(57)【要約】      （修正有）【課題】車両を効率よく走行させ、かつ、安定的に動力を走行用に伝達することができる駆動装置を提供する。【解決手段】第１出力軸１３は、第１電動機１１からの動力により回転する。第２出力軸１４は、第１電動機よりも高速の回転動力を出力可能な第２電動機１２からの動力により回転する。クラッチ部材１６は、第１出力軸に締結する低速状態、第２出力軸に締結する高速状態、ならびに、第１出力軸および第２出力軸の両方に締結されて回転する中立状態、の間で切り替え可能である。回転伝達部材１７は、低速状態のクラッチ部材からの動力、および、高速状態のクラッチ部材からの動力のうちの、いずれかを後段の差動装置に伝達する。クラッチ部材は、第１出力軸の回転と第２出力軸の回転が同期した場合に限り、中立状態に切り替え可能であり、低速状態および高速状態の一方から、中立状態を経由して、低速状態および高速状態の他方に切り替わる。【選択図】図１
2019116934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電動機と、
前記第１電動機よりも高速の回転動力を出力可能な第２電動機と、
前記第１電動機からの動力により回転する第１出力軸と、
前記第２電動機からの動力により回転する第２出力軸と、
前記第１出力軸に締結されて回転する低速状態、前記第２出力軸に締結されて回転する高速状態、ならびに、前記第１出力軸および前記第２出力軸の両方に締結されて回転する中立状態、の間で切り替え可能なクラッチ部材と、
前記低速状態の前記クラッチ部材からの動力、および、前記高速状態の前記クラッチ部材からの動力、のうちのいずれかを後段の差動装置に伝達する回転伝達部材と、
を備え、
前記クラッチ部材は、前記第１出力軸の回転と前記第２出力軸の回転が同期した場合に限り、前記中立状態に切り替え可能であり、
前記低速状態および前記高速状態の一方から、前記中立状態を経由して、前記低速状態および前記高速状態の他方に切り替わる車両走行用駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両走行用駆動装置であって、
前記第１電動機および前記第２電動機を動作制御する制御器
をさらに備え、
前記低速状態または前記高速状態から前記中立状態への切り替え時に、前記制御器が、前記第１出力軸の回転と前記第２出力軸の回転とを同期させる、車両走行用駆動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両走行用駆動装置であって、
前記制御器は、
前記低速状態においては、前記第２電動機への電力の供給を遮断し、
前記高速状態においては、前記第１電動機への電力の供給を遮断する、車両走行用駆動装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車両走行用駆動装置であって、
前記第１電動機は直流モータである、車両走行用駆動装置。
【請求項５】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車両走行用駆動装置であって、
前記第２電動機は交流モータである、車両走行用駆動装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の車両走行用駆動装置であって、
前記第１出力軸と前記第２出力軸とが一直線上に配置される車両走行用駆動装置。
【請求項７】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の車両走行用駆動装置であって、
前記第１出力軸と前記第２出力軸とが互いに平行に配置される車両走行用駆動装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の車両走行用駆動装置であって、
前記クラッチ部材は、前記回転伝達部材と噛み合う歯車である車両走行用駆動装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の車両走行用駆動装置であって、
前記第１電動機からの動力を減速して前記第１出力軸に入力する減速機をさらに備える、車両走行用駆動装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の車両走行用駆動装置であって、
前記第２電動機からの動力を減速して前記第２出力軸に入力する減速機をさらに備える、車両走行用駆動装置。
【請求項１１】
請求項９または請求項１０に記載の車両走行用駆動装置であって、
前記減速機は遊星歯車式である車両走行用駆動装置。
【請求項１２】
請求項９または請求項１０に記載の車両走行用駆動装置であって、
前記減速機は遊星摩擦式である車両走行用駆動装置。
【請求項１３】
請求項９または請求項１０に記載の車両走行用駆動装置であって、
前記減速機は、遊星式の減速機構を複数段備えた構成である、車両走行用駆動装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載の車両走行用駆動装置であって、
前記減速機は、
前記第１電動機または前記第２電動機の回転軸を中心として回転する太陽ローラと、
前記太陽ローラの周囲に配置された複数の遊星ローラと、
前記複数の遊星ローラに軸方向の両側から接触する１対の円環状の軌道リングと、
前記軌道リングを前記遊星ローラに押し付けるとともに、前記遊星ローラを前記太陽ローラに押し付ける押圧力を付与する押圧部材と、
を備え、
前記遊星ローラは、
前記太陽ローラに接触する大径部と、
前記大径部の軸方向両側に設けられ、径方向の寸法が前記大径部よりも小さく設定され、前記１対の軌道リングに接触する小径部と、
を有する、車両走行用駆動装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の車両走行用駆動装置であって、
前記押圧部材は、前記回転軸を中心とする回転トルクを利用して、前記軸方向の付勢力を発生させる調圧カムにより構成される、車両走行用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両走行用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の車両を、従来のように内燃機関を用いて機械的に推進させるのに代えて、電気的に推進させるための技術がますます着目を浴びている。車両の駆動部を電気的に構成した場合、機械的に構成した場合と比べて、大幅に部品点数を削減できるという利点がある。また、部品点数を削減できる結果、車両を小型化・軽量化することができ、ひいては高効率化を図れるとともに省エネにも貢献できるという利点もある。
【０００３】
上記のような観点からすれば、車両に従来から搭載されている機械的な構成を、極力電気的な構成に置き換えることが望ましい。しかしながら、駆動源で発生した回転動力を変化させながら走行装置（差動装置）まで伝達するためのドライブトレーンは非常に複雑であるため、簡単には全てを電気的な構成に置き換えることができない。とりわけ、回転動力を変化させるための構成は、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）等の既に確立されている機械的な構成を踏襲しているのが現状である。ところが、ＣＶＴは部品点数が非常に多いため、斯かる構成を利用したのでは、他の部分（例えば、駆動源）を電気的な構成に置き換えたとしても、そのメリットを十分に生かせているとは言えない。
【０００４】
そこで、駆動源として電動機を用いるとともに、回転動力を変化させるための構成として、ＣＶＴに代えて、簡素な構成の変速機構を採用した技術が考案されている。この種の技術は、例えば特開２０１４−１６３４９５号公報に開示されている。
【０００５】
特開２０１４−１６３４９５号公報に開示される電気自動車用駆動装置では、伝動モータ２９で発生させた回転動力の速度を、摩擦ローラ式減速機１ｃで減速し、さらに後段の変速装置３０で高低の２段階に変換する、としている。この構成によれば、ある程度の速度領域に対応した走行を実現することが可能と考えられる。
【特許文献１】特開２０１４−１６３４９５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、特開２０１４−１６３４９５号公報に開示される電気自動車用駆動装置では、変速装置３０で高速側から低速側へ、または低速側から高速側へ切り替えるときに、後段の走行装置への動力の伝達が不安定になってしまう虞がある。このような問題点を解消するために、すべりクラッチ等の構成を付加することも考え得るが、その場合、当該部分の補機が必要となる。そのため、結局、部品点数を大幅に減らすことはできないと考えられる。
【０００７】
本発明は以上の事情に鑑みてなされたものであり、その潜在的な目的は、車両を効率よく走行させることができ、かつ、安定的に動力を走行用に伝達することができる、車両走行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】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００９】
本発明の観点においては、以下の構成の車両走行用駆動装置が提供される。即ち、この車両走行用駆動装置は、第１電動機と、第２電動機と、第１出力軸と、第２出力軸と、クラッチ部材と、回転伝達部材とを備える。前記第２電動機は、前記第１電動機よりも高速の回転動力を出力可能である。前記第１出力軸は、前記第１電動機からの動力により回転する。前記第２出力軸は、前記第２電動機からの動力により回転する。前記クラッチ部材は、前記第１出力軸に締結されて回転する低速状態、前記第２出力軸に締結されて回転する高速状態、ならびに、前記第１出力軸および前記第２出力軸の両方に締結されて回転する中立状態、の間で切り替え可能である。前記回転伝達部材は、  前記低速状態の前記クラッチ部材からの動力、および、前記高速状態の前記クラッチ部材からの動力、のうちのいずれかを後段の差動装置に伝達する。前記クラッチ部材は、前記第１出力軸の回転と前記第２出力軸の回転が同期した場合に限り、前記中立状態に切り替え可能であり、前記低速状態および前記高速状態の一方から、前記中立状態を経由して、前記低速状態および前記高速状態の他方に切り替わる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の観点によれば、車両を効率よく走行させることができるとともに、安定的に動力を走行用に伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１実施形態に係る車両走行用駆動装置の概略的な構成を示した図である。
【図２】図２は、低速走行時における動力伝達系の様子を模式的に示した図である。
【図３】図３は、高速走行時における動力伝達系の様子を模式的に示した図である。
【図４】図４は、変速操作具の位置と、車両の走行速度と、走行用に用いる駆動源との対応関係を示した表である。
【図５】図５は、第１実施形態に係る減速機の構成を示した縦断面図である。
【図６】図６は、図５の減速機を軸方向にみたときの部分断面図である。
【図７】図７は、第２実施形態に係る車両走行用駆動装置の概略的な構成を示した図である。
【図８】図８は、第２実施形態に係るクラッチ部材の構成を示した図である。
【図９】図９は、中間状態のクラッチ部材の様子を模式的に示した図である。
【図１０】図１０は、低速走行時における動力伝達系の様子を模式的に示した図である。
【図１１】図１１は、高速走行時における動力伝達系の様子を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本願の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、車両の前後進する方向を「前後方向」と、当該車両の左右の車輪を接続する車軸に平行な方向を「軸方向」または「左右方向」と、それぞれ称して説明を行う。
【００１３】
＜１．第１実施形態＞
以下では、図１から図６までを参照して、第１実施形態に係る車両走行用駆動装置１００について説明する。初めに、車両１、および当該車両１に搭載される車両走行用駆動装置１００の全体的な構成について説明する。図１は、第１実施形態に係る車両走行用駆動装置１００の動力伝達系の概略的な構成を示した平面図である。
【００１４】
本実施形態の車両走行用駆動装置１００は、オペレータが搭乗する車両１に搭載される。車両１は、例えば自動車であってもよく、あるいは農業用または建設・土木作業用等の特定の用途の作業車両であってもよい。図１に示す車両１は、前輪（図示省略）と後輪２Ｌ，２Ｒとを有し、後述する電動機でこの前輪と後輪２Ｌ，２Ｒとが駆動されることにより、前方または後方へ推進する。また、車両１は、左側の後輪２Ｌと右側の後輪２Ｒとの間に差動装置５を備える。差動装置５は、車両１が旋回するときに左側の後輪２Ｌと右側の後輪２Ｒとの間の速度差を吸収しつつ、電動機１１，１２からの動力を左側の後輪２Ｌと右側の後輪２Ｒとに振り分けて伝達する。車両１は、本実施形態に係る車両走行用駆動装置１００を搭載することにより、幅広い速度領域において直進走行および旋回可能となっている。
【００１５】
図１に示すように、車両１には、後輪２Ｌ，２Ｒに伝達される回転動力を変化（変速）させるための操作具である変速操作具３が備えられている。変速操作具３は、操作部ＳＷ４を有する。変速操作具３は、オペレータが操作部ＳＷ４を押しながら操作することにより、「Ｌ（低速）」、「Ｈ（高速）」、および「Ｎ（中立）」のうちのいずれかの位置に操作される。後に詳述するように、本実施形態では、オペレータが変速操作具３やアクセルペダルを操作するのに応じて、車両１の走行速度が変速される。
【００１６】
変速操作具３の近傍には、当該変速操作具３が「Ｌ（低速）」の位置に操作されたことを検出する位置センサＳＷ１、当該変速操作具３が「Ｈ（高速）」の位置に操作されたことを検出する位置センサＳＷ２、および当該変速操作具３が「Ｎ（中立）」の位置に操作されたことを検出する位置センサＳＷ３が設けられる。本実施形態においては、「Ｎ（中立）」の位置は、「Ｌ（低速）」と「Ｈ（高速）」の中間の位置に設けられる。位置センサＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３は、例えば車両１の機体フレーム６に支持されるものとしてもよい。
【００１７】
なお、変速操作具３は、例えばオペレータが手で傾倒操作可能なレバーとされる。その場合、操作部ＳＷ４は、このレバーの側面に配置されるスイッチとすることができる。ただし、変速操作具３は必ずしもレバーでなくてもよく、例えばこれに代えて、オペレータが足で踏み込み操作可能なペダルとしてもよい。
【００１８】
以下では、本実施形態に係る車両走行用駆動装置１００の構成について、詳細に説明する。図１に示すように、車両走行用駆動装置１００は、第１電動機１１と、第２電動機１２と、第１出力軸１３と、第２出力軸１４と、減速機１５と、クラッチ部材１６と、回転伝達部材１７と、制御器２０とを備える。
【００１９】
第１電動機１１は、車両１を走行させるために選択的に用いられる駆動源である。第１電動機１１で発生された回転動力は、図１に示す動力伝達系を介して、左右の後輪２Ｌ，２Ｒに伝達される。本実施形態では、第１電動機１１に供給される電力量を制御することにより、当該第１電動機１１で発生させる回転動力を無段階に変速可能としている。なお、本実施形態の第１電動機１１は、直流モータである。
【００２０】
第２電動機１２は、車両１を走行させるために選択的に用いられる駆動源である。第２電動機１２は、第１電動機１１よりも高速の回転動力を出力可能である。第２電動機１２で発生された回転動力は、図１に示す動力伝達系を介して、左右の後輪２Ｌ，２Ｒに伝達される。本実施形態では、第２電動機１２に供給される電力量を制御することにより、当該第２電動機１２で発生させる回転動力を無段階に変速可能としている。
【００２１】
第１出力軸１３は、軸状の部材である。第１出力軸１３は、第１電動機１１からの動力により回転する。より詳細には、第１電動機１１で発生された動力が、当該第１電動機１１の回転軸（出力軸）から取り出され、後述する減速機１５で減速される。この減速機１５で減速された後の動力が、第１出力軸１３に伝達されることにより、当該第１出力軸１３が回転する。第１出力軸１３の軸方向の一端部は、減速機１５の出力軸に、軸線を一致させた状態で固定される。第１出力軸１３の軸方向の他端部には、円筒状の第１伝動部材３１が、軸線を一致させた状態で固定される。第１伝動部材３１の外周面には、スプライン状の溝が形成されている。
【００２２】
第１出力軸１３の軸方向の中途部には、歯車３３が固定的に設けられる。本実施形態では、第１回転数センサ３５が、歯車３３の回転数を検出することにより、第１出力軸１３の回転数を検出する。
【００２３】
第２出力軸１４は、軸状の部材である。第２出力軸１４は、第１出力軸１３と軸線を一致させた状態で配置される。第２出力軸１４は、第２電動機１２からの動力により回転する。より詳細には、第２電動機１２で発生された動力が、当該第２電動機１２の回転軸（出力軸）から取り出され、第２出力軸１４に伝達される。第２出力軸１４の軸方向の一端部は、第２電動機１２の出力軸に、軸線を一致させた状態で固定される。第２出力軸１４の軸方向の他端部には、円筒状の第２伝動部材３２が、軸線を一致させた状態で固定される。第２伝動部材３２の外周面には、スプライン状の溝が形成されている。第２伝動部材３２は、第１伝動部材３１と軸方向に隣接して配置される。
【００２４】
第２出力軸１４の軸方向の中途部には、歯車３４が固定的に設けられる。本実施形態では、第２回転数センサ３６が、歯車３４の回転数を検出することにより、第２出力軸１４の回転数を検出する。
【００２５】
減速機１５は、第１電動機１１からの動力を減速して第１出力軸１３に入力する。本実施形態の減速機１５は、遊星式の減速機構を有する。より具体的には、本実施形態の減速機１５は、遊星摩擦式の減速機構を有する。減速機１５の構成については、後に詳述する。
【００２６】
クラッチ部材１６は、第１出力軸１３および第２出力軸１４のいずれかからの動力を後段に伝達する状態と、当該動力の伝達を遮断する状態と、を切り替える部材である。本実施形態のクラッチ部材１６は、外周部に複数の歯を一定のピッチで有する歯車である。クラッチ部材１６の中央部には、貫通孔が設けられている。この貫通孔の内周面には、スプライン状の溝が形成されている。クラッチ部材１６は、第１伝動部材３１にスプライン嵌合して当該第１伝動部材３１と一体となって回転する「低速状態」、第２伝動部材３２にスプライン嵌合して当該第２伝動部材３２と一体となって回転する「高速状態」、ならびに第１伝動部材３１および第２伝動部材３２の両方にスプライン嵌合してこれらの伝動部材３１，３２と一体となって回転する「中立状態」、の間で切り替え可能である。すなわち、クラッチ部材１６は、第１伝動部材３１と第２伝動部材３２とに跨りつつ、軸方向にスライド移動可能となっている。別の言い方をすれば、クラッチ部材１６は、第１出力軸１３に締結されて回転する「低速状態」、第２出力軸１４に締結されて回転する「高速状態」、ならびに第１出力軸１３および第２出力軸１４の両方に締結されて回転する「中立状態」の間で切り替え可能である。
【００２７】
回転伝達部材１７は、「低速状態」のクラッチ部材１６からの動力、および、「高速状態」のクラッチ部材１６からの動力、のうちのいずれかを後段の差動装置５に伝達する部材である。具体的には、回転伝達部材１７は、第１歯車１７１と、第２歯車１７２と、第３歯車１７３と、結合ピン１７５と、支持軸１７４とを有する。３つの歯車１７１，１７２，１７３は、その板面が軸方向に対して垂直に配置される。３つの歯車１７１，１７２，１７３は、軸線を一致させた状態で、かつ、軸方向に互いに密着して配置される。３つの歯車１７１，１７２，１７３は、それぞれ、その中央部に支持軸１７４が固定される。支持軸１７４は、車両１の機体フレーム６に回転可能に支持される。３つの歯車１７１，１７２，１７３の間に、軸方向に平行な結合ピン１７５が設けられる。結合ピン１７５は、歯車１７１，１７２，１７３の外周部に沿って、径方向中間に配列される。第３歯車１７３は、前後方向においてクラッチ部材１６が配置される側とは反対側で、入力歯車（図示省略）と噛み合う。当該入力歯車に入力された動力は、差動装置５に伝達される。
【００２８】
図２に示すように、第１歯車１７１の外周部の歯は、「低速状態」のときのクラッチ部材１６の歯と噛み合う。このとき、第２歯車１７２はいずれの歯車とも噛み合わない。一方、図３に示すように、第２歯車１７２の外周部の歯は、「高速状態」のときのクラッチ部材１６の歯と噛み合う。このとき、第１歯車１７１はいずれの歯車とも噛み合わない。
【００２９】
また、図１に示すように、「中立状態」のときのクラッチ部材１６の歯は、第１歯車１７１および第２歯車１７２のいずれとも噛み合わない。したがって、「中立状態」の間は、クラッチ部材１６が回転しても、その回転動力は後段には伝達されない。
【００３０】
クラッチ部材１６の軸方向の位置は、オペレータによる変速操作具３の操作に応じて、切り替えられる。すなわち、変速操作具３が「Ｌ（低速）」の位置とされたとき、クラッチ部材１６は「低速状態」となる。変速操作具３が「Ｈ（高速）」の位置とされたとき、クラッチ部材１６は「高速状態」となる。変速操作具３が「Ｎ（中立）」の位置とされたとき、クラッチ部材１６は「中立状態」となる。
【００３１】
なお、本実施形態では、第３回転数センサ３７が、第２歯車１７２の回転数を検出することにより、差動装置５に伝達される動力の回転数を検出する。別の言い方をすれば、第３回転数センサ３７は、車両１の走行速度（車速）を検出する。
【００３２】
図１に示す制御器２０は、車両走行用駆動装置１００内の第１電動機１１および第２電動機１２を動作制御するための手段である。図１に概念的に示したように、制御器２０は、ＣＰＵ等のプロセッサ２１、ＲＡＭ等のメモリ２２、およびハードディスクドライブ等の記憶部２３を有するコンピュータにより構成されている。記憶部２３内には、走行速度領域に応じた駆動源１１，１２の滑らかな切り替えを実現するためのコンピュータプログラムＣＰが、記憶されている。また、図１中に破線で示したように、制御器２０は、上述した第１電動機１１、第２電動機１２、第１回転数センサ３５、第２回転数センサ３６、第３回転数センサ３７、位置センサＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３、および操作部ＳＷ４と、それぞれ電気的に接続されている。制御器２０は、コンピュータプログラムＣＰに従って、各センサから情報を取得するとともに、電動機１１，１２を動作制御する。これにより、上記のソフトウェアとハードウェアとの協働により、車両走行用駆動装置１００における走行速度領域に応じた駆動源の切り替えが実現される。
【００３３】
以下では、走行速度領域に応じて駆動源１１，１２を滑らかに切り替えるために、制御器２０が行う処理について、図１から図４までを参照して詳細に説明する。
【００３４】
なお、図１は、クラッチ部材１６が「中立状態」のときの動力伝達系の様子を示している。図２は、クラッチ部材１６が「低速状態」のときの動力伝達系の様子を示している。図３は、クラッチ部材１６が「高速状態」のときの動力伝達系の様子を示している。図４は、変速操作具の位置と、車速と、走行用に用いる駆動源との対応関係を示している。なお、図４中の「〇」は、当該駆動源に電力が供給されていることを示している。
【００３５】
以下、図４に示す走行パターンに従って説明する。図１に示すように、車両１が走行を開始する前は、初期状態として、変速操作具３の位置は「Ｎ（中立）」とされている。したがって、位置センサＳＷ３が変速操作具３の位置を検出している状態である。また、第３回転数センサ３７が検出する回転数はゼロである。すなわち、走行速度がゼロである。このとき、制御器２０は、第１電動機１１への電力の供給、および第２電動機１２への電力の供給の、両方を遮断した状態に保つ（ステップＳ１）。
【００３６】
車両１の走行を開始させるために、オペレータが操作部ＳＷ４を押しながら変速操作具３を「Ｌ（低速）」側に向かって操作した場合、制御器２０は、操作部ＳＷ４がＯＮにされた旨の信号を受信する。また、制御器２０は、第３回転数センサ３７が検出する回転数（走行速度）が依然としてゼロである旨の信号を受信する。この場合、制御器２０は、第２電動機１２への電力の供給は遮断した状態のまま、第１電動機１１への電力の供給を開始する（ステップＳ２）。
【００３７】
続いて、変速操作具３が「Ｌ（低速）」の位置に到達した場合、位置センサＳＷ１の検出信号が制御器２０で受信される。この際、変速操作具３の動きに連動して、クラッチ部材１６がスライド移動し、図２に示すように当該クラッチ部材１６が第１伝動部材３１に締結された「低速状態」となる。また、オペレータは、車両１を低速で走行開始させるために、例えばアクセルペダル（図示省略）を操作することにより、車速を時速０〜Ｖｋｍの範囲で徐々に上昇させる。制御器２０は、第３回転数センサ３７が検出する時速０〜Ｖｋｍの範囲に相当する回転数を取得する。この場合、制御器２０は、第２電動機１２への電力の供給は遮断した状態のまま、第１電動機１１に供給する電力量を徐々に増加させる（ステップＳ３）。これにより、第１電動機１１で発生された動力が無段階に変速（増速）されて、減速機１５に入力される。この動力は、減速機１５で減速された後、第１出力軸１３に入力される。これに伴い、第１出力軸１３が回転すると、第１伝動部材３１および「低速状態」のクラッチ部材１６が、当該第１出力軸１３と一体となって、回転する。「低速状態」のクラッチ部材１６が回転すると、これと噛み合う第１歯車１７１が回転し、回転伝達部材１７全体が支持軸１７４を中心として回転する。これに伴い、回転伝達部材１７の第３歯車１７３に噛み合う前記入力歯車が回転する。こうして、差動装置５を介して、左右の後輪２Ｌ，２Ｒに動力が伝達される。このように、車両１の低速走行時（時速０〜Ｖｋｍ）には、第１電動機１１のみを走行用の駆動源として、左右の後輪２Ｌ，２Ｒが駆動する。
【００３８】
ステップＳ３の後、さらに車両１の車速が上昇すると、やがて車速が時速Ｖｋｍに到達する。制御器２０は、第３回転数センサ３７が時速Ｖｋｍに相当する回転数を検知した旨の信号を取得する。この際、オペレータが操作部ＳＷ４を押しながら変速操作具３を「Ｎ（中立）」側に向かって操作した場合、制御器２０は、操作部ＳＷ４がＯＮにされた旨の信号、および変速操作具３が「Ｌ（低速）」の位置から移動された旨の信号を受信する。この場合、制御器２０は、第１電動機１１への電力の供給を維持したまま、第２電動機１２にも電力を供給し始める。また、制御器２０は、第１回転数センサ３５、第２回転数センサ３６、および第３回転数センサ３７の検出結果を監視しながら、第１電動機１１および第２電動機１２への電力の供給量をそれぞれ増減することで、第１出力軸１３の回転数と第２出力軸１４の回転数とが略同じとなるように制御する。具体的には、第１回転数センサ３５、第２回転数センサ３６、および第３回転数センサ３７の検出結果が同じに近づくように、第１電動機１１および第２電動機１２の出力をそれぞれ調整する。これにより、変速操作具３が「Ｎ（中立）」の位置に配置される直前に、第１出力軸１３および第２出力軸１４の回転が略同期する（ステップＳ４）。
【００３９】
ステップＳ４の後、変速操作具３が「Ｎ（中立）」の位置に到達した場合、位置センサＳＷ３での検出信号が制御器２０で受信される。このとき、変速操作具３の動きに連動して、クラッチ部材１６がスライド移動し、図１に示すように当該クラッチ部材１６が第１伝動部材３１および第２伝動部材３２の両方に締結された「中立状態」となる。このとき、第１伝動部材３１および第２伝動部材３２は、ステップＳ４で示したように略同期回転しているため、容易にクラッチ部材１６を「中立状態」に移行することができる。このようにしてクラッチ部材１６が「中立状態」となった場合、当該クラッチ部材１６は回転伝達部材１７とは噛み合わない。よって、差動装置５には動力は伝達されず、当該差動装置５を構成する複数の歯車は空転する（ステップＳ５）。
【００４０】
ステップＳ５の後、車両１の車速をさらに上昇させるために、オペレータが操作部ＳＷ４を押しながら変速操作具３を「Ｈ（高速）」側に向かって操作した場合、制御器２０は、操作部ＳＷ４がＯＮにされた旨の信号を受信する。その後、変速操作具３が「Ｈ（高速）」の位置に到達した場合、位置センサＳＷ２での検出信号が制御器２０で受信される。この際、変速操作具３の動きに連動して、クラッチ部材１６がスライド移動し、図３に示すように当該クラッチ部材１６が第２伝動部材３２に締結された「高速状態」となる。この直前に、第１伝動部材３１、第２伝動部材３２および回転伝達部材１７は同期回転しているため、容易にクラッチ部材１６を「中立状態」から「高速状態」に移行することができる（ステップＳ６）。この場合、制御器２０は、第１電動機１１への電力の供給を遮断するとともに、第２電動機１２への電力の供給を維持する。
【００４１】
また、オペレータは、車両１を加速するために、例えば上述のアクセルペダルを操作することにより、車速を時速Ｖ〜１２０ｋｍの範囲で徐々に上昇させる。この場合、制御器２０は、上述のアクセルペダルの操作量に応じて、第２電動機１２に供給する電力量を徐々に増加させる。これにより、第１電動機１１よりも高速の回転動力を出力する第２電動機１２で発生された動力が無段階に変速（増速）されて、第２出力軸１４に入力される。第２出力軸１４が回転すると、第２伝動部材３２および「高速状態」のクラッチ部材１６が、当該第２出力軸１４と一体となって、回転する。「高速状態」のクラッチ部材１６が回転すると、これと噛み合う第２歯車１７２が回転し、回転伝達部材１７全体が支持軸１７４を中心にして回転する。これに伴い、回転伝達部材１７の第３歯車１７３に噛み合う前記入力歯車が回転する。こうして、差動装置５を介して、左右の後輪２Ｌ，２Ｒに動力が伝達される。このように、車両１の高速走行時（時速Ｖ〜１２０ｋｍ）には、第２電動機１２のみを走行用の駆動源として、左右の後輪２Ｌ，２Ｒが駆動する。
【００４２】
その後、車両１を減速させるために、オペレータが操作部ＳＷ４を押しながら、変速操作具３を「Ｎ（中立）」側に向かって操作した場合、制御器２０は、操作部ＳＷ４がＯＮにされた旨の信号を受信する。また、車両１の車速が徐々に下がって、時速Ｖｋｍに到達した場合、制御器２０は、第３回転数センサ３７が時速Ｖｋｍに相当する回転数を検知した旨の信号を取得する。この場合、制御器２０は、第２電動機１２への電力の供給を維持したまま、第１電動機１１にも電力を供給し始める。また、制御器２０は、第１回転数センサ３５、第２回転数センサ３６、および第３回転数センサ３７の検出結果を監視しながら、第１電動機１１および第２電動機１２への電力の供給量をそれぞれ増減することで、第１出力軸１３の回転数と第２出力軸１４の回転数とが略同じとなるように制御する。具体的には、第１回転数センサ３５、第２回転数センサ３６、および第３回転数センサ３７の検出結果が同じに近づくように、第１電動機１１および第２電動機１２の出力をそれぞれ調整する。これにより、変速操作具３が「Ｎ（中立）」の位置に配置される直前に、第１出力軸１３および第２出力軸１４の回転が略同期する（ステップＳ７）。
【００４３】
ステップＳ７の後、変速操作具３が「Ｎ（中立）」の位置に到達した場合、位置センサＳＷ３での検出信号が制御器２０で受信される。このとき、変速操作具３の動きに連動して、クラッチ部材１６がスライド移動し、当該クラッチ部材１６が「中立状態」となる。この際、第１伝動部材３１、第２伝動部材３２および回転伝達部材１７は、略同期回転しているため、容易にクラッチ部材１６を「中立状態」に移行することができる。クラッチ部材１６が「中立状態」の場合、上述のように、差動装置５を構成する複数の歯車は空転する（ステップＳ８）。
【００４４】
ステップＳ８の後、車両１の走行速度をさらに減速するために、オペレータが操作部ＳＷ４を押しながら変速操作具３を「Ｌ（低速）」側に向かって操作した場合、制御器２０は、操作部ＳＷ４がＯＮにされた旨の信号を受信する。その後、変速操作具３が「Ｌ（低速）」の位置に到達した場合、位置センサＳＷ１での検出信号が制御器２０で受信される。この際、変速操作具３の動きに連動して、クラッチ部材１６がスライド移動し、当該クラッチ部材１６が「低速状態」となる。この直前に、第１伝動部材３１および第２伝動部材３２は同期回転しているため、容易にクラッチ部材１６を「中立状態」から「低速状態」に移行することができる（ステップＳ９）。この場合、制御器２０は、第２電動機１２への電力の供給を遮断するとともに、第１電動機１１への電力の供給を開始する。
【００４５】
また、オペレータは、車両１を減速するために、例えば上述のアクセルペダルを操作することにより、車速をＶ〜０ｋｍの範囲で徐々に降下させる。この場合、制御器２０は、上述のアクセルペダルの操作量に応じて、第１電動機１１に供給する電力量を徐々に減少させる。これにより、第２電動機１２よりも低速の回転動力を出力する第１電動機１１で発生された動力が無段階に変速（減速）されて、第１出力軸１３に入力される。第１出力軸１３が回転すると、第１伝動部材３１、「低速状態」のクラッチ部材１６、回転伝達部材１７（第１歯車１７１）、入力歯車、および差動装置５を介して、左右の後輪２Ｌ，２Ｒに動力が伝達される。
【００４６】
車両１をさらに減速して走行を停止させるために、オペレータが操作部ＳＷ４を押しながら変速操作具３を「Ｎ（中立）」側に向かって操作した場合、制御器２０は、操作部ＳＷ４がＯＮにされた旨の信号を受信する。また、制御器２０は、第３回転数センサ３７が検出する回転数（走行速度）が略ゼロである旨の信号を受信する。この場合、制御器２０は、第２電動機１２への電力の供給を遮断した状態のまま、第１電動機１１への電力の供給も遮断する（ステップＳ１０）。
【００４７】
ステップＳ１０の後、変速操作具３の位置が「Ｎ（中立）」とされ、初期状態に戻る（ステップＳ１１）。
【００４８】
以上に示したように、本実施形態の車両走行用駆動装置１００では、走行用の駆動源としての第１電動機１１と第２電動機１２とを、車両１の車速の程度に応じて選択的に用いる。また、クラッチ部材１６は、第１出力軸１３の回転と第２出力軸１４の回転とが略同期した場合に限り、「中立状態」に切り替え可能である。また、クラッチ部材１６は、「低速状態」および「高速状態」の一方から、「中立状態」を経由して、上記の「低速状態」および「高速状態」の他方に切り替わる。これにより、車両１の低速走行時と高速走行時とで、第１電動機１１および第２電動機１２のうちのいずれを用いて車両１を走行駆動させるかを切り替えることができる。したがって、車両１の走行速度が速い場合にも遅い場合にも、適切な方の電動機１１（１２）を走行用の駆動源として用いることにより、効率よく走行させることが可能となる。また、第１出力軸１３の回転と、第２出力軸１４の回転とが同期した場合に限り、現在用いている電動機１１（１２）から、もう一方の電動機１２（１１）へと、走行用の駆動源を切り替えることが可能となる。この構成によれば、すべりクラッチ等の補機を用いなくても、安定して動力を走行用に変換することができる。また、本実施形態では、第１電動機１１および第２電動機１２を無段階に変速可能とすることで、従来のような機械式の変速機を不要としている。
【００４９】
また、本実施形態の車両走行用駆動装置１００は、第１電動機１１および第２電動機１２を動作制御する制御器２０を備える。制御器２０は、「低速状態」または「高速状態」から「中立状態」に切り替えられるときに、第１出力軸１３の回転と第２出力軸１４の回転とを同期させる。これにより、低速走行と高速走行との切り替えを、自動で滑らかに行うことが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態において、制御器２０は、「低速状態」においては、第２電動機１２への電力の供給を遮断する。一方、「高速状態」においては、第１電動機１１への電力の供給を遮断する。これにより、２つの電動機１１，１２のうち、走行用の駆動源として用いていない方の電動機１１（１２）には、動力を供給しないこととすることができ、省エネに貢献することができる。
【００５１】
また、本実施形態の低速走行用の第１電動機１１は、直流モータである。これにより、車両１が低速で走行開始する場合等に、第１電動機１１を走行用の駆動源とすることにより、高い加速性を発揮することができる。よって、車両１の発進時の滑らかで力強い加速が可能となる。
【００５２】
また、本実施形態の車両走行用駆動装置１００では、第１出力軸１３と第２出力軸１４とが一直線上に配置される。これにより、車両１の前後方向の長さを短くレイアウトすることができる。
【００５３】
また、本実施形態では、クラッチ部材１６は、回転伝達部材１７と噛み合う歯車である。これにより、簡素な構成で、第１電動機１１を駆動源とした走行と、第２電動機１２を駆動源とした走行と、の切り替えを滑らかに行うことができる。
【００５４】
また、本実施形態の車両走行用駆動装置１００は、減速機１５を備える。これにより、第１電動機１１を小型化することが可能となり、省エネ効果が期待できる。
【００５５】
以下では、図５および図６を参照して、本実施形態の車両走行用駆動装置１００が備える減速機１５の構成について、詳細に説明する。
【００５６】
本実施形態の減速機１５は、トラクション型の遊星歯車機構を有する。具体的には、減速機１５は、筐体１５０と、太陽ローラ１５１と、複数の遊星ローラ１５２と、複数のキャリアピン１５３と、動力伝達回転体１５４と、１対の軌道リング１５５と、押圧機構１５６と、転がり玉軸受１５７とを主として備える。
【００５７】
図５に示すように、筐体１５０は円筒状の部材であり、軸方向の両端部に閉塞部１５０ａ，１５０ｂを有する。筐体１５０の閉塞部１５０ａに、外側から第１電動機１１が取り付けられる。第１電動機１１の出力軸である回転軸１１ａは、筐体１５０と同軸に配置され、当該筐体１５０内に回転可能に収容される。筐体１５０の閉塞部１５０ｂの中央には、第１出力軸１３の一端部が転がり玉軸受１５７を介して回転可能に支持される。第１出力軸１３は、第１電動機１１の回転軸１１ａと同軸に配置される。
【００５８】
太陽ローラ１５１は、筐体１５０内に収容される円筒状の部材である。太陽ローラ１５１の内側に、回転軸１１ａがキー１６１とともに圧入されることにより、太陽ローラ１５１が回転軸１１ａと結合される。第１電動機１１を駆動させると、回転軸１１ａと太陽ローラ１５１とが一体となって同軸上で回転する。
【００５９】
複数の遊星ローラ１５２は、太陽ローラ１５１の周囲に配置された、概ね円柱状の部材である。図６に示すように、本実施形態では、太陽ローラ１５１の周囲に、複数個の遊星ローラ１５２が等間隔に配置されている。各遊星ローラ１５２は、中央にピン孔（図示省略）を有する。当該ピン孔には、キャリアピン１５３が挿入される。各遊星ローラ１５２は、このキャリアピン１５３によって、回転自在に支持される。各遊星ローラ１５２は、大径部１５２ａと、当該大径部１５２ａの軸方向両側に設けられる小径部１５２ｂとを有する。小径部１５２ｂは、径方向の寸法が大径部１５２ａよりも小さい。
【００６０】
遊星ローラ１５２の大径部１５２ａの外周面は、太陽ローラ１５１の外周面と接触する。小径部１５２ｂの、軸方向における大径部１５２ａとは反対側の端部には、大径部１５２ａから遠ざかるにつれて径方向の寸法が小さくなる傾斜面１５２ｃが設けられる。この傾斜面１５２ｃに、後述する軌道リング１５５が接触する。
【００６１】
動力伝達回転体１５４は、概ね円柱状の部材であり、第１電動機１１の回転軸１１ａと同軸に配置される。動力伝達回転体１５４は、回転軸１１ａに対して回転可能であり、かつ、第１出力軸１３に対して相対回転不能な状態で、筐体１５０内に収容される。動力伝達回転体１５４の外周部には、受け部材１５８を介して、キャリアピン１５３が支持される。複数のキャリアピン１５３は、動力伝達回転体１５４の周方向に沿って、等間隔に配置される。
【００６２】
１対の軌道リング１５５は、円環状の部材である。１対の軌道リング１５５は、大径部１５２ａの軸方向両側に対向して配置される。軌道リング１５５は、大径部１５２ａから遠ざかるにつれて径方向の寸法が小さくなる傾斜面１５５ａを有する。この傾斜面１５５ａは、遊星ローラ１５２の小径部１５２ｂの傾斜面１５２ｃに面接触する。すなわち、１対の軌道リング１５５は、遊星ローラ１５２に軸方向の両側から接触する。
【００６３】
押圧機構１５６は、第１出力軸１３の回転力に比例した力で軌道リング１５５を遊星ローラ１５２に押し付ける部材である。図５および図６に示すように、本実施形態の押圧機構１５６は、複数の調圧カム１５９を含む。複数の調圧カム１５９は、１対の軌道リング１５５のうちの入力側（回転軸１１ａ側）の軌道リング１５５を、出力側（第１出力軸１３側）の軌道リング１５５に近づく方向に押圧する。調圧カム１５９は、回転軸１１ａを中心とする回転トルクを利用して、軸方向の付勢力を発生させる。これにより、入力側の軌道リング１５５の傾斜面１５５ａは、負荷に応じた押圧力で、遊星ローラ１５２の傾斜面１５２ｃに押し付けられる。
【００６４】
入力側の軌道リング１５５により遊星ローラ１５２が押されると、出力側の軌道リング１５５の傾斜面１５５ａと、入力側の軌道リング１５５の傾斜面１５５ａとの間に、遊星ローラ１５２が挟み込まれる。さらに言えば、傾斜面１５５ａによって傾斜面１５２ｃが押圧されることにより、遊星ローラ１５２が太陽ローラ１５１側に加圧される。その結果、遊星ローラ１５２と太陽ローラ１５１とが、互いに接触した状態に維持される。
【００６５】
なお、押圧機構１５６に、複数の調圧カム１５９に代えてまたはこれに加えて、複数のコイルばね、あるいは複数の板ばね等の弾性部材が含まれていてもよい。すなわち、軌道リング１５５を押圧する押圧部材は、調圧カムにより構成されていてもよく、弾性部材により構成されていてもよい。
【００６６】
このように、太陽ローラ１５１と遊星ローラ１５２との間、および、遊星ローラ１５２と軌道リング１５５との間に、常に第１出力軸１３の回転力に比例した摩擦力が発生する。このため、太陽ローラ１５１が回転すると、複数の遊星ローラ１５２は、太陽ローラ１５１からの動力を受け、太陽ローラ１５１との摩擦によって自転する。また、複数の遊星ローラ１５２は、軌道リング１５５との間の摩擦により、軌道リング１５５に沿って、回転軸１１        ａの周囲を公転する。このとき、遊星ローラ１５２の公転の回転数は、第１電動機１１の回転軸１１ａの回転数よりも低くなる。こうして、第１電動機１１で発生された回転動力が、減速機１５で変化（減速）されて、第１出力軸１３に伝達（出力）される。
【００６７】
以上に示したように、本実施形態の車両走行用駆動装置１００が備える減速機１５は、遊星摩擦式の減速機構を有する。これにより、第１電動機１１からの動力を、確実に減速することができる。また、騒音や振動を少なく抑えつつ、小型の減速機１５で高い減速比を得ることができる。
【００６８】
また、本実施形態の減速機１５は、押圧機構１５６を備える。これにより、太陽ローラ１５１と遊星ローラ１５２との間、および、遊星ローラ１５２と軌道リング１５５との間のスリップを抑制でき、遊星ローラ１５２を精度よく自転および公転させることが可能となる。また、遊星ローラ１５２は、大径部１５２ａで太陽ローラ１５１に接触するとともに、小径部１５２ｂで軌道リング１５５に接触する。これにより、遊星ローラ１５２が軌道リング１５５に接触する箇所は、遊星ローラ１５２が太陽ローラ１５１に接触する箇所よりも、キャリアピン１５３に近くなる。この構成により、遊星ローラ１５２の公転速度を遅くすることができ、大幅な減速を実現することができる。
【００６９】
また、本実施形態の減速機１５においては、押圧機構１５６は調圧カム１５９を含む。これにより、負荷に比例した押圧力を、太陽ローラ１５１と遊星ローラ１５２との間、および、遊星ローラ１５２と軌道リング１５５との間に、付与することが可能となる。よって、負荷が変動しても、車両１は、効率よく安定した走行を続けることが可能となる。
【００７０】
＜２．第２実施形態＞
以下では、図７から図１１までを参照して、第２実施形態に係る車両走行用駆動装置２００について説明する。なお、以下の説明においては、第１実施形態で示したのと同様の部材・機構については、第１実施形態と同一の符号を付し、重複した記載を省略する場合がある。
【００７１】
第２実施形態に係る車両走行用駆動装置２００は、第１電動機１１に代えて第１電動機２１１を、第２電動機１２に代えて第２電動機２１２を、減速機１５に代えて減速機２５６を、クラッチ部材１６に代えてクラッチ部材２１６を、回転伝達部材１７に代えて回転伝達部材２１７を、それぞれ備えている点で、第１実施形態に係る車両走行用駆動装置１００とは主として異なっている。また、歯車３３に代えて低速側歯車２３３を、歯車３４に代えて高速側歯車２３４を、それぞれ備えている点においても、第１実施形態に係る車両走行用駆動装置１００とは異なっている。
【００７２】
図７に示す第１電動機２１１は、車両１を走行させるために選択的に用いられる駆動源である。第１電動機２１１で発生された回転動力は、図７に示す動力伝達系を介して、左右の後輪２Ｌ，２Ｒに伝達される。第１電動機２１１に供給される電力量を制御することにより、当該第１電動機２１１で発生させる回転動力を無段階に変速可能である。第１電動機２１１の出力軸である第１出力軸（回転軸）２１３は、車両１の左右方向に平行に設けられる。また、第１出力軸２１３の軸方向において、第１電動機２１１とは反対側の端部には、低速側歯車２３３が固定されている。第１出力軸２１３と低速側歯車２３３とは、同軸上で一体的に回転する。
【００７３】
第２電動機２１２は、車両１を走行させるために選択的に用いられる駆動源である。第２電動機２１２は、第１電動機２１１よりも高速の回転動力を出力可能である。第２電動機２１２で発生された回転動力は、図７に示す動力伝達系を介して、左右の後輪２Ｌ，２Ｒに伝達される。第２電動機２１２に供給される電力量を制御することにより、当該第２電動機２１２で発生させる回転動力を無段階に変速可能である。第２電動機２１２からの出力で回転する第２出力軸２１４は、上記の第１出力軸２１３に対して平行に設けられる。なお、本実施形態の第２電動機２１２は、交流モータである。また、第２出力軸２１４の軸方向において、第２電動機２１２とは反対側の端部には、高速側歯車２３４が固定されている。第２出力軸２１４と高速側歯車２３４とは、同軸上で一体的に回転する。
【００７４】
第２電動機２１２の回転軸（出力軸）から取り出された動力は、減速機２５６で減速された後、上記の第２出力軸２１４に伝達される。本実施形態の減速機２５６は、遊星歯車式の減速機構を有する。この遊星歯車式の減速機構の構成としては、公知の様々なものを採用し得る。
【００７５】
クラッチ部材２１６は、第１出力軸２１３および第２出力軸２１４のいずれかからの動力を後段に伝達する状態と、当該動力の伝達を遮断する状態と、を切り替える部材である。本実施形態のクラッチ部材２１６は、外周部に複数の歯を一定のピッチで有する歯車である。クラッチ部材２１６の中央には、図９に示すように、円孔２１６ａが形成されている。この円孔２１６ａの内周面には、スプライン状の溝が形成されている。クラッチ部材２１６は、左右方向に平行に機体フレーム６に架け渡されたスプライン軸２０１上を、スライド移動する。別の言い方をすれば、クラッチ部材２１６は、スプライン軸２０１上で変位するシフタとして機能する。クラッチ部材２１６は、変速操作具３の操作に連動してスライド移動する。なお、クラッチ部材２１６を軸方向に見たときの様子を、図８に示している。
【００７６】
具体的には、図９および図１０に示すように、変速操作具３が「Ｌ（低速）」の位置に操作されたとき、連動部材２０２を介してクラッチ部材２１６が変位し、当該クラッチ部材２１６が低速側歯車２３３に噛み合う「低速状態」となる。図１１に示すように、変速操作具３が「Ｈ（高速）」の位置に操作されたとき、連動部材２０２を介してクラッチ部材２１６が変位し、当該クラッチ部材２１６が高速側歯車２３４に噛み合う「高速状態」となる。一方、図７に示すように、変速操作具３が「Ｎ」の位置に操作されたとき、連動部材２０２を介してクラッチ部材２１６が変位し、当該クラッチ部材２１６が低速側歯車２３３および高速側歯車２３４のいずれにも噛み合わない「自由回転状態」となる。
【００７７】
図７に示す回転伝達部材２１７は、「低速状態」のクラッチ部材２１６からの動力、および、「高速状態」のクラッチ部材２１６からの動力、のうちのいずれかを後段の差動装置５に伝達する部材である。回転伝達部材２１７は、入力歯車５１と噛み合う歯車である。入力歯車５１は、図７に示すように差動装置５に動力を入力する。回転伝達部材２１７は、スプライン軸２０１に固定される。回転伝達部材２１７は、スプライン軸２０１と同軸上で、かつ、クラッチ部材２１６が変位する領域とは重ならない領域に、設けられる。
【００７８】
クラッチ部材２１６が「低速状態」のとき、第１電動機２１１が駆動すると、第１出力軸２１３および低速側歯車２３３が一体的に回転する。これに伴い、低速側歯車２３３と噛み合っているクラッチ部材２１６が、スプライン軸２０１と一体となって回転する。よって、スプライン軸２０１に固定されている回転伝達部材２１７も、一体となって回転する。その結果、入力歯車５１およびそれよりも後段の差動装置５に、動力が伝達される。これにより、第１電動機２１１で発生される入力回転数に応じた速度で、車両１が走行される。具体的には、車両１の低速領域での走行が実現する。
【００７９】
クラッチ部材２１６が「高速状態」のとき、第２電動機２１２が駆動すると、第２出力軸２１４および高速側歯車２３４が一体的に回転する。これに伴い、高速側歯車２３４と噛み合っているクラッチ部材２１６が、スプライン軸２０１と一体となって回転する。よって、スプライン軸２０１に固定されている回転伝達部材２１７も、一体となって回転する。その結果、入力歯車５１およびそれよりも後段の差動装置５に、動力が伝達される。これにより、第２電動機２１２で発生される入力回転数に応じた速度で、車両１が走行される。具体的には、車両１の高速領域での走行が実現する。
【００８０】
クラッチ部材２１６が「自由回転状態」のとき、第１電動機２１１および第２電動機２１２のいずれが駆動しても、入力歯車５１およびそれよりも後段の差動装置５には動力が伝達されない。よって、入力歯車５１、および差動装置５を構成する複数の歯車は、自由回転する。
【００８１】
本実施形態においても、制御器２０は、車両１の走行速度領域に応じて駆動源を滑らかに切り替えるための処理を行う。制御器２０が行う処理は、概略的には第１実施形態で示した処理と同様であるので、以下では簡単に説明する。
【００８２】
なお、図７、図１０および図１１に示すように、本実施形態では、変速操作具３の位置である「Ｌ（低速）」、「Ｈ（高速）」、および「Ｎ（自由回転）」が配列される順序が、第１実施形態で示した順序と異なる。本実施形態において、車両１の走行状態を低速走行から高速走行に切り替えたい場合、「Ｌ（低速）」の位置にある変速操作具３を「Ｈ（高速）」の位置に切り替える操作がオペレータにより行われる。同様に、車両１の走行状態を高速走行から低速走行に切り替えたい場合、「Ｈ（高速）」の位置にある変速操作具３を「Ｌ（低速）」の位置に切り替える操作がオペレータにより行われる。別の言い方をすれば、本実施形態では、「低速状態」および「高速状態」の一方から、「低速状態」および「高速状態」の他方に切り替える場合、「自由回転状態」を経由することなく、直接切り替え操作が行われるようにしている。
【００８３】
車両１を時速０〜Ｖｋｍの速度範囲で走行させる場合、オペレータは変速操作具３の位置を「Ｌ（低速）」の位置に維持する。これにより、クラッチ部材２１６が「低速状態」とされて、その結果、第１電動機２１１を走行用の駆動源として、車両１の走行が行われる。この際、制御器２０は、第２電動機２１２への電力の供給を遮断している。
【００８４】
その後、制御器２０が、車両１の車速が上昇して時速Ｖｋｍに到達したことを検出するとともに、変速操作具３の位置が「Ｌ（低速）」から「Ｈ（高速）」の側へと操作されたことを検出した場合、以下の制御が行われる。即ち、制御器２０は、第１電動機２１１への電力の供給を維持しつつ、第２電動機２１２にも電力を供給し始める。また、制御器２０は、車両１の車速を監視しながら、第１電動機２１１および第２電動機２１２への電力の供給量をそれぞれ増減することで、第１出力軸２１３の回転と第２出力軸２１４の回転とが略同期するように制御する。これにより、変速操作具３が「Ｈ（高速）」の位置に切り替えられるよりも前に、低速側歯車２３３および高速側歯車２３４の回転が略同期する。
【００８５】
制御器２０が、低速側歯車２３３および高速側歯車２３４の回転が略同期したことを検知した場合、変速操作具３の「Ｈ（高速）」側への切り替え操作が有効とされる。これに伴い、オペレータは、変速操作具３を「Ｈ（高速）」側に向けてさらに操作する。図９に示すように、変速操作具３が「Ｌ（低速）」と「Ｈ（高速）」の中間の位置に到達したとき、クラッチ部材２１６が低速側歯車２３３および高速側歯車２３４の両方に同時に噛み合う「中間状態」となる。この「中間状態」は、本実施形態における「中立状態」である。この際、上述したように、低速側歯車２３３および高速側歯車２３４の回転が略同期しているので、滑らかにこの「中間状態」を経由して、変速操作具３を「Ｈ（高速）」の位置に切り替えることが可能である。
【００８６】
その後、車両１を時速Ｖ〜１２０ｋｍの速度範囲で走行させる場合、オペレータは変速操作具３の位置を「Ｈ（高速）」の位置に維持する。これにより、クラッチ部材２１６が「高速状態」とされて、その結果、第２電動機２１２を走行用の駆動源として、車両１の走行が行われる。このとき、制御器２０は、第１電動機２１１への電力の供給を遮断している。
【００８７】
さらにその後、制御器２０が、車両１の車速が低下されて時速Ｖｋｍまで下がったことを検出するとともに、変速操作具３の位置が「Ｈ（高速）」から「Ｌ（低速）」の側へと操作されたことを検出した場合、以下の制御が行われる。即ち、制御器２０は、第２電動機２１２への電力の供給を維持しつつ、第１電動機２１１にも電力を供給し始める。また、制御器２０は、車両１の車速を監視しながら、第１電動機２１１および第２電動機２１２への電力の供給量をそれぞれ増減することで、第１出力軸２１３の回転と第２出力軸２１４の回転とが略同期するように制御する。これにより、変速操作具３が「Ｌ（低速）」の位置に切り替えられるよりも前に、高速側歯車２３４および低速側歯車２３３の回転が略同期する。
【００８８】
制御器２０が、高速側歯車２３４および低速側歯車２３３の回転が略同期したことを検出した場合、変速操作具３の「Ｌ（低速）」側への切り替え操作が有効とされる。これに伴い、オペレータは、変速操作具３を「Ｌ（低速）」側に向けてさらに操作する。図９に示すように、変速操作具３が「Ｈ（高速）」と「Ｌ（低速）」の中間の位置に到達したとき、クラッチ部材２１６が高速側歯車２３４および低速側歯車２３３の両方に同時に噛み合う「中間状態」となる。この際、上述したように、高速側歯車２３４および低速側歯車２３３の回転が略同期しているので、滑らかにこの「中間状態」を経由して、変速操作具３を「Ｌ（低速）」の位置に切り替えることが可能である。
【００８９】
以上に示したように、本実施形態の車両走行用駆動装置２００においては、クラッチ部材２１６は、第１出力軸２１３（低速側歯車２３３）の回転と第２出力軸２１４（高速側歯車２３４）の回転が同期した場合に限り、「中間状態」に移行可能である。また、制御器２０は、「低速状態」および「高速状態」の一方から、「中間状態」を経由して、「低速状態」および「高速状態」の他方に切り替えることを可能とする。これにより、車両１において、低速走行に適した第１電動機２１１を駆動源として用いる状態と、高速走行に適した第２電動機２１２を駆動源として用いる状態とを、走行状態を維持しつつ滑らかに切り替えることができる。また、すべりクラッチのような補機を必要としないので、部品点数を少なく抑えることができる。よって、車両１を小型化・軽量化することができ、ひいては高効率化を図ることができる。
【００９０】
また、本実施形態においては、第２電動機２１２は交流モータである。これにより、車両１が高速で長距離を走行する場合等に、第２電動機２１２を走行用の駆動源とすることにより、トルクを低く維持して継続的に効率よく走行することができる。
【００９１】
また、本実施形態においては、第１出力軸２１３と第２出力軸２１４とが互いに平行に配置される。これにより、車両１の幅方向の長さを短くレイアウトすることが可能となる。
【００９２】
また、本実施形態の車両走行用駆動装置２００は、第２電動機２１２からの動力を減速して第２出力軸２１４に入力する減速機２５６を備える。これにより、第２電動機２１２を小型化することが可能となり、さらなる省エネ効果が期待できる。
【００９３】
また、本実施形態の減速機２５６は、遊星歯車式の減速機構を有する。これにより、第２電動機２１２からの動力を、簡素な構成で確実に減速することができる。また、小型の減速機２５６で高い減速比を得ることができる。
【００９４】
＜３．その他の変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
【００９５】
上記の実施形態では、減速機１５は、１段の遊星摩擦式の減速機構を備えるものとした。しかしながら、これに限るものではなく、複数段の遊星式の減速機構を備えるものとしてもよい。具体的には、第１電動機１１から取り出した動力を１段の遊星摩擦式の減速機１５で減速して取り出した後、さらにこの動力をもう１段の遊星式の減速機で減速してもよい。これによれば、第１電動機１１からの動力を、大幅に減速して、後段の差動装置５に伝達することができる。よって、広範な速度領域に対応した車両走行用駆動装置１００を実現することができる。また、第２実施形態で示した減速機２５６についても、上記と同様に、複数段の遊星式の減速機構を備えるものとしてもよい。なお、遊星摩擦式の減速機構と、遊星歯車式の減速機構とを、組み合わせて複数段に構成してもよい。
【００９６】
上記の実施形態では、車両走行用駆動装置１００，２００は、車両１の後輪２Ｌ，２Ｒを走行駆動するために用いられるものとしたが、これに限るものではない。例えばこれに代えて、上記の車両走行用駆動装置を、車両の前輪を走行駆動するために用いてもよい。
【００９７】
第１電動機１１の出力側に減速機１５が備えられることに代えてまたはこれに加えて、第２電動機１２に減速機が備えられるものとしてもよい。同様に、第２電動機２１２の出力側に減速機２５６が備えられることに代えてまたはこれに加えて、第１電動機２１１に減速機が備えられるものとしてもよい。
【００９８】
また、車両走行用駆動装置１００，２００の細部の構造、例えば歯車の数等については、本願の各図に示されたものと異なっていてもよい。また、上記の実施形態または変形例に登場した各要素を、矛盾がない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本願は、車両走行用駆動装置に利用できる。
【符号の説明】
【０１００】
１        車両
３        変速操作具
５        差動装置
１１      第１電動機
１２      第２電動機
１３      第１出力軸
１４      第２出力軸
１５      減速機
１６      クラッチ部材
１７      回転伝達部材
２０      制御器
１００    車両走行用駆動装置
【図１】
2019116934.tif 000003
【図２】
2019116934.tif 000004
【図３】
2019116934.tif 000005
【図４】
2019116934.tif 000006
【図５】
2019116934.tif 000007
【図６】
2019116934.tif 000008
【図７】
2019116934.tif 000009
【図８】
2019116934.tif 000010
【図９】
2019116934.tif 000011
【図１０】
2019116934.tif 000012
【図１１】
2019116934.tif 000013