JP2018105403A - 伝動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転軸を支持する軸受を介して直接カバーへ振動が伝達されることを抑制することができる伝動装置を提供する。【解決手段】ケース４は、ハウジング５側の空間とカバー６側の空間とを隔てる第１壁部９を有し、第１壁部９に一体化されるとともに、第１壁部９と所定の間隔を空け、かつ第１壁部９に対向した第２壁部１２ａを有するサポート部材１２を備え、回転軸１１は、ハウジング６に設けられた第１軸受２９と、第１壁部９に設けられた第２軸受３０と、第２壁部１２ａに設けられた第３軸受３２とにより保持されている。【選択図】図１

Description

この発明は、駆動力源の出力トルクを駆動輪に伝達する伝動装置に関し、特にその伝動装置に設けられた回転軸を支持する構造に関するものである。

特許文献１には、エンジンとモータとを駆動力源として備えたハイブリッド車両が記載されている。このハイブリッド車両は、エンジンの出力軸の回転中心軸と、そのトルクを駆動輪に伝達するギヤトレーン部の回転中心軸と、モータの回転中心軸と、デファレンシャルギヤユニットの回転中心軸とがそれぞれ平行に配置されており、それらの回転軸は、それらを収容したケースシングに回転可能に保持されている。また、ケースシングは、筒状に形成されたケースと、その一方の開口部を閉じるとともにエンジンボディが連結されるハウジングと、ケースの他方の開口部を閉じるカバーとにより構成されており、上記のそれぞれの回転軸の一方の端部は、そのカバーに取り付けられた軸受により支持されている。

特開２０１５−１２３８４４号公報

特許文献１に記載されているようにカバーに取り付けられた軸受により、回転軸を支持すると、動力を伝達する際のギヤの噛み合いの変化や、トルクの変化などを要因として回転軸が振動した場合に、その振動が軸受を介してカバーに直接伝達される。上記のように各回転軸が平行に配置された複軸式の伝動装置では、ギヤなどの回転面に対して平行なカバーの面の面積が大きいため、軸受を介してカバーに振動が伝達された場合には、カバーが膜振動し、その振幅が大きくなり、異音が生じる可能性がある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、回転軸を支持する軸受を介して直接カバーへ振動が伝達されることを抑制することができる伝動装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、駆動力源から出力されたトルクを駆動輪に伝達する回転軸と、前記回転軸を収容する筒状のケースと、前記ケースの一方の開口部を閉じるハウジングと、前記ケースの他方の開口部を閉じるカバーとを備えた伝動装置において、前記ケースは、前記ハウジング側の空間と前記カバー側の空間とを隔てる第１壁部を有し、前記第１壁部に一体化されるとともに、前記第１壁部と所定の間隔を空け、かつ前記第１壁部に対向した第２壁部を有するサポート部材を備え、前記回転軸は、前記ハウジングに設けられた第１軸受と、前記第１壁部に設けられた第２軸受と、前記第２壁部に設けられた第３軸受とにより保持されていることを特徴とするものである。

この発明によれば、筒状に形成されたケースに、そのケースの内部を二分する第１壁部が形成され、第１壁部に一体化されるとともに、第１壁部と所定の間隔を空け、かつ第１壁部に対向した第２壁部を有するサポート部材を備えている。そして、駆動力源のトルクを駆動輪に伝達する回転軸は、ケースの一方の端部を閉じるハウジングに設けられた第１軸受と、第１壁部に設けられた第２軸受と、第２壁部に設けられた第３軸受とにより保持されている。したがって、回転軸がトルクを伝達することによる振動や、回転軸に伝達された振動は、ハウジングやケースに伝達され、その後に、ケースの他方の端部を閉じるカバーに伝達される。そのように振動が伝達される過程で、ケースなどの剛性に応じて振動が低減されるため、カバーが振動することを抑制することや、その振動の振幅を低減することができる。

この発明の実施形態における伝動装置の一例を説明するためのスケルトン図である。 各回転軸線の位置関係を説明するための模式図である。

図１には、エンジンと二つのモータとを駆動力源として備えたハイブリッド車両の一例を示している。図１に示すハイブリッド車両Ｖｅは、エンジン１と、エンジン１の動力を駆動輪２に伝達する駆動装置Ｔとを備えており、その駆動装置Ｔは、ケーシング３に収容されている。このケーシング３は、筒状に形成されたケース４と、有底筒状に形成されたハウジング５と、有底筒状に形成されたカバー６とにより構成されている。上記のハウジング５は、ケース４の一方側の端部を閉じるようにケース４に図示しないボルトなどにより固定されている。また、カバー６は、ケース４の他方側の端部を閉じるようにケース４に図示しないボルトなどにより固定されている。

このケース４には、ハウジング５との間に囲われた空間（以下、第１収容部と記す）７と、カバー６との間に囲われた空間（以下、第２収容部と記す）８とを隔てる隔壁部９が形成されている。したがって、隔壁部９とハウジング５の底面、および隔壁部９とカバー６の底面とがそれぞれ対向して配置されている。そして、上記のカバー６の底面のうちのケーシング３の外側を向いた外表面には、マウント１０が連結されており、そのマウント１０を介してケーシング３が車体に取り付けられている。なお、上記隔壁部９が、この発明の実施形態における「第１壁部」に相当する。

エンジン１の出力軸１１は、ハウジング５を貫通して第１収容部７まで延出し、更に、隔壁部９および後述するサポート部材１２を貫通してカバー６の底面近傍まで延出している。その出力軸１１には、第１収容部７内で動力分割機構１３が連結され、更に出力軸１１の先端にオイルポンプ１４が連結されている。このオイルポンプ１４は、出力軸１１が回転することにより駆動されて、図示しないオイルパンからオイルを汲み上げる機械式オイルポンプであって、ギヤなどの摺動部の潤滑や冷却のためにオイルを吐出するように構成されている。また、オイルポンプ１４のハウジングは、カバー６に固定されている。なお、エンジン１の出力軸１１におけるハウジング５よりもエンジン１側の部分に、従来知られているフライホイールやバネダンパ、あるいはトルクリミッタが連結され、それらの出力軸がハウジング５を貫通して配置されていてもよい。

図１に示す動力分割機構１３は、シングルピニオン型の遊星歯車機構により構成された差動機構であって、そのキャリヤ１５にエンジン１の出力軸１１が連結されている。動力分割機構１３のサンギヤ１６は、環状に形成されており、その内周部分に中空状に形成されたサンギヤ軸１７が連結されている。そのサンギヤ軸１７は、第２収容部８まで延出しており、その端部に、第１モータ１８が連結されている。この第１モータ１８は、発電機能を備えており、従来知られている永久磁石形の同期電動機などで構成することができる。なお、エンジン１の出力軸１１の端部は、サンギヤ軸１７の端部から軸線方向に延出している。

また、動力分割機構１３のリングギヤ１９には、外歯の出力ギヤ２０が連結されており、その出力ギヤ２０にカウンタドリブンギヤ２１が噛み合っている。カウンタドリブンギヤ２１は、出力軸１１やサンギヤ軸１７と平行に配置されたカウンタシャフト２２に連結されており、さらに、カウンタシャフト２２には、カウンタドリブンギヤ２１と並んだ位置にデフドライブギヤ２３が一体に形成されている。

デフドライブギヤ２３は、デファレンシャルギヤユニット２４のリングギヤ２５に噛み合っており、そのデファレンシャルギヤユニット２４を介して一対の駆動輪２にトルクを伝達することができるように構成されている。なお、デファレンシャルギヤユニット２４の回転軸線は、上記エンジン１の出力軸１１や、カウンタシャフト２２のそれぞれの回転軸線と平行に配置されている。

さらに、第２モータ２６からカウンタドリブンギヤ２１にトルクを伝達することができるように構成されている。この第２モータ２６は、第１モータ１８の半径方向における外側に設けられている。すなわち、第２収容部８に収容されている。また、第２モータ２６の回転軸線が、カウンタシャフト２２の回転軸線と平行になるように配置されている。そして、第２モータ２６の出力軸２７は、第１収容部７まで延出しており、その端部に、カウンタドリブンギヤ２１に噛み合う出力ギヤ２８が連結されている。この第２モータ２６は、第１モータ１８と同様に発電機能を有するものであって、従来知られている永久磁石形の同期電動機などで構成することができる。

上述したようにエンジン１の出力軸１１の回転軸線と、カウンタシャフト２２の回転軸線と、第２モータ２６の出力軸２７の回転軸線と、デファレンシャルギヤユニット２４の回転軸線とのそれぞれが平行に配置されている。具体的には、図２に示すように、カウンタシャフト２２の回転軸線を囲うように、エンジン１の出力軸１１の回転軸線と、第２モータ２６の出力軸２７の回転軸線と、デファレンシャルギヤユニット２４の回転軸線とが配置されている。

上記のように複数の回転軸線が平行に配置されているため、それらを収容するケース４の開口面積や、ハウジング５およびカバー６の底面の面積（投影面積）は、各回転軸を同一軸線上に配置した場合よりも大きな面積となっている。したがって、カバー６に振動が伝達された場合には、各回転軸を同一直線上に配置した場合よりも、振動の振幅が大きくなる。

そのため、上記のハイブリッド車両Ｖｅは、エンジン１の出力軸１１からカバー６に振動が直接伝達されないように構成されている。ここで、エンジン１の出力軸１１の支持構造について説明する。図１に示す例では、ハウジング５の底面をエンジン１の出力軸１１が貫通しており、その部分をハウジング５に取り付けられた第１軸受２９により回転可能に支持されている。

また、エンジン１の出力軸１１のうち動力分割機構１３よりも第１モータ１８側に延出した部分は、サンギヤ軸１７の中空部に挿入されており、その挿入された箇所、より具体的には、軸線方向における隔壁部９が設けられている箇所に、サンギヤ軸１７と出力軸１１との相対回転を可能にする第２軸受３０が設けられている。また、サンギヤ軸１７の外周面のうち軸線方向における第２軸受３０が設けられている箇所には、隔壁部９に取り付けられた第３軸受３１が嵌合している。すなわち、第２軸受３０は、実質的に、隔壁部９に支持されており、その第２軸受３０により出力軸１１が回転可能に支持されている。

また、上記の隔壁部９のうちのカバー６の底面に対向した側面には、有底円筒状のサポート部材１２が取り付けられている。具体的には、サポート部材１２の開口部を隔壁部９が閉じ、かつサポート部材１２の底面１２ａと隔壁部９との間に所定の間隔を空け、その空間に第１モータ１８を収容するように、サポート部材１２が隔壁部９の側面にボルトなどにより一体化されている。また、サポート部材１２の底面１２ａには貫通孔が形成されており、その貫通孔を出力軸１１が貫通している。そして、そのサポート部材１２の貫通孔には、第４軸受３２が設けられており、その第４軸受３２に出力軸１１が回転可能に支持されている。すなわち、出力軸１１は、上記第１軸受２９と第２軸受３０と第４軸受３２とにより回転可能に支持されている。なお、サポート部材１２の底面１２ａが、この発明の実施形態における「第２壁部」に相当し、上記第４軸受３２が、この発明の実施例における「第３軸受」に相当する。

上記のように出力軸１１を支持することにより、エンジン１の出力トルクの変動を要因とした振動や、動力分割機構１３を構成するギヤがトルクを伝達することにより生じる振動などが出力軸１１に伝達されたとしても、その振動は、第１軸受２９と第２軸受３０と第４軸受３２とを介して、ハウジング５やケース４に伝達される。ハウジング５やケース４は、比較的剛性の高い部材であるものの、少なからず弾性係数を有するため、ケース４やハウジング５に伝達された振動が減衰される。その後、ケース４からカバー６に振動が伝達される。そのため、カバー６には、ケース４やハウジング５により減衰された振動が伝達されるため、カバー６に軸受を設けて出力軸１１を支持する構成と比較して、カバー６の振動を低減することができる。その結果、カバー６が振動することを要因とした異音を抑制することができる。さらに、カバー６からマウント１０を介して車体に伝達される振動も低減できるため、車体が振動することを抑制することができる。

なお、上述したように各回転軸線が平行に配置された伝動装置は、各回転軸線が同一直線上に配置された伝動装置と比較してカバー６の振幅が大きくなる傾向にあるため、上記の効果が顕著に表れるものの、この発明の実施形態における伝動装置は、いわゆる複軸式の伝動装置でなくてもよい。また、サポート部材１２により支持する回転軸は、エンジン１の出力軸１１に限定されず、第２モータ２６の出力軸２７など他の回転軸であってもよい。

１…エンジン、 ２…駆動輪、 ３…ケーシング、 ４…ケース、 ５…ハウジング、 ６…カバー、 ９…隔壁部、 １１，２７…出力軸、 １２…サポート部材、 １７…サンギヤ軸、 ２９，３０，３１，３２…軸受、 Ｔ…駆動装置。

Claims (1)

1. 駆動力源から出力されたトルクを駆動輪に伝達する回転軸と、前記回転軸を収容する筒状のケースと、前記ケースの一方の開口部を閉じるハウジングと、前記ケースの他方の開口部を閉じるカバーとを備えた伝動装置において、
   前記ケースは、前記ハウジング側の空間と前記カバー側の空間とを隔てる第１壁部を有し、
   前記第１壁部に一体化されるとともに、前記第１壁部と所定の間隔を空け、かつ前記第１壁部に対向した第２壁部を有するサポート部材を備え、
   前記回転軸は、前記ハウジングに設けられた第１軸受と、前記第１壁部に設けられた第２軸受と、前記第２壁部に設けられた第３軸受とにより保持されている
   ことを特徴とする伝動装置。

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