JP3859052B2 - 駆動装置 - Google Patents

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    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
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    • F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機を動力源として用いる駆動装置に関し、特に、駆動装置における軸支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
動力源として電動機を用いる電気自動車用駆動装置やエンジン（燃焼機関）と電動機を併用するハイブリッド駆動装置など（以下、総称して駆動装置と言う）における電動機は、省エネルギや省スペースの点から小型化が要請される。こうした意味から、駆動装置の電動機を小型化する技術として、例えば特開平１０−１７５４５５号公報に示されるように、カウンタギヤのような減速機構を用いて車輪までの動力伝達系のギヤ比を大きくし、駆動トルクを該ギヤ比で稼ぐ技術がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術のように駆動装置のギヤ比を大きくした場合、その減速比に見合うように電動機を高速回転させることになり、電動機軸上のカウンタドライブギヤを支持する軸支持手段としてのベアリングに対して高回転化による引き摺り損失の増加や耐久性の低下の問題が生じる。こうしたベアリング負荷の増大について、上記従来の駆動装置では、格別の配慮がなされておらず、ベアリングの寿命が短くなってしまったり、あるいは引き摺り損失の小さなボールベアリングを用いる場合に、耐久性向上のためにベアリングを極端に大きくせざるを得ない。
【０００４】
そこで、本発明は、減速機構を構成するギヤにかかるラジアル荷重とスラスト荷重の配分により、ギヤの支持軸を介して軸支持手段にかかる荷重を軽減して、電動機の小型、高回転化に伴う軸支持手段の引き摺り損失の増加を防ぎ、軸支持手段の大型化を避けながら、その耐久性を確保することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、電動機と、該電動機に連結され、第１及び第２の軸支持手段により支持された電動機軸と、前記第１及び第２の軸支持手段間で電動機軸に設けられたヘリカルギヤから成る第１のカウンタドライブギヤと、該第１のカウンタドライブギヤと噛合する第１のカウンタドリブンギヤとを備え、前記電動機の出力を、前記第１のカウンタドライブギヤ及び第１のカウンタドリブンギヤを介して車輪に伝達する駆動装置において、前記第１のカウンタドライブギヤは、前記第１及び第２の軸支持手段間における一方側に寄せて配置されると共に、他方側の軸支持手段の方向にスラスト力が作用する向きの捩れ角を設定され、エンジンに駆動連結されて第３及び第４の軸支持手段により支持された出力軸と、前記出力軸に設けられたヘリカルギヤから成る第２のカウンタドライブギヤと、該第２のカウンタドライブギヤと噛合する第２のカウンタドリブンギヤと、前記エンジンの出力を、前記第２のカウンタドライブギヤ及び第２のカウンタドリブンギヤを介して車輪に伝達する系を更に備え、動力伝達流れ上で前記エンジンと第２のカウンタドライブギヤとの間に配設され、ヘリカルギヤの組み合わせで構成され、その一要素が前記出力軸と一体回転するプラネタリギヤセットを備え、該プラネタリギヤセットの一要素と前記第２のカウンタドライブギヤは、それらの捩れ角が互いのスラスト力を打ち消し合う方向に設定されたことを特徴とする。
【０００６】
また、本発明は、電動機と、該電動機に連結され、第１及び第２の軸支持手段により支持された電動機軸と、前記第１及び第２の軸支持手段間で電動機軸に設けられたヘリカルギヤから成る第１のカウンタドライブギヤと、該第１のカウンタドライブギヤと噛合する第１のカウンタドリブンギヤとを備え、前記電動機の出力を、前記第１のカウンタドライブギヤ及び第１のカウンタドリブンギヤを介して車輪に伝達する駆動装置において、前記第１のカウンタドライブギヤは、前記第１及び第２の軸支持手段間における一方側に寄せて配置されると共に、その捩れ角が、一方側の軸支持手段におけるスラスト力によるモーメント荷重反力とラジアル力反力とが打ち消し合う方向に設定され、エンジンに駆動連結されて第３及び第４の軸支持手段により支持された出力軸と、前記出力軸に設けられたヘリカルギヤから成る第２のカウンタドライブギヤと、該第２のカウンタドライブギヤと噛合する第２のカウンタドリブンギヤと、前記エンジンの出力を、前記第２のカウンタドライブギヤ及び第２のカウンタドリブンギヤを介して車輪に伝達する系を更に備え、動力伝達流れ上で前記エンジンと第２のカウンタドライブギヤとの間に配設され、ヘリカルギヤの組み合わせで構成され、その一要素が前記出力軸と一体回転するプラネタリギヤセットを備え、該プラネタリギヤセットの一要素と前記第２のカウンタドライブギヤは、それらの捩れ角が互いのスラスト力を打ち消し合う方向に設定されたことを特徴とする。
【０００７】
上記の構成において、前記第１及び第２の軸支持手段間における第１のカウンタドライブギヤの位置は、第１及び第２の軸支持手段にかかるラジアル力反力とスラスト力によるモーメント荷重反力との合力が互いに等しくなるように設定されるのが有効である。
【０００８】
また、上記の構成において、前記駆動装置は車両に搭載され、前記捩れ角とスラスト力が作用する向きの関係は、車両の力行時におけるものとして設定されるのが更に有効である。
【０００９】
また、上記の構成において、前記第２のカウンタドライブギヤは、前記第３及び第４の軸支持手段より外側で前記出力軸に設けられ、前記第２のカウンタドライブギヤは、前記第３及び第４の軸支持手段の方向にスラスト力が作用する向きの捩れ角を設定された構成とするのが有効である。
【００１０】
また、上記の構成において、前記第２のカウンタドライブギヤは、前記第３及び第４の軸支持手段間で前記出力軸に設けられ、前記第２のカウンタドライブギヤは、前記第３及び第４の軸支持手段間における一方側に寄せて配置されると共に、他方側の軸支持手段の方向にスラスト力が作用する向きの捩れ角を設定された構成とするのも有効である。
【００１１】
上記の構成において、前記第２のカウンタドライブギヤの位置は、第３及び第４の軸支持手段にかかるラジアル力反力とスラスト力によるモーメント荷重反力との合力が互いに等しくなるように設定されるのが有効である。
【００１２】
また、上記の構成において、前記第１のカウンタドリブンギヤと第２のカウンタドリブンギヤは同一部材とすることもできる。
【００１３】
【発明の作用及び効果】
上記請求項１に記載の構成では、第１のカウンタドリブンギヤとの噛み合いにより第１のカウンタドライブギヤに生じるラジアル力に対し、第１のカウンタドライブギヤの両軸支持手段間の位置により、一方側の軸支持手段の方が他方側よりも受けるラジアル力の反力は大きくなる。また、スラスト力が他方側に作用するため、一方側の軸支持手段では上記ラジアル力に対向する方向に、他方側の軸支持手段では重なる方向に各々同じ大きさのスラスト力によるモーメント荷重反力がかかる。したがって、大きなラジアル力反力を受ける一方側の軸支持手段に対し、それと対向する方向にスラスト力によるモーメント荷重反力がかかるので、一方側の軸支持手段への負荷を低減し、その耐久性を向上させることができる。これにより電動機軸の高速回転化が可能となり、電動機を小型化できる。更に、出力軸側にプラネタリギヤセットを配置した構成を採る場合において、プラネタリギヤセットの一要素と第２のカウンタドライブギヤとにかかるスラスト力が打ち消し合うことにより、第３及び第４の軸支持手段への負荷が更に軽減され、それらの耐久性の向上に更に有利となる。
【００１４】
次に、請求項２に記載の構成では、第１のカウンタドリブンギヤとの噛み合いにより第１のカウンタドライブギヤに生じるラジアル力に対し、第１のカウンタドライブギヤの両軸支持手段間の位置により、一方側の軸支持手段の方が他方側よりも受けるラジアル力の反力は大きくなる。また、スラスト力が他方側に作用するため、一方側の軸支持手段では上記ラジアル力を打ち消す方向に、他方側の軸支持手段で助長する方向に各々同じ大きさのスラスト力によるモーメント荷重反力がかかる。したがって、大きなラジアル力反力を受ける一方側の軸支持手段に対し、それを打ち消す方向にスラスト力によるモーメント荷重反力をかけるので、一方側の軸支持手段への負荷を低減し、その耐久性を向上させることができる。これにより電動機軸の高速回転化が可能となり、電動機を小型化できる。更に、出力軸側にプラネタリギヤセットを配置した構成を採る場合において、プラネタリギヤセットの一要素と第２のカウンタドライブギヤとにかかるスラスト力が打ち消し合うことにより、第３及び第４の軸支持手段への負荷が更に軽減され、それらの耐久性の向上に更に有利となる。
【００１５】
更に、請求項３に記載の構成では、両軸支持手段にかかる荷重を均一にすることができるので、電動機軸の傾斜が無くなり、一方側だけでなく、他方側の軸支持手段においても負荷を軽減し、耐久性を向上させることができる。
【００１６】
更に、請求項４に記載の構成では、車両走行において、力行（カウンタドライブギヤが駆動側となる動力伝達状態での車輪の駆動）時の方が回生（カウンタドライブギヤが従動状態となる車輪側からの逆駆動）時に比してカウンタドライブギヤの伝達トルクが大きく、それにより軸支持手段にかかる荷重が大きい特性に合わせた負荷軽減設定となるため、逆駆動（回生）時に合わせた負荷軽減の設定と比較した場合、軸支持手段にとって有利となり、車両の走行時全体を通じた負荷の軽減がなされ、軸支持手段の耐久性が一層向上する。
【００１７】
更に、請求項５に記載の構成では、第２のカウンタドリブンギヤとの噛み合いによる第２のカウンタドライブギヤのラジアル力反力に対し、スラスト力によるモーメント荷重反力を、第３と第４の軸支持手段において、それぞれ打ち消し合う方向に作用させることができるので、出力軸を支持する両軸支持手段への負荷を軽減し、その耐久性を向上させることができる。
【００１８】
また、請求項６に記載の構成では、第２のカウンタドリブンギヤとの噛み合いにより第２のカウンタドライブギヤに生じるラジアル力に対し、第２のカウンタドライブギヤの両軸支持手段間の位置により、一方側の軸支持手段の方が他方側よりも受けるラジアル力の反力は大きくなる。また、スラスト力が他方側に作用するため、一方側の軸支持手段で上記ラジアル力を打ち消す方向に、他方側の軸支持手段で助長する方向に各々同じ大きさのスラスト力によるモーメント荷重反力がかかる。したがって、大きなラジアル力反力を受ける一方側の軸支持手段に対し、それを打ち消す方向にスラスト力によるモーメント荷重反力をかけるので、一方側の軸支持手段への負荷を低減し、その耐久性を向上させることができる。
【００１９】
更に、請求項７に記載の構成では、第３と第４の軸支持手段にかかる荷重を均一にすることができるので、出力軸の傾斜も無くなり、第１〜第４の軸支持手段を通じて、それら軸支持手段における一方側だけでなく、他方側の軸支持手段においても負荷を軽減し、耐久性を向上させることができる。
【００２０】
更に、請求項８に記載の構成では、第１及び第２のカウンタドライブギヤと噛合するカウンタドリブンギヤを共通化することで、電動機の小型化と相俟って駆動装置の一層の小型化が可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿い、本発明の実施形態を説明する。まず図１は、本発明が適用された第１実施形態のハイブリッド駆動装置の軸間を展開してスケルトンで示す。この装置は、エンジン１と、電動機（以下、モータという）２と、発電機（以下、ジェネレータという）３と、ディファレンシャル装置５とを主要な構成要素とし、それらの間に差動歯車装置を構成するシングルピニオン構成のプラネタリギヤセット６と、カウンタギヤ機構４が介挿された構成とされている。
【００２２】
この駆動装置は、互いに並行する出力軸線上にエンジン１、ジェネレータ３及びプラネタリギヤセット６、モータ軸線上にモータ２、カウンタ軸線上にカウンタギヤ機構４、デフ軸線上にディファレンシャル装置５がそれぞれ配置された４軸構成とされている。そして、エンジン１とジェネレータ３は、プラネタリギヤセット６を介してカウンタギヤ機構４に駆動連結され、モータ２とディファレンシャル装置５は、直接カウンタギヤ機構４に駆動連結されている。
【００２３】
エンジン１は、その出力軸１０をプラネタリギヤセット６のキャリア６１に連結させてジェネレータ３とカウンタギヤ機構４とに駆動連結され、ジェネレータ３は、そのロータ軸３０をプラネタリギヤセット６のサンギヤ６２に連結させてエンジン１とカウンタギヤ機構４とに駆動連結されている。そして、プラネタリギヤセット６のリングギヤ６３が出力軸１１を介して出力軸１１と一体又はそれに固定の第２のカウンタドライブギヤ１２に連結されている。
【００２４】
モータ２は、そのロータ軸２０又はそれに連結されたモータ軸２２に一体化又は固定された形態で設けられた第１のカウンタドライブギヤ２３を介してカウンタギヤ機構４に駆動連結されている。
【００２５】
カウンタギヤ機構４は、カウンタシャフト４０と、それに一体化又は固定されたカウンタドリブンギヤ４１及びデフドライブピニオンギヤ４２で構成され、そのカウンタドリブンギヤ４１に出力軸１１側の第２のカウンタドライブギヤ１２とモータ軸２２側の第１のカウンタドライブギヤ２３を共に噛合させて出力軸１１とモータ軸２２に駆動連結されている。したがって、この形態では、第１のカウンタドライブギヤ２３と対を成すべき第１のカウンタドリブンギヤと第２のカウンタドライブギヤ１２と対を成すべき第２のカウンタドリブンギヤは一体化された構成が採られている。
【００２６】
ディファレンシャル装置５は、そのデフケース５０に固定されたデフリングギヤ５１にカウンタシャフト４０のデフドライブピニオンギヤ４２を噛合させてカウンタギヤ機構４に駆動連結されている。そして、ディファレンシャル装置５は、周知のように車輪（図示せず）に連結されている。
【００２７】
こうした構成からなるハイブリッド駆動装置では、モータ２と車輪は、カウンタギヤ機構４を介することによる歯車対のギヤ比分の減速関係はあるものの、動力伝達上は直に連結された関係となるのに対して、エンジン１とジェネレータ３は、相互かつカウンタギヤ機構４に対してプラネタリギヤセット６を介して動力伝達上は間接的に連結された関係となる。これにより、ディファレンシャル装置５とカウンタギヤ機構４とを介して車両の走行負荷を受けるリングギヤ６３に対して、ジェネレータ３の発電負荷を調整することで、エンジン出力を駆動力と発電エネルギ（バッテリ充電）とに利用する割合を適宜調整した走行が可能となる。また、ジェネレータ３をモータとして駆動させることで、キャリア６１にかかる反力が逆転するため、その際に適宜の図示しない手段でキャリア６１を駆動装置ケーシングに係止することで、ジェネレータ３の出力をリングギヤ６３に伝達することができ、モータ２とジェネレータ３の同時出力による車両発進時の駆動力の強化（パラレルモードの走行）が可能となる。
【００２８】
図２に模式化して示すように、モータ軸２２側には、モータ２と、それに連結され、第１及び第２の軸支持手段２４，２５により、その両側を支持されたモータ軸２２と、第１及び第２の軸支持手段２４，２５間でモータ軸２２に設けられたヘリカルギヤから成り、第１のカウンタドリブンギヤ４１と噛合する第１のカウンタドライブギヤ２３とが配設され、上記のようにモータ２の出力を、第１のカウンタドライブギヤ２３及び第１のカウンタドリブンギヤ４１を介して車輪に伝達する構成とされている。そして、本発明の特徴とするところに従い、第１のカウンタドライブギヤ２３は、第１及び第２の軸支持手段２４，２５間における一方側（本形態において第１の軸支持手段２４側）に寄せて配置されると共に、他方側の軸支持手段２５の方向にスラスト力Ｓが作用する向きの捩れ角θを設定されている。この捩れ方向は、図示のようにモータ２の回転方向をカウンタドライブギヤ２３側から見て時計回り方向とした場合、右ねじの方向となる。
【００２９】
図３に上記第１及び第２の軸支持手段２４，２５にかかる負荷を模式化して示すように、第１のカウンタドライブギヤ２３には、カウンタドリブンギヤ４１との噛合により生じる反力としての図に太線矢印で示すラジアル力Ｒと、ヘリカルギヤであることにより生じる図に白抜き矢印で示すスラスト力Ｓが作用するが、第１のカウンタドライブギヤ２３の捩れ角は、一方側の軸支持手段２４におけるスラスト力Ｓによるモーメント荷重反力Ｓ１とラジアル力反力Ｒ１とが打ち消し合う方向、すなわち両反力を示す太線矢印と白抜き矢印が向い合うように設定されている。
【００３０】
上記の反力を具体的に示すと、第１のカウンタドライブギヤ２３から第１の軸支持手段２４までの距離をｄ、同じく第２の軸支持手段２５までの距離をｃとして、第１の軸支持手段２４にかかるラジアル力反力Ｒ１は、Ｒ１＝Ｒｃ／（ｃ＋ｄ）、第２の軸支持手段２５にかかるラジアル力反力Ｒ２は、Ｒ２＝Ｒｄ／（ｃ＋ｄ）となる。また、第１のカウンタドライブギヤ２３の噛合径をｈとして、第１及び第２軸支持手段２４，２５にかかるスラスト力Ｓによるモーメント荷重反力Ｓ１，Ｓ２は、Ｓ１＝Ｓ２＝Ｓｈ／（ｃ＋ｄ）となる。したがって、更に望ましい設定としては、第１及び第２の軸支持手段２４，２５間における第１のカウンタドライブギヤ２３の位置は、第１及び第２の軸支持手段２４，２５にかかるラジアル力反力Ｒ１とスラスト力Ｓによるモーメント荷重反力Ｓ１との合力が互いに等しくなるように、図の下向きを正として、｛Ｒｄ／（ｃ＋ｄ）｝＋｛Ｓｈ／（ｃ＋ｄ）｝＝｛Ｒｄ／（ｃ＋ｄ）｝−｛Ｓｈ／（ｃ＋ｄ）｝、すなわちｃ−ｄ＝２ｈＳ／Ｒとなるように距離ｃと距離ｄを設定するのが有効である。
【００３１】
同様の技術思想が出力軸側の支持機構にも適用されている。この場合、図１に示すように、エンジン１に駆動連結された出力軸１１は、第３及び第４の軸支持手段１３，１４により支持されている。第３及び第４の軸支持手段１３，１４の外側で出力軸１１に設けられ、第２のカウンタドリブンギヤ４１と噛合するヘリカルギヤから成る第２のカウンタドライブギヤ１２は、エンジン１の出力を、第２のカウンタドライブギヤ１２及び第２のカウンタドリブンギヤ４１を介して車輪に伝達する系を構成しており、第２のカウンタドライブギヤ１２は、第３及び第４の軸支持手段１３，１４側にスラスト力が作用するべく捩れ角が設定されている。詳しくは、動力伝達流れ上で、エンジン１と第２のカウンタドライブギヤ１２との間に配設され、ヘリカルギヤの組み合わせで構成されたプラネタリギヤセット６は、その一要素としてのリングギヤ６３が出力軸１１と一体回転する構成とされ、リングギヤ６３と第２のカウンタドライブギヤ１２は、それらの捩れ角が互いのスラスト力（図に白抜き矢印で示す）を打ち消し合う方向に設定されている。
【００３２】
図４は上記第２及び第３の軸支持手段１３，１４にかかる負荷を模式化して示す。図示のように、第２のカウンタドライブギヤ１２には、カウンタドリブンギヤ４１との噛合により生じる反力としての図に太線矢印で示すラジアル力Ｒと、ヘリカルギヤであることにより生じる図に白抜き矢印で示すスラスト力Ｓが作用するが、第２のカウンタドライブギヤ１２の捩れ角は、一方側の軸支持手段１３におけるスラスト力Ｓによるモーメント荷重反力Ｓ１とラジアル力反力Ｒ１とが打ち消し合う方向、すなわち両反力を示す太線矢印と白抜き矢印が逆向きになるように設定されている。この場合、第２のカウンタドライブギヤ１２から第３の軸支持手段１３までの距離をａ、同じく第４の軸支持手段１４までの距離をｂとして、第３の軸支持手段１３にかかるラジアル力反力Ｒ１は、Ｒ１＝Ｒｂ／（ｂ−ａ）、第４の軸支持手段１４にかかるラジアル力反力Ｒ２は、Ｒ２＝Ｒａ／（ｂ−ａ）となる。また、第２のカウンタドライブギヤ１２の噛合径をｈとして、第３及び第４の軸支持手段１３，１４にかかるスラスト力Ｓによるモーメント荷重反力Ｓ１，Ｓ２は、Ｓ１＝Ｓ２＝Ｓｈ／（ｂ−ａ）となる。したがって、更に望ましい設定としては、第１及び第２の軸支持手段１３，１４に対する第２のカウンタドライブギヤ１２の位置は、第３及び第４の軸支持手段１３，１４にかかるラジアル力反力Ｒ１とスラスト力Ｓによるモーメント荷重反力Ｓ１との合力が互いに等しくなるように、図の下向きを正として、｛Ｓｈ／（ｂ−ａ）｝−｛Ｒａ／（ｂ−ａ）｝＝｛Ｒｂ／（ｂ−ａ）｝−｛Ｓｈ／（ｂ−ａ）｝、すなわちａ＋ｂ＝２ｈＳ／Ｒとなるようにａとｂの距離を設定するのが有効である。
【００３３】
図５は上記のような構成を採るハイブリッド駆動装置を更に具体化した実施例を断面で示す。この例では、モータ軸２２側の第１及び第２の軸支持手段２４，２５として、ベアリングサイズに対する支持力の点では不利であるが、引き摺り損失の点でローラベアリングより有利なボールベアリングが用いられている。また、出力軸１１側の第３及び第４の軸支持手段１３，１４についても、アンギュラボールベアリングが用いられている。この例における各構成要素については、先に挙げた実施形態に用いたと同様の参照符号の付記をもって説明に代える。
【００３４】
次に、図６は、前記第１実施形態のカウンタギヤ機構４と、それに対する両カウンタドライブギヤ１２，２３の位置関係を変更した第２実施形態のハイブリッド駆動装置をスケルトンで示す。この形態では、カウンタギヤ機構４のカウンタシャフト４０のモータ２寄りにカウンタドリブンギヤ４１が配置され、反対側にデフドライブピニオンギヤ４２が配置されている。そして、この配置に合わせて、両カウンタドライブギヤ２３，１２がモータ２及びジェネレータ３寄り、デフリングギヤ５１が反対側に配置されている。その余の構成については、全て第１実施形態の場合と同様である。
【００３５】
次に、図７は、上記第２実施形態と同様のカウンタギヤ機構４配置において、両カウンタドリブンギヤを別部材とした第３実施形態のハイブリッド駆動装置をスケルトンで示す。この形態では、カウンタギヤ機構４のカウンタシャフト４０のモータ２寄りに第１のカウンタドリブンギヤ４１ｂが配置され、カウンタシャフト４０の中間部に第２のカウンタドリブンギヤ４１ａが配置され、反対側にデフドライブピニオンギヤ４２が配置されている。そして、この配置に合わせて、モータ軸２２側の第１のカウンタドライブギヤ２３が最もモータ２寄り、出力軸１１側の第２のカウンタドライブギヤ１２が、それよりエンジン寄りに配置されている。その余の構成については、全て第２実施形態の場合と同様である。
【００３６】
次に、図８は、カウンタギヤ機構４を出力軸１１側とモータ軸２２側に別個に設けた第４実施形態のハイブリッド駆動装置をスケルトンで示す。この形態では、第１のカウンタギヤ機構４Ｂのカウンタシャフト４０Ｂにおけるモータ２寄りに第１のカウンタドリブンギヤ４１Ｂが配置され、ディファレンシャル装置５寄りに第１のデフドライブピニオンギヤ４２Ｂが配置されている。また、第２のカウンタギヤ機構４Ａのカウンタシャフト４０Ａのジェネレータ３寄りに第２のカウンタドリブンギヤ４１Ａが配置され、ディファレンシャル装置５寄りに第２のデフドライブピニオンギヤ４２Ａが配置されている。そして、この配置に合わせて、モータ軸２２側の第１のカウンタドライブギヤ２３が配置され、同様に出力軸１１側の第２のカウンタドライブギヤ１２も配置されている。その余の構成については、前記各実施形態の場合と同様である。
【００３７】
次に、図９は、モータ出力を出力軸１１経由でディファレンシャル装置５に伝達する構成を採る第５実施形態のハイブリッド駆動装置をスケルトンで示す。この形態では、モータ軸２２と出力軸１１の間に第１のカウンタギヤ機構４Ｂが配置され、出力軸１１とデフ軸の間に第２のカウンタギヤ機構４Ａが配置されている。そして、第１のカウンタシャフト４０Ｂにおけるモータ２から遠い側に第１のカウンタドリブンギヤ４１Ｂが配置され、モータ２寄りに第２のカウンタドライブギヤ１２に噛合して該ドライブギヤ１２をドリブンギヤとして駆動するピニオンギヤ４３Ｂが配置されている。また、第２のカウンタギヤ機構４Ａのカウンタシャフト４０Ａについては、そのエンジン寄りに第２のカウンタドリブンギヤ４１Ａが配置され、ディファレンシャル装置５寄りにデフドライブピニオンギヤ４２Ａが配置されている。そして、この配置に合わせて、モータ軸２２側の第１のカウンタドライブギヤ２３と出力軸１１側の第２のカウンタドライブギヤ１２が配置されている。その余の構成については、前記各実施形態の場合と同様である。
【００３８】
次に、図１０は、上記第５実施形態と同様にモータ出力をプラネタリギヤセット６及び出力軸１１経由でディファレンシャル装置５に伝達する構成を採る第６実施形態のハイブリッド駆動装置をスケルトンで示す。この形態では、前記各実施形態とは異なり、プラネタリギヤセット６は、２つのシンプルプラネタリギヤセット６Ａ，６Ｂで構成され、それらの両リングギヤ６３Ａ，６３Ｂが相互に連結され、更に一方のキャリア６１Ａと他方のサンギヤ６２Ｂが相互に連結された構成とされている。そしてこの場合、一方のサンギヤ６２Ａがジェネレータ３に連結され、相互に連結された一方のキャリア６１Ａと他方のサンギヤ６２Ｂがエンジン１に連結され、他方のキャリア６１Ｂが出力軸１１を介して第２のカウンタドライブギヤ１２に連結されている。また、モータ軸２２とプラネタリギヤセット６との間にはアイドラギヤ７が配設され、該アイドラギヤ７はモータ軸２２の第１のカウンタドライブギヤ２３とプラネタリギヤセット６のリングギヤ６３Ａ，６３Ｂに固定のギヤ６４に噛合する駆動連結関係とされている。第２のカウンタギヤ機構４Ａとディファレンシャル装置５の関係については、図８に示す第４実施形態の場合と同様であり、その余の構成については、前記各実施形態の場合と同様である。
【００３９】
次に、図１１は、先の図６に示す第２実施形態と同様の構成のものについてプラネタリギヤセットを除去した構成を採る第７実施形態のハイブリッド駆動装置をスケルトンで示す。この形態では、プラネタリギヤセット６に代える構成として、エンジン１の出力軸１０とジェネレータ３のロータ軸３０とを直結とし、ジェネレータ３のステータ３１側をケーシングに対して回転可能に支持し、エンジン側の出力軸１１を介して第２のカウンタドライブギヤ１２に直接連結させた構成とされている。なお、この形態の場合、カウンタギヤ機構以降の構成については、これに限るものではなく、前掲の各実施形態のいずれかの構成を採ることができる。
【００４０】
なお、この形態の場合は、モータ２と車輪は、動力伝達上は直に連結された関係となるのに対して、エンジン１とジェネレータ３は、相互かつカウンタギヤ機構４に対してステータ３１を介して動力伝達上は間接的に連結された関係となる。したがって、この形態の場合も、ディファレンシャル装置５とカウンタギヤ機構４とを介して車両の走行負荷を受けるステータ３１に対して、ジェネレータ３の発電負荷を調整することで、エンジン出力を駆動力と発電エネルギ（バッテリ充電）とに利用する割合を適宜調整した走行が可能となる。また、ジェネレータ３をアウタロータ形の電動機として駆動させることで、第２のカウンタドライブギヤ１２を駆動することができ、モータ２とジェネレータ３の同時出力による車両発進時の駆動力の強化（パラレルモードの走行）が可能となる。
【００４１】
以上の各実施形態は、いずれもモータ軸２２側をギヤにかかる荷重に対して両持ち支持構造、出力軸１１側を同じく片持ち構造としたものであるが、両方の軸を共に両持ち支持構造とすることも可能である。以下、こうした構造を採る実施形態について説明する。図１２は、先の図７に示す第３実施形態と同様の構成のものについて出力軸１１側の軸支持構造のみを変更した第８実施形態のハイブリッド駆動装置をスケルトンで示す。この形態では、第２のカウンタドライブ１２をその一方側で片持ち状に支持していた軸支持手段１３，１４を第２のカウンタドライブ１２の両側に分散配置して両持ち支持としている。この場合も、第２のカウンタドライブギヤ１２は、第３及び第４の軸支持手段１３，１４間における一方側に寄せて配置されると共に、他方側の軸支持手段１４の方向にスラスト力が作用する向きの捩れ角を設定されている。更に、この場合は、駆動連結関係上でエンジン１と第２のカウンタドライブギヤ１２との間に配設されたプラネタリギヤセット６は、ヘリカルギヤの組み合わせで構成され、そのリングギヤ（一要素）６３が出力軸１１と一体回転する構成とされている。そして、プラネタリギヤセット６のリングギヤ（一要素）６３と第２のカウンタドライブギヤ１２は、それらの捩れ角が互いのスラスト力を打ち消し合う方向に設定されている。
【００４２】
以下の図１３〜図１６に示す第９〜１２実施形態は、いずれも前掲の図８〜図１１に示す各実施形態に対応するものであり、それらとの違いは、上記の場合と同様に第２のカウンタドライブ１２を支持する出力軸１１の両持ち支持構造のみであるので、対応する各部材に同様の参照符号を付して説明に代える。
【００４３】
以上、本発明を主としてカウンタギヤ機構を変更した種々の実施形態に基づき詳説したが、本発明はこれらの実施形態に限るものではなく、特許請求の範囲に記載の事項の範囲内で種々に具体的構成を変更して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るハイブリッド駆動装置のスケルトン図である。
【図２】第１実施形態の駆動装置のモータ軸の支持構造を示す模式図である。
【図３】第１実施形態のモータ軸の支持構造にかかる負荷を示す模式図である。
【図４】第１実施形態の出力軸の支持構造にかかる負荷を示す模式図である。
【図５】第１実施形態の駆動装置を具体化した実施例を示す断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るハイブリッド駆動装置のスケルトン図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係るハイブリッド駆動装置のスケルトン図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係るハイブリッド駆動装置のスケルトン図である。
【図９】本発明の第５実施形態に係るハイブリッド駆動装置のスケルトン図である。
【図１０】本発明の第６実施形態に係るハイブリッド駆動装置のスケルトン図である。
【図１１】本発明の第７実施形態に係るハイブリッド駆動装置のスケルトン図である。
【図１２】本発明の第８実施形態に係るハイブリッド駆動装置のスケルトン図である。
【図１３】本発明の第９実施形態に係るハイブリッド駆動装置のスケルトン図である。
【図１４】本発明の第１０実施形態に係るハイブリッド駆動装置のスケルトン図である。
【図１５】本発明の第１１実施形態に係るハイブリッド駆動装置のスケルトン図である。
【図１６】本発明の第１２実施形態に係るハイブリッド駆動装置のスケルトン図である。
【符号の説明】
１ エンジン
２ モータ（電動機）
６ プラネタリギヤセット
１１ 出力軸
１２ 第２のカウンタドライブギヤ
１３ 第３の軸支持手段
１４ 第４の軸支持手段
２２ 電動機軸
２３ 第１のカウンタドライブギヤ
２４ 第１の軸支持手段
２５ 第２の軸支持手段
４１ 第１及び第２のカウンタドリブンギヤ
４１ｂ，４１Ｂ 第１のカウンタドリブンギヤ
４１ａ，４１Ａ 第２のカウンタドリブンギヤ
６３ リングギヤ（一要素）
θ 捩れ角
Ｓ スラスト力
Ｓ１ モーメント荷重反力
Ｒ１ ラジアル力反力

Claims (8)

  1. 電動機と、
    該電動機に連結され、第１及び第２の軸支持手段により支持された電動機軸と、
    前記第１及び第２の軸支持手段間で電動機軸に設けられたヘリカルギヤから成る第１のカウンタドライブギヤと、
    該第１のカウンタドライブギヤと噛合する第１のカウンタドリブンギヤとを備え、
    前記電動機の出力を、前記第１のカウンタドライブギヤ及び第１のカウンタドリブンギヤを介して車輪に伝達する駆動装置において、
    前記第１のカウンタドライブギヤは、前記第１及び第２の軸支持手段間における一方側に寄せて配置されると共に、他方側の軸支持手段の方向にスラスト力が作用する向きの捩れ角を設定され、
    エンジンに駆動連結されて第３及び第４の軸支持手段により支持された出力軸と、
    前記出力軸に設けられたヘリカルギヤから成る第２のカウンタドライブギヤと、
    該第２のカウンタドライブギヤと噛合する第２のカウンタドリブンギヤと、
    前記エンジンの出力を、前記第２のカウンタドライブギヤ及び第２のカウンタドリブンギヤを介して車輪に伝達する系を更に備え、
    動力伝達流れ上で前記エンジンと第２のカウンタドライブギヤとの間に配設され、ヘリカルギヤの組み合わせで構成され、その一要素が前記出力軸と一体回転するプラネタリギヤセットを備え、
    該プラネタリギヤセットの一要素と前記第２のカウンタドライブギヤは、それらの捩れ角が互いのスラスト力を打ち消し合う方向に設定されたことを特徴とする駆動装置。
  2. 電動機と、
    該電動機に連結され、第１及び第２の軸支持手段により支持された電動機軸と、
    前記第１及び第２の軸支持手段間で電動機軸に設けられたヘリカルギヤから成る第１のカウンタドライブギヤと、
    該第１のカウンタドライブギヤと噛合する第１のカウンタドリブンギヤとを備え、
    前記電動機の出力を、前記第１のカウンタドライブギヤ及び第１のカウンタドリブンギヤを介して車輪に伝達する駆動装置において、
    前記第１のカウンタドライブギヤは、前記第１及び第２の軸支持手段間における一方側に寄せて配置されると共に、その捩れ角が、一方側の軸支持手段におけるスラスト力によるモーメント荷重反力とラジアル力反力とが打ち消し合う方向に設定され、
    エンジンに駆動連結されて第３及び第４の軸支持手段により支持された出力軸と、
    前記出力軸に設けられたヘリカルギヤから成る第２のカウンタドライブギヤと、
    該第２のカウンタドライブギヤと噛合する第２のカウンタドリブンギヤと、
    前記エンジンの出力を、前記第２のカウンタドライブギヤ及び第２のカウンタドリブンギヤを介して車輪に伝達する系を更に備え、
    動力伝達流れ上で前記エンジンと第２のカウンタドライブギヤとの間に配設され、ヘリカルギヤの組み合わせで構成され、その一要素が前記出力軸と一体回転するプラネタリギヤセットを備え、
    該プラネタリギヤセットの一要素と前記第２のカウンタドライブギヤは、それらの捩れ角が互いのスラスト力を打ち消し合う方向に設定されたことを特徴とする駆動装置。
  3. 前記第１及び第２の軸支持手段間における第１のカウンタドライブギヤの位置は、第１及び第２の軸支持手段にかかるラジアル力反力とスラスト力によるモーメント荷重反力との合力が互いに等しくなるように設定された、請求項１又は２記載の駆動装置。
  4. 前記駆動装置は車両に搭載され、前記捩れ角とスラスト力が作用する向きの関係は、車両の力行時におけるものとして設定された、請求項１、２又は３記載の駆動装置。
  5. 前記第２のカウンタドライブギヤは、前記第３及び第４の軸支持手段より外側で前記出力軸に設けられ、
    前記第２のカウンタドライブギヤは、前記第３及び第４の軸支持手段の方向にスラスト力が作用する向きの捩れ角を設定された、請求項１〜４のいずれか１項記載の駆動装置。
  6. 前記第２のカウンタドライブギヤは、前記第３及び第４の軸支持手段間で前記出力軸に設けられ、
    前記第２のカウンタドライブギヤは、前記第３及び第４の軸支持手段間における一方側に寄せて配置されると共に、他方側の軸支持手段の方向にスラスト力が作用する向きの捩れ角を設定された、請求項１〜４のいずれか１項記載の駆動装置。
  7. 前記第２のカウンタドライブギヤの位置は、第３及び第４の軸支持手段にかかるラジアル力反力とスラスト力によるモーメント荷重反力との合力が互いに等しくなるように設定された、請求項５又は６記載の駆動装置。
  8. 前記第１のカウンタドリブンギヤと第２のカウンタドリブンギヤは同一部材である、請求項１〜７のいずれか１項記載の駆動装置。
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