(57)【要約】      （修正有）【課題】差動ステアリングを有する電気駆動システムを提供する。【解決手段】電気駆動システムは、第１の出力部材３４と、第２の出力部材３６と、回転軸を有する出力シャフト３０を含む電動モータ２８とを含む。出力シャフト３０は、第１および第２の出力部材３４、３６と作動可能に係合される。差動ステアリングシステム４０は、電動モータ２８と第１および第２の出力部材３４、３６との間に配置され,遊星歯車装置アセンブリ４４を含む。ステアリングモータ７０は、少なくとも１つの遊星歯車装置アセンブリ４４と作動可能に係合され、かつ少なくとも１つの遊星歯車装置アセンブリ４４の回転速度を修正し、これによって、第１および第２の出力部材３４、３６の一方の回転速度を第１および第２の出力部材３４、３６の他方に対して調整するために作動可能である。【選択図】図１
2004149114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気駆動システムであって、
第１の出力部材（３４）と、
第２の出力部材（３６）と、
回転軸を有する出力シャフト（３０）を含む電動モータ（２８）であって、第１および第２の出力部材（３４、３６）を回転するために出力シャフト（３０）が第１および第２の出力部材（３４、３６）と作動可能に係合された電動モータ（２８）と、
電動モータ（２８）と第１および第２の出力部材（３４、３６）との間に配置された差動ステアリングシステム（４０）であって、出力シャフト（３０）の回転軸と略整列する回転軸を有する少なくとも１つの遊星歯車装置アセンブリ（４４）を含む差動ステアリングシステム（４０）と、
少なくとも１つの遊星歯車装置アセンブリ（４４）と作動可能に係合され、かつ少なくとも１つの遊星歯車装置アセンブリ（４４）の回転速度を修正し、これによって、第１および第２の出力部材（３４、３６）の一方の回転速度を第１および第２の出力部材（３４、３６）の他方に対して調整するために作動可能であるステアリングモータ（７０）と
を備える電気駆動システム。
【請求項２】
電気駆動システムを組み立てる方法であって、
回転軸を有する出力シャフト（３０）を含む電動モータ（２８）であって、第１の出力部材（３４）と第２の出力部材（３６）とを回転するために作動可能である電動モータ（２８）を提供するステップと、
遊星歯車装置アセンブリ（４４）の回転軸が出力シャフト（３０）の回転軸と略整列するように、少なくとも１つの遊星歯車装置アセンブリ（４４）を有する差動ステアリングシステム（４０）を電動モータ（２８）と第１および第２の出力部材（３４、３６）との間に配置するステップと、
少なくとも１つの遊星歯車装置アセンブリ（４４）の回転速度を修正し、これによって、第１および第２の出力部材（３４、３６）の一方の回転速度を第１および第２の出力部材（３４、３６）の他方に対して調整するために作動可能であるステアリングモータ（７０）と、差動ステアリングシステム（４０）とを係合するステップと
を含む方法。
【請求項３】
車両であって、
第１の地面係合装置（２２）と、
第２の地面係合装置（２４）と、
第１の地面係合装置に連結された第１の出力部材（３４）と、
第２の地面係合装置に連結された第２の出力部材（３６）と、
第１の出力部材（３４）に連結され、かつ第１の地面係合装置（２２）に係合するように構成された第１のスプロケット（６６）と、
第２の出力部材（３６）に連結され、かつ第２の地面係合装置（２４）に係合するように構成された第２のスプロケット（６８）と、
回転軸を有する出力シャフト（３０）を含む電動モータ（２８）であって、第１および第２の出力部材（３４、３６）を回転するために出力シャフト（３０）が第１および第２の出力部材（３４、３６）と作動可能に係合された電動モータ（２８）と、
電動モータ（２８）と第１および第２の出力部材（３４、３６）との間に配置された差動ステアリングシステム（４０）であって、出力シャフト（３０）の回転軸と略整列する回転軸を有する少なくとも１つの遊星歯車装置アセンブリ（４４）を含む差動ステアリングシステム（４０）と、
少なくとも１つの遊星歯車装置アセンブリ（４４）と作動可能に係合され、かつ少なくとも１つの遊星歯車装置アセンブリ（４４）の回転速度を修正し、これによって、第１および第２の出力部材（３４、３６）の一方の回転速度を第１および第２の出力部材（３４、３６）の他方に対して調整するために作動可能であるステアリングモータ（７０）と
を備える車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気駆動システム、より詳しくは、差動ステアリングを有する電気駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気駆動部は、例えば、オフロード作業機械、ハイウェイトラック、または自動車のような車両の駆動力源として使用することが可能である。電気駆動部は、内燃機関によって供給される駆動力を補完し得るか、あるいは電気駆動部は車両用の駆動力のすべてを供給し得る。電気駆動部を使用して内燃機関を補完するかまたは置き換えることにより、車両運転中に発生されるエミッションを低減することが可能である。さらに、電気駆動部は車両の燃料効率を高めることが可能である。
【０００３】
電気駆動部は、典型的に、電力源と車両の１つ以上の地面係合装置に連結された電動モータとを含む。例えば、バッテリまたはエンジンであり得る電力源はパワーを供給し、このパワーを用いて電動モータを作動して出力トルクを発生する。出力トルクは車両の地面係合装置に伝達され、これによって車両を推進する。
【０００４】
履帯式作業機械のようないくつかの車両は、電動モータと車両の地面係合装置との間に配置される差動ステアリングシステムを含み得る。差動ステアリングシステムは、１つ以上の遊星歯車装置アセンブリおよびステアリングモータを含むことが可能である。差動ステアリングシステムは、地面係合装置の相対速度を変更し、これによって車両の移動方向を変更するために作動可能である。車両の一方の側の地面係合装置が車両の他方の側の地面係合装置よりも遅い速度で駆動されると、車両は、より遅く動く地面係合装置に向かって曲がる傾向を有する。
【０００５】
ハマダらへの米国特許公報（特許文献１）に記載された電気駆動部のような典型的な電気駆動部では、電動モータの出力トルクは、例えば、ベベルまたはスパーギヤ装置を含み得るギヤ伝達システムを通して電動モータから差動システムに伝達される。しかし、ベベルまたはスパーギヤ装置の使用は、モータのトルクを地面係合装置に伝達するには非効率な方法である。電動モータによって発生されるトルクのある部分は、トルク伝達時に失われる可能性がある。これらのギヤ損失は、電気駆動部の効率および車両の総合効率を低くする。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６，０２４，１８２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の電気駆動システムは、上述の問題の１つ以上を解決する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一形態は、第１の出力部材と、第２の出力部材と、回転軸を有する出力シャフトを含む電動モータとを含む電気駆動システムに関する。出力シャフトは、第１および第２の出力部材を回転するために第１および第２の出力部材と作動可能に係合される。差動ステアリングシステムは、電動モータと第１および第２の出力部材との間に配置される。差動ステアリングシステムは、出力シャフトの回転軸と略整列する回転軸を有する少なくとも１つの遊星歯車装置アセンブリを含む。ステアリングモータは、少なくとも１つの遊星歯車装置アセンブリと作動可能に係合され、かつ少なくとも１つの遊星歯車装置アセンブリの回転速度を修正し、これによって、第１および第２の出力部材の一方の回転速度を第１および第２の出力部材の他方に対して調整するために作動可能である。
【０００９】
他の形態では、本発明は、電気駆動システムを組み立てる方法に関する。回転軸を有する出力シャフトを含む電動モータが提供される。電動モータは、第１の出力部材と第２の出力部材とを回転するために作動可能である。少なくとも１つの遊星歯車アセンブリを有する差動ステアリングシステムは、遊星歯車装置アセンブリの回転軸が出力シャフトの回転軸と略整列するように、電動モータと第１および第２の出力部材との間に配置される。ステアリングモータは差動ステアリングシステムと係合される。ステアリングモータは、少なくとも１つの遊星歯車装置アセンブリの回転速度を修正し、これによって、第１および第２の出力部材の一方の回転速度を第１および第２の出力部材の他方に対して調整するように作動可能である。
【００１０】
前述の一般的な説明と次の詳細な説明の両方が例示的かつ説明目的にすぎず、また特許請求されるように、本発明を限定するものでないことを理解すべきである。
【００１１】
本明細書に援用されかつその一部を構成する添付図面は、本発明の例示的実施形態を例示しており、また記載と共に本発明の原理を説明するために使用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、添付図面に示されている本発明の例示的実施形態について詳細に参照する。可能な場合、図面全体にわたって同一または同様の部分を指すために、同一の参照番号を使用する。
【００１３】
図１に概略的かつ線図で示したように、車両２０は電気駆動システム２６を含むことが可能である。電気駆動システム２６は第１の地面係合装置２２と第２の地面係合装置２４とに作動可能に係合することができる。第１および第２の地面係合装置２２と２４は、例えば履帯、ベルト、ホイール、または当業者が容易に理解できる他の任意の地面係合装置であり得る。
【００１４】
同様に図１に示したように、電気駆動システム２６は、ハウジング３８と、出力シャフト３０を有する電動モータ２８とを含む。車両２０は、ジェネレータを有する内燃機関のような例えばバッテリまたはエンジンであり得る電力源（図示せず）を含んでもよい。電力の印加に応答して、電動モータ２８はトルクを出力シャフト３０に加える。加えられるトルクの大きさおよび方向は、電動モータ２８に印加される電力の大きさおよび極性に依存する。
【００１５】
加えられるトルクに応答して、出力シャフト３０は回転し始めることが可能である。図１と図２に示したように、電動モータ２８の出力シャフト３０は、基準軸線３２と整列する回転軸を中心に回転するように構成される。出力シャフト３０が回転する速度は、例えば、電動モータ２８によって加えられるトルクの大きさと出力シャフト３０に対する負荷とを含む複数のファクタに依存する。
【００１６】
図１を参照するに、電気駆動システム２６はまた、差動ステアリングシステム４０と第１の出力部材３４と第２の出力部材３６とを含む。第１の出力部材３４は第１の地面係合装置２２に作動可能に連結される。第２の出力部材３６は第２の地面係合装置２４に作動可能に連結される。
【００１７】
例示した実施形態では、電気駆動部２６は第１のスプロケット６６と第２のスプロケット６８とを含み得る。第１のスプロケット６６を第１の出力部材３４に連結し、かつ第１の地面係合装置２２に係合するように構成可能である。第２のスプロケット６８を第２の出力部材３６に連結し、かつ第２の地面係合装置２４に係合するように構成可能である。第１および第２のスプロケット６６と６８は、第１および第２の出力部材３４と３６の回転に応答して第１および第２の地面係合装置２２と２４を駆動する。
【００１８】
図１と図２に示した例示的実施形態では、差動ステアリングシステム４０は、第１の遊星歯車アセンブリ４２と第２の遊星歯車アセンブリ４４と第３の遊星歯車アセンブリ４６とを含む。当業者は、差動ステアリングシステム４０が様々な異なる構造を有することが可能であり、多いかまたは少ない数の遊星歯車アセンブリを含んでもよいことを認識するであろう。
【００１９】
第１、第２および第３の遊星歯車アセンブリ４２、４４、４６のそれぞれは、サンギヤ５０と遊星歯車セット５２とリングギヤ５４とを含む。それぞれのサンギヤ５０は、軸を中心に回転するようにかつ個々の遊星歯車セット５２と噛合するように構成される。遊星歯車セット５２は、サンギヤ５０を中心に軌道を描き、個々のリングギヤ５４と噛合する。それぞれのリングギヤ５４は、サンギヤ５０の回転軸を中心に回転するように構成可能であるか、あるいはそれぞれのリングギヤ５４は、リングギヤ５４の回転を防止するためにハウジング３８に対して固定可能である。
【００２０】
図１と図２に示したように、第１、第２および第３の遊星歯車アセンブリ４２、４４、４６のそれぞれの回転軸は、基準軸線３２と略整列する。さらに、それぞれの第１、第２および第３の遊星歯車アセンブリ４２、４４、４６のそれぞれのサンギヤ５０およびそれぞれの遊星歯車セット５２の回転軸は、基準軸線３２と略整列する。したがって、第１、第２および第３の遊星歯車アセンブリ４２、４４、４６のそれぞれの回転軸は、電動モータ２８の出力シャフト３０の回転軸と略整列する。
【００２１】
第４の遊星歯車アセンブリ４８は、出力シャフト３０と第１の遊星歯車アセンブリ４２との間に位置決め可能である。第４の遊星歯車アセンブリ４８はまた、サンギヤ５０と遊星歯車セット５２とリングギヤ５４とを含む。サンギヤ５０は遊星歯車セット５２に噛合し、また遊星歯車セット５２はリングギヤ５４と噛合する。第４の遊星歯車アセンブリ４８の回転軸はまた、基準軸線３２と略整列可能である。
【００２２】
当業者が認識するように、遊星歯車アセンブリは第１の速度の入力回転を受け入れて、第２の速度の対応する出力回転を発生する。入力と出力との間の回転速度の変化は、サンギヤ５０、遊星歯車セット５２、およびリングギヤ５４の歯の数に依存する。回転速度の変化はまた、入力回転を受け入れるために使用されるギヤと、出力回転をもたらすように選択されるギヤとに依存する。
【００２３】
入力回転は、１つまたは２つのサンギヤ５０、遊星歯車セット５２、およびリングギヤ５４を通して遊星歯車アセンブリに供給され得る。サンギヤ５０、遊星歯車セット５２、およびリングギヤ５４のうちの１つのみが入力回転を受け入れた場合、サンギヤ５０、遊星歯車セット５２、およびリングギヤ５４の１つをハウジング３８に固定し得る。出力回転はサンギヤ５０、遊星歯車セット５２、およびリングギヤ５４の残りのうちの１つに発生される。
【００２４】
例示した実施形態では、第４の遊星歯車アセンブリ４８は、電動モータ２８の出力シャフト３０の回転速度を減速するように構成される。第４の遊星歯車アセンブリ４８の出力は、差動ステアリングシステム４０への入力として使用される。このようにして、電動モータ２８によって発生されるトルクは、減速回転速度で差動ステアリングシステム４０に伝達可能である。
【００２５】
図示したように、電動モータ２８の出力シャフト３０は、第４の遊星歯車アセンブリ４８のサンギヤ５０に連結される。第４の遊星歯車アセンブリ４８のリングギヤ５４はハウジング３８に固定される。第４の遊星歯車アセンブリ４８の遊星歯車セット５２は、第１の遊星歯車アセンブリ４２の遊星歯車セット５２に連結される。
【００２６】
出力シャフト３０の回転は、サンギヤ５０の対応する回転を引き起こす。サンギヤ５０の回転は、遊星歯車セット５２が減速回転速度でサンギヤ５０を中心に軌道を描くようにする。回転速度の減速の大きさは、第４の遊星歯車アセンブリ４８のサンギヤ、遊星歯車セット５２、およびリングギヤ５４の歯の数に依存する。第４の遊星歯車アセンブリの遊星歯車セット５２の減速回転速度は、第１の遊星歯車アセンブリ４２の遊星歯車セット５２への入力回転として差動ステアリングシステム４０に伝達される。
【００２７】
図１に示したように、第１の遊星歯車アセンブリ４２は、第２の遊星歯車アセンブリ４４および第３の遊星歯車アセンブリ４６の両方に連結される。第１の遊星歯車アセンブリ４２のリングギヤ５４は、第２の遊星歯車アセンブリ４４の遊星歯車セット５２に連結される。反作用部材５６は、第１の遊星歯車アセンブリ４２のサンギヤ５０を第２および第３の遊星歯車アセンブリ４４と４６の両方のサンギヤ５０に連結する。図示したように、電動モータ２８の出力シャフト３０は中空であり、反作用部材５６がそれを通って延在する開口部を含むことが可能である。このようにして、反作用部材５６の回転軸も基準軸線３２と略整列可能である。
【００２８】
第１の遊星歯車アセンブリ４２は、第２の遊星歯車アセンブリ４４および第３の遊星歯車アセンブリ４６の両方に入力回転をもたらす。第１の遊星歯車アセンブリ４２の遊星歯車セット５２の回転は、関連するサンギヤ５０および反作用部材５６の対応する回転を引き起こす。反作用部材５６の回転により、第２および第３の遊星歯車アセンブリ４４と４６の両方のサンギヤ５０に入力回転がもたらされる。
【００２９】
第２および第３の遊星歯車アセンブリ４４と４６のサンギヤ５０の回転は、遊星歯車セット５２がサンギヤ５０を中心に軌道を描くようにする。例示した実施形態では、第１、第２および第３の遊星歯車アセンブリ４２、４４、４６は、第２および第３の遊星歯車アセンブリ４４と４６のリングギヤ５４が静止保持されるとき、遊星歯車セット５２が同一の回転速度でサンギヤ５０を中心に軌道を描くように構成される。当業者は、遊星歯車アセンブリ４２、４４、４６が、車両２０の予想される運転状態に応じて様々なギヤ減速比を有し得ることを認識するであろう。
【００３０】
第２および第３の遊星歯車アセンブリ４４と４６の遊星歯車セット５２の回転速度は、第２および第３の遊星歯車アセンブリ４４と４６の出力回転をもたらす。第２の遊星歯車アセンブリ４４の遊星歯車セット５２の回転速度は第１の出力部材３４に伝達され、これによって、対応する速度で第１の地面係合装置２２を駆動する。第３の遊星歯車アセンブリ４６の遊星歯車セット５２の回転速度は第２の出力部材３６に伝達され、これによって、対応する速度で第２の地面係合装置２４を駆動する。
【００３１】
第２および第３の遊星歯車アセンブリ４４と４６の遊星歯車セット５２の回転速度は、第２および第３の遊星歯車アセンブリ４４と４６のリングギヤ５４の一方または両方に追加の入力を行うことによって変更可能である。例示した実施形態では、第２の遊星歯車アセンブリ４４のリングギヤ５４は、基準軸線３２を中心に回転するように構成され、これに対し、第３の遊星歯車アセンブリ４６のリングギヤ５４はハウジング３８に固定される。あるいは、第３の遊星歯車アセンブリ４６のリングギヤ５４は、基準軸線３２を中心に回転するように構成してもよく、第２の遊星歯車アセンブリ４４のリングギヤ５４をハウジング３８に固定してもよく、あるいは両方のリングギヤ５４を基準軸線３２を中心に回転するように構成してもよい。
【００３２】
図１に示したように、車両２０はまた、差動ステアリングシステム４０に追加の入力を行うステアリングモータ７０を含むことが可能である。ステアリングモータ７０は、出力シャフト７２を回転するように作動可能である。ステアリングモータ７０は、例えば電動モータまたは油圧モータであり得る。
【００３３】
例示した実施形態では、出力シャフト７２は、１組のトランスファギヤ７４と係合ギヤ７６とを介して第２の遊星歯車アセンブリ４４のリングギヤ５４に連結される。第１の方向の出力シャフト７２の回転は、第２の遊星歯車アセンブリ４４のリングギヤ５４の第１の方向の回転を引き起こす。第２の方向の出力シャフト７２の回転は、第２の遊星歯車アセンブリ４４のリングギヤ５４の反対方向の回転を引き起こす。
【００３４】
ステアリングモータ７０の作動は、入力信号Ｓ１によって制御可能である。操作者からの指示に応答して制御部（図示せず）により入力信号Ｓ１を発生して、ある旋回半径で、ある方向に車両を方向転換し得る。制御部はステアリングモータ７０を制御して、出力シャフト３０の所望の方向および回転速度を発生し得る。
【００３５】
同様に図１に示したように、第１のブレーキ５８は、第１の出力部材３４に係合するように構成可能であり、また第２のブレーキ６０は、第２の出力部材３６に係合するように構成可能である。第１および第２のブレーキ５８と６０を操作して、第１および第２の出力部材３４と３６の回転速度をそれぞれ減速し得る。したがって、第１および第２のブレーキ５８と６０を操作して、車両２０の速度を減速し得る。さらに、車両２０が静止し、これによって車両２０の移動を防止するとき、第１および第２のブレーキ５８と６０を第１および第２の出力部材３４と３６にそれぞれ係合し得る。
【００３６】
図１にさらに示したように、第１のファイナルドライブアセンブリ６２を第１の出力部材３４と第１のスプロケット６６との間に配置することが可能であり、また第２のファイナルドライブアセンブリ６４を第２の出力部材３６と第２のスプロケット６８との間に配置し得る。それぞれのファイナルドライブアセンブリ６２と６４は、サンギヤ５０と遊星歯車セット５２とリングギヤ５４とを含む遊星歯車アセンブリであり得る。それぞれのファイナルドライブアセンブリ６２と６４の回転軸は、基準軸線３２と略整列可能である。
【００３７】
それぞれのファイナルドライブアセンブリ６６と６８は、第１および第２の出力部材３４と３６と、第１および第２のスプロケット６６と６８との間のギヤ減速を行うことが可能である。例えば、第１および第２のファイナルドライブ６２と６４のギヤ減速は５：１であり得る。当業者は、車両２０の運転要件を満たすために、ファイナルドライブ６２と６４が任意のギヤ減速を行い得ることを認識するであろう。
【００３８】
図２は電気駆動部２６の例示的な構造を示している。図示したように、第１、第２、および第４の遊星歯車アセンブリ４２、４４、４８は、第１の側面７８からハウジング３８に装着可能である。第１のブレーキ５８、第１のファイナルドライブ６２、および第１のスプロケット６６もまた、第１の側面７８に装着し得る。電動モータ２８および第３の遊星歯車アセンブリ４６はハウジング３８の第２の側面８０から装着可能である。第２のブレーキ６０、第２のファイナルドライブ６２、および第２のスプロケット６８もまた、第２の側面８０から装着し得る。次に、ステアリングモータ７０、トランスファギヤ７４、および係合ギヤ７６（図１参照）をハウジング３８に連結して、差動ステアリングシステム４０に係合し得る。当業者は、これらの装着ステップが、電気駆動部２６の組立を容易にし得る任意の順序で実行し得ることを認識するであろう。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の開示による電気駆動部２６は、車両２０に収容して車両２０を推進することが可能である。車両２０は、例えば、履帯式レーヤのような作業機械であり得る。当業者は、電気駆動部２６が、例えば、他の作業機械、ハイウェイ上または外のトラック、または自動車のような他のタイプの車両に含まれることが可能であることを認識するであろう。
【００４０】
車両２０は、内燃機関または電気駆動部２６に電力を供給する蓄電装置を含んでもよい。制御部は、操作者からの命令に応答して発電および／または電気駆動部２６への給電を制御することが可能である。例えば、電気駆動部２６への給電は、車両２０の速度を増加するように操作者が指示を行うことによって増加し得る。
【００４１】
電気駆動部２６に対する電力の印加に応答して、電動モータ２８はトルクを出力シャフト３０に加える。電動モータ２８に印加される電力の大きさと極性は、出力シャフト３０に加えられるトルクの方向と大きさを決定する。電動モータ２８によって加えられるトルクは、出力シャフト３０の回転を引き起こす。
【００４２】
出力シャフト３０の回転速度は、第４の遊星歯車アセンブリ４８によって遊星歯車セット５２の出力回転に減速される。第４の遊星歯車アセンブリ４８の遊星歯車セット５２の回転は、差動ステアリングシステム４０の第１の遊星歯車アセンブリ４２の第１の遊星歯車セット５２への入力として導かれる。第１の遊星歯車アセンブリ４２の遊星歯車セット５２の回転速度は、第１の遊星歯車アセンブリ４２のサンギヤ５０の、および反作用部材５６の対応する回転を引き起こす。
【００４３】
反作用部材５６の回転は、第２および第３の遊星歯車アセンブリ４４と４６のサンギヤ５０を駆動する。第２および第３の遊星歯車アセンブリ４４と４６のサンギヤ５０の回転は、第２および第３の遊星歯車アセンブリ４４と４６の両方の遊星歯車セット５２の回転を引き起こす。第２の遊星歯車アセンブリ４４の遊星歯車セット５２の回転は、第１のファイナルドライブ６２と第１のスプロケット６６とを介して伝達され、これによって第１の地面係合装置２２を駆動する。第３の遊星歯車アセンブリ４６の遊星歯車セット５２の回転は、第２のファイナルドライブ６４と第２のスプロケット６８とを介して伝達され、これによって第２の地面係合装置２４を駆動する。
【００４４】
操作者が車両の直線走行を指示するとき、ステアリングモータ７０は静止保持される。ステアリングモータ７０は第２の遊星歯車アセンブリ４４のリングギヤ５４に対し抵抗性のトルクを加え、これによってリングギヤ５４の回転を防止する。したがって、第２および第３の遊星歯車アセンブリ４４と４６の両方の遊星歯車セット５２は、略同一の速度で回転する。この結果、第１および第２の地面係合装置２２と２４は略同一の速度で駆動される。このため、第２の遊星歯車アセンブリ４４のリングギヤ５４が静止しているとき、車両２０は略直線状に移動する。
【００４５】
操作者がある方向に車両の向きを変えるように指示するとき、ステアリングモータ７０は、差動ステアリングシステム４０に追加の入力を行うように作動される。ステアリングモータ７０は、第２の遊星歯車アセンブリ４４のリングギヤ５４が第１の方向に、ある一定の速度で回転するようにし、車両２０が、ある一定の旋回半径で第１の方向に方向転換するようにさせる。ステアリングモータ７０はまた、第２の遊星歯車アセンブリ４４のリングギヤ５４が第２の方向に、ある一定の速度で回転するようにして、車両２０が、ある一定の旋回半径で第２の方向に方向転換するようにさせる。
【００４６】
第２の遊星歯車アセンブリ４４のリングギヤ５４を第１の方向に回転することにより、第３の遊星歯車アセンブリ４６の遊星歯車セット５２の回転速度に対して、第２の遊星歯車アセンブリ４４の遊星歯車セット５２の回転速度を減速することが可能である。相対速度のこの変化は、第１の出力部材３４が第２の出力部材３６よりも遅く回転するようにする。このため、第１の地面係合装置２２は、第２の地面係合装置２４よりも遅い速度で駆動される。このことにより、車両２０は第１の地面係合装置２２の方向に方向転換するようにされる。
【００４７】
第２の遊星歯車アセンブリ４４のリングギヤ５４を第２の方向に回転することにより、第３の遊星歯車アセンブリ４６の遊星歯車セット５３の回転速度に対して、第２の遊星歯車アセンブリ４４の遊星歯車セット５２の回転速度を増速することが可能である。相対速度のこの変化は、第１の出力部材３４が第２の出力部材３６よりも速く回転するようにする。このため、第１の地面係合装置２２は、第２の地面係合装置２４よりも速い速度で駆動される。このことにより、車両２０は第２の地面係合装置２４の方向に方向転換するようにされる。
【００４８】
車両２０の旋回速度は、第１および第２の地面係合装置２２と２４の相対速度差の大きさによって決定される。第２の遊星歯車アセンブリ４４のリングギヤ５４の回転速度を高くすることにより、第１および第２の出力部材３４と３６の間の回転速度差の大きさが増大される。このため、ステアリングモータ７０の出力シャフト７２の回転速度の増加は、車両２０の旋回速度の増加を引き起こす。逆に、ステアリングモータ７０の出力シャフト７２の回転速度の減少は、車両２０の旋回速度の減少を引き起こす。
【００４９】
上述の説明から明らかなように、本発明は、電動モータ２８の回転軸が遊星差動システム４０の回転軸と略整列する電気駆動部２６を提供する。このように回転軸を整列することによって、電動モータ２８の出力トルクは、ベベルまたはスパーギヤ伝達装置を必要とすることなく差動ステアリングシステム４０に直接供給することが可能である。このことは、電動モータ２８から地面係合装置への伝達トルクに関連するギヤ損失の低減をもたらす。このため、記載した電気駆動部２６は、電気駆動部２６および車両２０の効率を高める。
【００５０】
さらに、本明細書に記載したような電気駆動部２６を構成することによって、電気駆動部２６の全体寸法を小さくし得る。電気駆動部のサイズの低減は、車両の追加空間の解放を可能にする。追加の空間は、車両２０内に他の構成要素またはシステムを収容するために使用し得る。
【００５１】
本発明の範囲から逸脱することなしに、本発明の電気駆動システムにおいて様々な修正と変更をなし得ることが、当業者には明白であろう。本発明の他の実施態様は、ここに開示した本発明の明細書と実施を考慮すれば当業者には明白であろう。明細書および実施例は例示的なものに過ぎないと考えられ、本発明の真の範囲は、請求の範囲およびそれらの等価物によって示されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の例示的実施形態による電気駆動システムの概略図である。
【図２】本発明の例示的実施形態による電気駆動システムの断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
２０  車両
２２  第１の地面係合装置
２４  第２の地面係合装置
２６  電気駆動システム
２８  電動モータ
３０  出力シャフト
３２  基準軸線
３４  第１の出力部材
３６  第２の出力部材
３８  ハウジング
４０  差動ステアリングシステム
４２  第１の遊星歯車アセンブリ
４４  第２の遊星歯車アセンブリ
４６  第３の遊星歯車アセンブリ
４８  第４の遊星歯車アセンブリ
５０  サンギヤ
５２  遊星歯車セット
５４  リングギヤ
５６  反作用部材
５８  第１のブレーキ
６０  第２のブレーキ
６２  第１のファイナルドライブアセンブリ
６４  第２のファイナルドライブアセンブリ
６６  第１のスプロケット
６８  第２のスプロケット
７０  ステアリングモータ
７２  出力シャフト
７４  トランスファギヤ
７６  係合ギヤ
７８  第１の側面
８０  第２の側面
【図１】
2004149114.tif 000003
【図２】
2004149114.tif 000004