JP5193621B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータを動力源とする車両に搭載され、モータの回転力を車両の左右輪に伝達する動力伝達装置に関し、特に、モータから入力される入力回転を２段に変速することができつつも、装置の小型化を図ることができる動力伝達装置に関するものである。

従来、モータを動力源とする車両に搭載され、モータの回転力を車両の左右輪に伝達する動力伝達装置として、例えば、特許文献１には、モータから入力される入力回転を減速して、かかる回転力の増幅を図る電気自動車用駆動装置が開示されている。

この電気自動車用駆動装置では、２組の遊星歯車列を備え、それら各遊星歯車列を構成する変速要素（サンギヤ、リングギヤ及びキャリア）の内いずれかの変速要素の回転を規制すると共に、回転を規制する変速要素の組合せによって、モータから入力される入力回転を２段に変速することができるように構成されている。
特開平５−１１６５４９号公報

しかしながら、特許文献１に開示される電気自動車用駆動装置では、モータから入力される入力回転を２組の遊星歯車列により２段に変速する構成であるため、その分、スペースが必要となり、装置が大型化してしまうという問題点があった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、モータから入力される入力回転を２段に変速することができつつも、装置の小型化を図ることができる動力伝達装置を提供することを目的としている。

この目的を達成するために請求項１記載の動力伝達装置は、回転力を発生するモータと、そのモータの回転力が入力されると共に入力回転を減速する減速装置と、その減速装置が固定されると共に外郭を形成するケースとを備え、前記モータを動力源とする車両に搭載され、前記減速装置を介して前記モータの回転力を前記車両の左右輪に伝達するものであり、減速装置は、前記モータの回転力が入力され回転軸回りに回転される第１サンギヤと、その第１サンギヤの外周に配設されると共に前記回転軸回りに回転可能な第１リングギヤと、前記第１サンギヤと第１リングギヤとの間に配設され前記第１サンギヤ及び第１リングギヤに噛合される複数の第１プラネタリギヤと、それら複数の第１プラネタリギヤを回転可能に軸支すると共に前記回転軸回りに回転可能な第１キャリアとを備える遊星歯車ユニットと、前記第１リングギヤの回転を許容または規制するブレーキ装置と、前記第１サンギヤと第１キャリアとを連結または解放するクラッチ装置とを有し、前記ブレーキ装置により前記第１リングギヤの回転を規制し、且つ、前記クラッチ装置により前記第１サンギヤと第１キャリアとの連結を解放することにより、前記第１サンギヤの回転に伴って前記第１プラネタリギヤが自転しつつ前記第１サンギヤと第１リングギヤとの間を転動して前記回転軸回りに公転すると共に、前記第１プラネタリギヤの公転に伴って前記第１キャリアが前記回転軸回りに回転することで、前記第１サンギヤに入力される入力回転を減速して前記第１キャリアから前記車両の左右輪に伝達する一方、前記ブレーキ装置により前記第１リングギヤの回転を許容し、且つ、前記クラッチ装置により前記第１サンギヤと第１キャリアとを連結することにより、前記第１サンギヤの回転に伴って前記第１キャリアが前記回転軸回りに回転することで、前記第１サンギヤに入力される入力回転を等速で前記第１キャリアから前記車両の左右輪に伝達する変速部を備え、前記第１キャリアの回転力が入力される遊星歯車列により前記車両の左右輪の差動を吸収する差動装置と、前記差動装置に連結されると共に前記差動装置の回転力により前記回転軸回りに回転するポンプギヤ及びそのポンプギヤを内部に配設するハウジングを有するオイルポンプとを備え、前記ハウジングは、前記ケースの内部空間に連通される吸入油路と、その吸入油路に連通されると共に前記減速装置および前記差動装置に油を供給するための油路に連通される供給油路とを備え、前記差動装置の回転力が前記ポンプギヤに入力されることで、前記ケースの内部空間に貯留された油が前記吸入油路を通じて前記ハウジング内に吸入されると共に、吸入した油が前記供給油路を通じて前記減速装置および前記差動装置に圧送される。

請求項２記載の動力伝達装置は、請求項１記載の動力伝達装置において、前記減速装置は、前記モータの回転力が入力され前記回転軸回りに回転される第２サンギヤと、その第２サンギヤの外周に配設されると共に回転が規制される第２リングギヤと、前記第２サンギヤと第２リングギヤとの間に配設され前記第２サンギヤ及び第２リングギヤに噛合される複数の第２プラネタリギヤと、それら複数の第２プラネタリギヤを回転可能に軸支すると共に前記回転軸回りに回転可能な第２キャリアとを備える遊星歯車ユニットを有し、前記第２サンギヤの回転に伴って前記第２プラネタリギヤが自転しつつ前記第２サンギヤと第２リングギヤとの間を転動して前記回転軸回りに公転すると共に、前記第２プラネタリギヤの公転に伴って前記第２キャリアが前記回転軸回りに回転することで、前記第２サンギヤに入力される入力回転を減速して前記第２キャリアから前記第１サンギヤに伝達する減速部を備えている。

請求項３記載の動力伝達装置は、請求項１又は２に記載の動力伝達装置において、前記差動装置は、前記第１キャリアの回転力が入力され前記回転軸回りに回転される第３リングギヤと、その第３リングギヤの内周に配設されると共に前記回転軸回りに回転可能な第３サンギヤと、前記第３リングギヤと第３サンギヤとの間に配設され前記第３リングギヤ及び第３サンギヤに噛合される複数の第３プラネタリギヤと、それら複数の第３プラネタリギヤを回転可能に軸支すると共に前記回転軸回りに回転可能な第３キャリアとを備える遊星歯車ユニットを有し、前記第３リングギヤの回転に伴って前記第３プラネタリギヤが前記回転軸回りに公転すると共に前記第３サンギヤが前記回転軸回りに回転することで、前記第３リングギヤに入力される入力回転を前記第３サンギヤ及び第３キャリアから前記車両の左右輪にそれぞれ伝達すると共に、前記第３プラネタリギヤが自転しつつ前記第３サンギヤと第３リングギヤとの間を転動して前記回転軸回りに公転することで、前記第３サンギヤの回転と第３キャリアの回転との間に回転差を生じさせて前記車両の左右輪の差動を吸収する。

請求項１記載の動力伝達装置によれば、減速装置は、遊星歯車ユニットとブレーキ装置とクラッチ装置とを有する変速部を備え、ブレーキ装置により第１リングギヤの回転を規制し、且つ、クラッチ装置により第１サンギヤと第１キャリアとの連結を解放することにより、第１サンギヤの回転に伴って第１プラネタリギヤが自転しつつ第１サンギヤと第１リングギヤとの間を転動して回転軸回りに公転すると共に、第１プラネタリギヤの公転に伴って第１キャリアが回転軸回りに回転することで、第１サンギヤに入力される入力回転が減速され第１キャリアから車両の左右輪に伝達される。

一方、ブレーキ装置により第１リングギヤの回転を許容し、且つ、クラッチ装置により第１サンギヤと第１キャリアとを連結することにより、第１サンギヤの回転に伴って第１キャリアが回転軸回りに回転することで、第１サンギヤに入力される入力回転が等速のまま第１キャリアから車両の左右輪に伝達される。

よって、第１サンギヤに入力される入力回転、即ち、モータから入力される入力回転を１の遊星歯車ユニットにより減速と等速との２段に変速することができるので、従来のように２組の遊星歯車ユニットを必要とせず、その分、装置の小型化を図ることができるという効果がある。

このように、本発明における動力伝達装置によれば、モータから入力される入力回転を減速と等速との２段に変速することができるので、幅広い車速範囲において、モータを効率良く使用することができるという効果がある。

即ち、モータは、一般に、回転数の増加に伴い回転力が減少する特性を持つので、単に入力回転を減速するのみでは、モータの回転数が増加し車速が上がると、車輪を回転させるために必要な回転力を十分に得られなくなる場合がある。このため、モータを大型化して、回転力を確保しなければならない。

これに対し、本発明によれば、入力回転を減速と等速との２段に変速することができるので、車速の高い状態では、入力回転を等速のまま車輪に伝達することにより、回転数の増加を抑制することができる。これにより、モータの回転力を効率良く得ることができるという効果がある。その結果、幅広い車速範囲において、モータを効率良く使用することができる。また、モータの回転力を効率良く得ることができれば、モータの大型化が不要となり、その分、装置の小型化を図ることができるという効果がある。
また、本発明における動力伝達装置によれば、差動装置が遊星歯車列により構成されるので、傘歯車を用いて構成する場合と比較して、回転軸方向の長さ寸法を短くすることができ、装置の小型化を図ることができるという効果がある。
さらに、第３リングギヤに連結されると共に第３リングギヤの回転力により回転軸回りに回転するポンプ駆動シャフトと、ケースの内部空間に貯留された油を減速装置および差動装置に供給するオイルポンプとを備え、オイルポンプは、ケースの内部空間に連通される吸入油路およびその吸入油路に連通されると共に減速装置ならびに差動装置に油を供給するための油路に連通される供給油路を有するハウジングと、そのハウジング内に配設されると共にポンプ駆動シャフトに嵌合されるポンプギヤとを備え、差動装置の回転力によりポンプ駆動シャフトを介してポンプギヤに回転力が入力されることで、ポンプギヤが回転軸回りに回転し、ケースの内部空間に貯留された油が供給油路を通じてハウジング内に吸入されると共に、吸入した油が供給油路を通じて減速装置および差動装置に圧送される。
よって、モータが回転力を発生している場合、即ち、車両が走行し、減速装置及び差動装置に油が必要とされる場合には、油を確実に供給することができるという効果がある。一方、モータが回転力を発生していない場合、即ち、車両が停車し、減速装置及び差動装置に油が必要でない場合には、油の供給を停止して、エネルギーの省力化を図ることができるという効果がある。

請求項２記載の動力伝達装置によれば、請求項１記載の動力伝達装置の奏する効果に加え、減速装置は、遊星歯車ユニットを有する減速部を備え、第２サンギヤの回転に伴って第２プラネタリギヤが自転しつつ第２サンギヤの外周を回転軸回りに公転すると共に、第２プラネタリギヤの公転に伴って第２キャリアが回転軸回りに回転することで、第２サンギヤに入力される入力回転が減速され第２キャリアから第１サンギヤに伝達されるので、モータから入力される入力回転を減速した後で変速部に入力することができる。これにより、モータの回転力を増幅することができるので、モータの大型化が不要となり、その分、モータの小型化を図ることができるという効果がある。

請求項３記載の動力伝達装置によれば、請求項１又は２に記載の動力伝達装置の奏する効果に加え、差動装置は、第３リングギヤの回転に伴って第３プラネタリギヤが回転軸回りに公転すると共に第３サンギヤが回転軸回りに回転することで、第３リングギヤに入力される入力回転が第３サンギヤ及び第３キャリアから車両の左右輪にそれぞれ伝達される。

また、第３プラネタリギヤが自転しつつ第３サンギヤと第３リングギヤとの間を転動して回転軸回りに公転することで、第３サンギヤの回転と第３キャリアの回転との間に回転差が生じて車両の左右輪の差動が吸収される。

よって、第３リングギヤに入力される回転力、即ち、第１キャリアの回転力を車両の左右輪に分配して伝達することができると共に、かかる左右輪の回転差を吸収することができる。これにより、モータの回転力を車両の左右輪に分配して伝達すると共に、かかる左右輪の回転差を吸収しつつも、動力源となるモータから差動装置までの要素を１つのユニットとして構成することができるので、構造の簡素化を図ることができるという効果がある。

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から図３を参照して、本発明の一実施の形態における動力伝達装置１の全体構成について説明する。図１は、動力伝達装置１の断面図であり、図２は、減速装置２及び差動装置３を模式的に示した動力伝達装置１の模式図である。また、図３は、図１のＩＩＩで示す部分を拡大した動力伝達装置１の拡大断面図である。なお、図１では、動力伝達装置１の一部を外観図で示している。

動力伝達装置１は、図１に示すように、回転力を発生するモータＭと、そのモータＭの回転力が入力される減速装置２と、その減速装置２から回転力が入力される差動装置３とを主に備え、減速装置２及び差動装置３を介してモータＭの回転力を車両の左右輪（図示せず）に伝達すると共に、モータＭから入力される入力回転を減速装置２により減速することができるように構成されている。

減速装置２は、モータＭの回転力を差動装置３に伝達すると共にモータＭから入力される入力回転を減速するための装置であり、図１に示すように、モータＭの回転力が入力される減速部１０と、その減速部１０から回転力が入力される変速部２０とを備えて構成されている。

減速部１０は、図１及び図３に示すように、減速サンギヤ１１と、減速リングギヤ１２と、減速プラネタリギヤ１３と、減速キャリア１４とを主に備え、いわゆる遊星歯車列により構成されている。

減速サンギヤ１１は、遊星歯車列の太陽歯車を構成するものであり、モータＭの回転子（図示せず）に連結されている。従って、減速サンギヤ１１は、かかる回転子を介してモータＭの回転力が入力されることで、モータＭの回転力により回転軸Ｏ回りに回転される。

減速リングギヤ１２は、遊星歯車列の内歯歯車を構成するものであり、動力伝達装置１の外郭を形成するケースＣに固定されている。従って、減速リングギヤ１２は、ケースＣにより回転が規制される。

減速プラネタリギヤ１３は、遊星歯車列の遊星歯車を構成するものであり、減速サンギヤ１１及び減速リングギヤ１２に噛合されると共に、シャフト１５により減速キャリア１４に軸支されている。従って、減速プラネタリギヤ１３は、減速サンギヤ１１が回転軸Ｏ回りに回転することで、減速サンギヤ１１の回転に伴ってシャフト１５を中心に自転しつつ減速サンギヤ１１と減速リングギヤ１２との間を転動して回転軸Ｏ回りに公転する。

また、減速プラネタリギヤ１３は、図１及び図３に示すように、減速サンギヤ１１に噛合される大径プラネタリギヤ１３ａと、減速リングギヤ１２に噛合される小径プラネタリギヤ１３ｂとを備え、それら大径プラネタリギヤ１３ａと小径プラネタリギヤ１３ｂとが一体に連結されている。従って、大径プラネタリギヤ１３ａと小径プラネタリギヤ１３ｂとは、減速サンギヤ１１が回転軸Ｏ回りに回転することで、減速サンギヤ１１の回転に伴って一体に回転する。

なお、本実施の形態において、減速部１０には、３個の減速プラネタリギヤ１３が設けられ、それら３個の減速プラネタリギヤ１３が等間隔（中心角１２０°間隔）で配置されている。

減速キャリア１４は、遊星歯車列の遊星枠を構成するものであり、上述したように減速プラネタリギヤ１３をシャフト１５により軸支していると共に、ベアリング１６を介してケースＣに支持されている。従って、減速キャリア１４は、減速プラネタリギヤ１３が減速サンギヤ１１と減速リングギヤ１２との間を転動して回転軸Ｏ回りに公転することで、減速プラネタリギヤ１３の公転に伴って回転軸Ｏ回りに回転する。なお、減速キャリア１４によるシャフト１５の支持構造については、図３及び図４（ａ）を参照して後述する。

このように、遊星歯車列により構成される減速部１０は、減速サンギヤ１１が入力要素として、減速リングギヤ１２が反力要素として、減速キャリア１４が出力要素として、それぞれの役割を担っている。これにより、減速部１０では、減速サンギヤ１１に入力されるモータＭの回転力を減速プラネタリギヤ１３を介して減速キャリア１４から出力することができる。

また、減速部１０は、図２に示すように、減速サンギヤ１１のピッチ円半径Ｒ１が減速リングギヤ１２のピッチ円半径Ｒ２よりも小さく構成されている（Ｒ１＜Ｒ２）。これにより、減速部１０では、減速サンギヤ１１の回転、即ち、モータＭから入力される入力回転を減速することができる。

更に、減速プラネタリギヤ１３は、大径プラネタリギヤ１３ａのピッチ円半径Ｒ３が小径プラネタリギヤ１３ｂのピッチ円半径Ｒ４よりも大きく構成されている（Ｒ３＞Ｒ４）。これにより、減速部１０では、減速サンギヤ１１の回転、即ち、モータＭから入力される入力回転を減速プラネタリギヤ１３により減速することができる。よって、モータＭから入力される入力回転をより大きな減速比で減速することができる。

変速部２０は、図１及び図３に示すように、変速サンギヤ２１と、変速リングギヤ２２と、変速プラネタリギヤ２３と、変速キャリア２４とを主に備え、いわゆる遊星歯車列により構成されると共に、ブレーキ装置４０及びクラッチ装置５０を備えている。

変速サンギヤ２１は、遊星歯車列の太陽歯車を構成するものであり、減速キャリア１４に連結されている。従って、変速サンギヤ２１は、減速キャリア１４を介して減速部１０から回転力が入力されることで、減速部１０の回転力により回転軸Ｏ回りに回転される。

変速リングギヤ２２は、遊星歯車列の内歯歯車を構成するものであり、ベアリング２６を介してケースＣに支持されている。従って、変速リングギヤ２２は、後述するように、変速プラネタリギヤ２３が変速サンギヤ２１と変速リングギヤ２２との間を転動して回転軸Ｏ回りに公転することで、変速プラネタリギヤ２３の公転に伴って回転軸Ｏ回りに回転する。

変速プラネタリギヤ２３は、遊星歯車列の遊星歯車を構成するものであり、変速サンギヤ２１及び変速リングギヤ２２に噛合されると共に、シャフト２５により変速キャリア２４に軸支されている。従って、変速プラネタリギヤ２３は、変速サンギヤ２１が回転軸Ｏ回りに回転することで、変速サンギヤ２１の回転に伴ってシャフト２５を中心に自転しつつ変速サンギヤ２１と変速リングギヤ２２との間を転動して回転軸Ｏ回りに公転する。

なお、本実施の形態において、変速部２０には、３個の変速プラネタリギヤ２３が設けられ、それら３個の変速プラネタリギヤ２３が等間隔（中心角１２０°間隔）で配置されている。

変速キャリア２４は、遊星歯車列の遊星枠を構成するものであり、上述したように変速プラネタリギヤ２３をシャフト２５により軸支していると共に、回転軸Ｏ回りに回転可能に構成されている。従って、変速キャリア２４は、変速プラネタリギヤ２３が変速サンギヤ２１と変速リングギヤ２２との間を転動して回転軸Ｏ回りに公転することで、変速プラネタリギヤ２３の公転に伴って回転軸Ｏ回りに回転する。なお、変速キャリア２４によるシャフト２５の支持構造については、図３及び図４（ｂ）を参照して後述する。

このように、遊星歯車列により構成される変速部２０は、変速サンギヤ２１が入力要素として、変速キャリア２４が出力要素として、それぞれの役割を担っている。これにより、変速部２０では、変速サンギヤ２１に入力される減速部１０の回転力を変速キャリア２４から出力することができる。

ブレーキ装置４０は、変速リングギヤ２２の回転を許容または規制するためのものであり、図１及び図３に示すように、複数（本実施の形態では５枚）の押圧プレート４１と、それら複数の押圧プレート４１の間に介挿される複数（本実施の形態では４枚）の摩擦プレート４２と、ピストン４３とを主に備えて構成されている。

押圧プレート４１は、円盤状の板状部材であり、その内周と変速リングギヤ２２の外周面との間に形成されたスプライン継手４４により変速リングギヤ２２にスプライン嵌合されている。従って、押圧プレート４１は、変速リングギヤ２２が回転軸Ｏ回りに回転することで、変速リングギヤ２２の回転に伴って変速リングギヤ２２と一体に回転軸Ｏ回りに回転する。

摩擦プレート４２は、表面に摩擦材が貼付された円盤状の板状部材であり、その外周とケースＣとの間に形成されたスプライン継手４５によりケースＣにスプライン嵌合されている。従って、摩擦プレート４２は、ケースＣにより回転が規制される。

このように、押圧プレート４１及び摩擦プレート４２は、変速リングギヤ２２又はケースＣにスプライン嵌合されることで、スプライン継手４４，４５の延設方向（図１左右方向）へ動作可能に構成されている。

ピストン４３は、断面略Ｌ字状の円盤状部材であり、その突起部を押圧プレート４１に向けて、ケースＣに形成された油路Ｌ１が連通されるピストン室Ｐ１に配設されている。従って、ピストン４３は、後述するオイルポンプ６０から油路Ｌ１を通じてピストン室Ｐ１に油が供給されることで、ピストン室Ｐ１に供給される油の圧力により押圧プレート４１を押圧する。

これにより、押圧プレート４１と摩擦プレート４２との間の隙間が詰まり、押圧プレート４１と摩擦プレート４２との間に生じる摩擦力により変速リングギヤ２２がケースＣに固定されて変速リングギヤ２２の回転が規制される。その結果、遊星歯車列により構成される変速部２０において、変速リングギヤ２２に反力要素としての役割を与えることができる。

一方、ピストン室Ｐ１に油が供給されていない状態では、ピストン４３は、リターンスプリング４６により押圧プレート４１の押圧方向とは反対方向（図１右側）へ付勢される。これにより、押圧プレート４１と摩擦プレート４２との間に隙間が確保され、変速リングギヤ２２の回転が許容される。

クラッチ装置５０は、変速サンギヤ２１と変速キャリア２４とを連結または解放するためのものであり、図１及び図３に示すように、複数（本実施の形態では７枚）の押圧プレート５１と、それら複数の押圧プレート５１の間に介挿される複数（本実施の形態では６枚）の摩擦プレート５２と、ピストン５３とを主に備えて構成されている。

押圧プレート５１は、円盤状の板状部材であり、その内周と変速サンギヤ２１の外周面との間に形成されたスプライン継手５４により変速サンギヤ２１にスプライン嵌合されている。従って、押圧プレート５１は、変速サンギヤ２１が回転軸Ｏ回りに回転することで、変速サンギヤ２１の回転に伴って変速サンギヤ２１と一体に回転軸Ｏ回りに回転する。

摩擦プレート５２は、表面に摩擦材が貼付された円盤状の板状部材であり、その外周と変速キャリア２４との間に形成されたスプライン継手５５により変速キャリア２４にスプライン嵌合されている。従って、摩擦プレート５２は、変速キャリア２４が回転軸Ｏ回りに回転することで、変速キャリア２４の回転に伴って変速キャリア２４と一体に回転軸Ｏ回りに回転する。

このように、押圧プレート５１及び摩擦プレート５２は、変速サンギヤ２１又は変速キャリア２４にスプライン嵌合されることで、スプライン継手５４，５５の延設方向（図１左右方向）へ動作可能に構成されている。

ピストン５３は、断面略Ｌ字状の円盤状部材であり、その突起部を押圧プレート５１に向けて配設されている。また、ピストン５３は、ケースＣに形成された油路Ｌ２が連通されるピストン室Ｐ２に配設されたサブピストン５７に近設されている。従って、ピストン５３は、後述するオイルポンプ６０から油路Ｌ２を通じてピストン室Ｐ２に油が供給されることで、ピストン室Ｐ２に供給される油の圧力によりサブピストン５７を介して押圧プレート５１を押圧する。

これにより、押圧プレート５１と摩擦プレート５２と間の隙間が詰まり、押圧プレート５１と摩擦プレート５２との間に生じる摩擦力により変速サンギヤ２１と変速キャリア２４とが連結される。その結果、変速サンギヤ２１と変速キャリア２４とを一体に回転させることができる。

一方、ピストン室Ｐ２に油が供給されていない状態では、ピストン５３は、リターンスプリング５６により押圧プレート５１の押圧方向とは反対方向（図１右側）へ付勢される。これにより、押圧プレート５１と摩擦プレート５２との間に隙間が確保され、変速サンギヤ２１と変速キャリア２４との連結が解放される。その結果、変速サンギヤ２１と変速キャリア２４とを別体に回転させることができる。

このように、変速部２０では、ブレーキ装置４０により変速リングギヤ２２の回転を規制すると共に、クラッチ装置５０により変速サンギヤ２１と変速キャリア２４との連結を解放することで、変速サンギヤ２１に入力される減速部１０の回転力を変速プラネタリギヤ２３を介して変速キャリア２４から出力して差動装置３に伝達することができる。

また、変速部２０は、図２に示すように、変速サンギヤ２１のピッチ円半径Ｒ５が変速リングギヤ２２のピッチ円半径Ｒ６よりも小さく構成されている（Ｒ５＜Ｒ６）。これにより、変速部２０では、変速サンギヤ２１の回転、即ち、減速部１０から入力される入力回転を減速して出力することができる。

一方、ブレーキ装置４０により変速リングギヤ２２の回転を許容すると共に、クラッチ装置５０により変速サンギヤ２１と変速キャリア２４とを連結することで、変速サンギヤ２１に入力される減速部１０の回転力を変速プラネタリギヤ２３を介すことなく直に変速キャリア２４から出力することができる。これにより、変速サンギヤ２１の回転、即ち、減速部１０から入力される入力回転を等速のまま出力することができる。

差動装置３は、減速装置２から入力される入力回転を車両の左右輪に伝達するための装置であり、図１に示すように、差動サンギヤ３１と、差動リングギヤ３２と、差動プラネタリギヤ３３と、差動キャリア３４とを主に備え、いわゆる遊星歯車列により構成されている。

差動サンギヤ３１は、遊星歯車列の太陽歯車を構成するものであり、車両の左右輪の内いずれか一方の車輪を支持するドライブシャフト（図示せず）に連結されている。この差動サンギヤ３１は、後述するように、差動リングギヤ３２に噛合される差動プラネタリギヤ３３が噛合されているので、差動リングギヤ３２が回転軸Ｏ回りに回転することで、差動リングギヤ３２の回転に伴って回転軸Ｏ回りに回転する。

差動リングギヤ３２は、遊星歯車列の内歯歯車を構成するものであり、変速キャリア２４に連結されている。従って、差動リングギヤ３２は、変速キャリア２４を介して変速部２０から回転力が入力されることで、変速部２０の回転力により回転軸Ｏ回りに回転される。

また、差動リングギヤ３２には、図１に示すように、ポンプ駆動シャフト３６が連結され、ポンプ駆動シャフト３６は、ベアリング３７を介してケースＣに支持されている。従って、ポンプ駆動シャフト３６は、差動リングギヤ３２が回転軸Ｏ回りに回転することで、差動リングギヤ３２の回転に伴って回転軸Ｏ回りに回転する。

差動プラネタリギヤ３３は、遊星歯車列の遊星歯車を構成するものであり、差動サンギヤ３１及び差動リングギヤ３２に噛合されると共に、シャフト３５により差動キャリア３４に軸支されている。従って、差動プラネタリギヤ３３は、差動リングギヤ３２が回転軸Ｏ回りに回転することで、差動リングギヤ３２の回転に伴って回転軸Ｏ回りに公転する。

また、差動プラネタリギヤ３３は、図１に示すように、差動サンギヤ３１に噛合される内プラネタリギヤ３３ａと、差動リングギヤ３２に噛合される外プラネタリギヤ３３ｂとを備え、それら内プラネタリギヤ３３ａと外プラネタリギヤ３３ｂとが噛合されている。従って、内プラネタリギヤ３３ａと外プラネタリギヤ３３ｂとは、互いに逆回転する。

なお、本実施の形態において、差動装置３には、３対の差動プラネタリギヤ３３（即ち、各３個の内プラネタリギヤ３３ａ及び外プラネタリギヤ３３ｂ）が設けられ、それら３対の差動プラネタリギヤ３３が等間隔（中心角１２０°間隔）で配置されている。

差動キャリア３４は、遊星歯車列の遊星枠を構成するものであり、上述したように差動プラネタリギヤ３３をシャフト３５により軸支していると共に、回転軸Ｏ回りに回転可能に構成されている。従って、差動キャリア３４は、差動プラネタリギヤ３３が回転軸Ｏ回りに公転することで、差動プラネタリギヤ３３の公転に伴って回転軸Ｏ回りに回転する。

また、差動キャリア３４には、図１に示すように、車両の左右輪の内いずれか他方の車輪を支持するドライブシャフト（図示せず）に連結される出力シャフト３８が連結されている。

このように、遊星歯車列により構成される差動装置３は、差動リングギヤ３２が入力要素として、差動サンギヤ３１及び差動キャリア３４が出力要素として、それぞれの役割を担っている。これにより、差動装置３では、差動リングギヤ３２に入力される減速装置２の回転力を差動サンギヤ３１及び差動キャリア３４から出力して車両の左右輪に分配しつつ伝達することができる。

また、差動装置３は、差動プラネタリギヤ３３が自転しつつ差動サンギヤ３１と差動リングギヤ３２との間を転動して回転軸Ｏ回りに公転することで、差動サンギヤ３１の回転と差動キャリア３４の回転との間に回転差を生じさせて車両の左右輪の差動を吸収することができる。

次いで、図３及び図４を参照して、減速キャリア１４によるシャフト１５の支持構造および変速キャリア２４によるシャフト２５の支持構造について説明する。図４（ａ）は、図３のＩＶａ方向視における減速キャリア１４の正面図であり、図４（ｂ）は、図３のＩＶｂ方向視における変速キャリア２４の正面図である。

図３及び図４（ａ）に示すように、減速キャリア１４には、シャフト１５が挿入されるシャフト孔１４ａが穿設されていると共に、そのシャフト孔１４ａの内面には、スナップリングＳ１を係止可能なスナップリング溝１４ｂが凹設されている。

従って、シャフト１５がシャフト孔１４ａに挿入された状態で、スナップリングＳ１をスナップリング溝１４ｂに係止することで、シャフト１５をシャフト孔１４ａに保持することができる。一方、スナップリングＳ１をスナップリング溝１４ｂから取り外すことで、シャフト１５をシャフト孔１４ａから抜き取ることができる。

このように、スナップリングＳ１によりシャフト１５を保持する構成であるので、圧入やかしめ等によりシャフト１５を保持する場合と比較して、組立作業の簡素化を図ることができると共に、シャフト１５の着脱を可能として、分解整備の簡素化を図ることができる。

また、シャフト孔１４ａの内面には、シャフト１５の外周面に突設されたピンＰ１を係合可能なピン溝１４ｃが凹設されている。従って、ピンＰ１をピン溝１４ｃに係合してシャフト１５をシャフト孔１４ａに挿入することで、シャフト孔１４ａ内でのシャフト１５の回転を規制することができる。

このように、ピンＰ１によりシャフト１５の回転を規制する構成であるので、例えば、シャフト１５内部に形成された油路１５ａを通じて供給される潤滑油を所望の部分に向けて供給することができる。

同様に、図３及び図４（ｂ）に示すように、減速キャリア２４には、シャフト２５が挿入されるシャフト孔２４ａが穿設されていると共に、そのシャフト孔２４ａの内面には、スナップリングＳ２を係止可能なスナップリング溝２４ｂが凹設されている。

従って、シャフト２４がシャフト孔２４ａに挿入された状態で、スナップリングＳ２をスナップリング溝２４ｂに係止することで、シャフト２５をシャフト孔２４ａに保持することができる。一方、スナップリングＳ２をスナップリング溝２４ｂから取り外すことで、シャフト２５をシャフト孔２４ａから抜き取ることができる。

このように、スナップリングＳ２によりシャフト２５を保持する構成であるので、圧入やかしめ等によりシャフト２５を保持する場合と比較して、組立作業の簡素化を図ることができると共に、シャフト２５の着脱を可能として、分解整備の簡素化を図ることができる。

また、シャフト孔２４ａの内面には、シャフト２５の外周面に突設されたピンＰ２を係合可能なピン溝２４ｃが凹設されている。従って、ピンＰ２をピン溝２４ｃに係合してシャフト２５をシャフト孔２４ａに挿入することで、シャフト孔２４ａ内でのシャフト２５の回転を規制することができる。

このように、ピンＰ２によりシャフト２５の回転を規制する構成であるので、例えば、シャフト２５内部に形成された油路２５ａを通じて供給される潤滑油を所望の部分に向けて供給することができる。

次いで、図５を参照して、オイルポンプ６０の詳細構成について説明する。図５は、図１のＶ−Ｖ線におけるオイルポンプ６０の断面図である。オイルポンプ６０は、減速装置２及び差動装置３の各部に潤滑油を供給すると共にピストン４３，５３に作動油を供給するためのものであり、図５に示すように、ハウジング６１と、そのハウジング６１内に配設されるポンプギヤ６２とを主に備えて構成されている。

ハウジング６１は、オイルポンプ６０の外郭を形成するものであり、ケースＣ（図１参照）の内部空間に連通される吸入油路６１ａと、その吸入油路６１ａに連通されると共に減速装置２及び差動装置３の各部に潤滑油を供給するための油路（例えば油路１５ａ，２５ａ、図３参照）やピストン４３，５３に作動油を供給するための油路（例えば油路Ｌ１，Ｌ２、図１参照）に連通される供給油路６１ｂとを備えている。

ポンプギヤ６２は、回転することにより、ケースＣ内に貯留された油を吸入油路６１ａを通じてハウジング６１内に吸入すると共に、吸入した油を供給油路６１ｂを通じて減速装置２及び差動装置３の各部やピストン４３，５３に圧送するための歯車であり、ポンプ駆動シャフト３６にスプライン嵌合されている。従って、ポンプギヤ６２は、ポンプ駆動シャフト３６を介して差動装置３の回転力が入力されることで、差動装置３の回転力により回転軸Ｏ回りに回転される。

このように、オイルポンプ６０は、差動装置３の回転力、即ち、モータＭの回転力によりポンプギヤ６２が回転することで減速装置２及び差動装置３の各部やピストン４３，５３に潤滑油や作動油を供給する。これにより、モータＭが回転力を発生している場合、即ち、車両が走行し、減速装置２及び差動装置３の各部に潤滑油が必要とされる場合やピストン４３，５３に作動油が必要とされる場合には、潤滑油や作動油を確実に供給することができる。

一方、モータＭが回転力を発生していない場合、即ち、車両が停車し、減速装置２及び差動装置３の各部に潤滑油が必要でない場合やピストン４３，５３に作動油が必要でない場合には、潤滑油や作動油の供給を停止して、エネルギーの省力化を図ることができる。

以上のように、本実施の形態における動力伝達装置１によれば、減速装置２は、遊星歯車ユニットとブレーキ装置４０とクラッチ装置５０とを有する変速部２０を備え、ブレーキ装置４０により変速リングギヤ２２の回転を規制し、且つ、クラッチ装置５０により変速サンギヤ２１と変速キャリア２４との連結を解放することにより、変速サンギヤ２１の回転に伴って変速プラネタリギヤ２３が自転しつつ変速サンギヤ２１と変速リングギヤ２２との間を転動して回転軸Ｏ回りに公転すると共に、変速プラネタリギヤ２３の公転に伴って変速キャリア２４が回転軸Ｏ回りに回転することで、変速サンギヤ２１に入力される入力回転が減速され変速キャリア２４から車両の左右輪に伝達される。

一方、ブレーキ装置４０により変速リングギヤ２２の回転を許容し、且つ、クラッチ装置５０により変速サンギヤ２１と変速キャリア２４とを連結することにより、変速サンギヤ２１の回転に伴って変速キャリア２４が回転軸Ｏ回りに回転することで、変速サンギヤ２１に入力される入力回転が等速のまま変速キャリア２４から車両の左右輪に伝達される。

よって、変速サンギヤ２１に入力される入力回転、即ち、モータＭから入力される入力回転を１の遊星歯車ユニットにより減速と等速との２段に変速することができるので、従来のように２組の遊星歯車ユニットを必要とせず、その分、装置の小型化を図ることができる。

このように、本実施の形態における動力伝達装置１によれば、モータＭから入力される入力回転を減速と等速との２段に変速することができるので、幅広い車速範囲において、モータＭを効率良く使用することができる。

即ち、モータＭは、一般に、回転数の増加に伴い回転力が減少する特性を持つので、単に入力回転を減速するのみでは、モータＭの回転数が増加し車速が上がると、車輪を回転させるために必要な回転力を十分に得られなくなる場合がある。このため、モータＭを大型化して、回転力を確保しなければならない。

これに対し、本実施の形態における動力伝達装置１によれば、入力回転を減速と等速との２段に変速することができるので、車速の高い状態では、入力回転を等速のまま車輪に伝達することにより、回転数の増加を抑制することができる。これにより、モータＭの回転力を効率良く得ることができる。その結果、幅広い車速範囲において、モータＭを効率良く使用することができる。また、モータＭの回転力を効率良く得ることができれば、モータＭの大型化が不要となり、その分、装置の小型化を図ることができる。

また、本実施の形態における動力伝達装置１によれば、減速装置２は、遊星歯車ユニットを有する減速部１０を備え、減速サンギヤ１１の回転に伴って減速プラネタリギヤ１３が自転しつつ減速サンギヤ１１と減速リングギヤ１２との間を転動して回転軸Ｏ回りに公転すると共に、減速プラネタリギヤ１３の公転に伴って減速キャリア１４が回転軸Ｏ回りに回転することで、減速サンギヤ１１に入力される入力回転が減速され減速キャリア１４から変速サンギヤ２１に伝達される。

よって、モータＭから入力される入力回転を減速した後で変速部２０に入力することができる。これにより、モータＭの回転力を増幅することができるので、モータＭの大型化が不要となり、その分、モータＭの小型化を図ることができる。

更に、本実施の形態における動力伝達装置１によれば、遊星歯車ユニットを有する差動装置３を備え、差動リングギヤ３２の回転に伴って差動プラネタリギヤ３３が回転軸Ｏ回りに公転すると共に差動サンギヤ３１が回転軸Ｏ回りに回転することで、差動リングギヤ３２に入力される入力回転が差動サンギヤ３１及び差動キャリア３４から車両の左右輪にそれぞれ伝達される。

また、差動プラネタリギヤ３３が自転しつつ差動サンギヤ３１と差動リングギヤ３２との間を転動して回転軸Ｏ回りに公転することで、差動サンギヤ３１の回転と差動キャリア３４の回転との間に回転差が生じて車両の左右輪の差動が吸収される。

よって、差動リングギヤ３２に入力される回転力、即ち、変速キャリア２４の回転力を車両の左右輪に分配して伝達することができると共に、かかる左右輪の回転差を吸収することができる。これにより、モータＭの回転力を車両の左右輪に分配して伝達すると共に、かかる左右輪の回転差を吸収しつつも、動力源となるモータＭから差動装置３までの要素を１つのユニットとして構成することができるので、構造の簡素化を図ることができる。

また、本実施の形態における動力伝達装置１によれば、差動装置３が遊星歯車ユニットにより構成されるので、傘歯車を用いて構成する場合と比較して、回転軸Ｏ方向の長さ寸法を短くすることができ、装置の小型化を図ることができる。

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。

例えば、上記実施の形態で挙げた数値（各構成の数量など）は一例を示すものであり、他の数値を採用することは当然可能である。

上記実施の形態では、減速装置２が減速部１０と変速部２０とを備えて構成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、変速部２０のみを備えて構成しても良い。

上記実施の形態では、減速プラネタリギヤ１３の大径プラネタリギヤ１３ａと小径プラネタリギヤ１３ｂとが異なるピッチ円半径で構成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、大径プラネタリギヤ１３ａと小径プラネタリギヤ１３ｂとを同一のピッチ円半径で構成しても良い。即ち、大径プラネタリギヤ１３ａと小径プラネタリギヤ１３ｂとを１の歯車で構成しても良い。

上記実施の形態では、差動装置３が遊星歯車列により構成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の歯車機構で構成しても良い。他の歯車機構としては、例えば、傘歯車などが例示される。

上記実施の形態では、オイルポンプ６０がモータＭの回転力を利用して減速装置２及び差動装置３の各部やピストン４３，５３に潤滑油や作動油を供給する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、モータＭとは別に他のモータなどを設け、かかるモータの回転力によりポンプギヤ６２が回転することで減速装置２及び差動装置３の各部やピストン４３，５３に潤滑油や作動油を供給するように構成しても良い。

動力伝達装置の断面図である。 減速装置および差動装置を模式的に示した動力伝達装置の模式図である。 図１のＩＩＩで示す部分を拡大した動力伝達装置の拡大断面図である。 （ａ）は、図３のＩＶａ方向視における減速キャリアの正面図であり、（ｂ）は、図３のＩＶｂ方向視における変速キャリアの正面図である。 図１のＶ−Ｖ線におけるオイルポンプの断面図である。

１ 動力伝達装置
２ 減速装置
３ 差動装置
１０ 減速部
１１ 減速サンギヤ（第２サンギヤ）
１２ 減速リングギヤ（第２リングギヤ）
１３ 減速プラネタリギヤ（第２プラネタリギヤ）
１３ａ 大径プラネタリギヤ（第２プラネタリギヤの一部）
１３ｂ 小径プラネタリギヤ（第２プラネタリギヤの一部）
１４ 減速キャリア（第２キャリア）
２０ 変速部
２１ 変速サンギヤ（第１サンギヤ）
２２ 変速リングギヤ（第１リングギヤ）
２３ 変速プラネタリギヤ（第１プラネタリギヤ）
２４ 変速キャリア（第１キャリア）
３１ 差動サンギヤ（第３サンギヤ）
３２ 差動リングギヤ（第３リングギヤ）
３３ 差動プラネタリギヤ（第３プラネタリギヤ）
３４ 差動キャリア（第３キャリア）
４０ ブレーキ装置
４１ 押圧プレート（ブレーキ装置の一部）
４２ 摩擦プレート（ブレーキ装置の一部）
４３ ピストン（ブレーキ装置の一部）
４６ リターンスプリング（ブレーキ装置の一部）
５０ クラッチ装置
５１ 押圧プレート（クラッチ装置の一部）
５２ 摩擦プレート（クラッチ装置の一部）
５３ ピストン（クラッチ装置の一部）
５６ リターンスプリング（クラッチ装置の一部）
５７ サブピストン（クラッチ装置の一部）
Ｍ モータ
Ｏ 回転軸

Claims (3)

1. 回転力を発生するモータと、そのモータの回転力が入力されると共に入力回転を減速する減速装置と、その減速装置が固定されると共に外郭を形成するケースとを備え、前記モータを動力源とする車両に搭載され、前記減速装置を介して前記モータの回転力を前記車両の左右輪に伝達する動力伝達装置において、
   減速装置は、
   前記モータの回転力が入力され回転軸回りに回転される第１サンギヤと、その第１サンギヤの外周に配設されると共に前記回転軸回りに回転可能な第１リングギヤと、前記第１サンギヤと第１リングギヤとの間に配設され前記第１サンギヤ及び第１リングギヤに噛合される複数の第１プラネタリギヤと、それら複数の第１プラネタリギヤを回転可能に軸支すると共に前記回転軸回りに回転可能な第１キャリアとを備える遊星歯車ユニットと、
   前記第１リングギヤの回転を許容または規制するブレーキ装置と、
   前記第１サンギヤと第１キャリアとを連結または解放するクラッチ装置とを有し、
   前記ブレーキ装置により前記第１リングギヤの回転を規制し、且つ、前記クラッチ装置により前記第１サンギヤと第１キャリアとの連結を解放することにより、前記第１サンギヤの回転に伴って前記第１プラネタリギヤが自転しつつ前記第１サンギヤと第１リングギヤとの間を転動して前記回転軸回りに公転すると共に、前記第１プラネタリギヤの公転に伴って前記第１キャリアが前記回転軸回りに回転することで、前記第１サンギヤに入力される入力回転を減速して前記第１キャリアから前記車両の左右輪に伝達する一方、前記ブレーキ装置により前記第１リングギヤの回転を許容し、且つ、前記クラッチ装置により前記第１サンギヤと第１キャリアとを連結することにより、前記第１サンギヤの回転に伴って前記第１キャリアが前記回転軸回りに回転することで、前記第１サンギヤに入力される入力回転を等速で前記第１キャリアから前記車両の左右輪に伝達する変速部を備え、
   前記第１キャリアの回転力が入力される遊星歯車列により前記車両の左右輪の差動を吸収する差動装置と、
   前記差動装置に連結されると共に前記差動装置の回転力により前記回転軸回りに回転するポンプギヤ及びそのポンプギヤを内部に配設するハウジングを有するオイルポンプとを備え、
   前記ハウジングは、前記ケースの内部空間に連通される吸入油路と、その吸入油路に連通されると共に前記減速装置および前記差動装置に油を供給するための油路に連通される供給油路とを備え、
   前記差動装置の回転力が前記ポンプギヤに入力されることで、前記ケースの内部空間に貯留された油が前記吸入油路を通じて前記ハウジング内に吸入されると共に、吸入した油が前記供給油路を通じて前記減速装置および前記差動装置に圧送されることを特徴とする動力伝達装置。
2. 前記減速装置は、
   前記モータの回転力が入力され前記回転軸回りに回転される第２サンギヤと、その第２サンギヤの外周に配設されると共に回転が規制される第２リングギヤと、前記第２サンギヤと第２リングギヤとの間に配設され前記第２サンギヤ及び第２リングギヤに噛合される複数の第２プラネタリギヤと、それら複数の第２プラネタリギヤを回転可能に軸支すると共に前記回転軸回りに回転可能な第２キャリアとを備える遊星歯車ユニットを有し、
   前記第２サンギヤの回転に伴って前記第２プラネタリギヤが自転しつつ前記第２サンギヤと第２リングギヤとの間を転動して前記回転軸回りに公転すると共に、前記第２プラネタリギヤの公転に伴って前記第２キャリアが前記回転軸回りに回転することで、前記第２サンギヤに入力される入力回転を減速して前記第２キャリアから前記第１サンギヤに伝達する減速部を備え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. 前記差動装置は、
   前記第１キャリアの回転力が入力され前記回転軸回りに回転される第３リングギヤと、その第３リングギヤの内周に配設されると共に前記回転軸回りに回転可能な第３サンギヤと、前記第３リングギヤと第３サンギヤとの間に配設され前記第３リングギヤ及び第３サンギヤに噛合される複数の第３プラネタリギヤと、それら複数の第３プラネタリギヤを回転可能に軸支すると共に前記回転軸回りに回転可能な第３キャリアとを備える遊星歯車ユニットを有し、
   前記第３リングギヤの回転に伴って前記第３プラネタリギヤが前記回転軸回りに公転すると共に前記第３サンギヤが前記回転軸回りに回転することで、前記第３リングギヤに入力される入力回転を前記第３サンギヤ及び第３キャリアから前記車両の左右輪にそれぞれ伝達すると共に、前記第３プラネタリギヤが自転しつつ前記第３サンギヤと第３リングギヤとの間を転動して前記回転軸回りに公転することで、前記第３サンギヤの回転と第３キャリアの回転との間に回転差を生じさせて前記車両の左右輪の差動を吸収す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。
   

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