(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の左車輪を駆動する第１電動機と、
車両の右車輪を駆動する第２電動機と、
前記左車輪と前記第１電動機との間の第１動力伝達経路上に設けられ、動力伝達状態と動力遮断状態とを切り替え可能な第１断接機構と、
前記右車輪と前記第２電動機との間の第２動力伝達経路上に設けられ、動力伝達状態と動力遮断状態とを切り替え可能な第２断接機構と、
前記第１断接機構と前記第２断接機構を駆動する断接機構駆動装置と、を備える車両用駆動装置であって、
前記断接機構駆動装置は、回転運動をする回動部材と、該回動部材の回転軸線に対し対称に配設され直線運動をする第１及び第２並進部材と、前記回動部材に接続され前記回動部材を駆動する駆動源と、前記回動部材の回転運動を前記第１及び第２並進部材の直線運動に変換させる運動変換機構と、を備え、
前記駆動源によって前記回動部材を順方向に回転させることで、前記第１並進部材を一方側に移動させ、且つ前記第２並進部材を他方側に移動させて、前記第１及び第２断接機構を動力遮断状態とし、
前記駆動源によって前記回動部材を逆方向に回転させることで、前記第１並進部材を他方側に移動させ、且つ前記第２並進部材を一方側に移動させて、前記第１及び第２断接機構を動力伝達状態とすることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
前記第１断接機構は、前記車両の車幅方向において前記第１電動機よりも前記第２電動機側に配設され、
前記第２断接機構は、前記車両の車幅方向において前記第２電動機よりも前記第１電動機側に配設され、
前記駆動源は、前記車幅方向で第１電動機と第２電動機との間に配設されることを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置。
【請求項３】
前記第１断接機構は、互いの回転軸線が平行に配置された第１電動機出力軸と左車軸とに連結され、
前記第２断接機構は、互いの回転軸線が平行に配置された第２電動機出力軸と右車軸とに連結され、
前記第１電動機出力軸は中空状に形成されて、その内部を前記左車軸が挿通し、
前記第２電動機出力軸は中空状に形成されて、その内部を前記右車軸が挿通し、
前記第１電動機出力軸と前記左車軸と前記第１電動機が同心状に配設され、
前記第２電動機出力軸と前記右車軸と前記第２電動機が同心状に配設されたことを特徴とする請求項２に記載の車両用駆動装置。
【請求項４】
前記左車輪と前記第１電動機との間の前記第１動力伝達経路上には、前記左車輪及び前記第１電動機の回転を変速する第１変速機構が設けられ、
前記右車輪と前記第２電動機との間の前記第２動力伝達経路上には、前記右車輪及び前記第２電動機の回転を変速する第２変速機構が設けられ、
前記第１変速機構は、前記第１動力伝達経路上において前記第１断接機構よりも前記第１電動機側で、且つ、車幅方向で前記第１断接機構と前記第１電動機との間に配設され、
前記第２変速機構は、前記第２動力伝達経路上において前記第２断接機構よりも前記第２電動機側で、且つ、車幅方向で前記第２断接機構と前記第２電動機との間に配設されることを特徴とする請求項３に記載の車両用駆動装置。
【請求項５】
前記第１断接機構は、互いの回転軸線が平行に配置された第１電動機出力軸と左車軸とに連結され、
前記第２断接機構は、互いの回転軸線が平行に配置された第２電動機出力軸と右車軸とに連結され、
前記第１並進部材の直線運動方向は、前記第１電動機出力軸と前記左車軸の回転軸線と平行であり、
前記第２並進部材の直線運動方向は、前記第２電動機出力軸と前記右車軸の回転軸線と平行であり、
前記回動部材の回転軸線方向は、前記第１及び第２並進部材の直線運動方向と交差することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用駆動装置。
【請求項６】
前記回動部材は、車両搭載時に前記回転軸線方向が地面に対し鉛直方向とならないように配設されることを特徴とする請求項５に記載の車両用駆動装置。
【請求項７】
前記第１及び第２電動機は、前記車両の前後方向の中間位置よりも前方側若しくは後方側に偏倚して配設され、
前記回動部材と前記駆動源は、前記第１及び第２電動機に対し前記偏倚方向とは反対側に配設されることを特徴とする請求項６に記載の車両用駆動装置。
【請求項８】
前記駆動源は、鉛直方向において前記駆動源の最下部が、前記第１及び第２電動機並びに前記第１及び第２断接機構を収容するケース部材の最下部よりも高い位置となるように配設されることを特徴とする請求項７に記載の車両用駆動装置。
【請求項９】
前記第１及び第２並進部材は、前記運動変換機構に接続され前記直線運動方向に延びる棒状部と、一端側が前記棒状部に接続され他端側が前記第１及び第２断接機構に接続される腕部と、を有し、
前記棒状部と前記腕部との接続部近傍に、前記棒状部を軸支する第１軸受部が設けられ、
前記腕部が前記第１軸受部に当接することにより、前記第１並進部材の一方側及び前記第２並進部材の他方側への直線運動が規制されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の車両用駆動装置。
【請求項１０】
前記棒状部と前記腕部とは金属材料で形成されるとともに溶接によって接続され、前記溶接は、前記腕部の前記第１軸受部とは反対側にのみ行なわれることを特徴とする請求項９に記載の車両用駆動装置。
【請求項１１】
前記運動変換機構は、前記第１及び第２並進部材の前記棒状部に接続され、
前記運動変換機構と前記棒状部との接続部は、前記第１軸受部に対し前記腕部の反対側に設けられ、
前記運動変換機構が前記第１軸受部に当接することにより、前記第１並進部材の他方側及び前記第２並進部材の一方側への直線運動が規制されることを特徴とする請求項９又は１０に記載の車両用駆動装置。
【請求項１２】
前記腕部に対し前記第１軸受部と反対側に前記棒状部の端部を軸支する第２軸受部が設けられ、
前記第２軸受部は、前記棒状部の端部が挿入可能に凹状に形成され、
前記第２軸受部の深さは、前記運動変換機構が前記第１軸受部に当接したときに前記棒状部の端部が前記第２軸受部の底部に当接しないように構成されることを特徴とする請求項１１に記載の車両用駆動装置。
【請求項１３】
前記第１及び第２変速機構は、サンギヤ、プラネタリギヤ、及びリングギヤを有するプラネタリ機構を有し、
前記第１及び第２並進部材の少なくとも一部は、前記プラネタリギヤの公転軸線を通る断面視で前記プラネタリギヤとオーバーラップする位置で、且つ前記プラネタリギヤの公転軌道の最外部よりも外側となる位置に配設されることを特徴とする請求項４に記載の車両用駆動装置。
【請求項１４】
前記プラネタリギヤは、２連ピニオンギヤから構成され、
前記リングギヤは、前記２連ピニオンギヤの小径側ピニオンギヤと噛合し、大径側ピニオンギヤの公転軌道の最外部よりも内側に配設されたことを特徴とする請求項１３に記載の車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機を備える車両用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用駆動装置として、車両左右の車軸を差動装置に連結するとともに、一方の車軸の外周に同心状に配置した電動機によって減速機構を経由して差動装置に駆動力を伝達するようにしたものが案出されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この駆動装置１００は、図１５に示すように、車軸駆動用の電動機１０２と、この電動機１０２の駆動回転を減速する遊星歯車式減速機１１２と、この遊星歯車式減速機１１２の出力を車両左右の車軸１１０Ａ、１１０Ｂに分配する差動装置１１３と、を備え、差動装置１１３に連結された一方の車軸１１０Ｂの外周側に、遊星歯車式減速機１１２と電動機１０２が同心状に配置されている。また、車軸１１０Ｂの途中には、断接手段としてのシンクロメッシュ機構１３７が設けられ、シンクロメッシュ機構１３７を接続することにより左右の車軸１１０Ａ、１１０Ｂを差動装置１１３と遊星歯車式減速機１１２を介して電動機１０２に接続し、シンクロメッシュ機構１３７の接続を解除することにより左右の車軸１１０Ａ、１１０Ｂの回転が差動装置１１３のディファレンシャルケースに伝達されないようにすることが記載されている。
【０００４】
このシンクロメッシュ機構１３７は、油圧により制御されるため、車両用駆動装置１００には制御ピストン１５０と、制御ピストン１５０と連通する油圧回路（不図示）等が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１８０３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の駆動装置１００では、シンクロメッシュ機構１３７の断接のための油圧回路や油圧部材の追加が必要となるため構造が複雑化するおそれがあった。また、低温時には、油温が低いため作動油の粘性抵抗が大きく、シンクロメッシュ機構１３７の応答性を向上させることができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、電動機の駆動や回生が不要な場合に電動機の連れ回りを防止でき、且つ、簡易な構成で断接手段の応答性を向上させることが可能な車両用駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
車両の左車輪（例えば、後述の実施形態の左後輪ＬＷｒ）を駆動する第１電動機（例えば、後述の実施形態の電動機２Ａ）と、
車両の右車輪（例えば、後述の実施形態の右後輪ＲＷｒ）を駆動する第２電動機（例えば、後述の実施形態の電動機２Ｂ）と、
前記左車輪と前記第１電動機との間の第１動力伝達経路上に設けられ、動力伝達状態と動力遮断状態とを切り替え可能な第１断接機構（例えば、後述の実施形態のシンクロメッシュ機構６０Ａ）と、
前記右車輪と前記第２電動機との間の第２動力伝達経路上に設けられ、動力伝達状態と遮断状態とを切り替え可能な第２断接機構（例えば、後述の実施形態のシンクロメッシュ機構６０Ｂ）と、
前記第１断接機構と前記第２断接機構を駆動する断接機構駆動装置（例えば、後述の実施形態のシンクロメッシュ機構駆動装置７０）と、を備える車両用駆動装置（例えば、後述の実施形態の車両用駆動装置１）であって、
前記断接機構駆動装置は、回転運動をする回動部材（例えば、後述の実施形態の回動部材７３）と、該回動部材の回転軸線に対し対称に配設され直線運動をする第１及び第２並進部材（例えば、後述の実施形態の並進部材７４Ａ、７４Ｂ）と、前記回動部材に接続され前記回動部材を駆動する駆動源（例えば、後述の実施形態の電動モータ７２）と、前記回動部材の回転運動を前記第１及び第２並進部材の直線運動に変換させる運動変換機構（例えば、後述の実施形態の運動変換機構７５）と、を備え、
前記駆動源によって前記回動部材を順方向に回転させることで、前記第１並進部材を一方側（例えば、後述の実施形態の車幅方向内側（左側又は右側））に移動させ、且つ前記第２並進部材を他方側（例えば、後述の実施形態の車幅方向内側（右側又は左側））に移動させて、前記第１及び第２断接機構を動力遮断状態とし、
前記駆動源によって前記回動部材を逆方向に回転させることで、前記第１並進部材を他方側（例えば、後述の実施形態の車幅方向外側（右側又は左側））に移動させ、且つ前記第２並進部材を一方側（例えば、後述の実施形態の車幅方向外側（左側又は右側））に移動させて、前記第１及び第２断接機構を動力伝達状態とすることを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加えて、
前記第１断接機構は、前記車両の車幅方向において前記第１電動機よりも前記第２電動機側に配設され、
前記第２断接機構は、前記車両の車幅方向において前記第２電動機よりも前記第１電動機側に配設され、
前記駆動源は、前記車幅方向で第１電動機と第２電動機との間に配設されることを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の構成に加えて、
前記第１断接機構は、互いの回転軸線が平行に配置された第１電動機出力軸（例えば、後述の実施形態の電動機出力軸１６Ａ）と左車軸（例えば、後述の実施形態の車軸１０Ａ）とに連結され、
前記第２断接機構は、互いの回転軸線が平行に配置された第２電動機出力軸（例えば、後述の実施形態の電動機出力軸１６Ｂ）と右車軸（例えば、後述の実施形態の車軸１０Ｂ）とに連結され、
前記第１電動機出力軸は中空状に形成されて、その内部を前記左車軸が挿通し、
前記第２電動機出力軸は中空状に形成されて、その内部を前記右車軸が挿通し、
前記第１電動機出力軸と前記左車軸と前記第１電動機が同心状に配設され、
前記第２電動機出力軸と前記右車軸と前記第２電動機が同心状に配設されたことを特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の構成に加えて、
前記左車輪と前記第１電動機との間の前記第１動力伝達経路上には、前記左車輪及び前記第１電動機の回転を変速する第１変速機構（例えば、後述の実施形態の遊星歯車式減速機１２Ａ）が設けられ、
前記右車輪と前記第２電動機との間の前記第２動力伝達経路上には、前記右車輪及び前記第２電動機の回転を変速する第２変速機構（例えば、後述の実施形態の遊星歯車式減速機１２Ｂ）が設けられ、
前記第１変速機構は、前記第１動力伝達経路上において前記第１断接機構よりも前記第１電動機側で、且つ、車幅方向で前記第１断接機構と前記第１電動機との間に配設され、
前記第２変速機構は、前記第２動力伝達経路上において前記第２断接機構よりも前記第２電動機側で、且つ、車幅方向で前記第２断接機構と前記第２電動機との間に配設されることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の構成に加えて、
前記第１断接機構は、互いの回転軸線が平行に配置された第１電動機出力軸（例えば、後述の実施形態の電動機出力軸１６Ａ）と左車軸（例えば、後述の実施形態の車軸１０Ａ）に連結され、
前記第２断接機構は、互いの回転軸線が平行に配置された第２電動機出力軸（例えば、後述の実施形態の電動機出力軸１６Ｂ）と右車軸（例えば、後述の実施形態の車軸１０Ｂ）とに連結され、
前記第１並進部材の直線運動方向は、前記第１電動機出力軸と前記左車軸の回転軸線と平行であり、
前記第２並進部材の直線運動方向は、前記第２電動機出力軸と前記右車軸の回転軸線と平行であり、
前記回動部材の回転軸線方向は、前記第１及び第２並進部材の直線運動方向と交差することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の構成に加えて、
前記回動部材は、車両搭載時に前記回転軸線方向が地面に対し鉛直方向とならないように配設されることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の構成に加えて、
前記第１及び第２電動機は、前記車両の前後方向の中間位置よりも前方側若しくは後方側に偏倚して配設され、
前記回動部材と前記駆動源は、前記第１及び第２電動機に対し前記偏倚方向とは反対側に配設されることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の構成に加えて、
前記駆動源は、鉛直方向において前記駆動源の最下部（例えば、後述の実施形態の最下部Ｔ１）が、前記第１及び第２電動機及び前記第１及び第２断接機構を収容するケース部材（例えば、後述の実施形態の減速機ケース４０）の最下部（例えば、後述の実施形態の最下部Ｔ２）よりも高い位置となるように配設されることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の構成に加えて、
前記第１及び第２並進部材は、前記運動変換機構に接続され前記直線運動方向に延びる棒状部（例えば、後述の実施形態の棒状部７６）と、一端側が前記棒状部に接続され他端側が前記第１及び第２断接機構に接続される腕部（例えば、後述の実施形態のシフトフォーク７７）と、を有し、
前記棒状部と前記腕部との接続部近傍に、前記棒状部を軸支する第１軸受部（例えば、後述の実施形態の第１軸受部４４）が設けられ、
前記腕部が前記第１軸受部に当接することにより、前記第１並進部材の一方側（例えば、後述の実施形態の車幅方向内側（左側又は右側））及び前記第２並進部材の他方側（例えば、後述の実施形態の車幅方向内側（右側又は左側））への直線運動が規制されることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の構成に加えて、
前記棒状部と前記腕部とは金属材料で形成されるとともに溶接によって接続され、前記溶接は、前記腕部の前記第１軸受部とは反対側にのみ行なわれることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項９又は１０に記載の構成に加えて、
前記運動変換機構は、前記第１及び第２並進部材の前記棒状部（例えば、後述の実施形態の内側端部７６ａ）に接続され、
前記運動変換機構と前記棒状部との接続部は、前記第１軸受部に対し前記腕部の反対側に設けられ、
前記運動変換機構が前記第１軸受部に当接することにより、前記第１並進部材の他方側（例えば、後述の実施形態の車幅方向外側（右側又は左側））及び前記第２並進部材の一方側（例えば、後述の実施形態の車幅方向外側（左側又は右側））への直線運動が規制されることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の構成に加えて、
前記腕部に対し前記第１軸受部と反対側に前記棒状部の端部（例えば、後述の実施形態の外側端部７６ｂ）を軸支する第２軸受部（例えば、後述の実施形態の第２軸受部４５）が設けられ、
前記第２軸受部は、前記棒状部の端部が挿入可能に凹状に形成され、
前記第２軸受部の深さは、前記運動変換機構が前記第１軸受部に当接したときに前記棒状部の端部が前記第２軸受部の底部（例えば、後述の実施形態の底部４５ａ）に当接しないように構成されることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項４に記載の構成に加えて、
前記第１及び第２変速機構は、サンギヤ（例えば、後述の実施形態のサンギヤ２１）、プラネタリギヤ（例えば、後述の実施形態のプラネタリギヤ２２）、及びリングギヤ（例えば、後述の実施形態のリングギヤ２４）を有するプラネタリ機構を有し、
前記第１及び第２並進部材の少なくとも一部は、前記プラネタリギヤの公転軸線を通る断面視で前記プラネタリギヤとオーバーラップする位置で、且つ前記プラネタリギヤの公転軌道の最外部（例えば、後述の実施形態の最外部Ｍ）よりも外側となる位置に配設されることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の構成に加えて、
前記プラネタリギヤは、２連ピニオンギヤから構成され、
前記リングギヤは、前記２連ピニオンギヤの小径側ピニオンギヤ（例えば、後述の実施形態の第２ピニオンギヤ２７）と噛合し、大径側ピニオンギヤ（例えば、後述の実施形態の第１ピニオンギヤ２６）の公転軌道の最外部よりも内側に配設されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１に記載の発明によれば、第１及び第２電動機の駆動や回生が不要な場合に断接機構駆動装置により第１及び第２断接機構を動力遮断状態にすることで第１及び第２電動機の連れ回りを防止できる。また、断接機構駆動装置を油圧式ではなく機械式としたことで、断接機構の応答性を向上させることができる。
また、単一の駆動源で左右の第１及び第２断接機構を切替可能であるので部品点数を少なくして重量を低減することができる。
また、単一の駆動源と回動部材からの駆動力を機械的に且つ対称に第１及び第２断接機構に伝える構造であるので、左右の第１及び第２断接機構を容易に同期させることができる。
請求項２に記載の発明によれば、第１及び第２断接機構を近接して配設可能となり、第１及び第２並進部材を小型化することができる。また、その近傍に駆動源も位置するので回動部材も小型化することができ、断接機構駆動装置の小型化が可能となる。
請求項３に記載の発明によれば、中空軸による２重構造を用いることで、第１及び第２断接機構を第１及び第２電動機の内側に配置した場合にも径方向の拡大を抑制することができる。
請求項４に記載の発明によれば、動力遮断時に車輪と一体に回転する部材を減らすことで走行抵抗を低減することができる。
【００２５】
また、請求項５に記載の発明によれば、回動部材を電動機出力軸と車軸に交差する関係とすることで、回動部材の配置自由度が高く、その回動部材に取り付けられる駆動源の配置自由度を向上させることができる。
【００２６】
また、請求項６に記載の発明によれば、回動部材が車両の上下方向に突出するのを防止することで乗員空間を狭めることがなく地面との接触も回避することができる。
【００２７】
また、請求項７に記載の発明によれば、第１及び第２電動機を後方配置する場合に、第１及び第２電動機より前方側に駆動源が配設されるので、後突時に駆動源を保護することができる。
【００２８】
また、請求項８に記載の発明によれば、駆動源を車両下方からの外力、例えば地面、縁石との接触、小石などの飛来から防護することができる。
【００２９】
また、請求項９に記載の発明によれば、第１及び第２断接機構の切替は第１及び第２並進部材を所定のストローク分移動させることで行なわれるので、第１軸受部で第１及び第２並進部材の一方側への直線運動を規制することで断接機構が過度に操作されることを抑制することができる。
【００３０】
また、請求項１０に記載の発明によれば、腕部の第１軸受部側を溶接しないことで、溶接に伴う母材の変形や接合材の付着によるストローク変化を防止することができる。
【００３１】
また、請求項１１に記載の発明によれば、第１軸受部で第１及び第２並進部材の他方側への直線運動も規制することが可能となり、断接機構を所定の範囲内で確実に操作させることができる。
【００３２】
また、請求項１２に記載の発明によれば、運動変換機構が第１軸受部に当接する前に棒状部の先端が第２軸受部の底部に当接することによって第１及び第２並進部材が他方の直線運動が規制されるのを防止することができ、運動変換機構と第１軸受部の間隔調整により容易な方法で第１及び第２並進部材のストローク管理を行うことができる。
【００３４】
また、請求項１３に記載の発明によれば、デッドスペースとなりがちなプラネタリギヤの公転軌道の外側を活用することで、駆動装置をコンパクトに形成することができる。
【００３５】
また、請求項１４に記載の発明によれば、プラネタリギヤを段付きの２連ピニオンギヤとすることで、公転軌道の径を小さくすることができる。また、第１及び第２並進部材の一部である棒状部を大径側ピニオンギヤと可及的に近接して配置することができ、駆動装置をコンパクトにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る車両用駆動装置を適用可能な車両の一実施形態であるハイブリッド車両の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る車両用駆動装置の一実施形態の縦断面図である。
【図３】図２及び図６のＸ−Ｘ線矢視図である。
【図４】（ａ）はシンクロメッシュ機構を接続した状態のシンクロメッシュ機構駆動装置の部分拡大図であり、（ｂ）はシンクロメッシュ機構を開放した状態のシンクロメッシュ機構駆動装置の部分拡大図である。
【図５】変形例に係る軸受部を説明するシンクロメッシュ機構駆動装置の部分拡大図である。
【図６】シンクロメッシュ機構の拡大図である。
【図７】車両の停車中における車両用駆動装置の共線図である。
【図８】車両用駆動装置が前進加速走行する場合の車両用駆動装置の共線図である。
【図９】車両用駆動装置が前進減速走行する場合であって電動機が停止する場合の車両用駆動装置の共線図である。
【図１０】車両用駆動装置が前進減速走行する場合であって電動機で回生する場合の車両用駆動装置の共線図である。
【図１１】車両用駆動装置が後進加速走行する場合の車両用駆動装置の共線図である。
【図１２】車両用駆動装置が後進減速走行する場合であって電動機が停止する場合の車両用駆動装置の共線図である。
【図１３】車両の走行状態における電動機の状態とシンクロメッシュ機構の状態を示した図である。
【図１４】変形例に係る車両用駆動装置を適用可能な車両の一実施形態であるハイブリッド車両の概略構成を示すブロック図である。
【図１５】特許文献１に記載の車両用駆動装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、この発明の一実施形態の車両用駆動装置について図面を参照して説明する。
本発明にかかる車両用駆動装置１（以下、駆動装置と呼ぶ。）は、電動機２Ａ、２Ｂを車軸駆動用の駆動源とするものであり、例えば、図１に示すような駆動システムの車両３に用いられる。
【００４２】
図１に示す車両３は、内燃機関４と電動機５が直列に接続された駆動ユニット６を車両前部に有するハイブリッド車両であり、この駆動ユニット６の動力がトランスミッション７を介して前輪Ｗｆに伝達される一方で、この駆動ユニット６と別に車両後部に設けられた本発明に係る駆動装置１の動力が後輪Ｗｒ（ＲＷｒ、ＬＷｒ）に伝達されるようになっている。前輪Ｗｆ側の駆動ユニット６の電動機５と後輪Ｗｒ側の駆動装置１の電動機２Ａ、２Ｂは、ＰＤＵ８（パワードライブユニット）を介してバッテリ９に接続され、バッテリ９からの電力供給と、バッテリ９へのエネルギー回生がＰＤＵ８を介して行われるようになっている。
【００４３】
図２は駆動装置１の全体の縦断面図（図３のＺ−Ｚ線矢視図）を示すものであり、図３は図２及び図６のＸ−Ｘ線矢視図である。図２及び図３中の矢印は駆動装置１が車両３に搭載された状態における位置関係を示している。図２において、１０Ａ、１０Ｂは、車両の後輪Ｗｒ側の左右の車軸であり、車幅方向に沿って同軸上に並んで配置される。駆動装置１の減速機ケース４０は全体が略円筒状に形成され、その内部には、車軸駆動用の電動機２Ａ、２Ｂと、電動機２Ａ、２Ｂと後輪Ｗｒ（ＲＷｒ、ＬＷｒ）との動力伝達経路上にそれぞれ設けられ動力伝達状態と動力遮断状態を切替可能なシンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂと、シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを駆動するシンクロメッシュ機構駆動装置７０と、が設けられている。また、電動機２Ａ、２Ｂとシンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂとの動力伝達経路上にはそれぞれ遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂが設けられ、この電動機２Ａ、シンクロメッシュ機構６０Ａ及び遊星歯車式減速機１２Ａは車軸１０Ａと同心状に設けられて左後輪ＬＷｒを制御し、電動機２Ｂ、シンクロメッシュ機構６０Ｂ及び遊星歯車式減速機１２Ｂは車軸１０Ｂと同心状に設けられて右後輪ＲＷｒを制御し、これら電動機２Ａ、シンクロメッシュ機構６０Ａ及び遊星歯車式減速機１２Ａと、電動機２Ｂ、シンクロメッシュ機構６０Ｂ及び遊星歯車式減速機１２Ｂは、減速機ケース４０内で左右対称に配置されている。
【００４４】
減速機ケース４０の左右両端側内部には、それぞれ電動機２Ａ、２Ｂのステータ１４Ａ、１４Ｂが固定され、このステータ１４Ａ、１４Ｂの内周側に環状のロータ１５Ａ、１５Ｂが回転可能に配置されている。ロータ１５Ａ、１５Ｂの内周部には車軸１０Ａ、１０Ｂの外周を囲繞する電動機出力軸１６Ａ、１６Ｂが結合され、この電動機出力軸１６Ａ、１６Ｂが車軸１０Ａ、１０Ｂと相対回転自在となるようにそれぞれ減速機ケース４０の端部壁４１Ａ、４１Ｂと中間壁４２Ａ、４２Ｂに軸受Ｂｒ１、Ｂｒ２を介して支持されている。また、減速機ケース４０の端部壁４１Ａ、４１Ｂには、ロータ１５Ａ、１５Ｂの回転位置情報を電動機２Ａ、２Ｂの制御コントローラ（図示せず）にフィードバックするためのレゾルバ２０Ａ、２０Ｂが設けられている。
【００４５】
なお、以下の説明においては、遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂは左右対称に配置されており、同じ作動を行なうため、以下の説明では左側の遊星歯車式減速機１２Ａに焦点を当てて説明する。なお、後述するシンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂとシンクロメッシュ機構駆動装置７０の並進部材７４Ａ、７４Ｂにおいても同様に、左側のシンクロメッシュ機構６０Ａと並進部材７４Ａに焦点を当てて説明する。
【００４６】
遊星歯車式減速機１２Ａは、図６に示すように、サンギヤ２１と、このサンギヤ２１に噛合される複数のプラネタリギヤ２２と、これらのプラネタリギヤ２２を支持するプラネタリキャリア２３と、プラネタリギヤ２２の外周側に噛合されるリングギヤ２４と、を備え、サンギヤ２１から電動機２Ａの駆動力が入力され、減速された駆動力がプラネタリキャリア２３を通して出力されるようになっている。
【００４７】
サンギヤ２１は電動機出力軸１６Ａに一体に形成されている。また、プラネタリギヤ２２は、サンギヤ２１に直接噛合される大径の第１ピニオンギヤ２６と、この第１ピニオンギヤ２６よりも小径の第２ピニオンギヤ２７を有する２連ピニオンギヤであり、これらの第１ピニオンギヤ２６と第２ピニオンギヤ２７が同軸にかつ軸方向にオフセットした状態で一体に形成されている。このプラネタリギヤ２２はピニオンシャフト２８により公転軌道上で自転可能に支持される。プラネタリキャリア２３は、このピニオンシャフト２８を支持する環状プレート部２９と、環状プレート部２９の径方向内側端部から軸方向内側に延びて車軸１０Ａを覆うように車軸１０Ａと相対回転自在に設けられた筒状基部３０と、から構成される。
【００４８】
リングギヤ２４は、減速機ケース４０に取り付けられ小径の第２ピニオンギヤ２７に常時噛合して構成され、第１ピニオンギヤ２６の公転軌道の最外部Ｍ（図３参照）よりも径方向内側に配設されている。
【００４９】
プラネタリキャリア２３の筒状基部３０の軸方向内側には、車軸１０Ａを覆い車軸１０Ａにスプライン嵌合する車輪側係合部材３１が車軸１０Ａに相対回転不能に設けられ、プラネタリキャリア２３の筒状基部３０と対向する車輪側係合部材３１の軸方向外側端部にはフランジ部３２が形成され、フランジ部３２の外径側端部からは軸方向外側に伸びて外周面にスプラインギヤ３３が形成された円筒部３４が設けられている。車輪側係合部材３１は、後述する減速機ケース４０の前方空間Ｓを画成する円筒壁４６に軸受Ｂｒ３を介して回転自在に支持されている。
【００５０】
また、プラネタリキャリア２３の筒状基部３０の外径側には電動機側係合部材５０が相対回転不能に取り付けられ、電動機側係合部材５０の外周面には車輪側係合部材３１のスプラインギヤ３３と同径のスプラインギヤ５１が形成されるとともにこのスプラインギヤ５１に対して一段縮径して先細り状に傾斜するテーパ面５２が設けられている。
【００５１】
電動機側係合部材５０のテーパ面５２と車輪側係合部材３１の円筒部３４で形成された空間には、シンクロメッシュ機構６０Ａの一部が設けられ、電動機側係合部材５０と車輪側係合部材３１がシンクロメッシュ機構６０Ａを介して接続（動力伝達）状態と開放（動力遮断）状態を任意に変更し得るようになっている。
【００５２】
シンクロメッシュ機構６０Ａは、所謂トリプルコーン式のシンクロメッシュ機構であり、電動機側係合部材５０のテーパ面５２と車輪側係合部材３１の円筒部３４の間に介装された３層の摩擦伝達部材であるアウタリング６１、シンクロコーン６２、及び、インナリング６３と、車輪側係合部材３１のスプラインギヤ３３の外周に軸方向にスライド可能にスプライン嵌合されるシンクロスリーブ７１と、を備えて構成される。
【００５３】
このシンクロメッシュ機構６０Ａは、シンクロスリーブ７１が後述するシンクロメッシュ機構駆動装置７０によって車幅方向外側（図６中左側）に操作されたときに、アウタリング６１、シンクロコーン６２、インナリング６３と電動機側係合部材５０が隣接する各テーパ面を通して摩擦接触し、電動機側係合部材５０と車輪側係合部材３１の間に回転速度差がある場合に、その回転速度差を各テーパ面間の摩擦抵抗によって漸減するようになっている。そして、電動機側係合部材５０と車輪側係合部材３１の回転速度差が充分に低くなって、シンクロスリーブ７１がさらに車幅方向外側（図６中左側）に操作されると、その内周面に形成された内スプライン（符号省略）が車輪側係合部材３１のスプラインギヤ３３と電動機側係合部材５０のスプラインギヤ５１に跨って噛合され、それによって電動機側係合部材５０と車輪側係合部材３１が連結することによりプラネタリキャリア２３と車軸１０Ａが連結するようになっている。また、シンクロスリーブ７１が、プラネタリキャリア２３と車軸１０Ａが連結された状態から後述するシンクロメッシュ機構駆動装置７０によって車幅方向内側（図６中右側）に操作されると、電動機側係合部材５０のスプラインギヤ５１との噛合が解除され、それによってプラネタリキャリア２３と車軸１０Ａとの連結が遮断される。
【００５４】
同様に、遊星歯車機構１２Ｂもサンギヤ２１と、プラネタリギヤ２２と、プラネタリキャリア２３と、リングギヤ２４とから構成され、プラネタリキャリア２３に取り付けられた電動機側係合部材５０と車軸１０Ｂに取り付けられた車輪側係合部材３１との間にシンクロメッシュ機構６０Ｂが設けられ、後述するシンクロメッシュ機構駆動装置７０によってシンクロスリーブ７１が操作されてシンクロメッシュ機構６０Ｂが接続されることでプラネタリキャリア２３と車軸１０Ｂが連結され、シンクロメッシュ機構６０Ｂが開放されることでプラネタリキャリア２３と車軸１０Ｂとの連結が遮断される。なお、車軸１０Ｂの車輪側係合部材３１には、オイルポンプ駆動用ギヤ８０が車軸１０Ｂと一体で回転するように設けられている（図２参照）。
【００５５】
続いて、シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを駆動するシンクロメッシュ機構駆動装置７０について説明する。
シンクロメッシュ機構駆動装置７０は、図２に示すように、駆動源としての電動モータ７２と、電動モータ７２の出力軸に連結されて回転運動をする回動部材７３と、回動部材７３の回転軸線に対し略直交する方向に沿って直線運動を行なう並進部材７４Ａ、７４Ｂと、回動部材７３の回転運動を並進部材７４Ａ、７４Ｂの直線運動に変換させる運動変換機構７５と、を備えて構成される。
【００５６】
電動モータ７２は、減速機ケース４０の前方且つ中央に凹設された前方空間Ｓを覆うカバー４３の外側に取り付けられ、電動モータ７２の出力軸に連結された回動部材７３が、前方空間Ｓ内に車軸１０Ａ、１０Ｂと略直交するように配置される。なお、本実施形態では、この回動部材７３の回転軸線方向は地面に対して鉛直方向とならないように前後方向に指向している。また、電動モータ７２は、図３に示すように、車両の鉛直方向において電動モータ７２の最下部Ｔ１が、電動機２Ａ、２Ｂ及びシンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを収容する減速機ケース４０の最下部Ｔ２よりも高い位置となるように配設される。
【００５７】
前方空間Ｓには、車軸１０Ａ、１０Ｂと略平行に配置された並進部材７４Ａ、７４Ｂが露出し、回動部材７３の回転運動を並進部材７４Ａ、７４Ｂの直線運動に変換させる運動変換機構７５が設けられている。運動変換機構７５は、回動部材７３を順方向に回転させることで、並進部材７４Ａ、７４Ｂを車軸１０Ａ、１０Ｂと略平行に且つ互いに近づけるように回動部材７３側（車幅方向内側）に移動させ、回動部材７３を逆方向に回転させることで、並進部材７４Ａ、７４Ｂを車軸１０Ａ、１０Ｂと略平行に且つ互いに離間させるように回動部材７３から離れる方向（車幅方向外側）に移動させる。即ち、運動変換機構７５は、回動部材７３の回転により左右の並進部材７４Ａ、７４Ｂを同時に同じストローク分だけ移動させることができる。なお、上述したように、以下の説明では、左側の並進部材７４Ａに焦点を当てて説明する。
【００５８】
図４及び図６も参照して、並進部材７４Ａは、内側端部７６ａが運動変換機構７５に接続されて直線運動方向に延びる金属性の棒状部７６と、一端部が棒状部７６に溶接されて他端部がシンクロスリーブ７１と係合する金属性のシフトフォーク７７と、を備えて構成される。棒状部７６は、前方空間Ｓを画成する側壁に形成される第１軸受部４４に内側端部７６ａが摺動可能に挿通され、中間壁４２Ａに凹設された第２軸受部４５に外側端部７６ｂが支持され、図２に示すプラネタリギヤ２２の公転軸線を通る断面視でプラネタリギヤ２２の第１ピニオンギヤ２６とオーバーラップする位置で、且つ図３に示すように第１ピニオンギヤ２６の公転軌道の最外部Ｍよりも外側となる位置に配設される。なお、棒状部７６とシフトフォーク７７との溶接は、シフトフォーク７７の第１軸受部４４とは反対側（第２軸受部４５側）にのみ行なわれる。
【００５９】
ここで、シンクロメッシュ機構駆動装置７０の作用について図４を参照して説明する。図４（ａ）はシンクロメッシュ機構６０Ａを接続した状態のシンクロメッシュ機構駆動装置７０の部分拡大図であり、（ｂ）はシンクロメッシュ機構６０Ａを開放した状態のシンクロメッシュ機構駆動装置７０の部分拡大図である。
電動モータ７２を逆方向に回転させて並進部材７４Ａの棒状部７６を回動部材７３から離れる方向に移動させシンクロメッシュ機構６０Ａを接続したとき、図４（ａ）に示すように、棒状部７６の内側端部７６ａと連結したシンクロメッシュ機構駆動装置７０の接続部７８は、第１軸受部４４の内側端面４４ａに当接することで位置決めされる。
【００６０】
一方、電動モータ７２を順方向に回転させて並進部材７４Ａの棒状部７６を回動部材７３側に移動させ、シンクロメッシュ機構６０Ａを開放したとき、図４（ｂ）に示すように、棒状部７６に溶接されたシフトフォーク７７の内側端面７７ａ が、第１軸受部４４の外側端面４４ｂに当接することで位置決めされる。
【００６１】
即ち、シンクロメッシュ機構６０Ａの接続状態と開放状態との間のストローク量をＤとすると、シンクロメッシュ機構６０Ａの接続時におけるシフトフォーク７７の内側端面７７ａと第１軸受部４４の外側端面４４ｂとの距離Ｄ１がストローク量Ｄと等しい長さに設定され、シンクロメッシュ機構６０Ａの開放時におけるシンクロメッシュ機構駆動装置７０の接続部７８と第１軸受部４４の内側端面４４ａとの距離Ｄ２がストローク量Ｄと等しい長さに設定される。
【００６２】
また、第２軸受部４５は、シンクロメッシュ機構６０Ａの開放時における棒状部７６の外側端部７６ｂと底部４５ａとの間の距離Ｄ３が、ストローク量Ｄより大きく設定される。従って、シンクロメッシュ機構６０Ａの接続時において、シンクロメッシュ機構駆動装置７０の接続部７８が、第１軸受部４４の内側端面４４ａと当接したときに棒状部７６の外側端部７６ｂが第２軸受部４５の底部４５ａと当接することがない。
【００６３】
従って、本実施形態のシンクロメッシュ機構駆動装置７０によれば、第１軸受部４４でシンクロメッシュ機構６０Ａが過度に操作されることを抑制しつつ、容易な方法で並進部材７４Ａのストローク管理を行うことができる。また、棒状部７６とシフトフォーク７７との溶接は、第１軸受部４４とは反対側にのみ行なわれているので、溶接に伴うシフトフォーク７７の変形や接合材の付着によるストローク変化を防止することができる。
【００６４】
なお、第１及び第２軸受部４４、４５には、図５に示すように、テフロンブッシュ７９を介在させることもできる。これにより、棒状部７６の摺動抵抗を低減させて電動モータ７２の負荷を低減することができる。
【００６５】
同様に、並進部材７４Ｂは、棒状部７６と、シフトフォーク７７とから構成され、電動モータ７２を逆方向に回転させて並進部材７４Ｂの棒状部７６を回動部材７３から離れる方向に移動させることでシンクロメッシュ機構６０Ｂを接続することができ、電動モータ７２を順方向に回転させて並進部材７４Ｂの棒状部７６を回動部材７３側に移動させることで、シンクロメッシュ機構６０Ｂを開放することができる。
【００６６】
このように構成された駆動装置１は、電動モータ７２を回動部材７３が逆方向に回転するように駆動することで、運動変換機構７５を介して棒状部７６が回動部材７３から離れる方向に移動する。そして、棒状部７６に取り付けられたシフトフォーク７７がシンクロスリーブ７１を車輪側係合部材３１のスプラインギヤ３３と電動機側係合部材５０のスプラインギヤ５１に跨って噛合することでプラネタリキャリア２３と車軸１０Ａ、１０Ｂが連結されて動力伝達可能となり、棒状部７６の内側端部７６ａと連結した運動変換機構７５の接続部７８が第１軸受部４４の内側端面４４ａと当接して棒状部７６の移動が規制される。
【００６７】
また、電動モータ７２を回動部材７３が順方向に回転するように駆動することで、運動変換機構７５を介して棒状部７６が回動部材７３側に移動する。そして、棒状部７６に取り付けられたシフトフォーク７７がシンクロスリーブ７１を電動機側係合部材５０のスプラインギヤ５１から離脱させることでプラネタリキャリア２３と車軸１０Ａ、１０Ｂの連結が解除されて動力伝達が不能となり、棒状部７６に溶接されたシフトフォーク７７の内側端面７７ａが、第１軸受部４４の外側端面４４ｂと当接して棒状部７６の移動が規制される。
【００６８】
次に、このように構成された駆動装置１の制御について説明する。なお、図７〜図１２は各状態における共線図を表わし、ＭＯＴ（Ｌｓｉｄｅ）は遊星歯車式減速機１２Ａのサンギヤ２１と一体に設けられた電動機２Ａ、ＭＯＴ（Ｒｓｉｄｅ）は遊星歯車式減速機１２Ｂのサンギヤ２１と一体に設けられた電動機２Ｂ、左側のＣは遊星歯車式減速機１２Ａのプラネタリキャリア２３、右側のＣは遊星歯車式減速機１２Ｂのプラネタリキャリア２３、Ｒは遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂのリングギヤ２４を共通して表わしている。また、シンクロ（Ｌｓｉｄｅ）は左車輪ＬＷｒと電動機２Ａとの間の動力伝達経路上に設けられたシンクロメッシュ機構６０Ａ、シンクロ（Ｒｓｉｄｅ）は右車輪ＲＷｒと電動機２Ｂとの間の動力伝達経路上に設けられたシンクロメッシュ機構６０Ｂを表わしている。また、以下の説明において前進時の電動機２Ａ、２Ｂの回転方向を正転方向とし、図中、停車中の状態から上方が正転方向の回転、下方が逆転方向の回転であり、矢印は、上方が正転方向のトルクを表し、下方が逆転方向のトルクを表す。
【００６９】
図７は、車両３の停車中における共線図である。
このとき、シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂは開放され、電動機２Ａ、２Ｂも車軸１０Ａ、１０Ｂも停止しているため、いずれの要素にもトルクは作用していない。なお、車両３の停車中は、発進に備えてシンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを接続しておいてもよいが、その場合であっても電動機２Ａ、２Ｂも車軸１０Ａ、１０Ｂも停止しているため、いずれの要素にもトルクは作用しない。
【００７０】
図８は、車両３が駆動装置１の電動機２Ａ、２Ｂのモータトルクにより前進走行する場合、即ち駆動装置１が加速側となって車両３が前進する場合における共線図である。
停車中の状態からシンクロメッシュ機構駆動装置７０でシンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを接続して電動機２Ａ、２Ｂを正転方向に駆動することにより、減速機ケース４０に固定されたリングギヤ２４には正転方向のロックトルクが作用して、プラネタリキャリア２３は正転方向に回転し車両３の前進加速走行がなされる。このとき、プラネタリキャリア２３には、車軸１０Ａ、１０Ｂからの走行抵抗が車両３の進行方向とは反対方向、即ち後進方向に作用している。これにより、油温に関わらずシンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを接続することができ、車両発進時の応答性を向上させることができる。
【００７１】
図９は、車両３が駆動ユニット６により前進走行している、又は他の車両等に前進方向に牽引されている状態で電動機２Ａ、２Ｂを停止する場合、即ち駆動装置１の減速時もしくはコースト（惰行）時で且つ電動機２Ａ、２Ｂが停止する場合における共線図である。
図８の状態からシンクロメッシュ機構駆動装置７０でシンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを開放するとともに電動機２Ａ、２Ｂを停止することにより、車両３の前進走行に伴って後輪Ｗｒは駆動ユニット６等の動力で空転することになる。このとき、シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂは開放しているので、後輪Ｗｒの回転で電動機２Ａ、２Ｂが連れまわることはない。
【００７２】
図１０は、車両３が駆動ユニット６により前進走行し、かつ電動機２Ａ、２Ｂにより回生する場合、即ち駆動装置１の減速時もしくはコースト（惰行）時で且つ電動機２Ａ、２Ｂが回生する場合における共線図である。
図８の状態からシンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂは接続したまま電動機２Ａ、２Ｂを回生すると、プラネタリキャリア２３には車軸１０Ａ、１０Ｂから前進走行を続けようとする正転方向のトルクが作用し、リングギヤ２４には逆転方向のロックトルクが作用する。これにより、電動機２Ａ、２Ｂで回生充電することができる。
【００７３】
図１１は、車両３が駆動装置１の電動機２Ａ、２Ｂにより後進走行（ＲＶＳ）する場合、即ち駆動装置１が後進（後退）加速する場合における共線図である。
停車中の状態からシンクロメッシュ機構駆動装置７０でシンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを接続して電動機２Ａ、２Ｂを逆転方向に駆動することにより、減速機ケース４０に固定されたリングギヤ２４には逆転方向のロックトルクが作用して、プラネタリキャリア２３は逆転方向に回転し車両３の後進加速走行がなされる。このとき、プラネタリキャリア２３には、車軸１０Ａ、１０Ｂからの走行抵抗が車両３の進行方向とは反対方向、即ち前進方向に作用している。
【００７４】
図１２は、車両３が駆動ユニット６により後進走行（ＲＶＳ）している場合、又は他の車両等に後進方向に牽引されている状態、即ち後進走行において駆動装置１の被駆動時における共線図である。
シンクロメッシュ機構駆動装置７０でシンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを開放するとともに電動機２Ａ、２Ｂを停止することにより、車両３の後進走行に伴って後輪Ｗｒは駆動ユニット６等の動力で空転することになる。このとき、シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂは開放しているので、後輪Ｗｒの回転で電動機２Ａ、２Ｂが連れまわることはない。
【００７５】
図１３は、駆動装置１を搭載した車両３の走行状態における電動機２Ａ、２Ｂの状態とシンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂ（断接機構）の状態を示した図である。なお、フロントとは前輪Ｗｆを駆動する駆動ユニット６、リアとは後輪Ｗｒを駆動する駆動装置１を表わし、○が作動（駆動、回生含む）、×が非作動（停止）を意味する。また、ＭＯＴ状態とは、駆動装置１の電動機２Ａ、２Ｂの状態を意味する。さらにＯＮは、シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂが接続されている状態を意味し、ＯＦＦは、シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂが開放されている状態を意味する。
【００７６】
停車中は、駆動装置１の電動機２Ａ、２Ｂは停止するとともに、前輪Ｗｆ側の駆動ユニット６、後輪Ｗｒ側の駆動装置１はいずれも停止している。シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを開放すれば図７の状態となる。
【００７７】
そして、イグニッションをＯＮにした後、ＥＶ発進時は、後輪Ｗｒの駆動装置１の電動機２Ａ、２Ｂで駆動する。このとき、図８で説明したように、シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを接続することにより、電動機２Ａ、２Ｂの動力が車軸１０Ａ、１０Ｂに伝達されＥＶ発進がなされる。
【００７８】
続いて加速時には、前輪Ｗｆ側の駆動ユニット６と後輪Ｗｒ側の駆動装置１の四輪駆動となり、このときも図８で説明したように、シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂが接続され、電動機２Ａ、２Ｂの動力が車軸１０Ａ、１０Ｂに伝達される。
【００７９】
低・中速域のＥＶクルーズでは、モータ効率が良いため前輪Ｗｆ側の駆動ユニット６が非作動状態で、後輪Ｗｒ側の駆動装置１により後輪駆動となる。このときも図８で説明したように、シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂが接続され、電動機２Ａ、２Ｂの動力が車軸１０Ａ、１０Ｂに伝達される。
【００８０】
一方、高速域の高速クルーズでは、エンジン効率が良いため前輪Ｗｆ側の駆動ユニット６による前輪駆動となる。このとき、図９で説明したように、シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを開放するとともに電動機２Ａ、２Ｂを停止することにより、後輪Ｗｒは空転する。
【００８１】
また、自然減速する場合も、図９で説明したように、シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂが開放され、電動機２Ａ、２Ｂは停止し後輪Ｗｒは空転する。
【００８２】
一方、減速回生する場合、例えば前輪Ｗｆ側の駆動ユニット６の駆動力により駆動する場合は、図１０で説明したように、シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを接続することにより、電動機２Ａ、２Ｂで回生充電がなされる。
【００８３】
通常走行では、車両ブレーキ制動制御と協調して電動機２Ａ、２Ｂで回生して走行エネルギーを回収するが、緊急制動の要求（ＡＢＳ作動）時には、電動機２Ａ、２Ｂの回生を禁止して車両ブレーキを優先する。この場合、シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを開放することにより、後輪Ｗｒは電動機２Ａ、２Ｂとの連結が遮断され車両ブレーキが作動することとなる。なお、このとき電動機２Ａ、２Ｂも停止させる。
【００８４】
後進走行（ＲＶＳ）の場合は、前輪Ｗｆ側の駆動ユニット６が停止し後輪Ｗｒ側の駆動装置１が駆動して後輪駆動となるか、又は前輪Ｗｆ側の駆動ユニット６と後輪Ｗｒ側の駆動装置１の四輪駆動となる。このとき、図１１で説明したように、シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを接続して電動機２Ａ、２Ｂを逆転方向に駆動することにより、車両３の後進走行がなされる。
【００８５】
また、前進方向側に牽引される（ＦＷＤ被牽引）場合は、図９で説明したように、シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを開放して電動機２Ａ、２Ｂを停止することで、後輪Ｗｒは空転する。
【００８６】
また、ＰＤＵ等の故障等の高電圧系故障時により電動機２Ａ、２Ｂが駆動できない場合には、前輪Ｗｆ側の駆動ユニット６により前輪駆動となる。このとき、図９で説明したように、シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを開放するとともに電動機２Ａ、２Ｂを停止することにより、後輪Ｗｒは空転する。
【００８７】
以上説明した本実施形態に係る駆動装置１によれば、シンクロメッシュ機構駆動装置７０が、回転運動をする回動部材７３と、直線運動をする並進部材７４Ａ、７４Ｂと、回動部材７３に接続され回動部材７３を駆動する電動モータ７２と、回動部材７３の回転運動を並進部材７４Ａ、７４Ｂの直線運動に変換させる運動変換機構７５と、を備え、電動モータ７２によって回動部材７３を順方向に回転させることで、並進部材７４Ａ、７４Ｂを一方側に移動させてシンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを動力遮断状態とし、電動モータ７２によって回動部材７３を逆方向に回転させることで、並進部材７４Ａ、７４Ｂを他方側に移動させてシンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを動力伝達状態とするので、電動機２Ａ、２Ｂの駆動や回生が不要な場合にシンクロメッシュ機構駆動装置７０によりシンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを動力遮断状態にすることで電動機２Ａ、２Ｂの連れ回りを防止できる。また、シンクロメッシュ機構駆動装置７０を複数の部材によって構成し、それらの機械式伝達による駆動としたことで、シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂの応答性を向上させることができる。これにより、構造の単純化が可能であり、シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂの制御精度及び耐久性を向上させることができる。また、運動変換機構７５により電動モータ７２はその位置や外形の形状を変えずに回転運動を行なうので電動モータ７２の配置自由度が高い。
【００８８】
また、本実施形態に係る駆動装置１によれば、シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂは、互いの回転軸線が平行に配置された電動機出力軸１６Ａ、１６Ｂと車軸１０Ａ、１０Ｂに連結され、並進部材７４Ａ、７４Ｂの直線運動方向は両回転軸線と平行であって、回動部材７３の回転軸線方向は並進部材７４Ａ、７４Ｂの直線運動方向と交差するので、回動部材７３の配置自由度が高く、その回動部材７３に取り付けられる電動モータ７２の配置自由度を向上させることができる。
【００８９】
また、本実施形態に係る駆動装置１によれば、回動部材７３は、車両搭載時に回転軸線方向が地面に対し鉛直方向とならないように配設されるので、乗員空間を狭めることがなく地面との接触も回避することができる。
【００９０】
また、本実施形態に係る駆動装置１によれば、電動機２Ａ、２Ｂは、車両３の前後方向の中間位置よりも後方側に配設され、回動部材７３と電動モータ７２は、電動機２Ａ、２Ｂに対し前側に配設されるので、後突時に電動モータ７２を保護することができる。
【００９１】
また、本実施形態に係る駆動装置１によれば、電動モータ７２は、鉛直方向において電動モータ７２の最下部Ｔ１が、電動機２Ａ、２Ｂ及びシンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを収容する減速機ケース４０の最下部Ｔ２よりも高い位置となるように配設されるので、電動モータ７２を車両下方からの外力、例えば地面、縁石との接触、小石などの飛来から防護することができる。
【００９２】
また、本実施形態に係る駆動装置１によれば、並進部材７４Ａ、７４Ｂは、運動変換機構７５に接続され直線運動方向に延びる棒状部７６と、一端側が棒状部７６に接続され他端側がシンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂに接続されるシフトフォーク７７と、を有し、棒状部７６とシフトフォーク７７との接続部近傍に、棒状部７６を軸支する第１軸受部４４が設けられ、シフトフォーク７７が第１軸受部４４に当接することにより、並進部材７４Ａ、７４Ｂの一方側への直線運動が規制されるので、規制のための追加部材が不要であり、シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂが過度に操作されることを抑制することができる。
【００９３】
また、本実施形態に係る駆動装置１によれば、棒状部７６とシフトフォーク７７とは金属材料で形成されるとともに溶接によって接続され、溶接はシフトフォーク７７の第１軸受部４４とは反対側にのみ行なわれるので、溶接に伴う母材の変形や接合材の付着によるストローク変化を防止することができる。
【００９４】
また、本実施形態に係る駆動装置１によれば、運動変換機構７５は、並進部材７４Ａ、７４Ｂの棒状部７６の内側端部７６ａに接続され、運動変換機構７５と棒状部７６との接続部７８は、第１軸受部４４に対しシフトフォーク７７の反対側に設けられ、運動変換機構７５が第１軸受部４４に当接することにより、並進部材７４Ａ、７４Ｂの他方側への直線運動が規制されるので、シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを所定の範囲内で確実に操作させることができる。また、シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂが係合した後に余剰な力が加わらないのでシンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂの信頼性が向上する。
【００９５】
また、本実施形態に係る駆動装置１によれば、シフトフォーク７７に対し第１軸受部４４と反対側に棒状部７６の外側端部７６ｂを軸支する第２軸受部４５が設けられ、第２軸受部４５は棒状部７６の外側端部７６ｂが挿入可能に凹状に形成され、第２軸受部４５の深さは運動変換機構７５の接続部７８が第１軸受部４４に当接したときに棒状部７６の外側端部７６ｂが第２軸受部４５の底部４５ａに当接しないように構成されるので、シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを所定の範囲内で確実に操作させることができる。
【００９６】
また、本実施形態に係る駆動装置１によれば、後輪Ｗｒと電動機２Ａ、２Ｂとの間の動力伝達経路上には、後輪Ｗｒ及び電動機２Ａ、２Ｂの回転を変速する遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂが設けられ、遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂは、動力伝達経路上においてシンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂよりも電動機２Ａ、２Ｂ側に配設されるので、動力遮断時に後輪Ｗｒと一体に回転する部材を減らすことで走行抵抗を低減することができる。
【００９７】
また、本実施形態に係る駆動装置１によれば、変速機構は、サンギヤ２１、プラネタリギヤ２２、及びリングギヤ２４を有する遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂを有し、棒状部７６は、プラネタリギヤ２２の公転軸線を通る断面視でプラネタリギヤ２２とオーバーラップする位置で、且つプラネタリギヤ２２の公転軌道の最外部Ｍよりも外側となる位置に配設されるので、デッドスペースとなりがちなプラネタリギヤ２２の公転軌道の外側を活用することで、駆動装置１をコンパクトに形成することができる。
【００９８】
また、本実施形態に係る駆動装置１によれば、プラネタリギヤ２２は、２連ピニオンギヤから構成され、リングギヤ２４は、プラネタリギヤ２２の小径の第２ピニオンギヤ２７と噛合し、大径の第１ピニオンギヤ２６の公転軌道の最外部Ｍよりも内側に配設されたので、プラネタリギヤ２２の公転軌道の径を小さくすることができる。また、棒状部７６を大径の第１ピニオンギヤ２６と可及的に近接して配置することができ、駆動装置１をコンパクトにすることができる。
【００９９】
また、本実施形態に係る駆動装置１によれば、車両３の左後輪ＬＷｒを駆動する電動機２Ａと、車両３の右後輪ＲＷｒを駆動する電動機２Ｂと、左後輪ＬＷｒと電動機２Ａとの間の動力伝達経路上に設けられ、動力伝達状態と動力遮断状態とを切り替え可能なシンクロメッシュ機構６０Ａと、右後輪ＲＷｒと電動機２Ｂとの間の動力伝達経路上に設けられ、動力伝達状態と動力遮断状態とを切り替え可能なシンクロメッシュ機構６０Ｂと、シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを駆動するシンクロメッシュ機構駆動装置７０と、を備え、シンクロメッシュ機構駆動装置７０は、回転運動をする回動部材７３と、回動部材７３の回転軸線に対し対称に配設され直線運動をする並進部材７４Ａ、７４Ｂと、回動部材７３に接続され回動部材７３を駆動する電動モータ７２と、回動部材７３の回転運動を並進部材７４Ａ、７４Ｂの直線運動に変換させる運動変換機構７５と、を備え、電動モータ７２によって回動部材７３を順方向に回転させることで、並進部材７４Ａを一方側に移動させるとともに並進部材７４Ｂを他方側に移動させてシンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを動力遮断状態とし、電動モータ７２によって回動部材７３を逆方向に回転させることで、第１並進部材７４Ａを他方側に移動させるとともに並進部材７４Ｂを一方側に移動させてシンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを動力伝達状態とするので、電動機２Ａ、２Ｂの駆動や回生が不要な場合にシンクロメッシュ機構駆動装置７０によりシンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを動力遮断状態にすることで電動機２Ａ、２Ｂの連れ回りを防止できる。また、シンクロメッシュ機構駆動装置７０を複数の部材によって構成し、それらの機械式伝達による駆動としたことで、シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂの応答性を向上させることができる。
また、単一の駆動源である電動モータ７２で左右のシンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを切替可能であるので部品点数を少なくして重量を低減することができる。
また、単一の駆動源である電動モータ７２でと回動部材７３からの駆動力を機械的に且つ対称にシンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂに伝える構造であるので、左右のシンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを容易に同期させることができる。
【０１００】
また、本実施形態に係る駆動装置１によれば、シンクロメッシュ機構６０Ａは、車両３の車幅方向において電動機２Ａよりも電動機２Ｂ側に配設され、シンクロメッシュ機構６０Ｂは、車両３の車幅方向において電動機２Ｂよりも電動機２Ａ側に配設され、電動モータ７２は、車幅方向で電動機２Ａ、２Ｂとの間に配設されるので、シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを近接して配設可能となり、並進部材７４Ａ、７４Ｂを小型化することができる。また、その近傍に電動モータ７２も位置するので回動部材７３も小型化することができ、シンクロメッシュ機構駆動装置７０の小型化が可能となる。
【０１０１】
また、本実施形態に係る駆動装置１によれば、シンクロメッシュ機構６０Ａは、互いの回転軸線が平行に配置された電動機出力軸１６Ａと車軸１０Ａに連結され、シンクロメッシュ機構６０Ｂは、互いの回転軸線が平行に配置された電動機出力軸１６Ｂと車軸１０Ｂに連結され、電動機出力軸１６Ａは中空状に形成されてその内部を車軸１０Ａが挿通し、電動機出力軸１６Ｂは中空状に形成されてその内部を車軸１０Ｂが挿通し、電動機出力軸１６Ａと車軸１０Ａと電動機２Ａが同心状上に配設され、電動機出力軸１６Ｂと車軸１０Ｂと電動機２Ｂが同心状に配設されたので、シンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを電動機２Ａ、２Ｂに対し車両３の内側に配置した場合にも径方向の拡大を抑制することができる。
【０１０２】
また、本実施形態に係る駆動装置１によれば、左後輪ＬＷｒと電動機２Ａとの間の動力伝達経路上には左後輪ＬＷｒ及び電動機２Ａの回転を変速する遊星歯車式減速機１２Ａが設けられ、右後輪ＲＷｒと電動機２Ｂとの間の動力伝達経路上には右車輪ＲＷｒ及び電動機２Ｂの回転を変速する遊星歯車式減速機１２Ｂが設けられ、遊星歯車式減速機１２Ａは、動力伝達経路上においてシンクロメッシュ機構６０Ａよりも電動機２Ａ側で、且つ、車幅方向でシンクロメッシュ機構６０Ａと電動機２Ａとの間に配設され、遊星歯車式減速機１２Ｂは、動力伝達経路上においてシンクロメッシュ機構６０Ｂよりも電動機２Ｂ側で、且つ、車幅方向でシンクロメッシュ機構６０Ｂと電動機２Ｂとの間に配設されるので、動力遮断時に後輪Ｗｒと一体に回転する部材を減らすことで走行抵抗を低減することができる。
【０１０３】
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
なお、本実施形態の駆動装置１は、電動機２Ａ、２Ｂと車軸１０Ａ、１０Ｂの動力伝達上にそれぞれシンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを設け、左後輪ＬＷｒと右後輪ＲＷｒをそれぞれ独立して駆動可能としたが、これに限定されず、図１４に示すように１つの電動機２Ｃと１つのシンクロメッシュ機構６０Ｃを不図示の差動装置に接続して１つの電動機２Ｃで車軸１０Ａ、１０Ｂを介して車輪Ｗｒを駆動する構成にしてもよい。なお、電動機２Ｃは電動機２Ａ又は電動機２Ｂと、シンクロメッシュ機構６０Ｃはシンクロメッシュ機構６０Ａ又はシンクロメッシュ機構６０Ｂと実質的に同一の構成を有する。その他、図１４中、上記実施形態と同一又は同等の構成部分には同一又は同等符号を付して説明を省略した。
【０１０４】
また、本実施形態では、断接機構としてシンクロメッシュ機構６０Ａ、６０Ｂを例示したが、これに限定されず、ドグクラッチ機構等を用いてもよい。
【０１０５】
また、本実施形態では、回動部材７３を駆動する駆動源として電動モータ７２を例示したが、電動に限定されるものではない。
【０１０６】
また、本実施形態では、変速機構として遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂを例示したが、これに限定されず、他の変速機構である増速機であってもよい。また、駆動装置１は、必ずしも減速機や増速機を備える必要はない。
【０１０７】
また、本実施形態では、電動機出力軸１６Ａ、１６Ｂと車軸１０Ａ、１０Ｂを同心状に配置したが、これに限定されず、電動機出力軸１６Ａ、１６Ｂと車軸１０Ａ、１０Ｂを別軸として構成してもよい。
【０１０８】
また、本実施形態では、駆動装置１を内燃機関４を備える車両３、いわゆるハイブリッド車両に適用したが、これに限定されず内燃機関を備えていない電気自動車等にも適用することができる。また、駆動装置１を車両３の後輪駆動用に適用したが、前輪駆動用に適用してもよい。この場合、駆動装置１を車両３の前後方向の中間位置よりも前方側に偏倚して配設し、電動モータ７２は電動機２Ａ、２Ｂの後側に配設することが電動モータ７２の保護の点で好ましい。
【符号の説明】
【０１０９】
１                      車両用駆動装置
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ        電動機
３                      車両
１０Ａ、１０Ｂ          車軸
１２Ａ、１２Ｂ          遊星歯車式減速機
１６Ａ、１６Ｂ          電動機出力軸
２１                    サンギヤ
２２                    プラネタリギヤ
２３                    プラネタリキャリア
２４                    リングギヤ
２６                    第１ピニオンギヤ（大径側ピニオンギヤ）
２７                    第２ピニオンギヤ（小径側ピニオンギヤ）
３１                    車輪側係合部材
４０                    減速機ケース（ケース部材）
４４                    第１軸受部
４４ａ                  内側端面
４４ｂ                  外側端面
４５                    第２軸受部
４５ａ                  底部
５０                    電動機側係合部材
６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ  シンクロメッシュ機構
７０                    シンクロメッシュ機構駆動装置
７１                    シンクロスリーブ
７２                    電動モータ
７３                    回動部材
７４Ａ、７４Ｂ          並進部材
７５                    運動変換機構
７６                    棒状部
７６ａ                  内側端部
７６ｂ                  外側端部
７７                    シフトフォーク（腕部）
７７ａ                  内側端面
Ｗｒ                    後輪
ＬＷｒ                  左後輪
ＲＷｒ                  右後輪
【図１】
0005473065.tif 000002
【図２】
0005473065.tif 000003
【図３】
0005473065.tif 000004
【図４】
0005473065.tif 000005
【図５】
0005473065.tif 000006
【図６】
0005473065.tif 000007
【図７】
0005473065.tif 000008
【図８】
0005473065.tif 000009
【図９】
0005473065.tif 000010
【図１０】
0005473065.tif 000011
【図１１】
0005473065.tif 000012
【図１２】
0005473065.tif 000013
【図１３】
0005473065.tif 000014
【図１４】
0005473065.tif 000015
【図１５】
0005473065.tif 000016