JP2006143035A

JP2006143035A - 車両用駆動装置

Info

Publication number: JP2006143035A
Application number: JP2004337168A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Tabata; 淳田端; Yutaka Taga; 豊多賀; Terubumi Miyazaki; 光史宮崎; Takatsugu Ibaraki; 隆次茨木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-11-22
Filing date: 2004-11-22
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2024-11-22
Also published as: JP4244915B2; CN1778588A; CN100445120C

Abstract

【課題】第１、第２の電動機を備えた車両用駆動装置において、軸長寸法をコンパクト化する。
【解決手段】第１電動機（ＭＧ１）および第２電動機（ＭＧ２）を収容するケース３４ａに支持される第１支持壁６６によって、ＭＧ１のロータ支持軸２０のＭＧ２とは反対側の端部を回転可能に支持し、ＭＧ１とＭＧ２との間において上記ケース３４ａに支持される第２支持壁６８によって、ＭＧ１のロータ支持軸２０の他端、およびＭＧ２のロータ支持軸３２の両端を支持する。第２支持壁６８により第１モータジェネレータＭＧ１のロータ支持軸２０の一方の端部と、第２モータジェネレータＭＧ２のロータ支持軸３２の両端とが支持されることから、支持壁の数が減少し、駆動装置１０の軸長寸法をコンパクト化することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、自動車などの車両に用いられる車両用駆動装置に関する。

車両用駆動装置において、電動機を２つ備えたものが知られている。たとえば、特許文献１に記載された車両用駆動装置がそれであり、特許文献１のものは、エンジン、および第１、第２の電動機等を備えている。この特許文献１では、第１の電動機のロータ支持軸は、エンジンのクランクシャフトにボルトにより直結されている一方、第１の電動機のステータはハウジングに固定されている。また、第２の電動機のロータは、ハウジングに固定された支持壁に支持されている。
米国特許公開２００３／０１２７２６２Ａ１号公報特開２００１−１３８７５２号公報特開２００１−１１３９７０号公報特開２００３−１９１７５９号公報特開平９−１０９７０５号公報特開２００１−２５３２５５号公報

特許文献１の場合には、第１電動機のロータはエンジンのクランクシャフトに連結されることによってその位置が定まる一方、第１電動機のステータはハウジングに固定されることによってその位置が定まるので、ロータの軸心とステータの軸心との間に、エンジンのクランクシャフトおよびハウジングの双方に起因する誤差が生じる。そのため、ロータの軸心とステータの軸心とを精度良く一致させることが難しくなる可能性があった。

そこで、第１電動機のロータを、ハウジングに固定された支持壁によって支持することが考えられるが、支持壁を追加すると駆動装置の軸長が長くなってしまうという問題がある。

本発明は、以上の事情を背景として成されたものであり、その目的とするところは、第１、第２の電動機を備えた車両用駆動装置において、軸長寸法をコンパクト化することにある。

上記目的を達成するための第１発明は、第１電動機および第２電動機を備える車両用駆動装置であって、前記第１電動機および前記第２電動機を収容するケースと、そのケースに支持され、前記第１電動機のロータ支持軸の前記第２電動機とは反対側の端部を回転可能に支持する第１支持壁と、前記第１電動機と前記第２電動機との間において前記ケースに支持され、前記第１電動機のロータ支持軸の他端を回転可能に支持するとともに、前記第２電動機のロータ支持軸の少なくとも一方の端部を回転可能に支持する第２支持壁とを含むことを特徴とする。

第２発明は、第１発明の車両用駆動装置において、前記第２電動機と同軸上においてその第２電動機に対して前記第１電動機とは反対側に変速部が配置され、その変速部と前記第２電動機との間に、第３支持壁が配置されていることを特徴とする。

第３発明は、第２発明の車両用駆動装置において、前記第３支持壁としてオイルポンプが用いられていることを特徴とする。

第４発明は、第１発明乃至第３発明のいずれかの車両用駆動装置において、前記第２電動機のロータ支持軸は、前記第２支持壁により二点支持されていることを特徴とする。

第５発明は、第４発明の車両用駆動装置において、前記第２電動機のロータ支持軸が前記第２支持壁により支持されている二部位は、いずれもそのロータ支持軸の内径側であることを特徴とする。

第６発明は、第２発明乃至第５発明のいずれかの車両用駆動装置において、前記第３支持壁は、前記変速部に駆動力を入力する変速部入力軸を支持していることを特徴とする。

第７発明は、第１発明乃至第６発明のいずれかの車両用駆動装置において、前記第１電動機のロータ支持軸に連結され、そのロータ支持軸と一体回転させられることによりその第１電動機のロータの回転駆動力が入力される入力軸が、前記第２支持壁のみによって支持されていることを特徴とする。

第８発明は、第７発明の車両用駆動装置において、前記入力軸はクラッチに接続されており、そのクラッチにより前記入力軸と前記変速部との間が断接されることを特徴とする。

第９発明は、第７発明または第８発明の車両用駆動装置において、前記入力軸が、前記第１支持壁の内周部を貫通して前記第２支持壁に到達していることを特徴とする。

第１０発明は、第１発明の車両用駆動装置において、前記第１支持壁と前記第１電動機のロータ支持軸のその第１支持壁に支持されている部分との間に第１シール材が設けられ、前記第２支持壁と前記第１電動機のロータ支持軸のその第２支持壁に支持されている部分との間に第２シール材が設けられ、その第２支持壁と前記ケースの軸心上に設けられた軸体との間に第３シール材が設けられていることを特徴とする。

第１１発明は、第１０発明の車両用駆動装置において、動力伝達装置、およびその動力伝達装置の入力軸と前記第１電動機との間を断接するクラッチをさらに備え、そのクラッチが、前記第２電動機が収容された室内に配置されていることを特徴とする。

第１２発明は、第１１発明の車両用駆動装置において、前記クラッチが、前記第２電動機に対して前記第１電動機とは反対側に配置されていることを特徴とする。

第１３発明は、第２発明の車両用駆動装置において、前記第１電動機と前記変速部の入力軸との間を断接するクラッチをさらに備え、そのクラッチが前記第３支持壁の外周側に設けられていることを特徴とする。

第１発明によれば、第２支持壁により第１電動機のロータ支持軸の一方の端部と、第２電動機のロータ支持軸の少なくとも一方の端部とが支持されることから、支持壁の数が減少し、車両用駆動装置の軸長寸法をコンパクト化することができる。

第３発明によれば、オイルポンプが第３支持壁として兼用されているので、支持壁の数を減らすことができ、車両用駆動装置の軸長寸法をよりコンパクト化することが可能となる。

第４発明によれば、第２電動機のロータ支持軸を２つの支持壁で支持する場合よりも支持壁の数が減少するので、より車両用駆動装置の軸長寸法をコンパクト化することが可能となる。また、同じ支持壁によりロータ支持軸が二点支持されているので、ロータ支持軸の軸心精度が向上する。

第７発明によれば、入力軸を支持する部材が第２支持壁のみであるので、その入力軸の支持精度が向上する。

第１０発明によれば、第１支持壁と第２支持壁と第１電動機のロータ支持軸とによって仕切られ、内部に第１電動機が収容される空間が、第１シール材と第２シール材とにより密封され、第２支持壁によって軸方向の一方が仕切られ、内部に第２電動機が収容される空間が、第３シール材により密封されるので、第１電動機および第２電動機の浸水が防止される。

本発明は、第１および第２電動機の少なくとも一方を動力源とする電気自動車や、エンジンを備え、そのエンジンと電動機とを動力源とするハイブリッド車両に適用でき、電動機が３つ以上備えられている車両にも適用可能である。また、ハイブリッド車両には、エンジンの動力を直接駆動輪に伝達可能なパラレルハイブリッド車両と、エンジンからの動力は発電にのみ使用され駆動輪には直接伝達されないシリーズハイブリッド車両とがあるが、本発明はいずれのハイブリッド車両にも適用できる。

第１および第２電動機は、いずれか少なくとも一方が、発電機能をも有する所謂モータジェネレータであることが好ましく、さらに、両方ともモータジェネレータであることが好ましい。

変速部は、クラッチによって第１電動機との間が断接される動力伝達装置でもある。この変速部は、入力された回転を複数の変速比で変速するものであればよく、遊星歯車式の有段変速機はもちろんのこと、ベルト式、トロイダル形式の無段変速機を用いることもできる。なお、動力伝達装置としては、変速機能を持たない装置も用いることができる。

ケースに固定される支持壁は、ケースと別体とされたものがボルト等により固定される態様であってもよいし、また、ケースと一体成型されることによりケースに固定される態様であってもよい。

次に、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明が適用された車両用駆動装置（以下駆動装置という）１０の構成を説明する骨子図である。駆動装置１０は、車両の前後方向に搭載する（縦置きする）ＦＲ車両に好適に用いられるものであり、エンジン１２と、第１モータジェネレータＭＧ１と、第２モータジェネレータＭＧ２と、変速部および動力伝達装置としての有段式自動変速機（以下、単に自動変速機という）１４とを同軸上にその順で備えている。そして、第１モータジェネレータＭＧ１とエンジン１２との間には、振動減衰装置であるフライホイール１６およびダンパ１８が設けられ、第１モータジェネレータＭＧ１のロータ支持軸２０は、フライホイール１６および伝達部材２２を介してエンジン１２のクランク軸２４に連結されている。また、第２モータジェネレータＭＧ２と自動変速機１４との間には直結クラッチＣｉが設けられている。第１入力軸２６は、フライホイール１６およびダンパ１８を介してエンジン１２のクランク軸２４に連結されており、エンジン１２の動力および第１モータジェネレータＭＧ１の動力がこの第１入力軸２６に入力される。なお、駆動装置１０はその軸心に対して対称的に構成されているため、第１図の骨子図においてはその下側が省略されている。

上述のように、第１モータジェネレータＭＧ１は、ベルト等を介さずにエンジン１２のクランク軸２４に直結されているので、モータジェネレータＭＧ１のロータ支持軸２０によって直接、クランク軸２４が回転させられる。従って、低温時など、エンジン始動に大きな力を必要とする場合であっても、容易にエンジン始動ができる。

直結クラッチＣｉは、油圧シリンダによって摩擦係合させられる多板式等の油圧式摩擦係合装置であり、原動軸である第１入力軸２６と一体回転させられる摩擦板２７と、被動回転体であるクラッチドラム２８と一体回転させられる摩擦板３０とを有しており、クラッチドラム２８には、第２モータジェネレータＭＧ２のロータ支持軸３２および自動変速機１４の入力軸すなわち変速部入力軸である第２入力軸４０が連結されている。この直結クラッチＣｉにより、エンジン１２および第１モータジェネレータＭＧ１と、第２モータジェネレータＭＧ２および自動変速機１４との間が断接される。従って、直結クラッチＣｉは、エンジン１２および第１モータジェネレータＭＧ１の動力を自動変速機１４に入力する入力クラッチとしても機能する。

自動変速機１４は、第１遊星歯車装置４２を主体として構成されている第１変速部４４、および第２遊星歯車装置４６と第３遊星歯車装置４８とを主体として構成されている第２変速部５０からなる。

上記第１遊星歯車装置４２はダブルピニオン型の遊星歯車装置であり、サンギヤＳ１、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ１、そのピニオンギヤＰ１を自転および公転可能に支持するキャリヤＣＡ１、ピニオンギヤＰ１を介してサンギヤＳ１と噛み合うリングギヤＲ１を備えている。キャリヤＣＡ１は第２入力軸４０に連結されて回転駆動され、サンギヤＳ１は回転不能に非回転部材であるケース３４に一体的に固定されている。リングギヤＲ１は中間出力部材として機能し、第２入力軸４０に対して減速回転させられて、回転を第２変速部５０へ伝達する。本実施例では、第２入力軸４０の回転をそのままの速度で第２変速部５０へ伝達する経路が、予め定められた一定の変速比（＝１．０）で回転を伝達する第１中間出力経路ＰＡ１であり、第１中間出力経路ＰＡ１には、第２入力軸４０から第１遊星歯車装置４２を経ることなく第２変速部５０へ回転を伝達する直結経路ＰＡ１ａと、第２入力軸４０から第１遊星歯車装置４２のキャリヤＣＡ１を経て第２変速部５０へ回転を伝達する間接経路ＰＡ１ｂとがある。また、第２入力軸４０からキャリヤＣＡ１、そのキャリヤＣＡ１に配設されたピニオンギヤＰ１、およびリングギヤＲ１を経て第２変速部５０へ伝達する経路が、第１中間出力経路ＰＡ１よりも大きい変速比（＞１．０）で第２入力軸４０の回転を変速（減速）して伝達する第２中間出力経路ＰＡ２である。

第２遊星歯車装置４６はシングルピニオン型の遊星歯車装置であり、サンギヤＳ２、ピニオンギヤＰ２、そのピニオンギヤＰ２を自転および公転可能に支持するキャリヤＣＡ２、ピニオンギヤＰ２を介してサンギヤＳ２と噛み合うリングギヤＲ２を備えている。第３遊星歯車装置４８はダブルピニオン型の遊星歯車装置であり、サンギヤＳ３、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ２およびＰ３、そのピニオンギヤＰ２およびＰ３を自転および公転可能に支持するキャリヤＣＡ３、ピニオンギヤＰ２およびＰ３を介してサンギヤＳ３と噛み合うリングギヤＲ３を備えている。

上記第２遊星歯車装置４６および第３遊星歯車装置４８では、ピニオンギヤＰ２を回転可能に支持するキャリヤＣＡ２およびＣＡ３、リングギヤＲ２およびＲ３は相互に共用されることによって４つの回転要素ＲＭ１〜ＲＭ４が構成されている。すなわち、第２遊星歯車装置４６のサンギヤＳ２によって第１回転要素ＲＭ１が構成され、第２遊星歯車装置４６のキャリヤＣＡ２および第３遊星歯車装置のキャリヤＣＡ３が互いに一体的に連結されて第２回転要素ＲＭ２が構成され、第２遊星歯車装置４６のリングギヤＲ２および第３遊星歯車装置４８のリングギヤＲ３が互いに一体的に連結されて第３回転要素ＲＭ３が構成され、第３遊星歯車装置４８のサンギヤＳ３によって第４回転要素ＲＭ４が構成されている。

第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２）は、第１ブレーキＢ１を介してケース３４に選択的に連結されて回転停止され、第３クラッチＣ３を介して中間出力部材である第１遊星歯車装置４２のリングギヤＲ１（すなわち第２中間出力経路ＰＡ２）に選択的に連結され、さらに第４クラッチＣ４を介して第１遊星歯車装置４２のキャリヤＣＡ１（すなわち第１中間出力経路ＰＡ１の間接経路ＰＡ１ｂ）に選択的に連結されている。第２回転要素ＲＭ２（キャリヤＣＡ２およびＣＡ３）は、第２ブレーキＢ２を介してケース３４に選択的に連結されて回転停止させられるとともに、第２クラッチＣ２を介して第２入力軸４０（すなわち第１中間出力経路ＰＡ１の直結経路ＰＡ１ａ）に選択的に連結されている。第３回転要素ＲＭ３（リングギヤＲ２およびＲ３）は、自動変速機１４の出力軸５２に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ３）は、第１クラッチＣ１を介してリングギヤＲ１に連結されている。自動変速機１４の出力軸５２は自動変速機１４の出力回転部材に相当するものであり、例えば図示しない差動歯車装置（終減速機）や一対の車軸等を順次介して左右の駆動輪を回転駆動する。なお、ブレーキＢ１、Ｂ２、およびクラッチＣ１〜Ｃ４は、何れも油圧シリンダによって摩擦係合させられる多板式等の油圧式摩擦係合装置である。

図２は、上記第１変速部４４および第２変速部５０の各回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図であり、下の横線が回転速度「０」を示し、上の横線が回転速度「１．０」すなわち第２入力軸４０と同じ回転速度を示している。また、第１変速部４４の各縦線は、左側から順番にサンギヤＳ１、リングギヤＲ１、キャリヤＣＡ１を表しており、それ等の間隔は第１遊星歯車装置４２のギヤ比ρ１（＝サンギヤＳ１の歯数／リングギヤＲ１の歯数）に応じて定められる。図２は、例えばギヤ比ρ１＝０．４６３の場合である。第２変速部５０の４本の縦線は、左側から順番に第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２）、第２回転要素ＲＭ２（キャリヤＣＡ２およびキャリヤＣＡ３）、第３回転要素ＲＭ３（リングギヤＲ２およびリングギヤＲ３）、第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ３）を表しており、それ等の間隔は第２遊星歯車装置４６のギヤ比ρ２および第３遊星歯車装置４８のギヤ比ρ３に応じて定められる。図２は、例えばギヤ比ρ２＝０．４６３、ρ３＝０．４１５の場合である。

そして、この共線図から明らかなように、クラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１、Ｂ２の作動状態（係合、解放）に応じて第１速前進ギヤ段「１ｓｔ」〜第８速前進ギヤ段「８ｔｈ」の８つの前進ギヤ段が成立させられるとともに、第１後進ギヤ段「Ｒｅｖ１」および第２後進ギヤ段「Ｒｅｖ２」の２つの後進ギヤ段が成立させられる。

図３は、各変速段を成立させる際の係合要素および変速比を説明する作動表であり、「○」は係合状態を表しており、空欄は解放である。各変速段の変速比は、第１遊星歯車装置４２、第２遊星歯車装置４６、第３遊星歯車装置４８の各ギヤ比ρ１〜ρ３によって適宜定められ、図３に示すようにρ１＝０．４６３、ρ２＝０．４６３、ρ３＝０．４１５とすれば、変速比ステップ（各変速段間の変速比の比）の値が略適切であるとともにトータルの変速比幅（＝４．４９５／０．６８３）も６．５８１程度と大きく、後進変速段「Ｒｅｖ１」、「Ｒｅｖ２」の変速比も適当で、全体として適切な変速比特性が得られる。この図３に示されるように、自動変速機１４は、変速比幅を大きくとることができ且つ変速比ステップも適切となっている。しかも、クラッチＣ１〜Ｃ４およびブレーキＢ１、Ｂ２の何れか２つを掴み替えるだけで各変速段の変速を行うことができるため、変速制御が容易で変速ショックの発生が抑制される。

図４は、本実施例の駆動装置１０を制御するための電子制御装置６０に入力される信号及びその電子制御装置６０から出力される信号を例示している。この電子制御装置６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン１２の出力制御や自動変速機１４の変速制御、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の力行／回生制御などを行い、車両をエンジン１２やモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の作動状態が異なる複数の運転モードで走行させる。

上記電子制御装置６０には、図４に示す各センサやスイッチから、エンジン水温を示す信号、シフトポジションを表す信号、エンジン１２の回転速度であるエンジン回転速度Ｎ_Ｅを表す信号、エンジンブレーキやモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の力行／回生制御による車両の減速度の目標値すなわち目標減速度を大きくすることを指示するＤｅｃｅｌ１、Ｄｅｃｅｌ２信号、上記目標減速度を小さくすることを指示するＣａｎ−Ｄｅｃｅｌ１、Ｃａｎ−Ｄｅｃｅｌ２信号、上記目標減速度を制御する減速度制御モード（Ｅモード）を指令する信号、エアコンの作動を示すエアコン信号、出力軸５２の回転速度に対応する車速信号、自動変速機１４の作動油温を示す油温信号、サイドブレーキ操作を示す信号、フットブレーキ操作を示す信号、触媒温度を示す触媒温度信号、アクセルペダルの操作量を示すアクセル開度信号、カム角信号、スノーモード設定を示すスノーモード設定信号、車両の前後加速度を示す加速度信号、オートクルーズ走行を示すオートクルーズ信号、第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度Ｎ_ＭＧ１を表す信号、第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度Ｎ_ＭＧ２を表す信号などが、それぞれ供給される。

また、上記電子制御装置６０からは、スロットル弁の開度を操作するスロットルアクチュエータへの駆動信号、過給圧を調整するための過給圧調整信号、電動エアコンを作動させるための電動エアコン駆動信号、エンジン１２の点火時期を指令する点火信号、モータジェネレータＭＧ１およびＭ２の作動を指令する指令信号、シフトインジケータを作動させるためのシフトポジション（操作位置）表示信号、ギヤ比を表示させるためのギヤ比表示信号、スノーモードであることを表示させるためのスノーモード表示信号、制動時の車輪のスリップを防止するＡＢＳアクチュエータを作動させるためのＡＢＳ作動信号、Ｅモードが選択されていることを表示させるＥモード表示信号、直結クラッチＣｉや自動変速機１４の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御するために油圧制御回路に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号、上記油圧制御回路の油圧源である電動油圧ポンプを作動させるための駆動指令信号、電動ヒータを駆動するための信号、クルーズコントロール制御用コンピュータへの信号等が、それぞれ出力される。

この電子制御装置６０によって制御される前記複数の運転モードには、エンジン走行モード、エンジン＋モータ走行モード、モータ走行モード、減速度制御モード等があり、エンジン走行モードでは、直結クラッチＣｉを係合させてエンジン１２を接続し、そのエンジン１２により駆動力を発生させて走行し、エンジン１２に余裕がある場合など、必要に応じて第１モータジェネレータＭＧ１を回生制御してバッテリを充電することもできる。エンジン＋モータ走行モードでは、直結クラッチＣｉを係合させてエンジン１２を接続し、そのエンジン１２および第２モータジェネレータＭＧ２により駆動力を発生させて走行する。モータ走行モードでは、直結クラッチＣｉを解放してエンジン１２を遮断し、第２モータジェネレータＭＧ２により駆動力を発生させて走行するが、バッテリの残容量ＳＯＣが少ない場合など、必要に応じてエンジン１２を作動させるとともに第１モータジェネレータＭＧ１を回生制御してバッテリを充電する。減速度制御モードでは、直結クラッチＣｉを係合させてエンジン１２を接続し、フューエルカットによりエンジン１２に対する燃料供給を遮断してエンジンブレーキを発生させるとともに、第２モータジェネレータＭＧ２を力行或いは回生制御することにより、所定の動力源ブレーキを発生させる。第１モータジェネレータＭＧ１についても、第２モータジェネレータＭＧ２と同様に力行或いは回生制御して、動力源ブレーキの調整に使用することができる。

図５は、上記駆動装置１０の構成を簡略化して示す断面図である。図５に示すように、ケース３４は、第１ケース３４ａと第２ケース３４ｂとを有しており、これら第１ケース３４ａと第２ケース３４ｂとは図示しないボルトにより結合される。上記第１ケース３４ａには、第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２、自動変速機１４等が収容されている。一方、第２ケース３４ｂには、フライホイール１６、伝達部材２２、ダンパ１８等が収容されており、この第２ケース３４ｂはエンジン１２と一体構造となっている。

第１ケース３４ａには、第１支持壁６６、第２支持壁６８、および第３支持壁としても機能するオイルポンプ７０が、第１ケース３４ａの開口側（エンジン１２側）から奥側に順に収容されており、オイルポンプ７０よりもさらに奥に図５には図示しない自動変速機１４が収容されている。上記第１、第２支持壁６６、６８およびオイルポンプ７０は、第１ケース３４ａに対してインロー構造となっている。すなわち、第１および第２支持壁６６、６８の外周面は、第１ケース３４ａの内周面に形成された軸方向に平行な第１当接面７２に当接させられており、オイルポンプ７０の外周面は、その第１当接面７２よりも第１ケース３４ａの奥側に形成され、第１当接面７２よりも小径且つ第１当接面７２と同様に軸方向に平行な第２当接面７４に当接させられており、ボルト７６、７８により固定されていない状態では、これら支持壁６６、６８、およびオイルポンプ７０は第１ケース３４ａに対して摺動可能となっている。このように、第１、第２支持壁６６、６８、およびオイルポンプ７０は第１ケース３４ａに対してインロー構造とされることにより、第１ケース３４ａに対する径方向の相対位置が精度良く定まっている。

第１支持壁６６は略円板状の部材である一方、第２支持壁６８は、第１当接面７２に当接させられる外周側筒部６８ａと、その外周側筒部６８ａの第２モータジェネレータＭＧ２側の端に連結されて軸心方向へ向かう連結部６８ｂと、その連結部６８ｂの内周端に一方の端が連結されて上記外周側筒部６８ａとは反対側へ延設され、延設部として機能するう軸部６８ｃとを備えている。オイルポンプ７０は、直結クラッチＣｉおよび自動変速機１４等へ油を供給するためのものであり、第２当接面７４に当接させられる外周側筒部７０ａと、その外周側筒部７０ａの第１モータジェネレータＭＧ１側とは反対側の端に連結されて軸心方向へ向かう連結部７０ｂと、その連結部７０ｂの内周端に一方の端が連結されて上記外周側筒部７０ａと同方向へ向かう軸部７０ｃとを備えている。

また、第１ケース３４ａには、第１当接面７２と第２当接面７４とを連結する径方向の第１径方向面８０と、第２当接面７４の他方の端から内径側に向かう第２径方向面８２とが形成されており、第２支持壁６８は上記第１径方向面８０に当接させられることによりその軸方向の位置が定まっており、オイルポンプ７０は上記第２径方向面８２に当接させられることによりその軸方向の位置が定まっている。また、第１支持壁６６は、第２支持壁６８の前記第１当接面７２に当接させられている側とは反対側の側面に当接させられることによりその軸方向の位置が定まっている。そして、第１支持壁６６および第２支持壁６８の外周側筒部６８ａを軸方向に貫通して第１ケース３４ａに螺合されるボルト７６により、第１支持壁６６および第２支持壁６８は第１ケース３４ａに固定され、オイルポンプ７０の外周側筒部７０ａを軸方向に貫通して第１ケース３４ａに螺合されるボルト７８により、オイルポンプ７０は第１ケース３４ａに固定されている。

上記第１支持壁６６および第２支持壁６８に囲まれることにより第１収容室８４が形成され、第２支持壁６８、オイルポンプ７０、および第１ケース３４ａに囲まれることにより第２収容室８６が形成されている。そして、上記第１収容室８４には、前記第１モータジェネレータＭＧ１が収容され、上記第２収容室８６には、オイルポンプ７０側に直結クラッチＣｉ、第２支持壁６８側に前記第２モータジェネレータＭＧ２がそれぞれ収容されている。

第１モータジェネレータＭＧ１のロータ支持軸２０と、その内径側に配置された第１入力軸２６とは非接触とされており、第１モータジェネレータＭＧ１のロータ８８の回転駆動力は、ロータ支持軸２０から、スプライン９０によりそのロータ支持軸２０のエンジン１２側の端に嵌合された前記伝達部材２２、およびボルト９２によりその伝達部材２２と一体化されるとともに、スプライン９４により第１入力軸２６に嵌合される前記ダンパ１８を介してその第１入力軸２６に入力される。

伝達部材２２およびダンパ１８は、上記ボルト９２によりフライホイール１６の外周部に固定されている。また、そのフライホイール１６の内周端部は、ボルト９７により前記クランク軸２４に固定されている。これら伝達部材２２、ダンパ１８、フライホイール１６は第２ケース３４ｂに収容される部材である一方、伝達部材２２およびダンパ１８とそれぞれ嵌合するロータ支持軸２０および第１入力軸２６は第１ケース３４ａに収容されており、伝達部材２２とロータ支持軸２０とは前記スプライン９０により嵌合され、ダンパ１８と第１入力軸２６とは前記スプライン９４により嵌合されているので、第１ケース３４ａ側と第２ケース３４ｂ側との組み付け作業が容易となる。

上記ロータ支持軸２０は、一方の端が、第１支持壁６６の内周面に設けられたベアリング１００を介してその第１支持壁６６に支持され、他方の端が、第２支持壁６８の連結部６８ｂの内周面に設けられたベアリング１０２を介してその第２支持壁６８に支持されている。このようにロータ支持軸２０が第１支持壁６６および第２支持壁６８によって支持されることにより、第１収容室８４は外部から仕切られた空間となるので、ロータ支持軸２０を組み付けてしまえば、第１ケース３４ａと第２ケース３４ｂとが結合される前であっても、第１収容室８４内のロータ８８に異物が付着することが防止される。また、これらロータ支持軸２０の両端を支持する第１支持壁６６および第２支持壁６８は、ともに前記第１ケース３４ａの第１当接面７２に当接させられることにより径方向の位置が定まっている。すなわち、第１支持壁６６および第２支持壁６８はともに同じ部材の同じ面を基準として径方向の位置が定まることから、それら第１支持壁６６および第２支持壁６８が互いに異なる部材を基準として径方向の位置が定まるようになっている場合に比較して、第１支持壁６６および第２支持壁６８によって支持されるロータ支持軸２０の軸心精度も向上する。

また、第１モータジェネレータＭＧ１のステータ９８は、第２支持壁６８の外周側筒部６８ａの内側に嵌め入れられることにより、その第２支持壁６８を介して第１ケース３４ｂに支持されている。従って、ステータ９８は、第１ケース３４ｂの第１当接面７２を基準としてその径方向の位置が定まっている。また、ロータ支持軸２０およびそれに支持されるロータ８８は、第１支持壁６６および第２支持壁６８を介して第１ケース３４ｂに支持されていることから、ロータ８８も第１当接面７２を基準としてその径方向の位置が定まっている。従って、ロータ８８の軸心とステータ９８の軸心とが精度よく一致する。

また、上記第１支持壁６６の内周面とロータ支持軸２０との間、および第２支持壁６８の連結部６８ｂの内周面とロータ支持軸２０との間には、前記一対のベアリング１００、１０２に対して、他方のベアリング１０２、１００とは反対側においてそれらベアリング１００、１０２に隣接するように、第１シール材１０４および第２シール材１０６がそれぞれ設けられている。この第１シール材１０４および第２シール材１０６により前記第１収容室８４は密閉空間とされている。なお、図５では、ベアリング１００と第１シール材１０４、およびベアリング１０２と第２シール材１０６は、それぞれ別部材とされているが、ベアリングとシール材とが一体的に構成されたものを用いても良い。

上記第１入力軸２６は、ロータ支持軸２０の内径側を貫通しており、そのロータ支持軸２０からエンジン１２側とは反対側に突き出す部分すなわち突出部２６ａを有している。この突出部２６ａは第２支持壁６８の軸部６８ｃも貫通しており、第１入力軸２６は、この突出部２６ａにおいて、第２支持壁６８の軸部６８ｃの軸方向両側付近にそれぞれ設けられた一対のベアリング１０８、１１０を介して、第２支持壁６８に二点支持されている。また、第１入力軸２６と第２支持壁６８の軸部６８ｃとの間には、一対のベアリング１０８、１１０のうちエンジン１２側のベアリング１０８よりもさらにエンジン１２側に、第３シール材１１２が設けられている。この第３シール材１１２により、第２収容室８６の第２支持壁６８側は、その第２支持壁６８よりもエンジン１２側の空間に対して密閉され、第２収容室８６はそれよりもエンジン１２側の空間に対して密閉された空間となっている。

このように、第１収容室８４および第２収容室８６はともに密閉空間とされているので、第１ケース３４ａと第２ケース３４ｂとの間から水が浸入したとしても、電気部品である第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２の水濡れが防止される。

第２支持壁６８の軸部６８ｃには、さらに、その外周面に配置された一対のベアリング１１４、１１６を介して第２モータジェネレータＭＧ２のロータ支持軸３２の両端が支持されている。すなわち、第２モータジェネレータＭＧ２のロータ支持軸３２は、その内径側に配置された一対のベアリング１１４、１１６を介して第２支持壁６８の軸部６８ｃに支持されている。前述のように、第２支持壁６８は、第１モータジェネレータＭＧ１のロータ支持軸２０の一方の端部および第１入力軸２６を支持しているので、これらの軸３２、２０、２６を支持するための支持壁を別々に設ける場合よりも支持壁の数が少なくなっている。

上記ロータ支持軸３２の一方の端には、連結部材１１７を介してクラッチドラム２８が連結されている。このクラッチドラム２８のフランジ部２８ａの内周端には、スプライン１１８により第２入力軸４０が嵌合されている。また、この第２入力軸４０は、その外周側に設けられたニードルベアリング１２０を介してオイルポンプ７０の軸部７０ｃに支持されている。

図６は、上記駆動装置１０の一部を示す断面図である。図６に示すように、第１入力軸２６（の突出部２６ａ）の先端部には、シールリング１２９が嵌め付けられるとともに、第２入力軸４０の先端部が外嵌されている。また、第１入力軸２６には、上記第２入力軸４０が外嵌されている部分に隣接してフランジ部２６ｂが形成されている。

第２入力軸４０には、その軸心に軸心油孔１３０が形成されるとともに、その軸心油孔１３０に一方の端が開口し、他方の端が第２入力軸４０の外周面に開口する２つの径方向油孔１３２、１３４が形成されている。径方向油孔１３２は、オイルポンプ７０のカバー１３６内に形成された油路１３８と対向する位置に形成されている。また、他方の径方向孔１３４は、オイルポンプ７０の軸部７０ｃの内周面に形成され、軸方向に延びる第１油溝１４０に向けて開口する位置に形成されている。また、第２入力軸４０の外周面には、上記径方向孔１３２、１３４の軸方向両側に、シールリング１４２、１４４が嵌め付けられている。なお、前記ニードルベアリング１２０は、上記第１油溝１４０よりもオイルポンプ７０の軸部７０ｃの先端側に設けられている。

オイルポンプ７０の軸部７０ｃには、さらに、その外周面に軸方向に延びる第２油溝１４６が形成されるとともに、第２油溝１４６の連結部７０ｂ側の端部と第１油溝１４０のニードルベアリング１２０側の端部とを連通させる径方向の連通孔１４８が形成されている。

オイルポンプ７０の軸部７０ｃの外周には、アウタースリーブ１５０が圧入されており、直結クラッチＣｉは、アウタースリーブ１５０を介して、オイルポンプ７０の軸部７０ｃの外周側に配置されている。アウタースリーブ１５０には、前記第２油溝１４６の連結部７０ｂとは反対側の端部に向けて開口するとともにそのアウタースリーブ１５０を径方向に貫通する貫通孔１５２が形成されている。そして、アウタースリーブ１５０の外周には、この貫通孔１５２に対して前記連結部７０ｂとは反対側にブッシュ１５４が嵌合されており、このブッシュ１５４の外周側に、前記クラッチドラム２８が外嵌されている。

クラッチドラム２８は、クラッチシリンダとしても機能しており、円筒状のドラム部材１５６と、そのドラム部材１５６の前記連結部７０ｂ側の端部に溶接により固定されるシリンダ部材１５８とからなる。上記シリンダ部材１５８は、底部１５８ａを有する筒状部材であり、また、前記フランジ部２８ａを備えている。前記フランジ部２８ａは、シリンダ部材１５８の内周側筒部１５８ｂの開口端に連結され、そこから内径側に向かって形成されている。また、このフランジ部２８ａは内周端部が筒状とされており、その内周端部において第２入力軸４０と前記スプライン１１８により相対回転不能に連結されている。なお、このフランジ部２８ａと前記第１入力軸２６のフランジ部２６ｂとの間には、スラストワッシャ１６２が設けられ、フランジ部２８ａとオイルポンプ７０の軸部７０の先端面との間にはスラストベアリング１６４が設けられている。

シリンダ部材１５８は、クラッチピストン１６６を収容しており、クラッチピストン１６６とシリンダ部材１５８の底部１５８ａとの間に油室１６８が形成されている。また、シリンダ部材１５８の内周側筒部１５８ａには、上記油室１６８に開口するとともに、その内周側筒部１５８ａを貫通する貫通孔１７０が形成されている。また、前記アウタースリーブ１５０には、上記貫通孔１７０を介して油室１６８に作動油を供給するための油路１７２が形成されるとともに、その油路１７２の軸方向両側にシールリング１７４が嵌め付けられている。また、シリンダ部材１５８の底部１５８ａの内周端部とオイルポンプ７０の連結部７０ｂとの間には、スラストワッシャ１７６が設けられている。

上記油路１７２へはオイルポンプ７０内に形成された図示しない油路から作動油が供給され、その油路１７２、および前記貫通孔１７０を経由して油室１６８に作動油が供給される。従って、油室１６８までの作動油の供給路が短く且つ簡潔になっている。このように、直結クラッチＣｉが第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２との間ではなく、第２モータジェネレータＭＧ２の後端（すなわちオイルポンプ７０側）に配置されると、その直結クラッチＣｉへの油路がコンパクト化される。また、シールリング１７４は、ともに非回転部材であるアウタースリーブ１５０とシリンダ部材１５８との間をシールするものであるため作動油供給の信頼性（シール性）が確保され、さらに、比較的内径側に配置することができるので、シールリング１７４を単純化（小径化）することができる。

ドラム部材１５６の内周面には、複数の前記摩擦板３０が相対回転不能に嵌め入れられており、また、ドラム部材１５６には、径方向に貫通する油孔１７８が形成されている。前記連結部材１１７は、内周端がスプライン１８０により前記第２モータジェネレータＭＧ２のロータ支持軸３２と嵌合しており、外周端がスプライン１８２によりドラム部材１５６の一方の端に嵌合している。

前記第１入力軸２６にも、前記第２入力軸４０と同様に、その軸心に軸心油孔１８４が形成されるとともに、その軸心油孔１８４に一方の端が開口し、他方の端が第１入力軸２６の外周面に開口する径方向油孔１８６が形成されている。また、第１入力軸２６のフランジ部２６ｂの外周端には溶接部１８８が形成され、この溶接部１８８により、第１入力軸２６のフランジ部２６ｂの外周端とクラッチハブ１９０のフランジ部１９０ａの内周端とが互いに固定（連結）されている。クラッチハブ１９０は、上記フランジ部１９０ａとそのフランジ部１９０ａの外周端に連結されて軸方向の前記クラッチピストン１６６側へ向かう筒部１９０ｂとからなり、その筒部１９０ｂの外周に前記摩擦板２７がスプライン嵌合されている。また、この筒部１９０ｂには、径方向に貫通する油孔１９２が形成されており、フランジ部１９０ａと前記連結部材１１７との間には、スラストワッシャ１９４が設けられている。

次に、図６に示す部分の組み付け手順を説明する。まず、図示しない自動変速機１４を第１ケース３４ａに組み付けた後、オイルポンプ７０を第１ケース３４ａにボルト７８で固定する。これにより、第２入力軸４０がオイルポンプ７０に支持される。次いで、スラストワッシャ１７６をオイルポンプ７０の軸部７０ｃに嵌め付け、次に、ブッシュ１５４およびシールリング１７４を嵌めた状態のアウタースリーブ１５０を上記軸部７０ｃに圧入する。次いで、スラストベアリング１６４を入れた後、予め組み付けておいた直結クラッチＣｉのユニットを組み付ける。そして、スラストワッシャ１６２を入れ、第１入力軸２６を第２入力軸４０と嵌合させる。次いで、ドラム部材１５６と連結部材１１７とを嵌合させる。

次に、図６に基づいて潤滑油の流路を説明する。まず、オイルポンプ７０のカバー１３６内に設けられた油路１３８から、第２入力軸４０の径方向孔１３２を経由して軸心油孔１３０に潤滑油が供給される。軸心油孔１３０に供給された潤滑油の一部は、第１入力軸２６の軸心油孔１８４に供給される。そして、その軸心油孔１８４から、たとえば径方向油孔１８６を経由してベアリング１１０を潤滑する等、第１入力軸２６、第２支持壁６８の軸部６８ｃ、およびロータ支持軸３２に形成された径方向の孔を経由して第２モータジェネレータＭＧ２やそれを支持する部材に潤滑油が供給される。

また、第２入力軸４０の軸心油孔１３０に供給された潤滑油の一部は、径方向孔１３４、第１油溝１４０、連通孔１４８、第２油溝１４６、貫通孔１５２を順次経由してブッシュ１５４を潤滑する。さらに、そのブッシュ１５４を潤滑した潤滑油は、シリンダ部材１５８の内周側筒部１５８ｂに形成された図示しない径方向の貫通孔およびクラッチハブ１９０に形成された油孔１９２を経由して摩擦板２７、３０を潤滑する。摩擦板２７、３０を潤滑した潤滑油は、ドラム部材１５６に形成された油孔１７８を経由して図左上方向に流れていき、第２モータジェネレータＭＧ２のステータを冷却する。

以上、説明した本実施例によれば、第２支持壁６８により第１モータジェネレータＭＧ１のロータ支持軸２０の一方の端部と、第２モータジェネレータＭＧ２のロータ支持軸３２の両端とが支持されることから、支持壁の数が減少し、駆動装置１０の軸長寸法をコンパクト化することができる。

また、本実施例によれば、オイルポンプ７０が第３支持壁として兼用されているので、さらに支持壁の数を減らすことができる。従って、駆動装置１０の軸長寸法をよりコンパクト化することが可能となる。

また、本実施例によれば、第２モータジェネレータＭＧ２のロータ支持軸３２は、１つの第２支持壁６８により二点支持されているので、ロータ支持軸３２の軸心精度が向上する。また、第１入力軸２６を支持する部材も第２支持壁６８のみであるので、その入力軸４０の支持精度すなわち軸心精度が向上する。

また、本実施例によれば、第１支持壁６６と第２支持壁６８と第１モータジェネレータＭＧ１のロータ支持軸２０とによって仕切られ、内部に第１モータジェネレータＭＧ１が収容される第１収容室８４が、第１シール材１０４と第２シール材１０６とにより密封され、第２モータジェネレータＭＧ２が収容される第２収容室８６の第２支持壁６８側が第３シール材１１２により密封されるので、第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２の浸水が防止される。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

本発明が適用された車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。図１の自動変速機の作動を説明する共線図である。図１の自動変速機の変速段とそれを成立させるために必要な油圧式摩擦係合装置の作動の組合わせとの関係を示す作動表である。図１の駆動装置を制御するための電子制御装置に入力される信号及びその電子制御装置から出力される信号を例示する図である。図１の駆動装置の構成を簡略化して示す断面図である。図１の駆動装置の一部を示す断面図である。

符号の説明

１４：有段式自動変速機（変速部、動力伝達装置）、２６：第１入力軸（入力軸）、３４ａ：第１ケース、４０：第２入力軸（変速部入力軸、動力伝達装置入力軸）、６６：第１支持壁、６８：第２支持壁、７０：オイルポンプ（第３支持壁）、１０４：第１シール材、１０６：第２シール材、１１２：第３シール材、ＭＧ１：第１モータジェネレータ（第１電動機）、ＭＧ２：第２モータジェネレータ、Ｃｉ：直結クラッチ

Claims

第１電動機および第２電動機を備える車両用駆動装置であって、
前記第１電動機および前記第２電動機を収容するケースと、
該ケースに支持され、前記第１電動機のロータ支持軸の前記第２電動機とは反対側の端部を回転可能に支持する第１支持壁と、
前記第１電動機と前記第２電動機との間において前記ケースに支持され、前記第１電動機のロータ支持軸の他端を回転可能に支持するとともに、前記第２電動機のロータ支持軸の少なくとも一方の端部を回転可能に支持する第２支持壁と
を含むことを特徴とする車両用駆動装置。
前記第２電動機と同軸上において該第２電動機に対して前記第１電動機とは反対側に変速部が配置され、
該変速部と前記第２電動機との間に、第３支持壁が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置。
前記第３支持壁としてオイルポンプが用いられていることを特徴とする請求項２に記載の車両用駆動装置。
前記第２電動機のロータ支持軸は、前記第２支持壁により二点支持されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の車両用駆動装置。
前記第２電動機のロータ支持軸が前記第２支持壁により支持されている二部位は、いずれも該ロータ支持軸の内径側であることを特徴とする請求項４に記載の車両用駆動装置。
前記第３支持壁は、前記変速部に駆動力を入力する変速部入力軸を支持していることを特徴とする請求項２乃至請求項５の何れかに記載の車両用駆動装置。
前記第１電動機のロータ支持軸に連結され、該ロータ支持軸と一体回転させられることにより該第１電動機のロータの回転駆動力が入力される入力軸が、前記第２支持壁のみによって支持されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の車両用駆動装置。
前記入力軸はクラッチに接続されており、該クラッチにより前記入力軸と前記変速部との間が断接されることを特徴とする請求項７に記載の車両用駆動装置。
前記入力軸が、前記第１支持壁の内周部を貫通して前記第２支持壁に到達していることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の車両用駆動装置。
前記第１支持壁と前記第１電動機のロータ支持軸の該第１支持壁に支持されている部分との間に第１シール材が設けられ、
前記第２支持壁と前記第１電動機のロータ支持軸の該第２支持壁に支持されている部分との間に第２シール材が設けられ、
該第２支持壁と前記ケースの軸心上に設けられた軸体との間に第３シール材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置。
動力伝達装置、および該動力伝達装置の入力軸と前記第１電動機との間を断接するクラッチをさらに備え、
該クラッチが、前記第２電動機が収容された室内に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の車両用駆動装置。
前記クラッチが、前記第２電動機に対して前記第１電動機とは反対側に配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の車両用駆動装置。
前記第１電動機と前記変速部の入力軸との間を断接するクラッチをさらに備え、
該クラッチが前記第３支持壁の外周側に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の車両用駆動装置。