JP2017129181A - 制動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的小さい構成で要求される制動トルクを発生させることができる制動装置を提供する。【解決手段】一方の車輪に連結された第１回転軸と、他方の車輪に連結されかつ第１回転軸と相対回転可能に設けられた第２回転軸とを備え、第１回転軸および第２回転軸に制動トルクを作用させるように構成された制動装置において、第１回転軸に連結されるとともに第１回転軸よりも高回転数で回転する第１回転体２７と、第１回転体２７に摩擦接触する第１接触体３０とにより構成された第１ブレーキ機構８と、第２回転軸に連結されるとともに第２回転軸よりも高回転数で回転する第２回転体４５と、第２回転体４５に摩擦接触する第２接触体４６とにより構成された第２ブレーキ機構９とを備え、第１ブレーキ機構８と第２ブレーキ機構９とが独立して作動することができるように構成されている。【選択図】図１

Description

この発明は、左右の車輪に制動トルクを作用させることができる制動装置に関するものである。

特許文献１には、二つのモータを駆動力源とした駆動装置が記載されており、この駆動装置には、車幅方向における一方側に延出した第１シャフトと、他方側に延出した第２シャフトとが連結され、それぞれのシャフトには、シャフトに対して車両の上下方向に移動することができるように駆動輪が連結されている。また、各シャフトには、それらのシャフトに制動トルクを作用させる制動装置が設けられている。この制動装置は、第１シャフトのうち駆動装置の外部に飛び出ている部分に一体化された第１ブレーキディスクと、第２シャフトのうち駆動装置の外部に飛び出ている部分に一体化された第２ブレーキディスクと、駆動装置を跨がって配置され、各ブレーキディスクに摩擦力を作用させるブレーキキャリパーとにより構成されている。

特開２０１２−７６５０６号公報

特許文献１に記載された制動装置は、車両の上下方向で駆動輪と相対移動することができるように設けられている。そのため、駆動輪の重量を減少させることができるので、バネ下荷重を減少させることができる。一方、制動トルクは、摩擦力の大きさと、回転中心から摩擦力を作用させる箇所までの距離とで定まるため、摩擦力を生じさせるアクチュエータや、摩擦力を作用させる回転体は、要求される制動トルクの大きさに応じて大型化する傾向にある。車両の減速時には、比較的大きな制動トルクが要求される場合があるため、特許文献１に記載された制動装置では、ブレーキキャリパーやブレーキディスクは、その要求される制動トルクを発生させるために不可避的に大きくなる。したがって、車両の減速時に要求されるような大きな制動トルクを発生させることができる制動装置を小型化するための改善の余地がある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、比較的小さい構成で要求される制動トルクを発生させることができる制動装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、一方の車輪に連結された第１回転軸と、他方の車輪に連結されかつ前記第１回転軸と相対回転可能に設けられた第２回転軸とを備え、前記第１回転軸および第２回転軸に制動トルクを作用させるように構成された制動装置において、前記第１回転軸に連結されるとともに前記第１回転軸よりも高回転数で回転する第１回転体と、前記第１回転体に摩擦接触する第１接触体とにより構成された第１ブレーキ機構と、前記第２回転軸に連結されるとともに前記第２回転軸よりも高回転数で回転する第２回転体と、前記第２回転体に摩擦接触する第２接触体とにより構成された第２ブレーキ機構とを備え、前記第１ブレーキ機構と前記第２ブレーキ機構とが独立して作動することができるように構成されていることを特徴とするものである。

この発明では、前記第１ブレーキ機構と前記第２ブレーキ機構とを収容するケースと、前記第１回転軸と前記第１回転体とを連結する第１歯車機構と、前記第２回転軸と前記第２回転体とを連結する第２歯車機構とを備え、前記第１ブレーキ機構は、前記第１回転体と前記第１接触体との接触面にオイルが介在するように構成された湿式のブレーキ機構により構成され、前記第２ブレーキ機構は、前記第２回転体と前記第２接触体との接触面にオイルが介在するように構成された湿式のブレーキ機構により構成されてもよい。

この発明では、前記第１回転軸が連結された回転要素と、前記第１回転体が連結された回転要素との少なくとも二つの回転要素を有する第１遊星歯車機構と、前記第２回転軸が連結された回転要素と、前記第２回転体が連結された回転要素との少なくとも二つの回転要素を有する第２遊星歯車機構とを備えてもよい。

この発明では、前記第１遊星歯車機構は、前記第１回転軸が連結された第１キャリヤと、前記第１回転体が連結された第１サンギヤと、前記第１サンギヤに噛み合うとともに前記第１キャリヤにより自転および公転可能に保持された第１ピニオンギヤと、前記第１ピニオンギヤに噛み合いかつ回転不能に設けられた第１リングギヤとを有するシングルピニオン型の遊星歯車機構により構成され、前記第２遊星歯車機構は、前記第２回転軸が連結された第２キャリヤと、前記第２回転体が連結された第２サンギヤと、前記第２サンギヤに噛み合うとともに前記第２キャリヤにより自転および公転可能に保持された第２ピニオンギヤと、前記第２ピニオンギヤに噛み合いかつ回転不能に設けられた第２リングギヤとを有するシングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されてもよい。

この発明では、前記第１接触体は、前記第１キャリヤと一体に回転するように構成され、前記第２接触体は、前記第２キャリヤと一体に回転するように構成されてもよい。

この発明では、前記第１回転体と前記第２回転体とは、相対回転することができるように連結されており、前記第１接触体は、前記第１回転体を軸線方向における前記第２回転体側に押圧し、前記第２接触体は、前記第２回転体を軸線方向における前記第１回転体側に押圧するように構成されてもよい。

この発明では、前記第１回転体は、中空部を有する中空状に形成され、前記第１回転体の前記中空部を介してオイルが流動するように構成され、前記第２回転体は、中空部を有する中空状に形成され、前記第２回転体の前記中空部を介してオイルが流動するように構成されてもよい。

この発明によれば、一方の駆動輪に連結された第１回転軸よりも高回転数で回転する第１回転体と第１接触体とが摩擦接触するように第１ブレーキ機構が構成され、他方の駆動輪に連結された第２回転軸よりも高回転数で回転する第２回転体と第２接触体とが摩擦接触するように第２ブレーキ機構が構成されている。したがって、各ブレーキ機構により生じた制動トルクが増大されて各駆動輪に伝達されるため、各ブレーキ機構を小型化しても大きな制動トルクを車輪に作用させることができる。さらに、各ブレーキ機構は独立して作動することができるため、左右輪の制動トルクに差を設けることができ、旋回しながら減速している場合などにおける走行安定性を向上させることができる。

この発明によれば、第１回転軸と第１回転体とを連結する第１歯車機構と第２回転軸と第２回転体とを連結する第２歯車機構と、上記各歯車機構と各ブレーキ機構とを収容するケースとを備えている。したがって、各歯車機構を潤滑または冷却するためのオイルにより、各ブレーキ機構を冷却することができる。そのため、各ブレーキ機構が過度に高温になることを抑制することができ、また各ブレーキ機構の熱容量を増大させるため等によるブレーキ機構の大型化を抑制することができる。

この発明によれば、第１回転軸と第１回転体とが第１遊星歯車機構を介して連結され、第２回転軸と第２回転体とが第２遊星歯車機構を介して連結され、それら遊星歯車機構のうちの出力要素に各回転体に接触する接触体が設けられている。したがって、ブレーキディスクとして機能する部材が回転することになるため、各ブレーキ機構の冷却性を向上させることができる。そのため、各ブレーキ機構が過度に高温になることを抑制することができ、また各ブレーキ機構の熱容量を増大させるため等によるブレーキ機構の大型化を抑制することができる。

この発明によれば、各回転体に中空部が形成され、その中空部を介してオイルが流動するように構成されているため、各回転体の冷却性を向上させることができる。そのため、各ブレーキ機構が過度に高温になることを抑制することができ、また各ブレーキ機構の熱容量を増大させるため等によるブレーキ機構の大型化を抑制することができる。

この発明の実施例における制動装置の一例を説明するための断面図である。 回転部の冷却性を向上させることができる構成の一例を説明するための断面図である。 回転部の冷却性を向上させることができる他の構成例を説明するための断面図である。 遊星歯車機構を構成する二つの回転要素同士が摩擦接触するように構成されたブレーキ機構の構成の一例を説明するための断面図である。 この発明の実施例における制動装置を搭載した車両の構成を説明するための模式図である。

図５には、左右の前輪１Ｌ，１Ｒを駆動輪とした電気自動車（以下、車両と記す）Ｖｅを模式的に示している。この車両Ｖｅには、駆動用モータ２を備えた駆動装置３が前方に設けられている。上記駆動用モータ２は、車両Ｖｅに要求される駆動力の全てを出力する駆動力源として機能するものであり、その駆動用モータ２の出力トルクを分割して左右の駆動輪１Ｌ，１Ｒに伝達するための第１差動機構４が設けられている。また、車両Ｖｅが旋回走行した場合など一方の駆動輪１Ｌ（１Ｒ）と他方の駆動輪１Ｒ（１Ｌ）とが相対回転することができることが好ましいため、上記第１差動機構４は、従来知られているデファレンシャルギヤなどと同様に、各駆動輪１Ｌ，１Ｒが相対回転することができるように構成されている。さらに、駆動装置３には、左右の駆動輪１Ｌ，１Ｒに制動トルクを作用させることができるように構成された第１ブレーキ機構５が設けられている。

この車両Ｖｅの後輪６Ｌ，６Ｒは非駆動輪であり、また互いに相対回転することができるように設けられている。具体的には、左右の後輪６Ｌ，６Ｒは、車幅方向における中央部に設けられた第２差動機構７に連結されている。この第２差動機構７には、一方の後輪６Ｌに制動トルクを作用させることができる第２ブレーキ機構８と、他方の後輪６Ｒに制動トルクを作用させることができる第３ブレーキ機構９とが設けられている。また、これらのブレーキ機構８，９は、独立して制動トルクを作用させることができるように構成されている。これは、従来知られているアンチロックシステムなどと同様に、左右輪に異なる制動トルクを作用させることができるようにするためである。

図１には、その第２差動機構７の構成の一例を説明するための断面図を示している。図１に示す第２差動機構７は、有底円筒状に形成された二つのカバー部材１０，１１によって構成されたケースの内部に収容されている。図に示す例では、第２差動機構７は、図における左側のカバー部材（以下、第１カバー部材と記す）１０に収容されたシングルピニオン型の遊星歯車機構（以下、第１遊星歯車機構と記す）１２と、図における右側のカバー部材（以下、第２カバー部材と記す）１１に収容されたシングルピニオン型の遊星歯車機構（以下、第２遊星歯車機構と記す）１３とにより構成されている。なお、上記第１カバー部材１０と第２カバー部材１１とが、この発明の実施例における「ケース」に相当し、第１遊星歯車機構１２が、この発明の実施例における「第１歯車機構」に相当し、第２遊星歯車機構１３が、この発明の実施例における「第２歯車機構」に相当する。

上記第１遊星歯車機構１２は、第１サンギヤ１４と、第１サンギヤ１４と同心円上に配置された第１リングギヤ１５と、第１サンギヤ１４および第１リングギヤ１５に噛み合う第１ピニオンギヤ１６と、第１ピニオンギヤ１６が自転することができかつ第１サンギヤ１４の回転中心を中心として公転することができるように、第１ピニオンギヤ１６を保持する第１キャリヤ１７とにより構成されている。なお、第１ピニオンギヤ１６は、円周方向に所定の間隔を空けて複数設けられている。

上記第１キャリヤ１７は、第１出力部１８と、第１プレート部１９と、第１ピニオンシャフト２０とにより構成されている。この第１出力部１８は、車幅方向における外側に向けて開口した有底円筒状の部分であり、その開口部には、左側の後輪６Ｌにトルクを伝達する第１出力軸２１ａが挿入されている。この第１出力軸２１ａが、この発明の実施例における「第１回転軸」に相当する。なお、第１出力軸２１ａには、図示しないボールジョイントや等速ジョイントが設けられている。

また、第１プレート部１９は、第１出力部１８のうちの車両中央側の端部に形成された環状の部分であり、第１ピニオンシャフト２０は、一方の端部が第１プレート部１９に嵌合され、かつ他方の端部が上記第１ピニオンギヤ１６に嵌合されている部分である。そして、第１カバー部材１０には、車幅方向における外側の面に貫通孔が形成されており、その貫通孔に第１ボールベアリング２２が嵌合し、その第１ボールベアリング２２に第１出力部１８が回転可能に保持されている。なお、第１ボールベアリング２２よりも車幅方向における外側には、第１シール部材２３が設けられている。この第１シール部材２３は、各カバー部材１０，１１で構成されたケーシングの内部に、各遊星歯車機構１２，１３などを潤滑または冷却するために供給されているオイルが外部に漏洩することを抑制するために設けられている。

この第１カバー部材１０には、第１リングギヤ１５の外径と同一の内径に形成された第１嵌合部２４が形成されており、その第１嵌合部２４に第１リングギヤ１５が固定されている。すなわち、第１リングギヤ１５は、軸線方向に移動することができず、また回転することもできない。したがって、第１遊星歯車機構１２は、第１サンギヤ１４の回転数が第１キャリヤ１７の回転数よりも高回転数となり、第１サンギヤ１４を入力要素とした場合には減速機として機能する。また、第１カバー部材１０における車両Ｖｅの中央部側の内径は、第１嵌合部２４の内径よりも大きく形成されている。なお、上記第１リングギヤ１５に代えて、第１嵌合部２４の内面に歯を形成し、その歯に第１ピニオンギヤ１６が噛み合うように構成してもよい。

また、第１サンギヤ１４は、車幅方向に所定の長さを有する第１回転軸２５に形成されている。この第１回転軸２５は、一方の端部が第１プレート部１９の内側まで形成されており、その端部が、第１プレート部１９の内周面に嵌合した第２ボールベアリング２６によって回転可能に保持されている。そして、第２ボールベアリング２６に隣接した位置に第１サンギヤ１４が形成されている。さらに、第１回転軸２５は、軸線方向において第１カバー部材１０と第２カバー部材１１との境界位置、またはその境界位置よりも第２カバー部材１１側まで形成されており、その端部の近傍に円盤状の第１回転部２７が形成されている。この第１回転部２７が、この発明の実施例における「第１回転体」に相当する。

この第１回転部２７の外径は、第１カバー部材１０の内径よりも若干小さく形成されており、また第１リングギヤ１５の外径とほぼ同一の外径となっている。また、第１回転部２７の外周側の側面には、第１リングギヤ１５側（車両Ｖｅの外側）に向けて突出した第１突出部２８が形成されている。またさらに、第１回転部２７のうち第１遊星歯車機構１２とは反対側を向いた側面には、環状の凹部２９が形成されている。なお、第１回転軸２５と一体に形成された第１回転部２７などは、金属などの磁性材料によって構成されている。

上述したように第１回転部２７は、第１サンギヤ１４よりも車両Ｖｅの中央部側に形成されており、第１回転軸２５の軸線方向において、第１サンギヤ１４と第１回転部２７とには隙間が空いている。その隙間の部分に、環状に形成された第１ブレーキディスク３０が配置されている。この第１ブレーキディスク３０の外周面は、第１カバー部材１０の内周面とスプライン係合しており、したがって、第１ブレーキディスク３０は、第１回転軸２５の軸線方向に移動することができるとともに、回転することができない。そして、第１ブレーキディスク３０の内径は、第１突出部２８の内径よりも小さく形成されており、その内周部に第１コイル３１が設けられている。具体的には、第１回転部２７に対向する面に第１コイル３１が設けられており、その第１コイル３１のうち第１回転部２７側の部分が、第１突出部２８の内側に到るように第１ブレーキディスク３０から突出して形成されている。なお、第１ブレーキディスク３０の外周側の側面と第１突出部２８との隙間が、第１コイル３１と第１回転部２７との隙間よりも小さくなるように形成されている。この第１ブレーキディスク３０が、この発明の実施例における「第１接触体」に相当する。

図１に示す第２差動機構７は、車幅方向における中央部（第１カバー部材１０と第２カバー部材１１との境界部）を挟んでほぼ左右対称の形状となっている。したがって、以下の説明では、図１における左側の構成と同様の構成については簡単に説明する。

第２カバー部材１１の内側には、第１遊星歯車機構１２と同様に第２サンギヤ３２と、第２リングギヤ３３と、第２ピニオンギヤ３４と、第２キャリヤ３５とにより構成された第２遊星歯車機構１３が設けられている。なお、第２リングギヤ３３、第２ピニオンギヤ３４、第２キャリヤ３５は、第１リングギヤ１５、第１ピニオンギヤ１６、第１キャリヤ１７と同一の構成である。すなわち、第２キャリヤ３５は、上記の第１出力部１８、第１プレート部１９、第１ピニオンシャフト２０と同様に構成された第２出力部３６と、第２プレート部３７と、第２ピニオンシャフト３８とにより構成されており、第２出力部３６が、第２カバー部材１１に形成された貫通孔に挿入され、かつ第３ボールベアリング３９を介して回転可能に保持されており、その開口部に、この発明の実施例における「第２回転軸」に相当する第２出力軸２１ｂが連結されている。また、第２リングギヤ３３は、第２カバー部材１１に固定されている。すなわち、第２遊星歯車機構１３は、第２サンギヤ３２の回転数が第２キャリヤ３５の回転数よりも高回転数となり、第２サンギヤ３２を入力要素とした場合には減速機として機能する。なお、オイルが外部に漏洩することを抑制するためのシール部材４０が、第３ボールベアリング３９に隣接して設けられている。

一方、第２サンギヤ３２が形成された第２回転軸４１は、上記の第１回転軸２５と同様に一方の端部が、第２プレート部３７に嵌合した第４ボールベアリング４２により回転可能に保持されているものの、他方の端部は、円筒状に形成されている。この円筒状に形成された部分は、上記第１回転部２７に形成された凹部２９まで延出しており、また、第１回転軸２５の先端部を囲う長さとなっている。そして、上記円筒状に形成された部分の内面に第５ボールベアリング４３と第６ボールベアリング４４とが隣接した状態で嵌合しており、その第５ボールベアリング４３と第６ボールベアリング４４とのインナーレースに第１回転軸２５が嵌合している。すなわち、第１回転軸２５と第２回転軸４１とが相対回転することができるように、互いに保持している。言い換えると、第１キャリヤ１７、第１回転軸２５、第２回転軸４１、第２キャリヤ３５が互いに相対回転することができ、かつ両端支持されている。

また、第２回転軸４１に形成された、この発明の実施例における「第２回転体」に相当する第２回転部４５と対向して第２ブレーキディスク４６が設けられ、その第２ブレーキディスク４６に第２コイル４７が設けられている。この第２ブレーキディスク４６が、この発明の実施例における「第２接触体」に相当する。なお、第２回転軸４１と一体に形成された第２回転部４５などは、金属などの磁性材料によって構成されている。

さらに、上述した第１コイル３１と第２コイル４７とは、図示しないコントローラに電気的に接続されている。このコントローラは、運転者によるブレーキペダルの操作や走行安定性を向上させるための制御部などからの信号が入力されるように構成されている。そして、その入力された信号に基づいて第１コイル３１と第２コイル４７とに通電する電流を独立して制御するように構成されている。すなわち、第１コイル３１と第２コイル４７とのいずれか一方に通電し、他方には通電しないことができ、また、第１コイル３１と第２コイル４７とに異なった値の電流を通電することができるように構成されている。なお、その電力は、図示しないバッテリーからインバータなどを介して供給される。

つぎに、図１に示す第２差動機構７の作用について説明する。上記の第１コイル３１に通電すると、その電流値に応じた電磁力が生じる。上述したように第１回転部２７は磁性体であるので、第１コイル３１で生じた電磁力により第１ブレーキディスク３０と第１回転部２７とには引力が作用する。第１ブレーキディスク３０は軸線方向に移動することができるように第１カバー部材１０に係合しているため、その引力により第１回転部２７側に移動し、その後、第１ブレーキディスク３０と第１突出部２８とが対向する面が接触する。この際の接触圧は、第１コイル３１に通電される電流値に応じたものとなる。すなわち、第１コイル３１に通電する電流値を制御することで、第１ブレーキディスク３０と第１突出部２８との間に生じる摩擦力を制御することができる。

その第１ブレーキディスク３０と第１突出部２８との間に生じる摩擦力は、第１回転軸２５の回転中心からの距離に比例して第１回転軸２５の回転数を低下させる制動トルクとして作用する。すなわち、第１ブレーキディスク３０と第１回転部２７とは、第１回転部２７をブレーキロータとした第２ブレーキ機構８を構成している。

上述したように第１遊星歯車機構１２は、第１サンギヤ１４を入力要素とした場合には、減速機として機能するため、第１回転軸２５に作用する制動トルクが増大されて第１キャリヤ１７に作用する。すなわち、左側の後輪６Ｌに対して制動トルクを作用させることができる。

上述したように第１遊星歯車機構１２が減速機として機能するため、第２ブレーキ機構８により生じた制動トルクを増大させて左側の後輪６Ｌに伝達することができる。そのため、第２ブレーキ機構８を小型化しても、左側の後輪６Ｌに要求されるような比較的大きな制動トルクを発生させることができる。すなわち、第１ブレーキディスク３０や第１回転部２７の外径が大きくなることを抑制することができるので、それらを収容する第１カバー部材１０の外径が大きくなることを抑制することができる。

なお、第２コイル４７に通電した場合も、第２ブレーキディスク４６と第２回転部４５が摩擦接触して制動トルクを発生させる。すなわち、第２ブレーキディスク４６と、第２回転部４５とにより第３ブレーキ機構９を構成している。そして、その制動トルクは、第２遊星歯車機構１３により増大されて右側の後輪６Ｒに作用する。そのため、第２コイル４７に通電した場合も、第１コイル３１に通電した場合と同様の効果を奏することができる。すなわち、第２差動機構７のケーシングとなる第１カバー部材１０と第２カバー部材１１との外径が大きくなることを抑制することができる。その結果、車両Ｖｅに要求される最低地上高を確保することができる。

また、左右の後輪６Ｌ，６Ｒに制動トルクを作用させる各ブレーキ機構８，９を、一つのケーシングに収容することができるため、部品点数や製造時の工数などを低減することができ、製造コストを低減することができる。

さらに、第１回転部２７と第２回転部４５とを挟んで第１ブレーキディスク３０と第２ブレーキディスク４６とが配置されているため、第１ブレーキディスク３０と第１回転部２７との接触圧と、第２ブレーキディスク４６と第２回転部４５との接触圧とが対抗して作用する。また、第１回転軸２５と第２回転軸４１とは、第５ボールベアリング４３と第６ボールベアリング４４とを介して軸線方向に連結されている。そのため、上記のように対抗して作用した接触圧が相殺される。その結果、第１回転軸２５や第２回転軸４１の耐久性が低下することを抑制することができ、または、大きな座屈荷重に対応するために支持剛性を過度に大きくすること、すなわち各回転軸２５，４１の外径を大きくすることなどが必要がなく、各回転軸２５，４１を小型化することができる。

またさらに、減速機として機能する構成が歯車機構によって構成されており、それらを冷却するためや潤滑するために第２差動機構７のケーシング内には、オイルが供給されている。そのようにオイルが供給された空間内に各ブレーキ機構８，９が設けられている。すなわち、各ブレーキ機構８，９は、摩擦接触する面にオイルが介在する湿式のブレーキ機構である。そのように湿式のブレーキ機構とすることにより、摩擦により生じた熱を冷却することができる。そのため、各回転部２７，４５や各ブレーキディスク３０，４６の熱容量を増大させるためなどにより、それらの部材が大型化することを抑制することができる。なお、湿式のブレーキ機構では、ブレーキディスクとブレーキロータとの摩擦面での摩擦係数が小さくなりやすい。一方、上述したように図１に示す各ブレーキ機構８，９は、減速機を介して各後輪６Ｌ，６Ｒに連結されているため、小さな摩擦力により大きな制動トルクを各後輪６Ｌ，６Ｒに作用させることができる。そのため、図１に示す構成であれば、湿式のブレーキ機構としても各後輪６Ｌ，６Ｒに要求される制動トルクを得ることができる。

なお、上述したように各ブレーキ機構８，９は、各車輪６Ｌ，６Ｒとは独立した状態で設けられているため、いわゆるバネ下荷重を低下させることができ、その結果、車体の振動を抑制して走行安定性を向上させることができる。

図２には、各ブレーキ機構８，９の冷却性を向上させることができる構成を示している。図２に示す第２差動機構７は、一つのケース４８に収容されている。なお、このケース４８は、図１に示す例と同様に複数のカバー部材を組み付けて構成されていてもよい。以下の説明では、図１に示す構成と同様の構成については同一の参照符号を付してその説明を省略する。

図２に示すケース４８は、車幅方向における両端が閉じられた円筒状のものであって、その両端を閉じる壁部４８ａ，４８ｂのそれぞれには、上記各カバー部材１０，１１と同様に、各突出部１８，３６が挿入される貫通孔が形成されている。また、ケース４８の外周面のうち車幅方向における中央部には、円周方向に所定の間隔を空けて複数の第１貫通孔４９が形成されている。この第１貫通孔４９は、図示しないオイルポンプに連通しており、オイルポンプから出力されたオイルをケース４８の内部に供給するための入力ポートとなっている。

さらに、ケース４８の外周面のうち第１貫通孔４９よりも車幅方向における一方側には、第１貫通孔４９と所定の間隔を空けて第２貫通孔５０が形成されている。この第２貫通孔５０も第１貫通孔４９と同様に円周方向に所定の間隔を空けて複数形成されている。またさらに、ケース４８の外周面のうち第１貫通孔４９を挟んで第２貫通孔５０とは反対側に第３貫通孔５１が形成されている。この第３貫通孔５１も第１貫通孔４９や第２貫通孔５０と同様に円周方向に所定の間隔を空けて複数形成されている。これら第２貫通孔５０と第３貫通孔５１とは、図示しない貯留部に連通されていて、ケース４８の内部のオイルを、貯留部に排出するための排出ポートとなっている。

また、図２に示す例では、回転中心軸上に円筒状の保持軸５２が設けられている。この保持軸５２は、第１回転軸２５と第２回転軸４１とを回転自在に保持するためのものである。また、保持軸５２の軸線方向における中央部には、フランジ部５３が形成されている。このフランジ部５３には、円周方向に所定の間隔を空けて保持軸５２の中空部からフランジ部５３の外周面に連通した第４貫通孔５４が複数形成され、その第４貫通孔５４と第１貫通孔４９とが連通するようにケース４８の内壁面に取り付けられている。すなわち、オイルポンプから出力されたオイルは、第１貫通孔４９、第４貫通孔５４を介して保持軸５２の中空部に供給されるように構成されている。

さらに、図２に示す第１回転軸２５は、第１サンギヤ１４と第１回転部２７とが隣接して形成されており、また第２ボールベアリング２６に挿入される端部とは反対側の端部が、図１に示す例と比較して短く形成され、その端部が、保持軸５２の一方の端部に嵌合した第７ボールベアリング５５に回転自在に保持されている。また、第１回転軸２５における保持軸５２に保持されている側の端部から第１回転部２７が形成されている部分まで、第１回転軸２５の回転軸線に沿って中空部が形成されており、また第１回転部２７は、板厚方向における中央部が中空に形成されている。したがって、上述したように保持軸５２の中空部に供給されたオイルは、第１回転軸２５の中空部を介して第１回転部２７に形成された中空部６１に流動するように構成されている。

そのように第１回転部２７に供給されたオイルを、第１回転部２７の外部に排出するための第５貫通孔５６が第１回転部２７に形成されている。この第５貫通孔５６は、第１回転部２７の外周側の側面、より具体的には、フランジ部５３側を向いた側面に形成されている。また、第１回転部２７が回転することによる遠心力によってオイルが外部に排出されやすくなるように、第５貫通孔５６のうち第１回転部２７の内側の開口部は、第１回転部２７の外側の開口部よりも第１回転部２７の半径方向における内周側に形成されている。そのように形成された第５貫通孔５６が、第１回転部２７の円周方向に所定の間隔を空けて複数形成されている。

さらに、第１突出部２８は、第１回転部２７におけるフランジ部５３側を向いた側面から突出するように形成されており、また第５貫通孔５６よりも第１回転部２７の外周側に形成されている。そして、第５貫通孔５６から排出されたオイルが、第１突出部２８を通って更に半径方向における外側に流動させることができるように、第１突出部２８における内周面から外周面に連通した第６貫通孔５７が、円周方向に所定の間隔を空けて複数形成され、その第６貫通孔５７よりも半径方向における外側に、上記第２貫通孔５０が形成されている。

そして、上記第１突出部２８の側面と対向した位置に、第１ブレーキディスク３０が形成されており、その内側に第１コイル３１が設けられている。

なお、図２に示す例では、車幅方向における中央部を挟んで両側の構成が線対称の構成となっているため、図における右側に示す構成の説明は省略する。

上述したように構成することにより、第１貫通孔から供給されたオイルは、フランジ部５３、保持軸５２、第１回転軸２５、第１回転部２７の内部を流動することになる。その際には、オイルポンプの吐出圧によりオイルを強制循環させてもよく、第１回転部２７が回転することによる遠心力によってオイルが流動するように構成してもよい。そして、上記のように流動するオイルは、第１突出部２８と第１ブレーキディスク３０との接触部を介して排出されることになるため、第１突出部２８と第１ブレーキディスク３０とが摩擦接触した状態で相対回転することにより生じる熱を迅速に冷却することができる。その結果、第１突出部２８や第１ブレーキディスク３０の耐久性が低下することを抑制することができる。

また、第１突出部２８が過度に高温になることを抑制することができるので、その第１突出部２８と一体化された第１サンギヤ１４も同様に過度に高温になることを抑制することができる。その結果、第１サンギヤ１４が熱膨張することを抑制することができるため、第１サンギヤ１４と第１ピニオンギヤ１６との歯当たりが変化することを抑制することができる。すなわち、第１遊星歯車機構１２の動力損失が悪化することや、第１サンギヤ１４や第１ピニオンギヤ１６の耐久性が低下することを抑制することができる。上記の効果に加え、図１に示す構成と同様の効果を奏することができる。

なお、図２に示す構成は、フランジ部５３を介して保持軸５２がケース４８に保持されているものの、各回転軸２５，４１の端部が、各キャリヤ１７，３５を介してそれぞれケース４８に保持されているため、保持軸５２を直接ケース４８で保持することなく、保持軸の両端部を第１回転軸２５と第２回転軸４１に相対回転可能に連結してもよい。すなわち、図３に示すように保持軸５２にフランジ部５３を形成していない構成であってもよい。その場合には、保持軸５２における外周面のいずれかに貫通孔を形成し、その貫通孔から中空部にオイルを供給するように構成すればよい。

また、図１に示す構成によれば、各ブレーキディスク３０，４６は、各回転部２７，４６に接触する部分よりも半径方向における外側が各カバー部材１０，１１にスプライン係合しているのみであり、各ブレーキディスク３０，４６の支持剛性が比較的低い。そのため、図４には、ブレーキディスク３０，４６の支持剛性を向上させることができる構成を示している。なお、以下の説明では、図１と同様の構成については同一の参照符号を付してその説明を省略するとともに、図４におけるブレーキディスク３０，４６の支持剛性を向上させる構成は、車幅方向における中央部を挟んで左右対称の構成となっているため、図における右側の構成のみについて説明する。

図４に示す例では、第１ピニオンシャフト２０の一方の端部が、第１ピニオンギヤ１６よりも車幅方向における中央部に向けて延出して設けられており、その端部に、環状のプレート部材５８が連結されている。このプレート部材５８の外周側には、プレート部材５８の外径よりも内径が大きい環状の可動部材５９が配置され、プレート部材５８の外周面と可動部材５９の内周面とがスプライン係合している。なお、プレート部材５８と可動部材５９との少なくともいずれか一方が、金属などの磁性体により形成されている。

また、第１カバー部材１０の内周面には、環状に第３コイル６０が配置されており、この第３コイル６０に通電することにより可動部材５９が、第１回転部２７に向けて移動するように構成されている。

上記の第３コイル６０に通電することにより、可動部材５９が第１回転部２７に接触する。そのため、第１遊星歯車機構１２は、差動機能が制限されることとなる。すなわち、第１サンギヤ１４と、第１リングギヤ１５と、第１キャリヤ１７との回転数が一致するように、各回転要素にトルクが作用する。一方、第１リングギヤ１５は、回転することができないため、第１サンギヤ１４と第１キャリヤ１７とには、回転数が低下するように制動トルクが作用する。そのように第１サンギヤ１４に作用するトルクは、第１遊星歯車機構１２により増大されて第１キャリヤ１７に作用する。したがって、図１に示す例と同様の効果を奏することができる。

また、第２ブレーキ機構８は、第１回転部２７を車幅方向の中央部に向けて押圧するように構成され、さらに、上述したように図４に示す例では、車幅中央を挟んで両側がほぼ対称の形状となっていることにより、第３ブレーキ機構９も第２回転部４５を車幅方向の中央部に向けて押圧するように構成されているので、各回転部２７，４５が押圧される荷重は、互いに相殺される。したがって、各回転部２７，４５を支持する剛性が向上する。そのため、各回転軸２５，４１が高回転すること、すなわち、各遊星歯車機構１２，１３のギヤ比を大きくすることができる。その結果、各ブレーキ機構８，９により生じさせる制動トルクを比較的小さくしても、言い換えると、各ブレーキ機構８，９を小型化しても、大きな制動トルクを各駆動輪６Ｌ，６Ｒに作用させることができる。

さらに、図４に示す例では、第１ブレーキディスク３０が回転するように構成されているため、第１ブレーキディスク３０の回転に伴って第１ブレーキディスク３０の冷却性を向上させることができる。

なお、上述した各例では、減速機構として遊星歯車機構を設けているものの、例えば、駆動輪に連結された一方の回転軸と、その回転軸に平行な他方の回転軸とを備え、一方の回転軸が他方の回転軸よりも低回転数となるように、それら各回転軸をギヤにより連結し、上記他方の回転軸に制動トルクを作用させるブレーキ機構を設けた構成であってもよい。つまり、駆動輪と一体に回転する回転軸に連結されるとともに、その回転軸よりも高回転数となる回転部材に制動トルクを作用させるようにブレーキ機構が設けられていればよい。

４，７…差動機構、 ５，８，９…ブレーキ機構、 ６Ｌ，６Ｒ…後輪、 １０，１…カバー部材、 １２，１３…遊星歯車機構、 １４，３２…サンギヤ、 １５，３３…リングギヤ、 １６，３４…ピニオンギヤ、 １７，３５…キャリヤ、 １８，３６…出力部、 １９，３７…プレート部、 ２０，３８…ピニオンシャフト、 ２１ａ，２１ｂ…出力軸、 ２５，４１…回転軸、 ２７，４５…回転部、 ２８…突出部、 ３０，４６…ブレーキディスク、 ３１，４７，６０…コイル、 ４８…ケース、 ５２…保持軸、 ５３…フランジ部、 ５８…プレート部材、 ５９…可動部材、 ６１…中空部、 Ｖｅ…車両。

Claims (7)

1. 一方の車輪に連結された第１回転軸と、他方の車輪に連結されかつ前記第１回転軸と相対回転可能に設けられた第２回転軸とを備え、前記第１回転軸および第２回転軸に制動トルクを作用させるように構成された制動装置において、
   前記第１回転軸に連結されるとともに前記第１回転軸よりも高回転数で回転する第１回転体と、前記第１回転体に摩擦接触する第１接触体とにより構成された第１ブレーキ機構と、
   前記第２回転軸に連結されるとともに前記第２回転軸よりも高回転数で回転する第２回転体と、前記第２回転体に摩擦接触する第２接触体とにより構成された第２ブレーキ機構と
   を備え、
   前記第１ブレーキ機構と前記第２ブレーキ機構とが独立して作動することができるように構成されている
   ことを特徴とする制動装置。
2. 請求項１に記載の制動装置において、
   前記第１ブレーキ機構と前記第２ブレーキ機構とを収容するケースと、
   前記第１回転軸と前記第１回転体とを連結する第１歯車機構と、
   前記第２回転軸と前記第２回転体とを連結する第２歯車機構と
   を備え、
   前記第１ブレーキ機構は、前記第１回転体と前記第１接触体との接触面にオイルが介在するように構成された湿式のブレーキ機構により構成され、前記第２ブレーキ機構は、前記第２回転体と前記第２接触体との接触面にオイルが介在するように構成された湿式のブレーキ機構により構成されている
   ことを特徴とする制動装置。
3. 請求項１または２に記載の制動装置において、
   前記第１回転軸が連結された回転要素と、前記第１回転体が連結された回転要素との少なくとも二つの回転要素を有する第１遊星歯車機構と、
   前記第２回転軸が連結された回転要素と、前記第２回転体が連結された回転要素との少なくとも二つの回転要素を有する第２遊星歯車機構と
   を備えている
   ことを特徴とする制動装置。
4. 請求項３に記載の制動装置において、
   前記第１遊星歯車機構は、前記第１回転軸が連結された第１キャリヤと、前記第１回転体が連結された第１サンギヤと、前記第１サンギヤに噛み合うとともに前記第１キャリヤにより自転および公転可能に保持された第１ピニオンギヤと、前記第１ピニオンギヤに噛み合いかつ回転不能に設けられた第１リングギヤとを有するシングルピニオン型の遊星歯車機構により構成され、
   前記第２遊星歯車機構は、前記第２回転軸が連結された第２キャリヤと、前記第２回転体が連結された第２サンギヤと、前記第２サンギヤに噛み合うとともに前記第２キャリヤにより自転および公転可能に保持された第２ピニオンギヤと、前記第２ピニオンギヤに噛み合いかつ回転不能に設けられた第２リングギヤとを有するシングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されている
   ことを特徴とする制動装置。
5. 請求項４に記載の制動装置において、
   前記第１接触体は、前記第１キャリヤと一体に回転するように構成され、
   前記第２接触体は、前記第２キャリヤと一体に回転するように構成されている
   ことを特徴とする制動装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか一項に記載の制動装置において、
   前記第１回転体と前記第２回転体とは、相対回転することができるように連結されており、
   前記第１接触体は、前記第１回転体を軸線方向における前記第２回転体側に押圧し、前記第２接触体は、前記第２回転体を軸線方向における前記第１回転体側に押圧するように構成されている
   ことを特徴とする制動装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか一項に記載の制動装置において、
   前記第１回転体は、中空部を有する中空状に形成され、前記第１回転体の前記中空部を介してオイルが流動するように構成され、
   前記第２回転体は、中空部を有する中空状に形成され、前記第２回転体の前記中空部を介してオイルが流動するように構成されている
   ことを特徴とする制動装置。

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