JPWO2013069135A1 - 車両用電動駆動装置 - Google Patents

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Abstract

設計自由度が高くなる車両用電動駆動装置を提供する。電動機ＭＧの出力軸２６と左右の駆動輪１６ａ１６ｂとの間には、それぞれ係合装置であるブレーキＢａ、Ｂｂが設けられているため、ブレーキＢａ、Ｂｂの滑り比を変更することで、差動装置（デファレンシャル装置）を設けることなく差動装置と同様に左右の駆動輪１６ａ、１６ｂに回転速度差を与えることができる。このようにして差動装置をなくすことができるため、設計自由度も高くなり、電動機ＭＧの重心設計についても容易となる。

Description

本発明は、車両用電動駆動装置に係り、特に設計自由度が高くなる電動駆動装置の構造に関するものである。
電動機が左右の駆動輪に動力伝達可能に連結されることで、その電動機によって駆動輪を駆動させる車両用電動駆動装置が知られている。例えば、特許文献１の電気自動車用駆動装置がその一例である。特許文献１に記載の電気自動車用駆動装置１は、ロータ軸２３を有するモータ２と、ロータ軸２３と同軸に配置されモータ２の回転を減速して出力するプラネタリギヤ３と、ロータ軸２３と同軸に配置されプラネタリギヤ３の出力を左右の駆動輪に伝達する差動装置４とを、備えて構成されている。
特開平８−４８１６４号公報 特開平５−１４７４４５号公報 特開２０１１−３１７４６号公報
ところで、特許文献１の電気自動車用駆動装置１において、モータ２の軸方向の一方にプラネタリギヤ３および差動装置４が配置されている。そして、左右の駆動輪の一方は、ロータ軸２３の内部を貫通するドライブ軸１１（中間シャフト）を介して差動装置４に連結されている。このように、モータ２の軸方向の一方にプラネタリギヤ３および差動装置４が配置されるので、駆動装置１が軸方向に長くなりやすく、設計自由度が少なくなることから、特に重量物であるモータ２の重心設計が困難となる問題があった。また、特許文献２、３では、２個の電動機が左右の駆動輪にそれぞれ連結されることで、差動装置をなくすことを可能としているが、何れも２個の電動機を必要とすることから車両の重量が増加するという問題があった。
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、設計自由度が高い車両用電動駆動装置を提供することにある。
上記目的を達成するための、第１発明の要旨とするところは、(a)電動機が駆動輪に動力伝達可能に連結されることで、その電動機によって左右の駆動輪を駆動させる車両用電動駆動装置であって、(b)前記電動機の出力軸の両端が、前記左右の駆動輪にそれぞれ連結され、(c)前記電動機の出力軸の両端と前記左右の駆動輪との間には、それぞれその左右の駆動輪の差動を許容する係合装置が設けられている
このようにすれば、前記電動機の出力軸と左右の駆動輪との間には、それぞれ左右の駆動輪の差動を許容する係合装置が設けられているため、係合装置の滑り比を変更することで、差動装置を設けることなく差動装置と同様に左右の駆動輪に回転速度差を与えることができる。このようにして差動装置をなくすことができるため、設計自由度も高くなり、電動機の重心設計についても容易となる。また、差動装置が電動機の軸方向の一方に設けられる場合に必要とされていた、電動機の出力軸の内部を貫通して駆動輪に連結される中間シャフトもなくすことができるため、設計自由度がさらに高くなる。
また、好適には、第２発明の要旨とするところは、第１発明の車両用電動駆動装置において、前記電動機の出力軸の両端と前記左右の駆動輪との間には、それぞれ遊星歯車装置が設けられており、前記係合装置は、前記遊星歯車装置の一回転要素を固定することで前記電動機の出力軸の回転を減速するブレーキであることを特徴とする。このようにすれば、遊星歯車装置およびブレーキによって減速機が構成され、ブレーキを係合して一回転要素を回転停止させることで、電動機の出力軸の回転を減速して駆動輪に伝達することができる。また、前記遊星歯車装置およびブレーキが減速機として機能することで、電動機の出力トルクを小さくすることができるため、電動機を小型化することもできる。さらに、係合装置が一回転要素を回転停止させるブレーキであるため、互いに回転する回転要素を連結するクラッチに比べて装置が簡素化される。
また、好適には、第３発明の要旨とするところは、第２発明の車両用電動駆動装置において、前記電動機、前記遊星歯車装置、および前記左右の駆動輪は、一軸上に配置されている。このようにすれば、装置が径方向に大型化することを抑制することができる。
また、好適には、前記遊星歯車装置は、前記電動機の出力軸に連結されたサンギヤと、小径歯車および大径歯車を有して該大径歯車が前記サンギヤと噛み合うステップドピニオンと、そのステップドピニオンを自転可能且つそのサンギヤまわりに公転可能に支持し前記駆動輪に連結されるキャリヤと、前記ステップドピニオンの前記小径歯車と噛み合うリングギヤとから構成され、前記係合装置は、前記リングギヤと非回転部材との間に設けられている。このようにすれば、大幅な減速が可能な減速機を構成することができる。
また、好適には、前記係合装置のトルク容量を好適に制御することで、左右の駆動輪に回転速度差を与える目的だけでなく、例えば差動制限装置或いは駆動力分配装置としての機能を持たせることもできる。
本発明が好適に適用された車両用電動駆動装置の断面図である。 本発明の他の実施例である車両用電動駆動装置の断面図である。 本発明のさらに他の実施例である車両用電動駆動装置の断面図である。
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車両用電動駆動装置１０（以下、電動駆動装置１０）の断面図である。電動駆動装置１０は、電動機ＭＧ、電動機の軸方向の両側に設けられている一対の変速機１２ａ、１２ｂ、一対の変速機１２ａ、１２ｂの出力軸としても機能する左右一対の車軸１４ａ、１４ｂに連結されている左右一対の駆動輪１６ａ、１６ｂとを、主に備えて構成されている。以下、特に区別しない場合には、変速機１２ａ、１２ｂを変速機１２、車軸１４ａ、１４ｂを車軸１４、駆動輪１６ａ、１６ｂを駆動輪１６と記載する。本実施例では、電動機１２、変速機１４、および駆動輪１６が、いずれも同軸心Ｃ上に配置されている。
電動機ＭＧは、非回転部材であるケース１８に回転不能に固定されたステータ２０と、ステータ２０の軸方向の両側に配置されている左右一対のコイルエンド２２と、ステータ２０の内周側に配置されているロータ２４と、ロータ２４の内周に連結されて軸心Ｃまわりに回転可能な出力軸（ロータ軸）２６とを、主に備えて構成されている。ロータ２４およびそれに連結された出力軸２６は、図示しないインバータから供給される駆動電流に応じて軸心Ｃまわり回転駆動させられる。出力軸２６は、電動機ＭＧの左右両端から軸方向に伸びており、その両端がそれぞれ変速機１２ａ、１２ｂに連結されている。
変速機１２ａは、遊星歯車装置２８ａおよび係合装置であるブレーキＢａを主に備えて構成されている。遊星歯車装置２８ａは、公知であるステップドピニオンタイプの遊星歯車装置である。具体的には、遊星歯車装置２８ａは、電動機ＭＧの出力軸２６に連結されているサンギヤＳ１と、小径歯車３０および大径歯車３２を一体的に有して大径歯車３２がサンギヤＳ１と噛み合うステップドピニオンＳＰと、そのステップドピニオンＳＰをピニオンシャフト３４を介して自転可能且つサンギヤＳ１まわり（軸心Ｃまわり）に公転可能に支持し、車軸１４ａを介して駆動輪１６ａに連結されているキャリヤＣＡ１と、ステップドピニオンＳＰの小径歯車３０と噛み合うリングギヤＲ１とを、主に備えて構成されている。
ブレーキＢａは、リングギヤＲ１と非回転部材であるケース１８との間に設けられている。ブレーキＢａは、供給される油圧（係合油圧）によって係合状態が制御されるよく知られた多板ブレーキであり、ブレーキＢａに供給される係合油圧を制御することによって、ブレーキＢａのトルク容量を制御することができる。例えば、ブレーキＢａに油圧が供給されない場合、ブレーキＢａが開放されてリングギヤＲ１とケース１８との間の連結が遮断される。このとき、遊星歯車装置２８ａが空転状態となり、車軸１４ａに電動機ＭＧからの動力が伝達されない。
一方、ブレーキＢａに油圧が供給されると、その油圧に応じてリングギヤＲ１とケース１８との間がスリップ係合乃至完全係合させられる。このとき、ブレーキＢａの係合油圧すなわちブレーキＢａのトルク容量に応じて電動機ＭＧの動力が車軸１４ａを介して駆動輪１６ａに伝達される。例えばブレーキＢａが完全係合されると、遊星歯車装置２８ａの機械的に設定されている変速比に基づいて、電動機ＭＧの回転が変速されて車軸１４ａに出力される。本実施例の変速機１２ａは、ステップドピニオンタイプの遊星歯車装置２８ａで構成されているため、大幅な減速が可能となる。従って、電動機ＭＧの出力軸２６の回転が大幅に減速されて車軸１４ａに伝達される。このように、変速機１２ａが減速機として機能することで、電動機ＭＧの出力トルクを小さくすることができ、電動機ＭＧの小型化が可能となる。
また、ブレーキＢａは、ケース１８内に油圧室が形成されており、油圧室が回転することはないので、それによる遠心油圧も発生しない。したがって、この遠心油圧を相殺するためのキャンセラ室等を設ける必要もなく、変速機１２ａが簡素化される。
変速機１２ｂは、遊星歯車装置２８ｂおよび係合装置であるブレーキＢｂを主に備えて構成されている。この遊星歯車装置２８ｂおよびブレーキＢｂの構造は、前述した遊星歯車装置２８ａおよびブレーキＢａと変わらないため、同じ符号を付してその説明を省略する。また、遊星歯車装置２８ａおよび遊星歯車装置２８ｂと、ブレーキＢａおよびブレーキＢｂとは、同じ構造をとることから共通の部品を使用することができるため、製造コストを抑制することもできる。なお、本実施例の電動駆動装置１０では、変速機１２ａおよび変速比１２ｂの変速比は同じ値であり、ブレーキＢａおよびブレーキＢｂは独立して制御可能に構成されている。
上記のように構成される電動駆動装置１０の作動について説明する。例えば直線走行時においては、ブレーキＢａおよびブレーキＢｂをいずれも完全係合させることで、左右の駆動輪１６ａ、１６ｂの回転速度差をなくすことができる。また、旋回走行時においては、運転者のハンドル操作の操舵角θ、車速Ｖに応じて最適な左右の駆動輪１６ａ、１６ｂの回転速度差が与えられるように、ブレーキＢａおよびブレーキＢｂの滑り比が変更される。すなわち、ブレーキＢａ、Ｂｂによって左右の駆動輪１６ａ、１６ｂの差動が許容される。例えば、旋回時において左右の駆動輪１６ａ、１６ｂの回転速度を逐次検出しつつ、これらから逐次算出される回転速度差が最適な回転速度差となるように、各ブレーキＢａ、Ｂｂの係合油圧（トルク容量）がフィードバック制御される。
このように、電動駆動装置１０では、各ブレーキＢａ、Ｂｂを独立に制御して滑り比を変更することで、左右の駆動輪１６ａ、１６ｂに回転速度差を与えることができる。従って、従来の車両に設けられていた左右の駆動輪１６ａ、１６ｂに回転速度差を付与するための差動装置（デファレンシャル装置）が不要となる。これより、電動駆動装置１０の設計自由度が高くなり、電動機ＭＧの配置位置に関連する重心設計も容易となる。また、従来設けられていた差動装置の一方の出力軸と一方の駆動輪とを連結する電動機の出力軸（ロータ軸）内を貫通する中間シャフトも不要となる。この中間シャフトには高トルクが伝達されるので、軸径も大きくなって電動駆動装置１０全体としても大型化する傾向にあったが、この中間シャフトが不要となることで、電動駆動装置１０を小型に構成することが可能となる。
また、電動駆動装置１０は、回転速度差を与える（差動機構）ことができると共に、必要に応じて差動制限機能を持たせるように制御することもできる。電動駆動装置１０においては、ブレーキＢａおよびブレーキＢｂのトルク容量を独立に制御することができるため、左右の駆動輪１６ａ、１６ｂの駆動力配分を０〜１００％の範囲で自由に調整することができる。従って、ブレーキＢａおよびブレーキＢｂのトルク容量をそれぞれ制御して駆動力配分を調整することで、差動制限装置が作動した場合と同様の走行状態を実現することができる。例えば運転者がスポーツ走行モードを選択した場合において、旋回走行時に差動制限装置が作動した場合の駆動力配分となるようにブレーキＢａおよびブレーキＢｂのトルク容量を制御することにより、運転者の所望する旋回性能を得ることができる（旋回性能の向上）。
また、例えば車速Ｖをパラメータとし、車速Ｖが高くなるに従って操舵角θに対する回転速度差および駆動力配分差をなます制御を実行することで、高車速時の走行安定性を高くするなどの制御も可能となる。
上述のように、本実施例によれば、電動機ＭＧの出力軸２６と左右の駆動輪１６ａ、１６ｂとの間には、それぞれ左右の駆動輪１６ａ、１６ｂの差動を許容する係合装置であるブレーキＢａ、Ｂｂが設けられているため、ブレーキＢａ、Ｂｂの滑り比を変更することで、差動装置（デファレンシャル装置）を設けることなく差動装置と同様に左右の駆動輪１６ａ、１６ｂに回転速度差を与えることができる。このようにして差動装置をなくすことができるため、設計自由度も高くなり、電動機ＭＧの重心設計についても容易となる。また、差動装置が電動機ＭＧの軸方向の一方に設けられる場合に必要とされていた、電動機ＭＧの出力軸２６の内部を貫通して駆動輪１６に連結される中間シャフトもなくすことができるため、設計自由度がさらに高くなる。
また、本実施例によれば、電動機ＭＧの出力軸２６の両端と左右の駆動輪１６ａ、１６ｂとの間には、それぞれ遊星歯車装置２８ａ、２８ｂが設けられており、ブレーキＢａ、Ｂｂは、遊星歯車装置２８ａ、２８ｂのリングギヤＲ１を固定することで電動機ＭＧの出力軸２６の回転を減速するブレーキＢａ、Ｂｂである。このようにすれば、遊星歯車装置２８ａ、２８ｂおよびブレーキＢａ、Ｂｂによって変速機１２ａ、１２ｂ（減速機）が構成され、ブレーキＢａ、Ｂｂを係合してリングギヤＲ１を回転停止させることで、電動機ＭＧの出力軸２６の回転を減速して駆動輪１６ａ、１６ｂに伝達することができる。また、変速機１２ａ、１２ｂが減速機として機能することで、電動機ＭＧの出力トルクを小さくすることができるため、電動機ＭＧを小型化することもできる。さらに、係合装置がリングギヤを回転停止させるブレーキＢａ、Ｂｂであるため、互いに回転する回転要素を連結するクラッチに比べて装置が簡素化される。
また、本実施例によれば、電動機ＭＧ、遊星歯車装置２８ａ、２８ｂ、および左右の駆動輪１６ａ、１６ｂは、一軸上に配置されている。このようにすれば、電動駆動装置１０が径方向に大型化することを抑制することができる。
また、本実施例によれば、遊星歯車装置２８ａは、電動機ＭＧの出力軸２６に連結されたサンギヤＳ１と、小径歯車３０および大径歯車３２を有して大径歯車３２がサンギヤＳ１と噛み合うステップドピニオンＳＰと、そのステップドピニオンＳＰを自転可能且つそのサンギヤＳ１まわりに公転可能に支持し駆動輪１６に連結されるキャリヤＣＡ１と、ステップドピニオンＳＰの小径歯車３０と噛み合うリングギヤＲ１とから構成され、ブレーキＢａ、Ｂｂは、リングギヤＲ１と非回転部材であるケース１８との間に設けられている。このようにすれば、大幅な減速が可能な変速機１２（減速機）を構成することができる。
また、本実施例によれば、ブレーキＢａ、Ｂｂのトルク容量を好適に制御することで、左右の駆動輪１６ａ、１６ｂに回転速度差を与える目的だけでなく、例えば差動制限装置或いは駆動力分配装置としての機能を持たせることもできる。
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
図２は、本発明の他の実施例である車両用電動駆動装置５０（以下、電動駆動装置５０）の断面図である。電動駆動装置５０を前述した電動駆動装置１０と比較すると、変速機５２ａ、５２ｂの構造が異なるだけであり、他の構成については共通している。以下、変速機５２ａ、５２ｂの構造について説明し、共通する部分についてはその説明を省略する。
変速機５２ａは、遊星歯車装置５４ａおよびブレーキＢａを主に備えて構成されている。遊星歯車装置５４ａは、シングルピニオン型の遊星歯車装置から成り、電動機ＭＧの出力軸２６に連結されているサンギヤＳ２と、そのサンギヤＳ２と噛み合うピニオンギヤＰ２を自転可能且つサンギヤＳ２まわり（軸心Ｃまわり）に公転可能に支持し、車軸１４ａを介して駆動輪１６ａに連結されているキャリヤＣＡ２と、サンギヤＳ２とピニオンギヤＰ２を介して噛み合うリングギヤＲ２とを、備えて構成されている。
ブレーキＢａは、リングギヤＲ２と非回転部材であるケース１８との間に設けられており、前述の実施例と同様に供給される係合油圧に応じてトルク容量を制御することができる。例えば、ブレーキＢａに油圧が供給されない場合、遊星歯車装置５４ａが空転状態となり、車軸１４ａに電動機ＭＧからの動力が伝達されない。また、ブレーキＢａに油圧が供給されてリングギヤＲ２とケース１８とが完全係合されると、電動機ＭＧの出力軸２６の回転が減速されて車軸１４ａに伝達される。
変速機５２ｂは、遊星歯車装置５４ｂおよびブレーキＢｂを主に備えて構成されている。この遊星歯車装置５４ｂおよびブレーキＢｂの構造は、前述した遊星歯車装置５４ａおよびブレーキＢａと変わらないため、同じ符号を付してその説明を省略する。なお、本実施例の電動駆動装置５０においても、変速機５２ａおよび変速機５２ｂの変速比は同じ値であり、ブレーキＢａおよびブレーキＢｂは独立して制御可能に構成されている。
上記のように車両用電動駆動装置５０が構成される場合であっても、ブレーキＢａおよびブレーキＢｂの係合油圧（トルク容量）を独立に制御することにより、駆動輪１６ａ、１６ｂに最適な回転速度差を与えることができるため、差動装置（デファレンシャル装置）をなくすことができる。また、左右の駆動輪１６ａ、１６ｂの駆動力配分を０〜１００％の間で自由に調整できるため、前述の実施例と同様に差動制限機能や車両の旋回性を向上させることができる。
図３は、本発明のさらに他の実施例である車両用電動駆動装置６０（以下、電動駆動装置６０）の断面図である。電動駆動装置６０を前述した電動駆動装置１０と比較すると、変速機６２ａ、６２ｂの構造が異なるだけであり、他の構成については共通している。以下、変速機６２ａ、６２ｂの構造について説明し、共通する部分についてはその説明を省略する。
変速機６２ａは、減速歯車装置６４ａおよび係合装置であるクラッチＣａを主に備えて構成されている。減速歯車装置６４ａは、クラッチＣａを介して電動機ＭＧの出力軸２６に連結される入力歯車６６と、軸心Ｃに平行なカウンタ軸６８に設けられている大径歯車７０および小径歯車７２と、出力軸１４ａに接続されている出力歯車７４とを備えて構成されている。入力歯車６６と大径歯車７０とが互いに噛み合うことで第１の減速ギヤ対が構成され、小径歯車７２と出力歯車７４とが互いに噛み合うことで第２の減速ギヤ対が構成される。従って、変速機６２ａは、入力歯車６６の回転を減速して出力歯車７４に連結された出力軸１４ａに出力する。
クラッチＣａは、電動機ＭＧの出力軸２６と変速機６２ａとの間に設けられている。クラッチＣａは、ブレーキＢａと同様に、供給される油圧（係合油圧）によって係合状態が制御されるよく知られた多板クラッチである。このクラッチＣａの係合油圧を制御することによって、クラッチＣａのトルク容量が制御される。例えば、クラッチＣａに油圧が供給されない場合、トルク容量が零となりクラッチＣａが開放されて駆動輪１６ａに駆動力が伝達されない。また、クラッチＣａの係合油圧が高くなり、クラッチＣａのトルク容量が電動機ＭＧの出力トルクを越えると、クラッチＣａが完全係合されて電動機ＭＧの出力軸２６の回転が変速機６２ａを介して減速して出力軸１４ａに伝達される。
変速機６２ｂは、減速歯車装置６４ｂおよび係合装置であるクラッチＣｂを主に備えて構成されている。この減速歯車装置６４ｂおよびクラッチＣａの構造は、前述した減速歯車装置６４ａおよびクラッチＣａと変わらないので、同じ符号を付してその説明を省略する。なお、本実施例の電動駆動装置６０においても、変速機６２ａおよび変速機６２ｂの変速比は同じ値であり、クラッチＣａおよびクラッチＣｂは独立して制御可構成されている。
上記のように車両用電動駆動装置６０が構成される場合であっても、クラッチＣａおよびクラッチＣｂの係合油圧（トルク容量）を独立に制御することによって、駆動輪１６ａ、１６ｂに最適な回転速度差を与えることができるため、差動装置（デファレンシャル装置）をなくすことができる。また、左右の駆動輪１６ａ、１６ｂの駆動力配分を０〜１００％の間で自由に調整できるため、前述の実施例と同様に差動制限装置として機能させたり、車両の旋回性能を向上させることも可能となる。
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、前述の実施例では、ブレーキＢ、クラッチＣとして油圧式摩擦係合装置が使用されているが、本発明はこれに限定されず、例えば電磁クラッチなどトルク容量を連続的に変化させることができるものであれば適宜使用することができる。
また、前述の実施例では、ステップドピニオンＳＰを有する遊星歯車装置２８やシングルピニオン型の遊星歯車装置５４が装置が使用されているが、必ずしもこれに限定されない。例えばダブルピニオン型の遊星歯車装置が使用されるなど遊星歯車装置の構成を適宜変更しても構わない。また、必ずしも減速機に限定されず、増速機として機能するものであっても構わない。
また、前述の実施例では、減速歯車装置６４ａ、６４ｂとクラッチＣａ、Ｃｂとによって変速機６２ａ、６２ｂが構成されているが、必ずしも変速機６２ａ、６２ｂを必要とせず、電動機ＭＧの出力軸２６と駆動輪１６ａ、１６ｂとの間をクラッチＣａ、Ｃｂを介して直接連結するものであっても構わない。また、減速歯車装置６４に限定されず、電動機ＭＧの回転を増速するものであっても構わない。
また、前述の実施例では、各車両用電動駆動装置１０、５０、６０ともに左右対称に構成されているが、必ずしも左右対称な構成に限定されない。
また、前述の実施例では、変速機として、遊星歯車装置および噛合歯車装置が使用されているが、変速を達成する構成であれば他の構成であっても構わない。。
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。
１０、５０、６０：車両用電動駆動装置
１６ａ：駆動輪
１６ｂ：駆動輪
２６：出力軸
２８ａ：遊星歯車装置
２８ｂ：遊星歯車装置
ＭＧ：電動機
Ｂａ：ブレーキ（係合装置）
Ｂｂ：ブレーキ（係合装置）
Ｃａ：クラッチ（係合装置）
Ｃｂ：クラッチ（係合装置）
上記目的を達成するための、第１発明の要旨とするところは、(a)電動機が駆動輪に動力伝達可能に連結されることで、その電動機によって左右の駆動輪を駆動させる車両用電動駆動装置であって、(b)前記電動機の出力軸の両端が、前記左右の駆動輪にそれぞれ連結され、(c)前記電動機の出力軸の両端と前記左右の駆動輪との間には、それぞれその左右の駆動輪の差動を許容する係合装置が設けられており、(d)前記電動機の出力軸の両端と前記左右の駆動輪との間には、それぞれ遊星歯車装置が設けられており、(e)前記係合装置は、前記遊星歯車装置の一回転要素を固定することで前記電動機の出力軸の回転を減速するブレーキであり、(f)前記遊星歯車装置は、前記電動機の出力軸に連結されたサンギヤと、小径歯車および大径歯車を有してその大径歯車が前記サンギヤと噛み合うステップドピニオンと、そのステップドピニオンを自転可能且つそのサンギヤまわりに公転可能に支持し前記駆動輪に連結されるキャリヤと、前記ステップドピニオンの前記小径歯車と噛み合うリングギヤとから構成され、前記係合装置は、前記リングギヤと非回転部材との間に設けられていることを特徴とする。
このようにすれば、前記電動機の出力軸と左右の駆動輪との間には、それぞれ左右の駆動輪の差動を許容する係合装置が設けられているため、係合装置の滑り比を変更することで、差動装置を設けることなく差動装置と同様に左右の駆動輪に回転速度差を与えることができる。このようにして差動装置をなくすことができるため、設計自由度も高くなり、電動機の重心設計についても容易となる。また、差動装置が電動機の軸方向の一方に設けられる場合に必要とされていた、電動機の出力軸の内部を貫通して駆動輪に連結される中間シャフトもなくすことができるため、設計自由度がさらに高くなる。また、遊星歯車装置およびブレーキによって減速機が構成され、ブレーキを係合して一回転要素を回転停止させることで、電動機の出力軸の回転を減速して駆動輪に伝達することができる。また、前記遊星歯車装置およびブレーキが減速機として機能することで、電動機の出力トルクを小さくすることができるため、電動機を小型化することもできる。さらに、係合装置が一回転要素を回転停止させるブレーキであるため、互いに回転する回転要素を連結するクラッチに比べて装置が簡素化される。特に、前記遊星歯車装置は、前記電動機の出力軸に連結されたサンギヤと、小径歯車および大径歯車を有して該大径歯車が前記サンギヤと噛み合うステップドピニオンと、そのステップドピニオンを自転可能且つそのサンギヤまわりに公転可能に支持し前記駆動輪に連結されるキャリヤと、前記ステップドピニオンの前記小径歯車と噛み合うリングギヤとから構成され、前記係合装置は、前記リングギヤと非回転部材との間に設けられているため、大幅な減速が可能な減速機を構成することができる。
また、第２発明の要旨とするところは、第１発明の車両用電動駆動装置において、前記電動機、前記遊星歯車装置、および前記左右の駆動輪は、一軸上に配置されている。このようにすれば、装置が径方向に大型化することを抑制することができる。
図１は本発明が好適に適用された車両用電動駆動装置１０（以下、電動駆動装置１０）の断面図である。電動駆動装置１０は、電動機ＭＧ、電動機の軸方向の両側に設けられている一対の変速機１２ａ、１２ｂ、一対の変速機１２ａ、１２ｂの出力軸としても機能する左右一対の車軸１４ａ、１４ｂに連結されている左右一対の駆動輪１６ａ、１６ｂとを、主に備えて構成されている。以下、特に区別しない場合には、変速機１２ａ、１２ｂを変速機１２、車軸１４ａ、１４ｂを車軸１４、駆動輪１６ａ、１６ｂを駆動輪１６と記載する。本実施例では、電動機ＭＧ、変速機１２、および駆動輪１６が、いずれも同軸心Ｃ上に配置されている。
変速機６２ｂは、減速歯車装置６４ｂおよび係合装置であるクラッチＣｂを主に備えて構成されている。この減速歯車装置６４ｂおよびクラッチＣｂの構造は、前述した減速歯車装置６４ａおよびクラッチＣａと変わらないので、同じ符号を付してその説明を省略する。なお、本実施例の電動駆動装置６０においても、変速機６２ａおよび変速機６２ｂの変速比は同じ値であり、クラッチＣａおよびクラッチＣｂは独立して制御可構成されている。

Claims (3)

  1. 電動機が駆動輪に動力伝達可能に連結されることで、その電動機によって左右の駆動輪を駆動させる車両用電動駆動装置であって、
    前記電動機の出力軸の両端が、前記左右の駆動輪にそれぞれ連結され、
    前記電動機の出力軸の両端と前記左右の駆動輪との間には、それぞれ該左右の駆動輪の差動を許容する係合装置が設けられていることを特徴とする車両用電動駆動装置。
  2. 前記電動機の出力軸の両端と前記左右の駆動輪との間には、それぞれ遊星歯車装置が設けられており、
    前記係合装置は、前記遊星歯車装置の一回転要素を固定することで前記電動機の出力軸の回転を減速するブレーキであることを特徴とする請求項１の車両用電動駆動装置。
  3. 前記電動機、前記遊星歯車装置、および前記左右の駆動輪は、一軸上に配置されていることを特徴とする請求項２の車両用電動駆動装置。
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