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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Es ist eine Antriebsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug bekannt, die eine Rotorwelle eines auf einer ersten Achse angeordneten ersten Elektromotors, einen auf der ersten Achse angeordneten, eine Planetengetriebevorrichtung umfassenden Leistungsverteilungsmechanismus und eine als Ausgangselement des Leistungsverteilungsmechanismus dienende Getriebeausgangswelle auf der ersten Achse einschließt. Die Antriebsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug schließt auch eine auf einer zweiten Achse angeordnete Vorgelegewelle, eine auf einer dritten Achse angeordnete Rotorwelle eines zweiten Elektromotors, eine auf der dritten Achse angeordnete Leistungsübertragungswelle und ein auf einer vierten Achse angeordnetes Differentialgetriebe ein. In Ergänzung des Obigen schließt die Antriebsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug ein aus einer Mehrzahl von Gehäuseelementen gebildetes Gehäuse ein. Das Gehäuse lagert die Rotorwelle des ersten Elektromotors, den Leistungsverteilungsmechanismus, die Getriebeausgangswelle, die Vorgelegewelle, die Rotorwelle des zweiten Elektromotors, die Leistungsübertragungswelle und das Differentialgetriebe.
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Die veröffentlichte japanische Patentanmeldung Nr. 2001-187535 (
JP 2001-187535 A ) offenbart eine Antriebsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug wie oben beschrieben. In der JP 2001-187535 A schließt eine Antriebsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug eine Rotorwelle (erste Rotorwelle) eines ersten elektrischen Rotationsmittels (erster Elektromotor), ein Planetengetriebe (Leistungsverteilungsmechanismus), eine Fahrzeugantriebs-Rotationswelle (Getriebeausgangswelle), eine Vorgelegewelle, eine Ausgangswelle (zweite Rotorwelle) eines zweiten elektrischen Rotationsmittels (zweiter Elektromotor), ein Vorgelegeantriebszahnrad (Leistungsübertragungswelle), eine Differentialvorrichtung (Differentialgetriebe) und ein integriertes Gehäuse (Umhausung) ein. Die Rotorwelle, das Planetengetriebe und die Fahrzeugantriebs-Rotationswelle sind auf einer ersten Achse angeordnet. Die Fahrzeugantriebs-Rotationswelle ist mit dem Planetengetriebe verbunden. Ein Endabschnitt der Fahrzeugantriebs-Rotationswelle ist mit einem Vorgelegeantriebszahnrad versehen. Die Vorgelegewelle ist auf einer zweiten Achse angeordnet. Die Vorgelegewelle ist mit einem großen Zahnrad und einem kleinen Zahnrad versehen. Die Ausgangswelle und das Vorgelegeantriebszahnrad sind auf einer dritten Achse angeordnet. Die Differentialvorrichtung ist auf einer vierten Achse angeordnet. Das integrierte Gehäuse besteht aus einer Umhausung, einem Kasten und einer hinteren Abdeckung. Die Rotorwelle, das Planetengetriebe, die Fahrzeugantriebs-Rotationswelle, die Vorgelegewelle, die Ausgangswelle, das Vorgelegeantriebszahnrad und die Differentialvorrichtung werden vom integrierten Gehäuse getragen.
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Bei der Antriebsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach der
JP-2001-187535 A werden die Fahrzeugantriebs-Rotationswelle, die Vorgelegewelle, das Vorgelegeantriebszahnrad und die Differentialvorrichtung drehbar vom Gehäuse getragen. Die Rotorwelle wird drehbar von einer Mittelstütze getragen, die am Gehäuse durch Bolzen oder dergleichen befestigt ist. Falls die Rotorwelle von der Mittelstütze getragen wird, nimmt die Genauigkeit der Lagerung des ersten elektrischen Mittels aufgrund von Montagefehlern der Mittelstütze ab. Außerdem können wegen der Anzahl der Bauteile das Gewicht des Fahrzeugs oder die Kosten zunehmen.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die Erfindung schafft eine Antriebsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug, bei der die Lagerungsgenauigkeit der von einem Gehäuse aus einer Mehrzahl von Gehäuseteilen getragenen drehbaren Wellen verbessert ist.
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Eine Antriebsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug als ein erster Aspekt der Erfindung umfaßt: eine erste Rotorwelle eines ersten Elektromotors, die sich auf einer ersten Achse befindet; einen Leistungsverteilungsmechanismus, der ein Planetengetriebe einschließt und auf der ersten Achse angeordnet ist; eine Getriebeausgangswelle, die als Ausgangselement des Leistungsverteilungsmechanismus dient und auf der ersten Achse angeordnet ist; eine auf einer zweiten Achse (C2) angeordnete Vorgelegewelle; eine zweite Rotorwelle eines zweiten Elektromotors, die auf einer dritten Achse angeordnet ist; eine auf der dritten Achse angeordnete Leistungsübertragungswelle; ein auf einer vierten Achse angeordnetes Differentialgetriebe; und ein eine Mehrzahl von Gehäuseelementen umfassendes Gehäuse. Die Getriebeausgangswelle, die Leistungsübertragungswelle, die Vorgelegewelle, das Differentialgetriebe, die erste Rotorwelle und die zweite Rotorwelle werden drehbar von einem gemeinsamen Gehäuseelement getragen, das eines der Mehrzahl von Gehäuseelementen ist.
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Beim ersten Aspekt der Erfindung werden die Getriebeausgangswelle, die Leitungsübertragungswelle, die Vorgelegewelle, das Differentialgetriebe, die erste Rotorwelle und die zweite Rotorwelle des zweiten Elektromotors vom Gehäuseelement (gemeinsames Gehäuseelement) getragen, das für diese Wellen und das Differentialgetriebe gemeinsam vorgesehen ist. Dies verbessert die Genauigkeit der Lagerung dieser drehenden Wellen und des Differentialgetriebes, wobei Zunahmen der Zahl der Bauteile und Gewichtszunahmen vermieden werden können.
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Beim ersten Aspekt kann die Antriebsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug weiter umfassen: ein Vorgelegelager, das die Vorgelegewelle trägt; ein die erste Rotorwelle tragendes erstes Rotorlager und ein die zweite Rotorwelle tragendes zweites Rotorwellenlager. Bei dieser Konstruktion sind ein äußeres Rad bzw. ein Außenring des Vorgelegelagers, ein Außenring des ersten Rotorlagers und ein Außenring des zweiten Rotorlagers in das gemeinsame Gehäuseelement eingepresst und die erste Achse, die zweite Achse und die dritte Achse sind zueinander parallel, und jedes Lager einer Gruppe überdeckt jedes andere Lager der das Vorgelegelager, das erste Rotorlager und das zweite Rotorlager umfassenden Gruppe radial. Auf diese Weise besitzt das Gehäuseelement, in das der Außenring des Vorgelegelagers, der Außenring des ersten Rotorlagers und der Außenring des zweiten Rotorlagers eingepresst sind, eine im Allgemeinen flache, ebene Gestalt. Deshalb ist die Steifigkeit des Gehäuseelements in Bezug auf die beim Einpressen eines jeden Außenrings in das Gehäuseelement auftretende Last verbessert. Somit nimmt, selbst wenn das Gehäuseelement dazu neigt, sich aufgrund des Einpressvorgangs zu verformen, das Ausmaß der Verformung aufgrund der Starrheit der Lager ab. Außerdem können die Gehäuseabschnitte mit hoher Steifigkeit reduziert werden. Somit nimmt die Notwendigkeit ab, zur Steigerung der Steifigkeit Stellen mit besonderer Dicke oder besonderem Volumen vorzusehen. Auch wird es möglich, die Genauigkeit der Lagerung der sich drehenden Wellen zu verbessern, während das Gewicht reduziert wird.
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Beim ersten Aspekt kann die Antriebsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug weiter umfassen: ein die Getriebeausgangswelle tragendes Getriebeausgangslager; ein die Leistungsübertragungswelle tragendes Leistungsübertragungslager; ein die Vorgelegewelle tragendes Vorgelegelager; und ein das Differentialgetriebe tragendes Differentialgetriebelager Bei dieser Konstruktion überdecken wenigstens zwei Lager einer das Getriebeausgangslager, das Leistungsübertragungslager, das Vorgelegelager und das Differentialgetriebelager umfassenden Gruppe einander radial. Auf diese Weise sind die Lager in der Nähe einer Trennwand angeordnet, die im Gehäuseelement ausgebildet ist. Deshalb wird das während der Leistungsübertragung über die Lager in das Gehäuseelement eingeleitete Lastmoment reduziert. Somit kann das Ausmaß oder die Anzahl der der zur Förderung der Steifigkeit des Gehäuseelements dienenden Rippen reduziert werden. Das heißt, die Masse des Gehäuseelements kann reduziert werden. Außerdem kann, weil das Lastmoment reduziert wird, die Steifigkeit des Gehäuseelements relativ hoch werden. Deshalb wird das auftretende Getriebegeräusch reduziert.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Merkmale, Vorteile, sowie technische und gewerbliche Merkmale beispielsweiser Ausführungsformen der Erfindung werden unten unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszahlen gleiche Elemente kennzeichnen und in denen:
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1 ein Querschnitt ist, der eine Konstruktion einer Antriebsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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2 ein Schaubild ist, das die Position anzeigt, an welcher eine Leistungsübertragungswelle, ein Differentialgetriebe, ein zusammengesetztes Getriebe, ein erster Elektromotor und ein zweiter Elektromotor angeordnet sind, sowie die Positionen der Achsen der oben beschriebenen Wellen; und
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3 ein Querschnitt ist, der eine Konstruktion einer Antriebsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung beschreibt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsformen der Erfindung im Detail beschrieben. Bei den Ausführungsformen sind die Zeichnungen in geeigneter Weise vereinfacht und abgewandelt. Deshalb sind die Abmessungen und Proportionen verschiedener Abschnitte, deren Gestaltung, usw. in den Zeichnungen nicht exakt dargestellt.
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Die 1 ist ein Querschnitt, der eine Konstruktion einer Antriebsvorrichtung 10 für ein Hybridfahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt. Die Antriebsvorrichtung 10 für ein Hybridfahrzeug (nachfolgend die Antriebsvorrichtung 10) weist in einem Gehäuse 12 vier Drehachsen (C1 bis C4) auf. Auf einer ersten Achse C1 sind eine Eingangswelle 14, ein Leistungsverteilungsmechanismus 28 und eine erste Rotorwelle 16 eines ersten Elektromotors MG1 angeordnet, die drehbar gelagert sind. Eine Vorgelegewelle 18 ist drehbar auf einer zweiten Achse C2 gelagert. Eine Leistungsübertragungswelle 20 und eine zweite Rotorwelle 22 eines zweiten Elektromotors MG2 sind drehbar auf einer dritten Achse C3 gelagert. Auf einer vierten Achse C4 ist drehbar ein Differentialgetriebe 24 gelagert. Die erste Achse C1, die zweite Achse C2, die dritte Achse C3 und die vierte Achse C4 verlaufen parallel zu einander.
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Das Gehäuse 12 ist aus drei Gehäuseelementen konstruiert, die eine Umhausung 12a, ein Kasten 12b und ein Deckel 12c sind. Endflächen (Anschlussflächen) der Gehäuseelemente in Achsrichtung sind aneinander durch Bolzen befestigt. Somit werden die Gehäuseelemente zu einem einzigen Gehäuse 12 zusammengefügt. Der Kasten 12b ist mit einer Trennwand 13 versehen, die im Wesentlichen rechtwinklig zu den Rotationsachsen verläuft. Die Umhausung 12a, der Kasten 12b und der Deckel 12c können im Rahmen der Erfindung als Gehäuseelemente angesehen werden.
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Die Eingangswelle 14 ist mittels einer Buchse 15 und eines Axiallagers 17 an der Umhausung 12a gelagert. Somit ist die Eingangswelle 14 relativ zur Umhausung 12a drehbar.
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Eine Dämpfungsvorrichtung 26 und der Leistungsverteilungsmechanismus 28 sind an einer äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle 14 angeordnet. Der Leistungsverteilungsmechanismus 28 schließt ein Planetengetriebe ein. Die Dämpfungsvorrichtung 26 absorbiert von einer (nicht gezeigten) Verbrennungskraftmaschine übertragene Drehmomentschwankungen. Die Dämpfungsvorrichtung 26 ist zwischen der Verbrennungskraftmaschine und der Eingangswelle 14 derart eingefügt, dass sie zwischen ihnen Leistung überträgt. Ein äußerer Umfangsabschnitt der Dämpfungsvorrichtung 26 ist an einem scheibenförmigen Schwungrad 34 durch Bolzen 36 befestigt. Das Schwungrad 34 ist mit einer Kurbelwelle 32 des Verbrennungsmotors verbunden. Ein innerer Umfangsabschnitt der Dämpfungsvorrichtung 26 ist durch eine Keilverzahnung mit einem Ende der Eingangswelle 14 in Achsrichtung verbunden.
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Der Leistungsverteilungsmechanismus 28 ist hauptsächlich aus einem Sonnenrad S, einem Ringrad bzw. Hohlrad R, Planetenrädern und einem Planetenradträger CA gestaltet. Das Sonnenrad S und das Hohlrad R sind um die erste Achse C1 drehbar. Die Planetenräder stehen mit dem Sonnenrad S und dem Hohlrad R in Eingriff. Der Planetenradträger CA trägt die Planetenräder derart, dass sie sich um die erste Achse C1 und um ihre eigenen Achsen drehen können. Das Sonnenrad S ist mit der ersten Rotorwelle 16 durch eine Keilverzahnung derart verbunden, dass es relativ zur ersten Rotorwelle 16 nicht drehbar ist. Der Planetenradträger CA ist mit einem Randabschnitt 14a verbunden, der sich von der Eingangswelle 14 radial auswärts erstreckt. Das Hohlrad R ist an einem inneren Umfangsabschnitt einer zusammengesetzten Getriebewelle 40 vorgesehen. Die zusammengesetzte Getriebewelle 40 ist mit einem Vorgelegerad 38 versehen, das später beschrieben wird.
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Die zusammengesetzte Getriebewelle 40 wird über ein erstes Lager 42 und ein zweites Lager 46 vom Gehäuse 12 getragen. Genauer ist das erste Lager 42 an einem axialen Endabschnitt einer inneren Umfangsfläche der zusammengesetzten Getriebewelle 40 angeordnet, wobei dieser Endabschnitt einer Dämpfungsvorrichtung 26 zugewandt ist. Es wird somit die zusammengesetzte Getriebewelle 40 über das erste Lager 42 durch die Umhausung 12a derart getragen, dass sie relativ zur Umhausung 12a drehbar ist. Das zweite Lager 46 ist an einem axialen Endabschnitt der inneren Umfangsfläche der zusammengesetzten Getriebewelle 40 angeordnet, der sich auf der Seite des ersten Elektromotors MG1 befindet. Somit wird die zusammengesetzte Getriebewelle 40 von der Trennwand 13 des Kastens 12b über das zweite Lager 46 derart getragen, dass sie relativ zur Trennwand 13 drehbar ist. Die zusammengesetzte Getriebewelle 40 kann im Rahmen der Erfindung als eine Getriebeausgangswelle angesehen werden. Das zweite Lager 46 kann im Rahmen der Erfindung als ein Getriebeausgangslager angesehen werden.
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Die erste Rotorwelle 16 wird vom Gehäuse 12 über ein drittes Lager 48 und ein viertes Lager 50 getragen. Genauer ist das dritte Lager 48 auf einem äußeren Umfangsabschnitt der ersten Rotorwelle 16 angeordnet. Der äußere Umfangsabschnitt ist einem axialen Zwischenabschnitt der ersten Rotorwelle 16 benachbart. Die erste Rotorwelle 16 wird von der Trennwand 13 des Kastens 12b über das dritte Lager 48 derart getragen, dass sie relativ zur Trennwand 13 drehbar ist. Das vierte Lager 50 ist auf einem Endabschnitt der äußeren Umfangsfläche der ersten Rotorwelle 16 angeordnet, der sich auf der Seite des Deckels 12c befindet. Auf diese Weise wird die erste Rotorwelle 16 über das vierte Lager 50 derart von einem Deckelelement 54 getragen, dass es relativ zum Deckelement 54 drehbar ist. Das Deckelelement 54 ist am Deckel 12c befestigt. Ein Außenring des dritten Lagers 48 ist in die Trennwand 13 des Kastens 12b eingepresst (Einpressen des Außenrings). Außerdem kann die erste Rotorwelle 16 im Rahmen der Erfindung als erste Rotorwelle eines ersten Elektromotors angesehen werden. Das dritte Lager 48 kann im Rahmen der Erfindung als ein erstes Rotorlager angesehen werden.
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Der erste Elektromotor MG1 ist an der äußeren Umfangsfläche der ersten Rotorwelle 16 angeordnet. Der erste Elektromotor MG1 besitzt hauptsächlich einen Stator 56, einen Rotor 58 und Wicklungsenden 59. Der Stator 56 ist nicht drehbar am Gehäuse 12 (Kasten 12b) durch Bolzen 60 befestigt. Ein innerer Umfangsabschnitt des Rotors 58 ist an der ersten Rotorwelle 16 derart befestigt, dass er relativ zur ersten Rotorwelle 16 nicht drehbar ist. Deshalb wird die Drehbewegung des ersten Elektromotors MG1 auf die erste Rotorwelle 16 übertragen. Am Deckel 12c ist ein Drehmelder 62 zur Feststellung der Drehzahl der ersten Rotorwelle 16, d. h. der Drehzahl des ersten Elektromotors MG1, befestigt.
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Die Vorgelegewelle 18 ist auf der zweiten Achse C2 angeordnet. Die Vorgelegewelle 18 wird über ein fünftes Lager 64 und ein sechstes Lager 66 derart vom Gehäuse 12 getragen, dass sie relativ zum Gehäuse 12 drehbar ist. Genauer ist das fünfte Lager 64 an einem axialen Endabschnitt einer äußeren Umfangsfläche der Vorgelegewelle 18 angeordnet, der sich auf der Seite der Umhausung 12a befindet. Die Vorgelegewelle 18 wird derart über das fünfte Lager 64 von der Umhausung 12a getragen, dass sie relativ zur Vorgelegewelle 18 drehbar ist. Das sechste Lager 66 ist an einem axialen Endabschnitt der äußeren Umfangsfläche der Vorgelegewelle 18 angeordnet, der sich auf der Seite des Kastens 12b befindet. Auf diese Weise wird die Vorgelegewelle 18 über das sechste Lager 66 von der Trennwand 13 des Kastens 12b derart getragen, dass sie relativ zur Trennwand 13 drehbar ist. Der Außenring des sechsten Lagers 66 ist in die Trennwand 13 des Kastens 12b eingepreßt (Einpressen des Außenrings). Das sechste Lager 66 kann im Rahmen der Erfindung als ein Vorgelegelager angesehen werden.
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Auf einem der Seite der Umhausung 12a zugewandten Abschnitt der Vorgelegewelle 18 ist ein gegenläufig angetriebenes Rad 72 ausgebildet. Das gegenläufig angetriebene Rad 72 steht mit dem Vorgelegerad 38 und einem später beschriebenen Untersetzungsrad 70 in Eingriff. Außerdem ist auf einem der Seite der Umhausung 12b zugewandten Abschnitt der Vorgelegewelle 18 ein Differentialantriebsrad 76 ausgebildet. Das Differentialantriebsrad 76 steht mit einem (unten beschriebenen) Differentialzahnkranz 74 in Eingriff. Das Vorgelegerad 38, das Untersetzungsrad 70, das gegenläufig angetriebenes Rad 72, der Differentialzahnkranz 74 und das Differentialantriebsrad 76 sind alle Schrägzahnräder (bevel gears).
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Die auf der dritten Achse C3 angeordnete Leistungsübertragungswelle 20 wird über ein siebtes Lager 78 und ein achtes Lager 80 vom Gehäuse 12 derart getragen, dass sie relativ zum Gehäuse 12 drehbar ist. Genauer ist das siebte Lager 78 auf einem der Seite der Behausung 12a zugewandten Endabschnitt auf einer äußeren Umfangsfläche der Leistungsübertragungswelle 20 angeordnet. Auf diese Weise wird die Leistungsübertragungswelle 20 über das siebte Lager 78 von der Umhausung 12a derart getragen, dass sie relativ zu der Umhausung 12a drehbar ist. Das achte Lager 80 ist auf einem der Seite des Kastens 12b zugewandten Endabschnitt auf einer äußeren Umfangsfläche der Leistungsübertragungswelle 20 angeordnet. Auf diese Weise wird die Leistungsübertragungswelle 20 über das achte Lager 80 von der Zwischenwand 13 des Kastens 12b derart getragen, dass sie relativ zu der Zwischenwand 13 drehbar ist. Das achte Lager 80 kann im Rahmen der Erfindung als ein Leistungsübertragungslager angesehen werden.
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Das mit dem gegenläufig angetriebenen Rad 72 in Eingriff stehende Untersetzungsrad 70 ist auf der Leistungsübertragungswelle 20 ausgebildet. Ein axialer Endabschnitt der Leistungsübertragungswelle 20, der sich auf der Seite des achten Lagers 80 befindet, ist durch eine Keilverzahnung mit der zweiten Rotorwelle 22 derart verbunden, dass er relativ zur ihr nicht drehbar ist. Die zweite Rotorwelle 22 wird über ein neuntes Lager 82 und ein zehntes Lager 84 derart vom Gehäuse 12 getragen, dass sie relativ zum Gehäuse 12 drehbar ist. Genauer ist das neunte Lager 82 auf einem auf der Seite der Leistungsübertragungswelle 20 gelegenen Endabschnitt auf einer äußeren Umfangsfläche der zweiten Rotorwelle 22 angeordnet. Auf diese Weise wird die zweite Rotorwelle 22 über das neunte Lager 82 derart von der Trennwand 13 des Kastens 12b getragen, dass sie gegenüber der Trennwand 13 drehbar ist. Das zehnte Lager 84 ist auf einem auf der Seite des Deckels 12c gelegenen axialen Endabschnitt der äußeren Umfangsfläche der zweiten Rotorwelle 22 angeordnet. Auf diese Weise wird die zweite Rotorwelle 22 über das zehnte Lager 84 vom Deckel 12c getragen, dass sie gegenüber dem Deckel 12c drehbar ist. Der Außenring des neunten Lagers 82 ist in die Trennwand 13 des Kastens 12b eingepresst (Einpressen des Außenrings). Die zweite Rotorwelle 22 kann im Rahmen der Erfindung als eine Rotorwelle eines zweiten Elektromotors angesehen werden. Außerdem kann das neunte Lager 82 im Rahmen der Erfindung als eine zweite Rotorlagerung angesehen werden.
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Der zweite Elektromotor MG2 ist auf einer äußeren Umfangsfläche der zweiten Rotorwelle 22 angeordnet. Der zweite Elektromotor MG2 besitzt hauptsächlich einen Stator 88, einen Rotor 90 und Wicklungsenden 91. Der Stator 88 ist nicht drehbar am Gehäuse 12 (Kasten 12b) durch Bolzen 92 befestigt. Ein innerer Umfangsabschnitt des Rotors 88 ist an der zweiten Rotorwelle 22 derart befestigt, dass er relativ zur zweiten Rotorwelle 22 nicht drehbar ist. Deshalb wird die Drehung des zweiten Elektromotors MG2 auf die zweite Rotorachse 22 übertragen. Die zweite Rotorwelle 22 ist durch eine Keilverzahnung mit der Leistungsübertragungswelle 20 verbunden. Deshalb wird die Drehung der zweiten Rotorwelle 22 auf das Untersetzungsrad 70 übertragen. Ein Drehmelder 94 zur Feststellung der Drehzahl der zweiten Rotorwelle 22, d. h. der Drehzahl des zweiten Elektromotors MG2, ist am Deckel 12c befestigt.
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Das Differentialgetriebe 24 ist auf der vierten Achse angeordnet und dient als ein Differentialmechanismus. Das Differentialgetriebe 24 wird vom Gehäuse 12 über ein elftes Lager 96 und ein zwölftes Lager 98 derart getragen, dass es relativ zum Gehäuse 12 drehbar ist. Genauer gesagt ist ein in Achsrichtung gelegenes Ende einer äußeren Umfangsfläche des Differentialgehäuses 100 drehbar durch das elfte Lager 96 an der Umhausung 12a gelagert. Somit ist das Differentialgehäuse 100 relativ zur Umhausung 12a drehbar. Das andere Ende der äußeren Umfangsfläche des Differentialgehäuses 100 in axialer Richtung wird über das zwölfte Lager 98 drehbar am Kasten 12b gelagert. Somit ist das Differentialgehäuse 100 relativ zum Kasten 12b drehbar. Ein Differentialzahnkranz 74 ist durch Bolzen 102 an einer äußeren Umfangsfläche des Differentialgehäuses 100 befestigt. Der Differentialzahnkranz 74 steht mit dem Differentialantriebsrad 76 in Eingriff. Die konkrete Konstruktion und Wirkungsweise des Differentialgetriebes 24 sind bekannt und ihre Beschreibung ist deshalb hier weggelassen. Das zwölfte Lager 98 kann im Rahmen der Erfindung als Differentialgetriebelager angesehen werden.
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In der 1 sind eine Zeichnung, die das mit dem Differentialantriebsrad 76 in Eingriff stehende Differentialgetriebe 24 einschließt, und eine Zeichnung, die das mit dem gegenläufig angetriebenen Rad 72 in Eingriff stehende Untersetzungsrad 70 einschließt, getrennt dargestellt. Dies deshalb, weil die erste Achse C1, die zweite Achse C2, die dritte Achse C3 und die vierte Achse C4 nicht in der gleichen Ebene liegen. Genauer gesagt sind die Achsen C1–C4 wie in 2 gezeigt angeordnet. Die 2 ist eine Darstellung, die in vereinfachter Weise die Positionen der Vorgelegewelle 18, der Leistungsübertragungswelle 20, des Differentialgetriebes, der zusammengesetzten Getriebewelle 40, des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2, sowie die Positionen der Achsen C1 bis C4 zeigt. Die 2 entspricht einer Ansicht der in 1 gezeigten Antriebsvorrichtung gesehen in einer zu den Achsen C1 bis C4 parallelen Richtung. In 2 entspricht die obere Seite einer oberen Seite in vertikaler Richtung. In 2 zeigen von durchgehenden Linien eingeschlossene Flächen Verbindungsflächen 104 zwischen der in 1 gezeigten Umhausung 12a und einem (nicht gezeigten) Motorgehäuse. Von unterbrochenen Linien eingeschlossene Flächen zeigen Verbindungsflächen 104 zwischen dem Kasten 12b und der Umhausung 12a gezeigt in 1. Außerdem zeigen von Strichpunktlinien eingeschlossene Flächen Verbindungsflächen 108 des Kastens 12b und des Deckels 12c.
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Wie in 2 gezeigt, ist von den Achsen C1 bis C4 die dritte Achse C3 in vertikaler Richtung als oberste positioniert. Die dritte Achse C3 ist die Rotationsachse des zweiten Elektromotors GM2 und der Leistungsübertragungswelle 20. Die vierte Achse C4 ist in vertikaler Richtung als unterste positioniert. Die vierte Achse C4 ist die Rotationsachse des Differentialgetriebes 24. Die zweite Achse C2 ist in einem Bereich angeordnet, der von der ersten Achse C1, der dritten Achse C3 und der vierten Achse C4 umgeben ist. Die zweite Achse C2 ist die Rotationsachse der Vorgelegewelle 18. Dann stehen das Vorgelegerad 38 und das Untersetzungsrad 70 in Eingriff mit dem gegenläufig angetriebenen Rad 72. Das Differentialantriebsrad 76 steht in Eingriff mit dem Differentialzahnkranz 74.
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Zu 1 zurückkehrend besitzt die Antriebsvorrichtung 10 der ersten Ausführungsform eine Konstruktion, bei der die zusammengesetzte Getriebewelle 40, die erste Rotorwelle 16, die Vorgelegewelle 18, die Leistungsübertragungswelle 20, die zweite Rotorwelle 22 und das Differentialgetriebe 24 drehbar vom Kasten 12b getragen werden. Genauer gesagt ist ein auf der Seite des ersten Elektromotors MG1 angeordneter axialer Endabschnitt der inneren Umfangsfläche der zusammengesetzten Getriebewelle 40 über das zweite Lager 46 mittels der Trennwand 13 am Kasten 12b gelagert. Somit ist die zusammengesetzte Getriebewelle 40 relativ zur Trennwand 13 drehbar. Eine äußere Umfangsfläche eines axialen Mittelabschnitts der ersten Rotorwelle 16 wird über das dritte Lager 48 von der Trennwand 13 des Kastens 12b getragen. Somit ist die erste Rotorwelle 16 relativ zur Trennwand 13 drehbar. Ein auf der Seite des Kastens 12b gelegener axialer Endabschnitt der äußeren Umfangsfläche der Vorgelegewelle 18 wird über das sechste Lager 66 von der Trennwand 13 des Kastens 12b getragen. Somit ist die Vorgelegewelle 18 relativ zur Trennwand 13 drehbar. Ein auf der Seite des Kastens 12b gelegener axialer Endabschnitt der äußeren Umfangsfläche der Leistungsübertragungswelle 20 ist über das achte Lager 80 drehbar an der Trennwand 13 des Kastens 12b gelagert. Somit ist die Leistungsübertragungswelle 20 relativ zur Trennwand 13 drehbar. Ein auf der Seite der Leistungsübertragungswelle 20 gelegener axialer Endabschnitt der äußeren Umfangsfläche der zweiten Rotorwelle 22 wird von der Trennwand 13 des Kastens 12b über das neunte Lager 82 getragen. Somit ist die zweite Rotorwelle 22 relativ zur Trennwand 13 drehbar. Ein axiales Ende der äußeren Umfangsfläche des Differentialgehäuses 100, das das Differentialgetriebe 24 bildet, wird vom Kasten 12b über das zwölfte Lager 98 derart getragen, dass das Differentialgehäuse 100 relativ zum Kasten 12b drehbar ist. Somit wird die Genauigkeit der Lagerung der rotierenden Wellen verbessert, weil die drehbaren Wellen 40, 16, 18, 20 und 22 und das Differentialgetriebe 24 alle von einem gemeinsamen Element, nämlich dem Kasten 12b, getragen werden.
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Die zusammengesetzte Getriebewelle 40, die Eingangswelle 14, die Vorgelegewelle 18, die Leitungsübertragungswelle 20 und das Differentialgetriebe 24 werden drehbar durch die Umhausung 12a getragen. Genauer gesagt wird ein auf der Seite der Dämpfungsvorrichtung 26 angeordneter axialer Endabschnitt der inneren Umfangsfläche der zusammengesetzten Getriebewelle 40 drehbar über das erste Lager 42 von der Umhausung 12a getragen. Somit ist die zusammengesetzte Getriebewelle 40 relativ zur Umhausung 12a drehbar. Die Eingangswelle 14 wird von der Umhausung 12a über die Büchse 15 und das Axiallager 17 derart gelagert, dass sie relativ zur Umhausung 12a drehbar ist. Ein auf der Seite der Umhausung 12a gelegener axialer Endabschnitt der äußeren Umfangsfläche der Vorgelegewelle 18 wird über das fünfte Lager 64 von der Umhausung 12a getragen. Somit ist die Vorgelegewelle 18 relativ zur Umhausung 12a drehbar. Ein auf der Seite der Umhausung 12a gelegener axialer Endabschnitt der Leistungsübertragungswelle 20 wird über das siebte Lager 78 von der Umhausung 12a getragen. Somit ist die Leistungsübertragungswelle 20 relativ zur Umhausung 12a drehbar. Ein axiales Ende der äußeren Umfangsfläche des Differentialgehäuses 100, das das Differentialgetriebe 24 darstellt, wird von der Umhausung 12a durch das elfte Lager 96 getragen. Somit ist das Differentialgehäuse 100 relativ zur Umhausung 12a drehbar. Weil die rotierenden Wellen 40, 16, 18, 20 und 22 und das Differentialgetriebe 24 alle von einem gemeinsamen Element, nämlich der Umhausung 12a, getragen werden, verbessert sich die Genauigkeit der Lagerung der Rotationswellen.
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Wie oben beschrieben, trägt das achte Lager 80 die Leistungsübertragungswelle 20 und das sechste Lager 66 die Vorgelegewelle 18. Wie in 1 gezeigt, sind das achte Lager 80 und das sechste Lager 66 an solchen Positionen angeordnet, an denen sie sich in radialer Richtung überlagern. Das heißt, die axialen Positionen des achten Lagers 80 und des sechsten Lagers 66 überdecken sich zumindest teilweise. Durch die wie oben beschriebene Anordnung des achten Lagers 80 und des sechsten Lagers 66 sind das achte Lager 80 und das sechste Lager 66 nahe der im Kasten 12b ausgebildeten Trennwand 13 angeordnet. Dadurch wird das während der Leistungsübertragung über das achte Lager 80 und das sechste Lager 66 Kasten 12b eingegebene Lastmoment reduziert. Somit kann das Ausmaß oder die Anzahl der zur Verstärkung der Steifigkeit des Kastens 12b dienenden Rippen reduziert werden. Das bedeutet, dass die Masse des Kastens 12b reduziert werden kann. Außerdem wird die Steifigkeit des Kastens 12b relativ hoch, weil das Lastmoment reduziert wird. Deshalb wird das zur Zeit der Leistungsübertragung auftretende Getriebegeräusch reduziert. Das Lastmoment kann als die Kraft des Moments angesehen werden, die in einer solchen Richtung auftritt, dass sie während der Leistungsübertragung den Kasten 12b (die Trennwand 13) verformen würde. Je näher die Position, in der das Lager angeordnet ist, an der Trennwand liegt, desto kürzer wird der Abstand (der Arm des Moments) zwischen dem Ort der Lasteingabe und der Trennwand 13. Deshalb wird bei der ersten Ausführungsform das in den Kasten 12b (die Trennwand 13) eingebrachte Lastmoment reduziert. Übrigens sind bei der ersten Ausführungsform die in Eingriff stehenden Zahnräder alle schrägverzahnte Räder (bevel gears), wie etwa das Vorgelegerad 38 und dergleichen. Deshalb wird die Axiallast auch in den Kasten 12b eingeleitet, so dass die Einwirkung des Lastmoments bemerkbar wird. Das heißt, es wird wahrscheinlicher, dass die Kastenelemente sich verformen. Bei der ersten Ausführungsform sind die Lager alle derart angeordnet, dass ihre Positionen einander in radialer Richtung überdecken. Somit wird das Lastmoment in der Nähe der Trennwand 13 eingegeben, so dass das verformend auf die Kastenelemente einwirkende Lastmoment wirkungsvoll reduziert wird.
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Wie in 1 gezeigt, sind das das zweite Lager 46, das die zusammengesetzte Welle 40 trägt und das sechste Lager 66, das die Vorgelegewelle 18 trägt, an solchen Positionen angeordnet, an denen sie sich in radialen Richtungen überdecken. Durch diese Anordnungsweise sind das zweite Lager 46 und das sechste Lager 66 in der Nähe der im Kasten 12b ausgebildeten Trennwand 13 angeordnet. Deshalb wird das in den Kasten 12b während Leistungsübertragung durch das zweite Lager 46 und das sechste Lager 66 eingeleitete Lastmoment reduziert. Somit kann das Ausmaß oder die Anzahl der zur Verstärkung der Steifigkeit des Kastens 12b dienenden Rippen reduziert werden. Das bedeutet, dass die Masse des Kastens 12b reduziert werden kann. Außerdem wird die Steifigkeit des Kastens 12b relativ hoch, weil das Lastmoment reduziert wird. Deshalb wird das zur Zeit der Leistungsübertragung auftretende Getriebegeräusch reduziert. Außerdem wird, wie in 1 gezeigt, die Länge der zusammengesetzten Getriebewelle 40 in axialer Richtung länger, weil das zweite Lager 46 in der Nähe der Trennwand 13 des Kastens 12b angeordnet ist. Somit nimmt die Trägheit der zusammengesetzten Getriebewelle 40 zu, so dass das Rattergeräusch reduziert wird. Beim Stand der Technik wird zur Reduzierung des Rattergeräuschs der Motor in einem Bereich betrieben, der von der Kurve der optimalen Kraftstoffökonomie abweicht. Bei der Erfindung sinkt die Notwendigkeit für eine solche Gegenmaßnahme, so dass auch die Kraftstoffökonomie verbessert werden kann.
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Wie in 1 gezeigt, sind das die Leistungsübertragungswelle 20 tragende, achte Lager 80 und das das Differentialgetriebe 24 (das Differentialgehäuse 100) tragende, zwölfte Lager 98 in solchen Positionen angeordnet, dass sie einander in radialen Richtungen Antriebsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug überdecken. Durch diese Anordnungsweise werden das achte Lager 80 und das zwölfte Lager 98 in der Nähe der im Kasten 12b ausgebildeten Trennwand 13 angeordnet. Aufgrund dessen wird das über das achte Lager 80 und das zwölfte Lager 98 während der Leistungsübertragung in den Kasten 12b eingeleitete Lastmoment reduziert. Somit kann das Ausmaß oder die Anzahl der zur Verstärkung der Steifigkeit des Kastens 12b dienenden Rippen reduziert werden. Das bedeutet, dass die Masse des Kastens 12b reduziert werden kann. Außerdem wird die Steifigkeit des Kastens 12b relativ hoch, weil das Lastmoment reduziert wird. Deshalb wird das zur Zeit der Leistungsübertragung auftretende Getriebegeräusch reduziert. Der in der Trennwand 13 des Kastens 12b ausgebildete Abschnitt zum Tragen des achten Lagers 80 und des zwölften Lagers 98 wird in axialer Richtung kürzer. Deshalb wird der Strom des Schmieröls, der vom Differentialzahnkranz 74 hochgeschleudert wird, davor bewahrt, durch den die Lager tragenden Abschnitt der Trennwand 13 behindert zu werden.
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Wie in 1 gezeigt, sind das die Leistungsübertragungswelle 20 tragende achte Lager 80 und das die zusammengesetzte Getriebewelle 40 tragende zweite Lager 46 in solchen Positionen angeordnet, dass sie einander in radialen Richtungen überdecken. Durch diese Anordnungsweise sind das achte Lager 80 und das zweite Lager 46 in der Nähe der im Kasten 12b ausgebildeten Trennwand 13 angeordnet. Aufgrund dessen wird das über das achte Lager 80 und das zweite Lager 46 während der Leistungsübertragung in den Kasten 12b eingeleitete Lastmoment reduziert. Somit kann das Ausmaß oder die Anzahl der zur Verstärkung der Steifigkeit des Kastens 12b dienenden Rippen reduziert werden. Das bedeutet, dass die Masse des Kastens 12b reduziert werden kann. Außerdem wird die Steifigkeit des Kastens 12b relativ hoch, weil das Lastmoment reduziert wird. Deshalb wird das zur Zeit der Leistungsübertragung auftretende Getriebegeräusch reduziert. Die die Leistungsübertragungswelle 20 und die die zusammengesetzte Getriebewelle 40 tragende axiale Länge werden im Wesentlichen gleich. Deshalb wird es leichter, die Neigungen der Leistungsübertragungswelle 20 und der zusammengesetzten Getriebewelle 40 einander anzugleichen, so dass das Getriebegeräusch weiter reduziert werden kann.
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Wie in 1 gezeigt, sind das die zusammengesetzte Getriebewelle 40 tragende zweite Lager 46 und das das Differentialgetriebe (das Differentialgehäuse 100) tragende zwölfte Lager 98 in solchen Positionen angeordnet, dass sie einander in radialen Richtungen überdecken. Durch diese Anordnungsweise sind das zweite Lager 46 und das zwölfte Lager 98 in der Nähe der im Kasten 12b ausgebildeten Trennwand 13 angeordnet. Aufgrund dessen wird das über das zweite Lager 46 und das zwölfte Lager 98 während der Leistungsübertragung in den Kasten 12b eingeleitete Lastmoment reduziert. Somit kann das Ausmaß oder die Anzahl der zur Verstärkung der Steifigkeit des Kastens 12b dienenden Rippen reduziert werden. Das bedeutet, dass die Masse des Kastens 12b reduziert werden kann. Außerdem wird die Steifigkeit des Kastens 12b relativ hoch, weil das Lastmoment reduziert wird. Deshalb wird das zur Zeit der Leistungsübertragung auftretende Getriebegeräusch reduziert. Sowohl das Differentialgetriebe 24 als auch der erste Elektromotor MG1 liegt dem jeweils anderen jenseits der Trennwand 13 des Kastens 12b in axialer Richtung gegenüber. Deshalb überdecken sich das Differentialgetriebe 24 und der erste Elektromotor MG1 einander in radialer Richtung nicht. Somit kann die radiale Position des ersten Elektromotors MG1 leicht eingestellt werden. Deshalb kann ein zur Verbesserung der Kraftstoffökonomie geeigneter Durchmesser des ersten Elektromotors MG1 festgelegt werden. Des Weiteren können die Abmessungen des ersten Elektromotors MG1 in den radialen Richtungen so festgelegt werden, dass sie die Länge des ersten Elektromotors MG1 in axialer Richtung beschränken.
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Überdies sind, wie in 1 gezeigt, das die Vorgelegewelle 18 tragende sechste Lager 66 und das das Differentialgetriebe 24 (das Differentialgehäuse 100) tragende zwölfte Lager 98 in einer solchen Position angeordnet, dass sie einander in den radialen Richtungen überlagern. Durch diese Anordnungsweise werden das sechste Lager 66, und das zwölfte Lager 98 in der Nähe der im Kasten 12b ausgebildeten Trennwand 13 angeordnet. Aufgrund dessen wird das über das sechste Lager 66 und das zwölfte Lager 98 während der Leistungsübertragung in den Kasten 12b eingeleitete Lastmoment reduziert. Somit kann das Ausmaß oder die Anzahl der zur Verstärkung der Steifigkeit des Kastens 12b dienenden Rippen reduziert werden. Das bedeutet, dass die Masse des Kastens 12b reduziert werden kann. Außerdem wird die Steifigkeit des Kastens 12b relativ hoch, weil das Lastmoment reduziert wird. Deshalb wird das zur Zeit der Leistungsübertragung auftretende Getriebegeräusch reduziert. Der in der Trennwand 13 des Kastens 12b ausgebildete Abschnitt zum Tragen des sechsten Lagers 66 und des zwölften Lagers 98 wird in axialer Richtung kürzer. Deshalb wird es weniger wahrscheinlich, dass der Strom des vom Differentialzahnkranz 74 hochgeschleuderten Schmieröls durch den die Lager tragenden Abschnitt der Trennwand 13 behindert wird.
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Des Weiteren sind, wie in 1 gezeigt, das die zusammengesetzte Getriebewelle 40 tragende zweite Lager 46, das die Vorgelegewelle 18 tragende sechste Lager 66 und das die Leistungsübertragungswelle 20 tragende achte Lager 80 an solchen Positionen angeordnet, dass sie sich einander radial überdecken. Das heißt, sowohl das zweite Lager 46, als auch das sechste Lager 66 und das achte Lager 80 überdeckt radial jedes andere des zweiten Lagers 46, des sechsten Lagers 66 und des achten Lagers 80. Der Ausdruck „sowohl das zweite Lager 46, als auch das sechste Lager 66 und das achte Lager 80 überdeckt radial jedes andere des zweiten Lagers 46, des sechsten Lagers 66 und des achten Lagers 80” bedeutet bei der Ausführungsform „das zweite Lager 46 überdeckt radial das sechste Lager 66, das sechste Lager 66 überdeckt radial das achte Lager 80 und das achte Lager 80 überdeckt radial das zweite Lager 46”. Durch diese Anordnungsweise sind das zweite Lager 46, das sechste Lager 66 und das achte Lager 80 in der Nähe der im Kasten 12b ausgebildeten Trennwand 13 angeordnet. Deshalb wird das Lastmoment, das über das zweite Lager 46, das sechste Lager 66 und das achte Lager 80 während der Leistungsübertragung in den Kasten 12b eingeleitet wird, reduziert. Somit kann das Ausmaß oder die Anzahl der zur Verstärkung der Steifigkeit des Kastens 12b dienenden Rippen reduziert werden. Das bedeutet, dass die Masse des Kastens 12b reduziert werden kann. Außerdem wird die Steifigkeit des Kastens 12b relativ hoch, weil das Lastmoment reduziert wird. Deshalb wird das zur Zeit der Leistungsübertragung auftretende Getriebegeräusch reduziert. Der erste Elektromotor MG1 und der zweite Elektromotor MG2 liegen beiderseits der Trennwand 13 des Kastens 12b. Deshalb sind die Position des ersten Elektromotors MG1 und die Position des zweiten Elektromotors MG2 in axialer Richtung im Wesentlichen miteinander übereinstimmend gestaltet. Somit sind die axialen Positionen der Spulenenden 59 des ersten Elektromotors MG1 und die axialen Positionen der Spulenenden 91 des zweiten Elektromotors MG2 so gestaltet, dass sie im Wesentlichen übereinstimmen. Die Spulenenden 59 sind an beiden axialen Enden des Stators 56 des ersten Elektromotors MG1 angeordnet und die Spulenenden 91 sind an beiden axialen Enden des Stators 88 des zweiten Elektromotors MG2 angeordnet. Dadurch kann auf einfache Weise ein Kühlölkanal zur Kühlung der Spulenenden 59 und 91 konstruiert werden.
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Außerdem sind, wie in 1 gezeigt, das die Vorgelegewelle 18 tragende sechste Lager 66, das die Leistungsübertragungswelle 20 tragende achte Lager 80 und das das Differentialgetriebe 24 (das Differentialgehäuse 100) tragende zwölfte Lager 98 an solchen Positionen angeordnet, dass sie einander in radialen Richtungen überdecken. Bei dieser Anordnungsweise sind das sechste Lager 66, das achte Lager 80 und das zwölfte Lager 98 in der Nähe der im Kasten 12b ausgebildeten Trennwand 13 angeordnet. Aufgrund dessen wird das über das sechste Lager 66, das achte Lager 80 und das zwölfte Lager 98 während der Leistungsübertragung in den Kasten 12b eingeleitete Lastmoment reduziert. Somit kann das Ausmaß oder die Anzahl der zur Verstärkung der Steifigkeit des Kastens 12b dienenden Rippen reduziert werden. Das bedeutet, dass die Masse des Kastens 12b reduziert werden kann. Außerdem wird die Steifigkeit des Kastens 12b relativ hoch, weil das Lastmoment reduziert wird. Deshalb wird das zur Zeit der Leistungsübertragung auftretende Getriebegeräusch reduziert. Das in die Vorgelegewelle 18, die Leistungsübertragungswelle 20 und das Differentialgetriebe 24 eingeleitete Drehmoment ist größer als das in die anderen Wellen eingeleitete Drehmoment. Deshalb ist auch das Lastmoment, das in das sechste Lager 66, das achte Lager 80 und das zwölfte Lager 98 eingegeben wird, größer als das in die anderen Lager eingegebene Lastmoment. Deshalb ist die Wirkung der Anordnung, bei der das sechste Lager 66, das achte Lager 80 und das zwölfte Lager 98 einander radial überdecken, deutlicher als bei der Anordnung, bei der sich die anderen Lager radial überdecken.
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Des Weiteren sind, wie in 1 gezeigt, das die zusammengesetzte Getriebewelle 40 tragende zweite Lager 46, das die Vorgelegewelle 18 tragende sechste Lager 66, das die Leistungsübertragungswelle 20 tragende achte Lager 80 und das das Differentialgetriebe 24 (das Differentialgehäuse 100) tragende zwölfte Lager 98 an solchen Positionen angeordnet, die einander radial überdecken. Durch diese Anordnungsweise sind das zweite Lager 46, das sechste Lager 66, das achte Lager 80 und das zwölfte Lager 98 in der Nähe der im Kasten 12b ausgebildeten Trennwand 13 angeordnet. Aufgrund dessen wird das über die Lager 46, 66, 80 und 98 während der Leistungsübertragung in den Kasten 12b eingeleitete Lastmoment reduziert. Somit kann das Ausmaß oder die Anzahl der zur Verstärkung der Steifigkeit des Kastens 12b dienenden Rippen reduziert werden. Das bedeutet, dass die Masse des Kastens 12b reduziert werden kann. Außerdem wird die Steifigkeit des Kastens 12b relativ hoch, weil das Lastmoment reduziert wird. Deshalb wird das zur Zeit der Leistungsübertragung auftretende Getriebegeräusch reduziert. Außerdem kann, wie in 1 gezeigt, die Trennwand 13 des Kastens 12b so gestaltet werden, dass sie relativ flach ist. Deshalb kann die Steifigkeit des Kastens 12b beispielsweise für die von dem auf einer oberen Fläche des Kastens 12b angeordneten Inverter eingegebene Last verbessert werden. Deshalb kann das Ausmaß und die Anzahl der zur Förderung der Steifigkeit des Kastens 12b und/oder der Umhausung 12a dienenden Rippen reduziert werden. Das heißt, die Masse des Gehäuses 12 kann reduziert werden.
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Die Genauigkeit der Lagerung der sich drehenden Wellen verbessert sich gemäß der ersten Ausführungsform, weil die zusammengesetzte Getriebewelle 40, die Leistungsübertragungswelle 20, die Vorgelegewelle 18, das Differentialgetriebe 24, die erste Rotorwelle 16 des ersten Elektromotors MG1 und die zweite Rotorwelle 22 des zweiten Elektromotors MG2 alle von einem gemeinsamen Element, d. h. dem Kasten 12b, getragen werden. Weil die Wellen oder dergleichen durch das Kastenelement 12b getragen werden, werden außerdem Zunahmen der Anzahl der Einzelteile oder Gewichtszunahmen beschränkt.
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Außerdem überdecken sich gemäß der ersten Ausführungsform wenigstens zwei Lager aus der Gruppe, die das zweite, die zusammengesetzte Getriebewelle 40 tragende Lager 46, das achte, die Leistungsübertragungswelle 20 tragende Lager 80, das sechste, die Vorgelegewelle 18 tragende Lager 66 und das zwölfte, das Differentialgetriebe 24 tragende Lager 98 umfasst. Auf diese Weise sind die Lager in der Nähe der vom Kasten 12b ausgebildeten Trennwand 13 angeordnet. Deshalb wird das in das Kastenelement 12b über die Lager während der Leistungsübertragung eingeleitete Lastmoment reduziert. Somit kann das Ausmaß oder die Anzahl der zur Verstärkung der Steifigkeit des Kastens 12b dienenden Rippen reduziert werden. Das bedeutet, dass die Masse des Kastens 12b reduziert werden kann. Außerdem wird die Steifigkeit des Kastens 12b relativ hoch, weil das Lastmoment reduziert wird, so dass das zur Zeit der Leistungsübertragung auftretende Getriebegeräusch reduziert wird.
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Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden Abschnitte, die im Wesentlichen die gleichen sind, wie jene der ersten Ausführungsform, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht unnötig beschrieben.
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Die 3 ist eine Querschnittsansicht zur Beschreibung einer Konstruktion einer Antriebsvorrichtung 150 eines Hybridfahrzeugs gemäß der zweiten Ausführungsform. Beim Vergleich der Antriebsvorrichtung 150 eines Hybridfahrzeugs mit der oben beschriebenen Antriebsvorrichtung 10 eines Hybridfahrzeugs liegen die Unterschiede hauptsächlich in den Positionen des zweiten Lagers 46, des dritten Lagers 48, des achten Lagers 80 und des neunten Lagers 82. Demgemäß unterscheiden sich die Gestaltung eines Gehäuses 152, einer zusammengesetzten Getriebewelle 154, einer ersten Rotorwelle 156, einer Leistungsübertragungswelle 158 und einer zweiten Rotorwelle 160 von der Gestaltung der entsprechenden Elemente bei der ersten Ausführungsform. Nachfolgend werden die vorerwähnten Unterschiede beschrieben.
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Das Gehäuse 152 besteht aus drei Gehäuseelementen, die eine Umhausung 162, ein Kasten 164 und ein Deckel 166 sind, die durch Bolzen verbunden sind. Der Kasten 164 ist mit einer Trennwand 168 versehen, die im Wesentlichen rechtwinklig zu den Drehachsen verläuft. Die Umhausung 162, der Kasten 164 und der Deckel 166 können im Rahmen der Erfindung als Gehäuseelemente angesehen werden.
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Bei der zweiten Ausführungsform wird die zusammengesetzte Getriebewelle 154 drehbar vom Gehäuse 152 über ein erstes Lager 42 und ein zweites Lager 46 getragen. Genauer ist das erste Lager 42 auf einem axialen Endabschnitt einer inneren Umfangsfläche der zusammengesetzten Getriebewelle 154 angeordnet, wobei der axiale Endabschnitt einer Dämpfungsvorrichtung 26 zugewandt ist, das heißt, sich auf der Seite der Dämpfungsvorrichtung 26 befindet. Die zusammengesetzten Getriebewelle 154 wird von der Umhausung 162 über das erste Lager 42 getragen. Somit ist die zusammengesetzten Getriebewelle 154 relativ zur Umhausung 162 drehbar. Das zweite Lager 46 ist auf einem axialen Endabschnitt der inneren Umfangsfläche der zusammengesetzten Getriebewelle 154 angeordnet, wobei sich dieser axiale Endabschnitt auf der Seite des ersten Elektromotors MG1 befindet. Die zusammengesetzten Getriebewelle 154 wird drehbar von einer Trennwand 168 des Kastens 164 über das zweite Lager 46 getragen. Somit ist die zusammengesetzte Getriebewelle 154 relativ zur Trennwand 168 drehbar. Die zusammengesetzte Getriebewelle 154 kann im Rahmen der Erfindung als eine Getriebeausgangswelle betrachtet werden.
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Die erste Rotorwelle 156 wird vom Gehäuse 152 über ein drittes Lager 48 und ein viertes Lager 50 getragen. Die erste Rotorwelle 156 ist relativ zum Gehäuse 152 drehbar. Genauer ist das dritte Lager 48 auf einem äußeren Umfangsabschnitt eines Abschnitts der ersten Rotorwelle 156 angeordnet, der einem axial mittleren Abschnitt davon benachbart ist. Die erste Rotorwelle 156 wird drehbar von der Trennwand 168 des Kastens 164 über das dritte Lager 48 getragen. Somit ist die erste Rotorwelle 156 relativ zur Trennwand 168 drehbar. Das vierte Lager 50 ist auf einem axialen Endabschnitt der äußeren Umfangsfläche der ersten Rotorwelle 156 angeordnet, wobei dieser axiale Endabschnitt sich auf der Seite des Deckels 166 befindet. Die erste Rotorwelle 156 wird drehbar von einem Deckelelement 54 über das vierte Lager 50 getragen. Somit ist die erste Rotorwelle 156 relativ zum Deckelelement 54 drehbar. Das Deckelelement 54 ist am Deckel 166 befestigt. Der Außenring des dritten Lagers 48 ist in die Trennwand 168 des Kastens 164 eingepresst (Einpressen des Außenrings). Die erste Rotorwelle 156 kann im Rahmen der Erfindung als Rotorwelle des ersten Elektromotors angesehen werden.
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Die Leistungsübertragungswelle 158 wird drehbar vom Gehäuse 152 über ein siebtes Lager 78 und ein achtes Lager 80 getragen. Die Leistungsübertragungswelle 158 ist relativ zum Gehäuse 152 drehbar. Genauer ist das siebte Lager 78 auf einem axialen Endabschnitt der äußeren Umfangsfläche der Leistungsübertragungswelle 158 angeordnet, wobei dieser axiale Endabschnitt sich auf der Seite der Umhausung 162 befindet. Die Leistungsübertragungswelle 158 wird drehbar von der Umhausung 162 über das siebte Lager getragen. Die Leistungsübertragungswelle 158 ist relativ zur Umhausung 162 drehbar. Das achte Lager 80 ist auf einem axialen Endabschnitt der äußeren Umfangsfläche der Leistungsübertragungswelle 158 angeordnet, welcher axiale Endabschnitt sich auf der Seite des Kastens 164 befindet. Die Leistungsübertragungswelle 158 wird drehbar von der Trennwand 168 des Kastens 164 über das achte Lager 80 getragen. Somit ist die Leistungsübertragungswelle 158 relativ zur Trennwand 168 drehbar.
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Die zweite Rotorwelle 160 wird drehbar vom Gehäuse 152 über ein neuntes Lager 82 und ein zehntes Lager 84 getragen. Somit ist die zweite Rotorwelle 160 relativ zum Gehäuse 152 drehbar. Genauer ist das neunte Lager 82 auf einem axialen Endabschnitt der äußeren Umfangsfläche der zweiten Rotorwelle 160 angeordnet, welcher axiale Endabschnitt sich auf der Seite der Leistungsübertragungswelle 158 befindet. Auf diese Weise wird die zweite Rotorwelle 160 drehbar von der Trennwand 168 des Kastens 164 über das neunte Lager 82 getragen. Somit ist die zweite Rotorwelle 160 relativ zur Trennwand 168 drehbar. Außerdem ist das zehnte Lager 84 auf einem axialen Endabschnitt der äußeren Umfangsfläche der zweiten Rotorwelle 160 angeordnet, welcher axiale Endabschnitt sich auf der Seite des Deckels 166 befindet. Auf diese Weise wird die zweite Rotorwelle 160 drehbar vom Deckel 166 über das zehnte Lager 84 getragen. Somit ist die zweite Rotorwelle 160 relativ zum Deckel 166 drehbar. Der Außenring des neunten Lagers 82 ist in die Trennwand 168 des Kastens 164 gepresst (Einpressen des Außenrings). Die zweite Rotorwelle 160 kann im Rahmen der Erfindung als die Rotorwelle des zweiten Elektromotors angesehen werden.
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Die Antriebvorrichtung 150 der zweiten Ausführungsform besitzt eine Konstruktion, bei der die zusammengesetzte Getriebewelle 154, die erste Rotorwelle 156, die Vorgelegewelle 18, die Leistungsübertragungswelle 158, die zweite Rotorwelle 160 und das Differentialgetriebe 24 drehbar vom Kasten 164 getragen werden. Genauer wird ein axialer Endabschnitt der inneren Umfangsfläche der zusammengesetzten Getriebewelle 154, der sich auf der Seite des ersten Elektromotors MG1 befindet, durch die Trennwand 168 des Kastens 164 über das zweite Lager 46 getragen. Somit ist die zusammengesetzte Getriebewelle 154 relativ zur Trennwand 168 drehbar. Eine äußere Umfangswand eines axialen Mittelabschnitts der ersten Rotorwelle 156 wird von der Trennwand 168 des Kastens 164 über das dritte Lager 48 getragen. Somit ist die erste Rotorwelle 156 relativ zur Trennwand 168 drehbar. Ein axialer Endabschnitt der äußeren Umfangsfläche der Vorgelegewelle 18, der auf der Seite des Kastens 164 angeordnet ist, wird über das sechste Lager 66 drehbar durch die Trennwand 168 des Kastens 164 getragen. Somit ist die Vorgelegewelle 18 relativ zur Trennwand 168 drehbar. Das sechste Lager 66 ist in die Trennwand 168 des Kastens 164 nach der oben beschriebenen Art des Einpressens des Außenrings eingepresst. Ein axialer Endabschnitt der äußeren Umfangsfläche der Leistungsübertragungswelle 158, der sich auf der Seite des Kastens 164 befindet, wird über das achte Lager 80 drehbar von der Trennwand 168 des Kastens getragen. Somit ist die Leistungsübertragungswelle 158 relativ zur Trennwand 168 drehbar. Ein axialer Endabschnitt der äußeren Umfangsfläche der zweiten Rotorwelle 160, der sich auf der Seite der Leistungsübertragungswelle 158 befindet, wird über das neunte Lager 82 von der Trennwand 168 des Kastens 164 getragen. Somit ist die zweite Rotorwelle 160 relativ zur Trennwand 168 drehbar. Ein axialer Endabschnitt der zweiten Rotorwelle 160, der sich auf der Seite der Leistungsübertragungswelle 158 befindet, wird über das neunte Lager 82 drehbar von der Trennwand 168 des Kastens 164 getragen. Somit ist die zweite Rotorwelle 160 relativ zur Trennwand 168 drehbar. Ein axialer Endabschnitt der äußeren Umfangsfläche eines das Differentialgetriebe 24 darstellenden Differentialgehäuses 100 wird drehbar über ein zwölftes Lager 98 von der Trennwand 168 getragen. Deshalb ist das Differentialgehäuse 100 relativ zum Kasten 164 drehbar. Somit wird, weil die vorstehend erwähnten Drehwellen 154, 156, 18, 158 und 160 und das Differentialgetriebe 24 von einem gemeinsamen Element, dem Kasten 164, getragen werden, die Genauigkeit der Lagerung der Drehwellen verbessert.
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Bei der zweiten Ausführungsform sind das zweite Lager 46, das die zusammengesetzte Getriebewelle 154 trägt, und das dritte Lager 48, das die erste Rotorwelle 156 trägt, in axialer Richtung näher an der Dämpfungsvorrichtung 26 angeordnet als es bei der ersten Ausführungsform für das zweite und das dritte Lager 46 und 48 der Fall ist. Außerdem sind das achte Lager 80, das die Leistungsübertragungswelle 158 trägt, und das neunte Lager, das die zweite Rotorwelle 160 trägt, in axialer Richtung näher an der Umhausung 162 als das achte und das neunte Lager 80 und 82 bei der ersten Ausführungsform.
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Wie in 3 gezeigt, sind das die zweite Rotorwelle 160 tragende neunte Lager 82 und das die Vorgelegewelle 18 tragende sechste Lager 66 in solchen Positionen angeordnet, dass sie sich in radialen Richtungen überdecken. Durch diese Anordnungsweise sind das neunte Lager 82 und das sechste Lager 66 in der Nähe der im Kasten 164 ausgebildeten Trennwand 168 angeordnet. Dadurch wird das während der Leistungsübertragung über das neunte Lager 82 und das sechste Lager 66 in den Kasten 164 eingegebene Lastmoment reduziert. Somit kann das Ausmaß oder die Anzahl der zur Verstärkung der Steifigkeit des Kastens 164 dienenden Rippen reduziert werden. Das bedeutet, dass die Masse des Kastens 164 reduziert werden kann. Außerdem wird die Steifigkeit des Kastens 164 relativ hoch, weil das Lastmoment reduziert wird. Deshalb wird das zur Zeit der Leistungsübertragung auftretende Getriebegeräusch reduziert.
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Außerdem, wie in 3 gezeigt, sind das die erste Rotorwelle 156 tragende dritte Lager 48 und das die Vorgelegewelle 18 tragende sechste Lager 66 in solchen Positionen angeordnet, dass sie einander in radialen Richtungen überdecken. Durch diese Anordnungsweise sind das dritte Lager 48 und das sechste Lager 66 in der Nähe der im Kasten 164 ausgebildeten Trennwand 168 angeordnet. Dadurch wird das während der Leistungsübertragung über das dritte Lager 48 und das sechste Lager 66 in den Kasten 164 eingegebene Lastmoment reduziert. Somit kann das Ausmaß oder die Anzahl der zur Verstärkung der Steifigkeit des Kastens 164 dienenden Rippen reduziert werden. Das bedeutet, dass die Masse des Kastens 164 reduziert werden kann. Außerdem wird die Steifigkeit des Kastens 164 relativ hoch, weil das Lastmoment reduziert wird. Deshalb wird das zur Zeit der Leistungsübertragung auftretende Getriebegeräusch reduziert. Zudem wird die axiale Länge des ersten Elektromotors MG1 weiter verkürzt, weil der erste Elektromotor MG1 noch näher an der Dämpfungsvorrichtung 26 angeordnet ist als der erste Elektromotor MG1 bei der ersten Ausführungsform.
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Des weiteren sind, wie in 3 gezeigt, das die zweite Rotorwelle 160 tragende neunte Lager 82 und das das Differentialgetriebe 24 (das Differentialgehäuse 100) tragende zwölfte Lager 98 in solchen Positionen angeordnet, dass sie einander in radialen Richtungen überdecken. Durch diese Anordnungsweise sind das neunte Lager 82 und das zwölfte Lager 98 in der Nähe der im Kasten 164 ausgebildeten Trennwand 168 angeordnet. Dadurch wird das während der Leistungsübertragung über das neunte Lager 82 und das zwölfte Lager 98 in den Kasten 164 eingegebene Lastmoment reduziert. Somit kann das Ausmaß oder die Anzahl der zur Verstärkung der Steifigkeit des Kastens 164 dienenden Rippen reduziert werden. Das bedeutet, dass die Masse des Kastens 164 reduziert werden kann. Außerdem wird die Steifigkeit des Kastens 164 relativ hoch, weil das Lastmoment reduziert wird. Deshalb wird das zur Zeit der Leistungsübertragung auftretende Getriebegeräusch reduziert.
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Außerdem werden, wie in 3 gezeigt, das die zweite Rotorwelle 160 tragende neunte Lager 82 und das die erste Rotorwelle 156 tragende dritte Lager 48 in solchen Positionen angeordnet, dass sie einander in radialen Richtungen überdecken. Durch diese Anordnungsweise sind das neunte Lager 82 und das dritte Lager 48 in der Nähe der im Kasten 164 ausgebildeten Trennwand 168 angeordnet. Dadurch wird das während der Leistungsübertragung über das neunte Lager 82 und das dritte Lager 48 in den Kasten 164 eingegebene Lastmoment reduziert. Somit kann das Ausmaß oder die Anzahl der zur Verstärkung der Steifigkeit des Kastens 164 dienenden Rippen reduziert werden. Das bedeutet, dass die Masse des Kastens 164 reduziert werden kann. Außerdem wird die Steifigkeit des Kastens 164 relativ hoch, weil das Lastmoment reduziert wird. Deshalb wird das zur Zeit der Leistungsübertragung auftretende Getriebegeräusch reduziert.
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Des Weiteren sind, wie in 3 gezeigt, das die erste Rotorwelle 156 tragende dritte Lager 48 und das das Differentialgetriebe 24 (das Differentialgehäuse 100) tragende zwölfte Lager 98 in solchen Positionen angeordnet, dass sie einander in radialen Richtungen überdecken. Durch diese Anordnungsweise sind das dritte Lager 48 und das zwölfte Lager 98 in der Nähe der im Kasten 164 ausgebildeten Trennwand 168 angeordnet. Dadurch wird das während der Leistungsübertragung über das dritte Lager 48 und das zwölfte Lager 98 in den Kasten 164 eingegebene Lastmoment reduziert. Somit kann das Ausmaß oder die Anzahl der zur Verstärkung der Steifigkeit des Kastens 164 dienenden Rippen reduziert werden. Das bedeutet, dass die Masse des Kastens 164 reduziert werden kann. Außerdem wird die Steifigkeit des Kastens 164 relativ hoch, weil das Lastmoment reduziert wird. Deshalb wird das zur Zeit der Leistungsübertragung auftretende Getriebegeräusch reduziert. Des weiteren liegen sich sowohl das Differentialgetriebe 24 als auch der erste Elektromotor MG1 dem jeweils anderen über die Trennwand 168 des Kastens 164 hinweg in axialer Richtung gegenüber. Deshalb überdecken sich das Differentialgetriebe 24 und der erste Elektromotor MG1 nicht den radialen Richtungen. Die radiale Position des ersten Elektromotors MG1 ist somit leicht einstellbar. Es kann also ein Durchmesser des ersten Elektromotors in einer zur Verbesserung der Kraftstoffökonomie geeigneten Weise festgelegt werden, Außerdem kann die Länge des ersten Elektromotors MG1 in den radialen Richtungen festgelegt werden, um die Länge des ersten Elektromotors MG1 in der axialen Richtung zu beschränken.
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Außerdem sind, wie in 3 gezeigt, das die erste Rotorwelle 156 tragende dritte Lager 48, das die Vorgelegewelle 18 tragende sechste Lager 66 und das die zweite Rotorwelle 160 tragende neunte Lager 82 in solchen Positionen angeordnet, dass sie einander in radialen Richtungen überdecken. Das heißt, ein jedes Lager aus der Gruppe, die das Vorgelegelager 66, das erste Rotorlager 48 und das zweite Rotorlager 82 umfasst, überdeckt radial jedes der anderen Lager aus der Gruppe, Das bedeutet bei der Ausführungsform, dass das Vorgelegelager 66 das erste Rotorlager 48 radial überdeckt, das erste Rotorlager 48 das zweite Rotorlager 82 radial überdeckt und das zweite Rotorlager 82 das Vorgelegelager 66 radial überdeckt. Durch diese Anordnungsweise sind das dritte Lager 48, das sechste Lager 66 und das neunte Lager 82 in der Nähe der im Kasten 164 ausgebildeten Trennwand 168 angeordnet. Dadurch wird das während der Leistungsübertragung über die Lager 48, 66 und 82 in den Kasten 164 eingegebene Lastmoment reduziert. Somit kann das Ausmaß oder die Anzahl der zur Verstärkung der Steifigkeit des Kastens 164 dienenden Rippen reduziert werden. Das bedeutet, dass die Masse des Kastens 164 reduziert werden kann. Außerdem wird die Steifigkeit des Kastens 164 relativ hoch, weil das Lastmoment reduziert wird. Deshalb wird das zur Zeit der Leistungsübertragung auftretende Getriebegeräusch reduziert. Der erste Elektromotor MG1 und der zweite Elektromotor MG2 sind beiderseits (astride) der Trennwand 168 des Gehäuses 164 angeordnet. Aufgrund dessen sind die axialen Positionen des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2 so angeordnet, dass sie im Wesentlichen miteinander übereinstimmen. Somit stimmen die axialen Positionen der Spulenenden 59 des ersten Elektromotors MG1 und die axialen Positionen der Spulenenden 91 des zweiten Elektromotors MG2 im Wesentlichen miteinander überein. Die Spulenenden 59 sind an beiden axialen Enden des Stators 56 des ersten Elektromotors MG1 angeordnet und die Spulenenden 91 sind an beiden axialen Ende des Stators 88 des zweiten Elektromotors MG2 angeordnet. Somit kann auf einfache Weise ein Kühlölkanal zur Kühlung der Spulenenden 59 und 91 konstruiert werden.
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Außerdem sind auch bei der zweiten Ausführungsform der Außenring des die Vorgelegewelle 18 tragenden sechsten Lagers 66, der Außenring des die erste Rotorwelle 156 des ersten Elektromotors MG1 tragenden dritten Lagers 48 und der Außenring des die zweite Rotorwelle 160 des zweiten Elektromotors MG2 tragenden neunten Lagers 82 in den Kasten 164 eingepresst (Einpressen des Außenrings). Überdies überdecken einander, wie oben beschrieben, das die Vorgelegewelle 18 tragende erste Lager 66, das die erste Rotorwelle 156 tragende dritte Lager 48 und das die zweite Rotorwelle 160 tragende neunte Lager 82. Deshalb hat, wie in 3 gezeigt, wenn das sechste Lager 66, das dritte Lager 48 und das neunte Lager 82 nach Art des Einpressens des Außenrings eingepresst wurden, der Kasten 164, in den die Außenringe dieser Lager mit Presssitz eingesetzt sind, eine flache, ebene Gestalt. Dies führt zu einer erhöhten Starrheit des Kastens 164 in Bezug auf die Einpresskraft, die beim Einpressen der Außenringe der Lager auftritt. Somit wird wegen der Starrheit der Lager das Ausmaß der Verformung des Kastens 164 durch den Einpressvorgang verkleinert. Außerdem kann, ohne das Einpressen in Betracht zu ziehen, die Anzahl der Stellen, an denen die Steifigkeit des Kastens verstärkt wird, reduziert werden. Somit ist es nicht erforderlich, eine zusätzliche Dicke oder zusätzliche Volumina zur Erhöhung der Steifigkeit vorzusehen, weshalb es möglich ist, die Genauigkeit der Lagerung der Drehwellen zu verbessern, während das Gewicht reduziert wird.
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Zudem sind, wie in 3 gezeigt, das die Vorgelegewelle 18 tragende dritte Lager 66, das die zweite Rotorwelle 160 tragende neunte Lager 82 und das das Differentialgetriebe 24 (das Differentialgehäuse 100) tragende zwölfte Lager 98 an solchen Positionen angeordnet, wo sie einander radial überdecken. Durch diese Anordnungsweise sind das sechste Lager 66, das neunte Lager 82 und zwölfte Lager 98 in der Nähe der im Kasten 164 ausgebildeten Trennwand 168 angeordnet. Dadurch wird das während der Leistungsübertragung über die Lager 66, 82 und 98 in den Kasten 164 eingegebene Lastmoment reduziert. Somit kann das Ausmaß oder die Anzahl der zur Verstärkung der Steifigkeit des Kastens 164 dienenden Rippen reduziert werden. Das bedeutet, dass die Masse des Kastens 164 reduziert werden kann. Außerdem wird die Steifigkeit des Kastens 164 relativ hoch, weil das Lastmoment reduziert wird. Deshalb wird das zur Zeit der Leistungsübertragung auftretende Getriebegeräusch reduziert.
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Noch weiter werden, wie in 3 gezeigt, das die erste Rotorwelle 156 tragende dritte Lager 48, das die Vorgelegewelle 18 tragende sechste Lager 66, das die zweite Rotorwelle 160 tragende neunte Lager 82 und das das Differentialgetriebe 24 (das Differentialgehäuse 100) tragende zwölfte Lager 98 an solchen Positionen angeordnet, wo sie einander radial überdecken. Durch diese Anordnungsweise sind das dritte Lager 48, das sechste Lager 66, das neunte Lager 82 und das zwölfte Lager 98 in der Nähe der im Kasten 164 ausgebildeten Trennwand 168 angeordnet. Dadurch wird das während der Leistungsübertragung über die Lager 48, 66, 82 und 98 in den Kasten 164 eingegebene Lastmoment reduziert. Somit kann das Ausmaß oder die Anzahl der zur Verstärkung der Steifigkeit des Kastens 164 dienenden Rippen reduziert werden. Das bedeutet, dass die Masse des Kastens 164 reduziert werden kann. Außerdem wird die Steifigkeit des Kastens 164 relativ hoch, weil das Lastmoment reduziert werden kann. Deshalb wird das zur Zeit der Leistungsübertragung auftretende Getriebegeräusch reduziert. Außerdem wird, wie in 3 gezeigt, die Trennwand 168 des Kastens 164 derart gestaltet, dass sie im Wesentlichen flach ist. Somit wird die Steifigkeit des Kastens 164 in Bezug auf die, beispielsweise, durch den auf der Oberseite des Kastens 164 montierten Inverter ausgeübte Last, verbessert. Somit kann das Ausmaß oder die Anzahl der zur Verstärkung der Steifigkeit des Kastens 164 und/oder der Umhausung 162 dienenden Rippen reduziert werden. Das heißt, die Masse des Gehäuses 152 kann reduziert werden.
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Wie oben übereinstimmend mit der zweiten Ausführungsform beschrieben, verbessert sich, weil die zusammengesetzte Getriebewelle 154, die Leistungsübertragungswelle 158, die Vorgelegewelle 18, das Differentialgetriebe 24, die erste Rotorwelle 156 des ersten Elektromotors MG1, und die zweite Rotorwelle 160 des zweiten Elektromotors MG2 von einem gemeinsamen Element, das heißt dem Kastenelement 164, getragen werden, die Genauigkeit der Lagerung der Drehwellen. Zudem werden eine Zunahme der Zahl der Bauelemente und eine Gewichtszunahme beschränkt, da diese Wellen und dergleichen alle von einem gemeinsamen Element, das heißt dem Kastenelement 164, getragen werden.
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Des weiteren werden gemäß der zweiten Ausführungsform der Außenring des die Vorgelegewelle 18 tragenden sechsten Lagers 66, der Außenring des die erste Rotorwelle 156 des ersten Elektromotors MG1 tragenden dritten Lagers 48 und der Außenring der die zweite Rotorwelle 160 der zweiten Elektromotors MG2 tragenden neunten Lagers 82 in den Kasten 164 eingepresst. Aufgrund dessen, überdecken einander das sechste Lager 66, das dritte Lager 48 und das neunte Lager 82 radial. Auf diese Weise besitzt der Kasten 164, in den das sechste Lager 66, das dritte Lager 48 und das neunte Lager 82 eingepresst sind, eine im Allgemeinen flache, ebene Gestalt. Deshalb erhöht sich Starrheit des Kastens 164 in Bezug auf die Einpresskraft, die beim Einpressen der Außenringe der Lager auftritt. Somit wird wegen der Starrheit der Lager das Ausmaß der Verformung des Kastens 164 durch den Einpressvorgang verkleinert. Außerdem kann, ohne das Einpressen in Betracht zu ziehen, die Anzahl der Stellen, an denen die Steifigkeit des Kastens verstärkt wird, reduziert werden. Somit ist es nicht erforderlich, eine zusätzliche Dicke oder zusätzliche Volumina zur Erhöhung der Steifigkeit vorzusehen, weshalb es möglich ist, die Genauigkeit der Lagerung der Drehwellen zu verbessern, während das Gewicht reduziert wird.
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Obwohl oben Ausführungsformen (erste und zweite Ausführungsform) der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben wurden, ist die Erfindung auch auf andere Bauformen anwendbar.
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Bei der Antriebsvorrichtung 10 für ein Hybridfahrzeug nach der ersten Ausführungsform sind das zweite Lager 46, das sechste Lager 66, das achte Lager 80 und das zwölfte Lager 98 an solchen Positionen angeordnet, an denen sie sich radial überdecken. Jedoch ist es nicht erforderlich, dass sich alle Lager radial überdecken. Die Wirkungen der Erfindung können erhalten werden, sofern wenigstens zwei der vier Lager 46, 66, 90 und 98 einander radial überdecken.
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Obwohl bei den vorstehenden Ausführungsformen die Lager einander radial überdecken, ist es außerdem insgesamt nicht erforderlich, dass sich die Lager vollständig in axialer Richtung überdecken. Es ist auch zulässig, eine Konstruktion anzuwenden, bei der Abschnitte von Lager sich in axialer Richtung überdecken.
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Die vorstehenden Ausführungsformen sind lediglich Ausführungsbeispiele und die Erfindung kann mit verschiedenen Änderungen und Verbesserungen basierend auf der Kenntnis einfacher Fachleute auf diesem Gebiet ausgeführt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2001-187535 A [0003, 0004]