(57)【要約】  【課題】  遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒの遊星キャリヤＣL、ＣRを支持する軸受の個数を減らし、トルク差を増幅する歯車装置３０を小型、軽量化する。  【解決手段】  電動モータ２Ｌ、２Ｒからの動力を左右輪に分配する歯車装置３０は、内歯車ＲL、ＲRと、内歯車ＲL、ＲRと同軸上に設けられた遊星キャリヤＣL、ＣRと、内歯車ＲL、ＲRと同軸上に設けられた太陽歯車ＳL、ＳRと、公転歯車としての遊星歯車ＰL、ＰRとを有し、遊星キャリヤＣL、ＣRは、アウトボード側のキャリヤフランジ３４ａと、インボード側のキャリヤフランジ３４ｂを有し、インボード側のキャリヤフランジ３４ｂから延びた中空軸部３６が備え、アウトボード側のキャリヤフランジ３４ａを、ハウジング９に軸受２０ｂを介して支持し、二つの遊星キャリヤＣL、ＣRのインボード側のキャリヤフランジ３４ｂ相互を共通の軸受２０ａを介して回転可能に支持した。【選択図】  図２
2017180559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され独立して制御可能な二つの駆動源と、前記二つの駆動源と左右の駆動輪との間に設けられ、前記二つの駆動源からの動力を左右輪に分配する歯車装置と、前記二つの駆動源の動力を前記駆動輪に伝達する減速装置とを備える車両駆動装置において、前記減速装置は、駆動源に連結し、入力歯車を有する入力歯車軸と、駆動輪に連結し、出力歯車を有する出力歯車軸と、歯車の噛合いにより入力歯車軸から出力歯車軸の間の動力伝達を行う少なくとも1つ以上の中間歯車軸とを有し、前記二つの駆動源からの動力を左右輪に分配する歯車装置は、左右の1対の中間歯車軸の同軸上に二つ組み合わせた３要素２自由度の遊星歯車機構からなり、前記遊星歯車機構は、内歯車と、前記内歯車と同軸上に設けられた遊星キャリヤと、前記内歯車と同軸上に設けられた太陽歯車と、公転歯車としての遊星歯車とを有し、前記二つの遊星歯車機構の一方の遊星キャリヤと他方の太陽歯車とを結合する第１結合部材と、一方の太陽歯車と他方の遊星キャリヤとを結合する第２結合部材とを有し、前記二つの遊星歯車機構の遊星キャリヤは、アウトボード側のキャリヤフランジと、インボード側のキャリヤフランジを有し、アウトボード側のキャリヤフランジを、歯車装置を備える減速装置のハウジングに軸受を介して支持し、二つの遊星歯車機構の遊星キャリヤのインボード側のキャリヤフランジ相互を共通の軸受を介して回転可能に支持したことを特徴とする車両駆動装置。
【請求項２】
前記二つの遊星歯車機構の遊星キャリヤのインボード側のキャリヤフランジ相互を回転可能に支持する軸受を転がり軸受とし、この転がり軸受の一方の軌道輪と他方の軌道輪が、対向するインボード側のキャリヤフランジに組み込まれ、この対向する２つの軌道輪の間に転動体が配置されている請求項１記載の車両駆動装置。
【請求項３】
前記転がり軸受の軌道輪を、インボード側のキャリヤフランジの中空軸部に配置されている請求項２記載の車両駆動装置。
【請求項４】
前記転がり軸受の軌道輪を支持するバックプレートを、インボード側のキャリヤフランジの中空軸部に配置されている請求項２記載の車両駆動装置。
【請求項５】
前記転がり軸受の軌道輪を、インボード側のキャリヤフランジに直接設けられている請求項２または３記載の車両駆動装置。
【請求項６】
前記転がり軸受が、深溝玉軸受である請求項２乃至５のいずれかに記載の車両駆動装置。
【請求項７】
前記転がり軸受が、アンギュラ玉軸受または円すいころ軸受である請求項２乃至５のいずれかに記載の車両駆動装置。
【請求項８】
前記転がり軸受が、円筒ころ軸受であり、転動体である円筒ころの端面を保持する鍔部が軌道輪に形成されている請求項２乃至５のいずれかに記載の車両駆動装置。
【請求項９】
前記歯車装置と同軸上にある前記減速装置の中間歯車軸に、入力歯車または駆動側中間歯車軸の歯車と噛み合う入力側外歯車と、前記遊星歯車機構の遊星キャリヤと連結され、出力歯車または従動側中間歯車軸の歯車と噛み合う出力側小径歯車とを設け、前記出力歯車または従動側中間歯車軸の歯車と噛み合う出力側小径歯車が二つの遊星歯車機構を互いに押し合う方向に力を受けるねじれ角を持つはすば歯車によって構成し、二つの遊星歯車機構の遊星キャリヤのインボード側のキャリヤフランジ相互を回転可能に支持する軸受をスラスト軸受にしたことを特徴とする請求項１記載の車両駆動装置。
【請求項１０】
前記スラスト軸受がスラスト玉軸受である請求項９に記載の車両駆動装置。
【請求項１１】
前記スラスト軸受がスラストころ軸受またはスラスト針状ころ軸受である請求項９に記載の車両駆動装置。
【請求項１２】
前記スラストころ軸受またはスラスト針状ころ軸受の軌道輪が、遊星キャリヤのインボード側のキャリヤフランジに直接設けられている請求項１１に記載の車両駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、独立した二つの駆動源からの駆動トルクを左右の駆動輪にトルク差を増幅して伝達することができる車両駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車等の車両において、左右の駆動輪にそれぞれ電動モータを配置して、各電動モータを独立して制御することにより左右輪に適宜駆動トルク差を与えて、これにより車両の旋回モーメントを制御することが知られている。車両のスムーズな旋回走行の実現や、極端なアンダーステア、極端なオーバーステア等の車両の挙動変化を抑制するために、左右の駆動輪の間に大きな駆動トルクの差を発生させることが有効な場合がある。そのため、二つの電動モータから出力されるトルクの差を増幅し左右の駆動輪に伝達することが望まれる。
【０００３】
特許文献１および特許文献２には、二つの駆動源と左右の駆動輪との間に、３要素２自由度の遊星歯車機構を同軸上に二つ組み合わせた歯車装置を備え、二つの駆動源から与えられるトルクの差を増幅して左右の駆動輪に与えることができる車両駆動装置が開示されている。
【０００４】
特許文献１に開示された車両駆動装置（以下、従来技術１という。）は、図１４に示すスケルトン図のような構成になっている。
【０００５】
車両駆動装置１００は、車両に搭載された左右の電動モータ１０２Ｌおよび電動モータ１０２Ｒと、左駆動輪１０４Ｌおよび右駆動輪１０４Ｒと、これらの間に設けられる歯車装置１０５と減速ギヤ列１０６Ｌ、１０６Ｒ、１０７Ｌ、１０７Ｒとを備えている。
【０００６】
電動モータ１０２Ｌおよび電動モータ１０２Ｒは、車両に搭載されたバッテリ（図示省略）からの電力により動作し、電子制御装置（図示省略）により個別に制御され、異なるトルクを発生させて出力することができる。
【０００７】
電動モータ１０２Ｌの出力軸１０２ａＬ、電動モータ１０２Ｒの出力軸１０２ａＲは、それぞれ減速ギヤ列１０６Ｌ、１０６Ｒを介して歯車装置１０５に接続される。歯車装置１０５からの出力は減速ギヤ列１０７Ｌ、１０７Ｒを介して左右の駆動輪１０４Ｌ、１０４Ｒに与えられる。
【０００８】
歯車装置１０５は、３要素２自由度の同一の遊星歯車機構１１０Ｌ、１１０Ｒが同軸上に二つ組み合わされて構成されている。
【０００９】
遊星歯車機構１１０Ｌ、１１０Ｒには、例えば、シングルピニオン形式の遊星歯車機構が採用されている。シングルピニオン形式の遊星歯車機構は、同軸上に設けられた太陽歯車ＳL、ＳRおよび内歯車ＲL、ＲRと、これら太陽歯車ＳL、ＳRと内歯車ＲL、ＲRとの間に位置する複数の遊星歯車ＰL、ＰRと、遊星歯車ＰL、ＰRを回転可能に支持し、太陽歯車ＳL、ＳRおよび内歯車ＲL、ＲRと同軸上に設けられた遊星キャリヤＣL、ＣRとから構成され、遊星歯車ＰL、ＰRは太陽歯車ＳL、ＳRと内歯車ＲL、ＲRとに噛み合っている。ここで、太陽歯車ＳL、ＳRと遊星歯車ＰL、ＰRは外周にギヤ歯を有する外歯歯車であり、内歯車ＲL、ＲRは内周にギヤ歯を有する内歯歯車である。
【００１０】
したがって、この歯車装置１０５は、太陽歯車ＳL、遊星キャリヤＣL、遊星歯車ＰLおよび内歯車ＲLを有する第１遊星歯車機構１１０Ｌと、同じく太陽歯車ＳR、遊星キャリヤＣR、遊星歯車ＰRおよび内歯車ＲRを有する第２遊星歯車機構１１０Ｒとが同軸上に組み合わされて構成されている。
【００１１】
そして、第１遊星歯車機構１１０Ｌの太陽歯車ＳLと第２遊星歯車機構１１０Ｒの内歯車ＲRとが第１結合部材１１１によって結合され、第１遊星歯車機構１１０Ｌの内歯車ＲLと第２遊星歯車機構１１０Ｒの太陽歯車ＳRとが第２結合部材１１２によって結合されている。
【００１２】
第１結合部材１１１には、電動モータ１０２Ｌで発生されたトルクＴＭ１が減速ギヤ列１０６Ｌを介して入力され、第２結合部材１１２には、電動モータ１０２Ｒで発生されたトルクＴＭ２が減速ギヤ列１０６Ｒを介して入力される。また、第１遊星歯車機構１１０Ｌの遊星キャリヤＣLおよび第２遊星歯車機構１１０Ｒの遊星キャリヤＣRは、それぞれ減速ギヤ列１０７Ｌ、１０７Ｒを介して左右の駆動輪１０４Ｌ、１０４Ｒに接続されて出力が取り出される。
【００１３】
上記したように、この従来技術１では、第１の電動モータ１０２Ｌ、第２の電動モータ１０２Ｒからの入力は、太陽歯車ＳLと内歯車ＲR、太陽歯車ＳRと内歯車ＲLとなり、駆動輪１０４Ｌ、１０４Ｒへの出力はキャリヤＣL、ＣRとなる。
【００１４】
次に、特許文献２に開示された車両駆動装置（以下、従来技術２という。）は、図１５に示すスケルトン図のような構成になっている。
【００１５】
なお、図１５においては、従来技術１との差を分かりやすくするために、左右に電動モータ１０２Ｌ、１０２Ｒを配置して従来技術１と同様の図にし、同一構成部分には同一符号を付している。
【００１６】
図１５に示すように、車両駆動装置１００は、車両に搭載された第１の電動モータ１０２Ｌおよび第２の電動モータ１０２Ｒと、左駆動輪１０４Ｌおよび右駆動輪１０４Ｒと、これらの間に設けられる歯車装置１０５と減速ギヤ列１０６Ｌ、１０６Ｒとを備えている。
【００１７】
第１の電動モータ１０２Ｌおよび第２の電動モータ１０２Ｒは、車両に搭載されたバッテリ（図示省略）からの電力により動作し、電子制御装置（図示省略）により個別に制御され、異なるトルクを発生させて出力することができる。第１の電動モータ１０２Ｌの出力軸１０２ａＬ、第２の電動モータ１０２Ｒの出力軸１０２ａＲは、それぞれ減速ギヤ列１０６Ｌ、１０６Ｒを介して歯車装置１０５の太陽歯車ＳL、ＳRに接続される。歯車装置１０５からの出力は左右の駆動輪１０４Ｌ、１０４Ｒに与えられる。
【００１８】
従来技術１と同様に従来技術２の歯車装置１０５は、３要素２自由度の同一の遊星歯車機構１１０Ｌ、１１０Ｒが同軸上に二つ組み合わされて構成されている。遊星歯車機構１１０Ｌ、１１０Ｒには、例えば、シングルピニオン形式の遊星歯車機構が採用されている。
【００１９】
そして、第１の遊星歯車機構１１０Ｌの遊星キャリヤＣLと第２の遊星歯車機構１１０Ｒの内歯車ＲRとが第１結合部材１１１によって結合され、第１の遊星歯車機構１１０Ｌの内歯車ＲLと第２の遊星歯車機構１１０Ｒの遊星キャリヤＣRとが第２結合部材１１２によって結合されている。
【００２０】
第１の電動モータ１０２Ｌで発生されたトルクＴＭ１が減速ギヤ列１０６Ｌを介して第１の遊星歯車機構１１０Ｌの太陽歯車ＳLに入力され、第２の電動モータ１０２Ｒで発生されたトルクＴＭ２が減速ギヤ列１０６Ｒを介して第２の遊星歯車機構１１０Ｒの太陽歯車ＳRに入力される。
【００２１】
また、第１結合部材１１１と接続したキャリヤＣL、第２の結合部材１１２と接続したキャリヤＣRは、それぞれ左右の駆動輪１０４Ｌ、１０４Ｒに接続されて出力が取り出される。
【００２２】
この従来技術２では、電動モータ１０２Ｌ、１０２Ｒからの入力は、太陽歯車ＳL、ＳRとなり、駆動輪１０４Ｌ、１０４Ｒへの出力は、キャリヤＣLと内歯車ＲR、キャリヤＣRと内歯車ＲLとなる。
【００２３】
上記のような従来技術１および従来技術２に記載のものにおいては、二つの電動モータ１０２Ｌ、１０２Ｒで異なるトルクＴＭ１、ＴＭ２を発生させて入力トルク差ΔＴＩＮを与えると、歯車装置１０５において入力トルク差ΔＴＩＮが増幅され、入力トルク差ΔＴＩＮよりも大きな駆動トルク差ΔＴＯＵＴを得ることができる。
【００２４】
前記従来技術１および従来技術２では、２つの遊星歯車機構を構成する内歯車ＲL、ＲRと結合部材とを接続することによりトルク差を増幅するようにしているため、左右どちらかの内歯車ＲL、ＲRと別部材を繋ぐ結合部材の１つが、必ず他方の内歯車ＲL、ＲRより大径になるため、装置が大型化するという問題がある。
【００２５】
このため、本願の出願人は、従来技術１と従来技術２におけるトルク差を増幅する歯車装置よりも小型、軽量化を図った車両駆動装置を、既に特許出願を行っている（特願２０１６−０２３５２９号）。
【００２６】
この本願の出願人が特許出願している車両駆動装置（先願例１）は、図１６および図１７に示す構成である。
【００２７】
先願例１の車両駆動装置２００における歯車装置３００を構成する遊星歯車機構２１０Ｌ、２１０Ｒは、それぞれ内歯車ＲL、ＲRと、内歯車ＲL、ＲRと同軸上に設けられた遊星キャリヤＣL、ＣRと、内歯車ＲL、ＲRと同軸上に設けられた太陽歯車ＳL、ＳRと、公転歯車としての遊星歯車ＰL、ＰRとを有する。歯車装置３００は、一方の遊星キャリヤＣLと他方の太陽歯車ＳRとを結合する第１結合部材２１１と、一方の太陽歯車ＳLと他方の遊星キャリヤＣRとを結合する第２結合部材２１２を有し、第1結合部材２１１と第２結合部材２１２が同軸上に配置されると共に、第1結合部材２１１および第２結合部材２１２のうち、第２結合部材２１２が中空軸、第1結合部材２１１が中空軸に挿通される軸を有し、２つの遊星歯車機構２１０Ｌ、２１０Ｒの間を通る軸が二重構造となる構成であって、遊星歯車機構２１０Ｌ、２１０Ｒの内歯車ＲL、ＲRと減速機構の入力歯車２１３とを、内歯車ＲL、ＲRに設けた外歯車２１７に係合して動力を伝達する構造である。
【００２８】
また、特許文献３にも、トルク差増幅機構である差動装置を備えた車両駆動装置（従来技術３）が開示されている。
【００２９】
従来技術３の車両駆動装置は、図１８のスケルトン図に示すように、第１および第２の駆動源Ｍ１、Ｍ２と、左右の駆動輪ＷＬ、ＷＲと、両駆動源Ｍ１、Ｍ２と左右の駆動輪ＷＬ、ＷＲとの間に介設された差動装置３０２とを備え、差動装置３０２は、１本の軸に複数の遊星歯車が連設された連設ピニオン３２０と、連設ピニオン３２０の遊星歯車３２１、３２２と噛合する太陽歯車３２４、３２５、連設ピニオン３２０を枢支するキャリヤ３２３、連設ピニオン３２０の遊星歯車３２２と噛合する内歯歯車３２７とをそなえた回転機構である。この差動装置３０２に対して、駆動源Ｍ１、駆動源Ｍ２、左右の駆動輪ＷＬ、ＷＲが接続され、駆動源Ｍ１は中空軸３１１を介して内歯車３２７に、駆動源Ｍ２は中空軸３１２を介して第２の太陽歯車３２５に、左駆動輪ＷＬは軸３１３Ｌを介してキャリヤ３２３に、右駆動輪ＷＲは軸３１３Ｒを介して第１の太陽歯車３２４にそれぞれ接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３０】
【特許文献１】特開２０１５−２１５９４号公報
【特許文献２】特許第４９０７３９０号公報
【特許文献３】特開２０１１−２３７０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
ところで、トルク差増幅機構である前記の各差動装置には、遊星歯車機構が同軸上に二つ組み合わされている。
【００３２】
２つの遊星歯車機構の回転要素である遊星キャリヤＣL、ＣRは、回転を支持する軸受が必要である。
【００３３】
従来技術１〜３では、回転を支持する軸受の具体例は記載されていないが、先願例１では、図１６および図１７に示すように、歯車装置３００を構成する遊星歯車機構２１０Ｌ、２１０Ｒの回転要素である遊星キャリヤＣL、ＣRの両端を静止系であるハウジング２０９に対して転がり軸受２１５ａ、２１５ｂを介して支持している。
即ち、転がり軸受２１５ａ、２１５ｂが二つずつ計４個必要になる。
【００３４】
車両駆動装置は、車体に搭載されるため、搭載空間を小さくして車室空間を広く確保するためには、トルク差を増幅する歯車装置の小型化、軽量化は必須である。
【００３５】
そこで、この発明は、遊星歯車機構の回転要素である遊星キャリヤを支持する軸受の個数を減らすことにより、トルク差を増幅する歯車装置を小型、軽量化しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
前記の課題を解決するために、この発明は、車両に搭載され独立して制御可能な二つの駆動源と、前記二つの駆動源と左右の駆動輪との間に設けられ、前記二つの駆動源からの動力を左右輪に分配する歯車装置と、前記二つの駆動源の動力を前記駆動輪に伝達する減速装置とを備える車両駆動装置において、前記減速装置は、駆動源に連結し、入力歯車を有する入力歯車軸と、駆動輪に連結し、出力歯車を有する出力歯車軸と、歯車の噛合いにより入力歯車軸から出力歯車軸の間の動力伝達を行う少なくとも1つ以上の中間歯車軸とを有し、前記二つの駆動源からの動力を左右輪に分配する歯車装置は、左右の1対の中間歯車軸の同軸上に二つ組み合わせた３要素２自由度の遊星歯車機構からなり、前記遊星歯車機構は、内歯車と、前記内歯車と同軸上に設けられた遊星キャリヤと、前記内歯車と同軸上に設けられた太陽歯車と、公転歯車としての遊星歯車とを有し、前記二つの遊星歯車機構の一方の遊星キャリヤと他方の太陽歯車とを結合する第１結合部材と、一方の太陽歯車と他方の遊星キャリヤとを結合する第２結合部材とを有し、前記二つの遊星歯車機構の遊星キャリヤは、アウトボード側のキャリヤフランジと、インボード側のキャリヤフランジを有し、アウトボード側のキャリヤフランジを、歯車装置を備える減速装置のハウジングに軸受を介して支持し、二つの遊星歯車機構の遊星キャリヤのインボード側のキャリヤフランジ相互を共通の軸受を介して回転可能に支持したことを特徴とする。
【００３７】
二つの遊星歯車機構の遊星キャリヤのインボード側のキャリヤフランジ相互を回転可能に支持する軸受を転がり軸受とし、この転がり軸受の一方の軌道輪と他方の軌道輪が、対向するインボード側のキャリヤフランジに組み込まれ、この対向する２つの軌道輪の間に転動体を配置することができる。
【００３８】
前記転がり軸受の軌道輪を、インボード側のキャリヤフランジに直接設けてもよい。
【００３９】
前記転がり軸受として、深溝玉軸受を使用することができる。
【００４０】
前記転がり軸受として、アンギュラ玉軸受または円すいころ軸受を使用してもよい。
【００４１】
前記転がり軸受として、円筒ころ軸受を使用し、転動体である円筒ころの端面を保持する鍔部を軌道輪に形成するようにしてもよい。
【００４２】
前記歯車装置と同軸上にある前記減速装置の中間歯車軸に、入力歯車または駆動側中間歯車軸の歯車と噛み合う入力側外歯車と、前記遊星歯車機構の遊星キャリヤが連結され、出力歯車または従動側中間歯車軸の歯車と噛み合う出力側小径歯車とを設け、前記出力歯車または従動側中間歯車軸の歯車とこれと噛み合う出力側小径歯車を二つの遊星歯車機構を互いに押し合う方向に力を受けるねじれ角を持つはすば歯車によって構成し、二つの遊星歯車機構の遊星キャリヤのインボード側のキャリヤフランジ相互を回転可能に支持する軸受をスラスト軸受にすることができる。
【００４３】
前記スラスト軸受は、スラスト玉軸受、またはスラストころ軸受を使用することができる。
【００４４】
前記スラストころ軸受の軌道輪は、遊星キャリヤのインボード側のキャリヤフランジに直接設けることができる。
【発明の効果】
【００４５】
この発明では、二つの遊星歯車機構の遊星キャリヤのインボード側のキャリヤフランジ相互を共通の軸受を介して回転可能に支持することにより、回転要素である遊星キャリヤを支持する軸受の数が減るので、軸受を配置するための空間が削減され、トルク差増幅機構の小型化、軽量化が実現する。
【００４６】
前記歯車装置と同軸上にある前記減速装置の中間歯車軸で、入力歯車または駆動側中間歯車軸の歯車と噛み合う入力側外歯車と、前記遊星歯車機構の遊星キャリヤが連結され、出力歯車または従動側中間歯車軸の歯車と噛み合う出力側小径歯車とを設け、前記出力歯車または従動側中間歯車軸の歯車と噛み合う出力側小径歯車を二つの遊星歯車機構を互いに押し合う方向に力を受けるねじれ角を持つはすば歯車によって構成した場合、歯車のねじれ角が増えるとアキシャル荷重が増大し軸受の負担が増す。この結果、転動体が軌道輪の軌道面の底から外れ、肩乗上げを起こす。肩乗上げが過剰に起こると転動体に損傷を与え、振動異常や異音の発生、軸受寿命の低下を招く。このため、軸受を大型化して軌道面深さを増す、或いは軸受数を増やして荷重分担するなどの対策が必要であるが、この発明では、インボード側のキャリヤフランジ相互を回転可能に支持する軸受をスラスト軸受にすることにより、二つの遊星歯車機構を互いに押し合う方向のアキシャル荷重を受けることができるので、軸受の大型化や軸受数の増加を避けつつ、小型化を実現することができる。
【００４７】
特に、スラスト軸受として、スラストころ軸受またはスラスト針状ころ軸受を採用することにより、トルク差増幅機構である歯車装置の軸方向幅をより短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】この発明の車両駆動装置の実施形態を示す横断平面図である。
【図２】図１の実施形態の歯車装置部分の拡大図である。
【図３】図１の実施形態に係る車両駆動装置の歯車構成をスケルトン図で示した電気自動車の説明図である。
【図４】図１の実施形態に係る車両駆動装置に組み込まれた歯車装置によるトルク差増幅率を説明するための速度線図である。
【図５】図１の２点鎖線で囲んだ歯車装置部分の別の実施形態を示す拡大図である。
【図６】図１の２点鎖線で囲んだ歯車装置部分の別の実施形態を示す拡大図である。
【図７】図１の２点鎖線で囲んだ歯車装置部分の別の実施形態を示す拡大図である。
【図８】この発明の車両駆動装置の別の実施形態を示す横断平面図である。
【図９】この発明の車両駆動装置の別の実施形態を示す横断平面図である。
【図１０】図９の２点鎖線で囲んだ歯車装置部分を示す拡大図である。
【図１１】この発明の車両駆動装置の別の実施形態を示す横断平面図である。
【図１２】図１１の２点鎖線で囲んだ歯車装置部分を示す拡大図である。
【図１３】図１１の２点鎖線で囲んだ歯車装置部分の別の実施形態を示す拡大図である。
【図１４】従来技術１に係る車両駆動装置の歯車構成を示すスケルトン図である。
【図１５】従来技術２に係る車両駆動装置の歯車構成を示すスケルトン図である。
【図１６】先願例１に係る車両駆動装置の実施形態を示す横断平面図である。
【図１７】先願例１の歯車装置部分の拡大図である。
【図１８】従来技術３に係る車両駆動装置の歯車構成を示すスケルトン図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００５０】
図３に示す電気自動車ＡＭは、後輪駆動方式であり、シャーシ６０と、後輪としての駆動輪６１Ｌ、６１Ｒと、前輪６２Ｌ、６２Ｒと、この発明に係る２モータ式の車両駆動装置１、バッテリ６３、インバータ６４等を備える。図３では、車両駆動装置１の歯車構成をスケルトン図で示している。
【００５１】
車両駆動装置１は、左右一対の駆動輪を駆動するものであり、車両に搭載され独立して制御可能な二つの駆動源としての電動モータ２Ｌ、２Ｒと、左右の駆動輪６１Ｌ、６１Ｒと二つの電動モータ２Ｌ、２Ｒとの間に設けられる左右２基の減速装置３Ｌ、３Ｒとを備える。
【００５２】
２モータ式の車両駆動装置１の駆動トルクは、等速ジョイント６５ａ、６５ｂと中間シャフト６５ｃからなるドライブシャフトを介して左右の駆動輪６１Ｌ、６１Ｒに伝達される。
【００５３】
なお、２モータ式の車両駆動装置１の搭載形態としては、図３に示す後輪駆動方式の他、前輪駆動方式、四輪駆動方式でもよい。四輪駆動方式においては、車両駆動装置１は前輪と後輪の双方に搭載してもよく、またはそのいずれか一方に搭載して、もう一方は例えばエンジン駆動による歯車装置など他の駆動手段であってもよい。
【００５４】
２モータ式の車両駆動装置１における左右の電動モータ２Ｌ、２Ｒは、同一の最大出力を有する同一規格同じ出力特性の電動モータが用いられ、図１に示すように、モータハウジング４Ｌ、４Ｒ内に収容されている。
【００５５】
モータハウジング４Ｌ、４Ｒは、円筒形のモータハウジング本体４ａＬ、４ａＲと、このモータハウジング本体４ａＬ、４ａＲの外側面を閉塞する外側壁４ｂＬ、４ｂＲと、モータハウジング本体４ａＬ、４ａＲの内側面に減速装置３Ｌ、３Ｒと隔てる内側壁４ｃＬ、４ｃＲとからなる。モータハウジング４Ｌ、４Ｒの内側壁４ｃＬ、４ｃＲには、モータ軸５ａを引き出す開口部が設けられている。
【００５６】
電動モータ２Ｌ、２Ｒは、図１に示すように、モータハウジング本体４ａＬ、４ａＲの内周面にステータ６を設け、このステータ６の内周に隙間を隔ててロータ５を設けたラジアルギャップタイプのものを使用している。なお、電動モータ２Ｌ、２Ｒは、アキシャルギャップタイプのものを使用してもよい。
【００５７】
ロータ５は、モータ軸５ａを中心部に有し、そのモータ軸５ａはモータハウジング本体４ａＬ、４ａＲの内側壁４ｃＬ、４ｃＲの開口部からそれぞれ減速装置３Ｌ、３Ｒ側に引き出されている。モータハウジング本体４ａＬ、４ａＲの内側壁４ｃＬ、４ｃＲの開口部とモータ軸５ａとの間にはシール部材７が設けられている。
【００５８】
モータ軸５ａは、モータハウジング本体４ａＬ、４ａＲの内側壁４ｃＬ、４ｃＲと外側壁４ｂＬ、４ｂＲとに転がり軸受８ａ、８ｂによって回転自在に支持されている（図１）。
【００５９】
左右並列に設けられた２基の減速装置３Ｌ、３Ｒを収容する減速装置ハウジング９は、減速装置３Ｌ、３Ｒの歯車軸と直交する方向に３ピースに分割され、図１に示すように、中央ハウジング９ａとこの中央ハウジング９ａの両側面に固定される左右の側面ハウジング９ｂＬ、９ｂＲの３ピース構造になっている。左右の側面ハウジング９ｂＬ、９ｂＲは、中央ハウジング９ａの両側の開口部に複数のボルト（図示省略）によって固定されている。
【００６０】
減速装置ハウジング９の側面ハウジング９ｂＬ、９ｂＲのアウトボード側（車体外側）の側面と電動モータ２Ｌ、２Ｒのモータハウジング本体４ａＬ、４ａＲの内側壁４ｃＬ、４ｃＲとを、複数のボルト１０によって固定することにより、減速装置ハウジング９の左右に２基の電動モータ２Ｌ、２Ｒが固定配置される（図１）。
【００６１】
中央ハウジング９ａには、図１に示すように、中央に仕切り壁１１が設けられている。減速装置ハウジング９は、この仕切り壁１１によって左右に２分割され、２基の減速装置３Ｌ、３Ｒを収容する独立した左右の収容室が並列に設けられている。中央の仕切り壁１１の中心部分には、後述する歯車装置３０を挿通するための貫通孔１１ａが設けられている。
【００６２】
減速装置３Ｌ、３Ｒは、図１に示すように、左右対称形に設けられ、モータ軸５ａと連結し入力歯車１２ａを有する入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒと、この入力歯車１２ａに噛み合う大径の入力側外歯車１３ａおよび出力歯車１４ａに噛み合う出力側小径歯車１３ｂを有する中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒと、出力歯車１４ａを有し、減速装置ハウジング９から引き出されて等速ジョイント６５ａ、６５ｂ、中間シャフト６５ｃ（図３）を介して駆動輪６１Ｌ、６１Ｒ（図３）にトルクを伝達する出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒとを備える平行軸歯車減速機である。左右２基の減速装置３Ｌ、３Ｒの各入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒ、各中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒ、各出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒは、それぞれが同軸上に配置されている。
【００６３】
減速装置３Ｌ、３Ｒの入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒの両端は、中央ハウジング９ａの仕切り壁１１の左右両面に形成した軸受嵌合穴１６ａと側面ハウジング９ｂＬ、９ｂＲに形成した軸受嵌合穴１６ｂに転がり軸受１７ａ、１７ｂを介して回転自在に支持されている。軸受嵌合穴１６ａ、１６ｂは、転がり軸受１７ａ、１７ｂの外輪が当接する壁部のある段付き形状になっている。
【００６４】
入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒのアウトボード側の端部は、側面ハウジング９ｂＬ、９ｂＲに設けた開口部から外側に引き出されており、開口部と入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒの外側端部との間にはオイルシール１８を設け、減速装置ハウジング９に封入された潤滑油の漏洩を防止している。
【００６５】
入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒは中空構造であり、この中空の入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒに、モータ軸５ａの端部が挿入されている。入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒとモータ軸５ａとは、スプライン（セレーションも含む、以下同じ）結合されている。
【００６６】
中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒは、少なくとも一つ以上配置されており、図１に示す実施形態では、一対の中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒを有する。
【００６７】
中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒは、外周面に入力歯車１２ａに噛み合う入力側外歯車１３ａと出力歯車１４ａに噛み合う出力側小径歯車１３ｂを有する段付きの歯車軸を構成している。
【００６８】
中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒは、同軸上に配置されており、そのうち一対の中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒと同軸上に、二つの電動モータ２Ｌ、２Ｒから与えられる駆動トルクを左右の駆動輪６１Ｌ、６１Ｒにトルク差を増幅して分配する歯車装置３０が組み込まれている。
【００６９】
歯車装置３０は、同軸に配された左右の1対の中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒと同軸上に二つ組み合わせた３要素２自由度の遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒからなる。
【００７０】
歯車装置３０を構成する遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒは、図２の拡大図に示すように、中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒの大径の入力側外歯車１３ａにそれぞれ組み込まれた内歯車ＲL、ＲRと、内歯車ＲL、ＲRと同軸上に設けられた太陽歯車ＳL、ＳRと、内歯車ＲL、ＲRと太陽歯車ＳL、ＳRに噛み合う公転歯車としての遊星歯車ＰL、ＰRと、遊星歯車ＰL、ＰRに連結され、内歯車ＲL、ＲRと同軸上に設けられた遊星キャリヤＣL、ＣRと、一方の遊星キャリヤＣL（図２では図の左側）と他方の太陽歯車ＳR（図２では図の右側）とを結合する第１結合部材３１と、一方の太陽歯車ＳL（図２では図の左側）と他方の遊星キャリヤＣR（図２では図の右側）とを結合する第２結合部材３２と、内歯車ＲL、ＲRに連結された、入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒの入力歯車１２ａと噛み合う入力側外歯車１３ａと、出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒの出力歯車１４ａと噛み合う中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒの出力側小径歯車１３ｂとを有し、中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒの出力側小径歯車１３ｂを、遊星キャリヤＣL、ＣRに連結した構成である。
【００７１】
なお、中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒを複数対設けた場合には、歯車装置３０を構成する遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒは、いずれか一対の中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒのみに組み込まれる。内歯車ＲL、ＲRに連結された入力側外歯車１３ａが、複数対の中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒのうちの駆動側の中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒに設けられた歯車１３ｂ、または入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒの入力歯車１２ａと噛み合うように設けられ、また遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒと同軸上に設けられた出力側小径歯車１３ｂが、複数対の中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒのうちの従動側の中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒに設けられた歯車１３ａ、または出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒの出力歯車１４ａと噛み合うように配置される。
【００７２】
図１および図２に示す実施形態では、内歯車ＲL、ＲRに連結された入力側外歯車１３ａは、内歯車ＲL、ＲRと一体に形成しているが、別体に形成してもよい。
【００７３】
また、図１および図２に示す実施形態では、遊星キャリヤＣL、ＣRに連結された出力側小径歯車１３ｂは、遊星キャリヤＣL、ＣRと一体に形成しているが、別体に形成してもよい。
【００７４】
遊星キャリヤＣL、ＣRは、図２に示すように遊星歯車ＰL、ＰRを支持するキャリヤピン３３と、キャリヤピン３３のアウトボード側端部に連結されたアウトボード側のキャリヤフランジ３４ａと、インボード側端部に連結されたインボード側のキャリヤフランジ３４ｂを有する。
【００７５】
アウトボード側のキャリヤフランジ３４ａは、アウトボード側に延びたその一部である中空軸部３５を備えており、中空軸部３５のアウトボード側の端部が、減速装置ハウジング９の側面ハウジング９ｂＬ、９ｂＲに形成した軸受嵌合穴１９ｂに軸受２０ｂを介して支持されている。
【００７６】
インボード側のキャリヤフランジ３４ｂは、インボード側に延びたその一部である中空軸部３６を備えている。
【００７７】
二つの遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒの対向する遊星キャリヤＣL、ＣRのインボード側のキャリヤフランジ３４ｂの中空軸部３６のうち、遊星キャリヤＣLのキャリヤフランジ３４ｂの中空軸部３６には、径方向外側に延び、先端が他方の遊星キャリヤＣRのインボード側のキャリヤフランジ３４ｂの中空軸部３６に対向するように屈曲するＬ型のバックプレート５６が固定されている。
【００７８】
Ｌ型のバックプレート５６と他方の遊星キャリヤＣRのインボード側のキャリヤフランジ３４ｂの中空軸部３６との間には、軸受２０ａが配置され、二つの遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒの対向する遊星キャリヤＣL、ＣRが共通の軸受２０ａによって相互に回転可能に支持されている。
【００７９】
図１および図２に示す実施形態では、軸受２０ａが深溝玉軸受によって構成され、深溝玉軸受は、Ｌ型のバックプレート５６と他方の遊星キャリヤＣRのキャリヤフランジ３４ｂの中空軸部３６との対向面に設けられた軌道輪２０ａ１、軌道輪２０ａ２と、軌道輪２０ａ１と軌道輪２０ａ２の間に設けられた転動体２０ａ３とからなる。図１および図２の実施形態では２０ａ１が内輪、２０ａ２が外輪となる。
【００８０】
軌道輪２０ａ１と遊星キャリヤＣRのキャリヤフランジ３４ｂとの間には、カラー４０を配置している。
【００８１】
次に、図５は、前記軸受２０ａとして、アンギュラ玉軸受を使用した実施形態の拡大図である。
【００８２】
また、図６は、前記軸受２０ａとして、円すいころ軸受を使用した実施形態の拡大図である。この図６の実施形態では、内輪側の軌道輪２０ａ１の軌道面の両端部に、転動体２０ａ３である円すいころを保持する鍔部を設けている。
【００８３】
また、図７は、前記軸受２０ａとして、円筒ころ軸受を使用した実施形態の拡大図である。この図７の実施形態では、遊星キャリヤＣLのキャリヤフランジ３４ｂの中空軸部３６と、他方の遊星キャリヤＣRのインボード側のキャリヤフランジ３４ｂの中空軸部３６とに、転動体２０ａ３である円筒ころを保持する延長部を設け、この延長部の対向面に、円筒ころを保持する鍔部を有する軌道輪２０ａ１、軌道輪２０ａ２を直接設けている。
【００８４】
図１および図２に示す実施形態では、前記出力側小径歯車１３ｂが、キャリヤフランジ３４ａの中空軸部３５の外周面に一体に形成されている。
【００８５】
この出力側小径歯車１３ｂは、出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒの出力歯車１４ａに噛み合い、これらの歯車要素には、静音性の良いはすば歯車を用いており、はすば歯車のねじれ角によって、二つの遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒを互いに押し合う方向に力を受ける。
【００８６】
このため、図８に示す実施形態と、図９乃至図１３に示す実施形態では、一方の遊星キャリヤＣLと他方の遊星キャリヤＣRを相互に回転可能に支持する軸受２０ａとして、スラスト軸受を使用している。
【００８７】
図８に示す実施形態は、スラスト玉軸受を軸受２０ａとして使用し、一方の遊星キャリヤＣLと他方の遊星キャリヤＣRのそれぞれのインボード側のキャリヤフランジ３４ｂの中空軸部３６に、径方向に対面するＬ型のバックプレート５６を設け、この対面するバックプレート５６に、玉の転動体２９ａ３の軌道面である軌道輪２０ａ１、軌道輪２０ａ２を配置している。
【００８８】
図９および図１０に示す実施形態は、スラスト針状ころ軸受を軸受２０ａとして使用し、一方の遊星キャリヤＣLと他方の遊星キャリヤＣRのぞれぞれのキャリヤフランジ３４ｂの中空軸部３６に、径方向に対面するＬ型のバックプレート５６を設け、この対面するバックプレート５６に、針状ころの転動体２９ａ３の軌道輪２０ａ１、軌道輪２０ａ２を配置している。
【００８９】
図１１に示す実施形態は、スラスト針状ころ軸受を軸受２０ａとして使用し、一方の遊星キャリヤＣLのインボード側のキャリヤフランジ３４ｂの中空軸部３６と他方の遊星キャリヤＣRのインボード側のキャリヤフランジ３４ｂの中空軸部３６とに、針状ころの転動体２９ａ３の軌道面である軌道輪２０ａ１、軌道輪２０ａ２を配置している。
【００９０】
図１３に示す実施形態は、スラスト針状ころ軸受を軸受２０ａとして使用し、一方の遊星キャリヤＣLのインボード側のキャリヤフランジ３４ｂの中空軸部３６の軸端面と他方の遊星キャリヤＣRのインボード側のキャリヤフランジ３４ｂの中空軸部３６の軸端面とに、針状ころの転動体２９ａ３の軌道面である軌道輪２０ａ１、軌道輪２０ａ２を直接形成している。
【００９１】
図９乃至図１３の針状ころに替えて、円筒ころを用いてもよい（図示省略）。
【００９２】
次に、遊星歯車ＰL、ＰRは、針状ころ軸受３７を介してキャリヤピン３３によって支持されている。
【００９３】
また、前記各キャリヤフランジ３４ａ、３４ｂの対向面と遊星歯車ＰL、ＰRの間にスラスト板３８を挿入し、遊星歯車ＰL、ＰRの回転の円滑化を図っている。
【００９４】
前記各キャリヤフランジ３４ａ、３４ｂの外周面と内歯車ＲL、ＲRとの間には、転がり軸受３９ａ、３９ｂを配置している。
【００９５】
車両駆動装置１の歯車装置３０を構成する２つの遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒを連結している第１結合部材３１および第２結合部材３２は、減速装置ハウジング９の中央ハウジング９ａを左右に仕切る仕切り壁１１の中心の貫通孔１１ａを貫通して組み込まれているため、中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒを組み立てた上で減速装置ハウジング９に組み込むことができる。
【００９６】
この第１結合部材３１と第２結合部材３２は、同軸上に配置されると共に、一方の結合部材（図１および図２の実施形態では第２結合部材３２）が中空軸、他方の結合部材（図１および図２の実施形態では第１結合部材３１）が中空軸に挿通される軸からなる二重構造になっている。
【００９７】
図１および図２の実施形態では、第２結合部材３２の遊星キャリヤＣL側の端部は、その外周面に、左側の遊星歯車機構の遊星歯車ＰLと噛み合う外歯車が形成され、この外歯車が左側の遊星歯車機構の太陽歯車ＳLを構成している。
【００９８】
第２結合部材３２に挿通される第１結合部材３１は、右側の遊星歯車機構３０Ｒ側の端部に大径部４３を有し、この大径部４３の外周面に、右側の遊星歯車機構３０Ｒの遊星歯車ＰRと噛み合う外歯車が形成され、この外歯車が右側の遊星歯車機構３０Ｒの太陽歯車ＳRを構成している。
【００９９】
そして、中空軸で構成される第２結合部材３２における右側の端部と、遊星キャリヤＣRのインボード側のキャリヤフランジ３４ｂの中空軸部３６とにスプライン４１を設け、第２結合部材３２を遊星キャリヤＣRに対しスプライン嵌合により連結している。
【０１００】
また、第１結合部材３１における端部と、遊星キャリヤＣLのアウトボード側のキャリヤフランジ３４ａの中空軸部３５とにスプライン４２を設けて、第１結合部材３１を遊星キャリヤＣLに対しスプライン嵌合により連結している。
【０１０１】
第１結合部材３１および第２結合部材３２のうち、内径側の結合部材（図１および図２の実施形態では第１結合部材３１）と連結している太陽歯車ＳRの最大径は、外径側の結合部材（図１および図２の実施形態では第２結合部材３２）が嵌め合う遊星キャリヤＣRのインボード側のキャリヤフランジ３４ｂの中空軸部３６の内面のスプライン穴の最小径よりも小さく設定することにより、内径側の結合部材（第１結合部材３１）を容易に組み込むことが可能である。
【０１０２】
内径側の結合部材（第１結合部材３１）の外周面と、外径側の結合部材（第２結合部材３２）の内周面との間には、カラー４４と、カラー４４の両端に針状ころ軸受４５、４６を介在させている。
【０１０３】
第１結合部材３１および第２結合部材３２と遊星キャリヤＣL、ＣRとの嵌合（スプライン４２、４１）は、軸方向に摺動可能な嵌め合い公差とすることにより、はすば歯車で生じるアキシャル荷重による歯車歯面への偏荷重を防ぐことができる。
【０１０４】
また、第１結合部材３１および第２結合部材３２と遊星キャリヤＣL、ＣRとのスプライン（スプライン４２、４１）嵌合部のしゅう動による軸方向移動は、外径側結合部材（図１および図２の実施形態では第２結合部材３２）の両端にスラスト軸受４７、４８を設けることにより規制している。
【０１０５】
２つの遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒを連結する二重構造の軸の内径側の結合部材（図１および図２の実施形態では第１結合部材３１）は、結合部材（図１および図２の実施形態では第１結合部材３１）と遊星キャリヤ（図１および図２の実施形態ではＣL）とのスプライン嵌合と反対側の軸端を、他方の遊星キャリヤ（図１および図２の実施形態ではＣR）に対して深溝玉軸受４９によって支持している。
【０１０６】
２つの遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒを連結する二重構造の軸の内径側の結合部材（図１および図２の実施形態では第１結合部材３１）には、太陽歯車ＳL、ＳRの歯面、遊星歯車ＰL、ＰRの歯面、等に潤滑油を供給するために、軸心に給油穴５０を設けている。内径側の結合部材（図１および図２の実施形態では第１結合部材３１）の給油穴５０には、外径側結合部材（図１および図２の実施形態では第２結合部材３２）の両端のスラスト軸受４７、４８の位置に、径方向の給油通路５１、５２を設けている。
【０１０７】
出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒは、大径の出力歯車１４ａを有し、中央ハウジング９ａの仕切り壁１１の両面に形成した軸受嵌合穴５３ａと側面ハウジング９ｂＬ、９ｂＲに形成した軸受嵌合穴５３ｂに転がり軸受５４ａ、５４ｂによって支持されている。そして、軸受嵌合穴５３ａ、５３ｂは、転がり軸受５４ａ、５４ｂの外輪が当接する壁部のある段付き形状になっている。
【０１０８】
出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒのアウトボード側の端部は、側面ハウジング９ｂＬ、９ｂＲに形成した開口部から減速装置ハウジング９の外側に引き出され、引き出された出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒのアウトボード側の端部の外周面に、等速ジョイント６５ａの外側継手部がスプライン結合されている。
【０１０９】
出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒに結合された等速ジョイント６５ａは、中間シャフト６５ｃ、等速ジョイント６５ｂを介して駆動輪６１Ｌ、６１Ｒに接続される（図３）。
【０１１０】
出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒのアウトボード側の端部と側面ハウジング９ｂＬ、９ｂＲに形成した開口部との間には、オイルシール５５を設け、減速装置ハウジング９に封入された潤滑油の漏洩および外部からの泥水などの侵入を防止している。
【０１１１】
図１および図２に示す実施形態の２モータ式の車両駆動装置１の歯車構成は、図３に示すスケルトン図の通りである。
【０１１２】
図３に示すように、左右の電動モータ２Ｌおよび電動モータ２Ｒは、車両に搭載されたバッテリ６３からインバータ６４を介して与えられた電力により動作する。そして、電動モータ２Ｌ、２Ｒは、電子制御装置（図示省略）により個別に制御され、異なるトルクを発生させて出力することができる。
【０１１３】
電動モータ２Ｌ、２Ｒのモータ軸５ａのトルクは、減速装置３Ｌ、３Ｒの入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒの入力歯車１２ａと中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒの大径の入力側外歯車１３ａとの歯数比で増大されて歯車装置３０の内歯車ＲL、ＲRに伝達される。
【０１１４】
そして、歯車装置３０を介して中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒの出力側小径歯車１３ｂが出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒの大径の出力歯車１４ａに噛み合って出力側小径歯車１３ｂと出力歯車１４ａとの歯数比で電動モータ２Ｌ、２Ｒのモータ軸５ａのトルクがさらに増大されて、駆動輪６１Ｌ、６１Ｒに出力される。
【０１１５】
歯車装置３０は、３要素２自由度の同一の遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒが同軸上の中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒに二つ組み合わされて構成され、遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒとして、シングルピニオン形式の遊星歯車機構を採用している。
【０１１６】
遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒは、同軸上に設けられた太陽歯車ＳL、ＳRおよび内歯車ＲL、ＲRと、これら太陽歯車ＳL、ＳRと内歯車ＲL、ＲRとの間に位置する複数の遊星歯車ＰL、ＰRと、遊星歯車ＰL、ＰRを回転可能に支持し太陽歯車ＳL、ＳRおよび内歯車ＲL、ＲRと同軸上に設けられた遊星キャリヤＣL、ＣRとから構成される。ここで、太陽歯車ＳL、ＳRと遊星歯車ＰL、ＰRは外周にギヤ歯を有する外歯歯車であり、内歯車ＲL、ＲRは内周にギヤ歯を有する内歯歯車である。遊星歯車ＰL、ＰRは太陽歯車ＳL、ＳRと内歯車ＲL、ＲRとに噛み合っている。
【０１１７】
遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒでは、遊星キャリヤＣL、ＣRを固定した場合に太陽歯車ＳL、ＳRと内歯車ＲL、ＲRとが逆方向に回転するため、図４に示す速度線図に表すと内歯車ＲL、ＲRおよび太陽歯車ＳL、ＳRが遊星キャリヤＣL、ＣRに対して反対側に配置される。
【０１１８】
この歯車装置３０は、前記のように、太陽歯車ＳL、遊星キャリヤＣL、遊星歯車ＰLおよび内歯車ＲLを有する第１の遊星歯車機構３０Ｌと、同じく太陽歯車ＳR、遊星キャリヤＣR、遊星歯車ＰRおよび内歯車ＲRを有する第２の遊星歯車機構３０Ｒとが同軸上に組み合わされて構成されている。
【０１１９】
そして、第１の遊星歯車機構３０Ｌの遊星キャリヤＣLと第２の遊星歯車機構３０Ｒの太陽歯車ＳRとが結合されて第１結合部材３１を形成し、第１の遊星歯車機構３０Ｌの太陽歯車ＳLと第２の遊星歯車機構３０Ｒの遊星キャリヤＣRとが結合されて第２結合部材３２を形成している。
【０１２０】
ここで、電動モータ２Ｌで発生したトルクＴＭ１は、入力歯車軸１２Ｌの入力歯車１２ａと入力側外歯車１３ａとが噛み合って中間歯車軸１３Ｌに伝達され、中間歯車軸１３Ｌに伝達されたトルクが、第１の遊星歯車機構３０Ｌを介して中間歯車軸１３Ｌの出力側小径歯車１３ｂに伝達され、中間歯車軸１３Ｌの出力側小径歯車１３ｂと出力歯車軸１４Ｌの出力歯車１４ａとが噛み合って出力歯車軸１４Ｌから駆動輪６１Ｌに駆動トルクＴＬが出力される。
【０１２１】
電動モータ２Ｒで発生したトルクＴＭ２は、入力歯車軸１２Ｒの入力歯車１２ａと入力側外歯車１３ａとが噛み合って中間歯車軸１３Ｒに伝達され、中間歯車軸１３Ｒに伝達されたトルクが、第２の遊星歯車機構３０Ｒを介して中間歯車軸１３Ｒの出力側小径歯車１３ｂに伝達され、中間歯車軸１３Ｒの出力側小径歯車１３ｂと出力歯車軸１４Ｒの出力歯車１４ａとが噛み合って出力歯車軸１４Ｒから駆動輪６１Ｒに駆動トルクＴＲが出力される。
【０１２２】
電動モータ２Ｌ、２Ｒからの出力は、また、二つの遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒのそれぞれの内歯車ＲL、ＲRに与えられ、第１結合部材３１、第２結合部材３２からの出力が駆動輪６１Ｌ、６１Ｒに与えられる。
【０１２３】
第２結合部材３２は、中空軸で構成されており、その内部に第１結合部材３１が挿通され、第１結合部材３１と第２結合部材３２を構成する軸は二重構造になっている。
【０１２４】
第１結合部材３１は、その一端（図中右端）が太陽歯車ＳRの回転軸であり、他端（図中左端）が太陽歯車ＳLを貫通して設けられ、遊星キャリヤＣLに接続されている。また、中空軸である第２結合部材３２は、一端（図中左端）が太陽歯車ＳLの回転軸となっており、他端（図中右端）は遊星キャリヤＣRと接続されている。この第１結合部材３１と第２結合部材３２によって、二つの遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒが結合されている。
【０１２５】
ところで、歯車装置３０は、二つの同一のシングルピニオン形式の遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒを組み合わせて構成されるため、図４に示すように二本の速度線図によって表すことができる。ここでは、分かりやすいように、二本の速度線図を上下にずらし、上側に左側の遊星歯車機構３０Ｌの速度線図を示し、下側に右側の遊星歯車機構３０Ｒの速度線図を示す。本来は、図１および図２の実施形態では、各電動モータ２Ｌ、２Ｒから出力されたトルクＴＭ１およびＴＭ２は、各入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒの入力歯車１２ａと噛み合う入力側外歯車１３ａを介して各内歯車ＲL、ＲRに入力されるため減速比が掛かり、また、歯車装置３０から取り出された駆動トルクＴＬ、ＴＲは、出力歯車１４ａと噛み合う出力側小径歯車１３ｂを介し左右の駆動輪６１Ｌ、６１Ｒへ伝達されるため減速比が掛かる。ここでは、理解を容易にするため、以降、図４に示す速度線図および各計算式の説明においては、減速比を省略し、各内歯車ＲL、ＲRに入力されるトルクをＴＭ１、ＴＭ２のまま、駆動トルクはＴＬ、ＴＲのままとする。
【０１２６】
歯車装置３０を構成する二つの遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒは、同一の歯数の歯車要素を使用しているため、図４に示す速度線図においては内歯車ＲLと遊星キャリヤＣLとの距離および内歯車ＲRと遊星キャリヤＣRとの距離は等しく、これをａとする。また、太陽歯車ＳLと遊星キャリヤＣLとの距離および太陽歯車ＳRと遊星キャリヤＣRとの距離も等しく、これをｂとする。遊星キャリヤＣL、ＣRから内歯車ＲL、ＲRまでの長さと遊星キャリヤＣL、ＣRから太陽歯車ＳL、ＳRまでの長さの比は、内歯車ＲL、ＲRの歯数Ｚｒの逆数（１／Ｚｒ）と太陽歯車ＳL、ＳRの歯数Ｚｓの逆数（１／Ｚｓ）との比と等しい。よって、ａ＝（１／Ｚｒ）、ｂ＝（１／Ｚｓ）と表すことができる。
【０１２７】
ＲRの点を基準にしたモーメントＭの釣り合いから下記（１）式が算出される。なお、図４において、図中のＭの矢印方向を正のモーメント方向としている。
ａ・ＴＲ＋（ａ＋ｂ）・ＴＬ−（ｂ＋２ａ）・ＴＭ１＝０  …（１）
【０１２８】
ＲLの点を基準にしたモーメントＭの釣り合いから下記（２）式が算出される。
−ａ・ＴＬ−（ａ＋ｂ）・ＴＲ＋（ｂ＋２ａ）・ＴＭ２＝０  …（２）
【０１２９】
（１）式と（２）式の和より、下記（３）式が得られる。
−ｂ・（ＴＲ−ＴＬ）＋（２ａ＋ｂ）・（ＴＭ２−ＴＭ１）＝０
（ＴＲ−ＴＬ）＝（（２ａ＋ｂ）／ｂ）・（ＴＭ２−ＴＭ１）    …（３）
【０１３０】
（３）式の（２ａ＋ｂ）／ｂがトルク差増幅率αとなる。ａ＝１／Ｚｒ、ｂ＝１／Ｚｓを代入すると、α＝（Ｚｒ＋２Ｚｓ）／Ｚｒとなり、下記のトルク差増幅率αが得られる。
【０１３１】
α＝（Ｚｒ＋２Ｚｓ）／Ｚｒ
【０１３２】
この発明では、電動モータ２Ｌ、２Ｒからの入力は、内歯車ＲL、ＲRとなり、駆動輪６１Ｌ、６１Ｒへの出力は太陽歯車ＳRとキャリヤＣL、太陽歯車ＳLとキャリヤＣRとなる。
【０１３３】
そして、二つの電動モータ２Ｌ、２Ｒで異なるトルクＴＭ１、ＴＭ２を発生させて入力トルク差ΔＴＩＮ（＝（ＴＭ２−ＴＭ１））を与えると、歯車装置３０において入力トルク差ΔＴＩＮが増幅され、入力トルク差ΔＴＩＮよりも大きな駆動トルク差α・ΔＴＩＮを得ることができる。すなわち、入力トルク差ΔＴＩＮが小さくても、歯車装置３０において上記したトルク差増幅率α（＝（Ｚｒ＋２Ｚｓ）／Ｚｒ）で入力トルク差ΔＴＩＮを増幅することができ、左駆動輪６１Ｌと右駆動輪６１Ｒとに伝達される駆動トルクＴＬ、ＴＲに、入力トルク差ΔＴＩＮよりも大きな駆動トルク差ΔＴＯＵＴ（＝α・（ＴＭ２−ＴＭ１））を与えることができる。
【０１３４】
従来技術１および従来技術２では、トルク差増幅機構である歯車装置１０５の、２つの遊星歯車機構の左右接続部材に内歯車Ｒが含まれるため、左右どちらかの内歯車と別部材を繋ぐ結合部材の１つが必ず他方の内歯車Ｒより大径にならなければならない。
【０１３５】
この発明では、トルク差増幅機構である歯車装置３０を構成する２つの遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒの接続は、太陽歯車ＳRと遊星キャリヤＣL、太陽歯車ＳLと遊星キャリヤＣRであるから、内歯車ＲL、ＲRよりも大径の接続部材を必要としない。このため、この発明では、従来技術１および従来技術２のものに比してトルク差増幅機構を小さくすることができるので、トルク差増幅機構を組み込んだ電気自動車用の車両駆動装置１を小さく軽量化することができる。
【０１３６】
電気自動車用の車両駆動装置１を小さく軽量化することにより、車両駆動装置１の車体搭載レイアウトと共に、周辺補機類の車体搭載レイアウトの自由度が向上する。
【０１３７】
また、車両駆動装置１が小型化することにより、車室空間が拡大する等のメリットがある。
【０１３８】
図１に示す実施形態では、二つの駆動源として電動モータ２Ｌ、２Ｒを用い、同一の最大出力を有する同一の出力特性の電動モータである場合を例示したが、二つの駆動源はこれに限られない。
【０１３９】
なお、車両駆動装置１が搭載される車両は、電気自動車やハイブリッド電気自動車に限らず、例えば、第１の電動モータ２Ｌおよび第２の電動モータ２Ｒを駆動源とした燃料電池自動車であってもよい。
【０１４０】
この発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲において、さらに種々の形態で実施し得る。
【符号の説明】
【０１４１】
１        ：車両駆動装置
２Ｌ、２Ｒ      ：電動モータ
３Ｌ、３Ｒ      ：減速装置
４Ｌ、４Ｒ      ：モータハウジング
４ａＬ、４ａＲ    ：モータハウジング本体
４ｂＬ、４ｂＲ    ：外側壁
４ｃＬ、４ｃＲ    ：内側壁
５        ：ロータ
５ａ      ：モータ軸
６        ：ステータ
７        ：シール部材
８ａ、８ｂ      ：転がり軸受
９        ：減速装置ハウジング
９ａ      ：中央ハウジング
９ｂＬ、９ｂＲ    ：側面ハウジング
１０      ：ボルト
１１      ：仕切り壁
１１ａ    ：貫通孔
１２Ｌ、１２Ｒ    ：入力歯車軸
１２ａ    ：入力歯車
１３Ｌ、１３Ｒ    ：中間歯車軸
１３ａ    ：入力側外歯車
１３ｂ    ：出力側小径歯車
１４Ｌ、１４Ｒ    ：出力歯車軸
１４ａ    ：出力歯車
１６ａ、１６ｂ    ：軸受嵌合穴
１７ａ、１７ｂ    ：転がり軸受
１８      ：オイルシール
１９ａ、１９ｂ    ：軸受嵌合穴
２０ａ、２０ｂ    ：軸受
２０ａ１、２０ａ２    ：軌道輪
２９ａ３    ：転動体
３０      ：歯車装置
３０Ｌ、３０Ｒ    ：遊星歯車機構
３１      ：第１結合部材
３２      ：第２結合部材
３３      ：キャリヤピン
３４ａ、３４ｂ    ：キャリヤフランジ
３５、３６      ：中空軸部
３７      ：軸受
３８      ：スラスト板
３９ａ、３９ｂ    ：転がり軸受
４０      ：カラー
４１、４２      ：スプライン
４３      ：大径部
４４      ：カラー
４５、４６      ：軸受
４７、４８      ：スラスト軸受
４９      ：深溝玉軸受
５０      ：給油穴
５１、５２      ：給油通路
５３ａ、５３ｂ    ：軸受嵌合穴
５４ａ、５４ｂ    ：転がり軸受
５５      ：オイルシール
５６      ：バックプレート
６０      ：シャーシ
６１Ｌ、６１Ｒ    ：駆動輪
６２Ｌ、６２Ｒ    ：前輪
６３      ：バッテリ
６４      ：インバータ
６５ａ、６５ｂ    ：等速ジョイント
６５ｃ    ：中間シャフト
ＡＭ      ：電気自動車
ＣL、ＣR      ：遊星キャリヤ
ＰL、ＰR      ：遊星歯車
ＲL、ＲR      ：内歯車
ＳL、ＳR      ：太陽歯車
ＴＭ１、ＴＭ２    ：トルク
ＴＬ、ＴＲ      ：駆動トルク
Ｚｒ      ：内歯車ＲL、ＲRの歯数
Ｚｓ      ：太陽歯車ＳL、ＳRの歯数
α        ：トルク差増幅率
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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