JP7035385B2 - 駆動力調整装置 - Google Patents
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Description
本発明の目的は、上記のような課題に鑑みて創案されたものであり、簡素な構成で左右輪の駆動機能と駆動力配分の調整機能とを両立させた駆動力調整装置を提供することである。
(3)請求項3記載の駆動力調整装置は、請求項1記載の駆動力調整装置において、前記逆回転機構が、前記左軸及び前記右軸と同軸に配置された遊星歯車機構を有し、前記切替機構が、前記左軸または前記右軸と前記遊星歯車機構との間で前記遊星歯車機構と同軸に配置される。
以下、図面を参照して実施形態としての駆動力調整装置10について説明する。図1に示す駆動力調整装置10は、駆動源であるモータ2の駆動力を左右輪に伝達して車両を走行させる機能と、旋回時に発生する左右輪の回転数差を受動的に吸収する機能と、左右輪の回転数差を能動的に調整することによって駆動力配分を変更する機能とを併せ持つ。駆動力調整装置10は、車両の左輪Lに接続される左軸3と、右輪Rに接続される右軸4との間に介装される。左軸3,右軸4は同軸に配置される。以下、左軸3及び右軸4のことを単に車軸3,4とも呼ぶ。
[2-1.第一状態]
図3(A)は、切替機構6が第一状態であるときの動力伝達経路を説明するためのスケルトン図であり、図3(B)はその速度線図である。速度線図とは、連関する複数の回転要素についての回転数(角速度)の関係を簡潔に表現した図である。図3(B)に示すように、本実施形態の速度線図における縦軸の座標は、回転要素の回転数を表す。また、回転数が0となる基準線に相当する横軸の座標は、連関した回転要素の一つを基準とした角速度比(あるいは、回転数比,周長比,歯数比など)に応じて設定される。一般に、各回転要素の横軸方向の位置は、連関した複数の回転要素間における回転数がその大小に関わらず同一直線上に位置するように(すなわち、各回転要素間を接続する直線が共線関係となるように)設定される。
図4(A)に示すように、車両の走行中に切替機構6を第一状態から第二状態へと切り替えると、切替機構6のスリーブ29が第二ハブ27のみに係合し、左軸3が出力軸13から切断されるとともに、左輪L,右輪Rが惰性回転した状態(フリー回転状態)となる。ここでモータ2の制御を停止(回転数を0に)すると、右輪Rが惰性回転したままデフケース17の回転数が0となる。これにより、図4(B)に示すように、出力軸13が出力軸14とは逆方向に同一回転数で回転する。このとき、左軸3はモータ2から切り離され、右軸4は回転数が0のデフケース17を介してモータ2に接続されるため、惰性走行がモータ2の回転損失の影響を受けない状態となる。
図5(A)に示すように、切替機構6を第二状態から第三状態へと切り替えると、切替機構6のスリーブ29が第一ハブ26と第二ハブ27とに係合し、逆回転機構5を介して出力軸13と左軸3とが接続される。つまり、図5(B)に示すように、左軸3と右軸4とが逆回転機構5,差動装置1を介して接続される。このとき、出力軸13と左軸3は逆方向に同一回転数で回転する。ここで、左輪Lと右輪Rが同一回転数である場合は、デフケース17、駆動ギヤ列11、モータギヤ列12、およびモータ2の回転数が0となる。
(1)上記の駆動力調整装置10によれば、切替機構6を第一状態や第三状態に制御することで、左右輪を駆動する機能と左右輪の駆動力差を調整する機能とを単一のモータ2に担わせることができ、駆動力調整装置10を簡素化することができる。これにより、駆動力調整装置10の小型化や軽量化が容易となり、車両への搭載性を向上させることができるとともに、重量増加による車両運動性能の低下を防止することができる。一方、切替機構6を第二状態に制御することで、モータ2から駆動輪(左輪L,右輪R)への動力伝達経路を切断することもでき、惰性走行中のモータ損失を抑えることができる。また、逆回転機構5を設けることで、差動装置1の左右に設けられる一対の出力軸13,14を互いに逆方向に回転させることができる。つまり、第二状態の図4(B)や、第三状態の図5(B)に示すように、車両が惰性走行や直進走行をしている時にデフケース17、駆動ギヤ列11、モータギヤ列12、およびモータ2の回転数を0に保つことができるため、不必要な回転損失を抑えることができる。
(4)上記の駆動力調整装置10には、駆動ギヤ列11とモータギヤ列12とが設けられ、モータ2が車軸3,4と同軸に配置される。これにより、駆動力調整装置10の車両前後方向の寸法を小さくすることができ、車両搭載性をさらに改善することができる。例えば、小型車や超小型モビリティといった空間の少ない車にも搭載できる。
上記の実施形態はあくまでも例示に過ぎず、本実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。例えば、図1に示す駆動力調整装置10では、逆回転機構5が左側の出力軸13に接続された構造となっているが、右側の出力軸14に接続してもよい。
2 モータ
3 左軸
4 右軸
5 逆回転機構
6 切替機構
7 第一ギヤ列
8 第二ギヤ列
10 駆動力調整装置
11 駆動ギヤ列
12 モータギヤ列
13 出力軸(一方の出力軸)
17 デフケース
Claims (5)
- デフケースに支持された差動歯車と左右一対の出力軸とを有し、車両の左軸及び右軸の間に介装される差動装置と、
前記差動装置に接続されるモータと、
前記差動装置における一方の前記出力軸に接続され、前記一方の前記出力軸と同一回転数の逆回転を生成する逆回転機構と、
前記左軸または前記右軸と前記一方の前記出力軸との間に介装されて動力伝達状態を制御する切替機構とを備え、
前記切替機構が、前記左軸または前記右軸を前記一方の前記出力軸に接続する第一状態と、前記左軸または前記右軸を前記差動装置及び前記逆回転機構に対して非接続にする第二状態と、前記左軸または前記右軸を前記逆回転機構に接続する第三状態とを有し、
前記差動装置の前記一方及び他方の前記出力軸が、前記左軸及び前記右軸と同軸とされ、
前記逆回転機構が、前記差動装置よりも前記一方の前記出力軸側に配置され、
前記モータが、前記差動装置よりも前記他方の前記出力軸側に位置して、前記左軸及び前記右軸と同軸に配置される
ことを特徴とする、駆動力調整装置。 - 前記逆回転機構が、前記一方の前記出力軸に平行な回転軸を有する複数の歯車を含む第一ギヤ列及び第二ギヤ列を有するとともに、前記第二ギヤ列の減速比が前記第一ギヤ列の減速比の逆数の符号を反転させた値に設定される
ことを特徴とする、請求項1記載の駆動力調整装置。 - 前記逆回転機構が、前記左軸及び前記右軸と同軸に配置された遊星歯車機構を有し、
前記切替機構が、前記左軸または前記右軸と前記遊星歯車機構との間で前記遊星歯車機構と同軸に配置される
ことを特徴とする、請求項1記載の駆動力調整装置。 - 前記遊星歯車機構が、前記出力軸に接続されたサンギヤと、回転が拘束されたリングギヤと、前記サンギヤに噛合する第一プラネタリギヤと、前記第一プラネタリギヤと前記リングギヤとに噛合する第二プラネタリギヤと、前記サンギヤと同軸に回転可能とされて前記第一プラネタリギヤ及び前記第二プラネタリギヤの回転軸を支持するキャリアと、を有し、
前記切替機構が、前記左軸または前記右軸と前記キャリアとの間の動力伝達経路を断接する第一クラッチと、前記左軸または前記右軸と前記サンギヤとの間の動力伝達経路を断接する第二クラッチと、を有する
ことを特徴とする、請求項3記載の駆動力調整装置。 - 前記モータと前記差動装置との間に介装され、前記差動装置に入力される駆動力の減速比を調整する駆動ギヤ列と、
前記駆動ギヤ列と前記モータとの間に介装され、前記駆動ギヤ列に入力される駆動力の減速比を調整するとともに、前記モータの回転軸を前記左軸及び前記右軸と同軸に配置するモータギヤ列とをさらに備える
ことを特徴とする、請求項1~4のいずれか1項に記載の駆動力調整装置。
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