JP2017198322A - 駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動輪に制動力を作用させる制動機構を小型化することができる駆動装置を提供する。【解決手段】第１モータ２ａから第１ドライブシャフト１７ａにトルクを伝達する第１トルク伝達経路Ｒａにおける第１減速機１９ａよりも第１モータ２ａ側の第１回転部材６ａに制動トルクを作用させる第１制動機構２４ａと、第２モータ２ｂから第２ドライブシャフト１７ｂにトルクを伝達する第２トルク伝達経路Ｒｂにおける第２減速機１９ｂよりも第２モータ２ｂ側の第２回転部材６ｂに制動トルクを作用させる第２制動機構２４ｂとを備えている。【選択図】図１

Description

この発明は、左右の駆動輪に連結されたそれぞれのドライブシャフトのトルクを異ならせることができるように構成された駆動装置に関するものである。

特許文献１には、駆動用モータの出力トルクを左右の駆動輪に伝達する差動機構と、差動機構から左右輪に伝達するトルクの分配率を制御する差動用モータとにより構成されたトルクベクタリング装置が記載されている。この差動機構は、二つのシングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されており、各サンギヤに駆動用モータからトルクが伝達され、各リングギヤは各々を互いに反転させるように反転機構を介して連結され、かつ一方のリングギヤに差動用モータが連結されている。そして、各遊星歯車機構のキャリヤにドライブシャフトを介して駆動輪が連結されている。

国際公開第２０１５／００８６６１号

特許文献１に記載されたトルクベクタリング装置を搭載した車両における左右の駆動輪の駆動トルクは、トルクベクタリング装置による分配率の変更などによってそれぞれ異なるトルクに制御することができる。一方、各駆動輪の制動力は各駆動輪ごとに設けた制動機構によって発生させることになる。各駆動輪ごとに設けられる従来の制動機構は、ディスクやドラムなどの回転部材と、その回転部材に摩擦接触させられる摩擦材と、油圧シリンダなどのアクチュエータとを備えているから、必要十分な制動力を発生することができる半面、重量が大きいことにより、バネ下荷重が大きくなって、車体の振動や走行安定性が悪化する可能性がある。

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、駆動輪に制動力を作用させる制動機構を小型化することができる駆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、車両用の駆動力源と、前記駆動力源からトルクが伝達されるとともに左右の駆動輪のうちの一方の駆動輪に連結された第１ドライブシャフトと、前記駆動力源からトルクが伝達されるとともに前記左右の駆動輪のうちの他方の駆動輪に連結された第２ドライブシャフトとを備え、前記第１ドライブシャフトと前記第２ドライブシャフトとの相互のトルクを異ならせることができるように構成された差動機能を備えた駆動装置において、前記駆動力源は、第１モータと、第２モータとの少なくとも二つのモータを有し、前記第１モータのトルクを増大させて前記第１ドライブシャフトにトルクを伝達する第１減速機と、前記第２モータのトルクを増大させて前記第２ドライブシャフトにトルクを伝達する第２減速機と、前記第１モータから前記第１ドライブシャフトにトルクを伝達する第１トルク伝達経路と、前記第１トルク伝達経路における前記第１減速機よりも前記第１モータ側の第１回転部材と、前記第１回転部材に制動トルクを作用させる第１制動機構と、前記第２モータから前記第２ドライブシャフトにトルクを伝達する第２トルク伝達経路と、前記第２トルク伝達経路における前記第２減速機よりも前記第２モータ側の第２回転部材と、前記第２回転部材に制動トルクを作用させる第２制動機構とを備え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ドライブシャフトは、前記一方の駆動輪に連結された第１端部と、前記第１端部とは反対側の第２端部とを有し、前記第１モータの回転軸線と、前記第２端部の回転軸線とが平行に配置され、前記第２ドライブシャフトは、前記他方の駆動輪に連結された第３端部と、前記第３端部とは反対側の第４端部とを有し、前記第２モータの回転軸線と、前記第４端部の回転軸線とが平行に配置されていてよい。

この発明では、前記第１減速機は、前記第１モータが連結された第１入力要素と、前記第１ドライブシャフトに連結された第１出力要素と、前記第１入力要素から入力されたトルクを前記第１出力要素から出力するための反力を受け持つ第１反力要素との少なくとも三つの回転要素を有する第１遊星歯車機構により構成され、前記第２減速機は、前記第２モータが連結された第２入力要素と、前記第２ドライブシャフトに連結された第２出力要素と、前記第２入力要素から入力されたトルクを前記第２出力要素から出力するための反力を受け持つ第２反力要素との少なくとも三つの回転要素を有する第２遊星歯車機構により構成され、前記第１ドライブシャフトは、前記一方の駆動輪に連結された第５端部と、前記第５端部とは反対側の第６端部とを有し、前記第６端部が前記第１出力要素に連結され、前記第１モータの回転軸線と、前記第６端部の回転軸線とが同一軸線上に配置され、前記第２ドライブシャフトは、前記他方の駆動輪に連結された第７端部と、前記第７端部とは反対側の第８端部とを有し、前記第８端部が前記第２出力要素に連結され、前記第２モータの回転軸線と、前記第８端部の回転軸線とが同一軸線上に配置されていてよい。

この発明では、前記第１モータの両側に延出した第１出力軸を有し、前記第１出力軸の一方に連結された第１出力ギヤを備え、前記第１出力ギヤと前記第１減速機とが連結され、前記第１出力軸の他方に前記第１出力軸に制動トルクを作用させるように前記第１制動機構が配置され、前記第２モータの両側に延出した第２出力軸を有し、前記第２出力軸の一方に連結された第２出力ギヤを備え、前記第２出力ギヤと前記第２減速機とが連結され、前記第２出力軸の他方に前記第２出力軸に制動トルクを作用させるように前記第２制動機構が配置されていてよい。

この発明では、前記第１制動機構と前記第２制動機構とのうちの少なくともいずれか一方の制動機構による制動トルクを、所定の制動トルクに維持するように構成された保持機構を備えていてよい。

この発明では、前記保持機構は、前記一方の制動機構による制動トルクを所定の制動トルクにした状態で非通電とすることで前記一方の制動機構による制動トルクを維持する電磁アクチュエータを有していてよい。

この発明では、前記一方の制動機構は、ブレーキロータと固定部材とを備え、前記一方の制動機構は、前記ブレーキロータと前記固定部材とを摩擦接触させることにより前記ブレーキロータに制動トルクを作用させるように構成され、前記保持機構は、前記ブレーキロータと前記固定部材との摩擦力を保持するように構成されいてよい。

この発明では、前記第１回転部材と一体に回転する第１ブレーキロータを有し、前記第１制動機構は、前記第１ブレーキロータと第１固定部材とを摩擦接触させることにより前記第１ブレーキロータに制動トルクを作用させるように構成され、前記第２回転部材と一体に回転する第２ブレーキロータを有し、前記第２制動機構は、前記第２ブレーキロータと第２固定部材とを摩擦接触させることにより前記第２ブレーキロータに制動トルクを作用させるように構成され、前記電磁アクチュエータは、一方に回転することにより前記第１固定部材と前記第１ブレーキロータとが接触するように前記第１固定部材と前記第１ブレーキロータとのいずれか一方を移動させ、かつ前記第２固定部材と前記第２ブレーキロータとが接触するように前記第２固定部材と前記第２ブレーキロータとのいずれか一方を移動させる制動用モータであってよい。

この発明では、前記第１制動機構は、通電される電力に応じた電磁力を発生させる第１アクチュエータを有し、前記第１アクチュエータにより生じた電磁力により制動トルクを制御するように構成され、前記第２制動機構は、通電される電力に応じた電磁力を発生させる第２アクチュエータを有し、前記第２アクチュエータにより生じた電磁力により制動トルクを制御するように構成されていてよい。

この発明によれば、第１モータから第１ドライブシャフトにトルクを伝達する第１トルク伝達経路と、第２モータから第２ドライブシャフトにトルクを伝達する第２トルク伝達経路とを備え、それらのトルクの伝達経路における減速機よりもモータ側の回転部材に制動トルクを作用させるように制動機構を備えている。すなわち、制動機構により生じた制動トルクは、減速機を介することにより増大されてドライブシャフトに伝達される。したがって、制動機構により発生させる制動トルクを小さくすることができるので、制動機構を小型化することができる。また、制動機構をドライブシャフトよりもモータ側に設けているので、駆動輪と一体となる部材を低減させることができる。すなわち、バネ下荷重を低下させることができる。その結果、走行安定性を向上させることができる。

この発明で対象とすることができる駆動装置の一例を説明するための断面図である。 各出力軸を一体化させることができる摩擦クラッチを備えた駆動装置の一例を説明するための断面図である。 車幅方向内側に制動機構を備えた駆動装置の一例を説明するための断面図である。 モータの出力軸の回転軸線と、ドライブシャフトが連結される部分の回転軸線とが同一の駆動装置の一例を説明するための断面図である。 図４における駆動装置に、各出力軸を一体化させる摩擦クラッチを設けた駆動装置の一例を説明するための断面図である。

この発明で対象とすることができる駆動装置の一例を図１に示している。図１に示す駆動装置１は、車両に搭載されたものであって、車幅方向における中央部分を挟んで両側が対称の形状に構成されている。したがって、以下の説明では、一方側（図における右側）の構成について説明し、他方側の構成の説明は省略する。なお、図中においては、一方側の部材の参照符号に「ａ」を付し、他方側の部材の参照符号に「ｂ」を付すとともに、以下の説明においては、一方側の部材と他方側の部材との区別を付けて説明する必要がある場合には、一方側の部材の名称に「第１」を付し、他方側の部材の名称に「第２」を付す。

この駆動装置１は、駆動力源としてのモータ２を備えている。このモータ２は、従来知られているハイブリッド車両や電気自動車の駆動力源として設けられたモータと同様に、発電機能のあるモータであって、その一例として永久磁石形の同期モータで構成されている。具体的には、ドラム状に形成されたモータハウジング３の内部に環状のステータ４が取り付けられ、そのステータ４の内部に環状のロータ５が設けられている。このロータ５の回転軸線Ｌ１が車幅方向に沿うようにロータ５が配置されており、そのロータ５に出力軸６が一体化されている。この出力軸６は、モータハウジング３の両側の側壁７，８を貫通している。なお、出力軸６は、モータハウジング３に嵌合したベアリング９，１０によって回転自在に保持されている。

この出力軸６の端部のうち、車幅方向における内側に延出した端部には、出力ギヤ１１が連結されている。また、出力軸６と平行にカウンタシャフト１２が設けられており、そのカウンタシャフト１２の一方の端部に、出力ギヤ１１よりも大径のカウンタドリブンギヤ１３が連結され、他方の端部に、カウンタドリブンギヤ１３よりも小径のピニオンギヤ１４が連結されている。さらに、ピニオンギヤ１４には、ピニオンギヤ１４よりも大径の終減速ギヤ１５が連結されている。

この終減速ギヤ１５の回転中心には、車幅方向における外側向けて突出し、かつ車幅方向における外側に開口した円筒軸１６が連結されている。この円筒軸１６は、その回転軸線Ｌ２が、出力軸６の回転軸線Ｌ１と平行となるように形成されている。そして、円筒軸１６にドライブシャフト１７の一方の端部が差し込まれてスプライン係合している。このドライブシャフト１７は、従来知られているドライブシャフトと同様に、両端の回転軸線を車両の高さ方向に変更するための等速ジョイントなどの図示しない連結機構を有している。そして、そのドライブシャフト１７の他方の端部には、駆動輪１８が連結されている。

したがって、出力ギヤ１１のトルクは、出力ギヤ１１とカウンタドリブンギヤ１３とのギヤ比、およびピニオンギヤ１４と終減速ギヤ１５とのギヤ比に応じて増大して、ドライブシャフト１７に伝達される。すなわち、出力ギヤ１１、カウンタドリブンギヤ１３、ピニオンギヤ１４、終減速ギヤ１５により減速機１９を構成している。また、出力軸６、出力ギヤ１１、カウンタドリブンギヤ１３、ピニオンギヤ１４、終減速ギヤ１５によりトルクの伝達経路Ｒを形成している。

なお、上記の各ギヤ１１，１３，１４，１５、カウンタシャフト１２、円筒軸１６は、センターハウジング２０の内部に収容されている。このセンターハウジング２０には、車幅方向における両側に各モータハウジング３ａ，３ｂが一体化されている。また、そのセンターハウジング２０によってカウンタシャフト１２や円筒軸１６が回転自在に保持されている。

なおまた、第１モータ２ａの出力軸６ａの回転軸線Ｌ１ａと、第２モータ２ｂの出力軸６ｂの回転軸線Ｌ１ｂとが同一軸線となり、かつ各ドライブシャフト１７ａ，１７ｂのうちの円筒軸１６ａ，１６ｂ側の端部の回転軸線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ同士が同一軸線となっている。

また、車幅方向における外側に延出した出力軸６の端部には、モータハウジング３よりも外径が若干小さい円盤状のブレーキロータ２１が連結されている。このブレーキロータ２１は、磁性材料により構成されており、モータ２とは反対側を向いた側面に環状の凸部２２が形成されている。

さらに、図に示す例では、ブレーキロータ２１の外径よりも内径が大きい有底円筒状のカバー部材２３が設けられており、カバー部材２３の開口部を閉じるようにカバー部材２３とモータハウジング３とが一体化されている。カバー部材２３とモータハウジング３とに囲われた空間に、出力軸６の回転を停止させるための制動機構２４が設けられている。

この制動機構２４は、ブレーキロータ２１と、ブレーキロータ２１のうち凸部２２が形成された側面に対向した環状の押圧部材２５とにより構成されている。押圧部材２５の外周面とカバー部材２３の内周面とがスプライン係合しており、押圧部材２５は、カバー部材２３の軸線方向に移動することができ、かつ回転することができないように構成されている。また、押圧部材２５の内周部は、ブレーキロータ２１の凸部２２よりも内側まで形成されており、その内周部がブレーキロータ２１側に突出している。そして、その突出した部分に、コイル２６が巻き付けられている。この押圧部材２５が、この発明の実施形態における「固定部材」に相当する。

したがって、上記コイル２６に通電することにより、その電流値に応じた電磁力がブレーキロータ２１と押圧部材２５とを接近させる荷重として生じるので、ブレーキロータ２１と押圧部材２５とが接触する。上記のように押圧部材２５は回転することができないため、ブレーキロータ２１と押圧部材２５とが接触することにより、その接触圧に応じた摩擦力が制動トルクとしてブレーキロータ２１に作用する。すなわち、出力軸６に制動トルクが作用する。なお、その際の摩擦力は、コイル２６に通電した電流値に応じた大きさになる。すなわち、コイル２６に通電する電流を制御することにより、ブレーキロータ２１に作用させる制動トルクを制御することができる。この出力軸６が、この発明の実施形態における「回転部材」に相当し、コイル２６ａ，２６ｂが、この発明の実施形態における「第１アクチュエータ」または「第２アクチュエータ」に相当する。

一方、上記のようにコイル２６に通電した電流値に応じた制動トルクを作用させることになるため、車両の電源をオフした状態で停車している際には、制動トルクを作用させ続けることができない。そのため、この発明の実施形態における「保持機構」に相当する、パーキングロック機構２７が設けられている。図に示すパーキングロック機構２７は、車両の電源がオフされた状態であってもブレーキロータ２１と押圧部材２５との接触圧を維持するように構成されている。具体的には、パーキングロック機構２７は、押圧部材２５を挟んでブレーキロータ２１とは反対側に設けられた環状のプレート部材２８と、そのプレート部材２８を軸線方向に移動させるためのパーキング用モータ２９とにより構成されている。なお、パーキング用モータ２９が、この発明の実施形態における「電磁アクチュエータ」に相当する。

このパーキング用モータ２９は、カバー部材２３の側壁に取り付けられており、その出力軸３０が、カバー部材２３の側壁を貫通してカバー部材２３の内側まで延出している。また、出力軸３０の外周面には、雄ねじ部３１が形成され、プレート部材２８の内周面には、その雄ねじ部３１に噛み合う雌ねじ部３２が形成されている。さらに、プレート部材２８は、カバー部材２３の内側に配置されており、そのプレート部材２８の外周面とカバー部材２３の内周面とがスプライン係合している。したがって、パーキング用モータ２９を回転させることにより、プレート部材２８は、出力軸３０の回転軸線に沿って移動する。すなわち、上記出力軸３０とプレート部材２８とにより送りネジ機構が構成されている。なお、プレート部材２８における押圧部材２５側を向いた側面には、押圧部材２５と接触する環状の凸部３３が形成されている。

したがって、シフトレバーがパーキングポジションに切り替えられた場合など、パーキングロックする必要がある場合には、まず、パーキング用モータ２９に通電してプレート部材２８を押圧部材２５側に移動させ、プレート部材２８とブレーキロータ２１との間に押圧部材２５を挟み付ける。その際の押圧力は、パーキングロックできる程度とする。その状態で、パーキング用モータ２９への通電を停止する。その結果、ブレーキロータ２１と押圧部材２５とが圧着された状態を維持することになるため、車両の電源がオフされた場合であっても、制動機構２４による制動トルクを維持することができる。

つぎに、駆動装置１の作用について説明する。上述したモータ２は、発電機能のあるモータであるので、モータ２により駆動するためのトルクと制動するためのトルクとを出力することができる。また、第１モータ２ａと第１ドライブシャフト１７ａとが連結され、第２モータ２ｂと第２ドライブシャフト３ｂとが連結されている。すなわち、各モータ２ａ，３ｂは、各ドライブシャフト１７ａ，１７ｂにそれぞれ独立して連結されている。したがって、各駆動輪１８ａ，１８ｂに要求される駆動力や制動力（以下、単に駆動力と記す場合がある）に応じたトルクを各モータ２ａ，２ｂから出力することにより、各ドライブシャフト１７ａ，１７ｂの相互のトルクを異ならせることができ、また各駆動輪１８ａ，１８ｂが相対回転することができる。つまり、駆動装置１は、差動機能を備えている。そのため、各モータ２ａ，２ｂの出力トルクを同一に制御すれば、各駆動輪１８ａ，１８ｂにより同一の駆動力を発生させることができる。また、各モータ２ａ，２ｂの出力トルクを異ならせることにより、各ドライブシャフト１７ａ，１７ｂの相互のトルクを異ならせることができ、旋回走行時の走行安定性を向上させることができる。

また、要求される制動力が比較的大きく、モータ２により発生させる制動トルクでは要求される制動力を充足できない場合や、モータ２に電気的に接続された図示しない蓄電装置の充電残量が上限値に達している場合などには、上記制動機構２４により不足する分の制動トルクを発生させる。すなわち、不足する制動トルクに応じた電流をコイル２８に通電する。なお、各制動機構２４ａ，２４ｂにより発生させるトルクの大きさは、各駆動輪１８ａ，１８ｂに要求される制動力に応じて異ならせてもよい。

上記のようにモータ２や制動機構２４により生じた駆動トルクや制動トルクは、減速機１９を介して駆動輪１８に伝達される。すなわち、駆動トルクや制動トルクが増大して駆動輪１８に伝達される。したがって、モータ２や制動機構２４により発生させる駆動トルクや制動トルクを小さくすることができる。そのため、モータ２や制動機構２４を小型化することができる。

さらに、制動機構２４をドライブシャフト１７よりも入力側（駆動力源側）に設けることにより、駆動輪１８と一体となる部材を低減させることができる。すなわち、いわゆるバネ下荷重を低下させることができる。その結果、走行安定性を向上させることができる。

またさらに、モータ２の出力軸６の回転軸線Ｌ１と、ドライブシャフト１７のうちの円筒軸１６側の端部の回転軸線Ｌ２とを平行に配置することにより、第１終減速ギヤ１５ａと第２終減速ギヤ１５ｂとを接近させて、あるいは第１円筒軸１６ａと第２円筒軸１６ｂとを接近させて配置することができる。そのため、ドライブシャフト１７の長さを長くすることができるので、ドライブシャフト１７に設けられた図示しない連結機構の揺動角を小さくすることができる。その結果、連結機構の動力損失を低減することができる。

一方、直進走行時や比較的旋回半径が大きい走行路を走行する場合には、各駆動輪１８ａ，１８ｂの回転速度を一致させ、各駆動輪１８ａ，１８ｂのトルクを一致させることが好ましい。そのような場合には、図１に示す駆動装置１では、各モータ２ａ，２ｂの回転速度を同期させ、また各モータ２ａ，２ｂの出力トルクを同一に制御することになり、比較的高い精度の制御が要求される。そのため、図２に示す駆動装置１は、各モータ２ａ，２ｂの出力軸６ａ，６ｂを一体回転させることができるように構成されている。以下の説明では、図１と同一の構成についての説明を省略する。なお、図２における図１と同一の構成については、同一の参照符号を付している。

図２に示す第１モータ２ａの出力軸６ａは、出力ギヤ１１ａが連結されている箇所よりも車幅方向における中央側に延出しており、その先端には、連結軸３４が一体回転するように連結されている。具体的には、連結軸３４における出力軸６ａ側の端部に、中空部が形成されており、その中空部に出力軸６ａの先端が差し込まれて一体化されている。その連結軸３４における車両中央側の端部には、フランジ部３５が形成されている。このフランジ部３５の外周面にはスプライン歯が形成されている。また、フランジ部３５と同心円上に環状の締結プレート３６が配置され、その締結プレート３６の内周面にスプライン歯が形成され、フランジ部３５と締結プレート３６とがスプライン係合している。

また、第２モータの出力軸６ｂは、出力ギヤ１１ｂが連結されている箇所よりも車幅方向における中央側に延出しており、その先端には、延長軸３７が一体回転するように連結されている。具体的には、延長軸３７における出力軸６ｂ側の端部に、中空部が形成されており、その中空部に出力軸６ｂの先端が差し込まれて一体化されている。その延長軸３７における車両中央側の端部には、有底円筒状の収容部３８が形成されており、その収容部３８の内部に上記締結プレート３６が、相対回転可能に挿入されている。また、収容部３８の開口部側には、締結プレート３６が収容部３８から抜け出ることを抑制するためのスナップリング３９が取り付けられている。

さらに、収容部３８における底面側には、環状の位置決めプレート４０が一体化されており、その位置決めプレート４０と上記締結プレート３６との間に環状の押圧板４１が配置されている。この押圧板４１と収容部３８とはスプライン係合しており、押圧板４１が、収容部３８と一体に回転するとともに、収容部３８の軸線方向に移動することができるように構成されている。また、押圧板４１は、磁性材料により構成されており、その内周部には、軸線方向における収容部３８の底面側に延出した円筒部４２が形成されている。そして、収容部３８の底面と押圧板４１との間に圧縮されて配置され、かつ円筒部４２の外周面を覆うように配置されたコイルバネ４３が設けられている。さらに、収容部３８の外周側には、コイル４４が設けられている。

上記のコイル４４に通電することにより、コイルバネ４３のバネ力に対抗した電磁力が押圧板４１に作用するように構成されている。一方、コイル４４に通電していない場合には、押圧板４１はコイルバネ４３に押圧されて締結プレート３６に接触し、押圧板４１と締結プレート３６との間には、コイルバネ４３のバネ力に応じた摩擦力が生じる。この摩擦力は、直進走行や比較的旋回半径が大きい走行路を走行する場合における各出力軸６ａ，６ｂに作用するトルク差あるいは回転速度差によって、押圧板４１と締結プレート３６とが相対回転しない程度に定められている。したがって、コイル４４に通電する電流値に応じて押圧板４１と締結プレート３６との伝達トルク容量が定められるように構成され、また押圧板４１と締結プレート３６とのトルクの伝達を遮断することができるように構成されている。すなわち、コイル４４を電磁アクチュエータとした摩擦クラッチ４５を構成している。

したがって、直進走行や比較的旋回半径が大きい走行路を走行する場合には、コイル４４へは通電せずに、押圧板４１と締結プレート３６とを摩擦係合させる。その結果、各モータ２ａ，２ｂから出力されるトルク差があっても、第１モータ２ａの出力軸６ａと第２モータ２ｂの出力軸６ｂとが一体に回転するため、各駆動輪１８ａ，１８ｂに伝達されるトルクに差が生じることを抑制することができ、また各駆動輪１８ａ，１８ｂが相対回転することを抑制することができる。そのため、直進走行や比較的旋回半径が大きい走行路を走行する場合の走行安定性を向上させることができるとともに、各モータ２ａ，２ｂを制御する際に過度に精度の高い制御が要求されることを抑制することができる。

また、駐車中であって車両の電源がオフされている場合には、コイル４４への電力の供給も停止されるので、摩擦クラッチ４５は係合した状態となる。そのため、各出力軸６ａ，６ｂのいずれか一方の回転を停止させることができれば、各駆動輪１８ａ，１８ｂを停止させることができるので、図２に示す例では、パーキング用モータ２９ａおよびプレート部材２８ａは、第１モータ２ａ側のみに設けられている。なお、各駆動輪１８ａ，１８ｂのトルクや回転速度を異ならせる場合には、コイル４４に通電した状態で、図１に示す駆動装置１と同様に各モータ２ａ，２ｂを制御すればよい。

上述した制動装置２４は、車幅方向におけるモータ２の外側に配置したものに限らず、図３に示すように車幅方向における中央部に設けていてもよい。ここで、図３に示す駆動装置１の構成について説明する。なお、図１や図２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３に示す駆動装置１は、連結軸３４における先端の外周面にスプライン歯が形成され、そのスプライン歯と締結プレート３６とがスプライン係合している。また、スプライン歯が形成された箇所よりも第１出力軸６ａ側にフランジ部４６が形成されている。このフランジ部４６はブレーキロータとして機能するように構成されており、収容部３８よりも第１出力軸６ａ側に形成され、その外径は、収容部３８の外径とほぼ同一に形成されている。

上記のフランジ部４６における第１出力軸６ａ側の側面と対向して環状の第１ブレーキディスク４７ａが設けられている。この第１ブレーキディスク４７ａは、磁性材料により構成されており、外周面がセンターハウジング２０の内周面とスプライン係合している。すなわち、第１ブレーキディスク４７ａは、軸線方向に移動することができ、かつ回転することができないように構成されている。そして、第１ブレーキディスク４７ａに電磁力を作用させるための第１コイル４８ａが、フランジ部４６や第１ブレーキディスク４７ａの外周側に設けられている。したがって、第１コイル４８ａに電流を供給することにより、第１ブレーキディスク４７ａが、フランジ部４６に接触し、その電流値に応じた摩擦力が生じる。すなわち、第１コイル４８ａに通電する電流値に応じた制動トルクがフランジ部４６に作用するように構成されている。したがって、このフランジ部４６が、この発明の実施形態における「ブレーキロータ」に相当する。なお、第１ブレーキディスク４７ａをフランジ部４６から離隔する方向に押圧するリターンスプリングなど必要な部材を適宜設けていてもよい。

また、図３に示す例では、収容部３８における第２出力軸６ｂ側を向いた側面に対向して、環状の第２ブレーキディスク４７ｂが設けられている。この第２ブレーキディスク４７ｂは、磁性材料により構成されており、外周面がセンターハウジング２０の内周面とスプライン係合している。すなわち、第２ブレーキディスク４７ｂは、軸線方向に移動することができ、かつ回転することができないように構成されている。そして、第２ブレーキディスク４７ｂに電磁力を作用させるための第２コイル４８ｂが、第２ブレーキディスク４７ｂの外周側に設けられている。したがって、第２コイル４８ｂに電流を供給することにより、第２ブレーキディスク４７ｂが、収容部３８の底面に接触し、その電流値に応じた摩擦力が生じる。すなわち、第２コイル４８ｂに通電する電流値に応じた制動トルクが収容部３８に作用するように構成されている。なお、第２ブレーキディスク４７ｂを収容部３８から離隔する方向に押圧するリターンスプリングなど必要な部材を適宜設けていてもよい。

上述したように制動機構２４を車両の中央部に配置したことに伴って、ブレーキロータ２１とプレート部材２８とを対向して配置し、プレート部材２８がブレーキロータ２１に接触することにより、第１出力軸６ａの回転を停止させるように構成されている。

図３に示すように駆動装置１を構成することにより、制動機構２４のアクチュエータとして機能する各コイル４８ａ，４８ｂや、摩擦クラッチ４５を制御するためのコイル４４を隣接して配置することができるので、コイル４４，４８ａ，４８ｂに通電するための電気回路を容易に構成することができる。

つぎに、モータ２の出力軸６の回転軸線Ｌ１と、ドライブシャフト１７のうちの円筒軸１６側の端部の回転軸線Ｌ２とが同一軸線上となるように配置された駆動装置１の構成について、図４および図５を参照して説明する。なお、図１ないし図３に記載された駆動装置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。図４に示す駆動装置１は、モータ２の出力軸６のうち車幅方向の外側に向けて延出した部分に、シングルピニオン型の遊星歯車機構４９が連結されている。この遊星歯車機構４９は、従来知られているものと同様に構成されており、サンギヤ５０と、そのサンギヤ５０と同心円状に配置されたリングギヤ５１と、サンギヤ５０およびリングギヤ５１に噛み合うピニオンギヤ５２と、ピニオンギヤ５２を自転可能に保持するとともに、サンギヤ５０の回転中心を中心として公転することができるように保持するキャリヤ５３とにより構成されている。

なお、サンギヤ５０が、この発明の実施形態における「入力要素」に相当し、リングギヤ５１が、この発明の実施形態における「反力要素」に相当し、キャリヤ５３が、この発明の実施形態における「出力要素」に相当する。

上記の遊星歯車機構４９は、有底円筒状のカバー部材５４の内部に収容されており、サンギヤ５０が出力軸６と一体に回転するように連結され、リングギヤ５１がカバー部材５４の内壁面に連結されている。そして、キャリヤ５３には、車幅方向外側に向けて突出した円筒軸５５が連結されており、その円筒軸５５がカバー部材５４の底面を貫通し、かつカバー部材５４に回転自在に保持されている。したがって、この遊星歯車機構４９は、サンギヤ５０の回転速度が、キャリヤ５３の回転速度よりも高速になり、減速機１９を構成する。そして、円筒軸５５に、ドライブシャフト１７が連結する。なお、上記カバー部材５４は、モータハウジング３の車幅方向外側に連結され、カバー部材５４の開口部がモータハウジング３により閉じられている。

また、モータハウジング３の車幅方向内側には、センターハウジング５６が連結されている。このセンターハウジング５６は、二つの円筒状の部材５７ａ，５７ｂを、互いの端部同士を連結して形成されており、それぞれの円筒状の部材５７ａ，５７ｂにおける軸線方向におけるほぼ中央部には、貫通孔を有する円板５８ａ，５８ｂが一体に形成されている。

そして、上記モータ２の出力軸６のうちセンターハウジング５６側に延出した部分には、図１ないし図３に示す構成と同様に構成されたブレーキロータ２１が連結されている。また、センターハウジング５６のうち円板５８よりもモータ２側の空間に、ブレーキロータ２１、および図１と同様に構成された押圧部材２５、プレート部材２８が収容されている。さらに、円板５８を挟んでモータ２とは反対側の空間にパーキング用モータ２９が設けられている。すなわち、センターハウジング５６のうち第１モータ２ａ側の円筒状の部材５７ａに設けられた円板５８ａと、第２モータ２ｂ側の円筒状の部材５７ｂに設けられた円板５８ｂとの間にパーキング用モータ２９が挟まれるように設けられている。

そのパーキング用モータ２９は、第１モータ２ａ側に延出した第１出力軸５９ａと第２モータ２ｂ側に延出した第２出力軸５９ｂとを有している。それらの出力軸５９ａ，５９ｂのうちの一方には、右ネジの雄ねじ部が形成され、他方には、左ネジの雄ねじ部が形成されている。そして、第１出力軸５９ａに第１プレート部材２８ａが係合し、第２出力軸５９ｂに第２プレート部材２８ｂが係合している。したがって、パーキング用モータ２９を一方に回転させると、各プレート部材２８ａ，２８ｂが離隔する方向に移動し、パーキング用モータ２９を他方に回転させると、各プレート部材２８ａ，２８ｂが接近する方向に移動する。なお、図４におけるパーキング用モータ２９が、この発明の実施形態における「制動用モータ」に相当する。

上述したように構成された駆動装置１であっても、ブレーキロータ２１と押圧部材２５とを接触させて制動トルクを出力軸６に作用させることにより、その制動トルクが遊星歯車機構４９を介して増大させられてドライブシャフト１７や駆動輪１８に作用することになる。そのため、図１ないし図３と同様にブレーキロータ２１や押圧部材２５を小型化することができる。また、上述したようにモータ２の出力軸６の回転軸線Ｌ１と、ドライブシャフト１７のうちの円筒軸１６側の端部の回転軸線Ｌ２とが同一軸線に配置することにより、車両の上下方向に空間を空けることができるので、他の装置などの搭載自由度を向上させることができる。さらに、上述した駆動装置１は、一つのパーキング用モータ２９で、それぞれのプレート部材２８ａ，２８ｂを移動させることができるので、駆動装置１全体として小型化することができる。

なお、図５に示すように、図４におけるパーキング用モータ２９が配置されている箇所に、図２における収容部３８、締結プレート３６、押圧板４１、円筒部４２、コイルバネ４３、コイル４４を設け、各出力軸６ａ，６ｂを一体化させるように構成してもよい。その場合には、図示しないピンなどによりいずれかの回転部材を固定することにより、駐車時に制動トルクを維持するように構成すればよい。

上述した各構成における制動機構２４やその制動機構２４の制動トルクを維持するパーキング機構２７は、電磁アクチュエータにより駆動するものに限らず、油圧アクチュエータなどの他のアクチュエータにより駆動するものであってもよい。また、制動機構２４は、アクチュエータの制御量の増加に伴って制動トルクが大きくなるものに限らず、例えば、バネによりブレーキロータ２１と押圧部材２５とを係合させ、そのバネ力に対抗する荷重をアクチュエータで作用させるように構成されたものであってもよい。また、パーキング機構２７は、従来知られているパーキングギヤと、パーキングロックアームとを係合させて、いずれかの回転部材の回転を機械的に停止させる構成であってもよい。

１…駆動装置、 ２…モータ、 ６，３０，５９…出力軸、 １１…出力ギヤ、 １２…カウンタシャフト、 １３…カウンタドリブンギヤ、 １４，５２…ピニオンギヤ、 １５…終減速ギヤ、 １７…ドライブシャフト、 １８…駆動輪、 １９…減速機、 ２１…ブレーキロータ、 ２４…制動機構、 ２５…押圧部材、 ２６，４４，４８…コイル、 ２７…パーキング機構、 ２８…プレート部材、 ２９…パーキング用モータ、 ３５，４６…フランジ部、 ３６…締結プレート、 ４１…押圧板、 ４７…ブレーキディスク、 ４９…遊星歯車機構、 ５０…サンギヤ、 ５１…リングギヤ、 ５３…キャリヤ、 Ｌ１…（ロータの）回転軸線、 Ｌ２…（ドライブシャフトの端部の）回転軸線、 Ｒ…トルク伝達経路。

Claims (9)

1. 車両用の駆動力源と、前記駆動力源からトルクが伝達されるとともに左右の駆動輪のうちの一方の駆動輪に連結された第１ドライブシャフトと、前記駆動力源からトルクが伝達されるとともに前記左右の駆動輪のうちの他方の駆動輪に連結された第２ドライブシャフトとを備え、
   前記第１ドライブシャフトと前記第２ドライブシャフトとの相互のトルクを異ならせることができるように構成された差動機能を備えた駆動装置において、
   前記駆動力源は、第１モータと、第２モータとの少なくとも二つのモータを有し、
   前記第１モータのトルクを増大させて前記第１ドライブシャフトにトルクを伝達する第１減速機と、
   前記第２モータのトルクを増大させて前記第２ドライブシャフトにトルクを伝達する第２減速機と、
   前記第１モータから前記第１ドライブシャフトにトルクを伝達する第１トルク伝達経路と、
   前記第１トルク伝達経路における前記第１減速機よりも前記第１モータ側の第１回転部材と、
   前記第１回転部材に制動トルクを作用させる第１制動機構と、
   前記第２モータから前記第２ドライブシャフトにトルクを伝達する第２トルク伝達経路と、
   前記第２トルク伝達経路における前記第２減速機よりも前記第２モータ側の第２回転部材と、
   前記第２回転部材に制動トルクを作用させる第２制動機構と
   を備えている
   ことを特徴とする駆動装置。
2. 請求項１に記載の駆動装置において、
   前記第１ドライブシャフトは、前記一方の駆動輪に連結された第１端部と、前記第１端部とは反対側の第２端部とを有し、前記第１モータの回転軸線と、前記第２端部の回転軸線とが平行に配置され、
   前記第２ドライブシャフトは、前記他方の駆動輪に連結された第３端部と、前記第３端部とは反対側の第４端部とを有し、前記第２モータの回転軸線と、前記第４端部の回転軸線とが平行に配置されている
   ことを特徴とする駆動装置。
3. 請求項１に記載の駆動装置において、
   前記第１減速機は、前記第１モータが連結された第１入力要素と、前記第１ドライブシャフトに連結された第１出力要素と、前記第１入力要素から入力されたトルクを前記第１出力要素から出力するための反力を受け持つ第１反力要素との少なくとも三つの回転要素を有する第１遊星歯車機構により構成され、
   前記第２減速機は、前記第２モータが連結された第２入力要素と、前記第２ドライブシャフトに連結された第２出力要素と、前記第２入力要素から入力されたトルクを前記第２出力要素から出力するための反力を受け持つ第２反力要素との少なくとも三つの回転要素を有する第２遊星歯車機構により構成され、
   前記第１ドライブシャフトは、前記一方の駆動輪に連結された第５端部と、前記第５端部とは反対側の第６端部とを有し、前記第６端部が前記第１出力要素に連結され、前記第１モータの回転軸線と、前記第６端部の回転軸線とが同一軸線上に配置され、
   前記第２ドライブシャフトは、前記他方の駆動輪に連結された第７端部と、前記第７端部とは反対側の第８端部とを有し、前記第８端部が前記第２出力要素に連結され、前記第２モータの回転軸線と、前記第８端部の回転軸線とが同一軸線上に配置されている
   ことを特徴とする駆動装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の駆動装置において、
   前記第１モータの両側に延出した第１出力軸を有し、
   前記第１出力軸の一方に連結された第１出力ギヤを備え、
   前記第１出力ギヤと前記第１減速機とが連結され、前記第１出力軸の他方に前記第１出力軸に制動トルクを作用させるように前記第１制動機構が配置され、
   前記第２モータの両側に延出した第２出力軸を有し、
   前記第２出力軸の一方に連結された第２出力ギヤを備え、
   前記第２出力ギヤと前記第２減速機とが連結され、前記第２出力軸の他方に前記第２出力軸に制動トルクを作用させるように前記第２制動機構が配置されている
   ことを特徴とする駆動装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか一項に記載の駆動装置において、
   前記第１制動機構と前記第２制動機構とのうちの少なくともいずれか一方の制動機構による制動トルクを、所定の制動トルクに維持するように構成された保持機構を備えている
   ことを特徴とする駆動装置。
6. 請求項５に記載の駆動装置において、
   前記保持機構は、前記一方の制動機構による制動トルクを所定の制動トルクにした状態で非通電とすることで前記一方の制動機構による制動トルクを維持する電磁アクチュエータを有する
   ことを特徴とする駆動装置。
7. 請求項５または６に記載の駆動装置において、
   前記一方の制動機構は、ブレーキロータと固定部材とを備え、
   前記一方の制動機構は、前記ブレーキロータと前記固定部材とを摩擦接触させることにより前記ブレーキロータに制動トルクを作用させるように構成され、
   前記保持機構は、前記ブレーキロータと前記固定部材との摩擦力を保持するように構成されている
   ことを特徴とする駆動装置。
8. 請求項６に記載の駆動装置において、
   前記第１回転部材と一体に回転する第１ブレーキロータを有し、
   前記第１制動機構は、前記第１ブレーキロータと第１固定部材とを摩擦接触させることにより前記第１ブレーキロータに制動トルクを作用させるように構成され、
   前記第２回転部材と一体に回転する第２ブレーキロータを有し、
   前記第２制動機構は、前記第２ブレーキロータと第２固定部材とを摩擦接触させることにより前記第２ブレーキロータに制動トルクを作用させるように構成され、
   前記電磁アクチュエータは、一方に回転することにより前記第１固定部材と前記第１ブレーキロータとが接触するように前記第１固定部材と前記第１ブレーキロータとのいずれか一方を移動させ、かつ前記第２固定部材と前記第２ブレーキロータとが接触するように前記第２固定部材と前記第２ブレーキロータとのいずれか一方を移動させる制動用モータである
   ことを特徴とする駆動装置。
9. 請求項１ないし８のいずれか一項に記載の駆動装置において、
   前記第１制動機構は、通電される電力に応じた電磁力を発生させる第１アクチュエータを有し、前記第１アクチュエータにより生じた電磁力により制動トルクを制御するように構成され、
   前記第２制動機構は、通電される電力に応じた電磁力を発生させる第２アクチュエータを有し、前記第２アクチュエータにより生じた電磁力により制動トルクを制御するように構成されている
   ことを特徴とする駆動装置。

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