JP2023024178A - 駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気モータを駆動させるための電力が不足した場合でも作動可能な駆動装置を提供する。【解決手段】駆動装置１００は、流体継手３と、電気モータ２と、人力駆動ユニット６と、を備えている。電気モータ２は、流体継手３を介して駆動部１０１を駆動するように構成されている。人力駆動ユニット６は、流体継手３を介して駆動部１０１を駆動するように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、駆動装置に関するものである。

従来の電気自動車では、電気モータからの動力は、減速機及びデファレンシャルギアを介して駆動輪へと伝達されている。例えば特許文献１に開示された電気自動車では、モータに減速機が直接接続され、この減速機からデファレンシャルギアを介して駆動輪へとトルクが伝達されている。

特開２０１３－６０９９６号公報

上述したような電気自動車はバッテリなどから電力を供給されることによって電気モータを駆動させている。そして、この電気モータに供給される電力が不足すると電気モータを駆動させることができなくなるため、バッテリの電力が少なくなるとバッテリを充電する必要がある。

しかしながら、現状、充電インフラが十分に整備されていないため、走行中に電気モータを駆動させるための電力が不足し、電気自動車を動かせなくなるおそれがある。

本発明の課題は、電気モータを駆動させるための電力が不足した場合でも作動可能な駆動装置を提供することにある。

本発明のある側面に係る駆動装置は、駆動部を駆動するための装置である。この駆動装置は、流体継手と、電気モータと、人力駆動ユニットと、を備えている。電気モータは、流体継手を介して駆動部を駆動するように構成されている。人力駆動ユニットは、流体継手を介して駆動部を駆動するように構成されている。

この構成によれば、電気モータを駆動させるための電力が不足し、電気モータによって駆動部を駆動することができなくなった場合であっても、人力駆動ユニットによって駆動部を駆動することができる。

好ましくは、駆動装置は、動力伝達シャフトをさらに備える。動力伝達シャフトは、電気モータからの動力を流体継手に伝達するように構成されている。人力駆動ユニットは、人力シャフトと、人力伝達部とを有する。人力シャフトは、人力によって回転駆動されるように構成されている。人力伝達部は、人力シャフトからの動力を動力伝達シャフトに伝達するように構成されている。

好ましくは、人力伝達部は、チェーン又はベルトを含む。

好ましくは、駆動装置は、ワンウェイクラッチをさらに備える。ワンウェイクラッチは、人力伝達部から動力伝達シャフトへ動力を伝達し、動力伝達シャフトから人力伝達部への動力伝達を遮断するように構成されている。

好ましくは、駆動装置は、クラッチ機構をさらに備える。クラッチ装置は、流体継手から駆動部への動力を伝達及び遮断するように構成されている。

本発明によれば、電気モータを駆動させるための電力が不足した場合でも作動可能な駆動装置を提供することができる。

駆動ユニットの概略図。 トルクコンバータの断面図。 インペラハブの断面図。 インペラハブの断面図。 動力出力部の拡大図。 動力出力部の拡大図。 動力出力部の拡大図。

以下、本実施形態に係る駆動装置について図面を参照しつつ説明する。図１は本実施形態に係る駆動装置の概略図である。なお、以下の説明において、軸方向とは電気モータ２及びトルクコンバータ３の回転軸Ｏが延びる方向である。また、円周方向とは、回転軸Ｏを中心とした円の円周方向であり、径方向とは、回転軸Ｏを中心とした円の径方向である。

［駆動装置］
図１に示すように、駆動装置１００は、駆動輪１０１（駆動部の一例）を駆動するための装置である。駆動装置１００は、電気モータ２、トルクコンバータ３（流体継手の一例）、動力出力部４、動力伝達シャフト５、人力駆動ユニット６、出力シャフト１１、トルクコンバータケース７、及びクラッチ機構８、を備えている。この駆動装置１００は、例えば、電気自動車に搭載される。

＜電気モータ２＞
電気モータ２は、トルクコンバータ３を介して駆動輪１０１を駆動するように構成されている。すなわち、電気モータ２が出力した動力は、トルクコンバータ３を介して駆動輪１０１へと伝達される。電気モータ２は、バッテリ（図示省略）から供給される電力によって駆動する。

電気モータ２は、モータケース２１、ステータ２２、及びロータ２３を有している。本実施形態における電気モータ２は、いわゆるインナーロータ型のモータである。モータケース２１は、車体フレームなどに固定されており、回転不能である。

ステータ２２は、モータケース２１の内周面に固定されている。ステータ２２は回転不能である。ステータ２２は、ステータコア２２１及びコイル２２２を有している。ステータコア２２１は、複数枚の電磁鋼板を積層することによって構成されている。コイル２２２は、ステータコア２２１に巻かれている。詳細には、コイル２２２は、ステータコア２２１のティース部分に巻かれている。

ロータ２３は、回転軸Ｏ周りに回転する。ロータ２３は、径方向において、ステータ２２の内側に配置される。電気モータ２は、誘導モータであってもよいし、同期モータであってもよい。なお、電気モータ２は、後述するように、車両の前進時も後進時も同じ方向に回転する。このため、電気モータ２は、走行時において、一定方向にのみ回転する。すなわち、電気モータ２は、走行時において、正回転方向のみに回転し、逆回転方向には回転しない。

＜トルクコンバータ３＞
トルクコンバータ３は、軸方向において、電気モータ２と間隔をあけて配置されている。このトルクコンバータ３と電気モータ２との間に、動力出力部４が配置されている。軸方向において、電気モータ２、動力出力部４、トルクコンバータ３の順で配列している。

トルクコンバータ３の回転軸Ｏは、電気モータ２の回転軸Ｏと実質的に一致している。トルクコンバータ３は、電気モータ２からの動力が入力される。そして、トルクコンバータ３は、電気モータ２からの動力（トルク）を増幅して動力出力部４へと出力する。

図２に示すように、トルクコンバータ３は、カバー３１、インペラ３２、タービン３３、ステータ３４、及び第１ワンウェイクラッチ３６を有している。また、トルクコンバータ３は、遠心クラッチ３７をさらに有している。

トルクコンバータ３は、インペラ３２が電気モータ２側（図２の左側）を向き、カバー３１が電気モータ２と反対側（図２の右側）を向くように配置されている。すなわち、インペラ３２は、軸方向において、カバー３１と電気モータ２との間に配置されている。このトルクコンバータ３は、トルクコンバータケース７内に収容されている。トルクコンバータ３内には作動流体が供給されている。作動流体は、例えば作動油である。

カバー３１は、電気モータ２からの動力が入力される。カバー３１は、電気モータ２からの動力によって回転する。カバー３１は、電気モータ２から延びる動力伝達シャフト５に固定されている。例えば、カバー３１は、スプライン孔を有しており、動力伝達シャフト５がカバー３１のスプライン孔にスプライン嵌合する。このため、カバー３１は、動力伝達シャフト５と一体的に回転する。カバー３１は、タービン３３を覆うように配置されている。

カバー３１は、円板部３１１、円筒部３１２、及びカバーハブ３１３を有している。円板部３１１は、中央に開口を有する。円筒部３１２は、円板部３１１の外周端部から電気モータ２側に延びている。円板部３１１と円筒部３１２とは１つの部材によって構成されている。

カバーハブ３１３は、円板部３１１の内周端部に固定されている。本実施形態では、カバーハブ３１３は、円板部３１１と別部材によって構成されているが、円板部３１１と一つの部材によって構成されていてもよい。

カバーハブ３１３は、第１ボス部３１３ａ、第１フランジ部３１３ｂ、及び突出部３１３ｃを有している。第１ボス部３１３ａ、第１フランジ部３１３ｂ、及び突出部３１３ｃは、一つの部材によって構成されている。

第１ボス部３１３ａは、円筒状であって、スプライン孔を有している。この第１ボス部３１３ａに、動力伝達シャフト５がスプライン嵌合する。第１ボス部３１３ａは、軸方向において、第１フランジ部３１３ｂから電気モータ２と反対側に延びている。第１ボス部３１３ａは、トルクコンバータケース７に軸受部材（図示省略）を介して回転可能に支持されている。

第１フランジ部３１３ｂは、第１ボス部３１３ａから径方向外側に延びている。詳細には、第１フランジ部３１３ｂは、第１ボス部３１３ａの電気モータ２側の端部から径方向外側に延びている。この第１フランジ部３１３ｂの外周端部に、円板部３１１が固定されている。

突出部３１３ｃは、第１フランジ部３１３ｂから軸方向に延びている。突出部３１３ｃは、第１フランジ部３１３ｂから電気モータ２に向かって延びている。突出部３１３ｃは、第１フランジ部３１３ｂの外周端部から延びている。突出部３１３ｃは、円筒状である。この突出部３１３ｃは、複数の貫通孔３１３ｄを有している。この貫通孔３１３ｄを介して作動流体がトルクコンバータ３から排出される。

インペラ３２は、カバー３１と一体的に回転する。インペラ３２は、カバー３１に固定されている。インペラ３２は、インペラシェル３２１、複数のインペラブレード３２２、インペラハブ３２３、及び複数の供給流路３２４を有している。

インペラシェル３２１は、カバー３１に固定されている。複数のインペラブレード３２２はインペラシェル３２１の内側面に取り付けられている。

インペラハブ３２３は、インペラシェル３２１の内周端部に取り付けられている。なお、本実施形態では、インペラハブ３２３は、インペラシェル３２１と一つの部材によって構成されているが、インペラシェル３２１と別部材によって構成されていてもよい。

インペラハブ３２３は、第２ボス部３２３ａと、第２フランジ部３２３ｂとを有する。第２フランジ部３２３ｂは、第２ボス部３２３ａから径方向外側に延びている。第２ボス部３２３ａは、円筒状であって、軸方向に延びている。第２ボス部３２３ａは、軸受部材（図示省略）を介してトルクコンバータケース７に回転可能に支持されている。

第２ボス部３２３ａ内を、固定シャフト１０４が軸方向に延びている。なお、この固定シャフト１０４は円筒状であり、この固定シャフト１０４内を出力シャフト１１が径方向に延びている。また、固定シャフト１０４は、例えば、動力出力部ケース４０又はトルクコンバータケース７から延びている。固定シャフト１０４は、回転不能である。

供給流路３２４は、インペラハブ３２３に形成されている。詳細には、供給流路３２４は、第２フランジ部３２３ｂに形成されている。供給流路３２４は、インペラハブ３２３の内周面から径方向外側に延びている。そして、供給流路３２４は、トーラスＴ内に開口している。なお、トーラスＴは、インペラ３２とタービン３３とによって囲まれた空間である。

供給流路３２４は、軸方向において閉じられている。すなわち、供給流路３２４は、インペラハブ３２３内を径方向に延びる貫通孔である。図３に示すように、供給流路３２４は、放射状に延びている。供給流路３２４は、径方向外側に向かって、回転方向と反対側に傾斜している。なお、供給流路３２４は直線状に延びているものに限らず、例えば、図４に示すように、供給流路３２４は曲線状に延びていてもよい。

図２に示すように、タービン３３は、インペラ３２と対向して配置されている。詳細には、タービン３３は、軸方向においてインペラ３２と対向している。タービン３３は、作動流体を介してインペラ３２からの動力が伝達される。

タービン３３は、タービンシェル３３１、複数のタービンブレード３３２、及びタービンハブ３３３を有している。タービンブレード３３２は、タービンシェル３３１の内側面に固定されている。

タービンハブ３３３は、タービンシェル３３１の内周端部に固定されている。例えば、タービンハブ３３３は、リベットによって、タービンシェル３３１に固定されている。本実施形態では、タービンハブ３３３は、タービンシェル３３１と別部材によって構成されているが、タービンシェル３３１と一つの部材によって構成されていてもよい。

タービンハブ３３３には、出力シャフト１１が取り付けられている。詳細には、出力シャフト１１が、タービンハブ３３３にスプライン嵌合している。タービンハブ３３３は、出力シャフト１１と一体的に回転する。

タービンハブ３３３は、第３ボス部３３３ａ及び第３フランジ部３３３ｂを有している。第３ボス部３３３ａ及び第３フランジ部３３３ｂは、一つの部材によって構成されている。

第３ボス部３３３ａは、円筒状であって、スプライン孔を有している。この第３ボス部３３３ａに、出力シャフト１１がスプライン嵌合する。第３ボス部３３３ａは、軸方向において、第３フランジ部３３３ｂから電気モータ２と反対側に延びている。すなわち、第３ボス部３３３ａは、軸方向において、第３フランジ部３３３ｂからカバーハブ３１３に向かって延びている。

第３ボス部３３３ａは、径方向において、突出部３１３ｃと間隔をあけて配置されている。すなわち、径方向において、第３ボス部３３３ａの外側に突出部３１３ｃが配置されている。第３ボス部３３３ａと突出部３１３ｃとの間に、軸受部材３５が配置されている。なお、軸受部材３５が無い状態では、第３ボス部３３３ａの外周面と、突出部３１３ｃの内周面とが対向する。

第３ボス部３３３ａの先端とカバーハブ３１３との間には作動流体が流れる流路が形成されている。本実施形態では、第３ボス部３３３ａの先端部に複数の切り欠き部３３３ｃが形成されている。切り欠き部３３３ｃは、第３ボス部３３３ａの先端部を径方向に延びている。この切り欠き部３３３ｃ及び貫通孔３１３ｄを介して作動流体がトルクコンバータ３から排出される。

第３フランジ部３３３ｂは、第３ボス部３３３ａから径方向外側に延びている。詳細には、第３フランジ部３３３ｂは、第３ボス部３３３ａの電気モータ２側の端部から径方向外側に延びている。この第３フランジ部３３３ｂの外周端部に、タービンシェル３３１がリベットなどによって固定されている。

ステータ３４は、タービン３３からインペラ３２へと戻る作動油を整流するように構成されている。ステータ３４は、回転軸Ｏ周りに回転可能である。例えば、ステータ３４は、固定シャフト１０４に、第１ワンウェイクラッチ３６を介して支持されている。このステータ３４は、軸方向において、インペラ３２とタービン３３との間に配置される。

ステータ３４は、円板状のステータキャリア３４１と、その外周面に取り付けられる複数のステータブレード３４２と、を有している。

第１ワンウェイクラッチ３６は、固定シャフト１０４とステータ３４との間に配置されている。第１ワンウェイクラッチ３６は、ステータ３４を正回転方向に回転可能とするように構成されている。一方、第１ワンウェイクラッチ３６は、ステータ３４を逆回転方向に回転不能とする。このステータ３４によって、動力（トルク）が増幅されて、インペラ３２からタービン３３へと伝達される。

遠心クラッチ３７は、タービン３３に取り付けられている。遠心クラッチ３７は、タービン３３と一体的に回転する。遠心クラッチ３７は、タービン３３の回転によって生じる遠心力によって、カバー３１とタービン３３とを連結するように構成されている。詳細には、遠心クラッチ３７は、タービン３３が所定の回転数以上になると、カバー３１からタービン３３に動力を伝達するように構成されている。

遠心クラッチ３７は、複数の遠心子３７１と、摩擦材３７２とを有している。摩擦材３７２は、遠心子３７１の外周面に取り付けられている。各遠心子３７１は、周方向において互いに間隔をあけて配置されている。遠心子３７１は、径方向に移動可能に配置されている。なお、遠心子３７１は、周方向に移動不能に配置されている。このため、遠心子３７１は、タービン３３とともに回転し、遠心力によって径方向外側に移動する。

この遠心クラッチ３７は、タービン３３の回転数が所定の回転数以上になると、遠心子３７１が径方向外側に移動し、摩擦材３７２がカバー３１の円筒部３１２の内周面と摩擦係合する。この結果、遠心クラッチ３７はオン状態となり、カバー３１からの動力が遠心クラッチ３７を介してタービン３３へと伝達される。なお、遠心クラッチ３７がオン状態になっても、作動流体は各遠心子３７１の間を介して流通可能である。

タービン３３の回転数が所定の回転数未満になると、遠心子３７１が径方向内側に移動し、摩擦材３７２とカバー３１の円筒部３１２の内周面との摩擦係合が解除される。この結果、遠心クラッチ３７はオフ状態となり、カバー３１からの動力は遠心クラッチ３７を介してタービン３３へと伝達されない。すなわち、カバー３１からの動力は、インペラ３２に伝達された後、作動流体を介してタービン３３へと伝達される。

＜動力伝達シャフト５＞
図１及び図２に示すように、動力伝達シャフト５は、電気モータ２から延びている。詳細には、動力伝達シャフト５は、電気モータ２のロータ２３から延びている。動力伝達シャフト５は、トルクコンバータ３に向かって延びている。動力伝達シャフト５の回転軸は、電気モータ２の回転軸、及びトルクコンバータ３の回転軸と実質的に同一線上にある。

動力伝達シャフト５は、電気モータ２からの動力をトルクコンバータ３に伝達するように構成されている。動力伝達シャフト５の先端部は、トルクコンバータ３のカバーハブ３１３に取り付けられている。動力伝達シャフト５は、電気モータ２のロータ２３と一体的に回転する。このため、動力伝達シャフト５は、正回転方向に回転する。

動力伝達シャフト５は、出力シャフト１１内を延びている。動力伝達シャフト５は、中実状である。動力伝達シャフト５は、先端部に連通路５１を有している。連通路５１は、軸方向に延びている。この連通路５１内を、切り欠き部３３３ｃ及び貫通孔３１３ｄを介してトルクコンバータ３から排出された作動流体が流れる。そして、連通路５１は、先端面において開口している。

＜人力駆動ユニット＞
図１に示すように、人力駆動ユニット６は、トルクコンバータ３を介して駆動輪１０１を駆動するように構成されている。また、人力駆動ユニット６は、人力によって駆動輪１０１を駆動するように構成されている。

人力駆動ユニット６は、人力シャフト６１、一対のクランクアーム６２、一対のペダル６３、及び人力伝達部６４を有している。人力シャフト６１は、回転可能に配置されている。人力シャフト６１は、人力によって回転駆動されるように構成されている。人力シャフト６１の回転軸は、動力伝達シャフト５の回転軸Ｏと実質的に平行に延びている。

一対のクランクアーム６２は、人力シャフト６１の両端部から人力シャフト６１の径方向に延びている。各クランクアーム６２の先端部には、ペダル６３が回転可能に取り付けられている。ペダル６３の回転軸は、人力シャフト６１の回転軸と略平行である。このペダル６３を漕ぐことによって、ペダル６３から人力が入力される。これにより、人力シャフト６１が、動力伝達シャフト５の回転方向と同じ正回転方向に回転する。

人力伝達部６４は、人力シャフト６１からの動力を動力伝達シャフト５に伝達するように構成されている。詳細には、人力伝達部６４は、第１スプロケット６４１と、第２スプロケット６４２と、チェーン６４３とを有している。

第１スプロケット６４１は、人力シャフト６１に取り付けられている。第１スプロケット６４１は、人力シャフト６１と一体的に回転する。

第２スプロケット６４２は、動力伝達シャフト５に取り付けられている。第２スプロケット６４２は、軸方向において、電気モータ２と動力出力部４との間に配置されている。また、第２スプロケット６４２は、動力出力部ケース４０内に配置されている。第２スプロケット６４２は、第２ワンウェイクラッチ１３を介して、動力伝達シャフト５に取り付けられている。ここで、第２ワンウェイクラッチ１３は、本発明のワンウェイクラッチに相当する。

第２ワンウェイクラッチ１３は、人力伝達部６４から動力伝達シャフト５へ動力を伝達する一方で、動力伝達シャフト５から人力伝達部６４への動力伝達を遮断するように構成されている。具体的には、第２ワンウェイクラッチ１３は、第２スプロケット６４２の正回転方向の回転を動力伝達シャフト５に伝達する。そして、第２ワンウェイクラッチ１３は、動力伝達シャフト５の正回転方向の回転を第２スプロケット６４２に伝達しない。このため、電気モータ２が駆動しても、人力駆動ユニット６の各部材は回転しない。

チェーン６４３は、第１スプロケット６４１と第２スプロケット６４２とに掛かっている。チェーン６４３は、第１スプロケット６４１の回転を第２スプロケット６４２に伝達する。すなわち、チェーン６４３は、人力シャフト６１の回転を、動力伝達シャフト５に伝達する。なお、人力伝達部６４は、チェーン６４３の代わりにベルトを有していてもよい。

＜出力シャフト１１＞
出力シャフト１１は、トルクコンバータ３からの動力を出力する。出力シャフト１１は、トルクコンバータ３からの動力を動力出力部４へと出力する。出力シャフト１１は、トルクコンバータ３から電気モータ２に向かって延びている。

出力シャフト１１は、円筒状である。動力伝達シャフト５は、この出力シャフト１１内を延びている。出力シャフト１１の一方の端部（図２の右端部）は、トルクコンバータ３のタービン３３に取り付けられている。一方、出力シャフト１１の他方の端部は、例えば、動力出力部ケース４０に軸受部材などを介して回転可能に支持されている。

＜動力出力部４＞
動力出力部４は、軸方向において電気モータ２とトルクコンバータ３との間に配置されている。動力出力部４は、動力出力部ケース４０内に収容される。動力出力部４は、トルクコンバータ３からの動力を駆動輪１０１側へと出力する。詳細には、動力出力部４は、トルクコンバータ３からの動力を、デファレンシャルギア１０９を介して、駆動輪１０１へと出力する。なお、後述するように、動力出力部４は、ニュートラルモードでは動力を出力しない。

図５に示すように、動力出力部４は、第１ギヤ列４１と第２ギヤ列４２とを有している。動力出力部４は、第１ギヤ列４１又は第２ギヤ列４２のどちらか一方から動力を出力する。第１ギヤ列４１は、トルクコンバータ３からの動力を第１回転方向で出力する。第２ギヤ列４２は、トルクコンバータ３からの動力を第２回転方向で出力する。第２回転方向は、第１回転方向とは反対の回転方向である。

第１回転方向とは、車両が前進する際の回転方向である。第２回転方向とは、車両が後進する際の回転方向である。このため、第１ギヤ列４１を介して駆動輪１０１に動力が伝達されると、車両は前進する。一方、第２ギヤ列４２を介して駆動輪１０１に動力が伝達されると、車両は後進する。

第１ギヤ列４１は、互いに噛み合う第１ギヤ４１ａ及び第２ギヤ４１ｂを有する。第１ギヤ４１ａは、出力シャフト１１に相対回転可能に支持されている。後述するクラッチ機構８のリングギヤ８２が噛み合うことによって、第１ギヤ４１ａは、出力シャフト１１と一体回転する。

第２ギヤ４１ｂは、駆動シャフト４３に支持されている。第２ギヤ４１ｂは、駆動シャフト４３と一体的に回転する。第２ギヤ４１ｂは、第１ギヤ４１ａからの動力を駆動シャフト４３へと出力する。

第２ギヤ列４２は、第３ギヤ４２ａ、第４ギヤ４２ｂ、及び第５ギヤ４２ｃを有している。第２ギヤ列４２は、第１ギヤ列４１よりも、ギヤの数が１つ多い。第３ギヤ４２ａは、出力シャフト１１に相対回転可能に支持されている。後述するクラッチ機構８のリングギヤ８２が噛み合うことによって、第３ギヤ４２ａは、出力シャフト１１と一体回転する。

第４ギヤ４２ｂは、第３ギヤ４２ａと噛み合っている。第４ギヤ４２ｂは、カウンタ（図示省略）軸に支持されている。第４ギヤ４２ｂは、カウンタ軸と一体回転してもよいし、カウンタ軸と相対回転してもよい。

第５ギヤ４２ｃは、第４ギヤ４２ｂと噛み合っている。第５ギヤ４２ｃは、駆動シャフト４３に支持されている。第５ギヤ４２ｃは、駆動シャフト４３と一体回転する。第５ギヤ４２ｃは、第３ギヤ４２ａからの動力を駆動シャフト４３へと出力する。

第１ギヤ列４１における変速比は、第２ギヤ列４２における変速比と異なる。詳細には、第２ギヤ列４２における変速比は、第１ギヤ列４１における変速比よりも大きい。

動力出力部４は、第１出力モード、第２出力モード、及びニュートラルモードのいずれかの状態を取り得る。動力出力部４は、第１出力モードにおいて、第１ギヤ列４１を介して動力を出力する。また、動力出力部４は、第２出力モードにおいて、第２ギヤ列４２を介して動力を出力する。また、動力出力部４は、ニュートラルモードにおいて、トルクコンバータ３からの動力を出力しない。

＜クラッチ機構＞
クラッチ機構８は、トルクコンバータ３からデファレンシャルギア１０９を介して駆動輪１０１へ動力を伝達したり、その動力伝達を遮断したりするように構成されている。

詳細には、クラッチ機構８は、動力出力部４の状態を、第１出力モード、第２出力モード、及びニュートラルモードのいずれかに切り替えるように構成されている。クラッチ機構８は、クラッチハブ８１、リングギヤ８２、及びレバー８３を有している。

クラッチハブ８１は、出力シャフト１１に取り付けられている。クラッチハブ８１は、出力シャフト１１と一体回転する。クラッチハブ８１は、出力シャフト１１と１つの部材によって構成されていてもよいし、別部材によって構成されていてもよい。クラッチハブ８１は、外周面に複数の歯を有している。

リングギヤ８２は、内周面に複数の歯を有している。リングギヤ８２は、常時、クラッチハブ８１と噛み合っており、クラッチハブ８１と一体回転している。すなわち、リングギヤ８２は、出力シャフト１１と一体回転している。リングギヤ８２は、軸方向に移動可能に配置されている。

図５に示すように、リングギヤ８２は、クラッチハブ８１と噛み合うとともに、第１ギヤ４１ａに係合する状態を取ることができる。詳細には、第１ギヤ４１ａは、軸方向に突出する第１円筒部４１１を有している。第１円筒部４１１は、外周面に複数の歯を有している。そして、この第１円筒部４１１の外周面に、リングギヤ８２が噛み合っている。

このようにリングギヤ８２がクラッチハブ８１及び第１円筒部４１１と噛み合うことによって、動力出力部４が第１出力モードとなる。すなわち、出力シャフト１１からの動力が第１ギヤ列４１を介して出力される。

図６に示すように、リングギヤ８２は、クラッチハブ８１と噛み合うとともに、第３ギヤ４２ａに係合する状態を取ることができる。詳細には、第３ギヤ４２ａは、軸方向に突出する第２円筒部４２１を有している。第２円筒部４２１は、外周面に複数の歯を有している。そして、この第２円筒部４２１の外周面に、リングギヤ８２が噛み合っている。

このようにリングギヤ８２がクラッチハブ８１及び第２円筒部４２１と噛み合うことによって、動力出力部４が第２出力モードとなる。すなわち、出力シャフト１１からの動力が第２ギヤ列４２を介して出力される。

図７に示すように、リングギヤ８２は、クラッチハブ８１のみと噛み合う状態を取ることができる。このように、リングギヤ８２がクラッチハブ８１のみと噛み合い、第１円筒部４１１及び第２円筒部４２１の両方と噛合わないことによって、動力出力部４はニュートラルモードとなる。すなわち、出力シャフト１１からの動力は駆動輪１０１側へと出力されない。

レバー８３は、リングギヤ８２に連結されている。レバー８３は、リングギヤ８２から動力出力部ケース４０の外部へと延びている。レバー８３は、運転者によって操作される。レバー８３を操作することによって、リングギヤ８２を軸方向に移動させることができる。これによって、リングギヤ８２は、クラッチハブ８１及び第１円筒部４１１と噛み合ったり、クラッチハブ８１及び第２円筒部４２１と噛み合ったり、クラッチハブ８１のみと噛み合ったりする。この結果、クラッチ機構８は、動力出力部４の状態を、第１出力モード、第２出力モード、及びニュートラルモードのいずれかに切り替えることができる。

＜動作＞
以上のように構成された駆動装置１００では、車両の前進時には、動力出力部４は、第１出力モードとなる。この結果、電気モータ２からトルクコンバータ３に入力された動力は、動力出力部４の第１ギヤ列４１を介して駆動輪１０１に出力される。一方、車両の後進時には、動力出力部４は、第２出力モードとなる。この結果、電気モータ２からトルクコンバータ３に入力された動力は、動力出力部４の第２ギヤ列４２を介して駆動輪１０１に出力される。このように、車両の前進時と後進時とで、電気モータ２及びトルクコンバータ３の回転方向は一定である。このため、駆動装置１００は、前進時だけでなく後進時もトルクを増幅させることができる。

また、電気モータ２を駆動させるためのバッテリの電力が不足した場合、電気モータ２の代わりに人力駆動ユニット６によって車両を走行させることができる。すなわち、運転者がペダル６３を漕ぐことによって、人力シャフト６１を回転させ、人力伝達部６４を介して動力伝達シャフト５を回転させる。そして、動力伝達シャフト５からのトルクはトルクコンバータ３によって増幅されて駆動輪１０１へと伝達される。すなわち、トルクコンバータ３は、電気モータ２からのトルクだけでなく、人力駆動ユニット６からのトルクも増幅する。

なお、人力駆動ユニット６で動力伝達シャフト５を回転させることによって電気モータ２も回転するため、電気モータ２を発電機として機能させることによって、バッテリを充電することができる。また、より効率的にバッテリを充電するために、クラッチ機構８によって、動力出力部４の状態をニュートラルモードにしてもよい。

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

（ａ）上記実施形態の人力駆動ユニット６では、ペダル６３によって人力シャフト６１を回転させ、その回転を人力伝達部６４を介して動力伝達シャフト５に伝達していたが、人力駆動ユニット６の構成はこれに限定されない。例えば、ペダル６３は、クランクアーム６２を介して、動力伝達シャフト５を直接回転駆動してもよい。すなわち、人力駆動ユニット６は、人力伝達部６４を有していなくてもよい。

（ｂ）上記実施形態では、クラッチ機構８は、レバー８３を手動操作することによって動力出力部４の状態を切り換えているが、クラッチ機構８の構成はこれに限定されない。例えば、クラッチ機構８は、電子制御などによって、動力出力部４の状態を切り替えることもできる。

（ｃ）上記実施形態では、駆動装置１００は、クラッチ機構８を有していたが、クラッチ機構８を有していなくてもよい。

（ｄ）上記実施形態では、駆動装置１００は電気自動車に搭載されていたが、駆動装置１００は電気自動車以外に搭載されていてもよい。

２ ：電気モータ
３ ：トルクコンバータ
５ ：動力伝達シャフト
６ ：人力駆動ユニット
６１ ：人力シャフト
６４ ：人力伝達部
６４３ ：チェーン
８ ：クラッチ機構
１３ ：第２ワンウェイクラッチ
１００ ：駆動装置
１０１ ：駆動輪

Claims (5)

1. 駆動部を駆動するための駆動装置であって、
   流体継手と、
   前記流体継手を介して前記駆動部を駆動するように構成された電気モータと、
   前記流体継手を介して前記駆動部を駆動するように構成された人力駆動ユニットと、
   を備える、駆動装置。
   
2. 前記電気モータからの動力を前記流体継手に伝達するように構成された動力伝達シャフトをさらに備え、
   前記人力駆動ユニットは、
   人力によって回転駆動されるように構成された人力シャフトと、
   前記人力シャフトからの動力を前記動力伝達シャフトに伝達するように構成された人力伝達部と、
   を有する、
   請求項１に記載の駆動装置。
   
3. 前記人力伝達部は、チェーン又はベルトを含む、
   請求項２に記載の駆動装置。
   
4. 前記人力伝達部から前記動力伝達シャフトへ動力を伝達し、前記動力伝達シャフトから前記人力伝達部への動力伝達を遮断するように構成されたワンウェイクラッチをさらに備える、
   請求項２又は３に記載の駆動装置。
   
5. 前記流体継手から前記駆動部への動力を伝達及び遮断するように構成されたクラッチ機構をさらに備える、
   請求項１から４のいずれかに記載の駆動装置。

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