JP2015066993A - ハイブリッド駆動装置 - Google Patents
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- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
- B60K6/48—Parallel type
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- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
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- B60K6/365—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
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- B60L15/2054—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed by controlling transmissions or clutches
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
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Abstract
【解決手段】ケース10は、周壁から回転電機MG1のコイルエンド部45よりも径方向内側まで延びる中間壁12を備え、中間支持部材20は、軸受支持部21とボス部22と径方向外側へ延びるフランジ部23を備え、ボス部22の外周面25が中間壁12の径方向内側端面13に当接し、フランジ部23は、中間壁12の回転電機側を径方向に延びると共に、当該フランジ部23の外周面24がコイルエンド部45よりも径方向内側に配置され、締結ボルト30は、回転電機側からフランジ部23及び中間壁12に挿入され、締結ボルト30の頭部31が径方向に見てコイルエンド部45と重複している車両用駆動装置。
【選択図】図2
Description
しかしながら、特許文献1の技術では、締結ボルトが、変速装置に対して径方向外側に配置されているため、締結ボルト及び締結ボルトを固定するボス部の分だけケースの外径が大きくなり、車両用駆動装置を小型化する上で制約となっていた。
また、締結ボルトが、軸方向に突出している回転電機のコイルエンド部と軸方向に見て重複する位置に配置されるため、締結部を配置するための軸方向の間隔を確保し難く、変速装置の配置に制約が生じたり、締結部を配置するために車両用駆動装置の軸方向の長さが長くなったりする問題があった。
前記回転電機は、前記回転軸と一体回転するロータに対して径方向外側に配置されたステータを備え、当該ステータは、ステータコアから軸方向に突出するコイルエンド部を備え、
前記ケースは、前記回転電機及び前記変速装置の外周を覆う周壁と、前記回転電機と前記変速装置との軸方向の間において前記周壁から前記コイルエンド部よりも径方向内側まで延びる中間壁と、を備え、
前記中間支持部材は、前記回転軸及び前記入力軸を回転可能に支持するための軸受が支持される軸受支持部と、筒状のボス部と、当該ボス部から径方向外側へ延びるフランジ部と、を備え、
前記ボス部の外周面が前記中間壁の径方向内側端面に当接し、
前記フランジ部は、前記中間壁に対して軸方向の前記回転電機側を径方向に延びると共に、当該フランジ部の外周面が前記コイルエンド部よりも径方向内側に配置され、
前記締結ボルトは、軸方向に前記回転電機側から前記フランジ部及び前記中間壁に挿入され、前記締結ボルトの頭部が径方向に見て前記コイルエンド部と重複する位置に配置されている点にある。
従って、車両用駆動装置の小型化を図りつつ、回転電機の回転軸及び変速装置の入力軸を支持する中間支持部材を、ケースに適切に固定することできる。
前記中間壁の径方向内側端面は、前記ボス部の軸方向端面の内の前記変速装置側を向く面である第一軸方向面よりも軸方向の前記変速装置側に突出している突出面部を有し、前記スラスト軸受は、前記第一軸方向面に対して軸方向に当接していると共に、前記突出面に対して径方向に当接していると好適である。
内燃機関に駆動連結される入力部材と、第二回転電機と、3つの回転要素を有する差動歯車装置と、を更に備え、
前記入力部材と、前記第二回転電機と、前記第一回転電機の前記回転軸及び前記変速装置の前記入力軸と、が前記差動歯車装置の互いに異なる回転要素に連結され、
軸方向に、前記変速装置側から、前記中間壁及び前記中間支持部材、前記第一回転電機、前記差動歯車装置、前記第二回転電機の順に配置されていると好適である。
車両用駆動装置1は、少なくとも、変速装置TMと、第一回転電機MG1と、第一回転電機MG1及び変速装置TMを収容するケース10と、を備えている。変速装置TMと第一回転電機MG1は軸方向に並べて配置されていると共に、第一回転電機MG1の第一回転軸41は、変速装置TMの変速入力軸50に連結されている。
車両用駆動装置1は、図2に示すように、第一回転電機MG1と変速装置TMとの軸方向の間に配置され、第一回転軸41及び変速入力軸50を回転可能に支持する中間支持部材20と、中間支持部材20をケース10に固定する締結ボルト30と、を備えている。
中間支持部材20は、第一回転軸41及び変速入力軸50を回転可能に支持するための第一軸受35が支持される軸受支持部21と、筒状の支持部材ボス部22と、当該支持部材ボス部22から径方向外側へ延びるフランジ部23と、を備えている。そして、支持部材ボス部22の外周面25が、中間壁12の径方向内側端面13に当接している。また、フランジ部23は、中間壁12に対して軸方向の第一回転電機MG1側(軸第二方向X2側)を径方向に延びると共に、当該フランジ部23の外周面24が第一コイルエンド部45よりも径方向内側に配置されている。
締結ボルト30は、軸方向に第一回転電機MG1側(軸第二方向X2側)からフランジ部23及び中間壁12に挿入され、締結ボルト30の頭部31が径方向に見て第一コイルエンド部45と重複する位置に配置されている。
なお、第一回転電機MG1が、本発明における「回転電機」に相当し、第一回転軸41が、本発明における「回転軸」に相当し、変速入力軸50が、本発明における「入力軸」に相当し、支持部材ボス部22が、本発明における「ボス部」に相当し、第一コイルエンド部45が、本発明における「コイルエンド部」に相当する。
以下、本実施形態に係る車両用駆動装置1について、詳細に説明する。
本実施形態では、図1に示すように、車両用駆動装置1は、変速装置TM、第一回転電機MG1、及びケース10に加えて、内燃機関ENGに駆動連結される入力部材としての機関入力軸65、第二回転電機MG2、及び3つの回転要素を有する差動歯車装置PGを更に備えている。機関入力軸65と、第二回転電機MG2の第二回転軸66と、第一回転電機MG1の第一回転軸41及び変速装置TMの変速入力軸50と、が差動歯車装置PGの互いに異なる回転要素に連結されている。そして、軸方向に、変速装置TM側(軸第一方向X1側)から、第一回転電機MG1、差動歯車装置PG、第二回転電機MG2の順に、同軸上に配置されている。なお、中間壁12及び中間支持部材20は、第一回転電機MG1と変速装置TMとの軸方向の間に配置されている(図2参照)。
内燃機関ENGは、燃料の燃焼により駆動される熱機関であり、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの公知の各種内燃機関を用いることができる。本例では、内燃機関ENGのクランクシャフト等の内燃機関出力軸Eoが、機関入力軸65に駆動連結されている。
第一回転電機MG1は、車両用駆動装置1を収容するケース10に固定されたステータSt1と、当該ステータSt1の径方向内側に、回転可能に支持された第一回転軸41と一体回転するロータRo1と、を有している。第一回転軸41は、変速装置TMの変速入力軸50及び遊星歯車機構PGのリングギヤRGと一体回転するように駆動連結されている。
第一回転電機MG1は、直流交流変換を行うインバータを介して蓄電装置としてのバッテリに電気的に接続されている。そして、第一回転電機MG1は、電力の供給を受けて動力を発生するモータ(電動機)としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ(発電機)としての機能と、を果たすことが可能とされている。
第二回転電機MG2は、ケース10に固定されたステータSt2と、当該ステータSt2の径方向内側に、回転可能に支持された第二回転軸66と一体回転するロータRo2と、を有している。第二回転軸66は、遊星歯車機構PGのサンギヤSGと一体回転するように駆動連結されている。
第二回転電機MG2は、直流交流変換を行うインバータを介して蓄電装置としてのバッテリに電気的に接続されている。そして、第二回転電機MG2は、電力の供給を受けて動力を発生するモータ(電動機)としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ(発電機)としての機能と、を果たすことが可能とされている。
差動歯車装置PGは、シングルピニオン型の遊星歯車機構PGとされている。すなわち、遊星歯車機構PGは、複数対のピニオンギヤPを支持するキャリヤCAと、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合うサンギヤSGと、リングギヤRGとの3つの回転要素として有している。そして、キャリヤCAは、機関入力軸65と一体回転するように連結されている。サンギヤSGは、第二回転電機MG2の第二回転軸66と一体回転するように連結されている。リングギヤRGは、変速入力軸50及び第一回転電機MG1の第一回転軸41と一体回転するように連結されている。
変速装置TMは、駆動力源側に駆動連結される変速入力軸50と、車輪Wに駆動連結される変速出力軸51と、複数の係合装置C1、C2、・・・を備えている。そして、複数の係合装置C1、C2、・・・の係合又は解放に応じて複数の変速段が形成され、各変速段の変速比で変速入力軸50の回転を変速すると共にトルクを変換して変速出力軸51に伝達する。変速入力軸50は、第一回転電機MG1の第一回転軸41及び遊星歯車機構PGのリングギヤRGと一体回転するように連結されている。変速入力軸50から変速段を介して変速出力軸51に伝達されたトルクは、出力用差動歯車装置DFを介して左右二つの車軸に分配されて伝達され、各車軸に駆動連結された車輪Wに伝達される。
次に、本実施形態に係る車両用駆動装置1の詳細構成について説明する。
車両用駆動装置1を構成する変速装置TM、第一回転電機MG1、第二回転電機MG2、及び遊星歯車機構PGなどは、ケース10内に収容されている。
ケース10は、変速装置TM、第一回転電機MG1、第二回転電機MG2、及び遊星歯車機構PGなどの外周を覆う周壁11を備えている。周壁11は、軸方向に延びる筒状に形成されている。
また、ケース10は、図2に示すように、第一回転電機MG1と変速装置TMとの軸方向の間において、周壁11から第一コイルエンド部45よりも径方向内側まで延びる中間壁12を備えている。
第一回転電機MG1は、第一回転軸41と一体回転するロータRo1に対して径方向外側に配置されたステータSt1を備えている。
図2に示すように、第一回転電機MG1のステータSt1は、円環板状の電磁鋼板を軸方向に複数枚積層して構成され、周壁11に固定されるステータコア43と、当該ステータコア43に巻装されるコイルと、を備えている。
ステータSt1は、ステータコア43から軸方向に突出したコイルエンド部45、46を備えている。第一コイルエンド部45は、ステータコア43の軸方向端面から軸第一方向X1に突出しており、第二コイルエンド部46は、ステータコア43の軸方向端面から軸第二方向X2に突出している(図1参照)。なお、第一コイルエンド部45が、本発明における「コイルエンド部」に相当する。
軸突出部42は円筒状に形成され、軸突出部42の外周面に、円筒状の第一軸受35の内周面が嵌合し、第一軸受35の外周面が、中間支持部材20の軸受支持部21の内周面に嵌合している。
ケース10は、図2に示すように、第一回転電機MG1と変速装置TMとの軸方向の間において、周壁11から第一コイルエンド部45よりも径方向内側まで延びる中間壁12を備えている。中間壁12は、概略的に、径方向及び周方向に延在する円環状の部材とされている。中間壁12は、周壁11と一体形成されている。
中間壁ボス部16は、径方向延在部15よりも軸第二方向X2側に延び、中間壁ボス部16の軸第二方向X2側の端面とステータコア43の軸第一方向X1側の端面の軸方向位置が近接するように配置されている。
よって、中間壁ボス部16は、第一コイルエンド部45よりも僅かに径方向内側の径方向位置とロータコア47の中間部の径方向位置との間に配置されており、第一コイルエンド部45よりも径方向内側に配置されている。このように、中間壁12は、中間壁ボス部16の分だけ、第一コイルエンド部45よりも径方向内側に延びている。
中間壁ボス部16には、雌ねじが形成された軸方向に延びるボルト挿入孔19が設けられており、締結ボルト30が螺合される。ボルト挿入孔19は、周方向の異なる位置に複数設けられている。
油路形成部17は、径方向に延びると共に、内部に中間壁油路18を形成するため軸方向にも延びている。中間壁12は、周方向の異なる位置で径方向に延びる複数の油路形成部17を備えている。中間壁油路18は、径方向に延び、中間壁12の径方向内側端面13に開口しており、径方向内側端面13に当接する中間支持部材20内に形成された支持部材油路27に接続される。なお、図2には、油路形成部17及び中間壁油路18の1つが示されている。
中間支持部材20は、第一回転軸41及び変速入力軸50を回転可能に支持するための第一軸受35が支持される軸受支持部21と、筒状の支持部材ボス部22と、当該支持部材ボス部22から径方向外側へ延びるフランジ部23と、を備えている。
支持部材ボス部22は、円筒状に形成されている。支持部材ボス部22は、中間壁ボス部16の径方向内側であって、中間壁ボス部16と径方向に見て重複する位置に配置されている。支持部材ボス部22の外周面25は、中間壁12の径方向内側端面13(中間壁ボス部16の内周面13)に当接している。
支持部材ボス部22は、中間壁ボス部16の内周面13の径方向位置から変速入力軸50の外周面の径方向位置まで、径方向に延びている。
軸受支持部21は、支持部材ボス部22から軸第二方向X2に突出している、円筒状の部材である。軸受支持部21は、第一コイルエンド部45よりも径方向内側であって、第一コイルエンド部45と径方向に見て重複する位置に配置されている。軸受支持部21の内周面は、第一軸受35の外周面に嵌合している。また、第一軸受35の軸第一方向X1側の端面は、支持部材ボス部22の軸第二方向X2側を向く面に当接している。
フランジ部23は、中間壁12に対して軸方向の第一回転電機MG1側(軸第二方向X2側)を径方向に延びると共に、当該フランジ部23の外周面24が第一コイルエンド部45よりも径方向内側に配置されている。
フランジ部23は、支持部材ボス部22の径方向外側端部から軸第二方向X2に延びた後、支持部材ボス部22よりも径方向外側に延びる円環板状の部材とされている。フランジ部23(円環板状部)の軸第一方向X1側を向く面は、中間壁ボス部16の軸第二方向X2側の端面に当接している。フランジ部23は、第一コイルエンド部45よりも径方向内側であって、第一コイルエンド部45と径方向に見て重複する位置に配置されている。
フランジ部23には締結ボルトが挿入される、軸方向に延びるボルト貫通孔28が形成されている。ボルト貫通孔28は、中間壁12に形成されたボルト挿入孔19に対応して、周方向の互いに異なる位置に複数設けられている。
締結ボルト30は、軸方向に第一回転電機MG1側(軸第二方向X2側)からフランジ部23のボルト貫通孔28及び中間壁12のボルト挿入孔19に挿入され螺合されて、フランジ部23を中間壁12に固定している。
中間支持部材20には、油圧制御装置から供給された作動油を供給するための油路(以下、支持部材油路27と称す)が内部に形成されている。支持部材油路27は、中間壁ボス部16内を径方向に延び、支持部材ボス部22の外周面25に開口しており、外周面25に当接する中間壁12内に形成された中間壁油路18に接続される。支持部材油路27は、周方向の異なる位置に複数形成されている。支持部材油路27は、後述する軸方向突出部29にも形成されている。
中間支持部材20は、支持部材ボス部22の径方向内側端部から軸第一方向X1に延びる円筒状の軸方向突出部29を備えている。
軸方向突出部29は、変速入力軸50の外周面と変速装置TMの本体部の内周面との間に形成された円筒状の空間に、軸第二方向X2側から挿入されている。
変速入力軸50の外周面に対して径方向外側に間隔を空けて、変速装置TMの本体部が配置されている。
軸方向突出部29の内部には、軸方向に延びる支持部材油路27が形成されている。軸方向突出部29には、支持部材油路27から外周面に開口する貫通孔が形成されており、作動油が各クラッチに供給される。軸方向突出部29及び支持部材ボス部22には、支持部材油路27から内周面に開口する貫通孔も形成されており、作動油は変速入力軸50内に形成された油路に供給され、変速入力軸50の油路を介して、変速装置TMの他のクラッチ及びブレーキや、第一回転電機MG1などの車両用駆動装置1の各部に供給される。
支持部材ボス部22と変速装置TMの回転部材52との軸方向の間にスラスト軸受37が設けられている。
スラスト軸受37は、軸第二方向X2側で支持部材ボス部22の第一軸方向X1側を向く面である第一軸方向面26に対して軸方向に当接していると共に、軸第一方向X1側で回転部材52に対して軸方向に当接している。支持部材ボス部22の第一軸方向X1側を向く第一軸方向面26は、スラスト軸受37を介して変速装置TMの回転部材52を軸方向に支持している。
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。なお、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
10 :ケース
11 :周壁
12 :中間壁
13 :中間壁の径方向内側端面
14 :突出面部
15 :中間壁の径方向延在部
16 :中間壁ボス部
17 :中間壁の油路形成部
18 :中間壁油路
19 :ボルト挿入孔
20 :中間支持部材
21 :中間支持部材の軸受支持部
22 :支持部材ボス部(ボス部)
23 :中間支持部材のフランジ部
24 :フランジ部の外周面
25 :支持部材ボス部の外周面
26 :支持部材ボス部の第一軸方向面
27 :支持部材油路
28 :フランジ部のボルト貫通孔
29 :中間支持部材の軸方向突出部
30 :締結ボルト
31 :締結ボルトの頭部
35 :第一軸受(軸受)
37 :スラスト軸受
41 :第一回転軸(回転軸)
42 :第一回転軸の軸突出部
45 :第一コイルエンド部(コイルエンド部)
50 :変速入力軸
51 :変速出力軸
52 :変速装置の回転部材
65 :機関入力軸(入力部材)
ENG :内燃機関
MG1 :第一回転電機(回転電機)
MG2 :第二回転電機
P1 :第一遊星歯車機構
P2 :第二遊星歯車機構
PG :差動歯車装置(遊星歯車機構)
TM :変速装置
X1 :軸第一方向
X2 :軸第二方向
しかしながら、特許文献1の技術では、締結ボルトが、変速装置に対して径方向外側に配置されているため、締結ボルト及び締結ボルトを固定するボス部の分だけケースの外径が大きくなり、ハイブリッド駆動装置を小型化する上で制約となっていた。
また、締結ボルトが、軸方向に突出している回転電機のコイルエンド部と軸方向に見て重複する位置に配置されるため、締結部を配置するための軸方向の間隔を確保し難く、変速装置の配置に制約が生じたり、締結部を配置するためにハイブリッド駆動装置の軸方向の長さが長くなったりする問題があった。
前記回転電機は、前記回転軸と一体回転するロータに対して径方向外側に配置されたステータを備え、当該ステータは、ステータコアから軸方向に突出するコイルエンド部を備え、
前記ケースは、前記回転電機及び前記変速装置の外周を覆う周壁と、前記回転電機と前記変速装置との軸方向の間において前記周壁から前記コイルエンド部よりも径方向内側まで延びる中間壁と、を備え、
前記中間支持部材は、前記回転軸及び前記入力軸を回転可能に支持するための軸受が支持される軸受支持部と、筒状のボス部と、当該ボス部から径方向外側へ延びるフランジ部と、を備え、
前記ボス部の外周面が前記中間壁の径方向内側端面に当接し、
前記フランジ部は、前記中間壁に対して軸方向の前記回転電機側を径方向に延びると共に、当該フランジ部の外周面が前記コイルエンド部よりも径方向内側に配置され、
前記締結ボルトは、軸方向に前記回転電機側から前記フランジ部及び前記中間壁に挿入され、前記締結ボルトの頭部が径方向に見て前記コイルエンド部と重複する位置に配置されている点にある。
従って、ハイブリッド駆動装置の小型化を図りつつ、回転電機の回転軸及び変速装置の入力軸を支持する中間支持部材を、ケースに適切に固定することできる。
前記中間壁の径方向内側端面は、前記ボス部の軸方向端面の内の前記変速装置側を向く面である第一軸方向面よりも軸方向の前記変速装置側に突出している突出面部を有し、前記スラスト軸受は、前記第一軸方向面に対して軸方向に当接していると共に、前記突出面に対して径方向に当接していると好適である。
前記中間支持部材は、前記ボス部の内部を径方向に延び、前記ボス部の外周面に開口し、前記中間壁油路に接続される支持部材油路を備え、
油圧制御制御装置から供給された作動油が、前記中間壁油路及び前記支持部材油路を介して、前記変速装置又は前記回転電機に供給されると好適である。
第二回転電機と、3つの回転要素を有する差動歯車装置と、を更に備え、
前記入力部材と、前記第二回転電機と、前記第一回転電機の前記回転軸及び前記変速装置の前記入力軸と、が前記差動歯車装置の互いに異なる回転要素に連結され、
軸方向に、前記変速装置側から、前記中間壁及び前記中間支持部材、前記第一回転電機、前記差動歯車装置、前記第二回転電機の順に配置されていると好適である。
ハイブリッド駆動装置1は、少なくとも、変速装置TMと、第一回転電機MG1と、第一回転電機MG1及び変速装置TMを収容するケース10と、を備えている。変速装置TMと第一回転電機MG1は軸方向に並べて配置されていると共に、第一回転電機MG1の第一回転軸41は、変速装置TMの変速入力軸50に連結されている。
ハイブリッド駆動装置1は、図2に示すように、第一回転電機MG1と変速装置TMとの軸方向の間に配置され、第一回転軸41及び変速入力軸50を回転可能に支持する中間支持部材20と、中間支持部材20をケース10に固定する締結ボルト30と、を備えている。
中間支持部材20は、第一回転軸41及び変速入力軸50を回転可能に支持するための第一軸受35が支持される軸受支持部21と、筒状の支持部材ボス部22と、当該支持部材ボス部22から径方向外側へ延びるフランジ部23と、を備えている。そして、支持部材ボス部22の外周面25が、中間壁12の径方向内側端面13に当接している。また、フランジ部23は、中間壁12に対して軸方向の第一回転電機MG1側(軸第二方向X2側)を径方向に延びると共に、当該フランジ部23の外周面24が第一コイルエンド部45よりも径方向内側に配置されている。
締結ボルト30は、軸方向に第一回転電機MG1側(軸第二方向X2側)からフランジ部23及び中間壁12に挿入され、締結ボルト30の頭部31が径方向に見て第一コイルエンド部45と重複する位置に配置されている。
なお、第一回転電機MG1が、本発明における「回転電機」に相当し、第一回転軸41が、本発明における「回転軸」に相当し、変速入力軸50が、本発明における「入力軸」に相当し、支持部材ボス部22が、本発明における「ボス部」に相当し、第一コイルエンド部45が、本発明における「コイルエンド部」に相当する。
以下、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置1について、詳細に説明する。
本実施形態では、図1に示すように、ハイブリッド駆動装置1は、変速装置TM、第一回転電機MG1、及びケース10に加えて、内燃機関ENGに駆動連結される入力部材としての機関入力軸65、第二回転電機MG2、及び3つの回転要素を有する差動歯車装置PGを更に備えている。機関入力軸65と、第二回転電機MG2の第二回転軸66と、第一回転電機MG1の第一回転軸41及び変速装置TMの変速入力軸50と、が差動歯車装置PGの互いに異なる回転要素に連結されている。そして、軸方向に、変速装置TM側(軸第一方向X1側)から、第一回転電機MG1、差動歯車装置PG、第二回転電機MG2の順に、同軸上に配置されている。なお、中間壁12及び中間支持部材20は、第一回転電機MG1と変速装置TMとの軸方向の間に配置されている(図2参照)。
内燃機関ENGは、燃料の燃焼により駆動される熱機関であり、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの公知の各種内燃機関を用いることができる。本例では、内燃機関ENGのクランクシャフト等の内燃機関出力軸Eoが、機関入力軸65に駆動連結されている。
第一回転電機MG1は、ハイブリッド駆動装置1を収容するケース10に固定されたステータSt1と、当該ステータSt1の径方向内側に、回転可能に支持された第一回転軸41と一体回転するロータRo1と、を有している。第一回転軸41は、変速装置TMの変速入力軸50及び遊星歯車機構PGのリングギヤRGと一体回転するように駆動連結されている。
第一回転電機MG1は、直流交流変換を行うインバータを介して蓄電装置としてのバッテリに電気的に接続されている。そして、第一回転電機MG1は、電力の供給を受けて動力を発生するモータ(電動機)としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ(発電機)としての機能と、を果たすことが可能とされている。
第二回転電機MG2は、ケース10に固定されたステータSt2と、当該ステータSt2の径方向内側に、回転可能に支持された第二回転軸66と一体回転するロータRo2と、を有している。第二回転軸66は、遊星歯車機構PGのサンギヤSGと一体回転するように駆動連結されている。
第二回転電機MG2は、直流交流変換を行うインバータを介して蓄電装置としてのバッテリに電気的に接続されている。そして、第二回転電機MG2は、電力の供給を受けて動力を発生するモータ(電動機)としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ(発電機)としての機能と、を果たすことが可能とされている。
差動歯車装置PGは、シングルピニオン型の遊星歯車機構PGとされている。すなわち、遊星歯車機構PGは、複数対のピニオンギヤPを支持するキャリヤCAと、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合うサンギヤSGと、リングギヤRGとの3つの回転要素として有している。そして、キャリヤCAは、機関入力軸65と一体回転するように連結されている。サンギヤSGは、第二回転電機MG2の第二回転軸66と一体回転するように連結されている。リングギヤRGは、変速入力軸50及び第一回転電機MG1の第一回転軸41と一体回転するように連結されている。
変速装置TMは、駆動力源側に駆動連結される変速入力軸50と、車輪Wに駆動連結される変速出力軸51と、複数の係合装置C1、C2、・・・を備えている。そして、複数の係合装置C1、C2、・・・の係合又は解放に応じて複数の変速段が形成され、各変速段の変速比で変速入力軸50の回転を変速すると共にトルクを変換して変速出力軸51に伝達する。変速入力軸50は、第一回転電機MG1の第一回転軸41及び遊星歯車機構PGのリングギヤRGと一体回転するように連結されている。変速入力軸50から変速段を介して変速出力軸51に伝達されたトルクは、出力用差動歯車装置DFを介して左右二つの車軸に分配されて伝達され、各車軸に駆動連結された車輪Wに伝達される。
次に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置1の詳細構成について説明する。
ハイブリッド駆動装置1を構成する変速装置TM、第一回転電機MG1、第二回転電機MG2、及び遊星歯車機構PGなどは、ケース10内に収容されている。
ケース10は、変速装置TM、第一回転電機MG1、第二回転電機MG2、及び遊星歯車機構PGなどの外周を覆う周壁11を備えている。周壁11は、軸方向に延びる筒状に形成されている。
また、ケース10は、図2に示すように、第一回転電機MG1と変速装置TMとの軸方向の間において、周壁11から第一コイルエンド部45よりも径方向内側まで延びる中間壁12を備えている。
第一回転電機MG1は、第一回転軸41と一体回転するロータRo1に対して径方向外側に配置されたステータSt1を備えている。
図2に示すように、第一回転電機MG1のステータSt1は、円環板状の電磁鋼板を軸方向に複数枚積層して構成され、周壁11に固定されるステータコア43と、当該ステータコア43に巻装されるコイルと、を備えている。
ステータSt1は、ステータコア43から軸方向に突出したコイルエンド部45、46を備えている。第一コイルエンド部45は、ステータコア43の軸方向端面から軸第一方向X1に突出しており、第二コイルエンド部46は、ステータコア43の軸方向端面から軸第二方向X2に突出している(図1参照)。なお、第一コイルエンド部45が、本発明における「コイルエンド部」に相当する。
軸突出部42は円筒状に形成され、軸突出部42の外周面に、円筒状の第一軸受35の内周面が嵌合し、第一軸受35の外周面が、中間支持部材20の軸受支持部21の内周面に嵌合している。
ケース10は、図2に示すように、第一回転電機MG1と変速装置TMとの軸方向の間において、周壁11から第一コイルエンド部45よりも径方向内側まで延びる中間壁12を備えている。中間壁12は、概略的に、径方向及び周方向に延在する円環状の部材とされている。中間壁12は、周壁11と一体形成されている。
中間壁ボス部16は、径方向延在部15よりも軸第二方向X2側に延び、中間壁ボス部16の軸第二方向X2側の端面とステータコア43の軸第一方向X1側の端面の軸方向位置が近接するように配置されている。
よって、中間壁ボス部16は、第一コイルエンド部45よりも僅かに径方向内側の径方向位置とロータコア47の中間部の径方向位置との間に配置されており、第一コイルエンド部45よりも径方向内側に配置されている。このように、中間壁12は、中間壁ボス部16の分だけ、第一コイルエンド部45よりも径方向内側に延びている。
中間壁ボス部16には、雌ねじが形成された軸方向に延びるボルト挿入孔19が設けられており、締結ボルト30が螺合される。ボルト挿入孔19は、周方向の異なる位置に複数設けられている。
油路形成部17は、径方向に延びると共に、内部に中間壁油路18を形成するため軸方向にも延びている。中間壁12は、周方向の異なる位置で径方向に延びる複数の油路形成部17を備えている。中間壁油路18は、径方向に延び、中間壁12の径方向内側端面13に開口しており、径方向内側端面13に当接する中間支持部材20内に形成された支持部材油路27に接続される。なお、図2には、油路形成部17及び中間壁油路18の1つが示されている。
中間支持部材20は、第一回転軸41及び変速入力軸50を回転可能に支持するための第一軸受35が支持される軸受支持部21と、筒状の支持部材ボス部22と、当該支持部材ボス部22から径方向外側へ延びるフランジ部23と、を備えている。
支持部材ボス部22は、円筒状に形成されている。支持部材ボス部22は、中間壁ボス部16の径方向内側であって、中間壁ボス部16と径方向に見て重複する位置に配置されている。支持部材ボス部22の外周面25は、中間壁12の径方向内側端面13(中間壁ボス部16の内周面13)に当接している。
支持部材ボス部22は、中間壁ボス部16の内周面13の径方向位置から変速入力軸50の外周面の径方向位置まで、径方向に延びている。
軸受支持部21は、支持部材ボス部22から軸第二方向X2に突出している、円筒状の部材である。軸受支持部21は、第一コイルエンド部45よりも径方向内側であって、第一コイルエンド部45と径方向に見て重複する位置に配置されている。軸受支持部21の内周面は、第一軸受35の外周面に嵌合している。また、第一軸受35の軸第一方向X1側の端面は、支持部材ボス部22の軸第二方向X2側を向く面に当接している。
フランジ部23は、中間壁12に対して軸方向の第一回転電機MG1側(軸第二方向X2側)を径方向に延びると共に、当該フランジ部23の外周面24が第一コイルエンド部45よりも径方向内側に配置されている。
フランジ部23は、支持部材ボス部22の径方向外側端部から軸第二方向X2に延びた後、支持部材ボス部22よりも径方向外側に延びる円環板状の部材とされている。フランジ部23(円環板状部)の軸第一方向X1側を向く面は、中間壁ボス部16の軸第二方向X2側の端面に当接している。フランジ部23は、第一コイルエンド部45よりも径方向内側であって、第一コイルエンド部45と径方向に見て重複する位置に配置されている。
フランジ部23には締結ボルトが挿入される、軸方向に延びるボルト貫通孔28が形成されている。ボルト貫通孔28は、中間壁12に形成されたボルト挿入孔19に対応して、周方向の互いに異なる位置に複数設けられている。
締結ボルト30は、軸方向に第一回転電機MG1側(軸第二方向X2側)からフランジ部23のボルト貫通孔28及び中間壁12のボルト挿入孔19に挿入され螺合されて、フランジ部23を中間壁12に固定している。
中間支持部材20には、油圧制御装置から供給された作動油を供給するための油路(以下、支持部材油路27と称す)が内部に形成されている。支持部材油路27は、中間壁ボス部16内を径方向に延び、支持部材ボス部22の外周面25に開口しており、外周面25に当接する中間壁12内に形成された中間壁油路18に接続される。支持部材油路27は、周方向の異なる位置に複数形成されている。支持部材油路27は、後述する軸方向突出部29にも形成されている。
中間支持部材20は、支持部材ボス部22の径方向内側端部から軸第一方向X1に延びる円筒状の軸方向突出部29を備えている。
軸方向突出部29は、変速入力軸50の外周面と変速装置TMの本体部の内周面との間に形成された円筒状の空間に、軸第二方向X2側から挿入されている。
変速入力軸50の外周面に対して径方向外側に間隔を空けて、変速装置TMの本体部が配置されている。
軸方向突出部29の内部には、軸方向に延びる支持部材油路27が形成されている。軸方向突出部29には、支持部材油路27から外周面に開口する貫通孔が形成されており、作動油が各クラッチに供給される。軸方向突出部29及び支持部材ボス部22には、支持部材油路27から内周面に開口する貫通孔も形成されており、作動油は変速入力軸50内に形成された油路に供給され、変速入力軸50の油路を介して、変速装置TMの他のクラッチ及びブレーキや、第一回転電機MG1などのハイブリッド駆動装置1の各部に供給される。
支持部材ボス部22と変速装置TMの回転部材52との軸方向の間にスラスト軸受37が設けられている。
スラスト軸受37は、軸第二方向X2側で支持部材ボス部22の軸第一方向X1側を向く面である第一軸方向面26に対して軸方向に当接していると共に、軸第一方向X1側で回転部材52に対して軸方向に当接している。支持部材ボス部22の軸第一方向X1側を向く第一軸方向面26は、スラスト軸受37を介して変速装置TMの回転部材52を軸方向に支持している。
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。なお、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
10 :ケース
11 :周壁
12 :中間壁
13 :中間壁の径方向内側端面
14 :突出面部
15 :中間壁の径方向延在部
16 :中間壁ボス部
17 :中間壁の油路形成部
18 :中間壁油路
19 :ボルト挿入孔
20 :中間支持部材
21 :中間支持部材の軸受支持部
22 :支持部材ボス部(ボス部)
23 :中間支持部材のフランジ部
24 :フランジ部の外周面
25 :支持部材ボス部の外周面
26 :支持部材ボス部の第一軸方向面
27 :支持部材油路
28 :フランジ部のボルト貫通孔
29 :中間支持部材の軸方向突出部
30 :締結ボルト
31 :締結ボルトの頭部
35 :第一軸受(軸受)
37 :スラスト軸受
41 :第一回転軸(回転軸)
42 :第一回転軸の軸突出部
45 :第一コイルエンド部(コイルエンド部)
50 :変速入力軸
51 :変速出力軸
52 :変速装置の回転部材
65 :機関入力軸(入力部材)
ENG :内燃機関
MG1 :第一回転電機(回転電機)
MG2 :第二回転電機
P1 :第一遊星歯車機構
P2 :第二遊星歯車機構
PG :差動歯車装置(遊星歯車機構)
TM :変速装置
X1 :軸第一方向
X2 :軸第二方向
Claims (5)
- 変速装置と、前記変速装置と軸方向に並べて配置されると共に前記変速装置の入力軸に連結される回転軸を有する回転電機と、前記回転電機及び前記変速装置を収容するケースと、前記回転電機と前記変速装置との軸方向の間に配置され、前記回転軸及び前記入力軸を回転可能に支持する中間支持部材と、前記中間支持部材を前記ケースに固定する締結ボルトと、を備えた車両用駆動装置であって、
前記回転電機は、前記回転軸と一体回転するロータに対して径方向外側に配置されたステータを備え、当該ステータは、ステータコアから軸方向に突出するコイルエンド部を備え、
前記ケースは、前記回転電機及び前記変速装置の外周を覆う周壁と、前記回転電機と前記変速装置との軸方向の間において前記周壁から前記コイルエンド部よりも径方向内側まで延びる中間壁と、を備え、
前記中間支持部材は、前記回転軸及び前記入力軸を回転可能に支持するための軸受が支持される軸受支持部と、筒状のボス部と、当該ボス部から径方向外側へ延びるフランジ部と、を備え、
前記ボス部の外周面が前記中間壁の径方向内側端面に当接し、
前記フランジ部は、前記中間壁に対して軸方向の前記回転電機側を径方向に延びると共に、当該フランジ部の外周面が前記コイルエンド部よりも径方向内側に配置され、
前記締結ボルトは、軸方向に前記回転電機側から前記フランジ部及び前記中間壁に挿入され、前記締結ボルトの頭部が径方向に見て前記コイルエンド部と重複する位置に配置されている車両用駆動装置。 - 前記フランジ部が、径方向に見て前記コイルエンド部と重複するように配置されている請求項1に記載の車両用駆動装置。
- 前記軸受と前記軸受支持部と前記締結ボルトの頭部と前記コイルエンド部とが、径方向に見て互いに重複する位置に配置されていると共に、前記軸受と前記軸受支持部と前記締結ボルトの頭部と前記コイルエンド部とが、径方向内側から記載の順に配置されている請求項1又は2に記載の車両用駆動装置。
- 前記ボス部と前記変速装置の回転部材との軸方向の間にスラスト軸受が設けられ、
前記中間壁の径方向内側端面は、前記ボス部の軸方向端面の内の前記変速装置側を向く面である第一軸方向面よりも軸方向の前記変速装置側に突出している突出面部を有し、前記スラスト軸受は、前記第一軸方向面に対して軸方向に当接していると共に、前記突出面に対して径方向に当接している請求項1から3のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。 - 前記回転電機が第一回転電機であり、
内燃機関に駆動連結される入力部材と、第二回転電機と、3つの回転要素を有する差動歯車装置と、を更に備え、
前記入力部材と、前記第二回転電機と、前記第一回転電機の前記回転軸及び前記変速装置の前記入力軸と、が前記差動歯車装置の互いに異なる回転要素に連結され、
軸方向に、前記変速装置側から、前記中間壁及び前記中間支持部材、前記第一回転電機、前記差動歯車装置、前記第二回転電機の順に配置されている
請求項1から4のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
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