JP2015085765A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動源を小型化できる動力伝達装置を提供すること。
【解決手段】第１駆動ギヤ４及び第２駆動ギヤ７が第１軸３及び第２軸６にそれぞれ配置され、第１駆動ギヤ４及び第２駆動ギヤ７と第１軸３及び第２軸６との間の回転動力の伝達が第１クラッチ１０により断接される。加速時や発進時など大きな回転動力を要するときには、第１クラッチ１０により、第１軸３及び第２軸６の回転動力を合わせて第１駆動ギヤ４又は第２駆動ギヤ７に伝達する。第１軸３及び第２軸６は異なる駆動源から回転動力が入力されるので、各駆動源の出力を合わせて必要な回転動力を得ることができれば良い。その結果、各駆動源の出力を小さくできるので、駆動源を小型化できる。
【選択図】図１

Description

本発明は動力伝達装置に関し、特に駆動源を小型化できる動力伝達装置に関するものである。

従来より、２つの駆動源から入力された回転動力を出力軸に伝達する動力伝達装置が知られている（例えば特許文献１）。特許文献１に開示される技術では、２つの駆動源から奇数段および偶数段の各ギヤ列に回転動力が同時に入力される。その結果、２つの駆動源から入力される回転動力が、奇数段および偶数段の各ギヤ列を介して出力軸に伝達される。

特開２０１２−２５４７８７号公報

しかしながら特許文献１に開示される動力伝達装置は、大きな回転動力を必要とする発進時や加速時も、奇数段および偶数段の各ギヤ列が２つの駆動源の動力を伝達する構造なので、奇数段および偶数段の各ギヤ列を駆動するだけの大きな回転動力を出力できる駆動源を採用しなければならない。駆動源の出力を大きくすると、駆動源が大型化するという問題点があった。

本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、駆動源を小型化できる動力伝達装置を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段および発明の効果

請求項１記載の動力伝達装置によれば、第１軸に直接または間接に回転動力を入力する駆動源とは異なる駆動源から第２軸に直接または間接に回転動力が入力され、第２軸および第１軸から入力された回転動力が出力軸に伝達される。第１駆動ギヤ及び第２駆動ギヤが第１軸および第２軸にそれぞれ配置され、第１駆動ギヤ及び第２駆動ギヤと第１軸および第２軸との間の回転動力の伝達が第１クラッチにより断接される。第１クラッチが第１状態に設定されると、第１軸および第２軸の回転動力が合わさって第１駆動ギヤ又は第２駆動ギヤに伝達される。

加速時や発進時など大きな回転動力を要するときには、第１クラッチを第１状態に設定することにより、２つの駆動源から入力される回転動力が合計され、第１駆動ギヤ又は第２駆動ギヤを介して出力軸に伝達される。第１軸および第２軸は異なる駆動源から回転動力が入力されるので、各駆動源の出力を合わせた回転動力が第１駆動ギヤ又は第２駆動ギヤに入力される。即ち、各駆動源の出力を合わせた回転動力を第１駆動ギヤ又は第２駆動ギヤの一方に集中させることができる。各駆動源の出力を合わせて必要な回転動力を得ることができれば良いので、各駆動源の出力を小さくできる。その結果、駆動源を小型化できる効果がある。

請求項２記載の動力伝達装置によれば、第１クラッチにより第２状態に切換えられると、第１軸および第２軸の回転動力がそれぞれ第１駆動ギヤ及び第２駆動ギヤに伝達される。第１クラッチにより第１状態と第２状態とを切換えることで、請求項１の効果に加え、要求される出力軸の回転動力に応じて、第１軸および第２軸の回転動力を有効に使うことができる効果がある。

請求項３記載の動力伝達装置によれば、第１駆動ギヤ及び第２駆動ギヤにそれぞれ噛み合う第１被動ギヤ及び第２被動ギヤにより、少なくとも１段以上のギヤ段が構成される。第１被動ギヤ及び第２被動ギヤと出力軸との間の回転動力の伝達が第２クラッチにより断接されるので、請求項１又は２の効果に加え、第２クラッチによりギヤ段を切換えられる効果がある。

請求項４記載の動力伝達装置によれば、第２クラッチは、第１被動ギヤ又は第２被動ギヤの一方の回転動力を第１被動ギヤ又は第２被動ギヤの他方を介して出力軸に伝達する直列状態と、第１被動ギヤ及び第２被動ギヤの回転動力をそれぞれ出力軸に伝達する並列状態とを切換可能に構成される。第２クラッチにより直列状態と並列状態とを切換えることで、請求項３の効果に加え、要求される出力軸の回転動力に応じて、第１被動ギヤ及び第２被動ギヤの回転動力を有効に使うことができる効果がある。

請求項５記載の動力伝達装置によれば、第１被動ギヤ及び第２被動ギヤがそれぞれ配置される第３軸および第４軸が互いに同軸に位置する。第２クラッチは、移動部材が、第１被動ギヤ又は第２被動ギヤの一方と一体に回転可能かつ第３軸および第４軸の軸方向に移動可能に構成され、移動部材の軸方向端部に凹凸状に噛合部が形成される。その噛合部に噛合可能に構成される凹凸状の被噛合部が、第１被動ギヤ又は第２被動ギヤの他方と一体に回転可能に構成される。噛合部と被噛合部とが噛合して回転動力を伝達するので、第２クラッチを小型化できると共に動力を確実に伝達できる効果がある。

本発明の一実施の形態における動力伝達装置のスケルトン図である。 （ａ）は１速のトルクフローを示す図であり、（ｂ）は２速へシフトアップをするときのトルクフローを示す図である。 （ａ）は２速のトルクフローを示す図であり、（ｂ）は３速へシフトアップをするときのトルクフローを示す図である。 （ａ）は３速のトルクフローを示す図であり、（ｂ）は４速へシフトアップをするときのトルクフローを示す図である。 （ａ）は４速のトルクフローを示す図であり、（ｂ）は駆動源の回転数と出力との関係を示す図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず図１を参照して動力伝達装置の構成について説明する。図１は、本発明の一実施の形態における動力伝達装置１のスケルトン図である。本実施の形態では、動力伝達装置１は２つの駆動源（第１モータ２及び第２モータ５）を有する電気自動車（車両）に搭載される変速装置であり、第１モータ２及び第２モータ５の回転動力がそれぞれ入力される第１軸３及び第２軸６と、第１軸３及び第２軸６と平行に配置される第３軸２１及び第４軸２４と、第３軸２１及び第４軸２４と平行に配置される第１出力軸４１及び第２出力軸４３とを備えている。本実施の形態では、第１モータ２及び第２モータ５はいずれもジェネレータモータである。

第１軸３は、第１モータ２の回転動力を動力伝達装置１に入力するための軸であり、第１駆動ギヤ４を回転可能に支持する。第１軸３は、第１軸３の軸方向端部側に固定される第１ギヤ３ａを備え、第１駆動ギヤ４は、第１ギヤ３ａ寄りの軸方向端部の外周面にギヤ部４ａが形設されている。第２軸６は、第２モータ５の回転動力を動力伝達装置１に入力するための軸であり、第１軸３と同軸に配置されると共に第２駆動ギヤ７を回転可能に支持する。第２軸６は、第２軸６の軸方向端部側に固定される第２ギヤ６ａを備え、第２駆動ギヤ７は、第２ギヤ６ａ寄りの軸方向端部の外周面にギヤ部７ａが形設されている。

第１クラッチ１０は、第１駆動ギヤ４及び第２駆動ギヤ７と第１軸３及び第２軸６との間の回転動力の伝達を断接するための装置であり、第１スリーブ１１及び第２スリーブ１２を備えている。第１スリーブ１１は、第１ギヤ３ａ及びギヤ部４ａに噛み合うスプライン（図示せず）が内周に形成されており、そのスプラインを第１ギヤ３ａ及びギヤ部４ａに係合させることで、第１軸３と一体に第１駆動ギヤ４を回転させることができる。なお、第１スリーブ１１は内周のスプラインを第１ギヤ３ａに係合させつつ軸方向に摺動可能に構成されているので、スプラインを第１ギヤ３ａ及び第２ギヤ６ａに係合させることで、第１スリーブ１１を介して第１軸３及び第２軸６を一体に回転させることができる。

第２スリーブ１２は、第２ギヤ６ａ及びギヤ部７ａに噛み合うスプライン（図示せず）が内周に形成されており、そのスプラインを第２ギヤ６ａ及びギヤ部７ａに係合させることで、第２軸６と一体に第２駆動ギヤ７を回転させることができる。なお、第２スリーブ１２は内周のスプラインを第２ギヤ６ａに係合させつつ軸方向に摺動可能に構成されているので、スプラインを第２ギヤ６ａ及び第１ギヤ３ａに係合させることで、第２スリーブ１２を介して第１軸３及び第２軸６を一体に回転させることができる。

第１スリーブ１１は、第１ギヤ３ａ及びギヤ部４ａに係合可能、又は、第１ギヤ３ａ及び第２ギヤ６ａに係合可能であるが、第１ギヤ３ａ、ギヤ部４ａ及び第２ギヤ６ａに同時には係合できないような軸方向長に設定されている。第２スリーブ１２も同様に、第２ギヤ６ａ及びギヤ部７ａに係合可能、又は、第１ギヤ３ａ及び第２ギヤ６ａに係合可能であるが、第２ギヤ６ａ、ギヤ部７ａ及び第１ギヤ３ａに同時には係合できないような軸方向長に設定されている。

なお、第１スリーブ１１及び第２スリーブ１２は、フォーク部材（図示せず）によってそれぞれ独立して軸方向に移動可能に構成される。フォーク部材によって、第１スリーブ１１が第２スリーブ１２に近づくように軸方向に移動されると、第２スリーブ１２が第２ギヤ６ａ及びギヤ部７ａに係合された状態で、第１スリーブ１１が第２ギヤ６ａ及び第１ギヤ３ａに係合される。また、フォーク部材によって、第２スリーブ１２が第１スリーブ１１に近づくように軸方向に移動されると、第１スリーブ１１が第１ギヤ３ａ及びギヤ部４ａに係合された状態で、第２スリーブ１２が第２ギヤ６ａ及び第１ギヤ３ａに係合される。

図１に戻って説明する。第３軸２１は、第１被動ギヤ２２を回転可能に支持すると共に第１変速ギヤ２３を支持するための軸である。第１被動ギヤ２２は、第１駆動ギヤ４と噛合し、第３軸２１は、第３軸２１に固定される第３ギヤ２１ａを軸方向端部側に備えている。第４軸２４は、第２被動ギヤ２５を回転可能に支持すると共に第２変速ギヤ２６を支持するための軸であり、第３軸２１と同軸に配置される。第２被動ギヤ２５は、第２駆動ギヤ７と噛合し、第４軸２４は、第４軸２４に固定される第４ギヤ２４ａを軸方向端部側に備えている。

第２クラッチ３０は、第１被動ギヤ２２及び第２被動ギヤ２５と第３軸２１及び第４軸２４との間の回転動力の伝達を断接するための装置であり、連結部材３１，３４、第３スリーブ３２及び第４スリーブ３５を備えている。連結部材３１は、第１被動ギヤ２２に対して第３軸２１の回りに回動不能かつ軸方向に移動可能に構成される部材であり、第３スリーブ３２は、連結部材３１の軸方向端部に固設される。第３スリーブ３２は、第３ギヤ２１ａに噛み合うスプライン（図示せず）が内周に形成されており、そのスプラインを第３ギヤ２１ａに係合させることで、連結部材３１を介して第３軸２１と一体に第１被動ギヤ２２を回転させることができる。

連結部材３４は、第２被動ギヤ２５に対して第４軸２４の回りに回動不能かつ軸方向に移動可能に構成される部材であり、第４スリーブ３５は、連結部材３４の軸方向端部に固設される。第４スリーブ３５は、第４ギヤ２４ａに噛み合うスプライン（図示せず）が内周に形成されており、そのスプラインを第４ギヤ２４ａに係合させることで、連結部材３４を介して第４軸２４と一体に第２被動ギヤ２５を回転させることができる。

第３スリーブ３２は、連結部材３１が固設された軸方向端部と反対側の軸方向端部に、凹凸状に形成された噛合部３３が設けられる。一方、第４スリーブ３５は、連結部材３４が固設された軸方向端部と反対側の軸方向端部に、凹凸状に形成されると共に噛合部３３と噛合可能に構成された被噛合部３６が設けられる。噛合部３３及び被噛合部３６が形成された第３スリーブ３２及び第４スリーブ３５は一種のドグクラッチを構成する。第３スリーブ３２及び第４スリーブ３５を軸方向に近接させ噛合部３３及び被噛合部３６を噛合させると、連結部材３１，３４を介して第１被動ギヤ２２及び第２被動ギヤ２５を一体回転可能にできる。

なお、第３スリーブ３２及び第４スリーブ３５は、フォーク部材（図示せず）によってそれぞれ独立して軸方向に移動可能に構成される。フォーク部材によって、第３スリーブ３２が第４スリーブ３５に近づくように軸方向に移動されると、第４スリーブ３５の被噛合部３６と第３スリーブ３２の噛合部３３とが噛み合い、第３スリーブ３２と第３ギヤ２１ａとの係合が解除される。また、フォーク部材によって、第４スリーブ３５が第３スリーブ３２に近づくように軸方向に移動されると、第４スリーブ３５の被噛合部３６と第３スリーブ３２の噛合部３３とが噛み合い、第４スリーブ３５と第４ギヤ２４ａとの係合が解除される。

第３スリーブ３２及び第４スリーブ３５には一種のドグクラッチが構成され、噛合部３３と被噛合部３６とが噛合して回転動力を伝達するので、第２クラッチ３０を小型化できると共に動力を確実に伝達できる。さらに、第１クラッチ１０及び第２クラッチ３０は別々に作動させることができるので、動力伝達装置１を制御し易くできる。

図１に戻って説明する。第１出力軸４１は、第３変速ギヤ４２を支持するための軸である。第２出力軸４３は、第４変速ギヤ４４を支持するための軸であり、第１出力軸４１と同軸に配置される。第３変速ギヤ４２は第１変速ギヤ２３と噛合し、第４変速ギヤ４４は第２変速ギヤ２６と噛合する。第１出力軸４１は、第３変速ギヤ４２を支持するための軸である。差動装置５０は、第１出力軸４１及び第２出力軸４３から入力された回転動力により一対の車軸５１，５２を差動可能に駆動する。第１出力軸４１及び第２出力軸４３は、車軸５１，５２にそれぞれ回転可能に支持される。

動力伝達装置１は、第１軸３と第１出力軸４１とが平行となるように配置されると共に、第２軸６と第２出力軸４３とが平行となるように配置され、第１軸３及び第２軸６にそれぞれ第１モータ２及び第２モータ５が連結されている。その結果、第１モータ２及び第２モータ５は、第１軸３と第２軸６との間および第１出力軸４１と第２出力軸４３との間を通る対称軸に対して対称状に配置される。その結果、軸方向の重量バランスを適正にてきる。また、第１軸３、第３軸２１及び第１出力軸４１と、第２軸６、第４軸２４及び第２出力軸４３とが対称状に配置されているので、軸方向の重量バランスをさらに適正にできる。

次に図２から図５を参照して動力伝達装置１のトルクフローについて説明する。図２（ａ）は１速のトルクフローを示す図であり、図２（ｂ）は２速へシフトアップをするときのトルクフローを示す図であり、図３（ａ）は２速のトルクフローを示す図であり、図３（ｂ）は３速へシフトアップをするときのトルクフローを示す図である。図４（ａ）は３速のトルクフローを示す図であり、図４（ｂ）は４速へシフトアップをするときのトルクフローを示す図であり、図５（ａ）は４速のトルクフローを示す図である。なお、図中の太線矢印は回転動力の伝達経路（トルクフロー）である。

図２（ａ）に示すように１速では、第１クラッチ１０により第１軸３と第１駆動ギヤ４及び第２軸６とを一体に回転可能な状態にする。また、第２クラッチ３０により第１被動ギヤ２２と第４軸２４とを一体に回転可能な状態にする。第１モータ２及び第２モータ５を作動させると、第１モータ２及び第２モータ５の回転動力は第１駆動ギヤ４及び第１被動ギヤ２２を介して第２変速ギヤ２６及び第４変速ギヤ４４に伝達される。その回転動力は第２出力軸４３及び差動装置５０を介して車軸５１，５２に伝達される。第１モータ２及び第２モータ５の回転動力を合わせて第２出力軸４３に伝達できる。

図２（ｂ）に示すように１速から２速へシフトアップをするときには、第１クラッチ１０により第１軸３と第１駆動ギヤ４とを一体に回転可能な状態にしたまま、第２スリーブ１２を移動させて第２軸６と第２駆動ギヤ７とを一体に回転可能な状態にする。なお、第２軸６と第２駆動ギヤ７とを一体に回転可能な状態にする場合には、第２モータ５を力行運転から回生運転に切り換える等によりモータトルクを消失させた後、第２スリーブ１２を移動させる。第２モータ５が回生運転される間も第１モータ２は力行運転されるので、トルク切れが生じないようにできる。

図３（ａ）に示すように２速では、第１クラッチ１０により第２軸６と第２駆動ギヤ７とを一体に回転可能な状態にしたまま、第１スリーブ１１を移動させて第１軸３と第２駆動ギヤ７とを一体に回転可能な状態にする。なお、第１軸３と第２駆動ギヤ７とを一体に回転可能な状態にする場合には、まず第１モータ２を力行運転から回生運転に切り換え、モータトルクを消失させる。次いで第１スリーブ１１を移動させて第１スリーブ１１と第１駆動ギヤ４との相対回転を可能にした後、第１モータ２を力行運転に切り換える。次に、第１モータ２の回転数を上げて第１軸３と第２軸６との相対回転数を小さくし、第１スリーブ１１をさらに移動させて第１軸３と第２軸６とを一体に回転可能な状態にする。

これにより、第１モータ２及び第２モータ５の回転動力は第２駆動ギヤ７及び第２被動ギヤ２５を介して第２変速ギヤ２６及び第４変速ギヤ４４に伝達される。第１モータ２及び第２モータ５を合わせた回転動力は第２出力軸４３及び差動装置５０を介して車軸５１，５２に伝達される。なお、第１軸３から第１駆動ギヤ４を介して第１被動ギヤ２２に回転動力が伝達されなくなり、第３スリーブ３２のモータトルクが消失するので、第２クラッチ３０により第３スリーブ３２を初期位置に移動させておく。

図３（ｂ）に示すように２速から３速へシフトアップをするときには、第１クラッチ１０により第２軸６と第２駆動ギヤ７とを一体に回転可能な状態にしたまま、第１スリーブ１１を移動させて第１軸３と第１駆動ギヤ４とを一体に回転可能な状態にする。なお、第１軸３と第１駆動ギヤ４とを一体に回転可能な状態にする場合には、第１モータ２を力行運転から回生運転に切り換える等によりモータトルクを消失させた後、第１スリーブ１１を移動させる。第１モータ２が回生運転される間も第２モータ５は力行運転されるので、トルク切れが生じないようにできる。

図４（ａ）に示すように３速では、第１クラッチ１０により第１軸３と第１駆動ギヤ４とを一体に回転可能な状態にしたまま、第２スリーブ１２を移動させて第２軸６と第１駆動ギヤ４とを一体に回転可能な状態にする。なお、第２軸６と第１駆動ギヤ４とを一体に回転可能な状態にする場合には、まず第２モータ５を力行運転から回生運転に切り換え、第２スリーブ１２を移動させて第２スリーブ１２と第２駆動ギヤ７との相対回転を可能にした後、第２モータ５を力行運転に切り換える。次いで、第２モータ５の回転数を上げて、第１軸３と第２軸６との相対回転数を小さくし、第２スリーブ１２をさらに移動させて第１軸３と第２軸６とを一体に回転可能な状態にする。

これにより、第１モータ２及び第２モータ５の回転動力は第１駆動ギヤ４及び第１被動ギヤ２２を介して第１変速ギヤ２３及び第３変速ギヤ４３に伝達される。第１モータ２及び第２モータ５を合わせた回転動力は第１出力軸４１及び差動装置５０を介して車軸５１，５２に伝達される。

図４（ｂ）に示すように３速から４速へシフトアップをするときには、第１クラッチ１０により第１軸３と第１駆動ギヤ４とを一体に回転可能な状態にしたまま、第２スリーブ１２を移動させて第２軸６と第２駆動ギヤ７とを一体に回転可能な状態にする。なお、第２軸６と第２駆動ギヤ７とを一体に回転可能な状態にする場合には、第２モータ５を力行運転から回生運転に切り換える等の後、第２スリーブ１２を移動させる。第２モータ５が回生運転される間も第１モータ２は力行運転されるので、トルク切れが生じないようにできる。

さらに、第２クラッチ３０により第２被動ギヤ２５と第３軸２１とを一体に回転可能な状態にする。第２被動ギヤ２５と第３軸２１とを一体に回転可能な状態にする場合には、第２モータ５の回生運転中に第４スリーブ３５を移動させて第４スリーブ３５と第４軸２４との相対回転を可能にした後、第２モータ５を力行運転に切り換える。第２モータ５の回転数を上げて、第２被動ギヤ２５と第３軸２１との相対回転数を小さくし、第４スリーブ３５をさらに移動させて第２被動ギヤ２５と第３軸２１とを一体に回転可能な状態にする。

図５（ａ）に示すように４速では、第１クラッチ１０により第２軸６と第２駆動ギヤ７とを一体に回転可能な状態にしたまま、第１スリーブ１１を移動させて第１軸３と第２駆動ギヤ７とを一体に回転可能な状態にする。なお、第１軸３と第２駆動ギヤ７とを一体に回転可能な状態にする場合には、まず第１モータ２を力行運転から回生運転に切り換え、第１スリーブ１１を移動させて第１スリーブ１１と第１駆動ギヤ４との相対回転を可能にした後、第１モータ２を力行運転に切り換える。次いで、第１モータ２の回転数を上げて、第１軸３と第２軸６との相対回転数を小さくし、第１スリーブ１１をさらに移動させて第１軸３と第２軸６とを一体に回転可能な状態にする。

これにより、第１モータ２及び第２モータ５の回転動力は第２駆動ギヤ７及び第２被動ギヤ２５を介して第１変速ギヤ２３及び第３変速ギヤ４３に伝達される。第１モータ２及び第２モータ５を合わせた回転動力は第１出力軸４１及び差動装置５０を介して車軸５１，５２に伝達される。

以上説明したように動力伝達装置１によれば、１速および３速では第１クラッチ１０によって第１モータ２及び第２モータ５の回転動力を第１駆動ギヤ４に入力し、２速および４速では第２駆動ギヤ７に入力する。これにより、大きな回転動力を必要とする発進時や加速時に、２つの駆動源（第１モータ２及び第２モータ５）から回転動力を入力できる。その結果、スムーズな発進や加速を行うことができる。また、２つの駆動源を用いて第１駆動ギヤ４又は第２駆動ギヤ７を回転駆動させるので、個々の駆動源は定格出力の小さいものを採用できる。その結果、各駆動源（第１モータ２及び第２モータ５）を小型化できる。

また、第１モータ２及び第２モータ５は、第１軸３及び第２軸６を介して第１駆動ギヤ４又は第２駆動ギヤ７にそれぞれ直結されている。従って、第１モータ２及び第２モータ５の回転動力を第１駆動ギヤ４又は第２駆動ギヤ７に入力した状態では、第１駆動ギヤ４又は第２駆動ギヤ７の回転数を変化させる場合に、第１モータ２及び第２モータ５の回転数を同じ割合で変化させれば良い。特許文献１に開示された技術のように角速度の割合を考慮した制御を行う必要がないので、第１モータ２及び第２モータ５の制御（動力の合成）を容易にできる。

また、車両の走行条件に応じて１速から４速のいずれかのギヤ段に変速することで、第１モータ２及び第２モータ５の効率の良い領域を使って走行することができる。これを、図５（ｂ）を参照しながら説明する。図５（ｂ）は駆動源（モータ）の回転数と出力との関係を示す図である。なお、破線で示す双曲線状の曲線は等パワー線であり、実線で囲まれた領域はモータの効率の良い領域（以下「高効率領域」と称す）を示す。

本実施の形態では、説明の便宜上、第１モータ２から第１駆動ギヤ４、第１被動ギヤ２２、第２変速ギヤ２６及び第４変速ギヤ４４を介して動力が伝達されるときの高効率領域をＬとする。また、第１モータ２から第１駆動ギヤ４、第１被動ギヤ２２、第１変速ギヤ２３及び第３変速ギヤ４２を介して動力が伝達されるときの高効率領域をＨとする。以上のようにギヤ比の異なるギヤ段（第１変速ギヤ２３、第２変速ギヤ２６、第３変速ギヤ４２及び第４変速ギヤ４４）を採用することにより、駆動源が１つの場合でもモータの高効率領域を拡大できる。

さらに、第１モータ２に加えて第２モータ５を採用し、第２駆動ギヤ７及び第２被動ギヤ２５並びに第１クラッチ１０を採用することにより、駆動源およびギヤ段を増やすことができる。その結果、車両の走行条件に応じて駆動源およびギヤ段を切り換えることにより、出力を増大させつつ高効率領域ＬＬ，ＬＨ，ＨＨを拡大できる。特に、モータは低回転数や短時間定格では低効率であるが、動力伝達装置１に複数のモータの駆動力を入力すると共にギヤ段を切り換える構成とすることにより、低回転数や短時間定格の効率を向上できる。

また、第１モータ２及び第２モータ５はサイズ（定格出力）の異なるものを採用すれば、各モータによる高効率領域の重なりを少なくすることができるので、第１モータ２及び第２モータ５の各々の高効率領域を活用することができ、高効率領域をより拡大することができる。

また、動力伝達装置１によれば、第１駆動ギヤ４及び第２駆動ギヤ７と第１軸３及び第２軸６との間の回転動力の伝達が第１クラッチ１０により断接され、第１駆動ギヤ４及び第２駆動ギヤ７にそれぞれ噛合する第１被動ギヤ２２及び第２被動ギヤ２５と出力軸（第１出力軸４１及び第２出力軸４３）との間の回転動力の伝達が第２クラッチ３０により断接される。これにより、第１クラッチ１０及び第２クラッチ３０により第１モータ２及び第２モータ５から出力軸（第１出力軸４１及び第２出力軸４３）までの動力伝達経路を繋ぎ変えると共に、第１モータ２及び第２モータ５の回転数を制御することにより、トルク切れのない変速を行うことができる。

なお、第１クラッチ１０により第１軸３と第２軸６とを動力伝達可能な状態にすれば、第１モータ２又は第２モータ５のいずれか一方の回転動力を伝達することにより、消費電力の低減を図ることができる。また、第１モータ２又は第２モータ５の一方が故障した場合には、故障していない第１モータ２又は第２モータ５に第１クラッチ１０を連結することで、走行を継続できる。

また、第２クラッチ３０を、第１被動ギヤ２２又は第２被動ギヤ２５の一方の回転動力を第１被動ギヤ２２又は第２被動ギヤ２５の他方を介して出力軸（第１出力軸４１及び第２出力軸４３）に伝達する直列状態に設定した後、第１クラッチ１０によって動力伝達経路を繋ぎ変えると共に、第１モータ２及び第２モータ５の回転数を制御することにより、トルク切れのない変速を行うことができる。

第１モータ２及び第２モータ５から出力軸（第１出力軸４１及び第２出力軸４３）までの動力伝達経路を繋ぎ変えてアップシフトを行う場合には、いずれも力行運転によって第１モータ２又は第２モータ５の回転数を上げるパワーオンアップシフトを行うことができる。その結果、シフトチェンジのロスタイムを少なくできるので、早く目標速度に到達させることができ、車両の操作性を向上させることができる。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

上記実施の形態では、第１モータ２及び第２モータ５からそれぞれ第１軸３及び第２軸６に動力が直接に入力される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。第１モータ２又は第２モータ５の一方または両方をエンジンに置き換えることや、モータやエンジン等の駆動源からギヤを介して第１軸３及び第２軸６に動力が間接に入力されるようにすることは当然可能である。

また、上記実施の形態では、第１軸３及び第２軸６、第３軸２１及び第４軸２４がそれぞれ同軸に配置される場合について説明したが、各軸を同軸に配置することは必ずしも必要ではない。動力伝達装置１の用途や第１モータ２及び第２モータ５の配置に応じて、第１軸３の軸線と異なる軸線上に第２軸６を配置したり、第３軸２１の軸線と異なる軸線上に第４軸２４を配置したりすることは当然可能である。

上記実施の形態では、動力伝達装置１の出力が差動装置５０に入力される場合について説明したが、差動装置５０を差動制限デフ装置（所謂ＬＳＤ）に置き換えることや、差動装置５０を省略することは当然可能である。

上記実施の形態では、変速装置として用いる動力伝達装置１について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、駆動源や変速装置から出力される動力を分配するトランスファとして動力伝達装置１を用いることは当然可能である。

上記実施の形態では説明を省略したが、第２クラッチ３０を省略することは可能である。この場合には、第１駆動ギヤ４及び第２駆動ギヤ７にそれぞれ噛合する第１被動ギヤ７２及び第２被動ギヤ７３が、それぞれ第３軸２１及び第４軸２４に固設される。第１クラッチ１０を切り換えることにより、第３軸２１及び第４軸２４にそれぞれ設けられたギヤ段の切り換えを行うことができる。

１ 動力伝達装置
２ 第１モータ（駆動源）
３ 第１軸
４ 第１駆動ギヤ
５ 第２モータ（駆動源）
６ 第２軸
７ 第２駆動ギヤ
１０ 第１クラッチ
２１ 第３軸
２２，７２ 第１被動ギヤ
２４ 第４軸
２５，７３ 第２被動ギヤ
３０ 第２クラッチ
３２ 第３スリーブ（移動部材）
３３ 噛合部
３６ 被噛合部
４１ 第１出力軸（出力軸）
４３ 第２出力軸（出力軸）

Claims (5)

1. 回転動力が入力される第１軸と、その第１軸に直接または間接に回転動力を入力する駆動源とは異なる駆動源から直接または間接に回転動力が入力される第２軸と、その第２軸および前記第１軸から入力された回転動力を出力軸に伝達する動力伝達装置において、
   前記第１軸および前記第２軸にそれぞれ配置される第１駆動ギヤ及び第２駆動ギヤと、
   その第１駆動ギヤ及び第２駆動ギヤと前記第１軸および前記第２軸との間の回転動力の伝達を断接する第１クラッチとを備え、
   その第１クラッチは、前記第１軸および前記第２軸の回転動力を合わせて前記第１駆動ギヤ又は前記第２駆動ギヤに伝達する第１状態に設定可能に構成されていることを特徴とする動力伝達装置。
2. 前記第１クラッチは、前記第１軸および前記第２軸の回転動力をそれぞれ前記第１駆動ギヤ及び前記第２駆動ギヤに伝達する第２状態と、前記第１状態とを切換可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置。
3. 前記第１駆動ギヤ及び前記第２駆動ギヤにそれぞれ噛み合い、少なくとも１段以上のギヤ段を構成する第１被動ギヤ及び第２被動ギヤと、
   その第１被動ギヤ及び第２被動ギヤと前記出力軸との間の回転動力の伝達を断接する第２クラッチとを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の動力伝達装置。
4. 前記第２クラッチは、前記第１被動ギヤ又は前記第２被動ギヤの一方の回転動力を前記第１被動ギヤ又は前記第２被動ギヤの他方を介して前記出力軸に伝達する直列状態と、前記第１被動ギヤ及び前記第２被動ギヤの回転動力をそれぞれ前記出力軸に伝達する並列状態とを切換可能に構成されていることを特徴とする請求項３記載の動力伝達装置。
5. 前記第１被動ギヤ及び前記第２被動ギヤがそれぞれ配置されると共に互いに同軸に位置する第３軸および第４軸を備え、
   前記第２クラッチは、前記第１被動ギヤ又は前記第２被動ギヤの一方と一体に回転可能かつ前記第３軸および前記第４軸の軸方向に移動可能に構成される移動部材と、
   その移動部材の軸方向端部に凹凸状に形成される噛合部と、
   その噛合部に噛合可能かつ前記第１被動ギヤ又は前記第２被動ギヤの他方と一体に回転可能に構成される凹凸状の被噛合部とを備えていることを特徴とする請求項４記載の動力伝達装置。

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