
【００４５】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】実施例１になる電動モータ駆動装置を示す要部展開断面図である。
【図２】実施例２になる電動モータ駆動装置を示す要部展開断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１，２ 電動モータ駆動装置、１１ モータ、１２ モータケーシング、１３ ステータ、１４ ロータ、１５ モータ出力軸、２０ 圧力ディスク、２１ 断接部、２２ モータ側回転部材、２３ センタープレート、２４ 第２クラッチディスク、２５ 第１クラッチディスク、２６ 第２圧力ディスク、２７ 第１圧力ディスク、２８ アクチュエータユニット、３１ 減速部、３２ ケーシング、３３ 第１シャフト、３３ｉ 内側回転軸、３３ｏ 外側回転軸、３４ 第２シャフト、３５ ピニオン、５１ ディファレンシャルギヤ装置、２３１ 第１プレート、２３２ 第２プレート。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ側回転部材を回転駆動するモータと、前記モータ側回転部材の回転を減速して車輪側に伝達する減速部と、前記減速部の回転伝達を遮断または接続する断接部とを備え、
前記モータ側回転部材は、前記モータから軸方向一方側に突出し、
前記減速部は、前記モータ側回転部材が挿通される管状の内側回転軸および前記内側回転軸が挿通される管状の外側回転軸を含む第１シャフトと、前記第１シャフトと平行に配置されて車輪側に回転を伝達する第２シャフトと、前記内側回転軸のモータに近い方の端部に設けられて内側回転軸の回転を第１減速比で減速して第２シャフトへ伝達する第１減速部と、前記外側回転軸のモータに近い方の端部に設けられて外側回転軸の回転を前記第１減速比と異なる第２減速比で減速して第２シャフトへ伝達する第２減速部とを有し、
前記断接部は、前記内側回転軸のモータから遠い方の端部に設けられて内側回転軸と前記モータ側回転部材とを接続する第１クラッチと、前記外側回転軸のモータから遠い方の端部に設けられて外側回転軸と前記モータ側回転部材とを接続する第２クラッチとを有する、電動モータ駆動装置。
【請求項２】
前記減速部は、前記第１シャフトのモータに近い方の端部に設けられて第１シャフトの回転を前記第１減速比および前記第２減速比と異なる第３減速比で減速して前記第２シャフトへ伝達する第３減速部をさらに有する、請求項１に記載の電動モータ駆動装置。
【請求項３】
前記第１クラッチは、前記モータ側回転部材と同軸に設けられて一体回転する第１モータ側摩擦要素と、前記内側回転軸と一体回転する第１シャフト側摩擦要素と、前記第１シャフト側摩擦要素または前記第１モータ側摩擦要素の一方を他方へ押圧してこれらを締結する第１圧力部材とを有し、
前記第２クラッチは、前記モータ側回転部材と同軸に設けられて一体回転する第２モータ側摩擦要素と、前記外側回転軸と一体回転する第２シャフト側摩擦要素と、前記第２シャフト側摩擦要素または前記第２モータ側摩擦要素の一方を他方へ押圧してこれらを締結する第２圧力部材とを有する、請求項１または２に記載の電動モータ駆動装置。
【請求項４】
前記第１圧力部材および前記第２圧力部材は、共通する圧力ディスクの一方面および他方面であり、
前記第１モータ側摩擦要素および前記第１シャフト側摩擦要素は、前記圧力ディスクの一方面側に配置され、
前記第２モータ側摩擦要素および前記第２シャフト側摩擦要素は、前記圧力ディスクの他方面側に配置され、
前記断接部は、前記圧力ディスクを一方面側および他方面側へ移動させるアクチュエータをさらに有する、請求項３に記載の電動モータ駆動装置。
【請求項１】
モータ側回転部材を回転駆動するモータと、前記モータ側回転部材の回転を減速して車輪側に伝達する減速部と、前記減速部の回転伝達を遮断または接続する断接部とを備え、
前記モータ側回転部材は、前記モータから軸方向一方側に突出し、
前記減速部は、前記モータ側回転部材が挿通される管状の内側回転軸および前記内側回転軸が挿通される管状の外側回転軸を含む第１シャフトと、前記第１シャフトと平行に配置されて車輪側に回転を伝達する第２シャフトと、前記内側回転軸のモータに近い方の端部に設けられて内側回転軸の回転を第１減速比で減速して第２シャフトへ伝達する第１減速部と、前記外側回転軸のモータに近い方の端部に設けられて外側回転軸の回転を前記第１減速比と異なる第２減速比で減速して第２シャフトへ伝達する第２減速部とを有し、
前記断接部は、前記内側回転軸のモータから遠い方の端部に設けられて内側回転軸と前記モータ側回転部材とを接続する第１クラッチと、前記外側回転軸のモータから遠い方の端部に設けられて外側回転軸と前記モータ側回転部材とを接続する第２クラッチとを有する、電動モータ駆動装置。
【請求項２】
前記減速部は、前記第１シャフトのモータに近い方の端部に設けられて第１シャフトの回転を前記第１減速比および前記第２減速比と異なる第３減速比で減速して前記第２シャフトへ伝達する第３減速部をさらに有する、請求項１に記載の電動モータ駆動装置。
【請求項３】
前記第１クラッチは、前記モータ側回転部材と同軸に設けられて一体回転する第１モータ側摩擦要素と、前記内側回転軸と一体回転する第１シャフト側摩擦要素と、前記第１シャフト側摩擦要素または前記第１モータ側摩擦要素の一方を他方へ押圧してこれらを締結する第１圧力部材とを有し、
前記第２クラッチは、前記モータ側回転部材と同軸に設けられて一体回転する第２モータ側摩擦要素と、前記外側回転軸と一体回転する第２シャフト側摩擦要素と、前記第２シャフト側摩擦要素または前記第２モータ側摩擦要素の一方を他方へ押圧してこれらを締結する第２圧力部材とを有する、請求項１または２に記載の電動モータ駆動装置。
【請求項４】
前記第１圧力部材および前記第２圧力部材は、共通する圧力ディスクの一方面および他方面であり、
前記第１モータ側摩擦要素および前記第１シャフト側摩擦要素は、前記圧力ディスクの一方面側に配置され、
前記第２モータ側摩擦要素および前記第２シャフト側摩擦要素は、前記圧力ディスクの他方面側に配置され、
前記断接部は、前記圧力ディスクを一方面側および他方面側へ移動させるアクチュエータをさらに有する、請求項３に記載の電動モータ駆動装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−１０６９０７（Ｐ２０１０−１０６９０７Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７７８０９（Ｐ２００８−２７７８０９）
【出願日】平成２０年１０月２９日（２００８．１０．２９）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２９日（２００８．１０．２９）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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