JP2018182965A - 車両用駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用駆動装置の軸線方向の全長寸法の増加を抑制しつつ収容ケース全体として所定の剛性を確保できるようにする。【解決手段】ケース部材６４の第１モータ収容部９６と第２モータ収容部９８との間に隔壁９０が設けられるとともに、隔壁９０には第１分岐壁９２および第２分岐壁９４が連続して設けられており、且つ第１分岐壁９２および第２分岐壁９４は軸線方向へ離間した２位置で連結壁１００、１０２によって連結されているため、箱型形状部１０４が形成されてケース部材６４の剛性が向上する。特に、連結壁１００、１０２が軸線方向へ離間した２位置に設けられるため、重量増加を抑制しつつ捩り系の剛性を適切に向上させることができる。これにより、カバー部材を曲面形状としたりリブを設けたりする補強が緩和され、車両用駆動装置の軸線方向の全長寸法の増加を抑制しつつ、収容ケース全体として所定の剛性を確保できるようになる。【選択図】図２

Description

本発明は車両用駆動装置に係り、特に、互いに平行で異なる軸線上に並列に配置された第１回転機および第２回転機が収容ケース内に収容される車両用駆動装置の改良に関するものである。

(a) 互いに平行で異なる軸線上に並列に隣接して配置された第１回転機および第２回転機と、(b) 前記第１回転機および前記第２回転機を共に収容して各ステータを保持するケース部材、およびそのケース部材の開口部に固設されるカバー部材を有する収容ケースと、を備える車両用駆動装置が知られている。特許文献１に記載の装置はその一例で、第１回転機と共通の軸線上にエンジンおよび差動機構が配設されたハイブリッド車両用の駆動装置に関するもので、第２Ｔ／Ａケース部４２ｃがケース部材に相当し、カバー部４２ｄがカバー部材に相当する。

特開２０１２−２３８７０号公報

しかしながら、このような車両用駆動装置においては、第１回転機および第２回転機を収容するためにケース部材の内部が空洞とされるため、剛性を確保することが難しい。剛性が低いと、ギヤノイズやモータノイズ等がケース部材を介して伝播し、ＮＶ〔Noise(騒音) 、Vibration(振動) 〕性能が悪化する。このため、カバー部材を軸線方向へ膨出する曲面形状としたりカバー部材にリブを設けたりして、そのカバー部材を含めた収容ケース全体として所定の剛性を確保していたが、車両用駆動装置の軸線方向の全長寸法が長くなって車両への搭載性が悪くなるという問題があった。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、車両用駆動装置の軸線方向の全長寸法の増加を抑制しつつ収容ケース全体として所定の剛性を確保できるようにすることにある。

かかる目的を達成するために、本発明は、(a) 互いに平行で異なる軸線上に並列に隣接して配置された第１回転機および第２回転機と、(b) 前記第１回転機および前記第２回転機を共に収容して各ステータを保持するケース部材、およびそのケース部材の開口部に固設されるカバー部材を有する収容ケースと、を備える車両用駆動装置において、(c) 前記ケース部材には、前記第１回転機と前記第２回転機との間に位置する隔壁が前記軸線方向に所定長さを有して一体に設けられているとともに、(d) その隔壁には、前記第１回転機および前記第２回転機の各外周面に沿うように分岐させられた第１分岐壁および第２分岐壁が連続して設けられており、(e) 前記第１分岐壁および前記第２分岐壁は、前記軸線方向へ離間した複数位置において、その軸線方向と交差するように設けられた複数の連結壁によって連結されていることを特徴とする。

このような車両用駆動装置においては、軸線方向に所定長さを有する隔壁がケース部材の第１回転機と第２回転機との間に設けられるとともに、その隔壁には第１分岐壁および第２分岐壁が連続して設けられており、且つそれ等の第１分岐壁および第２分岐壁は軸線方向へ離間した複数位置で連結壁によって連結されているため、それ等の第１分岐壁、第２分岐壁、および複数の連結壁によって箱型形状が形成され、ケース部材の剛性が向上する。特に、連結壁が軸線方向へ離間した複数位置に設けられて箱型形状が形成されるため、重量増加を抑制しつつ捩り系の剛性を適切に向上させることができる。これにより、カバー部材を曲面形状としたりリブを設けたりする補強が緩和され、車両用駆動装置の軸線方向の全長寸法の増加を抑制しつつ、収容ケース全体として所定の剛性を確保できるようになる。

本発明の一実施例であるハイブリッド車両用の車両用駆動装置を説明する骨子図である。 図１の車両用駆動装置の収容ケースを構成しているケース部材を具体的に例示した概略斜視図である。 図２のケース部材の概略断面図で、図４における III− III矢視部分の断面図である。 図２のケース部材の概略断面図で、図３におけるIV−IV矢視部分の断面図である。 図２に対応するケース部材の概略斜視図で、第２分岐壁を備えていな比較例を説明する図である。

本発明は、例えば(a) 前記第１回転機が配置された第１軸線上に、エンジンと、該エンジンに連結された第１回転要素、前記第１回転機に連結された第２回転要素、および出力部材に連結された第３回転要素を有する差動機構と、が設けられており、(b) 前記第１回転機によって前記差動機構の差動状態が制御されることによって前記エンジンの出力が前記出力部材から駆動輪側へ伝達されるとともに、前記第２回転機が車両走行用駆動力源として用いられるハイブリッド車両用の車両用駆動装置に適用されるが、第１回転機および第２回転機を備えた電気自動車等の他の車両用駆動装置にも適用され得る。第１回転機および第２回転機は、電動モータ、発電機、或いは電動モータおよび発電機として択一的に機能するモータジェネレータである。

本発明はまた、例えば(a) 前記第１回転機および前記第２回転機の各軸線が車両幅方向と略平行になる横置き型の車両用駆動装置で、(b) 前記第１回転機および前記第２回転機は水平方向（車両前後方向）へずらして配置されるとともに、前記第１分岐壁および前記第２分岐壁は前記隔壁の下端部側から分岐するように設けられており、(c) 前記第１分岐壁、前記第２分岐壁、および軸線方向へ離間して設けられた一対の連結壁は、前記ケース部材の外壁を構成するように設けられ、それ等によって該ケース部材の下方側に向かって開口する箱型形状が形成されるように構成される。この場合、箱型形状が下方側に向かって開口しているため、ケース部材の下方側の内部空間の体積が減少し、例えば車両旋回時の遠心力や傾斜路面等で収容ケース内の潤滑油が回転機側へ片寄った場合でも、内部空間の体積減少分だけ油面が高くなり、油面が低下する側の潤滑性能の低下が抑制される。また、箱型形状が下方側に向かって開口しているため、雨水等が箱型形状の内部に溜まることが防止され、上向きに開口している場合に比較して水抜き穴等が不要である。なお、本発明の車両用駆動装置は必ずしも横置き型である必要はなく、第１回転機および第２回転機の各軸線が車両前後方向となる縦置き型の車両用駆動装置に適用することもできるし、箱型形状が上向きに開口するように第１分岐壁および第２分岐壁を隔壁の上端部側に設けることもできるなど、種々の態様が可能である。

収容ケースは、少なくともケース部材およびカバー部材を備えて構成されるが、例えばケース部材の他方の開口部に第２のケース部材が固設され、該ケース部材と該第２のケース部材との間に前記差動機構等を収容する収容空間が設けられても良いなど、種々の態様が可能である。ケース部材には、第１回転機および第２回転機の各ステータが、ボルト締結や圧入などの固定手段により回転不能に固定される。第１回転機および第２回転機の各外周面に沿うように設けられる第１分岐壁、第２分岐壁に、それ等の回転機を各軸線と同心に位置決めする位置決め係合部を設ければ、回転機の位置決め精度が向上し、ケース部材の剛性向上と相まってＮＶ性能が向上する。なお、本発明の実施に際しては、位置決め係合部は必ずしも必要ない。

以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において、図は説明のために適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明の一実施例である車両用駆動装置１０を説明する骨子図で、その車両用駆動装置１０を構成している複数の軸が共通の平面内に位置するように展開して示した展開図である。車両用駆動装置１０は、複数の軸が車両幅方向に沿って配置されるＦＦ車両等の横置き型のハイブリッド車両用の駆動装置で、車両幅方向と略平行な第１軸線Ｓ１〜第４軸線Ｓ４を備えている。第１軸線Ｓ１上には、エンジン１６にダンパ装置１８を介して連結された入力軸２２が設けられているとともに、その第１軸線Ｓ１と同心にシングルピニオン型の遊星歯車装置２４および第１モータジェネレータＭＧ１が配設されている。遊星歯車装置２４および第１モータジェネレータＭＧ１は電気式差動部２６として機能するもので、差動機構である遊星歯車装置２４のキャリア２４ｃに入力軸２２が連結され、サンギヤ２４ｓに第１モータジェネレータＭＧ１のロータ軸２８が連結され、リングギヤ２４ｒにエンジン出力歯車３０が設けられている。サンギヤ２４ｓおよびリングギヤ２４ｒは、キャリア２４ｃに回転自在に配設された複数のピニオン２４ｐと噛み合わされている。キャリア２４ｃは第１回転要素で、サンギヤ２４ｓは第２回転要素で、リングギヤ２４ｒは第３回転要素であり、エンジン出力歯車３０は出力部材に相当する。

第１モータジェネレータＭＧ１は電動モータおよび発電機として択一的に用いられるもので、発電機として機能する回生制御などでサンギヤ２４ｓの回転速度が連続的に制御されることにより、エンジン１６の回転速度が連続的に変化させられてエンジン出力歯車３０から出力される。また、第１モータジェネレータＭＧ１のトルクが０とされてサンギヤ２４ｓが空転させられることにより、エンジン１６からの出力が遮断されるとともに、モータ走行時や惰性走行時等におけるエンジン１６の連れ廻りが防止される。エンジン１６は、燃料の燃焼によって動力を発生するガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の内燃機関で、走行用駆動力源として用いられる。前記入力軸２２は第１モータジェネレータＭＧ１の軸心を挿通させられてオイルポンプ５６に連結されており、エンジン１６によってオイルポンプ５６が回転駆動されるようになっている。

第２軸線Ｓ２上には、減速大歯車３２および減速小歯車３４が設けられたカウンタシャフト３６が回転可能に配設されており、減速大歯車３２は前記エンジン出力歯車３０と噛み合わされている。減速大歯車３２はまた、第３軸線Ｓ３上に配設されたモータ出力歯車４０と噛み合わされている。モータ出力歯車４０はギヤシャフト４２に設けられており、そのギヤシャフト４２は、第３軸線Ｓ３上に配設された第２モータジェネレータＭＧ２のロータ軸４４とスプライン嵌合により動力伝達可能に連結されている。第２モータジェネレータＭＧ２は電動モータおよび発電機として択一的に用いられるもので、例えば電動モータとして機能するように力行制御されることにより走行用駆動力源として用いられる。車両用駆動装置１０は、エンジン１６および電気式差動部２６が配設された第１軸線Ｓ１とは異なる第３軸線Ｓ３上に第２モータジェネレータＭＧ２が配設された複軸式のハイブリッド車両用駆動装置である。車両左側から見た軸線Ｓ１、Ｓ３、Ｓ４の位置関係を示す図３から明らかなように、第３軸線Ｓ３上の第２モータジェネレータＭＧ２は、第１軸線Ｓ１上の第１モータジェネレータＭＧ１に対して車両後方側の斜め上に隣接して配置される。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は、互いに平行で異なる軸線上に並列に隣接して配置された第１回転機、第２回転機に相当する。

上記減速小歯車３４は、第４軸線Ｓ４上に配設されたディファレンシャル装置４８のデフリングギヤ５０と噛み合わされており、エンジン１６および第２モータジェネレータＭＧ２からの駆動力がディファレンシャル装置４８を介して左右のドライブシャフト５２に分配され、左右の駆動輪５４に伝達される。

車両用駆動装置１０は、エンジン１２に一体的に固設されるとともにブラケット等を介して車体によって支持される収容ケース６０を備えている。収容ケース６０は、ハウジング６２、ケース部材６４、およびカバー部材６６の３つの部材にて構成されており、それぞれの軸方向の端部に設けられたフランジ等の突合せ部６２ａ、６４ａ、６４ｂ、６６ａが互いに突き合わされた状態で、多数の締結ボルト６８、７０により一体的に締結されている。すなわち、ハウジング６２の突合せ部６２ａとケース部材６４の一方の開口部の突合せ部６４ａとは、多数の締結ボルト６８によって一体的に固設され、ケース部材６４の他方の開口部の突合せ部６４ｂとカバー部材６６の突合せ部６６ａとは、多数の締結ボルト７０によって一体的に固設されている。突合せ部６２ａ、６６ａには、それぞれ締結ボルト６８、７０が挿通させられる挿通穴が設けられており、突合せ部６４ａ、６４ｂには、それぞれ締結ボルト６８、７０が螺合されるねじ穴が設けられている。上記ハウジング６２は第２のケース部材に相当する。

ハウジング６２は、エンジン１６に一体的に固設され、エンジン１６との間にダンパ装置１８を収容する第１収容空間７２が形成される。ケース部材６４は、筒形状の外筒壁７４と、その外筒壁７４から内周側へ延び出すように、前記第１軸線Ｓ１〜第５軸線Ｓ５と略直交する姿勢で設けられた仕切り壁７６とを一体に備えており、ハウジング６２と仕切り壁７６との間に、前記電気式差動部２６、カウンタシャフト３６、ギヤシャフト４２、ディファレンシャル装置４８等を収容する第２収容空間７８が形成される。ハウジング６２および仕切り壁７６は、エンジン出力歯車３０、カウンタシャフト３６、ギヤシャフト４２、ディファレンシャル４８等を、軸受を介して回転可能に支持する支持部を備えている。また、リヤカバー６６と仕切り壁７６との間には、前記第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２を収容する第３収容空間８０が形成される。リヤカバー６６および仕切り壁７６は、軸受を介してロータ軸２８、４４を回転可能に支持する支持部を備えている。

第１モータジェネレータＭＧ１は、ケース部材６４の外筒壁７４の内周面に設けられた複数の位置決め係合部によって第１軸線Ｓ１と同心に位置決めされるとともに、その第１モータジェネレータＭＧ１のステータ８２は、図示しない取付ボルトによって外筒壁７４或いは仕切り壁７６に一体的に固定される。第２モータジェネレータＭＧ２は、外筒壁７４の内周面に設けられた複数の位置決め係合部によって第３軸線Ｓ３と同心に位置決めされるとともに、その第２モータジェネレータＭＧ２のステータ８４は、図示しない取付ボルトによって外筒壁７４或いは仕切り壁７６に一体的に固定される。第２収容空間７８と第３収容空間８０との間は、仕切り壁７６に設けられた連通路等を介して互いに連通させられ、内部に収容された潤滑油が流通できるようになっている。

図２は、ケース部材６４の具体例を単独で示した概略斜視図で、カバー部材６６側すなわち車両左側の斜め下方から見た図であり、図３は、軸線Ｓ１〜Ｓ４の軸線方向である車両左側から見た側面断面図で、図４における III− III矢視部分の断面図である。また、図４は、図３におけるIV−IV矢視部分の断面図である。これ等の図から明らかなように、ケース部材６４には、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との間に位置する隔壁９０が、軸線Ｓ１、Ｓ３の軸線方向に所定長さを有して設けられているとともに、その隔壁９０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の各外周面に沿うように分岐させられた第１分岐壁９２および第２分岐壁９４が連続して設けられている。これ等の隔壁９０、分岐壁９２、９４は、ケース部材６４の外筒壁７４或いは仕切り壁７６に連続して一体に設けられている。また、第１モータジェネレータＭＧ１が配設された第１軸線Ｓ１および第２モータジェネレータＭＧ２が配設された第３軸線Ｓ３は、水平方向すなわち車両の前後方向へずれた位置に設定されており、第１分岐壁９２および第２分岐壁９４は隔壁９０の下端部側から分岐するように設けられている。

上記隔壁９０、第１分岐壁９２、外筒壁７４等によって、第１モータジェネレータＭＧ１を収容する第１モータ収容部９６が第１軸線Ｓ１と同心に形成される。隔壁９０や第１分岐壁９２にも、第１モータジェネレータＭＧ１の外周面と係合させられることにより、その第１モータジェネレータＭＧ１を第１軸線Ｓ１と同心に位置決めする位置決め係合部が設けられる。また、隔壁９０、第２分岐壁９４、外筒壁７４等によって、第２モータジェネレータＭＧ２を収容する第２モータ収容部９８が第３軸線Ｓ３と同心に形成される。隔壁９０や第２分岐壁９４にも、第２モータジェネレータＭＧ１の外周面と係合させられることにより、その第２モータジェネレータＭＧ２を第３軸線Ｓ３と同心に位置決めする位置決め係合部が設けられる。これにより、第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２を、それぞれ第１軸線Ｓ１、第３軸線Ｓ３と同心に高い精度で位置決めすることができる。

前記第１分岐壁９２および第２分岐壁９４は、軸線方向（図４の上下方向）へ離間した２位置において、軸線方向と直交するように設けられた一対の連結壁１００、１０２によって連結されている。連結壁１００、１０２の内側端部は、第１分岐壁９２および第２分岐壁９４の分岐部分に達するように設けられている一方、連結壁１００、１０２の外側端部は外筒壁７４に達するように設けられている。すなわち、第１分岐壁９２、第２分岐壁９４、および一対の連結壁１００、１０２は、ケース部材６４の外壁を構成するように設けられており、図４から明らかなように、それ等によって断面が四角形の箱型形状部１０４が形成される。この箱型形状部１０４は、ケース部材６４の下方側（図４における紙面の表側）に向かって開口させられている。

このような車両用駆動装置１０においては、ケース部材６４の第１モータ収容部９６と第２モータ収容部９８との間に、軸線方向に所定長さを有する隔壁９０が設けられるとともに、その隔壁９０には第１分岐壁９２および第２分岐壁９４が連続して設けられており、且つそれ等の第１分岐壁９２および第２分岐壁９４は軸線方向へ離間した２位置で連結壁１００、１０２によって連結されているため、それ等の第１分岐壁９２、第２分岐壁９４、および一対の連結壁１００、１０２によって箱型形状部１０４が形成され、ケース部材６４の剛性が向上する。特に、連結壁１００、１０２が軸線方向へ離間した２位置に設けられて箱型形状部１０４が形成されるため、重量増加を抑制しつつケース部材６４が軸線Ｓ１、Ｓ３まわりに捩じれる捩り系の剛性を適切に向上させることができる。これにより、カバー部材６６を曲面形状としたりリブを設けたりする補強が緩和され、車両用駆動装置１０の軸線方向の全長寸法の増加を抑制しつつ、収容ケース６０全体として所定の剛性を確保できるようになる。

また、第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２の各外周面に沿うように設けられる第１分岐壁９２、第２分岐壁９４、および隔壁９０には、それ等のモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２を各軸線Ｓ１、Ｓ３と同心に位置決めする位置決め係合部が設けられるため、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の位置決め精度が向上してモータノイズ等が低減され、ケース部材６４の剛性向上と相まってＮＶ性能が向上する。

また、第１分岐壁９２、第２分岐壁９４、および一対の連結壁１００、１０２によって形成される箱型形状部１０４が隔壁９０の下方側に設けられるとともに、その箱型形状部１０４は下方側に向かって開口しているため、ケース部材６４の下方側の内部空間の体積が減少する。これにより、例えば車両旋回時の遠心力や傾斜路面等で収容ケース６０内の潤滑油が、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２を収容している第３収容空間８０側へ片寄った場合でも、内部空間の体積減少分だけ油面が高くなり、油面が低下する側の第２収容空間７８内の潤滑性能の低下が抑制される。また、箱型形状部１０４が下方側に向かって開口しているため、雨水等が箱型形状部１０４の内部に溜まることが防止され、上向きに開口している場合に比較して水抜き穴等が不要である。

図５は前記図２に対応する概略斜視図である。この図５のケース部材１１０は、前記ケース部材６４に比較して、隔壁９０および第１分岐壁９２に相当するＳ字形状の隔壁１１２が第１モータ収容部９６と第２モータ収容部９８との間に設けられている比較例で、第２分岐壁９４および連結壁１００、１０２が存在しないため、十分な剛性が得られない可能性がある。また、前記箱型形状部１０４に相当する部分が外筒壁７４内に位置しているため、その分だけケース部材１１０の下方側の内部空間の体積が大きくなり、車両旋回時等に潤滑油が第３収容空間８０側へ片寄った場合、内部空間の体積増加分だけ油面が低くなり、油面が低下する側の第２収容空間７８内の潤滑性能が損なわれる。

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、これ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。

１０：車両用駆動装置 ６０：収容ケース ６４：ケース部材 ６４ｂ：突合せ部（開口部） ６６：カバー部材 ８２、８４：ステータ ９０：隔壁 ９２：第１分岐壁 ９４：第２分岐壁 １００、１０２：連結壁 ＭＧ１：第１モータジェネレータ（第１回転機） ＭＧ２：第２モータジェネレータ（第２回転機） Ｓ１〜Ｓ４：軸線

Claims (1)

1. 互いに平行で異なる軸線上に並列に隣接して配置された第１回転機および第２回転機と、
   前記第１回転機および前記第２回転機を共に収容して各ステータを保持するケース部材、および該ケース部材の開口部に固設されるカバー部材を有する収容ケースと、
   を備える車両用駆動装置において、
   前記ケース部材には、前記第１回転機と前記第２回転機との間に位置する隔壁が前記軸線方向に所定長さを有して一体に設けられているとともに、
   該隔壁には、前記第１回転機および前記第２回転機の各外周面に沿うように分岐させられた第１分岐壁および第２分岐壁が連続して設けられており、
   前記第１分岐壁および前記第２分岐壁は、前記軸線方向へ離間した複数位置において、該軸線方向と交差するように設けられた複数の連結壁によって連結されている
   ことを特徴とする車両用駆動装置。

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