JP5998800B2 - クラッチ装置及びインホイールモータ - Google Patents

Description

本発明は、クラッチ装置及び電動車両を駆動するインホイールモータに関する。

電動車両駆動装置のうち、特にホイールを直接駆動するものをインホイールモータという。ここでいうインホイールモータとは、電動車両が備えるホイールの近傍に設けられる駆動装置である。インホイールモータは、ホイールの内部又はホイール近傍に配置される必要がある。しかしながら、ホイールの内部やホイール近傍は、比較的狭い空間である。よって、インホイールモータは、小型化が要求される。

インホイールモータには、減速機構を備える方式のものと、減速機構を備えないダイレクトドライブ方式のものとがある。減速機構を備える方式のインホイールモータは、電動車両の発進時や登坂時（坂道を登る時）に、電動車両を駆動するために十分な回転力を確保しやすい。しかしながら、減速機構を備える方式のインホイールモータは、減速機構を介して回転力をホイールに伝えるため、減速機構での摩擦損失が生じる。減速機構を備えるインホイールモータは、モータの出力軸の回転速度がホイールの回転速度よりも常に速い。よって、減速機構を備える方式のインホイールモータは、特に、電動車両が高速で走行する時に、減速機構での摩擦損失によってエネルギーの損失が増大する。

一方、ダイレクトドライブ方式のインホイールモータは、減速機構を介さずに回転力をホイールに伝えるため、エネルギーの損失を低減できる。しかしながら、ダイレクトドライブ方式のインホイールモータは、減速機構によって回転力を増幅できない。これにより、ダイレクトドライブ方式のインホイールモータは、電動車両の発進時や登坂時に、電動車両を駆動するために十分な回転力を確保しにくい。電動車両を駆動するために十分な回転力を確保するための技術として、例えば、特許文献１には、インホイールモータではないが、遊星歯車機構を含む減速機構と、２つのモータとを備える技術が記載されている。

また、特許文献２には、静止系部材に対する相対角度変位を通じてトルク伝達部材を軸方向に移動させることによりトルク伝達部材と出力系回転部材との係合・離脱を制御する制御部材とを備え、制御部材は、静止系部材に弾圧接触することによりその静止系部材との間で回転抵抗が付与される２ウェイクラッチユニットの技術が記載されている。

特開２００５−０８１９３２号公報 特開２００８−３０９１８８号公報

特許文献１に記載されている技術は、動力循環経路を有する。特許文献１に記載されている技術は、動力循環経路内で回転力をまず電力に変換し、その電力を再度回転力に変換している。したがって、特許文献１に記載されている技術は、動力循環経路に発電機及びモータを含む必要がある。しかしながら、上述のように、インホイールモータは、電動車両駆動装置の小型化が要求されており、発電機及びモータを設置するためのスペースをホイール近傍に確保することが困難である。また、特許文献１に記載されている技術は、動力を電力に変換し、さらに電力を動力に変換する。このため、特許文献１に記載されている技術は、エネルギーの変換時にエネルギーの損失が生じる。

特許文献２に記載されている技術は、入力系回転部材から出力系回転部材へ動力を伝達するが、逆方向への動力伝達を行うことができない。特許文献２に記載されている技術は、回転を両方向で規制できるクラッチ装置において、係合状態と非係合状態とを切り替える精度を高めることに関して、考慮されていない。

本発明は、回転を両方向で規制できるクラッチ装置及びエネルギーの損失を低減できるインホイールモータを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、クラッチ装置は、静止系に固定された円筒形状の部材である外側部材と、前記外側部材の径方向内側に配置される円筒形状の部材であって、一方の端部に摩擦力を発生させる摩擦係合部材を備え、かつ周方向に向かって複数のローラを回転可能に保持する保持器と、前記保持器の径方向内側に前記ローラを介して配置される円筒形状の部材であって、キャリアの回転の許容と規制とを切り替え、前記キャリアと連結する内側部材と、前記外側部材と前記内側部材との間に介在する軸受と、前記摩擦係合部材の発生する摩擦力によって前記内側部材に対する前記保持器の相対位相が変化した場合に、前記保持器と前記内側部材との間に作用し、前記保持器の相対位相の変化を減じる方向に戻す弾性力を生じさせるリターンスプリングと、を含むことを特徴とする。

上記構成により、このクラッチ装置は、キャリアの回転方向が変化しても、中立状態から動作できるので、回転の規制（係合状態）から許容（非係合状態）への切り替えの精度を高めることができ、回転を両方向で規制できる。

本発明の望ましい態様として、前記保持器は、前記摩擦係合部材を備える端部とは反対側の端部に、前記摩擦係合部材から離れる方向に延在する複数の周方向規制突起部を備え、前記リターンスプリングは前記内側部材の外周に沿う円弧形状であって、前記リターンスプリングの中央が前記内側部材の外周に固定され、前記相対位相を変化させた場合に、前記リターンスプリングの周方向の端部は前記周方向規制突起部の少なくとも１つを押圧することが好ましい。

上記構成により、クラッチ装置は、保持器と内側部材との回転方向（周方向）の位置関係をクラッチ装置の外部構造に依存せずに、規制できる。また、内側部材に対する保持器の相対位相が変化すると、リターンスプリングの端部は周方向規制突起部の少なくとも１つを押圧する。これにより、キャリアの回転方向が変化して反転するときに、保持器と内側部材の位置を中立位置に戻す復元力が働き、回転の規制（係合状態）から許容（非係合状態）への切り替えの精度を高めることができる。その結果、クラッチ装置は、キャリアの回転を両方向で精度よく規制できる。

本発明の望ましい態様として、前記保持器は、前記摩擦係合部材を備える端部とは反対側の端部に、径方向内側に向かって延びる軸方向位置固定突起部を備え、前記内側部材は、外周に溝が設けられ、前記軸方向位置固定突起部の先端が前記溝に挿入されていることが好ましい。

上記構成により、クラッチ装置は、保持器と内側部材との軸方向の位置関係をクラッチ装置の外部構造に依存せずに、規制できる。このため、保持器の軸方向の脱洛を抑制できる。その結果、クラッチ装置の構成要素が各々分離する可能性が低減し、静止系への取り付け時に取り扱いが容易となる。

本発明の望ましい態様として、前前記軸受は、軸方向に複数配列されていることが好ましい。この構成により、複数の軸受が、内側部材が外側部材に対して相対的に回転する場合の振れ回りを抑制し、モーメント剛性を高めることができる。

本発明の望ましい態様として、前記外側部材は、前記外側部材の外周に備えられるピンで前記静止系に固定されていることが好ましい。この構成により、外側部材の体積を抑制し、クラッチ装置を軽量にすることができる。

本発明の望ましい態様として、前記外側部材は、前記外側部材の外周に設けられているスプラインの凹凸で前記静止系に固定されていることが好ましい。この構成により、スプラインの凹凸が静止系の対応する凹凸と嵌め合い、回り止めとなる。その結果、外側部材の体積を抑制し、クラッチ装置を軽量にすることができる。

本発明の望ましい態様として、前記外側部材は、外周に止め輪を備え、前記止め輪が前記静止系に対する軸方向の位置を規制していることが好ましい。この構成により、軸方向の位置精度を高めることができる。

本発明の望ましい態様として、前記摩擦係合部材は、前記摩擦係合部材の外周にかけ回されるガータースプリングを備えることが好ましい。この構成により、外周部にかけ回されているガータースプリングの張力によって、摩擦係合部材の摩擦面が保持器の中心軸を通るシャフトに押し付けられる。摩擦係合部材の摩擦面とシャフトの摩擦係合部との間に発生する摩擦力によって、保持器はその中心軸を中心に回転することができる。

本発明の望ましい態様として、前記摩擦係合部材は、前記ガータースプリングを囲うスプリング保持部を備えることが好ましい。この構成により、スプリング保持部は、ガータースプリングに遠心力が加わった場合でも摩擦係合部材からガータースプリングが脱洛する可能性を抑制することができる。

本発明の望ましい態様として、前記摩擦係合部材は、前記保持器の端部に前記保持器の周方向に向かって配置され、かつ前記摩擦係合部材を貫通する揺動ピンにより揺動可能に取り付けられ、前記揺動ピンは端部がかしめられていることが好ましい。この構成により、揺動ピンが軸方向に抜けにくくなり、摩擦係合部材は保持器に対して揺動することができる。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、インホイールモータは、第１モータと、第２モータと、前記第１モータと連結される第１サンギアと、前記第１サンギアと噛み合う第１ピニオンギアと、前記第１ピニオンギアが自転できるように、かつ、前記第１ピニオンギアが前記第１サンギアを中心に公転できるように前記第１ピニオンギアを保持する第１キャリアと、前記キャリアを前記第１キャリアとして、前記第１キャリアの回転を両方向で規制できる前記クラッチ装置と、前記第１ピニオンギアと噛み合い、かつ、前記第２モータと連結される第１リングギアと、前記第１モータと連結される第２サンギアと、前記第２サンギアと噛み合う第２ピニオンギアと、前記第２ピニオンギアと噛み合う第３ピニオンギアと、前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアがそれぞれ自転できるように、かつ、前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアが前記第２サンギアを中心に公転できるように前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアを保持するとともに、前記第１リングギアと連結される第２キャリアと、前記第３ピニオンギアと噛み合う第２リングギアと、を含み、上述したクラッチ装置は、前記キャリアを前記第１キャリアとして、前記第１キャリアの回転を両方向で規制でき、前記第１サンギア及び前記第２サンギアの回転方向と、前記クラッチ装置で回転方向が規制された前記第１キャリアの回転しようとする方向とが反対方向になるとともに、前記第１サンギア及び前記第２サンギアの回転速度の絶対値が前記クラッチ装置で回転方向が規制された前記第１キャリアの回転速度の絶対値よりも大きい第１変速状態と、前記第１サンギア及び前記第２サンギアの回転方向と、前記第１キャリアの回転する方向とが同じ方向になる第２変速状態と、を切り替えて運転できることを特徴とする。

上記構成により、このインホイールモータは、第１変速状態及び第２変速状態の２つの変速状態を実現できる。第１変速状態では、第１モータ及び第２モータが作動し、かつクラッチ装置は係合状態である。第１変速状態で、このインホイールモータは、第２キャリアから第１リングギアに回転力の一部が戻り、さらに第１リングギアに伝わった回転力が第１サンギアを介して第２サンギアに伝わる。すなわち、このインホイールモータは、回転力が循環する。このような構造により、このインホイールモータは、より大きな変速比を実現できる。すなわち、このインホイールモータは、第１変速状態の時に、第１モータが出力する回転力よりも大きな回転力をホイールに伝達できる。

第２変速状態では、第１モータ及び第２モータは作動し、かつクラッチ装置は非係合状態である。このインホイールモータは、第２変速状態の際、第２モータの角速度が変化することで、変速比を連続的に変更できる。このようにすることで、このインホイールモータは、第１モータの角速度と、出力軸となる第２リングギアの角速度との差を低減できるので、摩擦損失を低減でき、結果としてエネルギーの損失を低減できる。

また、このインホイールモータは、第１変速状態において、第１モータ及び第２モータの両方が作動するので、第１モータ及び第２モータの両方を有効に利用できる。また、このインホイールモータは、第１変速状態においては、第１モータ及び第２モータの両方から動力を得ることができるので、必要な動力を得るにあたり、モータ１個あたりの出力を小さくすることができる。このため、無闇に出力が大きいモータを用いる必要はなく、また、モータ効率がよい領域で第１モータ及び第２モータを作動させやすくなる。その結果、このインホイールモータはエネルギーの損失を低減できる。

また、このインホイールモータは、動力循環経路に発電機及びモータを含まないので、小型化を実現できる。また、このインホイールモータは、クラッチ装置として、第１キャリアの回転を両方向で規制できる、いわゆる２ウェイクラッチ装置を用いて第１変速状態と第２変速状態とを切り替えるので、前進方向及び後進方向の両方において変速が可能になる。また、２ウェイクラッチ装置は、第１モータの回転によって受動的に動作するので、インホイールモータの変速動作にアクチュエータを必要としない。その結果、インホイールモータの部品点数の低減及び小型化を実現できる。

本発明の望ましい態様として、前記第２リングギアと連結される第３サンギアと、前記第３サンギアと噛み合う第４ピニオンギアと、前記第４ピニオンギアが自転できるように、かつ、前記第４ピニオンギアが前記第３サンギアを中心に公転できるように前記第４ピニオンギアを保持するとともに、電動車両の車輪と連結される第３キャリアと、前記第４ピニオンギアと噛み合い、かつ、静止系に固定される第３リングギアと、を含む減速機構を有することが好ましい。このようにすれば、減速機構により第１モータ及び第２モータの回転力を増幅することができるので、第１モータ及び第２モータに要求される回転力を低減できる。その結果、第１モータ及び第２モータの小型化及び軽量化をすることができるので、このインホイールモータを小型化及び軽量化することができる。

本発明の望ましい態様として、前記クラッチ装置は、静止系に固定された外側部材と、前記第１キャリアと連結した内側部材と、複数のローラと、前記複数のローラを保持する保持器と、を有し、前記保持器に備えられた摩擦係合部材が、前記第１サンギア、前記第２サンギア又は前記第１モータのロータにおける入力部と係合し、かつ前記摩擦係合部材の発生する摩擦力によって前記内側部材に対する前記保持器の相対位相を変化させることで、前記第１キャリアの回転の許容と規制とを切り替えることが好ましい。このようにすれば、第１変速状態を、いわゆるローギアとし、第２変速状態を、いわゆるハイギアとすることができる。

本発明の望ましい態様として、前記クラッチ装置は、前記第１サンギア及び前記第２サンギアの回転に基づいて前記第１キャリアの回転の規制と許容とを切り替えることが好ましい。このように、いわゆる２ウェイクラッチ装置を用いて第１変速状態と第２変速状態とを切り替えるので、前進方向及び後進方向の両方において変速が可能になる。

本発明は、回転を両方向で規制できるクラッチ装置及びエネルギーの損失を低減できるインホイールモータを提供することができる。

図１は、実施形態１の電動車両駆動装置の構成を示す図である。 図２は、実施形態１に係る電動車両駆動装置が備えるクラッチ装置を回転軸Ｒと平行な方向にみた状態を示す正面図である。 図３は、図２に示すクラッチ装置のＡ−Ａ断面図である。 図４は、図２の背面側から視たクラッチ装置の斜視図である。 図５は、図２に示すクラッチ装置が内蔵する保持器組立体の側面図である。 図６は、図５に示す保持器組立体を分解した状態を示す斜視図である。 図７は、図５に示す保持器組立体のＢ−Ｂ断面図である。 図８は、図７に示す保持器組立体のＣ−Ｃ断面における軸方向位置固定機構の要部拡大図である。 図９は、図７に示す保持器組立体のＤ−Ｄ断面図である。 図１０は、クラッチ装置の動作を説明するための図である。 図１１は、クラッチ装置の動作を説明するための図である。 図１２は、クラッチ装置の動作を説明するための図である。 図１３は、クラッチ装置の動作を説明するための図である。 図１４は、実施形態１に係る電動車両駆動装置が第１変速状態にある場合に、回転力が伝わる経路を示す説明図である。 図１５は、実施形態１に係る電動車両駆動装置が第２変速状態にある場合に、回転力が伝わる経路を示す説明図である。 図１６は、実施形態１に係る電動車両駆動装置の内部構造を示す図である。 図１７は、車両を走行させるモータに要求される回転力（トルク）と角速度（回転速度）との関係を示す図である。 図１８は、実施形態２に係るクラッチ装置を回転軸Ｒと平行な方向にみた状態を示す正面図である。 図１９は、図１８に示すクラッチ装置のＥ−Ｅ断面図である。 図２０は、図１８の背面側から視たクラッチ装置の斜視図である。 図２１は、実施形態３に係るクラッチ装置を回転軸Ｒと平行な方向にみた状態を示す正面図である。 図２２は、図２１に示すクラッチ装置のＦ−Ｆ断面図である。 図２３は、図２１の背面側から視たクラッチ装置から外側部材に取り付ける止め輪を分解した状態を示す斜視図である。 図２４は、実施形態４に係るクラッチ装置をクラッチ側摩擦係合部材側からみた背面図である。 図２５は、図２４に示すＪ−Ｊ断面図である。 図２６は、揺動ピンを説明するための説明図である。 図２７は、揺動ピンを説明するための説明図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、実施形態１の電動車両駆動装置の構成を示す図である。インホイールモータである電動車両駆動装置１０は、ケーシングＧと、第１モータ１１と、第２モータ１２と、変速機構１３と、減速機構４０と、ホイール軸受５０とを含む。なお、インホイールモータは、必ずしもホイールの内部に収納されていなくてもよい。ケーシングＧは、第１モータ１１と、第２モータ１２と、変速機構１３と、減速機構４０とを収納する。

第１モータ１１は、第１回転力ＴＡを出力できる。第２モータ１２は、第２回転力ＴＢを出力できる。変速機構１３は、第１モータ１１と連結される。このような構造により、変速機構１３は、第１モータ１１が作動すると、第１モータ１１から第１回転力ＴＡが伝えられる（入力される）。また、変速機構１３は、第２モータ１２と連結される。このような構造により、変速機構１３は、第２モータ１２が作動すると、第２回転力ＴＢが伝えられる（入力される）。ここでいうモータの作動とは、第１モータ１１（第２モータ１２）に電力が供給されて第１モータ１１（第２モータ１２）の入出力軸が回転することをいう。

変速機構１３は、減速比（変速機構１３への入力回転速度ωｉと出力回転速度ωｏとの比ωｉ／ωｏ）を変更できる。変速機構１３は、第１遊星歯車機構２０と、第２遊星歯車機構３０と、クラッチ装置６０とを含む。第１遊星歯車機構２０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構である。第１遊星歯車機構２０は、第１サンギア２１と、第１ピニオンギア２２と、第１キャリア２３と、第１リングギア２４とを含む。第２遊星歯車機構３０は、ダブルピニオン式の遊星歯車機構である。第２遊星歯車機構３０は、第２サンギア３１と、第２ピニオンギア３２ａと、第３ピニオンギア３２ｂと、第２キャリア３３と、第２リングギア３４とを含む。

第１サンギア２１は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できるようにケーシングＧ内に支持される。第１サンギア２１は、第１モータ１１と連結される。このような構造により、第１サンギア２１は、第１モータ１１が作動すると、第１回転力ＴＡが伝えられる。そして、第１サンギア２１は、第１モータ１１が作動すると、回転軸Ｒを中心に回転する。第１ピニオンギア２２は、第１サンギア２１と噛み合う。第１キャリア２３は、第１ピニオンギア２２が第１ピニオン回転軸Ｒｐ１を中心に回転（自転）できるように第１ピニオンギア２２を保持する。第１ピニオン回転軸Ｒｐ１は、例えば、回転軸Ｒと平行である。

第１キャリア２３は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できるようにケーシングＧ内に支持される。このような構造により、第１キャリア２３は、第１ピニオンギア２２が第１サンギア２１を中心に、すなわち回転軸Ｒを中心に公転できるように第１ピニオンギア２２を保持する。第１リングギア２４は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できる。第１リングギア２４は、第１ピニオンギア２２と噛み合う。また、第１リングギア２４は、第２モータ１２と連結される。このような構造により、第１リングギア２４は、第２モータ１２が作動すると第２回転力ＴＢが伝えられる。そして、第１リングギア２４は、第２モータ１２が作動すると、回転軸Ｒを中心に回転（自転）する。

クラッチ装置６０は、ケーシングＧと第１キャリア２３との間に配置される。クラッチ装置６０は、第１キャリア２３の回転を両方向で規制できる。具体的には、クラッチ装置６０は、回転軸Ｒを中心とした第１キャリア２３の回転を規制（制動）する場合と、前記回転を許容する場合とを切り替えできる。以下、クラッチ装置６０は、前記回転を規制（制動）する状態を係合状態といい、前記回転を許容する状態を非係合状態という。クラッチ装置６０は、第１キャリア２３の両方の回転方向において、係合状態と非係合状態とを切り替えることができる、いわゆる２ウェイクラッチ装置である。

クラッチ装置６０は、摩擦係合部材（クラッチ側摩擦係合部材）６４を介して、第１サンギア２１と第２サンギア３１とが取り付けられるサンギアシャフト１４と接続される。クラッチ側摩擦係合部材６４がサンギアシャフト１４と接する部分は、サンギア側摩擦係合部１４Ｆである。このような構造により、クラッチ装置６０は、第１サンギア２１及び第２サンギア３１の回転に基づいて第１キャリア２３の係合状態（回転の規制）と非係合状態（回転の許容）とを切り替えることができる。サンギア側摩擦係合部１４Ｆは、クラッチ側摩擦係合部材６４との間の摩擦力を向上させるための加工（粗面加工、ローレット加工等）がサンギアシャフト１４の表面に施されていてもよいし、摩擦材がサンギアシャフト１４に取り付けられていてもよい。このように、第１キャリア２３は、クラッチ装置６０によってケーシングＧとの係合と分離とが可能となっている。すなわち、クラッチ装置６０は、ケーシングＧに対して第１キャリア２３を回転自在としたり、ケーシングＧに対して第１キャリア２３を回転不能にしたりすることができる。

第２サンギア３１は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できるようにケーシングＧ内に支持される。第２サンギア３１は、第１サンギア２１を介して第１モータ１１と連結される。具体的には、第１サンギア２１と第２サンギア３１とは、それぞれが同軸（回転軸Ｒ）で回転できるようにサンギアシャフト１４に一体で形成される。そして、サンギアシャフト１４は、第１モータ１１と連結される。このような構造により、第２サンギア３１は、第１モータ１１が作動すると、回転軸Ｒを中心に回転する。

第２ピニオンギア３２ａは、第２サンギア３１と噛み合う。第３ピニオンギア３２ｂは、第２ピニオンギア３２ａと噛み合う。第２キャリア３３は、第２ピニオンギア３２ａが第２ピニオン回転軸Ｒｐ２を中心に回転（自転）できるように第２ピニオンギア３２ａを保持する。また、第２キャリア３３は、第３ピニオンギア３２ｂが第３ピニオン回転軸Ｒｐ３を中心に回転（自転）できるように第３ピニオンギア３２ｂを保持する。第２ピニオン回転軸Ｒｐ２及び第３ピニオン回転軸Ｒｐ３は、例えば、回転軸Ｒと平行である。

第２キャリア３３は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できるようにケーシングＧ内に支持される。このような構造により、第２キャリア３３は、第２ピニオンギア３２ａ及び第３ピニオンギア３２ｂが第２サンギア３１を中心に、すなわち回転軸Ｒを中心に公転できるように第２ピニオンギア３２ａ及び第３ピニオンギア３２ｂを保持することになる。また、第２キャリア３３は、第１リングギア２４と連結される。このような構造により、第２キャリア３３は、第１リングギア２４が回転（自転）すると、回転軸Ｒを中心に回転（自転）する。第２リングギア３４は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できる。第２リングギア３４は、第３ピニオンギア３２ｂと噛み合う。また、第２リングギア３４は、変速機構１３の入出力軸（変速機構入出力軸）１５と連結される。このような構造により、第２リングギア３４が回転（自転）すると、変速機構入出力軸１５は回転する。

減速機構４０は、変速機構１３と電動車両の車輪Ｈとの間に配置される。そして、減速機構４０は、変速機構入出力軸１５の回転速度を減速して、入出力軸（減速機構入出力軸）１６へ出力する。減速機構入出力軸１６は、電動車両の車輪Ｈに連結されており、減速機構４０と車輪Ｈとの間で動力を伝達する。このような構造により、第１モータ１１と第２モータ１２との少なくとも一方が発生した動力は、変速機構１３と減速機構４０とを介して車輪Ｈへ伝達されてこれを駆動する。また、車輪Ｈからの入力は、減速機構４０と変速機構１３とを介して第１モータ１１と第２モータ１２との少なくとも一方に伝達される。この場合、第１モータ１１と第２モータ１２との少なくとも一方は、車輪Ｈに駆動されて電力を発生することができる（回生）。

減速機構４０は、第３サンギア４１と、第４ピニオンギア４２と、第３キャリア４３と、第３リングギア４４とを含む。第３サンギア４１は、変速機構入出力軸１５が取り付けられている。このような構造により、第３サンギア４１と変速機構１３の第２リングギア３４とが変速機構入出力軸１５を介して連結される。第４ピニオンギア４２は、第３サンギア４１と噛み合っている。第３キャリア４３は、第４ピニオンギア４２が第４ピニオン回転軸Ｒｐ４を中心として自転できるように、かつ、第４ピニオンギア４２が第３サンギア４１を中心に公転できるように第４ピニオンギア４２を保持する。第３リングギア４４は、第４ピニオンギア４２と噛み合い、かつ、静止系（実施形態１ではケーシングＧ）に固定される。第３キャリア４３は、減速機構入出力軸１６を介して車輪Ｈに連結されている。また、第３キャリア４３は、ホイール軸受５０によって回転可能に支持される。

電動車両駆動装置１０は、変速機構１３と車輪Ｈとの間に減速機構４０を介在させて、変速機構１３の変速機構入出力軸１５の回転速度を減速して車輪Ｈを駆動する。このため、第１モータ１１及び第２モータ１２は、最大回転力が小さいものでも電動車両に必要な駆動力を得ることができる。その結果、第１モータ１１及び第２モータ１２の駆動電流が小さくて済むとともに、これらを小型化及び軽量化することができる。そして、電動車両駆動装置１０の製造コスト低減及び軽量化を実現できる。

制御装置１は、電動車両駆動装置１０の動作を制御する。より具体的には、制御装置１は、第１モータ１１及び第２モータ１２の回転速度、回転方向及び出力を制御する。制御装置１は、例えば、マイクロコンピュータである。次に、クラッチ装置６０の構造について説明する。

（クラッチ装置）
図２は、実施形態１に係る電動車両駆動装置が備えるクラッチ装置を回転軸Ｒと平行な方向にみた状態を示す正面図である。図３は、図２に示すクラッチ装置のＡ−Ａ断面図である。図４は、図２の背面側から視たクラッチ装置の斜視図である。図５は、図２に示すクラッチ装置が内蔵する保持器組立体の側面図である。図６は、図５に示す保持器組立体を分解した状態を示す斜視図である。図７は、図５に示す保持器組立体のＢ−Ｂ断面図である。図２から図７に示すように、クラッチ装置６０は、外側部材６１と、保持器６２と、ローラ６２Ｒと、内側部材６３と、クラッチ側摩擦係合部材６４と、押圧部材としてのスプリング６４Ｂとを含む。この他に、クラッチ装置６０は、軸受６５と、止め輪６６とを含む。

図２から図６に示すように、外側部材６１、保持器６２及び内側部材６３はいずれも円筒形状の部材である。外側部材６１の径方向内側に保持器６２が配置され、保持器６２の径方向内側に内側部材６３が配置される。そして、図５に示すように、保持器６２及び内側部材６３は、保持器組立体６２Ｕとなる。

図６に示すように、保持器６２は、中心軸と平行な方向に向かって形成された複数の保持溝それぞれに、複数のローラ６２Ｒを保持している。複数のローラ６２Ｒは、保持器６２の周方向に向かって等間隔で配置されている。ローラ６２Ｒは円柱形状の部材である。複数のローラ６２Ｒを保持した保持器６２は、外側部材６１と内側部材６３との間に配置される。

図４及び図６に示すように、クラッチ装置６０の保持器６２は、一方の端部に複数（実施形態１では３個）のクラッチ側摩擦係合部材６４を備えている。保持器６２は、クラッチ側摩擦係合部材６４のとは反対側の端部に、クラッチ側摩擦係合部材６４から離れる方向に延在する周方向規制突起部６２１ａ、６２１ｂを備えている。また、保持器６２は、クラッチ側摩擦係合部材６４のとは反対側の端部に、径方向内側に向かって延びる軸方向位置固定突起部６２２ａ、６２２ｂ、６２２ｃを備えている。

軸方向位置固定突起部６２２ａ、６２２ｂ、６２２ｃは、保持器６２の周方向に均等配置されている。実施形態１の保持器６２は、板部材をプレス加工して形成されており、切削加工による保持器に比較して軽量に製作されている。また、周方向規制突起部６２１ａ、６２１ｂ及び軸方向位置固定突起部６２２ａ、６２２ｂ、６２２ｃは、プレス加工により、打ち抜き及び折り曲げ加工されているので容易に形成できる。

内側部材６３は、保持器６２と対向する部分に、複数の平面（カム面）６３ｓｗを有している。複数のローラ６２Ｒを保持した保持器６２に内側部材６３が取り付けられた状態で、それぞれのカム面６３ｓｗは、それぞれのローラ６２Ｒと対向し接触する。図５に示すように内側部材６３は、内側部材６３の外周であって、保持器６２と対向しない部分に、リターンスプリング６７を取り付けるリターンスプリング取付部６３２と、軸受取付部６３４とを有している。

図３に示すように、内側部材６３の軸受取付部６３４には、軸受６５が取り付けられる。軸受６５の内輪が内側部材６３に取り付けられると、軸受６５の内側部材６３からの脱落を回避するため、内側部材６３に設けられた溝６３Ｓに止め輪６６が取り付けられる。実施形態１の軸受６５は、複数の軸受６５Ａ、６５Ｂを回転軸Ｒと平行に配列している。内側部材６３が保持器６２とともに外側部材６１の径方向内側に配置されると、軸受６５Ａ、６５Ｂの外輪は、外側部材６１の内周部に取り付けられる。このような構造により、軸受６５は、外側部材６１と内側部材６３とが相対的に回転できるように両者を支持する。そして、複数の軸受６５Ａ、６５Ｂは、外側部材６１と内側部材６３とが相対的に回転する場合の振れ回りを抑制し、モーメント剛性を高めることができる。実施形態１の軸受６５は、２列の軸受６５Ａ、６５Ｂで構成したが、３列以上の軸受で構成してもよい。

図５及び図６に示すように、リターンスプリング取付部６３２は、内側部材６３のカム面６３ｓｗと、軸受取付部６３４との間に位置し、カム面６３ｓｗ及び軸受取付部６３４よりも全周に渡って径方向の厚みが大きい。そして、カム面６３ｓｗとリターンスプリング取付部６３２との間には、径方向においてカム面６３ｓｗよりも小さい溝６３３を有している。リターンスプリング取付部６３２は、表面に径方向外側に突出する突出部６３１ａ、６３１ｂとを備え、隣り合う突出部６３１ａ、６３１ｂの間の凹部６３２ａに、リターンスプリング６７の固定部６７１を嵌め合わせる。

リターンスプリング６７は、板状の金属部材を弧状に加工し、内側に押圧力が加わるように加工した円弧形状のバネ要素である。固定部６７１は、板状部材の中央部分の凹みであって、リターンスプリング取付部６３２の突出部６３１ａ、６３１ｂの間の凹部６３２ａに嵌め合わせた場合に、突出部６３１ａ、６３１ｂに対して押圧力が加わる程度の凹み間隔を有している。リターンスプリング６７の周方向の両端にある、リターンスプリング端部６７２ａ、６７２ｂは、固定部６７１に対して左右対称の長さを有している。例えば、図７に示すように、リターンスプリング６７がリターンスプリング取付部６３２に取り付けられた場合、固定部６７１から回転軸Ｒに向かう直線と、リターンスプリング端部６７２ａ、６７２ｂから回転軸Ｒに向かう直線とのなす角度は、１２０°である。

上述したように、保持器組立体６２Ｕは、保持器６２の径方向内側に内側部材６３が配置され、リターンスプリング取付部６３２の表面に周方向規制突起部６２１ａ、６２１ｂが配置される。これにより、周方向規制突起部６２１ａの周方向の端部６２１ａａ、端部６２１ａｂのうち、周方向の端部６２１ａａがリターンスプリング端部６７２ａと接触し、復元力作用基部６７３を形成する。同様に、周方向規制突起部６２１ｂの周方向の端部６２１ｂａ、端部６２１ｂｂのうち、周方向の端部６２１ｂａがリターンスプリング端部６７２ｂと接触し、復元力作用基部６７３を形成する。

図８は、図７に示す保持器組立体のＣ−Ｃ断面における軸方向位置固定機構の要部拡大図である。図９は、図７に示す保持器組立体のＤ−Ｄ断面図である。図８に示すように、溝６３３の底表面６３３Ｂの回転軸Ｒからの距離（半径）をＬ１、軸方向位置固定突起部６２２ａ（６２２ｂ、６２２ｃ）の径方向内側先端部６２２Ｆの回転軸Ｒからの距離（半径）をＬ２、カム面６３ｓｗの回転軸Ｒからの最小距離をＬ３、リターンスプリング取付部６３２の外周表面の回転軸Ｒからの距離（半径）をＬ４とする。この場合、距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４は、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４の関係を満たす。このように、保持器６２は、クラッチ側摩擦係合部材６４を備える端部とは反対側の端部に、径方向内側に向かって延びる軸方向位置固定突起部６２２ａ（６２２ｂ、６２２ｃ）を備え、内側部材６３の外周に設けられた溝６３３に、軸方向位置固定突起部６２２ａ（６２２ｂ、６２２ｃ）の径方向内側先端部６２２Ｆが挿入されている。このため、軸方向位置固定突起部６２２ａ（６２２ｂ、６２２ｃ）は、溝６３３の中で規制される軸方向位置固定機構となり、保持器組立体６２Ｕは、内側部材６３から保持器６２が軸方向に抜けて脱洛する可能性を抑制する。そして、クラッチ装置６０は、保持器６２と内側部材６３との軸方向の位置関係をクラッチ装置６０の外部構造に依存せずに、規制できる。その結果、クラッチ装置６０の構成要素が各々分離する可能性が低減し、静止系（実施形態１ではケーシングＧ）への取り付け時に取り扱いが容易となる。

なお、底表面６３３Ｂは、カム面６３ｓｗ側及びリターンスプリング取付部６３２側の壁面との接続断面は曲面としている。これにより、溝６３３により加わる内側部材６３への応力を低減することができる。

保持器組立体６２Ｕは、保持器６２の径方向内側に内側部材６３が配置されるため、軸方向位置固定突起部６２２ａ（６２２ｂ、６２２ｃ）が塑性変形しないように、軸方向位置固定突起部６２２ａ（６２２ｂ、６２２ｃ）を溝６３３へ嵌め込む必要がある。図９に示すように、保持器組立体６２Ｕは、内側部材６３のクラッチ側摩擦係合部材６４側となる端面に面取りした面取部６３Ｑを有している。面取部６３Ｑの回転軸Ｒからの最小距離（最小半径）をＬ５とした場合、軸方向位置固定突起部６２２ａ（６２２ｂ、６２２ｃ）の径方向内側先端部６２２Ｆの回転軸Ｒからの距離（半径）Ｌ２よりも距離Ｌ５を小さくすることで、軸方向位置固定突起部６２２ａ（６２２ｂ、６２２ｃ）が内側部材６３のカム面６３ｓｗに乗り上げ易くなり、軸方向位置固定突起部６２２ａ（６２２ｂ、６２２ｃ）が不用意な力で塑性変形することを抑制できる。また、軸方向位置固定突起部６２２ａ（６２２ｂ、６２２ｃ）は、内側部材６３の外周を摺接しながら移動し、溝６３３に到達すると、軸方向位置固定突起部６２２ａの変形が復元する。

図２に示す外側部材６１は、図１に示す、電動車両駆動装置１０のケーシングＧに固定されるフランジ部６１Ｆを外側部材６１の周方向に向かって等間隔に複数（実施形態１においては６つ）備えている。フランジ部６１Ｆには、孔部６１Ｈが開けられていて、孔部６１Ｈを通したボルト（不図示）などを介してフランジ部６１ＦがケーシングＧに固定されて、外側部材６１は、静止系に固定される。内側部材６３は、図１に示す第１キャリア２３に取り付けられる。保持器６２は、クラッチ側摩擦係合部材６４及び図１に示すサンギア側摩擦係合部１４Ｆを介して、サンギアシャフト１４と接続される。図４に示すように、クラッチ装置６０の保持器６２は、複数（実施形態１では３個）のクラッチ側摩擦係合部材６４を有する。クラッチ側摩擦係合部材６４は、断面が弓形形状の部材である。

複数のクラッチ側摩擦係合部材６４は、保持器６２の周方向に向かって配置される。それぞれのクラッチ側摩擦係合部材６４は、一端部が揺動ピン６８によって保持器６２に取り付けられている。クラッチ側摩擦係合部材６４は、揺動ピン６８を中心として、保持器６２に対して揺動することができる（図４の矢印ｒで示す方向）。図４に示すスプリング６４Ｂは、クラッチ側摩擦係合部材６４の外周部に設けられた溝６４Ｓに取り付けられる。実施形態１において、スプリング６４Ｂは、例えば、ばね鋼で作られたコイルスプリングであり、複数のクラッチ側摩擦係合部材６４の溝６４Ｓに取り付けられ、複数のクラッチ側摩擦係合部材６４の外周部にかけ回される。

クラッチ側摩擦係合部材６４は、他端部、すなわち揺動ピン６８とは反対側に摩擦面６４Ｆを有する。摩擦面６４Ｆと揺動ピン６８までの間は、逃げ部６４Ｅが設けられる。逃げ部６４Ｅの表面は、摩擦面６４Ｆよりも溝６４Ｓ側に位置する。複数のクラッチ側摩擦係合部材６４の内側（保持器６２の径方向内側に相当）には、図１に示すサンギアシャフト１４が配置される。サンギアシャフト１４は、図１に示すサンギア側摩擦係合部１４Ｆが複数のクラッチ側摩擦係合部材６４の摩擦面６４Ｆと対向し、接触する。複数のクラッチ側摩擦係合部材６４は、外周部にかけ回されているスプリング６４Ｂの張力によって、摩擦面６４Ｆがサンギア側摩擦係合部１４Ｆに押し付けられる。クラッチ側摩擦係合部材６４の摩擦面６４Ｆとサンギアシャフト１４のサンギア側摩擦係合部１４Ｆとの間に発生する摩擦力によって、保持器６２はその中心軸（図１に示すサンギアシャフト１４等の回転軸Ｒと同じ）を中心に回転する。そして、内側部材６３に対する保持器６２の相対位相が変化する。この保持器６２の動作によって、クラッチ装置６０の係合状態と非係合状態とが切り替えられる。実施形態１において、クラッチ側摩擦係合部材６４は、サンギアシャフト１４と保持器６２との間に相対的な回転速度差が発生している場合に、前記回転速度差に起因する摩擦力を発生して、保持器６２を回転させるトルクを発生する。

実施形態１において、クラッチ側摩擦係合部材６４は、揺動ピン６８とは反対側に摩擦面６４Ｆを有することにより、スプリング６４Ｂによる押付力によって摩擦面６４Ｆの位置に大きなモーメントを発生させる。このようにすることで、揺動ピン６８とクラッチ側摩擦係合部材６４との間の摩擦の影響を小さくすることができる。このため、クラッチ装置６０は、摩擦面６４Ｆが自身の摩耗分を補償することができるので、摩擦面６４Ｆとサンギア側摩擦係合部１４Ｆとの間の摩擦力を一定の値に保ちやすくなる。その結果、クラッチ側摩擦係合部材６４は、一定の把持力でサンギアシャフト１４を把持することができるので、保持器６２を安定かつ確実に動作させて、クラッチ装置６０の係合状態と非係合状態とを安定かつ確実に切り替えることができる。次に、クラッチ装置６０の動作を説明する。

図１０から図１３は、クラッチ装置６０の動作を説明するための図である。図１１から図１３は、図１０に示すクラッチ装置６０の一部を拡大して示している。図１０から図１３は、説明の便宜のため、クラッチ装置６０を簡略化して表している。図１０に示すように、外側部材６１の内周部６１ｉｗと内側部材６３のカム面６３ｓｗとの間に保持器６２に回転可能に保持されたローラ６２Ｒが配置されている。実施形態１においては、保持器６２及び内側部材６３は、サンギアシャフト１４等の回転軸Ｒを中心として回転する。図１１は、クラッチ装置６０が中立状態にある状態を示している。内側部材６３のカム面６３ｓｗに直交し、かつ回転軸Ｒを通る直線上にローラ６２Ｒの中心がある状態が、クラッチ装置６０の中立状態である。この場合、内側部材６３は、図１１に示す回転軸Ｒを中心として両方向（図１１中矢印Ｑ方向）に回転することができる。

クラッチ側摩擦係合部材６４の摩擦面６４Ｆとサンギアシャフト１４のサンギア側摩擦係合部１４Ｆとの間に発生する摩擦力によって、図１２、図１３に示すように、保持器６２が回転軸Ｒを中心として回転した場合を考える。この場合、ローラ６２Ｒの位置が、クラッチ装置６０の中立状態における位置から回転軸Ｒを中心とした中心角θだけ変化している。すると、外側部材６１の内周部６１ｉｗと内側部材６３のカム面６３ｓｗとの間隔が小さくなり、ローラ６２Ｒが外側部材６１と内側部材６３との間でロック状態となる。この状態になると、内側部材６３は、保持器６２の回転方向と同方向の回転のみが許容され、保持器６２の回転方向と反対方向の回転は規制される。図１２に示す例では、矢印Ｑ１で示す方向への内側部材６３の回転のみが許容され、図１３に示す例では、矢印Ｑ２で示す方向への内側部材６３の回転のみが許容される。このため、保持器６２が回転軸Ｒを中心として回転すると、保持器６２の回転方向と反対方向に内側部材６３が回転しようとした場合にクラッチ装置６０が係合状態となり、保持器６２の回転方向と同一の方向に内側部材６３が回転しようとした場合にクラッチ装置６０が非係合状態となる。

クラッチ装置６０は、保持器６２の姿勢を変更させ、内側部材６３との相対位相を変化させることにより、内側部材６３を一方向のみに回転可能にするとともに、回転可能な方向とは反対方向に対しては回転不可能にすることができる。また、クラッチ装置６０は、保持器６２の姿勢によって、内側部材６３が回転可能な方向と回転不可能な方向とを変更することができる。実施形態１において、保持器６２は、クラッチ側摩擦係合部材６４及びサンギア側摩擦係合部１４Ｆを介してサンギアシャフト１４によって姿勢が変更される。サンギアシャフト１４は第１モータ１１に連結されているので、保持器６２の姿勢は、第１モータ１１の回転によって変更することができる。ところで、クラッチ装置６０は、クラッチ側摩擦係合部材６４がサンギアシャフト１４のサンギア側摩擦係合部１４Ｆと係合することで、サンギアシャフト１４の回転方向を保持器６２に伝達する。すなわち、サンギア側摩擦係合部１４Ｆは、保持器６２に回転方向を入力する入力部として作用する。そして、サンギアシャフト１４は、第１サンギア２１、第２サンギア３１及び第１モータ１１のロータに連結されるものであるから、サンギア側摩擦係合部１４Ｆは、第１サンギア２１、第２サンギア３１又は第１モータ１１のロータにおける入力部として機能する。このように、クラッチ装置６０は、クラッチ側摩擦係合部材６４が、第１サンギア２１、第２サンギア３１又は第１モータ１１のロータにおける入力部と係合し、かつクラッチ側摩擦係合部材６４の発生する摩擦力によって内側部材６３に対する保持器６２の相対位相を変化させることで、第１キャリア２３の回転の許容（非係合状態）と規制（係合状態）とを切り替える。

クラッチ側摩擦係合部材６４の発生する摩擦力によって内側部材６３に対する保持器６２の相対位相を変化させるので、摩擦力の状態によっては第１キャリア２３の回転が反転する場合、図１１に示す回転軸Ｒを中心として両方向（図１１中矢印Ｑ方向）に回転することができる中立状態に戻す復元力が十分ではない場合がある。その結果、第１キャリア２３の回転の規制（係合状態）から許容（非係合状態）への切り替えが行われず、クラッチ装置６０の動作が不正確となる可能性があるため、実施形態１に係るクラッチ装置６０では、リターンスプリング６７及び周方向規制突起部６２１ａ、６２１ｂが中立位置に戻す復元力を補助する。

クラッチ側摩擦係合部材６４の摩擦面６４Ｆとサンギアシャフト１４のサンギア側摩擦係合部１４Ｆとの間に発生する摩擦力によって、図１２、図１３に示すように、保持器６２が回転軸Ｒを中心として回転した場合、図７に示すリターンスプリング６７は、固定部６７１からリターンスプリング端部６７２ａにかけてのリターンスプリング半体及び固定部６７１からリターンスプリング端部６７２ｂにかけてのリターンスプリング半体のうち一方が圧縮し、他方が伸長する状態が維持される。次に、第１キャリア２３の回転が反転する場合、先ずリターンスプリング６７が弾性力より、復元力作用基部６７３で周方向規制突起部６２１ａ、６２１ｂの少なくとも１つを押圧する。その結果、クラッチ装置６０は、リターンスプリング６７が内側部材６３に対する保持器６２の相対位相を中立状態に戻すことができる。その結果、クラッチ側摩擦係合部材６４の発生する摩擦力に関わらず、クラッチ装置６０は、正確に第１キャリア２３の回転の規制（係合状態）から許容（非係合状態）への切り替えをすることができる。

以上説明したように、クラッチ装置６０は、静止系に固定された円筒形状の部材である外側部材６１と、保持器６２と、内側部材６３と、軸受６５と、リターンスプリング６７とを備える。保持器６２は、外側部材６１の径方向内側に配置される円筒形状の部材であって、一方の端部に摩擦力を発生させる摩擦係合部材６４を備え、かつ周方向に向かって複数のローラ６２Ｒを回転可能に保持する。内側部材６３は、保持器６２の径方向内側にローラ６２Ｒを介して配置される円筒形状の部材であって、第１キャリア２３の回転の許容と規制とを切り替え、第１キャリア２３と連結する。リターンスプリング６７は、クラッチ側摩擦係合部材６４の発生する摩擦力によって内側部材６３に対する保持器６２の相対位相が変化した場合に、保持器６２と内側部材６３との間に作用し、保持器６２の相対位相の変化を減じる方向に戻す弾性力を生じさせる。このクラッチ装置６０は、第１キャリア２３の回転方向が変化しても、クラッチの中立状態から動作できるので、回転の規制（係合状態）から許容（非係合状態）への切り替えの精度を高めることができ、第１キャリア２３の回転を両方向で規制できる。

そして、保持器組立体６２Ｕは、保持器６２がクラッチ側摩擦係合部材６４を備える端部とは反対側の端部に擦係合部材６４から離れる方向に延在する複数の周方向規制突起部６２１ａ、６２１ｂを備え、リターンスプリング６７の中央は、内側部材６３の外周に固定され、内側部材６３が保持器６２に対して相対的に回転した場合に、リターンスプリング６７の端部は周方向規制突起部６２１ａ、６２１ｂの少なくとも１つを押圧する。この構成により、クラッチ装置６０は、保持器６２と内側部材６３との回転方向（周方向）の位置関係をクラッチ装置６０の外部構造に依存せずに、規制できる。また、内側部材６３に対する保持器６２の相対位相が変化すると、リターンスプリング６７の端部は周方向規制突起部６２１ａ、６２１ｂの少なくとも１つを押圧する。これにより、第１キャリアの回転方向が変化して反転するときに、保持器６２と内側部材６３の位置を中立位置に戻す復元力が働き、回転の規制（係合状態）から許容（非係合状態）への切り替えの精度を高めることができる。その結果、クラッチ装置６０は、キャリアの回転を両方向で精度よく規制できる。次に、電動車両駆動装置１０における回転力の伝達経路について説明する。

図１４は、実施形態１に係る電動車両駆動装置が第１変速状態にある場合に、回転力が伝わる経路を示す説明図である。電動車両駆動装置１０は、第１変速状態と第２変速状態との２つの変速状態を実現できる。まずは、第１変速状態を電動車両駆動装置１０が実現する場合を説明する。

第１変速状態は、いわゆるローギア状態の状態であり、減速比を大きくとることができる。すなわち、変速機構入出力軸１５のトルクを大きくすることができる。第１変速状態は、主に、電動車両が走行時に大きな駆動力を必要とする場合、例えば、坂道を発進するとき又は登坂時（坂道を登る時）等に用いられる。第１変速状態では、第１モータ１１と第２モータ１２とはともに動作するが、発生するトルクの大きさが等しく、かつトルクの向きが反対になる。第１モータ１１の動力は、サンギアシャフト１４を介して第１サンギア２１に入力され、第２モータ１２の動力は、第１リングギア２４に入力される。第１モータ１１の動力がサンギアシャフト１４に入力されることによって、サンギア側摩擦係合部１４Ｆ及びクラッチ側摩擦係合部材６４を介してクラッチ装置６０の保持器６２の姿勢が中立状態から変更される。第１モータ１１と第２モータ１２とは発生するトルクの大きさが等しく、かつトルクの向きが反対になるため、第１モータ１１による保持器６２の回転方向と、第２モータ１２によって回転する第１キャリア２３及びこれに連結されている内側部材６３の回転方向とは反対になる。このため、第１変速状態において、クラッチ装置６０は係合状態になる。すなわち、第１変速状態において、第１ピニオンギア２２は、ケーシングＧに対して回転できない状態となる。

第１変速状態において、電動車両駆動装置１０は、サンギアシャフト１４、すなわち、第１サンギア２１及び第２サンギア３１の回転方向と、クラッチ装置６０で回転方向が規制された第１キャリア２３の回転しようとする方向とが反対方向になる。また、電動車両駆動装置１０は、第１サンギア２１及び第２サンギア３１の回転速度の絶対値がクラッチ装置６０で回転方向が規制された第１キャリア２３の回転速度の絶対値よりも大きくなる。

第１変速状態の時に、第１モータ１１が出力する回転力を第１回転力Ｔ１とし、第２モータ１２が出力する回転力を第２回転力Ｔ５とする。図１４に示す第１回転力Ｔ１、循環回転力Ｔ３、合成回転力Ｔ２、第１分配回転力Ｔ６及び第２分配回転力Ｔ４の各回転力は、各部位に作用するトルクを示し、単位はＮｍである。

第１モータ１１から出力された第１回転力Ｔ１は、第１サンギア２１に入力される。そして、第１回転力Ｔ１は、第１サンギア２１で循環回転力Ｔ３と合流して、合成回転力Ｔ２となる。合成回転力Ｔ２は、第１サンギア２１から出力される。循環回転力Ｔ３は、第１リングギア２４から第１サンギア２１に伝えられた回転力である。循環回転力Ｔ３の詳細については後述する。

第１サンギア２１と第２サンギア３１とは、サンギアシャフト１４で連結されている。このため、第１変速状態において、第１回転力Ｔ１と循環回転力Ｔ３とが合成され、第１サンギア２１から出力された合成回転力Ｔ２は、サンギアシャフト１４を介してサンギアシャフト１４に伝えられる。合成回転力Ｔ２は、第２遊星歯車機構３０によって増幅される。また、合成回転力Ｔ２は、第２遊星歯車機構３０によって第１分配回転力Ｔ６と第２分配回転力Ｔ４とに分配される。第１分配回転力Ｔ６は、合成回転力Ｔ２が第２リングギア３４に分配されて増幅された回転力であり、変速機構入出力軸１５から出力される。第２分配回転力Ｔ４は、合成回転力Ｔ２が第２キャリア３３に分配されて増幅された回転力である。

第１分配回転力Ｔ６は、変速機構入出力軸１５から減速機構４０に出力される。そして、第１分配回転力Ｔ６は、減速機構４０で増幅されて、図１に示す減速機構入出力軸１６を介して車輪Ｈに出力されて、これを駆動する。その結果、電動車両は走行する。

第２キャリア３３と第１リングギア２４とが一体で回転しているため、第２キャリア３３に分配された第２分配回転力Ｔ４は、第１リングギア２４の循環回転力となる。そして、第２分配回転力Ｔ４は、第１リングギア２４で、第２モータ１２の第２回転力Ｔ５と合成されて、第１遊星歯車機構２０に向かう。第２回転力Ｔ５、すなわち、第２モータ１２の回転力の向きは、第１モータ１１の回転力の向きとは反対である。

第１遊星歯車機構２０に戻ってきた第１リングギア２４における第２分配回転力Ｔ４及び第２回転力Ｔ５は、第１遊星歯車機構２０によってその大きさが減少されるとともに、力の向きを逆転させられて、第１サンギア２１における循環回転力Ｔ３となる。このようにして、第１遊星歯車機構２０と第２遊星歯車機構３０との間で動力（回転力）の循環が発生するので、変速機構１３は、減速比を大きくすることができる。すなわち、電動車両駆動装置１０は、第１変速状態のときに、大きなトルクを発生することができる。次に、合成回転力Ｔ２、循環回転力Ｔ３、第２分配回転力Ｔ４及び第１分配回転力Ｔ６の値の一例を説明する。

第２サンギア３１の歯数をＺ１とし、第２リングギア３４の歯数をＺ４とし、第１サンギア２１の歯数をＺ５とし、第１リングギア２４の歯数をＺ７とする。式（１）から式（４）に、電動車両駆動装置１０の各部に作用する回転力（図１４に示す合成回転力Ｔ２、循環回転力Ｔ３、第２分配回転力Ｔ４及び第１分配回転力Ｔ６）を示す。なお、下記の式（１）〜式（４）で負の値となるものは、第１回転力Ｔ１とは逆方向の回転力である。

一例として、歯数Ｚ１を４７、歯数Ｚ４を９７、歯数Ｚ５を２４、歯数Ｚ７を７６とする。また、第１回転力Ｔ１を５０Ｎｍとし、第２回転力Ｔ５を５０Ｎｍとする。すると、合成回転力Ｔ２は９９．１Ｎｍ、循環回転力Ｔ３は４９．１Ｎｍ、第２分配回転力Ｔ４は−１０５．４Ｎｍ、第１分配回転力Ｔ６は２０４．５Ｎｍとなる。このように、電動車両駆動装置１０は、一例として第１モータ１１が出力する第１回転力Ｔ１を約４倍に増幅して車輪Ｈに出力できる。次に、第２変速状態を電動車両駆動装置１０が実現する場合を説明する。

図１５は、実施形態１に係る電動車両駆動装置が第２変速状態にある場合に、回転力が伝わる経路を示す説明図である。第２変速状態は、いわゆるハイギア状態の状態であり、減速比を小さくとることができる。すなわち、変速機構入出力軸１５のトルクは小さくなるが、変速機構１３の摩擦損失を小さくすることができる。第２変速状態では、第１モータ１１と第２モータ１２とはともに動作する。そして、第１モータ１１及び第２モータ１２が発生するトルクの大きさとトルクの向きとは等しくなる。第２変速状態のときに、第１モータ１１が出力する回転力を第１回転力Ｔ７とし、第２モータ１２が出力する回転力を第２回転力Ｔ８とする。

第１モータ１１の動力は、サンギアシャフト１４を介して第１サンギア２１に入力され、第２モータ１２の動力は、第１リングギア２４に入力される。第１モータ１１の動力がサンギアシャフト１４に入力されることによって、サンギア側摩擦係合部１４Ｆ及びクラッチ側摩擦係合部材６４を介してクラッチ装置６０の保持器６２の姿勢が中立状態から変更される。第１モータ１１と第２モータ１２とは発生するトルクの大きさが等しく、かつトルクの向きが同一になるため、第１モータ１１による保持器６２の回転方向と、第２モータ１２によって回転する第１キャリア２３及びこれに連結されている内側部材６３の回転方向とは同一になる。このため、第２変速状態において、クラッチ装置６０は非係合状態になる。第２変速状態において、電動車両駆動装置１０は、サンギアシャフト１４、すなわち、第１サンギア２１及び第２サンギア３１の回転方向と、クラッチ装置６０で回転方向が規制された第１キャリア２３の回転しようとする方向とが同じ方向になる。

第２変速状態において、第１ピニオンギア２２は、ケーシングＧに対して回転できる状態となる。その結果、第２変速状態では、第１遊星歯車機構２０と第２遊星歯車機構３０との間における回転力の循環が遮断される。また、第２変速状態では、第１キャリア２３が自由に公転（回転）できるため、第１サンギア２１と第１リングギア２４とは相対的に自由に回転（自転）できる。なお、図１５に示す合成回転力Ｔ９は、変速機構入出力軸１５から出力されて減速機構４０に伝えられるトルクを示し、単位はＮｍである。

第２変速状態では、第１回転力Ｔ７と第２回転力Ｔ８との比は、第２サンギア３１の歯数Ｚ１と第２リングギア３４の歯数Ｚ４との比で定まる。第１回転力Ｔ７は、第２キャリア３３で第２回転力Ｔ８と合流する。その結果、第２リングギア３４に合成回転力Ｔ９が伝わる。第１回転力Ｔ７と、第２回転力Ｔ８と、合成回転力Ｔ９とは、下記の式（５）を満たす。

変速機構入出力軸１５の角速度（回転速度）は、第１モータ１１によって駆動される第２サンギア３１の角速度と、第２モータ１２によって駆動される第２キャリア３３の角速度とによって決定される。したがって、変速機構入出力軸１５の角速度を一定としていても、第１モータ１１の角速度と第２モータ１２の角速度との組合せを変化させることができる。

このように、変速機構入出力軸１５の角速度と第１モータ１１の角速度と第２モータ１２の角速度との組合せは一意に決定されないので、上述した第１変速状態から第２変速状態へ、あるいは第２変速状態から第１変速状態へ連続して移行させることができる。したがって、制御装置１は、第１モータ１１の角速度と第２モータ１２の角速度と回転力とを連続して滑らかに制御すると、第１変速状態と第２変速状態との間で変速機構１３の状態が変化した場合でも、いわゆる変速ショックを小さくすることができる。

変速機構１３は、第１サンギア２１と第１リングギア２４とは、互いに同方向に回転（自転）するため、第２サンギア３１と第２キャリア３３とも、互いに同方向に回転（自転）する。第２サンギア３１の角速度を一定とした場合、第２キャリア３３の角速度が速くなるほど、第２リングギア３４の角速度は遅くなる。また、第２キャリア３３の角速度が遅くなるほど、第２リングギア３４の角速度は速くなる。このように、第２リングギア３４の角速度は、第２サンギア３１の角速度と、第２キャリア３３の角速度とによって連続的に変化する。すなわち、電動車両駆動装置１０は、第２モータ１２が出力する第２回転力Ｔ８の角速度が変化することで、変速比を連続的に変更できる。

また、電動車両駆動装置１０は、第２リングギア３４の角速度を一定にしようとする際に、第１モータ１１が出力する第１回転力Ｔ７の角速度と、第２モータ１２が出力する第２回転力Ｔ８の角速度との組合せを複数有する。すなわち、第２モータ１２が出力する第２回転力Ｔ８の角速度が変化することで、第１モータ１１が出力する第１回転力Ｔ７の角速度が変化しても、第２リングギア３４の角速度を一定に維持できる。このため、電動車両駆動装置１０は、第１変速状態から第２変速状態に切り替わる際に、第２リングギア３４の角速度の変化量を低減できる。結果として、電動車両駆動装置１０は、変速ショックを低減できる。

次に、第２モータ１２が出力する第２回転力Ｔ８について説明する。第２モータ１２は、式（６）を満たす第２回転力Ｔ８以上の回転力を出力する必要がある。なお、式（６）中の、１−（Ｚ４／Ｚ１）は、第２サンギア３１と第２リングギア３４との間の回転力比を示す。

したがって、第１モータ１１が任意に回転する際に第２リングギア３４の回転力及び角速度を調節するためには、第１回転力ＴＡと、第２回転力ＴＢと、歯数Ｚ１と、歯数Ｚ４とは、下記の式（７）を満たせばよい。なお、第１回転力ＴＡは第１モータ１１の任意の角速度での回転力であり、第２回転力ＴＢは第２モータ１２の任意の角速度での回転力である。

上述したように、クラッチ装置６０は、第１変速状態、すなわち第１モータ１１及び第２モータ１２が作動している状態であって、電動車両を前進させるように第１モータ１１が回転力を出力する場合に、第１サンギア２１及び第２サンギア３１の回転方向と、クラッチ装置６０で回転方向が規制された第１キャリア２３の回転しようとする方向とが反対方向になると係合状態となる。すなわち、第２モータ１２が第１モータ１１の回転方向とは反対方向に回転して、第２モータ１２が第１モータ１１の回転力とは反対向きの回転力を出力している場合に、変速機構１３は、第１変速状態となる。

また、クラッチ装置６０は、第２変速状態、すなわち第１モータ１１及び第２モータ１２が作動している状態であって、電動車両を前進させるように第１モータ１１が回転力を出力する場合に、第１サンギア２１及び第２サンギア３１の回転方向と、第１キャリア２３の回転方向とが同じ方向になると非係合状態となる。すなわち、第２モータ１２が第１モータ１１の回転方向と同じ方向に回転して、第２モータ１２が第１モータ１１の回転力とは同じ向きの回転力を出力している場合に、変速機構１３は、第２変速状態となる。このように、クラッチ装置６０は、第１モータ１１の回転力の方向と第２モータ１２の回転力の方向とによって、受動的に係合状態と非係合状態とを切り替えできる。

実施形態１において、クラッチ装置６０は、２ウェイクラッチなので、電動車両駆動装置１０は、後進方向においても、第１モータ１１及び第２モータ１２の回転方向と回転力の方向とを前進方向に対して反対とすることにより、第１変速状態と第２変速状態とを実現できる。このため、電動車両駆動装置１０は、前進方向及び後進方向の両方において変速が可能になる。また、クラッチ装置６０の保持器６２は、第１モータ１１の回転によって受動的に動作するので、電動車両駆動装置１０の変速動作にアクチュエータを必要としないので、部品点数を低減でき、かつ、自身（クラッチ装置６０）を小型化できる。

実施形態１では、電動車両駆動装置１０が、変速機構１３と減速機構４０とを介して、第１モータ１１及び第２モータ１２の動力を車輪Ｈに伝達してこれを駆動する例を説明した。しかし、電動車両駆動装置１０は、減速機構４０を備えていなくてもよい。この場合、変速機構１３の第２リングギア３４を変速機構１３の出力部とし、第２リングギア３４と車輪Ｈとを連結して車輪Ｈを駆動する。次に、電動車両駆動装置１０の構造の一例を説明する。

（電動車両駆動装置の内部構造）
図１６は、実施形態１に係る電動車両駆動装置の内部構造を示す図である。次の説明において、上述した構成要素については重複する説明は省略し、図中において同一の符号で示す。図１６に示すように、ケーシングＧは、第１ケーシングＧ１と、第２ケーシングＧ２と、第３ケーシングＧ３と、第４ケーシングＧ４とを含む。第１ケーシングＧ１と、第２ケーシングＧ２と、第４ケーシングＧ４とは、筒状の部材である。第２ケーシングＧ２は、第１ケーシングＧ１よりも車輪Ｈ側に設けられる。第１ケーシングＧ１と第２ケーシングＧ２とは、例えば複数のボルトで締結される。

第３ケーシングＧ３は、第１ケーシングＧ１の２つの開口端のうち第２ケーシングＧ２とは反対側の開口端、すなわち、第１ケーシングＧ１の電動車両の車体側の開口端に設けられる。第１ケーシングＧ１と第３ケーシングＧ３とは、例えば複数のボルト５２で締結される。このようにすることで、第３ケーシングＧ３は、第１ケーシングＧ１の開口を塞ぐ。第４ケーシングＧ４は、第１ケーシングＧ１の内部に設けられる。第１ケーシングＧ１と第４ケーシングＧ４とは、例えば複数のボルトで締結される。

図１６に示すように、第１モータ１１は、第１ステータコア１１ａと、第１コイル１１ｂと、第１ロータ１１ｃと、第１磁気パターンリング１１ｄと、第１モータ出力軸１１ｅとを含む。第１ステータコア１１ａは、筒状の部材である。第１ステータコア１１ａは、図１６に示すように、第１ケーシングＧ１に嵌め込まれるとともに、第１ケーシングＧ１と第３ケーシングＧ３とに挟み込まれて位置決め（固定）される。第１コイル１１ｂは、第１ステータコア１１ａの複数個所に設けられる。第１コイル１１ｂは、インシュレータを介して第１ステータコア１１ａに巻きつけられる。

第１ロータ１１ｃは、第１ステータコア１１ａの径方向内側に配置される。第１ロータ１１ｃは、第１ロータコア１１ｃ１と、第１マグネット１１ｃ２とを含む。第１ロータコア１１ｃ１は、筒状の部材である。第１マグネット１１ｃ２は、第１ロータコア１１ｃ１の内部又は外周部に複数設けられる。第１モータ出力軸１１ｅは、棒状の部材である。第１モータ出力軸１１ｅは、第１ロータコア１１ｃ１と連結される。第１磁気パターンリング１１ｄは、第１ロータコア１１ｃ１に設けられて、第１ロータコア１１ｃ１と同軸で回転する。第１磁気パターンリング１１ｄは、第１ロータコア１１ｃ１の回転角度を検出する際に用いられる。

第２モータ１２は、第２ステータコア１２ａと、第２コイル１２ｂと、第２ロータ１２ｃと、第２磁気パターンリング１２ｄとを含む。第２ステータコア１２ａは、筒状の部材である。第２ステータコア１２ａは、第１ケーシングＧ１と第２ケーシングＧ２とに挟み込まれて位置決め（固定）される。第２コイル１２ｂは、第２ステータコア１２ａの複数個所に設けられる。第２コイル１２ｂは、インシュレータを介して第２ステータコア１２ａに巻きつけられる。

第２ロータ１２ｃは、第２ステータコア１２ａの径方向内側に設けられる。第２ロータ１２ｃは、クラッチ装置６０とともに、回転軸Ｒを中心に回転できるように、第４ケーシングＧ４によって支持される。第２ロータ１２ｃは、第２ロータコア１２ｃ１と、第２マグネット１２ｃ２とを含む。第２ロータコア１２ｃ１は、筒状の部材である。第２マグネット１２ｃ２は、第２ロータコア１２ｃ１の内部又は外周部に複数設けられる。第２磁気パターンリング１２ｄは、第２ロータコア１２ｃ１に設けられて、第２ロータコア１２ｃ１と同軸で回転する。第２磁気パターンリング１２ｄは、第２ロータコア１２ｃ１の回転角度を検出する際に用いられる。

図１６に示すように、減速機構４０は、例えば複数のボルト５４で第２ケーシングＧ２に締結されて取り付けられる。実施形態１では、減速機構４０が有する第３リングギア４４が第２ケーシングＧ２に取り付けられる。減速機構４０の第３キャリア４３の一端部には、外輪４５が取り付けられている。外輪４５と第３リングギア４４との間には、ホイール軸受５０の転動体が介在している。このような構造により、第３キャリア４３は、第３リングギア４４の外周部に、外輪４５を介して回転可能に支持される。

第３キャリア４３は、車輪ＨのホイールＨｗが取り付けられる。ホイールＨｗは、スタッドボルト５１Ｂとナット５１Ｎとによって、第３キャリア４３の回転軸と直交する面に締結される。ホイールＨｗにはタイヤＨｔが取り付けられる。電動車両の車輪Ｈは、ホイールＨｗとタイヤＨｔとで構成される。この例において、車輪Ｈは、第３キャリア４３に直接取り付けられている。このため、第３キャリア４３は、図１に示す減速機構入出力軸１６を兼ねている。

懸架装置取付部５３は、第２ケーシングＧ２に設けられる。具体的には、懸架装置取付部５３は、第２ケーシングＧ２のうち、電動車両駆動装置１０が電動車両の車体に取り付けられた際に鉛直方向上側及び下側となる部分に設けられる。鉛直方向上側の懸架装置取付部５３は、上部ナックル５３Ｎａを含み、鉛直方向下側の懸架装置取付部５３は、下部ナックル５３Ｎｂを含む。上部ナックル５３Ｎａと下部ナックル５３Ｎｂとに、懸架装置のアームが取り付けられて、電動車両駆動装置１０は、電動車両の車体に支持される。

第１モータ出力軸１１ｅとサンギアシャフト１４とは、第１嵌合部５６Ａで連結される。このような構造により、第１モータ１１とサンギアシャフト１４との間で動力が伝達される。第１嵌合部５６Ａは、例えば、第１モータ出力軸１１ｅの内周面に形成されたスプラインと、サンギアシャフト１４の第１モータ１１側における端部に形成されて、前記スプラインと嵌合するスプラインとで構成される。このような構造により、回転軸Ｒ方向における第１モータ出力軸１１ｅとサンギアシャフト１４との熱伸び等が吸収される。

変速機構入出力軸１５は、変速機構１３が有する第２リングギア３４と、減速機構４０が有する第３サンギア４１のシャフト（第３サンギアシャフト４１Ｓ）とを連結する。このような構造により、変速機構１３の第２遊星歯車機構３０と減速機構４０の第３サンギアシャフト４１Ｓとの間で動力が伝達される。変速機構入出力軸１５と第３サンギアシャフト４１Ｓとは、第２嵌合部５６Ｂで連結される。第２嵌合部５６Ｂは、例えば、変速機構入出力軸１５の内周面に形成されたスプラインと、第３サンギアシャフト４１Ｓの第２モータ１２側における端部に形成されて、前記スプラインと嵌合するスプラインとで構成される。このような構造により、回転軸Ｒ方向における変速機構入出力軸１５と第３サンギアシャフト４１Ｓとの熱伸び等が吸収される。

上述した構造により、電動車両駆動装置１０は、車輪Ｈを保持し、かつ、第１モータ１１及び第２モータ１２から出力された回転力を車輪Ｈに伝達することで、電動車両を走行させることができる。なお、実施形態１では、第１モータ１１と、第２モータ１２と、第１サンギア２１と、第１キャリア２３と、第１リングギア２４と、第２サンギア３１と、第２キャリア３３と、第２リングギア３４と、第３サンギア４１と、第３キャリア４３と、第３リングギア４４とがすべて同軸上に配置されているが、電動車両駆動装置１０は、必ずしもこれらの構成要素が同軸上に配置されなくてもよい。次に、第１モータ１１及び第２モータ１２の角速度（回転速度）を検出する構造を説明する。

第１磁気パターンリング１１ｄと第２磁気パターンリング１２ｄとは、第１モータ１１と第２モータ１２との間に介在するケーシングＧ１の仕切り壁Ｇ１Ｗを隔てて、互いに対向して配置される。すなわち、第１磁気パターンリング１１ｄと第２磁気パターンリング１２ｄとは、それぞれ仕切り壁Ｇ１Ｗに対向している。

図１７は、車両を走行させるモータに要求される回転力（トルク）と角速度（回転速度）との関係を示す図である。一般的に、モータの回転力（トルク）と角速度（回転速度）の関係として、一定の回転力の領域における上限回転速度と最高回転速度との比は、１：２程度である。また、最大の回転力と、最高回転速度における最大の回転力との比は、２：１程度である。これに対して、車両を走行させる場合、図１７の実線で示す車両の走行特性曲線Ｃａから、一定の回転力の領域における上限回転速度と最高回転速度との比は１：４程度である。また、車両を走行させる場合、最大の回転力と、最高回転速度における最大の回転力との比は、４：１程度である。

したがって、モータで車両を走行させる場合、一段目の変速比と二段目の変速比との比率（段間比）が２程度の変速を行うことが好ましい。このようにすることで、モータのＮＴ特性（回転速度と回転力との関係）の全領域で、過不足なく車両の走行特性曲線Ｃａをカバーすることができ、必要最小限の出力を有するモータで、車両に必要な動力性能を確保できる。

図１７の点線で示すＮＴ特性曲線ＣＬは、電動車両駆動装置１０の第１変速状態（ローギア）であり、一点鎖線で示すＮＴ特性曲線ＣＨは、電動車両駆動装置１０の第２変速状態（ハイギア）である。このように、第１変速状態と第２変速状態とを用いることにより、車両の走行特性曲線Ｃａを過不足なくカバーすることができる。二点鎖線で示すＮＴ特性曲線Ｃｂは、変速を行わないで車両の走行特性曲線Ｃａをカバーしようとした場合に必要なＮＴ特性を示している。一般に、モータは、一定の回転力の領域における上限回転速度と最高回転速度との比が１：２程度であるため、一つのモータで走行特性曲線Ｃａをカバーする場合、モータにはＮＴ特性曲線Ｃｂのような特性が要求される。その結果、モータに過剰な性能が必要になり、無駄が多くなるとともにコスト及び質量の増加を招く。

モータの効率に注目すると、モータの効率が高い領域は、最大回転力から最高回転速度に向かって推移する定出力領域（ＮＴ特性曲線ＣＬ又はＮＴ特性曲線ＣＨの曲線部分）の中間部分ＡＬ、ＡＨにある。電動車両駆動装置１０は、変速により、この中間部分ＡＬ、ＡＨを積極的に活用して、効率を向上させることができる。変速を行わない場合、ＮＴ特性曲線Ｃｂのようなモータが必要になるが、この場合、走行特性曲線Ｃａにおいて使用頻度の低い領域（例えば、低速で高い回転力が必要な領域又は最高速に近い領域）でモータの効率が最も高くなってしまう。このため、モータを効率よく使用する観点からは、電動車両駆動装置１０のように、減速比を変更して用いることが好ましい。

電動車両駆動装置１０で、第１モータ１１と第２モータ１２との両方が動作する場合、変速機構１３の総合減速比ＲＲ＝（α＋β−１）／（α−β−１）である。これは、第１変速状態のみであり、第２変速状態ではＲＲ＝１である。αは、第２遊星歯車機構３０の遊星比であり、βは、第１遊星歯車機構２０の遊星比である。遊星比は、リングギアの歯数をサンギアの歯数で除した値である。したがって、第２遊星歯車機構３０の遊星比αは、第２リングギア３４の歯数／第２サンギア３１の歯数であり、第１遊星歯車機構２０の遊星比βは、第１リングギア２４の歯数／第１サンギア２１の歯数である。図１に示す電動車両駆動装置１０で、段間比２を実現するためには、第２遊星歯車機構３０の遊星比α（＞１）を１．９０以上２．１０以下の範囲とし、第１遊星歯車機構２０の遊星比β（＞１）を２．８０以上３．２０以下の範囲とすることが好ましい。

電動車両駆動装置１０は、電動車両のばね下に配置されるので、できる限り軽量であることが好ましい。電動車両駆動装置１０を軽量化するために、第１モータ１１及び第２モータ１２の巻き線（第１コイル１１ｂ及び第２コイル１２ｂ）にアルミニウム（アルミニウム合金を含む）を用いる手法がある。アルミニウムの比重は銅の比重の３０％程度なので、第１モータ１１及び第２モータ１２の巻き線を銅からアルミニウムに置き換えると、巻き線の質量を７０％低下させることができる。このため、第１モータ１１、第２モータ１２及び電動車両駆動装置１０を軽量化することができる。しかし、アルミニウムの導電率は、一般に巻き線に用いられる銅の導電率の６０％程度であるので、銅線を単にアルミニウム線に置き換えるのみでは、性能低下及び発熱量の増加を招くおそれがある。

電動車両駆動装置１０は、減速機構４０を用いるとともに、変速機構１３で減速比を変更する。このため、第１モータ１１及び第２モータ１２に必要とされる回転力が比較的小さくて済むので、第１モータ１１及び第２モータ１２に流れる電流も比較的小さくなる。このため、実施形態１において、第１モータ１１の第１コイル１１ｂ及び第２モータ１２の第２コイル１２ｂに、銅線の代わりにアルミニウム線を用いたとしても、性能低下及び発熱量の増加はほとんど発生しない。したがって、実施形態１において、電動車両駆動装置１０は、第１モータ１１及び第２モータ１２の巻き線（第１コイル１１ｂ及び第２コイル１２ｂ）にアルミニウム（アルミニウム合金を含む）を用いて軽量化を実現する。

第１モータ１１及び第２モータ１２の巻き線にアルミニウムを用いる場合、銅クラッドアルミニウム線を用いることが好ましい。銅クラッドアルミニウム線は、アルミニウム線の外側に銅を一様に被覆し、銅とアルミニウムとの境界を強固に金属結合させたものである。銅クラッドアルミニウム線は、アルミニウム線と比較して、はんだ付けしやすく、端子との接続部の信頼性も高い。銅クラッドアルミニウムの比重は銅の比重の４０％程度なので、第１モータ１１及び第２モータ１２の巻き線を銅からアルミニウムに置き換えると、巻き線の質量を６０％低下させることができる。その結果、第１モータ１１、第２モータ１２及び電動車両駆動装置１０を軽量化することができる。

（実施形態２）
図１８は、実施形態２に係るクラッチ装置を回転軸Ｒと平行な方向にみた状態を示す正面図である。図１９は、図１８に示すクラッチ装置のＥ−Ｅ断面図である。図２０は、図１８の背面側から視たクラッチ装置の斜視図である。実施形態２に係るクラッチ装置６０Ａにおいて、実施形態１に係るクラッチ装置６０と同様の構成要素は、同一の符号を付して説明を省略する。クラッチ装置６０Ａは、外側部材６１と、保持器６２と、ローラ６２Ｒと、内側部材６３と、クラッチ側摩擦係合部材６４と、押圧部材としてのスプリング６４Ｂとを含む。この他に、クラッチ装置６０Ａは、軸受６５と、止め輪６６とを含む。

外側部材６１は、図１に示す、電動車両駆動装置１０のケーシングＧに固定されるフランジ部６１Ａを外側部材６１の外周に１つ備えている。フランジ部６１Ａには、孔部６１Ｈが開けられていて、孔部６１Ｈに固定された１つのピン６１Ｐが前記ケーシングＧに開けられた穴に挿入され固定されている。このため、外側部材６１は、ケーシングＧに対して、相対回転不能にされ、ピン６１Ｐが回り止めとなり、ピン６１Ｐが外側部材６１を適正位置に案内する。そして、外側部材６１の外周には、溝６１１を備えており、溝６１１には、止め輪６１Ｂが取り付けられる。止め輪６１Ｂは、周方向の一カ所にスリット６１ＢＳを有するＣ字状となっており、端部６１ＢＳには、軸方向に孔６１ＢＨが貫通している。フランジ６１Ａと、止め輪６１ＢとがケーシングＧを挟むことで、クラッチ装置６０ＡがケーシングＧに対し軸方向に位置ずれする可能性を抑制することができる。なお、孔６１ＢＨに挿入したボルト（不図示）でケーシングＧと止め輪６１Ｂとを固定してもよい。

このような構造により、クラッチ装置６０Ａは、クラッチ装置６０と比較して、外周のフランジの数を低減することができる。クラッチ装置６０ＡとケーシングＧとの支持剛性を維持するため、フランジにはある程度のボリュームが必要となる。しかしながら車両の燃費（電費）向上のためには、クラッチ装置６０Ａはなるべく軽い方が良く、フランジのボリュームはクラッチ装置６０Ａの総重量に対して大きな割合を占める部位である。クラッチ装置６０Ａは、フランジの体積を低減し、クラッチ装置自体の自重を軽量化すると共に、クラッチ装置６０ＡとケーシングＧとの支持剛性を維持することができる。そして、クラッチ装置６０Ａは、クラッチ装置６０と同様の原理により、クラッチ装置６０が奏する効果と同様の作用及び効果を奏する。

（実施形態３）
図２１は、実施形態３に係るクラッチ装置を回転軸Ｒと平行な方向にみた状態を示す正面図である。図２２は、図２１に示すクラッチ装置のＦ−Ｆ断面図である。図２３は、図２１の背面側から視たクラッチ装置から外側部材に取り付ける止め輪を分解した状態を示す斜視図である。実施形態３に係るクラッチ装置６０Ｂにおいて、実施形態１に係るクラッチ装置６０及び実施形態２に係るクラッチ装置６０Ａと同様の構成要素は、同一の符号を付して説明を省略する。クラッチ装置６０Ｂは、外側部材６１と、保持器６２と、ローラ６２Ｒと、内側部材６３と、クラッチ側摩擦係合部材６４と、押圧部材としてのスプリング６４Ｂとを含む。この他に、クラッチ装置６０Ａは、軸受６５と、止め輪６６とを含む。

外側部材６１は、図１に示す、電動車両駆動装置１０のケーシングＧに固定されるスプライン部６１Ｃ、６１Ｄを外側部材６１の外周に備えている。スプライン部６１Ｃとスプライン部６１Ｄとは、外側部材６１の外周の周方向に交互に配置され、ケーシングＧに対して、相対回転不能にする回り止めおよび適正位置に案内する角スプラインである。スプライン部６１Ｃは、径方向外側に突出する凸部であり、スプライン部６１Ｄは、隣り合うスプライン部６１Ｃに挟まれた凹部である。スプライン部６１Ｃ、６１Ｄの径方向外側から前記ケーシングＧに対応する凹凸部が嵌め合わされ固定されている。そして、外側部材６１の外周には、溝６１１を備えており、溝６１１に止め輪６１Ｂが取り付けられる。止め輪６１Ｂは、周方向の一カ所にスリット６１ＢＳを有するＣ字状となっており、端部６１ＢＳには、軸方向に孔６１ＢＨが貫通している。ケーシングＧと止め輪６１Ｂとが接することで、クラッチ装置６０がケーシングＧに対し軸方向に位置ずれする可能性を抑制することができる。なお、孔６１ＢＨに挿入したボルト（不図示）でケーシングＧと止め輪６１Ｂとを固定してもよい。

このような構造により、クラッチ装置６０Ｂは、クラッチ装置６０と比較して、外周のフランジの数を低減することができる。クラッチ装置６０ＡとケーシングＧとの支持剛性を維持するため、フランジにはある程度のボリュームが必要となる。しかしながら車両の燃費（電費）向上のためには、クラッチ装置６０Ａはなるべく軽い方が良く、フランジのボリュームはクラッチ装置６０Ａの総重量に対して大きな割合を占める部位である。クラッチ装置６０Ａは、フランジの体積を低減し、クラッチ装置自体の自重を軽量化すると共に、クラッチ装置６０ＡとケーシングＧとの支持剛性を維持することができる。そして、クラッチ装置６０Ａは、クラッチ装置６０と同様の原理により、クラッチ装置６０が奏する効果と同様の作用及び効果を奏する。

（実施形態４）
図２４は、実施形態４に係るクラッチ装置をクラッチ側摩擦係合部材側からみた背面図である。図２５は、図２４に示すＪ−Ｊ断面図である。次においては、上述したクラッチ装置６０の構成要素と同様の構成要素は、同一の符号を付して説明を省略する。

クラッチ装置６０Ｃは、押圧部材としてのスプリング６４Ｂを含み、このスプリング６４Ｂの張力により、クラッチ側摩擦係合部材６４の摩擦面６４Ｆが入力部であるサンギア側摩擦係合部１４Ｆに押し付けられる。

ここで、クラッチ側摩擦係合部材６４は、入力部の回転方向を保持器６２に伝達する、すなわち保持器６２の姿勢を変えるだけの役割のため、必要な伝達トルクは小さくてよい。また、クラッチ装置６０Ｃの係合状態では、保持器６２は自身の回転が静止されるため、クラッチ側摩擦係合部材６４の摩擦面６４Ｆと入力部との間にはすべりが生じており、摩擦力により損失が発生する。すなわち、クラッチ側摩擦係合部材６４において発生する摩擦力は、上記伝達トルクを生じるのに必要な力より大きく、かつ、できるだけ小さいことが望ましい。また、スプリング６４Ｂの伸びなどの経年変化によりクラッチ側摩擦係合部材６４の入力部への押し付け力が変化しないことが望ましい。

そこで、実施形態４では、スプリング６４Ｂの押圧部材として、ガータースプリングを用いる。ガータースプリングは、環状コイルばねであって、３つのクラッチ側摩擦係合部材６４に均等に押圧力を与えることができる。このため、３つのクラッチ側摩擦係合部材６４毎にコイルスプリングを備える場合に比較して、伸びなどの経年変化によりクラッチ側摩擦係合部材６４毎の入力部への押し付け力が変化してばらつく可能性を抑制することができる。

スプリング６４Ｂの周囲には、溝６４Ｓから延長される板状部材の一部を折り曲げてスプリング６４Ｂを囲うスプリング保持部６４ａを備えている。スプリング保持部６４ａは、スプリング６４Ｂに遠心力が加わった場合でもクラッチ側摩擦係合部材６４からスプリング６４Ｂが脱洛する可能性を抑制することができる。スプリング保持部６４ａは、円環状のスプリング６４の周方向の一部を囲っていればよい。

図２６及び図２７は、揺動ピンを説明するための説明図である。図２６に示すように、揺動ピン６８は、保持器６２に取り付ける前の一端部６８ａａが棒状である。そして、揺動ピン６８の一端部６８ａａは、クラッチ側摩擦係合部材６４を貫通し、保持器６２に設けられたピン挿入孔６２ｈに挿入される。保持器６２に挿入された、揺動ピン６８の一端部６８ａａは、図２７に示すようにかしめられ、変形してピン頭部６８ａとなる。ピン頭部６８ａは、保持器６２に設けられたピン挿入孔６２ｈの直径よりも軸方向に直交する方向に広がるため、揺動ピン６８が軸方向に抜けにくくなる。このように、図２５に示すピン頭部６８ａがかしめられて、揺動ピン６８が保持器６２に固定されるので、クラッチ側摩擦係合部材６４も保持器６２に取り付けられる。その結果、クラッチ側摩擦係合部材６４は、揺動ピン６８により軸方向に抜けにくくなり、保持器６２に対して揺動することができる。

以上、実施形態１、２、３及び４について説明したが、上述した内容により実施形態１、２、３及び４が限定されるものではない。また、上述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、上述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、実施形態１、２、３及び４の発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更を行うことができる。

１ 制御装置
１０ 電動車両駆動装置
１１ 第１モータ
１２ 第２モータ
１３ 変速機構
１４ サンギアシャフト
１４Ｆ サンギア側摩擦係合部
１５ 変速機構入出力軸
１６ 減速機構入出力軸
２０ 第１遊星歯車機構
２１ 第１サンギア
２２ 第１ピニオンギア
２３ 第１キャリア
２４ 第１リングギア
３０ 第２遊星歯車機構
３１ 第２サンギア
３２ａ 第２ピニオンギア
３２ｂ 第３ピニオンギア
３３ 第２キャリア
３４ 第２リングギア
４０ 減速機構
４１ 第３サンギア
４１Ｓ 第３サンギアシャフト
４２ 第４ピニオンギア
４３ 第３キャリア
４４ 第３リングギア
４５ 外輪
６０、６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ クラッチ装置
６１ 外側部材
６１ｉｗ 内周部
６２ 保持器
６２Ｒ ローラ
６３ 内側部材
６３ｓｗ カム面
６３Ｓ 溝
６４ クラッチ側摩擦係合部材
６４ａ スプリング保持部
６４Ｂ スプリング
６４Ｅ 逃げ部
６４Ｆ 摩擦面
６４Ｓ 溝
６５、６５Ａ、６５Ｂ 軸受
６８ 揺動ピン
６７ リターンスプリング
６８ａ ピン頭部
６１１ 溝
６２１ａ、６２１ｂ 周方向規制突起部
６２２Ｆ 径方向内側先端部
６２２ａ、６２２ｂ、６２２ｃ 軸方向位置固定突起部
６３１ａ、６３１ｂ 突出部
６３２ リターンスプリング取付部
６３２ａ 凹部
６３３ 溝
６３４ 軸受取付部
６７３ 復元力作用基部

Claims (14)

1. 静止系に固定された円筒形状の部材である外側部材と、
   前記外側部材の径方向内側に配置される円筒形状の部材であって、一方の端部に摩擦力を発生させる摩擦係合部材を備え、かつ周方向に向かって複数のローラを回転可能に保持する保持器と、
   前記保持器の径方向内側に前記ローラを介して配置される円筒形状の部材であって、キャリアの回転の許容と規制とを切り替え、前記キャリアと連結する内側部材と、
   前記外側部材と前記内側部材との間に介在する軸受と、
   前記摩擦係合部材の発生する摩擦力によって前記内側部材に対する前記保持器の相対位相が変化した場合に、前記保持器と前記内側部材との間に作用し、前記保持器の相対位相の変化を減じる方向に戻す弾性力を生じさせるリターンスプリングと、
   を含み、
   前記保持器は、前記摩擦係合部材を備える端部とは反対側の端部に、前記摩擦係合部材から離れる方向に延在する複数の周方向規制突起部を備え、
   前記リターンスプリングは前記内側部材の外周に沿う円弧形状であって、前記リターンスプリングの中央が前記内側部材の外周に固定され、前記相対位相を変化させた場合に、前記リターンスプリングの周方向の端部は前記周方向規制突起部の少なくとも１つを押圧することを特徴とするクラッチ装置。
2. 静止系に固定された円筒形状の部材である外側部材と、
   前記外側部材の径方向内側に配置される円筒形状の部材であって、一方の端部に摩擦力を発生させる摩擦係合部材を備え、かつ周方向に向かって複数のローラを回転可能に保持する保持器と、
   前記保持器の径方向内側に前記ローラを介して配置される円筒形状の部材であって、キャリアの回転の許容と規制とを切り替え、前記キャリアと連結する内側部材と、
   前記外側部材と前記内側部材との間に介在する軸受と、
   前記摩擦係合部材の発生する摩擦力によって前記内側部材に対する前記保持器の相対位相が変化した場合に、前記保持器と前記内側部材との間に作用し、前記保持器の相対位相の変化を減じる方向に戻す弾性力を生じさせるリターンスプリングと、
   を含み、
   前記摩擦係合部材は、前記摩擦係合部材の外周にかけ回されるガータースプリングを備えることを特徴とするクラッチ装置。
3. 前記保持器は、前記摩擦係合部材を備える端部とは反対側の端部に、径方向内側に向かって延びる軸方向位置固定突起部を備え、
   前記内側部材は、外周に溝が設けられ、前記軸方向位置固定突起部の先端が前記溝に挿入されていることを特徴とする請求項１に記載のクラッチ装置。
4. 前記軸受は、軸方向に複数配列されていることを特徴とする請求項１又は３に記載のクラッチ装置。
5. 前記外側部材は、前記外側部材の外周に備えられるピンで前記静止系に固定されていることを特徴とする請求項１、３、４のいずれか１項に記載のクラッチ装置。
6. 前記外側部材は、前記外側部材の外周に設けられているスプラインの凹凸で前記静止系に固定されていることを特徴とする請求項１、３、４のいずれか１項に記載のクラッチ装置。
7. 前記外側部材は、外周に止め輪を備え、前記止め輪が前記静止系に対する軸方向の位置を規制していることを特徴とする請求項１、３から６のいずれか１項に記載のクラッチ装置。
8. 前記摩擦係合部材は、前記摩擦係合部材の外周にかけ回されるガータースプリングを備えることを特徴とする請求項１、３から７のいずれか１項に記載のクラッチ装置。
9. 前記摩擦係合部材は、前記ガータースプリングを囲うスプリング保持部を備えることを特徴とする請求項２又は８に記載のクラッチ装置。
10. 前記摩擦係合部材は、前記保持器の端部に前記保持器の周方向に向かって配置され、かつ前記摩擦係合部材を貫通する揺動ピンにより揺動可能に取り付けられ、
    前記揺動ピンは端部がかしめられていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のクラッチ装置。
11. 第１モータと、
    第２モータと、
    前記第１モータと連結される第１サンギアと、
    前記第１サンギアと噛み合う第１ピニオンギアと、
    前記第１ピニオンギアが自転できるように、かつ、前記第１ピニオンギアが前記第１サンギアを中心に公転できるように前記第１ピニオンギアを保持する第１キャリアと、
    請求項１から１０のいずれか１項に記載のクラッチ装置と、
    前記第１ピニオンギアと噛み合い、かつ、前記第２モータと連結される第１リングギアと、
    前記第１モータと連結される第２サンギアと、
    前記第２サンギアと噛み合う第２ピニオンギアと、
    前記第２ピニオンギアと噛み合う第３ピニオンギアと、
    前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアがそれぞれ自転できるように、かつ、前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアが前記第２サンギアを中心に公転できるように前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアを保持するとともに、前記第１リングギアと連結される第２キャリアと、
    前記第３ピニオンギアと噛み合う第２リングギアと、を含み、
    前記クラッチ装置は、前記キャリアを前記第１キャリアとして、前記第１キャリアの回転を両方向で規制でき、
    前記第１サンギア及び前記第２サンギアの回転方向と、前記クラッチ装置で回転方向が規制された前記第１キャリアの回転しようとする方向とが反対方向になるとともに、前記第１サンギア及び前記第２サンギアの回転速度の絶対値が前記クラッチ装置で回転方向が規制された前記第１キャリアの回転速度の絶対値よりも大きい第１変速状態と、
    前記第１サンギア及び前記第２サンギアの回転方向と、前記第１キャリアの回転する方向とが同じ方向になる第２変速状態と、
    を切り替えて運転できることを特徴とするインホイールモータ。
12. 前記第２リングギアと連結される第３サンギアと、
    前記第３サンギアと噛み合う第４ピニオンギアと、
    前記第４ピニオンギアが自転できるように、かつ、前記第４ピニオンギアが前記第３サンギアを中心に公転できるように前記第４ピニオンギアを保持するとともに、電動車両の車輪と連結される第３キャリアと、
    前記第４ピニオンギアと噛み合い、かつ、静止系に固定される第３リングギアと、
    を含む減速機構を有する請求項１１に記載のインホイールモータ。
13. 前記クラッチ装置は、前記第１変速状態で前記第１キャリアの回転を規制し、前記第２変速状態で前記第１キャリアの回転を許容する、請求項１１又は１２に記載のインホイールモータ。
14. 前記クラッチ装置は、前記保持器に備えられた摩擦係合部材が、前記第１サンギア、前記第２サンギア又は前記第１モータのロータにおける入力部と係合し、かつ前記摩擦係合部材の発生する摩擦力によって前記内側部材に対する前記保持器の相対位相を変化させることで、前記第１キャリアの回転の許容と規制とを切り替える、請求項１３に記載のインホイールモータ。

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