(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータからの回転をディファレンシャルギヤ装置のケースに入力し、該ディファレンシャルギヤケース内の差動歯車機構を介して左右２輪を駆動するようにすると共に、電動モータおよび左右２輪間をクラッチ機構により断接可能にした電動式車輪駆動装置において、
前記ディファレンシャルギヤケースを同軸相対回転可能に包套する外側回転部材を固定部に対し外側軸受部材で回転自在に支持すると共に前記電動モータに駆動結合し、
前記ディファレンシャルギヤケースを、前記固定部に対し内側軸受部材のみを介して直接的に回転自在に支持し、
前記外側回転部材およびディファレンシャルギヤケース間に前記クラッチ機構を介在させたことを特徴とする電動式車輪駆動装置。
【請求項２】
請求項１において、前記ディファレンシャルギヤケースの回転軸線方向両端に筒状端部を設定し、これら筒状端部上に前記内側軸受部材を配置したことを特徴とする電動式車輪駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２おいて、前記クラッチ機構を、ディファレンシャルギヤケースおよび外側回転部材に回転係合させたクラッチ板よりなるクラッチパックと、パイロットクラッチの締結により前記ディファレンシャルギヤケースおよび外側回転部材間の相対回転を入力されてスラストを発生するカム機構と、該スラストにより前記クラッチ板間を摩擦係合させて前記クラッチ機構の締結を行わせるスラスト部材とにより構成したことを特徴とする電動式車輪駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータによりディファレンシャルギヤ装置を介して左右２輪を駆動するようにした電動式車輪駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の電動式車輪駆動装置としては従来、例えば特開平１１−２４３６０８号公報に記載されているごとく、左右前輪をエンジン駆動し、左右後輪を電動モータで駆動するようにした４輪駆動車における後輪駆動装置として以下のようなものが提案されている。
【０００３】
つまり、電動モータの出力軸に平歯車を設けて電動モータをディファレンシャルギヤ装置のケースに駆動結合し、電動モータからディファレンシャルギヤケースへの回転を該ディファレンシャルギヤケース内の差動歯車機構を介して左右後輪に伝達するように成したものである。
そして、電動モータによる後輪駆動が不要な２輪（前輪駆動）走行時は電動モータのフリクションロスでエンジンの燃費が悪化することのないよう、電動モータの出力軸と平歯車との間に設けたクラッチ機構を解放して電動モータと平歯車との間を切り離すよう構成する。
【０００４】
しかし、上記のようにクラッチ機構を電動モータ出力軸と平歯車との間に介在させる構成では、２輪駆動時において左右後輪から平歯車までの長い伝動経路の構成部品が後輪により引きずられて回転することになり、当該構成部品の回転に要する駆動エネルギーが大きくなってエンジンの燃費を悪化させる。
【０００５】
かかる電動モータ非駆動時のエネルギーロスを最小限にするためには、できるだけ車輪に近い箇所、例えば車軸上に上記のクラッチ機構を配置することが考えられるが、この場合クラッチ機構を左右輪に１個ずつ、合計２個のクラッチ機構が必要になってコスト上の不利益を被る。
【０００６】
この問題を生じないで電動モータ非駆動時のエネルギーロスを小さくするためには、電動モータの回転を左右後輪に振り分ける直前、つまり図３に示すごとく左右後輪１Ｌ，１Ｒの車軸２Ｌ，２Ｒ間に介在するディファレンシャルギヤ装置３のケース４と、電動モータ５の出力軸５ａ上における平歯車６を含むモータ回転減速機構との間にクラッチ機構７を介在させることが考えられる。
この場合理論上、クラッチ機構７を解放させた電動モータ非駆動時に平歯車６を含むモータ回転減速機構が後輪１Ｌ，１Ｒにより引きずられて回転されることがないから、電動モータ非駆動時のエネルギーロスを小さくすることができ、またこの作用効果をクラッチ機構７の個数増に頼ることなく達成することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記の対策では、ディファレンシャルギヤケース４を同軸相対回転可能に包套する外側回転部材８を付加し、平歯車６を含むモータ回転減速機構にこの外側回転部材８を駆動結合し、ディファレンシャルギヤケース４および外側回転部材８間にクラッチ機構７を介在させる必要がある。
【０００８】
そして外側回転部材８を回転自在に支持するに当たっては、図３に示すごとく内側軸受部材９により固定のハウジング１０に支承したディファレンシャルギヤケース４と外側回転部材８との間に外側軸受部材１１を介装し、これにより外側回転部材８をディファレンシャルギヤケース４上に回転自在に支持するのが常識的である。
【０００９】
ところで図３のごとく、外側軸受部材１１をディファレンシャルギヤケース４と外側回転部材８との間に介装して外側回転部材８をディファレンシャルギヤケース４上に回転自在に支持するのでは、クラッチ機構７の解放中においてこれら外側回転部材８とディファレンシャルギヤケース４との間の引きずりトルクが、クラッチ機構７の引きずりトルクと外側軸受部材１１の引きずりトルクとの和値で表される大きな値となる。
【００１０】
これがため、電動モータ５が駆動されない２輪駆動走行中において左右後輪１Ｌ，１Ｒがディファレンシャルギヤケース４を回転させる間、このディファレンシャルギヤケース４が上記の大きな引きずりトルクにより、平歯車６を含む電動モータ回転減速機構をつれ回す傾向が強くなり、上記クラッチ機構７の配置によっても外側軸受１１の配置に起因して理論通りにエネルギーロスを小さくし得ない事態が懸念される。
【００１１】
本発明は上述の事実に鑑み、クラッチ機構は個数増を避けるために前述した配置を踏襲するが、この配置のために必要となった外側回転部材の支承に供する外側軸受部材の配置を上記の懸念が生じない改良した電動式車輪駆動装置を提案することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この目的のため本発明による電動式車輪駆動装置は、
ディファレンシャルギヤケースを同軸相対回転可能に包套する外側回転部材を外側軸受部材により回転自在に支持するに際し当該支持を、上記のようにディファレンシャルギヤケースに対して行うのでなく固定部に対して行う。
また、内側軸受部材によりディファレンシャルギヤケースを回転自在に支持するに際しても当該支持を前記固定部に対して行うこととし、この際とくに、ディファレンシャルギヤケースは、前記固定部に対し内側軸受部材のみを介して直接的に回転自在に支持する。
更に前記のクラッチ機構は外側回転部材およびディファレンシャルギヤケース間に介在させる。
【００１３】
【発明の効果】
かかるクラッチ機構の配置によれば、電動モータにより左右２輪を駆動しない電動モータ非駆動時にクラッチ機構７を解放しておくことで理論上、走行中における左右２輪の回転が外側回転部材および電動モータ間の伝動経路に至ることがなく、１個のクラッチ機構で最も効率良くエネルギーロスを少なくすることができる。
【００１４】
そして、外側回転部材を外側軸受部材により回転自在に支持するに箇所を、ディファレンシャルギヤケースではなく固定部としたから、外側回転部材とディファレンシャルギヤケースとの間に発生する引きずりトルクが外側軸受部材の引きずりトルクによる影響を受けなくなってクラッチ機構の引きずりトルク分のみの小さな値となり、クラッチ機構の解放中に左右２輪の回転が外側回転部材および電動モータ間の伝動経路に至ることがないようにしてエネルギーロスを少なくするという上記の作用効果を理論上の通りに達成することができる。
【００１５】
また、内側軸受部材によりディファレンシャルギヤケースを回転自在に支持するに際しても当該支持を前記固定部に対して行うこととし、この際とくに、ディファレンシャルギヤケースは、前記固定部に対し内側軸受部材のみを介して直接的に回転自在に支持するため、
クラッチ機構の解放時において外側回転部材とディファレンシャルギヤケースとの間に発生する引きずりトルクが、内側軸受部材の引きずりトルクによる影響も受けることがなく、上記の作用効果を一層顕著なものにすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態になる電動式車輪駆動装置を示し、本実施の形態における電動式車輪駆動装置も、図３に示すと同じく左右後輪１Ｌ，１Ｒを電動モータ５によりディファレンシャルギヤ装置３を介して駆動するよう構成する。
本実施の形態においては、ディファレンシャルギヤケース４を同軸相対回転可能に包套する外側回転部材８を外側軸受部材１１により回転自在に支持するに際し、この支持を固定部であるギヤハウジング１０に対して行う。
【００１７】
そして外側回転部材８と電動モータ５との間は、モータ出力軸５ａ上の平歯車６と、これに噛合するカウンター入力ギヤ１２と、このギヤ１２と共に回転するカウンター出力ギヤ１３と、これに噛合するよう外側回転部材８に設けたドライブギヤ１４とよりなる電動モータ回転減速機構により駆動結合する。
ディファレンシャルギヤケース４も内側軸受部材９により回転自在に支持するに際してはこれを固定部であるギヤハウジング１０に対して行う。
この場合、ディファレンシャルギヤケース４の回転軸線方向両端に筒状端部４ａを設定し、これら筒状端部４ａ上に内側軸受部材９を配置するのが、ディファレンシャルギヤケース４の支持強度が高くなる点で好ましい。
【００１８】
また、電動モータ５および左右後輪１Ｌ，１Ｒ間を断接するクラッチ機構７は外側回転部材８およびディファレンシャルギヤケース４間に介在させ、このクラッチ機構７を、ディファレンシャルギヤケース４の外周に回転係合させたクラッチ板７ａと外側回転部材８の内周に回転係合させたクラッチ板７ｂとよりなるクラッチパックと、これらクラッチ板７ａ，７ｂ間を摩擦係合させてクラッチ機構７の締結を行わせる電磁式などのアクチュエータ（図示せず）とで構成する。
【００１９】
上記実施の形態になる電動式車輪駆動装置の作用を次に説明する。
後輪１Ｌ，１Ｒを電動モータ５で駆動すべき４輪駆動要求時は、クラッチ機構７を締結し、電動モータ５を駆動する。
この時、電動モータ５の回転は平歯車６からカウンターギヤ１２，１３およびドライブギヤ１４を順次経て外側回転部材８に至り、その後クラッチ機構７を経てディファレンシャルギヤケース４に達してこれを回転させる。
ディファレンシャルギヤケース４の回転は内部の差動歯車機構により左右車軸２Ｌ，２Ｒを経て左右後輪１Ｌ，１Ｒに振り分けられ、これら後輪の駆動と左右前輪のエンジン駆動との４輪駆動により車両を走行させることができる。
【００２０】
左右前輪のエンジン駆動のみによる２輪駆動により車両を走行させる場合は、電動モータ５を非駆動状態にしておく。
更にこの時、走行に伴う後輪１Ｌ，１Ｒの回転が電動モータ５の方向に向かって伝わり、電動モータ５の使用寿命が低下したり、エネルギーロスによりエンジンの燃費が悪化することのないようクラッチ機構７を解放しておく。
ところで本実施の形態においてはクラッチ機構７を、回転が左右後輪１Ｌ，１Ｒ（車軸２Ｌ，２Ｒ）に振り分けられる直前の箇所に相当するディファレンシャルギヤケース４のモータ回転入力部に設置したから、当該入力部と電動モータ５との間における長い伝動経路の構成部品が後輪による引きずり回転を防止され、１個のクラッチ機構７で最も効率よくエネルギーロスを抑制することができる。
【００２１】
加えて本実施の形態においては、クラッチ機構７を上記の配置にする場合に不可欠な外側回転部材８を回転自在に支持する外側軸受部材１１を外側回転部材８と固定部であるギヤハウジング１０との間に介在させたため、
この外側軸受部材１１がディファレンシャルギヤケース４と外側回転部材８との間における引きずりトルクに関与しないこととなる。
また、内側軸受部材９によりディファレンシャルギヤケース４を回転自在に支持するに際しても当該支持を固定部であるギヤハウジング１０に対して行うこととし、この際ディファレンシャルギヤケース４を、固定部であるギヤハウジング１０に対し内側軸受部材９のみを介して直接的に回転自在に支持するため、
内側軸受部材９も、外側回転部材８とディファレンシャルギヤケース４との間における引きずりトルクに関与しない。
このため、ディファレンシャルギヤケース４と外側回転部材８との間における引きずりトルクはクラッチ機構７の引きずりトルク分のみの小さな値となり、上記した２輪駆動中に後輪１Ｌ，１Ｒの回転がディファレンシャルギヤケース４から外側回転部材８へ伝わるのを確実に防止することができる。
【００２２】
よって後輪１Ｌ，１Ｒの回転が電動モータ５の方向に向かうことが決してなく、特に前記したモータ回転減速機構の減速比が大きい場合に問題となる電動モータ５の過回転や、その使用寿命の低下を回避するという上記の作用効果が得られなくなったり、エネルギーロスによるエンジン燃費の悪化を回避するという上記の作用効果が得られなくなったりする懸念を払拭することができる。
また上記した外側軸受部材１１の配置によれば、これがクラッチ機構７の開放時において内外回転差を０にされており、その使用寿命を延長することができる。
【００２３】
図２は本発明の参考例を示し、本参考例においてはドライブギヤ１４を平歯車６に直接噛合させてモータ回転減速機構を構成するほか、クラッチ機構７を以下の構成とする。
つまりクラッチ機構７は、前記のごとくディファレンシャルギヤケース４の外周に回転係合させたクラッチ板７ａおよび外側回転部材８の内周に回転係合させたクラッチ板７ｂとの交互配置になるクラッチパックを具えるが、これらクラッチ板７ａ，７ｂ間を摩擦係合させてクラッチ機構７の締結を行わせるための作動機構をパイロットクラッチ１５と、カム機構１６と、スラスト部材１７とで構成する。
【００２４】
パイロットクラッチ１５は、外側回転部材８の内周に回転係合させたクラッチ板１５ａおよびカム機構１６の外周に回転係合させたクラッチ板１５ｂとの交互配置になるクラッチパックを具え、これらクラッチ板１５ａ，１５ｂ間を電磁石１５ｃおよびアーマチャ１５ｄにより摩擦係合させることにより締結状態になるものとする。
カム機構１６は、かかるパイロットクラッチ１５の締結によりディファレンシャルギヤケース４および外側回転部材８間の相対回転を入力されてスラストを発生するもので、スラスト部材１７は当該スラストにより図２の左方へ変位してクラッチ板７ａ，７ｂ間を摩擦係合させるものとする。
かかるクラッチ機構７の作動機構によれば、カム機構１６によりクラッチ機構７の締結力を高めることができる。
【００２５】
本参考例においては更に、内側軸受部材９をディファレンシャルギヤケース４（筒状端部４ａ）および外側回転部材８間に介在させてディファレンシャルギヤケース４を内側軸受部材９により外側回転部材８および外側軸受部材１１を介し間接的に固定部であるギヤハウジング１０に回転自在に支持する。
この場合、電動モータ５により左右後輪１Ｌ，１Ｒを駆動するクラッチ機構７の締結時には、内側軸受部材９の内外回転差が０になることから、当該内側軸受部材９の回転抵抗がなくなり、
また電動モータ５により左右後輪１Ｌ，１Ｒを駆動しないクラッチ機構７の解放時には、外側軸受部材１１の内外回転差が０になることから、当該外側軸受部材１１の回転抵抗がなくなるというように、
両方の軸受部材９，１１が共に回転抵抗を生じさせている期間をなくし得てこの点でもエネルギーロスを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態になる電動式車輪駆動装置を示す模式図である。
【図２】本発明の参考例になる電動式車輪駆動装置を示す模式図である。
【図３】  従来の電動式車輪駆動装置を示す模式図である。
【符号の説明】
1L  左後輪
1R  右後輪
2L  車軸
2R  車軸
３  ディファレンシャルギヤ装置
４  ディファレンシャルギヤケース
4a  筒状端部
５  電動モータ
６  平歯車
７  クラッチ機構
7a  クラッチ板
7b  クラッチ板
８  外側回転部材
９  内側軸受部材
10  ギヤハウジング（固定部）
11  外側軸受部材
12  カウンター入力ギヤ
13  カウンター出力ギヤ
14  ドライブギヤ
15  パイロットクラッチ
16  カム機構
17  スラスト部材
【図１】
0003951662.tif 000002
【図２】
0003951662.tif 000003
【図３】
0003951662.tif 000004