(57)【要約】電気アクスルが提供される。電気アクスルは、減速ギア（５０）およびプラネタリギアセット（６０）を介してデファレンシャル（３０）に選択的に接続される電気モーター（４０）を備え、前記プラネタリギアセット（６０）は、１つの入力（６６）および２つの出力（６４，６６）を有し、電気アクスル（２０）は、デファレンシャルハウジング（３２）を前記出力（６６，６４）の１つに選択的に接続するように構成されたギアシフト機構（７０）をさらに備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気アクスルであって、減速ギア（５０）およびプラネタリギアセット（６０）を介してデファレンシャル（３０）に選択的に接続される電気モーター（４０）を備え、前記プラネタリギアセット（６０）は、１つの入力（６６）および２つの出力（６４，６６）を有し、電気アクスル（２０）は、デファレンシャルハウジング（３２）を前記出力（６６，６４）の１つに選択的に接続するように構成されるギアシフト機構（７０）をさらに備える、電気アクスル。
【請求項２】
請求項１に記載の電気アクスルであって、ギアシフト機構（７０）は、両方の出力（６４，６６）から選択的に切り離されるようにさらに構成される、電気アクスル。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電気アクスルであって、電気モーター（４０）は、前記デファレンシャル（３０）に接続されるドライブシャフト（２２，２４）と非同軸に配置される、電気アクスル。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気アクスルであって、電気モーター（４０）は、プラネタリギアセット（６０）のサンギア（６６）を駆動し、そのサンギア（６６）は、プラネタリギアセット（６０）の入力を形成する、電気アクスル。
【請求項５】
請求項４に記載の電気アクスルであって、サンギア（６６）は、ドライブシャフト（２４）を囲む中空シャフトを形成する、電気アクスル。
【請求項６】
請求項４または５に記載の電気アクスルであって、出力（６４，６６）は、プラネタリギアセット（６０）のプラネットキャリア（６４）およびサンギア（６６）である、電気アクスル。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の電気アクスルであって、減速ギア（５０）の減速は、約１２‐１４：１である、電気アクスル。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の電気アクスルであって、サンギア（６６）とプラネットキャリア（６４）との間の減速は、約３‐４：１である、電気アクスル。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の電気アクスルであって、ギアシフト機構（７０）は、ドッグクラッチである、電気アクスル。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の電気アクスルを備える車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気アクスルに関する。具体的には、本発明は、乗用車などの四輪自動車用の電気アクスルに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日の乗用車の電力システムは、１２Ｖに基づいている。比較的低い電圧のために、電動推進装置などの高電力ユーティリティの提案された解決策は、高損失および増加したケーブル寸法を生じさせる高電流をもたらす。
【０００３】
近年、すでに存在している１２Ｖシステムに４８Ｖ電力システムを加える傾向がある。電力が増加するにつれて、新規で改善された解決策を適用でき、追加的ハイパワーエレクトロニクスを必要とする従来の解決策に取って代わる。
【０００４】
１つのそのような例は、ハイブリッド技術、すなわち、電気駆動を既存の内燃機関に加え、電気によってか、内燃機関によって、または両方で、車両が駆動されることができるようにする、技術である。本出願人は、例えば特許文献１または特許文献２に記載されている、ハイブリッド駆動のいくつかの解決策を以前に提示した。これらのシステムは、推進目的のハイパワー電気モーター、およびトルクベクタリング目的のより小さい電気モーターを備える。４８Ｖが利用できるならば、電源、パワーエレクトロニクス等を含む、はるかに複数でない部品を使用するハイブリッド駆動の設計を発展させることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１０１０１５０６号
【特許文献２】国際公開第２０１２０６６０３５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、四輪自動車のハイブリッド駆動に使用することができる電気アクスルを提供することである。電気アクスルは、ハイブリッド技術用の既存の高電圧システム（例えば３００Ｖ）よりも相当低いが、４８Ｖなどの中高電圧で動作するように構成されることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
特定の態様に従って、独立請求項に記載の電気アクスルが提供される。好ましい実施形態は、添付の従属請求項によって定められる。
【０００８】
発明を、添付図面を参照してさらに詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態による電気アクスルを有する車両の概略図である。
【図２】実施形態による電気アクスルの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下で、トルクベクタリング装置の様々な実施形態を説明する。図１から始めて、四輪自動車用のドライブライン配置１０が示されている。ドライブライン配置１０は、フロントアクスル１２およびリアアクスル１４を備える。フロントアクスル１２は、ギアボックス１８を介して、内燃機関などのエンジン１６によって駆動される。リアアクスル１４には、電気アクスル配置２０が設けられ、電気アクスル配置２０は、車両のハイブリッド駆動を可能にする（すなわち、後輪駆動だけ、四輪駆動、または前輪駆動だけ、を可能にする）。電気アクスルの詳細に入る前に、当然のことながら、本明細書に記載される電気アクスルは、決して図１に示されているドライブライン構成に限定されない。それとは反対に、提示される電気アクスルは、エンジンの提供の有無にかかわらず様々なドライブライン構成に使用され得る。
【００１１】
ハイブリッド駆動は、乗用車または他の四輪自動車に通常好ましい。ハイブリッド駆動は、内燃機関から電気モーターまたはその逆に駆動源を変える可能性、または、全輪駆動を提供するために、フロントまたはリアアクスルを駆動する電気モーターを、フロントまたはリアアクスルのもう一方を駆動する内燃機関に加えて、使用する可能性、のいずれかを表し得る。
【００１２】
電気アクスルは、しかしながら、ハイブリッド駆動に限定されず、純粋な電気ドライブライン構成にも使用され得る。
【００１３】
次に図２を見て、電気アクスル２０の実施形態を説明する。電気アクスル２０は、左ドライブシャフト２２および右ドライブシャフト２４を有する。ドライブシャフト２２，２４は、デファレンシャル３０の２つの出力に接続され、デファレンシャル３０は、電気モーター４０からの回転駆動トルクを受け取るデファレンシャルハウジング３２を有し、対応する駆動トルクをドライブシャフト２２，２４に伝達する。電気モーター４０は、ドライブシャフト２２，２４に対して非同軸に配置され、回転シャフト４２を有し、回転シャフト４２は、好ましくは減速ギア５０によって、デファレンシャルハウジング３２に結合する。減速ギア５０は、望ましい減速を提供するように互いにかみ合う１つ以上のギアを備える。示されている例では、減速ギア５０は、約１２‐１４：１の比率の電気モーター４０からの減速を提供するように設計された２段階減速ギアである。
【００１４】
減速ギア５０の最終ギア５２は、好ましくは、ドライブシャフト２４を囲む中空シャフトである。最終ギア５２は、プラネタリギアセット６０のサンギアを形成するさらなるギア６６に回転固定される。それ故に、電気モーター４０が動いているとき、サンギア６６は、減速ギア５０によって設定された係数によって減少する速度で適切に回転する。
【００１５】
プラネタリギアセット６０は、プラネットキャリア６４をさらに備え、プラネットキャリア６４は、サンギア６６とおよびリングギア６２とギア係合する複数のプラネット（図示せず）を支持する。プラネットキャリア６４とサンギア６６との間のギア減速は、約３‐４：１である。リングギア６２は、動作中に静止保持される。
【００１６】
電気アクスル２０は、電気アクスル７０の速度変換を可能にするギアシフト機構７０をさらに備える。図２に見られるように、ギアシフト機構７０は、デファレンシャルハウジング３２がサンギア６６と回転接続する、高域速度を提供するように作動することができる。このモードでは、ギア減速は、減速ギア５０と同じ、すなわち約１２‐１４：１、である。電気モーター４０は、ピーク車輪トルクが高域速度で５００〜６００Ｎｍであるように、設計されてよい。
【００１７】
ギアシフト機構７０は、デファレンシャルハウジング３２がサンギア６６から切り離されるが、その代わりにプラネットキャリア６４に接続されるように、作動することができ、このようにして電気アクスル２０の低域速度を実現する。このモードでは、減速は約３６‐４５：１であり、ピーク車輪トルクは１６００〜２０００Ｎｍであることができる。
【００１８】
これに加えて、ギアシフト機構７０は、サンギア６６およびプラネットキャリア６４がデファレンシャルハウジング３２から切り離される、ニュートラルモードで作動することもできる。ニュートラルモードでは、デファレンシャル３０およびドライブシャフト２２，２４以外の全ての伝達部品は、静止し、低損失につながる。
【００１９】
ギアシフト機構７０は、同期を必要としない、例えばドッグクラッチによって実現されてよい。
【００２０】
電気アクスル２０の説明した例は、比較的低い最大トルク（例えば約４５Ｎｍ）を有する電気モーター４０で実現することができるという点で、有利である。さらに、同軸設計を有する必要はなく、それはさらにコストを削減する。低域について比較的高い減速を有することによって、低速で完全なトラクションを実現する十分なトルクを依然として有しながら、モータートルクを低減することが可能である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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