WO2012096308A1 - モータ駆動力伝達装置 - Google Patents

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WO2012096308A1
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electric motor
motor
driving force
torque
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PCT/JP2012/050383
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恒 小林
徹 小野崎
将治 田上
山盛　元康
宅野　博
鈴木　邦彦
智義 高井
啓太 野村
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株式会社ジェイテクト
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Definitions

  • the present invention relates to a motor drive power transmission device suitable for use in, for example, an electric vehicle having an electric motor as a drive source.
  • Some conventional motor drive power transmission devices include an electric motor that generates a motor drive power, and a reduction transmission mechanism that transmits the motor drive power of the electric motor to a differential mechanism, and is mounted on a vehicle (for example, Patent Document 1).
  • the electric motor has an output shaft that is rotated by the power of the on-board battery, and is disposed on one side of the differential mechanism.
  • the reduction transmission mechanism consists of a two-stage gear reduction set and is connected to the electric motor and the differential mechanism.
  • the first gear reduction set is connected to the output shaft of the electric motor, and the second gear reduction set is connected to the differential case of the differential mechanism.
  • the output shaft of the electric motor is rotated by the electric power of the on-board battery, and accordingly, the motor driving force is transmitted from the electric motor to the differential mechanism through the reduction transmission mechanism, and the left and right wheels from this differential mechanism Allocated to
  • the electric motor may generate excessive heat due to continuous operation for a long time, and the motor may not be used continuously.
  • an object of the present invention is to provide a motor driving force transmission device capable of suppressing excessive heat generation of the electric motor due to continuous operation for a long time and thus being able to be used continuously.
  • the present invention provides the motor drive power transmission device of (1) to (3) in order to achieve the above object.
  • a reduction transmission mechanism for transmitting at least one of the first motor driving force and the second motor driving force to the differential mechanism, and the differential mechanism connected to the differential mechanism via the deceleration transmission mechanism
  • a first electric motor generating the first motor driving force
  • a second electric motor connected to the first electric motor and the reduction transmission mechanism to generate the second motor driving force
  • a control unit configured to output a control signal for controlling the second electric motor and the first electric motor, wherein the control unit is configured to drive the differential mechanism when a torque equal to or greater than a predetermined torque is required.
  • Motor driving force transmission device for outputting respectively control signals for driving alternately.
  • the reduction transmission mechanism includes a pair of rotation motors driven by at least one of the first electric motor and the second electric motor. It has an eccentric cam and a pair of transmission members rotated by rotation of the pair of eccentric cams, and the pair of transmission members are connected to the differential mechanism at portions spaced apart from each other at equal intervals around its rotation axis. .
  • each of the first electric motor and the second electric motor has a stator and a rotor, and each stator includes the pair of transmission members.
  • Each rotor is mutually connected by the 2nd connection member by the 1st connection member to which it penetrates, and each rotor around the each stator.
  • FIG. 1 schematically shows a four-wheel drive vehicle.
  • the four-wheel drive vehicle 101 uses a power system on the front wheel side that uses the drive source as an engine and a power system on the rear wheel side that uses the drive source as an electric motor.
  • the motor driving force transmission device 1 is disposed in a power system on the rear wheel side of the four-wheel drive vehicle 101, and is supported by a vehicle body (not shown) of the four-wheel drive vehicle 101 via a differential carrier 106 with a rear differential 107. ing.
  • the motor driving force transmission device 1 is configured to be able to transmit the motor driving force of an electric motor (described later) to the pair of rear wheels 105.
  • the motor driving force of the electric motor is output to the rear axle shaft 108 through the motor driving force transmission device 1 and the rear differential 107, and the pair of rear wheels 105 is driven. Details of the driving force transmission device 1 and the like will be described later.
  • Engine 102 is disposed in a power system on the front wheel side of four-wheel drive vehicle 101. Thereby, the driving force of the engine 102 is output to the front axle shaft 109 via the transaxle 103, and the pair of front wheels 104 are driven.
  • FIG. 2 shows the whole of the motor drive transmission system.
  • the motor driving power transmission device 1 transmits at least one of the first motor driving power a and the second motor driving power b (both shown in FIG. 5) to the rear differential 107.
  • Speed reduction transmission mechanism 2 a first electric motor 3 generating a first motor driving force a, a second electric motor 4 generating a second motor driving force b, a first electric motor 3 and
  • the electronic control unit (ECU) 5 for a vehicle is generally configured as a control unit that outputs a control signal for controlling the second electric motor 4.
  • the rear differential 107 is a bevel gear type differential mechanism having a differential case (input member) 110, a pinion gear shaft 111, a pair of pinion gears 112 and a pair of side gears 113, and is housed in the differential carrier 106.
  • the rotational force of the differential case 110 is distributed from the pinion gear shaft 111 to the side gear 113 via the pinion gear 112 and is further transmitted from the rear axle shaft 108 to the left and right rear wheels 105.
  • the differential case 110 has an accommodation space 110 a and a shaft insertion hole 110 b inside, and is rotatably disposed in the differential carrier 106 via a taper roller bearing 114.
  • the differential case 110 is configured to receive the motor drive force of at least one of the first motor drive force a and the second motor drive force b and rotate around the rotation axis O.
  • the differential case 110 is attached with an involute tooth-shaped external gear 110 c whose rotation axis O is a gear axis.
  • the pinion gear shaft 111 is disposed on an axis L perpendicular to the rotation axis O in the housing space 110 a of the differential case 110, and the rotation around the axis L is restricted.
  • the pair of pinion gears 112 is rotatably supported by the pinion gear shaft 111 and accommodated in an accommodation space 110 a of the differential case 110.
  • the pair of side gears 113 is accommodated in the accommodation space 110 a of the differential case 110 and is connected by spline fitting to the rear axle shaft 108 which passes through the shaft insertion hole 110 b.
  • the pair of side gears 113 is configured such that the gear shafts thereof are orthogonal to the gear shafts of the pair of pinion gears 112 and meshed with the pair of pinion gears 112.
  • the reduction transmission mechanism 2 includes a pair of eccentric cams 6 and 7 which are rotated by the driving of the first electric motor 3 and the second electric motor 4 (both shown in FIG. 2),
  • the first electric motor 3 and the second electric motor 4 are provided on the rotation axis O (shown in FIG. 2) with a pair of transmission members 8 and 9 which are swung by the rotation of the pair of eccentric cams 6 and 7.
  • the rotation axis O shown in FIG. 2
  • the pair of eccentric cams 6 and 7 are disposed in parallel with each other on the rotation axis O, and are integrally formed on the inner peripheral surface of the second connection member (connection cylinder) 10.
  • the transmission member 8 moves its axis O1 in the arrow n2 direction (opposite to the arrow n1 direction) about the rotation axis O Swing to
  • the transmission member 8 rotates around the rotation axis O and moves the axis O1 along the circumferential direction of a circle whose radius is the eccentricity ⁇ and makes one rotation with respect to the differential carrier (device main body) 106. Revolute without doing.
  • the other eccentric cam 7 receives at least one of the first motor driving force a and the second motor driving force b and causes the transmission member 9 to perform a circular motion with an eccentricity amount ⁇ . Is configured as.
  • the transmission member 9 swings so that its axis O2 moves around the rotation axis O in the arrow n1 direction.
  • transmission member 9 moves axial line O2 in the direction of arrow n2 (the direction opposite to the direction of arrow n1) about rotation axis O Swing to
  • the transmission member 9 rotates around the rotation axis O and moves the axis O2 along the circumferential direction of a circle whose radius is the eccentricity ⁇ , and makes one rotation with respect to the differential carrier (apparatus main body) 106 Revolute without doing.
  • the pair of transmission members 8 and 9 are formed of an internal gear meshing with the external gear 110c of the differential case 110, arranged parallel to one another on the rotational axis O, and around the rotational axis (rotational axis O) of the external gear 110c. They are connected at equally spaced locations (180 °) from one another. Thereby, the connection between the reduction transmission mechanism 2 and the differential 107 is performed in a well-balanced state.
  • an involute tooth internal gear having a number of teeth larger than the number of teeth of the external gear 110c and always meshing with the external gear 110c is used.
  • One transmission member 8 is rotatably disposed on the inner surface of one eccentric cam 6 via a needle roller bearing 12.
  • the insertion holes 8a are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the other transmission member 9 is rotatably disposed on the inner surface of the other eccentric cam 7 via a needle roller bearing 12.
  • a plurality of connection pins 11 are respectively inserted into the other transmission member 9, and a plurality of holes having a hole diameter larger than a diameter obtained by adding an eccentricity amount ⁇ to the pin diameter of each connection pin 11.
  • the pin insertion holes 9a are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • FIG. 5 shows a control system of the reduction transmission mechanism.
  • the first electric motor 3 has a stator 3a and a rotor 3b (both shown in FIG. 2), and the differential transmission 107 on the differential axis 107 on the rotation axis O (shown in FIG. 2).
  • the stator 3a is connected to the ECU 5.
  • the first electric motor 3 generates a first motor driving force a for operating the differential 107 by the stator 3a receiving a control signal from the ECU 5, and rotates the rotor 3b with the rotor 3b. Is configured as.
  • the stator 3 a has a coil (not shown) that receives power supply from an on-board battery (not shown), and is disposed on the inner peripheral side of the first electric motor 3.
  • the rotor 3 b is a magnet having a magnetic pole in the circumferential direction, and is disposed on the outer peripheral side of the first electric motor 3.
  • the second electric motor 4 has a stator 4a and a rotor 4b (both shown in FIG. 2), is connected to the differential 107 via the reduction transmission mechanism 2 on the rotation axis O (shown in FIG. 2), 4a is connected to the ECU 5.
  • the first electric motor 4 generates a second motor driving force b for operating the differential 107 by the stator 4a receiving a control signal from the ECU 5 between the rotor 4b and the second motor driving force b to rotate the rotor 4b.
  • the stator 4 a has a coil (not shown) that receives power supply from an on-board battery (not shown), is disposed on the inner peripheral side of the second electric motor 4, and the stator of the first electric motor 3 3a is connected via a plurality of connection pins 11.
  • the rotor 4 b is a magnet having a magnetic pole in the circumferential direction, is disposed on the outer peripheral side of the second electric motor 4, and is connected to the rotor 3 b of the first electric motor 3 via a connecting cylinder 10.
  • the ECU 5 is connected to a sensor (not shown) in addition to the first electric motor 3 and the second electric motor 4. Then, the ECU 5 receives the detection signal from the sensor, and controls the first electric motor 3 and the second electric motor 4 alternately when the drive torque for the rear differential 107 requires a torque smaller than the predetermined torque. A signal and a control signal for driving the first electric motor 3 and the second electric motor 4 together when the drive torque for the rear differential 107 requires a torque equal to or greater than a predetermined torque are respectively output. .
  • the ECU 5 drives at least one of the first drive motor 3 and the second drive motor 4 to operate the power system on the rear wheel side, and the front wheel 104 is driven by the engine 102.
  • the four-wheel drive vehicle 101 is brought into a four-wheel drive state by the power system on the front wheel side and the power system on the rear wheel side.
  • the ECU 5 stops driving the first electric motor 3 and the second electric motor 4 during normal travel of the four-wheel drive vehicle 101 to stop the operation of the rear wheel side power system, and the front wheel 104 serves as the engine 102. To drive the four-wheel drive vehicle 101 into a two-wheel drive state by the power system on the front wheel side.
  • FIG. 6 shows the relationship between the continuous operable time of the electric motor and the motor phase current.
  • the first motor driving force a is transmitted from the transmission members 8 and 9 to the external gear 110 c of the rear differential 107 (shown in FIG. 1), and the external gear 110 c rotates in the rotation direction of the eccentric cams 6 and 7. Rotate in the opposite direction (arrow m2 direction).
  • the differential 107 is actuated, and the first motor driving force a is distributed to the rear axle shaft 108 and transmitted to the left and right rear wheels 105.
  • the time for continuously driving first electric motor 3 is predetermined.
  • the power supply to the first electric motor 3 is stopped, and the second electric motor 4 as the other electric motor is driven. This is because if the power supply to the first electric motor 3 is continued after the predetermined time has elapsed, the first electric motor 3 generates excessive heat, so the power supply to the first electric motor 3 is reduced. It is for stopping to avoid excessive heat generation of the first electric motor 3.
  • FIG. 6 shows results (a) to (f) of analysis of the relationship between the time in which the electric motor can be operated continuously and the current supplied to the electric motor. According to this, it becomes possible to determine the unique motor continuous available time according to the magnitude of each current supplied to the electric motor.
  • the vertical axis represents the continuous available time of the electric motor
  • the horizontal axis represents the current supplied to the electric motor.
  • the second motor driving force b is applied to the reduction transmission mechanism 2 via the connecting cylinder 10, and the reduction transmission mechanism 2 works. Therefore, the second motor driving force b is transmitted to the differential 107 via the reduction transmission mechanism 2 as in the case where the first electric motor 4 is driven. Thereby, the differential 107 is activated, and the second motor driving force b is distributed to the rear axle shaft 108 and transmitted to the left and right rear wheels 105.
  • the time for continuously driving the second electric motor 4 is set to continue the continuous operation of the motor driving force transmission device 1. Power supply to the second electric motor 4 is stopped and the first electric motor 3 is driven.
  • the transmission device 1 can be operated continuously.
  • the eccentric cams 6 and 7 are rotated in the direction of the arrow m1 to operate the motor driving force transmission device 1.
  • the eccentric cams 6 and 7 are rotated in the direction of the arrow m2.
  • the motor driving force transmission device 1 can be operated in the same manner as the above embodiment.
  • the external gear 110 c rotates in the direction (arrow m 1 direction) opposite to the rotation direction of the eccentric cams 6, 7.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the drive torque for the rear differential 107 requires a torque equal to or greater than a predetermined torque
  • the first electric motor 3 and the second electric motor 4 are driven together to generate the first motor drive force a or the first It is also possible to transmit motor driving force larger than the motor driving force b of 2 from the reduction transmission mechanism 2 to the rear differential 107.
  • the reduction gear transmission mechanism 2, the first electric motor 3, and the second electric motor 4 can be disposed on the rotation axis O to shorten the radial dimension of the motor driving force transmission device 1, Miniaturization can be achieved.
  • FIGS. 7 and 8 show the reduction transmission mechanism. 7 and FIG. 8, the same or equivalent members as in FIG. 3 and FIG. 4 will be assigned the same reference numerals and detailed explanations thereof will be omitted.
  • the pair of transmission members 72 and 73 are formed by an internal gear having a cycloid tooth shape. It is characterized by
  • the external gear 110c of the differential case 110 in the differential 107 has a smaller number of teeth than the pair of transmission members 72 and 73, and is formed by a cycloid tooth external gear constantly meshed with the pair of transmission members 72 and 73. It is done.
  • the pair of transmission members 72 and 73 are arranged parallel to each other on the rotation axis O (shown in FIG. 2), and are separated from each other by 180 ° around the rotation axis (rotation axis O) of the external gear 110c. It is linked at the site.
  • the first electric motor 3 and the second electric motor 4 are alternately driven, as in the motor drive power transmission device 1 shown in the first embodiment.
  • it is possible to operate continuously by suppressing excessive heat generation of the first electric motor 3 and the second electric motor 4.
  • the present invention is not limited to this.
  • the electric motor to be driven may be switched when the integral value of the motor current of the electric motor 3 or the second electric motor 4 becomes equal to or more than a predetermined threshold value.
  • the electric motor to be driven may be switched when the temperature of the first electric motor 3 or the second electric motor 4 becomes equal to or higher than a predetermined threshold.
  • SYMBOLS 1 Motor driving force transmission apparatus, 2 ... Deceleration transmission mechanism, 3 ... 1st electric motor, 3a ... Stator, 3b ... Rotor, 4 ... 2nd electric motor, 4a ... Stator, 4b ... Rotor, 5 ... ECU, 6, 7 ... Eccentric cam, 8, 9 ... Transmission member, 10 ... Coupling cylinder, 11 ... Coupling pin, 12 ... Needle roller bearing, 71 ... Deceleration transmission mechanism placement, 72, 73 ... Transmission member, 101 ...

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Abstract

【課題】長時間にわたる連続運転による電動モータの過度な発熱を抑制して連続して使用することができるモータ駆動力伝達装置を提供する。 【解決手段】モータ駆動力伝達装置１は、モータ駆動力をリヤディファレンシャル１０７に伝達する減速伝達機構２と、減速伝達機構２を介してリヤディファレンシャル１０７に連結され、第１のモータ駆動力ａを発生させる第１の電動モータ３と、第１の電動モータ３及び減速伝達機構２に連結され、第２のモータ駆動力ｂを発生させる第２の電動モータ４と、リヤディファレンシャル１０７に対する駆動トルクが所定のトルク以上のトルクを要する場合に第１の電動モータ３及び第２の電動モータ４を共に駆動する制御信号を、また駆動トルクが所定のトルク未満のトルクを要する場合に第１の電動モータ３及び第２の電動モータ４を交互に駆動する制御信号をそれぞれ出力するＥＣＵ５とを備えた。

Description

モータ駆動力伝達装置
　本発明は、例えば駆動源として電動モータを有する電気自動車に用いて好適なモータ駆動力伝達装置に関する。
　従来のモータ駆動力伝達装置には、モータ駆動力を発生させる電動モータ、及びこの電動モータのモータ駆動力を差動機構に伝達する減速伝達機構を備え、自動車に搭載されたものがある（例えば特許文献１参照）。
　電動モータは、車載バッテリの電力によって回転する出力軸を有し、差動機構の片側側方に配置されている。
　減速伝達機構は、２段のギヤ減速組からなり、電動モータ及び差動機構に連結されている。１段目のギヤ減速組は電動モータの出力軸に、また２段目のギヤ減速組は差動機構のデフケースにそれぞれ連結されている。
　以上の構成により、電動モータの出力軸が車載バッテリの電力によって回転し、これに伴いモータ駆動力が電動モータから減速伝達機構を介して差動機構に伝達され、この差動機構から左右の車輪に配分される。
特開２００４－１７８０７号公報
　しかしながら、特許文献１に示すモータ駆動力伝達装置によると、長時間にわたる連続運転によって電動モータが過度に発熱し、連続して使用できなくなることがあった。
　従って、本発明の目的は、長時間にわたる連続運転による電動モータの過度な発熱を抑制することができ、もって連続して使用することができるモータ駆動力伝達装置を提供することにある。
　本発明は、上記目的を達成するために、（１）～（３）のモータ駆動力伝達装置を提供する。
（１）第１のモータ駆動力及び第２のモータ駆動力のうち少なくとも一方のモータ駆動力を差動機構に伝達する減速伝達機構と、前記減速伝達機構を介して前記差動機構に連結され、前記第１のモータ駆動力を発生させる第１の電動モータと、前記第１の電動モータ及び前記減速伝達機構に連結され、前記第２のモータ駆動力を発生させる第２の電動モータと、前記第２の電動モータ及び前記第１の電動モータを制御する制御信号を出力する制御部とを備え、前記制御部は、前記差動機構に対する駆動トルクが所定のトルク以上のトルクを要する場合に前記第１の電動モータ及び前記第２の電動モータを共に駆動する制御信号を、また前記駆動トルクが所定のトルク未満のトルクを要する場合に前記第１の電動モータ及び前記第２の電動モータを交互に駆動する制御信号をそれぞれ出力するモータ駆動力伝達装置。
（２）上記（１）に記載のモータ駆動力伝達装置において、前記減速伝達機構は、前記第１の電動モータ及び前記第２の電動モータのうち少なくとも一方の電動モータの駆動によって回転する一対の偏心カム、及び前記一対の偏心カムの回転によって回転する一対の伝達部材を有し、前記一対の伝達部材が前記差動機構にその回転軸線回りに互いに等間隔をもって離間する部位で連結されている。
（３）上記（２）に記載のモータ駆動力伝達装置において、前記第１の電動モータ及び前記第２の電動モータは、それぞれがステータ及びロータを有し、各ステータが前記一対の伝達部材を挿通させる第１の連結部材によって、また各ロータが前記各ステータの外周囲で第２の連結部材によってそれぞれ互いに連結されている。
　本発明によると、長時間にわたる連続運転による電動モータの過度な発熱を抑制することができ、装置を連続して使用することができる。
本発明の第１の実施の形態に係るモータ駆動力伝達装置が搭載された車両の概略を説明するために示す平面図。 本発明の第１の実施の形態に係るモータ駆動力伝達装置を説明するために示す断面図。 本発明の第１の実施の形態に係るモータ駆動力伝達装置の減速伝達機構を示す断面図（図２のＡ－Ａ断面図）。 本発明の第１の実施の形態に係るモータ駆動力伝達装置における減速伝達機構の動作状態を示す断面図。 本発明の第１の実施の形態に係るモータ駆動力伝達装置を説明するために示すブロック図。 本発明の第１の実施の形態に係るモータ駆動力伝達装置の熱対策上の利点を説明するために示すグラフ。 本発明の第２の実施の形態に係るモータ駆動力伝達装置の減速伝達機構を示す断面図。 本発明の第２の実施の形態に係るモータ駆動力伝達装置における減速伝達機構の動作状態を示す断面図。
[第１の実施の形態]
　以下、本発明の第１の実施の形態に係るモータ駆動力伝達装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
　図１は四輪駆動車の概略を示す。図１に示すように、四輪駆動車１０１は、駆動源をエンジンとする前輪側の動力系、及び駆動源を電動モータとする後輪側の動力系が用いられ、モータ駆動力伝達装置１，エンジン１０２，トランスアクスル１０３，一対の前輪１０４及び一対の後輪１０５を備えている。
　モータ駆動力伝達装置１は、四輪駆動車１０１における後輪側の動力系に配置され、かつ四輪駆動車１０１の車体（図示せず）にディファレンシャルキャリア１０６を介してリヤディファレンシャル１０７と共に支持されている。
　そして、モータ駆動力伝達装置１は、電動モータ（後述）のモータ駆動力を一対の後輪１０５に伝達し得るように構成されている。これにより、電動モータのモータ駆動力がモータ駆動力伝達装置１及びリヤディファレンシャル１０７を介してリヤアクスルシャフト１０８に出力され、一対の後輪１０５が駆動される。駆動力伝達装置１等の詳細については後述する。
　エンジン１０２は、四輪駆動車１０１における前輪側の動力系に配置されている。これにより、エンジン１０２の駆動力がトランスアクスル１０３を介してフロントアクスルシャフト１０９に出力され、一対の前輪１０４が駆動される。
（モータ駆動力伝達装置１の全体構成）
　図２はモータ駆動力伝達装置の全体を示す。図２に示すように、モータ駆動力伝達装置１は、第１のモータ駆動力ａ及び第２のモータ駆動力ｂ（共に図５に示す）のうち少なくとも一方の駆動力をリヤディファレンシャル１０７に伝達する減速伝達機構２と、第１のモータ駆動力ａを発生させる第１の電動モータ３と、第２のモータ駆動力ｂを発生させる第２の電動モータ４と、第１の電動モータ３及び第２の電動モータ４を制御する制御信号を出力する制御部としての車両用のＥＣＵ（Electronic Control Unit）５とから大略構成されている。
　リヤディファレンシャル１０７は、デフケース（入力部材）１１０，ピニオンギヤシャフト１１１，一対のピニオンギヤ１１２及び一対のサイドギヤ１１３を有するベベルギヤ式の差動機構からなり、ディファレンシャルキャリア１０６内に収容されている。
　これにより、デフケース１１０の回転力がピニオンギヤシャフト１１１からピニオンギヤ１１２を介してサイドギヤ１１３に配分され、さらにリヤアクスルシャフト１０８から左右の後輪１０５に伝達される。
　一方、左右の後輪１０５間に駆動抵抗差が発生すると、デフケース１１０の回転力がピニオンギヤ１１２の自転によって左右の後輪１０５に差動配分される。
　デフケース１１０は、収容空間１１０ａ及びシャフト挿通孔１１０ｂを内部に有し、ディファレンシャルキャリア１０６内にテーパローラベアリング１１４を介して回転可能に配置されている。そして、デフケース１１０は、第１のモータ駆動力ａ及び第２のモータ駆動力ｂのうち少なくとも一方のモータ駆動力を受け、回転軸線Ｏの回りに回転するように構成されている。デフケース１１０には、回転軸線Ｏをギヤ軸線とするインボリュート歯形の外歯車１１０ｃが取り付けられている。
　ピニオンギヤシャフト１１１は、デフケース１１０の収容空間１１０ａで回転軸線Ｏに直交する軸線Ｌ上に配置され、かつ軸線Ｌ回りの回転が規制されている。
　一対のピニオンギヤ１１２は、ピニオンギヤシャフト１１１に回転可能に支持され、かつデフケース１１０の収容空間１１０ａに収容されている。
　一対のサイドギヤ１１３は、デフケース１１０の収容空間１１０ａに収容され、かつシャフト挿通孔１１０ｂを挿通するリヤアクスルシャフト１０８にスプライン嵌合によって連結されている。そして、一対のサイドギヤ１１３は、そのギヤ軸を一対のピニオンギヤ１１２のギヤ軸に直交させ、一対のピニオンギヤ１１２に噛合するように構成されている。
（減速伝達機構２の構成）
　図３及び図４は減速伝達機構を示す。図３及び図４に示すように、減速伝達機構２は、第１の電動モータ３及び第２の電動モータ４（共に図２に示す）の駆動によって回転する一対の偏心カム６，７、及びこれら一対の偏心カム６，７の回転によって揺動する一対の伝達部材８，９を有し、回転軸線Ｏ（図２に示す）上で第１の電動モータ３と第２の電動モータ４との間に介在してリヤディファレンシャル１０７の外周囲に配置されている。
　一対の偏心カム６，７は、回転軸線Ｏ上で互いに並列して配置され、かつ第２の連結部材（連結筒）１０の内周面に一体に形成されている。
　一方の偏心カム６は、その中心（回転軸線Ｏ上の点）よりも偏心量δ１（δ１＝δ）をもって偏心する点（軸線）Ｏ１を中心とする貫通孔６ａを有し、第１の電動モータ３側に配置されている。そして、一方の偏心カム６は、第１のモータ駆動力ａ及び第２のモータ駆動力ｂのうち少なくとも一方のモータ駆動力を受け、偏心量δをもった円運動を伝達部材８に行わせるように構成されている。偏心カム６が円周方向の一方向（矢印ｍ１方向）に回転すると、伝達部材８はその軸線Ｏ１が回転軸線Ｏを中心に矢印ｎ１方向に移動するように揺動する。偏心カム６が円周方向の他方向（矢印ｍ２方向）に回転すると、伝達部材８はその軸線Ｏ１が回転軸線Ｏを中心に矢印ｎ２方向（矢印ｎ１方向とは反対の方向）に移動するように揺動する。伝達部材８は、回転軸線Ｏを中心とするとともに、偏心量δを半径とする円の周方向に沿って軸線Ｏ１を移動させ、ディファレンシャルキャリア（装置本体）１０６に対して１回転するような自転をすることなく公転する。
　他方の偏心カム７は、その中心（回転軸線Ｏ上の点）よりも偏心量δ２（δ２＝δ）をもって偏心する点（軸線）Ｏ２を中心とする貫通孔７ａを有し、第２の電動モータ４側に配置されている。そして、他方の偏心カム７は、第１のモータ駆動力ａ及び第２のモータ駆動力ｂのうち少なくとも一方のモータ駆動力を受け、偏心量δをもった円運動を伝達部材９に行わせるように構成されている。偏心カム７が円周方向の一方向（矢印ｍ１方向）に回転すると、伝達部材９はその軸線Ｏ２が回転軸線Ｏを中心に矢印ｎ１方向に移動するように揺動する。偏心カム７が円周方向の他方向（矢印ｍ２方向）に回転すると、伝達部材９はその軸線Ｏ２が回転軸線Ｏを中心に矢印ｎ２方向（矢印ｎ１方向とは反対の方向）に移動するように揺動する。伝達部材９は、回転軸線Ｏを中心とするとともに、偏心量δを半径とする円の周方向に沿って軸線Ｏ２を移動させ、ディファレンシャルキャリア（装置本体）１０６に対して１回転するような自転をすることなく公転する。
　一対の伝達部材８，９は、デフケース１１０の外歯車１１０ｃに噛合する内歯車からなり、回転軸線Ｏ上で互いに並列して配置され、かつ外歯車１１０ｃにその回転軸線（回転軸線Ｏ）回りに互いに等間隔（１８０゜）をもって離間する部位で連結されている。これにより、減速伝達機構２とディファレンシャル１０７との連結がバランスのよい状態で行われる。一対の伝達部材８，９としては、外歯車１１０ｃの歯数よりも多い歯数をもち、かつ外歯車１１０ｃに常時噛合するインボリュート歯形の内歯車が用いられる。
　一方の伝達部材８は、一方の偏心カム６の内面にニードルローラベアリング１２を介して回転可能に配置されている。一方の伝達部材８には、複数の第１の連結部材（連結ピン）１１をそれぞれ挿通させ、かつ各連結ピン１１のピン径に偏心量δを加えた寸法よりも大きな孔径をもつ複数のピン挿通孔８ａが円周方向に等間隔をもって配置されている。
　他方の伝達部材９は、他方の偏心カム７の内面にニードルローラベアリング１２を介して回転可能に配置されている。他方の伝達部材９には、一方の伝達部材８と同様に、複数の連結ピン１１をそれぞれ挿通させ、かつ各連結ピン１１のピン径に偏心量δを加えた寸法よりも大きな孔径をもつ複数のピン挿通孔９ａが円周方向に等間隔をもって配置されている。
（第１の電動モータ３の構成）
　図５は減速伝達機構の制御系を示す。図５に示すように、第１の電動モータ３は、ステータ３ａ及びロータ３ｂ（共に図２に示す）を有し、回転軸線Ｏ（図２に示す）上でディファレンシャル１０７に減速伝達機構２を介して連結され、かつステータ３ａがＥＣＵ５に接続されている。そして、第１の電動モータ３は、ステータ３ａがＥＣＵ５から制御信号を入力してディファレンシャル１０７を作動させるための第１のモータ駆動力ａをロータ３ｂとの間で発生させ、ロータ３ｂを回転させるように構成されている。
　ステータ３ａは、車載バッテリ（図示せず）からの電力供給を受けるコイル（図示せず）を有し、第１の電動モータ３の内周側に配置されている。
　ロータ３ｂは、円周方向に磁極を有するマグネットからなり、第１の電動モータ３の外周側に配置されている。
　第２の電動モータ４は、ステータ４ａ及びロータ４ｂ（共に図２に示す）を有し、回転軸線Ｏ（図２に示す）上でディファレンシャル１０７に減速伝達機構２を介して連結され、かつステータ４ａがＥＣＵ５に接続されている。そして、第１の電動モータ４は、ステータ４ａがＥＣＵ５から制御信号を入力してディファレンシャル１０７を作動させるための第２のモータ駆動力ｂをロータ４ｂとの間で発生させ、ロータ４ｂを回転させるように構成されている。
　ステータ４ａは、車載バッテリ（図示せず）からの電力供給を受けるコイル（図示せず）を有し、第２の電動モータ４の内周側に配置され、かつ第１の電動モータ３のステータ３ａに複数の連結ピン１１を介して連結されている。
　ロータ４ｂは、円周方向に磁極を有するマグネットからなり、第２の電動モータ４の外周側に配置され、かつ第１の電動モータ３のロータ３ｂに連結筒１０を介して連結されている。
（ＥＣＵ５の構成）
　ＥＣＵ５は、第１の電動モータ３及び第２の電動モータ４に加えてセンサ（図示せず）に接続されている。そして、ＥＣＵ５は、センサからの検出信号を入力してリヤディファレンシャル１０７に対する駆動トルクが所定のトルク未満のトルクを要する場合に第１の電動モータ３及び第２の電動モータ４を交互に駆動する制御信号を、またリヤディファレンシャル１０７に対する駆動トルクが所定のトルク以上のトルクを要する場合に第１の電動モータ３及び第２の電動モータ４を共に駆動する制御信号をそれぞれ出力するように構成されている。
　これにより、ＥＣＵ５では、第１の駆動モータ３及び第２の駆動モータ４のうち少なくとも一方の駆動モータを駆動して後輪側の動力系を作動させるとともに、前輪１０４をエンジン１０２で駆動して四輪駆動車１０１を前輪側の動力系及び後輪側の動力系による４輪駆動状態にする。
　また、ＥＣＵ５では、四輪駆動車１０１の通常走行中に第１の電動モータ３及び第２の電動モータ４を駆動停止して後輪側の動力系を作動停止するとともに、前輪１０４をエンジン１０２で駆動して四輪駆動車１０１を前輪側の動力系による２輪駆動状態にする。
（モータ駆動力伝達装置１の動作）
　次に、本実施の形態に示すモータ駆動力伝達装置の動作につき、図１～図４及び図６を用いて説明する。図６は電動モータの連続運転可能時間とモータ相電流との関係を示す。
　図２において、四輪駆動車１０１（図１に示す）の第１の電動モータ３及び第２の電動モータ４のうち一方の電動モータ（例えば第１の電動モータ３）に電力を供給して第１の電動モータ３を駆動すると、この第１のモータ駆動力ａが連結筒１０を介して減速伝達機構２に付与され、減速伝達機構２が作動する。
　このため、減速伝達機構２において、図３及び図４に示すように偏心カム６，７が例えば矢印ｍ１方向に回転し、伝達部材８，９が互いに摺動しながら矢印ｎ１方向に偏心量δをもって円運動を行う。
　これに伴い、伝達部材８，９から第１のモータ駆動力ａがリヤディファレンシャル１０７（図１に示す）の外歯歯車１１０ｃに伝達され、外歯歯車１１０ｃが偏心カム６，７の回転方向と反対の方向（矢印ｍ２方向）に回転する。
　これにより、ディファレンシャル１０７が作動し、第１のモータ駆動力ａがリヤアクスルシャフト１０８に配分され、左右の後輪１０５に伝達される。
　ここで、リヤディファレンシャル１０７に対する駆動トルクが所定のトルク未満のトルクを要する場合にモータ駆動力伝達装置１の連続運転を続けるには、第１の電動モータ３を連続して駆動する時間が所定の時間を経過すると、第１の電動モータ３への電力供給を停止し、他方の電動モータとしての第２の電動モータ４を駆動する。これは、上記所定の時間経過後に第１の電動モータ３への電力供給を続けると、第１の電動モータ３が過度に発熱してしまうことから、第１の電動モータ３への電力供給を停止して第１の電動モータ３の過度な発熱を回避するためである。
　このことは、図６に示すグラフからも理解されよう。図６は、電動モータを連続して運転することができる時間と電動モータへの供給電流との関係を解析した結果（イ）～（ヘ）を示す。これによると、電動モータへの各供給電流の大小に応じて固有のモータ連続可能時間を定めることが可能となる。図６において、縦軸は電動モータの連続可能時間を、また横軸は電動モータへの供給電流をそれぞれ示す。
　そして、第２の電動モータ４に電力を供給して第２の電動モータ４を駆動すると、この第２のモータ駆動力ｂが連結筒１０を介して減速伝達機構２に付与され、減速伝達機構２が作動する。このため、第１の電動モータ４を駆動した場合と同様に、第２のモータ駆動力ｂが減速伝達機構２を介してディファレンシャル１０７に伝達される。これにより、ディファレンシャル１０７が作動し、第２のモータ駆動力ｂがリヤアクスルシャフト１０８に配分され、左右の後輪１０５に伝達される。
　ここで、リヤディファレンシャル１０７に対する駆動トルクが所定のトルク未満のトルクを要する場合にモータ駆動力伝達装置１の連続運転をさらに続けるには、第２の電動モータ４を連続して駆動する時間が所定の時間を経過すると、第２の電動モータ４への電力供給を停止し、第１の電動モータ３を駆動する。
　このようにして、第１の電動モータ３及び第２の電動モータ４を交互に駆動することにより、第１の電動モータ３及び第２の電動モータ４の過度な発熱を抑制してモータ駆動力伝達装置１を連続して運転することができる。
　なお、上記実施の形態においては、偏心カム６，７を矢印ｍ１方向に回転させてモータ駆動力伝達装置１を作動させる場合について説明したが、偏心カム６，７を矢印ｍ２方向に回転させてもモータ駆動力伝達装置１を上記実施の形態と同様に作動させることができる。この際、外歯歯車１１０ｃが偏心カム６，７の回転方向とは反対の方向（矢印ｍ１方向）に回転する。
　また、本実施の形態においては、減速伝達機構２，７１から第１のモータ駆動力ａ又は第２のモータ駆動力ｂがリヤディファレンシャル１０７に伝達される場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、リヤディファレンシャル１０７に対する駆動トルクが所定のトルク以上のトルクを要する場合には、第１の電動モータ３及び第２の電動モータ４を共に駆動して第１のモータ駆動力ａ又は第２のモータ駆動力ｂよりも大きいモータ駆動力を減速伝達機構２からリヤディファレンシャル１０７に伝達することも可能である。
[第１の実施の形態の効果]
　以上説明した第１の実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
（１）長時間にわたるモータ駆動力伝達装置１の連続運転による第１の電動モータ３及び第２の電動モータ４の過度な発熱を抑制することができ、第１の電動モータ３及び第２の電動モータ４を交互に使用し、モータ駆動力伝達装置１を連続して使用することができる。
（２）減速伝達機構２及び第１の電動モータ３，第２の電動モータ４を回転軸線Ｏ上に配置してモータ駆動力伝達装置１の径方向寸法を短縮することができ、装置全体の小型化を図ることができる。
[第２の実施の形態]
　次に、本発明の第２実施の形態に係るモータ駆動力伝達装置につき、図７及び図８を用いて説明する。図７及び図８は減速伝達機構を示す。図７及び図８において、図３及び図４と同一又は同等の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
　図７及び図８に示すように、本発明の第２の実施の形態に係るモータ駆動力伝達装置の減速伝達機構７１は、一対の伝達部材７２，７３がサイクロイド歯形の内歯車によって形成されている点に特徴がある。
　このため、ディファレンシャル１０７におけるデフケース１１０の外歯車１１０ｃが一対の伝達部材７２，７３の歯数よりも少ない歯数をもち、かつ一対の伝達部材７２，７３に常時噛合するサイクロイド歯形の外歯車によって形成されている。
　また、一対の伝達部材７２，７３は、回転軸線Ｏ（図２に示す）上で互いに並列して配置され、かつ外歯車１１０ｃにその回転軸線（回転軸線Ｏ）回りに互いに１８０゜をもって離間する部位で連結されている。
　このように構成されたモータ駆動力伝達装置においては、第１の実施の形態に示すモータ駆動力伝達装置１と同様に、第１の電動モータ３及び第２の電動モータ４を交互に駆動することにより、第１の電動モータ３及び第２の電動モータ４の過度な発熱を抑制して連続運転することが可能である。
[第２の実施の形態の効果]
　以上説明した第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果と同様の効果が得られる。
　以上、本発明のモータ駆動力伝達装置を上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。
（１）上記実施の形態では、所定の時間が経過する度に第１の電動モータ３と第２の電動モータ４とを交互に駆動したが、本発明はこれに限定されず、第１の電動モータ３又は第２の電動モータ４のモータ電流の積分値が所定の閾値以上となった場合に駆動する電動モータを切り替えてもよい。あるいは、第１の電動モータ３又は第２の電動モータ４の温度が所定の閾値以上となった場合に駆動する電動モータを切り替えてもよい。
（２）上記実施の形態では、エンジン１０２及び電動モータ３，４を駆動源に併用した四輪駆動車１０１に適用する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、電動モータのみを駆動源にした電気自動車にも上記実施の形態と同様に適用可能である。
　この出願は、2011年1月11日に提出された特願2011-3349、2011年2月17日に提出された特願2011-32206、2011年3月30日に提出された特願2011-73852、2011年11月24日に提出された特願2011-256577、2011年12月21日に提出された特願2011-280033に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本発明によると、長時間にわたる連続運転による電動モータの過度な発熱を抑制することができ、装置を連続して使用することができる。
　１…モータ駆動力伝達装置、２…減速伝達機構、３…第１の電動モータ、３ａ…ステータ、３ｂ…ロータ、４…第２の電動モータ、４ａ…ステータ、４ｂ…ロータ、５…ＥＣＵ、６，７…偏心カム、８，９…伝達部材、１０…連結筒、１１…連結ピン、１２…ニードルローラベアリング、７１…減速伝達機構置、７２，７３…伝達部材、１０１…四輪駆動車、１０２…エンジン、１０３…トランスアクスル、１０４…前輪、１０５…後輪、１０６…ディファレンシャルキャリア、１０７…リヤディファレンシャル、１０８…リヤアクスルシャフト、１０９…フロントアクスルシャフト、１１０…デフケース、１１０ａ…収容空間、１１０ｂ…シャフト挿通孔、１１０ｃ…外歯車、１１１…ピニオンギヤシャフト、１１２…ピニオンギヤ、１１３…サイドギヤ、１１４…テーパローラベアリング、ａ…第１のモータ駆動力，ｂ…第２のモータ駆動力、Ｏ…回転軸線、Ｌ…軸線、δ…偏心量

Claims (3)

  1. 　第１のモータ駆動力及び第２のモータ駆動力のうち少なくとも一方のモータ駆動力を差動機構に伝達する減速伝達機構と、
    　前記減速伝達機構を介して前記差動機構に連結され、前記第１のモータ駆動力を発生させる第１の電動モータと、
    　前記第１の電動モータ及び前記減速伝達機構に連結され、前記第２のモータ駆動力を発生させる第２の電動モータと、
    　前記第２の電動モータ及び前記第１の電動モータを制御する制御信号を出力する制御部とを備え、
    　前記制御部は、前記差動機構に対する駆動トルクが所定のトルク以上のトルクを要する場合に前記第１の電動モータ及び前記第２の電動モータを共に駆動する制御信号を、また前記駆動トルクが所定のトルク未満のトルクを要する場合に前記第１の電動モータ及び前記第２の電動モータを交互に駆動する制御信号をそれぞれ出力する
    　モータ駆動力伝達装置。
  2. 　前記減速伝達機構は、前記第１の電動モータ及び前記第２の電動モータのうち少なくとも一方の電動モータの駆動によって回転する一対の偏心カム、及び前記一対の偏心カムの回転によって回転する一対の伝達部材を有し、前記一対の伝達部材が前記差動機構にその回転軸線回りに互いに等間隔をもって離間する部位で連結されている請求項１に記載のモータ駆動力伝達装置。
  3. 　前記第１の電動モータ及び前記第２の電動モータは、それぞれがステータ及びロータを有し、各ステータが前記一対の伝達部材を挿通させる第１の連結部材によって、また各ロータが前記各ステータの外周囲で第２の連結部材によってそれぞれ互いに連結されている請求項２に記載のモータ駆動力伝達装置。
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