特表 2024-510642 電気駆動モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-03-08

(54)【発明の名称】電気駆動モジュール

(51)【国際特許分類】

   F16H 48/34 20120101AFI20240301BHJP

   B60K 17/12 20060101ALI20240301BHJP

   B60K 17/356 20060101ALN20240301BHJP

【ＦＩ】

F16H48/34

B60K17/12

B60K17/356 B

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023557157

(86)(22)【出願日】2022-03-24

(85)【翻訳文提出日】2023-10-30

(86)【国際出願番号】 EP2022057784

(87)【国際公開番号】W WO2022200506

(87)【国際公開日】2022-09-29

(31)【優先権主張番号】2150342-0

(32)【優先日】2021-03-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】SE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】593118656

【氏名又は名称】ボルグワーナー スウェーデン エービー

(74)【代理人】

【識別番号】100206335

【弁理士】

【氏名又は名称】太田 和宏

(72)【発明者】

【氏名】アンダーソン イザック

(72)【発明者】

【氏名】ブリンク テッド

(72)【発明者】

【氏名】ペルション トビアス

【テーマコード（参考）】

3D042

3D043

3J027

【Ｆターム（参考）】

3D042AA06

3D042AB17

3D042BE01

3D043AA06

3D043AB17

3D043EA05

3D043EA12

3D043EA42

3D043EB03

3D043EB07

3J027FA19

3J027FA36

3J027FB02

3J027HA01

3J027HA03

3J027HB07

3J027HB12

3J027HH04

(57)【要約】

２つの駆動軸（１１、１２）に出力トルクを与える差動装置（１０）と、電気駆動モータ（３０）と、電気トルクベクタリングモータ（５０）と、ピニオン（２０）とを含み、前記ピニオン（２０）は、減速ギヤ（２２）を介して前記差動装置（１０）に駆動接続されている、電気駆動モジュールが提供される。前記電気駆動モータ（３０）は、２つの前記駆動軸（１１、１２）と同軸に配置されている。前記電気トルクベクタリングモータ（５０）は、軸外に配置されている。前記電気トルクベクタリングモータ（５０）は、２つの前記駆動軸（１１、１２）と平行に、かつ間隔をおいて配置されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

２つの駆動軸（１１、１２）に出力トルクを与える差動装置（１０）と、電気駆動モータ（３０）と、電気トルクベクタリングモータ（５０）と、ピニオン（２０）とを含み、前記ピニオン（２０）は、減速ギヤ（２２）を介して前記差動装置（１０）に駆動接続されている、電気駆動モジュール。

【請求項2】

前記電気駆動モータ（３０）は、２つの前記駆動軸（１１、１２）と同軸に配置されている、請求項１に記載の電気駆動モジュール。

【請求項3】

前記電気トルクベクタリングモータ（５０）は、軸外に配置されている、請求項１又は２に記載の電気駆動モジュール。

【請求項4】

前記電気トルクベクタリングモータ（５０）は、２つの前記駆動軸（１１、１２）と平行に、かつ間隔をおいて配置されている、請求項３に記載の電気駆動モジュール。

【請求項5】

前記電気駆動モータ（３０）は、プラネタリーギヤセット（３２）を介して前記差動装置に駆動接続されている、請求項１～４のいずれか一項に記載の電気駆動モジュール。

【請求項6】

前記電気駆動モータ（３０）と前記差動装置（１０）との間に配置された切断装置（４０）を更に含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の電気駆動モジュール。

【請求項7】

前記電気トルクベクタリングモータ（５０）は、ダブルプラネタリーギヤセット（６０）を介して、前記駆動軸（１１、１２）のうちの一方及び前記差動装置（１０）に接続されている、請求項１～６のいずれか一項に記載の電気駆動モジュール。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか一項に記載の電気駆動モジュールを含む、車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用電気駆動モジュールに関する。特に、本発明は、電気駆動及び電気トルクベクタリングを可能にする車両用改良モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

電気駆動モジュールの需要が高まっている。市場での既存の製品を考慮すると、特にコンパクトな駆動モジュールの提供、また機能、性能、費用対効果の点で改良が必要である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明は、独立請求項で規定された、改良電気駆動モジュールを提供することによって、既存のシステムの欠点を克服しようとする。好ましい実施形態は、従属請求項で規定される。

【課題を解決するための手段】

【0004】

第一の態様によれば、電気駆動モジュールが提供される。前記電気駆動モジュールは、２つの駆動軸に出力トルクを与える差動装置と、電気駆動モータと、電気トルクベクタリングモータと、ピニオンとを含み、前記ピニオンは、減速ギヤを介して前記差動装置に駆動接続されている。

【0005】

第二の態様によれば、電気駆動モジュールが提供される。前記電気駆動モジュールは、２つの駆動軸に出力トルクを与える差動装置と、電気駆動モータと、電気トルクベクタリングモータと、ピニオンとを含み、前記電気駆動モータは、２つの前記駆動軸と同軸に配置されている。

【0006】

第三の態様によれば、電気駆動モジュールが提供される。前記電気駆動モジュールは、２つの駆動軸に出力トルクを与える差動装置と、電気駆動モータと、電気トルクベクタリングモータと、ピニオンとを含み、前記電気トルクベクタリングモータは、軸外に配置されている。

【0007】

第四の態様によれば、電気駆動モジュールが提供される。前記電気駆動モジュールは、２つの駆動軸に出力トルクを与える差動装置と、電気駆動モータと、電気トルクベクタリングモータと、ピニオンとを含み、前記電気駆動モータは、プラネタリーギヤセットを介して前記差動装置に駆動接続されている。

【0008】

第五の態様によれば、電気駆動モジュールが提供される。前記電気駆動モジュールは、２つの駆動軸に出力トルクを与える差動装置と、電気駆動モータと、電気トルクベクタリングモータと、ピニオンとを含み、前記電気駆動モータと前記差動装置との間に配置された切断装置を更に含む。

【0009】

第六の態様によれば、電気駆動モジュールが提供される。前記電気駆動モジュールは、２つの駆動軸に出力トルクを与える差動装置と、電気駆動モータと、電気トルクベクタリングモータと、ピニオンとを含み、前記電気トルクベクタリングモータは、ダブルプラネタリーギヤセットを介して、前記駆動軸のうちの一方及び前記差動装置に接続されている。

【0010】

第七の態様によれば、電気駆動モジュールが提供される。前記電気駆動モジュールは、上に挙げられた第一の態様、第二の態様、第三の態様、第四の態様、第五の態様又は第六の態様の特徴の任意の組み合わせを含む。したがって、第七の態様によれば、電気駆動モジュールが提供される。前記電気駆動モジュールは、２つの駆動軸に出力トルクを与える差動装置と、電気駆動モータと、電気トルクベクタリングモータと、ピニオンとを含む。前記ピニオンは、減速ギヤを介して前記差動装置に駆動接続され、及び／又は、前記電気駆動モータは、２つの前記駆動軸と同軸に配置され、及び／又は、前記電気トルクベクタリングモータは、軸外に配置され、及び／又は、前記電気駆動モータは、プラネタリーギヤセットを介して前記差動装置に駆動接続され、及び／又は、前記電気駆動モジュールは、前記電気駆動モータと前記差動装置との間に配置された切断装置を更に含み、及び／又は、前記電気トルクベクタリングモータは、ダブルプラネタリーギヤセットを介して、前記駆動軸のうちの一方及び前記差動装置に接続されている。

【図面の簡単な説明】

【0011】

以下で、添付図面を参照しながら説明する。

【0012】

【図1a】一実施形態に係る車両の概略図である。

【図1b】一実施形態に係る電気駆動モジュールの断面図である。

【図2】図１に示す電気駆動モジュールの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明のいくつかの実施形態は、当業者が本発明を実施することができるように、添付図面を参照して以下でより詳細に説明される。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具体化されてもよく、本明細書に記載の実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が徹底的かつ完全になるように、及び本発明の範囲を当業者に十分に伝えるように、提供される。これらの実施形態は、本発明を限定するものではなく、本発明は、添付の特許請求の範囲のみによって限定される。更に、添付図面に示されている特定の実施形態の詳細な説明に使用されている専門用語は、本発明を限定することを意図するものではない。

【0014】

まず、図１ａには、車両１００が概略的に示される。車両１００には、左右の前輪１０２ａ～ｂに駆動トルクを与えるように構成された前車軸１０２と、左右の後輪１０４ａ～ｂに駆動トルクを与えるように構成された後車軸１０４とが設けられる。本明細書で更に説明しないが、前車軸１０２は、燃焼機関（図示せず）又は電気機械（図示せず）によって駆動されてもよい。

【0015】

以下に説明するように、後車軸１０４を作動させることにより、車両１００の四輪駆動ＡＷＤ又は後輪駆動ＲＷＤが提供される。以下に更に説明するように、後車軸１０４は、トルクベクタリングを提供することもできる。

【0016】

図示の例では、前車軸１０２又は後車軸１０４の少なくとも一方に電気駆動モジュール１が設けられる。更に、前車軸１０２は、推進軸１０６によって後車軸１０４に接続されるか、又は少なくとも接続可能である。

【0017】

図１ｂには、電気駆動モジュール１の断面図が示される。電気駆動モジュール１は、図１ａに例示されるように、関連する車両の後車軸に配置されることが好ましいが、用途によっては、電気駆動モジュール１を車両の前車軸に配置することが望ましいことがある。

【0018】

電気駆動モジュール１は、純粋な機械駆動、純粋な電気駆動、又はハイブリッド駆動を可能にする。電気駆動モジュール１は、上述の駆動モードのいずれかに加えて、トルクベクタリングも可能にする。図１ｂに示すように、これらの駆動モードは全て、非常にコンパクトな構造によって利用可能である。

【0019】

次に、図２を参照して、電気駆動モジュール１の詳細を更に説明する。電気駆動モジュール１は、駆動トルクを左右の輪軸１１、１２に分配する従来の差動装置１０を含む。図１ａに示すように、左輪軸１１は、車輪１０４ａ～ｂのうちの一方を駆動しており、右輪軸１２は、車輪１０４ａ～ｂのうちの他方を駆動する。

【0020】

駆動トルクは、ピニオン２０（機械駆動）、電気駆動モータ３０（電気駆動）、又はその両方（ハイブリッド駆動）から提供される。ピニオン２０は、例えば、推進軸１０６（図１ａを参照）を介して内燃機関に接続されてもよい。

【0021】

ピニオン２０は、差動装置入力に直接接続されていないが、ピニオン２０と差動装置１０との間に減速ギヤ２２が配置されている。減速ギヤ２２は、差動装置１０に対してピニオン２０を位置決めする際の柔軟性を可能にするとともに、差動装置入力、即ち、差動装置の冠歯車１３の直径を大きくすることを可能にする。図示の例では、減速ギヤは、ピニオン２０と噛合して入力トルクを受けるベベル入力ギヤ（ｂｅｖｅｌｌｅｄ ｉｎｐｕｔ ｇｅａｒ）２２ａと、差動装置の冠歯車１３と噛合する円形の出力ギヤ２２ｂとを有する。入力ギヤ２２ａと出力ギヤ２２ｂとは、同心状に配置されている。

【0022】

電気駆動モータ３０は、差動装置１０の一側に右輪軸１２と同軸に配置されており、プラネタリーギヤセット３２、好ましくは、複合２段プラネタリーギヤセットは、電気モータ３０と差動装置入力との間に配置されている。電気駆動モータ３０は、プラネタリーギヤセット３２のサンギヤ３２ａを駆動してもよい。プラネットキャリア３２ｂは、リングギヤ３２ｃが固定された状態で出力を形成する。

【0023】

電気駆動モータ３０を駆動列から選択的に切断するために、差動装置入力とプラネットキャリアとの間に切断装置４０が配置されている。このため、切断装置４０の位置を制御するために、電気駆動モータ３０が差動装置１０と駆動接続されているか否かを制御するように構成された切断アクチュエータ４２が設けられる。切断アクチュエータ４２は、油圧アクチュエータ、電気機械アクチュエータなどであってもよい。切断装置４０が接続モードにあるとき、電気駆動モータ３０は、プラネタリーギヤセット３２を介して差動装置入力を回転駆動する。

【0024】

トルクベクタリングは、軸外に配置され、即ち、電気駆動モジュール１の中心軸に対して変位する電気トルクベクタリングモータ５０によって利用可能である。特に、中心軸は、左右の輪軸１１、１２に沿って延びており、左右の輪軸１１、１２と一致する仮想軸として見なされてもよい。図２に示すように、電気駆動モータ３０及びトルクベクタリングモータ５０は、中心軸と平行に配置されてもよい。

【0025】

電気トルクベクタリングモータ５０は、減速ギヤ７０を介して、差動装置１０の、電気駆動モータ３０とは反対側に配置されたダブルプラネタリーギヤセット６０に接続されている。減速ギヤ７０は、電気駆動モジュール１の少なくとも一部を横切って中心軸と平行に延びる軸７２を含んでもよい。好ましくは、軸７２は、ピニオン２０を差動装置１０に接続する減速ギヤ２２を通って延びている。このため、減速ギヤ２２、即ち、入力ギヤ２２ａ及び出力ギヤ２２ｂには、トルクベクタリングモータ５０の作動時に軸７２が回転することを可能にする中央通路が設けられる。

【0026】

軸７２の端部には、中間ギヤ７６と噛合するギヤ７４が設けられており、中間ギヤ７６は、ダブルプラネタリーギヤセット６０のサンギヤ６２ａと噛合する。したがって、減速ギヤ７０は、軸７２、ギヤ７４及び中間ギヤ７６によって形成される。

【0027】

減速ギヤ７０は、第一のプラネタリーギヤセット６２のサンギヤ６２ａを駆動しており、第一のプラネタリーギヤセット６２のプラネットキャリア６２ｂは、左駆動軸１１に接続されている。共通のリングギヤ６２ｃは、第一のプラネタリーギヤセット６２と第二のプラネタリーギヤセット６４とを接続する。第二のプラネタリーギヤセット６２は、固定されたサンギヤ６４ａを有し、第二のプラネタリーギヤセット６４のプラネットキャリア６４ｂは、差動装置入力１３に接続される。

【0028】

トルクベクタリングモータ５０が作動する場合、駆動軸１１と差動装置入力１３との接続により、駆動軸１１、１２の間のトルクのシャッフルが達成される。

【0029】

本発明の概念は、本明細書に記載の実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲で規定される本発明の範囲から逸脱することなく、いくつかの修正が実行可能であることに留意されたい。

【図1a】

【図1b】

【図2】

【国際調査報告】