JP2024039279A - 駆動ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】前後進切替装置を設けることなく、正回転のトルクと逆回転のトルクとをそれぞれ異なるギアセットを介して伝達する。【解決手段】トルク伝達機構１００は、第１シャフト３、第２シャフト４、第１ギアセット５、及び第２ギアセット６を備える。第１ギアセット５は、正回転のトルクを、第２ギアセットは、逆回転のトルクを、第１シャフト３から第２シャフト４へ伝達する。第１ギアセット５は、第１クラッチ機構５０を有する。第１クラッチ機構５０は、駆動源２からの正回転のトルクを伝達し、駆動源２からの逆回転のトルク伝達を遮断する。第２ギアセット６は、第２クラッチ機構６０を有する。第２クラッチ機構６０は、駆動源２からの逆回転のトルクを伝達し、駆動源２からの正回転のトルク伝達を遮断する。【選択図】図１

Description

本発明は、駆動ユニットに関するものである。

電気モータ、前進用ギアセット、及び後進用ギアセットを有する駆動ユニットが提案されている。この駆動ユニットは、トルクの伝達経路を前進用ギアセットと後進用ギアセットとの間で切り替えるために、前後進切替装置を有している（例えば特許文献１）。

特開２０２１－１４９０１号公報

上述したように構成された駆動ユニットでは、前進用ギアセットと後進用ギアセットとの間でトルク伝達経路を切り替えるために、前後進切替装置が必要となる。これに対して、前後進切替装置を省略したいとの要望がある。そこで、本発明の課題は、前後進切替装置を設けることなく、正回転のトルクと逆回転のトルクとをそれぞれ異なるギアセットを介して伝達することができるトルク伝達機構を提供することにある。

第１態様に係るトルク伝達機構は、駆動源が出力する正回転及び逆回転のトルクを出力部材に伝達するように構成される。トルク伝達機構は、第１シャフト、第２シャフト、第１ギアセット、及び第２ギアセットを備える。第１及び第２シャフトは、回転可能に配置される。第１ギアセットは、第１シャフトから第２シャフトへ正回転のトルクを伝達するように構成される。第２ギアセットは、第１シャフトから第２シャフトへ逆回転のトルクを伝達するように構成される。第１ギアセットは、第１クラッチ機構を有する。第１クラッチ機構は、駆動源からの正回転のトルクを伝達し、駆動源からの逆回転のトルク伝達を遮断するように構成される。第２ギアセットは、第２クラッチ機構を有する。第２クラッチ機構は、駆動源からの逆回転のトルクを伝達し、駆動源からの正回転のトルク伝達を遮断するように構成される。

この構成によれば、正回転のトルクは、第１ギアセットによって第１シャフトから第２シャフトへ伝達され、第２ギアセットによって伝達されない。また、逆回転のトルクは、第２ギアセットによって第１シャフトから第２シャフトへ伝達され、第１ギアセットによって伝達されない。このように、前後進切替装置を設けることなく、正回転のトルクと逆回転のトルクをそれぞれ異なるギアセットを介して伝達することができる。

第２態様に係るトルク伝達機構は、第１態様に係るトルク伝達機構において、次のように構成される。第１クラッチ機構は、ワンウェイクラッチ及び第１クラッチを有する。ワンウェイクラッチは、駆動源からの正回転のトルクを伝達し、駆動源からの逆回転のトルク伝達を遮断するように構成される。第１クラッチは、出力部材からの正回転のトルクのみを伝達するように構成される。

第３態様に係るトルク伝達機構は、第２態様に係るトルク伝達機構において、次のように構成される。第１クラッチは、第１入力回転部材と、第１出力回転部材と、第１伝達部材とを有する。第１入力回転部材は、駆動源からトルクが入力されるように構成される。第１出力回転部材は、出力部材側へトルクを出力するように構成される。第１出力回転部材は、第１入力回転部材と径方向において間隔をあけて配置される。第１伝達部材は、第１入力回転部材と第１出力回転部材との間に配置される。第１伝達部材は、第１入力回転部材との間に隙間を有する非係合状態と、第１入力回転部材と第１出力回転部材との間で噛み合う係合状態とを取り得る。第１伝達部材は、第１出力回転部材が第１伝達部材に対して相対的に正回転したとき、係合状態となる。

第４態様に係るトルク伝達機構は、第３態様に係るトルク伝達機構において、次のように構成される。第１クラッチは、第１付勢部材と、第１保持部材とを有する。第１付勢部材は、第１伝達部材を非係合状態に付勢する。第１保持部材は、第１入力回転部材と第１出力回転部材との間に配置される。第１保持部材は、第１入力回転部材及び第１出力回転部材と相対回転可能に配置される。第１保持部材は、第１伝達部材を保持する。

第５態様に係るトルク伝達機構は、第１から第４態様のいずれかに係るトルク伝達機構において、次のように構成される。第２クラッチ機構は、第２クラッチを有する。第２クラッチは、駆動源からの逆回転のトルクのみを伝達するように構成される。

第６態様に係るトルク伝達機構は、第５態様に係るトルク伝達機構において、次のように構成される。第２クラッチは、第２入力回転部材と、第２出力回転部材と、第２伝達部材とを有する。第２入力回転部材は、駆動源からトルクが入力されるように構成される。第２出力回転部材は、出力部材側へトルクを出力するように構成される。第２出力回転部材は、第２入力回転部材と径方向において間隔をあけて配置される。第２伝達部材は、第２入力回転部材と第２出力回転部材との間に配置される。第２伝達部材は、第２出力回転部材との間に隙間を有する非係合状態と、第２入力回転部材と第２出力回転部材との間で噛み合う係合状態とを取り得る。第２伝達部材は、第２入力回転部材が第２伝達部材に対して相対的に逆回転したとき、係合状態となる。

第７態様に係るトルク伝達機構は、第６態様に係るトルク伝達機構において、次のように構成される。第２クラッチは、第２付勢部材と第２保持部材とを有する。第２付勢部材は、第２伝達部材を非係合状態に付勢する。第２保持部材は、第２入力回転部材と第２出力回転部材との間に配置される。第２保持部材は、第２入力回転部材及び第２出力回転部材と相対回転可能に配置される。第２保持部材は、第２伝達部材を保持する。

第８態様に係るトルク伝達機構は、第２から第４態様のいずれかに係るトルク伝達機構において、次のように構成される。第１ギアセットは、第１シャフトに取り付けられる第１入力ギアと、第２シャフトに取り付けられる第１出力ギアと、を有する。ワンウェイクラッチ及び第１クラッチは、第１シャフトと第１入力ギアとの間に配置される。

第９態様に係るトルク伝達機構は、第２から第４態様のいずれかに係るトルク伝達機構において、次のように構成される。第１ギアセットは、第１シャフトに取り付けられる第１入力ギアと、第２シャフトに取り付けられる第１出力ギアと、を有する。ワンウェイクラッチ及び第１クラッチは、第２シャフトと第１出力ギアとの間に配置される。

第１０態様に係るトルク伝達機構は、第５から第７態様のいずれかに係るトルク伝達機構において、次のように構成される。第２ギアセットは、第１シャフトに取り付けられる第２入力ギアと、第２シャフトに取り付けられる第２出力ギアと、を有する。第２クラッチは、第２シャフトと第２出力ギアとの間に配置される。

第１１態様に係るトルク伝達機構は、第５から第７態様のいずれかに係るトルク伝達機構において、次のように構成される。第２ギアセットは、第１シャフトに取り付けられる第２入力ギアと、第２シャフトに取り付けられる第２出力ギアと、を有する。第２クラッチは、第１シャフトと第２入力ギアとの間に配置される。

第１２態様に係るトルク伝達機構は、第１から第１１態様のいずれかに係るトルク伝達機構において、次のように構成される。第１ギアセットの減速比は、第２ギアセットの減速比とは異なる。

第１３態様に係るトルク伝達機構は、第１から第１２態様のいずれかに係るトルク伝達機構において、次のように構成される。第２ギアセットの減速比は、第１ギアセットの減速比よりも大きい。

第１４態様に係るトルク伝達機構は、第１から第１３態様のいずれかに係るトルク伝達機構において、トルクコンバータをさらに備える。トルクコンバータは、駆動源と第１ギアセットとの間に配置される。トルクコンバータは、駆動源が出力する正回転のトルクを増幅するように構成される。

第１５態様に係る駆動ユニットは、駆動源と、第１態様から第１４態様のいずれかに係るトルク伝達機構とを備える。駆動源は、正回転及び逆回転のトルクを出力するように構成される。トルク伝達機構は、駆動源のトルクを伝達するように構成される。

本発明によれば、前後進切替装置を設けることなく、正回転のトルクと逆回転のトルクとをそれぞれ異なるギアセットを介して伝達することができる。

駆動ユニットの概略図。 第１クラッチ機構の断面図。 非係合状態にある第１クラッチの詳細図。 保持部材の斜視図。 係合状態にある第１クラッチの詳細図。 第２クラッチの詳細図。 電気モータからの正回転のトルク伝達経路を示す図。 電気モータからの逆回転のトルク伝達経路を示す図。 駆動輪からの正回転のトルク伝達経路を示す図。 変形例に係る駆動ユニットの概略図。 変形例に係る第１クラッチの詳細図。 変形例に係る駆動ユニットの概略図。 変形例に係る第２クラッチの詳細図。 変形例に係る駆動ユニットの概略図。

以下、本実施形態に係る駆動ユニット及びトルク伝達機構について図面を参照しつつ説明する。

＜駆動ユニット＞
図１に示すように、駆動ユニット１００は、電気モータ２（駆動源の一例）、トルク伝達機構１０を有している。駆動ユニット１００は、駆動輪１０１（出力部材の一例）にトルクを出力するように構成されている。駆動ユニット１００は、例えば、電気自動車又はハイブリッド自動車などに搭載される。トルク伝達機構１０は、電気モータ２が出力する正回転及び逆回転のトルクを駆動輪１０１に伝達するように構成されている。トルク伝達機構１０は、第１シャフト３、第２シャフト４、第１ギアセット５、第２ギアセット６、及びトルクコンバータ７を有している。

＜電気モータ＞
電気モータ２は、正回転及び逆回転のトルクを出力するように構成されている。なお、正回転とは、駆動ユニット１００が搭載された車両が前進する際の各部材の回転を意味する。すなわち、電気モータ２が正回転のトルクを出力することで、各部材は正回転し、車両が前進する。また、逆回転とは、駆動ユニット１００が搭載された車両が後進する際の各部材の回転を意味する。すなわち、電気モータ２が逆回転のトルクを出力することで、各部材は逆回転し、車両が後進する。

＜第１シャフト＞
第１シャフト３は、回転可能に配置されている。第１シャフト３は、電気モータ２から延びている。詳細には、第１シャフト３は、電気モータ２からトルクコンバータ７へ延びる部分と、トルクコンバータ７から延びる部分とに分かれている。第１シャフト３は、電気モータ２からのトルクが入力される。

トルクコンバータ７は、第１シャフト３に取り付けられている。トルクコンバータ７は、電気モータ２と第１ギアセット５との間に配置されている。トルクコンバータ７は、電気モータ２が出力した正回転のトルクを増幅するように構成されている。具体的には、トルクコンバータ７は、インペラ、タービン、及びステータを有している。また、トルクコンバータ７は、ロックアップ装置をさらに有していてもよい。電気モータ２が出力した正回転のトルクがトルクコンバータ７に伝達されると、インペラから作動油を介してタービンにトルクが伝達される。

トルクコンバータ７は、電気モータ２が出力した逆回転のトルクは増幅しない。トルクコンバータ７は、電気モータ２から逆回転のトルクが入力されるとき、インペラとタービンとが一体的に回転するように構成されている。例えば、ロックアップ装置をロックアップオン状態にすることによって、インペラとタービンとが一体的に回転する。なお、ロックアップ装置の代わりに、ワンウェイクラッチなどによって、インペラとタービンとを一体的に回転させてもよい。

＜第２シャフト＞
第２シャフト４は回転可能に配置されている。第２シャフト４は、第１シャフト３とほぼ平行に延びている。第２シャフト４は、第１シャフト３から、第１ギアセット５又は第２ギアセット６を介して伝達されたトルクを駆動輪１０１へと伝達する。

＜第１ギアセット＞
第１ギアセット５は、第１シャフト３から第２シャフト４へ正回転のトルクを伝達するように構成される。詳細には、第１ギアセット５は、電気モータ２が出力した正回転のトルクを伝達する。また、第１ギアセット５は、駆動輪１０１からの正回転のトルクを、第２シャフト４から第１シャフト３へと伝達する。

第１ギアセット５は、第１入力ギア５１、第１出力ギア５２、及び第１クラッチ機構５０を有している。

第１入力ギア５１は、第１シャフト３に取り付けられている。詳細には、第１入力ギア５１は、後述するワンウェイクラッチ５３及び第１クラッチ５４を介して第１シャフト３に取り付けられている。

第１出力ギア５２は、第２シャフト４に取り付けられている。第１出力ギア５２は、第２シャフト４に固定されている。このため、第１出力ギア５２は、第２シャフト４と一体的に回転する。第１出力ギア５２は、第１入力ギア５１と噛み合っている。

第１出力ギア５２は、第１入力ギア５１よりも歯数が少ない。すなわち、第１ギアセット５は、第１シャフト３の回転を増速して第２シャフト４へと伝達する。なお、第１出力ギア５２は、第１入力ギア５１よりも歯数が多くてもよいし、第１入力ギア５１と歯数が同じでもよい。

第１クラッチ機構５０は、電気モータ２からの正回転のトルクを伝達する一方で、電気モータ２からの逆回転のトルク伝達を遮断するように構成されている。なお、「電気モータ２からの逆回転のトルク伝達を遮断する」とは、電気モータ２からの逆回転のトルクを第１シャフト３から第２シャフト４へ伝達することを遮断するだけでなく、電気モータ２からの逆回転のトルクを第２シャフト４から第１シャフト３へ伝達することを遮断することも含む概念である。

第１クラッチ機構５０は、ワンウェイクラッチ５３、及び第１クラッチ５４を有している。ワンウェイクラッチ５３及び第１クラッチ５４は、第１シャフト３と第１入力ギア５１との間に配置されている。

ワンウェイクラッチ５３は、電気モータ２からの正回転のトルクを伝達し、電気モータ２からの逆回転のトルク伝達を遮断するように構成されている。図２に示すように、ワンウェイクラッチ５３は、内輪５３１、外輪５３２、及び複数のローラ５３３を有している。ワンウェイクラッチ５３は、一般的なワンウェイクラッチの構造を有している。

内輪５３１は、第１シャフト３に取り付けられ、第１シャフト３と一体的に回転する。内輪５３１は、第１シャフト３と一つの部材によって一体的に形成されていてもよい。外輪５３２は、第１入力ギア５１に取り付けられ、第１入力ギア５１と一体的に回転する。外輪５３２は、第１入力ギア５１と一つの部材によって一体的に形成されていてもよい。ローラ５３３は、内輪５３１と外輪５３２との間に配置されている。内輪５３１が外輪５３２に対して正回転すると、内輪５３１と外輪５３２との間でローラ５３３が噛み合う。その結果、ワンウェイクラッチ５３は、第１シャフト３から第１入力ギア５１へ正回転のトルクを伝達する。一方、内輪５３１が外輪５３２に対して逆回転すると、内輪５３１と外輪５３２との間でローラ５３３が空回りする。その結果、ワンウェイクラッチ５３は、第１シャフト３から第１入力ギア５１への逆回転のトルク伝達を遮断する。

図１に示すように、第１クラッチ５４は、駆動輪１０１からの正回転のトルクのみを伝達するように構成されている。なお、第１クラッチ５４は、駆動輪１０１からの逆回転のトルク、並びに、電気モータ２からの正回転及び逆回転のトルクを伝達しない。

図２に示すように、第１クラッチ５４は、ワンウェイクラッチ５３と同軸上に配置されている。図３に示すように、第１クラッチ５４は、内輪５４１（入力回転部材の一例）、外輪５４２（出力回転部材の一例）、ローラ５４３（伝達部材の一例）、コイルばね５４４（付勢部材の一例）、及び保持部材５４５を有している。

内輪５４１は、電気モータ２からトルクが入力されるように構成されている。すなわち、内輪５４１は、電気モータ２側の部材に取り付けられている。具体的には、内輪５４１は、第１シャフト３に取り付けられている。内輪５４１は、第１シャフト３と一体的に回転する。内輪５４１は、第１シャフト３と一つの部材によって一体的に形成されていてもよい。電気モータ２が正回転すると、内輪５４１も正回転し、電気モータ２が逆回転すると内輪５４１も逆回転する。

外輪５４２は、駆動輪１０１側の部材に取り付けられている。具体的には、外輪５４２は、第１入力ギア５１に取り付けられている。外輪５４２は、第１入力ギア５１と一体的に回転する。外輪５４２は、第１入力ギア５１と一つの部材によって一体的に形成されていてもよい。外輪５４２は、内輪５４１と径方向に間隔をあけて配置されている。詳細には、外輪５４２は、内輪５４１に対して径方向外側に配置されている。駆動輪１０１が正回転すると、外輪５４２も正回転し、駆動輪１０１が逆回転すると、外輪５４２も逆回転する。なお、図３における時計回りの回転が正回転であり、反時計回りの回転が逆回転である。

外輪５４２は、複数のカム面５４６を内周面に有している。各カム面５４６は、周方向において間隔をあけて形成されている。好ましくは、各カム面５４６は、周方向において、等間隔に配置されている。

カム面５４６は、径方向において外側に凹むように構成されている。カム面５４６は、正回転方向に向かって半径が大きくなっている。詳細には、カム面５４６は、正回転方向に向かって漸次的に半径が大きくなっている。すなわち、カム面５４６と回転軸との距離が、正回転方向に向かって漸次的に大きくなっている。なお、カム面５４６は、曲面によって形成されている。

［保持部材］
保持部材５４５は、内輪５４１と外輪５４２との間に配置されている。保持部材５４５は、内輪５４１及び外輪５４２と相対回転可能に配置されている。保持部材５４５は、全体として環状に形成されている。保持部材５４５の内周面は、内輪５４１の外周面と接触していない。保持部材５４５は、ローラ５４３を非係合状態で保持している。詳細には、保持部材５４５は、コイルばね５４４を介してローラ５４３を保持している。

図４に示すように、保持部材５４５は、複数のベース部５４７、複数の延在部５４８、及び環状部５４９を有している。ベース部５４７、延在部５４８、及び環状部５４９は、１つの部材によって構成されている。

各ベース部５４７は、環状部５４９から軸方向に延びている。各ベース部５４７は、周方向に互いに間隔をあけて配置されている。

延在部５４８は、環状部５４９から軸方向に延びている。また、延在部５４８は、ベース部５４７から正回転方向に延びている。詳細には、延在部５４８は、コイルばね５４４と外輪５４２との間を延びている。すなわち、延在部５４８は、ベース部５４７の径方向外側端部から正回転方向に延びている。また、延在部５４８は、環状部５４９の外周端部から軸方向に延びている。延在部５４８は、コイルばね５４４の径方向外側面と接触する。

図３に示すように、ローラ５４３は、周方向においてコイルばね５４４と保持部材５４５のベース部５４７との間に配置されている。正回転方向において、保持部材５４５、コイルばね５４４、ローラ５４３の順で配置されている。

各ローラ５４３は、円柱状である。ローラ５４３は、径方向において、内輪５４１と外輪５４２との間に配置されている。詳細には、ローラ５４３は、径方向において、内輪５４１の外周面と、外輪５４２のカム面５４６との間に配置されている。

ローラ５４３は、非係合状態と係合状態とを取り得る。非係合状態において、ローラ５４３は、内輪５４１と外輪５４２との間で噛合っていない。図３に示すように、ローラ５４３は、非係合状態にあるとき、内輪５４１の外周面との間に隙間を有している。このため、ローラ５４３は、非係合状態にあるとき、内輪５４１と外輪５４２との間でトルクを伝達しない。なお、ローラ５４３はカム面５４６と接触している。

また、図５に示すように、ローラ５４３は、係合状態にあるとき、内輪５４１の外周面と接触している。具体的には、ローラ５４３は、カム面５４６と内輪５４１の外周面との両方に接触している。そして、ローラ５４３は、カム面５４６と内輪５４１の外周面との間で噛み合っている。このため、ローラ５４３は、係合状態にあるとき、外輪５４２と内輪５４１との間でトルクを伝達する。

図３に示すように、コイルばね５４４は、ローラ５４３を非係合状態に付勢している。詳細には、コイルばね５４４は、ローラ５４３を正回転方向及び径方向外側に付勢している。このため、ローラ５４３は、内輪５４１との間に隙間を有する一方で、カム面５４６と接触している。コイルばね５４４は、周方向においてベース部５４７とローラ５４３との間に配置されている。コイルばね５４４は圧縮された状態でセットされている。

この第１クラッチ５４によれば、電気モータ２から正回転又は逆回転のトルクが出力されると、内輪５４１が回転する。ここで、内輪５４１はローラ５４３と接触していないため、ローラ５４３の非係合状態が維持される。この結果、内輪５４１が空転し、第１クラッチ５４は、電気モータ２からの正回転及び逆回転のトルクを伝達しない。

また、後進中に減速するなどして駆動輪１０１から逆回転のトルクが出力されると、外輪５４２は逆回転する。ローラ５４３は外輪５４２と一緒に回転し、ローラ５４３の非係合状態が維持されるため、外輪５４２は空転する。この結果、第１クラッチ５４は、駆動輪１０１からの逆回転のトルクを伝達しない。

一方、前進中に減速するなどして駆動輪１０１から正回転のトルクが出力されると、外輪５４２は正回転する。すると、外輪５４２は、ローラ５４３に対して相対的に正回転し、カム面５４６がローラ５４３を内輪５４１側へ移動させ、ローラ５４３は係合状態となる。この結果、第１クラッチ５４は、駆動輪１０１からの正回転のトルクを伝達する。なお、内輪５４１の方が外輪５４２よりも回転速度が速いと、ローラ５４３は係合状態とはならない。

＜第２ギアセット＞
図１に示すように、第２ギアセット６は、第１シャフト３から第２シャフト４へ逆回転のトルクを伝達するように構成されている。詳細には、第２ギアセット６は、電気モータ２が出力した逆回転のトルクを伝達する。

第２ギアセット６は、第２入力ギア６１、第２出力ギア６２、及び第２クラッチ機構６０を有している。

第２入力ギア６１は、第１シャフト３に取り付けられている。第２入力ギア６１は、第１シャフト３に固定されている。このため、第２入力ギア６１は、第１シャフト３と一体的に回転する。

第２出力ギア６２は、第２シャフト４に取り付けられている。詳細には、第２出力ギア６２は、後述する第２クラッチ６３を介して第２シャフト４に取り付けられている。第２出力ギア６２は、第２入力ギア６１と噛み合っている。

第２出力ギア６２は、第２入力ギア６１よりも歯数が多い。すなわち、第２ギアセット６は、第１シャフト３の回転を減速して第２シャフト４へと伝達する。なお、第２出力ギア６２は、第２入力ギア６１よりも歯数が少なくてもよいし、第２入力ギア６１と歯数が同じでもよい。

第２ギアセット６の減速比は、第１ギアセット５の減速比と異なる。詳細には、第２ギアセット６の減速比は、第１ギアセット５の減速比よりも大きい。

第２クラッチ機構６０は、電気モータ２からの逆回転のトルクを伝達する一方で、電気モータ２からの正回転のトルク伝達を遮断するように構成されている。なお、「電気モータ２からの正回転のトルク伝達を遮断する」とは、電気モータ２からの正回転のトルクを第１シャフト３から第２シャフト４へ伝達することを遮断するだけでなく、電気モータ２からの正回転のトルクを第２シャフト４から第１シャフト３へ伝達することを遮断することも含む概念である。

第２クラッチ機構６０は、第２クラッチ６３を有している。第２クラッチ６３は、第２シャフト４と第２出力ギア６２との間に配置されている。第２クラッチ６３は、第１クラッチ５４と実質的に構成が同じであるため、第１クラッチ５４と異なる部分を中心に説明する。

第２クラッチ６３は、電気モータ２からの逆回転のトルクのみを伝達するように構成されている。なお、第２クラッチ６３は、電気モータ２からの正回転のトルク、並びに駆動輪１０１からの正回転及び逆回転のトルクを伝達しない。

図６に示すように、第２クラッチ６３は、内輪６３１（出力回転部材の一例）、外輪６３２（入力回転部材の一例）、ローラ６３３（伝達部材の一例）、コイルばね６３４（付勢部材の一例）、及び保持部材６３５を有している。

外輪６３２は、電気モータ２からのトルクが入力されるように構成されている。すなわち、外輪６３２は、電気モータ２側の部材に取り付けられている。具体的には、外輪６３２は、第２出力ギア６２に取り付けられている。外輪６３２は、第２出力ギア６２と一体的に回転する。外輪６３２は、第２出力ギア６２と一つの部材によって一体的に形成されていてもよい。電気モータ２が正回転すると、外輪６３２も正回転し、電気モータ２が逆回転すると外輪６３２も逆回転する。

内輪６３１は、駆動輪１０１へトルクを出力するように構成されている。すなわち、内輪６３１は、駆動輪１０１側の部材に取り付けられている。具体的には、内輪６３１は、第２シャフト４に取り付けられている。内輪６３１は、第２シャフト４と一体的に回転する。内輪６３１は、第２シャフト４と一つの部材によって一体的に形成されていてもよい。内輪６３１は、外輪６３２と径方向に間隔をあけて配置されている。詳細には、内輪６３１は、外輪６３２に対して径方向内側に配置されている。駆動輪１０１が正回転すると、内輪６３１も正回転し、駆動輪１０１が逆回転すると、内輪６３１も逆回転する。なお、図６における時計回りの回転が正回転であり、反時計回りの回転が逆回転である。

外輪６３２は、複数のカム面６３６を内周面に有している。各カム面６３６は、周方向において間隔をあけて形成されている。好ましくは、各カム面６３６は、周方向において、等間隔に配置されている。

カム面６３６は、径方向において外側に凹むように構成されている。カム面６３６は、逆回転方向に向かって半径が大きくなっている。詳細には、カム面６３６は、逆回転方向に向かって漸次的に半径が大きくなっている。すなわち、カム面６３６と回転軸との距離が、逆回転方向に向かって漸次的に大きくなっている。なお、カム面６３６は、曲面によって形成されている。

保持部材６３５は、複数のベース部６３７、複数の延在部６３８、及び環状部（図示省略）を有している。保持部材６３５は、第１クラッチ５４の保持部材５４５と実質的に同じ構成であるため、その詳細な説明を省略する。なお、延在部６３８は、ベース部６３７から逆回転方向に延びている。

ローラ６３３は、第１クラッチ５４のローラ５４３と実質的に同じ構成であるため、その詳細な説明を省略する。

この第２クラッチ６３によれば、電気モータ２から逆回転のトルクが出力されると、外輪６３２は逆回転する。これにより、外輪６３２は、ローラ６３３に対して相対的に逆回転するため、ローラ６３３は係合状態となる。この結果、第２クラッチ６３は、電気モータ２からの逆回転のトルクを伝達する。

また、電気モータ２から正回転のトルクが出力されると、外輪６３２は正回転する。ローラ６３３は、外輪６３２と一緒に回転するため、ローラ６３３の非係合状態は維持され、外輪６３２は空転する。この結果、第２クラッチ６３は、電気モータ２が出力した正回転のトルクを伝達しない。

また、前進中又は後進中に減速するなどして駆動輪１０１から正回転又は逆回転のトルクが出力されると、内輪６３１が回転する。ここで、内輪６３１は、ローラ６３３と接触していないため、ローラ６３３の非係合状態が維持される。この結果、内輪６３１が空転し、第２クラッチ６３は、駆動輪１０１からの正回転及び逆回転のトルクを伝達しない。

＜動作＞
上述したように構成された駆動ユニット１００の動作について以下において説明する。

車両を前進させる場合、電気モータ２は、正回転のトルクを出力する。この正回転のトルクは、図７の矢印で示すように第１ギアセット５を介して伝達される。詳細に説明すると、まず、電気モータ２が出力した正回転のトルクは、第１シャフト３に伝達され、トルクコンバータ７で増幅される。そして、第１クラッチ機構５０のワンウェイクラッチ５３は、その増幅された正回転のトルクを第１シャフト３から第１入力ギア５１へと伝達する。続いて、正回転のトルクは、第１入力ギア５１から第１出力ギア５２、第２シャフト４の順で伝達され、最終的に駆動輪１０１へと伝達される。

なお、第２クラッチ６３は、第１シャフト３から第２入力ギア６１、第２出力ギア６２の順で伝達された正回転のトルクを、第２シャフト４へと伝達しない。また、第２クラッチ６３は、第１ギアセット５を介して第２シャフト４へ伝達された正回転のトルクを、第２出力ギア６２へと伝達しない。すなわち、第２ギアセット６は、電気モータ２が出力した正回転のトルクを、第１シャフト３から第２シャフト４と伝達しないし、第２シャフト４から第１シャフト３へも伝達しない。

車両を後進させる場合、電気モータ２は、逆回転のトルクを出力する。この逆回転のトルクは、図８の矢印で示すように第２ギアセット６を介して伝達される。詳細に説明すると、まず、電気モータ２が出力した逆回転のトルクは、第１シャフト３に伝達される。ここで、トルクコンバータ７は逆回転のトルクを増幅しないため、トルクコンバータ７のロックアップ装置をオン状態にする。第１シャフト３に伝達された逆回転のトルクは、第２入力ギア６１、第２出力ギア６２の順で伝達される。第２クラッチ６３は、第２出力ギア６２の逆回転のトルクを第２シャフト４へ伝達する。そして、逆回転のトルクは、第２シャフト４から駆動輪１０１へと伝達され、車両が後進する。

なお、ワンウェイクラッチ５３及び第１クラッチ５４は、第１シャフト３の逆回転のトルクを第１入力ギア５１へと伝達しない。また、第２シャフト４から第１出力ギア５２を介して第１入力ギア５１へ逆回転のトルクが伝達されるが、ワンウェイクラッチ５３は、内輪５３１の方が外輪５３２よりも回転速度が速くなるため、逆回転のトルクを第１入力ギア５１から第１シャフト３へと伝達しない。また、第１クラッチ５４も、逆回転のトルクを第１入力ギア５１から第１シャフト３へと伝達しない。すなわち、第１ギアセット５は、電気モータ２から出力された逆回転のトルクを、第１シャフト３から第２シャフト４へと伝達しないし、第２シャフト４から第１シャフト３へも伝達しない。

車両を前進中に減速した場合、駆動輪１０１から正回転のトルクが第２シャフト４へと伝達される。この正回転のトルクは、図９の矢印で示すように第１ギアセット５を介して伝達される。詳細に説明すると、第２シャフト４へと伝達された正回転のトルクは、第１出力ギア５２、第１入力ギア５１の順で伝達される。第１クラッチ５４は、第１入力ギア５１から第１シャフト３へと正回転のトルクを伝達する。そして、第１シャフト３からトルクコンバータ７のロックアップ装置などを介して電気モータ２へと伝達される。この結果、電気モータ２を発電機として作動させることができる。

なお、第２クラッチ６３は、第２シャフト４から第２出力ギア６２へと正回転のトルクを伝達しない。また、第２クラッチ６３は、第１シャフト３から第２入力ギア６１、第２出力ギア６２へと伝達された正回転のトルクを第２シャフト４へと伝達しない。すなわち、第２ギアセット６は、駆動輪１０１から出力された正回転のトルクを、第２シャフト４から第１シャフト３へ伝達しないし、第１シャフト３から第２シャフト４へも伝達しない。

［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。なお、以下の各変形例は、基本的には同時に適用することができる。

（ａ）上記実施形態では、トルク伝達機構１０はトルクコンバータ７を有していたが、トルク伝達機構１０はトルクコンバータ７を有していなくてもよい。

（ｂ）上記実施形態では、第１クラッチ機構５０は第１シャフト３と第１入力ギア５１との間に配置され、第２クラッチ機構６０は、第２シャフト４と第２出力ギア６２との間に配置されていたが、第１クラッチ機構５０及び第２クラッチ機構６０の配置はこれに限定されない。

例えば、図１０に示すように、第１クラッチ機構５０は、第２シャフト４と第１出力ギア５２との間に配置されていてもよい。

この場合、ワンウェイクラッチ５３は、内輪５３１が第２シャフト４に取り付けられ、外輪５３２が第１出力ギア５２に取り付けられる。そして、外輪５３２が内輪５３１に対して正回転すると、内輪５３１と外輪５３２との間でローラ５３３が噛み合う。その結果、ワンウェイクラッチ５３は、第１出力ギア５２から第２シャフト４へ正回転のトルクを伝達する。一方、外輪５３２が内輪５３１に対して逆回転すると、内輪５３１と外輪５３２との間でローラ５３３が空回りする。その結果、ワンウェイクラッチ５３は、第１出力ギア５２から第２シャフト４への逆回転のトルク伝達を遮断する。

また、図１１に示すように、第１クラッチ５４は、外輪５４２が入力回転部材となり、内輪５４１が出力回転部材となる。すなわちは、外輪５４２が電気モータ２側の部材に取り付けられ、内輪５４１が駆動輪１０１側の部材に取り付けられる。具体的には、外輪５４２が第１出力ギア５２に取り付けられ、内輪５４１が第２シャフト４に取り付けられる。

内輪５４１は、複数のカム面５４６を外周面に有している。カム面５４６は、径方向内側に凹むように構成されている。カム面５４６は、正回転方向に向かって径が小さくなっている。詳細には、カム面５４６は、正回転方向に向かって漸次的に径が小さくなっている。すなわち、カム面５４６と回転軸との距離が、正回転方向に向かって漸次的に小さくなっている。

ローラ５４３は、非係合状態にあるとき、外輪５４２との間に隙間を有している。

また、図１２に示すように、第２クラッチ機構６０は、第１シャフト３と第２入力ギア６１との間に配置されていてもよい。

この場合、図１３に示すように、第２クラッチ６３は、内輪６３１が入力回転部材となり、外輪６３２が出力回転部材となる。すなわちは、内輪６３１が電気モータ２側の部材に取り付けられ、外輪６３２が駆動輪１０１側の部材に取り付けられる。具体的には、内輪６３１が第１シャフト３に取り付けられ、外輪６３２が第２入力ギア６１に取り付けられる。

内輪６３１は、複数のカム面６３６を外周面に有している。カム面６３６は、径方向内側に凹むように構成されている。カム面６３６は、逆回転方向に向かって径が小さくなっている。詳細には、カム面６３６は、逆回転方向に向かって漸次的に径が小さくなっている。すなわち、カム面６３６と回転軸との距離が、逆回転方向に向かって漸次的に小さくなっている。

ローラ６３３は、非係合状態にあるとき、外輪６３２との間に隙間を有している。

また、図１４に示すように、第１クラッチ機構５０が、第２シャフト４と第１出力ギア５２との間に配置され、第２クラッチ機構６０が第１シャフト３と第２入力ギア６１との間に配置されていてもよい。この場合、ワンウェイクラッチ５３、第１クラッチ５４、及び第２クラッチ６３は、例えば、この変形例で説明したような構成とする。

１ ：第１シャフト
２ ：電気モータ
３ ：第１シャフト
４ ：第２シャフト
５ ：第１ギアセット
６ ：第２ギアセット
７ ：トルクコンバータ
１０ ：トルク伝達機構
５０ ：第１クラッチ機構
５１ ：第１入力ギア
５２ ：第１出力ギア
５３ ：ワンウェイクラッチ
５４ ：第１クラッチ
５４１ ：内輪
５４２ ：外輪
５４３ ：ローラ
５４４ ：コイルばね
５４５ ：保持部材
６０ ：第２クラッチ機構
６１ ：第２入力ギア
６２ ：第２出力ギア
６３ ：第２クラッチ
６３１ ：内輪
６３２ ：外輪
６３３ ：ローラ
６３４ ：コイルばね
６３５ ：保持部材
１００ ：駆動ユニット
１０１ ：駆動輪

Claims (15)

1. 駆動源が出力する正回転及び逆回転のトルクを出力部材に伝達するためのトルク伝達機構であって、
   回転可能に配置される第１シャフトと、
   回転可能に配置される第２シャフトと、
   前記第１シャフトから前記第２シャフトへ正回転のトルクを伝達するように構成される第１ギアセットと、
   前記第１シャフトから前記第２シャフトへ逆回転のトルクを伝達するように構成される第２ギアセットと、
   を備え、
   前記第１ギアセットは、
   前記駆動源からの正回転のトルクを伝達し、前記駆動源からの逆回転のトルク伝達を遮断するように構成される第１クラッチ機構、
   を有し、
   前記第２ギアセットは、
   前記駆動源からの逆回転のトルクを伝達し、前記駆動源からの正回転のトルク伝達を遮断するように構成される第２クラッチ機構、
   を有する、
   トルク伝達機構。
   
2. 前記第１クラッチ機構は、
   前記駆動源からの正回転のトルクを伝達し、前記駆動源からの逆回転のトルク伝達を遮断するように構成されるワンウェイクラッチと、
   前記出力部材からの正回転のトルクのみを伝達するように構成される第１クラッチと、
   を有する、
   請求項１に記載のトルク伝達機構。
   
3. 前記第１クラッチは、
   駆動源からトルクが入力されるように構成される入力回転部材と、
   出力部材側へトルクを出力するように構成され、前記入力回転部材と径方向において間隔をあけて配置される出力回転部材と、
   前記入力回転部材と前記出力回転部材との間に配置され、前記入力回転部材との間に隙間を有する非係合状態と、前記入力回転部材と前記出力回転部材との間で噛み合う係合状態とを取り得る伝達部材と、
   を有し、
   前記出力回転部材が前記伝達部材に対して相対的に正回転したとき、前記伝達部材は前記係合状態となる、
   請求項２に記載のトルク伝達機構。
   
4. 前記第１クラッチは、
   前記伝達部材を非係合状態に付勢する付勢部材と、
   前記入力回転部材と前記出力回転部材との間に配置され、前記入力回転部材及び前記出力回転部材と相対回転可能に配置され、前記伝達部材を保持する保持部材と、
   を有する、
   請求項３に記載のトルク伝達機構。
   
5. 前記第２クラッチ機構は、前記駆動源からの逆回転のトルクのみを伝達するように構成される第２クラッチを有する、
   請求項１に記載のトルク伝達機構。
   
6. 前記第２クラッチは、
   駆動源からトルクが入力されるように構成される入力回転部材と、
   出力部材側へトルクを出力するように構成され、前記入力回転部材と径方向において間隔をあけて配置される出力回転部材と、
   前記入力回転部材と前記出力回転部材との間に配置され、前記出力回転部材との間に隙間を有する非係合状態と、前記入力回転部材と前記出力回転部材との間で噛み合う係合状態とを取り得る伝達部材と、
   を有し、
   前記入力回転部材が前記伝達部材に対して相対的に逆回転したとき、前記伝達部材は前記係合状態となる、
   請求項５に記載のトルク伝達機構。
   
7. 前記第２クラッチは、
   前記伝達部材を非係合状態に付勢する付勢部材と、
   前記入力回転部材と前記出力回転部材との間に配置され、前記入力回転部材及び前記出力回転部材と相対回転可能に配置され、前記伝達部材を保持する保持部材と、
   を有する、
   請求項６に記載のトルク伝達機構。
   
8. 前記第１ギアセットは、前記第１シャフトに取り付けられる入力ギアと、前記第２シャフトに取り付けられる出力ギアと、を有し、
   前記ワンウェイクラッチ及び前記第１クラッチは、前記第１シャフトと前記入力ギアとの間に配置される、
   請求項２に記載のトルク伝達機構。
   
9. 前記第１ギアセットは、前記第１シャフトに取り付けられる入力ギアと、前記第２シャフトに取り付けられる出力ギアと、を有し、
   前記ワンウェイクラッチ及び前記第１クラッチは、前記第２シャフトと前記出力ギアとの間に配置される、
   請求項２に記載のトルク伝達機構。
   
10. 前記第２ギアセットは、前記第１シャフトに取り付けられる入力ギアと、前記第２シャフトに取り付けられる出力ギアと、を有し、
    前記第２クラッチは、前記第２シャフトと前記出力ギアとの間に配置される、
    請求項５に記載のトルク伝達機構。
    
11. 前記第２ギアセットは、前記第１シャフトに取り付けられる入力ギアと、前記第２シャフトに取り付けられる出力ギアと、を有し、
    前記第２クラッチは、前記第１シャフトと前記入力ギアとの間に配置される、
    請求項５に記載のトルク伝達機構。
    
12. 前記第１ギアセットの減速比は、前記第２ギアセットの減速比とは異なる、
    請求項１に記載のトルク伝達機構。
    
13. 前記第２ギアセットの減速比は、前記第１ギアセットの減速比よりも大きい、
    請求項１に記載のトルク伝達機構。
    
14. 前記駆動源と前記第１ギアセットとの間に配置され、前記駆動源が出力する正回転のトルクを増幅するように構成されるトルクコンバータをさらに備える、
    請求項１に記載のトルク伝達機構。
    
15. 正回転及び逆回転のトルクを出力するように構成される駆動源と、
    前記駆動源のトルクを伝達するように構成される請求項１に記載のトルク伝達機構と、
    を備える、駆動ユニット。
    

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