JP2007153113A - ハイブリッド駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、ハイブリッド駆動装置において、軸方向の全長を短くすることで、装置全体をコンパクトにし、また、ケースの余肉を削減し、モータジェネレータのロータ軸部材の支持剛性を高めることを目的とする。
【解決手段】この発明は、エンジンの出力軸とモータジェネレータの出力軸との間に動力分配機構を配設し、エンジン側で動力分配機構が収容される変速ケースとこの変速ケースに連結されてモータジェネレータが収容されるモータケースとによってハウジングを形成し、モータロータをロータ軸部材に固定するとともに、モータステータをモータケースに固定するハイブリッド駆動装置において、ロータ軸部材をモータロータよりも変速機ケース側に延出して延出部を設け、動力分配機構を遊星歯車機構とし、この遊星歯車機構のリングギヤをロータ軸部材と一体回転するように延長部の内周に設けたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明はハイブリッド駆動装置に係り、特に、車両に駆動源としてエンジンとモータジェネレータとを搭載したハイブリッド駆動装置の構造に関するものである。

車両には、近年、環境問題・省エネルギー等の問題から、駆動源として、燃料の燃焼により駆動力を発生させるエンジンと、電気により駆動力を発生させるモータ等とを組み合わせ、効率の良い駆動源を選択して車輪を駆動するハイブリッド駆動装置を搭載した、いわゆるハイブリッド車両（ＨＥＶ）が生産されており、技術の向上により商品性も向上してきている。

従来のハイブリッド駆動装置には、図１１〜図１３に示すものがある。図１１において、２０１はハイブリッド駆動装置、２０２はエンジン、２０３は第１モータジェネレータ、２０４は第２モータジェネレータである。ハイブリッド装置２０１は、駆動源としてエンジン２０２と２つの第１・第２モータジェネレータ２０３・２０４を搭載し、エンジン２０２側に、主に発電用に利用される第１モータジェネレータ２０３を配設するとともに、この第１モータジェネレータ２０３よりもエンジン２０２から離間した側に、主に電動モータとして利用される第２モータジェネレータ２０４を配設している。
２つの第１・第２モータジェネレータ２０３・２０４の間には、動力分配機構２０５を配設している。動力分配機構２０５は、図１２に示すように、遊星歯車機構２０６からなり、サンギヤ２０７を第１モータジェネレータ２０３の第１モータロータ２０８が固定される第１ロータ軸部材２０９に連結し、サンギヤ２０７に噛合するピニオンギヤ２１０のキャリヤ２１１をエンジン２０２のクランク軸２１２に連絡される入力軸２１３に連結し、ピニオンギヤ２１０に噛合するリングギヤ２１４を第２モータジェネレータ２０４の第２モータロータ２１５が固定される第２ロータ軸部材２１６に連結している。
このハイブリッド装置２０１は、図１３に示すように、動力分配機構２０５の誘導歯車機構２０６によりエンジン２０２の駆動力の一部を第１モータジェネレータ２０３に分配して電気エネルギーを発生するとともに、第２モータジェネレータ２０４の駆動力を単独で、あるいは動力分配機構２０５の誘導歯車機構２０６により分配されるエンジン２０２の残りの駆動力と併せて出力する。出力された駆動力、チェーン機構２１７とカウンタギヤ列２１８と終減速ギヤ列２１９とを介して差動機２２０に伝達され、車軸２２１により駆動輪を駆動する。
特許第３０４５０６３号公報

また、従来のハイブリッド駆動装置には、エンジンに対して、主に発電用に利用される第１モータジェネレータを同軸心上に配設し、この第１モータジェネレータとエンジンとの間に遊星歯車機構からなる動力分配機構を配設し、主に電動モータとして利用される第２モータジェネレータを、エンジンから離間した側であって、第１モータジェネレータと軸方向において平行し且つ径方向において重なるように配設したものがある。
特許第３３８４３４１号公報 特許第３１７３３１９号公報

ところで、従来の前記特許文献１のハイブリッド駆動装置２０１においては、一般的に図１１・図１２に示すように、第２モータジェネレータ２０４の第２モータロータ２１５が固定される第２ロータ軸部材２１６を、アダプタ２２２を介して遊星歯車機構２０６のリングギヤ２１４に連結する構造としている。
このため、このハイブリッド駆動装置２０１は、第２モータジェネレータ２０４の第２ロータ軸部材２１６と遊星歯車機構２０６のリングギヤ２１４との間に、アダプタ２２２を介することで、軸方向の全長が大きくなってしまう問題がある。
また、このハイブリッド駆動装置２０１は、オイルポンプの供給するオイルにより第１・第２モータジェネレータ２０３・２０４や遊星歯車機構２０６を潤滑しているが、第２モータジェネレータ２０４が収容されるモータケース２２４と遊星歯車機構２０６が収容される変速ケース２２５との間をシールするシール部材の摺接面を軸方向において確保しなければならず、軸方向の全長が大きくなってしまう困難な問題があった。
さらに、従来の前記特許文献２・３のハイブリッド駆動装置においては、２つの径の大きな第１・第２モータジェネレータを、軸方向において平行しかつ径方向において重なるように配設しているため、径方向の長さが大きくなってしまう問題があった。

この発明は、ハイブリッド駆動装置において、軸方向の全長を短くすることで、駆動装置全体をコンパクトにし、また、ケースの余肉を削減し、モータジェネレータのロータ軸部材の支持剛性を高めることを目的とする。

この発明は、車両に駆動源としてエンジンとモータジェネレータとを搭載し、前記エンジンの出力軸と前記モータジェネレータの出力軸との間に動力分配機構を配設し、前記エンジン側で前記動力分配機構が収容される変速ケースとこの変速ケースに連結されて前記モータジェネレータが収容されるモータケースとによってハウジングを形成し、前記モータジェネレータをモータロータとモータステータとで構成し、前記モータロータを前記モータジェネレータの出力軸に配設されるロータ軸部材に固定するとともに、前記モータステータを前記モータケースに固定するハイブリッド駆動装置において、前記ロータ軸部材を前記モータロータよりも前記変速ケース側に延出して延出部を設け、前記動力分配機構を遊星歯車機構とし、この遊星歯車機構のリングギヤを前記ロータ軸部材と一体回転するように前記延出部の内周に設けたことを特徴とする。

この発明のハイブリッド駆動装置は、モータロータが固定されるロータ軸部材をモータロータよりも変速ケース側に延出して延出部を設け、動力分配機構を遊星歯車機構とし、この遊星歯車機構のリングギヤをロータ軸部材と一体回転するように延出部の内周に設けたことにより、ロータ独部材とリングギヤとの間にアダプタが介在されていないため、ロータ軸部材と動力分配機構との間の距離を短縮でき、装置全体をコンパクトにすることができ、その空間に区画壁を設ける必要がない。また、延出部を設けたロータ軸部材は、このロータ軸部材を軸支するための、軸方向において離間する２つの軸受間に大きな離間距離を確保することができ、高い剛性で支持することができる。

この発明は、モータロータのロータ軸部材を変速ケース側に延出して延出部を設け、動力分配機構を構成する遊星歯車機構のリングギヤをロータ軸部材と一体回転するように延出部の内周に設けたことで、ロータ軸部材と動力分配機構との間の距離を短縮して装置全体をコンパクトにし、軸方向において離間する２つの軸受間に大きな離間距離を確保して、ロータ軸部材を高い剛性で支持するものである。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。

図１〜図１０は、この発明の実施例を示すものである。図５において、１はハイブリッド車両に搭載されるハイブリッド駆動装置である。ハイブリッド駆動装置１は、ハイブリッド車両に駆動源として、燃料の燃焼により駆動力を発生させるエンジン２と、電気により駆動力を発生させるとともに駆動により電気エネルギを発生させる複数の第１・第２モータジェネレータ３・４とを搭載し、エンジン２の出力軸であるクランク軸５が連絡される入力軸６と第１・第２モータジェネレータ３・４の出力軸である後述する第１・第２ロータ軸部材５５・８９との間に動力分配機構７を配設している。

ハイブリッド駆動装置１は、第１・第２モータジェネレータ３・４と動力配分装置７とを収容するハウジング８を設けている。ハウジング８は、エンジン２側で動力分配機構７が収容される変速ケース９と、この変速ケース９に連結されて第１・第２モータジェネレータ３・４が収容されるモータケース１０とから形成される。
変速ケース９は、エンジン２に付設される第１変速ケース部１１と、この第１変速ケース部１１に付設される第２変速ケース部１２とからなる。変速ケース９は、変速装置である動力分配機構７を収容し、駆動力を伝えるよう伝動装置である後述の出力ギヤ４１、カウンタギヤ４３、終減速ギヤ列４６とともに差動機（ディファレンシャルギア）２１をも収容し、オイルで各部を潤滑する。
モータケース１０には、エンジン２側の端面として第２変速ケース部１２に付設されるプレート１３が取付ボルト１４により接合されるとともに、エンジン２から離れた側の端面としてカバー部材１５が取付ボルト１６により接合されている。このモータケース１０は、内部に中間壁を有する略円形の筒状であり、ケース周囲の壁内部に冷却用経路１７を設けてある。そして、モータケース１０は、第２変速ケース部１２にプレート１３を介して取付ボルト１８により一体的に組み付けられる。
これら変速ケース９とモータケース１０とからなるハウジング８内には、エンジン２のクランク軸５と同軸上でクランク軸５に連結される入力軸６と、この入力軸６の外周に同心状に軸支される筒形状の延長軸１９とが配設されているとともに、入力軸６と平行にカウンタ軸２０、さらに差動機２１が配設されている。
前記第１変速ケース部１１には内側の入力軸せん断方向に指向する第１区画壁２２を連設するとともに、前記第２変速ケース部１２には内側の入力軸せん断方向に指向する第２区画壁２３を連設する。一方、前記モータケース１０の中間壁は、入力軸方向の略中央部位のモータロータ軸せん断方向に指向する第３区画壁２４として連設している。
これにより、ハウジング８内には、エンジン２と第１区画壁２２との間にフライホイール室２５が形成され、第１区画壁２２と第２区画壁２３との間に変速室２６及び差動室２７が形成され、第３区画壁２４とカバー部材１５との間における第１モータケース部２８内に第１モータ室２９が形成され、プレート１３と第３区画壁２４との間における第２モータケース部３０内に第２モータ室３１が形成される。

前記入力軸６は、ハウジング８内で、第１区画壁２２及び第２区画壁２３に貫通して配設されている。また、前記延長軸１９は、ハウジング８内で、第２区画壁２３及び第３区画壁２４に貫通して配設されている。
前記フライホイール室２５に臨むクランク軸５の端部には、フライホイール３２が取付ボルト３３により取り付けられている。このフライホイール３２には、クランク軸５と入力軸６間のトルク変動を緩衝するように、入力軸６に内周をスプライン結合したダンパ３４の外周を取付ボルト３５により連結している。
前記変速機ケース９内の変速室２６には、入力軸６と第１・第２ロータ軸部材５５・８９との間に動力分割機構７を配設し、動力分配機構７と平行にカウンタ軸２０を配設している。また、前記変速ケース９内の差動室２７には、差動機２１が配設されている。

このハイブリッド駆動装置１は、エンジン２の駆動力を、クランク軸５の端部のフライホイール３２に連結したトルク変調調整用のダンパ３４を介して入力軸６に入力する。この入力軸６は、クランク軸５の端部に軸受３６により軸支されるとともに、ダンパ３４の内周にスプライン結合され、第１変速ケース１３の第１区画壁２２に軸受３７により軸支され、この軸受３７に隣接してワンウェイクラッチ３８を設けている。ワンウェイクラッチ３８は、ワンウェイクラッチホルダ３９に内装された状態で第１区画壁２２の変速室２６側に取付ボルト４０により取り付けられ、入力軸６がエンジン２の正転方向にのみ回転することを許容する。
このワンウェイクラッチホルダ３９のワンウェイクラッチ３８に対してエンジン２から離間する側の入力軸６を覆う外周には、駆動輪へ駆動力を出力するための出力ギヤ４１が軸受４２により回転自在に軸支されている。出力ギヤ４１は、後述する第１リングギヤ１２６と一体回転するように設けられている。
この出力ギヤ４１には、カウンタギヤ４３が噛合されている。カウンタギヤ４３は、第１・第２区画壁２２・２３に一体の軸受４４・４５により軸支されたカウンタ軸２０の、第１区画壁２２側に固定されている。また、カウンタ軸２０には、駆動力を差動機２１に伝達する終減速ギヤ列４６の終減速ドライブギヤ４７が、変速ケース９内のカウンタ軸２０を軸支する第２区画壁２３に近接させて一体に設けられている。終減速ドライブギヤ４７が噛合される終減速ドリブンギヤ４８は、第１・第２区画壁２２・２３に軸受４９・５０により軸支された差動機２１のデフケース５１に、取付ボルト５２により固定されている。更に、この差動機２１には、デフケース５１内のデフギヤ列５３に左右の車軸５４の各内端が連絡されている。左右の車軸５４の各外端には、駆動輪が取り付けられている。軸受４５は、後述する第２回転位置検出機構１０９のプレート１３や第２アダプタ１１５と対向するように設けられる。
前記出力ギヤ４１から出力される駆動力は、カウンタ軸２０のカウンタギヤ４３により１段減速され、終減速ギヤ列４６により差動機２１を介してさらに減速され、車軸５４から駆動輪に伝達される。

このハイブリッド駆動装置１には、複数のモータジェネレータとして、発電可能な第１モータジェネレータ３と、駆動可能な第２モータジェネレータ４とを設けている。この第１モータジェネレータ３と第２モータジェネレータ４とは、共通のモータケース１０内に並べて配設されている。つまり、このモータケース１０の内部には、上述の如く、第１モータ室２９と第２モータ室３１とを区画形成する区画壁としての第３区画壁２４が設けられ、第１モータ室２９に第１モータジェネレータ３が収容され、第２モータ室３１に第２モータジェネレータ４が収容される。これにより、ハイブリッド駆動装置１は、動力分配機構７側に第２モータジェネレータ４が配設されるとともに、モータケース１０を閉塞するカバー部材１５側に第１モータジェネレータ３が配設される。

前記第１モータジェネレータ３は、図３に示すように、主として発電に用いられるものであり、モータロータ軸である第１ロータ軸部材５５の外周面に固定された第１モータロータ５６と、この第１モータロータ５６に対応してモータケース１０の第１モータケース部２８の内周面に固定された第１モータステータ５７とからなる。第１モータロータ５６は、永久磁石が挿入された珪素鋼板を積層して形成される。
第１ロータ軸部材５５は、第１モータジェネレータ３の出力軸としての機能を有し、内周側で入力軸６のエンジン２側に延設した延長軸１９のカバー部材１５側端にスプライン結合される第１ロータ側軸受部５８と、外周側で第１モータロータ５６を設置する第１ロータ設置部５９と、が設けられている。延長軸１９は、入力軸６の外周に軸受６０を介して同心状に軸支され、エンジン２側端をワンウェイクラッチホルダ３９近傍に達するように延設されている。
第１ロータ側軸受部５８は、図２に示すように、エンジン２側の第１一側ロータ軸受部６１と、エンジン２から離れた側の第１他側ロータ軸受部６２とからなる。第１一側ロータ軸受部６１の外周面には、第１一側軸受用段部６３が形成されている。また、第１他側ロータ軸受部６２の外周面には、第１他側軸受用段部６４が形成されている。第１一側ロータ軸受部６１は、内周面を延長軸１９のエンジン２から離間する側端の外周にスプライン結合されている。
第１ロータ設置部５９には、図３に示す如く、第１ロータ軸部材５５の取付用突部６５と、第１モータロータ５６と、この第１モータロータ５５の軸方向両端の第１一側端板６６・第１他側端板６７と、に貫通した第１ロータ取付ボルト６８により、第１モータロータ５６が取り付けられている。第１他側端板６７には、カバー部材１５側に向かって突出する第１センサロータ支持部６９が一体的に形成されている。また、取付用突部６５の基端側の外周面には、図２に示すように、軸部材導入用傾斜面７０が形成されている。
また、カバー部材１５の内面には、図３に示すように、入力軸６の軸方向に指向して第１他側ロータ軸受部６２の外周を覆うように、筒形状の軸受支持部７１が突出して設けられている。この軸受支持部７１の内周面には、カバー部材１５側にカバー側シール用段部７２が形成され、第１ロータ軸部材５５側にカバー側軸受用段部７３が形成されている。

前記モータケース１０の第３区画壁２４には、軸受保持部７４が一体的に設けられている。この軸受保持部７４は、中央保持部７５と、この中央保持部７５から入力軸６の軸方向に指向して第１モータ室２９内に延出する所定長さＬ１の第１軸受保持部７６と、前記中央保持部７５から入力軸６の軸方向に指向して第２モータ室３１内に延出する所定長さＬ２の第２軸受保持部７７と、により構成されている。
第１軸受保持部７６には、第３区画壁２４から離間するカバー部材１５方向に延出して第１導入用傾斜面７８を有する第１導入部７９が設けられている。第２軸受保持部７７には、第３区画壁２４から離間するプレート１３方向に延出して第１導入用傾斜面８０を有する第２導入部８１が設けられている。
中央保持部７５の内周面には、第１軸受保持部７６側に第１軸受用段部８２が形成されているとともに、この第１軸受用段部８２に連続して第２軸受保持部７７側に第１シール用段部８３が形成され、また、この第１シール用段部８３よりも第２軸受保持部７７側に部材係合用段部８４が形成されている。また、第２軸受保持部７７の外周面には、中央保持部７５側に第２軸受用段部８５が形成されているとともに、第２導入部８１の部位に止めリング用溝８６が形成されている。第２軸受保持部７７は、図１に示すように、第２導入部８１の部位の内周面に、スペーサ８７を介して軸受８８により延長軸１９を軸支している。部材係合用段部８４には、図３に示すように、組付状態において、第１ロータ側軸受部５８の第１一側ロータ軸受部６１の先端側が位置される。

前記第２モータジェネレータ４は、図４に示すように、主として駆動に用いられるものであり、モータロータ軸である第２ロータ軸部材８９の外周面に固定した第２モータロータ９０と、この第２モータロータ９０に対応してモータケース１０の第２モータケース部３０の内周面に固定された第２モータステータ９１とからなる。第２モータロータ９０は、永久磁石（図示せず）が挿入された珪素鋼板を積層して形成される。
第２ロータ軸部材８９には、第２モータジェネレータ４の出力軸としての機能を有し、エンジン２側の端部を第２モータロータ９０よりも変速ケース９側に延出して第２区画壁２３を貫通する延出部９２が設けられ、外周面に第２モータロータ９０を設置する第２ロータ設置部９３が設けられている。
第２ロータ設置部９３には、第２ロータ軸部材８９の第２取付用突部９４と、第２モータロータ９０と、この第２モータロータ９０の両端の第２一側端板９５・第２他側端板９６と、に貫通した第２ロータ取付ボルト９７により、第２モータロータ９０が取り付けられている。
第２ロータ軸部材８９の内周面には、図２に示すように、エンジン２から離間した側に第２一側軸受用段部９８が形成されているとともに、エンジン２側に第２他側軸受用段部９９が形成されている。

また、前記第３区画壁２４は、第１軸受保持部７６又は第２軸受保持部７７のいずれか一方の軸受保持部を、対応するロータ軸部材の外周側に延設させるとともに、残りの他方の軸受保持部を、対応するロータ軸部材の内周側に延設させる。即ち、この実施例においては、第１軸受保持部７６を第１ロータ軸部材５５の第１ロータ軸受部６１の外周側に延設させているとともに、第２軸受保持部７７を第２ロータ軸部材８９の内周側に延設させる。

第１モータロータ５６を固定する第１ロータ軸部材５５は、第１軸受保持部７６に第１軸受１００を介して保持される。この第１軸受１００は、図３に示すように、内輪が第１ロータ軸部材５５の第１一側ロータ軸受部６１の外周面の第１一側軸受段部６３に係止されるとともに、外輪が軸受保持部７４の第１軸受保持部７６の第１軸受用段部８２に係止される。また、第１一側ロータ軸受部６１の外周面と軸受保持部７４の中央保持部７５の内周面の第１シール用段部８３との間には、オイルの流出を防止する第１シール部材１０１が設けられる。
また、第１ロータ軸部材５５は、カバー部材１５の軸受支持部７１にカバー側軸受１０２を介して支持される。カバー側軸受１０２は、内輪が第１他側ロータ軸受部６２の外周面の第１他側軸受段部６４に係止されるとともに、外輪がカバー部材１５の軸受支持部７１のカバー側軸受用段部７３に係止される。また、第１他側ロータ軸受部６２の外周面と軸受支持部７１のカバー側シール用段部７２との間には、オイルの流出を防止するカバー側シール部材１０３が設けられる。

第２モータロータ９０を固定する第２ロータ軸部材８９は、図４に示すように、第２軸受保持部７７に第２一側軸受１０４、第２他側軸受１０５を介して保持される。第２一側軸受１０４は、内輪が第２軸受保持部７７の外周面の第２軸受用段部８５に係止されるとともに、外輪が第２ロータ軸部材８９の内周面の第２一側軸受用段部９８に係止される。
また、第２他側軸受１０５は、内輪が第２軸受保持部７７の外周面に係合されるとともに、この内輪のエンジン２側の端面が第２軸受保持部７７の止めリング用溝８６に装着した止めリング１０６によって保持され、外輪が第２ロータ軸部材８９の内周面の第２他側軸受用段部９９に係止される。

更に、残りの他方の軸受保持部としての第２軸受保持部７７の外周面と第２ロータ軸部材８９の内周面との間には、第２他側軸受１０５よりもエンジン２側に、オイルの流出を防止する第２シール部材１０７が設けられる。
これにより、軸受保持部７４の第１導入部７９は、図３に示すように、第１軸受１００を超えて第１モータ室２９の内側に延出されるとともに、第２導入部８１は、図４に示すように、第２一側軸受１０４及び第２他側軸受１０５を超えて第２モータ室３１の内側に延出される。

また、このハイブリッド駆動装置１には、第１・第２モータジェネレータ３・４の回転を検出する回転検出手段として、第１・第２回転位置検出機構（回転センサ：レゾルバ）１０８・１０９を設けている。

第１回転位置検出機構１０８は、図３に示すように、第１モータ室２９内に配設され、第１モータジェネレータ３から漏れ出た磁束や電波ノイズ等を遮断する防磁機能を有する第１アダプタ１１０を介して取付ボルト１１１によりカバー部材１５に固定した第１センサステータ１１２と、この第１センサステータ１１２に対峙するように第１センサロータ支持部６９の第１ロータ用固定部１１３に固定した第１センサロータ１１４とから構成される。第１回転位置検出機構１０８は、モータケース１０の第１モータ室２９内にカバー部材１５に近接させて設けられている。

第２回転位置検出機構１０９は、図４に示すように、第２モータ室３１内に配設され、第２モータジェネレータ４から漏れ出た磁束や電波ノイズ等を遮断する防磁機能を有する第２アダプタ１１５を介して取付ボルト１１６によりプレート１３に固定した第２センサステータ１１７と、この第２センサステータ１１７に対峙するように第２ロータ軸部材８９の延出部９２の第２ロータ用固定部１１８に固定した第２センサロータ１１９とから構成される。
第２回転位置検出機構１０９は、図５に示すように、モータケース１０の第２モータ室３１内に設けられている。カウンタ軸２０には、このカウンタ軸２０を軸支する第２区画壁２３に近接させて終減速ドライブギヤ４７が設けられている。第２回転位置検出機構１０９は、この終減速ドライブギヤ４７に対して第２区画壁２３を挟んで反対側の第２モータ室３１内の第２区画壁２３に近接させて設けられている。
この第２回転位置検出機構１０９の近傍には、第２ロータ軸部材８９の延出部９２の外周に沿うように対向する第２区画壁２３が、変速機ケース９の内側に設けられている。この第２区画壁２３の延出部９２端部の対向面には、延出部９２の外周面との間をシールするシール部材１２０を設けている。また、第２区画壁２３には、前記カウンタ軸２０を軸支し、このカウンタ軸２０を第２ロータ軸部材８９の延出部９２と軸方向において平行し且つ径方向において重なるように配設している。

このハイブリッド駆動装置１は、入力軸６と第１・第２ロータ軸部材５５・８９との間に動力分割機構７を配設している。動力分割機構７は、図６・図７に示すように、シンプソンタイプのものであり、エンジン２側の第１遊星歯車機構１２１と、この第１遊星歯車機構１２１に連結してエンジン２から離間した側の第２遊星歯車機構１２２とが、一体的に構成されている。

第１遊星歯車機構１２１は、延長軸１９のワンウェイクラッチホルダ３９側端の外周に設けた第１サンギヤ１２３と、延長軸１９の端部とワンウェイクラッチホルダ３９との間の入力軸６に固定された第１キャリヤ１２４の第１支持軸１２５に軸支されて前記第１サンギヤ１２３に噛合する第１ピニオンギヤ１２６と、出力ギヤ４１に一体回転するように連結部１２７を介して連結されて第１ピニオンギヤ１２６に噛合する第１リングギヤ１２８と、で構成される。

また、第２遊星歯車機構１２２は、第１サンギヤ１２３のエンジン２から離間した側の延長軸１９外周に固定された第２サンギヤ１２９と、第１キャリヤ１２４に取付ボルト１３０（図５参照）により連結された第２キャリヤ１３１の第２支持軸１３２に軸支されて前記第２サンギヤ１２９に噛合する第２ピニオンギヤ１３３と、第２ロータ軸部材８９と一体回転するように延出部９２の内周に圧入、係合構造等の固着手段により連結されて第２ピニオンギヤ１３３に噛合する第２リングギヤ１３４と、で構成される。第２サンギヤ１２９は、第１サンギヤ１２３よりも大径に形成されている。第２ピニオンギヤ１３３は、第１ピニオンギヤ１２６よりも小径に形成されている。第２リングギヤ１３４は、第１リングギヤ１２８よりも小径に形成され、第２区画壁２３に沿う面をほぼ挟むように、微小な隙間を保って対向している。

そして、２つの第１遊星歯車機構１２１および第２遊星歯車機構１２２は、第１サンギヤ１２３と第２サンギヤ１２９とを延長軸１９に固定して同軸で同期回転するように一体化することにより、入力軸６と一体回転する第１キャリヤ１２４および第２キャリヤ１３１に軸支した第１ピニオンギヤ１２６および第２ピニオンギヤ１３３の相対回転と併せて、ギヤ比に応じて第１リングギヤ１２８と第２リングギヤ１３４とが互いに異なる回転速度で同調して回転する。
とくに、２つの第１遊星歯車機構１２１および第２遊星歯車機構１２２は、ギヤ比が異なるように第１リングギヤ１２８と第２リングギヤ１３４とが別体に設けられ、かつ同軸上に隣接して設けられることにより、第１リングギヤ１２８と一体回転する出力ギヤ４１から出力されるトルクに対して第２リングギヤ１３４と一体回転する第２モータジェネレータ４のトルク容量を下げることができる。

このハイブリッド駆動装置１は、図５に示すように、入力軸６のエンジン２から離間した側の端部にオイルポンプ１３５が設けられている。このオイルポンプ１３５は、入力軸６のエンジン２から離間した側の端部に固定したポンプロータ１３６と、このポンプロータ１３６を覆ってポンプ室１３７を形成するようにカバー部材１５に取付ボルト１３８により取り付けられたポンプカバー１３９とから構成され、ハウジング８下部に溜まったオイルを吸い込んで入力軸６内のオイル通路１４０に吐出する。オイル通路１４０のオイルは、第１・第２モータジェネレータ３・４や動力分配機構７を含む装置各部に供給され、潤滑する。

このハイブリッド駆動装置１は、第１モータジェネレータ３及び第２モータジェネレータ４をハウジング８のモータケース１０内に設置する際に、図２に示す如く、第１ロータ軸部材５５に第１モータロータ５６と第１一側・第１他側端板６６・６７と第１軸受１００とカバー側軸受１０２と第１センサロータ１１４とを組み付けた第１組付構成体１４１を、エンジン２と離間した側から第１モータ室２９内に挿入するとともに、第２ロータ軸部材８９に第２モータロータ９０と第２一側・第２他側端板９５・９６と第２一側・第２他側軸受１０４・１０５と第２センサロータ１１９とを組み付けた第２組付構成体１４２を、エンジン２側から第２モータ室３１内に挿入する。このとき、各モータロータ５６、９０の端部は、各軸受保持部７６、７７が所定長さＬ１、Ｌ２を有していることから、各モータステータ５７、９１の端部に重なり合うものである。

そして、ハイブリッド駆動装置１において、動力分配機構７は、エンジン２で発生する駆動力を、第１遊星歯車機構１２１により第１モータジェネレータ３及び差動機２１側の駆動軸である車軸５４に分割して伝達する。第２モータジェネレータ４は、電動機として機能し、エンジン２とは別に車軸５４を駆動するための補助電力を発生させる。ハイブリッド駆動装置１では、動力分割機構７で分割された駆動力の一方が機械的に伝達されて車軸５４が回転され、駆動力の他方が第１モータジェネレータ３に伝達され、この駆動力の伝達に応じて第１モータジェネレータ３が発電機として機能し、この発電された電力が第２モータジェネレータ４に供給される。この電力の供給に応じて第２モータジェネレータ４が電動機として機能すると、この第２モータジェネレータ４で発生した駆動力が動力分割機構７によって一方の駆動力に加わり、エンジン２の出力がアシストされる。

なお、カウンタ軸２０には、カウンタギヤ４３よりも第１区画壁２２側にパーキングロック機構のパーキングギヤ１４１を設けている。パーキングギヤ１４１は、手動操作、もしくはアクチュエータにより駆動許容・駆動停止され、カウンタ軸２０に繋がる駆動輪の回転を許容・阻止する。

次に、この実施例の作用を説明する。
ハイブリッド駆動装置１は、図５に示すように、車両に駆動源としてエンジン２と複数の第１・第２モータジェネレータ３・４とを搭載し、エンジン２の出力軸であるクランク軸５が連絡される入力軸６と第１・第２モータジェネレータ３・４の出力軸である後述する第１・第２ロータ軸部材５５・８９との間に動力分配機構７を配設している。動力分割機構７は、図６・図７に示すように、シンプソンタイプの２つの第１・第２遊星歯車機構１２１・１２２が一体的に構成され、第１・第２サンギヤ１２３・１２９を第１ロータ軸部材５５に固定し、第１・第２ピニオンギヤ１２６の第１・第２キャリヤ１２４・１３１を入力軸６に固定し、第１リングギヤ１２８を出力ギヤ４１に固定し、第２リングギヤ１３４を第２ロータ軸部材８９に固定している。
動力分割機構７は、第１遊星歯車機構１２１のギヤ比を、第１サンギヤ１２３の歯数：第１キャリヤ１２４・第１ピニオンギヤ１２６の歯数：第１リングギヤ１２８の歯数＝Ｓｒ：Ｐｒ：Ｒｒとし、第２遊星歯車機構１２２のギヤ比を、第２サンギヤ１２９の歯数：第２ピニオンギヤ１３３の歯数：第２リングギヤ１３４の歯数＝Ｓｆ２：Ｐｆ２：Ｒｆ２とする。
これにより、動力分割機構７は、図８に示すように、第１遊星歯車機構１２１によりエンジン２の駆動力を第１モータジェネレータ３及び第２リングギヤ１３４（出力ギヤ４１）に分配して出力し、図９に示すように、第２遊星歯車機構１２２により第１モータジェネレータ３の駆動力を第２リングギヤ１３４（出力ギヤ４１）に出力する。これにより、動力分割機構７は、図１０に示すように、第１遊星歯車機構１２１及び第２遊星歯車機構１２２により、エンジン２及び第２モータジェネレータ４の駆動力を第１モータジェネレータ３及び第２リングギヤ１３４（出力ギヤ４１）に分配して出力する。

このハイブリッド駆動装置１は、第１モータジェネレータ３及び第２モータジェネレータ４をハウジング８内に設置する際には、図２に示すように、第１ロータ軸部材５５に第１モータロータ５６と第１一側・第１他側端板６６・６７と第１センサロータ１１４と第１軸受１００とカバー側軸受１０２とを組み付けた第１組付構成体１４１を、エンジン２と離間した側から挿入する。
このとき、第１モータロータ５６の端部は、第１軸受保持部７６が所定長さＬ１を有していることから、第１モータステータ５７の端部に重なり合い、また、第１導入部７９の内周面が第１軸受１００の外輪の外周面に接し、第１ロータ軸部材５５を円滑に挿入することができ、第１モータロータ５６の芯出しを容易とする。

また、第１モータジェネレータ３及び第２モータジェネレータ４をハウジング８内に設置する際には、第２ロータ軸部材８９に第２モータロータ９０と第２一側・第２他側端板９５・９６と第２センサロータ９０と第２一側・第２他側軸受１０４・１０５とを組み付けた第２組付構成体１４２を、エンジン２側から挿入する。
このとき、第２モータロータ９０の端部は、第２軸受保持部７７が所定長さＬ２を有していることから、第２モータステータ９１の端部に重なり合い、また、第２導入部８１の外周面が第２一側軸受１０４の内輪の内周面に接し、第２ロータ軸部材８９を円滑に挿入することができ、第２モータロータ９０の芯出しを容易とする。

従って、２つの第１・第２モータジェネレータ３・４においては、共に、モータケース１０の第１・第２軸受保持部７６・７７の長さを長くし引き込まれる第１・第２導入部７９・８１を設け、第１軸受１００、第２一側・第２他側軸受１０４・１０５の位置を第１・第２軸受保持部７６・７７の奥に設置する構造とし、また、上記の第１・第２軸受保持部７６・７７、第１・第２導入部７９・８１の長さは、第１・第２構成体１４１・１４２のモータケース１０内への挿入時、第１・第２モータジェネレータ３・４の第１・第２モータロータ５６・９０の端部が第１・第２モータステータ５７・９１の各端部にかかる付近とする。
このことから、第１・第２モータステータ５７・９１を組み込んでいるモータケース１０内に組み込む際には、第１・第２モータロータ５６・９０の磁石の磁力により引き込まれるより前に、第１軸受１００、第２一側・第２他側軸受１０４・１０５の内輪若しくは外輪がモータケース１０に規制され始めるために、急に引き込まれる心配、及び、第１・第２モータステータ５７・９１に吸着されるおそれを軽減することができ、組付工程を簡単なものとすることができる。また、第１・第２モータジェネレータ３・４においては、第１・第２軸受保持部７６・７７、第１・第２導入部７９・８１をオイル封入のためのオイルの第１シール部材１０１の取付部として利用するので、スペースの有効利用を図ることができる。

この結果、このハイブリッド駆動装置１は、区画壁としての第３区画壁２４と一体的に軸受保持部７４を設け、この軸受保持部７４を第１モータ室２９内に延出する第１軸受保持部７６と第２モータ室３１内に延出する第２軸受保持部７７とにより構成し、この第１・第２軸受保持部７６・７７には第３区画壁２４から離間する方向に延出する第１・第２導入部７９・８１を設け、第１モータロータ５６を固定する第１ロータ軸部材５５を第１軸受保持部７６に第１軸受１００を介して保持するとともに第２モータロータ９０を固定する第２ロータ軸部材８９を第２軸受保持部７７に第２一側・第２他側軸受１０４・１０５を介して保持している。
これにより、このハイブリッド駆動装置１は、第３区画壁２４に一体的な軸受保持部７４の第１・第２導入部７９・８１を利用し、第１・第２モータロータ５６・９０が固定される第１・第２ロータ軸部材５５・８９を第１・第２軸受保持部７６・７７に第１軸受１００、第２一側・第２他側軸受１０４・１０５を介して保持させ、第１・第２モータロータ５６・９０の芯出しを容易とし、第１・第２モータロータ５６・９０の組付工程を簡易化することができる。
また、このハイブリッド駆動装置１は、第１・第２導入部７９・８１は、所定の長さＬ１及びＬ２に長尺化され、第１軸受１００、第２一側・第２他側軸受１０４・１０５を超えて第１・第２モータ室２９・３１の内側に延出されることにより、第１・第２モータロータ５６・９０の組み付けを、一層簡易化することができる。
更に、このハイブリッド駆動装置１は、第１軸受保持部７６又は第２軸受保持部７７のいずれか一方の軸受保持部を、対応するロータ軸部材の外周側に延設させるとともに、第１軸受保持部７６又は第２軸受保持部７７の残りの他方の軸受保持部を、対応するロータ軸部材の内周側に延設させ、この残りの他方の軸受保持部にはオイルの流出を防止する第１シール部材１０１を保持する第１シール用段部８３を設けている。
これにより、このハイブリッド駆動装置１は、第１シール部材１０１を保持する第１シール用段部８３を利用して第３区画壁２４の前側と後側から夫々延設される第１・第２軸受保持部７６・７７の剛性を向上させることができる。
更にまた、このハイブリッド駆動装置１は、第２軸受保持部７７を第２ロータ軸部材８９の内周側に延設させるとともに、第１軸受保持部７６を第１ロータ軸部材５５の外周側に延設させたことにより、駆動側である第２モータジェネレータ４の方が一般的に大型化するため、これに対応することができる。
また、このハイブリッド駆動装置１は、動力分配機構７側には第２モータジェネレータ４を配設するとともに、モータケース１０を閉塞するカバー部材１５側には第１モータジェネレータ３を配設したことにより、駆動側である第２モータジェネレータ４を動力分配機構７側に近接させ、出力側との連結機構の構成を簡易化することができる。

このハイブリッド駆動装置１は、図１に示すように、第２モータジェネレータ４の第２モータロータ９０が固定される第２ロータ軸部材８９を第２モータロータ９０よりも変速ケース９側に延出して延出部９２を設け、動力分配機構７を２つの第１・第２遊星歯車機構１２１・１２２とし、この２つの第１・第２遊星歯車機構１２１・１２２のうちの第２遊星歯車機構１２２の第２リングギヤ１３４を第２ロータ軸部材８９と一体回転するように延出部９２の内周に設けている。
これにより、このハイブリッド駆動装置１は、第２ロータ軸部材８９と第２リングギヤ１３４との間にアダプタが介在されていないため、第２ロータ軸部材８９と動力分配機構７との間の距離を短縮でき、装置全体をコンパクトにすることができ、その空間に区画壁を設ける必要がない。また、延出部９２を設けた第２ロータ軸部材８９は、この第２ロータ軸部材８９を軸支するための、軸方向において離間する２つの第２一側・第２他側軸受１０４・１０５間に大きな離間距離を確保することができ、高い剛性で支持することができる。また、第２ロータ軸部材８９、延出部９２、第２ロータ設置部９３をアルミニウム合金製とすることにより、第２モータステータ９１から周囲部品への防磁効果も得られる。

また、このハイブリッド駆動装置１は、第２ロータ軸部材８９の延出部９２の外周に沿うように対向する第２区画壁２３を変速ケース９の内側に設け、この第２区画壁２３に延出部９２の外周面との間をシールするシール部材１２０を設け、第２区画壁２３にカウンタ軸２０を軸支し、このカウンタ軸２０を第２ロータ軸部材８９の延出部９２と軸方向において平行し且つ径方向において重なるように配設している。
これにより、このハイブリッド駆動装置１は、第２区画壁２３の肉厚を利用してシール部材１２０を設けるので、コンパクトに変速ケース９の変速室２６と第１モータジェネレータ４の第２モータ室３１とを区画することができ、第２モータジェネレータ４の軸方向の長さを短縮しつつ、第２モータジェネレータ４とエンジン２との問にカウンタ軸２０を収めることができ、カウンタ軸２０を設けても、減速比を大きく採ってトルクを増大させながら、各ギヤ配置やケース外形を第２モータジェネレータ４の径方向にもコンパクトにできる。また、第２ロータ軸部材８９は、表面積や熱容量が大きくなり、潤滑される動力分配機構７などを収容する変速室２６に臨むので、熱伝導により熱負荷が小さくなる。

更に、このハイブリッド駆動装置１は、カウンタ軸２０にはこのカウンタ軸２０を軸支する第２区画壁２４に近接させて変速ケース９内に終減速ドライブギヤ４７を設け、この最終減速ドライブギヤ４７に対して第２区画壁２４を挟んで反対側のモータケース１０内には第２ロータ軸部材８９の延出部９２の回転を検出する第２回転位置検出機構１０９を第２区画壁２４に近接させて設けることにより、比較的径の大きな回転位置検出機構を採用しつつ、取付位置の構造が比較的薄いので、防磁手段とともにコンパクトに第２回転位置検出機構１０９を収めることができる。

この発明は、モータロータのロータ軸部材と動力分配機構との間の距離を短縮して装置全体をコンパクトにし、軸方向において離間する２つの軸受間に大きな離間距離を確保し、ロータ軸部材を高い剛性で支持する構造であり、他の装置にも適用することができる。

実施例を示すハイブリッド駆動装置の駆動力分配機構の一部拡大半断面図である。 実施例を示す第１・第２モータジェネレータの組付状態の説明図である。 実施例を示す第１モータジェネレータ側の一部拡大半断面図である。 実施例を示す第２モータジェネレータ側の一部拡大半断面図である。 実施例を示すハイブリッド駆動装置の断面図である。 実施例を示す動力分割機構の構造説明図である。 実施例を示すハイブリッド駆動装置の駆動力の流れを説明する図である。 実施例を示す第１遊星歯車機構の動作説明図である。 実施例を示す第２遊星歯車機構の動作説明図である。 実施例を示す第１・第２遊星歯車機構の総合した動作説明図である。 従来例を示すハイブリッド駆動装置の断面図である。 従来例を示す動力分配機構の一部拡大半断面図である。 従来例を示す遊星歯車機構の動作説明図である。

符号の説明

１ ハイブリッド駆動装置
２ エンジン
３ 第１モータジェネレータ
４ 第２モータジェネレータ
５ クランク軸
６ 入力軸
７ 動力分配機構
８ ハウジング
９ 変速ケース
１０ モータケース
１９ 延長軸
２０ カウンタ軸
２１ 差動機
２２ 第１区画壁
２３ 第２区画壁
２４ 第３区画壁
４１ 出力ギヤ
４３ カウンタギヤ
４７ 終減速ドライブギヤ
４８ 終減速ドリブンギヤ
５５ 第１ロータ軸部材
５６ 第１モータロータ
５７ 第１モータステータ
８９ 第２ロータ軸部材
９０ 第２モータロータ
９１ 第２モータロータ
９２ 延出部
１０８ 第１回転位置検出機構
１０９ 第２回転位置検出機構
１２０ シール部材
１２１ 第１遊星歯車機構
１２２ 第２遊星歯車機構
１２３ 第１サンギヤ
１２４ 第１キャリヤ
１２６ 第１ピニオンギヤ
１２８ 第１リングギヤ
１２９ 第２サンギヤ
１３１ 第２キャリヤ
１３３ 第２ピニオンギヤ
１３４ 第２リングギヤ
１３５ オイルポンプ
１４０ オイル通路

Claims (3)

1. 車両に駆動源としてエンジンとモータジェネレータとを搭載し、前記エンジンの出力軸と前記モータジェネレータの出力軸との間に動力分配機構を配設し、前記エンジン側で前記動力分配機構が収容される変速ケースとこの変速ケースに連結されて前記モータジェネレータが収容されるモータケースとによってハウジングを形成し、前記モータジェネレータをモータロータとモータステータとで構成し、前記モータロータを前記モータジェネレータの出力軸に配設されるロータ軸部材に固定するとともに、前記モータステータを前記モータケースに固定するハイブリッド駆動装置において、前記ロータ軸部材を前記モータロータよりも前記変速ケース側に延出して延出部を設け、前記動力分配機構を遊星歯車機構とし、この遊星歯車機構のリングギヤを前記ロータ軸部材と一体回転するように前記延出部の内周に設けたことを特徴とするハイブリッド駆動装置。
2. 前記ロータ軸部材の延出部の外周に沿うように対向する区画壁を前記変速ケースの内側に設け、この区画壁に前記延出部の外周面との間をシールするシール部材を設け、前記区画壁にカウンタ軸を軸支し、このカウンタ軸を前記ロータ軸部材の延出部と軸方向において平行し且つ径方向において重なるように配設することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド駆動装置。
3. 前記カウンタ軸にはこのカウンタ軸を軸支する区画壁に近接させて前記変速ケース内に終減速ドライブギヤを設け、この最終減速ドライブギヤに対して前記区画壁を挟んで反対側の前記モータケース内には前記ロータ軸部材の延出部の回転を検出する回転位置検出機構を前記区画壁に近接させて設けることを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド駆動装置。

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