(57)【要約】【課題】やまば歯車のバックラッシによるＮＶを低減しつつ、モータのロータとケースとの摺動を抑制することができる動力伝達装置を提供すること。【解決手段】動力伝達装置は、ロータとステータとを備えるモータと、前記ロータの出力軸に取り付けられた第１やまば歯車と、前記第１やまば歯車と噛み合うように設けられた第２やまば歯車と、少なくとも前記モータを収容するケースと、前記ロータと前記ケースとの間に配置され、前記ロータを介して前記第１やまば歯車に、前記第１やまば歯車に対して前記ロータ側とは反対向きにスラスト力を付与するスラスト力付与機構と、を備える。【選択図】図１
2019124256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータとステータとを備え、前記ロータは前記ステータに対して軸方向に移動可能に構成されたモータと、
前記ロータの出力軸に取り付けられた第１やまば歯車と、
前記第１やまば歯車と噛み合うように設けられた第２やまば歯車と、
少なくとも前記モータを収容するケースと、
前記ロータと前記ケースとの間に配置され、前記ロータを介して前記第１やまば歯車に、前記第１やまば歯車に対して前記ケース側とは反対向きにスラスト力を付与するスラスト力付与機構と、
を備えることを特徴とする動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、動力源とやまば歯車との間で軸継手を介してトルクを伝達する動力伝達装置が開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２０３４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような動力伝達装置の構成を、動力源をモータに置き換えて適用する場合、モータのロータに連結された軸とやまば歯車の回転軸との間に軸継手を介在させる構成となる。しかし、この構成では、軸継手にスラスト力が発生した場合に、スラスト力のためにロータが軸方向に移動し、ケースと摺動するおそれがある。また、動力源とやまば歯車を組み合わせて動力を伝達する場合、やまば歯車のバックラッシが、騒音・振動（ＮＶ）の発生原因となり、問題となる場合がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、やまば歯車のバックラッシによるＮＶを低減しつつ、モータのロータとケースとの摺動を抑制することができる動力伝達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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る動力伝達装置は、ロータとステータとを備えるモータと、前記ロータの出力軸に取り付けられた第１やまば歯車と、前記第１やまば歯車と噛み合うように設けられた第２やまば歯車と、少なくとも前記モータを収容するケースと、前記ロータと前記ケースとの間に配置され、前記ロータを介して前記第１やまば歯車に、前記第１やまば歯車に対して前記ロータ側とは反対向きにスラスト力を付与するスラスト力付与機構と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ロータとケースとの間に配置されたスラスト力付与機構が、ロータを介して第１やまば歯車にスラスト力を付与することによって、やまば歯車のバックラッシによるＮＶを低減しつつ、モータのロータとケースとの摺動を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態１の動力伝達装置の概略構成図である。
【図２】図２は、実施形態２の動力伝達装置の概略構成図である。
【図３】図３は、実施形態３の動力伝達装置の概略構成図である。
【図４】図４は、実施形態４の動力伝達装置の概略構成図である。
【図５】図５は、実施形態５の動力伝達装置の概略構成図である。
【図６】図６は、実施形態５の変形例の動力伝達装置の概略構成図である。
【図７】図７は、実施形態６の動力伝達装置の概略構成図である。
【図８】図８は、実施形態７の動力伝達装置の概略構成図である。
【図９】図９は、実施形態８の動力伝達装置の概略構成図である。
【図１０】図１０は、実施形態９の動力伝達装置の概略構成図である。
【図１１】図１１は、参考形態の動力伝達装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る動力伝達装置について具体的に説明する。なお、同一又は対応する要素には適宜同一符号を付し、重複説明を省略する。また、以下の実施形態に係る動力伝達装置は、いずれも車両に搭載されるものである。
【００１０】
（実施形態１）
図１は、実施形態１の動力伝達装置の概略構成図である。動力伝達装置１は、モータジェネレータ（ＭＧ）２と、第１やまば歯車であるドライブギヤ３と、第２やまば歯車であるカウンタドリブンギヤ４とを備えている。ＭＧ２は、電力が供給されて動力を出力する（力行する）モータ機能と、機械的な外力によって強制的に回転させられて発電する（回生する）発電機能とを有し、例えば永久磁石式の同期モータなどにより構成される。ＭＧ２は、コイルを備えるステータ２ａと、ロータ２ｂと、出力軸であるアウトプットシャフト２ｃとを備えている。ロータ２ｂとアウトプットシャフト２ｃとは一体に回転する。アウトプットシャフト２ｃは軸方向に延伸している。ロータ２ｂはステータ２ａに対して軸方向に移動可能に構成されている。
【００１１】
ドライブギヤ３は、一体に回転するようにアウトプットシャフト２ｃに取り付けられている。ドライブギヤ３は、歯車のねじれ角が等しく、ねじれ方向が逆のはすば歯車である、右歯車３ａと左歯車３ｂとを組み合わせて構成されている。なお、右歯車３ａのねじれ角と左歯車３ｂのねじれ角は異なっていてもよい。
【００１２】
カウンタドリブンギヤ４は、歯車のねじれ角が等しく、ねじれ方向が逆のはすば歯車である、右歯車４ａと左歯車４ｂとを組み合わせて構成されている。カウンタドリブンギヤ４は、カウンタシャフト５と一体に回転するようにカウンタシャフト５に取り付けられており、ドライブギヤ３と噛み合うように設けられている。なお、右歯車４ａのねじれ角と左歯車４ｂのねじれ角は異なっていてもよい。カウンタシャフト５は、アウトプットシャフト２ｃと平行に設けられており、２つの軸受６によって回転可能に支持されている。
【００１３】
動力伝達装置１は、さらに、少なくともＭＧ２を収容するケース７を備えている。ケース７とロータ２ｂとの間には、スラスト力付与機構である弾性部材８が配置されている。なお、本実施形態１では弾性部材８としてばね要素を例示する。
【００１４】
図１（ａ）に示すように、ＭＧ２に電力が供給されていない又はＭＧ２が発電していない非通電時には、弾性部材８は、ロータ２ｂに対して、軸方向においてケース７側とは反対向きにスラスト力を付与する。その結果、ロータ２ｂとステータ２ａとには軸方向においてズレが生じる。さらに、弾性部材８は、ロータ２ｂを介してドライブギヤ３に、軸方向においてケース７側とは反対向きにスラスト力を付与する。これにより、ドライブギヤ３とカウンタドリブンギヤ４とには軸方向においてズレが生じる。その結果、右歯車３ａ、４ａと左歯車３ｂ、４ｂとのそれぞれにおいて、歯面の加速面と減速面、又は減速面と加速面とが同時に接触するように押し付けられる状態となる。なお、歯面の加速面とは、例えばＭＧ２が出力する動力をドライブギヤ３からカウンタドリブンギヤ４に伝達する場合に、カウンタドリブンギヤ４の歯面に接触するドライブギヤ３の歯面のことである。このときドライブギヤ３の加速面に接触する歯面がカウンタドリブンギヤ４の減速面であり、ドライブギヤ３の減速面はカウンタドリブンギヤ４の加速面に接触する。
【００１５】
このように、非通電時には、右歯車３ａ、４ａと左歯車３ｂ、４ｂとのそれぞれにおいて、歯面の加速面と減速面、又は減速面と加速面とが同時に接触する状態となることで、バックラッシ（Ｂ／Ｌ）はゼロとなる。このため、非通電時においてＭＧ２が浮動状態（空転状態）であっても、歯打ち音の発生が抑制され、ＮＶが低減される。また、特にＭＧ２の動作状態が力行状態と回生状態との間で切り替わる際には、伝達される駆動力（トルク）がゼロとなる状態（ゼロトルク状態）をまたいで動作状態が変化する。ゼロトルク状態では、ＭＧ２が浮動状態となって歯打ち音が発生しやすいため、本実施形態による歯打ち音発生の抑制とＮＶの低減が有効である。
【００１６】
また、図１（ｂ）に示すように、ＭＧ２に電力が供給されている又はＭＧ２が発電している通電時にも、弾性部材８のスラスト力がロータ２ｂに作用するが、これとともに、ロータ２ｂには、弾性部材８のスラスト力と反対向きの対抗力が磁界によって発生する。その結果、ロータ２ｂはケース７側に引き寄せられ、軸方向におけるロータ２ｂとステータ２ａとのズレが略ゼロとなる。その結果、所望量のＢ／Ｌが生じるので、ドライブギヤ３及びカウンタドリブンギヤ４はスムーズに回転し、ドライブギヤ３とカウンタドリブンギヤ４との間で動力伝達がスムーズに行われ、ＮＶが低減される。また、弾性部材８が介在することによって、ロータ２ｂとケース７との摺動が抑制される。
【００１７】
また、非通電時には、弾性部材８のスラスト力によりドライブギヤ３とカウンタドリブンギヤ４との歯面の押し付けがあり、押し付けの反力としてのスラスト力が発生している。このスラスト力は、通電時には動力伝達の際の損失や、左右歯車で歯面に掛かる荷重不均等に伴うミスアライメントや、軸受の低寿命化等の問題の原因となる。しかし、この動力伝達装置１では通電時には押し付けの反力としてのスラスト力が発生しないので、上記問題は発生しない。
【００１８】
以上説明したように、実施形態１の動力伝達装置１では、ドライブギヤ３とカウンタドリブンギヤ４との間のバックラッシによるＮＶを低減しつつ、ＭＧ２のロータ２ｂとケース７との摺動を抑制することができる。
【００１９】
（実施形態２）
図２は、実施形態２の動力伝達装置の概略構成図である。動力伝達装置１１は、ＭＧ１２と、第１やまば歯車であるドライブギヤ１３と、第２やまば歯車であるカウンタドリブンギヤ１４とを備えている。ＭＧ２は、コイルを備えるステータ１２ａと、ロータ１２ｂと、出力軸である中空構造のアウトプットシャフト１２ｃとを備えている。アウトプットシャフト１２ｃは軸方向に延伸している。ロータ１２ｂはステータ１２ａに対して軸方向に移動可能に構成されている。
【００２０】
ドライブギヤ１３は、アウトプットシャフト１２ｃと一体に回転するようにアウトプットシャフト２ｃに取り付けられている。ドライブギヤ１３は、歯車のねじれ角が等しく、ねじれ方向が逆の２つのはすば歯車を組み合わせて構成されている。なお、ドライブギヤ１３を構成する２つのはすば歯車のねじれ角は異なっていてもよい。
【００２１】
カウンタドリブンギヤ１４は、歯車のねじれ角が等しく、ねじれ方向が逆の２つのはすば歯車を組み合わせて構成されている。カウンタドリブンギヤ１４は、一体に回転するようにカウンタシャフト１５に取り付けられており、ドライブギヤ１３と噛み合うように設けられている。なお、カウンタドリブンギヤ１４を構成する２つのはすば歯車のねじれ角は異なっていてもよい。カウンタシャフト１５は、アウトプットシャフト１２ｃと平行に設けられており、２つの軸受１６ａ、１６ｂによって回転可能に支持されている。
【００２２】
カウンタシャフト１５には、一体に回転するカウンタドライブギヤ２２が取り付けられている。カウンタドライブギヤ２２は、ファイナルドリブンギヤ２３と噛み合っている。ファイナルドリブンギヤ２３は、差動歯車機構を収容するデフケース２４に取り付けられている。差動歯車機構は、ＭＧ２からアウトプットシャフト１２、ドライブギヤ１３、カウンタドリブンギヤ１４、カウンタシャフト１５、カウンタドライブギヤ２２を介して伝達された駆動力を、左右のドライブシャフト２１、２１に伝達する。なお、一方のドライブシャフト２１は中空構造のアウトプットシャフト１２ｃを貫通するように設けられている。
【００２３】
動力伝達装置１１は、さらに、ＭＧ１２、アウトプットシャフト１２、ドライブギヤ１３、カウンタドリブンギヤ１４、カウンタシャフト１５、カウンタドライブギヤ２２、ファイナルドリブンギヤ２３、デフケース２４等を収容するケース１７を備えている。ケース１７とロータ１２ｂとの間には、スラスト力付与機構である弾性部材１８が配置されている。なお、本実施形態２では弾性部材１８としてばね要素を例示する。さらに、ケース１７と弾性部材１８との間には、スラスト軸受１９が配置されている。
【００２４】
この動力伝達装置１１においても、図２（ａ）に示すように、ＭＧ１２の非通電時には、弾性部材１８は、ロータ１２ｂに対して、軸方向においてケース１７側とは反対向きにスラスト力を付与する。これにより、ロータ１２ｂとステータ１２ａとには軸方向においてズレが生じ、さらに、ドライブギヤ１３とカウンタドリブンギヤ１４とには軸方向においてズレが生じる。その結果、Ｂ／Ｌはゼロとなる。このため、非通電時においてＭＧ１２が浮動状態であっても、歯打ち音の発生が抑制され、ＮＶが低減される。
【００２５】
また、図２（ｂ）に示すように、ＭＧ１２の通電時には、磁界によって発生する対抗力によって軸方向におけるロータ１２ｂとステータ１２ａとのズレが略ゼロとなる。その結果、所望量のＢ／Ｌが生じるので、ドライブギヤ１３及びカウンタドリブンギヤ１４はスムーズに回転し、ドライブギヤ１３とカウンタドリブンギヤ１４との間の動力伝達がスムーズに行われ、ＮＶが低減される。また、弾性部材１８が介在することによって、ロータ１２ｂとケース１７との摺動が抑制される。さらに、スラスト軸受１９が介在することによって、弾性部材１８とケース１７との摺動も抑制される。
【００２６】
（実施形態３）
図３は、実施形態３の動力伝達装置の概略構成図である。動力伝達装置３１は、インホイールモータ機構における変速のための動力伝達装置である。動力伝達装置３１は、インホイールモータとして機能するＭＧ３２と、変速機構としての動力分割機構３３と、カウンタドリブンギヤ３４と、カウンタシャフト３５と、カウンタドライブギヤ３６と、ファイナルドリブンギヤ３９とを備えている。ＭＧ３２は、コイルを備えるステータ３２ａと、ロータ３２ｂと、アウトプットシャフト３２ｃとを備えている。ロータ３２ｂはステータ３２ａに対して軸方向に移動可能に構成されている。
【００２７】
動力分割機構３３は、遊星歯車機構を備えており、サンギヤがアウトプットシャフト３２ｃを介してロータ３２ｂに連結され、プラネタリキャリアがケース３７に固定され、リングギヤがカウンタドリブンギヤ３４と噛み合うように設けられている。カウンタドリブンギヤ３４は、一体に回転するようにカウンタシャフト３５に取り付けられている。ここで、ケース３７は、ＭＧ３２等を収容している。
【００２８】
カウンタシャフト３５は、アウトプットシャフト３２ｃと平行に設けられている。カウンタシャフト３５には、一体に回転するカウンタドライブギヤ３６が取り付けられている。カウンタドライブギヤ３６は、ファイナルドリブンギヤ３９と噛み合っている。ファイナルドリブンギヤ３９は、駆動輪であるタイヤに連結されている。これにより、ＭＧ３２と駆動輪との間で駆動力の伝達が行われる。
【００２９】
動力伝達装置３１において、ケース３７とロータ３２ｂとの間には、スラスト力付与機構３８が配置されている。スラスト力付与機構３８は、実施形態１、２のようにバネ要素等の弾性部材でもよいし、ボールねじやアクチュエータを用いた機構でもよい。
【００３０】
ここで、動力分割機構３３の領域Ａには、第１やまば歯車と、第１やまば歯車と噛み合うように設けられた第２やまば歯車とが含まれている。そして、ＭＧ３２の非通電時には、スラスト力付与機構３８は、ロータ３２ｂに対してスラスト力を付与する。これにより、ロータ３２ｂとステータ３２ａとには軸方向においてズレが生じ、さらに、動力分割機構３３の第１やまば歯車と第２やまば歯車とには軸方向においてズレが生じる。その結果、第１やまば歯車と第２やまば歯車との間のＢ／Ｌはゼロとなる。このため、非通電時においてＭＧ３２が浮動状態であっても、ＮＶが低減される。
【００３１】
また、ＭＧ３２の通電時には、磁界によって発生する対抗力によって、軸方向におけるロータ３２ｂとステータ３２ａとのズレが略ゼロとなる。その結果、第１やまば歯車と第２やまば歯車との間に所望量のＢ／Ｌが生じるので、第１やまば歯車及び第２やまば歯車はスムーズに回転し、動力伝達がスムーズに行われ、ＮＶが低減される。また、スラスト力付与機構３８が介在することによって、ロータ３２ｂとケース３７との摺動が抑制される。
【００３２】
（実施形態４）
図４は、実施形態４の動力伝達装置の概略構成図である。動力伝達装置４１は、インホイールモータ機構における変速のための動力伝達装置であって、実施形態３の動力伝達装置３１における動力分割機構３３を、第１やまば歯車としてのドライブピニオンギヤ４３に置き換え、カウンタドリブンギヤ３４を、ドライブピニオンギヤ４３と噛み合う第２やまば歯車としてのカウンタドリブンギヤ４４に置き換えた構成を有する。すなわち、ドライブピニオンギヤ４３は一体に回転するようにアウトプットシャフト３２ｃに取り付けられており、カウンタドリブンギヤ４４に噛み合っている。カウンタドリブンギヤ４４はカウンタシャフト３５と一体に回転するように取り付けられている。例えばドライブピニオンギヤ４３とカウンタドリブンギヤ４４とのギヤ比の調整によって適切な変速が行われる。
【００３３】
したがって、ＭＧ３２の非通電時には、ドライブピニオンギヤ４３とカウンタドリブンギヤ４４とには軸方向においてズレが生じる。その結果、Ｂ／Ｌはゼロとなり、非通電時においてＭＧ３２が浮動状態であっても、ＮＶが低減される。また、ＭＧ３２の通電時には、所望量のＢ／Ｌが生じるので、動力伝達がスムーズに行われ、ＮＶが低減される。また、ロータ３２ｂとケース３７との摺動が抑制される。
【００３４】
なお、実施形態３、４の動力伝達装置３１、４１は、電気車両（ＥＶ）用のトランスアクスルにも適用できる。
【００３５】
（実施形態５）
図５は、実施形態５の動力伝達装置の概略構成図である。動力伝達装置５１は、ハイブリッド車両のトランスアクスルにおける動力伝達装置である。動力伝達装置５１は、ＭＧ３２と、ドライブピニオンギヤ４３と、カウンタドリブンギヤ５４と、カウンタシャフト３５と、カウンタドライブギヤ３６と、ファイナルドリブンギヤ３９とを備えている。また、動力伝達装置５１は、ＭＧ５２と、例えば内燃機関であるエンジン５５と、動力分割機構５３とを備えている。また、動力伝達装置５１において、ケース３７とロータ３２ｂとの間には、スラスト力付与機構３８が配置されている。ケース３７は、ＭＧ３２、５２等を収容する。
【００３６】
ＭＧ５２は、コイルを備えるステータ５２ａと、ロータ５２ｂと、アウトプットシャフト５２ｃとを備えている。ロータ５２ｂはステータ５２ａに対して軸方向に移動可能に構成されている。
【００３７】
動力分割機構５３は、遊星歯車機構を備えており、サンギヤがアウトプットシャフト５２ｃを介してロータ５２ｂに連結され、プラネタリキャリアがエンジン５５のアウトプットシャフトに連結され、リングギヤがカウンタドリブンギヤ５４と噛み合うように設けられている。ドライブピニオンギヤ４３は一体に回転するようにアウトプットシャフト３２ｃに取り付けられており、カウンタドリブンギヤ５４に噛み合っている。ファイナルドリブンギヤ３９は、駆動輪であるタイヤに連結されている。これにより、ＭＧ３２、ＭＧ５２、エンジン５５と駆動輪との間で動力の伝達が行われる。
【００３８】
ここで、ドライブピニオンギヤ４３は第１やまば歯車であり、カウンタドリブンギヤ５４は第２やまば歯車であり、動力分割機構５３のリングギヤは別の第１やまば歯車である。したがって、領域Ｃ１、Ｃ２では、第１やまば歯車と、第２やまば歯車とが噛み合っている。
【００３９】
そして、ＭＧ３２の非通電時には、スラスト力付与機構３８は、ロータ３２ｂに対してスラスト力を付与する。これにより、ロータ３２ｂとステータ３２ａとには軸方向においてズレが生じ、さらに、領域Ｃ２の第１やまば歯車と第２やまば歯車とには軸方向においてズレが生じる。その結果、第１やまば歯車と第２やまば歯車との間のＢ／Ｌはゼロとなる。このため、非通電時においてＭＧ３２が浮動状態であっても、ＮＶが低減される。
【００４０】
また、ＭＧ３２の通電時には、軸方向におけるロータ３２ｂとステータ３２ａとのズレが略ゼロとなる。その結果、所望量のＢ／Ｌが生じるので、領域Ｃ２の第１やまば歯車及び第２やまば歯車はスムーズに回転し、動力伝達がスムーズに行われ、ＮＶが低減される。また、スラスト力付与機構３８が介在することによって、ロータ３２ｂとケース３７との摺動が抑制される。
【００４１】
（実施形態５の変形例）
図６は、実施形態５の変形例の動力伝達装置の概略構成図である。動力伝達装置５１Ａは、動力伝達装置５１におけるスラスト力付与機構３８をケース３７とロータ５２ｂとの間に配置したものである。
【００４２】
この場合、ＭＧ５２の非通電時には、スラスト力付与機構３８は、ロータ５２ｂに対してスラスト力を付与する。これにより、ロータ５２ｂとステータ５２ａとには軸方向においてズレが生じ、さらに、領域Ｃ１の第１やまば歯車と第２やまば歯車とには軸方向においてズレが生じる。その結果、第１やまば歯車と第２やまば歯車との間のＢ／Ｌはゼロとなる。このため、非通電時においてＭＧ５２が浮動状態であっても、ＮＶが低減される。
【００４３】
また、ＭＧ５２の通電時には、軸方向におけるロータ５２ｂとステータ５２ａとのズレが略ゼロとなる。その結果、所望量のＢ／Ｌが生じるので、領域Ｃ１の第１やまば歯車及び第２やまば歯車はスムーズに回転し、動力伝達がスムーズに行われ、ＮＶが低減される。また、スラスト力付与機構３８が介在することによって、ロータ５２ｂとケース３７との摺動が抑制される。
【００４４】
（実施形態６）
図７は、実施形態６の動力伝達装置の概略構成図である。動力伝達装置６１は、トルクベクタリングシステムを含む２モータ式電動ユニットにおける動力伝達装置である。ここで、トルクベクタリングシステムとは、左右の駆動輪に伝達する駆動力の配分を、従来のデファレンシャルよりも自由にコントロールして、理想的なコーナリング等を実現するシステムである。２モータ式電動ユニットにでは、２つのモータを使うことによって左右の駆動輪に伝達する駆動力をより自由にコントロールできる。
【００４５】
動力伝達装置６１は、モータ６２Ａ、６２Ｂと、ドライブギヤ６３Ａ、６３Ｂと、カウンタドリブンギヤ６４Ａを含むギヤ機構６５Ａと、カウンタドリブンギヤ６４Ｂを含むギヤ機構６５Ｂと、ドライブシャフト６６Ａ、６６Ｂと、弾性部材６８Ａ、６８Ｂと、上記各要素を収容するケース６７と、を備えている。
【００４６】
モータ６２Ａ、６２Ｂは、例えば永久磁石式の同期モータなどにより構成される。モータ６２Ａは、コイルを備えるステータ６２Ａａと、ロータ６２Ａｂと、ロータ６２Ａｂと一体に回転する中空構造のアウトプットシャフト６２Ａｃとを備えている。ロータ６２Ａｂはステータ６２Ａａに対して軸方向に移動可能に構成されている。モータ６２Ｂは、コイルを備えるステータ６２Ｂａと、ロータ６２Ｂｂと、ロータ６２Ｂｂと一体に回転する中空構造のアウトプットシャフト６２Ｂｃとを備えている。ロータ６２Ｂｂはステータ６２Ｂａに対して軸方向に移動可能に構成されている。
【００４７】
第１やまば歯車としてのドライブギヤ６３Ａ、６３Ｂは、それぞれ一体に回転するようにアウトプットシャフト６２Ａｃ、６２Ｂｃに取り付けられている。ドライブギヤ６３Ａ、６３Ｂは、それぞれ、歯車のねじれ角が等しく、ねじれ方向が逆の２つのはすば歯車を組み合わせて構成されている。なお、ドライブギヤ６３Ａ、６３Ｂをそれぞれ構成する２つのはすば歯車のねじれ角は異なっていてもよい。
【００４８】
ギヤ機構６５Ａ、６５Ｂは、それぞれ、ドライブギヤ６３Ａ、６３Ｂが伝達する駆動力を変速してドライブシャフト６６Ａ、６６Ｂに伝達する機構である。ドライブシャフト６６Ａ、６６Ｂは、それぞれ、アウトプットシャフト６２Ａｃ、６３Ｂｃを貫通するように設けられており、駆動輪６９Ａ、６９Ｂに連結している。ギヤ機構６５Ａ、６５Ｂにそれぞれ含まれるカウンタドリブンギヤ６４Ａ、６４Ｂは、歯車のねじれ角が等しく、ねじれ方向が逆の２つのはすば歯車を組み合わせて構成されており、ドライブギヤ６３Ａ、６３Ｂと噛み合っている。ケース７７とロータ６２Ａｂ、６２Ｂｂとの間には、それぞれスラスト力付与機構である弾性部材６８Ａ、６８Ｂが配置されている。なお、カウンタドリブンギヤ６４Ａ、６４Ｂをそれぞれ構成する２つのはすば歯車のねじれ角は異なっていてもよい。
【００４９】
この動力伝達装置６１においても、モータ６２Ａ、６２Ｂの非通電時には、弾性部材６８Ａ、６８Ｂは、ロータ６２Ａｂとステータ６２Ａａ、ロータ６２Ｂｂとステータ６２Ｂａとに軸方向においてズレが生じるようにスラスト力を付与する。その結果、ドライブギヤ６３Ａとカウンタドリブンギヤ６４Ａとの間のＢ／Ｌ及びドライブギヤ６３Ｂとカウンタドリブンギヤ６４Ｂとの間のＢ／Ｌはゼロとなる。このため、非通電時においてモータ６２Ａ、６２Ｂが浮動状態であっても、歯打ち音の発生が抑制され、ＮＶが低減される。
【００５０】
また、モータ６２Ａ、６２Ｂの通電時には、ズレが略ゼロとなり、所望量のＢ／Ｌが生じるので、動力伝達がスムーズに行われ、ＮＶが低減される。また、弾性部材６８Ａ、６８Ｂが介在することによって、ロータ６２Ａｂ、６２Ｂｂとケース６７との摺動が抑制される。
【００５１】
（実施形態７）
図８は、実施形態７の動力伝達装置の概略構成図である。動力伝達装置７１は、トルクベクタリングシステムを含むトランスアクスルにおける動力伝達装置である。動力伝達装置７１におけるトルクベクタリングシステムでは、エンジンやモータなどの動力源から入力された駆動力に対して、２つの差動モータによる駆動力を付加することによって、左右の駆動輪に伝達する駆動力をより自由にコントロールできる。
【００５２】
動力伝達装置７１は、実施形態６の動力伝達装置６１のギヤ機構６５Ａ、６５Ｂを、差動歯車機構を含むギヤ機構７５に置き換え、ケース６７をケース７７に置き換えた構成を有する。
【００５３】
ギヤ機構７５は、カウンタドリブンギヤ６４Ａ、６４Ｂを含んでいる。カウンタドリブンギヤ６４Ａ、６４Ｂはそれぞれドライブギヤ６３Ａ、６３Ｂと噛み合っている。ギヤ機構７５は、エンジンやモータなどの動力源から入力された駆動力に対して、差動モータとしてのモータ６２Ａ、６２Ｂによる駆動力を、ドライブギヤ６３Ａ、６３Ｂとカウンタドリブンギヤ６４Ａ、６４Ｂとを介して付加する。そして、最終的な駆動力を、ドライブシャフト６６Ａ、６６Ｂを介して駆動輪６９Ａ、６９Ｂに出力する。
【００５４】
この動力伝達装置７１においても、モータ６２Ａ、６２Ｂの非通電時においてモータ６２Ａ、６２Ｂが浮動状態であっても、歯打ち音の発生が抑制され、ＮＶが低減される。
【００５５】
また、モータ６２Ａ、６２Ｂの通電時には、所望量のＢ／Ｌが生じるので、動力伝達がスムーズに行われ、ＮＶが低減される。また、弾性部材６８Ａ、６８Ｂが介在することによって、ロータ６２Ａｂ、６２Ｂｂとケース７７との摺動が抑制される。
【００５６】
なお、トルクベクタリングシステムを含む動力伝達装置の場合、伝達するトルクが増加する場合（増トルク）と減少する場合（減トルク）との間でトルク伝達状態が変化する場合、ゼロトルク状態をまたぐことがある。ゼロトルク状態をまたぐ際にＢ／Ｌがあると、増トルクと減トルクとの変化のつながりがスムーズにならず、車両挙動が不安定になる場合がある。
【００５７】
これに対して、実施形態６、７の動力伝達装置６１、７１では、ゼロトルク状態においてはＢ／Ｌがゼロとなるので、車両挙動がより安定する。
【００５８】
（実施形態８）
図９は、実施形態８の動力伝達装置の概略構成図である。動力伝達装置８１は、実施形態１の動力伝達装置１における弾性部材８をスラスト力付与機構としてのコイル８８ａ、８８ｂに置き換え、さらに制御部２００とセンサ２０１、２０２とを追加した構成を有する。
【００５９】
制御部２００は、ＥＣＵ（Electric  Control  Unit）を備えている。ＥＣＵは、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）等を備えるマイクロコンピュータを主体として構成されており、ＲＯＭ内に格納されている各種制御プログラムを実行することによって各種制御処理を実行する。また、制御部２００は、不図示のバッテリからコイル８８ａ、８８ｂへ供給する電流量を制御できるように構成されている。
【００６０】
センサ２０１、２０２は、それぞれ、車両の運転状態に関する、互いに異なる情報を取得するものである。車両の運転状態に関する情報は、例えば車速やエンジン回転数等である。
【００６１】
制御部２００は、センサ２０１、２０２が取得した情報に基づいて、運転状態に応じてロータ２ｂに与えるべき最適なスラスト力を演算する。そして、演算によって得られた最適なスラスト力をロータ２ｂに与えられるようにコイル８８ａ、８８ｂに電流を供給する。これによって、コイル８８ａ、８８ｂは、磁界を発生し、ロータ２ｂに最適なスラスト力を与える。
【００６２】
この動力伝達装置８１においても、ＭＧ２の非通電時において浮動状態であっても、歯打ち音の発生が抑制され、ＮＶが低減される。
【００６３】
また、ＭＧ２の通電時には、所望量のＢ／Ｌが生じるので、動力伝達がスムーズに行われ、ＮＶが低減される。また、コイル８８ａ、８８ｂが介在することによって、ロータ２ｂとケース７との摺動が抑制される。
【００６４】
ここで、ＭＧ２が浮動状態から力行状態に変化する瞬間には、大きな駆動力（トルク）が生じるため、回転トルクによる力が、Ｂ／Ｌをゼロとするために付与するスラスト力よりも非常に大きくなり、ドライブギヤ３とカウンタドリブンギヤ４との間で歯面の衝突が生じ、ＮＶに影響する場合がある。これを防止するために、付与するスラスト力を大きくすると、そのスラスト力による歯面の押し付けに抗して歯車を回転させる必要があるため、伝達損失が増大する。一方、付与するスラスト力が小さすぎる場合には、歯面の押し付けが不十分となり、歯打ち音や駆動力の伝達効率の低下が生じる場合がある。
【００６５】
これに対して、制御部２００は、例えば駆動力の伝達効率の向上とＮＶの低減とを両立するために最適なスラスト力を演算し、コイル８８ａ、８８ｂを介してロータ２ｂに与えることができる。なお、伝達効率の向上とＮＶの低減とを両立するために最適なスラスト力は、スラスト力付与機構としてのコイル８８ａ、８８ｂを、例えばボールねじやアクチュエータを用いた機構に置き換え、この機構によって発生させるスラスト力を制御部２００によって制御することでも実現できる。
【００６６】
また、実施形態８の動力伝達装置８１は、その構成に適正な変更を加えて、実施形態２〜５及び実施形態５の変形例の動力伝達装置を含む様々な動力伝達装置に置き換えて使用することができる。すなわち、実施形態８の動力伝達装置８１は、インホイールモータ機構における変速のための動力伝達装置、ハイブリッド車両のトランスアクスルにおける動力伝達装置、トルクベクタリングシステムを含む動力伝達装置等のいずれにも適用できる。
【００６７】
（実施形態９）
図１０は、実施形態９の動力伝達装置の概略構成図である。動力伝達装置９１は、ハイブリッド車両のトランスアクスルにおける動力伝達装置である。動力伝達装置９１は、実施形態５の動力伝達装置５１における動力分割機構５３を動力分割機構９３に置き換え、カウンタドリブンギヤ５４とカウンタドリブンギヤ３４に置き換え、ドライブピニオンギヤ４３をドライブピニオンギヤ９４に置き換え、スラスト力付与機構３８を削除し、スラスト力付与機構９８、制御部２００、センサ２０１、２０２を追加した構成を有する。
【００６８】
スラスト力付与機構９８はエンジン５５と動力分割機構９３との間に配置されており、動力伝達装置８１におけるコイル８８ａ、８８ｂと同様のコイルである。
【００６９】
動力分割機構９３は、遊星歯車機構を備えており、サンギヤがアウトプットシャフト５２ｃを介してロータ５２ｂに連結され、プラネタリキャリアがエンジン５５のアウトプットシャフトに連結され、リングギヤがカウンタドリブンギヤ３４と噛み合うように設けられている。また、動力分割機構９３の領域Ｄには、第１やまば歯車と、第１やまば歯車と噛み合うように設けられた第２やまば歯車とが含まれている。
【００７０】
ハイブリッド車両のトランスアクスルでは、エンジン５５が停止することがあり、エンジン５５に接続された歯車、ここでは動力分割機構９３の歯車のＢ／Ｌに起因するＮＶが問題になる場合がある。
【００７１】
しかしながら、この動力伝達装置９１では、制御部２００が、センサ２０１、２０２が取得した情報に基づいて、運転状態に応じて、動力分割機構９３のプラネタリキャリアに与えるべき最適なスラスト力を演算する。そして、演算によって得られた最適なスラスト力をプラネタリキャリアに与えられるようにスラスト力付与機構のコイルに電流を供給する。これによって、コイルは、磁界を発生し、プラネタリキャリアに最適なスラスト力を与える。これにより、動力分割機構９３におけるＢ／Ｌがゼロとなり、エンジン５５の停止時であっても、歯打ち音の発生が抑制され、ＮＶが低減される。
【００７２】
また、エンジン５５の駆動時には、動力分割機構９３において所望量のＢ／Ｌが生じるので、動力伝達がスムーズに行われ、ＮＶが低減される。
【００７３】
なお、動力伝達装置９１におけるスラスト力付与機構９８を弾性部材８や、ボールねじやアクチュエータを用いた機構＋に置き換えてもよい。
【００７４】
（参考形態）
図１１は、参考形態の動力伝達装置の概略構成図である。動力伝達装置１０１は、ＭＧ１０２と、やまば歯車であるドライブギヤ１０３と、ドライブシャフト１０４と、やまば歯車であるカウンタドリブンギヤ１０６とを備えている。ＭＧ１０２は、コイルを備えるステータ１０２ａと、ロータ１０２ｂと、出力軸であるアウトプットシャフト１０２ｃとを備えている。ロータ１０２ｂとアウトプットシャフト１０２ｃとは一体に回転する。アウトプットシャフト１０２ｃは軸方向に延伸している。
【００７５】
ドライブギヤ１０３は、一体に回転するようにドライブシャフト１０４に取り付けられている。ドライブギヤ１０３は、歯車のねじれ角が等しく、ねじれ方向が逆のはすば歯車である右歯車１０３ａと左歯車１０３ｂとを組み合わせて構成されている。なお、右歯車１０３ａのねじれ角と左歯車１０３ｂのねじれ角は異なっていてもよい。
【００７６】
ドライブシャフト１０４とアウトプットシャフト１０２ｃとは、軸方向において弾性を有する軸継手１０５を介して連結されている。
【００７７】
カウンタドリブンギヤ１０６は、歯車のねじれ角が等しく、ねじれ方向が逆のはすば歯車である右歯車１０６ａと左歯車１０６ｂとを組み合わせて構成されている。カウンタドリブンギヤ１０６は、一体に回転するようにカウンタシャフト１０７に取り付けられており、ドライブギヤ１０３と噛み合うように設けられている。なお、右歯車１０６ａのねじれ角と左歯車１０６ｂのねじれ角は異なっていてもよい。カウンタシャフト１０７は、アウトプットシャフト１０２ｃ、ドライブシャフト１０４と平行に設けられており、２つの軸受１０８によって回転可能に支持されている。
【００７８】
図１１（ａ）に示すように、ＭＧ１０２の停止時には、ドライブギヤ１０３は、軸継手１０５によって、軸方向においてＭＧ１０２側とは反対向きにスラスト力を付与される。その結果、領域Ｅにおいて、ドライブギヤ１０３はカウンタドリブンギヤ１０６に押し付けられ、右歯車１０３ａ、１０６ａと左歯車１０３ｂ、１０６ｂとのそれぞれにおいて、歯面の加速面と減速面、又は減速面と加速面とが同時に接触する状態となる。これによってＢ／Ｌはゼロとなる。
【００７９】
次に、図１１（ｂ）に示すように、ＭＧ１０２の通電時（運転時）について、ＭＧ１０２に電力が供給される力行状態の場合を例に説明する。ＭＧ１０２に電力が供給され、ＭＧ１０２の出力する駆動力がドライブギヤ１０３からカウンタドリブンギヤ１０６に伝達し始める際には、右歯車１０３ａと左歯車１０３ｂの一方、例えば左歯車１０３ｂの加速面が左歯車１０６ｂの減速面に接触するので、左歯車１０３ｂと左歯車１０６ｂとの間で動力が伝達される。この左歯車１０３ｂと左歯車１０３ｂとの接触によって、軸方向においてドライブギヤ１０３をＭＧ１０２側に押し返す力が発生し、ドライブギヤ１０３がＭＧ１０２側に移動する。このとき、弾性を有する軸継手１０５は撓むこととなる。そして、ドライブギヤ１０３が、ドライブギヤ１０３とカウンタドリブンギヤ１０６との左右歯面が同時に接触するまで移動すると、ドライブギヤ１０３の軸方向に働く力が左右で釣り合い、ドライブギヤ１０３は軸方向における移動を停止し、そこで安定して回転する。
【００８０】
なお、ＭＧ１０２が力行状態から回生状態又は回生状態から力行状態に変化する（ゼロトルク状態をまたぐ）場合、ゼロトルク状態では、図１１（ａ）の場合のように、右歯車１０３ａ、１０４ａと左歯車１０３ｂ、１０４ｂとのそれぞれにおいて、歯面の加速面と減速面、又は減速面と加速面とが同時に接触する状態となる。その結果、駆動力の伝達歯面がＢ／Ｌの影響無く加速面から減速面にスムーズに移行し、ＮＶが低減される。また、ドライブギヤ１０３とカウンタドリブンギヤ１０６とにおけるやまば歯車の製造誤差(位相ズレ)等は、軸継手１０５の弾性によって軸方向に吸収される。
【００８１】
なお、参考形態の動力伝達装置１０１は、その構成に適正な変更を加えて、実施形態２〜５及び実施形態５の変形例の動力伝達装置を含む様々な動力伝達装置に置き換えて使用することができる。すなわち、参考形態の動力伝達装置動力伝達装置１０１は、インホイールモータ機構における変速のための動力伝達装置、ハイブリッド車両のトランスアクスルにおける動力伝達装置、トルクベクタリングシステムを含む動力伝達装置等のいずれにも適用できる。
【００８２】
なお、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１  動力伝達装置
２  モータジェネレータ（ＭＧ）
２ａ  ロータ
２ｂ  ステータ
３  ドライブギヤ
４  カウンタドリブンギヤ
７  ケース
８  弾性部材
【図１】
2019124256.tif 000003
【図２】
2019124256.tif 000004
【図３】
2019124256.tif 000005
【図４】
2019124256.tif 000006
【図５】
2019124256.tif 000007
【図６】
2019124256.tif 000008
【図７】
2019124256.tif 000009
【図８】
2019124256.tif 000010
【図９】
2019124256.tif 000011
【図１０】
2019124256.tif 000012
【図１１】
2019124256.tif 000013