(57)【要約】【課題】効率を向上させることができる電動駆動装置を提供する。【解決手段】第１モータと、第１モータに接続される第１遊星歯車機構と、第２モータと、第１遊星歯車機構及び第２モータに接続される第２遊星歯車機構と、第１遊星歯車機構に接続される第１出力軸と、第２遊星歯車機構に接続される制動装置と、締結装置と、を備え、制動装置は、第２遊星歯車機構の一部の回転を規制する制動状態と第２遊星歯車機構を自由に回転させる非制動状態とを切り替え、締結装置は、第１遊星歯車機構又は第２遊星歯車機構が有する第１回転体と、第１遊星歯車機構又は第２遊星歯車機構が有する第２回転体とを互いに締結する締結状態と、第１回転体と第２回転体とを互いに自由に回転させる非締結状態とを切り替え、非制動状態で且つ締結状態において、第１モータ及び第２モータの一方が駆動すると、第１遊星歯車機構及び第２遊星歯車機構が回転する。【選択図】図１
2019105331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１モータと、
前記第１モータに接続される第１遊星歯車機構と、
第２モータと、
前記第１遊星歯車機構及び前記第２モータに接続される第２遊星歯車機構と、
前記第１遊星歯車機構に接続される第１出力軸と、
前記第２遊星歯車機構に接続される制動装置と、
締結装置と、を備え、
前記制動装置は、前記第２遊星歯車機構の一部の回転を規制する制動状態と前記第２遊星歯車機構を自由に回転させる非制動状態とを切り替え、
前記締結装置は、前記第１遊星歯車機構又は前記第２遊星歯車機構が有する第１回転体と、前記第１遊星歯車機構又は前記第２遊星歯車機構が有する第２回転体とを互いに締結する締結状態と、前記第１回転体と前記第２回転体とを互いに自由に回転させる非締結状態とを切り替え、
前記非制動状態で且つ前記締結状態において、前記第１モータ及び前記第２モータの一方が駆動すると、前記第１遊星歯車機構及び前記第２遊星歯車機構が回転する、電動駆動装置。
【請求項２】
前記第１遊星歯車機構は、
前記第１モータに接続される第１サンギアと、
前記第１サンギアに噛み合う第１ピニオンギアと、
前記第１ピニオンギアに噛み合う第１リングギアと、
前記第１ピニオンギアを支持し且つ前記第１出力軸に接続される第１キャリアと、を備え、
前記第２遊星歯車機構は、
前記第１リングギアに接続される第２サンギアと、
前記第２サンギアに噛み合う第２ピニオンギアと、
前記第２ピニオンギアを支持する第２キャリアと、
前記第２ピニオンギアに噛み合い且つ前記第１キャリアに接続される第２リングギアと、を備え、
前記制動状態では、前記第２キャリアの回転が規制され、
前記第１回転体は前記第２キャリアであり、
前記第２回転体は前記第２サンギアである、請求項１に記載の電動駆動装置。
【請求項３】
前記第１モータの動力の一部は、前記第１遊星歯車機構及び前記第２遊星歯車機構のうち前記第１遊星歯車機構のみを介して前記第１出力軸に伝わり、
前記第１モータの動力の他の一部は、前記第１遊星歯車機構及び前記第２遊星歯車機構の両方を介して前記第１出力軸に伝わる、請求項１又は２に記載の電動駆動装置。
【請求項４】
前記第１出力軸に接続される第３遊星歯車機構と、
前記第３遊星歯車機構に接続される第２出力軸と、をさらに備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の電動駆動装置。
【請求項５】
前記第１出力軸に接続される減速機構と、
前記減速機構に接続される第３出力軸と、をさらに備え、
前記減速機構は、
前記第１出力軸に接続される第１ギアと、
前記第１ギアと噛合い且つ前記第１ギアよりも歯数が多い第２ギアと、を備え、
前記第２ギアに前記第３出力軸が接続される、請求項１から３のいずれか１項に記載の電動駆動装置。
【請求項６】
前記締結装置は、
前記第２遊星歯車機構に接続される第４遊星歯車機構と、
前記第４遊星歯車機構に接続される制動部と、を備え、
前記第４遊星歯車機構は、
前記第２キャリアに接続される第４サンギアと、
前記第２サンギアに接続される第５サンギアと、
前記第４サンギア及び前記第５サンギアと噛合う第４ピニオンギアと、
前記第４ピニオンギアを支持する第４キャリアと、を備え、
前記第４サンギアの歯数と前記第５サンギアの歯数は互いに同一であり、
前記制動部は、前記第４キャリアの回転を規制する制動状態と前記第４キャリアを自由に回転させる非制動状態とを切り替える、請求項２に記載の電動駆動装置。
【請求項７】
第１モータと、
前記第１モータに接続される第１遊星歯車機構と、
第２モータと、
前記第１遊星歯車機構及び前記第２モータに接続される第２遊星歯車機構と、
前記第２遊星歯車機構に接続される第１出力軸と、
前記第１遊星歯車機構に接続される制動装置と、
前記第１遊星歯車機構に接続される締結装置と、を備え、
前記制動装置は、前記第１遊星歯車機構の一部の回転を規制する制動状態と前記第１遊星歯車機構を自由に回転させる非制動状態とを切り替え、
前記締結装置は、前記第１遊星歯車機構が有する複数の回転体同士を締結する締結状態と前記複数の回転体同士を自由に回転させる非締結状態とを切り替える、電動駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車又はハイブリッド車等においては、モータの動力によりホイールが駆動する。モータのみによって大きな動力をホイールに伝える場合、モータ及び周辺機器が大型化する。このため、モータに減速機構が組み合わせられることが多い。特許文献１、２には、変速機構を有するインホイールモータの一例が記載されている。特許文献１、２のインホイールモータは、第１変速状態と、第１変速状態よりも出力軸のトルクが小さい第２変速状態とを実現することで、効率が高められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−５１５４０号公報
【特許文献２】特開２０１４−６６３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電動駆動装置の効率をさらに向上させることが望まれている。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、効率を向上させることができる電動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】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明の一態様の電動駆動装置は、第１モータと、前記第１モータに接続される第１遊星歯車機構と、第２モータと、前記第１遊星歯車機構及び前記第２モータに接続される第２遊星歯車機構と、前記第１遊星歯車機構に接続される第１出力軸と、前記第２遊星歯車機構に接続される制動装置と、締結装置と、を備え、前記制動装置は、前記第２遊星歯車機構の一部の回転を規制する制動状態と前記第２遊星歯車機構を自由に回転させる非制動状態とを切り替え、前記締結装置は、前記第１遊星歯車機構又は前記第２遊星歯車機構が有する第１回転体と、前記第１遊星歯車機構又は前記第２遊星歯車機構が有する第２回転体とを互いに締結する締結状態と、前記第１回転体と前記第２回転体とを互いに自由に回転させる非締結状態とを切り替え、前記非制動状態で且つ前記締結状態において、前記第１モータ及び前記第２モータの一方が駆動すると、前記第１遊星歯車機構及び前記第２遊星歯車機構が回転する。
【０００７】
これによれば、制動装置が非制動状態で、且つ締結装置が締結状態の場合に、第１モータ及び第２モータの一方のみが駆動しても、第１遊星歯車機構と第２遊星歯車機構は一体的に回転して、第１出力軸に動力を伝達することができる。また、制動装置が制動状態で、且つ締結装置が締結状態の場合は、第１遊星歯車機構及び第２遊星歯車機構は回転できないため、第１出力軸の回転はロックされる。
【０００８】
望ましい態様として、前記第１遊星歯車機構は、前記第１モータに接続される第１サンギアと、前記第１サンギアに噛み合う第１ピニオンギアと、前記第１ピニオンギアに噛み合う第１リングギアと、前記第１ピニオンギアを支持し且つ前記第１出力軸に接続される第１キャリアと、を備え、前記第２遊星歯車機構は、前記第１リングギアに接続される第２サンギアと、前記第２サンギアに噛み合う第２ピニオンギアと、前記第２ピニオンギアを支持する第２キャリアと、前記第２ピニオンギアに噛み合い且つ前記第１キャリアに接続される第２リングギアと、を備え、前記制動状態では、前記第２キャリアの回転が規制され、前記第１回転体は前記第２キャリアであり、前記第２回転体は前記第２サンギアである。これによれば、締結装置が締結状態の場合、第２遊星歯車機構の第２サンギア及び第２キャリアは一体となって回転する。
【０００９】
望ましい態様として、前記第１モータの動力の一部は、前記第１遊星歯車機構及び前記第２遊星歯車機構のうち前記第１遊星歯車機構のみを介して前記第１出力軸に伝わり、前記第１モータの動力の他の一部は、前記第１遊星歯車機構及び前記第２遊星歯車機構の両方を介して前記第１出力軸に伝わる。これにより、第１出力軸には、第１遊星歯車機構のみを介した動力と、第１遊星歯車機構及び第２遊星歯車機構の両方を介した動力とを合わせた動力が伝わる。このため、電動駆動装置の変速比が大きくなりやすい。また、第１モータの動力が２つの経路に分かれて第１出力軸に伝わるので、第１モータの動力が複数の遊星歯車機構を含む機構内で循環する場合と比較して、第１遊星歯車機構及び第２遊星歯車機構にそれぞれ伝わる動力が小さくなる。
【００１０】
望ましい態様として、前記第１出力軸に接続される第３遊星歯車機構と、前記第３遊星歯車機構に接続される第２出力軸と、をさらに備える。これにより、第３遊星歯車機構は、第１出力軸から出力された動力を減速して第２出力軸に伝えることができる。
【００１１】
望ましい態様として、前記第１出力軸に接続される減速機構と、前記減速機構に接続される第３出力軸と、をさらに備え、前記減速機構は、前記第１出力軸に接続される第１ギアと、前記第１ギアと噛合い且つ前記第１ギアよりも歯数が多い第２ギアと、を備え、前記第２ギアに前記第３出力軸が接続される。これにより、減速機構は、第１出力軸から出力された動力を減速して第３出力軸に伝えることができる。
【００１２】
望ましい態様として、前記締結装置は、前記第２遊星歯車機構に接続される第４遊星歯車機構と、前記第４遊星歯車機構に接続される制動部と、を備え、前記第４遊星歯車機構は、前記第２キャリアに接続される第４サンギアと、前記第２サンギアに接続される第５サンギアと、前記第４サンギア及び前記第５サンギアと噛合う第４ピニオンギアと、前記第４ピニオンギアを支持する第４キャリアと、を備え、前記第４サンギアの歯数と前記第５サンギアの歯数は互いに同一であり、前記制動部は、前記第４キャリアの回転を規制する制動状態と前記第４キャリアを自由に回転させる非制動状態とを切り替える。
【００１３】
これにより、第４サンギアの回転数と第５サンギアの回転数とが互いに同一となる。このため、制動部が制動状態の場合に、第２キャリアの回転数と第２サンギアの回転数とが互いに同一となる。これは、第２サンギアと第２キャリアとが互いに固定された状態と実質的に同じである。また、制動部が非制動状態の場合は、第４遊星歯車機構は動力を伝達しないため、第２サンギアと第２キャリアは互いに自由に回転できる状態となる。
【００１４】
本発明の別の態様の電動駆動装置は、第１モータと、前記第１モータに接続される第１遊星歯車機構と、第２モータと、前記第１遊星歯車機構及び前記第２モータに接続される第２遊星歯車機構と、前記第２遊星歯車機構に接続される第１出力軸と、前記第１遊星歯車機構に接続される制動装置と、前記第１遊星歯車機構に接続される締結装置と、を備え、前記制動装置は、前記第１遊星歯車機構の一部の回転を規制する制動状態と前記第１遊星歯車機構を自由に回転させる非制動状態とを切り替え、前記締結装置は、前記第１遊星歯車機構が有する複数の回転体同士を締結する締結状態と前記複数の回転体同士を自由に回転させる非締結状態とを切り替える。
【００１５】
これによれば、非制動状態で且つ締結状態において、第１モータ及び第２モータの一方が駆動すると、第１遊星歯車機構及び第２遊星歯車機構が回転する。第１モータ及び第２モータの一方のみが駆動しても、第１遊星歯車機構と第２遊星歯車機構は一体的に回転して、第１出力軸に動力を伝達することができる。また、制動装置が制動状態で、且つ締結装置が締結状態の場合は、第１遊星歯車機構及び第２遊星歯車機構は回転できないため、第１出力軸の回転はロックされる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、効率を向上させることができる電動駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、実施形態１の電動駆動装置の模式図である。
【図２】図２は、実施形態１の第１低速モードを示す模式図である。
【図３】図３は、実施形態１の第２低速モードを示す模式図である。
【図４】図４は、実施形態１の第３低速モードを示す模式図である。
【図５】図５は、実施形態１の第１高速モードを示す模式図である。
【図６】図６は、実施形態１の第２高速モードを示す模式図である。
【図７】図７は、実施形態１の第３高速モードにおいてクラッチが締結状態の場合を示す模式図である。
【図８】図８は、実施形態１の第３高速モードにおいてクラッチが非締結状態の場合を示す模式図である。
【図９】図９は、第１低速モード、第２低速モード、第３低速モード、第１高速モード、第２高速モード及び第３高速モードにおける、第１モータ、第２モータ、ブレーキ及びクラッチの状態を示す図である。
【図１０】図１０は、第１低速モード、第２低速モード及び第３低速モードにおけるモータ回転数と出力トルクとの関係を示すグラフである。
【図１１】図１１は、モータ回転数と出力トルクとの関係において効率が高くなる領域を示すグラフである。
【図１２】図１２は、実施形態１の変形例１における電動駆動装置の模式図である。
【図１３】図１３は、実施形態１の変形例２における電動駆動装置の模式図である。
【図１４】図１４は、実施形態１の変形例３における電動駆動装置の模式図である。
【図１５】図１５は、実施形態１の変形例４における電動駆動装置の模式図である。
【図１６】図１６は、実施形態１の変形例５における電動駆動装置の模式図である。
【図１７】図１７は、実施形態１の変形例６における電動駆動装置の模式図である。
【図１８】図１８は、実施形態１の変形例７における電動駆動装置の模式図である。
【図１９】図１９は、実施形態１の変形例８における電動駆動装置の模式図である。
【図２０】図２０は、変形例８の低速モードの一例を示す模式図である。
【図２１】図２１は、実施形態１の変形例９における電動駆動装置の模式図である。
【図２２】図２２は、実施形態２の電動駆動装置の模式図である。
【図２３】図２３は、実施形態３の電動駆動装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、下記実施形態において、前述したものと同様の構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は適宜省略することがある。
【００１９】
（実施形態１）
図１は、実施形態１の電動駆動装置の模式図である。図２は、実施形態１の第１低速モードを示す模式図である。図３は、実施形態１の第２低速モードを示す模式図である。図４は、実施形態１の第３低速モードを示す模式図である。図５は、実施形態１の第１高速モードを示す模式図である。図６は、実施形態１の第２高速モードを示す模式図である。図７は、実施形態１の第３高速モードにおいてクラッチが締結状態の場合を示す模式図である。図８は、実施形態１の第３高速モードにおいてクラッチが非締結状態の場合を示す模式図である。図９は、第１低速モード、第２低速モード、第３低速モード、第１高速モード、第２高速モード及び第３高速モードにおける、第１モータ、第２モータ、ブレーキ及びクラッチの状態を示す図である。なお、図２から図８においては、電動駆動装置１の半分を省略している。
【００２０】
図１に示すように、実施形態１の電動駆動装置１は、第１モータ１１と、第２モータ１２と、第１遊星歯車機構３と、第２遊星歯車機構４と、ブレーキ６（制動装置の一例）と、クラッチ７（締結装置の一例）と、出力軸１５（第１出力軸の一例）と、制御装置１９と、を備える。
【００２１】
第１モータ１１及び第２モータ１２は、例えば、車両のホイール１０の内部又は周辺に配置される。第１モータ１１及び第２モータ１２は、ホイール１０に取り付けられたケースに固定されている。すなわち、第１モータ１１及び第２モータ１２は、インホイールモータである。第１モータ１１は、第１遊星歯車機構３に接続されている。第２モータ１２は、第２遊星歯車機構４に接続されている。以下の説明において、第１モータ１１の軸方向に沿う方向は単に軸方向と記載される。軸方向に対して直交する方向は単に放射方向と記載される。
【００２２】
図１に示すように、第１遊星歯車機構３は、第１サンギア３１と、複数の第１ピニオンギア３３と、第１リングギア３５と、第１キャリア３４と、を備える。第１サンギア３１は、第１モータ１１のシャフトに接続される。第１サンギア３１は、第１サンギアシャフト３０を含む。第１サンギアシャフト３０は、別部材として第１サンギア３１に固定されていてもよいし、第１サンギア３１と一体に形成されていてもよい。第１サンギアシャフト３０が第１モータ１１のシャフトに接続される。第１ピニオンギア３３は、第１サンギア３１に対して放射方向の外側に配置され、第１サンギア３１に噛み合う。第１リングギア３５は、第１ピニオンギア３３に対して放射方向の外側に配置され、第１ピニオンギア３３に噛み合う。第１キャリア３４は、第１ピニオンギア３３に接続される。第１キャリア３４は、複数の第１ピニオンギア３３を、それぞれの第１ピニオンギア３３が自転できるように支持する。第１キャリア３４は、複数の第１ピニオンギア３３を、第１サンギア３１を中心に公転できるように支持する。第１キャリア３４は、出力軸１５に接続される。出力軸１５は、ホイール１０に接続される。
【００２３】
図１に示すように、第２遊星歯車機構４は、第２サンギア４１と、複数の第２ピニオンギア４３と、第２リングギア４５と、第２キャリア４４と、を備える。第２サンギア４１は、第１リングギア３５に接続されると共に第２モータ１２のシャフトに接続される。第２サンギア４１は、第２サンギアシャフト４０を含む。第２サンギアシャフト４０は、別部材として第２サンギア４１に固定されていてもよいし、第２サンギア４１と一体に形成されていてもよい。第２サンギアシャフト４０が第２モータ１２のシャフトに接続される。軸方向から見て、第２サンギアシャフト４０の中心は第１サンギアシャフト３０の中心に重なる。なお、図面においては、第２サンギアシャフト４０が第１サンギアシャフト３０に対して便宜上ずらされている。第２ピニオンギア４３は、第２サンギア４１に対して放射方向の外側に配置され、第２サンギア４１に噛み合う。第２リングギア４５は、第２ピニオンギア４３に対して放射方向の外側に配置され、第２ピニオンギア４３に噛み合う。第２リングギア４５は、出力軸１５に接続される。第２キャリア４４は、第２ピニオンギア４３に接続される。第２キャリア４４は、複数の第２ピニオンギア４３を、それぞれの第２ピニオンギア４３が自転できるように支持する。第２キャリア４４は、複数の第２ピニオンギア４３を、第２サンギア４１を中心に公転できるように支持する。
【００２４】
ブレーキ６は、第２キャリア４４に接続されている。ブレーキ６は、制御装置１９からの制御信号に基づいて、第２キャリア４４の回転（公転）を規制する制動状態と、第２キャリア４４を自由に回転（公転）させる非制動状態とを切り替える装置である。ブレーキ６は、回転体の回転を制動できる装置であり、例えば、ワンウェイクラッチ、ツーウェイクラッチ、摩擦クラッチ、バンドブレーキ又は電磁クラッチ等である。ブレーキ６は、固定部１００に取り付けられている。固定部１００は、例えば第１モータ１１及び第２モータ１２を支持するケースである。
【００２５】
クラッチ７は、第２サンギア４０と第２キャリア４４との間に配置されており、第２サンギアシャフト４０と第２キャリア４４とに接続されている。クラッチ７は、制御装置１９からの制御信号に基づいて、第２サンギア４１と第２キャリア４４とを互いに締結する締結状態と、第２サンギア４１と第２キャリア４４とを互いに自由に回転させる非締結状態とを切り替える装置である。クラッチ７は、第２サンギアシャフト４０と第２キャリア４４とを連結することで、締結状態を実現する。クラッチ７は、第２サンギアシャフト４０と第２キャリア４４とを切り離すことで、非締結状態を実現する。クラッチ７は、回転体同士を締結できる装置であり、例えば、摩擦クラッチ、電磁クラッチ又はドグクラッチ等である。
【００２６】
制御装置１９は、コンピュータであり、例えばＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、入力インターフェース、及び出力インターフェースを含む。制御装置１９は、車両に搭載されたＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）である。制御装置１９は、第１モータ１１、第２モータ１２、ブレーキ６及びクラッチ７を制御する。
【００２７】
図９に示すように、電動駆動装置１は、駆動モードとして第１低速モード、第２低速モード、第３低速モード、第１高速モード、第２高速モード及び第３高速モードを備える。制御装置１９は、車両に設けられた各種のセンサから得た情報に基づいて、第１低速モード、第２低速モード、第３低速モード、第１高速モード、第２高速モード及び第３高速モードを切り替える。
【００２８】
図９に示すように、第１低速モードにおいては、第１モータ１１が駆動し、第２モータ１２が駆動せず、ブレーキ６が制動状態となり、且つクラッチ７が非締結状態となる。第２低速モードにおいては、第１モータ１１が駆動せず、第２モータ１２が駆動し、ブレーキ６が制動状態となり、且つクラッチ７が非締結状態となる。第３低速モードにおいては、第１モータ１１及び第２モータ１２の両方が駆動し、ブレーキ６が制動状態となり、且つクラッチ７が非締結状態となる。第１高速モードにおいては、第１モータ１１が駆動し、第２モータ１２が駆動せず、ブレーキ６が非制動状態となる。また、第１高速モードにおいては、クラッチ７が締結状態となる。第２高速モードにおいては、第１モータ１１が駆動せず、第２モータ１２が駆動し、ブレーキ６が非制動状態となる。また、第２高速モードにおいては、クラッチ７が締結状態となる。第３高速モードにおいては、第１モータ１１及び第２モータ１２の両方が駆動し、ブレーキ６が非制動状態となる。また、第３高速モードにおいては、クラッチ７が締結状態又は非締結状態（どちらでも可）となる。
【００２９】
図２に示すように、第１低速モードにおいては、第１モータ１１からトルクＴａが出力される。第２モータ１２からはトルクが出力されない。第２モータ１２のシャフトは空転する。トルクＴａは、第１サンギア３１に入力される。第１遊星歯車機構３においてトルクＴａはトルクＴ１及びトルクＴ２に分配される。トルクＴ１は、第１キャリア３４から出力軸１５に伝達される。トルクＴ２は、第１リングギア３５を介して第２サンギア４１に伝達される。トルクＴ２は、第２ピニオンギア４３及び第２リングギア４５を介してトルクＴ３となる。トルクＴ３は、出力軸１５に伝達される。トルクＴ３は、トルクＴ１と合流する。出力軸１５に伝達されるトルクＴ４は、トルクＴ１及びトルクＴ３の和である。
【００３０】
第１遊星歯車機構３の減速比（第１減速比）をｉ１とする。第１サンギア３１の歯数をＺｓ１とする。第１リングギア３５の歯数をＺｒ１とする。この時、第１減速比（ｉ１）は下記式（１）で表される。
【００３１】
ｉ１＝Ｚｒ１／Ｚｓ１    ・・・（１）
【００３２】
第２遊星歯車機構４の減速比（第２減速比）をｉ２とする。第２サンギア４１の歯数をＺｓ２とする。第２リングギア４５の歯数をＺｒ２とする。この時、第２減速比（ｉ２）は下記式（２）で表される。
【００３３】
ｉ２＝Ｚｒ２／Ｚｓ２    ・・・（２）
【００３４】
第１低速モードにおける電動駆動装置１の減速比（全体減速比）をＩ１とする。第１低速モードにおける全体減速比は、出力軸１５の回転数に対する第１モータ１１の回転数の比を意味する。この時、全体減速比（Ｉ１）は下記式（３）で表される。例えば、第１減速比（ｉ１）が２．５であり第２減速比（ｉ２）が１．８である場合、全体減速比（Ｉ１）は８である。
【００３５】
Ｉ１＝ｉ１（１＋ｉ２）＋１    ・・・（３）
【００３６】
出力軸１５に出力されるトルクＴ４は、下記式（４）で表される。例えば第１減速比（ｉ１）が２．５であり第２減速比（ｉ２）が１．８である場合、トルクＴ４はトルクＴａの８倍となる。
【００３７】
Ｔ４＝｛ｉ１（１＋ｉ２）＋１｝Ｔａ    ・・・（４）
【００３８】
図３に示すように、第２低速モードにおいては、第２モータ１２からトルクＴｂが出力される。第１モータ１１からはトルクが出力されない。第１モータ１１のシャフトは空転する。トルクＴｂは、第２サンギア４１に入力される。トルクＴｂは、第２ピニオンギア４３及び第２リングギア４５を介してトルクＴ５となる。トルクＴ５は、出力軸１５に伝達される。トルクＴ５は、下記式（５）で表される。
【００３９】
Ｔ５＝ｉ２×Ｔｂ    ・・・（５）
【００４０】
図４に示すように、第３低速モードにおいては、第１モータ１１からトルクＴａが出力され、且つ第２モータ１２からトルクＴｂが出力される。トルクＴａは、第１サンギア３１に入力される。第１遊星歯車機構３においてトルクＴａはトルクＴ１及びトルクＴ２に分配される。トルクＴ１は、第１キャリア３４から出力軸１５に伝達される。トルクＴ２は、第１リングギア３５を介して第２サンギア４１に伝達される。トルクＴ２は、トルクＴｂと合流してトルクＴ６となる。トルクＴ６は、第２ピニオンギア４３及び第２リングギア４５を介してトルクＴ７となる。トルクＴ７は、出力軸１５に伝達される。トルクＴ７は、トルクＴ１と合流する。出力軸１５に伝達されるトルクＴ８は、トルクＴ１及びトルクＴ７の和である。トルクＴ８は、下記式（６）で表される。
【００４１】
Ｔ８＝｛ｉ１（１＋ｉ２）＋１｝Ｔａ＋ｉ２×Ｔｂ    ・・・（６）
【００４２】
図５に示すように、第１高速モードにおいては、第１モータ１１からトルクＴａが出力される。第２モータ１２からはトルクが出力されない。第２モータ１２のシャフトは空転する。トルクＴａは、第１サンギア３１に入力される。第１高速モードにおいては、ブレーキ６は非制動状態であり、第２キャリア４４は固定部１００に固定されていない。これにより、第２遊星歯車機構４は、固定部１００から反力を受けない。また、第１高速モードにおいては、クラッチ７は締結状態であり、第２サンギアシャフト４０を介して、第１リングギア３５、第２サンギア４１及び第２キャリア４４が一体化している。これにより、第１リングギア３５、第２サンギア４１及び第２キャリア４４は一体となって回転し、第１遊星歯車機構３と第２遊星歯車機構４とが一体的に回転する状態となっている。
【００４３】
この状態では、第１サンギア３１に入力されたトルクＴａは、第１ピニオンギア３３でトルクＴａ１、Ｔａ２に分配される。トルクＴａ１は第１キャリア３４を介して出力軸１５に伝達される。トルクＴａ２は、第１リングギア３５と、第１リングギア３５と一体的に回転する第２遊星歯車機構４とを介して、出力軸１５に伝達される。トルクＴａ１、Ｔａ２は、出力軸１５で合流してトルクＴａとなる。このように、第１高速モードでは、第１モータ１１から出力軸１５にトルクＴａが伝達される。第１高速モードにおいて、出力軸１５の回転数は第１モータ１１の回転数と一致する。
【００４４】
図６に示すように、第２高速モードにおいては、第２モータ１２からトルクＴｂが出力される。第１モータ１１からはトルクが出力されない。第１モータ１１のシャフトは空転する。トルクＴｂは、第２サンギア４１に入力される。第２高速モードにおいては、ブレーキ６は非制動状態であり、第２キャリア４４は固定部１００に固定されていない。これにより、第２遊星歯車機構４は、固定部１００から反力を受けない。また、第２高速モードにおいては、クラッチ７は締結状態であり、第２サンギアシャフト４０を介して、第１リングギア３５、第２サンギア４１及び第２キャリア４４が一体化している。これにより、第１リングギア３５、第２サンギア４１及び第２キャリア４４は一体となって回転し、第１遊星歯車機構３と第２遊星歯車機構４とが一体的に回転する状態となっている。
【００４５】
この状態では、第２サンギア４１に入力されたトルクＴｂは、第２サンギアシャフト４０でトルクＴｂ１、Ｔｂ２に分配される。トルクＴｂ１は、第１リングギア３５と一体的に回転する第２遊星歯車機構４を介して出力軸１５に伝達される。トルクＴｂ２は、第１リングギア３５、第１キャリア３４を介して出力軸１５に伝達される。トルクＴｂ１、Ｔｂ２は、出力軸１５で合流してトルクＴｂとなる。このように、第２高速モードでは、第２モータ１２から出力軸１５にトルクＴｂが伝達される。第２高速モードにおいて、出力軸１５の回転数は第２モータ１２の回転数と一致する。
【００４６】
第３高速モードにおいては、第１モータ１１からトルクＴａが出力され、且つ第２モータ１２からトルクＴｂが出力される。上記したように、第３高速モードにおいては、ブレーキ６は非制動状態であり、クラッチ７は締結状態又は非締結状態（どちらでも可）である。
【００４７】
図７に示すように、第３高速モードにおいてクラッチ７が締結状態の場合、第２サンギアシャフト４０を介して、第１リングギア３５、第２サンギア４１及び第２キャリア４４が一体化している。これにより、第１リングギア３５、第２サンギア４１及び第２キャリア４４は一体となって回転し、第１遊星歯車機構３と第２遊星歯車機構４とが一体的に回転する状態となっている。この状態では、第１モータ１１から出力されたトルクＴａは、第１ピニオンギア３３でトルクＴａ１、Ｔａ２に分配される。トルクＴａ１は、第１キャリア３４を介して出力軸１５に伝達される。トルクＴａ２は、第１リングギア３５と、第１リングギア３５と一体的に回転する第２遊星歯車機構４を介して、出力軸１５に伝達される。第２モータ１２から出力されたトルクＴｂは、第２サンギア４１でトルクＴｂ１、Ｔｂ２に分配される。トルクＴｂ１は、第１リングギア３５と一体的に回転する第２遊星歯車機構４を介して出力軸１５に伝達される。トルクＴｂ２は、第１リングギア３５、第１キャリア３４を介して出力軸１５に伝達される。トルクＴａ１、Ｔａ２、Ｔｂ１、Ｔｂ２は、出力軸１５で合流してトルクＴ９となり、出力軸１５に伝達される。
【００４８】
一方、図８に示すように、第３高速モードにおいてクラッチ７が非締結状態の場合、第２サンギアシャフト４０と第２キャリア４４は一体化しておらず、第２キャリア４４は固定部１００から反力も受けない。これにより、第２遊星歯車機構４は動力を伝達しない。このため、第２モータ１２から出力されたトルクＴｂは、第１リングギア３５には伝達されるが、第２リングギア４５には伝達されない。第１モータ１１から出力されたトルクＴａも、第１キャリア３４には伝達されるが、第２リングギア２５には伝達されない。第１モータ１１から出力されたトルクＴａと、第２モータ１２から出力されたトルクＴｂは、第１ピニオンギア３３で合流してトルクＴ９となり、出力軸１５に伝達される。
【００４９】
このように、第３高速モードにおいて、クラッチ７が締結状態、非締結状態のいずれの場合も、トルクＴａ及びトルクＴｂは合流してトルクＴ９となる。トルクＴ９は、下記式（７）で表される。第３高速モードにおいては、第１モータ１１の回転数に対する第２モータ１２の回転数の比は一定である。第３高速モードにおいて、出力軸１５の回転数は、第１モータ１１の回転数に対する第２モータ１２の回転数の比に依存する。
【００５０】
Ｔ９＝Ｔａ１＋Ｔａ２＋Ｔｂ１＋Ｔｂ２＝Ｔａ＋Ｔｂ    ・・・（７）
【００５１】
図１０は、第１低速モード、第２低速モード及び第３低速モードにおけるモータ回転数と出力トルクとの関係を示すグラフである。図１１は、モータ回転数と出力トルクとの関係において効率が高くなる領域を示すグラフである。出力トルクは、出力軸１５に出力されるトルクを意味する。図１１は、一般的なモータにおけるモータ回転数と出力トルクとの関係を示す。
【００５２】
図１０に示すように、第１低速モード、第２低速モード及び第３低速モードにおけるモータ回転数と出力トルクとの関係は互いに異なる。図１１の破線で示す領域Ｒは、モータの効率が高くなりやすい領域である。実施形態１の電動駆動装置１においては、駆動モードを第１低速モード、第２低速モード、第３低速モード、第１高速モード、第２高速モード及び第３高速モードに切り替えられるので、図１１の領域Ｒに相当する領域が比較的多くなる。このため、電動駆動装置１によれば効率が向上しやすい。
【００５３】
図９に示すように、電動駆動装置１は、パーキングモードを備える。パーキングモードでは、第１モータ１１及び第２モータ１２がそれぞれ停止する。また、ブレーキ６が制動状態となり、且つクラッチ７が締結状態となる。これにより、第１遊星歯車機構３及び第２遊星歯車機構４は、固定部１００に締結されて回転不可となる。このため、電動駆動装置１は、出力軸１５の回転をロックすることが可能である。
【００５４】
以上説明したように、実施形態１の電動駆動装置１は、第１モータ１１と、第１モータ１１に接続される第１遊星歯車機構３と、第２モータ１２と、第１遊星歯車機構３及び第２モータ１２に接続される第２遊星歯車機構４と、第１遊星歯車機構３に接続される出力軸１５と、第２遊星歯車機構４に接続されるブレーキ６と、クラッチ７と、を備える。第１遊星歯車機構３は、第１モータ１１に接続される第１サンギア３１と、第１サンギア３１に噛み合う第１ピニオンギア３３と、第１ピニオンギア３３に噛み合う第１リングギア３５と、第１ピニオンギア３３を支持し且つ出力軸１５に接続される第１キャリア３４と、を備える。第２遊星歯車機構４は、第１リングギア３５に接続される第２サンギア４１と、第２サンギア４１に噛み合う第２ピニオンギア４３と、第２ピニオンギア４３を支持する第２キャリア４４と、第２ピニオンギア４３に噛み合い且つ第１キャリア３４に接続される第２リングギア４５と、を備える。ブレーキ６は、第２遊星歯車機構４の一部である第２キャリア４４の回転を規制する制動状態と第２遊星歯車機構４を自由に回転させる非制動状態とを切り替える。クラッチ７は、第２サンギア４１と第２キャリア４４とを互いに締結する締結状態と、第２サンギア４１と第２キャリア４４とを互いに自由に回転させる非締結状態とを切り替える。ブレーキ６が非制動状態で、且つクラッチ７が締結状態において、第１モータ１１及び第２モータ１２の一方が駆動すると、第１遊星歯車機構３及び第２遊星歯車機構４が回転する。
【００５５】
これにより、ブレーキ６が非制動状態で、且つクラッチ７が締結状態の場合、第１モータ１１及び第２モータ１２の一方のみが駆動しても、第１遊星歯車機構３と第２遊星歯車機構４は一体的に回転して、出力軸１５に動力を伝達することができる。
【００５６】
上述の特許文献１、２に開示されたインホイールモータは、２つのモータと複数の遊星歯車機構とを組み合わせ、減速比の大きい低速モードと、減速比の小さい高速モードとの切替を可能となっている。上述の特許文献１、２に開示されたインホイールモータでは、遊星歯車機構の１つの要素と固定部材とが締結されていない状態で、高速モードとなる。この状態で１つのモータだけが駆動しても、遊星歯車機構は反力を受けることができない。このため、上述の特許文献１、２に開示されたインホイールモータは、高速モードでは２つのモータを駆動する必要がある。
【００５７】
これに対して、実施形態１の電動駆動装置１では、クラッチ７が第２サンギア４１と第２キャリア４４とを締結することで、ブレーキ６が非制動状態の場合でも、１つのモータでの運転を可能としている。電動駆動装置１は、高速走行時において必要な走行パワーが小さいときは、第１モータ１１及び第２モータ１２の一方のみを駆動して、車両を走行させることができる。このように、電動駆動装置１は、高速走行時においても、運転状態に合わせて最適なモータ数を選択することができるため、効率を向上させることができる。
【００５８】
また、実施形態１の電動駆動装置１は、パーキングモードを備える。パーキングモードでは、第１遊星歯車機構３及び第２遊星歯車機構４は回転できないため、出力軸１５の回転はロックされる。このため、電動駆動装置１は、出力軸１５の回転をロックする専用機構（例えば、パーキングロック機構）を省くことができる。これにより、電動駆動装置１の小型化、軽量化が可能である。
【００５９】
また、実施形態１の電動駆動装置１において、第１モータ１１の動力の一部は、第１遊星歯車機構３及び第２遊星歯車機構４のうち第１遊星歯車機構３のみを介して出力軸１５に伝わる。第１モータ１１の動力の他の一部は、第１遊星歯車機構３及び第２遊星歯車機構４の両方を介して出力軸１５に伝わる。これにより、出力軸１５には、第１遊星歯車機構３のみを介した動力と、第１遊星歯車機構３及び第２遊星歯車機構４の両方を介した動力とを合わせた動力が伝わる。このため、変速比が大きくなりやすい。さらに、第１モータ１１の動力が２つの経路に分かれて出力軸１５に伝わるので、第１モータ１１の動力が複数の遊星歯車機構を含む機構内で循環する場合と比較して、第１遊星歯車機構３及び第２遊星歯車機構４にそれぞれ伝わる動力が小さくなる。これにより、電動駆動装置１は、効率をさらに向上させることができる。
【００６０】
上記の電動駆動装置１と、後述する電動駆動装置１Ａから１Ｄ（図１２から図１５参照）、１Ｋ（図２２参照）では、第２キャリア４４が本開示の「第１回転体」に対応し、第２サンギア４１が本開示の「第２回転体」に対応している。
【００６１】
（実施形態１の変形例）
図１２は、実施形態１の変形例１における電動駆動装置の模式図である。図１２に示すように、実施形態１の変形例１の電動駆動装置１Ａは、第３遊星歯車機構５Ｂと、出力軸１６（第２出力軸の一例）と、を備える。図１２に示すように、第３遊星歯車機構５Ｂは、第３サンギア５１と、複数の第３ピニオンギア５３と、第３リングギア５５と、第３キャリア５４と、を備える。
【００６２】
第３サンギア５１は、出力軸１５に接続される。第３ピニオンギア５３は、第３サンギア５１に対して放射方向の外側に配置され、第３サンギア５１に噛み合う。第３リングギア５５は、第３ピニオンギア５３に対して放射方向の外側に配置され、第３ピニオンギア５３に噛み合う。第３キャリア５４は、第３ピニオンギア５３に接続される。第３キャリア５４は、複数の第３ピニオンギア５３を、それぞれの第３ピニオンギア５３が自転できるように支持する。第３キャリア５４は、複数の第３ピニオンギア５３を、第３サンギア５１を中心に公転できるように支持する。第３キャリア５４は、出力軸１６に接続される。出力軸１６は、ホイール１０に接続される。電動駆動装置１Ａは、第３遊星歯車機構５Ｂを備えることで、上述した電動駆動装置１と比較して減速比をさらに大きくすることができる。
【００６３】
図１３は、実施形態１の変形例２における電動駆動装置の模式図である。図１３に示すように、実施形態１の変形例２の電動駆動装置１Ｂは、第３遊星歯車機構５Ｂと、出力軸１６と、を備える。図１３に示すように、電動駆動装置１Ｂにおいて、第３キャリア５４は固定部１００Ｃに取り付けられている。また、第３リングギア５５は、出力軸１６に接続される。電動駆動装置１Ｂは、上記の構成を有することで、上述した電動駆動装置１と比較して減速比をさらに大きくすることができる。
【００６４】
図１４は、実施形態１の変形例３における電動駆動装置の模式図である。図１４に示すように、実施形態１の変形例３の電動駆動装置１Ｃは、減速機構５Ｃと、出力軸１７（第３出力軸の一例）と、を備える。図１４に示すように、減速機構５Ｃは、小ギア５７と、大ギア５８と、を備える。小ギア５７は、出力軸１５に接続される。大ギア５８は、小ギア５７に噛み合う。大ギア５８の歯数は、小ギア５７の歯数よりも多い。大ギア５８は、出力軸１７に接続される。出力軸１７は、ホイール１０に接続される。電動駆動装置１Ｃの出力軸１５と、ホイール１０に接続される出力軸１７は、互いに異なる直線上に位置する（別軸である）。電動駆動装置１Ｃは、減速機構５Ｃを備えることで、上述した電動駆動装置１と比較して減速比をさらに大きくすることができる。
【００６５】
図１５は、実施形態１の変形例４における電動駆動装置の模式図である。図１５に示すように、実施形態１の変形例４の電動駆動装置１Ｄは、減速機構５Ｃと、出力軸１７と、ディファレンシャルギア５９と、ドライブシャフト１１０と、を備える。実施形態１の変形例４において、固定部１００Ｃは車体である。電動駆動装置１Ｄの第１モータ１１、第２モータ１２、ブレーキ６及びクラッチは、固定部１００Ｃに取り付けられている。電動駆動装置１Ｄは、オンボード方式を採用している。出力軸１７の一端はホイール１０（例えば、左輪）に接続し、出力軸１７の他端はディファレンシャルギア５９に接続されている。
【００６６】
電動駆動装置１Ｄの出力軸１５と、ホイール１０に接続される出力軸１７は、別軸である。ディファレンシャルギア５９は大ギア５８と噛合っている。ドライブシャフト１１０の一端はディファレンシャルギア５９に接続し、ドライブシャフト１１０の一端はホイール１０（例えば、右輪）に接続されている。ドライブシャフト１１０と出力軸１７は、同一直線上に位置する（同軸である）。電動駆動装置１Ｄは、減速機構５Ｃを備えることで、上述した電動駆動装置１に比較して減速比をさらに大きくすることができる。
【００６７】
図１６は、実施形態１の変形例５における電動駆動装置の模式図である。図１７は、実施形態１の変形例６における電動駆動装置の模式図である。図１８は、実施形態１の変形例７における電動駆動装置の模式図である。上述の実施形態１では、クラッチ７が第２サンギア４１と第２キャリア４４との間に配置されている場合を説明した。しかしながら、実施形態１において、クラッチ７の配置は、上記に限定されない。例えば、図１６に示す電動駆動装置１Ｅのように、クラッチ７は、第２サンギア４１と第２リングギア４５との間に配置されて、第２サンギアシャフト４０と第２キャリア４４とに接続していてもよい。
【００６８】
電動駆動装置１Ｅにおいて、クラッチ７は、第２サンギア４１と第２リングギア４５とを互いに締結する締結状態と、第２サンギア４１と第２リングギア４５とを互いに自由に回転させる非締結状態とを切り替える。ブレーキ６が非制動状態で、且つクラッチ７が締結状態において、第１モータ１１及び第２モータ１２の一方が駆動すると、第１遊星歯車機構３及び第２遊星歯車機構４が回転する。
【００６９】
これにより、ブレーキ６が非制動状態で、且つクラッチ７が締結状態の場合に、第１モータ１１及び第２モータ１２の一方のみが駆動しても、第１遊星歯車機構３と第２遊星歯車機構４は一体的に回転して、出力軸１５に動力を伝達することができる。電動駆動装置１Ｅでは、第２リングギア４５が本開示の「第１回転体」に対応し、第２サンギア４１が本開示の「第２回転体」に対応している。
【００７０】
または、図１７に示す電動駆動装置１Ｆのように、クラッチ７は、第２キャリア４４と第２リングギア４５との間に配置されていてもよい。電動駆動装置１Ｆにおいて、クラッチ７は、第２キャリア４４と第２リングギア４５とを締結する締結状態と、第２キャリア４４と第２リングギア４５とを互いに自由に回転させる非締結状態とを切り替える。ブレーキ６が非制動状態で、且つクラッチ７が締結状態において、第１モータ１１及び第２モータ１２の一方が駆動すると、第１遊星歯車機構３及び第２遊星歯車機構４が回転する。
【００７１】
これにより、ブレーキ６が非制動状態で、且つクラッチ７が締結状態の場合に、第１モータ１１及び第２モータ１２の一方のみが駆動しても、第１遊星歯車機構３と第２遊星歯車機構４は一体的に回転して、出力軸１５に動力を伝達することができる。電動駆動装置１Ｆでは、第２キャリア４４が本開示の「第１回転体」に対応し、第２リングギア４５が本開示の「第２回転体」に対応している。
【００７２】
または、図１８に示す電動駆動装置１Ｇのように、クラッチ７は、第１遊星歯車機構３と第２遊星歯車機構４との間に配置されていてもよい。例えば、クラッチ７は、第１遊星歯車機構３の第１サンギアシャフト３０と、第２遊星歯車機構４の第２サンギアシャフト４０とに接続している。電動駆動装置１Ｇにおいて、クラッチ７は、第１サンギア３１と第２サンギア４１とを締結する締結状態と、第１サンギア３１と第２サンギア４１とを互いに自由に回転させる非締結状態とを切り替える。ブレーキ６が非制動状態で、且つクラッチ７が締結状態において、第１モータ１１及び第２モータ１２の一方が駆動すると、第１遊星歯車機構３及び第２遊星歯車機構４が回転する。
【００７３】
これにより、ブレーキ６が非制動状態で、且つクラッチ７が締結状態の場合に、第１モータ１１及び第２モータ１２の一方のみが駆動しても、第１遊星歯車機構３と第２遊星歯車機構４は一体的に回転して、出力軸１５に動力を伝達することができる。電動駆動装置１Ｇでは、第１サンギア３１が本開示の「第１回転体」に対応し、第２サンギア４１が本開示の「第２回転体」に対応している。
【００７４】
図１９は、実施形態１の変形例８における電動駆動装置の模式図である。図２０は、変形例８の低速モードの一例を示す模式図である。図１９に示す電動駆動装置１Ｈのように、第１モータ１１は、第１遊星歯車機構３及び第２遊星歯車機構４にそれぞれ接続してもよい。また、第２モータ１２も、第１遊星歯車機構３及び第２遊星歯車機構４にそれぞれ接続してもよい。また、クラッチ７は、第１遊星歯車機構３に接続してもよい。クラッチ７は、第１キャリア３４と第１リングギア３５との間に配置されてもよい。電動駆動装置１Ｈにおいて、クラッチ７は、第１キャリア３４と第１リングギア３５とを締結する締結状態と、第１キャリア３４と第１リングギア３５とを互いに自由に回転させる非締結状態とを切り替える。
【００７５】
図１９に示す電動駆動装置１Ｈでは、第１サンギアシャフト３０と第２サンギアシャフト４０とが直列に接続して、１本のサンギアシャフト２１０を構成している。第１モータ１１の動力は、サンギアシャフト２１０を介して第１サンギア３１と、第２サンギア４１とに伝達される。また、第２モータ１２の動力は、第１リングギア３５と第２キャリア４４とに伝達される。
【００７６】
図１９に示す電動駆動装置１Ｈは、ブレーキ６を非制動状態で、クラッチ７を締結状態とすることで、高速モードを実現することができる。高速モードにおいて、第１モータ１１及び第２モータ１２の少なくとも一方が駆動すると、第１キャリア３４と、第１リングギア３５及び第２キャリア４４とが一体となって回転し、出力軸１５に動力を伝達することができる。
【００７７】
また、電動駆動装置１Ｈは、ブレーキ６を制動状態とし、クラッチ７を非締結状態とすることで、低速モードを実現することができる。例えば図２０に示すように、低速モードにおいて、第１モータ１１からトルクＴａが出力されると、第２遊星歯車機構４においてトルクＴａはトルクＴａ１及びトルクＴａ２に分配される。トルクＴａ１は、第１サンギア３１及び第１ピニオンギア３３を介して第１キャリア３４に伝達される。トルクＴａ２は、第２ピニオンギア４３、第２キャリア４４及び第１リングギア３５を介して第１キャリア３４に伝達される。また、第２モータ１２からトルクＴｂが出力されると、トルクＴｂは、第１リングギア３５、第１ピニオンギア３３を介して第１キャリア３４に伝達される。トルクＴａ１、Ｔａ２、Ｔｂは合流してトルクＴ１０となり、出力される。
【００７８】
以上説明したように、実施形態１の変形例８に係る電動駆動装置１Ｈは、第１モータ１１と、第２モータ１２と、第１モータ１１及び第２モータ１２に接続される第１遊星歯車機構３と、第１遊星歯車機構３、第１モータ１１及び第２モータ１２に接続される第２遊星歯車機構４と、第１遊星歯車機構３に接続される出力軸１５と、第２遊星歯車機構４に接続されるブレーキ６と、クラッチ７と、を備える。第１遊星歯車機構３は、第１モータ１１に接続される第１サンギア３１と、第１サンギア３１に噛み合う第１ピニオンギア３３と、第１ピニオンギア３３に噛み合い且つ第２モータ１２に接続される第１リングギア３５と、第１ピニオンギア３３を支持し且つ出力軸１５に接続される第１キャリア３４と、を備える。第２遊星歯車機構４は、第１リングギア３５に接続され且つ第１モータ１１に接続される第２サンギア４１と、第２サンギア４１に噛み合う第２ピニオンギア４３と、第２ピニオンギア４３を支持し且つ第１リングギア３５と第２モータ１２とに接続される第２キャリア４４と、第２ピニオンギア４３に噛み合う第２リングギア４５と、を備える。ブレーキ６は、第２遊星歯車機構４の一部である第２リングギア４５の回転を規制する制動状態と、第２遊星歯車機構４を自由に回転させる非制動状態とを切り替える。クラッチ７は、第１遊星歯車機構３が有する第１キャリア３４及び第１リングギア３５を互いに締結する締結状態と、第１キャリア３４及び第１リングギア３５を互いに自由に回転させる非締結状態とを切り替える。ブレーキ６が非制動状態で、且つクラッチ７が締結状態において、第１モータ１１及び第２モータ１２の一方が駆動すると、第１遊星歯車機構３及び第２遊星歯車機構４が回転する。
【００７９】
これにより、ブレーキ６が非制動状態で、且つクラッチ７が締結状態の場合、第１モータ１１及び第２モータ１２の一方のみが駆動しても、第１遊星歯車機構３と第２遊星歯車機構４は一体的に回転して、出力軸１５に動力を伝達することができる。電動駆動装置１Ｈでは、第１キャリア３４が本開示の「第１回転体」に対応し、第１リングギア３５が本開示の「第２回転体」に対応している。
【００８０】
なお、図１９では、第２モータ１２は第２キャリア４４よりも第１リングギア３５に近い位置に配置されているが、これはあくまで一例である。第２モータ１２は、第１リングギア３５よりも第２キャリア４４に近い位置に配置されていてもよい。例えば、電動駆動装置１Ｈは、第１リングギア３５側に配置された第２モータ１２に変えて、第２キャリア４４側に配置された第２モータ１２’を備えてもよい。また、電動駆動装置１Ｈにおいても、他の変形例と同様に、出力軸１５に接続する減速機構５Ｃを備えてもよい。
【００８１】
図２１は、実施形態１の変形例９における電動駆動装置の模式図である。図２１に示す電動駆動装置１Ｊのように、クラッチ７は、第１遊星歯車機構３に接続し、第１サンギア３１と第１キャリア３４との間に配置されていてもよい。電動駆動装置１Ｊにおいて、クラッチ７は、第１サンギア３１と第１キャリア３４とを締結する締結状態と、第１サンギア３１と第１キャリア３４とを互いに自由に回転させる非締結状態とを切り替える。ブレーキ６が非制動状態で、且つクラッチ７が締結状態において、第１モータ１１及び第２モータ１２の一方が駆動すると、第１遊星歯車機構３及び第２遊星歯車機構４が回転する。
【００８２】
これにより、ブレーキ６が非制動状態で、且つクラッチ７が締結状態の場合、第１モータ１１及び第２モータ１２の一方のみが駆動しても、第１遊星歯車機構３と第２遊星歯車機構４は一体的に回転して、出力軸１５に動力を伝達することができる。電動駆動装置１Ｊでは、第１キャリア３４が本開示の「第１回転体」に対応し、第１サンギア３１が本開示の「第２回転体」に対応している。
【００８３】
（実施形態２）
図２２は、実施形態２の電動駆動装置の模式図である。図２２に示すように、実施形態２の電動駆動装置１Ｋは、第１モータ１１と、第２モータ１２と、第１遊星歯車機構３と、第２遊星歯車機構４と、ブレーキ６（以下、第１ブレーキ）と、出力軸１５と、制御装置１９と、第４遊星歯車機構８と、第２ブレーキ７Ａ（制動部の一例）と、を備える。第４遊星歯車機構８及び第２ブレーキ７Ａの組み合わせが、締結装置として機能する。
【００８４】
第４遊星歯車機構８は、第４サンギア８１と、第５サンギア８２と、複数のロングピニオンギア（第４ピニオンギアの一例）８３と、第４キャリア８４と、を備える。第４サンギア８１は第２キャリア４４に接続される。第５サンギア８２は、第２サンギアシャフト４０を介して、第２サンギア４１と第２モータ１２とに接続される。第４サンギア８１及び第５サンギア８２は、それぞれ軸方向に長く、同一のロングピニオンギア８３に噛合っている。また、第４サンギア８１の歯数と第５サンギア８２の歯数は、互いに同一である。
【００８５】
第２ブレーキ７Ａは、第４キャリア８４に接続されている。第２ブレーキ７Ａは、制御装置１９からの制御信号に基づいて、第４キャリア８４の回転（公転）を規制する制動状態と、第４キャリア８４を自由に回転（公転）させる非制動状態とを切り替える装置である。第２ブレーキ７Ａは、回転体の回転を制動できる装置であり、例えば、ワンウェイクラッチ、ツーウェイクラッチ、摩擦クラッチ、バンドブレーキ又は電磁クラッチ等である。第２ブレーキ７Ａは、固定部１００に取り付けられている。
【００８６】
電動駆動装置１Ｋは、上述した電動駆動装置１と同様に、第１低速モード、第２低速モード、第３低速モード、第１高速モード、第２高速モード及び第３高速モードを備える。各モードにおける第１モータ１１、第２モータ１２、第１ブレーキ６の状態は図９に示す通りである。また、各モードにおける第２ブレーキ７Ａの状態は、図９に示すクラッチ７の欄において、締結状態を制動状態と読み替え、非締結状態を非制動状態と読み替えた場合と同じである。
【００８７】
電動駆動装置１Ｋにおいて、第２ブレーキ７Ａが制動状態になると、第４キャリア８４は固定部１００に固定される。これにより、第４遊星歯車機構８は動力を伝達することができるようになり、第２サンギア４１の回転が第５サンギア８２と、ロングピニオンギア８３と、第４サンギア８１とを介して、第２キャリア４４に伝達されるようになる。上記したように、第４サンギア８１と第５サンギア８２は同一のロングピニオンギア８３と噛合っており、且つ、第４サンギア８１の歯数と第５サンギア８２の歯数は互いに同一である。
【００８８】
これにより、第４サンギア８１の回転数と第５サンギア８２の回転数は互いに同一となる。第５サンギア８２に入力された回転は第４サンギア８１から同じ回転数で出力されるため、第５サンギア８２の回転数と第２キャリア４４の回転数とが互いに同一になる。この状態は、第５サンギア８２と第２キャリア４４とが互いに固定されている状態と実質的に同じである。したがって、電動駆動装置１Ｋにおいて、第１ブレーキ６が非制動状態で、且つ第２ブレーキ７Ａが制動状態の場合（例えば、第１高速モード又は第２高速モードの場合）、第２遊星歯車機構４は、第１遊星歯車機構３と一体的に回転することができる。
【００８９】
以上説明したように、実施形態２の電動駆動装置１Ｋは、第２遊星歯車機構４に接続される第４遊星歯車機構８と、第４遊星歯車機構８に接続される第２ブレーキ７Ａとを備える。第４遊星歯車機構８は、第２キャリア４４に接続される第４サンギア８１と、第２サンギア４１に接続される第５サンギア８２と、第４サンギア８１及び第５サンギア８２と噛合うロングピニオンギア８３と、ロングピニオンギア８３を支持する第４キャリア８４と、を備える。第４サンギア８１の歯数と第５サンギア８２の歯数は互いに同一である。第２ブレーキ７Ａは、第４キャリア８４の回転を規制する制動状態と第４キャリア８４を自由に回転させる非制動状態とを切り替える。これにより、第４遊星歯車機構８及び第２ブレーキ７Ａの組み合わせが、締結装置として機能する。第２ブレーキ７Ａは、実施形態１のクラッチ７のように回転体同士を締結する必要は無い。このため、電動駆動装置１Ｋは、実施形態１の電動駆動装置１と比べて、締結機構が簡単になる。
【００９０】
なお、実施形態２において、第４遊星歯車機構８の配置位置は、第２サンギア４１と第２キャリア４４との間に限定されない。例えば、実施形態１の変形例５で示したクラッチ７と同様に、第４遊星歯車機構８は、第２サンギア４１と第２リングギア４５との間に配置されてもよい。または、実施形態１の変形例６で示したクラッチ７と同様に、第４遊星歯車機構８は、第２キャリア４４と第２リングギア４５との間に配置されてもよい。これらの場合も、第２遊星歯車機構４は、第１遊星歯車機構３と一体的に回転することができる。
【００９１】
（実施形態３）
実施形態３は、特許文献１に開示されたインホイールモータ（以下、電動駆動装置）にクラッチを追加した態様である。追加したクラッチは、第１遊星歯車機構が有する複数の回転体を互いに締結する締結状態と、複数の回転体を互いに自由に回転させる非締結状態とを切り替える装置である。以下、具体的に説明する。
【００９２】
図２３は、実施形態３の電動駆動装置の模式図である。図２３に示すように、インホイールモータである電動駆動装置１０１は、ケーシングＧと、第１モータ１１と、第２モータ１２と、変速機構１１３と、ホイール軸受１５０（第１出力軸の一例）とを備える。ケーシングＧは、第１モータ１１と、第２モータ１２と、変速機構１１３とを収納する。第１モータ１１は、第１回転力ＴＡを出力できる。第２モータ１２は、第２回転力ＴＢを出力できる。変速機構１１３は、第１モータ１１と連結される。これにより、変速機構１１３は、第１モータ１１が作動すると、第１回転力ＴＡが伝えられる（入力される）。
【００９３】
なお、ここでいうモータの作動とは、モータに電力が供給されて出力軸が回転することをいう。また、変速機構１１３は、第２モータ１２と連結される。これにより、変速機構１１３は、第２モータ１２が作動すると、第２回転力ＴＢが伝えられる（入力される）。そして、変速機構１１３は、ホイール軸受１５０と連結され、変速された回転力をホイール軸受１５０に伝える（出力する）。ホイール軸受１５０は、電動車両のホイール１０が取り付けられる。
【００９４】
変速機構１１３は、第１遊星歯車機構１２０と、第２遊星歯車機構１３０と、第１クラッチ１４０（制動装置の一例）と、第２クラッチ１４５（締結装置の一例）とを備える。第１遊星歯車機構１２０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構である。第１遊星歯車機構１２０は、第１サンギア１２１と、第１ピニオンギア１２２と、第１キャリア１２３と、第１リングギア１２４とを備える。第２遊星歯車機構１３０は、ダブルピニオン式の遊星歯車機構である。第２遊星歯車機構１３０は、第２サンギア１３１と、第２ピニオンギア１３２ａと、第３ピニオンギア１３２ｂと、第２キャリア１３３と、第２リングギア１３４とを備える。
【００９５】
第１サンギア１２１は、回転軸Ｒ１を中心に回転（自転）できるようにケーシングＧ内に支持される。第１サンギア１２１は、第１モータ１１と連結される。よって、第１サンギア１２１は、第１モータ１１が作動すると、第１回転力ＴＡが伝えられる。これにより、第１サンギア１２１は、第１モータ１１が作動すると、回転軸Ｒ１を中心に回転する。第１ピニオンギア１２２は、第１サンギア１２１と噛み合う。第１キャリア１２３は、第１ピニオンギア１２２が第１ピニオン回転軸Ｒｐ１を中心に回転（自転）できるように第１ピニオンギア１２２を保持する。第１ピニオン回転軸Ｒｐ１は、例えば、回転軸Ｒ１と平行である。
【００９６】
第１キャリア１２３は、回転軸Ｒ１を中心に回転（自転）できるようにケーシングＧ内に支持される。これにより、第１キャリア１２３は、第１ピニオンギア１２２が第１サンギア１２１を中心に、すなわち回転軸Ｒ１を中心に公転できるように第１ピニオンギア１２２を保持することになる。第１リングギア１２４は、回転軸Ｒ１を中心に回転（自転）できる。第１リングギア１２４は、第１ピニオンギア１２２と噛み合う。また、第１リングギア１２４は、第２モータ１２と連結される。よって、第１リングギア１２４は、第２モータ１２が作動すると第２回転力ＴＢが伝えられる。これにより、第１リングギア１２４は、第２モータ１２が作動すると、回転軸Ｒ１を中心に回転（自転）する。
【００９７】
第１クラッチ１４０は、第１キャリア１２３の回転を規制できる。具体的には、第１クラッチ１４０は、ケーシングＧに取り付けられている。第１クラッチ１４０は、第１クラッチ１４０とケーシングＧとを締結したり、離したりする。これにより、第１クラッチ１４０は、回転軸Ｒ１を中心とした第１キャリア１２３の回転を規制する制動状態と、回転軸Ｒ１を中心に第１キャリア１２３を自由に回転させる非制動状態と、を切り替える。
【００９８】
第２サンギア１３１は、回転軸Ｒ１を中心に回転（自転）できるようにケーシングＧ内に支持される。第２サンギア１３１は、第１サンギア１２１を介して第１モータ１１と連結される。具体的には、第１サンギア１２１と第２サンギア１３１とは、同軸（回転軸Ｒ１）で回転できるようにサンギアシャフト１１４に一体で形成される。そして、サンギアシャフト１１４は、第１モータ１１と連結される。これにより、第２サンギア１３１は、第１モータ１１が作動すると、回転軸Ｒ１を中心に回転する。
【００９９】
第２ピニオンギア１３２ａは、第２サンギア１３１と噛み合う。第３ピニオンギア１３２ｂは、第２ピニオンギア１３２ａと噛み合う。第２キャリア１３３は、第２ピニオンギア１３２ａが第２ピニオン回転軸Ｒｐ２を中心に回転（自転）できるように第２ピニオンギア１３２ａを保持する。また、第２キャリア１３３は、第３ピニオンギア１３２ｂが第３ピニオン回転軸Ｒｐ３を中心に回転（自転）できるように第３ピニオンギア１３２ｂを保持する。第２ピニオン回転軸Ｒｐ２及び第３ピニオン回転軸Ｒｐ３は、例えば、回転軸Ｒ１と平行である。
【０１００】
第２キャリア１３３は、回転軸Ｒ１を中心に回転（自転）できるようにケーシングＧ内に支持される。これにより、第２キャリア１３３は、第２ピニオンギア１３２ａ及び第３ピニオンギア１３２ｂが第２サンギア１３１を中心に、すなわち回転軸Ｒ１を中心に公転できるように第２ピニオンギア１３２ａ及び第３ピニオンギア１３２ｂを保持することになる。また、第２キャリア１３３は、第１リングギア１２４と連結される。これにより、第２キャリア１３３は、第１リングギア１２４が回転（自転）すると、回転軸Ｒ１を中心に回転（自転）する。第２リングギア１３４は、回転軸Ｒ１を中心に回転（自転）できる。第２リングギア１３４は、第３ピニオンギア１３２ｂと噛み合う。また、第２リングギア１３４は、ホイール軸受１５０と連結される。これにより、第２リングギア１３４が回転（自転）すると、ホイール軸受１５０は回転する。
【０１０１】
第２クラッチ１４５は、第１サンギア１２１と第１キャリア１２３とを互いに固定することができる。具体的には、第１サンギア１２１と第１キャリア１２３とを互いに締結する締結状態と、第１サンギア１２１と第１キャリア１２３とを互いに自由に回転させる非締結状態とを切り替える。上記の締結状態では、第１サンギア１２１、第１ピニオンギア１２２、第１キャリア１２３及び第１リングギア１２４は一体化する。これにより、第１遊星歯車機構１２０は、第２遊星歯車機構１３０と一体的に回転する。
【０１０２】
以上説明したように、実施形態３の電動駆動装置１０１は、第１遊星歯車機構１２０と、第２遊星歯車機構１３０と、第１遊星歯車機構１２０に接続される第１クラッチ１４０と、第１遊星歯車機構１２０に接続される第２クラッチ１４５と、第２遊星歯車機構１３０に接続されるホイール軸受１５０と、を備える。第１クラッチ１４０は、第１キャリア１２３の回転を規制する制動状態と、第１遊星歯車機構１２０を自由に回転させる非制動状態とを切り替える。第２クラッチ１４５は、第１サンギア１２１と第１キャリア１２３とを締結する締結状態と、第１サンギア１２１と第１キャリア１２３とを互いに自由に回転させる非締結状態とを切り替える。
【０１０３】
これにより、第１クラッチ１４０が非制動状態で、第２クラッチ１４５が締結状態の場合、第１サンギア１２１と第１キャリア１２３とが互いに固定されるので、第１遊星歯車機構１２０は第２遊星歯車機構１３０と一体的に回転する。このため、第１クラッチ１４０が非制動状態で、第２クラッチ１４５が締結状態の場合に、第１モータ１１及び第２モータ１２の一方のみが駆動しても、ホイール軸受１５０に動力を伝達することができる。これにより、電動駆動装置１０１は、高速走行時においても、運転状態に合わせて最適なモータ数を選択することができるため、効率を向上させることができる。
【０１０４】
また、第１クラッチ１４０が制動状態で、且つ第２クラッチ１４５が締結状態の場合は、第１遊星歯車機構１２０及び第２遊星歯車機構１３０は回転できないため、ホイール軸受１５０の回転はロックされる。このため、電動駆動装置１０１はパーキングロック機構を省くことができる。これにより、電動駆動装置１０１の小型化、軽量化が可能である。
【０１０５】
なお、実施形態３において、第２クラッチ１４５の配置位置は、第１サンギア１２１と第１キャリア１２３との間に限定されない。例えば、第２クラッチ１４５は、第１サンギア１２１と第１リングギア１２４との間に配置されてもよい。または、第２クラッチ１４５は、第１キャリア１２３と第１リングギア１２４との間に配置されてもよい。これらの場合も、第１遊星歯車機構１２０は、第２遊星歯車機構１３０と一体的に回転することができる。
【符号の説明】
【０１０６】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈ、１Ｊ、１Ｋ、１０１  電動駆動装置
３、１２０  第１遊星歯車機構
４、１３０  第２遊星歯車機構
５Ｂ  第３遊星歯車機構
５Ｃ  減速機構
６  ブレーキ（第１ブレーキ）
７  クラッチ
７Ａ  第２ブレーキ
８  第４遊星歯車機構
１０  ホイール
１１  第１モータ
１２  第２モータ
１５、１６、１７  出力軸
１９  制御装置
３０  第１サンギアシャフト
３１、１２１  第１サンギア
３３、１２２  第１ピニオンギア
３４、１２３  第１キャリア
３５、１２４  第１リングギア
４０  第２サンギアシャフト
４１、１３１  第２サンギア
４３、１３２ａ  第２ピニオンギア
４４、１３３  第２キャリア
４５、１３４  第２リングギア
５１  第３サンギア
５３  第３ピニオンギア
５４  第３キャリア
５５  第３リングギア
５７  小ギア
５８  大ギア
８１  第４サンギア
８２  第５サンギア
８３  ロングピニオンギア
８４  第４キャリア
１００  固定部
１１０  ドライブシャフト
１４０  第１クラッチ
１４５  第２クラッチ
【図１】
2019105331.tif 000003
【図２】
2019105331.tif 000004
【図３】
2019105331.tif 000005
【図４】
2019105331.tif 000006
【図５】
2019105331.tif 000007
【図６】
2019105331.tif 000008
【図７】
2019105331.tif 000009
【図８】
2019105331.tif 000010
【図９】
2019105331.tif 000011
【図１０】
2019105331.tif 000012
【図１１】
2019105331.tif 000013
【図１２】
2019105331.tif 000014
【図１３】
2019105331.tif 000015
【図１４】
2019105331.tif 000016
【図１５】
2019105331.tif 000017
【図１６】
2019105331.tif 000018
【図１７】
2019105331.tif 000019
【図１８】
2019105331.tif 000020
【図１９】
2019105331.tif 000021
【図２０】
2019105331.tif 000022
【図２１】
2019105331.tif 000023
【図２２】
2019105331.tif 000024
【図２３】
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