特許 6981643 車軸駆動装置およびハイブリッド車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6981643

(24)【登録日】2021年11月22日

(45)【発行日】2021年12月15日

(54)【発明の名称】車軸駆動装置およびハイブリッド車両

(51)【国際特許分類】

   B60K 6/365 20071001AFI20211202BHJP

   B60K 6/48 20071001ALI20211202BHJP

   B60K 6/543 20071001ALI20211202BHJP

   B60K 6/40 20071001ALI20211202BHJP

   F16H 3/72 20060101ALI20211202BHJP

【ＦＩ】

   B60K6/365ZHV

   B60K6/48

   B60K6/543

   B60K6/40

   F16H3/72 A

【請求項の数】5

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2017-153475(P2017-153475)

(22)【出願日】2017年8月8日

(65)【公開番号】特開2019-31201(P2019-31201A)

(43)【公開日】2019年2月28日

【審査請求日】2020年4月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000125853

【氏名又は名称】株式会社 神崎高級工機製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110002217

【氏名又は名称】特許業務法人矢野内外国特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】井上 佑

(72)【発明者】

【氏名】橋間 弘明

(72)【発明者】

【氏名】東泊 良隆

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 文彰

(72)【発明者】

【氏名】荒田 雅人

(72)【発明者】

【氏名】西澤 尚史

(72)【発明者】

【氏名】山根 孔雅

【審査官】 清水 康

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−３１３４０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−００１５６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１１６６６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−０８７８２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／００９２３２８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１７／０１５１８６５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平１０−０７５５０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２０３２９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２２３３９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｋ ６／２０ − ６／５４７

Ｂ６０Ｗ １０／００ − １０／３０

Ｂ６０Ｗ ２０／００ − ２０／５０

Ｂ６０Ｌ １／００ − ３／１２

Ｂ６０Ｌ ７／００ − １３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００ − １５／４２

Ｂ６０Ｌ ５０／００ − ５８／４０

Ｆ１６Ｈ ３／７２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンの動力が入力可能な第一回転軸と、
モータの動力が入力可能であり、かつ、ジェネレータとしての前記モータに対して動力を出力可能な第二回転軸と、
車輪の駆動軸に対して動力を出力可能な第三回転軸と、
前記第一回転軸と前記第二回転軸と前記第三回転軸とを互いに動力伝達可能に連係させる連係手段と、
前記連係手段の入出力系統を人為的に切り替え可能とする入出力切り替え手段と、を備え、
前記連係手段は、前記入出力切り替え手段によって、
前記エンジンの動力のみを前記第三回転軸から出力する第一モードと、
前記モータの動力のみを前記第三回転軸から出力する第二モードと、
前記エンジンと前記モータの動力を合わせて前記第三回転軸から出力する第三モードと、
前記エンジンの動力を前記第二回転軸から前記モータに出力する第四モードと、
を切り替え可能に構成され、
前記連係手段は、
前記第一回転軸と連係するインターナルギアと、前記第二回転軸と連係するサンギアと、前記インターナルギアと前記サンギアに噛合する複数のプラネタリギアと、前記複数のプラネタリギアを支持し前記第三回転軸と連係するプラネタリキャリアと、を有する遊星歯車機構として構成され、
前記入出力切り替え手段は、
前記第一回転軸上に設けられ、前記エンジンからの動力伝達を断接可能とするクラッチと、
前記インターナルギアを固定可能に構成され、前記インターナルギアを固定することにより前記第一回転軸を回転不能に固定可能な第一ブレーキと、
前記サンギアを固定可能に構成され、前記サンギアを固定することにより前記第二回転軸を回転不能に固定可能な第二ブレーキと、を有し、前記クラッチと前記第一ブレーキと前記第二ブレーキと、をそれぞれ独立して入切可能に構成され、
前記入出力切り替え手段により、前記クラッチを入、前記第一ブレーキを切、前記第二ブレーキを入とし、前記エンジンの動力のみを前記第三回転軸から出力する前記第一モードに切り替え可能とした、
ことを特徴とする車軸駆動装置。

【請求項2】

前記入出力切り替え手段により、前記クラッチを切、前記第一ブレーキを入、前記第二ブレーキを切とし、前記モータの動力のみを前記第三回転軸から出力する前記第二モードに切り替え可能とした、
ことを特徴とする請求項１に記載の車軸駆動装置。

【請求項3】

前記入出力切り替え手段により、前記クラッチを入、前記第一ブレーキを切、前記第二ブレーキを切とし、前記エンジンと前記モータの動力を合わせて前記第三回転軸から出力する前記第三モードに切り替え可能とした、
ことを特徴とする請求項１に記載の車軸駆動装置。

【請求項4】

請求項１に記載の車軸駆動装置を備えたハイブリッド車両であって、
前記第三回転軸を回転不能に固定可能な第三ブレーキをさらに備え、
前記入出力切り替え手段により、前記クラッチを入、前記第一ブレーキを切、前記第二ブレーキを切とし、かつ、前記第三ブレーキを入とし、前記第三回転軸を回転不能に固定することによって、
前記エンジンの動力を前記第二回転軸から前記モータに出力する前記第四モードに切り替え可能とした、
ことを特徴とするハイブリッド車両。

【請求項5】

請求項１に記載の車軸駆動装置を備えたハイブリッド車両であって、
前記エンジンと前記第一回転軸との間に無段変速装置をさらに備え、
前記無段変速装置によって、
前記エンジンの動力を変速して前記第一回転軸に入力する、
ことを特徴とするハイブリッド車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車軸駆動装置とこれを有するハイブリッド車両の技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、原野、不整地、沼地やぬかるみ等の走行に適したハイブリッド車両であるユーティリティービークル（以下、「ＵＴＶ」と呼ぶ）が知られている。
ＵＴＶは、軽量な本体フレームと、四輪駆動を実現する車軸駆動装置を備える構成が一般的に知られており、不整地等における高い走破性が実現されている。
そして、このようなＵＴＶに搭載可能な車軸駆動装置として、エンジンの動力をモータで補助（以下、アシストとも言う）する構成としたハイブリッド車両用の車軸駆動装置が開発されるに至っており、例えば、以下に示す特許文献１にその技術が開示されている。

【0003】

特許文献１に開示されている従来のハイブリッド車両用の車軸駆動装置では、セレクトＳＷによって、エンジンで後輪を駆動し、モータで前輪を駆動して走行するＡＷＤモードと、モータで前輪のみを駆動して走行するＥＶモードと、エンジンで後輪を駆動し、モータでエンジンの駆動力を補助して走行するアシストモードと、エンジンでモータを駆動して発電を行う回生モードと、を選択可能としている。
そして、このような従来のハイブリッド車両用の車軸駆動装置では、使用状況に合わせて運転者が走行モードを選択し切り替えることを可能にしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７−０８７８２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に示される従来の車軸駆動装置では、エンジンだけを使って走行することができないため、例えば、モータが故障した場合やバッテリーが完全に消耗してしまった場合等には、走行不能に陥るおそれがあった。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、斯かる現状の課題に鑑みてなされたものであり、種々の走行モードを切り替え可能であり、エンジンのみで走行可能なモードを備えた車軸駆動装置およびこれを有するハイブリッド車両を提供することを目的としている。

【0007】

即ち、本発明に係る車軸駆動装置は、エンジンの動力が入力可能な第一回転軸と、モータの動力が入力可能であり、かつ、ジェネレータとしての前記モータに対して動力を出力可能な第二回転軸と、車輪の駆動軸に対して動力を出力可能な第三回転軸と、前記第一回転軸と前記第二回転軸と前記第三回転軸とを互いに動力伝達可能に連係させる連係手段と、前記連係手段の入出力系統を人為的に切り替え可能とする入出力切り替え手段と、を備え、前記連係手段は、前記入出力切り替え手段によって、前記エンジンの動力のみを前記第三回転軸から出力する第一モードと、前記モータの動力のみを前記第三回転軸から出力する第二モードと、前記エンジンと前記モータの動力を合わせて前記第三回転軸から出力する第三モードと、前記エンジンの動力を前記第二回転軸から前記モータに出力する第四モードと、を切り替え可能に構成され、前記連係手段は、前記第一回転軸と連係するインターナルギアと、前記第二回転軸と連係するサンギアと、前記インターナルギアと前記サンギアに噛合する複数のプラネタリギアと、前記複数のプラネタリギアを支持し前記第三回転軸と連係するプラネタリキャリアと、を有する遊星歯車機構として構成され、前記入出力切り替え手段は、前記第一回転軸上に設けられ、前記エンジンからの動力伝達を断接可能とするクラッチと、前記インターナルギアを固定可能に構成され、前記インターナルギアを固定することにより前記第一回転軸を回転不能に固定可能な第一ブレーキと、前記サンギアを固定可能に構成され、前記サンギアを固定することにより前記第二回転軸を回転不能に固定可能な第二ブレーキと、を有し、前記クラッチと前記第一ブレーキと前記第二ブレーキと、をそれぞれ独立して入切可能に構成され、前記入出力切り替え手段により、前記クラッチを入、前記第一ブレーキを切、前記第二ブレーキを入とし、前記エンジンの動力のみを前記第三回転軸から出力する前記第一モードに切り替え可能としたことを特徴とする。
このような構成によれば、走行場所の状態や、車両の使用用途に合わせて、運転者が人為的に走行モードを切り替えることができる。これにより、状況に応じた最適な走行モードを容易に選択することができる。また、運転モードの切り替えを容易に行うことができる。また、ハイブリッド車両において、エンジンの動力のみで走行することができる。

【0010】

また、本発明に係る車軸駆動装置は、前記入出力切り替え手段により、前記クラッチを切、前記第一ブレーキを入、前記第二ブレーキを切とし、前記モータの動力のみを前記第三回転軸から出力する前記第二モードに切り替え可能としたことを特徴とする。
このような構成によれば、ハイブリッド車両において、モータの動力のみで走行することができる。

【0011】

また、本発明に係る車軸駆動装置は、前記入出力切り替え手段により、前記クラッチを入、前記第一ブレーキを切、前記第二ブレーキを切とし、前記エンジンと前記モータの動力を合わせて前記第三回転軸から出力する前記第三モードに切り替え可能としたことを特徴とする。
このような構成によれば、ハイブリッド車両において、エンジンとモータの動力を合わせて走行することができる。

【0012】

また、本発明に係るハイブリッド車両は、請求項１または請求項２に記載の車軸駆動装置を備えたものであって、前記第三回転軸を回転不能に固定可能な第三ブレーキをさらに備え、前記入出力切り替え手段により、前記クラッチを入、前記第一ブレーキを切、前記第二ブレーキを切とし、かつ、前記第三ブレーキを入とし、前記第三回転軸を回転不能に固定することによって、前記エンジンの動力を前記第二回転軸から前記モータに出力する前記第四モードに切り替え可能としたことを特徴とする。
このような構成によれば、エンジンの動力によりモータで発電し、バッテリーを充電することができる。

【0013】

また、本発明に係るハイブリッド車両は、請求項１または請求項２に記載の車軸駆動装置を備えたものであって、前記エンジンと前記第一回転軸との間に無段変速装置をさらに備え、前記無段変速装置によって、前記エンジンの動力を変速して前記第一回転軸に入力することを特徴とする。
このような構成によれば、エンジンの動力で駆動するモードにおいて、変速幅を広くすることができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

【0015】

本発明に係る車軸駆動装置およびこれを有するハイブリッド車両によれば、種々の走行モードを切り替え可能であり、エンジンのみで走行可能なモードを備えた車軸駆動装置およびこれを有するハイブリッド車両を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態に係る車軸駆動装置を備えたハイブリッド車両の全体構成を示す側面模式図。

【図2】本発明の一実施形態に係る車軸駆動装置を備えたハイブリッド車両の全体構成を示す平面模式図。

【図3】本発明の一実施形態に係る車軸駆動装置の全体構成を示す模式図。

【図4】本発明の一実施形態に係る車軸駆動装置の全体構成を示す側面視模式図。

【図5】車軸駆動装置における各軸の位置関係を示す模式図（その１）、（Ａ）Ｐ−Ｐ断面の位置を示す模式図、（Ｂ）Ｑ−Ｑ断面の位置を示す模式図。

【図6】図５（Ａ）のＰ−Ｐ断面における車軸駆動装置を示す断面詳細図。

【図7】図５（Ｂ）のＱ−Ｑ断面における車軸駆動装置を示す断面詳細図。

【図8】車軸駆動装置における各軸の位置関係を示す模式図（その２）、（Ａ）Ｒ−Ｒ断面の位置を示す模式図、（Ｂ）Ｓ−Ｓ断面の位置を示す模式図。

【図9】図８（Ａ）のＲ−Ｒ断面における車軸駆動装置を示す断面詳細図。

【図10】図８（Ｂ）のＳ−Ｓ断面における車軸駆動装置を示す断面詳細図。

【図11】本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両用車軸駆動装置における運転モード切り替え手段の説明図、（Ａ）運転モード切り替え手段の構成を示す図、（Ｂ）各運転モードにおける各部の動作状況を示す図。

【図12】本発明の一実施形態に係る車軸駆動装置を備えたＵＴＶにおける油圧回路の構成を示す模式図。

【図13】本発明の別実施形態に係る車軸駆動装置の全体構成を示す模式図。

【図14】ハイブリッド車両用車軸駆動装置を備えたＵＴＶにおけるエンジンモードの説明図、（Ａ）エンジンモードにおける各部の切り替え状態を示す図、（Ｂ）エンジンモードにおける各部への動力伝達状況を示す模式図。

【図15】ハイブリッド車両用車軸駆動装置を備えたＵＴＶにおけるＥＶモードの説明図、（Ａ）ＥＶモードにおける各部の切り替え状態を示す図、（Ｂ）ＥＶモードにおける各部への動力伝達状況を示す模式図。

【図16】ハイブリッド車両用車軸駆動装置を備えたＵＴＶにおけるＰＯＷＥＲモードの説明図、（Ａ）ＰＯＷＥＲモードにおける各部の切り替え状態を示す図、（Ｂ）ＰＯＷＥＲモードにおける各部への動力伝達状況を示す模式図。

【図17】ハイブリッド車両用車軸駆動装置を備えたＵＴＶにおける回生モードの説明図、（Ａ）回生モードにおける各部の切り替え状態を示す図、（Ｂ）回生モードにおける各部への動力伝達状況を示す模式図。

【図18】ハイブリッド車両用車軸駆動装置を備えたＵＴＶにおける後進時のＥＶモードの説明図、（Ａ）後進時のＥＶモードにおける各部の切り替え状態を示す図、（Ｂ）後進時のＥＶモードにおける各部への動力伝達状況を示す模式図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

次に、発明を実施するための最良の形態を説明する。
まず、本発明の第一の実施形態に係る車軸駆動装置を備えるユーティリティビークル（ＵＴＶ）の全体構成について説明する。
図１および図２に示すように、ＵＴＶ１００は、機体フレーム１０１上にプラットフォーム１０１ａが配設され、このプラットフォーム１０１ａの前方にフロントカバー１０１ｂが配設されている。プラットフォーム１０１ａより後部の機体フレーム１０１は、一段高く形成されており、この一段高く形成された機体フレーム１０１の前端に運転席１０２が配設され、この運転席１０２の後方に荷台１０３が配設されている。機体フレーム１０１の前後には、それぞれ左右一対の前輪１０４・１０４及び後輪１０５・１０５が懸架されており、フロントカバー１０１ｂの上部には、前輪１０４・１０４を操舵するためのステアリングハンドル１０６が配設されている。

【0018】

そして、機体フレーム１０１の荷台１０３下方には、エンジン１２０が配設されている。エンジン１２０は、防振ゴムを介して機体フレーム１０１に弾性的に支持（防振マウント）されている。エンジン１２０からは、水平側方に出力軸１２０ａが突設され、この出力軸１２０ａが、エンジン１２０の側方に配設されている主変速機であるベルト式自動無段変速機（以下、「ＣＶＴ」と呼ぶ）１２１に連結されている。

【0019】

ＣＶＴ１２１は、エンジン１２０の出力軸１２０ａに固設されている入力プーリ１２２と、エンジン側入力軸３に固設されている出力プーリ１２３と、入力プーリ１２２と出力プーリ１２３とに巻回されているＶベルト１２４とを備えている。入力プーリ１２２は、割プーリとされており、Ｖベルト１２４が巻回されている入力プーリ１２２の溝幅が、エンジン１２０（出力軸１２０ａ）の回転数に伴って変化される。入力プーリ１２２の溝幅が変化することにより、出力軸１２０ａとエンジン側入力軸３との間でＶベルト１２４が移動されて、入力プーリ１２２と出力プーリ１２３との間のギア比が変化される。例えば、エンジン１２０の回転数が低いほど、入力プーリ１２２の溝幅が拡幅され、減速比が増大される。

【0020】

そして、エンジン１２０の後方であって、ＣＶＴ１２１の側方には、本発明の一実施形態に係る車軸駆動装置１が配設されている。
図２および図３に示すように、車軸駆動装置１は、エンジン側入力軸３と、ミッションケース４と、デフギア機構５と、左右一対の後輪駆動軸６・６と、モータ側入力軸１０と、出力軸１２と、前輪駆動軸たるＰＴＯ軸１４と、遊星歯車機構２０等を備えており、ミッションケース４内に、デフギア機構５、出力軸１２と、遊星歯車機構２０等が収納されている。

【0021】

ミッションケース４は、エンジン１２０と同じく防振ゴムを介して機体フレーム１０１に弾性的に支持（防振マウント）されている。また、ミッションケース４からは、前輪１０４・１０４に駆動力を伝達するための動力取出（以後「ＰＴＯ」）軸１４が前方に突設されており、該ＰＴＯ軸１４は出力軸１２に連結されている。
また、ミッションケース４は、第一ケース４ａと第二ケース４ｂに分割可能に構成されている。さらに、ミッションケース４は、内部に収容される各軸部材を支持するための軸受板４ｃを備えている。

【0022】

また、図１に示す如く、ＵＴＶ１００のフロントカバー１０１ｂの内側には、電動モータ１３０（図２参照）を作動させる動力源となるバッテリー１９０が配置されている。
即ち、ＵＴＶ１００では、機体フレーム１０１の後方側ではなく、前方側にバッテリー１９０を配置する構成としている。
ＵＴＶ１００では、車軸駆動装置１やエンジン１２０のような重量物が機体後方側に配置されているが、重量物であるバッテリー１９０を機体前方側に配置することによって、ＵＴＶ１００における前後方向の重量配分の偏りが緩和される。例えば、ＵＴＶ１００における前後方向の重量配分が後方側に偏っていると、後輪１０５がぬかるみに嵌ったとき（スタック時）に、脱出することが困難になるが、バッテリー１９０を機体前方側に配置して、ＵＴＶ１００における前後方向の重量配分の偏りを緩和することによって、ぬかるみからの脱出が容易になる。

【0023】

図２に示す如く、左右一対の後輪駆動軸６・６は、デフギア機構５によって差動連結されている。後輪駆動軸６には、ユニバーサルジョイント１０７及び伝動軸１０８を介して、後輪１０５が連結されている。

【0024】

図１および図２に示す如く、機体フレーム１０１の前方に配置されたフロントカバー１０１ｂの下方には、前側ケース５０が支持されており、この前側ケース５０には、左右一対の前差動出力軸５１・５１が支持されているとともに、この左右一対の前差動出力軸５１・５１を差動連結するデフギア機構５２が収納されている。前差動出力軸５１には、ユニバーサルジョイント１０９及び伝動軸１１０を介して、前輪１０４・１０４のそれぞれの車軸が連結されている。

【0025】

左右一対の前輪１０４・１０４の車軸同士は、タイロッド５３により連結されており、このタイロッド５３はステアリングハンドル１０６（図１参照）に連結されている。このような構成によって、ステアリングハンドル１０６の回動操作により、タイロッド５３を介して左右一対の前輪１０４が左右に回動されて、ＵＴＶ１００が操舵される。前側ケース５０の後方からは、デフギア機構５２の入力軸５２ａが水平後方に突設されており、この入力軸５２ａとミッションケース４から突設されているＰＴＯ軸１４とが、ＰＴＯ軸１４より同一軸心上にて延設される伝動軸１１４、ユニバーサルジョイント１１１、伝動軸１１２、ユニバーサルジョイント１１３を介して連結されている。

【0026】

また、ＵＴＶ１００は、停車状態を保持するためのブレーキとして、左右一対の走行ブレーキ１１５・１１６を備えている。走行ブレーキ１１５・１１６は、それぞれ後輪駆動軸６・６を回転不能に固定することができるブレーキであり、図１に示すブレーキペダル１１７を踏み込んで作動させることによって、後輪１０５・１０５を回転不能とすることができる。
さらに、走行ブレーキ１１５・１１６は、図１に示す前後進切替レバー１１８とも連動連係しており、前後進切替レバー１１８が「Ｎ（ニュートラル）」に切り替えられたときに自動的に作動し、駐車状態を保持するためのブレーキである駐車ブレーキとしても機能するように構成されている。

【0027】

このように、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両であるＵＴＶ１００は、エンジン１２０とエンジン側入力軸３との間に無段変速装置であるＣＶＴ１２１をさらに備えており、ＣＶＴ１２１によって、エンジン１２０の動力を変速してエンジン側入力軸に出力する構成としている。このような構成によれば、エンジン１２０で駆動するモードにおける変速幅を広くすることができる。

【0028】

次に、本発明の一実施形態に係る車軸駆動装置１の構成について、図３〜図１０を用いてさらに詳細に説明する。
図３に示す車軸駆動装置１は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両用の車軸駆動装置であり、ハイブリッド車両であるＵＴＶ１００に搭載される。

【0029】

車軸駆動装置１は、該車軸駆動装置１における第一の回転軸であるエンジン側入力軸３と、第二の回転軸であるモータ側入力軸１０と、第三の回転軸である出力軸１２と、遊星歯車機構２０と、を備えている。

【0030】

ここで、遊星歯車機構２０について、説明する。
図３〜図１０に示すように、遊星歯車機構２０は、エンジン側入力軸３とモータ側入力軸１０と出力軸１２との間で、相互の動力伝達を可能としつつ連係させる連係手段であり、インターナルギア２１、サンギア２２、複数のプラネタリギア２３・２３・・・、プラネタリキャリア２４を備えている。

【0031】

インターナルギア２１は、外周方向に沿って外側伝達ギア２１ａが形成されるとともに、内周方向に沿って内側伝達ギア２１ｂが形成されている。

【0032】

サンギア２２は、円筒状の軸部２２ａと、該軸部２２ａの一端部に形成された第一伝達ギア２２ｂと、軸部２２ａの他端部に形成された第二伝達ギア２２ｃと、を備えている。サンギア２２は、軸部２２ａの内側に、ベアリングを介して出力軸１２が挿通されており、出力軸１２と同一の軸心回りに回転可能に構成されている。
サンギア２２の第一伝達ギア２２ｂは、インターナルギア２１の内側伝達ギア２１ｂと複数のプラネタリギア２３・２３・・・に噛合している。また、サンギア２２の第二伝達ギア２２ｃは、中間軸１１の第二伝達ギア１１ｂに噛合している。

【0033】

複数のプラネタリギア２３・２３・・・は、プラネタリキャリア２４の外周部において、出力軸１２の軸心を中心として放射状に均等配置されて、プラネタリキャリア２４によって、自転および公転自在に軸支されている。

【0034】

複数のプラネタリギア２３・２３・・・は、インターナルギア２１の内側伝達ギア２１ｂと噛合されており、かつ、サンギア２２の第一伝達ギア２２ｂと噛合されている。このような構成によって、複数のプラネタリギア２３・２３・・・は、インターナルギア２１及び／又はサンギア２２が出力軸１２回りに回転されることによって、その回転状況に応じて出力軸１２回りに変位され、その変位がプラネタリキャリア２４によって回転力として出力軸１２へ出力されるように構成されている。

【0035】

エンジン側入力軸３は、エンジン１２０の動力を車軸駆動装置１に入力するための軸であり、一端部に後述のクラッチ３３を介してＣＶＴ１２１の出力プーリ１２３が固定されており、他端部に伝達ギア３ａが形成されている。そして、エンジン側入力軸３は、伝達ギア３ａが、インターナルギア２１の外側伝達ギア２１ａと噛合しており、これにより、遊星歯車機構２０と連係している。

【0036】

モータ側入力軸１０は、電動モータ１３０の動力を車軸駆動装置１に入力するための軸であり、一端部に電動モータ１３０の回転軸１３０ａが連結されており、他端部に伝達ギア１０ａが形成されている。

【0037】

また、車軸駆動装置１においては、モータ側入力軸１０と遊星歯車機構２０の間に、中間軸１１を配置している。
中間軸１１は、一端部に第一伝達ギア１１ａが形成されており、他端部に第二伝達ギア１１ｂが形成されている。そして、中間軸１１の第一伝達ギア１１ａは、モータ側入力軸１０の伝達ギア１０ａに噛合している。そして、モータ側入力軸１０は、伝達ギア１０ａが、中間軸１１の第一伝達ギア１１ａに噛合しており、さらに、中間軸１１は、第二伝達ギア１１ｂが、サンギア２２と一体的に構成されている第二伝達ギア２２ｃに噛合している。このような構成により、電動モータ１３０から出力された動力が、モータ側入力軸１０、中間軸１１を介して、サンギア２２に伝達される。即ち、車軸駆動装置１においては、モータ側入力軸１０は、遊星歯車機構２０と連係可能に構成されている。

【0038】

尚、モータ側入力軸１０は、電動モータ１３０をジェネレータ（発電機）として機能させる場合には、エンジン１２０から出力された動力を電動モータ１３０へ出力する出力軸としての役割を果たす。

【0039】

尚、車軸駆動装置１に用いる電動モータ１３０としては、ＳＲ（Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ）モータ、ＡＣモータ、ＤＣモータ、ＰＭ（Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）モータ等種々の種類のモータを採用することが可能であり、ＵＴＶ１００の種類、用途、所望する性能等に応じて、適宜モータの種類、容量等を選択する。

【0040】

出力軸１２は、エンジン１２０及び／又は電動モータ１３０から遊星歯車機構２０に入力された動力を、後輪駆動軸６・６および前輪駆動軸たるＰＴＯ軸１４へ出力する軸であり、一端部に伝達ギア１２ａが形成され、他端部にベベルギア１２ｂが形成されている。伝達ギア１２ａは、デフギア機構５のデフケース５ａに設けられたリングギア５ｂに噛合しており、デフギア機構５を介して、出力軸１２に伝達された動力が、後輪駆動軸６・６およびＰＴＯ軸１４へ出力される。

【0041】

尚、図１０に示すように、デフギア機構５は、デフロック機構６０を備えている。デフロック機構６０は、左右一対の後輪駆動軸６・６を、差動可能な状態と差動不能な状態に切り替える機構であり、デフロックスライダ６１等により構成される。

【0042】

デフロックスライダ６１は、図１０における右側の後輪駆動軸６上において、該後輪駆動軸６の軸方向に変位可能に設けられており、デフケース５ａに対面する側の端部において、凸部６２が形成されている。また、デフケース５ａの凸部６２に対面する位置には、凸部６２を挿通可能な凹部５ｃが形成されている。

【0043】

デフロック機構６０は、図示しないピストンによって、デフロックスライダ６１を凸部６２が凹部５ｃに挿通される位置（デフロック位置）に変位させることで、右側の後輪駆動軸６をデフケース５ａに固定することができ、これにより、後輪駆動軸６・６を差動不能な状態とする。また、デフロック機構６０は、デフロックスライダ６１を、図示しないピストンによって、凸部６２が凹部５ｃに挿通されない位置（図１０に示すデフロック解除位置）に変位させることで、後輪駆動軸６・６を差動可能な状態とする。

【0044】

そして、出力軸１２には、伝達ギア１２ａとベベルギア１２ｂの間の中途部において、プラネタリキャリア２４が固定されており、これにより、出力軸１２と遊星歯車機構２０が連係されている。

【0045】

このように、車軸駆動装置１では、エンジン側入力軸３、モータ側入力軸１０、出力軸１２の各軸が、遊星歯車機構２０によって互いに動力伝達が可能な状態で連係されている。

【0046】

また、出力軸１２の他端部には、ベベルギア１２ｂが固定されている。そして、ベベルギア１２ｂには、ＰＴＯ軸１４の後端部に配置されたベベルギア１５が噛合されており、出力軸１２から出力される動力が、ベベルギア１２ｂとベベルギア１５によって９０度方向転換された後に、ＰＴＯ軸１４に伝達されるように構成している。

【0047】

尚、本実施形態では、エンジン側入力軸３とモータ側入力軸１０と出力軸１２を連係させる連係手段として、遊星歯車機構２０を採用しているが、連係手段の構成はこれに限定されず、他の構成の連係手段を採用することも可能である。連係手段としては、例えば、複数のクラッチを備え、複数のクラッチの入切を切り替えることで、動力の入出力系統を切り替える構成のものを採用してもよい。

【0048】

ここで、入出力切り替え部３０について、説明する。
車軸駆動装置１は、図１１（Ａ）に示すように、入出力系統を切り替えるための手段である入出力切り替え部３０を備えている。入出力切り替え部３０は、操作部３１と、ＥＣＵ３２と、出力部たるクラッチ３３、第一ブレーキ３４、第二ブレーキ３５と、を備えている。

【0049】

操作部３１は、ステアリングハンドル１０６近傍のダッシュボード上に配置され、ＵＴＶ１００の運転者が運転モードの切り替えのために、人為的に操作する部位である。本実施形態で示す操作部３１は、運転者がつまみを回すことで運転モードを切り替え可能としたセレクトスイッチの態様を有している。

【0050】

ＥＣＵ３２は、操作部３１の操作に応じて、出力部たる各部位に指令信号を出力する機器である。ＥＣＵ３２には、入出力切り替え部３０の出力部の他、エンジン１２０と電動モータ１３０も接続されており、操作部３１の操作に応じて、ＥＣＵ３２からエンジン１２０と電動モータ１３０に対して、直接運転信号を出力する構成としている。

【0051】

クラッチ３３は、図３〜図１０に示すように、エンジン１２０からエンジン側入力軸３に入力される動力を断接するための機構であり、エンジン側入力軸３の中途部（出力プーリ１２３と伝達ギア３ａの間の部位）に配設されており、ＥＣＵ３２からの出力によって、入切を切り替え可能に構成される。即ち、クラッチ３３は、出力プーリ１２３からエンジン側入力軸３に入力されるエンジン１２０の動力を、エンジン側入力軸３において断接可能としている。

【0052】

クラッチ３３は、油圧クラッチであり、それぞれ摩擦板を含む部材である第一部材３３ａと第二部材３３ｂを備えている。
そして、クラッチ３３を「入」とすると、油圧力によって第一部材３３ａと第二部材３３ｂが係合され、これにより、エンジン側入力軸３において伝達ギア３ａが一体化され、動力が伝達可能な状態となるように構成されている。尚、本実施形態では、クラッチ３３として油圧クラッチを採用しているが、電磁クラッチ等のその他の構造のクラッチを採用しても良い。

【0053】

第一ブレーキ３４は、遊星歯車機構２０のインターナルギア２１を固定するための部位であり、図１１（Ａ）に示すように、ＥＣＵ３２からの出力によって、入切を切り替え可能に構成される。

【0054】

また、図３〜図１０に示すように、第二ブレーキ３５は、遊星歯車機構２０のサンギア２２を固定するための部位であり、図１１（Ａ）に示すように、ＥＣＵ３２からの出力によって、入切を切り替え可能に構成される。

【0055】

ここで、クラッチ３３および第一・第二ブレーキ３４・３５を作動させる油圧回路の構成について、図１２を用いて説明する。
図１２に示す如く、車軸駆動装置１を備えたＵＴＶ１００（図１参照）は、クラッチ３３および第一・第二ブレーキ３４・３５の作動油を供給するための油圧ユニット１４０を備えている。油圧ユニット１４０は、電動油圧ポンプ１４１と、作動油の供給状態を切り替えるためのバルブユニット１５０を備えており、電動油圧ポンプ１４１とバルブユニット１５０は、穿設孔や配管等により構成された油路１６０によって接続されている。

【0056】

油圧ユニット１４０は、ミッションケース４近傍の機体フレーム１０１内に配置されており、ミッションケース４の下部（オイルパン）に貯溜される作動油を、オイルフィルタ１４２を介して電動油圧ポンプ１４１により吸い上げて、油路１６０を介してバルブユニット１５０に供給する。

【0057】

バルブユニット１５０は、複数の方向制御弁１５１・１５２・１５３および複数のリリーフ弁１５４・１５５によって構成されている。バルブユニット１５０の一次側に位置する油路１６０上には、クラッチ３３へ供給する作動油の圧力を設定するための第一リリーフ弁１５４を設けており、さらに、第一リリーフ弁１５４の二次側の油路１６０上には、クラッチ３３および各ブレーキ３４・３５に供給する潤滑油の圧力を設定するための第二リリーフ弁１５５を設けている。そして、第一リリーフ弁１５４と第二リリーフ弁１５５の間の油路１６０には、潤滑油路１６１が接続されており、潤滑油路１６１によって、クラッチ３３および第一・第二ブレーキ３４・３５に対して、潤滑油として作動油を供給する構成としている。また、第二リリーフ弁１５５によって、潤滑油路１６１内の作動油圧力を一定に保持することで、一定量の潤滑油をクラッチ３３および第一・第二ブレーキ３４・３５に常時供給する構成としている。

【0058】

第一の方向制御弁（以下、第一方向制御弁と呼ぶ）１５１は、クラッチ３３への作動油の供給を切り替えるための３ポートを有するノーマルクローズ型の方向制御弁であり、ＥＣＵ３２からの指令信号に応じて「ＯＮ（ソレノイドに通電された状態）」とされ、クラッチ３３に所定の圧力の作動油を供給可能な状態とされる。また、第一方向制御弁１５１は、ＥＣＵ３２からの指令信号に応じて「ＯＦＦ（ソレノイドに通電されない状態）」とされ、クラッチ３３への作動油の供給を遮断可能な状態とされる。

【0059】

第二の方向制御弁（以下、第二方向制御弁と呼ぶ）１５２は、第一ブレーキ３４への作動油の供給を切り替えるための３ポートを有するノーマルクローズ型の方向制御弁であり、ＥＣＵ３２からの指令信号に応じて「ＯＮ（ソレノイドに通電された状態）」とされ、第一ブレーキ３４に所定の圧力の作動油を供給可能な状態とされる。また、第二方向制御弁１５２は、ＥＣＵ３２からの指令信号に応じて「ＯＦＦ（ソレノイドに通電されない状態）」とされ、第一ブレーキ３４への作動油の供給を遮断可能な状態とされる。

【0060】

第三の方向制御弁（以下、第三方向制御弁と呼ぶ）１５３は、第二ブレーキ３５への作動油の供給を切り替えるための３ポートを有するノーマルクローズ型の方向制御弁であり、ＥＣＵ３２からの指令信号に応じて「ＯＮ（ソレノイドに通電された状態）」とされ、第二ブレーキ３５に所定の圧力の作動油を供給可能な状態とされる。また、第三方向制御弁１５３は、ＥＣＵ３２からの指令信号に応じて「ＯＦＦ（ソレノイドに通電されない状態）」とされ、第二ブレーキ３５への作動油の供給を遮断可能な状態とされる。

【0061】

さらに、入出力切り替え部３０は、図３〜図１０に示すように、ミッションケース４に回転不能に架設された支持軸３６、第一ブレーキギア３７、第二ブレーキギア３８、を備えている。
第一ブレーキギア３７は、支持軸３６上で回転可能に軸支されており、インターナルギア２１の外側伝達ギア２１ａと噛合している。第一ブレーキ３４は、第一ブレーキギア３７を回転不能に固定することができる油圧式のブレーキ手段であり、第一ブレーキ３４を「入」とすることによって、第一ブレーキギア３７に噛合する外側伝達ギア２１ａを、摩擦板を介して回転不能とすることができ、ひいては、インターナルギア２１を固定することができる。また、第一ブレーキ３４を「切」とすることによって、第一ブレーキギア３７に噛合する外側伝達ギア２１ａを回転可能とすることができる。

【0062】

また、第二ブレーキギア３８は、支持軸３６上で回転可能に軸支されており、サンギア２２と一体的に構成された第二伝達ギア２２ｃと噛合している。第二ブレーキ３５は、第二ブレーキギア３８を回転不能に固定することができる油圧式のブレーキ手段であり、第二ブレーキ３５を「入」とすることによって、第二ブレーキギア３８に噛合する第二伝達ギア２２ｃを回転不能とすることができ、ひいては、サンギア２２を固定することができる。また、第二ブレーキ３５を「切」とすることによって、第二ブレーキギア３８に噛合する第二伝達ギア２２ｃを、摩擦板を介して回転可能とすることができ、ひいてはサンギア２２を回転可能とすることができる。尚、本実施形態では、第一ブレーキ３４および第二ブレーキ３５を油圧ブレーキにより構成する場合を例示したが、電磁ブレーキにより構成してもよい。

【0063】

図３に示すように、遊星歯車機構２０は、インターナルギア２１を固定した場合、エンジン１２０の動力の伝達が遮断され、電動モータ１３０の動力のみが、遊星歯車機構２０に入力される状態となる。この場合、車軸駆動装置１は、サンギア２２に電動モータ１３０の動力が入力され、プラネタリキャリア２４からは、電動モータ１３０の動力のみが出力される。

【0064】

また、遊星歯車機構２０は、サンギア２２を固定した場合、電動モータ１３０の動力の伝達が遮断され、エンジン１２０の動力のみが、遊星歯車機構２０に入力される状態となる。この場合、車軸駆動装置１は、インターナルギア２１にエンジン１２０の動力が入力され、プラネタリキャリア２４からは、エンジン１２０の動力のみが出力される。

【0065】

さらに、遊星歯車機構２０は、後述するようにプラネタリキャリア２４を固定し、インターナルギア２１およびサンギア２２を回転可能とした場合、出力軸１２への動力の伝達が遮断され、エンジン１２０の動力がサンギア２２から出力されることとなり、モータ側入力軸１０からジェネレータたる電動モータ１３０に動力が伝達される。

【0066】

尚、ＵＴＶ１００では、図１３に示すような、出力軸１２を固定するための第三ブレーキ３９および第三ブレーキギア４０を備えた別実施形態に係る車軸駆動装置２を採用してもよく、駐車ブレーキを兼ねた走行ブレーキ１１５・１１６によらず、第三ブレーキ３９によって出力軸１２（即ち、プラネタリキャリア２４）を固定する構成としてもよい。この場合の車軸駆動装置２は、出力軸１２上に第三ブレーキギア４０に噛合するブレーキギア１２ｃを配置する構成とする。

【0067】

第三ブレーキギア４０は、支持軸３６上で回転可能に軸支されており、プラネタリキャリア２４と一体的に構成された出力軸１２のブレーキギア１２ｃと噛合している。第三ブレーキ３９は、第三ブレーキギア４０を回転不能に固定することができる油圧式のブレーキ手段であり、第三ブレーキ３９を「入」とすることによって、第三ブレーキギア４０に噛合するブレーキギア１２ｃを、摩擦板を介して回転不能とすることができ、ひいては、出力軸１２を固定することができる。また、第三ブレーキ３９を「切」とすることによって、第三ブレーキギア４０に噛合するブレーキギア１２ｃを回転可能とすることができ、ひいては出力軸１２を回転可能とすることができる。

【0068】

即ち、本発明の一実施形態に係る車軸駆動装置１における連係手段は、エンジン側入力軸３と連係するインターナルギア２１と、モータ側入力軸１０と連係するサンギア２２と、インターナルギア２１とサンギア２２に噛合する複数のプラネタリギア２３・２３・・・と、複数のプラネタリギア２３・２３・・・を支持し出力軸１２と連係するプラネタリキャリア２４と、を有する遊星歯車機構２０として構成され、入出力切り替え部３０は、エンジン側入力軸３上に設けられ、エンジン１２０からの動力伝達を断接可能とするクラッチ３３と、インターナルギア２１を固定可能に構成され、インターナルギア２１を固定することによりエンジン側入力軸３を回転不能に固定可能な第一ブレーキ３４と、サンギア２２を固定可能に構成され、サンギア２２を固定することによりモータ側入力軸１０を回転不能に固定可能な第二ブレーキ３５と、を有し、クラッチ３３と第一ブレーキ３４と第二ブレーキ３５と、をそれぞれ独立して入切可能に構成されるものである。
このような構成によれば、ＵＴＶ１００の運転モード切り替えを容易に行うことができる。

【0069】

次に、車軸駆動装置１を備えたＵＴＶ１００における各運転モードについて、図１１および図１４〜図１８を用いて説明する。

【0070】

車軸駆動装置１は入出力切り替え部３０を備えており、ＵＴＶ１００の運転席１０２（図１参照）の近傍において、図１１（Ａ）に示すようなモード切り替え用の操作部３１が配置されている。つまみ状のセレクトスイッチである操作部３１は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）３２に接続されており、運転者が操作部３１の回動位置を変更し、運転モードを選択することによって、その運転モードを選択した旨の指令信号が、ＥＣＵ３２に入力される構成としている。尚、本実施形態では、つまみ状の形態を有する操作部３１を例示しているが、操作部３１の形態はこれに限定されない。

【0071】

ＥＣＵ３２は、エンジン１２０、電動モータ１３０、クラッチ３３、第一ブレーキ３４と第二ブレーキ３５に接続されており、選択した運転モードに応じて、ＥＣＵ３２からエンジン１２０、電動モータ１３０、クラッチ３３、第一ブレーキ３４、第二ブレーキ３５に信号が送られて、各部位の入切を切り替える構成としている。

【0072】

車軸駆動装置１を備えたＵＴＶ１００は、図１１（Ｂ）に示すような５つの運転モード「エンジンモード、ＥＶモード、ＰＯＷＥＲモード、回生モード、ニュートラルモード」を切り替え可能に構成されており、ＥＣＵ３２には、各運転モードのときに、エンジン１２０、電動モータ１３０、クラッチ３３、第一ブレーキ３４、第二ブレーキ３５の各部位をどのような入切状態とするかという情報（図１１（Ｂ）に示す情報）が、予め記憶されている。

【0073】

ここではまず、第一のモードであるエンジンモードについて、図１１（Ａ）および図１４を用いて説明する。
ＵＴＶ１００は、図１１（Ａ）に示す前後進切替レバー１１８が「Ｆ（前進）」に切り替えられており、かつ、ブレーキペダル１１７が踏み込まれていない（即ち、駐車ブレーキたる走行ブレーキ１１５・１１６が「ＯＦＦ」である）ときに、運転者が操作部３１を人為的に「エンジン」の位置に回動させることによって、エンジンモードに切り替えられる。
エンジンモードは、全ての車輪（前輪１０４・１０４および後輪１０５・１０５（図１参照））をエンジン１２０の動力によって駆動して走行するモードである。エンジンモードでは、例えば、電動モータ１３０が故障したり、バッテリー１９０（図１参照）がバッテリー切れになって、電動モータ１３０による走行が不可能となったような場合でも、ＵＴＶ１００の走行を可能にすることができる。

【0074】

操作部３１でエンジンモードを選択した場合には、ＥＣＵ３２から出力される信号によって、図１４（Ａ）（Ｂ）に示すように、エンジン１２０が「入（ＯＮ）」、電動モータ１３０が「切（ＯＦＦ）」、クラッチ３３が「入」、第一ブレーキ３４が「切」、第二ブレーキ３５が「入」、という状態に切り替えられる。尚、「入」と「ＯＮ」は同じ意味であり、「切」と「ＯＦＦ」は同じ意味である。

【0075】

そして、エンジンモードを選択した場合、ＵＴＶ１００は、図１４（Ｂ）に示すように、前輪１０４・１０４と後輪１０５・１０５は、エンジン１２０のみを駆動源として駆動される。

【0076】

即ち、本発明の一実施形態に係る車軸駆動装置１では、入出力切り替え部３０により、クラッチ３３を「入」、第一ブレーキ３４を「切」、第二ブレーキ３５を「入」とし、エンジン１２０の動力のみを第三の回転軸たる出力軸１２から出力するエンジンモードに切り替え可能であり、ＵＴＶ１００において、エンジン１２０の動力のみで走行することを可能にしている。

【0077】

次に、第二のモードであるＥＶモードについて、図１１（Ａ）および図１５を用いて説明する。
ＵＴＶ１００は、図１１（Ａ）に示す前後進切替レバー１１８が「Ｆ（前進）」に切り替えられており、かつ、ブレーキペダル１１７が踏み込まれていない（即ち、駐車ブレーキたる走行ブレーキ１１５・１１６が「ＯＦＦ」である）ときに、運転者が操作部３１を人為的に「ＥＶ」の位置に回動させることによって、ＥＶモードに切り替えられる。
ＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）モードは、ＵＴＶ１００を完全な電気自動車として走行させるモードであり、前輪１０４・１０４と後輪１０５・１０５（図１参照）を電動モータ１３０のみで駆動して、静かに走行することを可能にするものである。ＥＶモードは、例えば、狩猟等の場面において、ＵＴＶ１００に乗車しながら、低速で静かに獲物の場所まで移動するような用途に特に適している。

【0078】

操作部３１でＥＶモードを選択した場合には、ＥＣＵ３２から出力される信号によって、図１５（Ａ）（Ｂ）に示すように、エンジン１２０が「切」、電動モータ１３０が「入」、クラッチ３３が「切」、第一ブレーキ３４が「切」、第二ブレーキ３５が「入」、という状態に切り替えられる。
そして、ＥＶモードを選択した場合、ＵＴＶ１００は、図１５（Ｂ）に示すように、電動モータ１３０のみを駆動源として、前輪１０４・１０４と後輪１０５・１０５が駆動される。

【0079】

そして、ＵＴＶ１００でＥＶモードを選択した場合には、エンジン１２０を停止させるため、高い静粛性が得られる。また、ＥＶモードでは、エンジン１２０を使用せずに完全な電気自動車として走行することができ、燃料が無くても、一定時間の走行が可能になり、またエンジン１２０の燃料の消費を抑えることもできる。

【0080】

即ち、本発明の一実施形態に係る車軸駆動装置１では、入出力切り替え部３０により、クラッチ３３を「切」、第一ブレーキ３４を「入」、第二ブレーキ３５を「切」とし、電動モータ１３０の動力のみを出力軸１２から出力するＥＶモードに切り替え可能であり、ＵＴＶ１００において、電動モータ１３０の動力のみで走行することを可能にしている。

【0081】

次に、第三のモードであるＰＯＷＥＲモードについて、図１１（Ａ）および図１６を用いて説明する。
ＵＴＶ１００は、図１１（Ａ）に示す前後進切替レバー１１８が「Ｆ（前進）」に切り替えられており、かつ、ブレーキペダル１１７が踏み込まれていない（即ち、駐車ブレーキたる走行ブレーキ１１５・１１６が「ＯＦＦ」である）ときに、運転者が操作部３１を人為的に「ＰＯＷＥＲ」の位置に回動させることによって、ＰＯＷＥＲモードに切り替えられる。
ＰＯＷＥＲモードは、エンジン１２０の駆動力を電動モータ１３０で補助するモードであり、より高い駆動力（牽引力）や加速力を得ることができ、また、ＣＶＴ１２１（図１参照）を用いた場合にみられる発進時のもたつきを解消することもできる。

【0082】

操作部３１でＰＯＷＥＲモードを選択した場合には、ＥＣＵ３２から出力される信号によって、図１６（Ａ）（Ｂ）に示すように、エンジン１２０と電動モータ１３０が、共に「入」に切り替えられ、クラッチ３３が「入」、第一ブレーキ３４が「入」、第二ブレーキ３５が「切」、という状態に切り替えられる。そして、このような切り替え状態では、エンジン１２０と電動モータ１３０の動力が遊星歯車機構２０に入力され、エンジン１２０と電動モータ１３０の動力を合わせた出力がプラネタリキャリア２４から出力軸１２に出力される（図３参照）。

【0083】

また、ベルト式のＣＶＴ１２１（図１参照）を用いた場合、エンジン１２０の回転数を一定以上高くしないと発進に十分な駆動力を得ることができないが、車軸駆動装置１では、電動モータ１３０でアシストすることによって、エンジン１２０が低回転のときでも発進に十分な駆動力を得ることが可能になり、これにより、ＵＴＶ１００の発進時のもたつきを解消することができる。

【0084】

即ち、本発明の一実施形態に係る車軸駆動装置１では、入出力切り替え部３０により、クラッチ３３を「入」、第一ブレーキ３４を「切」、第二ブレーキ３５を「切」とし、エンジン１２０と電動モータ１３０の動力を遊星歯車機構２０で合わせて出力軸１２から出力するＰＯＷＥＲモードに切り替え可能であり、ＵＴＶ１００において、エンジン１２０と電動モータ１３０の動力を合わせて走行することを可能にしている。

【0085】

次に、第四のモードである回生モードについて、図１１（Ａ）および図１７を用いて説明する。
ＵＴＶ１００は、図１１（Ａ）に示す前後進切替レバー１１８が「Ｎ（ニュートラル）」に切り替えられており、かつ、ブレーキペダル１１７が踏み込まれている（即ち、駐車ブレーキたる走行ブレーキ１１５・１１６が「ＯＮ」である）ときに、運転者が操作部３１を人為的に「回生」の位置に切り替えることによって、回生モードに切り替えられる。
回生モードは、電動モータ１３０を発電機として利用して、エンジン１２０の出力を電気エネルギーに変換してバッテリー１９０（図１参照）を充電するモードである。回生モードは、ＵＴＶ１００を停車させ、走行ブレーキ１１５・１１６（図１７（Ａ）参照）を「入」とした状態、即ち、出力軸１２およびプラネタリキャリア２４を回転不能とした状態で実行する。

【0086】

操作部３１で回生モードを選択した場合には、ＥＣＵ３２から出力される信号によって、図１７（Ａ）（Ｂ）に示すように、エンジン１２０が「入」、電動モータ１３０が「切」、クラッチ３３が「入」、第一ブレーキ３４が「切」、第二ブレーキ３５が「入」、という状態に切り替えられる。そして、ＵＴＶ１００は、第三のブレーキたる走行ブレーキ１１５・１１６あるいは第三ブレーキ３９（図１３参照）を「入」とすることで、回生モードとされる。

【0087】

そして、ＵＴＶ１００は、図１７（Ｂ）に示すように、エンジン１２０の駆動力によって、ジェネレータ（発電機）たる電動モータ１３０を駆動して発電を行うことができる。

【0088】

そして、ＵＴＶ１００で回生モードを選択した場合には、電動モータ１３０で発電した電力をバッテリー１９０（図１参照）に蓄えて、バッテリー１９０の充電容量を回復させることができ、より長時間・長距離の走行が可能になる。

【0089】

また、回生モードでは、駐車ブレーキたる走行ブレーキ１１５・１１６のブレーキ力によって、ＵＴＶ１００の停車状態を確実に維持できるようにするため、図１７（Ｂ）に示すように、アクセル開度が変更されたときに、電動モータ１３０の発生トルクが、走行ブレーキ１１５・１１６のブレーキ力によって抗し得る値となるように、電動モータ１３０の出力を制限する構成としている。

【0090】

即ち、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両であるＵＴＶ１００は、出力軸１２を回転不能に固定可能な第三ブレーキたる走行ブレーキ１１５・１１６をさらに備え、入出力切り替え部３０により、クラッチ３３を「入」、第一ブレーキ３４を「切」、第二ブレーキ３５を「切」とし、かつ、走行ブレーキ１１５・１１６を「入」とし、出力軸１２を回転不能に固定することによって、エンジン１２０の動力を出力軸１２から電動モータ１３０に出力する回生モードに切り替え可能としている。ＵＴＶ１００では、このような構成によって、エンジン１２０の動力により電動モータ１３０で発電しバッテリー１９０を充電することを可能にしている。

【0091】

尚、ＵＴＶ１００が図１３に示す車軸駆動装置２を備えている場合、操作部３１で回生モードを選択した場合には、ＥＣＵ３２によって、図１７（Ａ）（Ｂ）に示すように、エンジン１２０が「入」、電動モータ１３０が「切」、クラッチ３３が「入」、第一ブレーキ３４が「切」、第二ブレーキ３５が「入」、という状態に切り替えられ、さらに、図１３に示す第三ブレーキ３９を「入」とすることで、第三ブレーキギア４０によって、出力軸１２を回転不能に固定することができ、これにより、回生モードとされる。

【0092】

次に、後進時におけるＥＶモードへの切替状況について、説明する。
ＵＴＶ１００では、図１１（Ａ）に示す前後進切替レバー１１８を「Ｒ（後進）」に切り替えたとき、自動的にＥＶモードへ切り替わるように構成されている。即ち、ＵＴＶ１００は、後進時においては、電動モータ１３０のみを駆動源として走行するように構成されている。後進時におけるＥＶモードでは、電動モータ１３０の回転軸１３０ａの回転方向を、前進時のＥＶモードのときに対して逆転させ、後輪駆動軸６・６を逆向きに回転させることで、ＵＴＶ１００を後進させる。

【0093】

前後進切替レバー１１８で「Ｒ」を選択した場合には、ＥＣＵ３２から出力される信号によって、図１８（Ａ）（Ｂ）に示すように、エンジン１２０が「切」、電動モータ１３０が「入」、クラッチ３３が「切」、第一ブレーキ３４が「切」、第二ブレーキ３５が「入」、という状態に切り替えられる。そして、ＵＴＶ１００は、図１８（Ｂ）に示すように、回転軸１３０ａを逆回転させた電動モータ１３０のみを駆動源として、前輪１０４・１０４と後輪１０５・１０５が駆動されて後進可能となる。

【0094】

即ち、本発明の一実施形態に係る車軸駆動装置１は、エンジン１２０の動力が入力可能なエンジン側入力軸３と、電動モータ１３０の動力が入力可能であり、かつ、ジェネレータとしての電動モータ１３０に対して動力を出力可能なモータ側入力軸１０と、前輪１０４・１０４の駆動軸たるＰＴＯ軸１４と後輪１０５・１０５の後輪駆動軸６に対して動力を出力可能な出力軸１２と、エンジン側入力軸３とモータ側入力軸１０と出力軸１２とを互いに動力伝達可能に連係させる連係手段たる遊星歯車機構２０と、遊星歯車機構の入出力系統を切り替え可能とする入出力切り替え部３０と、を備え、遊星歯車機構２０、入出力切り替え部３０によって、エンジン１２０の動力のみを出力軸１２から出力するエンジンモードと、電動モータ１３０の動力のみを出力軸１２から出力するＥＶモードと、エンジン１２０と電動モータ１３０の動力を合わせて出力軸１２から出力するＰＯＷＥＲモードと、エンジン１２０の動力をモータ側入力軸１０から電動モータ１３０に出力する回生モードと、を切り替え可能に構成されるものである。
このような構成によれば、走行場所の状態や、ＵＴＶ１００の使用用途に合わせて、運転者が臨機応変に手動で走行モードを切り替えることができる。また、これにより、状況に応じた最適な走行モードを容易に選択することができる。

【符号の説明】

【0095】

１ 車軸駆動装置
２ 車軸駆動装置（別実施形態）
３ エンジン側入力軸（第一回転軸）
６ 後輪駆動軸
１０ モータ側入力軸（第二回転軸）
１２ 出力軸（第三回転軸）
１４ ＰＴＯ軸
２０ 遊星歯車機構（連係手段）
３０ 入出力切り替え部（入出力切り替え手段）
３１ 操作部
３２ ＥＣＵ
３３ クラッチ
３４ 第一ブレーキ
３５ 第二ブレーキ
１００ ＵＴＶ（ハイブリッド車両）
１１５ 走行ブレーキ（第三ブレーキ）
１１６ 走行ブレーキ（第三ブレーキ）
１２０ エンジン
１３０ 電動モータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】