JP6965792B2 - 車両用駆動装置 - Google Patents

車両用駆動装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6965792B2
JP6965792B2 JP2018035972A JP2018035972A JP6965792B2 JP 6965792 B2 JP6965792 B2 JP 6965792B2 JP 2018035972 A JP2018035972 A JP 2018035972A JP 2018035972 A JP2018035972 A JP 2018035972A JP 6965792 B2 JP6965792 B2 JP 6965792B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
drive gear
input shaft
hub member
outer peripheral
sleeve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018035972A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019152237A (ja
Inventor
嘉大 生島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2018035972A priority Critical patent/JP6965792B2/ja
Priority to US16/284,603 priority patent/US10933858B2/en
Priority to CN201910143940.9A priority patent/CN110203066B/zh
Publication of JP2019152237A publication Critical patent/JP2019152237A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6965792B2 publication Critical patent/JP6965792B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T1/00Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
    • B60T1/005Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles by locking of wheel or transmission rotation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T1/00Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
    • B60T1/02Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels
    • B60T1/06Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels acting otherwise than on tread, e.g. employing rim, drum, disc, or transmission or on double wheels
    • B60T1/062Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels acting otherwise than on tread, e.g. employing rim, drum, disc, or transmission or on double wheels acting on transmission parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D63/00Brakes not otherwise provided for; Brakes combining more than one of the types of groups F16D49/00 - F16D61/00
    • F16D63/006Positive locking brakes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/089Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears all of the meshing gears being supported by a pair of parallel shafts, one being the input shaft and the other the output shaft, there being no countershaft involved
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10Vehicle control parameters
    • B60L2240/12Speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/42Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/421Speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/48Drive Train control parameters related to transmissions
    • B60L2240/486Operating parameters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H2003/0811Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts using unsynchronised clutches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/0021Transmissions for multiple ratios specially adapted for electric vehicles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/042Guidance of lubricant
    • F16H57/0421Guidance of lubricant on or within the casing, e.g. shields or baffles for collecting lubricant, tubes, pipes, grooves, channels or the like
    • F16H57/0423Lubricant guiding means mounted or supported on the casing, e.g. shields or baffles for collecting lubricant, tubes or pipes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/045Lubricant storage reservoirs, e.g. reservoirs in addition to a gear sump for collecting lubricant in the upper part of a gear case
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0467Elements of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0469Bearings or seals
    • F16H57/0471Bearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0467Elements of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0478Synchromesh devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/048Type of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0493Gearings with spur or bevel gears
    • F16H57/0494Gearings with spur or bevel gears with variable gear ratio or for reversing rotary motion

Description

本発明は、車輪を選択的にロックまたはアンロックする車両用駆動装置において、前記車両用駆動装置を構成する部品点数を好適に削減する技術に関する。
(a)複数の車輪の駆動力源となる回転電機と、(b)前記回転電機に動力伝達可能に連結されると共に第1回転軸線回りに回転可能に設けられた入力軸と、(c)前記第1回転軸線と平行な第2回転軸線回りに回転可能に設けられたカウンタ軸と、を備え、(d)前記入力軸および前記カウンタ軸を介して前記回転電機からの駆動力を前記複数の車輪に伝達させて前記複数の車輪を駆動する車両用駆動装置が知られている。例えば、特許文献1に記載された車両用駆動装置がそれである。そして、上記特許文献1の車両用駆動装置には、前記カウンタ軸に設けられたギヤに噛み合い、前記入力軸に対して相対回転可能に前記入力軸に設けられた駆動ギヤと、アクチュエータによって駆動させられることにより前記駆動ギヤと前記入力軸との間を選択的に切断または接続する断接スリーブと、が備えられている。
特開平8−294249号公報
ところで、上記のような車両用駆動装置には、例えば、特許文献1に示すように前記カウンタ軸にパーキングギヤが設けられている。このため、車輪を選択的にロックまたはアンロックするために、前記パーキングギヤを非回転部材に選択的に切断または接続するための装置例えばパーキング専用のアクチュエータ等が必要になるが、前記パーキング専用のアクチュエータ等を設けることにより前記車両用駆動装置を構成する部品点数が増加してしまう問題があった。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、車輪を選択的にロックまたはアンロックする車両用駆動装置において、構成部品の点数を好適に削減することができる車両用駆動装置を提供することにある。
第1発明の要旨とするところは、(a)複数の車輪の駆動力源となる回転電機と、前記回転電機に動力伝達可能に連結されると共に第1回転軸線回りに回転可能に設けられた入力軸と、前記第1回転軸線と平行な第2回転軸線回りに回転可能に設けられたカウンタ軸と、を備え、前記入力軸および前記カウンタ軸を介して前記回転電機からの駆動力を前記複数の車輪に伝達させて前記複数の車輪を駆動する車両用駆動装置であって、(b)前記入力軸には、前記カウンタ軸に設けられたギヤに噛み合う駆動ギヤが前記入力軸に対して相対回転可能に設けられており、(c)アクチュエータと、前記アクチュエータによって前記第1回転軸線方向に駆動され、前記駆動ギヤの前記入力軸に対する接続および前記駆動ギヤの非回転部材に対する切断と前記駆動ギヤの前記入力軸に対する切断および前記駆動ギヤの前記非回転部材に対する接続とを選択的に切り替える断接スリーブと、を有する切替機構が備えられていることにある。
第1発明によれば、(b)前記入力軸には、前記カウンタ軸に設けられたギヤに噛み合う駆動ギヤが前記入力軸に対して相対回転可能に設けられており、(c)アクチュエータと、前記アクチュエータによって前記第1回転軸線方向に駆動され、前記駆動ギヤの前記入力軸に対する接続および前記駆動ギヤの非回転部材に対する切断と前記駆動ギヤの前記入力軸に対する切断および前記駆動ギヤの前記非回転部材に対する接続とを選択的に切り替える断接スリーブと、を有する切替機構が備えられている。このため、前記切替機構は、前記断接スリーブを前記第1回転軸線方向に駆動させるアクチュエータと、前記アクチュエータによって前記第1回転軸線方向に駆動され、前記駆動ギヤと前記入力軸との間を選択的に切断または接続する断接スリーブと、を用いて、前記駆動ギヤを前記非回転部材および前記入力軸の一方に選択的に接続することができる。これによって、前記アクチュエータおよび前記断接スリーブを、車両の非駆動時には、同時に前記駆動ギヤを前記非回転部材に接続して前記車輪をロックする場合に共用することができるので、例えば、前記駆動ギヤと前記入力軸との間を選択的に切断または接続するための装置と、前記駆動ギヤと前記非回転部材との間を選択的に切断または接続するための装置とをそれぞれ設ける車両用駆動装置に比べて、前記車両用駆動装置を構成する部品点数を好適に削減することができる。
本発明が好適に適用された電気自動車の前輪用駆動装置の構成を説明する図である。 図1のII-II視断面図であり、図1の前輪用駆動装置に設けられたキャッチタンクの構成を説明する図である。 図1の前輪用駆動装置に設けられた断接スリーブの構成を説明する断面図である。 図3に示す断接スリーブが予め設定された第1位置にアクチュエータによって移動させられた状態を示す図である。 図3に示す断接スリーブが予め設定された第2位置にアクチュエータによって移動させられた状態を示す図である。 図3に示す断接スリーブが予め設定された第3位置にアクチュエータによって移動させられた状態を示す図である。
本発明の一実施形態において、(a)前記断接スリーブは、前記アクチュエータによって第1位置、第2位置、および第3位置の何れかの位置に駆動され、(b)前記断接スリーブが前記第1位置にあるときにおいて、前記駆動ギヤと前記入力軸との間が接続されると共に、前記駆動ギヤと前記非回転部材との間が切断され、(c)前記断接スリーブが前記第2位置にあるときにおいて、前記駆動ギヤと前記入力軸との間が切断されると共に、前記駆動ギヤと前記非回転部材との間が接続され、(d)前記断接スリーブが前記第3位置にあるときにおいて、前記駆動ギヤと前記入力軸との間が切断されると共に、前記駆動ギヤと前記非回転部材との間が切断される。このため、前記回転電機からの駆動力を前記複数の車輪に伝達させて走行する通常走行を実行する場合には、前記アクチュエータによって前記断接スリーブが前記第1位置に移動させられ、車両駐車時に前記複数の車輪を機械的にパーキングロックさせる場合には、前記アクチュエータによって前記断接スリーブが前記第2位置に移動させられ、前記回転電機を前記複数の車輪から切り離して惰性走行するフリーラン走行を実行する場合には、前記アクチュエータによって前記断接スリーブが前記第3位置に移動させられる。
また、本発明の一実施形態において、前記第1位置は、前記第1回転軸線方向において、前記第2位置と前記第3位置との間に設定されている。このため、例えば、前記通常走行と前記フリーラン走行とを切り替える切替時間と、前記通常走行と前記パーキングロックとを切り替える切替時間とが、好適に短くなる。
また、本発明の一実施形態において、前記第1回転軸線は、前記回転電機の出力軸と同軸上に配置されている。このため、前記第1回転軸線が前記回転電機の出力軸と同軸上ではなく、例えばギヤ機構を介して前記回転電機に動力伝達可能に前記入力軸を連結する車両用駆動装置に比べて、車両用駆動装置でのギヤによる攪拌損失を好適に抑制することができる。
また、本発明の一実施形態において、(a)前記駆動ギヤには、第1外周噛合歯を有する第1ハブ部材が一体的に設けられ、(b)前記入力軸には、第2外周噛合歯を有する第2ハブ部材が一体的に設けられ、(c)前記非回転部材には、第3外周噛合歯を有する第3ハブ部材が一体的に設けられ、(d)前記断接スリーブは、前記第1外周噛合歯と前記第2外周噛合歯と前記第3外周噛合歯とに噛み合い可能であり、(e)前記断接スリーブ、前記第1ハブ部材、前記第2ハブ部材、および前記第3ハブ部材は、前記第1回転軸線上に配置されている。このため、前記第1ハブ部材、前記第2ハブ部材、および前記第3ハブ部材が前記車両用駆動装置に設けられても、前記第1回転軸線の径方向における前記車両用駆動装置の大型化が好適に抑制される。
また、本発明の一実施形態において、(a)前記断接スリーブは、前記第1回転軸線方向において所定距離離れた第1内周歯および第2内周歯を備えており、(b)前記第1位置は、前記断接スリーブに備えられた前記第2内周歯が前記第1ハブ部材の第1外周噛合歯と前記第2ハブ部材の第2外周噛合歯との両方に噛み合う位置であり、(c)前記第2位置は、前記断接スリーブに備えられた前記第1内周歯が前記第1ハブ部材の第1外周噛合歯に噛み合い且つ前記断接スリーブに備えられた前記第2内周歯が前記第3ハブ部材の第3外周噛合歯に噛み合う位置であり、(d)前記第3位置は、前記断接スリーブに備えられた前記第2内周歯が前記第1ハブ部材の第1外周噛合歯だけに噛み合う位置である。このため、前記アクチュエータによって前記断接スリーブが前記第1位置に移動すると、前記駆動ギヤと前記入力軸との間が接続されると共に前記駆動ギヤと前記非回転部材との間が切断され、前記アクチュエータによって前記断接スリーブが前記第2位置に移動すると、前記駆動ギヤと前記入力軸との間が切断されると共に前記駆動ギヤと前記非回転部材との間が接続され、前記アクチュエータによって前記断接スリーブが前記第3位置に移動すると、前記駆動ギヤと前記入力軸との間が切断されると共に前記駆動ギヤと前記非回転部材との間が切断される。
また、本発明の一実施形態において、(a)前記回転電機によって前記入力軸を介して前記第2ハブ部材の回転速度を前記第1ハブ部材の回転速度までに上昇させてから、(b)前記断接スリーブを前記アクチュエータによって前記第3位置から前記第1位置に移動させる。このため、前記断接スリーブを前記第3位置から前記第1位置に移動させる際に前記第2ハブ部材の回転速度を前記第1ハブ部材の回転速度に同期させる同期装置を前記切替機構に設けることなく、前記アクチュエータによって前記断接スリーブを前記第3位置から前記第1位置に移動させることができる。
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
図1は、本発明が好適に適用された電気自動車10の構成を説明する図である。電気自動車10は、走行用の駆動力源である電動モータ(回転電機)12によって左右一対の前輪(複数の車輪)14L、14Rを駆動させる前輪用駆動装置(車両用駆動装置)16を備えている。前輪用駆動装置16には、図1に示すように、電動モータ12と、電動モータ12からの駆動力を左右一対の前輪14L、14Rに伝達する動力伝達機構18と、電動モータ12および動力伝達機構18等を収容する収容ケース20と、左右一対の前輪14L、14Rと共に回転するドライブシャフト22L、22Rと、が備えられている。なお、動力伝達機構18には、左右一対の前輪14L、14Rにドライブシャフト22L、22Rを介して動力伝達可能に連結されたデファレンシャル装置24と、デファレンシャル装置24と電動モータ12との間の動力伝達経路に設けられた減速ギヤ機構26と、が設けられている。また、電動モータ12は左右一対の前輪14L、14Rの駆動力源となる。
電動モータ12は、図1に示すように、例えば収容ケース20に固定された円筒状のステータ12aと、円筒状のステータ12aの内側に所定の間隙を隔ててロータ軸(出力軸)28に固定された円筒状のロータ12bと、を備えている。なお、円筒状のロータ12bを貫通して一体的に固定されたロータ軸28は、一対の第1軸受30a、30bを介して収容ケース20に第1回転軸線C1まわりに回転可能に支持されている。
デファレンシャル装置24は、図1に示すように、第3回転軸線C3まわりに回転可能に支持された容器状のデファレンシャルケース24aと、デファレンシャルケース24aの外周部24bに固定されたデファレンシャルリングギヤ24cと、デファレンシャルケース24aに両端部が支持され、そのデファレンシャルケース24aの第3回転軸線C3に直交する姿勢で図示しないノックピンによりそのデファレンシャルケース24aに固定された円柱状のピニオンシャフト24dと、ピニオンシャフト24dを挟んで対向する状態で第3回転軸線C3まわりに回転自在に配置され、デファレンシャルケース24a内に収容された一対のサイドギヤ24eと、ピニオンシャフト24dが挿通させられることによってそのピニオンシャフト24dにより回転可能に支持された状態でデファレンシャルケース24aと共に回転し、一対のサイドギヤ24eと噛み合う一対のピニオン24fと、を備えている。このように構成されたデファレンシャル装置24は、減速ギヤ機構26を介して電動モータ12からの駆動力がデファレンシャルリングギヤ24cに入力されると、その入力された電動モータ12からのトルクを左右一対のドライブシャフト22L、22Rと共に回転する一対のサイドギヤ24eの差動回転を許容しつつ左右一対の前輪14L、14Rに分配するようになっている。
減速ギヤ機構26は、図1に示すように、電動モータ12に設けられたロータ軸28に動力伝達可能に連結され、電動モータ12からの駆動力が入力される入力軸32と、デファレンシャル装置24に設けられたデファレンシャルリングギヤ24cに噛み合う小径ギヤ34aと、小径ギヤ34aより大径であり、後述する駆動ギヤ36に噛み合う大径ギヤ(ギヤ)34bと、小径ギヤ34aおよび大径ギヤ34bが一体的に固設されたカウンタ軸34と、を備えている。なお、減速ギヤ機構26において、入力軸32は、入力軸32の両端部にそれぞれ設けられた一対の第2軸受38a、38bを介して収容ケース20に第1回転軸線C1まわりに回転可能、すなわち電動モータ12に設けられたロータ軸(出力軸)28と同じ回転軸線C1まわりに回転可能に支持されている。つまり、第1回転軸線C1は、電動モータ12に設けられたロータ軸28と同軸上に配置されている。なお、ロータ軸28は、電動モータ12からの駆動力を入力軸32に出力する出力軸として機能している。また、カウンタ軸34は、カウンタ軸34の両端部にそれぞれ設けられた一対の第3軸受40a、40bを介して収容ケース20に第2回転軸線C2まわりに回転可能に支持されている。なお、駆動ギヤ36は、カウンタ軸34に一体的に設けられた大径ギヤ34bと噛み合うと共に、入力軸32に対して相対回転可能に入力軸32に支持されている。また、第1回転軸線C1、第2回転軸線C2、および第3回転軸線C3は、それぞれが平行に配置されている。
収容ケース20は、図1に示すように、第1ケース部材42と、第1ケース部材42に第1締結ボルトBo1によって一体的に固定された第2ケース部材44と、第1ケース部材42に第2締結ボルトBo2によって一体的に固定された第3ケース部材46と、を備えている。なお、収容ケース20には、第1ケース部材42と第2ケース部材44とにより形成された第1収容空間S1と、第1ケース部材42と第3ケース部材46とにより形成された第2収容空間S2とが形成されており、第1収容空間S1には、動力伝達機構18等すなわち減速ギヤ機構26、デファレンシャル装置24等が収容され、第2収容空間S2には、電動モータ12等が収容されている。また、第1ケース部材42には、第1収容空間S1と第2収容空間S2とを隔てる隔壁42aが形成されており、第2ケース部材44には、第1ケース部材42に形成された隔壁42aに対向する壁部44aが形成されている。
前輪用駆動装置16には、図1に示すように、例えば機械式オイルポンプ48等によって収容ケース20内に貯留されたオイルOil(図2参照)を例えば動力伝達機構18等に供給して動力伝達機構18等を潤滑する潤滑回路50が設けられている。
機械式オイルポンプ48は、例えば内接歯車型のオイルポンプである。機械式オイルポンプ48には、図1に示すように第2ケース部材44の壁部44aと第2ケース部材44の壁部44aに取り付けられたポンプカバー52とによって形成されたポンプ室S3と、複数の外周歯を有しカウンタ軸34に動力伝達可能に連結され第2回転軸線C2まわりに回転可能に支持された円環状のインナロータ(図示しない)と、前記インナロータの外周歯と噛み合う複数の内周歯を有し第2ケース部材44の壁部44aに形成された凹部44bによって第2回転軸線C2から偏心した回転軸線まわりに回転可能に支持された円環状のアウタロータ(図示しない)と、が備えられている。
潤滑回路50には、図1に示すように、オイルOilを貯留するキャッチタンク54と、キャッチタンク54に貯留されたオイルOilを吐出口56aから吐出する潤滑パイプ56(図2および図3参照)と、機械式オイルポンプ48から吐出されたオイルOilをキャッチタンク54に供給する供給油路58と、が備えられている。
供給油路58には、図1に示すように、第2ケース部材44の壁部44aにその壁部44aに沿って形成され、機械式オイルポンプ48の図示しない吐出ポートに接続された吐出油路58aと、吐出油路58aから分岐させられ、機械式オイルポンプ48から吐出されたオイルOilをキャッチタンク54に供給する分岐油路58bと、が備えられている。なお、図1に示す矢印FL1および矢印FL2は、機械式オイルポンプ48から吐出されたオイルOilの流れを示す矢印である。
キャッチタンク54には、図2に示すように、機械式オイルポンプ48から吐出されたオイルOilを貯留する第1貯留部54aと、車両前進時においてデファレンシャル装置24のデファレンシャルリングギヤ24cが第3回転軸線C3まわり矢印F1方向に回転することによって掻き上げられたオイルOilを貯留する第2貯留部54bと、第1貯留部54aに貯留されたオイルOilと第2貯留部54bに貯留されたオイルOilとをそれぞれ流通させる流通部(図示しない)と、が備えられている。なお、図2において、1点鎖線で表す油面OFは、例えば車両前進走行時における収容ケース20の貯留空間S1aに貯留されたオイルOilの油面を表す線である。また、図2に示す矢印FL3は、デファレンシャルリングギヤ24cの矢印F1方向の回転によって掻き上げられたオイルOilの流れを示す矢印である。
キャッチタンク54の第1貯留部54aには、図1および図2に示すように、第2ケース部材44の壁部44aに形成された分岐油路58bとキャッチタンク54の第1貯留部54aにおける貯留空間S4とを連通する連通穴54cが形成された円筒状の円筒部54dが固設されている。また、キャッチタンク54の第1貯留部54aにおける底部54eには、第1貯留部54aに貯留されたオイルOilを放出する放出穴54f(図2参照)が形成されており、潤滑パイプ56は、放出穴54fに接続されている。なお、収容ケース20内において、キャッチタンク54の第1貯留部54aは、潤滑パイプ56より鉛直方向上方に配置すなわち潤滑パイプ56の吐出口56aより鉛直方向上方に配置されており、キャッチタンク54の第1貯留部54aに貯留されたオイルOilは、例えばオイルOilの自重で潤滑パイプ56の吐出口56aから吐出されるようになっている。
動力伝達機構18には、図1に示すように、駆動ギヤ36の入力軸32に対する接続および駆動ギヤ36の車両用駆動装置16に設けられた非回転部材例えば収容ケース20に対する切断と、駆動ギヤ36の入力軸32に対する切断および駆動ギヤ36の非回転部材である収容ケース20に対する接続と、駆動ギヤ36の入力軸32に対する切断および駆動ギヤ36の非回転部材である収容ケース20に対する切断と、を選択的に切り替える切替機構60が備えられている。なお、上記した「駆動ギヤ36の入力軸32に対する接続および駆動ギヤ36の車両用駆動装置16に設けられた非回転部材例えば収容ケース20に対する切断」とは、駆動ギヤ36と入力軸32との間が接続されると共に、駆動ギヤ36と非回転部材である収容ケース20との間が切断されること意味する。また、上記した「駆動ギヤ36の入力軸32に対する切断および非回転部材である収容ケース20に対する接続」とは、駆動ギヤ36と入力軸32との間が切断されると共に、駆動ギヤ36と非回転部材である収容ケース20との間が接続されること意味する。また、上記した「駆動ギヤ36の入力軸32に対する切断および駆動ギヤ36の非回転部材である収容ケース20に対する切断」とは、駆動ギヤ36と入力軸32との間が切断されると共に、駆動ギヤ36と非回転部材である収容ケース20との間が切断されることを意味する。
切替機構60には、図1に示すように、アクチュエータ64と、アクチュエータ64によって第1回転軸線C1方向に駆動され、駆動ギヤ36の入力軸32に対する接続および駆動ギヤ36の収容ケース20に対する切断と駆動ギヤ36の入力軸32に対する切断および駆動ギヤ36の収容ケース20に対する接続と駆動ギヤ36の入力軸32に対する切断および駆動ギヤ36の収容ケース20に対する切断とを選択的に切り替える環状の断接スリーブ62と、が備えられている。
図1および図4に示すように、駆動ギヤ36には、外周に複数の第1外周噛合歯66aが形成された円環状の第1ハブ部材66と、第1ハブ部材66と駆動ギヤ36とを動力伝達可能に連結する第1連結部36aと、が一体的に設けられている。また、入力軸32には、外周に複数の第2外周噛合歯68aが形成された円環状の第2ハブ部材68と、第2ハブ部材68と入力軸32とを動力伝達可能に連結する第2連結部32aと、が一体的に設けられている。また、非回転部材である収容ケース20には、外周に複数の第3外周噛合歯70aが形成された円環状の第3ハブ部材70と、第3ハブ部材70と収容ケース20とを連結する第3連結部20aと、が一体的に設けられている。なお、図1に示すように、断接スリーブ62、第1ハブ部材66、第2ハブ部材68、および第3ハブ部材70はそれぞれ第1回転軸線C1上に配置されており、第1ハブ部材66、第2ハブ部材68、および第3ハブ部材70は、第1回転軸線C1方向において駆動ギヤ36側から、第1ハブ部材66、第2ハブ部材68、第3ハブ部材70の順に配置されている。なお、第1外周噛合歯66a、第2外周噛合歯68a、および第3外周噛合歯70aは、それぞれ同じ外径である。また、駆動ギヤ36の第1連結部36aには、図4に示すように、入力軸32に受け止められ、入力軸32が駆動ギヤ36を相対回転可能に支持する円筒状の軸受部36bが形成されている。なお、本実施例では、駆動ギヤ36の軸受部36bと入力軸32との間には、例えばメタル軸受が設けられていて、駆動ギヤ36の軸受部36bは前記メタル軸受を介して入力軸32に摺接させられており、そのメタル軸受は、例えば、駆動ギヤ36と入力軸32との摺動部として機能する。また、駆動ギヤ36の軸受部36bと入力軸32との間に、前記メタル軸受に替えて、例えばニードルベアリングが設けられても良い。駆動ギヤ36の軸受部36bは、駆動ギヤ36における入力軸32との差回転支持部としても機能する。
断接スリーブ62には、図3から図6に示すように、断接スリーブ62の第1回転軸線C1方向における駆動ギヤ36側の端部62aの内周に複数形成された第1内周歯62bと、断接スリーブ62の第1回転軸線C1方向における駆動ギヤ36側とは反対側の端部62cの内周に複数形成された第2内周歯62dと、が備えられている。なお、断接スリーブ62に形成された第1内周歯62bと第2内周歯62dとは、図3に示すように、第1回転軸線C1方向において予め設定された所定距離Dだけ離れている。また、断接スリーブ62に形成された第1内周歯62bは、第1ハブ部材66に形成された第1外周噛合歯66aに噛み合い可能に形成されており、断接スリーブ62に形成された第2内周歯62dは、第1ハブ部材66に形成された第1外周噛合歯66aと第2ハブ部材68に形成された第2外周噛合歯68aと第3ハブ部材70に形成された第3外周噛合歯70aとに噛み合い可能に形成されている。すなわち、断接スリーブ62は、第1外周噛合歯66aと第2外周噛合歯68aと第3外周噛合歯70aとに噛み合い可能である。
アクチュエータ64には、図1に示すように、断接スリーブ62の第1回転軸線C1方向における中間部62e(図3参照)に形成されたフォーク連結部62fに連結されたシフトフォーク72と、シフトフォーク72が連結されたフォークシャフト74と、フォークシャフト74を第1回転軸線C1に平行な方向すなわちフォークシャフト74の軸心の方向に移動させる移動装置76と、が備えられている。なお、移動装置76には、図1に示すように、例えば、電動モータ78と、電動モータ78の回転運動を直線運動に変換するねじ機構80等とが備えられており、移動装置76では、電動モータ78の回転量に応じてフォークシャフト74すなわちシフトフォーク72をフォークシャフト74の軸心方向における所定位置に移動させることができる。このように構成されたアクチュエータ64では、移動装置76に設けられた電動モータ78の回転量が図示しない電子制御装置によって制御されることによって、断接スリーブ62を第1回転軸線C1方向における予め設定された位置、例えば第1位置、第2位置、第3位置に選択的に移動させることができる。
前記第1位置は、図4に示すように、断接スリーブ62の第2内周歯62dが第1ハブ部材66に形成された第1外周噛合歯66aと第2ハブ部材68に形成された第2外周噛合歯68aとの両方に噛み合う位置であり、断接スリーブ62がアクチュエータ64によって前記第1位置に移動させられると、駆動ギヤ36と入力軸32との間が接続されると共に駆動ギヤ36と非回転部材である収容ケース20との間が切断されて、電動モータ12からの駆動力を入力軸32およびカウンタ軸34すなわち動力伝達機構18を介して左右一対の前輪14L、14Rに伝達させられる。
前記第2位置は、図5に示すように、断接スリーブ62の第1内周歯62bが第1ハブ部材66に形成された第1外周噛合歯66aに噛み合い且つ断接スリーブ62の第2内周歯62dが第3ハブ部材70に形成された第3外周噛合歯70aに噛み合う位置であり、断接スリーブ62がアクチュエータ64によって前記第2位置に移動させられると、駆動ギヤ36と入力軸32との間が切断されると共に駆動ギヤ36と非回転部材である収容ケース20との間が接続されて、左右一対の前輪14L、14Rを機械的にロックする。なお、切替機構60では、断接スリーブ62がアクチュエータ64によって前記第1位置または前記第3位置に移動させられると、駆動ギヤ36と非回転部材である収容ケース20との間が切断されて、左右一対の前輪14L、14Rをアンロックする。
前記第3位置は、図6に示すように、断接スリーブ62の第2内周歯62dが第1ハブ部材66に形成された第1外周噛合歯66aだけに噛み合う位置であり、断接スリーブ62がアクチュエータ64によって前記第3位置に移動させられると、駆動ギヤ36と入力軸32との間が切断されると共に駆動ギヤ36と非回転部材である収容ケース20との間が切断されて、駆動ギヤ36が入力軸32に対して相対回転し電動モータ12と左右一対の前輪14L、14Rとの間の動力伝達ができなくなる。
また、断接スリーブ62には、図3から図6に示すように、断接スリーブ62が前記第1位置にあるときにおいて潤滑パイプ56の吐出口56aから吐出されるオイルOilを駆動ギヤ36の歯面に案内する第1案内部62gと、断接スリーブ62が前記第3位置にあるときにおいて潤滑パイプ56の吐出口56aから吐出されるオイルOilを駆動ギヤ36における軸受部36bに案内する第2案内部62hと、断接スリーブ62が前記第2位置にあるときにおいて潤滑パイプ56の吐出口56aを閉じる閉止部62iと、が備えられている。なお、潤滑パイプ56は収容ケース20内において断接スリーブ62より鉛直方向上方に配置、すなわち潤滑パイプ56の吐出口56aは収容ケース20内において断接スリーブ62より鉛直方向上方に配置されている。
断接スリーブ62の第1案内部62gには、図3および図4に示すように、断接スリーブ62の中間部62eの一部に形成された第1開口A1(図3参照)と第1回転軸線C1方向における断接スリーブ62の駆動ギヤ36側の側面62jの一部に形成された第2開口A2(図3参照)とを連通する複数の潤滑油路62kと、図4に示すように断接スリーブ62が前記第1位置にあるときにおいて潤滑パイプ56の吐出口56aから吐出されたオイルOilを潤滑油路62kの第1開口A1に案内するテーパー形状の案内部62lと、が備えられている。このように構成された断接スリーブ62の第1案内部62gでは、図4に示すように断接スリーブ62が前記第1位置にあるときにおいて、潤滑パイプ56の吐出口56aから吐出されたオイルOilは、断接スリーブ62に形成された潤滑油路62kを通り駆動ギヤ36の歯面に案内される。なお、図4に示す矢印FL4は、断接スリーブ62が前記第1位置にあるときにおいて潤滑パイプ56から吐出されたオイルOilの流れを示す矢印である。
断接スリーブ62の閉止部62iには、図3および図5に示すように、断接スリーブ62の第1回転軸線C1方向における駆動ギヤ36側の端部62a(図3参照)に円環形状に形成された円環状部62nが備えられている。なお、断接スリーブ62に形成された円環状部62nは、図3および図5に示すように、断接スリーブ62が前記第2位置にあるときにおいて潤滑パイプ56の先端56bと円環状部62nの外周面62oとの間に隙間が形成されないように潤滑パイプ56の位置と円環状部62nの径方向の大きさが設定されている。また、断接スリーブ62は、断接スリーブ62が前記第2位置でないときにおいて、例えば断接スリーブ62が前記第1位置または前記第3位置であるときにおいて、潤滑パイプ56の先端56bと断接スリーブ62の外周との間に隙間S7(図3参照)が形成されるように潤滑パイプ56の位置と断接スリーブ62の径方向の大きさが設定されている。このように構成された断接スリーブ62の閉止部62iでは、図3および図5に示すように断接スリーブ62が前記第2位置にあるときにおいて、断接スリーブ62に形成された円環状部62nの外周面62oの一部によって潤滑パイプ56の吐出口56aが塞がれて、キャッチタンク54に貯留されたオイルOilが放出穴54fから放出されるのが抑制される。
断接スリーブ62の第2案内部62hには、図3および図6に示すように、断接スリーブ62の第1回転軸線C1方向における駆動ギヤ36側とは反対側の端部62c(図3参照)においてテーパー形状に形成されたテーパー部62mが備えられている。このように構成された断接スリーブ62の第2案内部62hでは、図6に示すように断接スリーブ62が前記第3位置にあるときにおいて、潤滑パイプ56の吐出口56aから吐出されたオイルOilは、断接スリーブ62に形成されたテーパー部62mによって第1ハブ部材66と第2ハブ部材68との隙間S5に案内され、その隙間S5に案内されたオイルOilが、駆動ギヤ36の軸受部36bにすなわち駆動ギヤ36の軸受部36bと入力軸32との隙間S6に導かれる。なお、図6に示す矢印FL5および矢印FL6は、断接スリーブ62が前記第3位置にあるときにおいて潤滑パイプ56から吐出されたオイルOilの流れを示す矢印である。
図6に示すように、断接スリーブ62の第2内周歯62dが第1ハブ部材66の第1外周噛合歯66aだけに噛み合う前記第3位置から、アクチュエータ64によって断接スリーブ62を第1回転軸線C1方向において第3ハブ部材70に接近する側へ移動させると、断接スリーブ62の位置が、前記第3位置から、図4に示す前記第1位置、図5に示す前記第2位置の順に切り替えられるようになっている。すなわち、前記第1位置は、第1回転軸線C1方向において、前記第2位置と前記第3位置との間に設定されている。
アクチュエータ64は、例えば運転者によって図示しないアクセルペダルが踏み込まれて、電動モータ12からの駆動力を動力伝達機構18を介して左右一対の前輪14L、14Rに伝達させて走行する通常走行を実行する通常走行モードが図示しない電子制御装置で選択される場合には、断接スリーブ62が前記第1位置に移動するように前記電子制御装置によって制御されるようになっている。また、アクチュエータ64は、例えば車両停車時に図示しないシフトレバーが駐車ポジション(パーキングポジション)に切り替えられて、前輪14L、14Rを機械的にロックさせるパーキングロックモードが前記電子制御装置で選択される場合には、断接スリーブ62が前記第2位置に移動するように前記電子制御装置によって制御されるようになっている。また、アクチュエータ64は、例えば所定車速以上でアクセルOFFして、電動モータ12を前輪14L、14Rから切り離して電動モータ12を回転停止させて惰性走行するフリーラン走行を実行するフリーラン走行モードが前記電子制御装置で選択される場合には、断接スリーブ62が前記第3位置に移動するように前記電子制御装置によって制御されるようになっている。なお、前記フリーラン走行モードから前記通常走行モードに切り替えられる場合、すなわちアクチュエータ64によって断接スリーブ62を前記第3位置から前記第1位置へ移動させる場合には、例えば、電動モータ12によって入力軸32に連結された第2ハブ部材68の回転速度を駆動ギヤ36に連結された第1ハブ部材66の回転速度まで上昇させてから断接スリーブ62を前記第3位置から前記第1位置へ移動させる。
以上のように構成された前輪用駆動装置16では、例えば前記電子制御装置で前記通常走行モードが選択される場合には、アクチュエータ64によって断接スリーブ62が前記第1位置に移動させられて、図4に示すように、断接スリーブ62に備えられた第1案内部62gによって潤滑パイプ56の吐出口56aから吐出されるオイルOilが駆動ギヤ36の歯面に案内される。また、例えば前記電子制御装置で前記パーキングロックモードが選択される場合には、アクチュエータ64によって断接スリーブ62が前記第2位置に移動させられて、図5に示すように、断接スリーブ62備えられた閉止部62iによって潤滑パイプ56の吐出口56aが塞がれて、キャッチタンク54に再発進時に必要とされるオイルOilが確保される。また、例えば前記電子制御装置で前記フリーラン走行モードが選択される場合には、アクチュエータ64によって断接スリーブ62が前記第3位置に移動させられて、図6に示すように、断接スリーブ62に備えられた第2案内部62hによって、潤滑パイプ56の吐出口56aから吐出されるオイルOilが駆動ギヤ36の軸受部36bに案内される。
上述のように、本実施例の前輪用駆動装置16によれば、入力軸32には、カウンタ軸34に設けられた大径ギヤ34bに噛み合う駆動ギヤ36が入力軸32に対して相対回転可能に設けられており、アクチュエータ64と、アクチュエータ64によって第1回転軸線C1方向に駆動され、駆動ギヤ36の入力軸32に対する接続および非回転部材である収容ケース20に対する切断と駆動ギヤ36の入力軸32に対する切断および非回転部材である収容ケース20に対する接続とを選択的に切り替える断接スリーブ62と、を有する切替機構60が備えられている。このため、切替機構60は、断接スリーブ62を第1回転軸線C1方向に駆動させるアクチュエータ64と、アクチュエータ64によって第1回転軸線C1方向に駆動され、駆動ギヤ36と入力軸32との間を選択的に切断または接続する断接スリーブ62と、を用いて、駆動ギヤ36を非回転部材である収容ケース20および入力軸32の一方に選択的に接続することができる。これによって、アクチュエータ64および断接スリーブ62を、車両の非駆動時すなわち駆動ギヤ36と入力軸32との間が切断されている時には、同時に駆動ギヤ36を非回転部材である収容ケース20に接続して左右一対の前輪14L、14Rをロックする場合に共用することができるので、例えば、駆動ギヤ36と入力軸32との間を選択的に切断または接続するための装置と、駆動ギヤ36と非回転部材である収容ケース20との間を選択的に切断または接続するための装置とをそれぞれ設ける前輪用駆動装置に比べて、前輪用駆動装置16を構成する部品点数を好適に削減することができる。
また、本実施例の前輪用駆動装置16によれば、断接スリーブ62は、アクチュエータ64によって前記第1位置、前記第2位置、および前記第3位置の何れかの位置に駆動され、断接スリーブ62が前記第1位置にあるときにおいて、駆動ギヤ36と入力軸32との間が接続されると共に、駆動ギヤ36と非回転部材である収容ケース20との間が切断され、断接スリーブ62が前記第2位置にあるときにおいて、駆動ギヤ36と入力軸32との間が切断されると共に、駆動ギヤ36と非回転部材である収容ケース20との間が接続され、断接スリーブ62が前記第3位置にあるときにおいて、駆動ギヤ36と入力軸32との間が切断されると共に、駆動ギヤ36と非回転部材である収容ケース20との間が切断される。このため、電動モータ12からの駆動力を左右一対の前輪14L、14Rに伝達させて走行する通常走行を実行する場合には、アクチュエータ64によって断接スリーブ62が前記第1位置に移動させられ、車両駐車時に左右一対の前輪14L、14Rを機械的にパーキングロックさせる場合には、アクチュエータ64によって断接スリーブ62が前記第2位置に移動させられ、電動モータ12を左右一対の前輪14L、14Rから切り離して惰性走行するフリーラン走行を実行する場合には、アクチュエータ64によって断接スリーブ62が前記第3位置に移動させられる。
また、本実施例の前輪用駆動装置16によれば、前記第1位置は、第1回転軸線C1方向において、前記第2位置と前記第3位置との間に設定されている。このため、例えば、前記通常走行と前記フリーラン走行とを切り替える切替時間と、前記通常走行と前記パーキングロックとを切り替える切替時間とが、好適に短くなる。
また、本実施例の前輪用駆動装置16によれば、第1回転軸線C1は、電動モータ12に設けられたロータ軸28と同軸上に配置されている。このため、第1回転軸線C1が電動モータ12に設けられたロータ軸28と同軸上ではなく、例えばギヤ機構を介して電動モータ12に動力伝達可能に入力軸32を連結する前輪用駆動装置に比べて、前輪用駆動装置16でのギヤによる攪拌損失を好適に抑制することができる。
また、本実施例の前輪用駆動装置16によれば、駆動ギヤ36には、第1外周噛合歯66aを有する第1ハブ部材66が一体的に設けられ、入力軸32には、第2外周噛合歯68aを有する第2ハブ部材68が一体的に設けられ、非回転部材である収容ケース20には、第3外周噛合歯70aを有する第3ハブ部材70が一体的に設けられ、断接スリーブ62は、第1外周噛合歯66aと第2外周噛合歯68aと第3外周噛合歯70aとに噛み合い可能であり、断接スリーブ62、第1ハブ部材66、第2ハブ部材68、および第3ハブ部材70は、第1回転軸線C1上に配置されている。このため、第1ハブ部材66、第2ハブ部材68、および第3ハブ部材70が前輪用駆動装置16に設けられても、第1回転軸線C1の径方向における前輪用駆動装置16の大型化が好適に抑制される。
また、本実施例の前輪用駆動装置16によれば、断接スリーブ62は、第1回転軸線C1方向において所定距離D離れた第1内周歯62bおよび第2内周歯62dを備えており、前記第1位置は、断接スリーブ62に備えられた第2内周歯62dが第1ハブ部材66の第1外周噛合歯66aと第2ハブ部材68の第2外周噛合歯68aとの両方に噛み合う位置であり、前記第2位置は、断接スリーブ62に備えられた第1内周歯62bが第1ハブ部材66の第1外周噛合歯66aに噛み合い且つ断接スリーブ62に備えられた第2内周歯62dが第3ハブ部材70の第3外周噛合歯70aに噛み合う位置であり、前記第3位置は、断接スリーブ62に備えられた第2内周歯62dが第1ハブ部材66の第1外周噛合歯66aだけに噛み合う位置である。このため、アクチュエータ64によって断接スリーブ62が前記第1位置に移動すると、駆動ギヤ36と入力軸32との間が接続されると共に駆動ギヤ36と非回転部材である収容ケース20との間が切断され、アクチュエータ64によって断接スリーブ62が前記第2位置に移動すると、駆動ギヤ36と入力軸32との間が切断されると共に駆動ギヤ36と非回転部材である収容ケース20との間が接続され、アクチュエータ64によって断接スリーブ62が前記第3位置に移動すると、駆動ギヤ36と入力軸32との間が切断されると共に駆動ギヤ36と非回転部材である収容ケース20との間が切断される。
また、本実施例の前輪用駆動装置16によれば、電動モータ12によって入力軸32を介して第2ハブ部材68の回転速度を第1ハブ部材66の回転速度までに上昇させてから、断接スリーブ62をアクチュエータ64によって前記第3位置から前記第1位置に移動させる。このため、断接スリーブ62を前記第3位置から前記第1位置に移動させる際に第2ハブ部材68の回転速度を第1ハブ部材66の回転速度に同期させる同期装置を切替機構60に設けることなく、アクチュエータ64によって断接スリーブ62を前記第3位置から前記第1位置に移動させることができる。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例の前輪用駆動装置16では、電動モータ12の駆動力によって左右一対の前輪14L、14Rを駆動させていたが、前輪用駆動装置16を例えば左右一対の後輪を駆動させる後輪用駆動装置として使用しても良い。また、前述の実施例では、前輪用駆動装置16は、電動モータ12の駆動力のみで走行する電気自動車10に適用されていたが、例えば左右一対の後輪をエンジンの駆動力で駆動させ、左右一対の前輪14L、14Rを電動モータ12の駆動力で駆動させる四輪駆動用ハイブリッド車両に、前輪用駆動装置16を適用させても良い。
また、前述の実施例では、アクチュエータ64は、断接スリーブ62を前記第1位置、前記第2位置、および前記第3位置の何れかの位置に選択的に移動させていたが、例えば、アクチュエータ64は、断接スリーブ62を前記第3位置に移動させず、断接スリーブ62を前記第1位置または前記第2位置に選択的に移動させるだけでも良い。すなわち、切替機構60には、必ずしも、駆動ギヤ36の入力軸32に対する切断および駆動ギヤ36の収容ケース20に対する切断をする機能、すなわち駆動ギヤ36と入力軸32との間が切断されると共に駆動ギヤ36と収容ケース20との間が切断される機能が、備えられていなくても良い。
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
12:電動モータ(回転電機)
14L、14R:車輪(前輪)
16:前輪用駆動装置(車両用駆動装置)
20:収容ケース(非回転部材)
28:ロータ軸(出力軸)
32:入力軸
34:カウンタ軸
34b:大径ギヤ(ギヤ)
36:駆動ギヤ
60:切替機構
62:断接スリーブ
62b:第1内周歯
62d:第2内周歯
64:アクチュエータ
66:第1ハブ部材
66a:第1外周噛合歯
68:第2ハブ部材
68a:第2外周噛合歯
70:第3ハブ部材
70a:第3外周噛合歯
C1:第1回転軸線
C2:第2回転軸線
D:所定距離

Claims (7)

  1. 複数の車輪の駆動力源となる回転電機と、前記回転電機に動力伝達可能に連結されると共に第1回転軸線回りに回転可能に設けられた入力軸と、前記第1回転軸線と平行な第2回転軸線回りに回転可能に設けられたカウンタ軸と、を備え、前記入力軸および前記カウンタ軸を介して前記回転電機からの駆動力を前記複数の車輪に伝達させて前記複数の車輪を駆動する車両用駆動装置であって、
    前記入力軸には、前記カウンタ軸に設けられたギヤに噛み合う駆動ギヤが前記入力軸に対して相対回転可能に設けられており、
    アクチュエータと、前記アクチュエータによって前記第1回転軸線方向に駆動され、前記駆動ギヤの前記入力軸に対する接続および前記駆動ギヤの非回転部材に対する切断と前記駆動ギヤの前記入力軸に対する切断および前記駆動ギヤの前記非回転部材に対する接続とを選択的に切り替える断接スリーブと、を有する切替機構が備えられていることを特徴とする車両用駆動装置。
  2. 前記断接スリーブは、前記アクチュエータによって第1位置、第2位置、および第3位置の何れかの位置に駆動され、
    前記断接スリーブが前記第1位置にあるときにおいて、前記駆動ギヤと前記入力軸との間が接続されると共に、前記駆動ギヤと前記非回転部材との間が切断され、
    前記断接スリーブが前記第2位置にあるときにおいて、前記駆動ギヤと前記入力軸との間が切断されると共に、前記駆動ギヤと前記非回転部材との間が接続され、
    前記断接スリーブが前記第3位置にあるときにおいて、前記駆動ギヤと前記入力軸との間が切断されると共に、前記駆動ギヤと前記非回転部材との間が切断されることを特徴とする請求項1の車両用駆動装置。
  3. 前記第1位置は、前記第1回転軸線方向において、前記第2位置と前記第3位置との間に設定されていることを特徴とする請求項2の車両用駆動装置。
  4. 前記第1回転軸線は、前記回転電機の出力軸と同軸上に配置されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1の車両用駆動装置。
  5. 前記駆動ギヤには、第1外周噛合歯を有する第1ハブ部材が一体的に設けられ、
    前記入力軸には、第2外周噛合歯を有する第2ハブ部材が一体的に設けられ、
    前記非回転部材には、第3外周噛合歯を有する第3ハブ部材が一体的に設けられ、
    前記断接スリーブは、前記第1外周噛合歯と前記第2外周噛合歯と前記第3外周噛合歯とに噛み合い可能であり、
    前記断接スリーブ、前記第1ハブ部材、前記第2ハブ部材、および前記第3ハブ部材は、前記第1回転軸線上に配置されていることを特徴とする請求項2又は3の車両用駆動装置。
  6. 前記断接スリーブは、前記第1回転軸線方向において所定距離離れた第1内周歯および第2内周歯を備えており、
    前記第1位置は、前記断接スリーブに備えられた前記第2内周歯が前記第1ハブ部材の第1外周噛合歯と前記第2ハブ部材の第2外周噛合歯との両方に噛み合う位置であり、
    前記第2位置は、前記断接スリーブに備えられた前記第1内周歯が前記第1ハブ部材の第1外周噛合歯に噛み合い且つ前記断接スリーブに備えられた前記第2内周歯が前記第3ハブ部材の第3外周噛合歯に噛み合う位置であり、
    前記第3位置は、前記断接スリーブに備えられた前記第2内周歯が前記第1ハブ部材の第1外周噛合歯だけに噛み合う位置であることを特徴とする請求項5の車両用駆動装置。
  7. 前記回転電機によって前記入力軸を介して前記第2ハブ部材の回転速度を前記第1ハブ部材の回転速度までに上昇させてから、
    前記断接スリーブを前記アクチュエータによって前記第3位置から前記第1位置に移動させることを特徴とする請求項6の車両用駆動装置。
JP2018035972A 2018-02-28 2018-02-28 車両用駆動装置 Active JP6965792B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018035972A JP6965792B2 (ja) 2018-02-28 2018-02-28 車両用駆動装置
US16/284,603 US10933858B2 (en) 2018-02-28 2019-02-25 Vehicle drive apparatus
CN201910143940.9A CN110203066B (zh) 2018-02-28 2019-02-27 车辆用驱动装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018035972A JP6965792B2 (ja) 2018-02-28 2018-02-28 車両用駆動装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019152237A JP2019152237A (ja) 2019-09-12
JP6965792B2 true JP6965792B2 (ja) 2021-11-10

Family

ID=67684299

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018035972A Active JP6965792B2 (ja) 2018-02-28 2018-02-28 車両用駆動装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10933858B2 (ja)
JP (1) JP6965792B2 (ja)
CN (1) CN110203066B (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018218535A1 (de) * 2018-10-30 2020-04-30 Zf Friedrichshafen Ag Elektrische Antriebsachse eines Fahrzeuges
US11168783B1 (en) * 2021-02-18 2021-11-09 Arvinmeritor Technology, Llc Axle assembly having a transmission module
US20240051379A1 (en) * 2022-08-12 2024-02-15 Dana Graziano S.R.L. Integrated electric drive axle layout

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1265683A (en) * 1984-10-09 1990-02-13 Kiyokazu Okubo Transmission for vehicle
JP3549068B2 (ja) 1995-04-19 2004-08-04 本田技研工業株式会社 電動自動車用減速機
JP3336951B2 (ja) * 1998-04-28 2002-10-21 株式会社日立製作所 自動車の動力伝達装置
JP3313327B2 (ja) * 1998-07-30 2002-08-12 アイシン・エーアイ株式会社 シンクロメッシュ式トランスミッションのシフト制御装置
JP4438431B2 (ja) * 2004-01-30 2010-03-24 トヨタ自動車株式会社 変速装置
JP4701957B2 (ja) * 2005-09-22 2011-06-15 トヨタ自動車株式会社 変速終了判定装置
CN102341624B (zh) * 2009-03-05 2014-07-09 丰田自动车株式会社 车辆的变速控制装置
JP5465614B2 (ja) * 2010-06-17 2014-04-09 Ntn株式会社 車両用モータ駆動装置および自動車
JP5297473B2 (ja) * 2011-02-04 2013-09-25 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 車両用駆動装置
JP5316724B2 (ja) * 2011-03-23 2013-10-16 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動装置
JP2012225365A (ja) * 2011-04-15 2012-11-15 Mitsubishi Motors Corp 車両用変速機
JP2013043499A (ja) * 2011-08-23 2013-03-04 Jtekt Corp 四輪駆動車の駆動システム、四輪駆動車、及び四輪駆動車の制御方法
JP5373166B2 (ja) * 2011-11-29 2013-12-18 株式会社ミツバ スタータ
CN103974863B (zh) * 2011-12-08 2016-11-23 丰田自动车株式会社 混合动力车辆的控制装置
JP2015134509A (ja) 2012-03-26 2015-07-27 ジヤトコ株式会社 ハイブリッド車両用モータ駆動系の制御装置
JP5928443B2 (ja) * 2013-12-24 2016-06-01 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP6127961B2 (ja) * 2013-12-25 2017-05-17 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP6256408B2 (ja) * 2014-05-16 2018-01-10 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP6269400B2 (ja) * 2014-09-09 2018-01-31 トヨタ自動車株式会社 車両用動力伝達装置の油圧制御回路
JP6135634B2 (ja) * 2014-10-07 2017-05-31 トヨタ自動車株式会社 車両用トランスファ
JP6168023B2 (ja) * 2014-10-07 2017-07-26 トヨタ自動車株式会社 車両用クラッチ機構
JP6394272B2 (ja) * 2014-10-17 2018-09-26 トヨタ自動車株式会社 動力伝達装置の制御装置
JP6327128B2 (ja) * 2014-11-21 2018-05-23 トヨタ自動車株式会社 動力伝達装置の制御装置
JP6233362B2 (ja) * 2015-07-27 2017-11-22 トヨタ自動車株式会社 4輪駆動車両用トランスファ
JP6233381B2 (ja) * 2015-10-26 2017-11-22 トヨタ自動車株式会社 4輪駆動車両用トランスファ
JP6394668B2 (ja) * 2016-09-23 2018-09-26 トヨタ自動車株式会社 4輪駆動車両
JP6954183B2 (ja) * 2018-02-28 2021-10-27 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110203066B (zh) 2022-06-03
CN110203066A (zh) 2019-09-06
US20190263377A1 (en) 2019-08-29
US10933858B2 (en) 2021-03-02
JP2019152237A (ja) 2019-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6954183B2 (ja) 車両用駆動装置
JP6965792B2 (ja) 車両用駆動装置
JP4900693B2 (ja) ハイブリッド駆動装置
US9441717B2 (en) Mounting concept for an electric axle
EP1959165B1 (en) Motor power train and method of assembling the same
WO2018004003A1 (ja) 駆動装置
US20210101478A1 (en) Axle assembly having a multi-speed countershaft transmission
US20180180150A1 (en) Power system
JP6428157B2 (ja) ハイブリッド車両の駆動装置
JP3701014B2 (ja) 車両の駆動装置
JP2002160540A (ja) ハイブリッド車用駆動装置
JP2012091759A (ja) 車両駆動装置
JP2014111409A (ja) トランスファ
US8870713B2 (en) Vehicle drive apparatus
JP4757885B2 (ja) 車両駆動装置
JP2022103151A (ja) 車両用駆動装置
JP2013068248A (ja) 車両用駆動装置
JP2006082748A (ja) 動力出力装置およびこれを搭載する自動車
JP6794313B2 (ja) パーキングブレーキを備えた動力伝達装置
CN113677555A (zh) 车用电动驱动装置
CN216867443U (zh) 用于车辆的差速器组件、变速器组件和用于车辆的动力链
US20230103790A1 (en) Electric vehicle transmission
JP2012076576A (ja) ハイブリッド駆動装置
JP2022033967A (ja) パーキングブレーキを備えた動力伝達装置
JP2023065019A (ja) 車両用駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200924

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210719

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210803

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210902

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210921

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211004

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6965792

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151