JP5481550B2 - 車両の駆動装置 - Google Patents
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Description
第1及び第2の電動機(例えば、後述の実施形態の電動機2A、2B)を車軸駆動用の駆動源とする駆動装置(例えば、後述の実施形態の駆動装置1)であって、
前記第1及び第2の電動機の駆動回転を減速する第1及び第2の減速機(例えば、後述の実施形態の遊星歯車式減速機12A、12B)を備え、
前記第1及び第2の減速機は、第1の回転要素(例えば、後述の実施形態のサンギヤ21A、21B)と、第2の回転要素(例えば、後述の実施形態のプラネタリキャリア23A、23B)と、第3の回転要素(例えば、後述の実施形態のリングギヤ24A、24B)と、を備え、
前記第1の減速機の前記第3の回転要素と前記第2の減速機の前記第3の回転要素とに対し、一方向の動力のみを伝達し他方向の動力を遮断する一方向動力断接手段(例えば、後述の実施形態の一方向クラッチ50)が配置され、
前記一方向動力断接手段はインナーレース(例えば、後述の実施形態のインナーレース51)とアウターレース(例えば、後述の実施形態のアウターレース52)とを備え、
前記第1の減速機の前記第3の回転要素と前記第2の減速機の前記第3の回転要素とを、前記インナーレースに結合させることによって、前記第1の減速機の前記第3の回転要素と前記第2の減速機の前記第3の回転要素とが一体回転可能に構成されることを特徴とする。
前記第1の減速機の前記第3の回転要素と前記第2の減速機の前記第3の回転要素とは、前記インナーレースにスプライン結合されることを特徴とする。
前記第1及び第2の減速機は遊星歯車式減速機であって、前記第1の回転要素はサンギヤで、前記第2の回転要素はプラネタリキャリアで、前記第3の回転要素はリングギヤで構成され、
前記第1及び第2の遊星歯車式減速機の前記サンギヤに前記第1及び第2の電動機の出力軸(例えば、後述の実施形態の円筒軸16A、16B)が連結され、
前記第1及び第2の遊星歯車式減速機の前記プラネタリキャリアに前記車軸が連結され、
前記第1及び第2の遊星歯車式減速機の前記リングギヤに前記一方向動力断接手段が接続されることを特徴とする。
前記第1及び第2の遊星歯車式減速機の前記リングギヤは、前記第1及び第2の遊星歯車式減速機の前記プラネタリキャリアに支持されて前記サンギヤと噛合するプラネタリギヤ(例えば、後述の実施形態のプラネタリギヤ22A、22B)と噛合するギヤ部(例えば、後述の実施形態のギヤ部28A、28B)より小径の小径部(例えば、後述の実施形態の小径部29A、29B)を備え、
前記第1の遊星歯車式減速機の前記リングギヤの前記小径部と前記第2の遊星歯車式減速機の前記リングギヤの前記小径部とは、対向配置され、前記インナーレースと一体回転するように構成され、
前記第1及び第2の遊星歯車式減速機の前記リングギヤの前記小径部の径方向外側に前記インナーレースが配置されることを特徴とする。
前記プラネタリキャリアが支持するプラネタリギヤ(例えば、後述の実施形態のプラネタリギヤ22A、22B)は、大径の第1ピニオン(例えば、後述の実施形態の第1ピニオン26A、26B)と前記第1ピニオンよりも小径の第2ピニオン(例えば、後述の実施形態の第2ピニオン27A、27B)を有する2連ピニオンで形成され、
前記第1ピニオンは前記サンギヤと噛合し、前記第2ピニオンは前記リングギヤと噛合することを特徴とする。
前記第1の減速機の前記第3の回転要素と前記第2の減速機の前記第3の回転要素とに対し双方向動力断接手段(例えば、後述の実施形態の油圧ブレーキ60A、60B)が配置されることを特徴とする。
前記駆動装置は車両(例えば、後述の実施形態の車両3)に用いられ、
前記一方向動力断接手段は、前記第1及び第2の電動機の駆動回転により前記車両が前進する際に係合して、前記第1及び第2の減速機の前記第3の回転要素の回転をロックするように構成されることを特徴とする。
さらに、左右両輪にそれぞれ減速機と電動機が配置されるので、左右両輪を独立に制御して操縦安定(旋回)性を向上させることができる。また、1つの電動機と2つの摩擦材で旋回性を向上させる場合と比べて、摩擦材のすべり制御に伴う発熱による損失を抑制することができ、例えばハイブリッド車両に搭載する場合に最適な仕様とすることができる。
本発明にかかる駆動装置1は、電動機2A、2Bを車軸駆動用の駆動源とするものであり、例えば、図1に示すような駆動システムの車両3に用いられる。
図1に示す車両3は、内燃機関4と電動機5が直列に接続された駆動ユニット6を車両前部に有するハイブリッド車両であり、この駆動ユニット6の動力がトランスミッション7を介して前輪Wfに伝達される一方で、この駆動ユニット6と別に車両後部に設けられた本発明に係る駆動装置1の動力が後輪Wr(RWr、LWr)に伝達されるようになっている。駆動ユニット6の電動機5と後輪Wr側の駆動装置1の電動機2A、2Bは、PDU8(パワードライブユニット)を介してバッテリ9に接続され、バッテリ9からの電力供給と、バッテリ9へのエネルギー回生がPDU8を介して行われるようになっている。
この油圧ブレーキ60A、60Bでは、第1作動室と第2作動室に高圧オイルが導入され、第1ピストン壁63A、63Bと第2ピストン壁64A、64Bに作用するオイルの圧力によって固定プレート35A、35Bと回転プレート36A、36Bを相互に押し付けが可能である。したがって、軸方向前後の第1,第2ピストン壁63A、63B,64A、64Bによって大きな受圧面積を稼ぐことができるため、ピストン37A、37Bの径方向の面積を抑えたまま固定プレート35A、35Bと回転プレート36A、36Bに対する大きな押し付け力を得ることができる。
図12に示すように、本発明の駆動装置1におけるFWD回生時及びRVS駆動時の車軸トルクは、FWD駆動時の車軸トルクより低く設定されている。これにより、FWD回生時及びRVS駆動時には、図8及び図9で説明したように油圧ブレーキ60A、60Bによりブレーキがなされるが、回生トルクやリバーストルクが低く設定されているため、ブレーキ容量が低くてすむので固定プレート35A、35Bや回転プレート36A、36Bを削減でき、低い油圧設定によりポンプ損失の低減を図ることができる。
また、電動機2A、2Bの駆動や回生が必要であり、且つ、一方向クラッチ50が開放されている場合に、油圧ブレーキ60A、60Bを係合することにより電動機2A、2Bの駆動や回生を行うことができると共に、電動機2A、2Bの駆動や回生が不要な場合には、油圧ブレーキ60A、60Bを開放しておくことにより電動機2A、2Bの連れ回りを防止することができる。これにより、電動機2A、2Bを必要最小限で運転を行うことができ、燃費の向上を図ることができる。
なお、本実施形態の駆動装置1は、2つの電動機2A、2Bにそれぞれ遊星歯車式減速機12A、12Bを設け、それぞれ左後輪LWrと右後輪RWrの制御するように構成したが、これに限定されず、図13に示すように1つの電動機2Cと1つの減速機12Cを不図示の差動装置に接続して構成してもよい。なお、図13中、上記実施形態と同一の構成部分には同一符号を付して説明を省略した。
2A 電動機(第1の電動機)
2B 電動機(第2の電動機)
10A 車軸(駆動軸)
10B 車軸(駆動軸)
12A 遊星歯車式減速機(第1の減速機)
12B 遊星歯車式減速機(第2の減速機)
16A、16B 円筒軸(出力軸)
21A、21B サンギヤ(第1の回転要素)
23A、23B プラネタリキャリア(キャリア、第2の回転要素)
24A、24B リングギヤ(第3の回転要素)
26A、26B 第1ピニオン
27A、27B 第2ピニオン
50 一方向クラッチ(一方向動力伝達手段)
60A 油圧ブレーキ(双方向動力伝達手段)
60B 油圧ブレーキ(双方向動力伝達手段)
Claims (7)
- 第1及び第2の電動機を車軸駆動用の駆動源とする駆動装置であって、
前記第1及び第2の電動機の駆動回転を減速する第1及び第2の減速機を備え、
前記第1及び第2の減速機は、第1の回転要素と、第2の回転要素と、第3の回転要素と、を備え、
前記第1の減速機の前記第3の回転要素と前記第2の減速機の前記第3の回転要素とに対し、一方向の動力のみを伝達し他方向の動力を遮断する一方向動力断接手段が配置され、
前記一方向動力断接手段はインナーレースとアウターレースとを備え、
前記第1の減速機の前記第3の回転要素と前記第2の減速機の前記第3の回転要素とを、前記インナーレースに結合させることによって、前記第1の減速機の前記第3の回転要素と前記第2の減速機の前記第3の回転要素とが一体回転可能に構成されることを特徴とする駆動装置。 - 前記第1の減速機の前記第3の回転要素と前記第2の減速機の前記第3の回転要素とは、前記インナーレースにスプライン結合されることを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
- 前記第1及び第2の減速機は遊星歯車式減速機であって、前記第1の回転要素はサンギヤで、前記第2の回転要素はプラネタリキャリアで、前記第3の回転要素はリングギヤで構成され、
前記第1及び第2の遊星歯車式減速機の前記サンギヤに前記第1及び第2の電動機の出力軸が連結され、
前記第1及び第2の遊星歯車式減速機の前記プラネタリキャリアに前記車軸が連結され、
前記第1及び第2の遊星歯車式減速機の前記リングギヤに前記一方向動力断接手段が接続されることを特徴とする請求項1又は2に記載の駆動装置。 - 前記第1及び第2の遊星歯車式減速機の前記リングギヤは、前記第1及び第2の遊星歯車式減速機の前記プラネタリキャリアに支持されて前記サンギヤと噛合するプラネタリギヤと噛合するギヤ部より小径の小径部を備え、
前記第1の遊星歯車式減速機の前記リングギヤの前記小径部と前記第2の遊星歯車式減速機の前記リングギヤの前記小径部とは、対向配置され、前記インナーレースと一体回転するように構成され、
前記第1及び第2の遊星歯車式減速機の前記リングギヤの前記小径部の径方向外側に前記インナーレースが配置されることを特徴とする請求項3に記載の駆動装置。 - 前記プラネタリキャリアが支持するプラネタリギヤは、大径の第1ピニオンと前記第1ピニオンよりも小径の第2ピニオンを有する2連ピニオンで形成され、
前記第1ピニオンは前記サンギヤと噛合し、前記第2ピニオンは前記リングギヤと噛合することを特徴とする請求項3又は4に記載の駆動装置。 - 前記第1の減速機の前記第3の回転要素と前記第2の減速機の前記第3の回転要素とに対し双方向動力断接手段が配置されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の駆動装置。
- 前記駆動装置は車両に用いられ、
前記一方向動力断接手段は、前記第1及び第2の電動機の駆動回転により前記車両が前進する際に係合して、前記第1及び第2の減速機の前記第3の回転要素の回転をロックするように構成されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の駆動装置。
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