CN109203973A - 串联式混合动力驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种小型轻量且动力传递效率良好的串联式混合动力驱动装置。在该串联式混合动力驱动装置中，由发动机(1)驱动发电机(3)，并且利用通过发电机(3)所得到的电力驱动马达(4)，并将马达(4)的转矩经由终减速器(6)向驱动轮(5)传递，所述串联式混合动力驱动装置具有输入部件(19)，该输入部件(19)被传递发动机(1)的转矩而旋转，并且配置成旋转中心轴线与发电机(3)的旋转中心轴线平行，发电机(3)与马达(4)以互相平行的方式隔着预定的间隔配置，终减速器(6)以与马达(4)平行的方式配置，输入部件(19)和发电机(3)通过第1绕挂传动机构(20)连结，并且设置有从马达向终减速器(6)输出转矩的第2绕挂传动机构。

Description

串联式混合动力驱动装置

技术领域

本发明涉及所谓的串联式的混合动力驱动装置，在该串联式的混合动力驱动装置中，由发动机(内燃机)驱动发电机，从该发电机向马达供给电力，利用该马达的驱动力使车辆行驶。

背景技术

专利文献1记载了这种混合动力驱动装置的一例。所谓的串联混合动力是从发电机向马达供给电力，并将该马达输出的转矩作为用于行驶的驱动力的系统，因此，发电机与马达原理上电连接即可，能够在机构上互相分开而构成不同的单元。专利文献1所记载的装置与此不同，将发电机与马达配置成各自的旋转中心轴线平行，并且经由齿轮、离合器等机械地连结而构成为一个驱动单元。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-13752号公报

发明内容

发明要解决的问题

专利文献1所记载的混合动力驱动装置是使发电机的旋转中心轴线与马达的旋转中心轴线互相分开地平行配置的可称为复轴型的装置。上述的发电机和/或马达根据容量而外径变大，因此，在互相平行地配置的情况下，各自的旋转中心轴线彼此或者转子轴彼此的间隔变宽。在专利文献1所记载的构成中，通过齿轮将发动机、终减速器(差动齿轮)等连结于像这样分开了的转子轴，因此需要副轴齿轮等，需要的构成部件变多，混合动力驱动装置的小型轻量化困难。另外，有时需要不仅能够承受径向载荷还能够承受轴向载荷的轴承作为支承齿轮的轴承，因此，会产生以下问题：不仅轴承的所需数量增大，而且在轴承中的动力损失也变大，并且随着设定大的减速比或增速比而在齿面的动力损失增大等。结果，以往以来，在使所谓的复轴式的串联混合动力驱动装置小型轻量化、并且提高动力传递效率这一点仍有改善的余地。

本发明是着眼于上述的技术问题而做出的，其目的在于，提供一种能够兼顾小型轻量化和动力传递效率的提高的串联式混合动力驱动装置。

用于解决问题的技术方案

为了达到上述的目的，本发明是一种串联式混合动力驱动装置，由发动机驱动发电机，并且利用通过所述发电机所得到的电力驱动马达，并将所述马达的转矩经由终减速器向驱动轮传递，在该串联式混合动力驱动装置中，其特征在于，具有输入部件，其被传递所述发动机的转矩而旋转，并且配置成旋转中心轴线与所述发电机的旋转中心轴线平行，所述发电机与所述马达以所述发电机的旋转中心轴线与所述马达的旋转中心轴线互相平行的方式隔着预定的间隔配置，所述终减速器配置成，所述终减速器的旋转中心轴线与所述马达的旋转中心轴线平行，所述串联式混合动力驱动装置还具备：第1绕挂传动机构，其具有安装于所述输入部件的第1驱动旋转轮、安装于所述发电机的第1从动旋转轮、以及绕挂于所述第1驱动旋转轮和所述第1从动旋转轮来传递转矩的第1传动部件；和第2绕挂传动机构，其具有安装于所述马达的第2驱动旋转轮、绕挂于所述第2驱动旋转轮的第2传动部件、以及被所述第2传动部件绕挂并且向所述终减速器传递转矩的第2从动旋转轮。

在本发明中，可以是，所述第1传动部件由链条构成，所述第1驱动旋转轮以及所述第1从动旋转轮由被所述链条绕挂的链轮构成，所述第2传动部件由其他链条构成，所述第2驱动旋转轮以及所述第2从动旋转轮由被所述其他链条绕挂的链轮构成。

在本发明中，可以是，所述输入部件与所述马达配置于同一轴线上。

另外，在本发明中，可以是，所述第1绕挂传动机构与所述第2绕挂传动机构在所述发电机和所述马达的旋转中心轴线的方向上隔着所述发电机和所述马达而互相配置于相反侧。

或者在本发明中，也可以是，所述第1绕挂传动机构与所述第2绕挂传动机构在所述发电机和所述马达的旋转中心轴线的方向上一起配置于所述发电机和所述马达的一方侧。

在本发明中，可以是，所述串联式混合动力驱动装置还具备：壳体；外壳，其安装于所述壳体的第1端部侧；端罩，其安装于所述壳体的第2端部侧；第1收纳室，其形成于所述壳体的内部；以及第2收纳室，其以与所述第1收纳室相邻的方式由所述外壳以及所述端罩中的至少一方与所述壳体形成，所述发电机和所述马达配置于所述第1收纳室的内部，所述第1绕挂传动机构和所述第2绕挂传动机构配置于所述第2收纳室的内部。

或者在本发明中，也可以是，所述串联式混合动力驱动装置还具备：壳体；外壳，其安装于所述壳体的第1端部侧；端罩，其安装于所述壳体的第2端部侧；壁部，其以将所述壳体的内部划分为在所述外壳侧开口的部分和在所述端罩侧开口的部分的方式设置于所述壳体的内部；第3收纳室，其由在所述外壳侧开口的部分和所述外壳形成；以及第4收纳室，其由在所述端罩侧开口的部分和所述端罩形成，所述发电机和所述第1绕挂传动机构配置于所述第4收纳室的内部，所述马达和所述第2绕挂传动机构配置于所述第3收纳室的内部。

并且，在本发明中，可以是，所述发电机具有在轴线方向上的两端部被支承为能够旋转的第1转子轴，所述马达具有在轴线方向上的两端部被支承为能够旋转的第2转子轴，所述第1从动旋转轮安装于所述第1转子轴中的被支承为能够旋转的所述两端部之间的部分，所述第2从动旋转轮安装于所述第2转子轴中的被支承为能够旋转的所述两端部之间的部分。

并且，在本发明中，可以是，所述串联式混合动力驱动装置还具有：壳体；外壳，其安装于所述壳体的第1端部侧；端罩，其安装于所述壳体的第2端部侧；壁状的第1支承部，其在所述壳体的内部设置于所述外壳侧；壁状的第2支承部，其在所述壳体的内部设置于所述端罩侧，第1收纳室，其形成于所述第1支承部与所述第2支承部之间，并收纳所述发电机以及马达；第5收纳室，其形成于所述第1支承部与所述外壳之间，并收纳所述第2绕挂传动机构以及所述终减速器；第6收纳室，其形成于所述第2支承部与所述端罩之间，并收纳所述第1绕挂传动机构；以及第1轴承，其将所述第1驱动旋转轮支承为能够旋转，所述第1轴承由所述第2支承部保持。

另一方面，在本发明中，可以是，所述串联式混合动力驱动装置还具备齿轮机构，该齿轮机构从所述第2绕挂传动机构向所述终减速器传递转矩，所述齿轮机构具有与所述第2从动旋转轮成一体地旋转的主动齿轮，所述终减速器具有与所述主动齿轮啮合的齿圈，所述主动齿轮和所述齿圈由人字齿轮构成。

本发明还具备选择性地将所述输入部件与所述马达连结的离合器机构。

另外，在本发明中，可以是，所述串联式混合动力驱动装置还具备：壳体；外壳，其安装于所述壳体的第1端部侧；以及端罩，其安装于所述壳体的第2端部侧；所述发电机和所述马达、以及所述第2绕挂传动机构和所述终减速器配置于由所述壳体、所述外壳、以及所述端罩形成的收纳室的内部，所述输入部件以及所述第1绕挂传动机构在所述外壳侧配置于所述收纳室的外侧。

配置于所述收纳室的外侧的第1绕挂传动机构能够由带式传动机构构成。

并且，在本发明中，所述第2从动旋转轮能够与所述发电机配置于同一轴线上。

发明的效果

在本发明中，构成为发电机与马达隔着预定的间隔地互相平行地配置，经由第1绕挂传动机构向发电机传递来自发动机的转矩，另外，将马达的转矩经由第2绕挂传动机构朝向终减速器输出，因此，能够满足需要地足够大地采用输入部件与发电机的轴间距离以及马达与由马达驱动的部件之间的轴间距离。因此，能够一起增大第1绕挂传动机构的增速比和第2绕挂传动机构的减速比。即使像这样增大轴间距离，与齿轮机构不同，也不需要惰齿轮等中间的旋转部件。因此，能够减少需要部件数量而使混合动力驱动装置的作为整体的构成小型化或轻量化。另外，绕挂传动机构比齿轮机构动力损失小，而且在转矩的传递时尤其不会产生轴向力，由此能够使轴承构造简单化，因此，能够提高混合动力驱动装置的作为整体的动力传递效率。

另外，在本发明中，通过将输入部件和马达配置于同一轴线上，从而隔着预定的间隔地平行配置的轴的数量变少，尤其是，在本发明中能够设为所谓的四轴以下的轴数，因此能够使混合动力驱动装置小型化。

在本发明中，通过将第1绕挂传动机构与第2绕挂传动机构以隔着发电机以及马达的方式互相配置于相反侧，从而能够避免旋转轮和传动部件的相互的干涉，因此，能够提高这些绕挂传动机构的配置的自由度，进而能够提高混合动力驱动装置的作为整体的轮廓形状或外形形状的选择的自由度。

与此相对，在将各绕挂传动机构相对于发电机以及马达集中配置于所述发电机以及马达的同一侧的构成中，能够同时并行地进行各绕挂传动机构的组装，因此能够提高混合动力驱动装置的组装性。另外，通过集中配置各绕挂传动机构从而能够实现空间的共有化，能够使混合动力驱动装置小型化。尤其是，通过将这些绕挂传动机构配置于比发电机和马达接近发动机侧的位置，从而因绕挂传动机构动作而产生的噪声难以向外部传递，因此能够成为振动和噪声少的混合动力驱动装置。另外，润滑变得容易。

并且，通过划分配置发电机以及马达的收纳室和配置各绕挂传动机构的收纳室，从而在任意一方的收纳室中的组装完成之后进行另一方的收纳室中的组装，因此各收纳室中的组装变得容易。即，能够得到组装性优异的混合动力驱动装置。

在本发明中，在将发电机、马达、以及各绕挂传动机构配置于由壳体、外壳、以及端罩形成的收纳室的内部的情况下，通过将发电机和第1绕挂传动机构配置于由壳体内的一部分和端罩形成的第4收纳室、并且将马达和第2绕挂传动机构配置于由壳体内的其他部分和外壳形成的第3收纳室，从而能够减少收纳室的数量，另外，能够减少相当于壳体内的隔壁的部分。尤其是，与在壳体内形成两室的情况相比，能够不设置相当于安装于壳体内的隔壁的部分，因此能够实现构成的简单化和组装性的提高。

另一方面，在本发明中，通过在转子轴中的被支承为能够旋转的两端部之间的部分设置驱动旋转轮和/或从动旋转轮，从而能够提高转子轴的支承强度或支承刚性，其结果，能够实现轴承构造和转子轴的简单化，或者能够提高它们的耐久性。

在本发明中，在将端罩安装于壳体的情况下，通过将轴支承用的轴承安装于支承部，从而能够防止或抑制第1绕挂传动机构动作了的情况下的振动向端罩传递，所述支承部设置于壳体的内部且与端罩一起形成收纳室。因此，能够抑制端罩的所谓的膜振动而成为振动和噪声少的混合动力驱动装置。

在本发明中，在设为经由齿轮机构向终减速器传递转矩的构成的情况下，通过将互相啮合的齿轮设为人字齿轮，从而能够避免轴向力的产生，其结果，能够使轴承构造、支承轴承的壳等的构成简单化，与此相伴地能够使混合动力驱动装置作为整体而小型轻量化。

在本发明中，通过设置将输入部件与马达连结的离合器机构，从而能够不将发动机所输出的转矩变换为电力地向终减速器传递，而将发动机转矩作为用于行驶的驱动转矩。因此，通过将本发明的混合动力驱动装置搭载于车辆，能够提高串联式混合动力车辆的动力性能。

另外，通过将输入部件以及第1绕挂传动机构配置于外壳的外侧，从而能够将与第1驱动旋转轮一体的部件作为输入部件并使该输入部件与发动机连结。在该情况下，能够由第1绕挂传动机构减小转矩的变动(振动)，由此能够由第1绕挂传动机构兼任阻尼器等控制振动机构，这样一来，能够实现使混合动力驱动装置的作为整体的构成简单化、小型轻量化。在该情况下，通过将第1绕挂传动机构设为带式的机构，从而不需要润滑和用于润滑的构成、或者能够不进行润滑地维持耐久性。

并且，在本发明中，将第2从动旋转轮与经由第1绕挂传动机构被驱动的发电机配置于同一轴线上，由此能够减少隔着预定的间隔地平行配置的轴的数量，因此，能够实现使混合动力驱动装置的作为整体的构成简单化、小型轻量化。

附图说明

图1是用于说明本发明的第1实施方式的示意图。

图2是示出人字齿轮的一例的局部的立体图。

图3是用于说明图1所示的混合动力驱动装置中的旋转中心轴线的位置的说明图。

图4是用于说明发电机以及马达的控制系统的框图。

图5是用于说明本发明的第2实施方式的示意图。

图6是用于说明本发明的第3实施方式的示意图。

图7是用于说明图6所示的混合动力驱动装置中的旋转中心轴线的位置的说明图。

图8是用于说明本发明的第4实施方式的示意图。

图9是用于说明本发明的第5实施方式的示意图。

图10是用于说明本发明的第6实施方式的示意图。

图11是用于说明本发明的第7实施方式的示意图。

图12是用于说明图11所示的混合动力驱动装置中的旋转中心轴线的位置的说明图。

附图标记说明

1…发动机，2…变速驱动桥，3…发电机，3R…转子，3S…定子，4…马达，4R…转子，4S…定子，5…驱动轮，6…差动齿轮，7…壳体，7a、7b…纵壁部，7c…横壁部，8、9…转子轴，10…前支承件，11…中间支承件，12、13、16、17、24、40、41…轴承，14…外壳，15…端罩，18…输入轴，19…阻尼器，20…链传动单元，20A…带式传动机构，21…主动链轮，21A…主动带轮，22…从动链轮，22A…从动带轮，23…链条，23A…带，25…链传动单元，26…减速齿轮机构，27…从动链轮，28…副轴主动齿轮，29…副轴，30…主动链轮，31…链条，32…齿圈，47…离合器机构，Oc、Od、Og、Om…旋转中心轴线。

具体实施方式

图1示意性地示出了本发明的实施方式。图1所示的例子是构成为搭载于将作为动力源的发动机1朝向车辆(未图示)的车宽方向地配置的所谓的发动机横置型的车辆的变速驱动桥2的例子。该变速驱动桥2具备：发电机(或者具有发电功能的马达)3，其由发动机1驱动来产生电力；马达(或者具有发电功能的马达)4，从发电机3向该马达4供给电力由此该马达4输出用于行驶的转矩；以及终减速器(差动齿轮)6，其将马达4输出的转矩分配并传递给左右的驱动轮5。

发电机3以及马达4收纳于壳体7的内部，并配置成各自的旋转中心轴线即转子轴8、9隔着预定的间隔地互相平行。马达3例如是在具备线圈的定子3S的内周侧将具备未图示的永磁体的转子3R配置为能够旋转的构成，相当于本发明的实施方式中的第1转子轴的转子轴8贯通该转子3R的中心部且与转子3R一体化。壳体7在隔着将发电机3以及马达4收纳的部分的两侧分别具有作为壁状的部分(隔壁部)的前支承件10和中间支承件11。转子轴8被安装于前支承件10的轴承12和安装于中间支承件11的轴承13支承为能够旋转。在此，前支承件10相当于本发明的实施方式中的第1支承部，中间支承件11相当于本发明的实施方式中的第2支承部，轴承12、13在本发明的实施方式中相当于将第1转子轴的两端部支承为能够旋转的轴承。此外，前支承件10与中间支承件11之间的收纳室C1相当于本发明的实施方式中的第1收纳室。

此外，前支承件10和中间支承件11中的任意一方与壳体7一体地形成，另一方的支承件通过未图示的螺栓等固定手段能够装卸地安装于壳体7的内部。另外，在壳体7以封闭前支承件10侧的开口部的方式安装有外壳14。而且，端罩(或者链条箱)15以封闭壳体7的中间支承件11侧的开口端的方式安装于壳体7。

马达4与例如上述的发电机3同样地具有具备未图示的线圈的定子4S和具备未图示的永磁体的转子4R，相当于本发明的实施方式中的第2转子轴的转子轴9贯通该转子4R的中心部且与转子4R一体化。转子轴9的两个端部贯通上述的各支承件10、11，并且被安装于这些支承件10、11的轴承16、17支承为能够旋转。该轴承16、17相当于本发明的实施方式中的将第2转子轴的两端部支承为能够旋转的轴承。此外，除了永磁体式的电动机以外，还可以使用不具备永磁体的同步电动机和/或感应电动机作为马达4。

上述的马达4中的转子轴9为呈筒状的所谓的中空轴，输入轴18贯通该转子轴9的内部。输入轴18是用于将从发动机1输入的转矩向发电机3传递的旋转轴，输入轴18的图1中的左右的端部从转子轴9突出。输入轴18的图1中的右侧的端部(假设为输入侧端部)贯通外壳14并向发动机1侧伸出。也可以在贯通外壳14的部分设置轴承(未图示)而将输入轴18支承为能够旋转。

输入轴18的输入侧端部与阻尼器19连结。阻尼器19是用于缓和发动机1的转矩的变动(振动)并向输入轴18传递的机构，能够使用弹簧阻尼器、动力阻尼器等以往已知的构成。该阻尼器19与发动机1的曲轴等输出轴(未图示)连结。此外，阻尼器19与发动机1、或者阻尼器19与输入轴18也可以不直接连结，而是使适当的传动机构介于它们之间。此外，在图1所示的例子中，输入轴18与阻尼器19构成输入部件或输入机构。

输入轴18的图1中的左侧的端部在端罩15的内部突出。与此同样地，发电机3中的转子轴8中的至少图1中的左侧的端部(假设为输出侧端部)在端罩15的内部突出。并且，上述的输入轴18与发电机3的转子轴8通过相当于本发明的实施方式中的第1绕挂传动机构的链传动单元20连结。在本发明的实施方式中能够使用的绕挂传动机构可以是以往已知的构成，具有驱动侧的旋转轮、从动侧的旋转轮、以及绕挂于这些旋转轮的环状的传动部件。在图1所示的例子中，相当于本发明的实施方式中的第1驱动旋转轮的主动链轮21安装于输入轴18的输出侧端部，相当于本发明的实施方式中的第1从动旋转轮的从动链轮22安装于转子轴8的端部，无声链等相当于本发明的实施方式中的第1传动部件的链条23绕挂于上述的链轮21、22。主动链轮21的外径(齿数)比从动链轮22的外径(齿数)大(多)，因此链传动单元20为增速机构。另外，在图1所示的构成中，链传动单元20配置于端罩15的内部(由端罩15和中间支承件11划分出的收纳室C2的内部)。该收纳室C2相当于本发明的实施方式中的第2收纳室或第6收纳室。

此外，能够根据需要采用适当的构成的机构作为用于将主动链轮21支承为能够旋转的机构。在图1所示的例子中，由安装于中间支承件11的轴承24将主动链轮21支承为能够旋转。该轴承24相当于本发明的实施方式中的第1轴承，也可以代替中间支承件11而安装于端罩15。也可以代替这样的构成的机构而采用如下构成的机构，例如在马达4的转子轴9的内周面与输入轴18的外周面之间配置轴承，由该轴承将输入轴18支承为能够旋转，由此将与输入轴18一体的主动链轮21支承为能够旋转。

在图1的左右方向(车辆的宽度方向)上，在隔着上述的发电机3以及马达4而与所述链传动单元20相反的一侧配置有用于将马达4输出的转矩向差动齿轮6传递的绕挂传动机构。该绕挂传动机构在图1所示的例子中为链传动单元25、且相当于本发明的实施方式中的第2绕挂传动机构，并配置于前述的外壳14的内部(由外壳14和前支承件10划分出的相当于本发明的实施方式中的第2收纳室或第5收纳室的收纳室C2的内部)。链传动单元25经由减速齿轮机构26连结于差动齿轮6。减速齿轮机构26是将相当于本发明的实施方式中的第2从动旋转轮的从动链轮27和副轴主动齿轮28一体地设置于副轴29的机构，该副轴29配置成于马达4的转子轴9平行。从动链轮27与副轴29的图1中的左侧的部分一体化，其位置为在马达4的转子轴9中的发动机1侧的端部的半径方向外侧的位置。即马达4的转子轴9中的发动机1侧的端部与减速齿轮机构26中的从动链轮27在该从动链的半径方向上相对，在该转子轴9的端部安装有相当于本发明的实施方式中的第2驱动旋转轮的主动链轮30。此外，减速齿轮机构26相当于本发明的实施方式中的齿轮机构。并且，无声链等相当于本发明的实施方式中的第2传动部件的链条31绕挂于上述的主动链轮30和从动链轮27。这样构成的链传动单元25是本发明的实施方式中的第2绕挂传动机构的一例。

副轴主动齿轮28设置于副轴29中的与所述从动链轮27相反的一侧(图1的右侧)的部分。该副轴主动齿轮28与差动齿轮6中的齿圈32啮合。因此，图1所示的混合动力驱动装置构成为，将马达4输出了的转矩经由链传动单元25以及减速齿轮机构26向差动齿轮6传递。差动齿轮6是以往已知的构成，在安装有齿圈32的差速器壳33的内部具有作为锥齿轮的一对小齿轮34和作为与这些小齿轮34啮合的锥齿轮的一对半轴齿轮35，这些半轴齿轮35与驱动轮5连结。并且，差动齿轮6以半轴齿轮35的旋转中心轴线与上述的发电机3、马达4等的旋转中心轴线平行的方式收纳于外壳14的内部。

并且，互相啮合的上述的副轴主动齿轮28和齿圈32如图2示意性地示出的一例那样由人字齿轮构成。因此，在副轴主动齿轮28与齿圈32之间传递转矩的情况下，这些齿轮的啮合的点(齿彼此的接触部)从齿宽方向上的中央部朝向左右的两侧逐渐移动，因此与齿彼此啮合相伴的噪声小，并且不产生轴向力。

此外，虽然在图1中没有特别地图示，但副轴29被安装于前支承件10的轴承和安装于外壳14的轴承支承为能够旋转。不仅像上述那样不会伴随于以副轴主动齿轮28与齿圈32啮合的方式传递转矩而产生轴向力，而且尤其在链传动单元25中传递转矩的情况下也不会产生轴向力，因此，这些轴承可以是构成为承受径向载荷的滚珠轴承。

本发明的实施方式中的混合动力驱动装置是发电机3的旋转中心轴线与马达4的旋转中心轴线隔着预定的间隔地平行配置的所谓的复轴式的装置，除了这些旋转中心轴线之外，还存在副轴29的旋转中心轴线和差动齿轮6的旋转中心轴线，成为所谓的四轴构成的驱动装置。在图3中示意性地示出了这些旋转中心轴线的相对位置。图3是将发电机3的旋转中心轴线Og、马达4的旋转中心轴线Om、副轴29的旋转中心轴线Oc、以及差动齿轮6的旋转中心轴线Od的位置作为在将混合动力驱动装置车载的状态下从轴线方向观察的情况下的位置来示出的图。图3中由齿圈32的节圆直径表示的差动齿轮6以与未图示的驱动轴之间的角度尽可能地小的方式配置于混合动力驱动装置中的低的部位，副轴29的旋转中心轴线Oc位于该旋转中心轴线Od的大致正上方。与此相对，马达4配置于车辆的前方侧，因此，其旋转中心轴线Om在上下方向上在差动齿轮6的旋转中心轴线Od与副轴29的旋转中心轴线Oc之间并且配置于比这些旋转中心轴线Od、Oc靠车辆前方侧的位置。发动机1或者前述的阻尼器19的位置基于车辆的构造来决定。与此相对，发电机3通过链传动单元20与输入轴18连结，所以发电机3被配置为，以马达4的旋转中心轴线Om为中心，旋转中心轴线Og位于以由链传动单元20的构成决定的轴间距离为半径的圆弧上。在该情况下，各链传动单元20、25隔着发电机3以及马达4而互相配置于相反侧，因此，用于驱动发电机3的链传动单元20和/或发电机3干涉的部件少，因此能够在由图3中的标号“α”表示的角度的范围选择发电机3的配置位置。此外，该角度范围α被决定为，发电机3的配置由驱动轴(未图示)等车辆的下部的部件规制的位置与发电机3的配置被散热器(未图示)等车辆的前方侧的部件规制的位置之间的角度。从图3可知，该角度范围α是很大的角度，所以在图1所示的构成中，具有发电机3的配置的自由度高的优点。

本发明的实施方式中的混合动力驱动装置是所谓的串联混合动力形式的装置，以发动机1作为动力源并由发电机3进行发电，利用该电力驱动马达4并通过马达4的转矩进行行驶。另外，在减速时使马达4作为发电机发挥功能来进行能量的再生。为了能够进行这样的控制，发电机3以及马达4如图4示意性所示，与具备蓄电装置36以及变换器37等的控制器38连接。另外，控制器38与电子控制装置(ECU)39连接。ECU39构成为以微计算机为主体，并构成为使用输入的各种数据以及预先存储的数据等进行运算，并将运算的结果作为控制指令信号向控制器38输出。

接着对上述的混合动力驱动装置的作用进行说明。发动机1将输出的转矩经由阻尼器19向输入轴18传递。发动机1输出的转矩因发动机1中的混合气的间歇性的燃烧而不可避免地变动(振动)，通过阻尼器19使该振动衰减，因此，输入轴18的转矩的变动(振动)变小。输入轴18的转矩经由链传动单元20向发电机3的转子轴8传递从而转子3R旋转，由发电机3产生电力。在图1所示的构成中，发电机3与马达4平行地配置，因此能够充分确保它们的旋转中心轴线Og、Om彼此的间隔即各链轮21、22的轴间距离。因此，能够使主动链轮21的节圆直径充分地大于从动链轮22的节圆直径，并增大增速比。

由发电机3产生的电力对蓄电装置36进行充电或者向马达4供电。例如，在未图示的加速器踏板被踩踏的情况下，对马达4进行供电从而马达4输出驱动力，从该马达4的转子轴9经由链传动单元25向减速齿轮机构26传递转矩。如前所述，发电机3与马达4平行地配置从而充分地确保了它们的旋转中心轴线Og、Om彼此的间隔即主动链轮30与从动链轮27的轴间距离，因此能够使主动链轮30的节圆直径充分地小于从动链轮27的节圆直径，并增大减速比。

减速齿轮机构26是，将副轴主动齿轮28与上述的从动链轮27一起设置于副轴29，并使该副轴主动齿轮28与差动齿轮6中的齿圈32啮合，并且将副轴主动齿轮28设为直径比齿圈32小的齿轮的构成，所以，能够使从马达4经由链传动单元25传递的转矩进一步增大，并将该转矩从差动齿轮6向左右的驱动轮5传递。即，能够增大用于行驶的驱动转矩。另外，马达4产生的转矩几乎不会变动(振动)，因此能够进行噪声和振动少的顺利的行驶。

上述的副轴主动齿轮28和与该副轴主动齿轮28啮合的齿圈32由图2所例示那样的人字齿轮构成。因此，不仅在这些齿轮28、32之间传递转矩的情况下的噪声和振动小，而且尤其不会产生轴向力。因此，这些齿轮28、32或支承副轴29的轴承可以是滚珠轴承等径向轴承。另外，尤其在各链传动单元20、25中也不会伴随于转矩的传递而产生轴向力，因此，这些链传动单元20、25中的轴承也可以是滚珠轴承等径向轴承。因此，在本发明的实施方式中，不仅能够减小噪声和振动而且还能够实现轴支承构造的简单化和动力传递效率的提高。尤其是，不会有支承副轴29的外壳14、壳体7等的因轴向力造成的变形、或者因这样的变形造成的油泄露、错位(位置失准，misalignment)等的要因，因此能够使外壳14、壳体7等轻量化。结果，根据本发明的实施方式，能够实现混合动力驱动装置的小型轻量化。另外，尤其是在图1所示的例子中，没有使轴承保持于端罩15，因此因链传动单元20产生的振动难以向端罩15传递，因此，能够抑制端罩15的所谓的膜振动而成为低噪声的混合动力驱动装置。

并且，在图1所示的构成中，能够在将发电机3和马达4配置于壳体7的内部并由前支承件10和中间支承件11支承之后，组装各链传动单元20、25，之后将外壳14和端罩15组装于壳体7。因此，这些构成部件的组装容易，能够提高混合动力驱动装置的作为整体的组装性。

接着对本发明的其他实施方式进行说明。在上述的图1所示的构成中，通过螺栓等固定手段将前支承件10或中间支承件11安装于壳体7的内部。图5示出了省略这样的安装作业的构成。图5所示的例子是与前述的图1所示IDE例子同样的所谓的四轴构造的串联式混合动力驱动装置，为了方便作图，使发电机3和马达4的位置与图1所示的位置相反。

图5所示的例子中的壳体7具有：第1纵壁部7a，其位于发动机1侧，对发电机3的一方的端部进行支承；第2纵壁部7b，其位于与发动机1相反的一侧，对马达4的一方的端部进行支承；以及横壁部7c，其设置于发电机3与马达4之间，对配置上述发电机3的部分和配置马达4的部分进行划分且将所述各纵壁部7a、7b连接。因此，横壁部7c与发电机3和/或马达4大致平行。另外，横壁部7c不一定必需是将配置发电机3的部分和配置马达4的部分完全地隔绝的壁，可以是以使这些部分连通的方式一部分开口、或者具有贯通部分的隔件。此外，第1纵壁部7a、第2纵壁部7b以及横壁部7c相当于本发明的实施方式中的壁部。

因此，在图5所示的例子中，壳体7的内部中的收纳发电机3的部分在端罩15侧开口，并与端罩15一起形成相当于本发明的实施方式中的第4收纳室的收纳室C4。与此相对，收纳马达4的部分在外壳14侧开口，并与外壳14一起形成相当于本发明的实施方式中的第3收纳室的收纳室C3。并且，发电机3的转子轴8的一方的端部由保持于上述的第1纵壁部7a的内面的轴承12支承为能够旋转，另外，另一方的端部由保持于端罩15的内面的轴承13支承为能够旋转。用于驱动发电机3的链传动单元20中的从动链轮22安装于像上述那样两端部由轴承12、13支承的转子轴8中的该两端部之间的部分。另外，主动链轮21由保持于前述的第2纵壁部7b的外面(端罩15侧的面)的轴承24支承为能够旋转。

另一方面，马达4收纳于壳体7的内部中的在外壳14侧开口的部分，该马达4的转子轴9的一方的端部由保持于外壳14的内面的轴承16支承为旋转自如，另外，另一方的端部由保持于所述第2纵壁部7b的内面的轴承17支承为旋转自如。输入轴18沿着转子轴9的中心轴线贯通该转子轴9的内部，在该输入轴18的端罩15侧的端部安装有上述的主动链轮21。另外，输入轴18贯通外壳14，由设置于该贯通部分的轴承40将输入轴18的一方的端部支承为能够旋转。该输入轴18的另一方的端部由保持于所述第2纵壁部7b的轴承41支承为能够旋转。此外，在图5中，标号42以及标号43表示支承副轴29的轴承，标号44以及标号45表示支承差动齿轮6的轴承。图5所示的其他构成与前述的图1所示的构成同样，所以在图5标注与图1同样的标号并省略其详细的说明。

在上述的图5所示的构成中，能够不设置安装于壳体7的内部的前支承件10或中间支承件11，因此，能够削减部件数量以及组装工序数，能够实现混合动力驱动装置的小型轻量化和组装性的提高。

上述的图1和图5所示的例子是将各链传动单元20、25分别配置于单独的收纳室的构成。在本发明的实施方式中，也可以是，与此相对地将各链传动单元20、25配置于单个(共同)的收纳室的构成。图6以及图7示出了该例子。此外，在图6以及图7中，对与前述的图1和图5所示的构成相同或共通的构成标注与在图1和图5中标注的标号同样的标号并省略其详细的说明。另外，在图6中，省略副轴29和差动齿轮6中的轴承构造。

如图6所示，没有在壳体7的内部设置前述的中间支承件11，因此，发电机3以及马达4的端部朝向端罩15露出。并且，发电机3中的转子轴8的端部由保持于端罩15的轴承13支承为能够旋转。该转子轴8的另一方的端部贯通前支承件10并在外壳14的内部延伸，由设置于该贯通部分的轴承12将转子轴8的另一方的端部支承为能够旋转。并且，在由前支承件10和外壳14形成的收纳室C2的内部设置有链传动单元20，该链传动单元20的从动链轮22安装于转子轴8的端部。

另外，马达4中的转子轴9的端部由保持于端罩15的轴承17支承为能够旋转。该转子轴9的另一方的端部贯通前支承件10并在外壳14的内部延伸，由设置于该贯通部分的轴承16将转子轴9的另一方的端部支承为能够旋转。并且，在由前支承件10和外壳14形成的收纳室C2的内部设置有其他链传动单元25，该其他链传动单元25的主动链轮30安装于转子轴9的端部。

图7是示出上述的图6所示的构成的混合动力驱动装置中的各旋转中心轴线Og、Om、Oc、Od的相对的位置的图，与前述的图3同样，是在将混合动力驱动装置车载的状态下从轴线方向观察的情况下的图。图7中的标号“β”表示能够配置发电机3的部位的范围，与前述的图1和图5所示的构成相比，该角度范围比图1和图5的例子中的角度范围小。其原因在于，各链传动单元20、25配置于单个或共通的收纳室的内部，由此容易产生链条23、31和/或各链轮21、22、27、30与其他部件的干涉。

在像图6以及图7所示那样构成的情况下，除了图1所示的构成能够得到的优点之外，通过使中间支承件11变得不需要，从而还能够减少部件数量以及组装工序数，能够实现混合动力驱动装置的小型轻量化。另外，划分了收纳发电机3以及马达4的部位和收纳链传动单元20、25的部位，因此能够分开进行发电机3与马达4的组装、和链传动单元20、25的组装，因此能够进一步提高混合动力驱动装置的组装性。并且，各链传动单元20、25配置于相同的收纳室C2的内部，因此链传动单元20、25的润滑变得容易，或者用于润滑的油路的构成简单化。

此外，在像图6以及图7所示那样将两个链传动单元20、25一起配置于发动机1侧的情况下，用于向发电机3传递发动机1的转矩的绕挂传动机构也可以配置于外壳14的外部。此外，在将绕挂传动机构配置于外壳14或收纳室C2的外部的构成中，由于难以或无法进行绕挂传动机构的润滑，因此优选采用不是特别需要油的润滑的机构或金属彼此不接触的机构作为绕挂传动机构，例如优选采用带式传动机构20A。图8示出了该例子。图8所示的例子是变更了图6所示的构成的一部分的例子，在图8中对与图6所示的部分或构成同样或者共通的部分或构成标注与在图6中标注的标号同样的标号并省略其详细的说明。在图8所示的构成中，发电机3的转子轴8的端部贯通外壳14并向该外壳14的外侧突出，在该转子轴8的端部安装有从动带轮22A。与该从动带轮22A平行地配置主动带轮21A，该主动带轮21A与发动机1的输出轴(例如曲轴)连结。此外，主动带轮21A也可以由保持于外壳14的轴承(在图8中未图示)和/或保持于用于将发动机1连结于外壳14的未图示的适当的部件的轴承支承为能够旋转。

带式传动机构20A通过带23A将主动带轮21A和从动带轮22A连结，由于该带23A能够自由地挠曲，因此发动机转矩的变动(振动)难以向从动带轮22A传递。因此，在像图8所示那样构成的情况下，没有设置图1、图5或图6所示的阻尼器19，这样一来，能够使混合动力驱动装置的构成简单化、小型化。因此，在图8所示的构成中，主动带轮21A或与该主动带轮21A一体的轴等旋转部件相当于本发明的实施方式中的输入部件。

此外，在图6所示的构成中，在发电机3的转子轴8中的所谓的突出端设置从动链轮22，另外，在马达4的转子轴9的所谓的突出端设置主动链轮30，这些链轮22、30的支承构造为所谓的悬臂构造。在这样的悬臂构造中，在转子轴8、9的支承刚性或支承强度和/或、转子轴8、9或其轴承的耐久性或、噪声和/或振动的抑制的方面不利。为了消除这样的不利的方面，优选像图9所示那样构成，设为所谓的双支承构造。此外，图9所示的例子是变更了图6所示的构成的一部分的例子，在图9中对与图6所示的部分或构成同样或共通的部分或构成标注与在图6中标注的标号同样的标号并省略其详细的说明。

在图9中，发电机3的转子轴8贯通前支承件10并延伸至外壳14，并且由保持于外壳14的轴承12支承为能够旋转。并且，从动链轮22安装于转子轴8中的轴承12与转子3R之间的部分。

另外，马达4的转子轴9贯通前支承件10并延伸至外壳14的内部。与此相对，在前支承件10中的外壳14侧的侧面一体地设置有向外壳14的内部突出了的保持部46，转子轴9的端部由保持于该保持部46的轴承16支承为能够旋转。并且，主动链轮30安装于转子轴9中的该轴承16与转子4R之间的部分。此外，保持部46在从动链轮27侧开口，在该开口部分配置有链条31。

在本发明的实施方式中，在设为旋转中心轴线为四根的所谓的四轴构造的情况下，被传递发动机1的转矩的输入部件与马达4的转子轴9配置于同一轴线上。因此，设置将上述的输入部件与转子轴9选择性地连结的离合器机构47，从而能够构成为将发动机1的动力不变换为电力地向驱动轮5输出。在图10中示出了该一例，在此所示的例子是对前述的图6所示的构成追加设置了离合器机构47的例子，因此，在图10中对与图6所示的部分或构成同样或共通的部分或构成标注与在图6中标注的标号同样的标号并省略详细的说明。如图10所示，转子轴9与主动链轮21在同一轴线上排列配置，在上述的转子轴9与主动链轮21之间设置有离合器机构47。该离合器机构47可以是摩擦式或啮合式离合器，另外，也可以是通过液压、电磁力等进行工作、或者通过手动操作进行工作的离合器。

在释放上述的离合器机构47的情况下，由发动机1驱动发电机3，通过该发电机3的电力使马达4动作，由此以所谓的串联混合动力模式进行行驶。与此相对，在使离合器机构47卡合的情况下，发动机1的转矩经由离合器机构47和链传动单元25以及差动齿轮6向驱动轮5传递，成为利用发动机1的输出转矩进行行驶的所谓的发动机行驶模式。因此，在高速行驶时能够产生大的驱动转矩，另外不将发动机1的动力变换为电力，因此能够改善高速时的燃料经济性。此外，在发动机行驶模式下，也驱动发电机3，因此也可以将由发电机3所产生的电力对蓄电装置36进行充电。另外，在发动机行驶模式下，也可以利用蓄电装置36的电力驱动马达4，通过该马达4的输出转矩和发动机1的输出转矩这两方来进行行驶。这样一来，能够进一步增大驱动转矩。

图11以及图12示出了本发明的另一其他实施方式。这些图所示的混合动力驱动装置的例子是所谓的三轴构造的例子。此外，图11所示的例子是变更了图6所示的构成的一部分的例子，在图11中对与图6所示的部分或构成同样或共通的部分或构成标注与在图6中标注的标号同样的标号并省略其详细的说明。对图11以及图12所示的例子具体地进行说明，副轴29为中空轴且与发电机3的转子轴8配置于同一轴线上。转子轴8贯通该副轴29，并以隔着链传动单元25以及减速齿轮机构26的方式延伸至与转子3R相反的一侧，在该转子轴8的端部安装有从动链轮22。即，用于驱动发电机3的链传动单元20与用于将马达4的转矩向减速齿轮机构26传递的链传动单元25一起配置于发电机3、马达4与发动机1之间。因此，如图12所示，发电机3的旋转中心轴线Og与副轴29的旋转中心轴线Oc重叠，因此成为所谓的三轴构造。因此，根据图11以及图12所示的构成，能够进一步使混合动力驱动装置小型化。

另外，在图11以及图12所示的构成中，链传动单元20、25配置于远离容易产生膜振动的端罩15的位置，因此，因链条23、31与各链轮21、22、27、30的啮合而产生的噪声难以向外部发出。因此，在图11以及图12所示的构成中在降低噪声这一点有利。

此外，本发明并不限定于上述的各实施方式，也可以将上述任一实施方式中的一部分的构成应用于其他实施方式等，将各实施方式的构成适当地组合来实施。

Claims (14)

1.一种串联式混合动力驱动装置，

由发动机驱动发电机，并且利用通过所述发电机所得到的电力驱动马达，并将所述马达的转矩经由终减速器向驱动轮传递，在该串联式混合动力驱动装置中，其特征在于，

具有输入部件，其被传递所述发动机的转矩而旋转，并且配置成旋转中心轴线与所述发电机的旋转中心轴线平行，

所述发电机与所述马达以所述发电机的旋转中心轴线与所述马达的旋转中心轴线互相平行的方式隔着预定的间隔配置，

所述终减速器配置成，所述终减速器的旋转中心轴线与所述马达的旋转中心轴线平行，所述串联式混合动力驱动装置还具备：

第1绕挂传动机构，其具有安装于所述输入部件的第1驱动旋转轮、安装于所述发电机的第1从动旋转轮、以及绕挂于所述第1驱动旋转轮和所述第1从动旋转轮来传递转矩的第1传动部件；和

第2绕挂传动机构，其具有安装于所述马达的第2驱动旋转轮、绕挂于所述第2驱动旋转轮的第2传动部件、以及被所述第2传动部件绕挂并且向所述终减速器传递转矩的第2从动旋转轮。

2.根据权利要求1所述的串联式混合动力驱动装置，其特征在于，

所述第1传动部件由链条构成，

所述第1驱动旋转轮以及所述第1从动旋转轮由被所述链条绕挂的链轮构成，

所述第2传动部件由其他链条构成，

所述第2驱动旋转轮以及所述第2从动旋转轮由被所述其他链条绕挂的链轮构成。

3.根据权利要求1或2所述的串联式混合动力驱动装置，其特征在于，

所述输入部件与所述马达配置于同一轴线上。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的串联式混合动力驱动装置，其特征在于，

所述第1绕挂传动机构与所述第2绕挂传动机构在所述发电机和所述马达的旋转中心轴线的方向上隔着所述发电机和所述马达而互相配置于相反侧。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的串联式混合动力驱动装置，其特征在于，

所述第1绕挂传动机构与所述第2绕挂传动机构在所述发电机和所述马达的旋转中心轴线的方向上一起配置于所述发电机和所述马达的一方侧。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的串联式混合动力驱动装置，其特征在于，还具备：

壳体；

外壳，其安装于所述壳体的第1端部侧；

端罩，其安装于所述壳体的第2端部侧；

第1收纳室，其形成于所述壳体的内部；以及

第2收纳室，其以与所述第1收纳室相邻的方式由所述外壳以及所述端罩中的至少一方与所述壳体形成，

所述发电机和所述马达配置于所述第1收纳室的内部，

所述第1绕挂传动机构和所述第2绕挂传动机构配置于所述第2收纳室的内部。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的串联式混合动力驱动装置，其特征在于，还具备：

壳体；

外壳，其安装于所述壳体的第1端部侧；

端罩，其安装于所述壳体的第2端部侧；

壁部，其以将所述壳体的内部划分为在所述外壳侧开口的部分和在所述端罩侧开口的部分的方式设置于所述壳体的内部；

第3收纳室，其由在所述外壳侧开口的部分和所述外壳形成；以及

第4收纳室，其由在所述端罩侧开口的部分和所述端罩形成，

所述发电机和所述第1绕挂传动机构配置于所述第4收纳室的内部，

所述马达和所述第2绕挂传动机构配置于所述第3收纳室的内部。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的串联式混合动力驱动装置，其特征在于，

所述发电机具有在轴线方向上的两端部被支承为能够旋转的第1转子轴，

所述马达具有在轴线方向上的两端部被支承为能够旋转的第2转子轴，

所述第1从动旋转轮安装于所述第1转子轴中的被支承为能够旋转的所述两端部之间的部分，

所述第2从动旋转轮安装于所述第2转子轴中的被支承为能够旋转的所述两端部之间的部分。

9.根据权利要求4所述的串联式混合动力驱动装置，其特征在于，还具有：

壳体；

外壳，其安装于所述壳体的第1端部侧；

端罩，其安装于所述壳体的第2端部侧；

壁状的第1支承部，其在所述壳体的内部设置于所述外壳侧；

壁状的第2支承部，其在所述壳体的内部设置于所述端罩侧，

第1收纳室，其形成于所述第1支承部与所述第2支承部之间，并收纳所述发电机以及马达；

第5收纳室，其形成于所述第1支承部与所述外壳之间，并收纳所述第2绕挂传动机构以及所述终减速器；

第6收纳室，其形成于所述第2支承部与所述端罩之间，并收纳所述第1绕挂传动机构；以及

第1轴承，其将所述第1驱动旋转轮支承为能够旋转，

所述第1轴承由所述第2支承部保持。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的串联式混合动力驱动装置，其特征在于，还具备：

齿轮机构，其从所述第2绕挂传动机构向所述终减速器传递转矩，所述齿轮机构具有与所述第2从动旋转轮成一体地旋转的主动齿轮，

所述终减速器具有与所述主动齿轮啮合的齿圈，

所述主动齿轮和所述齿圈由人字齿轮构成。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的串联式混合动力驱动装置，其特征在于，还具备：

选择性地将所述输入部件与所述马达连结的离合器机构。

12.根据权利要求1所述的串联式混合动力驱动装置，其特征在于，还具备：

壳体；

外壳，其安装于所述壳体的第1端部侧；以及

端罩，其安装于所述壳体的第2端部侧；

所述发电机和所述马达、以及所述第2绕挂传动机构和所述终减速器配置于由所述壳体、所述外壳、以及所述端罩形成的收纳室的内部，

所述输入部件以及所述第1绕挂传动机构在所述外壳侧配置于所述收纳室的外侧。

13.根据权利要求12所述的串联式混合动力驱动装置，其特征在于，

所述第1绕挂传动机构由以带作为传动部件的带式传动机构构成。

14.根据权利要求1～3中任一项所述的串联式混合动力驱动装置，其特征在于，

所述第2从动旋转轮与所述发电机配置于同一轴线上。