JP2012091759A - 車両駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータ、減速部、及び差動部を有する構成において車両搭載性を向上させることができる車両駆動装置を提供すること。
【解決手段】回転動力を出力するモータ２１と、モータ２１からの回転動力を減速して出力する減速部２２と、減速部２２からの回転動力を一対の車輪１４、１５に向けて分配して出力する差動部２４と、モータ２１と車輪１４、１５との間の動力伝達経路を断接する動力伝達機構２３と、を備え、モータ２１、減速部２２、差動部２４、及び動力伝達機構２３は、車輪１４、１５の車軸方向の一軸上に並べて配置される。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動モータの駆動力により減速機構、差動機構を介して車軸を駆動する車両駆動装置に関する。

電動モータを動力源とする車両においては、電動モータと車軸との間の動力伝達経路において減速機構、差動機構を有する車両駆動装置を備えるものがある。

例えば、特許文献１では、電動機（４０）の回転軸上において、電動機（４０）の一方に第１変速部（７８）が配置され、電動機（４０）の他方に第２変速部（１０４）、差動部（１１０）が配置された電気車両駆動装置が開示されている。この電気車両駆動装置では、電動機（４０）からの出力を第１変速部（７８）へ入力し、シフトクラッチ（９４、９６）の切替により減速比を変化させ、電動機（４０）のロータ（４４）の内側に配された中空軸（１００）を介して第２変速部（１０４）におけるプラネタリのサンギヤ（１０８）に入力され減速してキャリヤ（１１２）から差動部（１１０）におけるダブルピニオンプラネタリのリングギヤへ入力され、サンギヤ（１１６）の動力が、中空軸（１００）の内側に配された軸を介して左側の出力軸（５２）に伝達され、キャリヤ（１１４）の動力が右側の出力軸（５４）に伝達される。

また、特許文献２では、誘導モ一タ（１１４）の内側に、遊星歯車減速組立体（１３０）、差動装置組立体（１６０）が一軸上に配置された補助電気駆動組立体が開示されている。この補助電気駆動組立体では、誘導モ一タ（１１４）からの出力は、平坦ディスク（１２６）によって遊星歯車減速組立体（１３０）のサンギヤへ入力されて、スプラインセット（１５４）を介して差動装置組立体（１６０）へ入力され、左側出力軸（１７２）に伝達されるとともに、スプラインセット（１５４）の内側に配された右側出力軸（１８４）に伝達される。

さらに、特許文献３では、電動モータ（２３）の第１軸（３）と、減速機構（２１）の第２軸（５）と、ディファレンシャル装置（２５）の第３軸（７）とを有する動力伝達装置が開示されている。この動力伝達装置では、ディファレンシャル装置（２５）においてクラッチ機構（４９）を有し、クラッチ機構（４９）により電動モータ（２３）からの動力を断接する。

米国特許出願公開第２００９／０２１１８２４号明細書 特表２００９−５０２６２８号公報 特開２００７−８３８４２号公報 特開２００６−１７６１２０号公報

しかしながら、特許文献１の第１変速部（７８）では、シフトクラッチ（９４、９６）の切替えにより減速比を変化させるために、カウンタシャフト（８０）と電動機（４０）の出力軸（７２）との二軸構成となっているため、車軸（１６）の径方向に対して大きくなり、車両搭載性に劣る。また、特許文献１の電動機（４０）の出力軸（７２）の内側には、第１変速部（７８）から第２変速部（１０４）に動力を伝達する中空軸（１００）が通り、中空軸（１００）の内側には、差動部（１１０）から左側の出力軸（５２）に動力を伝達する軸が通るため、車軸（１６）の径方向に対して、大きくなり車両搭載性に劣る。

また、特許文献２の補助電気駆動組立体では、誘導モ一タ（１１４）の内側に減遊星歯車減速組立体（１３０）、差動装置組立体（１６０）が一軸上に配置されているため、車軸径方向に対して大きくなり、車両搭載性に劣る。

また、特許文献３の動力伝達装置では、電動モータ（２３）の第１軸（３）と、減速機構（２１）の第２軸（５）と、ディファレンシャル装置（２５）の第３軸（７）との３軸配置となっているため、体格が大きくなり車両搭載性に劣る。

本発明の主な課題は、モータ、減速部、及び差動部を有する構成において車両搭載性を向上させることができる車両駆動装置を提供することである。

本発明の一視点においては、車両駆動装置において、回転動力を出力するモータと、前記モータからの回転動力を減速して出力する減速部と、前記減速部からの回転動力を一対の車輪に向けて分配して出力する差動部と、前記モータと前記車輪との間の動力伝達経路を断接する動力伝達機構と、を備え、前記モータ、前記減速部、前記差動部、及び前記動力伝達機構は、前記車輪の車軸方向の一軸上に並べて配置されることを特徴とする。

本発明の前記車両駆動装置において、前記減速部と前記差動部との間の動力伝達経路は、前記モータの内側以外に設けられることが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置において、前記減速部は、前記モータの回転動力が入力される第１プラネタリ機構と、前記第１プラネタリ機構の回転動力が入力されるとともに前記差動部に向けて回転動力を出力する第２プラネタリ機構と、を備えることが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置において、前記第１プラネタリ機構は、前記モータの回転動力が入力される第１サンギヤと、前記第１サンギヤに対して公転可能に噛み合う第１ピニオンギヤと、前記第１ピニオンギヤと噛み合うとともに回転不能に固定された第１リングギヤと、前記第１ピニオンギヤを回転可能に支持する第１キャリヤと、を備え、前記第２プラネタリ機構は、前記第１キャリヤの回転動力が入力される第２サンギヤと、前記第２サンギヤに対して公転可能に噛み合う第２ピニオンギヤと、前記第２ピニオンギヤと噛み合う第２リングギヤと、前記第２ピニオンギヤを回転可能に支持するとともに前記差動部に向けて回転動力を出力する第２キャリヤと、を備えることが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置において、前記モータは、環状をなし、前記モータの径方向における前記第２リングギヤの大きさは、同方向における前記モータの大きさよりも小さいことが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置において、前記動力伝達機構は、前記第２リングギヤと一体に回転する内輪と、回転不能に固定された外輪と、を備えるとともに、前記外輪に対して前記内輪を一方向にのみ回転を許容する状態と、前記外輪に対して前記内輪を他方向にのみ回転を許容する状態と、前記外輪に対して前記内輪を両方向に回転を許容する状態と、に切替可能なツーウェイクラッチと、前記ツーウェイクラッチの作動状態を切り替えるアクチュエータと、を備えることが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置において、前記モータは、環状をなし、前記モータの径方向における前記ツーウェイクラッチの大きさは、同方向における前記モータの大きさよりも小さいことが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置において、前記第２リングギヤは、回転不能に固定され、前記差動部は、前記第２キャリヤと一体に回転するケースと、前記ケースに回転可能に支持された第３ピニオンギヤと、前記ケースに回転可能に支持されるとともに、前記第３ピニオンギヤと噛み合い、かつ、前記一対の車輪の一方と一体に回転する第１サイドギヤと、前記ケースに回転可能に支持されるとともに、前記第３ピニオンギヤと噛み合う第２サイドギヤと、を備え、前記動力伝達機構は、前記第２サイドギヤと一体に回転する外歯の第１スプラインと、前記一対の車輪の他方と一体に回転する外歯の第２スプラインと、前記第１スプライン及び前記第２スプラインの両方とスプライン係合した状態、及び、前記第１スプライン及び前記第２スプラインの一方のみとスプライン係合した状態に切替可能にスライドするスリーブと、前記スリーブのスライド位置を切り替えるアクチュエータと、を備えることが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置において、前記モータは、発電可能なモータジェネレータであり、放電及び蓄電可能なバッテリと、前記モータの動作を制御するインバータと、前記バッテリの電力を昇圧して前記インバータを介して前記モータに供給する機能と、前記モータで発電した電力を前記インバータを介して降圧して前記バッテリに供給する機能とを有する昇降圧コンバータと、を備えることが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置において、前記モータ及び前記減速部を制御する電子制御装置を備えることが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置において、前記一対の車輪は、前輪及び後輪の一方の車輪であり、回転動力を出力する１又は複数の動力源と、前記動力源からの回転動力を変速して出力する変速機と、前記変速機からの回転動力を前記前輪及び前記後輪の他方の一対の車輪に向けて分配して出力する差動装置と、を備え、前記電子制御装置は、前記動力源の動作も制御することが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置において、前記電子制御装置は、加速時において車速が第１閾値未満である低速域のときに、前記動力伝達機構を接状態、及び、前記モータを駆動として、４輪駆動走行となるように制御し、加速時において車速が前記第１閾値以上、かつ、前記第１閾値よりも大きい第２閾値未満である中速域のときに、前記動力伝達機構を接状態、及び、前記モータを非駆動として、２輪駆動走行とし、所定の条件が満たされたときのみ、前記動力伝達機構を接状態、及び、前記モータを駆動として、４輪駆動走行となるように制御し、加速時において車速が前記第２閾値以上である高速域のときに、前記動力伝達機構を断状態、及び、前記モータを非駆動として、２輪駆動走行となるように制御することが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置において、前記電子制御装置は、減速時において車速が、前記第１閾値よりも大きくかつ前記第２閾値よりも小さい第３閾値以上のときに、前記動力伝達機構を断状態、及び、前記モータを非駆動として、２輪駆動走行となるように制御し、減速時において車速が前記第３閾値未満のときに、前記動力伝達機構を接状態、及び、前記モータを回生とするように制御することが好ましい。

本発明によれば、車両駆動装置においてモータ、減速部、断接部、及び差動部が一対の車輪の車軸方向に並べて配置（一軸配置）されているので、一対の車輪の回転軸の径方向に対して小型化が可能となり、車両搭載性が向上し、車両室内空間を確保することができる。また、一対の車輪の回転軸の径方向に対して小型化が可能となるため、最低地上高が低い低床用のハイブリッド車両、電気自動車に搭載することが可能となる。

本発明の実施例１に係る車両駆動装置の構成を模式的に示した概略図である。 本発明の実施例１に係る車両駆動装置における後輪駆動装置の構成を模式的に示した断面図である。 本発明の実施例１に係る車両駆動装置の走行パターンを模式的に示した表である。 本発明の実施例１に係る車両駆動装置における電子制御装置の動作を模式的に示したフローチャートである。 本発明の実施例１に係る車両駆動装置の動作の一例を模式的に示したタイムチャートである。 本発明の実施例２に係る車両駆動装置における後輪駆動装置の構成を模式的に示した断面図である。

本発明の実施形態に係る車両駆動装置では、回転動力を出力するモータ（図１の２１）と、前記モータからの回転動力を減速して出力する減速部（図１の２２）と、前記減速部からの回転動力を一対の車輪（図１の１４、１５）に向けて分配して出力する差動部（図２の２４）と、前記モータと前記車輪との間の動力伝達経路を断接する動力伝達機構（図２の２３）と、を備え、前記モータ、前記減速部、前記差動部、及び前記動力伝達機構は、前記車輪の車軸方向の一軸上に並べて配置される。

なお、本出願において図面参照符号を付している場合は、それらは、専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。

本発明の実施例１に係る車両駆動装置について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施例１に係る車両駆動装置の構成を模式的に示した概略図である。

図１を参照すると、車両駆動装置１は、車両を駆動する装置である。車両駆動装置１は、複数の動力源（エンジン２、モータジェネレータ３、４、２１）を有するハイブリッド車両（エンジン２を除けば、電気自動車でも可）に搭載される。車両駆動装置１は、主な構成部として、エンジン２と、モータジェネレータ３、４と、変速機５と、差動装置６と、インバータ７、８、９と、昇降圧コンバータ１０と、バッテリ１１と、前輪１２、１３と、後輪１４、１５と、センサ１６と、後輪駆動装置２０と、電子制御装置３０と、を有する。

エンジン２は、例えば、燃料（例えば、ガソリン、軽油などの炭化水素系）の燃焼により回転動力を出力する内燃機関である。エンジン２の回転動力は、変速機５に伝達される。エンジン２は、各種センサ、アクチュエータを有し、各種センサ、アクチュエータがエンジンコントローラ３２に通信可能に接続されており、エンジンコントローラ３２によって制御される。

モータジェネレータ３は、電動機として駆動するとともに発電機としても駆動する同期発電電動機である。モータジェネレータ３の回転動力は、変速機５に伝達される。モータジェネレータ３は、インバータ７及び昇降圧コンバータ１０を介してバッテリ１１と電力のやり取りを行なう。モータジェネレータ３は、変速機５からの回転動力を用いて回生してバッテリ１１を充電したり、バッテリ１１からの電力を用いて回転動力を変速機５に出力できる。

モータジェネレータ４は、電動機として駆動するとともに発電機としても駆動する同期発電電動機である。モータジェネレータ４の回転動力は、変速機５に伝達される。モータジェネレータ４は、インバータ８及び昇降圧コンバータ１０を介してバッテリ１１と電力のやり取りを行なう。モータジェネレータ４は、変速機５からの回転動力を用いて回生してバッテリ１１を充電したり、バッテリ１１からの電力を用いて回転動力を変速機５に出力できる。

変速機５は、エンジン２及びモータジェネレータ３、４のいずれかから出力された回転動力を変速して差動装置６に伝達する機構である。変速機５は、例えば、エンジン２及びモータジェネレータ３、４のいずれかから出力された回転動力が、トルクコンバータ（図示せず）を介して遊星歯車機構（複数の遊星歯車機構が組み合わさったもの）に入力され、当該遊星歯車機構で変速されて差動装置６に出力される。変速機５は、遊星歯車機構における所定の回転要素間を断接可能に係合させるクラッチや、所定の回転要素の回転を止めるブレーキを有し、当該クラッチや当該ブレーキを油圧操作する油圧回路を有し、当該油圧回路においてソレノイドを有する。変速機５は、当該ソレノイドが変速機コントローラ（図示せず）に通信可能に接続されており、変速機コントローラによって制御される。

差動装置６は、変速機５からの回転動力により前輪１２、１３を差動可能に駆動する装置である。

インバータ７は、モータジェネレータコントローラ３３からの制御信号に応じて、モータジェネレータ３の動作（駆動動作、発電動作、回生動作）を制御する。インバータ７は、昇降圧コンバータ１０を介してバッテリ１１と電気的に接続されている。

インバータ８は、モータジェネレータコントローラ３３からの制御信号に応じて、モータジェネレータ４の動作（駆動動作、発電動作、回生動作）を制御する。インバータ８は、昇降圧コンバータ１０を介してバッテリ１１と電気的に接続されている。

インバータ９は、モータジェネレータコントローラ３３からの制御信号に応じて、モータジェネレータ２１の動作（駆動動作、発電動作、回生動作）を制御する。インバータ９は、昇降圧コンバータ１０を介してバッテリ１１と電気的に接続されている。

昇降圧コンバータ１０は、運転条件に応じて、バッテリ１１の電力を昇圧してモータジェネレータ３、４、２１に供給する機能と、モータジェネレータ３、４、２１で発電した電力を降圧してバッテリ１１に供給する機能とを有する装置である。なお、昇降圧コンバータ１０は、モータジェネレータ３、４、２１に対して共通に使用される。なお、昇降圧コンバータ１０は、バッテリ１１、及びモータジェネレータ３、４、２１の仕様電圧が対応していれば、なくてもよい。

バッテリ１１は、放電及び蓄電可能な２次電池である。バッテリ１１は、昇降圧コンバータ１０と電気的に接続されている。

前輪１２は、車両の前方左側の車輪であり、差動装置６からの回転動力が伝達される。前輪１３は、車両の前方右側の車輪であり、差動装置６からの回転動力が伝達される。後輪１４は、車両の後方左側の車輪であり、差動部２４からの回転動力が伝達される。後輪１５は、車両の後方右側の車輪であり、差動部２４からの回転動力が伝達される。

センサ１６は、車両の所定の状態を検出する装置である。センサ１６には、例えば、車速、アクセル開度、ブレーキ信号、車輪回転数等の車両の所定の状態を検出するセンサを用いることができる。センサ１６は、図２では、モータジェネレータ２１の回転速度を検出するセンサを用いている。

後輪駆動装置２０は、後輪１４、１５を駆動する装置である。後輪駆動装置２０は、主な構成部として、モータジェネレータ２１と、減速部２２と、断接部２３と、差動部２４と、を有する。後輪駆動装置２０は、モータジェネレータ２１、減速部２２、断接部２３、及び差動部２４が車軸方向に並べて配置（一軸配置）されており、減速部２２と差動部２４との間の動力伝達経路がモータジェネレータ２１の内側を通っていない。

モータジェネレータ２１は、電動機として駆動するとともに発電機としても駆動する同期発電電動機（誘導型でも可）である。モータジェネレータ２１は、環状をなす。モータジェネレータ２１の回転動力は、減速部２２に伝達される。モータジェネレータ２１は、インバータ９及び昇降圧コンバータ１０を介してバッテリ１１と電力のやり取りを行なう。モータジェネレータ２１は、減速部２２からの回転動力を用いて回生してバッテリ１１を充電したり、バッテリ１１からの電力を用いて回転動力を減速部２２に出力できる。

減速部２２は、モータジェネレータ２１からの回転動力を減速して出力する機構部である。

断接部２３は、モータジェネレータ２１と後輪１４、１５との間の動力伝達経路を断接する動力伝達機構である。断接部２３は、実施例１では、減速部２２に設けられている。断接部２３は、断接状態を切り替えるモータ式アクチュエータ（図２の７８に相当）を有する。断接部２３は、アクチュエータコントローラ３４と通信可能に接続されており、アクチュエータコントローラ３４によって動作が制御される。断接部２３は、減速部２２に配置されている。

差動部２４は、減速部２２からの回転動力を後輪１４、１５に分配して出力（差動可能に駆動）する装置である。差動部２４は、傘歯車を用いたものでも、ダブルピニオンプラネタリ機構を用いたものでもよい。

なお、後輪駆動装置２０の詳細な構成については、後述する（図２参照）。

電子制御装置３０は、エンジン２、モータジェネレータ３、４、２１、及びアクチュエータ（図２の７８）の動作を制御する装置である。電子制御装置３０は、メインコントローラ３１と、エンジンコントローラ３２と、モータジェネレータコントローラ３３と、アクチュエータコントローラ３４と、を有する。

メインコントローラ３１は、エンジンコントローラ３２、モータジェネレータコントローラ３３、及びアクチュエータコントローラ３４を介してエンジン２、モータジェネレータ３、４、２１、及びアクチュエータ（図２の７８）の動作を制御するコンピュータ（電子制御装置）である。メインコントローラ３１は、各種センサ１６（車速、アクセル関度、ブレーキ信号、車輪回転数等）からの入力信号（車両の所定の状態）に応じて、所定のプログラム（データベース、マップ等を含む）に基づいて制御処理を行う。メインコントローラ３１は、各種センサ１６からの入力信号に基づいて、走行パターン（図３参照）を決定し、決定した走行パターンに応じて、エンジンコントローラ３２、モータジェネレータコントローラ３３、及びアクチュエータコントローラ３４に対して制御信号を出力する。

エンジンコントローラ３２は、エンジン２の動作を制御するコンピュータ（電子制御装置）である。エンジンコントローラ３２は、エンジン２に内蔵された各種アクチュエータ（図示せず；例えば、スロットルバルブ、インジェクタ等を駆動するアクチュエータ）、各種センサ（図示せず；例えば、アクセル開度センサ、回転センサ等）、及びメインコントローラ３１と通信可能に接続されている。エンジンコントローラ３２は、メインコントローラ３１からの制御信号に応じて、所定のプログラム（データベース、マップ等を含む）に基づいて制御処理を行う。

モータジェネレータコントローラ３３は、インバータ７、８、９を介してモータジェネレータ３、４、２１の動作を制御するコンピュータ（電子制御装置）である。モータジェネレータコントローラ３３は、インバータ７、８、９、各種センサ（図示せず；例えば、回転センサ等）、及びメインコントローラ３１と通信可能に接続されている。モータジェネレータコントローラ３３は、メインコントローラ３１からの制御信号に応じて、所定のプログラム（データベース、マップ等を含む）に基づいて制御処理を行う。

アクチュエータコントローラ３４は、差動部２４におけるアクチュエータ（図２の７８）の動作を制御するコンピュータ（電子制御装置）である。アクチュエータコントローラ３４は、アクチュエータ（図２の７８）及びメインコントローラ３１と通信可能に接続されている。アクチュエータコントローラ３４は、メインコントローラ３１からの制御信号に応じて、所定のプログラム（データベース、マップ等を含む）に基づいて制御処理を行う。

次に、本発明の実施例１に係る車両駆動装置における後輪駆動装置の詳細な構成について図面を用いて説明する。図２は、本発明の実施例１に係る車両駆動装置における後輪駆動装置の構成を模式的に示した断面図である。

後輪駆動装置２０は、主な構成部として、ハウジング４１、４２、４３、４４と、ボルト４５、４６と、ステータ４７と、ホルダ４８と、ボルト４９と、ロータ５０と、出力軸５１と、ボールベアリング５２、５３と、ピニオンギヤ５４と、リングギヤ５５と、キャリヤ５６、５７と、ピニオンギヤ５８と、リングギヤ５９と、ツーウェイクラッチ６０と、切替機構プレート６１と、出力シャフト６２と、キャリヤ６３と、ケース６４と、ピニオンギヤ６５と、サイドギヤ６６と、サイドギヤ６７と、ボールベアリング６８と、出力シャフト６９と、ボールベアリング７０と、シール７１と、出力シャフト７２と、ボールベアリング７３と、シール７４と、固定子７５と、ボルト７６と、回転子７７と、アクチュエータ７８と、を有する。

ハウジング４１、４２、４３、４４は、後輪駆動装置２０におけるモータジェネレータ２１、減速部２２、断接部２３、差動部２４、及びセンサ１６を収容する組立可能なハウジングである。

ハウジング４１は、ボルト４５によってハウジング４２に組み付けられた蓋状の部材である。ハウジング４１は、センサ１６と外部とを仕切る役目のハウジングである。ハウジング４１は、出力シャフト６９が挿通される穴部を有し、ボールベアリング７０を介して出力シャフト６９を回転可能に支持する。ハウジング４１は、当該穴部における出力シャフト６９との隙間をシールするシール７１を支持（保持）する。

ハウジング４２は、ハウジング４３に組み付けられた筒状の部材である。ハウジング４２は、モータジェネレータ２１とセンサ１６とを仕切る役目のハウジングである。ハウジング４２には、ボルト４５によってハウジング４１が組み付けられている。ハウジング４２は、モータジェネレータ２１とセンサ１６との間の内側の面から内側に突出した環状の突出部を有し、当該突出部の先端部にてボールベアリング５２を介して出力軸５１を回転可能に支持する。ハウジング４２には、ボルト７６によってセンサ１６の固定子７５が固定されている。

ハウジング４３は、ハウジング４２に組み付けられた筒状の部材である。ハウジング４３は、モータジェネレータ２１と減速部２２とを仕切る役目のハウジングである。ハウジング４３には、ボルト４６によってハウジング４４が組み付けられている。ハウジング４３は、モータジェネレータ２１と減速部２２との間の内側の面から内側に突出した環状の突出部を有し、当該突出部の先端部にてボールベアリング５３を介して出力軸５１を回転可能に支持する。ハウジング４３は、モータジェネレータ２１の外周を覆っている。ハウジング４３には、モータジェネレータ２１のステータ４７を保持するホルダ４８がボルト４９によって固定されている。ハウジング４３は、減速部２２の外周を覆っている。ハウジング４３には、減速部２２のリングギヤ５５が回転不能かつ軸方向移動不能に係合している。ハウジング４３には、断接部２３のツーウェイクラッチ６０（外輪）が回転不能かつ軸方向移動不能に係合している。

ハウジング４４は、ボルト４６によってハウジング４３に組み付けられた筒状の部材である。ハウジング４４は、減速部２２及び差動部２４と外部とを仕切る役目のハウジングである。ハウジング４４は、出力シャフト７２が挿通される穴部を有し、ボールベアリング７３を介して出力シャフト７２を回転可能に支持する。ハウジング４４は、当該穴部における出力シャフト７２との隙間をシールするシール７４を支持（保持）する。ハウジング４４は、差動部２４の外周を覆っており、ボールベアリング６８を介して差動部２４のケース６４を回転可能に支持する。ハウジング４４には、アクチュエータ７８が固定されており、アクチュエータ７８によって回転駆動する出力シャフト６２を挿通するための貫通穴を有する。

ボルト４５は、ハウジング４１をハウジング４２に締結固定するための部材である。

ボルト４６は、ハウジング４４をハウジング４３に締結固定するための部材である。

ステータ４７は、モータジェネレータ２１の固定子である。ステータ４７は、ホルダ４８の内周側に嵌入固定されている。ステータ４７は、環状（分割されたピースが並んで環状になっていてもよい）に形成されており、内周側に延在したティース部を有し、当該ティース部にコイル（モータジェネレータ２１が三相モータである場合、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイル）が巻回されている。

ホルダ４８は、ステータ４７を支持するホルダである。ホルダ４８は、環状の部材であり、その内周側においてステータ４７が嵌入されている。ホルダ４８は、ハウジング４３の内側に配されており、ボルト４９によってハウジング４３に固定されている。

ボルト４９は、ホルダ４８をハウジング４３に固定するための部材である。

ロータ５０は、モータジェネレータ２１の回転子である。ロータ５０は、ステータ４７の内周側にて、回転可能に配置されている。ロータ５０は、環状に構成され、その内周側にて筒状の出力軸５１が装着固定されている。

出力軸５１は、モータジェネレータ２１の回転軸である。出力軸５１は、円筒状に形成されている。出力軸５１は、ロータ５０の内周側にてロータ５０に装着固定されている。出力軸５１は、ボールベアリング５２を介してハウジング４２に回転可能に支持されるとともに、ボールベアリング５３を介してハウジング４３に回転可能に支持されている。出力軸５１は、センサ１６の固定子７５の内周に延在した延在部を有し、当該延在部の外周面にセンサ１６の回転子７７が固定されている。出力軸５１は、減速部２２のピニオンギヤ５４の内周に延在したサンギヤ部５１ａを有する。サンギヤ部５１ａは、減速部２２の第１段目にあるシングルピニオンプラネタリの構成部分であり、ピニオンギヤ５４と噛み合っている。出力軸５１は、ブッシュを介して出力シャフト６９を回転可能に支持する。

ボールベアリング５２は、ハウジング４２に対して出力軸５１を回転可能に軸受けするための部材である。

ボールベアリング５３は、ハウジング４３に対して出力軸５１を回転可能に軸受けするための部材である。

ピニオンギヤ５４は、減速部２２の第１段目にあるシングルピニオンプラネタリの構成部材である。ピニオンギヤ５４は、出力軸５１の回転軸を中心とする円周方向に所定の間隔をおいて複数個配されており、キャリヤ５６とキャリヤ５７との間においてキャリヤ５６及びキャリヤ５７に回転可能に保持されている。ピニオンギヤ５４は、出力軸５１のサンギヤ部５１ａの外周にて、サンギヤ部５１ａに対して公転可能に噛み合っている。ピニオンギヤ５４は、出力軸５１の回転軸の中心から離れた側にて、リングギヤ５５と噛み合っている。

リングギヤ５５は、減速部２２の第１段目にあるシングルピニオンプラネタリの構成部材である。リングギヤ５５は、環状の部材であり、内周面にてピニオンギヤ５４と噛み合うギヤを有する。リングギヤ５５は、外周面にてハウジング４３と回転不能かつ軸方向移動不能に係合している。リングギヤ５５は、モータジェネレータ２１の径以上にならないように設定されている。

キャリヤ５６は、減速部２２の第１段目にあるシングルピニオンプラネタリの構成部材である。キャリヤ５６は、ピニオンギヤ５４を回転可能に支持する。キャリヤ５６は、ブッシュを介してハウジング４３に回転可能に支持されている。

キャリヤ５７は、減速部２２の第１段目にあるシングルピニオンプラネタリから第２段目にあるシングルピニオンプラネタリに回転動力を伝達する部材である。キャリヤ５７は、ピニオンギヤ５４を回転可能に支持する。キャリヤ５７は、ブッシュを介してキャリヤ６３を回転可能に支持している。キャリヤ５７は、減速部２２のピニオンギヤ５８の内周に延在したサンギヤ部５７ａを有する。サンギヤ部５７ａは、減速部２２の第２段目にあるシングルピニオンプラネタリの構成部分であり、ピニオンギヤ５８と噛み合っている。キャリヤ５７は、ブッシュを介して差動部２４のケース６４に回転可能に支持されている。

ピニオンギヤ５８は、減速部２２の第２段目にあるシングルピニオンプラネタリの構成部材である。ピニオンギヤ５８は、出力軸５１の回転軸を中心とする円周方向に所定の間隔をおいて複数個配されており、キャリヤ６３とキャリヤ部６４ａとの間においてキャリヤ６３及びキャリヤ部６４ａに回転可能に保持されている。ピニオンギヤ５８は、キャリヤ５７のサンギヤ部５７ａの外周にて、サンギヤ部５７ａに対して公転可能に噛み合っている。ピニオンギヤ５８は、出力軸５１の回転軸の中心から離れた側にて、リングギヤ５９と噛み合っている。

リングギヤ５９は、減速部２２の第２段目にあるシングルピニオンプラネタリの構成部材である。リングギヤ５９は、環状の部材であり、内周面にてピニオンギヤ５８と噛み合うギヤを有する。リングギヤ５９は、外周面にてツーウェイクラッチ６０の内輪に固定されている。リングギヤ５９は、モータジェネレータ２１の径以上にならないように設定されている。

ツーウェイクラッチ６０は、外輪に対して内輪を一方向にのみ回転を許容する状態（前進噛み合い状態、前進接状態）と、外輪に対して内輪を他方向にのみ回転を許容する状態（後進噛み合い状態、後進接状態）と、外輪に対して内輪を両方向に回転を許容する状態（ニュートラル状態、断状態）と、に切替可能な装置である。ツーウェイクラッチ６０において、前進接状態及び後進接状態ではモータジェネレータ２１からの回転動力が減速部２２及び差動部２４を介して車軸６９、７２に伝達されて４ＷＤ走行となり、断状態では車軸６９、７２からの回転動力を遮断してモータジェネレータ２１の連れ回りを防止した２ＷＤ走行となる。モータジェネレータ２１の連れ回りを防止しているのは、減速部２２の高減速比により、後輪駆動装置２０を作動させない（モータ通電なし）状態で走る（２ＷＤ走行）場合、出力軸５１の連れ回りによりモータジェネレータ２１が高回転（減速部２２により増速される）となり、モータジェネレータ２１の耐久性が問題となるからである。ツーウェイクラッチ６０は、断接部２３の構成部材であり、動力の伝達の断接を行う。ツーウェイクラッチ６０は、上記３つの状態を切替可能にする切替機構を有する。ツーウェイクラッチ６０には、例えば、クラッチ係合方向を切替可能なメカ式ツーウェイクラッチ、摩擦切替式ツーウェイクラッチを用いることができる。ツーウェイクラッチ６０は、アクチュエータ７８の出力シャフト６２により切替機構プレート６１を作動（回転作動）させることで、内輪と外輪との回転方向を切り替えることが可能となる。ツーウェイクラッチ６０の外輪は、ハウジング４３に固定されている。ツーウェイクラッチ６０の内輪は、第２段目にあるシングルピニオンプラネタリのリングギヤ５９の外周面に固定されている。ツーウェイクラッチ６０は、モータジェネレータ２１の径以上にならないように設定されている。なお、ここでは、車両前進・後進に対応するため、ツーウェイクラッチ６０を用いているが、前進のみの場合には、ツーウェイクラッチ６０の代わりにワンウェイクラッチを用いてもよい。

切替機構プレート６１は、ツーウェイクラッチ６０の内輪と外輪との回転方向を切り替えるためのプレートである。切替機構プレート６１は、ツーウェイクラッチ６０に回転可能に取り付けられており、アクチュエータ７８の出力シャフト６２の回転作動に連動して回転するように出力シャフト６２と係合している。

出力シャフト６２は、アクチュエータ７８の作動により回転するシャフトである。出力シャフト６２は、ハウジング４４に回転可能に支持されている。出力シャフト６２は、回転することにより連動して切替機構プレート６１を回転させるように、切替機構プレート６１と係合している。

キャリヤ６３は、減速部２２の第２段目にあるシングルピニオンプラネタリの構成部材である。キャリヤ６３は、ピニオンギヤ５８を回転可能に支持する。キャリヤ６３は、ブッシュを介してキャリヤ５７に回転可能に支持されている。

ケース６４は、差動部２４のギヤ６５、６６、６７を収容するケースである。ケース６４は、内側において出力シャフト６９、７２の回転軸に対して直角方向に回転軸を有するピニオンギヤ６５を回転可能に保持する。ケース６４は、内側において出力シャフト６９の回転軸と同じ方向に回転軸を有するサイドギヤ６６を回転可能に支持する。ケース６４は、サイドギヤ６６と対向する位置にて、内側において出力シャフト７２の回転軸と同じ方向に回転軸を有するサイドギヤ６６を回転可能に支持する。ケース６４は、ボールベアリング６８を介してハウジング４４に回転可能に支持されている。ケース６４は、ブッシュを介して出力シャフト６９に回転可能に支持されている。ケース６４は、ブッシュを介してキャリヤ５７を回転可能に支持する。ケース６４は、減速部２２の第２段目にあるシングルピニオンプラネタリから差動部２４に回転動力を伝達するためのキャリヤ部６４ａを有する。キャリヤ部６４ａは、ピニオンギヤ５８を回転可能に支持する。なお、ケース６４は、図２では、キャリヤ部６４ａと一体になった構成となっているが、必ずしも一体となっている必要はなく、分割して互いに相対回転不能に係合していてもよい。

ピニオンギヤ６５は、サイドギヤ６６、６７の回転軸に対して直角方向に回転軸を有するかさ歯車である。ピニオンギヤ６５は、ケース６４に回転可能に保持されている。ピニオンギヤ６５は、出力シャフト６９側にてサイドギヤ６６と噛み合っている。ピニオンギヤ６５は、出力シャフト７２側にてサイドギヤ６７と噛み合っている。

サイドギヤ６６は、ピニオンギヤ６５の回転軸に対して直角方向に回転軸を有するかさ歯車である。サイドギヤ６６の回転軸は、サイドギヤ６７の回転軸と同軸である。サイドギヤ６６は、ケース６４に回転可能に支持されており、出力シャフト６９に対して回転不能にスプライン係合している。サイドギヤ６６は、ピニオンギヤ６５と噛み合っている。

サイドギヤ６７は、ピニオンギヤ６５の回転軸に対して直角方向に回転軸を有するかさ歯車である。サイドギヤ６７の回転軸は、サイドギヤ６６の回転軸と同軸である。サイドギヤ６７は、ケース６４に回転可能に支持されており、出力シャフト７２に対して回転不能にスプライン係合している。サイドギヤ６７は、ピニオンギヤ６５と噛み合っている。

ボールベアリング６８は、ハウジング４４に対して差動部２４のケース６４を回転可能に軸受けするための部材である。

出力シャフト６９は、差動部２４からの回転動力を後輪（図１の１４）に伝達するシャフト（車軸）である。出力シャフト６９は、差動部２４のサイドギヤ６６に対して回転不能にスプライン係合している。出力シャフト６９は、ケース６４に形成された筒状部の内側に挿入されており、ブッシュを介して差動部２４のケース６４の筒状部を回転可能に支持する。出力シャフト６９は、筒状の出力軸５１の内側を挿通しており、ブッシュを介して出力軸５１に回転可能に支持されている。出力シャフト６９は、ボールベアリング７０を介してハウジング４１に回転可能に支持されている。出力シャフト６９は、シール７１と圧接している。

ボールベアリング７０は、ハウジング４１に対して出力シャフト６９を回転可能に軸受けするための部材である。

シール７１は、ハウジング４１の穴部と出力シャフト６９との間の隙間をシールする部材である。

出力シャフト７２は、差動部２４からの回転動力を後輪（図１の１５）に伝達するシャフト（車軸）である。出力シャフト７２は、差動部２４のサイドギヤ６７に対して回転不能にスプライン係合している。出力シャフト７２は、ボールベアリング７３を介してハウジング４４に回転可能に支持されている。出力シャフト７２は、シール７４と圧接している。

ボールベアリング７３は、ハウジング４４に対して出力シャフト７２を回転可能に軸受けするための部材である。

シール７４は、ハウジング４４の穴部と出力シャフト７２との間の隙間をシールする部材である。

固定子７５は、モータジェネレータ２１の出力軸５１の回転速度を検出するセンサ１６の構成部である。固定子７５は、ボルト７６によってハウジング４２に固定されている。固定子７５は、モータジェネレータ２１の出力軸５１に固定された回転子７７の回転速度を検出する。固定子７５は、メインコントローラ（図１の３１）と通信可能に接続されている。

ボルト７６は、固定子７５をハウジング４２に固定するための部材である。

回転子７７は、モータジェネレータ２１の出力軸５１と一体に回転する部材である。回転子７７は、固定子７５の内側に配されている。

アクチュエータ７８は、ツーウェイクラッチ６０の作動状態を切り替える装置である。アクチュエータ７８は、ハウジング４４に固定されている。アクチュエータ７８は、アクチュエータコントローラ（図１の３４）と通信可能に接続されており、アクチュエータコントローラ（図１の３４）によって回転動作が制御される。アクチュエータ７８は、アクチュエータコントローラ（図１の３４）の制御に応じて、出力シャフト６２を回転させ、出力シャフト６２と係合する切替機構プレート６１を回転させることで、ツーウェイクラッチ６０の作動状態（断接状態、回転許容方向）を切り替える。アクチュエータ７８には、モータ式のアクチュエータを用いることができる。

後輪駆動装置２０の動力伝達経路では、モータジェネレータ２１から出力された回転動力が減速部２２におけるサンギヤ部５１ａに入力され、減速部２２において回転動力が減速されて（リングギヤ５５、５９が固定）キャリヤ部６４ａから回転動力を出力し、キャリヤ部６４ａから出力された回転動力が差動部２４におけるケース６４に入力され、差動部２４において左右回転数を配分して出力シャフト６９、７２へ回転動力を伝達する。

次に、本発明の実施例１に係る車両駆動装置の走行パターンについて図面を用いて説明する。図３は、本発明の実施例１に係る車両駆動装置の走行パターンを模式的に示した表である。

実施例１に係る車両駆動装置（図１の１）では、車両の４ＷＤ性能を確保し、引き摺りトルクを低減し、かつ、モータの電力消費量を低減するために、低速域では常時４ＷＤ走行となり、中速域では原則的には２ＷＤ走行となるがスリップ、加速アシスト、旋回等の所定の条件でのみ４ＷＤ走行となり、高速域では２ＷＤ走行となるように、モータジェネレータ（図１の２１）及び断接部（図１の２３）を制御することで、走行パターン（図３参照）を制御する。走行パターンの詳細は、以下の通りである。

［走行パターン１］
走行パターン１では、加速時において車速がＶ１未満（停止〜Ｖ１）の低速域のときに、断接部（図１の２３）をＯＮ（前進接状態）、モータジェネレータ（図１の２１）をＯＮ（前進駆動）とし、常時４ＷＤ走行とする。

［走行パターン２］
走行パターン２では、加速時において車速がＶ１以上かつＶ２未満の中速域のときに、断接部（図１の２３）をＯＮ（前進接状態）、モータジェネレータ（図１の２１）をＯＦＦ（非駆動）とし、原則的には２ＷＤ走行とするが、スリップ、加速アシスト、旋回等の所定の条件を検出したときのみ、モータジェネレータ（図１の２１）をＯＮ（前進駆動）として４ＷＤ走行とする。ここで、走行パターン２において断接部（図１の２３）をＯＮにしているのは、スリップ等の所定の条件を検出した時に４ＷＤの応答性の遅れがないようにする（モータジェネレータ２１を通電するだけで４ＷＤ走行とする）ためであり、４ＷＤにする必要がないときにはモータジェネレータ（図１の２１）の消費電力を低減させるためである。なお、Ｖ２はＶ１よりも大きい値である。

［走行パターン３］
走行パターン３では、加速時において車速がＶ２以上の高速域のときに、断接部（図１の２３）をＯＦＦ（断状態）、モータジェネレータ（図１の２１）をＯＦＦ（非駆動）とし、常時２ＷＤ走行とする。ここで、断接部（図１の２３）をＯＦＦ（断状態）としているのは、モータジェネレータ（図１の２１）の引き摺りトルクを低減させるためである。

［走行パターン４］
走行パターン４では、減速時において車速がＶ３以上（Ｖ２＞Ｖ３＞Ｖ１）のときに、断接部（図１の２３）をＯＦＦ（断状態）、モータジェネレータ（図１の２１）をＯＦＦ（非駆動）とし、常時２ＷＤ走行とする。なお、Ｖ３は、Ｖ２近傍での走行による頻繁な動力の断接（ＯＮ／ＯＦＦ）を防ぐために、Ｖ２より低く設定する。

［走行パターン５］
走行パターン５では、減速時において車速がＶ３未満（Ｖ３〜停止）のときに、断接部（図１の２３）をＯＮ（前進接状態）、モータジェネレータ（図１の２１）をＯＮ（回生）とする。

なお、比較例１として、閾値が０個で常時４ＷＤ走行の場合、高速域でのモータジェネレータの高回転化により、モータジェネレータの大型化につながる。また、比較例２として、閾値が１個で中速域を設けない場合、閾値の設定により４ＷＤ走行範聞が狭くなるか、モータ消費電力が多くなる。さらに、比較例３として、閾値が２個で高速域近傍で走行した場合に、頻繁な断接部での断接を行う可能性があり、断接部の耐久性が問題となる。

比較例４として、特許文献４のように、モータ駆動専用のバッテリを持たないエンジン・モータ複合型の四輪駆動装置（モータ駆動用バッテリを持つ四輪駆動装置：特許文献１）２ＷＤと４ＷＤとの間の切替スイッチを持ち、切替スイッチＯＮ時は必要に応じて（発進・登坂走行時のように走行負荷の大きい場合）モータを制御し四輪駆動とし、表１のように９パターンの走行モードをもつものでは、４ＷＤスリップ走行制御モードが走行パターンＮｏ．１〜４までの間でのみ対応となっており（その他の走行パターンだとクラッチＯＦＦとなっておりスリップ検出後にすぐにトルク伝達ができない）、車速Ｖ１の閾値が小さいと４ＷＤ走行範囲が狭くなり低速、中速域で４ＷＤ走行ができない（特許文献４の［００４７］に『発進後、通常の低中速走行では、モータは駆動させず』と記載有）。逆に車速Ｖ１の閾値を大きくするとモータ消費電力が多くなる。

［表１］

次に、本発明の実施例１に係る車両駆動装置における電子制御装置の動作について図面を用いて説明する。図４は、本発明の実施例１に係る車両駆動装置における電子制御装置の動作を模式的に示したフローチャートである。

まず、電子制御装置（図１の３０）は、車両が加速中であるか否かを判定する（ステップＡ１）。なお、加速中か否かの判定は、例えば、車速センサで検出された車速の所定時間当たりの変化量がプラスか否かにより判定することができる。加速中でない場合（ステップＡ１のＮＯ）、ステップＡ８に進む。

加速中である場合（ステップＡ１のＹＥＳ）、電子制御装置（図１の３０）は、車速がＶ１より小さいか否かを判定する（ステップＡ２）。車速がＶ１より小さくない場合（ステップＡ２のＮＯ）、ステップＡ４に進む。

車速がＶ１より小さい場合（ステップＡ２のＹＥＳ）、又は、所定の状態を検出した場合（ステップＡ５のＹＥＳ）、電子制御装置（図１の３０）は、断接部（図１の２３）をＯＮ（前進接状態）、モータジェネレータ（図１の２１）をＯＮ（前進駆動）とし、４ＷＤ駆動とし（ステップＡ３；図３の走行パターン１又は２）、その後、スタートに戻る。

車速がＶ１より小さくない場合（ステップＡ２のＮＯ）、電子制御装置（図１の３０）は、車速がＶ２より小さいか否かを判定する（ステップＡ４）。車速がＶ２より小さくない場合（ステップＡ４のＮＯ）、ステップＡ７に進む。

車速がＶ２より小さい場合（ステップＡ４のＹＥＳ）、電子制御装置（図１の３０）は、所定の状態（スリップ、加速アシスト、旋回等）を検出したか否かを判定する（ステップＡ５）。なお、所定の状態は、例えば、スリップであればモータジェネレータ（図２の２１）の出力軸（図２の５１）の回転速度を検出するセンサ（図２の１６）の検出値の変化が所定値以上のときにスリップと判定し、加速アシストであれば路面勾配を検出するセンサの検出値が所定値以上のときに加速アシストが必要であると判定し、旋回であればハンドルの位置を検出する位置が所定値以上のときに旋回と判定する。所定の状態を検出した場合（ステップＡ５のＹＥＳ）、ステップＡ３に進む。

所定の状態を検出しない場合（ステップＡ５のＮＯ）、電子制御装置（図１の３０）は、断接部（図１の２３）をＯＮ（前進接状態）、モータジェネレータ（図１の２１）をＯＦＦ（非駆動）とし、２ＷＤとし（ステップＡ６；図３の走行パターン２）、その後、スタートに戻る。

車速がＶ２より小さくない場合（ステップＡ４のＮＯ）、電子制御装置（図１の３０）は、断接部（図１の２３）をＯＦＦ（断状態）、モータジェネレータ（図１の２１）をＯＦＦ（非駆動）とし、常時２ＷＤ走行とし（ステップＡ７；図３の走行パターン３）、その後、スタートに戻る。

加速中でない場合（ステップＡ１のＮＯ）、電子制御装置（図１の３０）は、車速がＶ３以上であるか否かを判定する（ステップＡ８）。車速がＶ３以上でない場合（ステップＡ８のＮＯ）、ステップＡ１０に進む。

車速がＶ３以上である場合（ステップＡ８のＹＥＳ）、電子制御装置（図１の３０）は、断接部（図１の２３）をＯＦＦ（断状態）、モータジェネレータ（図１の２１）をＯＦＦ（非駆動）とし、常時２ＷＤ走行とし（ステップＡ９；図３の走行パターン４）とし、その後、スタートに戻る。

車速がＶ３以上でない場合（ステップＡ８のＮＯ）、電子制御装置（図１の３０）は、断接部（図１の２３）をＯＮ（前進接状態）、モータジェネレータ（図１の２１）をＯＮ（回生）とし、４ＷＤ回生走行とし（ステップＡ１０；図３の走行パターン５）、その後、スタートに戻る。

次に、本発明の実施例１に係る車両駆動装置の動作の一例について図面を用いて説明する。図５は、本発明の実施例１に係る車両駆動装置の動作の一例を模式的に示したタイムチャートである。

図５の車速の変化に対して、ＭＧ３（モータジェネレータ２１）の回転速度、ＭＧ３のＯＮ／ＯＦＦ、ＡＣＴ（アクチュエータ７８）のＯＮ／ＯＦＦ、断接部（図１の２３）の断接状態、走行パターン（図３参照）の選択状態の変化は、図５で示した通りとなる。

実施例１によれば、後輪駆動装置２０において出力シャフト６９、７２に対しモータジェネレータ２１、減速部２２、断接部２３、差動部２４が軸方向に並べて配置（一軸配置）されているので、後輪駆動装置２０の出力シャフト６９、７２の回転軸の径方向に対して小型化が可能となり、車両搭載性が向上し、車両室内空間を確保することができる。また、後輪駆動装置２０の出力シャフト６９、７２の回転軸の径方向に対して小型化が可能となるため、最低地上高が低い低床用のハイブリッド車両、電気自動車に搭載することが可能となる。また、径方向で一番サイズの大きくなる要因であるモータジェネレータ２１を小型化するため出力トルクを小さいものを選択し、減速部２２（サンギヤ入力、リングギヤ固定、キャリヤ出力）を二段持ちの高減速比とすることで、小型化しても駆動トルクを稼ぐことができる。

また、実施例１によれば、速度域に応じて走行パターンを制御（モータジェネレータ２１及び断接部２３を制御）するため、４ＷＤ性能を確保しつつ、引き摺りトルク低減（断接部２３の制御による）、モータ消費電力低減（モータジェネレータ２１の制御による）が可能となり、燃費を向上させることができる。車速を３つの閾値を用いて、モータジェネレータ２１、断接部２３を制御しており、発進時から低速時（モータジェネレータ２１をＯＮ、断接部２３を接）には常時４ＷＤ走行となり、中速域（モータジェネレータ２１を原則ＯＦＦ、断接部２３を接）ではスリップ、加速アシスト、旋回等の所定の条件でのみ４ＷＤ走行とし、高速域（モータジェネレータ２１をＯＦＦ、断接部２３を断）では２ＷＤ走行とすることで、走行性能を向上させることができる。

本発明の実施例２に係る車両駆動装置について図面を用いて説明する。図６は、本発明の実施例２に係る車両駆動装置における後輪駆動装置の構成を模式的に示した断面図である。

実施例２は、実施例１の変形例であり、断接部２３を減速部２２に設けるのを止めるとともに、サイドギヤ６７と出力シャフト７２とをスプライン係合させるのを止めて、断接部２３を差動部２４におけるサイドギヤ６７と出力シャフト７２との間の動力伝達経路上に設けたものである。これに伴い、ツーウェイクラッチ（図２の６０）、切替機構プレート（図２の６１）、出力シャフト（図２の６２）、及びアクチュエータ（図２の７８）がなくなり、リングギヤ５９が外周面にてハウジング４３に固定され、サイドギヤ６７が出力シャフト７２の外周にて出力シャフト７２に対して回転可能に配されている。差動部２４では、サイドギヤ６７に形成されたスプライン部６７ａと、スプライン部材８１と、スリーブ８２と、ボールベアリング８３と、フォーク８４と、アクチュエータ８５と、を有する。

スプライン部６７ａは、サイドギヤ６７の本体から図６の右側に延在した筒状部分の外周面に外スプラインが形成された部分である。スプライン部６７ａは、スリーブ８２が図６の左側にスライドすることで、スリーブ８２における内スプラインとスプライン係合が可能である。

スプライン部材８１は、外周面に外スプラインが形成された筒状部材である。スプライン部材８１は、出力シャフト７２の外周に配されており、内周面にて出力シャフト７２と相対回転不能かつ軸方向移動不能にスプライン係合している。スプライン部材８１は、スリーブ８２の内スプラインとスプライン係合しており、スリーブ８２が図６の左側にスライドしてサイドギヤ６７のスプライン部６７ａとスプライン係合することによりサイドギヤ６７からの回転動力が入力され、入力された回転動力を出力シャフト７２に向けて出力する。スプライン部材８１は、ボールベアリング８３を介してハウジング４４に回転可能に支持されている。

スリーブ８２は、内周面に内スプラインが形成された筒状部材である。スリーブ８２は、スプライン部材８１の外周に配されており、スプライン部材８１の少なくとも一部とスプライン係合している。スリーブ８２は、図６の左側にスライドすることで、スプライン部材８１とスプライン係合したままサイドギヤ６７のスプライン部６７ａとスプライン係合可能であり、図６の右側にスライドすることで、サイドギヤ６７のスプライン部６７ａとのスプライン係合が解除される。スリーブ８２は、外周面において、アクチュエータ８５の作動によってスライドするフォーク８４と係合しており、フォーク８４のスライドに連動してスライドする。

ボールベアリング８３は、ハウジング４４に対してスプライン部材８１を回転可能に軸受けするための部材である。

フォーク８４は、出力シャフト６９、７２の回転軸の方向にスリーブ８２をスライドさせるための部材である。フォーク８４は、ハウジング４４に形成された開口部において、アクチュエータ８５の作動によって出力シャフト６９、７２の回転軸の方向にスライド可能である。

アクチュエータ８５は、スリーブ８２のスライド位置を切り替える装置である。アクチュエータ８５は、ハウジング４４に固定されている。アクチュエータ８５は、アクチュエータコントローラ（図１の３４に相当）と通信可能に接続されており、アクチュエータコントローラ（図１の３４に相当）によって回転動作が制御される。アクチュエータ８５は、アクチュエータコントローラ（図１の３４に相当）の制御に応じて、フォーク８４をスライドさせ、フォーク８４と係合するスリーブ８２をスライドさせることで、スリーブ８２とサイドギヤ６７のスプライン部６７ａとの係合状態（断接状態）を切り替える。アクチュエータ８５には、モータ式のアクチュエータを用いることができる。アクチュエータ８５は、モータジェネレータ２１の径以上にならないように設定されている。

図６の後輪駆動装置２０を含む車両駆動装置では、サイドギヤ６７とスリーブ８２が係合時は、４ＷＤ走行となり、サイドギヤ６７とスリーブ８２が係合解除時はモータジェネレータ２１の連れ回りを防止した２ＷＤ走行となる。モータジェネレータ２１の連れ回りを防止しているのは、減速部２２の高減速比により、後輪駆動装置２０を作動させない（モータ通電なし）状態で走る（２ＷＤ走行）場合、出力軸５１の連れ回りによりモータジェネレータ２１が高回転（減速部２２により増速される）となり、モータジェネレータ２１の耐久性が問題となるからである。

その他の構成、動作については、実施例１と同様である。

実施例２によれば、実施例１と同様な効果を奏するとともに、断接部２３が差動部２４にあるため、２ＷＤ走行持（非嵌合時）に連れまわる部位が、出力シャフト６９、７２のみとなり、より引き摺り低減できる。

なお、本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。

１ 車両駆動装置
２ エンジン（動力源）
３、４ モータジェネレータ（動力源）
５ 変速機
６ 差動装置
７、８、９ インバータ
１０ 昇降圧コンバータ
１１ バッテリ
１２、１３ 前輪（他方の一対の車輪）
１４、１５ 後輪（一対の車輪）
１６ センサ
２０ 後輪駆動装置
２１ モータジェネレータ（モータ）
２２ 減速部
２３ 断接部（動力伝達機構）
２４ 差動部
３０ 電子制御装置
３１ メインコントローラ
３２ エンジンコントローラ
３３ モータジェネレータコントローラ
３４ アクチュエータコントローラ
４１、４２、４３、４４ ハウジング
４５、４６ ボルト
４７ ステータ
４８ ホルダ
４９ ボルト
５０ ロータ
５１ 出力軸
５１ａ サンギヤ部（第１サンギヤ）
５２、５３ ボールベアリング
５４ ピニオンギヤ（第１ピニオンギヤ）
５５ リングギヤ（第１リングギヤ）
５６ キャリヤ
５７ キャリヤ（第１キャリヤ）
５７ａ サンギヤ部（第２サンギヤ）
５８ ピニオンギヤ（第２ピニオンギヤ）
５９ リングギヤ（第２リングギヤ）
６０ ツーウェイクラッチ
６１ 切替機構プレート
６２ 出力シャフト
６３ キャリヤ
６４ ケース
６４ａ キャリヤ部（第２キャリア）
６５ ピニオンギヤ（第３ピニオンギヤ）
６６ サイドギヤ（第１サイドギヤ）
６７ サイドギヤ（第２サイドギヤ）
６７ａ スプライン部（第１スプライン）
６８ ボールベアリング
６９ 出力シャフト（車軸）
７０ ボールベアリング
７１ シール
７２ 出力シャフト（車軸）
７３ ボールベアリング
７４ シール
７５ 固定子
７６ ボルト
７７ 回転子
７８ アクチュエータ
８１ スプライン部材（第２スプライン）
８２ スリーブ
８３ ボールベアリング
８４ フォーク
８５ アクチュエータ

Claims (13)

1. 回転動力を出力するモータと、
   前記モータからの回転動力を減速して出力する減速部と、
   前記減速部からの回転動力を一対の車輪に向けて分配して出力する差動部と、
   前記モータと前記車輪との間の動力伝達経路を断接する動力伝達機構と、
   を備え、
   前記モータ、前記減速部、前記差動部、及び前記動力伝達機構は、前記車輪の車軸方向の一軸上に並べて配置されることを特徴とする車両駆動装置。
2. 前記減速部と前記差動部との間の動力伝達経路は、前記モータの内側以外に設けられることを特徴とする請求項１記載の車両駆動装置。
3. 前記減速部は、前記モータの回転動力が入力される第１プラネタリ機構と、前記第１プラネタリ機構の回転動力が入力されるとともに前記差動部に向けて回転動力を出力する第２プラネタリ機構と、を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の車両駆動装置。
4. 前記第１プラネタリ機構は、前記モータの回転動力が入力される第１サンギヤと、前記第１サンギヤに対して公転可能に噛み合う第１ピニオンギヤと、前記第１ピニオンギヤと噛み合うとともに回転不能に固定された第１リングギヤと、前記第１ピニオンギヤを回転可能に支持する第１キャリヤと、を備え、
   前記第２プラネタリ機構は、前記第１キャリヤの回転動力が入力される第２サンギヤと、前記第２サンギヤに対して公転可能に噛み合う第２ピニオンギヤと、前記第２ピニオンギヤと噛み合う第２リングギヤと、前記第２ピニオンギヤを回転可能に支持するとともに前記差動部に向けて回転動力を出力する第２キャリヤと、を備えることを特徴とする請求項３記載の車両駆動装置。
5. 前記モータは、環状をなし、
   前記モータの径方向における前記第２リングギヤの大きさは、同方向における前記モータの大きさよりも小さいことを特徴とする請求項４記載の車両駆動装置。
6. 前記動力伝達機構は、
   前記第２リングギヤと一体に回転する内輪と、回転不能に固定された外輪と、を備えるとともに、前記外輪に対して前記内輪を一方向にのみ回転を許容する状態と、前記外輪に対して前記内輪を他方向にのみ回転を許容する状態と、前記外輪に対して前記内輪を両方向に回転を許容する状態と、に切替可能なツーウェイクラッチと、
   前記ツーウェイクラッチの作動状態を切り替えるアクチュエータと、
   を備えることを特徴とする請求項４又は５記載の車両駆動装置。
7. 前記モータは、環状をなし、
   前記モータの径方向における前記ツーウェイクラッチの大きさは、同方向における前記モータの大きさよりも小さいことを特徴とする請求項６記載の車両駆動装置。
8. 前記第２リングギヤは、回転不能に固定され、
   前記差動部は、
   前記第２キャリヤと一体に回転するケースと、
   前記ケースに回転可能に支持された第３ピニオンギヤと、
   前記ケースに回転可能に支持されるとともに、前記第３ピニオンギヤと噛み合い、かつ、前記一対の車輪の一方と一体に回転する第１サイドギヤと、
   前記ケースに回転可能に支持されるとともに、前記第３ピニオンギヤと噛み合う第２サイドギヤと、
   を備え、
   前記動力伝達機構は、
   前記第２サイドギヤと一体に回転する外歯の第１スプラインと、
   前記一対の車輪の他方と一体に回転する外歯の第２スプラインと、
   前記第１スプライン及び前記第２スプラインの両方とスプライン係合した状態、及び、前記第１スプライン及び前記第２スプラインの一方のみとスプライン係合した状態に切替可能にスライドするスリーブと、
   前記スリーブのスライド位置を切り替えるアクチュエータと、
   を備えることを特徴とする請求項４又は５記載の車両駆動装置。
9. 前記モータは、発電可能なモータジェネレータであり、
   放電及び蓄電可能なバッテリと、
   前記モータの動作を制御するインバータと、
   前記バッテリの電力を昇圧して前記インバータを介して前記モータに供給する機能と、前記モータで発電した電力を前記インバータを介して降圧して前記バッテリに供給する機能とを有する昇降圧コンバータと、
   を備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一に記載の車両駆動装置。
10. 前記モータ及び前記減速部を制御する電子制御装置を備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一に記載の車両駆動装置。
11. 前記一対の車輪は、前輪及び後輪の一方の車輪であり、
    回転動力を出力する１又は複数の動力源と、
    前記動力源からの回転動力を変速して出力する変速機と、
    前記変速機からの回転動力を前記前輪及び前記後輪の他方の一対の車輪に向けて分配して出力する差動装置と、
    を備え、
    前記電子制御装置は、前記動力源の動作も制御することを特徴とする請求項１０記載の車両駆動装置。
12. 前記電子制御装置は、
    加速時において車速が第１閾値未満である低速域のときに、前記動力伝達機構を接状態、及び、前記モータを駆動として、４輪駆動走行となるように制御し、
    加速時において車速が前記第１閾値以上、かつ、前記第１閾値よりも大きい第２閾値未満である中速域のときに、前記動力伝達機構を接状態、及び、前記モータを非駆動として、２輪駆動走行とし、所定の条件が満たされたときのみ、前記動力伝達機構を接状態、及び、前記モータを駆動として、４輪駆動走行となるように制御し、
    加速時において車速が前記第２閾値以上である高速域のときに、前記動力伝達機構を断状態、及び、前記モータを非駆動として、２輪駆動走行となるように制御することを特徴とする請求項１１記載の車両駆動装置。
13. 前記電子制御装置は、
    減速時において車速が、前記第１閾値よりも大きくかつ前記第２閾値よりも小さい第３閾値以上のときに、前記動力伝達機構を断状態、及び、前記モータを非駆動として、２輪駆動走行となるように制御し、
    減速時において車速が前記第３閾値未満のときに、前記動力伝達機構を接状態、及び、前記モータを回生とするように制御することを特徴とする請求項１１又は１２記載の車両駆動装置。

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