特開 2024-24236 駆動ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024024236

(43)【公開日】2024-02-22

(54)【発明の名称】駆動ユニット

(51)【国際特許分類】

   F16H 3/091 20060101AFI20240215BHJP

   F16H 41/00 20060101ALI20240215BHJP

   F16H 3/083 20060101ALI20240215BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20240215BHJP

【ＦＩ】

F16H3/091

F16H41/00

F16H3/083

B60L15/20 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022126915

(22)【出願日】2022-08-09

(71)【出願人】

【識別番号】000149033

【氏名又は名称】株式会社エクセディ

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー

(72)【発明者】

【氏名】松岡 佳宏

【テーマコード（参考）】

3J528

5H125

【Ｆターム（参考）】

3J528EB63

3J528EB74

3J528EB93

3J528FA06

3J528FA14

3J528FB06

3J528FC32

3J528FC42

3J528FC47

3J528FC63

3J528GA08

5H125AA01

5H125BA00

5H125BE05

5H125EE51

(57)【要約】

【課題】駐車時に車両が動いてしまうことを防止する。
【解決手段】駆動ユニット１００は、電気モータ２、トルクコンバータ３、動力伝達部４、第１シャフト５、第２シャフト６、及び第１切替機構７を備える。トルクコンバータ３は、電気モータ２の第１回転方向のトルクを増幅する。動力伝達部４は、第１前進用ギヤ列、及び第２前進用ギヤ列を有する。第１シャフト５は、電気モータ２からトルクコンバータ３にトルクを伝達する。第２シャフト６は、トルクコンバータ３から第２前進用ギヤ列にトルクを伝達する。第１切替機構７は、第１前進状態において、第１シャフト５から第１前進用ギヤ列にトルクを伝達する。第１切替機構７は、第１中立状態において、第１シャフトから第１前進用ギヤ列へトルクを伝達しないように構成される。第１切替機構は、ロック状態において、第１前進用ギヤ列を回転不能とするように構成される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気モータと、
前記電気モータの第１回転方向のトルクを増幅するように構成されるトルクコンバータと、
第１前進用ギヤ列、及び第２前進用ギヤ列を有する動力伝達部と、
前記電気モータから前記トルクコンバータにトルクを伝達するように構成される第１シャフトと、
前記トルクコンバータから前記第２前進用ギヤ列にトルクを伝達可能に構成される第２シャフトと、
前記第１シャフトから前記第１前進用ギヤ列にトルクを伝達する第１前進状態と、前記第１シャフトから前記第１前進用ギヤ列へトルクを伝達しない第１中立状態と、前記第１前進用ギヤ列を回転不能とするロック状態と、に切り替わるように構成される第１切替機構と、
を備える、駆動ユニット。

【請求項2】

第２切替機構をさらに備え、
前記動力伝達部は、後進用ギヤ列を有し、
前記第２切替機構は、前記第２シャフトから前記第２前進用ギヤ列へトルクを伝達する第２前進状態と、前記第２シャフトから前記後進用ギヤ列へトルクを伝達する後進状態と、前記第２シャフトからのトルクを伝達しない第２中立状態と、に切り替わるように構成される、
請求項１に記載の駆動ユニット。

【請求項3】

前記第１前進用ギヤ列は、前記第２前進用ギヤ列よりも減速比が小さい、
請求項２に記載の駆動ユニット。

【請求項4】

前記電気モータを制御するように構成される制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記第１切替機構が前記第１前進状態にあると判断したとき、前記電気モータのモータ特性を高速モードとし、前記第２切替機構が前記第２前進状態にあると判断したとき、前記電気モータのモータ特性を前記高速モードに対して最大トルクが大きく最大出力が小さい低速モードとするように構成される、
請求項２に記載の駆動ユニット。

【請求項5】

前記電気モータと前記第１シャフトとの間でトルクを遮断可能に伝達するように構成されるクラッチをさらに備える、
請求項１に記載の駆動ユニット。

【請求項6】

前記第１切替機構は、
前記第１シャフトと一体的に回転する第１トルク出力部と、
前記第１前進用ギヤ列と一体的に回転する第１トルク入力部と、
回転不能に配置される固定部と、
前記第１トルク出力部と前記第１トルク入力部とを連結する第１連結状態、第２トルク入力部と前記固定部とを連結する第２連結状態、並びに第１連結状態及び第２連結状態のいずれの状態も取らない第１非連結状態、とを取り得る第１連結部と、
を有する、
請求項１に記載の駆動ユニット。

【請求項7】

前記第２切替機構は、
前記第２シャフトと一体的に回転する第２トルク出力部と、
前記第２前進用ギヤ列と一体的に回転する第２トルク入力部と、
前記後進用ギヤ列と一体的に回転する第３トルク入力部と、
前記第２トルク出力部と前記第２トルク入力部とを連結する第３連結状態、第２トルク出力部と前記第３トルク入力部とを連結する第４連結状態、並びに第３連結状態及び第４連結状態のいずれの状態も取らない第２非連結状態、とを取り得る第２連結部と、
を有する、
請求項２に記載の駆動ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、駆動ユニットに関するものである。

【背景技術】

【0002】

電気自動車は、電気モータを駆動源として有している。この電気モータからのトルクを増幅させるために、トルクコンバータを設けた電気自動車が提案されている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５３７０２３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したような駆動ユニットを搭載した車両を坂道などで駐車した場合、車両が動いてしまうおそれがある。そこで、本発明の課題は、駐車時に車両が動いてしまうことを防止することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

第１態様に係る駆動ユニットは、電気モータと、トルクコンバータと、動力伝達部と、第１シャフトと、第２シャフトと、第１切替機構とを備える。トルクコンバータは、電気モータの第１回転方向のトルクを増幅するように構成される。動力伝達部は、第１前進用ギヤ列、及び第２前進用ギヤ列を有する。第１シャフトは、電気モータからトルクコンバータにトルクを伝達するように構成される。第２シャフトは、トルクコンバータから第２前進用ギヤ列にトルクを伝達可能に構成される。第１切替機構は、第１前進状態と、第１中立状態と、ロック状態とに切り替わるように構成される。第１切替機構は、第１前進状態において、第１シャフトから第１前進用ギヤ列にトルクを伝達するように構成される。第１切替機構は、第１中立状態において、第１シャフトから第１前進用ギヤ列へトルクを伝達しないように構成される。第１切替機構は、ロック状態において、第１前進用ギヤ列を回転不能とするように構成される。

【0006】

この構成によれば、第１切替機構をロック状態とすることにより、第１前進用ギヤ列が回転不能となる。この結果、駐車時に車両が動いてしまうことを防止できる。

【0007】

第２態様に係る駆動ユニットは、第１態様に係る駆動ユニットにおいて、第２切替機構をさらに備える。動力伝達部は、後進用ギヤ列とを有する。第２切替機構は、第２前進状態と、後進状態と、第２中立状態とに切り替わるように構成される。第２切替機構は、第２前進状態において、第２シャフトから第２前進用ギヤ列へトルクを伝達するように構成される。第２切替機構は、後進状態において、第２シャフトから後進用ギヤ列へトルクを伝達するように構成される。第２切替機構は、第２中立状態において、第２シャフトからのトルクを伝達しないように構成される。

【0008】

第３態様に係る駆動ユニットは、第２態様に係る駆動ユニットにおいて、次のように構成される。第１前進用ギヤ列は、第２前進用ギヤ列よりも減速比が小さい。

【0009】

第４態様に係る駆動ユニットは、第２又は第３態様に係る駆動ユニットにおいて、制御部をさらに備える。制御部は、電気モータを制御するように構成される。制御部は、第１切替機構が第１前進状態にあると判断したとき、電気モータのモータ特性を高速モードとし、第２切替機構が第２前進状態にあると判断したとき、電気モータのモータ特性を低速モードとするように構成される。低速モードは、高速モードに対して最大トルクが大きく最大出力が小さい。

【0010】

第５態様に係る駆動ユニットは、第１～第４態様のいずれかに係る駆動ユニットにおいて、クラッチをさらに備える。クラッチは、電気モータと第１シャフトとの間でトルクを遮断可能に伝達するように構成される。

【0011】

第６態様に係る駆動ユニットは、第１～第５態様のいずれかに係る駆動ユニットにおいて、次のように構成される。第１切替機構は、第１トルク出力部と、第１トルク入力部と、固定部と、第１連結部とを有する。第１トルク出力部は、第１シャフトと一体的に回転する。第１トルク入力部は、第１前進用ギヤ列と一体的に回転する。固定部は、回転不能に配置される。第１連結部は、第１連結状態、第２連結状態、及び第１非連結状態を取り得る。第１連結部は、第１連結状態において、第１トルク出力部と第１トルク入力部とを連結する。第１連結部は、第２連結状態において、第２トルク入力部と固定部とを連結する。第１連結部は、第１非連結状態において、第１連結状態及び第２連結状態のいずれの状態も取らない。

【0012】

第７態様に係る駆動ユニットは、第２～第４態様のいずれかに係る駆動ユニットにおいて、次のように構成される。第２切替機構は、第２トルク出力部と、第２トルク入力部と、第３トルク入力部と、第２連結部とを有する。第２トルク出力部は、第２シャフトと一体的に回転する。第２トルク入力部は、第２前進用ギヤ列と一体的に回転する。第３トルク入力部は、後進用ギヤ列と一体的に回転する。第２連結部は、第３連結状態、第４連結状態、及び第２非連結状態を取り得る。第２連結部は、第３連結状態において、第２トルク出力部と第２トルク入力部とを連結する。第２連結部は、第４連結状態において、第２トルク出力部と第３トルク入力部とを連結する。第２連結部は、第２非連結状態において、第３連結状態及び第４連結状態のいずれの状態も取らない。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、駐車時に車両が動いてしまうことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】駆動ユニットの概略図。

【図2】第１及び第２切替機構の拡大図。

【図3】第１及び第２切替機構の拡大図。

【図4】第１及び第２切替機構の拡大図。

【図5】第１及び第２切替機構の拡大図。

【図6】電気モータの特性を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、駆動ユニットの実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は本実施形態に係る駆動ユニット１００の概略図である。なお、以下の説明において、軸方向とは電気モータ２又はトルクコンバータ３の回転軸Ｏが延びる方向である。また、周方向とは、回転軸Ｏを中心とした円の周方向であり、径方向とは、回転軸Ｏを中心とした円の径方向である。また、正回転とは、車両が前進するときの回転であり、逆回転とは、車両が後進するときの回転である。

【0016】

［駆動ユニット１００］
図１に示すように、駆動ユニット１００は、電気モータ２、トルクコンバータ３、動力伝達部４、第１シャフト５、第２シャフト６、第１切替機構７、第２切替機構８、及び制御部９を備えている。この駆動ユニット１００は、例えば、電気自動車に搭載される。駆動ユニット１００は、駆動輪１０５を駆動するように構成されている。

【0017】

＜電気モータ２＞
電気モータ２は、モータケース２１、モータステータ２２、及びロータ２３を有している。本実施形態における電気モータ２は、いわゆるインナーロータ型のモータである。モータケース２１は、車体フレームなどに固定されており、回転不能である。このモータケース２１内に、モータステータ２２及びロータ２３が収容されている。

【0018】

モータステータ２２は、モータケース２１の内周面に固定されている。モータステータ２２は回転不能である。ロータ２３は、回転軸Ｏ周りに回転する。ロータ２３は、径方向において、モータステータ２２の内側に配置される。モータステータ２２は、径方向において、ロータ２３と間隔をあけて配置されている。

【0019】

＜トルクコンバータ３＞
トルクコンバータ３は、軸方向において、電気モータ２と間隔をあけて配置されている。このトルクコンバータ３と電気モータ２との間に、動力伝達部４が配置されている。軸方向において、電気モータ２、動力伝達部４、トルクコンバータ３の順で配列している。

【0020】

トルクコンバータ３は、回転可能に配置されている。トルクコンバータ３の回転軸Ｏは、電気モータ２の回転軸Ｏと実質的に一致している。トルクコンバータ３は、電気モータ２からのトルクが伝達される。トルクコンバータ３は、電気モータ２の第１回転方向のトルクを増幅するように構成されている。

【0021】

トルクコンバータ３は、カバー３１、インペラ３２、タービン３３、ステータ３４、第１ワンウェイクラッチ３６、及び遠心クラッチ３７を有している。本実施形態において、トルクコンバータ３の外殻は、カバー３１、及びインペラ３２によって構成されている。

【0022】

トルクコンバータ３は、インペラ３２が電気モータ２側（図１の左側）に配置され、カバー３１が電気モータ２と反対側（図１の右側）に配置されている。このトルクコンバータ３は、トルクコンバータケース３０内に収容されている。トルクコンバータ３内には作動流体が供給されている。作動流体は、例えば作動油である。

【0023】

カバー３１は、電気モータ２からのトルクが入力される。カバー３１は、電気モータ２からのトルクによって回転する。カバー３１は、第１シャフト５に固定されている。例えば、カバー３１は、スプライン孔を有しており、第１シャフト５がカバー３１のスプライン孔にスプライン嵌合する。このため、カバー３１は、第１シャフト５と一体的に回転する。カバー３１は、タービン３３を覆うように配置されている。

【0024】

インペラ３２は、カバー３１と一体的に回転する。インペラ３２は、カバー３１を介して電気モータ２からのトルクが入力される。インペラ３２は、カバー３１に固定されている。インペラ３２は、軸受部材（図示省略）を介して固定シャフト１０４に回転可能に支持されている。なお、この固定シャフト１０４は円筒状である。インペラ３２と固定シャフト１０４との間は気密にシールされている。固定シャフト１０４内を第２シャフト６が軸方向に延びている。また、固定シャフト１０４は、例えば、動力伝達部ケース４０又はトルクコンバータケース３０から延びている。固定シャフト１０４は、回転不能である。

【0025】

タービン３３は、インペラ３２と対向して配置されている。詳細には、タービン３３は、軸方向においてインペラ３２と対向している。タービン３３は、作動流体を介してインペラ３２からトルクが伝達される。

【0026】

タービン３３には、第２シャフト６が取り付けられている。詳細には、第２シャフト６が、タービン３３にスプライン嵌合している。タービン３３は、第２シャフト６と一体的に回転する。

【0027】

ステータ３４は、タービン３３からインペラ３２へと戻る作動油を整流するように構成されている。ステータ３４は、回転軸Ｏ周りに回転可能である。例えば、ステータ３４は、固定シャフト１０４に、第１ワンウェイクラッチ３６を介して支持されている。このステータ３４は、軸方向において、インペラ３２とタービン３３との間に配置される。

【0028】

第１ワンウェイクラッチ３６は、固定シャフト１０４とステータ３４との間に配置されている。第１ワンウェイクラッチ３６は、ステータ３４を正回転方向に回転可能とするように構成されている。一方、第１ワンウェイクラッチ３６は、ステータ３４を逆回転方向に回転不能とする。このステータ３４によって、トルクが増幅されて、インペラ３２からタービン３３へと伝達される。

【0029】

遠心クラッチ３７は、タービン３３又は第２シャフト６に取り付けられている。遠心クラッチ３７は、タービン３３と一体的に回転する。遠心クラッチ３７は、タービン３３の回転によって生じる遠心力によって、カバー３１とタービン３３とを連結するように構成されている。詳細には、遠心クラッチ３７は、タービン３３が所定の回転速度以上になると、カバー３１からタービン３３にトルクを伝達するように構成されている。

【0030】

＜動力伝達部４＞
動力伝達部４は、動力伝達部ケース４０内に収容される。動力伝達部４は、軸方向において電気モータ２とトルクコンバータ３との間に配置されている。動力伝達部４は、トルクコンバータ３からのトルクを出力ユニット１０１へと出力する。動力伝達部４は、回転速度を減速して、トルクコンバータ３からの出力ユニット１０１へと動力を伝達する。すなわち、動力伝達部４は、減速機として機能する。なお、出力ユニット１０１は、デファレンシャルギヤ１０２、一対のドライブシャフト１０３、及び駆動輪１０５を含んでいる。なお、出力ユニット１０１は、駆動輪１０５のみを有していてもよい。

【0031】

図２に示すように、動力伝達部４は、第１前進用ギヤ列４１、第２前進用ギヤ列４２、及び後進用ギヤ列４３を有している。第１前進用ギヤ列４１は、第１シャフト５から出力ユニット１０１へトルクを伝達する。詳細には、第１前進用ギヤ列４１は、電気モータ２が出力した第１回転方向のトルクを、正回転方向のトルクとして出力するように構成されている。言い換えると、第１前進用ギヤ列４１は、電気モータ２が出力した第２回転方向のトルクを、逆回転方向のトルクとして出力するように構成されている。このため、電気モータ２を第１回転方向に回転させて、第１前進用ギヤ列４１を介してトルクを駆動輪１０５に出力すると、車両は前進する。また、電気モータ２を第２回転方向に回転させて、第１前進用ギヤ列４１を介してトルクを駆動輪１０５に出力すると、車両は後進する。

【0032】

第１前進用ギヤ列４１は、互いに噛み合う第１ギヤ４１ａ及び第２ギヤ４１ｂを有する。第１ギヤ４１ａは、第１シャフト５に相対回転可能に支持されている。第２ギヤ４１ｂは、第３シャフト４４に支持されている。第２ギヤ４１ｂは、第３シャフト４４と一体的に回転する。第２ギヤ４１ｂは、第１ギヤ４１ａからのトルクを第３シャフト４４へと出力する。なお、第３シャフト４４は、回転可能に配置されている。

【0033】

第２前進用ギヤ列４２は、第２シャフト６から出力ユニット１０１へトルクを伝達する。詳細には、第２前進用ギヤ列４２は、電気モータ２が出力した第１回転方向のトルクを、正回転方向のトルクとして出力するように構成されている。このため、電気モータ２を第１回転方向に回転させて、第２前進用ギヤ列４２を介してトルクを駆動輪１０５に出力すると、車両は前進する。

【0034】

第２前進用ギヤ列４２は、互いに噛み合う第３ギヤ４２ａ及び第４ギヤ４２ｂを有する。第３ギヤ４２ａは、第２シャフト６に相対回転可能に支持されている。第４ギヤ４２ｂは、第３シャフト４４に支持されている。第４ギヤ４２ｂは、第３シャフト４４と一体的に回転する。第４ギヤ４２ｂは、第３ギヤ４２ａからのトルクを第３シャフト４４へと出力する。第２前進用ギヤ列４２は、第１前進用ギヤ列４１よりも減速比が大きい。

【0035】

後進用ギヤ列４３は、第２シャフト６から出力ユニット１０１へトルクを伝達する。詳細には、後進用ギヤ列４３は、電気モータ２が出力した第１回転方向のトルクを、逆回転方向のトルクとして出力するように構成されている。このため、電気モータ２を第１回転方向に回転させて、後進用ギヤ列４３を介してトルクを駆動輪１０５に出力すると、車両は後進する。

【0036】

後進用ギヤ列４３は、第５ギヤ４３ａ、第６ギヤ４３ｂ、及び第７ギヤ４３ｃを有している。第５ギヤ４３ａは、第６ギヤ４３ｂと噛み合う。また、第６ギヤ４３ｂは、第７ギヤ４３ｃと噛み合う。第５ギヤ４３ａは、第２シャフト６に相対回転可能に支持されている。第６ギヤ４３ｂは、カウンターシャフト（図示省略）に支持されている。第６ギヤ４３ｂは、第５ギヤ４３ａからのトルクを第７ギヤ４３ｃへと伝達する。第７ギヤ４３ｃは、第３シャフト４４に支持されている。第７ギヤ４３ｃは、第３シャフト４４と一体的に回転する。第７ギヤ４３ｃは、第６ギヤ４３ｂからのトルクを第３シャフト４４へと出力する。

【0037】

＜第１シャフト５＞
図１に示すように、第１シャフト５は、電気モータ２から軸方向に延びている。詳細には、第１シャフト５は、電気モータ２のロータ２３から延びている。なお、電気モータ２が出力シャフトを有している場合、第１シャフト５は、電気モータ２の出力シャフトに取り付けられる。第1シャフト５は、回転可能に配置されている。第１シャフト５の回転軸は、電気モータ２の回転軸、及びトルクコンバータ３の回転軸と実質的に同一線上にある。

【0038】

第１シャフト５は、電気モータ２とトルクコンバータ３との間でトルクを伝達する。詳細には、第１シャフト５は、電気モータ２からトルクコンバータ３へトルクを伝達するように構成されている。第１シャフト５は、トルクコンバータ３のインペラ３２に接続されている。詳細には、第１シャフト５は、カバー３１を介してインペラ３２に接続されている。第１シャフト５の先端部は、トルクコンバータ３のカバー３１に取り付けられている。

【0039】

第１シャフト５は、クラッチ１１を介して電気モータ２と接続されている。このクラッチ１１は、第１シャフト５と電気モータ２との間でトルクを遮断可能に伝達するように構成されている。詳細には、クラッチ１１がクラッチオフ状態となることで、電気モータ２と第１シャフト５との間でトルク伝達が遮断される。一方、クラッチ１１がクラッチオン状態となることで、電気モータ２と第１シャフト５との間でトルクが伝達される。

【0040】

＜第２シャフト６＞
第２シャフト６は、トルクコンバータ３と動力伝達部４との間でトルクを伝達する。詳細には、第２シャフト６は、トルクコンバータ３から第２前進用ギヤ列４２にトルクを伝達することができる。なお、後述する第２切替機構８によってトルク伝達経路を切り替えることにより、第２シャフト６は、トルクコンバータ３から後進用ギヤ列４３にトルクを伝達することもできる。第２シャフト６は、トルクコンバータ３から電気モータ２に向かって軸方向に延びている。

【0041】

第２シャフト６は、円筒状である。第１シャフト５は、この第２シャフト６内を延びている。なお、第１シャフト５は中実状である。第２シャフト６の一方の端部（図１の右端部）は、トルクコンバータ３のタービン３３に取り付けられている。第２シャフト６は、回転可能に配置されている。第２シャフト６は、例えば、動力伝達部ケース４０などに軸受部材などを介して回転可能に支持されている。

【0042】

＜第１切替機構＞
図２～図４に示すように、第１切替機構７は、第１トルク出力部７１、第１トルク入力部７２、固定部７３、及び第１連結部７４を有している。また、第１切替機構７は、第１連結部７４を軸方向に移動させる第１アクチュエータ７５をさらに有している。第１アクチュエータ７５は、制御部９によって制御される。

【0043】

第１トルク出力部７１は、第１シャフト５と一体的に回転する。第１トルク出力部７１は、第１シャフト５に固定されたスプラインである。すなわち、第１トルク出力部７１は、外周面に複数の歯を有している。第１トルク出力部７１は、第１シャフト５と別の部材によって構成されていてもよいし、一つの部材によって第１シャフト５と一体的に構成されていてもよい。第１トルク出力部７１は、回転軸Ｏを中心に回転可能に配置されている。

【0044】

第１トルク入力部７２は、回転軸Ｏを中心に回転可能に配置されている。第１トルク入力部７２は、第１トルク出力部７１と略同じ外径を有している。第１トルク入力部７２は、スプラインである。すなわち、第１トルク入力部７２は、外周面に複数の歯を有している。第１トルク入力部７２は、第１シャフト５に相対回転可能に支持されている。第１トルク入力部７２は、第１トルク出力部７１と相対回転可能に配置されている。

【0045】

第１トルク入力部７２は、第１前進用ギヤ列４１と一体的に回転する。詳細には、第１トルク入力部７２は、第１ギヤ４１ａと一体的に回転する。第１トルク入力部７２は、第１ギヤ４１ａと一体的に形成されている。第１トルク入力部７２は、第１ギヤ４１ａと一つの部材によって構成されていてもよいし、別の部材によって構成されていてもよい。

【0046】

固定部７３は、スプラインである。すなわち、固定部７３は、外周面に複数の歯を有している。固定部７３は、第１トルク入力部７２と略同じ外径を有している。固定部７３は、回転不能に配置されている。詳細には、固定部７３は、動力伝達部ケース４０に取り付けられている。なお、固定部７３は、動力伝達部ケース４０と一つの部材によって構成されていてもよいし、別の部材によって構成されていてもよい。

【0047】

軸方向において、第１トルク入力部７２は、第１トルク出力部７１と固定部７３との間に配置されている。第１トルク出力部７１と第１トルク入力部７２とが軸方向において隣り合い、第１トルク入力部７２と固定部７３とが軸方向において隣り合う。

【0048】

第１連結部７４は、第１連結状態、第２連結状態、及び第１非連結状態を取ることができる。第１連結部７４は、第１連結状態において、第１トルク出力部７１と第１トルク入力部７２とを連結する。第１連結部７４は、第２連結状態において、第１トルク入力部７２と固定部７３とを連結する。第１連結部７４は、第１非連結状態において、第１連結状態及び第２連結状態のいずれの状態もとらない。具体的には、第１連結部７４は、第１非連結状態において、第１トルク入力部７２のみに噛み合っており、第１トルク出力部７１及び固定部７３とは噛み合っていない。

【0049】

第１連結部７４は、スプライン孔を有している。すなわち、第１連結部７４は、内周面に複数の歯を有している。第１連結部７４は、常時、第１トルク入力部７２と噛み合っており、第１トルク入力部７２と一体的に回転する。第１連結部７４は、第１シャフト５と相対回転可能である。

【0050】

第１連結部７４は、軸方向に移動可能に配置されている。第１連結部７４が軸方向に移動することによって、第１連結部７４は、第１連結状態、第２連結状態、及び第１非連結状態の間で切り替わる。この結果、第１切替機構７は、第１前進状態、ロック状態、及び第１中立状態に切り替わる。なお、第１切替機構７が第１前進状態にあるとき、後述する第２切替機構８は、第２中立状態となっている。

【0051】

図２に示すように、第１切替機構７が第１前進状態にあるとき、第１連結部７４は、第１連結状態にあり、第１トルク出力部７１と第１トルク入力部７２とを連結する。詳細には、第１連結部７４は、第１トルク出力部７１と噛み合うとともに、第１トルク入力部７２とも噛み合っている。

【0052】

このように第１連結部７４が第１トルク出力部７１及び第１トルク入力部７２と噛み合うことによって、第１トルク出力部７１と第１トルク入力部７２とが連結して一体的に回転する。すなわち、第１シャフト５と第１ギヤ４１ａとが一体的に回転する。このように第１切替機構７が第１前進状態にあるとき、第１切替機構７は、第１シャフト５から第１前進用ギヤ列４１にトルクを伝達する。

【0053】

図３に示すように、第１切替機構７がロック状態にあるとき、第１連結部７４は、第２連結状態にあり、第１トルク入力部７２と固定部７３とを連結する。詳細には、第１連結部７４は、第１トルク入力部７２と噛み合うとともに、固定部７３とも噛み合っている。

【0054】

このように第１連結部７４が第１トルク入力部７２及び固定部７３と噛み合うことによって、第１トルク入力部７２は回転不能となる。この結果、第１前進用ギヤ列４１を構成する第１ギヤ４１ａ及び第２ギヤ４１ｂが回転不能となり、駆動輪１０５も回転不能となる。このように、第１切替機構７がロック状態にあるとき、第１切替機構７は、第１前進用ギヤ列４１を回転不能とする。

【0055】

図４に示すように、第１切替機構７が第１中立状態にあるとき、第１連結部７４は、第１非連結状態にあり、第１トルク入力部７２のみと噛み合う状態となる。このように、第１連結部７４が第１トルク入力部７２のみと噛み合い、第１トルク出力部７１及び固定部７３のどちらとも噛合わないことによって、第１シャフト５と第１前進用ギヤ列４１との間でのトルク伝達を遮断することができる。すなわち、第１切替機構７が第１中立状態にあるとき、第１切替機構７は、第１シャフト５から第１前進用ギヤ列４１へトルクを伝達しない。

【0056】

第１アクチュエータ７５は、第１連結部７４を軸方向に移動させるように構成されている。第１アクチュエータ７５は、モータなどによって構成することができる。

【0057】

＜第２切替機構＞
図４及び図５に示すように、第２切替機構８は、第２トルク出力部８１、第２トルク入力部８２、第３トルク入力部８３、及び第２連結部８４を有している。また、第２切替機構８は、第２連結部８４を軸方向に移動させる第２アクチュエータ８５をさらに有している。第２アクチュエータ８５は、制御部９によって制御される。

【0058】

第２トルク出力部８１は、第２シャフト６と一体的に回転する。第２トルク出力部８１は、第２シャフト６に固定されたスプラインである。すなわち、第２トルク出力部８１は、外周面に複数の歯を有している。第２トルク出力部８１は、第２シャフト６と別の部材によって構成されていてもよいし、一つの部材によって第２シャフト６と一体的に構成されていてもよい。第２トルク出力部８１は、回転軸Ｏを中心に回転可能に配置されている。

【0059】

第２トルク入力部８２は、回転軸Ｏを中心に回転可能に配置されている。第２トルク入力部８２は、第２トルク出力部８１と略同じ外径を有している。第２トルク入力部８２は、スプラインである。すなわち、第２トルク入力部８２は、外周面に複数の歯を有している。第２トルク入力部８２は、第２シャフト６に相対回転可能に支持されている。第２トルク入力部８２は、第２トルク出力部８１と相対回転可能に配置されている。

【0060】

第２トルク入力部８２は、第２前進用ギヤ列４２と一体的に回転する。詳細には、第２トルク入力部８２は、第３ギヤ４２ａと一体的に回転する。第２トルク入力部８２は、第３ギヤ４２ａと一体的に形成されている。第２トルク入力部８２は、第３ギヤ４２ａと一つの部材によって構成されていてもよいし、別の部材によって構成されていてもよい。

【0061】

第３トルク入力部８３は、回転軸Ｏを中心に回転可能に配置されている。第３トルク入力部８３は、第２トルク出力部８１と略同じ外径を有している。第３トルク入力部８３は、スプラインである。すなわち、第３トルク入力部８３は、外周面に複数の歯を有している。第３トルク入力部８３は、第２シャフト６に相対回転可能に支持されている。第３トルク入力部８３は、第２トルク出力部８１と相対回転可能に配置されている。

【0062】

第３トルク入力部８３は、後進用ギヤ列４３と一体的に回転する。詳細には、第３トルク入力部８３は、第５ギヤ４３ａと一体的に回転する。第３トルク入力部８３は、第５ギヤ４３ａと一体的に形成されている。第３トルク入力部８３は、第５ギヤ４３ａと一つの部材によって構成されていてもよいし、別の部材によって構成されていてもよい。

【0063】

軸方向において、第２トルク出力部８１は、第２トルク入力部８２と第３トルク入力部８３との間に配置されている。第２トルク出力部８１と第２トルク入力部８２とが軸方向において隣り合い、第２トルク出力部８１と第３トルク入力部８３とが軸方向において隣り合う。

【0064】

第２連結部８４は、第３連結状態、第４連結状態、及び第２非連結状態をとることができる。第２連結部８４は、第３連結状態において、第２トルク出力部８１と第２トルク入力部８２とを連結する。第２連結部８４は、第４連結状態において、第２トルク出力部８１と第３トルク入力部８３とを連結する。第２連結部８４は、第２非連結状態において、第３連結状態及び第４連結状態のいずれの状態もとらない。具体的には、第２連結部８４は、第２非連結状態において、第２トルク出力部８１のみに噛み合っており、第２トルク入力部８２及び第３トルク入力部８３とは噛み合っていない。

【0065】

第２連結部８４は、スプライン孔を有している。すなわち、第２連結部８４は、内周面に複数の歯を有している。第２連結部８４は、常時、第２トルク出力部８１と噛み合っており、第２トルク出力部８１と一体的に回転する。

【0066】

第２連結部８４は、軸方向に移動可能に配置されている。第２連結部８４が軸方向に移動することによって、第２連結部８４は、第３連結状態、第４連結状態、及び第２非連結状態の間で切り替わる。この結果、第２切替機構８は、第２前進状態、後進状態、及び第２中立状態に切り替わる。なお、第２切替機構８が第２前進状態又は後進状態にあるとき、第１切替機構７は、第１中立状態となっている。

【0067】

図４に示すように、第２切替機構８が第２前進状態にあるとき、第２連結部８４は、第３連結状態にあり、第２トルク出力部８１と第２トルク入力部８２とを連結する。詳細には、第２連結部８４は、第２トルク出力部８１と噛み合うとともに、第２トルク入力部８２とも噛み合っている。

【0068】

このように第２連結部８４が第２トルク出力部８１及び第２トルク入力部８２と噛み合うことによって、第２トルク出力部８１と第２トルク入力部８２とが連結して一体的に回転する。すなわち、第２シャフト６と第３ギヤ４２ａとが一体的に回転する。このように第２切替機構８が第２前進状態にあるとき、第２切替機構８は、第２シャフト６から第２前進用ギヤ列４２にトルクを伝達する。

【0069】

図５に示すように、第２切替機構８が後進状態にあるとき、第２連結部８４は、第４連結状態にあり、第２トルク出力部８１と第３トルク入力部８３とを連結する。詳細には、第２連結部８４は、第２トルク出力部８１と噛み合うとともに、第３トルク入力部８３とも噛み合っている。

【0070】

このように第２連結部８４が第２トルク出力部８１及び第３トルク入力部８３と噛み合うことによって、第２トルク出力部８１と第３トルク入力部８３とが連結して一体的に回転する。すなわち、第２シャフト６と第５ギヤ４３ａとが一体的に回転する。このように第２切替機構８が後進状態にあるとき、第２切替機構８は、第２シャフト６から後進用ギヤ列４３にトルクを伝達する。

【0071】

図２又は図３に示すように、第２切替機構８が第２中立状態にあるとき、第２連結部８４は、第２非連結状態にあり、第２トルク出力部８１のみと噛み合う状態となる。このように、第２連結部８４が第２トルク出力部８１のみと噛み合い、第２トルク入力部８２及び第３トルク入力部８３のどちらとも噛合わないことによって、第２シャフト６と第２前進用ギヤ列４２及び後進用ギヤ列４３との間でのトルク伝達を遮断することができる。すなわち、第２切替機構８が第２中立状態にあるとき、第２切替機構８は、第２シャフト６から第２前進用ギヤ列４２及び後進用ギヤ列４３のどちらへもトルクを伝達しない。

【0072】

第２アクチュエータ８５は、第２連結部８４を軸方向に移動させるように構成されている。第２アクチュエータ８５は、モータなどによって構成することができる。

【0073】

＜制御部＞
制御部９は、第１アクチュエータ７５を制御することによって、第１連結部７４を軸方向に移動させる。また、制御部９は、第２アクチュエータ８５を制御することによって、第２連結部８４を軸方向に移動させる。

【0074】

制御部９は、電気モータ２を制御するように構成されている。詳細には、制御部９は、駆動ユニット１００の状態に応じて、電気モータ２の特性を高速モードと低速モードとに切り替える。

【0075】

図６は、電気モータ２の特性を示すグラフである。図６のうち実線が低速モードを示し、破線が高速モードを示している。図６に示すように、低速モードでは、高速モードに対して最大トルクが大きく最大出力が小さい。高速モードでは、低速モードに対して、最大出力が大きく、最大トルクが小さい。また、高速モードでは、低速モードに対して、最大回転速度が大きい。

【0076】

制御部９は、位置センサなどから、第１切替機構７の第１連結部７４の位置に関する位置情報、及び第２切替機構８の第２連結部８４の位置に関する位置情報を取得する。そして、制御部９は、その位置情報に基づき、第１切替機構７が第１前進状態にあると判断したとき、電気モータ２のモータ特性を高速モードとする。一方、制御部９は、第２切替機構８が第２前進状態にあると判断したとき、電気モータ２のモータ特性を低速モードとする。

【0077】

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、以下の各変形例は、基本的には同時に適用することができる。

【0078】

（ａ）上記実施形態では、駆動ユニット１００は、クラッチ１１を有していたが、駆動ユニット１００の構成はこれに限定されない。すなわち、駆動ユニット１００は、クラッチ１１を有していなくてもよい。

【0079】

（ｂ）上記実施形態では、制御部９は、電気モータ２の特性を高速モードと低速モードとに切り替えるように構成しているが、制御部９の構成はこれに限定されない。例えば、制御部９は、電気モータ２の特性を切り替えなくてもよい。

【0080】

（ｃ）上記実施形態では、動力伝達部４は、後進用ギヤ列４３を有しているが、動力伝達部４の構成はこれに限定されない。例えば、動力伝達部４は、後進用ギヤ列４３を有していなくてもよい。この場合、電気モータ２を第２回転方向に回転させて、第１前進用ギヤ列４１を介してトルク伝達することによって、車両を後進させる。

【0081】

（ｄ）上記実施形態では、第１連結部７４は、第１非連結状態において、第１トルク入力部７２のみに噛み合っていたが、第１連結部７４の構成はこれに限定されない。例えば、第１連結部７４は、第１非連結状態において、第１トルク出力部７１のみに噛み合っていてもよいし、固定部７３のみに噛み合っていてもよい。

【0082】

（ｅ）上記実施形態では、第２連結部８４は、第２非連結状態において、第２トルク出力部８１のみに噛み合っていたが、第２連結部８４の構成はこれに限定されない。例えば、第２連結部８４は、第２非連結状態において、第２トルク入力部８２のみに噛み合っていてもよいし、第３トルク入力部８３のみに噛み合っていてもよい。

【符号の説明】

【0083】

２ ：電気モータ
３ ：トルクコンバータ
４ ：動力伝達部
４１ ：第１前進用ギヤ列
４２ ：第２前進用ギヤ列
４３ ：後進用ギヤ列
５ ：第１シャフト
６ ：第２シャフト
７ ：第１切替機構
７１ ：第１トルク出力部
７２ ：第１トルク入力部
７３ ：固定部
７４ ：第１連結部
８ ：第２切替機構
８１ ：第２トルク出力部
８２ ：第２トルク入力部
８３ ：第３トルク入力部
８４ ：第２連結部
９ ：制御部
１１ ：クラッチ
１００ ：駆動ユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】