KR20230154247A

KR20230154247A - 차동 장치

Info

Publication number: KR20230154247A
Application number: KR1020237033984A
Authority: KR
Inventors: 아키히로 야마모토; 에이지 이노우에
Original assignee: 닛본 세이고 가부시끼가이샤
Priority date: 2021-04-05
Filing date: 2022-03-14
Publication date: 2023-11-07
Also published as: JP7211572B1; US11852228B2; JPWO2022215449A1; EP4321773A1; WO2022215449A1; CN117157477A; US20230272846A1

Abstract

구동륜과 동력 전달 기구 사이의 토크 전달의 가부의 전환을 용이하게 실시할 수 있는 구조를 실현한다. 최종 기어로부터 토크가 입력되는 링 기어 (14) 를 갖는 입력 부재 (8) 와, 피니언 기어 (11) 가 지지된 케이스 부재 (9) 를, 원웨이 클러치 (10) 를 통하여 조합한다. 원웨이 클러치 (10) 는, 입력 부재 (8) 가 케이스 부재 (9) 에 대해 정전 방향으로 상대 회전하고자 하는 경우에만, 입력 부재 (8) 와 케이스 부재 (9) 사이에서 토크를 전달한다.

Description

차동 장치

본 발명은 구동원의 동력을, 1 쌍의 구동륜에 분배하기 위한 차동 장치에 관한 것이다.

자동차용 구동 장치에서는, 엔진이나 구동 모터 등의 구동원의 토크는, 트랜스미션을 포함하는 감속 기구나 프로펠러 샤프트 등의 동력 전달 기구를 통하여 차동 장치 (디퍼렌셜 기어) 에 전달되고, 상기 차동 장치에 의해, 1 쌍의 구동륜에 분배된다.

상기 서술한 바와 같은 자동차용 구동 장치는, 연비 성능 또는 전비 (電費) 성능을 향상시키는 면에서는, 개량의 여지가 있다. 즉, 상기 자동차용 구동 장치를 탑재하는 차량의 주행 중에 액셀을 오프하여, 타성 주행하고자 하면, 감속 기구의 맞물림부나 구동원 등에서 손실이 발생하기 때문에, 타성 주행에 의한 주행 거리가 짧아져 버릴 가능성이 있다.

일본 공개특허공보 2020-46065호에는, 디퍼렌셜 케이스와 사이드 기어 사이에 클러치 장치를 구비하는 차동 장치가 기재되어 있다. 이와 같은 차동 장치에 의하면, 타성 주행 중에, 상기 클러치 장치를 절단하여, 구동륜과 동력 전달 기구를 분리함으로써, 타성 주행에 의한 주행 거리를 길게 할 수 있다. 이 결과, 차량의 연비 성능 또는 전비 성능을 향상시킬 수 있다.

일본 공개특허공보 2020-46065호

단, 일본 공개특허공보 2020-46065호에 기재된 차동 장치에는, 다음과 같은 문제가 있다.

즉, 일본 공개특허공보 2020-46065호에 기재된 차동 장치에서는, 상기 클러치 장치로서, 서로 대향하는 1 쌍의 축 방향 측면에, 오목부와 볼록부를 둘레 방향에 관해서 교대로 배치하여 이루어지는 걸어 맞춤 요철부를 각각 구비하고, 그 걸어 맞춤 요철부끼리를 걸어 맞춤시킴으로써 접속되는 도그 클러치를 사용하고 있다.

이 때문에, 상기 디퍼렌셜 케이스와 상기 사이드 기어의 상대 회전 속도가 소정 속도보다 빠른 상태에서, 상기 클러치 장치를 접속하고자 하면, 일방의 걸어 맞춤 요철부를 구성하는 볼록부가, 타방의 걸어 맞춤 요철부를 구성하는 볼록부에 의해 튕겨나가, 타방의 걸어 맞춤 요철부의 오목부와의 걸어 맞춤이 저해된다.

한편, 상기 디퍼렌셜 케이스의 회전 속도와 상기 사이드 기어의 회전 속도가 완전히 일치한 상태에서, 상기 클러치 장치를 접속하기 위하여, 상기 걸어 맞춤 요철부끼리를 근접시켰을 경우에, 일방의 걸어 맞춤 요철부를 구성하는 볼록부의 선단면과, 타방의 걸어 맞춤 요철부를 구성하는 볼록부의 선단면이 서로 맞닿아 버리는 경우가 있다. 이 경우에는, 상기 걸어 맞춤 요철부끼리를 걸어 맞춤시킬 수 없어, 상기 클러치 장치를 접속할 수 없게 될 가능성이 있다.

따라서, 일본 공개특허공보 2020-46065호에 기재된 차동 장치에서는, 상기 클러치 장치를, 상기 디퍼렌셜 케이스와 상기 사이드 기어의 상대 회전 속도가 소정 속도 이하의 상태에서 접속할 필요가 있다. 요컨대, 상기 클러치 장치를 접속하는 타이밍을 엄밀하게 조정할 필요가 있어, 제어가 번거로워질 가능성이 있다.

본 발명은, 구동륜과 동력 전달 기구 사이의 토크 전달의 가부의 전환을 용이하게 실시할 수 있는 차동 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 일 양태에 관련된 차동 장치는, 입력 부재와, 케이스 부재와, 원웨이 클러치와, 적어도 1 개의 피니언 기어와, 1 쌍의 사이드 기어를 구비한다.

상기 입력 부재는, 토크 입력부를 갖는다. 또한, 상기 토크 입력부는, 기어와 맞물리는 링 기어, 벨트를 걸어 걸치기 위한 풀리, 또는 체인을 걸어 걸치기 위한 스프로킷 등에 의해 구성할 수 있다.

상기 케이스 부재는, 상기 입력 부재와 동축에, 또한, 그 입력 부재에 대한 상대 회전을 가능하게 배치되어 있다.

상기 원웨이 클러치는, 상기 입력 부재와 상기 케이스 부재 사이에 배치되고, 상기 입력 부재가 상기 케이스 부재에 대해 정전 (正轉) 방향으로 상대 회전하고자 하는 경우에만, 상기 입력 부재와 상기 케이스 부재 사이에서 토크를 전달한다. 또한, 정전 방향이란, 차량을 전진시키기 위하여, 구동원으로부터 구동륜에 토크를 전달하는 경우의, 상기 케이스 부재에 대한 상기 입력 부재의 회전 방향을 말한다. 또, 상기 원웨이 클러치는, 롤러 클러치, 캠 클러치, 스프래그 클러치, 또는 래칫식 클러치 등에 의해 구성할 수 있다.

상기 피니언 기어는, 상기 케이스 부재의 중심축에 직교하는 축을 중심으로 하는 회전을 가능하게, 상기 케이스 부재에 대해 지지되어 있다.

상기 1 쌍의 사이드 기어는, 상기 입력 부재의 중심축과 동축에, 상기 입력 부재 및 상기 케이스 부재에 대한 상대 회전을 가능하게 지지되고, 또한, 상기 피니언 기어와 맞물린다.

본 발명의 일 양태에 관련된 차동 장치는, 상기 입력 부재와 상기 케이스 부재 사이에 배치되고, 또한, 상기 입력 부재와 상기 케이스 부재 사이의 단접 상태 (토크 전달의 가부) 를 전환하는 클러치 장치를 추가로 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 클러치 장치는, 액추에이터를 갖고, 그 액추에이터의 동작에 기초하여 단접 상태를 전환한다.

본 발명의 일 양태에 관련된 차동 장치에서는, 상기 클러치 장치는, 제 1 클러치 부재와, 제 2 클러치 부재를 가질 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 클러치 부재는, 축 방향을 향한 제 1 측면에, 오목부와 볼록부를 둘레 방향에 관해서 교대로 배치하여 이루어지는 제 1 걸어 맞춤 요철부를 갖고, 상기 입력 부재와 상기 케이스 부재 중 일방의 부재에, 상기 액추에이터의 동작에 기초하는 축 방향 변위를 가능하게 지지된다. 또한, 상기 제 2 클러치 부재는, 상기 제 1 측면에 축 방향에 대향하는 제 2 측면에, 오목부와 볼록부를 둘레 방향에 관해서 교대로 배치하여 이루어지는 제 2 걸어 맞춤 요철부를 갖고, 상기 입력 부재와 상기 케이스 부재 중 타방의 부재와 일체로 구성되거나, 또는 상기 타방의 부재에 지지 고정된다.

본 발명의 일 양태에 관련된 차동 장치에서는, 상기 클러치 장치는, 출력축을 갖는 전동 모터와, 상기 출력축의 회전을 상기 제 1 클러치 부재의 축 방향 운동으로 변환하는 직동 기구를 구비할 수 있다. 또한, 상기 직동 기구는, 예를 들어, 미끄럼 나사식 혹은 볼식의 이송 나사 기구, 또는 캠 장치 등에 의해 구성할 수 있다.

본 발명의 일 양태에 관련된 차동 장치에서는,

상기 원웨이 클러치는, 상기 입력 부재의 내주면에 직접 또는 다른 부재를 통하여 구비된 외경측 걸어 맞춤면과, 상기 케이스 부재의 외주면에 직접 또는 다른 부재를 통하여 구비된 내경측 걸어 맞춤면과, 상기 외경측 걸어 맞춤면과 상기 내경측 걸어 맞춤면 사이에 배치된 걸어 맞춤자를 가질 수 있다.

본 발명의 일 양태에 관련된 차동 장치에서는, 상기 케이스 부재를, 상기 입력 부재의 직경 방향 내측으로 자유롭게 회전할 수 있도록 지지할 수 있고, 또한, 상기 입력 부재는, 상기 원웨이 클러치에 윤활제를 공급하기 위한 오일 구멍을 가질 수 있다.

본 발명의 일 양태에 관련된 차동 장치에서는, 상기 오일 구멍 중에서 상기 원웨이 클러치에 가까운 측의 단부는, 상기 내경측 걸어 맞춤면보다 직경 방향 내측으로 개구될 수 있다.

본 발명의 일 양태에 관련된 차동 장치에 의하면, 구동륜과 동력 전달 기구 사이의 토크 전달의 가부의 전환을 용이하게 실시할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 실시형태의 제 1 예의 차동 장치를 장착한 전기 자동차용 구동 장치를 나타내는 모식도이다.
도 2 는, 제 1 예의 차동 장치를 나타내는 단면도이다.
도 3(A) 는, 클러치 장치를 접속한 상태로 나타내는 도 2 의 X 부 확대도이고, 도 3(B) 는, 클러치 장치를 절단한 상태로 나타내는 도 2 의 X 부 확대도이다.
도 4 는, 전진 방향으로 비타성 주행하고 있는 경우의 토크의 전달 경로를 나타내기 위한 도면이다.
도 5 는, 후진 주행하고 있는 경우의 토크의 전달 경로를 나타내기 위한 도면이다.
도 6 은, 본 발명의 실시형태의 제 2 예의 차동 장치를 장착한 전기 자동차용 구동 장치의 주요부 확대 단면도이다.
도 7 은, 제 2 예에 대해, 제 2 소자를 나타내는 사시도이다.

[제 1 예]

도 1 ∼ 도 5 는, 본 발명의 실시형태의 제 1 예를 나타내고 있다. 도 1 은, 본 예의 차동 장치 (1) 를 장착한 전기 자동차용 구동 장치 (2) 를 나타내고 있다. 전기 자동차용 구동 장치 (2) 는, 구동 모터 (3) 의 출력 토크를 동력 전달 기구 (4) 에 의해 증대시키고 나서, 차동 장치 (1) 에 전달하고, 차동 장치 (1) 에 의해, 1 쌍의 드라이브 샤프트 (5) 에 분배한다. 이로써, 1 쌍의 드라이브 샤프트 (5) 의 선단부에, 도시되지 않은 서스펜션을 통하여 지지된 구동륜 (6) 이 회전 구동된다.

본 예에서는, 동력 전달 기구 (4) 는, 기어식의 감속기에 의해 구성되어 있다. 동력 전달 기구 (4) 는, 구동 기어 (4a) 와, 중간 샤프트 (4b) 와, 중간 기어 (4c) 와, 최종 기어 (4d) 를 구비한다. 구동 기어 (4a) 는, 구동 모터 (3) 의 출력축 (3a) 에 지지 고정되어 있다. 중간 샤프트 (4b) 는, 구동 모터 (3) 의 출력축 (3a) 과 평행하게, 도시되지 않은 차체에 대해 회전 가능하게 지지되어 있다. 중간 기어 (4c) 는, 구동 기어 (4a) 의 톱니수보다 많은 톱니수를 갖고, 중간 샤프트 (4b) 에 지지 고정되어 있다. 최종 기어 (4d) 는, 중간 기어 (4c) 의 톱니수보다 적은 톱니수를 갖고, 중간 샤프트 (4b) 에 지지 고정되어 있다.

또한, 동력 전달 기구 (4) 는, 오토매틱 트랜스미션 (AT), 벨트식 혹은 트로이달식 등의 무단 변속기 (CVT), 오토메이티드 매뉴얼 트랜스미션 (AMT), 듀얼 클러치 트랜스미션 (DCT), 또는 매뉴얼 트랜스미션 (MT) 등의 변속기나 프로펠러 샤프트를 구비할 수도 있다. 또, 동력 전달 기구 (4) 는, 기어식의 감속기 대신에, 혹은, 기어식의 감속기에 더하여, 예를 들어, 벨트식 혹은 체인식의 동력 전달 기구, 및/또는 마찰 롤러 감속기 등에 의해 구성할 수도 있다.

본 예의 차동 장치 (1) 는, 하우징 (7) 과, 입력 부재 (8) 와, 케이스 부재 (9) 와, 원웨이 클러치 (10) 와, 피니언 기어 (11) 와, 1 쌍의 사이드 기어 (12) 와, 클러치 장치 (13) 를 구비한다.

또한, 차동 장치 (1) 에 관해서, 축 방향, 둘레 방향, 및 직경 방향이란, 특별히 언급하지 않는 한, 입력 부재 (8) 의 축 방향, 둘레 방향, 및 직경 방향을 말한다. 입력 부재 (8) 의 축 방향, 둘레 방향, 및 직경 방향은, 케이스 부재 (9) 의 축 방향, 둘레 방향, 및 직경 방향과 일치하고, 또한, 1 쌍의 사이드 기어 (12) 의 축 방향, 둘레 방향, 및 직경 방향과 일치한다. 축 방향에 관해서 편측이란, 도 2 ∼ 도 5 의 우측을 말하고, 축 방향에 관해서 타측이란, 도 2 ∼ 도 5 의 좌측을 말한다.

하우징 (7) 은, 차체에 대해 지지 고정되어, 사용시에도 회전하지 않는다.

입력 부재 (8) 는, 토크 입력부를 구성하는 링 기어 (14) 를 갖는다. 링 기어 (14) 는, 입력 부재 (8) 의 외주면에 구비하고, 동력 전달 기구 (4) 의 최종 기어 (4d) 와 맞물린다. 본 예에서는, 입력 부재 (8) 는, 단차를 갖는 원통 형상을 갖고, 또한, 축 방향 편측으로부터 순서대로, 소경 통부 (15a) 와, 접속부 (16a) 와, 대경 통부 (17) 와, 접속부 (16b) 와, 소경 통부 (15b) 를 구비한다.

축 방향 편측의 소경 통부 (15a) 는, 원통 형상을 갖고, 또한, 축 방향 편측의 단면에, 오목부와 볼록부를 둘레 방향에 관해서 교대로 배치하여 이루어지는 입력측 걸어 맞춤 요철부 (18) 를 갖는다.

축 방향 편측의 접속부 (16a) 는, 축 방향 편측으로부터 타측을 향할수록 내경 및 외경이 커지는 방향으로 경사진 대략 원추 통형상을 갖고, 또한, 축 방향 편측의 소경 통부 (15a) 의 축 방향 타측의 단부와 대경 통부 (17) 의 축 방향 편측의 단부를 접속한다. 즉, 접속부 (16a) 의 축 방향 편측의 단부는, 소경 통부 (15a) 의 축 방향 타측의 단부에 접속되고, 또한, 접속부 (16a) 의 축 방향 타측의 단부는, 대경 통부 (17) 의 축 방향 편측의 단부에 접속되어 있다.

대경 통부 (17) 는, 원통 형상을 갖는다. 대경 통부 (17) 의 외주면에는, 링 기어 (14) 가 구비되어 있다. 본 예에서는, 링 기어 (14) 는, 헬리컬 기어에 의해 구성되어 있다. 단, 링 기어 (14) 를, 평기어 또는 베벨 기어에 의해 구성할 수도 있다. 혹은, 동력 전달 기구 (4) 로부터의 토크가 입력되는 토크 입력부를, 벨트를 걸어 걸치기 위한 풀리, 또는 체인을 걸어 걸치기 위한 스프로킷 등에 의해 구성할 수도 있다.

축 방향 타측의 접속부 (16b) 는, 대략 중공 원형판 형상을 갖고, 또한, 대경 통부 (17) 의 축 방향 타측의 단부와 축 방향 타측의 소경 통부 (15b) 의 축 방향 편측의 단부를 접속한다. 즉, 접속부 (16b) 의 직경 방향 외측의 단부는, 대경 통부 (17) 의 축 방향 타측의 단부에 접속되고, 또한, 접속부 (16b) 의 직경 방향 내측의 단부는, 소경 통부 (15b) 의 축 방향 편측의 단부에 접속되어 있다.

축 방향 타측의 소경 통부 (15b) 는 원통 형상을 갖는다.

입력 부재 (8) 는, 정면 조합 (DF) 형의 접촉각이 부여된 1 쌍의 원추 롤러 베어링 (19a, 19b) 에 의해, 하우징 (7) 에 대해 회전 가능하게 지지되어 있다. 구체적으로는, 축 방향 편측의 소경 통부 (15a) 의 외주면과 하우징 (7) 의 내주면 사이에, 축 방향 편측의 원추 롤러 베어링 (19a) 을 배치하고, 또한, 축 방향 타측의 소경 통부 (15b) 의 외주면과 하우징 (7) 의 내주면 사이에, 축 방향 타측의 원추 롤러 베어링 (19b) 을 배치함으로써, 입력 부재 (8) 를 하우징 (7) 의 내측에 회전 가능하게 지지하고 있다.

본 예에서는, 입력 부재 (8) 는, 축 방향 편측의 소경 통부 (15a), 축 방향 편측의 접속부 (16a) 및 대경 통부 (17) 를 갖는 제 1 소자 (20) 와, 축 방향 타측의 접속부 (16b) 및 축 방향 타측의 소경 통부 (15b) 를 갖는 제 2 소자 (21) 를, 볼트 (22) 에 의해 결합 고정하여 이루어진다. 즉, 제 2 소자 (21) 의 접속부 (16b) 의 둘레 방향 복수 지점에 구비된 통공 (通孔) 을 삽입 통과한 볼트 (22) 를, 제 1 소자 (20) 의 대경 통부 (17) 의 축 방향 타측면에 개구되는 나사공에 나사 결합하여, 제 1 소자 (20) 와 제 2 소자 (21) 를 결합함으로써, 입력 부재 (8) 를 구성하고 있다.

케이스 부재 (9) 는, 입력 부재 (8) 와 동축에, 또한, 입력 부재 (8) 에 대한 상대 회전을 가능하게 배치되어 있다. 즉, 입력 부재 (8) 의 중심축 (O₈) 과 케이스 부재 (9) 의 중심축 (O₉) 은 서로 일치한다. 본 예에서는, 케이스 부재 (9) 는, 단차를 갖는 원통상으로 구성되고, 또한, 입력 부재 (8) 의 직경 방향 내측에, 입력 부재 (8) 에 대한 상대 회전을 가능하게 지지되어 있다. 케이스 부재 (9) 는, 축 방향 편측으로부터 순서대로, 소경 통부 (23a) 와, 접속부 (24a) 와, 케이스 통부를 구성하는 대경 통부 (25) 와, 접속부 (24b) 와, 소경 통부 (23b) 를 구비한다.

축 방향 편측의 소경 통부 (23a) 는, 원통 형상을 갖고, 또한, 축 방향 편측 부분의 외주면에, 수형 스플라인부 (26) 를 갖는다.

축 방향 편측의 접속부 (24a) 는, 대략 중공 원형판 형상을 갖고, 또한, 축 방향 편측의 소경 통부 (23a) 의 축 방향 타측의 단부와 대경 통부 (25) 의 축 방향 편측의 단부를 접속한다. 즉, 접속부 (24a) 의 직경 방향 내측의 단부는, 소경 통부 (23a) 의 축 방향 타측의 단부에 접속되고, 또한, 접속부 (24a) 의 직경 방향 외측의 단부는, 대경 통부 (25) 의 축 방향 편측의 단부에 접속되어 있다.

대경 통부 (25) 는, 대략 원통 형상을 갖고, 또한, 둘레 방향 적어도 1 개 지점 위치에, 내주면에 개구되는 원공 (圓孔) (27) 을 갖는다. 본 예에서는, 원공 (27) 은, 대경 통부 (25) 의 직경 방향 반대측 2 개 지점에 구비되어 있다. 각각의 원공 (27) 에는, 피니언 기어 (11) 를 지지하기 위한 지지축 (28) 의 기단부 (基端部) 가 끼워 맞춤 고정되어 있다. 또한, 대경 통부 (25) 는, 둘레 방향 적어도 1 개 지점 위치, 예를 들어 직경 방향 반대측 2 개 지점 위치에 개구창을 갖는다. 차동 장치 (1) 의 조립시에는, 상기 개구창을 통해서, 대경 통부 (25) 의 내측에, 피니언 기어 (11) 및 사이드 기어 (12) 를 배치한다.

축 방향 타측의 접속부 (24b) 는, 대략 중공 원형판 형상을 갖고, 또한, 대경 통부 (25) 의 축 방향 타측의 단부와 축 방향 타측의 소경 통부 (23b) 의 축 방향 편측의 단부를 접속한다. 즉, 접속부 (24b) 의 직경 방향 외측의 단부는, 대경 통부 (25) 의 축 방향 타측의 단부에 접속되고, 또한, 접속부 (24b) 의 직경 방향 내측의 단부는, 소경 통부 (23b) 의 축 방향 편측의 단부에 접속되어 있다.

축 방향 타측의 소경 통부 (23b) 는, 원통 형상을 갖는다.

케이스 부재 (9) 는, 복수의 구름 베어링 (29a, 29b, 29c, 29d) 에 의해, 입력 부재 (8) 의 직경 방향 내측에 회전 가능하게 지지되어 있다. 본 예의 차동 장치 (1) 는, 케이스 부재 (9) 를 입력 부재 (8) 에 대해 회전 가능하게 지지하는 구름 베어링 (29a, 29b, 29c, 29d) 을 4 개 구비한다. 구체적으로는, 입력 부재 (8) 의 소경 통부 (15a) 의 내주면과 케이스 부재 (9) 의 소경 통부 (23a) 의 외주면 사이에, 레이디얼 니들 베어링인 구름 베어링 (29a) 을 배치하고, 또한, 입력 부재 (8) 의 소경 통부 (15b) 의 내주면과 케이스 부재 (9) 의 소경 통부 (23b) 의 외주면 사이에, 레이디얼 니들 베어링인 구름 베어링 (29b) 을 배치하고 있다. 또, 입력 부재 (8) 의 접속부 (16a) 의 축 방향 타측면과 케이스 부재 (9) 의 접속부 (24a) 의 축 방향 편측면 사이에, 트러스트 니들 베어링인 구름 베어링 (29c) 을 배치하고, 또한, 입력 부재 (8) 의 접속부 (16b) 의 축 방향 편측면과 케이스 부재 (9) 의 접속부 (24b) 의 축 방향 타측면 사이에, 트러스트 니들 베어링인 구름 베어링 (29d) 을 배치하고 있다. 이로써, 케이스 부재 (9) 를, 입력 부재 (8) 의 내측에 회전 가능하게 지지하고 있다.

원웨이 클러치 (10) 는, 입력 부재 (8) 와 케이스 부재 (9) 사이에 배치되어 있다. 원웨이 클러치 (10) 는, 입력 부재 (8) 가 케이스 부재 (9) 에 대해 정전 방향으로 상대 회전하고자 하는 경우에만, 입력 부재 (8) 로부터 케이스 부재 (9) 에 토크를 전달한다.

또한, 정전 방향이란, 차량을 전진시키기 위하여, 구동 모터 (3) 로부터 구동륜 (6) 에 토크를 전달하는 경우의, 케이스 부재 (9) 에 대한 입력 부재 (8) 의 상대 회전 방향을 말한다.

본 예에서는, 원웨이 클러치 (10) 는, 입력 부재 (8) 의 대경 통부 (17) 와 케이스 부재 (9) 의 대경 통부 (25) 사이에 배치되어 있다. 원웨이 클러치 (10) 는, 이너 레이스 (30) 와, 각각이 걸어 맞춤자에 상당하는 복수개의 스프래그 (31) 와, 유지기 (32) 와, 탄성 지지 스프링 (33) 을 구비한다.

이너 레이스 (30) 는, 케이스 부재 (9) 의 대경 통부 (25) 에 외감 고정되어 있다.

스프래그 (31) 는, 입력 부재 (8) 의 대경 통부 (17) 의 내주면에 구비된 외경측 걸어 맞춤면 (64) 과 이너 레이스 (30) 의 외주면에 구비된 내경측 걸어 맞춤면 (65) 사이의 원통상 공간의 둘레 방향 복수 지점에, 유지기 (32) 에 의해 유지된 상태로 배치되어 있다.

탄성 지지 스프링 (33) 은, 각각의 스프래그 (31) 를, 그 각각의 스프래그 (31) 가 외경측 걸어 맞춤면 (64) 및 내경측 걸어 맞춤면 (65) 에 대해 맞물리는 방향으로 탄성 지지되어 있다.

원웨이 클러치 (10) 는, 입력 부재 (8) 가 케이스 부재 (9) 에 대해 정전 방향으로 상대 회전하고자 하면, 각각의 스프래그 (31) 가 소정 방향으로 요동하여 외경측 걸어 맞춤면 (64) 및 내경측 걸어 맞춤면 (65) 에 대해 맞물린다. 이로써, 원웨이 클러치 (10) 가 로크 상태로 전환되어, 입력 부재 (8) 로부터 케이스 부재 (9) 로의 토크 전달이 가능해진다. 즉, 케이스 부재 (9) 가, 입력 부재 (8) 와 일체가 되어 회전한다.

한편, 입력 부재 (8) 가 케이스 부재 (9) 에 대해 역전 방향으로 상대 회전하고자 하면, 스프래그 (31) 는, 상기 소정 방향과 역방향으로 요동하여, 원웨이 클러치 (10) 는, 외경측 걸어 맞춤면 (64) 및 내경측 걸어 맞춤면 (65) 에 대한 스프래그 (31) 의 맞물림이 빠진 오버런 상태로 전환된다. 이로써, 입력 부재 (8) 와 케이스 부재 (9) 사이에서의 토크 전달이 불능이 된다. 즉, 입력 부재 (8) 가 케이스 부재 (9) 에 대해 공전하거나, 혹은, 케이스 부재 (9) 가 입력 부재 (8) 에 대해 공전한다.

피니언 기어 (11) 는, 케이스 부재 (9) 의 중심축 (O₉) 에 직교하는 축을 중심으로 하는 회전을 가능하게, 케이스 부재 (9) 에 대해 지지되어 있다. 본 예에서는, 피니언 기어 (11) 는, 2 개 구비되어 있고, 또한, 각각의 피니언 기어 (11) 는, 베벨 기어에 의해 구성되어 있다. 즉, 피니언 기어 (11) 는, 대략 원추대 형상을 갖고, 또한, 외주면에 복수의 톱니 (34) 를 갖는다. 또한, 피니언 기어 (11) 는, 중심부에, 그 피니언 기어 (11) 의 축 방향으로 관통하는 중심공 (35) 을 갖는다. 피니언 기어 (11) 는, 케이스 부재 (9) 의 대경 통부 (25) 에 끼워 맞춤 고정된 지지축 (28) 의 선단부의 주위에, 레이디얼 니들 베어링 (36) 을 통하여, 회전 가능하게 지지되어 있다.

1 쌍의 사이드 기어 (12) 는, 입력 부재 (8) 의 중심축 (O₈) 과 동축에, 입력 부재 (8) 및 케이스 부재 (9) 에 대한 상대 회전을 가능하게 지지되고, 또한, 피니언 기어 (11) 와 맞물린다. 1 쌍의 사이드 기어 (12) 를 구성하는 사이드 기어 (12) 는, 베벨 기어에 의해 구성되어 있다. 즉, 사이드 기어 (12) 는, 대략 원추대 형상을 갖고, 또한, 외주면에, 피니언 기어 (11) 의 톱니 (34) 와 맞물리는 복수의 톱니 (37) 를 갖는다. 또한, 사이드 기어 (12) 는, 중심부에, 축 방향으로 관통하는 스플라인공 (38) 을 갖는다. 사이드 기어 (12) 는, 케이스 부재 (9) 의 대경 통부 (25) 의 내측에 배치되고, 또한, 드라이브 샤프트 (5) 의 기단부에 토크의 전달을 가능하게 결합 고정되어 있다. 즉, 드라이브 샤프트 (5) 의 기단부에 구비된 스플라인축부를, 스플라인공 (38) 에 스플라인 걸어 맞춤시키고 있다.

클러치 장치 (13) 는, 입력 부재 (8) 와 케이스 부재 (9) 사이에 배치되어 있다. 클러치 장치 (13) 는, 액추에이터 (39) 를 갖고, 그 액추에이터 (39) 의 동작에 기초하여 단접 상태가 전환된다. 본 예에서는, 클러치 장치 (13) 는, 액추에이터 (39) 와, 슬리브 (40) 와, 가압 부재 (41) 와, 탄성 부재 (42) 를 구비한다.

액추에이터 (39) 는, 전동 모터 (43) 와, 직동 기구인 이송 나사 기구 (44) 를 구비한다.

전동 모터 (43) 는, 출력축 (45) 과, 로터 (46) 와, 스테이터 (47) 를 갖는다.

출력축 (45) 은, 중공 통상으로 구성되고, 입력 부재 (8) 의 중심축 (O₈) 과 동축에 하우징 (7) 에 대해, 1 쌍의 구름 베어링 (48a, 48b) 에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 출력축 (45) 의 직경 방향 내측에는, 축 방향 편측의 드라이브 샤프트 (5) 가 삽입 통과되어 있다. 바꾸어 말하면, 출력축 (45) 은, 축 방향 편측의 드라이브 샤프트 (5) 의 주위에, 드라이브 샤프트 (5) 와 동축에, 또한, 그 드라이브 샤프트 (5) 에 대한 상대 회전을 가능하게 지지되어 있다. 또, 출력축 (45) 은, 축 방향 타측의 단부에, 직경 방향 외측을 향하여 돌출되는 외향 플랜지부 (49) 를 갖고, 또한, 그 외향 플랜지부 (49) 의 외주면에, 수나사부 (50) 를 갖는다.

로터 (46) 는, 출력축 (45) 의 축 방향 중간부의 주위에, 그 출력축 (45) 과 일체적으로 회전하도록 외감 고정되어 있다.

스테이터 (47) 는, 로터 (46) 의 주위에 그 로터 (46) 와 동축에 배치되고, 또한, 하우징 (7) 의 내측에 지지되어 있다.

이송 나사 기구 (44) 는, 출력축 (45) 의 수나사부 (50) 에, 너트 (51) 의 내주면에 구비된 암나사부 (52) 를 나사 결합함으로써 구성되어 있다. 너트 (51) 는, 외주면에 구비된 수형 스플라인부 (53) 를, 하우징 (7) 의 내주면에 구비된 암형 스플라인부 (54) 에 스플라인 걸어 맞춤시킴으로써, 하우징 (7) 에 대해 축 방향 변위만 가능하게 지지되어 있다. 즉, 전동 모터 (43) 에 통전하여, 출력축 (45) 을 회전 구동시키면, 그 출력축 (45) 의 회전은, 출력축 (45) 의 수나사부 (50) 와 너트 (51) 의 암나사부 (52) 의 나사 결합에 기초하여, 너트 (51) 의 축 방향 운동으로 변환된다.

또, 너트 (51) 는, 축 방향 타측의 단부에, 직경 방향 내측을 향하여 돌출되는 내향 플랜지부 (55) 를 갖는다.

슬리브 (40) 는, 축 방향 타측의 단면에, 오목부와 볼록부와 둘레 방향에 관해서 교대로 배치하여 이루어지는 케이스측 걸어 맞춤 요철부 (56) 를 갖고, 케이스 부재 (9) 에 대해 축 방향 변위를 가능하게 지지되어 있다.

본 예에서는, 슬리브 (40) 는, 내주면에 암형 스플라인부 (57) 를 갖는 통상부 (58) 와, 그 통상부 (58) 의 축 방향 타측의 단부로부터 직경 방향 외측을 향하여 돌출되는 외향 플랜지부 (59) 와, 통상부 (58) 의 축 방향 편측의 단부 외주면에 걸린 스냅 링 (60) 을 구비한다. 케이스측 걸어 맞춤 요철부 (56) 는, 통상부 (58) 의 축 방향 타측의 단면의 직경 방향 외측 부분과 외향 플랜지부 (59) 의 축 방향 타측면에 구비되어 있다.

슬리브 (40) 는, 통상부 (58) 의 내주면에 구비된 암형 스플라인부 (57) 를, 케이스 부재 (9) 의 소경 통부 (23a) 의 외주면에 구비된 수형 스플라인부 (26) 에 스플라인 걸어 맞춤시킴으로써, 케이스 부재 (9) 에 대해 축 방향 변위만 가능하게 지지되어 있다.

스냅 링 (60) 은, 축 방향 타측면의 직경 방향 외측 부분을, 너트 (51) 의 내향 플랜지부 (55) 의 축 방향 편측면에 부딪치게 하고 있다.

가압 부재 (41) 는, 축 방향 편측의 단부에, 직경 방향 내측을 향하여 돌출되는 내향 플랜지부 (61) 를 갖고, 그 내향 플랜지부 (61) 의 축 방향 타측면을, 슬리브 (40) 의 외향 플랜지부 (59) 의 축 방향 편측면에 부딪치게 하고 있다.

탄성 부재 (42) 는, 너트 (51) 와 가압 부재 (41) 사이에, 탄성적으로 압축된 상태에서 협지되어 있다. 탄성 부재 (42) 는, 예를 들어, 비틀림 코일 스프링이나 판 스프링 등에 의해 구성할 수 있다.

클러치 장치 (13) 는, 액추에이터 (39) 를 구성하는 전동 모터 (43) 로의 통전에 기초하여, 입력 부재 (8) 와 케이스 부재 (9) 사이에서 토크를 전달하는 상태와 전달하지 않는 상태를 전환한다.

즉, 전동 모터 (43) 로의 통전에 기초하여, 출력축 (45) 을 소정 방향으로 회전 구동시킴으로써, 너트 (51) 를 축 방향 타측을 향하여 변위시키면, 탄성 부재 (42) 및 가압 부재 (41) 를 통하여, 슬리브 (40) 가 축 방향 타측을 향하여 가압된다. 이로써, 도 3(A) 에 나타내는 바와 같이, 슬리브 (40) 에 구비된 케이스측 걸어 맞춤 요철부 (56) 와, 입력 부재 (8) 에 구비된 입력측 걸어 맞춤 요철부 (18) 가 걸어 맞춰져, 클러치 장치 (13) 가 접속된다. 이 결과, 입력 부재 (8) 와 케이스 부재 (9) 사이에서의 토크 전달이 가능해진다.

즉, 본 예에서는, 슬리브 (40) 에 의해, 제 1 클러치 부재가 구성되고, 슬리브 (40) 의 축 방향 타측의 단면에 의해, 제 1 측면이 구성되고, 또한, 슬리브 (40) 에 구비된 케이스측 걸어 맞춤 요철부 (56) 에 의해, 제 1 걸어 맞춤 요철부가 구성되어 있다. 또, 입력 부재 (8) 에 의해, 제 2 클러치 부재가 구성되고, 입력 부재 (8) 에 구비된 소경 통부 (15a) 의 축 방향 편측의 단면에 의해, 제 2 측면이 구성되고, 또한, 입력 부재 (8) 에 구비된 입력측 걸어 맞춤 요철부 (18) 에 의해, 제 2 걸어 맞춤 요철부가 구성되어 있다. 단, 본 발명을 실시하는 경우, 제 1 클러치 부재를, 액추에이터의 동작에 기초하여 입력 부재에 대해 축 방향 변위를 가능하게 지지하고, 또한, 제 2 클러치 부재를, 케이스 부재와 일체로 구성하거나, 또는 케이스 부재에 지지 고정시킬 수도 있다.

또한, 본 예에서는, 탄성 부재 (42) 에 의해, 가압 부재 (41) 를 축 방향 타측을 향하여 탄성적으로 탄성 지지하고 있기 때문에, 케이스측 걸어 맞춤 요철부 (56) 와 입력측 걸어 맞춤 요철부 (18) 를 확실하게 걸어 맞춤시킬 수 있다. 즉, 클러치 장치 (13) 를 접속하기 위해, 전동 모터 (43) 로의 통전에 기초하여, 슬리브 (40) 를 축 방향 타측을 향하여 가압하면, 케이스측 걸어 맞춤 요철부 (56) 를 구성하는 볼록부의 선단면과, 입력측 걸어 맞춤 요철부 (18) 를 구성하는 볼록부의 선단면이 맞닿아 버리는 경우가 있다. 이 상태에서, 추가로, 슬리브 (40) 를 축 방향 타측을 향하여 가압하면, 탄성 부재 (42) 가, 너트 (51) 와 가압 부재 (41) 사이에서 탄성적으로 압축된다. 이 때문에, 입력 부재 (8) 와 케이스 부재 (9) 가 약간 상대 회전하여, 케이스측 걸어 맞춤 요철부 (56) 의 볼록부와 입력측 걸어 맞춤 요철부 (18) 의 볼록부의 둘레 방향의 위상이 어긋나면, 탄성 부재 (42) 가 탄성적으로 복원하여, 가압 부재 (41) 가 축 방향 타측을 향하여 가압된다. 이 결과, 케이스측 걸어 맞춤 요철부 (56) 의 볼록부와 입력측 걸어 맞춤 요철부 (18) 의 볼록부가 둘레 방향에 관해서 교대로 배치되고, 케이스측 걸어 맞춤 요철부 (56) 와 입력측 걸어 맞춤 요철부 (18) 가 걸어 맞춰진다.

한편, 전동 모터 (43) 로의 통전에 기초하여, 출력축 (45) 을 상기 소정 방향과 역방향으로 회전 구동시켜, 너트 (51) 를 축 방향 편측을 향하여 변위시키면, 너트 (51) 의 내향 플랜지부 (55) 에 의해 스냅 링 (60) 이 축 방향 편측을 향하여 인장되어, 슬리브 (40) 가 축 방향 편측을 향하여 변위된다. 이 결과, 도 3(B) 에 나타내는 바와 같이, 케이스측 걸어 맞춤 요철부 (56) 와 입력측 걸어 맞춤 요철부 (18) 의 걸어 맞춤이 빠져, 클러치 장치 (13) 가 절단된다. 즉, 입력 부재 (8) 와 케이스 부재 (9) 사이에서의 토크 전달이 불능이 된다.

본 예의 차동 장치 (1) 는, 전동 모터 (43) 로의 통전에 기초하여 클러치 장치 (13) 의 단접 상태를 전환하는 것, 및 입력 부재 (8) 와 케이스 부재 (9) 의 상대 회전 방향에 기초하여 원웨이 클러치 (10) 의 단접 상태가 전환됨으로써, 동력의 전달 경로가 전환된다.

<차량을 전진 방향으로 비타성 주행시키는 경우>

차량을 전진시키기 위해, 시프트 레버를 D 레인지나 L 레인지 등의 전진 주행 레인지로 전환한 상태에서는, 전동 모터 (43) 로의 통전에 기초하여, 클러치 장치 (13) 를 절단한다. 이 상태에서, 운전자에 의한 액셀의 조작 등에 기초하여, 구동 모터 (3) 로부터, 차량을 전진시키는 방향의 토크가 출력되면, 이 토크는, 도 4 에 나타내는 경로를 지나, 1 쌍의 드라이브 샤프트 (5) 에 전달된다.

구동 모터 (3) 로부터 출력된 토크는, 동력 전달 기구 (4) 에 의해 증대되고 나서, 입력 부재 (8) 에 전달된다. 이 결과, 입력 부재 (8) 가 케이스 부재 (9) 에 대해 정전 방향으로 상대 회전하고자 하면, 원웨이 클러치 (10) 가 로크 상태로 전환되어, 입력 부재 (8) 와 케이스 부재 (9) 가 일체가 되어 회전한다.

케이스 부재 (9) 가 회전하면, 2 개의 피니언 기어 (11) 가 케이스 부재 (9) 의 중심축 (O₉) 을 중심으로 회전, 즉 공전하고, 또한 피니언 기어 (11) 의 톱니 (34) 와 사이드 기어 (12) 의 톱니 (37) 의 맞물림에 기초하여, 1 쌍의 사이드 기어 (12) 가, 입력 부재 (8) 의 중심축 (O₈) 과 동축에 배치된 자체적인 중심축을 중심으로 회전한다. 이로써, 1 쌍의 사이드 기어 (12) 에 결합 고정된 1 쌍의 드라이브 샤프트 (5) 가 회전 구동되어, 1 쌍의 구동륜 (6) 이, 차량을 전진시키는 방향으로 회전 구동된다.

<전진 방향으로 타성 주행하는 경우>

시프트 레버가 전진 주행 레인지로 전환되고, 또한, 클러치 장치 (13) 가 절단된 상태에서의, 차량의 고속 순항 중에, 코스팅 주행이나 세일링 주행 등으로 불리는 타성 주행을 실시하기 위하여, 액셀을 오프하여, 구동 모터 (3) 로부터 입력 부재 (8) 로의 토크의 입력이 없어지면, 입력 부재 (8) 의 정전 방향으로의 회전 속도가 저하되어, 케이스 부재 (9) 의 정전 방향으로의 회전 속도보다 느려진다. 즉, 입력 부재 (8) 가 케이스 부재 (9) 에 대해 역전 방향으로 상대 회전한다. 이 결과, 원웨이 클러치 (10) 가 오버런 상태로 전환되어, 케이스 부재 (9) 가 입력 부재 (8) 에 대해 공전 가능해진다. 요컨대, 1 쌍의 구동륜 (6) 이, 동력 전달 기구 (4) 및 구동 모터 (3) 로부터 분리되어, 타성 주행이 가능해진다.

<후진 주행하는 경우>

차량을 후진시키기 위하여, 시프트 레버를 R 레인지, 즉 후진 주행 레인지로 전환한 상태에서는, 전동 모터 (43) 로의 통전에 기초하여, 클러치 장치 (13) 를 접속하여, 입력 부재 (8) 와 케이스 부재 (9) 를 일체적으로 회전 가능하게 한다. 이 상태에서, 운전자에 의한 액셀의 조작 등에 기초하여, 구동 모터 (3) 로부터, 차량을 후진시키는 방향의 토크가 출력되면, 이 토크는, 도 5 에 나타내는 경로를 지나, 1 쌍의 드라이브 샤프트 (5) 에 전달된다.

구동 모터 (3) 로부터 출력된 토크는, 동력 전달 기구 (4) 에 의해 증대되고 나서, 입력 부재 (8) 에 전달된다. 입력 부재 (8) 의 회전은, 클러치 장치 (13) 를 통하여, 케이스 부재 (9) 에 전달된다. 즉, 입력측 걸어 맞춤 요철부 (18) 와 케이스측 걸어 맞춤 요철부 (56) 의 걸어 맞춤부를 통하여, 슬리브 (40) 에 전달되고, 또한 슬리브 (40) 의 암형 스플라인부 (57) 와 케이스 부재 (9) 의 수형 스플라인부 (26) 의 스플라인 걸어 맞춤부를 통하여, 케이스 부재 (9) 에 전달된다. 이 결과, 입력 부재 (8) 와 케이스 부재 (9) 가 일체가 되어 회전한다.

케이스 부재 (9) 가 회전하면, 2 개의 피니언 기어 (11) 가 케이스 부재 (9) 의 중심축 (O₉) 을 중심으로 회전하고, 또한 피니언 기어 (11) 의 톱니 (34) 와 사이드 기어 (12) 의 톱니 (37) 의 맞물림에 기초하여, 1 쌍의 사이드 기어 (12) 가, 입력 부재 (8) 의 중심축 (O₈) 과 동축에 배치된 자체적인 중심축을 중심으로 회전한다. 이로써, 1 쌍의 사이드 기어 (12) 에 결합 고정된 1 쌍의 드라이브 샤프트 (5) 가 회전 구동되어, 1 쌍의 구동륜 (6) 이 차량을 후진시키는 방향으로 회전 구동된다.

또한, 어느 주행 상태에 있어서도, 선회 주행 등을 할 때에 발생하는, 1 쌍의 구동륜 (6) 끼리의 사이의 회전 속도의 차는, 2 개의 피니언 기어 (11) 가, 지지축 (28) 을 중심으로 회전, 즉 자전함으로써 흡수된다.

상기 서술한 바와 같이, 본 예의 차동 장치 (1) 에 의하면, 전진 방향으로의 타성 주행시에, 1 쌍의 구동륜 (6) 과, 동력 전달 기구 (4) 및 구동 모터 (3) 를 분리할 수 있다. 이 때문에, 타성 주행에 의한 주행 거리를 길게 할 수 있다. 바꾸어 말하면, 타성 주행시의 속도 저하를 완만하게 할 수 있다. 이 결과, 차동 장치 (1) 를 탑재하는 전기 자동차의 전비 성능을 향상시킬 수 있다.

특히 본 예에서는, 최종 기어 (4d) 로부터 토크가 입력되는 링 기어 (14) 를 갖는 입력 부재 (8) 와, 피니언 기어 (11) 가 지지된 케이스 부재 (9) 사이에 원웨이 클러치 (10) 를 배치하고 있다. 바꾸어 말하면, 링 기어 (14) 를 갖는 입력 부재 (8) 와, 피니언 기어 (11) 가 지지된 케이스 부재 (9) 를, 원웨이 클러치 (10) 를 통하여 조합함으로써, 디퍼렌셜 케이스 (62) 가 구성되어 있다.

이와 같은 본 예의 차동 장치 (1) 에서는, 전진 주행하고 있을 때에는, 입력 부재 (8) 와 케이스 부재 (9) 의 상대 회전 방향에 기초하여, 원웨이 클러치 (10) 의 단접 상태가 전환된다.

구체적으로는, 운전자에 의한 액셀의 조작 등에 기초하여, 구동 모터 (3) 로부터, 차량을 전진시키는 방향의 토크가 출력되고, 입력 부재 (8) 가 케이스 부재 (9) 에 대해 정전 방향으로 상대 회전하고자 하는 경우에는, 원웨이 클러치 (10) 가 로크 상태로 전환되고, 구동 모터 (3) 로부터의 토크가, 동력 전달 기구 (4) 및 차동 장치 (1) 를 통하여 1 쌍의 구동륜 (6) 에 전달된다. 한편, 액셀을 오프하여, 구동 모터 (3) 로부터 입력 부재 (8) 로의 토크의 입력이 없어져, 입력 부재 (8) 가 케이스 부재 (9) 에 대해 역전 방향으로 상대 회전하면, 원웨이 클러치 (10) 가 오버런 상태로 전환되어, 1 쌍의 구동륜 (6) 으로부터의 토크가, 동력 전달 기구 (4) 및 구동 모터 (3) 에 전달되지 않게 된다.

상기 서술한 바와 같이, 본 예의 차동 장치 (1) 에서는, 구동 모터 (3) 로부터의 입력 토크의 변화에 따라, 케이스 부재 (9) 에 대한 입력 부재 (8) 의 상대 회전 방향이 전환된다. 그리고, 케이스 부재 (9) 에 대한 입력 부재 (8) 의 상대 회전 방향의 변화에 따라, 원웨이 클러치 (10) 의 단접 상태가 전환됨으로써, 1 쌍의 구동륜 (6) 과, 동력 전달 기구 (4) 및 구동 모터 (3) 사이에서의 토크 전달의 가부가 전환된다. 따라서, 일본 공개특허공보 2020-46065호에 기재된 차동 장치와 같이, 클러치 장치를 접속하는 타이밍을 엄밀하게 조정할 필요가 없다. 요컨대, 1 쌍의 구동륜 (6) 과, 동력 전달 기구 (4) 및 구동 모터 (3) 사이의 토크 전달의 가부의 전환을 용이하게 실시할 수 있다.

또, 본 예의 차동 장치 (1) 는, 입력 부재 (8) 와 케이스 부재 (9) 사이에 배치된 클러치 장치 (13) 를 갖는다. 클러치 장치 (13) 는, 액추에이터 (39) 의 동작, 구체적으로는 본 예에서는, 전동 모터 (43) 로의 통전에 기초하여, 단접 상태가 전환된다. 즉, 클러치 장치 (13) 를 접속하면, 케이스 부재 (9) 에 대한 입력 부재 (8) 의 상대 회전 방향에 관계없이, 1 쌍의 구동륜 (6) 과, 동력 전달 기구 (4) 및 구동 모터 (3) 사이에서의 토크 전달이 가능해진다. 이 때문에, 클러치 장치 (13) 를 접속함으로써, 구동 모터 (3) 로부터 출력되고, 동력 전달 기구 (4) 를 통하여 입력 부재 (8) 에 전달된, 차량을 후진시키는 방향의 토크를, 차동 장치 (1) 를 통하여 1 쌍의 구동륜 (6) 에 전달할 수 있다.

또한, 본 예의 차동 장치 (1) 를 탑재한 전기 자동차에서는, 시프트 레버를 전진 주행 레인지로 전환한 상태에서는, 기본적으로는, 클러치 장치 (13) 를 절단하고 있다. 단, 전진 주행 중에, 차량을 감속할 때에는, 클러치 장치 (13) 를 접속하여, 케이스 부재 (9) 로부터의 토크를 입력 부재 (8) 에 전달할 수도 있다. 입력 부재 (8) 에 전달된 토크는, 동력 전달 기구 (4) 를 통하여, 구동 모터 (3) 의 출력축 (3a) 에 전달된다. 그리고, 출력축 (3a) 이 회전하면, 구동 모터 (3) 가 발전기로서 기능하여, 회생 제동이 실시된다.

본 예에서는, 스프래그 (31) 와 걸어 맞추는 외경측 걸어 맞춤면 (64) 이, 입력 부재 (8) 의 대경 통부 (17) 의 내주면에 직접 구비되어 있지만, 본 발명을 실시하는 경우, 외경측 걸어 맞춤면을, 입력 부재의 내주면에 다른 부재를 통하여 구비할 수도 있다. 및/또는, 스프래그 (31) 와 걸어 맞추는 내경측 걸어 맞춤면 (65) 이, 케이스 부재 (9) 의 대경 통부 (25) 의 외주면에, 이너 레이스 (30) 를 통하여 구비되어 있지만, 본 발명을 실시하는 경우, 내경측 걸어 맞춤면을, 케이스 부재의 외주면에 다른 부재를 통하여 구비할 수도 있다.

또, 본 예에서는, 원웨이 클러치 (10) 를, 복수개의 스프래그 (31) 를 갖는 스프래그 클러치에 의해 구성하고 있지만, 본 발명을 실시하는 경우, 원웨이 클러치를, 롤러 클러치나 래칫식 클러치 등에 의해 구성할 수도 있다.

본 예에서는, 전동 모터 (43) 의 출력축 (45) 의 회전을 축 방향 운동으로 변환하기 위한 직동 기구를, 미끄럼식의 이송 나사 기구 (44) 에 의해 구성하고 있지만, 본 발명을 실시하는 경우에는, 직동 기구를, 볼 나사식의 이송 나사 기구나 캠 장치 등에 의해 구성할 수도 있다. 또, 본 예에서는, 클러치 장치 (13) 의 단접 상태를 전환하기 위한 액추에이터 (39) 를, 전동 모터 (43) 를 갖는 전동식의 액추에이터에 의해 구성하고 있지만, 본 발명을 실시하는 경우에는, 액추에이터를, 유압식의 액추에이터 등에 의해 구성할 수도 있다.

또, 본 발명의 차동 장치는, 구동 모터를 구동원으로 하는 전기 자동차 (EV) 의 구동 장치에 한정되지 않고, 엔진을 구동원으로 하는 화석 연료차의 구동 장치나, 구동 모터 및 엔진을 구동원으로 하는 하이브리드 자동차 (HV) 의 구동 장치 등에도 적용할 수 있다.

[제 2 예]

도 6 및 도 7 은, 본 발명의 실시형태의 제 2 예를 나타내고 있다. 본 예의 차동 장치 (1a) 에서는, 입력 부재 (8a) 에, 원웨이 클러치 (10) 에 윤활제를 공급하기 위한 오일 구멍 (63) 을 형성하고 있다. 오일 구멍 (63) 은, 측판부에 상당하는 축 방향 타측의 접속부 (16b) 의 둘레 방향 1 또는 복수 지점을 축 방향으로 관통하도록 구비되어 있다. 본 예에서는, 오일 구멍 (63) 은, 접속부 (16b) 의 둘레 방향 등간격 8 개 지점에 구비되어 있다.

오일 구멍 (63) 중에서 원웨이 클러치 (10) 에 가까운 측의 단부, 즉 축 방향 타측의 단부는, 케이스 부재 (9) 의 대경 통부 (25) 의 외주면에 구비된 내경측 걸어 맞춤면 (65) 보다 직경 방향 내측으로 개구되어 있다. 단, 오일 구멍 (63) 의 축 방향 타측의 개구 전체가, 내경측 걸어 맞춤면 (65) 보다 직경 방향 내측에 위치하고 있을 필요는 없고, 오일 구멍 (63) 의 축 방향 타측의 개구의 적어도 일부, 즉 축 방향 타측의 개구의 직경 방향 내측의 단부가, 내경측 걸어 맞춤면 (65) 보다 직경 방향 내측에 위치하고 있으면 된다.

본 예의 차동 장치 (1a) 에 의하면, 오일 구멍 (63) 을 통하여, 입력 부재 (8a) 의 대경 통부 (17) 와 케이스 부재 (9) 의 대경 통부 (25) 사이에 배치된 원웨이 클러치 (10) 에, 충분히 양의 윤활유를 공급할 수 있다. 따라서, 원웨이 클러치 (10) 의 윤활 상태를 장기간에 걸쳐 양호하게 유지할 수 있고, 차동 장치 (1a) 의 내구성을 충분히 확보할 수 있다.

또한, 본 예에서는, 오일 구멍 (63) 의 축 방향 타측의 단부를, 내경측 걸어 맞춤면 (65) 보다 직경 방향 내측으로 개구시키고 있기 때문에, 내경측 걸어 맞춤면 (65) 과, 각각이 걸어 맞춤자에 상당하는 스프래그 (31) 의 접촉부에, 확실하게 윤활제를 공급할 수 있다. 그 밖의 부분의 구성 및 작용 효과는 제 1 예와 동일하다.

1, 1a : 차동 장치
2 : 전기 자동차용 구동 장치
3 : 구동 모터
3a : 출력축
4 : 동력 전달 기구
4a : 구동 기어
4b : 중간 샤프트
4c : 중간 기어
4d : 최종 기어
5 : 드라이브 샤프트
6 : 구동륜
7 : 하우징
8, 8a : 입력 부재
9 : 케이스 부재
10 : 원웨이 클러치
11 : 피니언 기어
12 : 사이드 기어
13 : 클러치 장치
14 : 링 기어
15a, 15b : 소경 통부
16a, 16b : 접속부
17 : 대경 통부
18 : 입력측 걸어 맞춤 요철부
19a, 19b : 원추 롤러 베어링
20 : 제 1 소자
21 : 제 2 소자
22 : 볼트
23a, 23b : 소경 통부
24a, 24b : 접속부
25 :대경 통부
26 : 수형 스플라인부
27 : 원공
28 : 지지축
29a, 29b, 29c, 29d : 구름 베어링
30 : 이너 레이스
31 : 스프래그
32 : 유지기
33 : 탄성 지지 스프링
34 : 톱니
35 : 중심공
36 : 레이디얼 니들 베어링
37 : 톱니
38 : 스플라인공
39 : 액추에이터
40 : 슬리브
41 : 가압 부재
42 : 탄성 부재
43 : 전동 모터
44 : 이송 나사 기구
45 : 출력축
46 ; 로터
47 : 스테이터
48a, 48b : 구름 베어링
49 : 외향 플랜지부
50 : 수나사부
51 : 너트
52 : 암나사부
53 : 수형 스플라인부
54 : 암형 스플라인부
55 : 내향 플랜지부
56 : 케이스측 걸어 맞춤 요철부
57 : 암형 스플라인부
58 : 통상부
59 : 외향 플랜지부
60 : 스냅 링
61 : 내향 플랜지부
62 : 디퍼렌셜 케이스
63 : 오일 구멍
64 : 외경측 걸어 맞춤면
65 : 내경측 걸어 맞춤면

Claims

토크 입력부를 갖는 입력 부재와,
상기 입력 부재와 동축에, 또한, 그 입력 부재에 대한 상대 회전을 가능하게 배치된 케이스 부재와,
상기 입력 부재와 상기 케이스 부재 사이에 배치되고, 상기 입력 부재가 상기 케이스 부재에 대해 정전 방향으로 상대 회전하고자 하는 경우에만, 상기 입력 부재와 상기 케이스 부재 사이에서 토크를 전달하는 원웨이 클러치와,
상기 케이스 부재의 중심축에 직교하는 축을 중심으로 하는 회전을 가능하게, 상기 케이스 부재에 대해 지지된 적어도 1 개의 피니언 기어와,
상기 입력 부재의 중심축과 동축에, 상기 입력 부재 및 상기 케이스 부재에 대한 상대 회전을 가능하게 지지되고, 또한, 상기 피니언 기어와 맞물리는 1 쌍의 사이드 기어를 구비하는, 차동 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 입력 부재와 상기 케이스 부재 사이에 배치되고, 또한, 상기 입력 부재와 상기 케이스 부재 사이의 단접 상태를 전환하는 클러치 장치를 추가로 구비하고,
상기 클러치 장치는, 액추에이터를 갖고, 그 액추에이터의 동작에 기초하여 단접 상태를 전환하는, 차동 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 클러치 장치는, 제 1 클러치 부재와, 제 2 클러치 부재를 갖고,
상기 제 1 클러치 부재는, 축 방향을 향한 제 1 측면에, 오목부와 볼록부를 둘레 방향에 관해서 교대로 배치하여 이루어지는 제 1 걸어 맞춤 요철부를 갖고, 상기 입력 부재와 상기 케이스 부재 중 일방의 부재에, 상기 액추에이터의 동작에 기초하는 축 방향 변위를 가능하게 지지되어 있고,
상기 제 2 클러치 부재는, 상기 제 1 측면에 축 방향에 대향하는 제 2 측면에, 오목부와 볼록부를 둘레 방향에 관해서 교대로 배치하여 이루어지는 제 2 걸어 맞춤 요철부를 갖고, 상기 입력 부재와 상기 케이스 부재 중 타방의 부재와 일체로 구성되거나, 또는 상기 타방의 부재에 지지 고정되어 있는, 차동 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 액추에이터는, 출력축을 갖는 전동 모터와, 상기 출력축의 회전을 상기 제 1 클러치 부재의 축 방향 운동으로 변환하는 직동 기구를 구비하는, 차동 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 원웨이 클러치는, 상기 입력 부재의 내주면에 직접 또는 다른 부재를 통하여 구비된 외경측 걸어 맞춤면과, 상기 케이스 부재의 외주면에 직접 또는 다른 부재를 통하여 구비된 내경측 걸어 맞춤면과, 상기 외경측 걸어 맞춤면과 상기 내경측 걸어 맞춤면 사이에 배치된 걸어 맞춤자를 갖는, 차동 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 케이스 부재가, 상기 입력 부재의 직경 방향 내측에 자유롭게 회전할 수 있도록 지지되어 있고,
상기 입력 부재는, 상기 원웨이 클러치에 윤활제를 공급하기 위한 오일 구멍을 갖는, 차동 장치.
제 5 항에 종속되는 제 6 항에 있어서,
상기 오일 구멍 중에서 상기 원웨이 클러치에 가까운 측의 단부는, 상기 내경측 걸어 맞춤면보다 직경 방향 내측으로 개구되어 있는, 차동 장치.