JP3646705B2 - ハイブリッド4輪駆動車の駆動用電動機搭載構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はハイブリッド4輪駆動車の駆動用電動機搭載構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、FR車の従動輪を駆動用電動機で駆動するハイブリッド4輪駆動車においては、リアディファレンシャルギヤを介して、変速機の出力軸に連結されたリアプロペラシャフトによって後輪を駆動させている。また、従動輪となる前輪は、フロントディファレンシャルギヤを介し、リアプロペラシャフトと車幅方向でオフセットしたフロントプロペラシャフトに直結されている。そして、このフロントプロペラシャフト軸上に、このフロントプロペラシャフトの駆動源となる駆動用電動機を配置する構造が考えられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フロントプロペラシャフト軸上に電動機を配置すると、駆動用電動機周りの車両フロア形状を大幅に変更しなくてはならないという問題がある。また、フロントプロペラシャフト軸上に配設される駆動用電動機は重量が重いため、車幅方向の重量バランスが悪くなり、操縦安定性が悪くなる虞がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
そこで、請求項1に記載の発明は、車幅方向の略中央に位置する変速機と、上記変速機と第1プロペラシャフトとを介して前後輪のうち一方に駆動力を伝達する第1駆動源と、第2プロペラシャフトを介して前後輪のうち他方に駆動力を伝達する駆動用電動機とを有し、上記第1駆動源と上記変速機と上記駆動用電動機の順で、直列に上記第1駆動源と上記変速機と上記駆動用電動機を配設したことを特徴としている。請求項2に記載の発明は請求項1に記載の発明において、上記第1プロペラシャフトは、上記駆動用電動機を貫通していることを特徴としている。非ハイブリッドの4輪駆動車においては、変速機とトランスファーが、車両前後方向に沿って直列に配置され、変速機の出力軸から取り出される駆動力をトランスファーによって前輪側駆動系及び後輪側駆動系に分配している。
【0005】
これによって、トランスファーが存在した位置にケーシングが配設される。請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の発明において、上記駆動用電動機は、上記第1プロペラシャフトと同心状に設けられた回転子と固定子とを有することを特徴としている。
【0006】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、上記第1プロペラシャフトの変速機側の端部には、略円筒状を呈した管状部材が該第1プロペラシャフトと同心状に外装され、上記管状部材は、その内周面が上記第1プロペラシャフトの外周面と離間するよう軸受けによって回転可能に支持され、上記駆動用電動機は回転子と固定子とを有し、上記回転子は、上記管状部材の外周面に配設され、上記固定子は、上記回転子と対向するよう上記第1プロペラシャフトの変速機側の端部外周面を囲うケーシングに固定されていることを特徴としている。これによって、駆動用電動機は、第1プロペラシャフトと同軸上に配設される。
【0007】
請求項5に記載の発明は、車幅方向の略中央に位置する変速機の出力軸に同軸に連結された第1プロペラシャフトと、駆動用電動機によって回転駆動する第2プロペラシャフトと、を有し、上記第1プロペラシャフト及び上記第2プロペラシャフトのうち、一方が前輪を駆動させ、他方が後輪を駆動させるハイブリッド4輪駆動車の駆動用電動機搭載構造において、車両前後方向に沿って上記変速機と直列に配設され、上記第1プロペラシャフトの変速機側の端部外周面を囲うケーシング内に、上記駆動用電動機は収容され、上記第1プロペラシャフトの変速機側の端部には、略円筒状を呈した管状部材が該第1プロペラシャフトと同心状に外装され、上記管状部材は、その内周面が上記第1プロペラシャフトの外周面と離間するよう両端が軸受けによって回転可能に支持され、上記駆動用電動機は回転子と固定子とを有し、上記回転子は、上記管状部材の外周面に配設され、上記固定子は、上記回転子と対向するよう上記ケーシングの内側面に固定されていることを特徴としている。これによって、駆動用電動機は、第1プロペラシャフトと同軸上に配設される。
【0008】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、トランスファーが存在した位置に駆動用電動機が配設されることになるので、既存の非ハイブリッド4輪駆動車のフロア形状を変更することなく駆動用電動機を配設することが可能となる。すなわち、既存の非ハイブリッド4輪駆動車の車両フロア形状に大幅な設計変形を行う必要がないので、より安価にハイブリッド4輪駆動車を製造することが可能となる。
【0009】
また、請求項2から請求項5の発明によれば、駆動用電動機は、第1プロペラシャフトと同軸上に配設されるので、重量が重たい駆動用電動機を車幅方向の略中央に配置することができ、車両の重量バランスが向上し、操縦安定性を向上させることができる。
【0010】
さらに、第1プロペラシャフトと回転子が配設された管状部材とが同心状に配設されるので、ケーシング内のレイアウト効率が向上し、ケーシングの小型化を図ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【0012】
図1は、本発明に係るハイブリッド4輪駆動車の駆動系の構成を模式的に示す説明図である。
【0013】
第1駆動源としてのエンジン1は、車両のフロント側に縦置きされている。エンジン1の後端部にはクランクシャフト(図示せず)と同期回転する第1電動機2が直結されている。エンジン1からの駆動力は、第1電動機2を挟んでエンジン1に接続されたトルクコンバータ3から変速機4に伝達されている。変速機4の後端にはリアカバー28を介してケーシング5が接続されている。このケーシング5内には、変速機4の出力軸4a(後述する図2を参照)に直結された第1プロペラシャフトとしてのリアプロペラシャフト6の変速機側端部が収容されていると共に、第2プロペラシャフトとしてのフロントプロペラシャフト7の駆動源となる駆動用電動機としての第2電動機8(詳細は後述)と、第2電動機8からの駆動力をフロントプロペラシャフト7に伝達する動力伝達軸9(後述する図2を参照、詳細は後述)と、フロントプロペラシャフト7の後端部が収容されている。
【0014】
リアプロペラシャフト6の駆動力は、リアディファレンシャルギヤ10を介して左右の後輪11,11に伝達されている。フロントプロペラシャフト7の駆動力は、フロントディファレンシャルギヤ12を介して左右の前輪13,13に伝達されている。尚、エンジン1、第1電動機2、トルクコンバータ3、変速機4及びリアプロペラシャフト6は、車両幅方向の略中央に位置している。
【0015】
第1電動機2は第1ハーネス14を介してインバータ15に接続されている。第2電動機8は第2ハーネス16を介してインバータ15に接続されている。そして、このインバータ15は第3ハーネス17を介してバッテリ18に接続されている。
【0016】
第1電動機2は、主として車両減速時に回生よる発電を行い、バッテリ18を充電するものであるが、クランキング時には、インバータ15を介してバッテリ18から供給される電力によって力行運転し、エンジン1の始動用に使用されている。一方、第2電動機8は、インバータ15を介してバッテリ18もしくは回生中の第1発電機2から供給される電力によって運転される。
【0017】
図2は、ケーシング5内に配設された第2電動機8の構成をあらわすものであって、本発明の要部断面図を示している。
【0018】
ケーシング5内に収容されたリアプロペラシャフト6の変速機側端部には、略円筒状を呈した管状部材19が外装されている。この管状部材19は、その内周面がリアプロペラシャフト6の外周面と離間するよう両端が軸受け20,20によって回転可能に支持されている。詳述すれば、管状部材19とリアプロペラシャフト6とは、同心状に配設されている。
【0019】
管状部材19の外周面には、ギヤ部21と回転子取付部22とが形成されている。回転子取付部22には、この管状部材19と一体に回転する上述した第2電動機8の回転子23が配設されている。そして、回転子取付部22に対向するケーシング5の内側面には、回転子23と対向する上述した第2電動機8の固定子24が固定されている。
【0020】
一方、ギヤ部21は、動力伝達軸9と噛み合っている。
【0021】
動力伝達軸9は、リアカバー28に配設された軸受け25aと、ケーシング5内に軸受け25bとによって回転可能に支持されている。動力伝達軸9の外周面には、第1ギヤ9a及び第2ギヤ9bが形成されており、ギヤ部21に対しては、第1ギヤ9aが噛み合っている。
【0022】
そして、動力伝達軸の第2ギヤ9bは、フロントプロペラシャフト7の後端部外周面に装着された外装部材26の外周面に形成された第3ギヤ26aと噛み合っている。
【0023】
外装部材26は、略円筒状を呈し、第3ギヤ26aを挟むように配設された一対の軸受け27a,27bによって回転可能に支持されている。ここで、軸受け27aはリアカバー28に配設され、軸受け27bはケーシング5に配設されている。
【0024】
また、外装部材26は、フロントプロペラシャフト7の後端部に一体に固定されている。つまり、これら一対の軸受け27a,27bによって、フロントプロペラシャフト7の後端部が回転可能に支持されている。
【0025】
以上説明してきたように、第2電動機8の回転子23は、リアプロペラシャフト6と同心状に配設された管状部材19の回転子取付部22に配設されているので、第2電動機8は、実質的にリアプロペラシャフト6と同軸上に配設されることになる。すなわち、車両幅方向の略中央に、第2電動機8は配設されることになるので、車両の重量バランスが向上し、操縦安定性を向上させることができる。
【0026】
また、非ハイブリッドの4輪駆動車においては、変速機とトランスファーが、車両前後方向に沿って直列に配置され、変速機の出力軸から取り出される駆動力をトランスファーによって前輪側駆動系及び後輪側駆動系に分配する構造となるが、本願発明においては、上記トランスファーの位置に第2電動機8が収容されたケーシング5が位置するレイアウトとなっているため、既存の非ハイブリッド4輪駆動車の車体フロア形状に大幅な設計変形を行うことなく第2電動機8を搭載することができる。
【0027】
また、リアプロペラシャフト6と回転子23が配設された管状部材19とが同心状に配設されるので、ケーシング5内のレイアウト効率が向上し、ケーシング5の小型化を図ることができる。
【0028】
尚、ケーシング5として既存の非ハイブリッド4輪駆動車に使用されるトランスファーケースを使用することも可能であり、この場合、部品の共用化によって、より一層安価にハイブリッド4輪駆動車を製造することが可能となる。また、第1駆動源はエンジン1に限定されることはなく、エンジン1に代えて、駆動用電動機としてもよいし、エンジン1と駆動用電動機の組み合わせとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るハイブリッド4輪駆動車の駆動系の構成を模式的に示す説明図。
【図2】本発明に係る駆動用電動機搭載構造の要部示す断面図。
【符号の説明】
5…ケーシング
6…リアプロペラシャフト
8…第2電動機(駆動用電動機)
19…管状部材
23…回転子
24…固定子
Claims (5)
- 車幅方向の略中央に位置する変速機と、上記変速機と第1プロペラシャフトとを介して前後輪のうち一方に駆動力を伝達する第1駆動源と、
第2プロペラシャフトを介して前後輪のうち他方に駆動力を伝達する駆動用電動機と、を有し、上記第1駆動源と上記変速機と上記駆動用電動機の順で、直列に上記第1駆動源と上記変速機と上記駆動用電動機を配設したことを特徴とするハイブリッド4輪駆動車の駆動用電動機搭載構造。 - 上記第1プロペラシャフトは、上記駆動用電動機を貫通していることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド4輪駆動車の駆動用電動機搭載構造。
- 上記駆動用電動機は、上記第1プロペラシャフトと同心状に設けられた回転子と固定子とを有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のハイブリッド4輪駆動車の駆動用電動機搭載構造。
- 上記第1プロペラシャフトの変速機側の端部には、略円筒状を呈した管状部材が該第1プロペラシャフトと同心状に外装され、
上記管状部材は、その内周面が上記第1プロペラシャフトの外周面と離間するよう軸受けによって回転可能に支持され、
上記駆動用電動機は回転子と固定子とを有し、上記回転子は、上記管状部材の外周面に配設され、上記固定子は、上記回転子と対向するよう上記第1プロペラシャフトの変速機側の端部外周面を囲うケーシングに固定されていることを特徴とする請求項3に記載のハイブリッド4輪駆動車の駆動用電動機搭載構造。 - 車幅方向の略中央に位置する変速機の出力軸に同軸に連結された第1プロペラシャフトと、駆動用電動機によって回転駆動する第2プロペラシャフトと、を有し、上記第1プロペラシャフト及び上記第2プロペラシャフトのうち、一方が前輪を駆動させ、他方が後輪を駆動させるハイブリッド4輪駆動車の駆動用電動機搭載構造において、
車両前後方向に沿って上記変速機と直列に配設され、上記第1プロペラシャフトの変速機側の端部外周面を囲うケーシング内に、上記駆動用電動機は収容され、
上記第1プロペラシャフトの変速機側の端部には、略円筒状を呈した管状部材が該第1プロペラシャフトと同心状に外装され、
上記管状部材は、その内周面が上記第1プロペラシャフトの外周面と離間するよう両端が軸受けによって回転可能に支持され、
上記駆動用電動機は回転子と固定子とを有し、上記回転子は、上記管状部材の外周面に配設され、上記固定子は、上記回転子と対向するよう上記ケーシングの内側面に固定されていることを特徴とするハイブリッド4輪駆動車の駆動用電動機搭載構造。
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