(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動用モータと、第１サンギヤならびに第１リングギヤおよび第１キャリアを有する第１遊星歯車機構と、第２サンギヤならびに第２リングギヤおよび第２キャリアを有する第２遊星歯車機構と、前記第１サンギヤと前記第２サンギヤとを連結する結合軸と、前記駆動用モータの出力軸と前記結合軸との間でトルクを伝達する伝動機構と、前記第１リングギヤと前記第２リングギヤとの間でいずれか一方のリングギヤのトルクを反転させて他方のリングギヤへ伝達する反転機構と、前記第１キャリアに連結された第１駆動軸と、前記第２キャリアに連結された第２駆動軸とを備え、前記駆動用モータの出力トルクを前記第１駆動軸と前記第２駆動軸とに分配して伝達するモータ駆動ユニットにおいて、
前記出力軸と一体回転する少なくとも一つの回転部材と、前記回転部材に対して相対回転するとともに、前記回転部材の回転方向での回転が制約されている少なくとも一つの制動部材とを、通電時に発生する磁気力を利用して吸着させることにより前記出力軸を制動する電磁ブレーキ機構と、
通電時にトルクを出力する制動用モータと、
前記制動用モータの出力トルクが付与されることにより前記回転部材と前記制動部材とを摩擦係合させる係合力を発生するとともに、前記係合力を発生している状態で前記電磁ブレーキ機構および前記制動用モータへの通電がいずれも停止された場合にも、前記回転部材と前記制動部材とを摩擦係合させて前記出力軸を制動した状態を維持することが可能な係合力発生機構と
を備えていることを特徴とするモータ駆動ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のモータ駆動ユニットにおいて、
前記係合力発生機構は、所定の回転方向の前記出力トルクが付与されることによって前記回転部材と前記制動部材とを摩擦係合させる軸力を発生する送りねじ機構を用いて構成されていることを特徴とするモータ駆動ユニット。
【請求項３】
請求項１または２に記載のモータ駆動ユニットにおいて、
前記制動部材は、前記第１リングギヤおよび前記第２リングギヤの少なくともいずれか一方の外周部に形成された外歯歯車と噛み合って回転するように構成されていることを特徴とするモータ駆動ユニット。
【請求項４】
請求項１または２に記載のモータ駆動ユニットにおいて、
前記第１リングギヤおよび前記第２リングギヤのいずれか一方にトルクを付与する差動用モータを更に備えていることを特徴とするモータ駆動ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の駆動力源として駆動トルクを発生する駆動用モータ、および、駆動用モータと駆動輪との間でトルクを伝達する動力伝達機構を備えたモータ駆動ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるモータ駆動ユニットの一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された駆動歯車装置は、いわゆるトルクベクタリング装置であって、駆動用モータの出力トルクを左右の駆動輪に分配して伝達する差動機構と、差動機構から左右の駆動輪へ伝達するトルクの分配率を制御する制御用（差動用）モータとによって構成されている。差動機構は、２個のシングルピニオン型の遊星歯車機構を備え、各遊星歯車機構におけるサンギヤが、それぞれ、回転軸の両端に連結されている。回転軸の中央部には、駆動用モータからトルクが入力される入力ギヤが設けられている。各リングギヤは、互いに反対方向へ回転するように、２個の軸部材で構成された反転機構を介して連結されている。また、一方のリングギヤに、制御用モータが連結されている。そして、各キャリアに、それぞれ、ドライブシャフトを介して左右の駆動輪が連結されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１５／００８６６１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献１に記載されているようなトルクベクタリング装置をモータ駆動ユニットとして車両に搭載することにより、モータを駆動力源とする走行性能が良好な電動車両を容易に構成することができる。さらに、そのようなモータ駆動ユニットに、駆動輪へ制動トルクを付与するブレーキ機構を内蔵させることにより、車両の制動装置をインボードブレーキにすることができる。特に、電磁力を利用して制動トルクを発生させる電磁ブレーキでインボードブレーキを構成することにより、従来の制動装置で一般的に使用されているような油圧システムや、ブレーキキャリパのような反力受けとなる強度部材を省くことができる。そのため、装置の簡素化や小型・軽量化を図ることができる。また、従来車輪に装備されるブレーキ装置に代えて、上記のようなインボードブレーキを採用することにより、車両のばね下荷重を軽減することができる。
【０００５】
一方、上記のようなインボードブレーキを構成する電磁ブレーキとしては、電磁石のコイルへ通電することにより作動して制動トルクを発生させる励磁作動型の電磁ブレーキが好適である。励磁作動型の電磁ブレーキのコイルへ通電することにより車両を制動し、通電を止めることにより車両の制動力を解除することができる。しかしながら、そのような励磁作動型の電磁ブレーキでは、例えば車両の電源をＯＦＦにして長時間駐車するような場合に、電磁ブレーキで発生する制動トルクを保持することができなくなってしまう。すなわち、励磁作動型の電磁ブレーキでは、駐車時に車両の制動力を維持するパーキングブレーキとしての機能を得ることができない。
【０００６】
なお、電磁ブレーキには、通電が無い場合にばねの弾性力等を利用して制動トルクを発生させる無励磁作動型の電磁ブレーキもある。無励磁作動型の電磁ブレーキでは、電磁ブレーキのコイルへの通電が止められた場合でも制動トルクを発生することができる。しかしながら、そのような無励磁作動型の電磁ブレーキでは、車両の電源がＯＦＦになった際に、直ちに電磁ブレーキによる制動トルクが作用してしまう。そのため、例えば、車両の走行中に何らかのフェールによって電源がＯＦＦになった場合には、運転者の意図に反して車両が急制動されてしまう。したがって、上記のようなモータ駆動ユニットに内蔵するインボードブレーキとして採用するには、無励磁作動型の電磁ブレーキ付きモータは適切ではない。
【０００７】
この発明は上記の技術的課題に着目して考え出されたものであり、車両のインボードブレーキとして機能する電磁ブレーキ機構を備え、かつ、パーキングブレーキの機能も兼ね備えたモータ駆動ユニットを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、この発明は、駆動用モータと、第１サンギヤならびに第１リングギヤおよび第１キャリアを有する第１遊星歯車機構と、第２サンギヤならびに第２リングギヤおよび第２キャリアを有する第２遊星歯車機構と、前記第１サンギヤと前記第２サンギヤとを連結する結合軸と、前記駆動用モータの出力軸と前記結合軸との間でトルクを伝達する伝動機構と、前記第１リングギヤと前記第２リングギヤとの間でいずれか一方のリングギヤのトルクを反転させて他方のリングギヤへ伝達する反転機構と、前記第１キャリアに連結された第１駆動軸と、前記第２キャリアに連結された第２駆動軸とを備え、前記駆動用モータの出力トルクを前記第１駆動軸と前記第２駆動軸とに分配して伝達するモータ駆動ユニットにおいて、前記出力軸と一体回転する少なくとも一つの回転部材と、前記回転部材に対して相対回転するとともに、前記回転部材の回転方向での回転が制約されている少なくとも一つの制動部材とを、通電時に発生する磁気力を利用して吸着させることにより前記出力軸を制動する電磁ブレーキ機構と、通電時にトルクを出力する制動用モータと、前記制動用モータの出力トルクが付与されることにより前記回転部材と前記制動部材とを摩擦係合させる係合力を発生するとともに、前記係合力を発生している状態で前記電磁ブレーキ機構および前記制動用モータへの通電がいずれも停止された場合にも、前記回転部材と前記制動部材とを摩擦係合させて前記出力軸を制動した状態を維持することが可能な係合力発生機構とを備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、この発明は、前記係合力発生機構が、所定の回転方向の前記出力トルクが付与されることによって前記回転部材と前記制動部材とを摩擦係合させる軸力を発生する送りねじ機構を用いて構成されていることを特徴としている。
【００１０】
また、この発明は、前記制動部材が、前記第１リングギヤおよび前記第２リングギヤの少なくともいずれか一方の外周部に形成された外歯歯車と噛み合って回転するように構成されていることを特徴としている。
【００１１】
そして、この発明は、前記第１リングギヤおよび前記第２リングギヤのいずれか一方にトルクを付与する差動用モータを更に備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
この発明のモータ駆動ユニットによれば、車両の駆動力源となる駆動用モータ、および、その駆動用モータの出力トルクを２本の駆動軸に分配する差動機構を、一式のユニットとして車両に搭載することができる。また、この発明のモータ駆動ユニットは、駆動用モータの出力軸を制動する電磁ブレーキ機構を備えている。そのため、この発明のモータ駆動ユニットを車両に搭載すれば、上記の電磁ブレーキ機構によって車両の制動装置を構成することができる。すなわち、車両の制動装置を、いわゆるインボードブレーキにすることができる。さらに、この発明のモータ駆動ユニットは、出力軸を制動した状態を維持することが可能な係合力発生機構と、その係合力発生機構を作動させる制動用モータとから構成されるパーキングブレーキ機構を備えている。そのため、制動用モータによって係合力発生機構を作動させて出力軸を制動している状態で、電磁ブレーキ機構および制動用モータに対する通電が止められた場合であっても、係合力発生機構による出力軸の制動状態を維持することができる。例えば、駐車時に車両の電源がＯＦＦになる場合であっても、車両の制動状態を容易に維持することができる。
【００１３】
また、この発明のモータ駆動ユニットによれば、制動用モータの出力トルクを軸力に変換して出力軸を制動する送りねじ機構によって係合力発生機構が構成される。送りねじ機構は、直線運動を回転運動に変換する場合の送りねじの逆効率を、回転運動を直線運動に変換する場合の送りねじの正効率よりも低く設定しておくことにより、送りねじ機構で出力軸を制動するための軸力を発生した状態を容易に維持することができる。そのため、制動用モータによって送りねじ機構を作動させて出力軸を制動している状態で、電磁ブレーキ機構および制動用モータに対する通電が止められた場合であっても、送りねじ機構による出力軸の制動状態を維持することができる。
【００１４】
また、この発明のモータ駆動ユニットでは、第１駆動軸と第２駆動軸との間で差動装置として機能する第１遊星歯車機構および第２遊星歯車機構の少なくともいずれか一方のリングギヤと、電磁ブレーキ機構における制動部材とが歯車で噛み合わされる。第１リングギヤと第２リングギヤとは、反転機構によってトルクを反転させるように連結されている。制動部材は、電磁ブレーキ機構を作動させることにより回転部材と吸着させられ、回転部材を制動する。すなわち、制動部材は、回転部材を制動する際に回転部材と共に回転が止められる。また、制動部材は、パーキングブレーキ機構により、回転部材と共に回転を止められた状態が維持される。したがって、第１リングギヤおよび第２リングギヤも共に回転が止められる。そのため、この発明のモータ駆動ユニットによれば、パーキングブレーキ機構を作動させることにより、駆動用モータの出力軸を制動した状態を維持するとともに、第１駆動軸と第２駆動軸との間の差動回転を制限することができる。
【００１５】
そして、この発明のモータ駆動ユニットによれば、第１リングギヤまたは第２リングギヤのいずれか一方にトルクを付与する差動用モータが設けられる。そのため、差動用モータの出力トルクおよび回転数を制御することにより、第１駆動軸と第２駆動軸との間の差動状態およびトルクの分配比を制御することができる。すなわち、この発明のモータ駆動ユニットに、トルクベクタリング装置としての機能を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明のモータ駆動ユニットの一例を説明するための断面図である。
【図２】第１駆動軸および第２駆動軸が同一回転数で回転する場合の第１遊星歯車機構および第２遊星歯車機構における各回転要素の回転数を示す共線図である。
【図３】第１駆動軸および第２駆動軸が差動回転する場合の第１遊星歯車機構および第２遊星歯車機構における各回転要素の回転数を示す共線図である。
【図４】この発明のモータ駆動ユニットの他の例を説明するための断面図である。
【図５】この発明のモータ駆動ユニットの他の例を示す図であって、差動用モータを設け、モータ駆動ユニットをトルクベクタリング装置として構成した一例を説明するための断面図である。
【図６】この発明のモータ駆動ユニットの他の例を示す図であって、差動用モータを設け、モータ駆動ユニットをトルクベクタリング装置として構成した他の例を説明するための断面図である。
【図７】差動用モータによって第１駆動軸および第２駆動軸を差動回転させるように制御する場合の第１遊星歯車機構および第２遊星歯車機構における各回転要素の回転数を示す共線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
この発明を、図を参照して具体的に説明する。図１に、この発明を適用したモータ駆動ユニットの一例を示してある。図１に示すモータ駆動ユニット１は、主要な構成要素として、駆動用モータ２、差動機構３、電磁ブレーキ機構４、パーキングブレーキ機構５、および、第１駆動軸６ならびに第２駆動軸７を備えている。
【００１８】
駆動用モータ２は、主に、車両の駆動力源として使用することが想定されていて、例えば、永久磁石式の同期モータ（ＰＭ）、あるいは、誘導モータ（ＩＭ）などによって構成されている。駆動用モータ２は、このモータ駆動ユニット１のケース８に固定されている。駆動用モータ２のロータ（図示せず）と一体に回転する出力軸９が、ケース８に形成された開口部１０からケース８の内部に挿入され、ケース８に収容されている。そして、出力軸９から駆動用モータ２が出力するトルクを差動機構３へ伝達するように構成されている。
【００１９】
差動機構３は、第１遊星歯車機構１１ならびに第２遊星歯車機構１２の構成が同じ一対の遊星歯車機構、第１遊星歯車機構１１と第２遊星歯車機構とを連結する結合軸１３、前述の駆動用モータ２と結合軸１３との間でトルクを伝達する伝動機構１４、および、第１遊星歯車機構１１と第２遊星歯車機構１２との間でトルクを反転させて伝達する反転機構１５から構成されている。
【００２０】
第１遊星歯車機構１１は、第１サンギヤ１６、第１リングギヤ１７、および、第１キャリア１８を有している。図１に示す例では、シングルピニオン型の遊星歯車機構が用いられている。具体的には、第１サンギヤ１６に対して同心円上に、内歯歯車の第１リングギヤ１７が配置されている。これら第１サンギヤ１６と第１リングギヤ１７とに噛み合っているピニオン１９が第１キャリア１８によって自転および公転が可能なように保持されている。第１サンギヤ１６には、後述する伝動機構１４および結合軸１３を介して、駆動用モータ２の出力トルクが入力される。第１リングギヤ１７は、後述する反転機構１５により、後述する第２リングギヤ２１と連結されている。第１キャリア１８には、第１駆動軸６が一体回転するように連結されている。第１リングギヤ１７の外周部には、後述する反転機構１５の第１ピニオン２６と噛み合う外歯歯車が形成されている。
【００２１】
第２遊星歯車機構１２は、上記の第１遊星歯車機構１１と同様に、第２サンギヤ２０、第２リングギヤ２１、および、第２キャリア２２を有している。図１に示す例では、シングルピニオン型の遊星歯車機構が用いられている。具体的には、第２サンギヤ２０に対して同心円上に、内歯歯車の第２リングギヤ２１が配置されている。これら第２サンギヤ２０と第２リングギヤ２１とに噛み合っているピニオン２３が第２キャリア２２によって自転および公転が可能なように保持されている。第２サンギヤ２０には、上記の第１サンギヤ１６と共に、後述する伝動機構１４および結合軸１３を介して、駆動用モータ２の出力トルクが入力される。第２リングギヤ２１は、後述する反転機構１５により、第１リングギヤ１７と連結されている。第２キャリア２２には、第２駆動軸７が一体回転するように連結されている。第２リングギヤ２１の外周部には、後述する反転機構１５の第２ピニオン２７と噛み合う外歯歯車が形成されている。
【００２２】
なお、第１遊星歯車機構１１および第２遊星歯車機構１２は同じ構成である。すなわち、第１遊星歯車機構１１および第２遊星歯車機構１２は、各ギヤの歯数や形状およびギヤ比などが全て同一に形成されている。また、図１では、上記のようにシングルピニオン型の遊星歯車機構を用いて第１遊星歯車機構１１および第２遊星歯車機構１２を構成した例を示しているが、それら第１遊星歯車機構１１および第２遊星歯車機構１２は、ダブルピニオン型の遊星歯車機構を用いて構成することもできる。
【００２３】
結合軸１３は、駆動用モータ２の出力軸９と平行に配置され、第１遊星歯車機構１１の第１サンギヤ１６と、第２遊星歯車機構１２の第２サンギヤ２０とを連結している。図１に示す例では、結合軸１３の左側に、第１サンギヤ１６が結合軸１３と一体回転するように固定されている。一方、結合軸１３の右側に、第２サンギヤ２０が結合軸１３と一体回転するように固定されている。結合軸１３の中央部分には、後述する伝動機構１４のドリブンギヤ２５が取り付けられている。なお、上記のように結合軸１３によって一体に連結された第１遊星歯車機構１１および第２遊星歯車機構１２は、第１キャリア１８および第２キャリア２２にそれぞれ形成されたボス部１１ａおよびボス部１２ａで、ケース８に回転自在に支持されている。
【００２４】
伝動機構１４は、駆動用モータ２の出力軸９と第１遊星歯車機構１１および第２遊星歯車機構１２との間で動力伝達経路を形成している。図１に示す例では、伝動機構１４は、ドライブギヤ２４およびドリブンギヤ２５から構成されている。ドライブギヤ２４は、駆動用モータ２の出力軸９に、出力軸９と一体回転するように固定されている。ドリブンギヤ２５は、結合軸１３の中央部分に、結合軸１３と一体回転するように固定されている。それらドライブギヤ２４とドリブンギヤ２５とが、互いに噛み合わされている。したがって、駆動用モータ２の出力トルクは、ドライブギヤ２４およびドリブンギヤ２５から構成される伝動機構１４を介して、結合軸１３へ伝達される。
【００２５】
反転機構１５は、第１リングギヤ１７と第２リングギヤ２１との間で、いずれか一方のリングギヤ１７（または２１）のトルクを反転させて他方のリングギヤ２１（または１７）へ伝達するように構成されている。図１に示す例では、反転機構１５は、第１ピニオン２６および第２ピニオン２７から構成されている。第１ピニオン２６および第２ピニオン２７は、いずれも、第１リングギヤ１７および第２リングギヤ２１よりも歯幅が長い円筒歯車である。第１ピニオン２６の歯数と第２ピニオン２７の歯数とは同一である。第１ピニオン２６は、出力軸９および結合軸１３と平行に配置され、ケース８に回転自在に支持されている。第１ピニオン２６は、第２ピニオン２７と噛み合わされるとともに、第１リングギヤ１７の外周部に形成された外歯歯車とも噛み合わされている。図１に示す例では、第１ピニオン２６の左側部分が第１リングギヤ１７の外歯歯車に噛み合わされ、第１ピニオン２６の右側部分が第２ピニオン２７の左側部分に噛み合わされている。同様に、第２ピニオン２７は、第１ピニオン２６と噛み合わされるとともに、第２リングギヤ２１の外周部に形成された外歯歯車とも噛み合わされている。図１に示す例では、第２ピニオン２７の右側部分が第２リングギヤ２１の外歯歯車に噛み合わされ、第２ピニオン２７の左側部分が第１ピニオン２６の右側部分に噛み合わされている。このように第１ピニオン２６と第２ピニオン２６とから構成される反転機構１５は、第１リングギヤ１７および第２リングギヤ２１の円周方向に等ピッチで複数（好ましくは３個以上）設けられている。
【００２６】
上記のように構成された差動機構３は、車両に搭載される従来のデファレンシャルギヤとして機能する。例えば、このモータ駆動ユニット１を搭載した車両が直進走行する場合、駆動用モータ２から第１サンギヤ１６および第２サンギヤ２０に入力されるトルクは、第１キャリア１８および第２キャリア２２に等分されて伝達される。その際、第１リングギヤ１７には、第１サンギヤ１２に作用するトルクとは反対の回転方向のトルクが作用する。また、第２リングギヤ２１には、第２サンギヤ１６に作用するトルクとは反対の回転方向のトルクが作用する。すなわち、駆動用モータ２から差動機構３に入力されるトルクは、第１リングギヤ１７および第２リングギヤ２１に対してそれぞれ同一の回転方向のトルクとして作用する。ただし、第１リングギヤ１７と第２リングギヤ２１とは、上記のような反転機構１５によって連結されているので、第１リングギヤ１７および第２リングギヤ２１にそれぞれ作用するトルクは相殺される。そのため、上記のように第１キャリア１８と第２キャリア２２とに等しくトルクが分配され、それら第１キャリア１８および第２キャリア２２が同じ回転数で回転する場合には、第１リングギヤ１７および第２リングギヤ２１は、いずれの回転方向へも回転しない状態となる。その結果、第１リングギヤ１７および第２リングギヤ２１は、それぞれの遊星歯車機構における反力要素として機能することになる。
【００２７】
したがって、図２の共線図に示すように、所定の回転数で第１サンギヤ１６に伝達されたトルクは、第１遊星歯車機構１１のギヤ比に応じて減速され、第１キャリア１８から出力される。また、第１サンギヤ１６と共に、所定の回転数で第２サンギヤ２０に伝達されたトルクは、第２遊星歯車機構１２のギヤ比に応じて減速され、第２キャリア２２から出力される。上述したように第１遊星歯車機構１１と第２遊星歯車機構１２とは同一の構成となっているため、第１キャリア１８から出力されるトルクと、第２キャリア２２から出力されるトルクとは、大きさおよび回転方向ならびに回転数がいずれも同一になる。すなわち、第１キャリア１８および第２キャリア２２には等しくトルクが分配され、それら第１キャリア１８およびキャリア２２にそれぞれ連結している第１駆動軸６および第２駆動軸７が同一の回転数で回転する。
【００２８】
一方、例えば、旋回走行時に左右の駆動輪に回転差が生じるような場合には、図３の共線図に示すように、第１キャリア１８と第２キャリア２２との間に回転差が生じる。この場合に駆動用モータ２から第１サンギヤ１６および第２サンギヤ２０に入力されるトルクは、第１キャリア１８および第２キャリア２２に、所定の分配率で分配されて伝達される。その際、第１リングギヤ１７と第２リングギヤ２１とが上記のような反転機構１５によって連結されているので、第１リングギヤ１７および第２リングギヤ２１は、それぞれの遊星歯車機構における反力要素として機能しつつ、同一の回転数で互いに反対の回転方向へ回転する。すなわち、第１リングギヤ１７および第２リングギヤ２１は、絶対値が等しい回転数で回転する。その結果、第１キャリア１８および第２キャリア２２には、第１リングギヤ１７および第２リングギヤ２１の回転数の絶対値に応じて決まる所定の分配率で、トルクが分配される。そして、その分配されたトルクに応じた回転数で、第１キャリア１８および第２キャリア２２がそれぞれ回転する。すなわち、第１キャリア１８およびキャリア２２にそれぞれ連結している第１駆動軸６および第２駆動軸７が差動回転する。
【００２９】
このモータ駆動ユニット１は、上記のような駆動用モータ２および差動機構３と共に、電磁ブレーキ機構４を備えている。電磁ブレーキ機構４は、通電されることにより作動して所定の回転部材を制動する励磁作動型の電磁ブレーキである。図１に示す例では、電磁ブレーキ機構４は、ブレーキロータ２８、ブレーキステータ２９、および、制動用ソレノイド３０から構成されている。電磁ブレーキ機構４は、制動用ソレノイド３０に通電することにより、ブレーキロータ２８とブレーキステータ２９とを摩擦係合させるように作動し、制動トルクを発生するように構成されている。電磁ブレーキ機構４は、制動用ソレノイド３０への通電がない状態では、上記のように作動することなく、制動トルクを発生しない。
【００３０】
ブレーキロータ２８は、円板状の磁性体によって形成されている。ブレーキロータ２８は、出力軸９の先端に、出力軸９と一体回転するように固定されている。ブレーキロータ２８のブレーキステータ２９と対向する面（図１の左側の面）の外周部分には、後述するブレーキステータ２９の摩擦面２９ａと接触して摩擦係合する摩擦面２８ａが形成されている。このモータ駆動ユニット１では、ブレーキロータ２８が、この発明における「回転部材」に相当する。
【００３１】
ブレーキステータ２９は、円環状の磁性体によって形成されている。ブレーキステータ２９は、出力軸９の軸線方向（図１の左右方向）に移動が可能であり、かつ、出力軸９の回転方向へは回転が不可能なように、ケース８に組み込まれている。図１に示す例では、ブレーキステータ２９の外周部に形成されたスプライン軸と、ケース８に形成されたスプライン穴とによってスプライン嵌合されている。したがって、ブレーキステータ２９は、出力軸９およびブレーキロータ２８の回転方向での回転が、ケース８に組み込まれることによって制約されている。ブレーキステータ２９のブレーキロータ２８と対向する面（図１の右側の面）、すなわち、ブレーキステータ２９の前述の摩擦面２８ａと対向する部分には、摩擦面２８ａと接触して摩擦係合する摩擦面２９ａが形成されている。このモータ駆動ユニット１では、ブレーキステータ２９が、この発明における「制動部材」に相当する。
【００３２】
制動用ソレノイド３０は、固定磁極として機能するブレーキロータ２８、可動磁極として機能するブレーキステータ２９、および、鉄心（図示せず）に巻かれたコイル３０ａから構成されている。コイル３０ａは、後述するパーキングブレーキ機構５の押圧部材３３に固定されている。上記のブレーキロータ２８およびブレーキステータ２９が、いずれも磁性体によって形成されているのに対して、コイル３０ａが取り付けられる押圧部材３３は、非磁性体によって形成されている。上記のブレーキステータ２９およびコイル３０ａは、コイル３０ａの外周面に対してブレーキステータ２９が摺動可能なように、または、コイル３０ａの外周面とブレーキステータ２９の内周面との間に所定の隙間が空くように、それぞれ配置されている。図１に示す例では、コイル３０ａで発生する磁気吸引力の影響が及ぶ範囲内のクリアランスが設けられて、コイル３０ａおよびブレーキステータ２９がそれぞれ配置されている。
【００３３】
コイル３０ａは、所定の電圧が印加されることによって磁気吸引力を発生する。上記のように、コイル３０ａおよびブレーキステータ２９は、互いに接触するように、または、コイル３０ａで発生する磁気吸引力の影響が及ぶ範囲内で隙間が空くように配置されている。そのため、ブレーキステータ２９には、コイル３０ａで発生させた磁気吸引力が作用する。すなわち、電磁ブレーキ機構４は、コイル３０ａに通電して磁気吸引力を発生させることにより、その磁気吸引力をブレーキステータ２９に作用させ、ブレーキステータ２９をブレーキロータ２８側へ吸着させるように構成されている。したがって、この電磁ブレーキ機構４は、磁気吸引力によってブレーキロータ２８とブレーキステータ２９とを吸着させることにより、摩擦面２８ａと摩擦面２９ａとを摩擦係合させ、出力軸９を制動することができる。なお、図１では示していないが、コイル３０ａへの通電を遮断した場合に、摩擦面２８ａと摩擦面２９ａとの接触を避けるためのリターンスプリングを設けることもできる。
【００３４】
上記のように、このモータ駆動ユニット１は、駆動用モータ２の出力軸９を制動する電磁ブレーキ機構４をユニット内に備えている。電磁ブレーキ機構４で出力軸９を制動することにより、伝動機構１４および連結軸１３を介して、差動機構３における第１サンギヤ１６および第２サンギヤ２０を制動することができる。第１サンギヤ１６および第２サンギヤ２０が制動されることにより、第１キャリア１８および第２キャリア２２が制動される、すなわち、第１駆動軸６および第２駆動軸７が制動される。したがって、このモータ駆動ユニット１を車両に搭載することにより、電磁ブレーキ機構４で車両のインボードブレーキを構成することができる。
【００３５】
このモータ駆動ユニット１は、電磁ブレーキ機構４に対する通電が無くなった場合であっても、ブレーキステータ２９とブレーキロータ２８とを摩擦係合させて出力軸９を制動した状態を維持することが可能なように構成されている。そのために、このモータ駆動ユニット１には、パーキングブレーキ機構５が設けられている。パーキングブレーキ機構５は、係合力発生機構と、その係合力発生機構を作動させる制動用モータ３２とを備えている。
【００３６】
係合力発生機構は、回転運動を直線運動に変換してブレーキステータ２９を出力軸９の軸線方向でブレーキロータ２８側へ押圧し、ブレーキステータ２９とブレーキロータ２８とを摩擦係合させるための係合力を発生する。それとともに、ブレーキステータ２９とブレーキロータ２８とを摩擦係合させて出力軸９を制動した状態を維持することが可能なように構成されている。具体的には、係合力発生機構は、上記のような係合力を発生してブレーキステータ２９とブレーキロータ２８とを摩擦係合させ、出力軸９を制動するとともに、係合力を発生している状態で電源が消失した場合であっても、出力軸９を制動した状態を維持することが可能な作動装置である。係合力発生機構は、例えば、回転力を軸力に変換するねじの作用を利用した送りねじ機構を用いて構成することができる。あるいは、制動用モータ３２で駆動されるピニオンおよびラックを用いた推力発生機構、制動用モータ３２で駆動される伝動アクチュエータ、もしくは、制動用モータ３２で駆動される回転式ポンプで発生する油圧を用いた油圧アクチュエータなどにより、係合力発生機構を構成することができる。図１に示す例では、制動用モータ３２で駆動される送りねじ機構３１を用いて係合力発生機構が構成されている。
【００３７】
送りねじ機構３１は、回転運動を直線運動に変換してブレーキステータ２９を出力軸９の軸線方向でブレーキロータ２８側へ押圧するとともに、ブレーキステータ２９とブレーキロータ２８とを摩擦係合させて出力軸９を制動した状態を維持することが可能な作動装置である。送りねじ機構３１は、押圧部材３３、および、回転軸３４から構成されている。
【００３８】
押圧部材３３は、円板状の非磁性体によって形成されている。押圧部材３３の中央部分には、押圧部材３３の板厚方向（図１の左右方向）に貫通する送りねじの雌ねじ部３１ａが形成されている。押圧部材３３には、制動用ソレノイド３０のコイル３０ａが取り付けられている。コイル３０ａは押圧部材３３に対して移動不可能なように固定されている。押圧部材３３のコイル３０ａが取り付けられた部分の外周側に、ブレーキステータ２９と接触する押圧面３３ａが形成されている。また、押圧部材３３の外周部には、ブレーキステータ２９に形成されているものと同様のスプライン軸が形成されている。そして、押圧部材３３は、ブレーキステータ２９と共に、ケース８に形成されたスプライン穴にはめ込まれている。図１に示す例では、ブレーキロータ２８から遠い方（図１の左側）から、押圧部材３３、ブレーキステータ２９の順に、ケース８に組み付けられている。
【００３９】
回転軸３４は、制動用モータ３２のモータ軸３２ａに、モータ軸３２ａと一体回転するように連結されている。回転軸３４の外周部には、送りねじの雄ねじ部３１ｂが形成されている。そして、押圧部材３３の雌ねじ部３１ａに回転軸３４の雄ねじ部３１ｂがねじ込まれており、それによって送りねじ機構３１が構成されている。送りねじ機構３１の雌ねじ部３１ａおよび雄ねじ部３２ｂは、例えば、ボールねじ、あるいは、台形ねじや角ねじによって形成されている。
【００４０】
送りねじ機構３１は、制動用モータ３２によってモータ軸３２ａすなわち回転軸３４を所定の回転方向（正転方向）へ回転させることにより、押圧部材３３を回転軸３４の軸線方向でブレーキロータ２８に近付ける前進方向（図１の右方向）の軸力を発生する。また、送りねじ機構３１は、制動用モータ３２によって回転軸３４を正転方向と反対方向（逆転方向）へ回転させることにより、押圧部材３３を回転軸３４の軸線方向でブレーキロータ２８から遠ざける後退方向（図１の左方向）の軸力を発生する。
【００４１】
したがって、パーキングブレーキ機構５は、上記のように制動用モータ３２によって送りねじ機構３１に正転方向のトルクを付与することにより、ブレーキロータ２８とブレーキステータ２９とを摩擦係合させて出力軸９を制動することができる。また、制動用モータ３２によって送りねじ機構３１に逆転方向のトルクを付与することにより、このパーキングブレーキ機構５による出力軸９の制動を解除することができる。
【００４２】
また、このパーキングブレーキ機構５における送りねじ機構３１は、直線運動を回転運動に変換する場合の送りねじの逆効率が、回転運動を直線運動に変換する場合の送りねじの正効率よりも低く設定されている。すなわち、送りねじ機構３１は、回転軸３４を正転方向へ回転させて押圧部材３１を前進方向へ移動させる場合の正効率よりも、押圧部材３１を後退方向へ移動させて回転軸３４を逆転方向へ回転させる場合の逆効率が低くなるように構成されている。したがって、送りねじ機構３１でブレーキステータ２９を前進方向へ押圧し、出力軸９を制動した状態を容易に維持することができる。そのため、制動用モータ３２によって送りねじ機構３１を作動させ、出力軸９を制動した状態で、前述の電磁ブレーキ機構４および制動用モータ３２に対する通電が止められた場合であっても、パーキングブレーキ機構５による出力軸９の制動状態を容易に維持することができる。
【００４３】
図４，図５，図５に、この発明を適用したモータ駆動ユニットの他の例を示してある。図４に示すモータ駆動ユニット１０１は、前述の図１に示したモータ駆動ユニット１と同様に、主要な構成要素として、駆動用モータ２、差動機構３、電磁ブレーキ機構１０２、パーキングブレーキ機構１０３、および、第１駆動軸６ならびに第２駆動軸７を備えている。駆動用モータ２、差動機構３、および、第１駆動軸６ならびに第２駆動軸７等は、図１に示したモータ駆動ユニット１と同じ構成である。なお、以下の説明では、図１と同じ構成のものは、図１と同一の参照符号を付けて詳細な説明を省略する。
【００４４】
このモータ駆動ユニット１０１は、前述したような駆動用モータ２および差動機構３と共に、電磁ブレーキ機構１０２を備えている。電磁ブレーキ機構１０２は、通電されることにより作動して所定の回転部材を制動する励磁作動型の電磁ブレーキである。図４に示す例では、電磁ブレーキ機構１０２は、ブレーキロータ１０４、第１ブレーキステータ１０５、第２ブレーキステータ１０６、第１制動用ソレノイド１０７、および、第２制動用ソレノイド１０８から構成されている。電磁ブレーキ機構１０２は、２個の制動用ソレノイド１０７，１０８に通電することにより、ブレーキロータ１０４と第１ブレーキステータ１０５および第２ブレーキステータ１０６とを摩擦係合させるように作動し、制動トルクを発生するように構成されている。電磁ブレーキ機構１０２は、各制動用ソレノイド１０７，１０８への通電がない状態では、上記のように作動することなく、制動トルクを発生しない。
【００４５】
ブレーキロータ１０４は、円板状の磁性体によって形成されている。ブレーキロータ１０４は、出力軸９と一体回転し、かつ、軸線方向（図４の左右方向）に移動可能なように、出力軸９に取り付けられている。図４に示す例では、出力軸９の外周部に形成されたスプライン軸と、ブレーキロータ１０４に形成されたスプライン穴とによってスプライン嵌合されている。ブレーキロータ１０４の外周部には、伝動機構１４におけるドリブンギヤ２５と噛み合わされる外歯歯車（すなわちドライブギヤ２４）が形成されている。すなわち、このモータ駆動ユニット１０１では、電磁ブレーキ機構１０２におけるブレーキロータ１０４と、伝動機構１４におけるドライブギヤ２４とが、一つの部材で兼用されている。
【００４６】
ブレーキロータ１０４の軸線方向（図４の左右方向）における両側に、第１ブレーキステータ１０５および第２ブレーキステータ１０６がブレーキロータ１０４を挟み込むようにして配置されている。図４に示す例では、ブレーキロータ１０４の軸線方向における左側に、第１ブレーキステータ１０５が配置され、ブレーキロータ１０４の軸線方向における右側に、第２ブレーキステータ１０６が配置されている。ブレーキロータ１０４の第１ブレーキステータ１０５と対向する面（図４の左側の面）の外周部分には、後述する第１ブレーキステータ１０５の摩擦面１０５ａと接触して摩擦係合する摩擦面１０４ａが形成されている。ブレーキロータ１０４の第２ブレーキステータ１０６と対向する面（図４の右側の面）の外周部分には、後述する第２ブレーキステータ１０６の摩擦面１０６ａと接触して摩擦係合する摩擦面１０４ｂが形成されている。このモータ駆動ユニット１０１では、ブレーキロータ１０４が、この発明における「回転部材」に相当する。
【００４７】
第１ブレーキステータ１０５は、円環状の磁性体によって形成されている。第１ブレーキステータ１０５は、軸線方向に移動可能であり、かつ、出力軸９およびブレーキロータ１０４と相対回転が可能なように、軸受等を介して出力軸９に支持されている。第１ブレーキステータ１０５の外周部には外歯歯車が形成されている。その外歯歯車は、差動機構３における第１リングギヤ１７の外周部に形成された外歯歯車と噛み合わされている。したがって、第１ブレーキステータ１０５は、出力軸９およびブレーキロータ１０４の回転方向での回転が、第１リングギヤ１７によって制約されている。第１ブレーキステータ１０５のブレーキロータ１０４と対向する面（図４の右側の面）、すなわち、第１ブレーキステータ１０５の前述の摩擦面１０４ａと対向する部分には、摩擦面１０４ａと接触して摩擦係合する摩擦面１０５ａが形成されている。第１ブレーキステータ１０５の摩擦面１０５ａよりも内周側には、後述する第１制動用ソレノイド１０７のコイル１０７ａが取り付けられている。コイル１０７ａは第１ブレーキステータ１０５に対して移動不可能なように固定されている。
【００４８】
第２ブレーキステータ１０６は、第１ブレーキステータ１０６と同様に、円環状の磁性体によって形成されている。第２ブレーキステータ１０６は、軸線方向に移動が可能であり、かつ、出力軸９およびブレーキロータ１０４と相対回転が可能なように、軸受等を介して出力軸９に支持されている。第２ブレーキステータ１０６の外周部には外歯歯車が形成されている。その外歯歯車は、差動機構３における第２リングギヤ２１の外周部に形成された外歯歯車と噛み合わされている。したがって、第２ブレーキステータ１０６は、出力軸９およびブレーキロータ１０４の回転方向での回転が、第２リングギヤ２１によって制約されている。第２ブレーキステータ１０６のブレーキロータ１０４と対向する面（図４の左側の面）、すなわち、第２ブレーキステータ１０６の前述の摩擦面１０４ｂと対向する部分には、摩擦面１０４ｂと接触して摩擦係合する摩擦面１０６ａが形成されている。第２ブレーキステータ１０６の摩擦面１０６ａよりも内周側には、後述する第２制動用ソレノイド１０８のコイル１０８ａが取り付けられている。コイル１０８ａは第２ブレーキステータ１０６に対して移動不可能なように固定されている。このモータ駆動ユニット１０１では、上記の第１ブレーキステータ１０５および第２ブレーキステータ１０６が、この発明における「制動部材」に相当する。
【００４９】
第１制動用ソレノイド１０７は、固定磁極として機能するブレーキロータ１０４、鉄心（図示せず）に巻かれたコイル１０７ａ、および、コイル１０７ａと共に可動磁極として機能する第１ブレーキステータ１０５から構成されている。コイル１０７ａは、第１ブレーキステータ１０５と共に軸線方向で移動可能なように、第１ブレーキステータ１０５に固定されている。コイル１０７ａは、所定の電圧が印加されることによって磁気吸引力を発生し、第１ブレーキステータ１０５と共にブレーキロータ１０４側へ吸着されるように構成されている。
【００５０】
第２制動用ソレノイド１０８は、第１制動用ソレノイド１０７と同様に、固定磁極として機能するブレーキロータ１０４、鉄心（図示せず）に巻かれたコイル１０８ａ、および、コイル１０８ａと共に可動磁極として機能する第２ブレーキステータ１０６から構成されている。コイル１０８ａは、第２ブレーキステータ１０６と共に軸線方向で移動可能なように、第２ブレーキステータ１０６に固定されている。コイル１０８ａは、所定の電圧が印加されることによって磁気吸引力を発生し、第２ブレーキステータ１０６と共にブレーキロータ１０４側へ吸着されるように構成されている。
【００５１】
コイル１０７ａおよびコイル１０８ａに通電し、ブレーキロータ１０４に第１ブレーキステータ１０５および第２ブレーキステータ１０６を吸着させると、摩擦面１０４ａと摩擦面１０５ａ、および、摩擦面１０４ｂと摩擦面１０６ａとが、それぞれ摩擦係合する。その結果、ブレーキロータ１０４と、第１ブレーキステータ１０５および第２ブレーキステータ１０６とが一体回転するように係合する。その際、ブレーキロータ１０４は、ドリブンギヤ２５および連結軸１３を介して、第１サンギヤ１６および第２サンギヤ２０に歯車で連結され、第１ブレーキステータ１０５および第２ブレーキステータ１０６は、それぞれ、第１リングギヤ１７および第２リングギヤ２１に歯車で連結されている。また、第１リングギヤ１７と第２リングギヤ２１とは、前述したような反転機構１５によって連結されている。そのため、ブレーキロータ１０４と第１ブレーキステータ１０５および第２ブレーキステータ１０６とが係合すると、第１サンギヤ１６および第２サンギヤ２０と、第１リングギヤ１７および第２リングギヤ２１とが連結される。したがって、第１遊星歯車機構１１における各回転要素、および、第２遊星歯車機構１２における各回転要素が、全て直結された状態になる。そして、前述したように、第１リングギヤ１７と第２リングギヤ２１とが反転機構１５によって連結されていることから、第１リングギヤ１７および第２リングギヤ２１に作用するトルクが相殺され、それら第１リングギヤ１７と第２リングギヤ２１は、この場合も反力要素として機能する。そのため、第１遊星歯車機構１１における各回転要素、および、第２遊星歯車機構１２における各回転要素は、いずれも、回転数が０になる。結局、ブレーキロータ１０４および第１ブレーキステータ１０５ならびに第２ブレーキステータ１０６も回転が止められ、その結果、出力軸９が制動される。また、その場合、差動機構３における第１キャリア１８と第２キャリア２２との間、すなわち、第１駆動軸６と第２駆動軸７との間の差動回転が制限される。
【００５２】
したがって、この電磁ブレーキ機構１０２では、コイル１０７ａおよびコイル１０８ａに通電してブレーキロータ１０４と第１ブレーキステータ１０５および第２ブレーキステータ１０６とを摩擦係合させることにより、差動機構３における第１遊星歯車機構１１および第２遊星歯車機構１２の各回転要素を全て直結させることができる。その結果、出力軸９を制動することができる。それとともに、第１駆動軸６と第２駆動軸７との間の差動回転を制限することができる。
【００５３】
さらに、このモータ駆動ユニット１０１は、前述のモータ駆動ユニット１におけるパーキングブレーキ機構５と同様の、パーキングブレーキ機構１０３を備えている。パーキングブレーキ機構１０３は、送りねじ機構１０９と、送りねじ機構１０９を作動させる制動用モータ１１０とを備えている。
【００５４】
送りねじ機構１０９は、回転運動を直線運動に変換して第１ブレーキステータ１０５およびブレーキロータ１０４を出力軸９の軸線方向で第２ブレーキステータ１０６側へ押圧するとともに、それら第１ブレーキステータ１０５および第２ブレーキステータ１０６とブレーキロータ１０４とを摩擦係合させて出力軸９を制動した状態を維持することが可能な作動装置である。送りねじ機構１０９は、押圧部材１１１、および、回転軸１１２から構成されている。
【００５５】
押圧部材１１１は、円板状に形成されている。押圧部材１１１の中央部分には、押圧部材１１１の板厚方向（図４の左右方向）に貫通する送りねじの雌ねじ部１０９ａが形成されている。押圧部材１１１の第１ブレーキステータ１０５と対向する面には、第１ブレーキステータ１０５に接触した際に第１ブレーキステータ１０５との相対回転を許容するスラスト軸受１１２が取り付けられている。したがって、スラスト軸受１１２の第１ブレーキステータ１０５と対向する側の載荷面が、第１ブレーキステータ１０５と接触する押圧面になっている。また、押圧部材１１１は、例えば、スプライン、あるいは、キーおよびキー溝構造により、回転軸１１２の回転方向への回転が規制されている。
【００５６】
回転軸１１２は、制動用モータ１１０のモータ軸１１０ａに、モータ軸１１０ａと一体回転するように連結されている。回転軸１１２の外周部には、送りねじの雄ねじ部１０９ｂが形成されている。そして、押圧部材１１１の雌ねじ部１０９ａに回転軸１１２の雄ねじ部１０９ｂがねじ込まれており、それによって送りねじ機構１０９が構成されている。
【００５７】
送りねじ機構１０９は、前述の送りねじ機構３１と同様に、制動用モータ１１０によってモータ軸１１０ａすなわち回転軸１１２を所定の回転方向（正転方向）へ回転させることにより、押圧部材１１１を回転軸１１２の軸線方向で第１ブレーキステータ１０５に近付ける前進方向（図４の右方向）の軸力を発生する。また、送りねじ機構１０９は、制動用モータ１１０によって回転軸１１２を正転方向と反対方向（逆転方向）へ回転させることにより、押圧部材１１１を回転軸１１２の軸線方向で第１ブレーキステータ１０５から遠ざける後退方向（図４の左方向）の軸力を発生する。
【００５８】
したがって、パーキングブレーキ機構１０３は、上記のように制動用モータ１１０によって送りねじ機構１０９に正転方向のトルクを付与することにより、ブレーキロータ１０４と第１ブレーキステータ１０５および第２ブレーキステータ１０６とを摩擦係合させて出力軸９を制動することができる。また、制動用モータ１１０によって送りねじ機構１０９に逆転方向のトルクを付与することにより、このパーキングブレーキ機構１０３による出力軸９の制動を解除することができる。
【００５９】
また、このパーキングブレーキ機構１０３における送りねじ機構１０９は、前述の送りねじ機構３１と同様に、送りねじの逆効率が正効率よりも低く設定されている。すなわち、送りねじ機構１０９は、回転軸１１２を正転方向へ回転させて押圧部材１１１を前進方向へ移動させる場合の正効率よりも、押圧部材１１１を後退方向へ移動させて回転軸１１２を逆転方向へ回転させる場合の逆効率が低くなるように構成されている。したがって、送りねじ機構１０９で第１ブレーキステータ１０５およびブレーキロータ１０４を前進方向へ押圧し、出力軸９を制動した状態を容易に維持することができる。そのため、制動用モータ１１０によって送りねじ機構１０９を作動させ、出力軸９を制動した状態で、電磁ブレーキ機構１０２および制動用モータ１１０に対する通電が止められた場合であっても、パーキングブレーキ機構１０３による出力軸９の制動状態を容易に維持することができる。
【００６０】
さらに、このモータ駆動ユニット１０１では、前述したように、ブレーキロータ１０４と第１ブレーキステータ１０５および第２ブレーキステータ１０６とを摩擦係合させることにより、差動機構３による差動回転が制限される。したがって、パーキングブレーキ機構１０３によって出力軸９を制動した状態を維持する際には、第１駆動軸６と第２駆動軸７との間の差動回転も制限される。そのため、パーキングブレーキ機構１０３による出力軸９の制動状態を確実に維持することができる。例えば、このモータ駆動ユニット１０１を搭載した車両が駐車時にパーキングブレーキ機構１０３を作動させた際に、左右の駆動輪が接地する路面の状態が異なっていたことにより、第１駆動軸６と第２駆動軸７とを差動回転させるトルクが生じるような場合であっても、パーキングブレーキ機構１０３による車両の制動状態を確実に維持することができる。
【００６１】
図５に示すモータ駆動ユニット２０１は、前述したような差動機構３および第１駆動軸６ならびに第２駆動軸７と共に、駆動用モータ２０２、電磁ブレーキ機構２０３、および、パーキングブレーキ機構２０４を備えている。このモータ駆動ユニット２０１では、駆動用モータ２０２のモータケース２０２ａに、電磁ブレーキ機構２０３が内蔵されている。そのように電磁ブレーキ機構２０３を内蔵した駆動用モータ２０２が、モータ駆動ユニット２０１のケース８に組み付けられている。
【００６２】
駆動用モータ２０２の出力軸２０５は、一方（図５の左側）の端部がモータケース２０２ａから突出しており、その突出した部分が、ケース８に形成された開口部１０からケース８の内部に挿入されている。出力軸２０５の先端部分には、伝動機構１５を構成するドライブギヤ２４が出力軸２０５と一体回転するように固定されている。したがって、出力軸２０５から駆動用モータ２０２が出力するトルクを差動機構３へ伝達するように構成されている。
【００６３】
電磁ブレーキ機構２０３は、前述の電磁ブレーキ機構４および電磁ブレーキ機構１０２と同様に、通電されることにより作動して出力軸２０５を制動する励磁作動型の電磁ブレーキである。電磁ブレーキ機構２０３は、ブレーキロータ２０６、ブレーキステータ２０７、および、制動用ソレノイド２０８を備えている。電磁ブレーキ機構２０３は、制動用ソレノイド２０８に通電することにより、ブレーキロータ２０６とブレーキステータ２０７とを摩擦係合させるように作動し、制動トルクを発生するように構成されている。電磁ブレーキ機構２０３は、制動用ソレノイド２０８への通電がない状態では、上記のように作動することなく、制動トルクを発生しない。
【００６４】
ブレーキロータ２０６は、円板状の磁性体によって形成されている。ブレーキロータ２０６は、出力軸２０５と一体回転するように、出力軸２０５に固定されている。ブレーキステータ２０７は、円環状に形成されている。このモータ駆動ユニット２０１では、ブレーキロータ２０６が、この発明における「回転部材」に相当する。
【００６５】
ブレーキステータ２０７は、出力軸２０５の軸線方向（図５の左右方向）に移動が可能であり、かつ、出力軸２０５の回転方向へは回転が不可能なように、モータケース２０２ａ内に組み込まれている。図５に示す例では、ブレーキステータ２０７のブレーキロータ２０６と対向しない面（図５の右側の面）の外周側部分に、複数のプッシュロッド２０９が組み付けられている。プッシュロッド２０９は、棒状あるいは管状に形成されており、それぞれ、モータケース２０２ａの軸線方向に形成された複数の貫通孔に、摺動可能に挿入されている。プッシュロッド２０９の一方（図５の左側）の端部が、ブレーキステータ２０７に組み付けられている。プッシュロッド２０９は、いずれも、モータケース２０２ａの貫通孔に挿入されていることから、出力軸２０５の軸線方向にのみ移動が可能であり、出力軸２０５の回転方向およびその他の方向へは移動が不可能になっている。したがって、上記のようなプッシュロッド２０９が、少なくとも２本、ブレーキステータ２０７に組み付けられることにより、ブレーキステータ２０７は、出力軸２０５およびブレーキロータ２０６の回転方向での回転が制約されている。このモータ駆動ユニット２０１では、ブレーキステータ２０７が、この発明における「制動部材」に相当する。
【００６６】
制動用ソレノイド２０８は、固定磁極として機能するブレーキロータ２０６、鉄心（図示せず）に巻かれたコイル２０８ａ、および、コイル２０８ａと共に可動磁極として機能するブレーキステータ２０７から構成されている。コイル２０８ａは、ブレーキステータ２０７と共に軸線方向に移動可能なように、ブレーキステータ２０７に固定されている。コイル２０８ａは、所定の電圧が印加されることによって磁気吸引力を発生し、ブレーキステータ２０７と共にブレーキロータ２０６側へ吸着されるように構成されている。したがって、この電磁ブレーキ２０３は、コイル２０８ａに通電してブレーキロータ２０６とブレーキステータ２０７とを吸着させることにより、出力軸２０５を制動するように構成されている。
【００６７】
このモータ駆動ユニット２０１は、前述のパーキングブレーキ機構５およびパーキングブレーキ機構１０３と同様に機能するパーキングブレーキ機構２０４を備えている。パーキングブレーキ機構２０４は、送りねじ機構２１０と、送りねじ機構２１０を作動させる制動用モータ２１１とを備えている。
【００６８】
送りねじ機構２１０は、回転運動を直線運動に変換してブレーキステータ２０７を出力軸２０５の軸線方向でブレーキロータ２０６側へ押圧するとともに、それらブレーキステータ２０７とブレーキロータ２０６とを摩擦係合させて出力軸２０５を制動した状態を維持することが可能な作動装置である。送りねじ機構２１０は、押圧部材２１２、および、回転軸２１３から構成されている。
【００６９】
押圧部材２１２は、カップ状に形成されて制動用モータ２１１を覆うカバー部材２１２ａ、および、カバー部材２１２ａの開口部分に形成されたフランジ部材２１２ｂから構成されている。カバー部材２１２ａの底部の径方向における中央部分に、カバー部材２１２ａの板厚方向（図５の左右方向）に貫通する送りねじの雌ねじ部２１０ａが形成されている。
【００７０】
制動用モータ２１１は、出力軸２０５の軸線方向で、駆動用モータ２０２に隣接し、モータケース２０２ａの外側（図５の右側）に配置されてモータケース２０２ａに固定されている。
【００７１】
回転軸２１３は、制動用モータ２１１のモータ軸２１１ａに、モータ軸２１１ａと一体回転するように連結されている。回転軸２１３の外周部には、送りねじの雄ねじ部２１０ｂが形成されている。そして、押圧部材２１２の雌ねじ部２１０ａに回転軸２１３の雄ねじ部２１０ｂがねじ込まれており、それによって送りねじ機構２１０が構成されている。
【００７２】
さらに、このモータ駆動ユニット２０１は、差動機構３における第１リングギヤ１７および第２リングギヤ２１のいずれか一方にトルクを付与することができる差動用モータを備えている。図５に示す例では、第１リングギヤ１７にトルクを付与する差動用モータ２１４を備えている。
【００７３】
差動用モータ２１４は、駆動用モータ２および駆動用モータ２０２と同様に、例えば、永久磁石式の同期モータ（ＰＭ）、あるいは、誘導モータ（ＩＭ）などによって構成されている。差動用モータ２１４は、このモータ駆動ユニット２０１のケース８に固定されている。差動用モータ２１４のモータ軸２１４ａが、ケース８の内部に収容されている。モータ軸２１４ａの先端部分に、ピニオン２１５がモータ軸２１４ａと一体回転するように固定されている。
【００７４】
モータ軸２１４ａおよびピニオン２１５と平行に、減速ギヤ２１６が配置されている。減速ギヤ２１６は、大径ギヤ２１６ａ、および、大径ギヤ２１６ａよりも径が小さい小径ギヤ２１６ｂが一体に組み合わされて構成されている。大径ギヤ２１６ａは、ピニオン２１５よりも径が大きく、大径ギヤ２１６ａとピニオン２１５とが噛み合わされている。小径ギヤ２１６ｂは、第１リングギヤ１７の外周部に形成された外歯歯車と噛み合わされている。小径ギヤ２１６ｂは、第１リングギヤ１７の外歯歯車よりも径が小さい。したがって、差動用モータ２１４から出力されたトルクが増大されて第１リングギヤ１７に伝達されるように構成されている。
【００７５】
上記のように、このモータ駆動ユニット２０１は、第１リングギヤ１７トルクを付与することができる差動用モータ２１４を備えている。そのため、例えば、図７の共線図に示すように、差動用モータ２１４から第１リングギヤ１７に、第１リングギヤ１７の回転数を引き上げる方向のトルクを付与すると、反転機構１５の作用により、第２リングギヤ２１には第１リングギヤ１７と反対の回転方向のトルクが作用する。そのため、第２リングギヤ２１は、第１リングギヤ１７と回転方向が反対でかつ同じ回転数で回転する。その結果、第１リングギヤ１７および第２リングギヤ２１の回転数に応じて、第１キャリア１８と第２キャリア２２とが差動回転する。したがって、差動用モータ２１４の出力トルクおよび回転数を制御することにより、第１キャリア１８と第２キャリア２２との間の差動状態およびトルクの分配比を制御することができる。すなわち、このモータ駆動ユニット２０１は、トルクベクタリング装置としての機能を有し、第１駆動軸６と第２駆動軸７との間の差動状態およびトルクの分配比を制御することができる。
【００７６】
上記の図５に示したモータ駆動ユニット２０１におけるパーキングブレーキ機構２０４は、図６に示すモータ駆動ユニット３０１におけるパーキングブレーキ機構３０２のように構成することができる。パーキングブレーキ機構３０２は、送りねじ機構３０３と、送りねじ機構３０３を作動させる制動用モータ３０４とを備えている。送りねじ機構３０３は、回転運動を直線運動に変換してブレーキステータ２０７を出力軸２０５の軸線方向でブレーキロータ２０６側へ押圧するとともに、それらブレーキステータ２０７とブレーキロータ２０６とを摩擦係合させて出力軸２０５を制動した状態を維持することが可能な作動装置である。なお、このモータ駆動ユニット３０１では、ブレーキロータ２０６が、この発明における「回転部材」に相当する。また、ブレーキステータ２０７が、この発明における「制動部材」に相当する。
【００７７】
送りねじ機構３０３は、押圧プレート３０５、および、回転軸３０６から構成されている。押圧プレート３０５は、円板状に形成されている。押圧プレート３０５は、駆動用モータ２０２の出力軸２０５の軸線方向に移動が可能であり、かつ、出力軸２０５の回転方向へは回転が不可能なように、モータケース２０２ａ内に組み込まれている。押圧プレート３０５の径方向における中央部分に、押圧プレート３０５の板厚方向（図６の左右方向）に貫通する送りねじの雌ねじ部３０３ａが形成されている。
【００７８】
制動用モータ３０４は、モータ軸３０４ａの軸線方向で、押圧プレート３０５に隣接し、モータケース２０２ａの外側（図６の右側）に配置されてモータケース２０２ａに固定されている。
【００７９】
回転軸３０６は、モータ軸３０４ａに、モータ軸３０４ａと一体回転するように連結されている。回転軸３０６の外周部には、送りねじの雄ねじ部３０３ｂが形成されている。そして、押圧プレート３０５の雌ねじ部３０３ａに回転軸３０６の雄ねじ部３０３ｂがねじ込まれており、それによって送りねじ機構３０３が構成されている。
【符号の説明】
【００８０】
１，１０１，２０１，３０１…モータ駆動ユニット、  ２，２０２…駆動用モータ、  ３…差動機構、  ４，１０２，２０３…電磁ブレーキ機構、  ５，１０３，２０４，３０２…パーキングブレーキ機構、  ６…第１駆動軸、  ７…第２駆動軸、  ９，２０５…出力軸、  １１…第１遊星歯車機構、  １２…第２遊星歯車機構、  １３…結合軸、  １４…伝動機構、  １５…反転機構、  １６…第１サンギヤ、  １７…第１リングギヤ、  １８…第１キャリア、  ２０…第２サンギヤ、  ２１…第１リングギヤ、  ２２…第２キャリア、  ２８，１０４，２０６…ブレーキロータ（回転部材）、  ２９，１０５，１０６，２０７…ブレーキステータ（制動部材）、  ３１，１０９，２１０，３０３…送りねじ機構（係合力発生機構）、  ３２，１１０，２１１，３０４…制動用モータ、  ２１４…差動用モータ。        
【図１】
0006325586.tif 000002
【図２】
0006325586.tif 000003
【図３】
0006325586.tif 000004
【図４】
0006325586.tif 000005
【図５】
0006325586.tif 000006
【図６】
0006325586.tif 000007
【図７】
0006325586.tif 000008