(57)【要約】  軸方向にコンパクトに構成される車両用駆動装置を提供する。  アウタロータ型の電動機ＭＧを使用することで、ロータ２８の内周から動力を出力する第１の動力伝達経路PASS1、およびロータ２８の外側から動力を出力する第２の動力伝達経路PASS2の２つの動力伝達経路を構成することができる。従って、例えばロータ２８の内側および外側に変速機構（内側遊星歯車装置１２、外側遊星歯車装置１６）を設けることも可能となるので、車両用駆動装置１０を軸方向にコンパクトに構成することができる。
2013128647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータの外周側にロータが配置されるアウタロータ型の電動機を備えた車両用駆動装置であって、
前記ロータの内側と駆動輪とを連結する第１の動力伝達経路と、
前記ロータの外側と前記駆動輪とを連結する第２の動力伝達経路とを、備え、
前記第１の動力伝達経路と前記第２の動力伝達経路とは、異なるギヤ比を有しており、
前記第１の動力伝達経路および前記第２の動力伝達経路のいずれか一方の動力伝達経路を前記駆動輪と連結することで変速することを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
前記電動機のロータが前記ステータよりも軸方向に長く形成されることで、該ロータの内周側に内側遊星歯車装置が配置され、
前記ロータの外周側には外側遊星歯車装置が配置され、
前記ロータの内周側には、前記内側遊星歯車装置のリングギヤが一体的に形成され、
前記ロータの外周側には前記外側遊星歯車装置のサンギヤが一体的に形成されていることを特徴とする請求項１の車両用駆動装置。
【請求項３】
前記内側遊星歯車装置は、シングルピニオン型の遊星歯車装置で構成され、該内側遊星歯車装置のサンギヤが前記ステータに連結され、該内側遊星歯車装置のリングギヤが前記ロータに連結され、該内側遊星歯車装置のキャリヤが第１クラッチを介して前記駆動輪に連結され、
前記外側遊星歯車装置は、シングルピニオン型の遊星歯車装置で構成され、該外側遊星歯車装置の前記サンギヤが前記ロータに連結され、該外側遊星歯車装置のリングギヤが非回転部材に連結され、該外側遊星歯車装置のキャリヤが第２クラッチを介して前記駆動輪に連結されていることを特徴とする請求項２の車両用駆動装置。
【請求項４】
前記内側遊星歯車装置は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置で構成され、該内側遊星歯車装置のキャリヤが前記ステータに連結され、該内側遊星歯車装置のリングギヤが前記ロータに連結され、該内側遊星歯車装置のサンギヤが第１クラッチＣ１を介して前記駆動輪に連結され、
前記外側遊星歯車装置は、シングルピニオン型の遊星歯車装置で構成され、該外側遊星歯車装置のサンギヤが前記ロータに連結され、該外側遊星歯車装置のリングギヤが非回転部材に連結され、該外側遊星歯車装置のキャリヤが第２クラッチを介して前記駆動輪に連結されていることを特徴とする請求項２の車両用駆動装置。
【請求項５】
前記第１クラッチおよび前記第２クラッチのうちの一方がワンウェイクラッチで構成されることを特徴とする請求項３または４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、電動機を備えた車両用駆動装置に係り、特に、車両用駆動装置のコンパクト化に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車をはじめとして、電動機を備えた車両用駆動装置が実現されている。特許文献１に記載のモータ駆動車両の動力伝達装置もその一例である。特許文献１に記載の動力伝達装置においては、低速ギヤ段および高速ギヤ段の２速の変速が可能な変速機１２を備え、電動モータ１１の回転を変速機１２によって変速している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３６８９４号公報
【特許文献２】特開２００６−１８３８６１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、特許文献１の動力伝達装置は、軸方向において電動モータ１１および変速機１２が並んで配置されている。従って、動力伝達装置が軸方向に大きくなるという問題がある。このように電動モータ１１と変速機１２とを軸方向に並んで配置するのは、電動モータ１１は、ロータが内周側に配置されるインナーロータ型の電動機であるため、電動機のロータ軸を軸方向に延長させて変速機と連結する必要があるためである。【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、軸方向にコンパクトに構成される車両用駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための、第１発明の要旨とするところは、ステータの外周側にロータが配置されるアウタロータ型の電動機を備えた車両用駆動装置であって、(a)前記ロータの内側と駆動輪とを連結する第１の動力伝達経路と、(b)前記ロータの外側と前記駆動輪とを連結する第２の動力伝達経路とを、備え、(c)前記第１の動力伝達経路と前記第２の動力伝達経路とは、異なるギヤ比を有しており、(d)前記第１の動力伝達経路および前記第２の動力伝達経路のいずれか一方の動力伝達経路を前記駆動輪と連結することで変速するものである。
【発明の効果】
【０００７】
このようにすれば、アウタロータ型の電動機を使用することで、ロータの内周から動力を出力する第１の動力伝達経路、およびロータの外側から動力を出力する第２の動力伝達経路の２つの動力伝達経路を構成することができる。従って、例えばロータの内側および外側に変速機構を設けることも可能となるので、車両用駆動装置を軸方向にコンパクトに構成することができる。【０００８】
また、好適には、第２発明の要旨とするところは、第１発明の車両用駆動装置において、(a)前記電動機のロータが前記ステータよりも軸方向に長く形成されることで、そのロータの内周側に内側遊星歯車装置が配置され、(b)前記ロータの外周側には外側遊星歯車装置が配置され、(c)前記ロータの内周側には、前記内側遊星歯車装置のリングギヤが一体的に形成され、(d)前記ロータの外周側には前記外側遊星歯車装置のサンギヤが一体的に形成されている。このようにすれば、ロータと径方向に重複する位置に、内側遊星歯車装置および外側遊星歯車装置を配置することができるので、車両用駆動装置が軸方向に長くなることを抑制できる。また、ロータに内側遊星歯車装置のリングギヤおよび外側遊星歯車装置のサンギヤが一体的に形成されることで、部品点数の増加も抑制される。【０００９】
また、好適には、第３発明の要旨とするところは、第２発明の車両用駆動装置において、(a)前記内側遊星歯車装置は、シングルピニオン型の遊星歯車装置で構成され、その内側遊星歯車装置のサンギヤが前記ステータに連結され、その内側遊星歯車装置のリングギヤが前記ロータに連結され、その内側遊星歯車装置のキャリヤが第１クラッチを介して前記駆動輪に連結され、(b)前記外側遊星歯車装置は、シングルピニオン型の遊星歯車装置で構成され、その外側遊星歯車装置のサンギヤが前記ロータに連結され、その外側遊星歯車装置のリングギヤが非回転部材に連結され、その外側遊星歯車装置のキャリヤが第２クラッチを介して前記駆動輪に連結されている。このようにすれば、第１クラッチおよび第２クラッチの何れかを選択的に係合することで、２速の変速を達成することができる。【００１０】
また、好適には、第４発明の要旨とするところは、第２発明の車両用駆動装置において、(a)前記内側遊星歯車装置は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置で構成され、その内側遊星歯車装置のキャリヤが前記ステータに連結され、その内側遊星歯車装置のリングギヤが前記ロータに連結され、その内側遊星歯車装置のサンギヤが第１クラッチを介して前記駆動輪に連結され、(b)前記外側遊星歯車装置は、シングルピニオン型の遊星歯車装置で構成され、その外側遊星歯車装置のサンギヤが前記ロータに連結され、その外側遊星歯車装置のリングギヤが非回転部材に連結され、その外側遊星歯車装置のキャリヤが第２クラッチを介して前記駆動輪に連結されている。このようにすれば、第１クラッチおよび第２クラッチの何れかを選択的に係合することで、２速の変速を達成することができる。【００１１】
また、好適には、第５発明の要旨とするところは、第３発明または第４発明の車両用駆動装置において、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチのうちの一方がワンウェイクラッチで構成される。このようにすれば、車両用駆動装置をさらにシンプルに構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明が好適に適用された車両用駆動装置の骨子図である。
【図２】図１のロータの構成を具体的に示した図である。
【図３】図１の車両用駆動装置において、内側遊星歯車装置および外側遊星歯車装置の各回転要素の回転速度を示す共線図である。
【図４】本発明の他の実施例である車両用駆動装置の骨子図である。
【図５】本発明のさらに他の実施例である車両用駆動装置の骨子図である。
【図６】図５の車両用駆動装置において、内側遊星歯車装置および外側遊星歯車装置の各回転要素の回転速度を示す共線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ここで、好適には、前記第１クラッチおよび第２クラッチは、油圧式の摩擦係合装置や電磁クラッチが使用される。
【００１４】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明が好適に適用された車両用駆動装置１０（以下、駆動装置１０という）の骨子図である。駆動装置１０は、駆動源として機能する電動機ＭＧ、第１の変速機構として機能するシングルピニオン型の内側遊星歯車装置１２、内側遊星歯車装置１２と駆動輪１４との間を選択的に連結する第１クラッチＣ１、第２の変速機構として機能する外側遊星歯車装置１６、および外側遊星歯車装置１６と駆動輪１４とを選択的に連結する第２クラッチＣ２を、非回転部材であるケース１８内に備えて構成されている。なお、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２は、何れも出力軸２０、ファイナルギヤ対２２、およびデファレンシャル装置（終減速機）２４を介して左右の駆動輪１４（一方は図示せず）に連結されている。【００１６】
電動機ＭＧは、駆動力を発生させるモータ（発動機）および反力を発生させるジェネレータ（発電機）としての機能を有するモータジェネレータである。ここで、本実施例の電動機ＭＧは、ステータの外周側にロータが配置されるアウタロータ型の電動機である。図１に示すように、電動機ＭＧは、回転軸心Ｃを中心に配置され回転不能に固定されているステータ２６と、そのステータ２６の外周側に配置されている円形筒状のロータ２８とを、備えている。【００１７】
ステータ２６の外周側に配置されるロータ２８は、その外周両端に設けられている軸受３０および軸受３２を介して非回転部材であるケース１８に回転軸心Ｃまわりに回転可能に支持されている。また、ロータ２８は、軸方向において出力軸２０側にステータ２６よりも軸方向に長く形成（延長）されている。従って、ロータ２８の軸方向において出力軸２０側の内周には空間が形成され、この空間に内側遊星歯車装置１２が配置されている。このように、内側遊星歯車装置１２がロータ２８の内周側に配置されるので、ロータ２８と内側遊星歯車装置１２とが軸方向に並んで配置される場合には必要となる連結部材も不要となり、部品点数の増加が抑制される。また、内側遊星歯車装置１２が電動機ＭＧ内周に収容されることで、駆動装置１０が軸方向にコンパクトに構成される。【００１８】
内側遊星歯車装置１２は、サンギヤＳ１、ピニオンギヤＰ１、そのピニオンギヤＰ１を自転及び公転可能に支持するキャリヤＣＡ１、及び上記ピニオンギヤＰ１を介して上記サンギヤＳ１と噛み合うリングギヤＲ１を備える、シングルピニオン型の遊星歯車装置で構成されている。内側遊星歯車装置１２のサンギヤＳ１はステータ２６に連結されることで回転不能に固定され、リングギヤＲ１は電動機ＭＧのロータ２８に連結され、キャリヤＣＡ１は第１クラッチＣ１を介して出力軸２０に連結されている。なお、出力軸２０は、ファイナルギヤ対２２、デファレンシャル装置２４を介して駆動輪１４に連結されていることから、キャリヤＣＡ１は、第１クラッチＣ１を介して駆動輪１４に連結されている。これより、電動機ＭＧ（すなわちロータ２８）の回転が、減速されてキャリヤＣＡ１から出力される。また、ロータ２８の内側に形成されたリングギヤＲ１から、内側遊星歯車装置１２、第１クラッチＣ１、出力軸２０、ファイナルギヤ対２２、デファレンシャル装置２４を介して駆動輪１４を連結する第１の動力伝達経路PASS１が形成される。【００１９】
ロータ２８の外周側には、外側遊星歯車装置１６が配置されている。従って、ロータ２８と外側遊星歯車装置１６とが径方向に重複する位置に配置される（すなわち軸方向において同じ位置に配置される）ので、外側遊星歯車装置１６の軸方向の長さ分だけ駆動装置１０がコンパクトに構成される。また、ロータ２８と外側遊星歯車装置１６とが軸方向に並んで配置される場合には必要となる連結部材が不要となるので、部品点数の増加も抑制される。【００２０】
また、外側遊星歯車装置１６は、サンギヤＳ２、ピニオンギヤＰ２、そのピニオンギヤＰ２を自転及び公転可能に支持するキャリヤＣＡ２、及び上記ピニオンギヤＰ２を介して上記サンギヤＳ２と噛み合うリングギヤＲ２を備える、シングルピニオン型の遊星歯車装置で構成されている。外側遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２はロータ２８に連結され、リングギヤＲ２は非回転部材であるケース１８に連結され、キャリヤＣＡ２が第２クラッチＣ２を介して出力軸２０に連結されている。なお、出力軸２０は、ファイナルギヤ対２２、デファレンシャル装置２４を介して駆動輪１４に連結されていることから、キャリヤＣＡ２は、第２クラッチＣ２を介して駆動輪１４に連結されている。これより、電動機ＭＧ（すなわちロータ２８）の回転が、減速されてキャリヤＣＡ２から出力される。このロータ２８の外側に形成されたサンギヤＳ２から、外側遊星歯車装置１６、第２クラッチＣ２、出力軸２０、ファイナルギヤ対２２、デファレンシャル装置２４を介して駆動輪１４を連結する第２の動力伝達経路PASS2が形成される。【００２１】
図２は、図１のロータ２８の構造を具体的に示した図である。ロータ２８は、円筒形状の本体２８ａと、本体２８ａの内周側に配置されている複数枚の積層鋼板から成るロータコア２８ｂとを備えている。また、本体２８ａの軸方向において軸受３２側の内周側には、ロータコア２８ｂと軸方向に並んで内側遊星歯車装置１２のリングギヤＲ１が一体形成されている。さらに、本体２８ａの軸方向において中央近傍の外周側には、外側遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２が一体形成されている。これより、ロータ２８と内側遊星歯車装置１２のリングギヤＲ１とを連結する連結部材、およびロータ２８と外側遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２とを連結する連結部材が不要となるので、部品点数の増加も抑制され生産コストが低減される。なお、ロータ２８の内周側は、リングギヤＲ１のみ形成されるので、内歯が２つ形成される場合と比べても生産性は良好である。また、ステータ２６およびそれに連結される内側遊星歯車装置１２のサンギヤＳ１についても一体形成された構造とすることで、部品点数の増加をさらに抑制することもできる。【００２２】
第１クラッチＣ１は、回転軸心Ｃ上において内側遊星歯車装置１２の出力部材であるキャリヤＣＡ１と出力軸２０との間に介挿されており、これら内側遊星歯車装置１２のキャリヤＣＡ１と出力軸２０とを選択的に連結する。第１クラッチＣ１は、例えば油圧によって制御される油圧式摩擦係合装置や電磁クラッチが使用される。【００２３】
第２クラッチは、外側遊星歯車装置１６の出力部材であるキャリヤＣＡ２と出力軸２０との間に介挿されており、これら外側遊星歯車装置１６のキャリヤＣＡ２と出力軸２０とを選択的に連結する。第２クラッチＣ２は、例えば油圧に制御される油圧式摩擦係合装置や電磁クラッチが使用される。【００２４】
上記のように構成される駆動装置１０の作動について説明する。本実施例の駆動装置１０は、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２を選択的に係合することで、前記第１の動力伝達経路PASS1および第２の動力伝達経路PASS2の何れか一方を連結状態とすることで２速の変速段を達成する。具体的には、第１クラッチＣ１が係合される一方、第２クラッチＣ２が解放されると、第１の動力伝達経路PASS1が動力伝達状態となり、ロータ２８が、内側遊星歯車装置１２、第１クラッチＣ１、出力軸２０、ファイナルギヤ対２２、およびデファレンシャル装置２４を介して駆動輪１４に作動的に連結される。そして、ロータ２８の回転が、内側遊星歯車装置１２のギヤ比γ１に基づいて変速されて出力軸２０から出力され、駆動輪１４に伝達される。なお、内側遊星歯車装置１２のギヤ比γ１は、サンギヤＳ１の歯数Ｚs1とリングギヤＲ１の歯数Ｚr1の比をα1（＝Ｚs1/Ｚr1）としたとき、ギヤ比γ１は下式（１）で示される。
γ１＝１＋α１・・・（１）【００２５】
また、第１クラッチＣ１が解放される一方、第２クラッチＣ２が係合されると、第２の動力伝達経路PASS2が連結状態となり、ロータ２８が、外側遊星歯車装置１６、第２クラッチＣ２、出力軸２０、ファイナルギヤ対２２、およびデファレンシャル装置２４を介して駆動輪１４に作動的に連結される。そして、ロータ２８の回転が、外側遊星歯車装置１６のギヤ比γ２に応じて変速されて出力軸２０から出力され、駆動輪１４に伝達される。なお、外側遊星歯車装置１６のギヤ比γ２は、サンギヤＳ２の歯数Ｚs2とリングギヤＲ２の歯数Ｚr2との比をα2（＝Ｚs2/Ｚr2）としたとき、ギヤ比γ２は、下式（２）で示される。
γ2＝(１＋α2)/α2・・・（２）【００２６】
図３は、駆動装置１０において、内側遊星歯車装置１２および外側遊星歯車装置１６の各回転要素の回転速度を直線で示す共線図である。図３において左側が内側遊星歯車装置１２の回転速度を示し、右側が外側遊星歯車装置１６の回転速度を示している。また、図３に示す縦線は、左側から順番に、内側遊星歯車装置１２のサンギヤＳ１、内側遊星歯車装置１２のキャリヤＣＡ１、内側遊星歯車装置１２のキャリヤＣＡ１および外側遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２、外側遊星歯車装置１６のキャリヤＣＡ２、外側遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２の回転速度をそれぞれ示している。【００２７】
図３左側に示す内側遊星歯車装置１２の回転速度について説明すると、サンギヤＳ１はステータ２６に連結されているため、回転速度が零となっている。また、入力要素であるリングギヤＲ１は、電動機ＭＧ（ロータ２８）に連結されているので、電動機ＭＧの回転速度Ｎmgと等しくなる。そして、出力要素であるキャリヤＣＡ１は、内側遊星歯車装置１２のギヤ比γ１に基づいた回転速度Ｎout1となる。図３および式（１）からもわかるように、内側遊星歯車装置１２は、リングギヤＲ１に入力される電動機ＭＧの回転を減速してキャリヤＣＡ１から出力する減速機構として機能している。【００２８】
また、図３右側に示す外側遊星歯車装置１６の回転速度について説明すると、入力要素であるサンギヤＳ２は、電動機ＭＧ（ロータ２８）に連結されているので、電動機ＭＧの回転速度Ｎmgと等しくなる。また、リングギヤＲ２は、非回転部材であるケース１８に連結されているので回転速度が零となる。そして、出力要素であるキャリヤＣＡ２は、外側遊星歯車装置１６のギヤ比γ２に基づいた回転速度Ｎout2となる。図３および式（２）からもわかるように、外側遊星歯車装置１６は、サンギヤＳ２に入力される電動機ＭＧの回転を減速してキャリヤＣＡ２から出力する減速機構として機能する。【００２９】
ここで、内側遊星歯車装置２１のギヤ比γ１と外側遊星歯車装置１６のギヤγ２とは異なる値に設定されている。従って、第１の動力伝達経路PASS1と第２の動力伝達経路PASS2とで、電動機ＭＧの回転を異なる回転速度に変速して出力するので、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の何れかを選択的に係合することで、第１の動力伝達経路PASS1および第２の動力伝達経路PASS2の何れか一方を連結することにより、２速の変速を達成することができる。【００３０】
本実施例では、ギヤ比γ２がギヤ比γ１よりも大きな値に設定されていることから、第１クラッチＣ１が係合されると第１の動力伝達経路PASS1が連結状態となり、駆動装置１０が高速ギヤ段に変速される。また、第２クラッチＣ２が係合されると、第２の動力伝達経路PASS2が連結状態となって、電動機ＭＧの回転が第１の動力伝達経路PASS1が連結される場合よりもさらに減速され、駆動装置１０が低速ギヤ段に変速される。従って、例えば低速走行状態では、第２クラッチＣ２が係合されることにより低速ギヤ段に変速される。また、車速が上昇して高速走行状態となると、第２クラッチＣ２が解放されると共に第１クラッチＣ１が係合され、駆動装置１０が高速ギヤ段に変速される。なお、ニュートラル状態では、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が解放される。このように、駆動装置１０においては、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が選択的に係合されることによって２速の変速が可能となる。【００３１】
上述のように、本実施例によれば、アウタロータ型の電動機ＭＧを使用することで、ロータ２８の内周から動力を出力する第１の動力伝達経路PASS1、およびロータ２８の外側から動力を出力する第２の動力伝達経路PASS2の２つの動力伝達経路を構成することができる。従って、例えばロータ２８の内側および外側に変速機構（内側遊星歯車装置１２、外側遊星歯車装置１６）を設けることも可能となるので、車両用駆動装置１０を軸方向にコンパクトに構成することができる。【００３２】
また、本実施例によれば、電動機ＭＧのロータ２８がステータ２６よりも軸方向に長く形成されることで、そのロータ２８の内周側に内側遊星歯車装置１４が配置され、ロータ２８の外周側には外側遊星歯車装置１６が配置され、ロータ２８の内周側には、内側遊星歯車装置１２のリングギヤＲ１が一体的に形成され、ロータ２８の外周側には外側遊星歯車装置１６のサンギヤＳ１が一体的に形成されている。このようにすれば、ロータ２８と径方向に重複する位置に、内側遊星歯車装置１２および外側遊星歯車装置１６を配置することができるので、車両用駆動装置１０が軸方向に長くなることを抑制できる。また、ロータ２８に内側遊星歯車装置１２のリングギヤＲ１および外側遊星歯車装置１６のサンギヤＳ１が一体的に形成されることで、部品点数の増加も抑制され製造コストが抑制される。【００３３】
また、本実施例によれば、内側遊星歯車装置１２は、シングルピニオン型の遊星歯車装置で構成され、その内側遊星歯車装置１２のサンギヤＳ１がステータ２８に連結され、内側遊星歯車装置１２のリングギヤＲ１がロータ２８に連結され、内側遊星歯車装置１２のキャリヤＣＡ１が第１クラッチＣ１を介して駆動輪１４に連結され、外側遊星歯車装置１６は、シングルピニオン型の遊星歯車装置で構成され、外側遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２がロータ２８に連結され、外側遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２がケース１８に連結され、外側遊星歯車装置１６のキャリヤＣＡ２が第２クラッチＣ２を介して駆動輪１４に連結されている。このようにすれば、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の何れかを選択的に係合することで、２速の変速を達成することができる。【００３４】
また、本実施例によれば、ロータ２８は、軸受３０および軸受３２の２個の軸受で保持することができる。【００３５】
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例２】
【００３６】
図４は、本発明の他の実施例である車両用駆動装置４０（以下、駆動装置４０という）の骨子図である。駆動装置４０を前述した駆動装置１０と比較すると、駆動装置１０に設けられている第２クラッチＣ２に代わって、ワンウェイクラッチＦ０が設けられている。なお、他の構成については前述した駆動装置１０と同様であるのでその説明を省略し、前述の実施例と相違する点であるワンウェイクラッチＦ０の構成および作動について説明する。【００３７】
ワンウェイクラッチＦ０は、外側遊星歯車装置１６のキャリヤＣＡ２と出力軸２０との間に設けられており、一方向のみの相対回転を許容する。具体的には、ワンウェイクラッチＦ０は、外側遊星歯車装置１６のキャリヤＣＡ２の回転速度が出力軸２０の回転速度よりも高い場合にはキャリヤＣＡ２と出力軸２０とを連結し、出力軸２０の回転速度の方がキャリヤＣＡ２の回転速度よりも高くなると空転状態して連結を遮断するように構成されている。なお、ワンウェイクラッチＦ０は、例えばスプラグ式のワンウェイクラッチが使用される。【００３８】
以下、駆動装置４０の具体的な作動について説明する。駆動装置４０において第１クラッチＣ１が解放された状態で電動機ＭＧが回転すると、外側遊星歯車装置１６を介してキャリヤＣＡ２が回転する。このとき、ワンウェイクラッチＦ０が連結されて、第２の動力伝達経路PASS2が連結状態となり、駆動装置４０が低速ギヤ段に変速される。また、車速が上昇して第１クラッチＣ１が係合されると、内側遊星歯車装置１２のキャリヤＣＡ１と出力軸２０が連結されるので、第１の動力伝達経路PASS1が連結状態となり、高速ギヤ段に変速される。従って、電動機ＭＧの回転が内側遊星歯車装置１２を介して変速されて出力軸２０から出力される。【００３９】
ここで、前述の実施例と同様に、外側遊星歯車装置１６のギヤ比γ２が内側遊星歯車装置１２のギヤ比γ１よりも大きくなるように設定されており、キャリヤＣＡ１の回転速度の方がキャリヤＣＡ２の回転速度よりも高くなる。従って、第１クラッチＣ１が係合されると、キャリヤＣＡ１に連結された出力軸２０の方が、キャリヤＣＡ２よりも高回転となることから、ワンウェイクラッチＦ０が空転状態なり、第２の動力伝達経路PASS2が遮断される。これより、第１の動力伝達経路PASS1が連結状態である間は、第２の動力伝達経路PASS2が遮断されるので第２の動力伝達経路PASS2からの影響も生じない。すなわち、前述の実施例の第２クラッチＣ２に代わってワンウェイクラッチＦ０が設けられても、第１クラッチＣ１を選択的に係合することで２速の変速が可能となる。【００４０】
また、駆動装置４０においても、前述の実施例の駆動装置１０と同様に、内側遊星歯車装置１２および外側遊星歯車装置１６がロータ２８と重複する位置に配置されるので、駆動装置４０が軸方向にコンパクトに構成されている。【００４１】
上述のように、本実施例においても基本的には上述した駆動装置１０と同じ構造を有していることから、駆動装置４０が軸方向にコンパクトに構成される。さらに、クラッチがワンウェイクラッチＦ０で構成されるので、車両用駆動装置４０をさらにシンプルに構成することができる。また、変速時においては第１クラッチＣ１を係合および解放するだけで済むので制御も容易となる。
【実施例３】
【００４２】
図５は、本発明のさらに他の実施例である車両用駆動装置５０（以下、駆動装置５０という）の骨子図である。駆動装置５０を前述した駆動装置１０と比較すると、本実施例では、ロータ２８の内周側に配置されている内側遊星歯車装置５４の構成が異なっている。なお、他の構成については前述した駆動装置１０と同様であるためその説明を省略し、前述の実施例の駆動装置１０と相違する点である内側遊星歯車装置５４の構成および作動について説明する。【００４３】
本実施例の内側遊星歯車装置５４は、サンギヤＳ１、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ１、それらピニオンギヤＰ１を自転及び公転可能に支持するキャリヤＣＡ１、及び上記ピニオンギヤＰ１を介して上記サンギヤＳ１と噛み合うリングギヤＲ１を備えて構成される、ダブルピニオン型の遊星歯車装置で構成されている。また、図５に示すように、内側遊星歯車装置５４のキャリヤＣＡ１がステータ２６に連結されることで回転不能に固定され、リングギヤＲ１が電動機ＭＧのロータ２８に連結され、サンギヤＳ１が第１クラッチＣ１を介して出力軸２０（駆動輪１４）に連結されている。【００４４】
上記ように、内側遊星歯車装置５４がダブルピニオン型の遊星歯車装置で構成されると共に、内側遊星歯車装置５４の各回転要素が上記のように連結されると、電動機ＭＧ（ロータ２８）の回転が増速してサンギヤＳ１から出力される。すなわち、内側遊星歯車装置５４が増速機構として機能する。従って、第１クラッチＣ１が係合されると、第１の動力伝達経路PASS1が連結状態となり、駆動装置５０が高速ギヤ段に変速される。なお、外側遊星歯車装置１６については、前述した実施例と同様に構成されており、第２クラッチＣ２が係合されると低速ギヤ段に変速される。【００４５】
また、駆動装置５０においても内側遊星歯車装置５４がロータ２８の内周側に配置され、外側遊星歯車装置１６がロータ２８の外周側に配置されるので、駆動装置５０が軸方向にコンパクトに構成される。また、ロータ２８の内周側に内側遊星歯車装置５４のリングギヤＲ１が一体成形され、ロータ２８の外周側に外側遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２が一体成形される。【００４６】
図６は、駆動装置５０において、内側遊星歯車装置５４および外側遊星歯車装置１６の各回転要素の回転速度を直線で示す共線図である。図６において左側から順番に、内側遊星歯車装置５４のサンギヤＳ１、内側遊星歯車装置５４のリングギヤＲ１および外側遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２、内側遊星歯車装置５４のキャリヤＣＡ１、外側遊星歯車装置１６のキャリヤＣＡ２、外側遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２の回転速度をそれぞれ示している。【００４７】
図６に示す内側遊星歯車装置５４の回転速度について説明すると、キャリヤＣＡ１はステータ２６に連結されているので回転速度が零となる。また、入力要素であるリングギヤＲ１は電動機ＭＧ（ロータ２８）に連結されているので、その回転速度が電動機ＭＧの回転速度Ｎmgと等しくなる。そして、出力要素であるサンギヤＳ１は、内側遊星歯車装置５４のギヤ比γ１に基づいた回転速度Ｎout2となる。図６からもわかるように、内側遊星歯車装置５４は、電動機ＭＧの回転を増速してサンギヤＳ１から出力する。なお、外側遊星歯車装置１６については、前述の実施例と同様であるので、その説明を省略する。【００４８】
上記のように構成される駆動装置５０においては、低速走行時において第１クラッチＣ１が解放されると共に、第２クラッチＣ２が係合される。従って、第２の動力伝達経路PASS2が連結状態となり、電動機ＭＧの回転を減速する低速ギヤ段に変速される。また、車速が上昇して高速走行状態となると、第１クラッチＣ１が係合されると共に、第２クラッチＣ２が開放されることで、第１の動力伝達経路PASS1が連結状態となり、電動機ＭＧの回転を増速する高速ギヤ段に変速される。このように、駆動装置５０においても、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が選択的に係合されることによって２速の変速が可能となる。【００４９】
上述のように、本実施例によっても、前述の実施例と同様に駆動装置５０を軸方向にコンパクトに構成することができる。また、内側遊星歯車装置５４は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置で構成され、内側遊星歯車装置５４のキャリヤＣＡ１がステータ２８に連結され、内側遊星歯車装置５４のリングギヤＲ１がロータ２８に連結され、内側遊星歯車装置５４のサンギヤＳ１が第１クラッチＣ１を介して駆動輪１４に連結され、外側遊星歯車装置１６は、シングルピニオン型の遊星歯車装置で構成され、外側遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２がロータ２８に連結され、外側遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２がケース１８に連結され、外側遊星歯車装置１６のキャリヤＣＡ２が第２クラッチＣ２を介して駆動輪１４に連結されている。このようにすれば、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の何れかを選択的に係合することで、２速の変速を達成することができる。【００５０】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。【００５１】
例えば、前述の各実施例は、必ずしも独立して実施する必要はなく、各実施例を適宜組み合わせて実施しても構わない。例えば、ダブルピニオン型の内側遊星歯車装置５４を備えた車両用駆動装置５０において、第２クラッチＣ２に代えてワンウェイクラッチＦ０を使用することもできる。【００５２】
また、前述の実施例の内側遊星歯車装置１２、５４および外側遊星歯車装置１６の連結構成は一例であり、矛盾のない範囲で適宜変更しても構わない。従って、その連結構成に応じて、内側遊星歯車装置および外側遊星歯車装置が減速機構だけでなく、増速機構としても機構しても構わない。【００５３】
また、前述の実施例では、内側遊星歯車装置１２、５４は、電動機ＭＧのロータ２８の内周側に配置されているが、必ずしも全てが内周側に配置する必要はなく、一部がロータ２８よりも軸方向に突き出しても構わない。【００５４】
また、前述の実施例の駆動装置４０では、第２クラッチＣ２に代わってワンウェイクラッチＦ０が設けられていたが、第２クラッチＣ１に限定されず、第１クラッチＣ１に代わってワンウェイクラッチＦ０が設けられても構わない。【００５５】
また、前述の実施例では、第１クラッチＣ１が係合されると高速ギヤ段に変速され、第２クラッチＣ２が係合されると低速ギヤ段に変速されていたが、必ずしもこれに限定されない。例えば内側遊星歯車装置のギヤ比γ１が外側遊星歯車装置のギヤ比γ２よりも大きく設定されている場合、第１クラッチＣ１が係合されると低速ギヤ段に変速され、第２クラッチＣ２が係合されると高速ギヤ段に変速されることとなる。言い換えれば、内側遊星歯車装置１４のギヤ比γ１および外側遊星歯車装置１６のギヤ比γ２の大小関係は、適宜変更しても構わない。【００５６】
また、前述の実施例では、内側遊星歯車装置１２のリングギヤＲ１および外側遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２は、ロータ２８に一体的に設けられているが、必ずしも一体的に設ける必要はなく、別体で設けられても構わない。また、リングギヤＲ１およびサンギヤＳ２の何れか一方のみ、ロータ２８に一体成形されるものであっても構わない。【００５７】
また、前述の実施例では、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２は、油圧式摩擦係合装置や電磁クラッチに限定されない。例えば乾式の摩擦クラッチなど他の形式のクラッチであっても構わない。【００５８】
また、前述の実施例では、出力軸２０がファイナルギヤ対２２およびデファレンシャル装置２４を介して駆動輪１４に連結されているが、これは一例であって適宜変更しても構わない。【００５９】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１０、４０、５０：車両駆動装置
１２、５４：内側遊星歯車装置
１４：駆動輪
１６：外側遊星歯車装置
１８：ケース（非回転部材）
２６：ステータ
２８：ロータ
Ｃ１：第１クラッチ
Ｃ２：第２クラッチ
Ｆ０：ワンウェイクラッチ
ＭＧ：電動機
Ｓ１：内側遊星歯車装置のサンギヤ
Ｓ２：外側遊星歯車装置のサンギヤ
ＣＡ１：内側遊星歯車装置のキャリヤ
ＣＡ２：外側遊星歯車装置のキャリヤ
Ｒ１：内側遊星歯車装置のリングギヤ
Ｒ２：外側遊星歯車装置のリングギヤ
PASS1：第１の動力伝達経路
PASS2：第２の動力伝達経路
【図１】
2013128647.tif 000003
【図２】
2013128647.tif 000004
【図３】
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【図４】
2013128647.tif 000006
【図５】
2013128647.tif 000007
【図６】
2013128647.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成26年8月23日(2014.8.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
ここで、内側遊星歯車装置１２のギヤ比γ１と外側遊星歯車装置１６のギヤγ２とは異なる値に設定されている。従って、第１の動力伝達経路PASS1と第２の動力伝達経路PASS2とで、電動機ＭＧの回転を異なる回転速度に変速して出力するので、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の何れかを選択的に係合することで、第１の動力伝達経路PASS1および第２の動力伝達経路PASS2の何れか一方を連結することにより、２速の変速を達成することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
また、本実施例によれば、電動機ＭＧのロータ２８がステータ２６よりも軸方向に長く形成されることで、そのロータ２８の内周側に内側遊星歯車装置１２が配置され、ロータ２８の外周側には外側遊星歯車装置１６が配置され、ロータ２８の内周側には、内側遊星歯車装置１２のリングギヤＲ１が一体的に形成され、ロータ２８の外周側には外側遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２が一体的に形成されている。このようにすれば、ロータ２８と径方向に重複する位置に、内側遊星歯車装置１２および外側遊星歯車装置１６を配置することができるので、車両用駆動装置１０が軸方向に長くなることを抑制できる。また、ロータ２８に内側遊星歯車装置１２のリングギヤＲ１および外側遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２が一体的に形成されることで、部品点数の増加も抑制され製造コストが抑制される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
また、本実施例によれば、内側遊星歯車装置１２は、シングルピニオン型の遊星歯車装置で構成され、その内側遊星歯車装置１２のサンギヤＳ１がステータ２６に連結され、内側遊星歯車装置１２のリングギヤＲ１がロータ２８に連結され、内側遊星歯車装置１２のキャリヤＣＡ１が第１クラッチＣ１を介して駆動輪１４に連結され、外側遊星歯車装置１６は、シングルピニオン型の遊星歯車装置で構成され、外側遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２がロータ２８に連結され、外側遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２がケース１８に連結され、外側遊星歯車装置１６のキャリヤＣＡ２が第２クラッチＣ２を介して駆動輪１４に連結されている。このようにすれば、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の何れかを選択的に係合することで、２速の変速を達成することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
上述のように、本実施例によっても、前述の実施例と同様に駆動装置５０を軸方向にコンパクトに構成することができる。また、内側遊星歯車装置５４は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置で構成され、内側遊星歯車装置５４のキャリヤＣＡ１がステータ２６に連結され、内側遊星歯車装置５４のリングギヤＲ１がロータ２８に連結され、内側遊星歯車装置５４のサンギヤＳ１が第１クラッチＣ１を介して駆動輪１４に連結され、外側遊星歯車装置１６は、シングルピニオン型の遊星歯車装置で構成され、外側遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２がロータ２８に連結され、外側遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２がケース１８に連結され、外側遊星歯車装置１６のキャリヤＣＡ２が第２クラッチＣ２を介して駆動輪１４に連結されている。このようにすれば、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の何れかを選択的に係合することで、２速の変速を達成することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
また、前述の実施例の内側遊星歯車装置１２、５４および外側遊星歯車装置１６の連結構成は一例であり、矛盾のない範囲で適宜変更しても構わない。従って、その連結構成に応じて、内側遊星歯車装置および外側遊星歯車装置が減速機構だけでなく、増速機構としても機能しても構わない。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
また、前述の実施例の駆動装置４０では、第２クラッチＣ２に代わってワンウェイクラッチＦ０が設けられていたが、第２クラッチＣ２に限定されず、第１クラッチＣ１に代わってワンウェイクラッチＦ０が設けられても構わない。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
また、前述の実施例では、第１クラッチＣ１が係合されると高速ギヤ段に変速され、第２クラッチＣ２が係合されると低速ギヤ段に変速されていたが、必ずしもこれに限定されない。例えば内側遊星歯車装置のギヤ比γ１が外側遊星歯車装置のギヤ比γ２よりも大きく設定されている場合、第１クラッチＣ１が係合されると低速ギヤ段に変速され、第２クラッチＣ２が係合されると高速ギヤ段に変速されることとなる。言い換えれば、内側遊星歯車装置１２のギヤ比γ１および外側遊星歯車装置１６のギヤ比γ２の大小関係は、適宜変更しても構わない。
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2013128647.tif 000009
【国際調査報告】
2013128647.tif 000010
2013128647.tif 000011
2013128647.tif 000012
2013128647.tif 000013