DE112012003406T5 - Hybridantriebsvorrichtung - Google Patents

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Masashi Kito
Satoru Kasuya
Yuichi Seki
Yusuke Takahashi
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Abstract

Eine Hybridantriebsvorrichtung (1), bei der ein Motor (40) auf einer zweiten Achse (AX2), die parallel zu einer ersten Achse (AX1) ist, auf der ein Drehzahländerungsmechanismus (30) angeordnet ist, angeordnet ist, weist auf: ein Hauptgehäuse (4B), das den Drehzahländerungsmechanismus (30) und den Motor (40) aufnimmt und einen Öffnungsbereich (4Bc) aufweist, der auf einer Seite des Drehzahländerungsmechanismus (30), die in einer axialen Richtung einer Brennkraftmaschine gegenüberliegt, geöffnet ist; und ein Abdeckungsbauteil (4C), das den Öffnungsbereich (4Bc) verschließt. Da der Motor (40) derart angeordnet ist, dass ein Teil desselben in der axialen Richtung betrachtet die hintere Abdeckung (4C) überlappt, können der Motor (40) und der Drehzahländerungsmechanismus (30) nahe aneinander angeordnet werden, und eine Verringerung der Größe der Hybridantriebsvorrichtung (1) in der radialen Richtung kann erzielt werden.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hybridantriebsvorrichtung, die an einem Fahrzeug, beispielsweise einem Automobil, angebracht ist, insbesondere eine Hybridantriebsvorrichtung mit einer drehenden elektrischen Maschine, die auf einer Achse angeordnet ist, die sich von der Achse eines Drehzahländerungsmechanismus unterscheidet.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • In den letzten Jahren sind in Anbetracht von Umweltproblemen oder dergleichen verschiedene Hybridantriebsvorrichtungen entwickelt worden, und als ein Verfahren, das einen einfachen Aufbau der Hybridantriebsvorrichtung in Verbindung mit niedrigen Kosten liefert, wird ein Verfahren in Betracht gezogen, bei dem ein Motorgenerator (im Folgenden einfach als „Motor” bezeichnet) an einem Hybridautomatikgetriebe angebracht wird.
  • Wenn der Motor an dem Automatikgetriebe angebracht wird, wird ein Aufbau, bei dem der Motor auf der Außenumfangsseite einer Startvorrichtung (eines Drehmomentwandlers oder einer Startkupplung) angeordnet ist, oder ein Aufbau, bei dem der Motor in einer axialen Richtung zwischen der Startvorrichtung und dem Drehzahländerungsmechanismus angeordnet ist, in Betracht gezogen. Aufgrund des Anbringens des Motors nimmt jedoch eine axiale Länge der Hybridantriebsvorrichtung zu. Somit ist es beispielsweise bei einem Fahrzeug des Typs FF (Frontantrieb mit Frontmotor), insbesondere, wenn berücksichtigt wird, dass sich die axiale Länge der Hybridantriebsvorrichtung auf eine Fahrzeugbreite, einen Lenkwinkel oder dergleichen auswirkt, erforderlich, die axiale Länge der Hybridantriebsvorrichtung zu verringern. Dementsprechend ist vorgeschlagen worden, die axiale Länge der Hybridantriebsvorrichtung zu verringern, indem der Motor auf einer separaten Achse angeordnet wird, die parallel zu dem Drehzahländerungsmechanismus ist (was bewirkt, dass sich eine Motorachse und eine Achse des Drehzahländerungsmechanismus voneinander unterscheiden) (siehe beispielsweise das Patentdokument 1).
  • Stand der Technik
  • Patentdokument
    • [Patentdokument 1] Japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2009-101729 ( JP 2009-101729 A )
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Von der Erfindung zu lösendes Problem
  • Wie bei dem Patentdokument 1 ermöglicht das Anordnen des Motors auf der Achse, die sich von der Achse des Drehzahländerungsmechanismus unterscheidet, die Verringerung der Länge in der axialen Richtung. Aufgrund der Anordnung des Motors besteht jedoch das Problem, dass die Hybridantriebsvorrichtung entsprechend in einer radialen Richtung vergrößert wird.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hybridantriebsvorrichtung zu schaffen, die eine drehende elektrische Maschine aufweist, die auf einer zweiten Achse angeordnet ist, die parallel zu einer ersten Achse ist, auf der ein Drehzahländerungsmechanismus angeordnet ist, und die eine Verringerung der Größe in einer radialen Richtung ermöglicht.
  • Mittel zum Lösen des Problems
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung (siehe beispielsweise die 1 bis 3) wird eine Hybridantriebsvorrichtung (1) geschaffen, die einen Drehzahländerungsmechanismus (30), der auf einer ersten Achse (AX1), die koaxial mit einer Brennkraftmaschinenausgangswelle (2) ist, angeordnet ist, und eine drehende elektrische Maschine (40), die auf einer zweiten Achse (AX2), die parallel zu der ersten Achse (AX1) ist, angeordnet ist, aufweist, gekennzeichnet durch: einen Gehäusehauptkörper (4B), der den Drehzahländerungsmechanismus (30) und die drehende elektrische Maschine (40) aufnimmt und einen Öffnungsbereich (4Bc), der auf einer Seite des Drehzahländerungsmechanismus (30) in einer axialen Richtung geöffnet ist, aufweist; und ein Abdeckungsbauteil (4C), das den Öffnungsbereich (4Bc) des Gehäusehauptkörpers (4B) verschließt, wobei die drehende elektrische Maschine (40) derart angeordnet ist, dass in der axialen Richtung betrachtet ein Teil derselben das Abdeckungsbauteil (4C) überlappt.
  • Somit können, da die drehende elektrische Maschine auf der zweiten Achse parallel zu der ersten Achse, auf der der Drehzahländerungsmechanismus angeordnet ist, derart angeordnet ist, dass ein Teil derselben das Abdeckungsbauteil überlappt, das eine Seite des Drehzahländerungsmechanismus in der axialen Richtung abdeckt, die drehende elektrische Maschine und der Drehzahländerungsmechanismus in der axialen Richtung betrachtet nahe aneinander angeordnet sein, und somit kann eine Verringerung der Größe der Hybridantriebsvorrichtung in der radialen Richtung erzielt werden.
  • Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung (siehe beispielsweise 1 und 2) dadurch gekennzeichnet, dass die drehende elektrische Maschine (40) einen Stator (41), der an dem Gehäusehauptkörper (4B) befestigt ist, und einen Rotor (42), der drehbar auf einer Innenumfangsseite des Stators (41) angeordnet ist, aufweist und der Stator (41) derart angeordnet ist, dass ein Teil desselben in axialer Richtung betrachtet das Abdeckungsbauteil (4C) überlappt.
  • Somit kann, da der Stator derart angeordnet ist, dass ein Teil desselben in axialer Richtung betrachtet das Abdeckungsbauteil überlappt, der Stator nahe an dem Drehzahländerungsmechanismus angeordnet werden, und eine Verringerung der Größe der Hybridantriebsvorrichtung in der radialen Richtung kann erzielt werden.
  • Zusätzlich dazu ist die vorliegende Erfindung (siehe 1) dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbindungsmechanismus (20), mittels dem der Drehzahländerungsmechanismus (30) und die drehende elektrische Maschine (40) antriebsverbunden sind, auf einer Seite vorgesehen ist, die sich in der axialen Richtung näher an einer Brennkraftmaschine befindet als der Drehzahländerungsmechanismus (30), und die drehende elektrische Maschine (40) so angeordnet ist, dass sie in einer radialen Richtung betrachtet den Drehzahländerungsmechanismus (30) überlappt.
  • Somit kann, da die drehende elektrische Maschine so angeordnet ist, dass sie in der radialen Richtung betrachtet den Drehzahländerungsmechanismus überlappt, eine axiale Länge der Hybridantriebsvorrichtung verringert werden, während eine Verringerung der Größe der Hybridantriebsvorrichtung in der radialen Richtung erzielt werden kann.
  • Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung (siehe beispielsweise 1) dadurch gekennzeichnet, dass der Drehzahländerungsmechanismus (30) eine Mehrzahl von Reibungseingriffselementen (C-1, C-2, C-3, B-1, B-2 und B-3) aufweist und eine Mehrzahl von Schaltstufen durch einen Eingriff und ein Lösen der Reibungseingriffselemente erhalten wird, ein erstes Reibungseingriffselement (B-1) mit einem größten Außendurchmesser der Mehrzahl von Reibungseingriffselementen an einem Endbereich auf einer Seite des Drehzahländerungsmechanismus (30), die der Brennkraftmaschine in der axialen Richtung gegenüberliegt, angeordnet ist und ein Verbindungsbereich (4J), der den Gehäusehauptkörper (4B) und das Abdeckungsbauteil (4C) verbindet, auf einer Außenumfangsseite des Reibungseingriffselements (B-1) mit dem größten Außendurchmesser angeordnet ist.
  • Somit ist der Verbindungsbereich, der den Gehäusehauptkörper und das Abdeckungsbauteil verbindet, auf einer Außenumfangsseite des Reibungseingriffselements mit dem größten Außendurchmesser angeordnet, das heißt, der Außendurchmesser des Abdeckungsbauteils steht in der radialen Richtung vor, der Außendurchmesser des Drehzahländerungsmechanismus ist jedoch auf der Seite, die sich näher an der Brennkraftmaschine befindet als das Reibungseingriffselement mit dem größten Außendurchmesser, bezüglich des Abdeckungsbauteils zu der Innendurchmesserseite hin zurückgesetzt. Daher kann die drehende elektrische Maschine nahe an dem Drehzahländerungsmechanismus angeordnet werden, indem die drehende elektrische Maschine an dem zurückgesetzten Bereich angeordnet wird, und die Verringerung der Größe der Hybridantriebsvorrichtung in der radialen Richtung kann erzielt werden.
  • Zusätzlich dazu ist die vorliegende Erfindung (siehe beispielsweise 1) dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Drehzahländerungsmechanismus (30) von einer Seite aus, die in der axialen Richtung der Brennkraftmaschine gegenüberliegt, über den Öffnungsbereich (4Bc) mit dem Gehäusehauptkörper (4B) zusammengebaut wird und die drehende elektrische Maschine (40) in der axialen Richtung von der Seite der Brennkraftmaschine aus mit dem Gehäusehauptkörper (4B) zusammengebaut wird.
  • Somit kann, da zumindest ein Teil des Drehzahländerungsmechanismus von einer Seite, die in der axialen Richtung der Brennkraftmaschine gegenüberliegt, mit dem Gehäusehauptkörper zusammengebaut wird und die drehende elektrische Maschine mit dem Gehäusehauptkörper in der axialen Richtung von der Seite der Brennkraftmaschine aus mit dem Gehäusehauptkörper zusammengebaut wird, die drehende elektrische Maschine derart angeordnet werden, dass ein Teil derselben in der axialen Richtung betrachtet das Abdeckungsbauteil überlappt, die drehende elektrische Maschine und der Drehzahländerungsmechanismus können nahe aneinander angeordnet werden, und somit kann eine Verringerung der Größe der Hybridantriebsvorrichtung in der radialen Richtung erzielt werden.
  • Es sei bemerkt, dass die Bezugszeichen in Klammern zur Bezugnahme auf die Figuren und zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung verwendet werden und sich somit nicht auf die Strukturen der Ansprüche auswirken.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine teilweise Schnittansicht einer Hybridantriebsvorrichtung.
  • 2 ist eine schematische Seitenansicht der Hybridantriebsvorrichtung.
  • 3 ist eine Eingriffstabelle eines Drehzahländerungsmechanismus.
  • WEISEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Hybridantriebsvorrichtung 1 beschrieben, auf die die vorliegende Erfindung angewandt wird. Wie in 1 gezeigt, ist die Hybridantriebsvorrichtung 1 auf geeignete Weise an einem Fahrzeug des Typs FF angebracht, eine Kupplungsvorrichtung 10 und ein Drehzahländerungsmechanismus 30 eines Automatikgetriebes 3 sind auf einer ersten Achse AX1 angeordnet, die koaxial mit einer Brennkraftmaschinenausgangswelle (Kurbelwelle) 2 ist, und ein Motor (eine drehende elektrische Maschine) 40 ist auf einer zweiten Achse AX2 angeordnet, die parallel zu der ersten Achse AX1 ist und sich von dieser unterscheidet.
  • Wie in 2 gezeigt, sind eine Vorgelegewelle 90, die ein angetriebenes Vorgelegerad 91, das mit einem antreibenden Vorgelegerad 39, das im Folgenden beschrieben wird, ineinandergreift, und ein Antriebsritzel 92 aufweist, und eine Differentialvorrichtung 95, die ein Differentialhohlrad 96, das mit dem Antriebsritzel 92 ineinandergreift, aufweist, auf einer Achse angeordnet, die sich von der ersten Achse AX1 und der zweiten Achse AX2 unterscheidet.
  • Wie in 1 gezeigt, weist ein Gehäuse 4 ein Aufnahmegehäuse 4A, das die Kupplungsvorrichtung 10 und einen Verbindungsmechanismus 20, der im Folgenden beschrieben wird, aufnimmt, ein Hauptgehäuse (einen Gehäusehauptkörper) 4B, der den Motor 40, den Drehzahländerungsmechanismus 30, die Vorgelegewelle 90 und die Differentialvorrichtung (siehe 2) aufnimmt, und eine hintere Abdeckung (ein Abdeckungsbauteil) 4C auf, die einen Öffnungsbereich 4Bc des Hauptgehäuses 4B verschließt, und das Gehäuse 4 ist eine dreiteilige Struktur, bei der die Gehäuse integral befestigt sind. Bei einer Verwendung des Gehäuses 4 ist eine Stirnfläche des Aufnahmegehäuses 4A integral an einer (nicht gezeigten) Brennkraftmaschine befestigt.
  • Die in dem Aufnahmegehäuse 4A angeordnete Kupplungsvorrichtung 10 weist ein Schwungrad 13, das mit der Motorausgangswelle 2 verbunden ist, eine Kupplung 11, einen Dämpfer 12 und einen Hydraulik-Servo 16 auf, der die Kupplung 11 in und außer Eingriff bringt, und diese Elemente sind zum Bilden der Kupplungsvorrichtung 10 auf einer Außenumfangsseite einer Zwischenwelle 19 angeordnet.
  • Die Kupplung 11 weist einen Kupplungsbelag 11b und ein Druckplatte 11c auf, die so angeordnet sind, dass sie eine Pufferplatte 11a umgeben, und der Kupplungsbelag 11b ist integral mit dem Schwungrad 13 verbunden. Die Druckplatte 11c ist durch eine Feder zwischen einer Kupplungsabdeckung 14, die an dem Schwungrad 13 angebracht ist, und der Druckplatte 11c zum Kontaktieren der Pufferplatte 11a vorgespannt, und eine Membranfeder 15 wird von der Kupplungsabdeckung 14 getragen, wobei ein radialer Zwischenteil der Membranfeder 15 als ein Auflagepunkt dient.
  • Der Dämpfer 12 ist mit einem Außenumfangsbereich der Brennkraftmaschinenseite der Zwischenwelle 19 verzahnt bzw. über eine Keilwellenverbindung verbunden. In dem Dämpfer 12 sind eine Treibplatte 12b und getriebene Platten 12c, 12c über eine Schraubenfeder 12a auf eine mit einem vorbestimmten Ausmaß relativ drehbare Weise miteinander verbunden, die Treibplatte 12b ist mit der Zwischenwelle 19 verzahnt, und die Pufferplatte 11a der Kupplung 11 ist an der getriebenen Platte 12c befestigt, so dass sie sich von der getriebenen Platte 12c radial nach außen erstreckt.
  • Ein Ausrücklager b1 ist an einem Außenumfang eines Lagers b2, das die Zwischenwelle 19 bezüglich des Aufnahmegehäuses 4A lagert, so dass sie sich ein vorbestimmtes Ausmaß in axialer Richtung bewegen kann, angeordnet, und das Ausrücklager b1 liegt an einem innendurchmesserseitigen Basisende der Membranfeder 15 an. Ein Zylinder mit einem ringförmigen zurückgesetzten Teil, der koaxial mit der ersten Achse AX1 (der Zwischenwelle 19) ist, ist in dem Aufnahmegehäuse 4A ausgebildet, ein Kolben 18 ist öldicht in den Zylinder gepasst, und auf diese Weise wird der Hydraulik-Servo 16 aufgebaut. Der Kolben 18 und das Ausrücklager b1 sind durch eine gestufte Platte 17 miteinander verbunden, und die Kupplung 11 wird durch Ausfahren/Einfahren des Hydraulik-Servos 16 zum Verbinden/Trennen betätigt. Wenn die Kupplung 11 verbunden ist, sind die Motorausgangswelle 2 und die Zwischenwelle 19 über den Dämpfer 12 antriebsverbunden.
  • Auf der Seite des Drehzahländerungsmechanismus 30 (eine Seite, die der Brennkraftmaschine in der axialen Richtung gegenüberliegt) der Zwischenwelle 19 ist eine im Folgenden genauer beschriebene Eingangswelle 31 des Drehzahländerungsmechanismus 30 mit dem Innenumfangsteil verzahnt, und ein Zahnrad 21 mit großem Durchmesser, das den Verbindungsmechanismus 20 darstellt, ist an dem Außenumfangsteil ausgebildet. Ein Endteil der Zwischenwelle 19 auf der Seite des Drehzahländerungsmechanismus 30 ist mit einer mechanischen Ölpumpe antriebsverbunden.
  • Der Verbindungsmechanismus 20 ist so aufgebaut, dass er das Zahnrad 21 mit großem Durchmesser, das an der vorher beschriebenen Zwischenwelle 19 ausgebildet ist, ein Zwischenrad 22, das mit dem Rad 21 mit großem Durchmesser ineinandergreift, und ein Rad 23 mit kleinem Durchmesser, das mit dem Zwischenrad 22 ineinandergreift und an einer im Folgenden beschriebene Rotorwelle 45 ausgebildet ist, aufweist. Das Rad 21 mit großem Durchmesser ist in der axialen Richtung zwischen der Kupplungsvorrichtung 10 und dem Drehzahländerungsmechanismus 30 (der mechanischen Ölpumpe 80) positioniert und in Form eines Flansches ausgebildet, der sich in der radialen Richtung erstreckt. Zusätzlich dazu ist das Zwischenrad 22 auf einer dritten Achse AX3, die parallel zu der ersten Achse AX1 und der zweiten Achse AX2 ist und sich von diesen unterscheidet, positioniert und so angeordnet, dass es durch Kugellager b3 und b4 drehbar an dem Aufnahmegehäuse 4A und einer Ölpumpenabdeckung 81 gelagert ist. Darüber hinaus ist das Rad 23 mit kleinem Durchmesser an dem Außenumfang des brennkraftmaschinenseitigen Endbereichs der Rotorwelle 45 in der axialen Richtung ausgebildet, die drehbar auf der zweiten Achse AX2 angeordnet ist.
  • Wie vorher beschrieben, ist der Verbindungsmechanismus 20 in der axialen Richtung weiter auf der Seite der Brennkraftmaschine angeordnet als der Drehzahländerungsmechanismus 30 und der Motor 40, die im Folgenden genauer beschrieben werden, und er ist weiter auf der Seite des Drehzahländerungsmechanismus 30 als die vorher beschriebene Kupplungsvorrichtung 10 angeordnet. Das heißt, der Verbindungsmechanismus ist in der axialen Richtung zwischen der Kupplungsvorrichtung 10 und dem Drehzahländerungsmechanismus 30 angeordnet. Zusätzlich dazu ist die Zwischenwelle 19 durch eine Zahnwellenverbindung mit der Eingangswelle 31 des Drehzahländerungsmechanismus 30 antriebsverbunden, und die Zwischenwelle 19 ist über das Rad 21 mit großem Durchmesser, das Zwischenrad 22 und das Rad 23 mit kleinem Durchmesser mit der Rotorwelle 45 antriebsverbunden. Das heißt, der Drehzahländerungsmechanismus 30 und der Motor 40 sind durch den Verbindungsmechanismus 20 miteinander antriebsverbunden.
  • Bei dem Verbindungsmechanismus 20 wird eine Drehzahl einer Drehung des Motors 40 basierend auf Größen der Durchmesser des Rads 23 mit kleinem Durchmesser und des Rads 21 mit großem Durchmesser und dem Übersetzungsverhältnis verringert und auf die Eingangswelle 31 des Drehzahländerungsmechanismus 30 übertragen. Zusätzlich dazu stört, da das Zwischenrad 22 in der axialen Richtung weiter auf der Seite der Brennkraftmaschine angeordnet ist als ein Spulenende 43a des Motors 40 und der Drehzahländerungsmechanismus 30, das Zwischenrad 22 den Motor 40 oder den Drehzahländerungsmechanismus 30 nicht und ist nicht zwischen dem Drehzahländerungsmechanismus 30 und den Motor 40 angeordnet, und somit ist es möglich, den Drehzahländerungsmechanismus 30 und den Motor 40 in der radialen Richtung näher aneinander anzuordnen.
  • Der Motor 40 weist einen Stator 41, der an dem Hauptgehäuse 4B befestigt ist, einen Rotor 42, der integral an der Rotorwelle 45 befestigt ist, die drehbar auf der Innenumfangseite des Stators 41 angeordnet ist, und eine Spulenwicklung 43 auf, die um den Stator 41 gewickelt ist, und Spulenenden 43a, 43a, die von dem Stator 41 in der axialen Richtung zu beiden Enden vorstehen, werden ausgebildet. Darüber hinaus ist der Stator 41 so angeordnet, dass er an die Innenumfangsfläche eines zylindrischen Teils 4Bb, der an dem Hauptgehäuse 4B ausgebildet ist, gepasst und daran befestigt ist.
  • Beide Endbereiche in der axialen Richtung der Rotorwelle 45 sind jeweils über die Kugellager b5 und b6 an dem Aufnahmegehäuse 4A und dem Hauptgehäuse 4B gelagert, so dass sie mit hoher Genauigkeit drehbar sind. Darüber hinaus ist der Motor 40 bevorzugt ein bürstenloser Gleichstrommotor (ein IPM-Motor oder ein SPM-Motor), bei dem eine Spule auf der Seite des Stators 41 eingebettet ist und ein Permanentmagnet auf der Seite des Rotors 42 eingebettet ist. Der Motor 40 beinhaltet jedoch optional andere Motoren, beispielsweise einen Reluktanzmotor. Darüber hinaus ist ein Drehmelder 49, der eine Drehwinkeldetektionseinheit darstellt, die einen Drehwinkel der Rotorwelle 45 detektiert, an dem Endbereich auf der in der axialen Richtung der Brennkraftmaschine gegenüberliegenden Seite der Rotorwelle 45 angeordnet.
  • Der Drehzahländerungsmechanismus 30 weist eine Planetengetriebeeinheit PU auf, die auf der ersten Achse AX1 angeordnet ist, wobei die Planetengetriebeeinheit PU ein Sonnenrad S1, ein Sonnenrad S2, einen Träger CR und ein Hohlrad R aufweist, die vier Drehelemente darstellen, und die Planetengetriebeeinheit als sogenanntes Ravigneaux-Planetengetriebe ausgebildet ist, bei dem ein langes Ritzel PL mit dem Sonnenrad S2 und dem Hohlrad R ineinandergreift und ein kurzes Ritzel PS, das mit dem Sonnenrad S1 ineinandergreift, bei dem Träger CR miteinander ineinandergreifen.
  • Das Sonnenrad S2 der Planetengetriebeeinheit PU ist über eine Freilaufkupplung F-1 mit einer Bremse B-1 (einem Reibungseingriffselement) und einer Bremse B-2 (einem Reibungseingriffselement) verbunden, so dass es an dem Gehäuse 4 fixierbar ist, und ist mit einer Kupplung C-3 (einem Reibungseingriffselement) verbunden, und somit kann die Drehung von der Eingangswelle 31 über die Kupplung C-3 in das Sonnenrad S2 eingegeben werden. Darüber hinaus ist das Sonnenrad S1 mit einer Kupplung C-1 (einem Reibungseingriffselement) verbunden, und somit kann die Drehung von der Eingangswelle 31 in das Sonnenrad S1 eingegeben werden.
  • Zusätzlich dazu ist der Träger CR mit einer Kupplung C-2 (einem Reibungseingriffselement) verbunden, in die die Drehung von der Eingangswelle 31 eingegeben wird, und somit kann die Drehung von der Eingangswelle 31 über die Kupplung C-2 eingegeben werden. Darüber hinaus ist der Träger CR mit einer Freilaufkupplung F-2 und einer Bremse F-3 (einem Reibungseingriffselement) verbunden, die Drehung in einer Richtung bezüglich des Gehäuses 4 wird durch die Freilaufkupplung F-2 reguliert, und die Drehung kann über die Bremse B-3 frei festgelegt werden.
  • Zusätzlich dazu ist das Hohlrad R mit dem antreibenden Vorgelegerad 39 verbunden, und das antreibende Vorgelegerad 39 greift mit dem angetriebenen Vorgelegerad 91 der vorher beschriebenen Vorgelegewelle 90 (siehe 2) ineinander. Darüber hinaus greift das Antriebsritzel 92 der Vorgelegewelle 90 mit dem Differentialhohlrad 96 der Differentialvorrichtung 95 ineinander und ist über die Differentialvorrichtung 95 mit einem linken und einem rechten Vorderrad (nicht gezeigt) antriebsverbunden.
  • 3 ist eine Betriebstabelle des vorher beschriebenen Automatikgetriebes 3, und das Automatikgetriebe 3 bringt Kupplungen und Bremsen (eine Mehrzahl von Reibungseingriffselementen) gemäß Kombinationen, die in der Betriebstabelle gezeigt sind, in Eingriff und löst diese, so dass ein erster bis vierter Vorwärtsgang und ein erster Rückwärtsgang (eine Mehrzahl von Schaltstufen) erhalten werden.
  • In dem Drehzahländerungsmechanismus 30 ist auf der Brennkraftmaschinenseite der Planetengetriebeeinheit PU in der axialen Richtung die Kupplung C-2 auf der Außenumfangsseite der Eingangswelle 31 angeordnet, und die Bremse B-3 und die Freilaufkupplung F-2 sind auf der Außenumfangsseite der Planetengetriebeeinheit PU angeordnet. Darüber hinaus ist auf der in der axialen Richtung der Brennkraftmaschine gegenüberliegenden Seite der Planetengetriebeeinheit PU die Freilaufkupplung F-1 auf der Außenumfangsseite der Eingangswelle 31 angeordnet, und die Bremse B-2 ist auf der Außenumfangsseite der Freilaufkupplung F-1 angeordnet. Zusätzlich dazu sind auf der in der axialen Richtung der Brennkraftmaschine gegenüberliegenden Seite der Freilaufkupplung F-1 die Kupplung C-1 und die Kupplung C-3 parallel auf der Außenumfangsseite der Eingangswelle 31 angeordnet, und die Bremse B-1 ist auf der Außenumfangsseite der Kupplung C-1 angeordnet.
  • Die Bremse B-1 weist Reibungsplatten 61 und einen Hydraulik-Servo 60 auf, der die Reibungsplatten 61 presst und treibt. Die Reibungsplatten 61 und der Hydraulik-Servo 60 sind auf der Außenumfangsseite der Kupplung C-1 (siehe 3), die die Reibungsplatten und den Hydraulik-Servo mit großen Durchmessern aufweist, angeordnet, da die Kupplung C-1 bei einer niedrigeren Schaltstufe in Eingriff ist und somit eine größere Drehmomentkapazität aufweist. Daher weist die Bremse B-1 den größten Außendurchmesser aller Reibungseingriffselemente (Kupplungen C-1, C-2 und C-3 und Bremsen B-1, B-2 und B-3) auf, das heißt, die Bremse B-1 ist an einer Position angeordnet, dass sie radial weiter nach außen vorsteht als die Bremse B-2 oder die Bremse B-3.
  • Bei den Reibungsplatten 61 der Bremse B-1 sind äußere Reibungsplatten mit einem Einlassteil des Öffnungsbereichs 4Bc verzahnt, der auf der der Brennkraftmaschine gegenüberliegenden Seite des Drehzahländerungsmechanismus 30 in dem Hauptgehäuse 4B geöffnet ist, und innere Reibungsplatten sind mit einem Nabenbauteil, das mit dem Sonnenrad S2 verbunden ist, verzahnt
  • Der Hydraulik-Servo 60 der Bremse B-1 ist so aufgebaut, dass er einen Zylinderteil 63, der auf einer Innenfläche der hinteren Abdeckung 4C ausgebildet ist, einen Kolben 62, der so angeordnet ist, dass er dem Zylinderteil 63 gegenüberliegt und bezüglich der hinteren Abdeckung 4C in der axialen Richtung bewegbar ist, eine Feder 65, die den Kolben 62 zu der Seite des Zylinderteils 63 vorspannt, und eine Hydraulikölkammer 64 aufweist, die zwischen dem Zylinderteil 63 und dem Kolben 62 ausgebildet ist.
  • Darüber hinaus ist ein Verbindungsabschnitt 4J, der durch Verbinden einer Verbindungsfläche 4Ba des Hauptgehäuses 4B und einer Verbindungsfläche 4Ca der hinteren Abdeckung 4C mit Schrauben 50 ausgebildet wird, auf der Außenumfangsseite der Bremse B-1 mit dem größten Außendurchmesser angeordnet. Da der Verbindungsabschnitt 4J mit mehreren Schrauben 50 befestigt wird (siehe 2), weist der Verbindungsabschnitt 4J auf der Innen- und der Außenumfangsseite eine Dicke auf, die geeignet für die Schrauben 50 ist. Der Motor 40 ist derart angeordnet, dass ein Teil desselben, genauer, ein Teil des Stators 41, in der axialen Richtung betrachtet den Verbindungsabschnitt 4J, das heißt, den äußeren Randbereich der hinteren Abdeckung 4C, überlappt, wie in 2 gezeigt ist.
  • Bezüglich des vorher beschriebenen Automatikgetriebes 3 ist bei dem Automatikgetriebe (siehe beispielsweise die Japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 10-169730 ( JP 10-169730 A )), das den Drehzahländerungsmechanismus mit dem Aufbau, bei dem das Reibungseingriffselement (die Bremse B-1) mit dem größten Außendurchmesser an dem Endbereich auf der der Brennkraftmaschine gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, eine Vertiefung zwischen dem Aufnahmegehäuse 4A, das auf der Brennkraftmaschinenseite des Automatikgetriebes positioniert ist, und dem Endbereich auf der der Brennkraftmaschine gegenüberliegenden Seite des Automatikgetriebes (das heißt, der hinteren Abdeckung 4C) ausgebildet.
  • Bei der vorliegenden Hybridantriebsvorrichtung 1 ist der Motor 40 in dem vertieften Bereich angeordnet, das heißt, der Motor 40 ist derart angeordnet, dass ein Teil desselben (genauer, ein Teil des Stators 41) in der axialen Richtung gesehen die hintere Abdeckung 4C, die eine Seite des Drehzahländerungsmechanismus 30 in der axialen Richtung abdeckt, überlappt, wodurch das Hybridautomatikgetriebe 3 ausgebildet wird. Demzufolge kann der Motor 40 nahe an dem Drehzahländerungsmechanismus 30 angeordnet werden, und die Hybridantriebsvorrichtung 1 kann so aufgebaut werden, dass die Größe in der radialen Richtung verringert wird.
  • Darüber hinaus kann, da der Verbindungsmechanismus 20, der den Drehzahländerungsmechanismus 30 und den Motor 40 antriebsverbindet, in der axialen Richtung weiter auf der Seite der Brennkraftmaschine als der Drehzahländerungsmechanismus 30 angeordnet ist, das heißt, der Verbindungsmechanismus 20 in der axialen Richtung zwischen der Kupplungsvorrichtung 10 und dem Drehzahländerungsmechanismus 30 angeordnet ist, der Motor 40 so angeordnet werden, dass er in der radialen Richtung betrachtet, den Drehzahländerungsmechanismus 30 überlappt. Dementsprechend kann im Vergleich zu dem Fall, in dem der Motor 40 in der axialen Richtung zwischen der Kupplungsvorrichtung 10 und dem Drehzahländerungsmechanismus 30 angeordnet ist, eine axiale Länge der Hybridantriebsvorrichtung 1 verringert werden, und eine Verringerung der Größe der Hybridantriebsvorrichtung 1 in der radialen Richtung kann erzielt werden.
  • Die Bremse B-1 weist den größten Außendurchmesser auf. Somit wird bei einer Herstellung der vorliegenden Hybridantriebsvorrichtung 1 jedes Bauteil (zumindest die Bremse B-1) des Drehzahländerungsmechanismus 30 durch Einführen durch den Öffnungsbereich 4Bc des Hauptgehäuses 4B, der in der axialen Richtung auf der der Brennkraftmaschine gegenüberliegenden Seite positioniert ist, eingebaut, und die hintere Abdeckung 4C wird mittels Schrauben 50 mit dem Verbindungsabschnitt 4J verbunden, so dass der Zusammenbau des Drehzahländerungsmechanismus 30 abgeschlossen wird. Auf der anderen Seite ist es, da der Motor 40 in der axialen Richtung betrachtet einen Teil der hinteren Abdeckung 4C überlappt, schwierig, den Motor von der in der axialen Richtung der Brennkraftmaschine gegenüberliegenden Seite aus über die hintere Abdeckung 4C zusammenzubauen.
  • Demzufolge wird der Motor 40 in Bezug auf das Hauptgehäuse 4B durch Einführen in der axialen Richtung von der Seite der Brennkraftmaschine aus zusammengebaut, und danach wird das Aufnahmegehäuse 4A mit dem Hauptgehäuse 4B verbunden, wenn der Verbindungsmechanismus 20 zusammengebaut wird. Danach wird die Kupplungsvorrichtung 10 durch Einführen in das Aufnahmegehäuse 4A in der axialen Richtung von der Seite der Brennkraftmaschine aus zusammengebaut.
  • Auf diese Weise kann, da der Drehzahländerungsmechanismus 30 von der der Brennkraftmaschine in der axialen Richtung gegenüberliegenden Seite aus in das Hauptgehäuse 4B eingebaut wird, und der Motor 40 von der Seite der Brennkraftmaschine aus in der axialen Richtung in das Hauptgehäuse 4B eingebaut wird, der Motor 40 derart angeordnet werden, dass ein Teil desselben in der axialen Richtung betrachtet die hintere Abdeckung 4C überlappt. Demzufolge ist es möglich, den Motor 40 und den Drehzahländerungsmechanismus 30 nahe aneinander anzuordnen, und eine Verringerung der Größe der Hybridantriebsvorrichtung 1 in der radialen Richtung kann erzielt werden.
  • Es sei bemerkt, dass bei der vorher beschriebenen Ausführungsform der Drehzahländerungsmechanismus mit einem mehrstufigen Getriebe, das vier Vorwärtsgänge liefern kann, beschrieben worden ist. Solange jedoch der Drehzahländerungsmechanismus eine Form aufweist, bei der eine Vertiefung zwischen dem Aufnahmegehäuse und der hinteren Abdeckung ausgebildet ist, kann die vorliegende Erfindung auf einem beliebigen stufenlosen Drehzahländerungsmechanismus des Riementyps, einen stufenlosen Drehzahländerungsmechanismus des Toroid-Typs, einen stufenlosen Drehzahländerungsmechanismus des Kegelring-Typs oder dergleichen angewendet werden.
  • Insbesondere wurde der Drehzahländerungsmechanismus 30 mit einer Planetengetriebeeinheit des Ravigneaux-Typs beschrieben. Es kann jedoch eine Planetengetriebeeinheit des Simpson-Typs verwendet werden, das heißt, es kann ein beliebiger Typ verwendet werden, solange die Planetengetriebeeinheit einen Aufbau aufweist, bei dem der Durchmesser im Vergleich zu dem Reibungseingriffselement mit dem größten Außendurchmesser ohne Weiteres verringert werden kann.
  • Darüber hinaus wurde bei der vorliegenden Ausführungsform der Verbindungsmechanismus 20 beschrieben, bei dem die Eingangswelle 31 des Drehzahländerungsmechanismus 30 und die Rotorwelle 45 des Motors 40 über Zahnräder miteinander antriebsverbunden sind. Der Verbindungsmechanismus kann jedoch beispielsweise über eine Kette, einen Riemen oder dergleichen antriebsverbunden sein.
  • Zusätzlich dazu wurde bei der vorliegenden Ausführungsform die Kupplungsvorrichtung 10 beschrieben, bei der die Trockenkupplung 11 durch den Hydraulik-Servo 16 in Eingriff gebracht und gelöst wird. Natürlich kann jedoch auch eine Mehrscheiben-Nasskupplung, eine Einzelscheiben-Nasskupplung oder dergleichen verwendet werden.
  • Darüber hinaus wurde bei der vorliegenden Ausführungsform beschrieben, dass der äußerste Durchmesser des Motors 40 der Außendurchmesser des Stators 41 ist. Es gibt jedoch den Fall, dass das Spulenende der äußerste Durchmesser des Motors ist, wenn die Spulenwicklungen zur Verbesserung der Ausgangsleistung des Motors vergrößert werden. In diesem Fall wird der Motor so angeordnet, dass lediglich ein Teil des Spulenendes in der axialen Richtung betrachtet die hintere Abdeckung überlappt, was ebenfalls in den Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung fällt.
  • GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
  • Eine Hybridantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann bei einem Fahrzeug wie einem Personenwagen, einem Lastkraftwagen oder dergleichen verwendet werden, und ist insbesondere für ein Fahrzeug geeignet, das eine drehende elektrische Maschine aufweist, die auf einer zweiten Achse angeordnet ist, die parallel zu der ersten Achse ist, auf der ein Drehzahländerungsmechanismus angeordnet ist, und bei dem eine Verringerung der Größe in der radialen Richtung erforderlich ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Hybridantriebsvorrichtung
    2
    Brennkraftmaschinenausgangswelle
    4B
    Gehäusehauptkörper (Hauptgehäuse)
    4Bc
    Öffnungsbereich
    4C
    Abdeckungsbauteil (hintere Abdeckung)
    4J
    Verbindungsbereich
    20
    Verbindungsmechanismus
    30
    Drehzahländerungsmechanismus
    40
    drehende elektrische Maschine (Motor)
    41
    Stator
    42
    Rotor
    AX1
    erste Achse
    AX2
    zweite Achse
    C-1, C-2 und C-3
    Reibungseingriffselement (Kupplung)
    B-1, B-2 und B-3
    Reibungseingriffselement (Bremse)

Claims (5)

  1. Hybridantriebsvorrichtung, die einen Drehzahländerungsmechanismus, der auf einer ersten Achse, die koaxial mit einer Brennkraftmaschinenausgangswelle ist, angeordnet ist, und eine drehende elektrische Maschine, die auf einer zweiten Achse, die parallel zu der ersten Achse ist, angeordnet ist, aufweist, gekennzeichnet durch: einen Gehäusehauptkörper, der den Drehzahländerungsmechanismus und die drehende elektrische Maschine aufnimmt und einen Öffnungsbereich aufweist, der auf einer Seite des Drehzahländerungsmechanismus in einer axialen Richtung geöffnet ist; und ein Abdeckungsbauteil, das den Öffnungsbereich des Gehäusehauptkörpers verschließt, wobei die drehende elektrische Maschine derart angeordnet ist, dass ein Teil derselben in der axialen Richtung betrachtet das Abdeckungsbauteil überlappt.
  2. Hybridantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die drehende elektrische Maschine einen Stator, der an dem Gehäusehauptkörper befestigt ist, und einen Rotor, der drehbar auf einer Innenumfangsseite des Stators angeordnet ist, aufweist und der Stator derart angeordnet ist, dass ein Teil desselben in der axialen Richtung betrachtet das Abdeckungsbauteil überlappt.
  3. Hybridantriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbindungsmechanismus, mittels dem der Drehzahländerungsmechanismus und die drehende elektrische Maschine antriebsverbunden sind, auf einer Seite vorgesehen ist, die sich in der axialen Richtung näher an einer Brennkraftmaschine befindet als der Drehzahländerungsmechanismus, und die drehende elektrische Maschine so angeordnet ist, dass sie in einer radialen Richtung betrachtet den Drehzahländerungsmechanismus überlappt.
  4. Hybridantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehzahländerungsmechanismus eine Mehrzahl von Reibungseingriffselementen aufweist und eine Mehrzahl von Schaltstufen durch einen Eingriff und ein Lösen der Reibungseingriffselemente erhalten werden, ein Reibungseingriffselement mit einem größten Außendurchmesser der Mehrzahl von Reibungseingriffselementen an einem Endbereich auf einer der Brennkraftmaschine in der axialen Richtung gegenüberliegenden Seite des Drehzahländerungsmechanismus angeordnet ist und ein Verbindungsbereich, der den Gehäusehauptkörper und das Abdeckungsbauteil verbindet, auf einer Außenumfangsseite des Reibungseingriffselements mit dem größten Außendurchmesser angeordnet ist.
  5. Hybridantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Drehzahländerungsmechanismus von einer Seite aus, die in der axialen Richtung der Brennkraftmaschine gegenüberliegt, über den Öffnungsbereich mit dem Gehäusehauptkörper zusammengebaut wird und die drehende elektrische Maschine in der axialen Richtung von der Seite der Brennkraftmaschine aus mit dem Gehäusehauptkörper zusammengebaut wird.
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