(57)【要約】【課題】駆動軸にハイポイドギヤ等を用いることなく高効率で駆動力を伝達することができ、高トルク、高回転のモータ特性の電動モータであってもスペース効率良く採用することが可能で、電動モータで発生した駆動力を一方の駆動軸と他方の駆動軸に、これら駆動軸間の駆動力配分、及び、差動を考慮して伝達する。【解決手段】後輪駆動部２０は、メインケース２１に固定したステータ３ｓとメインケース内２１に回転自在に支持したロータ３ｒからなる電動モータ３と、ロータ３ｒの両側から回転軸方向に突出してロータ３ｒと一体回転する一対の回転軸２２Ｌ、２２Ｒと、それぞれの回転軸２２Ｌ、２２Ｒの外側端に回転軸と同軸芯上に電動モータ３による駆動力を伝達自在な一対のドライブ軸２４Ｌ、２４Ｒと、それぞれの回転軸２２Ｌ、２２Ｒとドライブ軸２４Ｌ、２４Ｒとの間を連結するプラネタリギヤ機構２３Ｌ、２３Ｒを備えた。【選択図】図３
2014019263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインケースに固定したステータと上記メインケース内に回転自在に支持したロータからなる電動機と、
上記電動機のロータの両側から該ロータの回転軸方向に突出して上記ロータと一体回転する一対の回転軸と、
上記それぞれの回転軸の外側端に上記回転軸と同軸芯上に上記メインケースに回転自在に支持して上記電動機による駆動力を伝達自在な一対のドライブ軸と、
上記それぞれの回転軸とドライブ軸との間を連結する遊星歯車機構と、
を備えたことを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
上記遊星歯車機構は、それぞれ、上記回転軸の外側端部に第１のサンギヤを設け、上記ドライブ軸の内側端部に上記第１のサンギヤより小径の第２のサンギヤを対設し、上記第１のサンギヤと噛合する該第１のサンギヤより小径の第１のピニオンと、該第１のピニオンと一体形成されて該第１のピニオンより大径で上記第２のサンギヤと噛合する第２のピニオンと、上記第１のピニオンと上記第２のピニオンとを回転自在に支持するキャリヤとを備えたことを特徴とする請求項１記載の車両用駆動装置。
【請求項３】
上記遊星歯車機構は、それぞれ、上記キャリヤと上記メインケースとの間に第１のクラッチ手段を有し、上記キャリヤと上記回転軸との間に第２のクラッチ手段を有して、車両の走行状態に応じて上記第１のクラッチ手段と上記第２のクラッチ手段の係合を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の車両用駆動装置。
【請求項４】
上記一対のドライブ軸は、一方のドライブ軸が車両の左側車輪への駆動力を伝達するものであり、他方のドライブ軸が車両の右側車輪への駆動力を伝達するものであることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一つ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、電動機で発生した駆動力を一対のドライブ軸から出力する車両用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車においても、電動モータを駆動源とする様々なもの（電気自動車、ハイブリッド車）が開発され実用化されている。例えば、特開２００３−６３２６５号公報（以下、特許文献１）では、前輪をエンジンで駆動し、後輪を電動モータで駆動するハイブリッド車両において、電動モータと左後輪との間に第１クラッチを介装し、電動モータと右後輪との間に第２クラッチを介装し、前後軸間の駆動力配分を制御すると共に、後輪の左右輪間の駆動力配分を制御するハイブリッド車両の駆動力分配装置の技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−６３２６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述の特許文献１に開示されるハイブリッド車両のように、電動モータからの駆動力を左右後輪の車軸に伝達しようとすると電動モータのロータの回転軸と左右後輪の車軸の回転軸の回転方向が異なるため、例えば、ハイポイドギヤ等を介して電動モータの駆動力が車軸に伝達されるように構成する必要が生じて電動モータで発生した駆動力の伝達効率を悪化させてしまう虞がある。このような駆動力を伝達するハイポイドギヤは、比較的大径であるため、スペース効率も悪くなってしまう。また、車軸から離間した位置で、高トルク、高回転の大型の電動モータを採用しようとしても、電動モータの大きさが車両のスペースから制限されて所望の性能を得られなくなってしまう虞もある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、駆動軸にハイポイドギヤ等を用いることなく高効率で駆動力を伝達することができ、高トルク、高回転のモータ特性の電動モータであってもスペース効率良く採用することが可能で、電動モータで発生した駆動力を一方の駆動軸と他方の駆動軸に、これら駆動軸間の駆動力配分、及び、差動を考慮して伝達することができる車両用駆動装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一形態による車両用駆動装置は、メインケースに固定したステータと上記メインケース内に回転自在に支持したロータからなる電動機と、上記電動機のロータの両側から該ロータの回転軸方向に突出して上記ロータと一体回転する一対の回転軸と、上記それぞれの回転軸の外側端に上記回転軸と同軸芯上に上記メインケースに回転自在に支持して上記電動機による駆動力を伝達自在な一対のドライブ軸と、上記それぞれの回転軸とドライブ軸との間を連結する遊星歯車機構とを備えた。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による車両用駆動装置によれば、駆動軸にハイポイドギヤ等を用いることなく高効率で駆動力を伝達することができ、高トルク、高回転のモータ特性の電動モータであってもスペース効率良く採用することが可能で、電動モータで発生した駆動力を一方の駆動軸と他方の駆動軸に、これら駆動軸間の駆動力配分、及び、差動を考慮して伝達することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の一形態に係る、車両の駆動系の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の一形態に係る、後輪駆動部のスケルトン図である。
【図３】本発明の実施の一形態に係る、後輪駆動部の断面説明図である。
【図４】本発明の実施の一形態に係る、図３のＬ部拡大図である。
【図５】本発明の実施の一形態に係る、図３のＲ部拡大図である。
【図６】本発明の実施の一形態に係る、後輪駆動部の第１の作動説明図である。
【図７】本発明の実施の一形態に係る、後輪駆動部の第２の作動説明図である。
【図８】本発明の実施の一形態に係る、後輪駆動部の第３の作動説明図である。
【図９】本発明の実施の一形態に係る、後輪駆動部の第４の作動説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。  
図１において符号１は車両を示し、本実施の形態において、車両１は、前輪がエンジン２で発生する駆動力で駆動され、後輪が電動モータ３発生する駆動力で駆動されるハイブリッド車両に構成されている。
【００１０】
車両１の前輪駆動部４では、エンジン２で発生した駆動力は、トルクコンバータ５から自動変速機６に入力され、変速出力が前輪のフロントドライブ軸７を介してフロントデファレンシャル装置８に伝達され、左右の前輪９Ｌ、９Ｒに伝達される。これらトルクコンバータ５、自動変速機６、フロントデファレンシャル装置８、その他のギヤ、軸等が共に車体前部において単一のハウジング１０に収容されている。
【００１１】
車両１の後輪駆動部２０では、図示しないバッテリ・バッテリ装置と接続された電動モータ３が、メインケース２１内の略中央に固定されている。
【００１２】
図２〜図５に示すように、電動モータ３は、メインケース２１内の略中央にステータ３ｓが固定され、ロータ３ｒが回転自在に支持されて、ロータ３ｒの両側から回転軸方向にロータ３ｒと一体回転する左右の回転軸２２Ｌ、２２Ｒが突出されている。そして、電動モータ３で発生した駆動力は、左右の回転軸２２Ｌ、２２Ｒから左右一対の遊星歯車機構（プラネタリギヤ機構）２３Ｌ、２３Ｒを介して、左右のドライブ軸２４Ｌ、２４Ｒから左右の後輪２５Ｌ、２５Ｒに伝達される。
【００１３】
メインケース２１は、電動モータ３のステータ３ｓを固定し、ロータ３ｒをベアリングを介して回転自在に支持して格納するセンタハウジング部３１と、センタハウジング部３１から車幅方向に延在するロータ３ｒの回転中心軸芯に沿って左右に延在する筒状のサイドハウジング部３２Ｌ、３２Ｒとが一体形成され、センタハウジング部３１とサイドハウジング部３２Ｌ、及び、センタハウジング部３１とサイドハウジング部３２Ｒを区画する仕切壁３３Ｌ、３３Ｒが形成されている。
【００１４】
また、仕切壁３３Ｌ、３３Ｒには、回転中心軸芯に沿って延在する円筒部３４Ｌ、３４Ｒが一体に延設されている。センタハウジング部３１の後端に開口する開口部３５は、後部カバー３６によって閉塞されている。
【００１５】
メインケース２１のサイドハウジング部３２Ｌ、３２Ｒの外側端部には、左右のサイドハウジング３７Ｌ、３７Ｒが接合されており、このサイドハウジング３７Ｌ、３７Ｒの外側端部は、それぞれ軸貫通孔３８ａが開口されたサイドカバー３９Ｌ、３９Ｒが結合されている。
【００１６】
電動モータ３のロータ３ｒの両側に一体に設けた左右の回転軸２２Ｌ、２２Ｒの外側端部には、それぞれ左右のドライブ軸２４Ｌ、２４Ｒの内方端部が回転自在に嵌合されており、ロータ３ｒ、左右の回転軸２２Ｌ、２２Ｒ、左右のドライブ軸２４Ｌ、２４Ｒが同軸芯上に配置されている。各ドライブ軸２４Ｌ、２４Ｒはサイドカバー３９Ｌ、３９Ｒの軸貫通孔３８ａを貫通すると共に、サイドカバー３９Ｌ、３９Ｒにベアリングを介して回転自在に支持されている。
【００１７】
図４に示すように、電動モータ３のロータ３ｒからの左側の回転軸２２Ｌと、左側のドライブ軸２４Ｌとの間はプラネタリギヤ機構２３Ｌによって動力伝達可能に連結され、回転軸２２Ｌとプラネタリギヤ機構２３Ｌのキャリヤ４１との間に第２のクラッチ手段としての左側のクラッチ機構４２Ｌが配置され、メインケース２１のサイドハウジング部３２Ｌとキャリヤ４１との間に第１のクラッチ手段としての左側のブレーキ機構４３Ｌが配置されている。
【００１８】
プラネタリギヤ機構２３Ｌは、リングギヤのない複合プラネタリギヤによって構成され、左側の回転軸２２Ｌの外側端部の外周面に形成された第１のサンギヤ４４と、ドライブ軸２４Ｌの内側端部の外周面に形成されて第１のサンギヤ４４より小径の第２のサンギヤ４５と、第１のサンギヤ４４より小径で第１のサンギヤ４４に噛合する第１のピニオン４６と、第１のピニオン４６と一体形成され、且つ第１のピニオン４６より大径で第２のサンギヤ４５に噛合する第２のピニオン４７と、この一体形成された第１のピニオン４６及び第２のピニオン４７をニードルベアリング４８ａを介して回転自在に支持するピニオン軸４８を有するキャリヤ４１によって構成され、キャリヤ４１が左側の回転軸２２Ｌ及び左側のドライブ軸２４Ｌにベアリングを介して回転自在に支持されている。
【００１９】
そしてかかるプラネタリギヤ機構２３Ｌは、第１、第２のサンギヤ４４、４５及びこれら第１、第２のサンギヤ４４、４５の周囲に複数個配置される第１、第２のピニオン４６、４７の歯数を適切に設定することで差動機能を有する。
【００２０】
また、第１のサンギヤ４４と第１のピニオン４６と歯車列の噛み合い点及び第２のサンギヤ４５と第２のピニオン４７の歯車列の噛み合い点に作用する分離荷重と接線荷重の合成力が第１、第２のピニオン４６、４７とピニオン軸４８との間のニードルベアリング４８ａに作用してピニオン軸４８に軸支された第１、第２のピニオン４６、４７の回転に対して摩擦トルクが発生し、この摩擦トルクにより、左側の回転軸２２Ｌと左側のドライブ軸２４Ｌとの間の差動が制限される。即ちプラネタリギヤ機構２３Ｌは、左側の回転軸２２Ｌと左側のドライブ軸２４Ｌとの差動を可能にすると共に、この差動を制限して左側の回転軸２２Ｌから左側のドライブ軸２４Ｌにトルク伝達する差動制限機能を備えている。
【００２１】
左側のクラッチ機構４２Ｌは、本実施の形態においては、油圧式多板摩擦係合手段によって構成され、左側の円筒部３４Ｌ内を貫通して左側の回転軸２２Ｌの外周面にニードルベアリングを介して回転自在に支持された円筒状の基部５１にクラッチドラム５２が設けられ、クラッチドラム５２の端部は、プラネタリギヤ機構２３Ｌのキャリヤ４１にスプライン嵌合して動力伝達可能に結合されている。一方、クラッチハブ５３は、その基端が回転軸２２Ｌに動力伝達可能にスプライン嵌合して配置されている。
【００２２】
また、基部５１の外周面とクラッチドラム５２の内周面との間に摺動自在な環状のピストン５４が嵌挿され、クラッチドラム５２とピストン５４との間に油圧室５５Ｌが形成されている。油圧室５５Ｌとピストン５４を隔てた反対側において基部５１にクリップによってリテーナ５６が係止され、ピストン５４とリテーナ５６との間に配置されたリターンスプリング５７によってピストン５４に押圧力が付勢されている。
【００２３】
クラッチドラム５２の内周面に形成されたスプライン溝５８ａに、外周が嵌合する複数のクラッチディスク５９ａと、クラッチハブ５３の外周面に形成されたスプライン溝５３ａに内周が嵌合する複数のクラッチディスク５９ｂが交互に配置され、クラッチドラム５２に固定されたスナップリング５９ｃに当接してリテニングプレート５９ｄが配置されている。
【００２４】
油圧室５５Ｌに供給される制御油圧でピストン５４を介して各クラッチディスク５９ａ、５９ｂをクラッチドラム５２に固定したスナップリング５９ｃに当接するリテニングプレート５９ｄに押圧して、互いに摩擦係合する各クラッチディスク５９ａと５９ｂによってクラッチドラム５２とクラッチハブ５３との間でトルク伝達するように構成されている。これによりクラッチハブ５３がスプライン嵌合する左側の回転軸２２Ｌとクラッチドラム５２に結合されたプラネタリギヤ機構２３Ｌのキャリヤ４１との間で動力伝達する。また、油圧室５５Ｌに供給される制御油圧に応じて各クラッチディスク５９ａと５９ｂの摩擦係合力、即ち伝達トルクが制御される。具体的には、各クラッチディスク５９ａと５９ｂが完全係合する完全係合状態、各クラッチディスク５９ａと５９ｂとの係合が完全に解放された解放状態、及び各クラッチディスク５９ａと５９ｂがスリップ状態で摩擦係合するスリップ係合状態に制御される。
【００２５】
ブレーキ機構４３Ｌは、本実施の形態においては、油圧式多板摩擦係合手段によって構成され、メインケース２１のサイドハウジング部３２Ｌの内周面に回転中心軸線と平行に延在して形成された複数のスプライン溝６１ａによってサイドハウジング部３２Ｌにブレーキドラム６２が形成され、クラッチドラム５２の外周面に複数のスプライン６３ａを形成してクラッチドラム５２と一体のブレーキハブ６３が形成されている。
【００２６】
サイドハウジング部３２Ｌの内周面と円筒部３４Ｌの外周面との間に摺動自在な環状のピストン６４が嵌挿されて、仕切壁３３Ｌとピストン６４との間に油圧室６５Ｌが形成されている。
【００２７】
油圧室６５Ｌとピストン６４を隔てた反対側に円筒部３４Ｌにクリップによってリテーナ６６が係止され、ピストン６４とリテーナ６６との間に配置されたリターンスプリング６７によってピストン６４に押圧力が付勢されている。
【００２８】
ブレーキドラム６２の内周に形成されたスプライン溝６１ａに外周が嵌合する複数のブレーキディスク６８ａと、ブレーキハブ６３の外周面に形成されたスプライン溝６３ａに内周が嵌合する複数のブレーキディスク６８ｂが交互に配置され、ブレーキドラム６２に固定されたスナップリング６８ｃに当接してリテニングプレート６８ｄが配置されている。
【００２９】
油圧室６５Ｌに供給される制御油圧でピストン６４を介して各ブレーキディスク６８ａ、６８ｂをブレーキドラム６２に固定したスナップリング６８ｃに当接するリテニングプレート６８ｄに押圧して、互いに摩擦係合する各ブレーキディスク６８ａと６８ｂによってブレーキドラム６２に対するブレーキハブ６３の回転が抑制されるように構成される。これによりブレーキドラム６２が形成されるサイドハウジング部３２Ｌに対する、ブレーキハブ６３が一体形成されたクラッチドラム５２に結合されたキャリヤ４１の回転が制御される。即ち、油圧室６５Ｌに供給される制御油圧に応じて各ブレーキディスク６８ａと６８ｂの摩擦係合力が制御されて、各ブレーキディスク６８ａと６８ｂが完全係合する完全係合状態、各ブレーキディスク６８ａと６８ｂとの係合が完全に解放された解放状態、及び各ブレーキディスク６８ａと６８ｂがスリップ状態で摩擦係合するスリップ係合状態に制御される。
【００３０】
このように構成されたクラッチ機構４２Ｌ及びブレーキ機構４３Ｌを備えることにより、ブレーキ機構４３Ｌを解放し、クラッチ機構４２Ｌを完全係合状態にすることで、左側の回転軸２２Ｌとプラネタリギヤ機構２３Ｌのキャリヤ４１が結合されて同方向に等速回転して第１のピニオン４６、第２のピニオン４７は遊星回転しなくなり、互いに噛み合う第１のサンギヤ４４と第１のピニオン４６及び第２のピニオン４７と第２のサンギヤ４５との相対回転が阻止されて、左側の回転軸２２Ｌとドライブ軸２４Ｌが一体的に回転する。
【００３１】
また、ブレーキ機構４３Ｌを完全係合してプラネタリギヤ機構２３Ｌのキャリヤ４１をメインケース２１のサイドハウジング部３２Ｌに固定し、クラッチ機構４２Ｌを解放することで一体形成された第１のピニオン４６と第２のピニオン４７の遊星回転が可能になる。
【００３２】
これにより左側の回転軸２２Ｌの回転速度に対しドライブ軸２４Ｌは、回転軸２２Ｌに形成された第１のサンギヤ４４と噛み合う第１のピニオン４６による歯車列の歯数諸元及び、第１のピニオン４６と一体形成された第２のピニオン４７と噛み合う第２のサンギヤ４５による歯車列の歯数諸元に従って増速されてプラネタリギヤ機構２３Ｌは増速機構として機能する。即ち、回転軸２２Ｌからプラネタリギヤ機構２３Ｌによる変速トルクがドライブ軸２４Ｌに伝達される。すなわち、本実施の形態によるプラネタリギヤ機構２３Ｌによれば、回転軸２２Ｌの回転を上昇させることなく、増速することが可能となっているのである。
【００３３】
一方、図５に示すように、電動モータ３のロータ３ｒからの右側の回転軸２２Ｒと、右側のドライブ軸２４Ｒとの間はプラネタリギヤ機構２３Ｒによって動力伝達可能に連結され、回転軸２２Ｒとプラネタリギヤ機構２３Ｒのキャリヤ４１との間に第２のクラッチ手段としての右側のクラッチ機構４２Ｒが配置され、メインケース２１のサイドハウジング部３２Ｒとキャリヤ４１との間に第１のクラッチ手段としての右側のブレーキ機構４３Ｒが配置されている。
【００３４】
これらプラネタリギヤ機構２３Ｒ、クラッチ機構４２Ｒ、ブレーキ機構４３Ｒは、それぞれ、図４にて説明した左側のプラネタリギヤ機構２３Ｌ、クラッチ機構４２Ｌ、ブレーキ機構４３Ｌと同様の構成であるので、同一符号を付することで該部の詳細な説明は省略する。
【００３５】
クラッチ機構４２Ｌ、４２Ｒの各油圧室５５Ｌ、５５Ｒ、ブレーキ機構４３Ｌ、４３Ｒの各油圧室６５Ｌ、６５Ｒは、それぞれ図示しない油圧駆動部に接続されており、この油圧駆動部は、後述の後輪駆動制御部８０からの制御信号により、それぞれの油圧室に対する油圧が制御されるようになっている。
【００３６】
車両１には、前輪駆動部４を制御する前輪駆動制御部７０と、後輪駆動部２０を制御する後輪駆動制御部８０が搭載されており、前輪駆動制御部７０と後輪駆動制御部８０には、それぞれの駆動を制御するのに必要な図示しないセンサ、スイッチ類が接続されている。また、前輪駆動制御部７０と後輪駆動制御部８０は接続され、各々の制御状態の信号を送受信する。
【００３７】
前輪駆動制御部７０は、例えば、吸入空気量、スロットル開度、エンジン水温、吸気温、酸素濃度、クランク角、アクセル開度等の車両情報に基づいて、エンジン２についての燃料噴射制御、点火時期制御、電子制御スロットル弁の制御等の公知のエンジンに係る制御を行って、後輪駆動制御部８０で発生している駆動力や、予め設定しておいた駆動力特性等に従って、前輪９Ｌ、９Ｒで発生すべき駆動力を制御するように構成されている。
【００３８】
後輪駆動制御部８０は、制御手段として設けられており、前輪駆動制御部７０の制御状態や、車速、アクセル開度、ブレーキ操作状態等の車両１の走行状態、バッテリ状態等に基づいて、電動モータ３により後輪２５Ｌ、２５Ｒで発生する駆動力を算出し、この駆動力を発生させるのに必要な電力量をバッテリ・バッテリ装置に出力してバッテリ・バッテリ装置から電力を電動モータ３に供給させる一方、必要に応じて、クラッチ機構４２Ｌ、４２Ｒ、ブレーキ機構４３Ｌ、４３Ｒを所定に作動させる。
【００３９】
また、後輪駆動制御部８０は、例えば、車速、舵角、横加速度、ヨーレート、前後加速度等の車両１の走行状態や旋回状態に応じて、車両１の目標とするヨーモーメントを設定し、クラッチ機構４２Ｌ、４２Ｒ、ブレーキ機構４３Ｌ、４３Ｒを所定に作動させて、左右輪間の駆動力配分を制御する。
【００４０】
更に、後輪駆動制御部８０は、ドライバがアクセルを開放して走行するコースト走行時や、減速走行時において、後輪２５Ｌ、２５Ｒの回転により電動モータ３のロータ３ｒが回転されると、バッテリ・バッテリ装置にエネルギの回生を行わせる。
【００４１】
次に、上記構成の作用を説明する。車両１の前輪駆動部４では、エンジン２で発生した駆動力は、トルクコンバータ５から自動変速機６に入力され、変速出力が前輪のフロントドライブ軸７を介してフロントデファレンシャル装置８に伝達され、左右の前輪９Ｌ、９Ｒに伝達される。
【００４２】
後輪駆動制御部８０は、通常の直進走行時では、後輪駆動部２０に通常直進走行モードを実行させ、図６に示すように、プラネタリギヤ機構２３Ｌ、２３Ｒのそれぞれのブレーキ機構４３Ｌ、４３Ｒが共に解放される一方、クラッチ機構４２Ｌ、４２Ｒの各油圧室５５Ｌ、５５Ｒに予め設定された制御油圧を供給される。この制御油圧の供給に伴うクラッチ機構４２Ｌ、４２Ｒの係合状態に応じて電動モータ３で発生した駆動力は、左側の回転軸２２Ｌからドライブ軸２４Ｌへ伝達される駆動トルク（図６中、破線ＤＬ）と右側の回転軸２２Ｒからドライブ軸２４Ｒに伝達される駆動トルク（図６中、破線ＤＲ）とに配分される。
【００４３】
ここで、左側のクラッチ機構４２Ｌが完全係合状態にあっては、この左側のクラッチ機構４２Ｌの完全係合により回転軸２２Ｌとプラネタリギヤ機構２３Ｌのキャリヤ４１が動力伝達可能に完全結合されて第１のピニオン４６、第２のピニオン４７は遊星回転しなくなり、互いに噛み合う第１のサンギヤ４４と第１のピニオン４６及び第２のピニオン４７と第２のサンギヤ４５との相対回転が阻止されて回転軸２２Ｌとドライブ軸２４Ｌが一体的に回転して左後輪２５Ｌに駆動力を伝達する。
【００４４】
同様に、右側の回転軸２２Ｒとプラネタリギヤ機構２３Ｒのキャリヤ４１が結合されて第１のピニオン４６、第２のピニオン４７は遊星回転しなくなり、互いに噛み合う第１のサンギヤ４４と第１のピニオン４６及び第２のピニオン４７と第２のサンギヤ４５との相対回転が阻止されて回転軸２２Ｒとドライブ軸２４Ｒが一体的に回転して右後輪２５Ｒに駆動力を伝達する。このように、通常の直進走行状態では、電動モータ３で発生した駆動力は、左右のドライブ軸２４Ｌと２４Ｒに等トルク配分されて良好な直進走行性が確保できる。
【００４５】
後輪駆動制御部８０は、増速時における直進走行時では、後輪駆動部２０に増速直進走行モードを実行させ、図７に示すように、プラネタリギヤ機構２３Ｌ、２３Ｒのそれぞれのクラッチ機構４２Ｌ、４２Ｒが共に解放される一方、ブレーキ機構４３Ｌ、４３Ｒの各油圧室６５Ｌ、６５Ｒに予め設定された制御油圧を供給される。この制御油圧の供給に伴うブレーキ機構４３Ｌ、４３Ｒの係合状態に応じてプラネタリギヤ機構２３Ｌ、２３Ｒのそれぞれのキャリヤ４１をメインケース２１に固定する。
【００４６】
そして、左側の回転軸２２Ｌに形成された第１のサンギヤ４４から、ピニオン軸４８に支持されて第１のサンギヤ４４に噛み合う第１のピニオン４６に動力伝達され、第１のピニオン４６と一体形成された第２のピニオン４７に噛み合う第２のサンギヤ４５に動力伝達される。これにより左側の回転軸２２Ｌの回転速度に対しドライブ軸２４Ｌが第１のサンギヤ４４と第１のピニオン４６の歯数諸元及び第２のピニオン４７と第２のサンギヤ４５の歯数諸元に従って増速回転すると共にプラネタリギヤ機構２３Ｌによる変速トルクが伝達される（図７中、破線ＤＬ）。
【００４７】
同様に、右側の回転軸２２Ｒに形成された第１のサンギヤ４４から、ピニオン軸４８に支持されて第１のサンギヤ４４に噛み合う第１のピニオン４６に動力伝達され、第１のピニオン４６と一体形成された第２のピニオン４７に噛み合う第２のサンギヤ４５に動力伝達される。これにより右側の回転軸２２Ｒの回転速度に対しドライブ軸２４Ｒが第１のサンギヤ４４と第１のピニオン４６の歯数諸元及び第２のピニオン４７と第２のサンギヤ４５の歯数諸元に従って増速回転すると共にプラネタリギヤ機構２３Ｒによる変速トルクが伝達される（図７中、破線ＤＲ）。このように、本実施の形態によれば、特に、電動モータ３の回転数を高めることなく、ブレーキ機構４３Ｌ、４３Ｒを係合する方向に制御して、クラッチ機構４２Ｌ、４２Ｒを解放する方向に制御することにより、左右等トルク配分で高速な直進走行性を確保できるようになっている。このため、出力の小さい電動モータであっても採用することが可能で、また、電動モータ３の回転数を抑制して省電力走行の設定が容易に行える。
【００４８】
尚、このようなクラッチ機構４２Ｌ、４２Ｒ、ブレーキ機構４３Ｌ、４３Ｒによる速度の切替を行う場合、速度の急変を回避するため、前輪駆動制御部７０による駆動力制御（速度制御）と同期をして行うことが望ましく、また、速度の急変を回避するために、クラッチ機構４２Ｌ、４２Ｒ、ブレーキ機構４３Ｌ、４３Ｒの締結、解放にスリップ係合を用いて制御することが望ましい。
【００４９】
また、後輪駆動制御部８０は、ワインディング走行時では、後輪駆動部２０に左右輪駆動力制御モードを実行させ、例えば左旋回時においては、後輪駆動部２０は、左旋回駆動力制御モードに制御される。図８は、左旋回駆動力制御モードにおける駆動力伝達系路を矢印ＤＲで示す作動説明図である。
【００５０】
左旋回駆動力制御モードにおいては、旋回内側である左側のブレーキ機構４３Ｌを解放すると共に、左側のクラッチ機構４２Ｌを解放状態にする一方、旋回外側である右側のブレーキ機構４３Ｒを完全係合して右側のプラネタリギヤ機構２３Ｒのキャリヤ４１をメインケース２１に固定し、クラッチ機構４２Ｒを解放する。
【００５１】
これにより、電動モータ３で発生された駆動力は、右側の回転軸２２Ｒに形成された第１のサンギヤ４７から、この第１のサンギヤ４７に噛み合う第１のピニオン４６に動力伝達され、第１のピニオン４６と一体形成された第２のピニオン４７に噛み合う第２のサンギヤ４５に動力伝達される。こうして、右側の回転軸２２Ｒの回転速度に対しドライブ軸２４Ｒが第１のサンギヤ４７と第１のピニオン４６の歯数諸元及び第２のピニオン４７と第２のサンギヤ４６の歯数諸元に従って増速回転すると共にプラネタリギヤ機構２３Ｒによる変速トルクが伝達される。
【００５２】
一方、右側のドライブ軸２４Ｒに動力伝達された駆動トルク分を減じた駆動トルクがド左側の回転軸２２Ｌに配分されてプラネタリギヤ機構２３Ｌを介して左側のドライブ軸２４Ｌに動力伝達する。これにより、旋回内側となる左側のドライブ軸２４Ｌに対して旋回外側となる右側のドライブ軸２４Ｒが増速回転駆動され、左後輪２５Ｌに対し旋回半径が大きい右後輪２５Ｒが増速回転駆動されて左後輪２５Ｌの駆動トルクの損失がなくなり、かつ積極的に駆動トルクが右後輪２５Ｒ側に配分されて左旋回走行が容易に行え、旋回性能が向上する。
【００５３】
この旋回走行にあたり、左側の回転軸２２Ｌとドライブ軸２４Ｌとの間に配置された左側のプラネタリギヤ機構２３Ｌは、回転軸２２Ｌに形成された第１のサンギヤ４４と第１のピニオン４６の歯車列と及び第２のピニオン４７とドライブ軸２４Ｌに形成された第２のサンギヤ４５の歯車列によって回転軸２２Ｌとドライブ軸２４Ｌとの間の差動回転が許容されて左後輪２５Ｌと右後輪２５Ｒの回転差によるブレーキング現象が回避できる。即ち左側のプラネタリギヤ機構２３Ｌが差動機構として作用する。
【００５４】
また、予め設定された舵角等に応じて左側のクラッチ機構４２Ｌをスリップ係合状態に制御すると、プラネタリギヤ機構２３Ｌを介して左側のドライブ軸２４Ｌへの伝達トルクが制御され、左側のドライブ軸２４Ｌ側の駆動トルクの一部を右側のドライブ軸２４Ｒ側に流して左右のドライブ軸２４Ｌ、２４Ｒへのトルク配分比が制御されて更に旋回走行性能が向上できる。また、このクラッチ機構４２Ｌ、４２Ｒをスリップ係合状態に制御することによって前輪９Ｌ、９Ｒ及び後輪２５Ｌ、２５Ｒとの回転半径の差異によるタイトコーナブレーキング現象の発生が回避されて旋回走行性能が確保できる。
【００５５】
更に、左旋回走行状態に応じて左側のブレーキ機構４３Ｌを解放からスリップ状態で緻密に制御して左側のドライブ軸２４Ｌの回転速度を制御すると共に、ブレーキ機構４３Ｌのスリップ状態に応じて右側のドライブ軸２４Ｌの駆動トルクの一部を左側のドライブ軸２４Ｌ側に流してトルク配分比を緻密に制御することによって、更に旋回性能を向上させることができる。
【００５６】
また、後輪駆動制御部８０は、低速旋回走行時においては、後輪駆動部２０を差動モードに制御する。例えば低速左旋回時においては、後輪駆動部２０は左旋回差動制御モードに制御される。図９は、左旋回差動制御モードにおける駆動力伝達系路を矢印ＤＲで示す作動説明図である。
【００５７】
左旋回差動制御モードにおいては、左右のブレーキ機構４３Ｌ及び４３Ｒを共に解放し、転舵角等に応じて右側のクラッチ機構４２Ｒを完全係合して左側のクラッチ機構４２Ｌを解放する。この右側のクラッチ機構４２Ｒの完全係合によって、右側の回転軸２２Ｒとプラネタリギヤ機構２３Ｒのキャリヤ４１が結合されて第１のピニオン４６、第２のピニオン４７は遊星回転しなくなり、互いに噛み合う第１のサンギヤ４４と第１のピニオン４６及び第２のピニオン４７と第２のサンギヤ４５との相対回転が阻止されて回転軸２２Ｒとドライブ軸２４Ｒが一体的に回転し、右後輪２５Ｒに駆動トルクが伝達される。
【００５８】
一方、右側のドライブ軸２４Ｒに動力伝達された駆動トルク分を減じた駆動トルクが左側の回転軸２２Ｌに配分されてプラネタリギヤ機構２３Ｌを介して左側のドライブ軸２４Ｌに動力伝達する。
【００５９】
このとき、左側の回転軸２２Ｌとドライブ軸２４Ｌとの間に配置された左側のプラネタリギヤ機構２３Ｌは、回転軸２２Ｌに形成された第１のサンギヤ４４と第１のピニオン４６の歯車列及び第２のピニオン４７とドライブ軸２４Ｌに形成された第２のサンギヤ４５の歯車列によって回転軸２２Ｌとドライブ軸２４Ｌとの間の差動回転が許容されて旋回内側の車輪２５Ｌと旋回外側の車輪２５Ｒの回転差によるブレーキング現象が回避できる。即ち、プラネタリギヤ機構２３Ｌが差動機能を果たす。
【００６０】
更に、後輪駆動制御部８０は、低μ路走行においては、左側のクラッチ機構４２Ｌをスリップ状態に制御することによって回転軸２２Ｌとプラネタリギヤ機構２３Ｌのキャリヤ４１の差動を制限してプラネタリギヤ機構２３Ｌによる回転軸２２Ｌとドライブ軸２４Ｌとの差動を制限してドライブ軸２４Ｌ側への伝達トルクを増大させる。このドライブ軸２４Ｌ側の駆動トルクの増大により、車両のスリップを防止して駆動力の確保や尻振り等の挙動を防止し、走破性を向上させることができる。また、アクセル操作に対する車両の姿勢コントロールが良好になる。即ちクラッチ機構４２Ｌが左右のドライブ軸２４Ｌと２４Ｒの差動を抑制して走破性を確保するＬＳＤ機能を有する。
【００６１】
このように本発明の実施の形態による後輪駆動部２０によれば、メインケース２１の略中央に固定した電動モータ３のロータ３ｒの両側から該ロータ３ｒの回転軸方向に突出すると共にロータ３ｒと一体回転する一対の回転軸２２Ｌ、２２Ｒと左右のドライブ軸２４Ｌ、２４Ｒとの間にプラネタリギヤ機構２３Ｌ、２３Ｒを配置し、プラネタリギヤ機構２３Ｌ、２３Ｒの各キャリヤ４１とメインケース２１との間に配置されたブレーキ機構４３Ｌ、４３Ｒと、各キャリヤ４１と回転軸２２Ｌ、２２Ｒとの間に配置されたクラッチ機構４２Ｌ、４２Ｒとを後輪駆動制御部８０により走行状態に応じて係合制御することによって左右の後輪２５Ｌ、２５Ｒの差動機能及び差動制限機能が得られる。このため、差動機構部と駆動力配分機構部を個別に配置していた従来のデファレンシャル装置に比べて構成が極めて簡素化される。この構成の簡素化に伴い、後輪駆動部２０の小型化及び軽量化が可能になり、後輪駆動部２０の車載性が向上すると共に、軽量化に伴い燃費の向上が期待できる。
【００６２】
更に、プラネタリギヤ機構２３Ｌ、２３Ｒの歯車諸元の変更やブレーキ機構４３Ｌ、４３Ｒ及びクラッチ機構４２Ｌ、４２Ｒの係合制御により左右後輪２５Ｌ、２５Ｒへの種々の駆動力配分比が容易に得られ、後輪駆動部２０による駆動力配分制御の設計自由度が大きく、優れた旋回走行性の向上及びＬＳＤ機能等による走破性の向上が図れる。
【００６３】
また、クラッチ機構４２Ｌ、４２Ｒのそれぞれのクラッチドラムと、ブレーキ機構４３Ｌ、４３Ｒの各ブレーキハブ６３を一体形成することによって、クラッチドラムとブレーキハブの共用化が得られて構成の簡素化が得られる。特にクラッチドラム５２の外周にブレーキハブ６３を対向配置することによってクラッチ機構４２Ｌ、４２Ｒの外周にブレーキ機構４３Ｌ、４３Ｒが同軸芯上に配設されてクラッチ機構４２Ｌ、４２Ｒ、ブレーキ機構４３Ｌ、４３Ｒを収容するメインケース２１の左右方向の短縮が得られ、小型化及び軽量化が確保される。
【００６４】
そして、本発明の実施の形態による後輪駆動部２０によれば、従来のデファレンシャル装置で、デファレンシャルギヤが設けられていたスペースのデファレンシャルギヤを全廃し、この空いたスペースに電動モータ３を配置すると共に、デファレンシャル装置に駆動力を伝達するハイポイドギヤを省略して構成できるので、電動モータ３で発生した駆動力をハイポイドギヤ等による効率の低下を招くことなくそのまま出力でき、高効率の後輪駆動部２０とすることができる。
【００６５】
また、電動モータ３は、従来のデファレンシャルギヤが設けられていたスペースに設けられるためスペース効率に優れ、更に、大きなモータ径の電動モータ３を採用することができるため、モータトルクの増幅も可能である。
【００６６】
更に、本実施の形態による後輪駆動部２０によれば、電動モータ３の左右に、プラネタリギヤ機構２３Ｌ、２３Ｒを介してドライブ軸２４Ｌ、２４Ｒを連結するようになっているのでプラネタリギヤ機構２３Ｌ、２３Ｒを、上述のように制御することで、上述の差動機能、差動制限機能、駆動力配分機能を得ることができ、優れた走行性能を得ることができる。
【００６７】
また、上述の如く、本実施の形態による後輪駆動部２０によれば、特に、電動モータ３の回転数を高めることなく、ブレーキ機構４３Ｌ、４３Ｒを係合する方向に制御して、クラッチ機構４２Ｌ、４２Ｒを解放する方向に制御することにより、左右等トルク配分で高速な直進走行性を確保できるようになっている。このため、モータ径に依存することなく出力の小さい電動モータであっても採用することが可能で、また、電動モータ３の回転数を抑制して省電力走行の設定が容易に行える。
【００６８】
本発明の実施の形態では、前輪がエンジン２で発生する駆動力で駆動され、後輪が電動モータ３発生する駆動力で駆動されるハイブリッド車両の後輪駆動部２０に採用した例で説明したが、前輪に対しても採用することができることは云うまでもなく、前輪と後輪とに本実施の形態による駆動装置を採用すれば、全輪駆動の電気自動車が容易に実現できる。また、前輪が電動モータ３発生する駆動力で駆動されるハイブリッド車両、後輪がエンジンで発生する駆動力で駆動される車両に適用することも可能である。
【００６９】
また、本発明の実施の形態では、電動モータ３を左右輪間に設け、左輪と右輪とを駆動する駆動装置を例に説明したが、電動モータ３を前後軸間に設け、前軸と後軸とを駆動する駆動装置に対しても適用できる。
【００７０】
更に、本発明の実施の形態では、前輪がエンジン２で発生する駆動力で駆動され、後輪が電動モータ３発生する駆動力で駆動されるハイブリッド車両の後輪駆動部２０に採用した例で説明したが、エンジン２による駆動装置を有しない車両に対しても適用できる。
【符号の説明】
【００７１】
１    車両
２    エンジン
３    電動モータ（電動機）
３ｓ  ステータ
３ｒ  ロータ
４    前輪駆動部
９Ｌ、９Ｒ  前輪
２０    後輪駆動部
２１    メインケース
２２Ｌ、２２Ｒ  回転軸
２３Ｌ、２３Ｒ  プラネタリギヤ機構（遊星歯車機構）
２４Ｌ、２４Ｒ  ドライブ軸
２５Ｌ、２５Ｒ  後輪
４１    キャリヤ
４２Ｌ、４２Ｒ  クラッチ機構（第２のクラッチ手段）
４３Ｌ、４３Ｒ  ブレーキ機構（第１のクラッチ手段）
４４    第１のサンギヤ
４５    第２のサンギヤ
４６    第１のピニオン
４７    第２のピニオン
７０    前輪駆動制御部
８０    後輪駆動制御部（制御手段）
【図１】
2014019263.tif 000003
【図２】
2014019263.tif 000004
【図３】
2014019263.tif 000005
【図４】
2014019263.tif 000006
【図５】
2014019263.tif 000007
【図６】
2014019263.tif 000008
【図７】
2014019263.tif 000009
【図８】
2014019263.tif 000010
【図９】
2014019263.tif 000011