JP2010036820A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】動力伝達装置の大型化を抑制しつつ、入力軸回転部材の軸方向の両側を軸受で支持できる動力伝達装置を提供すること。
【解決手段】入力軸５と、入力軸の径方向外方に入力軸と同軸上に配置された第一回転電機軸１７と、第二回転電機軸４５と、入力軸における第一回転電機軸よりも所定の駆動源１側と反対側に設けられ、入力軸あるいは第二回転電機軸の少なくともいずれか一方の動力を駆動軸に伝達する入力軸回転部材２３と、ケースとを備える動力伝達装置であって、第一回転電機軸は、複数の軸受を介してケースによって回転可能に支持されており、入力軸回転部材の軸方向の両側を支持する入力軸支持軸受のうち、所定の駆動源側の入力軸支持軸受５１は、第一回転電機軸の内周部に支持され、かつ、第一回転電機軸を支持する軸受のうち、最も所定の駆動源側の軸受５３と、最も所定の駆動源から遠い側の軸受５２との間の領域Ｒに配置されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、動力伝達装置に関し、特に、車両の駆動源である所定の駆動源との間で動力を伝達する入力軸と、入力軸と平行に配置され、かつ、駆動源である第二の回転電機のロータが連結された第二回転電機軸と、入力軸に第二回転電機軸と噛合う状態で設けられ、入力軸の動力あるいは第二回転電機軸の動力のうち少なくともいずれか一方を車両の駆動軸に伝達する入力軸回転部材と、第二回転電機軸の回転を減速して入力軸回転部材に伝達する変速機構とを備える動力伝達装置に関する。

車両の駆動源である所定の駆動源（例えば、内燃機関）との間で動力を伝達する入力軸と、入力軸の径方向外方に入力軸と同軸上に配置され、かつ、第一の回転電機のロータが連結された第一回転電機軸と、入力軸と平行に配置され、かつ、駆動源である第二の回転電機のロータが連結された第二回転電機軸と、入力軸における第一回転電機軸よりも所定の駆動源側と反対側の位置に第二回転電機軸と噛合う状態で設けられ、入力軸の動力あるいは第二回転電機軸の動力のうち少なくともいずれか一方を車両の駆動軸に伝達する入力軸回転部材と、第二回転電機軸の回転を減速して入力軸回転部材に伝達する変速機構と、入力軸、および、第一回転電機軸を収容するケースとを備える動力伝達装置が知られている。このような装置として、例えば、特許文献１に開示された動力伝達装置が挙げられる。

特開２００２−２７４２０１号公報

入力軸回転部材が第二回転電機軸等との間で動力を伝達する場合、入力軸回転部材に噛合い強制力が作用する。噛合い強制力により生じる変位（ミスアライメント）を低減するためには、入力軸における入力軸回転部材の軸方向の両側を軸受で支持することが望ましい。しかしながら、入力軸回転部材の軸方向の両側に軸受を配置した場合、動力伝達装置が大型化してしまう虞がある。

動力伝達装置の大型化を抑制しつつ、入力軸回転部材の軸方向の両側を軸受で支持できることが望まれている。

本発明の目的は、車両の駆動源である所定の駆動源との間で動力を伝達する入力軸と、入力軸の径方向外方に入力軸と同軸上に配置され、かつ、第一の回転電機のロータが連結された第一回転電機軸と、入力軸と平行に配置され、かつ、駆動源である第二の回転電機のロータが連結された第二回転電機軸と、入力軸における第一回転電機軸よりも所定の駆動源側と反対側の位置に第二回転電機軸と噛合う状態で設けられ、入力軸の動力あるいは第二回転電機軸の動力のうち少なくともいずれか一方を車両の駆動軸に伝達する入力軸回転部材と、入力軸、および、第一回転電機軸を収容するケースとを備える場合に、動力伝達装置の大型化を抑制しつつ、入力軸回転部材の軸方向の両側を軸受で支持できる動力伝達装置を提供することである。

本発明の動力伝達装置は、車両の駆動源である所定の駆動源との間で動力を伝達する入力軸と、前記入力軸の径方向外方に前記入力軸と同軸上に配置され、かつ、第一の回転電機のロータが連結された第一回転電機軸と、前記入力軸と平行に配置され、かつ、前記駆動源である第二の回転電機のロータが連結された第二回転電機軸と、前記入力軸における前記第一回転電機軸よりも前記所定の駆動源側と反対側の位置に前記第二回転電機軸と噛合う状態で設けられ、前記入力軸の前記動力あるいは前記第二回転電機軸の前記動力のうち少なくともいずれか一方を前記車両の駆動軸に伝達する入力軸回転部材と、前記第二回転電機軸の回転を減速して前記入力軸回転部材に伝達する変速機構と、前記入力軸、および、前記第一回転電機軸を収容するケースとを備える動力伝達装置であって、前記第一回転電機軸は、前記入力軸との間で前記動力を伝達可能に設けられ、かつ、軸方向の互いに異なる位置に配置された複数の軸受を介して前記ケースによって回転可能に支持されており、前記入力軸における前記入力軸回転部材の前記軸方向の両側には、前記入力軸を回転可能に支持する軸受である入力軸支持軸受がそれぞれ設けられており、前記入力軸回転部材よりも前記所定の駆動源側に設けられた前記入力軸支持軸受は、前記第一回転電機軸の内周部に支持されており、かつ、前記軸方向において、前記第一回転電機軸を支持する前記軸受のうち、最も前記所定の駆動源側に位置する前記軸受と、最も前記所定の駆動源から遠い側に位置する前記軸受との間の領域に配置されていることを特徴とする。

本発明の動力伝達装置において、前記所定の駆動源側に設けられた前記入力軸支持軸受は、前記軸方向において、前記領域の中央部に設けられていることを特徴とする。

本発明の動力伝達装置において、前記所定の駆動源側に設けられた前記入力軸支持軸受は、前記軸方向において、前記領域における前記所定の駆動源側の端部に設けられていることを特徴とする。

本発明の動力伝達装置において、前記所定の駆動源側に設けられた前記入力軸支持軸受は、前記軸方向において、前記領域における前記所定の駆動源側と反対側の端部に設けられていることを特徴とする。

本発明の動力伝達装置は、車両の駆動源である所定の駆動源との間で動力を伝達する入力軸と、入力軸の径方向外方に入力軸と同軸上に配置され、かつ、第一の回転電機のロータが連結された第一回転電機軸と、入力軸と平行に配置され、かつ、駆動源である第二の回転電機のロータが連結された第二回転電機軸と、入力軸における第一回転電機軸よりも所定の駆動源側と反対側の位置に第二回転電機軸と噛合う状態で設けられ、入力軸の動力あるいは第二回転電機軸の動力のうち少なくともいずれか一方を車両の駆動軸に伝達する入力軸回転部材と、第二回転電機軸の回転を減速して入力軸回転部材に伝達する変速機構と、入力軸、および、第一回転電機軸を収容するケースとを備える。

第一回転電機軸は、入力軸との間で動力を伝達可能に設けられ、かつ、軸方向の互いに異なる位置に配置された複数の軸受を介してケースによって回転可能に支持されている。入力軸における入力軸回転部材の軸方向の両側には、入力軸を回転可能に支持する軸受である入力軸支持軸受がそれぞれ設けられている。入力軸回転部材よりも所定の駆動源側に設けられた入力軸支持軸受は、第一回転電機軸の内周部に支持されており、かつ、軸方向において、第一回転電機軸を支持する軸受のうち、最も所定の駆動源側に位置する軸受と、最も所定の駆動源から遠い側に位置する軸受との間の領域に配置されている。入力軸支持軸受が、第一回転電機軸の内周部と入力軸との間に設けられることで、例えば、動力伝達装置の全長の増加を抑制しつつ、入力軸回転部材の軸方向の両側に軸受を配置することができる。よって、動力伝達装置の大型化を抑制しつつ、入力軸回転部材の軸方向の両側を軸受で支持することが可能となる。

以下、本発明の動力伝達装置の一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１から図３を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、車両の駆動源である所定の駆動源との間で動力を伝達する入力軸と、入力軸と平行に配置され、かつ、駆動源である第二の回転電機のロータが連結された第二回転電機軸と、入力軸に第二回転電機軸と噛合う状態で設けられ、入力軸の動力あるいは第二回転電機軸の動力のうち少なくともいずれか一方を車両の駆動軸に伝達する入力軸回転部材と、第二回転電機軸の回転を減速して入力軸回転部材に伝達する変速機構とを備える動力伝達装置に関する。

図１は、この発明の一実施形態が適用されたＦＦ（フロントエンジンフロントドライブ；エンジン前置き前輪駆動）形式のハイブリッド車の動力伝達装置１００を示すスケルトン図である。図１において、１はエンジン（所定の駆動源）であり、このエンジン１としては内燃機関、具体的にはガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンまたはＬＰＧエンジンまたはメタノールエンジンまたは水素エンジンなどを用いることができる。

この実施形態においては、便宜上、エンジン１としてガソリンエンジンを用いた場合について説明する。エンジン１は、燃料の燃焼によりクランクシャフト２から動力を出力する装置であって、吸気装置、排気装置、燃料噴射装置、点火装置、冷却装置などを備えた公知のものである。クランクシャフト２は車両の幅方向に、かつ、水平に配置され、クランクシャフト２の後端部にはフライホイール３が形成されている。

エンジン１の外壁には、中空のトランスアクスルケース（ケース）４が取り付けられている。トランスアクスルケース４は、エンジン側ハウジング７０と、エクステンションハウジング７１と、エンドカバー７２とを有している。これらエンジン側ハウジング７０およびエクステンションハウジング７１およびエンドカバー７２は、アルミニウムなどの金属材料を成形加工したものである。また、エンジン側ハウジング７０の一方の開口端７３とエンジン１とが接触した状態で、エンジン１とエンジン側ハウジング７０とが相互に固定されている。

また、エンジン側ハウジング７０とエンドカバー７２との間に、エクステンションハウジング７１が配置されている。さらに、エンジン側ハウジング７０の他方の開口端７４と、エクステンションハウジング７１の一方の開口端７５とが接触した状態で、エンジン側ハウジング７０とエクステンションハウジング７１とが相互に固定されている。さらにまた、エクステンションハウジング７１の他方の開口端７６を塞ぐようにエンドカバー７２が取り付けられて、エンドカバー７２とエクステンションハウジング７１とが相互に固定されている。

トランスアクスルケース４の内部Ｇ１には、インプットシャフト（入力軸）５、第１のモータジェネレータ（第一の回転電機）６、動力合成機構７、変速機構８、第２のモータジェネレータ（第二の回転電機）９が設けられている。インプットシャフト５はクランクシャフト２と同軸上に配置されている。インプットシャフト５におけるクランクシャフト２側の端部には、クラッチハブ１０がスプライン嵌合されている。

トランスアクスルケース４内には、フライホイール３とインプットシャフト５との動力伝達状態を制御するクラッチ１１が設けられている。また、フライホイール３とインプットシャフト５との間におけるトルク変動を抑制・吸収するダンパ機構１２が設けられている。第１のモータジェネレータ６は、インプットシャフト５の外側に配置され、第２のモータジェネレータ９は、第１のモータジェネレータ６よりもエンジン１から遠い位置に配置されている。

すなわち、エンジン１と第２のモータジェネレータ９との間に第１のモータジェネレータ６が配置されている。第１のモータジェネレータ６および第２のモータジェネレータ９は、電力の供給により駆動する電動機としての機能（力行機能）と、機械エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えている。第１のモータジェネレータ６および第２のモータジェネレータ９としては、例えば、交流同期型のモータジェネレータを用いることができる。第１のモータジェネレータ６および第２のモータジェネレータ９に電力を供給する電力供給装置としては、バッテリ、キャパシタなどの蓄電装置、あるいは公知の燃料電池などを用いることができる。

第１のモータジェネレータ６の配置位置および第１のモータジェネレータ６の構成を具体的に説明する。エンジン側ハウジング７０の内面には、エンジン１側に向けて延ばされ、ついで、インプットシャフト５側に向けて延ばされた隔壁７７が形成されている。さらに、隔壁７７に対してケースカバー７８が固定されている。このケースカバー７８は、エンジン１から離れる方向に延ばされ、ついで、インプットシャフト５側に向けて延ばされた形状を有している。そして、隔壁７７とケースカバー７８とにより取り囲まれた空間Ｇ２に、第１のモータジェネレータ６が配置されている。第１のモータジェネレータ６は、トランスアクスルケース４側に固定されたステータ１３と、回転自在なロータ１４とを有している。ステータ１３は、隔壁７７に固定された鉄心１５と、鉄心１５に巻かれたコイル１６とを有している。

ステータ１３およびロータ１４は、所定肉厚の電磁鋼板を、その厚さ方向に複数枚を積層して構成したものである。なお、複数の電磁鋼板は、インプットシャフト５の軸線方向に積層されている。そして、インプットシャフト５の軸線方向における第１のモータジェネレータ６のコイル１６の両端間が、インプットシャフト５の軸線方向における第１のモータジェネレータ６の配置領域Ｌ１である。一方、インプットシャフト５の外周には、中空シャフト（第一回転電機軸）１７が取り付けられている。そして、インプットシャフト５と中空シャフト１７とが相対回転可能に構成されている。ロータ１４は、中空シャフト１７の外周側に連結されている。言い換えると、中空シャフト１７は、インプットシャフト５の径方向外方にインプットシャフト５と同軸上に配置され、かつ、第１のモータジェネレータ６のロータ１４が連結されている。

また、動力合成機構（言い換えれば動力分配機構）７は、第１のモータジェネレータ６と第２のモータジェネレータ９との間に設けられている。動力合成機構７は、いわゆるシングルピニオン形式の遊星歯車機構７Ａを有している。すなわち、遊星歯車機構７Ａは、サンギヤ１８と、サンギヤ１８と同軸上に配置されたリングギヤ１９と、サンギヤ１８およびリングギヤ１９に係合するピニオンギヤ２０を保持したキャリヤ２１とを有している。そして、サンギヤ１８と中空シャフト１７とが連結され、キャリヤ２１とインプットシャフト５とが連結されている。なお、リングギヤ１９は、インプットシャフト５と同軸上に配置された環状部材（言い換えれば円筒部材）２２の内周側に形成されており、この環状部材２２の外周側にはカウンタドライブギヤ（入力軸回転部材）２３が形成されている。

第２のモータジェネレータ９は、カウンタドライブギヤ２３よりもエンジン１から遠い位置に設けられている。第２のモータジェネレータ９のロータ２６がＭＧシャフト（第二回転電機軸）４５の外周に連結されており、ＭＧシャフト４５は車両の幅方向にほぼ水平に配置されている。このＭＧシャフト４５とインプットシャフト５および中空シャフト１７とが非同軸上に配置されている。

すなわち、インプットシャフト５は、ＭＧシャフト４５と平行に配置されている。言い換えると、インプットシャフト５は、ＭＧシャフト４５からＭＧシャフト４５の径方向に離間した位置にＭＧシャフト４５の軸方向に沿って配置されている。インプットシャフト５における軸方向の一方側（エンドカバー７２側）の端部を含む軸方向の一部の領域５ｔと、ＭＧシャフト４５における軸方向の他方側（エンジン１側）の端部を含む軸方向の一部の領域４５ｔとが径方向に互いに対向している。言い換えると、軸方向において、ＭＧシャフト４５は、動力合成機構７との動力の伝達を行う後述するギヤ４６からエンドカバー７２に向けて延設されており、一方、インプットシャフト５は、動力合成機構７からエンジン１へ向けて延設されている。

第２のモータジェネレータ９の配置位置および第２のモータジェネレータ９の構成を具体的に説明する。エクステンションハウジング７１の内面には、ＭＧシャフト４５側に向けて延ばされた隔壁７９が形成されている。そして、エクステンションハウジング７１と隔壁７９とエンドカバー７２とにより取り囲まれた空間Ｇ３に、第２のモータジェネレータ９が配置されている。

第２のモータジェネレータ９は、トランスアクスルケース４に固定されたステータ２５と、回転自在なロータ２６とを有している。ステータ２５は、鉄心２７と、鉄心２７に巻かれたコイル２８とを有している。ステータ２５およびロータ２６は、所定肉厚の電磁鋼板を、その厚さ方向に複数枚を積層して構成したものである。なお、複数の電磁鋼板は、ＭＧシャフト４５の軸線方向に積層されている。そして、ＭＧシャフト４５の軸線方向における第２のモータジェネレータ９のコイル２８の両端間が、ＭＧシャフト４５の軸線方向における第２のモータジェネレータ９の配置領域Ｌ２に相当する。

上記のように、第１のモータジェネレータ６と第２のモータジェネレータ９とは、ＭＧシャフト４５およびインプットシャフト５ならびに中空シャフト１７の軸線方向において異なる位置に配置されている。より具体的には、軸線方向において、第１のモータジェネレータ６の配置領域Ｌ１と、第２のモータジェネレータ９の配置領域Ｌ２とが、重ならないように、各モータジェネレータの配置位置が設定されている。また、第１のモータジェネレータ６の回転中心（中心軸線）と、第２のモータジェネレータ９の回転中心（中心軸線）とが各シャフトの半径方向に位置ずれしている。

ＭＧシャフト４５における動力合成機構７側の端部には、ギヤ４６が形成（連結）されている。ギヤ４６は、はすば歯車であり、カウンタドライブギヤ２３と噛合って（係合して）いる。カウンタドライブギヤ２３とギヤ４６とは、ギヤ４６からカウンタドライブギヤ２３に動力が伝達される場合の変速比が“１”より大きくなるように構成されている。これらのギヤ４６およびカウンタドライブギヤ２３により、変速機構８が構成されている。第２のモータジェネレータ９の動力がＭＧシャフト４５を介してギヤ４６に伝達されると、ギヤ４６の回転速度が減速されてカウンタドライブギヤ２３に伝達される。すなわち、第２のモータジェネレータ９のトルクが増幅されて動力合成機構７に伝達される。

前記トランスアクスルケース４の内部には、インプットシャフト５と平行なカウンタシャフト３４が設けられている。カウンタシャフト３４には、カウンタドリブンギヤ３５およびファイナルドライブピニオンギヤ３６が形成されている。そして、カウンタドライブギヤ２３とカウンタドリブンギヤ３５とが係合されている。さらに、トランスアクスルケース４の内部にはデファレンシャル３７が設けられており、デファレンシャル３７は、デフケース３８の外周側に形成されたファイナルリングギヤ３９と、デフケース３８に対してピニオンシャフト４０を介して取り付けられた連結された複数のピニオンギヤ４１と、複数のピニオンギヤ４１に係合されたサイドギヤ４２と、サイドギヤ４２に連結された２本のフロントドライブシャフト（駆動軸）４３とを有している。各フロントドライブシャフト４３には前輪４４が連結されている。このように、トランスアクスルケース４の内部に、変速機構８およびデファレンシャル３７を一括して組み込んだ、いわゆるトランスアクスルを構成している。

ここで、図２を参照して、トランスアクスルケース４内の各軸の配置について説明する。図２は、動力伝達装置１００の軸配置を示す図である。

各軸５，３４，４３，４５の配置は、次のとおりである。インプットシャフト５を基準として、ＭＧシャフト４５はその斜め上方に、カウンタシャフト３４は斜め下方に配置されている。フロントドライブシャフト４３の中心軸線Ｃ５と比較して、カウンタシャフト３４の中心軸線Ｃ６は、わずかに下方に位置している。カウンタシャフト３４の中心軸線Ｃ６は、インプットシャフト５の中心軸線Ｃ３とフロントドライブシャフト４３の中心軸線Ｃ５とを結ぶ仮想線Ｌ４よりも下方に位置している。ＭＧシャフト４５をトランスアクスルケース４内の上部、カウンタシャフト３４を下部に配置し、さらに、カウンタドライブギヤ２３が、ギヤ４６に駆動されるドリブンギヤを兼ねることで、全体として各軸５，３４，４３，４５をコンパクトに配置することができる。これにより、ＨＶの大きな課題であるコスト低減や、車両搭載性の向上、質量低減による燃費向上等の大きなメリットが得られる。

各軸５，４５，４３，３４の回転方向は、図２に矢印Ａ３からＡ６でそれぞれ示した方向である。つまり、フロントドライブシャフト４３は、中心軸線Ｃ５の下方において図２の右方向に回転し、カウンタシャフト３４は、中心軸線Ｃ６の下方において図２の左方向に回転する。言い換えると、フロントドライブシャフト４３の回転方向とカウンタシャフト３４の回転方向とが、それぞれの中心軸線よりも下方の領域で互いに離間する方向である。なお、図示の回転方向は、車両の前進時のものである。また、本実施形態の説明における上下方向とは、特にことわりのない限り、車両に搭載された状態における上下方向（鉛直方向）を意味している。

本実施形態の動力伝達装置１００では、トランスアクスルケース４内の下部に溜まった潤滑油は、ファイナルリングギヤ３９で掻き揚げられて（矢印Ｙ２参照）トランスアクスルケース４内の上部に設けられたオイルキャッチタンク３２に送られる。オイルキャッチタンク３２からは、トランスアクスルケース４内の潤滑箇所（被潤滑部）や冷却箇所に向けて適宜の流量で潤滑油が滴下される。

上記のように構成されたハイブリッド車においては、車速およびアクセル開度などの条件に基づいて、前輪４４に伝達するべき要求トルクが算出され、その算出結果に基づいて、エンジン１、クラッチ１１、第１のモータジェネレータ６、第２のモータジェネレータ９が制御される。エンジン１から出力されるトルクを前輪に伝達する場合は、クラッチ１１が係合される。すると、クランクシャフト２の動力（言い換えればトルク）がインプットシャフト５を介してキャリヤ２１に伝達される。

キャリヤ２１に伝達されたトルクは、リングギヤ１９、環状部材２２、カウンタドライブギヤ２３、カウンタドリブンギヤ３５、カウンタシャフト３４、ファイナルドライブピニオンギヤ３６、デファレンシャル３７を介して前輪４４に伝達され、駆動力が発生する。また、エンジン１のトルクをキャリヤ２１に伝達する際に、第１のモータジェネレータ６を発電機として機能させ、発生した電力を蓄電装置（図示せず）に充電することもできる。

さらに、第２のモータジェネレータ９を電動機として駆動させ、その動力を動力合成機構７に伝達することができる。第２のモータジェネレータ９の動力がＭＧシャフト４５を介してギヤ４６に伝達されると、ギヤ４６の回転速度が減速されて環状部材２２に伝達される。すなわち、第２のモータジェネレータ９のトルクが増幅されて動力合成機構７に伝達される。このようにして、エンジン１の動力および第２のモータジェネレータ９の動力が動力合成機構７に入力されて合成され、合成された動力が前輪４４に伝達される。つまり、動力合成機構７は、エンジン１の動力、あるいは、第２のモータジェネレータ９の動力のうち少なくともいずれか一方を前輪４４に伝達する。

本実施形態では、カウンタドライブギヤ２３は、ギヤ４６およびカウンタドリブンギヤ３５のそれぞれと噛合っている。動力の伝達時には、ギヤ４６およびカウンタドリブンギヤ３５のそれぞれから噛合い強制力が作用するため、カウンタドライブギヤ２３に生じる変位（ミスアライメント）が大きなものとなる可能性がある。特に、変速機構８により第２のモータジェネレータ９のトルクが増幅されてカウンタドライブギヤ２３に伝達されるため、第２のモータジェネレータ９の力行時には、カウンタドライブギヤ２３に大きな噛合い強制力が作用しやすい。

噛合い強制力によりカウンタドライブギヤ２３に生じるミスアライメントを低減するためには、カウンタドライブギヤ２３の軸方向の両側においてインプットシャフト５を軸受で支持することが望ましい。しかしながら、カウンタドライブギヤ２３の軸方向の両側に軸受を配置すると、トランスアクスルの全長が大きなものとなるなど、動力伝達装置１００の大型化を招く虞がある。

本実施形態の動力伝達装置１００では、以下に図３を参照して説明するように、インプットシャフト５を回転可能に支持する軸受（インプットシャフト軸受５０，５１）がカウンタドライブギヤ２３の軸方向の両側にそれぞれ設けられている。インプットシャフト５を支持するインプットシャフト軸受５０，５１のうち、エンジン１側を支持するインプットシャフト第二軸受５１は、中空シャフト１７の内周部で支持されている。径方向における中空シャフト１７の内周部とインプットシャフト５との間のスペースにインプットシャフト第二軸受５１が配置されることにより、インプットシャフト５を含むトランスアクスルの全長の増加を抑制しつつ、カウンタドライブギヤ２３の軸方向の両側を軸受で支持することが可能となる。

また、インプットシャフト第二軸受５１は、軸方向において、中空シャフト１７を支持する中空シャフト軸受５２，５３の間の領域（図３の符号Ｒ参照）の中央部に配置されている。これにより、中空シャフト軸受５２，５３にラジアル荷重（径方向荷重）を均等に配分することができる。

図３は、本実施形態に係る動力伝達装置１００におけるインプットシャフト５付近の断面図である。

図３に示すように、中空シャフト１７は、インプットシャフト５の径方向外方にインプットシャフト５と同軸上に配置されている。中空シャフト１７の外周部には、第１のモータジェネレータ６のロータ１４が連結されている。中空シャフト１７は、軸方向の互いに異なる位置に配置された複数の中空シャフト軸受５２，５３によって回転可能に支持されている。本実施形態の中空シャフト軸受５２，５３は、深溝玉軸受で構成されている。中空シャフト第一軸受５２は、中空シャフト１７におけるロータ１４との連結部よりも軸方向においてエンジン１側と反対側に配置されている。中空シャフト第一軸受５２は、中空シャフト１７の外周部と、ケースカバー７８との間に設けられている。言い換えると、中空シャフト１７におけるロータ１４との連結部よりもエンジン１側と反対側の部分が、中空シャフト第一軸受５２、および、ケースカバー７８を介してトランスアクスルケース４によって支持されている。

一方、中空シャフト第二軸受５３は、中空シャフト１７におけるロータ１４との連結部よりも軸方向におけるエンジン１側に配置されている。中空シャフト第二軸受５３は、中空シャフト１７の外周部と、隔壁７７との間に設けられている。言い換えると、中空シャフト１７におけるロータ１４との連結部よりもエンジン１側の部分が、中空シャフト第二軸受５３、および、隔壁７７を介してトランスアクスルケース４によって支持されている。

カウンタドライブギヤ２３は、遊星歯車機構７Ａを介してインプットシャフト５との間で動力を伝達する。また、カウンタドライブギヤ２３は、ＭＧシャフト４５のギヤ４６と噛合っており、ギヤ４６（ＭＧシャフト４５）との間で動力を伝達する。更に、カウンタドライブギヤ２３は、カウンタドリブンギヤ３５と噛合っており、カウンタドリブンギヤ３５に動力を伝達する。言い換えると、カウンタドライブギヤ２３は、インプットシャフト５の動力、あるいは、ＭＧシャフト４５の動力のうち少なくともいずれか一方をカウンタドリブンギヤ３５に伝達する。

カウンタドライブギヤ２３は、インプットシャフト５における中空シャフト１７よりもエンジン１側と反対側に設けられている。カウンタドライブギヤ２３は、円すいころ軸受（テーパドローラベアリング）５５を介してインプットシャフト５により回転可能に支持されている。円すいころ軸受５５は、２つのころ５５ｃの列を有する複列円すいころ軸受である。円すいころ軸受５５の外輪５５ｂは、カウンタドライブギヤ２３の内周部に圧入されている。円すいころ軸受５５の内輪５５ａは、インプットシャフト５の外周部に圧入され、ロックナット５６により軸方向の移動が規制されている。ロックナット５６の締め付けにより円すいころ軸受５５の予圧が調整される。

インプットシャフト５の外周部と、隔壁７７との間には、オイルシール５４が設けられている。オイルシール５４により、トランスアクスルケース４内の潤滑油がエンジン１側へ流出することが抑制される。

インプットシャフト５において、カウンタドライブギヤ２３の軸方向の両側は、インプットシャフト軸受（入力軸支持軸受）５０，５１によりそれぞれ支持されている。インプットシャフト第一軸受５０は、カウンタドライブギヤ２３よりもエンジン１側と反対側に配置されている。インプットシャフト第一軸受５０は、インプットシャフト５の外周部と、隔壁７９との間に設けられている。言い換えると、インプットシャフト５におけるカウンタドライブギヤ２３よりもエンジン１側と反対側の部分は、インプットシャフト第一軸受５０、および、隔壁７９を介してトランスアクスルケース４によって支持されている。

インプットシャフト第二軸受５１は、カウンタドライブギヤ２３よりもエンジン１側に配置されている。インプットシャフト第二軸受５１は、円筒ころ軸受（ローラベアリング）であり、中空シャフト１７の内周部と、インプットシャフト５の外周部との間に設けられている。言い換えると、インプットシャフト第二軸受５１は、中空シャフト１７の内周部に支持されている。インプットシャフト第二軸受５１の外輪５１ａは、中空シャフト１７の内周部に圧入されている。インプットシャフト第二軸受５１のころ５１ｂは、インプットシャフト５の外周部と外輪５１ａとの間に配置されている。言い換えると、インプットシャフト５の外周部が、インプットシャフト第二軸受５１の内輪として機能する。ころ５１ｂは、インプットシャフト５の周方向に所定の間隔で配置されており、インプットシャフト５の外周部に沿って転動する。

インプットシャフト第二軸受５１は、軸方向において、中空シャフト第一軸受５２と中空シャフト第二軸受５３との間の領域Ｒに配置されている。以下においては、各軸受５１，５２，５３の軸方向の位置を、転動体（ころ軸受におけるころ、玉軸受における玉）の軸方向の中心位置で示す場合について説明する。領域Ｒにおけるエンジン１側と反対側の境界Ｂ１は、中空シャフト第一軸受５２の転動体（玉）の軸方向の中心位置である。一方、領域Ｒにおけるエンジン１側の境界Ｂ２は、中空シャフト第二軸受５３の転動体の軸方向の中心位置である。インプットシャフト第二軸受５１は、ころ５１ｂにおける軸方向の中心が、領域Ｒに位置するように配置される。本実施形態のインプットシャフト第二軸受５１は、ころ５１ｂにおける軸方向の中心が、領域Ｒの中央部に位置するように配置されている。

インプットシャフト第二軸受５１が、中空シャフト１７の内周部に配置されることで、インプットシャフト５の全長の増加を抑制しつつ、カウンタドライブギヤ２３の軸方向の両側においてインプットシャフト５を軸受で支持することが可能となる。すなわち、動力伝達装置１００の大型化を抑制しつつ、カウンタドライブギヤ２３の軸方向の両側を軸受で支持することができる。カウンタドライブギヤ２３をインプットシャフト５を介して両持ち支持化することで、カウンタドライブギヤ２３における噛合い強制力による変位（ミスアライメント）を低減することができ、騒音や振動を抑制できる。

また、本実施形態の構成によれば、インプットシャフト５、遊星歯車機構７Ａ、円すいころ軸受５５、およびカウンタドライブギヤ２３を予め組付けて構成部品化すること（サブＡｓｓｙ化）が可能となり、動力伝達装置１００のメインラインでの組付け工程を削減できると共に、円すいころ軸受５５の予圧管理を単独で行うことが可能となる。

インプットシャフト第二軸受５１が、軸方向において、中空シャフト第一軸受５２の設置位置と中空シャフト第二軸受５３の設置位置との間の領域Ｒに配置されていることで、インプットシャフト第二軸受５１から中空シャフト１７に作用するラジアル荷重は、中空シャフト第一軸受５２と中空シャフト第二軸受５３とに分散される。本実施形態では、特に、インプットシャフト第二軸受５１が、軸方向において、上記領域Ｒの中央部に配置されている。これにより、中空シャフト軸受５２，５３にラジアル荷重を均等に配分することができる。よって、中空シャフト軸受５２，５３の共通化、および小型化が可能となる。

また、符号Ｓで示すように、インプットシャフト５と、遊星歯車機構７Ａとは、スプラインで結合されている。ロックナット５６の径方向内方の位置において、インプットシャフト５と遊星歯車機構７Ａのキャリヤ２１とがスプライン嵌合される。よって、遊星歯車機構７Ａとインプットシャフト５との組み付けを行う前に、ロックナット５６による円すいころ軸受５５の予圧管理を完了させることができる。円すいころ軸受５５の予圧管理を、インプットシャフト５とカウンタドライブギヤ２３とが組付いた状態において単品で保証可能な構成とすることができ、メインラインでの組付け工程を削減することが可能となる。

また、カウンタドライブギヤ２３と遊星歯車機構７Ａとが一体化されている構成ではギヤ間ガタが無くなるが、本実施形態では、スプラインが設けられることでインプットシャフト５と遊星歯車機構７Ａとの間にガタを確保することができる。よって、各ギヤ（２３，３５，４６）間でスムーズな噛合いとすることができる。

（第２実施形態）
図４を参照して第２実施形態について説明する。第２実施形態については、上記第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。

上記第１実施形態では、インプットシャフト第二軸受５１は、中空シャフト第一軸受５２と中空シャフト第二軸受５３との中央部に配置されていた。本実施形態では、これに代えて、インプットシャフト第二軸受（図４の符号１５１参照）の軸方向における設置範囲と、中空シャフト第二軸受５３の軸方向における設置範囲とが重なる位置にインプットシャフト第二軸受１５１が配置される。これにより、インプットシャフト５の支持スパンを拡大し、インプットシャフト５の偏心量を低減することができる。

図４は、本実施形態に係る動力伝達装置１００におけるインプットシャフト５付近の断面図である。

図４に示すように、本実施形態では、インプットシャフト第二軸受１５１の軸方向における設置範囲が、中空シャフト第二軸受５３の軸方向における設置範囲と重なっている。軸方向における二つの中空シャフト軸受５２，５３の間の領域Ｒのうち、エンジン１に近い側（インプットシャフト第一軸受５０から遠い側）の端部にインプットシャフト第二軸受１５１が配置されている。インプットシャフト第二軸受１５１は、例えば、ころ１５１ｂの軸方向の中心が、領域Ｒにおけるエンジン１側の境界Ｂ２に位置するように配置されることができる。領域Ｒのうち、エンジン１側の端部にインプットシャフト第二軸受１５１が配置されることにより、インプットシャフト５の支持スパン（インプットシャフト第一軸受５０とインプットシャフト第二軸受１５１との間隔）を極力大きなものとすることができる。これにより、インプットシャフト５の偏心量を低減させることができる。上記第１実施形態の効果に加えて、インプットシャフト５の偏心量が低減することで、オイルシール５４におけるシール性能の向上が可能となる。

（第３実施形態）
図５を参照して、第３実施形態について説明する。第３実施形態については、上記各実施形態と異なる点についてのみ説明する。

本実施形態のインプットシャフト第二軸受（図５の符号２５１参照）は、インプットシャフト第二軸受２５１の軸方向における設置範囲と、中空シャフト第一軸受５２の軸方向における設置範囲とが重なる位置に配置される。これにより、以下に説明するように、インプットシャフト第一軸受５０を小型化することができる。

図５に示すように、本実施形態では、インプットシャフト第二軸受２５１の軸方向における設置範囲が、中空シャフト第一軸受５２の軸方向における設置範囲と重なっている。軸方向における二つの中空シャフト軸受５２，５３の間の領域Ｒのうち、エンジン１から遠い側（インプットシャフト第一軸受５０に近い側）の端部にインプットシャフト第二軸受２５１が配置されている。インプットシャフト第二軸受２５１は、例えば、ころ２５１ｂの軸方向の中心が、領域Ｒにおけるエンジン１側と反対側の境界Ｂ１に位置するように配置されることができる。

領域Ｒのうち、エンジン１側と反対側の端部にインプットシャフト第二軸受２５１が配置されることにより、インプットシャフト５の支持スパン（インプットシャフト第一軸受５０とインプットシャフト第二軸受２５１との間隔）が小さなものとなる。また、インプットシャフト第二軸受２５１が負担する荷重が大きなものとなる。これにより、インプットシャフト第一軸受５０が分担する荷重（ラジアル荷重）を低減させ、インプットシャフト第一軸受５０を小型化することができる。

インプットシャフト第一軸受５０の小型化により空いたスペースを、他の装置のために利用することができるようになる。例えば、インプットシャフト５の軸方向におけるエンジン１側と反対側（インプットシャフト第一軸受５０が設けられた側）にオイルポンプ（例えば、エンジン１の回転により駆動されて潤滑油を圧送するポンプ）が設けられる場合である。インプットシャフト第一軸受５０が小型化されることで空いたスペースを利用して、オイルポンプの容量を拡大することができる。動力伝達装置１００においてインプットシャフト５とＭＧシャフト４５とが別軸とされている場合、インプットシャフト５の軸方向の延長線上に第２のモータジェネレータ９（例えば、ステータ２５）が位置するなどにより、インプットシャフト５に設けられる各装置の設置スペースは制約を受けやすい。このため、インプットシャフト第一軸受５０の小型化が可能となる本実施形態が特に有効である。

本発明の動力伝達装置の第１実施形態に係る装置を示すスケルトン図である。 本発明の動力伝達装置の第１実施形態の軸配置を示す図である。 本発明の動力伝達装置の第１実施形態におけるインプットシャフト付近の断面図である。 本発明の動力伝達装置の第２実施形態におけるインプットシャフト付近の断面図である。 本発明の動力伝達装置の第３実施形態におけるインプットシャフト付近の断面図である。

符号の説明

１ エンジン
２ クランクシャフト
３ フライホイール
４ トランスアクスルケース
５ インプットシャフト
６ 第１のモータジェネレータ
７ 動力合成機構
７Ａ 遊星歯車機構
８ 変速機構
９ 第２のモータジェネレータ
１３ ステータ
１４ ロータ
１５ 鉄心
１６ コイル
１７ 中空シャフト
１８ サンギヤ
１９ リングギヤ
２０ ピニオンギヤ
２１ キャリヤ
２２ 環状部材
２３ カウンタドライブギヤ
２５ ステータ
２６ ロータ
２７ 鉄心
２８ コイル
３２ オイルキャッチタンク
３４ カウンタシャフト
３５ カウンタドリブンギヤ
３９ ファイナルリングギヤ
４３ フロントドライブシャフト
４４ 前輪
４５ ＭＧシャフト
４６ ギヤ
５０ インプットシャフト第一軸受
５１，１５１，２５１ インプットシャフト第二軸受
５２ 中空シャフト第一軸受
５３ 中空シャフト第二軸受
５４ オイルシール
５５ 円すいころ軸受
５６ ロックナット
７０ エンジン側ハウジング
７１ エクステンションハウジング
７２ エンドカバー
７７ 隔壁
７８ ケースカバー
１００ 動力伝達装置

Claims (4)

1. 車両の駆動源である所定の駆動源との間で動力を伝達する入力軸と、
   前記入力軸の径方向外方に前記入力軸と同軸上に配置され、かつ、第一の回転電機のロータが連結された第一回転電機軸と、
   前記入力軸と平行に配置され、かつ、前記駆動源である第二の回転電機のロータが連結された第二回転電機軸と、
   前記入力軸における前記第一回転電機軸よりも前記所定の駆動源側と反対側の位置に前記第二回転電機軸と噛合う状態で設けられ、前記入力軸の前記動力あるいは前記第二回転電機軸の前記動力のうち少なくともいずれか一方を前記車両の駆動軸に伝達する入力軸回転部材と、
   前記第二回転電機軸の回転を減速して前記入力軸回転部材に伝達する変速機構と、
   前記入力軸、および、前記第一回転電機軸を収容するケースとを備える動力伝達装置であって、
   前記第一回転電機軸は、前記入力軸との間で前記動力を伝達可能に設けられ、かつ、軸方向の互いに異なる位置に配置された複数の軸受を介して前記ケースによって回転可能に支持されており、
   前記入力軸における前記入力軸回転部材の前記軸方向の両側には、前記入力軸を回転可能に支持する軸受である入力軸支持軸受がそれぞれ設けられており、
   前記入力軸回転部材よりも前記所定の駆動源側に設けられた前記入力軸支持軸受は、前記第一回転電機軸の内周部に支持されており、かつ、前記軸方向において、前記第一回転電機軸を支持する前記軸受のうち、最も前記所定の駆動源側に位置する前記軸受と、最も前記所定の駆動源から遠い側に位置する前記軸受との間の領域に配置されている
   ことを特徴とする動力伝達装置。
2. 請求項１に記載の動力伝達装置において、
   前記所定の駆動源側に設けられた前記入力軸支持軸受は、前記軸方向において、前記領域の中央部に設けられている
   ことを特徴とする動力伝達装置。
3. 請求項１に記載の動力伝達装置において、
   前記所定の駆動源側に設けられた前記入力軸支持軸受は、前記軸方向において、前記領域における前記所定の駆動源側の端部に設けられている
   ことを特徴とする動力伝達装置。
4. 請求項１に記載の動力伝達装置において、
   前記所定の駆動源側に設けられた前記入力軸支持軸受は、前記軸方向において、前記領域における前記所定の駆動源側と反対側の端部に設けられている
   ことを特徴とする動力伝達装置。

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