(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータと、平行軸間に変速比が異なる複数のギヤ列が設けられ、そのギヤ列のトルク伝達経路を切り換えることによって前記電動モータから出力される回転を複数段に変速する平行軸常時噛合型変速機と、その変速機から出力される動力を左右の車輪に分配するディファレンシャルギヤと、前記複数段のギヤ列の互いに噛合する一対のギヤの一方とそのギヤを回転自在に支持する支持軸間に組込まれたギヤ列数と同数の２ウェイクラッチと、軸方向で隣接する対向一対の２ウェイクラッチを選択的に切り換えて係合させる変速比切換機構とからなり、前記２ウェイクラッチが、係合子およびその係合子を保持する保持器を有し、その保持器の回転制御によって一方のギヤと支持軸とを締結するメカニカルタイプの２ウェイクラッチからなり、前記変速比切換機構が、対向一対の２ウェイクラッチの保持器のそれぞれに回り止めされた摩擦板と、軸方向で対向する一対の摩擦板間に組込まれて軸方向への移動により、その移動方向前側の摩擦板を保持器の回転を制御する制御位置まで押圧移動させる制御リングと、その制御リングを軸方向に移動させるシフト機構とを有し、その変速比切換機構中に、摩擦板が中立位置に位置する状態でその摩擦板を前記支持軸の外周に設けられた環状突出部に回り止めする第１の回り止め手段と、前記制御リングが中立位置に位置する状態でその制御リングを前記環状突出部に回り止めし、その回り止めの解除位置で制御リングが支持軸に対して回転した際に制御リングの軸方向への移動を阻止する第２の回り止め手段を設けた車両用モータ駆動装置。
【請求項２】
前記２ウェイクラッチが、ギヤと支持軸の間に組込まれてその支持軸に回り止めされた内輪を有し、その内輪の外周とギヤの内周における一方に円筒面を形成し、他方にその円筒面との間で周方向の両端が狭小のくさび空間を形成するカム面を設け、そのカム面と円筒面間にローラを組込み、そのローラをギヤと内輪間に組込まれた保持器で保持し、前記カム面が形成された側の部材と保持器との間に、前記ローラが円筒面とカム面に対して係合解除された中立位置に保持器を弾性保持するスイッチばねを組込んだ２ウェイローラクラッチからなる請求項１に記載の車両用モータ駆動装置。
【請求項３】
前記第１の回り止め手段が、前記環状突出部に回り止め溝を設け、前記一対の摩擦板のそれぞれにその回り止め溝に係合する回り止め突起を設け、前記回り止め溝に対する回り止め突起の係合により制御リングを中立位置で回り止めし、その回り止め溝から制御リングの回り止め突起が抜け出す回り止めの解除位置で制御リングが支持軸に対して回転して、環状突出部の端部両側面に対する制御リングの回り止め突起の対向により制御リングの軸方向への移動を阻止して、対向一対の２ウェイクラッチが同時に係合するのを防止する構成とされた請求項１又は２に記載の車両用モータ駆動装置。
【請求項４】
前記第２の回り止め手段が、前記環状突出部に第２の回り止め溝を設け、前記制御リングの内周にその第２の回り止め溝に係合する第２の回り止め突起を設けた請求項１乃至３のいずれかの項に記載の車両用モータ駆動装置。
【請求項５】
前記シフト機構が、前記制御リングの外周に回転自在に支持されたスリーブと、前記平行軸に平行配置された軸方向に移動可能なシフトロッドと、そのシフトロッドを軸方向に移動させるアクチュエータと、前記シフトロッドに支持され、そのシフトロッドの軸方向の移動時に前記スリーブと共に制御リングをシフト位置まで移動させるシフトフォークとからなる請求項１乃至４のいずれかの項に記載の車両用モータ駆動装置。
【請求項６】
前記制御リングと前記スリーブ間に転がり軸受を組込み、前記２ウェイローラクラッチの締結、解除を制御する際に、前記転がり軸受を介して制御リングを軸方向に移動させるようにした請求項５に記載の車両用モータ駆動装置。
【請求項７】
前記アクチュエータがモータからなり、そのモータの回転をシフトロッドの軸方向への移動に変換する運動変換機構を設けた請求項５又は６に記載の車両用モータ駆動装置。
【請求項８】
前記運動変換機構が、前記シフトロッドを中心に回転自在に支持され、前記モータにより回転されるナット部材の内周に雌ねじを設け、その雌ねじをシフトロッドの外周に形成された雄ねじにねじ係合した構成からなる請求項７に記載の車両用モータ駆動装置。
【請求項９】
前記アクチュエータが、シフトロッドに接続されたシリンダからなる請求項７に記載の車両用モータ駆動装置。
【請求項１０】
前記アクチュエータが、シフトロッドに接続されたソレノイドからなる請求項７に記載の車両用モータ駆動装置。
【請求項１１】
車両の前部に設けられた左右一対の前輪と後部に設けられた左右一対の後輪の少なくとも一方を請求項１乃至１０のいずれかの項に記載の車両用モータ駆動装置により駆動するようにした電気自動車。
【請求項１２】
車両の前部に設けられた左右一対の前輪と後部に設けられた左右一対の後輪の一方をエンジンで駆動し、他方を請求項１乃至１０のいずれかの項に記載の車両用モータ駆動装置により駆動するようにしたハイブリッド自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動モータを駆動源として備え、その電動モータの出力を減速して車輪へ伝達する車両用モータ駆動装置およびそのモータ駆動装置を搭載した自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車およびハイブリッド車の駆動装置に用いられる車両用モータ駆動装置として、電動モータと、その電動モータの出力軸から出力される回転を複数段に変速する変速機と、その変速機から出力される動力を左右のアクスルに分配するディファレンシャルギヤとからなるものが従来から知られている。
【０００３】
上記のような車両用モータ駆動装置においては、走行条件に応じて変速比を切換えることにより、駆動および回生時において、効率の高い回転数およびトルク領域で電動モータを使用することが可能となる。
【０００４】
また、適切な変速比とすることで、高速走行時の変速機の回転部材の回転速度が下がり、変速機の動力損失が低減して車両のエネルギ効率を向上させることができる。
【０００５】
ここで、特許文献１乃至４には、平行軸常時噛合型変速機を用いた車両用モータ駆動装置が記載されている。特許文献１に記載された変速機においては、インプット軸とこれに平行に配置されたカウンタ軸との間に常時噛合って異なる変速比となるように設定された複数の歯車対を設け、その複数の歯車対のそれぞれ一方の歯車にツーウェイクラッチを組込み、そのツーウェイクラッチを一対のソレノイドに対する通電と遮断とにより制御して、歯車を駆動状態と空転状態とに切換え、変速比を換えるようにしている。
【０００６】
特許文献２に記載された変速機においては、入力軸と出力軸との間に、変速比が異なる複数の伝動機構を設け、その複数の伝動機構のそれぞれ一方の伝動機構と入力軸もしくは出力軸との間に２方向クラッチを組込み、その２方向クラッチのトルク伝達方向を制御手段で選択して、変速比を変更するようにしている。
【０００７】
特許文献３に記載された変速機においては、メイン支持軸とカウンタ支持軸の間に所望の変速段を確立する複数のギヤ列を設け、各ギヤ列にはそのギヤをメイン支持軸とカウンタ支持軸に締結するローラシンクロ機構を装着し、そのローラシンクロ機構を電子制御ユニットに接続されたシフトアクチュエータにより駆動して、変速比を変更するようにしている。
【０００８】
特許文献４に記載された変速機においては、平行軸に変速比の異なる複数の常時噛合歯車を設け、その複数の常時噛合歯車における一方の歯車に２ウェイクラッチを内蔵し、その２ウェイクラッチを変速アクチュエータにより締結、開放し、変速比を変更するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−２９８１４５号公報
【特許文献２】特開２００２−４８１９８号公報
【特許文献３】特開平６−１１６４号公報
【特許文献４】特開２００４−２１１８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、特許文献１乃至４に記載された車両用モータ駆動装置においては、制御プログラム等の欠陥によって複数のクラッチが同時に係合する可能性がある。ここで、複数のクラッチが同時に係合すると、動力の循環が生じ、各種の部品が破損することになる。
【００１１】
この発明の課題は、変速機内に組込まれた複数の２ウェイクラッチが同時に係合するのを確実に防止することができるようにした車両用モータ駆動装置および電気自動車ならびにハイブリッド車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するため、この発明に係る車両用モータ駆動装置おいては、電動モータと、平行軸間に変速比が異なる複数のギヤ列が設けられ、そのギヤ列のトルク伝達経路を切り換えることによって前記電動モータから出力される回転を複数段に変速する平行軸常時噛合型変速機と、その変速機から出力される動力を左右の車輪に分配するディファレンシャルギヤと、前記複数段のギヤ列の互いに噛合する一対のギヤの一方とそのギヤを回転自在に支持する支持軸間に組込まれたギヤ列数と同数の２ウェイクラッチと、軸方向で隣接する対向一対の２ウェイクラッチを選択的に切り換えて係合させる変速比切換機構とからなり、前記２ウェイクラッチが、係合子およびその係合子を保持する保持器を有し、その保持器の回転制御によって一方のギヤと支持軸とを締結するメカニカルタイプの２ウェイクラッチからなり、前記変速比切換機構が、対向一対の２ウェイクラッチの保持器のそれぞれに回り止めされた摩擦板と、軸方向で対向する一対の摩擦板間に組込まれて軸方向への移動により、その移動方向前側の摩擦板を保持器の回転を制御する制御位置まで押圧移動させる制御リングと、その制御リングを軸方向に移動させるシフト機構とを有し、その変速比切換機構中に、摩擦板が中立位置に位置する状態でその摩擦板を前記支持軸の外周に設けられた環状突出部に回り止めする第１の回り止め手段と、前記制御リングが中立位置に位置する状態でその制御リングを前記環状突出部に回り止めし、その回り止めの解除位置で制御リングが支持軸に対して回転した際に制御リングの軸方向への移動を阻止する第２の回り止め手段を設けた構成を採用したのである。
【００１３】
上記の構成からなる車両用モータ駆動装置において、変速比切換機構のシフト機構の作動によって制御リングを軸方向に移動させると、移動方向前側の一方の摩擦板が上記制御リングで押圧されて軸方向に移動する。その一方の摩擦板が保持器の回転を制御する制御位置まで移動すると、その一方の摩擦板に回り止めされた保持器が回転制御される。その回転制御によって一方の２ウェイクラッチが係合してギヤと支持軸とを締結することになり、電動モータの回転は締結状態のギヤ列により変速されてディファレンシャルギヤに伝達され、左右の車輪が回転する。
【００１４】
ここで、保持器が回転制御されて一方の２ウェイクラッチが係合する時、制御リングは回り止め解除位置で支持軸に対して回転するため、制御リングは第２の回り止め手段により回り止めの解除位置で支持軸の軸方向に復帰移動するのが阻止される。このため、一方の２ウェイクラッチは、係合状態に確実に保持されることになり、また、係合状態とされた２ウェイクラッチと軸方向で対向する他方の２ウェイクラッチは、第１の回り止め手段により回り止めされる摩擦板を介して保持器が回り止めされて中立位置に保持されるため、対向位置の２ウェイクラッチが同時に係合するようなことはなく、動力の循環を生じるようなことはない。
【００１５】
また、変速比切換機構の作動により、上記２ウェイクラッチを解除状態に切換えると、電動モータからディファレンシャルギヤへのトルク伝達が遮断される。その２ウェイクラッチの解除状態で、支持軸とギヤは相対回転し得る状態にあるため、車輪側から回転トルクが伝達されると、支持軸が空回転し、ギヤは回転しない。
【００１６】
この発明に係る電気自動車においては、車両の前部に設けられた左右一対の前輪と後部に設けられた左右一対の後輪の少なくとも一方を上記のモータ駆動装置により駆動する構成を採用したのである。
【００１７】
また、この発明に係るハイブリッド車においては、車両の前部に設けられた左右一対の前輪と後部に設けられた左右一対の後輪の一方をエンジンで駆動し、他方を上記のモータ駆動装置により駆動する構成を採用したのである。
【００１８】
上記のようなハイブリッド車へのモータ駆動装置の採用において、エンジンの駆動による走行時、２ウェイクラッチを解除状態としておくことにより、モータによって駆動される車輪側から変速機やモータが回転されるのを防止することができ、エネルギの損失を抑制することができる。
【００１９】
この発明に係る車両用モータ駆動装置において、２ウェイクラッチとして、ギヤと支持軸の間に組込まれてその支持軸に回り止めされた内輪を有し、その内輪の外周とギヤの内周における一方に円筒面を形成し、他方にその円筒面との間で周方向の両端が狭小のくさび空間を形成するカム面を設け、そのカム面と円筒面間にローラを組込み、そのローラをギヤと内輪間に組込まれた保持器で保持し、前記カム面が形成された側の部材と保持器との間に、前記ローラが円筒面とカム面に対して係合解除された中立位置に保持器を弾性保持するスイッチばねを組込んだ２ウェイローラクラッチからなるものを採用することができる。
【００２０】
また、第１の回り止め手段として、環状突出部に回り止め溝を設け、前記一対の摩擦板のそれぞれにその回り止め溝に係合する回り止め突起を設けた構成のものを採用することができ、さらに、第２の回り止め手段として、環状突出部に第２の回り止め溝を設け、前記制御リングの内周にその第２の回り止め溝に係合する第２の回り止め突起を設けた構成のものを採用することができる。
【００２１】
さらに、また、シフト機構として、制御リングの外周に回転自在に支持されたスリーブと、前記平行軸に平行配置された軸方向に移動可能なシフトロッドと、そのシフトロッドを軸方向に移動させるアクチュエータと、前記シフトロッドに支持され、そのシフトロッドの軸方向の移動時に前記スリーブと共に制御リングをシフト位置まで移動させるシフトフォークとからなるものを採用することができる。
【００２２】
上記シフト機構の採用において、アクチュエータによりシフトロッドを軸方向に移動させると、シフトフォークによりスリーブおよび制御リングが円筒面が形成された部材に向けて移動し、上記制御リングにより摩擦板が円筒面が形成された部材の側面に押し付けられて、その部材と摩擦係合する。その摩擦係合により、保持器は円筒面が形成された部材と連結された状態となるため、保持器はカム面が形成された部材に対して相対回転し、ローラが円筒面およびカム面に係合して、２ウェイクラッチは直ちに係合状態になり、電動モータの回転は減速されてディファレンシャルギヤに伝達され、車輪が回転する。
【００２３】
ここで、制御リングとスリーブの対向面間に転がり軸受を組込んでおくと、制御リングからスリーブへの回転伝達を遮断することができるため、変速比の切換えを円滑に行なうことができる。
【００２４】
上記シフト機構において、シフトロッドを軸方向に移動させるアクチュエータは、モータであってもよく、あるいは、シフトロッドに接続されるシリンダあるいはソレノイドであってもよい。
【００２５】
モータを採用する場合は、そのモータの回転をシフトロッドの軸方向への移動に変換する運動変換機構を設けるようにする。その運動変換機構として、シフトロッドを中心に回転自在に支持され、モータにより回転されるナット部材の内周に雌ねじを設け、その雌ねじをシフトロッドの外周に形成された雄ねじにねじ係合した構成からなるものを採用することができる。
【発明の効果】
【００２６】
この発明においては、上記のように、シフト機構の作動によって制御リングを軸方向に移動させると、その移動方向前側の一方の２ウェイクラッチが係合状態とされ、その係合状態で制御リングは第２の回り止め手段により軸方向に復帰移動するのが防止されて一方の２ウェイクラッチは係合状態に保持され、また、他方の２ウェイクラッチは、第１の回り止め手段により中立位置に保持されるため、複数の２ウェイクラッチが同時に係合するのを確実に防止することができる。このため、動力循環されるようなことがなく、部品が破損するのを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】（イ）は、この発明に係る車両用モータ駆動装置を採用した電気自動車の概略図、（ロ）は、上記車両用モータ駆動装置を採用したハイブリッド車の概略図
【図２】この発明に係る車両用モータ駆動装置の断面図
【図３】図２の変速機の要部を拡大して示す断面図
【図４】図３のIV−IV線に沿った断面図
【図５】図３のV−V線に沿った断面図
【図６】図３のVI−VI線に沿った断面図
【図７】変速比切換機構を示す断面図
【図８】（ハ）は、図３の一部を拡大して示す断面図、（ニ）は、摩擦板の回り止め部を示す断面図
【図９】（ホ）は、１速減速時の状態を示す断面図、（ヘ）の（I）は、加速時の状態を示す断面図、（ヘ）の（II）は、減速時の状態を示す断面図
【図１０】（ト）は、２速減速時の状態を示す断面図、（チ）の（I）は、加速時の状態を示す断面図、（チ）の（II）は、減速時の状態を示す断面図
【図１１】変速比切換機構の間座、摩擦板および制御リングを示す分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、この発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図１（イ）は、この発明に係るモータ駆動装置Ａによって左右一対の前輪１を駆動するようにした電気自動車ＥＶを示す。また、図１（ロ）は、エンジンＥによって左右一対の駆動輪としての前輪１を駆動し、上記モータ駆動装置Ａによって左右一対の補助駆動輪としての後輪２を駆動するハイブリッド車ＨＶを示し、上記エンジンＥの回転を、トランスミッションＴおよびディファレンシャルギヤＤを介して前輪１に伝達するようにしている。
【００２９】
図２に示すように、モータ駆動装置Ａは、電動モータ１０と、その電動モータ１０の出力軸１１の回転を変速する変速機２０と、その変速機２０から出力される動力を、図１（イ）に示す電気自動車ＥＶの左右一対の前輪１に分配し、または、図１（ロ）に示すハイブリッド車ＨＶの左右一対の後輪２に分配するディファレンシャルギヤ９０とを有している。
【００３０】
変速機２０は、入力軸２１と出力軸２２間に第１減速ギヤ列２３と第２減速ギヤ列２４を設けた常時噛合型減速機からなる。
【００３１】
入力軸２１および出力軸２２は、ハウジング２５内に組込まれた対向一対の軸受２６により回転自在に支持されて平行の配置とされ、上記入力軸２１が電動モータ１０の出力軸１１に接続されている。
【００３２】
第１減速ギヤ列２３は、入力軸２１に第１入力ギヤ２３ａを設け、その第１入力ギヤ２３ａに噛合する第１出力ギヤ２３ｂを出力軸２２を中心にして回転自在としている。
【００３３】
一方、第２減速ギヤ列２４は、入力軸２１に第２入力ギヤ２４ａを設け、その第２入力ギヤ２４ａに噛合する第２出力ギヤ２４ｂを出力軸２２を中心にして回転自在としており、その第２減速ギヤ列２４の減速比は第１減速ギヤ列２３の減速比より小さくなっている。
【００３４】
図３に示すように、第１出力ギヤ２３ｂと出力軸２２との間には、その第１出力ギヤ２３ｂと出力軸２２とを締結、解除する第１の２ウェイクラッチ３０Ａが組込まれている。また、第２出力ギヤ２４ｂと出力軸２２間には、その第２出力ギヤ２４ｂと出力軸２２を締結、解除する第２の２ウェイクラッチ３０Ｂが組込まれている。
【００３５】
ここで、第１の２ウェイクラッチ３０Ａと、第２の２ウェイクラッチ３０Ｂは、同一の構成であって左右対称の向きとされているため、第２の２ウェイクラッチ３０Ｂを以下に説明し、第１の２ウェイクラッチ３０Ａについては、同一の部品に同一の符号を付して説明を省略する。
【００３６】
図３乃至図５に示すように、第２の２ウェイクラッチ３０Ｂは、出力軸２２に内輪３１を嵌合し、その嵌合をスプライン３２による嵌合として出力軸２２に内輪３１を回り止めし、その内輪３１の外周に第１出力ギヤ２３ｂの内周に形成された円筒面３３との間で周方向の両端が狭小のくさび形空間を形成する複数の平坦なカム面３４を周方向に等間隔に設け、各カム面３４と円筒面３３間に係合子としてのローラ３５を組込み、そのローラ３５を第１出力ギヤ２３ｂと内輪３１間に組込まれた保持器３６で保持している。
【００３７】
また、内輪３１の軸方向の一端面に円形の凹部３７を形成し、その凹部３７内にスイッチばね３８の円形部３８ａを嵌合し、その円形部３８ａの両端から外向きに設けられた一対の押圧片３８ｂを、凹部３７の外周壁に形成された切欠き３９から保持器３６の一端面に形成された切欠部４０に挿入し、その一対の係合片３８ｂで切欠き３９および切欠部４０の周方向で対向する端面を相反する方向に押圧して、ローラ３５が円筒面３３およびカム面３４に対して係合解除する中立位置に保持器３６を弾性保持している。
【００３８】
ここで、第１出力ギヤ２３ｂの内側に組込まれた内輪３１と第２出力ギヤ２４ｂの内側に組込まれた内輪３１は、図３に示すように、その対向部間に組込まれた間座４１と、出力軸２２に嵌合された一対のストッパリング４４とにより両側から挟持されて軸方向に非可動の支持とされている。また、間座４１は対向一対の内輪３１のそれぞれと一体化されて、内輪３１と共に回転するようになっている。
【００３９】
一対の内輪３１には、ストッパリング４４と対向する外端部に円筒形の軸受嵌合面４２が形成され、その軸受嵌合面４２に嵌合された軸受４３によって、第１出力ギヤ２３ｂおよび第２出力ギヤ２４ｂが内輪３１に対して回転自在に支持されている。
【００４０】
第１の２ウェイクラッチ３０Ａと第２の２ウェイクラッチ３０Ｂは、図３、図６図乃至図８に示す変速比切換機構５０によって係合、解除が制御される。
【００４１】
変速比切換機構５０は、間座４１の外周に軸方向に移動可能な制御リング５１と、その制御リング５１の一側に１速摩擦板５２ａと、制御リング５１の他側に２速摩擦板５２ｂとを嵌合し、上記１速摩擦板５２ａを第１の２ウェイローラクラッチ３０Ａの保持器３６に回り止めし、かつ、２速摩擦板５２ｂを第２の２ウェイローラクラッチ３０Ｂの保持器３６に回り止めし、上記制御リング５１をシフト機構７０により第１出力ギヤ２３ｂに向けて移動させ、その第１出力ギヤ２３ｂの側面に押し付けられる１速摩擦板５２ａの摩擦係合により保持器３６を第１出力ギヤ２３ｂに連結して、その保持器３６と内輪３１の相対回転により、ローラ３５を円筒面３３およびカム面３４に係合させるようにしている。
【００４２】
また、シフト機構７０により制御リング５１を第２出力ギヤ２４ｂに向けて移動させ、その第２出力ギヤ２４ｂの側面に押し付けられる２速摩擦板５２ｂの摩擦係合により保持器３６を第２出力ギヤ２４ｂに連結して、その保持器３６と内輪３１の相対回転により、ローラ３５を円筒面３３およびカム面３４に係合させるようにしている。
【００４３】
ここで、１速摩擦板５２ａおよび２速摩擦板５２ｂは、図８および図１１に示すように、保持器３６の切欠部４０が形成された端部が係合可能な円弧状溝５３を有し、その円弧状溝５３に対する保持器３６の端部の係合により、１速摩擦板５２ａおよび２速摩擦板５２ｂのそれぞれが保持器３６に回り止めされている。
【００４４】
また、１速摩擦板５２ａおよび２速摩擦板５２ｂは、対向する摩擦板に向けて突出するボス部５４を内周部に有し、そのボス部５４と内輪３１間にワッシャ５５および弾性部材５６が組込まれ、その弾性部材５６によって１速摩擦板５２ａおよび２速摩擦板５２ｂのそれぞれが内輪３１から離反する係合解除位置（中立位置）に向けて付勢されている。
【００４５】
図６および図８に示すように、間座４１と１速摩擦板５２ａおよび２速摩擦板５２ｂの相互間には、その１速摩擦板５２ａおよび２速摩擦板５２ｂが中立位置に位置する状態で１速摩擦板５２ａおよび２速摩擦板５２ｂのそれぞれを間座４１に回り止めする第１の回り止め手段５７が設けられている。
【００４６】
第１の回り止め手段５７は、間座４１の外周に環状突出部５８を設け、その環状突出部５８に複数の回り止め溝５９を周方向に間隔をおいて設け、一方、１速摩擦板５２ａおよび２速摩擦板５２ｂのボス部５４には、その回り止め溝５９に係合される回り止め突起６０を設け、上記回り止め溝５９に対する回り止め突起６０の係合により、１速摩擦板５２ａおよび２速摩擦板５２ｂのそれぞれを間座４１に対して回り止めするようにしている。
【００４７】
また、間座４１と制御リング５１の相互間には、その制御リング５１が中立位置に位置する状態で、その制御リング５１を間座４１に回り止めする第２の回り止め手段６１が設けられている。
【００４８】
第２の回り止め手段６１は、間座４１に形成された上記環状突出部５８に、上記の回り止め溝５９よりも溝幅の広い第２の回り止め溝６２を形成し、制御リング５１の内周には、第２の回り止め突起６３を設け、上記第２の回り止め溝６２に対する第２の回り止め突起６３の係合により、制御リング５１を間座５１に対して回り止めしている。
【００４９】
ここで、第２の回り止め突起６３は、図８および図１１に示すように、二股状とされ、その二股片間に１速摩擦板５２ａおよび２速摩擦板５２ｂのそれぞれに形成された半数の回り止め突起６０が係合可能とされている。
【００５０】
また、間座４１に形成された環状突出部５８には、幅広の第２の回り止め溝６２と対向する両端部の両側にテーパ面６４が形成されている。このテーパ面６４のテーパ角は数°〜数十°とされ、そのテーパ面６４に第２の回り止め突起６３が当接する状態で制御リング５１が中立位置に戻される場合に、第２の回り止め突起６３が上記テーパ面６４を軸方向に押圧して、制御リング５１に周方向分力を付与し、上記制御リング５１を中立位置に戻すように作用する。
【００５１】
図７に示すように、シフト機構７０は、出力軸２２に平行に配置されたシフトロッド７１をハウジング２５に取り付けられた一対の滑り軸受７２によりスライド自在に支持し、そのシフトロッド７１にシフトフォーク７３を取付け、一方、制御リング５１の外周に嵌合された転がり軸受７４でスリーブ７５を回転自在に支持し、かつ、軸方向に非可動に支持し、そのスリーブ７５の外周に環状溝７６を設け、その環状溝７６にシフトフォーク７３の先端の二股片７３ａを嵌合し、上記シフトロッド７１をアクチュエータ７７により軸方向に移動させて、スリーブ７５と共に制御リング５１を軸方向に移動させるようにしている。
【００５２】
アクチュエータ７７として、シフトロッド７１に接続されるシリンダやソレノイドを採用することができるが、ここでは、モータ７８を採用し、そのモータ７８の出力軸７９の回転を運動変換機構８０によりシフトロッド７１の軸方向への移動に変換するようにしている。
【００５３】
すなわち、モータ７８の出力軸７９に設けられた駆動ギヤ８１にナット部材としての従動ギヤ８２を噛合し、その従動ギヤ８２を対向一対の軸受８３により回転自在に支持し、その従動ギヤ８２の内周に形成された雌ねじ８４をシフトロッド７１の端部外周に形成された雄ねじ８５にねじ係合し、上記従動ギヤ８２の定位置での回転により、シフトロッド７１を軸方向に移動させるようにしている。
【００５４】
図２に示すように、出力軸２２の軸端部には、その出力軸２２の回転をディファレンシャルギヤ９０に伝達するアウトプットギヤ８６が設けられている。
【００５５】
ディファレンシャルギヤ９０は、アウトプットギヤ８６に噛合するリングギヤ９１をハウジング２５によって回転自在に支持されたデフケース９２に取付け、上記デフケース９２により両端部が回転自在に支持されたピニオン軸９３に一対のピニオン９４を取付け、その一対のピニオン９４のそれぞれに一対のサイドギヤ９５を噛合した構成とされ、その一対のサイドギヤ９５のそれぞれにアクスル９６の軸端部が接続されている。
【００５６】
実施の形態で示す車両用モータ駆動装置Ａは上記の構造からなり、図３は、一対の摩擦板５２ａ、５２ｂが第１出力ギヤ２３ｂおよび第２出力ギヤ２４ｂから離反する係合解除位置（中立位置）に保持された状態を示し、上記第１出力ギヤ２３ｂの内側に組込まれた第１の２ウェイクラッチ３０Ａおよび第２出力ギヤ２４ｂの内側に組込まれた第２の２ウェイクラッチ３０Ｂのそれぞれは、図４に示すように、係合解除状態にある。
【００５７】
このため、図２に示す電動モータ１０が駆動されて入力軸２１が回転しても、その回転は第１入力ギヤ２３ａからこれに噛合する第１出力ギヤ２３ｂに伝達され、また、第２入力ギヤ２４ａからこれに噛合する第２出力ギヤ２４ｂに伝達されるが、出力軸２２には伝達されず、第１出力ギヤ２３ｂおよび第２出力ギヤ２４ｂが空転する。
【００５８】
第１出力ギヤ２３ｂおよび第２出力ギヤ２４ｂの空転状態において、２ウェイクラッチ３０Ａ、３０Ｂの中立状態にあるローラ３５には円筒面３３との接触により、ドラグトルクが作用して、保持器３６を回転させようとする。
【００５９】
このとき、図８（ニ）に示すように、保持器３６に回り止めされた摩擦板５２ａ、５２ｂのそれぞれは、回り止め溝５９と回り止め突起６０の係合により内輪３１と一体の間座４１に回り止めされている状態にある。このため、ローラ３５に作用するドラグトルクによって、内輪３１と保持器３６とが相対回転するようなことはなく、第１、第２の２ウェイローラクラッチ３０Ａ、３０Ｂが誤係合するという不都合の発生はない。
【００６０】
電動モータ１０の駆動によって第１出力ギヤ２３ｂおよび第２出力ギヤ２４ｂのそれぞれが空転する状態において、図７に示すモータ７８の駆動によりシフトロッド７１を同図の左方向に移動させると、シフトフォーク７３によってスリーブ７５および制御リング５１がシフトロッド７１と同方向に移動され、その制御リング５１により、１速摩擦板５２ａが第１出力ギヤ２３ｂの側面に押し付けられる。
【００６１】
図９は、１速摩擦板５２ａが第１出力ギヤ２３ｂの側面に押し付けられた状態を示す。このとき、上記１速摩擦板５２ａの軸方向への移動によって、その１速摩擦板５２ａに設けられた回り止め突起６０、６３と回り止め溝５９、６２の係合が解除し、また、１速摩擦板５２ａは、第１出力ギヤ２３ｂの側面に摩擦係合するため、保持器３６は第１出力ギヤ２３ｂに連結される状態になる。
【００６２】
このため、第１の２ウェイクラッチ３０Ａの保持器３６が内輪３１に対して相対回転し、ローラ３５が円筒面３３およびカム面３４に係合し、第１出力ギヤ２３ｂの回転は、第１の２ウェイクラッチ３０Ａを介して出力軸２２に直ちに伝達される。また、出力軸２２の回転はディファレンシャルギヤ９０を介してアクスル９６に伝達される。
【００６３】
その結果、図１（イ）に示す電気自動車ＥＶにおいては、前輪１が回転することになり、その電気自動車ＥＶを走行させることができると共に、図１（ロ）に示すハイブリッド車ＨＶにおいては、補助駆動輪としての後輪２が回転し、前輪１の駆動をアシストすることになる。
【００６４】
ここで、第１の２ウェイクラッチ３０Ａの１速摩擦板５２ａと円筒面３３が形成された第１出力ギヤ２３ｂの摩擦係合状態において、トルク負荷もしくは車両を急加速して第１の２ウェイクラッチ３０Ａが係合した際には、図９（ヘ）の（I）に示すように、第２の回り止め突起６３が環状突出部５８に形成されたテーパ面６４と軸方向で対向する。また、トルク除荷もしくは車両を急減速すると、図９（ヘ）の（II）に示すように、第２の回り止め突起６３が環状突出部５８に形成されたテーパ面６４と軸方向で対向する。
【００６５】
上記のような車両の急加減速時、慣性力により、第２の２ウェイクラッチ３０Ｂのローラ３５がくさび空間に押し込まれようとするが、２速摩擦板５２ｂは、回り止め突起６０と回り止め溝５９の係合により、内輪３１に一体の間座４１に回り止めされているため、第２の２ウェイクラッチ３０Ｂの内輪３１と保持器３６は相対回転することがなく、第２の２ウェイクラッチ３０Ｂは係合しない。
【００６６】
また、制御プラグラム等の何らかのトラブルで、第１の２ウェイクラッチ３０Ａの係合時にシフトフォーク７３、スリーブ７５および制御リング５１が中立位置から第２の２ウェイクラッチ３０Ｂ側へ移動しようとした場合、第２の回り止め突起６３は環状突出部５８に当接して復帰移動するのが防止されるため、第２の２ウェイクラッチ３０Ｂが係合するというトラブルの発生は未然に防止されることになる。
【００６７】
このように、第１の２ウェイクラッチ３０Ａの係合時、第２の２ウェイクラッチ３０Ｂは中立状態に確実に保持されて、２つの２ウェイクラッチ３０Ａ、３０Ｂが同時に係合することがないため、動力循環が生じるという不都合の発生はない。
【００６８】
なお、第１の２ウェイクラッチ３０Ａの係合時、制御リング５１は係合位置まで相対回転しており、第２の回り止め突起６３は、テーパ面６４と非接触の状態にある。
【００６９】
ここで、第１の２ウェイクラッチ３０Ａの内輪３１と保持器３６が相対回転すると、スイッチばね３８が弾性変形する。そのため、モータ７８を上記の逆方向に回転し、シフトロッド７１を上記の逆の方向に移動（図７の右方向）させて、制御リング５１を第１出力ギヤ２３ｂから離反する方向に移動させると、１速摩擦板５２ａは弾性部材５５の復元弾性により、第１出力ギヤ２３ｂから離反し、同時にスイッチばね３８の復元弾性により、保持器３６が復帰回動され、ローラ３５は中立位置に戻されることになり、入力軸２１から出力軸２２への回転伝達が直ちに遮断されることになる。
【００７０】
このとき、何らか要因により、制御リング５１が理想的な中立位置に戻らない場合、制御リング５１の第２の回り止め突起６３がテーパ面６４を押すことになり、その押圧により、制御リング５１に周方向分力が作用し、制御リング５１は中立位置に戻されることになる。
【００７１】
シフトロッド７１を同方向（図７の右方向）に移動させると、シフトフォーク７３によってスリーブ７５および制御リング５１がシフトロッド７１と同方向に移動され、その制御リング５１により、２速摩擦板５２ｂが第２出力ギヤ２４ｂの側面に押し付けられる。
【００７２】
図１０は、２速摩擦板５２ａが第２出力ギヤ２４ｂの側面に押し付けられた状態を示す。このとき、２速摩擦板５２ｂの軸方向への移動によって、その２速摩擦板５２ｂに設けられた回り止め突起６０、６３と回り止め溝５９、６２の係合が解除し、また、２速摩擦板５２ｂは、第２出力ギヤ２４ｂの側面に摩擦係合するため、保持器３６は第２出力ギヤ２４ｂに連結される状態になる。
【００７３】
このため、第２の２ウェイクラッチ３０Ｂの保持器３６が内輪３１に対して相対回転し、ローラ３５が円筒面３３およびカム面３４に係合し、第２出力ギヤ２４ｂの回転は、第２の２ウェイクラッチ３０Ｂを介して出力軸２２に直ちに伝達される。また、出力軸２２の回転はディファレンシャルギヤ９０を介してアクスル９６に伝達される。
【００７４】
その結果、図１（イ）に示す電気自動車ＥＶや図１（ロ）に示すハイブリッド車ＨＶが、変速走行する。
【００７５】
ここで、第２の２ウェイクラッチ３０Ｂの係合状態において、車両を急加速もしくはトルク負荷すると、図１０（ト）の（I）に示すように、第２の回り止め突起６３が環状突出部５８に形成されたテーパ面６４と軸方向で対向する。また、車両を急減速もしくはトルク除荷すると、図１０（ト）の（II）に示すように、第２の回り止め突起６３が環状突出部５８に形成されたテーパ面６４と軸方向で対向する。
【００７６】
上記のような車両の急加減速時、慣性力により、第１の２ウェイクラッチ３０Ａのローラ３５がくさび空間に押し込まれようとするが、１速摩擦板５２ａは、回り止め突起６０と回り止め溝５９の係合により、内輪３１に一体の間座４１に対して回り止めされているため、第１の２ウェイクラッチ３０Ａの内輪３１と保持器３６は相対回転することがなく、第１の２ウェイクラッチ３０Ａは係合しない。
【００７７】
また、制御プラグラム等の何らかのトラブルで、第２の２ウェイクラッチ３０Ｂの係合時にシフトフォーク７３、スリーブ７５および制御リング５１が中立位置から第１ウェイクラッチ３０Ａ側へ移動しようとした場合、第２の回り止め突起６３が環状突出部５８に当接して復帰移動するのが防止されるため、第１の２ウェイクラッチ３０Ａが係合するというトラブルの発生は未然に防止されることになる。
【００７８】
このように、第２の２ウェイクラッチ３０Ｂの係合時、第１の２ウェイクラッチ３０Ａは中立状態に確実に保持されて、２つの２ウェイクラッチ３０Ａ、３０Ｂが同時に係合することがないため、動力循環が生じるという不都合の発生はない。
【００７９】
なお、第２の２ウェイクラッチ３０Ｂの係合時、制御リング５１は係合位置まで相対回転しており、第２の回り止め突起６３は、テーパ面６４と非接触の状態にある。
【００８０】
また、変速比切換装置５０のシフト機構７０の作動により、２速走行状態から１速走行状態への切換えを行なう際、何らか要因により、制御リング５１が理想的な中立位置に戻らない場合、制御リング５１の第２の回り止め突起６３がテーパ面６４を押すことになり、その押圧によって、制御リング５１に周方向分力が作用し、制御リング５１は中立位置に戻されることになる。
【００８１】
上記のように、アクチュエータとしてのモータ７８を駆動してシフトロッド７１を軸方向に移動させることにより、第１の２ウェイクラッチ３０Ａまたは第２の２ウェイクラッチ３０Ｂが直ちに係合および係合解除するため、変速の切換えを迅速に行なうことができる。
【００８２】
実施の形態で示すように、第１出力ギヤ２３ｂと第２出力ギヤ２４ｂ間に制御リング５１と２枚の摩擦板５２ａ、５２ｂを組込み、一方の摩擦板５２ａを第１の２ウェイクラッチ３０Ａの保持器３６に回り止めし、他方の摩擦板５２ｂを第２の２ウェイクラッチ３０Ｂの保持器３６に回り止めし、上記制御リング５１をシフト機構７０で左右方向にシフトできるようにして、１つの変速比切換機構５０によって２組の２ウェイクラッチ３０Ａ、３０Ｂの係合、解除を制御し得るように構成すると、モータ駆動装置の小型化を図ることができる。
【００８３】
実施の形態においては、第１出力ギヤ２３ｂおよび第２出力ギヤ２４ｂの内周に円筒面３３を形成し、各出力ギヤ２３ｂ、２４ｂの内側に組込まれた内輪３１の外周にカム面３４を設けたが、その逆に、第１出力ギヤ２３ｂおよび第２出力ギヤ２４ｂの内周にカム面を形成し、内輪の外周に円筒面を設けるようにしてもよい。この場合、第１出力ギヤ２３ｂおよび第２出力ギヤ２４ｂと保持器３６との間にスイッチばねを組込むようにして、ローラが中立状態となるよう保持器を弾性保持する。
【００８４】
また、実施の形態では、内輪３１に回り止めされた間座４１の外周の環状突出部５８を形成したが、環状突出部５８を有する間座４１を出力軸２２に直接回り止めしてもよく、上記環状突出部５８を出力軸２２の外周に直接設けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１      前輪
２      後輪
１０    電動モータ
２０    変速機
２１    入力軸（支持軸）
２２    出力軸（支持軸）
２３    第１減速ギヤ列
２４    第２減速ギヤ列
３０Ａ  第１の２ウェイクラッチ
３０Ｂ  第２の２ウェイクラッチ
３１    内輪
３３    円筒面
３４    カム面
３５    ローラ
３６    保持器
３８    スイッチばね
５０    変速比切換機構
５１    制御リング
５２ａ  １速摩擦板（摩擦板）
５２ｂ  ２速摩擦板（摩擦板）
５７    第１の回り止め手段
５８    環状突出部
５９    回り止め溝
６０    回り止め突起
６１    第２の回り止め手段
６２    第２の回り止め溝
６３    第２の回り止め突起
７０    シフト機構
７１    シフトロッド
７３    シフトフォーク
７４    転がり軸受
７５    スリーブ
７７    アクチュエータ
７８    モータ
８０    運動変換機構
８２    従動ギヤ（ナット部材）
８４    雌ねじ
８５    雄ねじ
９０    ディファレンシャルギヤ
【図１】
0005465614.tif 000002
【図２】
0005465614.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005465614.tif 000007
【図７】
0005465614.tif 000008
【図８】
0005465614.tif 000009
【図９】
0005465614.tif 000010
【図１０】
0005465614.tif 000011
【図１１】
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