JP4277787B2

JP4277787B2 - 車両用駆動装置

Info

Publication number: JP4277787B2
Application number: JP2004338167A
Authority: JP
Inventors: 淳田端; 豊多賀; 光史宮崎; 隆次茨木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-11-22
Filing date: 2004-11-22
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2024-11-22
Also published as: JP2006149129A

Description

本発明は、自動車などの車両に用いられる車両用駆動装置に関する。

車両の駆動力源として、エンジンおよび電動機を備える車両用駆動装置が知られている。たとえば、特許文献１に記載された車両用駆動装置がそれであり、特許文献１のものは、エンジン、および第１、第２の電動機を備えており、第１の電動機のロータのフランジ部は、エンジンのクランクシャフトにボルトにより直接連結されている。そして、そのロータのフランジ部に対してエンジンとは反対側にダンパが配置され、さらに、そのダンパに対してエンジンとは反対側に、クラッチおよび第２の電動機が配置されている。そして、これらエンジン、第１の電動機、ダンパ、クラッチ、第２の電動機により１つのユニットが構成されている。
米国特許公開２００３／０１２７２６２Ａ１号公報特開平１１−９８６１５号公報特開平９−７１１３８号公報

特許文献１の構造の場合には、エンジンのクランクシャフトに、ハウジングやカバー等で覆われていない状態で電動機のロータを直接組み付けることになり、この際に、ロータの磁気部に鉄粉等の異物が吸着される可能性がある。また、ロータはエンジンのクランクシャフトに連結されることによってその位置が定まる一方、ステータはハウジングに固定されることによってその位置が定まるので、ロータの軸心とステータの軸心との間に、エンジンのクランクシャフトおよびハウジングの双方に起因する誤差が生じる。そのため、ロータの軸心とステータの軸心とを精度良く一致させることが困難となる可能性があった。

本発明は、以上の事情を背景として成されたものであり、その目的とするところは、電動機の磁気部に異物が付着することを抑制でき、且つ、ロータとステータとの間の軸心精度を向上させることもできる車両用駆動装置を提供することにある。

上記目的を達成するための第１発明は、車両の駆動輪との間で動力伝達可能なエンジンおよび電動機を備えている車両用駆動装置であって、(a) 前記エンジンのクランク軸に連結されて一体回転する伝達部材を備え、(b) 前記電動機は、前記伝達部材の前記エンジン側とは反対側の端部に配置されるとともに、その電動機のステータおよびロータはケースに支持され、(c) 前記ロータを支持するロータ支持軸と前記伝達部材とが嵌合により連結可能に構成され、(d) 前記エンジンおよび前記電動機の動力が入力される入力軸は、前記ロータ支持軸の内径側を貫通するとともに、そのロータ支持軸から前記エンジンと反対側へ突き出す突出部を有し、その突出部が前記ケースに支持されていることを特徴とする。

第２発明は、第１発明の車両用駆動装置において、前記電動機は、前記ケースによって密封形成されている収容室に収容されていることを特徴とする。

第３発明は、第２発明の車両用駆動装置において、前記収容室は、前記ケースと前記電動機のロータ支持軸との間にシール材が配設されることによって密封されていることを特徴とする。

第４発明は、第１発明乃至第３発明いずれか１の車両用駆動装置において、前記ロータ支持軸と前記伝達部材との嵌合は、スプライン嵌合であることを特徴とする。

第５発明は、第１発明の車両用駆動装置において、前記ケースと前記入力軸の突出部との間にシール材が配設されていることを特徴とする。

第１発明によれば、電動機のロータはエンジンのクランク軸ではなく、ケースに支持され、また、エンジンのクランク軸に連結されて一体回転する伝達部材と電動機とは嵌合により連結可能とされているので、電動機のロータをケースに収納した状態でエンジン側と連結することができる。従って、ロータの磁気部に異物が吸着されることが防止される。また、ロータとステータとがともにケースに支持されているので、ロータの軸心とステータの軸心とを精度良く一致させることができる。また、前記エンジンおよび前記電動機の動力が入力される入力軸は、前記ロータ支持軸の内径側を貫通するとともに、そのロータ支持軸から前記エンジンと反対側へ突き出す突出部を有し、その突出部が前記ケースに支持されているため、ロータを支持するロータ支持軸とは別軸とされた電動機の入力軸が、ロータ支持軸を介さずにケースに支持されることから、その入力軸の軸心精度が向上する。

第２発明および第３発明によれば、電動機を収容する収容室が密封されているので、ケース内に水が浸入した場合でも、電気部品である電動機が水に濡れることが防止される。

第４発明によれば、エンジン側の部材である伝達部材と、ケースに支持されている電動機のロータ支持軸との間がスプライン嵌合により連結されるので、その連結作業が容易となる。

第５発明によれば、非回転部材であるケースと回転部材である入力軸の突出部との間にシール材が配設されていることから、ケースに対して各々回転可能に支持されているロータ支持軸と入力軸との間にシール材を配設する場合よりもシール性能が向上する。

エンジンおよび電動機は、駆動輪との間で動力伝達可能に構成されるが、そのエンジンおよび電動機と駆動輪との間には、第２の電動機および変速機の少なくとも一方が備えられることが好ましく、変速機としては、遊星歯車式の有段変速機やベルト式、トロイダル形式の無段変速機など、種々の変速機を特に制限なく使用できる。

電動機は、発電機能をも有する所謂モータジェネレータであることが好ましいが、電気エネルギーを回転運動に変換する電動モータであってもよい。また、電動機を主として発電機として利用して、第２の電動機への電気パスを介して動力を駆動輪へ伝達してもよい。

前記電動機のステータおよびロータを支持するケースは、そのロータを支持するために支持壁を有している。すなわち、ケースにはロータを支持する支持壁も含まれる。また、その支持壁は、ケースと一体であってもよいし、ケースとは別体とされたものがボルト等により固定されるものであってもよい。

電動機を収容する収容室は支持壁によって形成されるが、支持壁に加えて、その支持壁を支持するケースが用いられることによって収容室が形成されていてもよい。

次に、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明が適用された車両用駆動装置（以下駆動装置という）１０の構成を説明する骨子図である。駆動装置１０は、車両の前後方向に搭載する（縦置きする）ＦＲ車両に好適に用いられるものであり、エンジン１２と、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、有段式自動変速機（以下、単に自動変速機という）１４とを同軸上にその順で備えている。そして、第１モータジェネレータＭＧ１とエンジン１２との間には、振動減衰装置であるフライホイール１６およびダンパ１８が設けられ、第１モータジェネレータＭＧ１のロータ支持軸２０は、フライホイール１６および伝達部材２２を介してエンジン１２のクランク軸２４に連結されている。また、第２モータジェネレータＭＧ２と自動変速機１４との間には直結クラッチＣｉが設けられている。第１入力軸２６は、フライホイール１６およびダンパ１８を介してエンジン１２のクランク軸２４に連結されており、エンジン１２の動力および第１モータジェネレータＭＧ１の動力がこの第１入力軸２６に入力される。なお、駆動装置１０はその軸心に対して対称的に構成されているため、第１図の骨子図においてはその下側が省略されている。

上述のように、第１モータジェネレータＭＧ１は、ベルト等を介さずにエンジン１２のクランク軸２４に直結されているので、モータジェネレータＭＧ１のロータ支持軸２０によって直接、クランク軸２４が回転させられる。従って、低温時など、エンジン始動に大きな力を必要とする場合であっても、容易にエンジン始動ができる。

直結クラッチＣｉは、油圧シリンダによって摩擦係合させられる多板式等の油圧式摩擦係合装置であり、原動軸である第１入力軸２６と一体回転させられる摩擦板２７と、被動回転体であるクラッチドラム２８と一体回転させられる摩擦板３０とを有しており、クラッチドラム２８には、第２モータジェネレータＭＧ２のロータ支持軸３２および自動変速機１４の入力軸である第２入力軸４０が連結されている。この直結クラッチＣｉにより、エンジン１２および第１モータジェネレータＭＧ１と自動変速機１４との間が断接される。従って、直結クラッチＣｉは、エンジン１２および第１モータジェネレータＭＧ１の動力を自動変速機１４に入力する入力クラッチとしても機能する。

自動変速機１４は、第１遊星歯車装置４２を主体として構成されている第１変速部４４、および第２遊星歯車装置４６と第３遊星歯車装置４８とを主体として構成されている第２変速部５０からなる。

上記第１遊星歯車装置４２はダブルピニオン型の遊星歯車装置であり、サンギヤＳ１、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ１、そのピニオンギヤＰ１を自転および公転可能に支持するキャリヤＣＡ１、ピニオンギヤＰ１を介してサンギヤＳ１と噛み合うリングギヤＲ１を備えている。キャリヤＣＡ１は第２入力軸４０に連結されて回転駆動され、サンギヤＳ１は回転不能に非回転部材であるケース３４に一体的に固定されている。リングギヤＲ１は中間出力部材として機能し、第２入力軸４０に対して減速回転させられて、回転を第２変速部５０へ伝達する。本実施例では、第２入力軸４０の回転をそのままの速度で第２変速部５０へ伝達する経路が、予め定められた一定の変速比（＝１．０）で回転を伝達する第１中間出力経路ＰＡ１であり、第１中間出力経路ＰＡ１には、第２入力軸４０から第１遊星歯車装置４２を経ることなく第２変速部５０へ回転を伝達する直結経路ＰＡ１ａと、第２入力軸４０から第１遊星歯車装置４２のキャリヤＣＡ１を経て第２変速部５０へ回転を伝達する間接経路ＰＡ１ｂとがある。また、第２入力軸４０からキャリヤＣＡ１、そのキャリヤＣＡ１に配設されたピニオンギヤＰ１、およびリングギヤＲ１を経て第２変速部５０へ伝達する経路が、第１中間出力経路ＰＡ１よりも大きい変速比（＞１．０）で第２入力軸４０の回転を変速（減速）して伝達する第２中間出力経路ＰＡ２である。

第２遊星歯車装置４６はシングルピニオン型の遊星歯車装置であり、サンギヤＳ２、ピニオンギヤＰ２、そのピニオンギヤＰ２を自転および公転可能に支持するキャリヤＣＡ２、ピニオンギヤＰ２を介してサンギヤＳ２と噛み合うリングギヤＲ２を備えている。第３遊星歯車装置４８はダブルピニオン型の遊星歯車装置であり、サンギヤＳ３、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ２およびＰ３、そのピニオンギヤＰ２およびＰ３を自転および公転可能に支持するキャリヤＣＡ３、ピニオンギヤＰ２およびＰ３を介してサンギヤＳ３と噛み合うリングギヤＲ３を備えている。

上記第２遊星歯車装置４６および第３遊星歯車装置４８では、ピニオンギヤＰ２を回転可能に支持するキャリヤＣＡ２およびＣＡ３、リングギヤＲ２およびＲ３は相互に共用されることによって４つの回転要素ＲＭ１〜ＲＭ４が構成されている。すなわち、第２遊星歯車装置４６のサンギヤＳ２によって第１回転要素ＲＭ１が構成され、第２遊星歯車装置４６のキャリヤＣＡ２および第３遊星歯車装置のキャリヤＣＡ３が互いに一体的に連結されて第２回転要素ＲＭ２が構成され、第２遊星歯車装置４６のリングギヤＲ２および第３遊星歯車装置４８のリングギヤＲ３が互いに一体的に連結されて第３回転要素ＲＭ３が構成され、第３遊星歯車装置４８のサンギヤＳ３によって第４回転要素ＲＭ４が構成されている。

第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２）は、第１ブレーキＢ１を介してケース３４に選択的に連結されて回転停止され、第３クラッチＣ３を介して中間出力部材である第１遊星歯車装置４２のリングギヤＲ１（すなわち第２中間出力経路ＰＡ２）に選択的に連結され、さらに第４クラッチＣ４を介して第１遊星歯車装置４２のキャリヤＣＡ１（すなわち第１中間出力経路ＰＡ１の間接経路ＰＡ１ｂ）に選択的に連結されている。第２回転要素ＲＭ２（キャリヤＣＡ２およびＣＡ３）は、第２ブレーキＢ２を介してケース３４に選択的に連結されて回転停止させられるとともに、第２クラッチＣ２を介して第２入力軸４０（すなわち第１中間出力経路ＰＡ１の直結経路ＰＡ１ａ）に選択的に連結されている。第３回転要素ＲＭ３（リングギヤＲ２およびＲ３）は、自動変速機１４の出力軸５２に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ３）は、第１クラッチＣ１を介してリングギヤＲ１に連結されている。自動変速機１４の出力軸５２は自動変速機１４の出力回転部材に相当するものであり、例えば図示しない差動歯車装置（終減速機）や一対の車軸等を順次介して左右の駆動輪を回転駆動する。なお、ブレーキＢ１、Ｂ２、およびクラッチＣ１〜Ｃ４は、何れも油圧シリンダによって摩擦係合させられる多板式等の油圧式摩擦係合装置である。

図２は、上記第１変速部４４および第２変速部５０の各回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図であり、下の横線が回転速度「０」を示し、上の横線が回転速度「１．０」すなわち第２入力軸４０と同じ回転速度を示している。また、第１変速部４４の各縦線は、左側から順番にサンギヤＳ１、リングギヤＲ１、キャリヤＣＡ１を表しており、それ等の間隔は第１遊星歯車装置４２のギヤ比ρ１（＝サンギヤＳ１の歯数／リングギヤＲ１の歯数）に応じて定められる。図２は、例えばギヤ比ρ１＝０．４６３の場合である。第２変速部５０の４本の縦線は、左側から順番に第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２）、第２回転要素ＲＭ２（キャリヤＣＡ２およびキャリヤＣＡ３）、第３回転要素ＲＭ３（リングギヤＲ２およびリングギヤＲ３）、第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ３）を表しており、それ等の間隔は第２遊星歯車装置４６のギヤ比ρ２および第３遊星歯車装置４８のギヤ比ρ３に応じて定められる。図２は、例えばギヤ比ρ２＝０．４６３、ρ３＝０．４１５の場合である。

そして、この共線図から明らかなように、クラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１、Ｂ２の作動状態（係合、解放）に応じて第１速前進ギヤ段「１ｓｔ」〜第８速前進ギヤ段「８ｔｈ」の８つの前進ギヤ段が成立させられるとともに、第１後進ギヤ段「Ｒｅｖ１」および第２後進ギヤ段「Ｒｅｖ２」の２つの後進ギヤ段が成立させられる。

図３は、各変速段を成立させる際の係合要素および変速比を説明する作動表であり、「○」は係合状態を表しており、空欄は解放である。各変速段の変速比は、第１遊星歯車装置４２、第２遊星歯車装置４６、第３遊星歯車装置４８の各ギヤ比ρ１〜ρ３によって適宜定められ、図３に示すようにρ１＝０．４６３、ρ２＝０．４６３、ρ３＝０．４１５とすれば、変速比ステップ（各変速段間の変速比の比）の値が略適切であるとともにトータルの変速比幅（＝４．４９５／０．６８３）も６．５８１程度と大きく、後進変速段「Ｒｅｖ１」、「Ｒｅｖ２」の変速比も適当で、全体として適切な変速比特性が得られる。この図３に示されるように、自動変速機１４は、変速比幅を大きくとることができ且つ変速比ステップも適切となっている。しかも、クラッチＣ１〜Ｃ４およびブレーキＢ１、Ｂ２の何れか２つを掴み替えるだけで各変速段の変速を行うことができるため、変速制御が容易で変速ショックの発生が抑制される。

図４は、本実施例の駆動装置１０を制御するための電子制御装置６０に入力される信号及びその電子制御装置６０から出力される信号を例示している。この電子制御装置６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン１２の出力制御や自動変速機１４の変速制御、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の力行／回生制御などを行い、車両をエンジン１２やモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の作動状態が異なる複数の運転モードで走行させる。

上記電子制御装置６０には、図４に示す各センサやスイッチから、エンジン水温を示す信号、シフトポジションを表す信号、エンジン１２の回転速度であるエンジン回転速度Ｎ_Ｅを表す信号、エンジンブレーキやモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の力行／回生制御による車両の減速度の目標値すなわち目標減速度を大きくすることを指示するＤｅｃｅｌ１、Ｄｅｃｅｌ２信号、上記目標減速度を小さくすることを指示するＣａｎ−Ｄｅｃｅｌ１、Ｃａｎ−Ｄｅｃｅｌ２信号、上記目標減速度を制御する減速度制御モード（Ｅモード）を指令する信号、エアコンの作動を示すエアコン信号、出力軸５２の回転速度に対応する車速信号、自動変速機１４の作動油温を示す油温信号、サイドブレーキ操作を示す信号、フットブレーキ操作を示す信号、触媒温度を示す触媒温度信号、アクセルペダルの操作量を示すアクセル開度信号、カム角信号、スノーモード設定を示すスノーモード設定信号、車両の前後加速度を示す加速度信号、オートクルーズ走行を示すオートクルーズ信号、第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度Ｎ_ＭＧ１を表す信号、第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度Ｎ_ＭＧ２を表す信号などが、それぞれ供給される。

また、上記電子制御装置６０からは、スロットル弁の開度を操作するスロットルアクチュエータへの駆動信号、過給圧を調整するための過給圧調整信号、電動エアコンを作動させるための電動エアコン駆動信号、エンジン１２の点火時期を指令する点火信号、モータジェネレータＭＧ１およびＭ２の作動を指令する指令信号、シフトインジケータを作動させるためのシフトポジション（操作位置）表示信号、ギヤ比を表示させるためのギヤ比表示信号、スノーモードであることを表示させるためのスノーモード表示信号、制動時の車輪のスリップを防止するＡＢＳアクチュエータを作動させるためのＡＢＳ作動信号、Ｅモードが選択されていることを表示させるＥモード表示信号、直結クラッチＣｉや自動変速機１４の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御するために油圧制御回路に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号、上記油圧制御回路の油圧源である電動油圧ポンプを作動させるための駆動指令信号、電動ヒータを駆動するための信号、クルーズコントロール制御用コンピュータへの信号等が、それぞれ出力される。

この電子制御装置６０によって制御される前記複数の運転モードには、エンジン走行モード、エンジン＋モータ走行モード、モータ走行モード、減速度制御モード等があり、エンジン走行モードでは、直結クラッチＣｉを係合させてエンジン１２を接続し、そのエンジン１２により駆動力を発生させて走行し、エンジン１２に余裕がある場合など、必要に応じて第１モータジェネレータＭＧ１を回生制御してバッテリを充電することもできる。エンジン＋モータ走行モードでは、直結クラッチＣｉを係合させてエンジン１２を接続し、そのエンジン１２および第２モータジェネレータＭＧ２により駆動力を発生させて走行する。モータ走行モードでは、直結クラッチＣｉを解放してエンジン１２を遮断し、第２モータジェネレータＭＧ２により駆動力を発生させて走行するが、バッテリの残容量ＳＯＣが少ない場合など、必要に応じてエンジン１２を作動させるとともに第１モータジェネレータＭＧ１を回生制御してバッテリを充電する。減速度制御モードでは、直結クラッチＣｉを係合させてエンジン１２を接続し、フューエルカットによりエンジン１２に対する燃料供給を遮断してエンジンブレーキを発生させるとともに、第２モータジェネレータＭＧ２を力行或いは回生制御することにより、所定の動力源ブレーキを発生させる。第１モータジェネレータＭＧ１についても、第２モータジェネレータＭＧ２と同様に力行或いは回生制御して、動力源ブレーキの調整に使用することができる。

図５は、上記駆動装置１０の構成を簡略化して示す断面図である。図５に示すように、ケース３４は、第１ケース３４ａと第２ケース３４ｂとを有しており、これら第１ケース３４ａと第２ケース３４ｂとは図示しないボルトにより結合される。上記第１ケース３４ａ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、自動変速機１４等が収容されている。一方、第２ケース３４ｂには、フライホイール１６、伝達部材２２、ダンパ１８等が収容されており、この第２ケース３４ｂはエンジン１２と一体構造となっている。

第１ケース３４ａには、第１支持壁６６、第２支持壁６８、および第３支持壁７０が、第１ケース３４ａの開口側（エンジン１２側）から奥側に順に収容されており、第３支持壁７０よりもさらに奥に図５には図示しない自動変速機１４が収容されている。上記第１乃至第３支持壁６６、６８、７０は、第１ケース３４ａに対してインロー構造となっている。すなわち、第１および第２支持壁６６、６８の外周面は、第１ケース３４ａの内周面に形成された軸方向に平行な第１当接面７２に当接させられており、第３支持壁７０の外周面は、その第１当接面７２よりも第１ケース３４ａの奥側に形成され、第１当接面７２よりも小径且つ第１当接面７２と同様に軸方向に平行な第２当接面７４に当接させられており、ボルト７６、７８により固定されていない状態では、これら支持壁６６、６８、７０は第１ケース３４ａに対して摺動可能となっている。このインロー構造によって第１乃至第３支持壁６６、６８、７０は、径方向の位置が定まっている。

第１支持壁６６は略円板状の部材である一方、第２支持壁６８は、第１当接面７２に当接させられる外周側筒部６８ａと、その外周側筒部６８ａの第２モータジェネレータＭＧ２側の端に連結されて軸心方向へ向かう連結部６８ｂと、その連結部６８ｂの内周端に一方の端が連結されて上記外周側筒部６８ａとは反対側へ向かう軸部６８ｃとを備えている。また、第３支持壁７０は、第２当接面７４に当接させられる外周側筒部７０ａと、その外周側筒部７０ａの第１モータジェネレータＭＧ１側とは反対側の端に連結されて軸心方向へ向かう連結部７０ｂと、その連結部７０ｂの内周端に一方の端が連結されて上記外周側筒部７０ａと同方向へ向かう軸部７０ｃとを備えている。

また、第１ケース３４ａには、第１当接面７２と第２当接面７４とを連結する径方向の第１径方向面８０と、第２当接面７４の他方の端から内径側に向かう第２径方向面８２とが形成されており、第２支持壁６８は上記第１径方向面８０に当接させられることによりその軸方向の位置が定まっており、第３支持壁７０は上記第２径方向面８２に当接させられることによりその軸方向の位置が定まっている。また、第１支持壁６６は、第２支持壁６８の前記第１当接面７２に当接させられている側とは反対側の側面に当接させられることによりその軸方向の位置が定まっている。そして、第１支持壁６６および第２支持壁６８の外周側筒部６８ａを軸方向に貫通して第１ケース３４ａに螺合されるボルト７６により、第１支持壁６６および第２支持壁６８は第１ケース３４ａに固定され、第３支持壁７０の外周側筒部７０ａを軸方向に貫通して第１ケース３４ａに螺合されるボルト７８により、第３支持壁７０は第１ケース３４ａに固定されている。

上記第１支持壁６６および第２支持壁６８に囲まれることにより第１収容室８４が形成され、第２支持壁６８、第３支持壁７０、および第１ケース３４ａに囲まれることにより第２収容室８６が形成されている。そして、上記第１収容室８４には、前記第１モータジェネレータＭＧ１が収容され、上記第２収容室８６には、第３支持壁７０側に直結クラッチＣｉ、第２支持壁６８側に前記第２モータジェネレータＭＧ２がそれぞれ収容されている。なお、上記第３支持壁７０として、上記直結クラッチＣｉおよび自動変速機１４等へ油を供給するためのオイルポンプを用いることができ、その場合には、別に支持壁を設けるよりも支持壁の数を減らすことができる。

第１モータジェネレータＭＧ１のロータ支持軸２０と、その内径側に配置された第１入力軸２６とは非接触とされており、第１モータジェネレータＭＧ１のロータ８８の回転駆動力は、ロータ支持軸２０から、スプライン９０によりそのロータ支持軸２０のエンジン１２側の端に嵌合された前記伝達部材２２、およびボルト９２によりその伝達部材２２と一体化されるとともに、スプライン９４により第１入力軸２６に嵌合される前記ダンパ１８を介してその第１入力軸２６に入力される。

伝達部材２２およびダンパ１８は、上記ボルト９２によりフライホイール１６の外周部に固定されている。また、そのフライホイール１６の内周端部は、ボルト９７により前記クランク軸２４に固定されている。これら伝達部材２２、ダンパ１８、フライホイール１６は第２ケース３４ｂに収容される部材である一方、伝達部材２２およびダンパ１８とそれぞれ嵌合するロータ支持軸２０および第１入力軸２６は第１ケース３４ａに収容されており、伝達部材２２とロータ支持軸２０とは前記スプライン９０により嵌合され、ダンパ１８と第１入力軸２６とは前記スプライン９４により嵌合されているので、第１ケース３４ａ側と第２ケース３４ｂ側との組み付け作業が容易となる。

上記ロータ支持軸２０は、一方の端が、第１支持壁６６の内周面に設けられたベアリング１００を介してその第１支持壁６６に支持され、他方の端が、第２支持壁６８の連結部６８ｂの内周面に設けられたベアリング１０２を介してその第２支持壁６８に支持されている。このようにロータ支持軸２０が第１支持壁６６および第２支持壁６８によって支持されることにより、第１収容室８４は外部から仕切られた空間となるので、ロータ支持軸２０を組み付けてしまえば、第１ケース３４ａと第２ケース３４ｂとが結合される前であっても、第１収容室８４内のロータ８８に異物が付着することが防止される。また、これらロータ支持軸２０の両端を支持する第１支持壁６６および第２支持壁６８は、ともに前記第１ケース３４ａの第１当接面７２に当接させられることにより径方向の位置が定まっている。すなわち、第１支持壁６６および第２支持壁６８はともに同じ部材の同じ面を基準として径方向の位置が定まることから、それら第１支持壁６６および第２支持壁６８が互いに異なる部材を基準として径方向の位置が定まるようになっている場合に比較して、第１支持壁６６および第２支持壁６８によって支持されるロータ支持軸２０の軸心精度も向上する。

また、第１モータジェネレータＭＧ１のステータ９８は、第２支持壁６８の外周側筒部６８ａの内側に嵌め入れられることにより、その第２支持壁６８を介して第１ケース３４ｂに支持されている。従って、ステータ９８は、第１ケース３４ｂの第１当接面７２を基準としてその径方向の位置が定まっている。また、ロータ支持軸２０およびそれに支持されるロータ８８は、第１支持壁６６および第２支持壁６８を介して第１ケース３４ｂに支持されていることから、ロータ８８も第１当接面７２を基準としてその径方向の位置が定まっている。従って、ロータ８８の軸心とステータ９８の軸心とが精度よく一致する。

また、上記第１支持壁６６の内周面とロータ支持軸２０との間、および第２支持壁６８の連結部６８ｂの内周面とロータ支持軸２０との間には、前記一対のベアリング１００、１０２に対して、他方のベアリング１０２、１００とは反対側においてそれらベアリング１００、１０２に隣接するように、シール材１０４、１０６が設けられている。このシール材１０４、１０６により前記第１収容室８４は密閉空間とされている。なお、図５では、ベアリング１００とシール材１０４、およびベアリング１０２とシール材１０６は、それぞれ別部材とされているが、ベアリングとシール材とが一体的に構成されたものを用いても良い。

上記第１入力軸２６は、ロータ支持軸２０の内径側を貫通しており、そのロータ支持軸２０からエンジン１２側とは反対側に突き出す部分すなわち突出部２６ａを有している。この突出部２６ａは第２支持壁６８の軸部６８ｃも貫通しており、第１入力軸２６は、この突出部２６ａにおいて、第２支持壁６８の軸部６８ｃの軸方向両側付近にそれぞれ設けられた一対のベアリング１０８、１１０を介して、第２支持壁６８に支持されている。また、第１入力軸２６と第２支持壁６８の軸部６８ｃとの間には、一対のベアリング１０８、１１０のうちエンジン１２側のベアリング１０８よりもさらにエンジン１２側に、シール材１１２が設けられている。このシール材１１２により、第２収容室８６も密閉空間とされている。

このように、第１収容室８４および第２収容室８６はともに密閉空間とされているので、第１ケース３４ａと第２ケース３４ｂとの間から水が浸入したとしても、電気部品である第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の水濡れが防止される。

第２支持壁６８の軸部６８ｃには、さらに、その外周面に配置された一対のベアリング１１４、１１６を介して第２モータジェネレータＭＧ２のロータ支持軸３２の両端が支持されている。前述のように、第２支持壁６８は、第１モータジェネレータＭＧ１のロータ支持軸２０の一方の端部および第１入力軸２６を支持しているので、これらの軸３２、２０、２６を支持するための支持壁を別々に設ける場合よりも支持壁の数が少なくなっている。

上記ロータ支持軸３２の一方の端には、クラッチドラム２８が固定されている。このクラッチドラム２８のフランジ部２８ａの内周端には、スプライン１１８により第２入力軸４０が嵌合されている。また、この第２入力軸４０と第３支持壁７０の軸部７０ｃとの間には、ニードルベアリング１２０が設けられている。

以上、説明した本実施例によれば、第１モータジェネレータＭＧ１のロータ８８はエンジン１２のクランク軸２４ではなく、第１ケース３４ａに支持され、また、エンジン１２のクランク軸２４に連結されて一体回転する伝達部材２２と第１モータジェネレータＭＧ１とは嵌合により連結可能とされているので、第１モータジェネレータＭＧ１のロータ８８を第１ケース３４ａに収納した状態でエンジン１２側と連結することができる。従って、ロータ８８の磁気部に異物が吸着されることが防止される。また、ロータ８８とステータ９８とがともに第１ケース３４ａに支持されているので、ロータ８８の軸心とステータ９８の軸心とを精度良く一致させることができる。

また、本実施例によれば、ロータ８８を支持するロータ支持軸２０とは別軸とされた第１入力軸２６が、ロータ支持軸２０を介さずにケース３４に支持されることから、その第１入力軸２６の軸心精度が向上する。

また、本実施例によれば、第１モータジェネレータＭＧ１を収容する第１収容室８４および第２モータジェネレータＭＧ２を収容する第２収容室８６が密封されているので、ケース３４内に水が浸入した場合でも、電気部品である第１、第２モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２が水に濡れることが防止される。

また、本実施例によれば、エンジン１２側の部材である伝達部材２２と、第１ケース３４ａに支持されている第１モータジェネレータＭＧ１のロータ支持軸２０との間がスプライン９４により連結されるので、その連結作業が容易となる。

また、本実施例によれば、第２収容室８６を密閉するためのシール材１１２が第２支持壁６８の軸部６８ｃと第１入力軸２６の突出部２６ａとの間に配設されていることから、ケース３４に対して各々回転可能に支持されているロータ支持軸２０と第１入力軸との間にシール材を配設する場合よりもシール性能が向上する。従って、第２収容室８６内に配設され、突出部２６ａを第２支持壁６８の軸部６８ｃに支持するための支持手段であるベアリング１１４、１１６に対する異物吸着を適切に抑制することができる。

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、上述したの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。

本発明が適用された車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。図１の自動変速機の作動を説明する共線図である。図１の自動変速機の変速段とそれを成立させるために必要な油圧式摩擦係合装置の作動の組合わせとの関係を示す作動表である。図１の駆動装置を制御するための電子制御装置に入力される信号及びその電子制御装置から出力される信号を例示する図である。図１の駆動装置の構成を簡略化して示す断面図である。

符号の説明

１０：車両用駆動装置、１２：エンジン、２０：ロータ支持軸、２２：伝達部材、２４：クランク軸、２６：第１入力軸、２６ａ：突出部、３４：ケース、６６：第１支持壁、６８：第２支持壁、８４：第１収容室、８８：ロータ、９４：スプライン、９８：ステータ、１０４：シール材、１０６：シール材、ＭＧ１：第１モータジェネレータ（電動機）

Claims

車両の駆動輪との間で動力伝達可能なエンジンおよび電動機を備えている車両用駆動装置であって、
前記エンジンのクランク軸に連結されて一体回転する伝達部材を備え、
前記電動機は、前記伝達部材の前記エンジン側とは反対側の端部に配置されるとともに、該電動機のステータおよびロータはケースに支持され、
前記ロータを支持するロータ支持軸と前記伝達部材とが嵌合により連結可能に構成され、
前記エンジンおよび前記電動機の動力が入力される入力軸は、前記ロータ支持軸の内径側を貫通するとともに、該ロータ支持軸から前記エンジンと反対側へ突き出す突出部を有し、該突出部が前記ケースに支持されていることを特徴とする車両用駆動装置。
前記電動機は、前記ケースによって密封形成されている収容室に収容されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置。
前記収容室は、前記ケースと前記電動機のロータ支持軸との間にシール材が配設されることによって密封されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用駆動装置。
前記ロータ支持軸と前記伝達部材との嵌合は、スプライン嵌合であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１に記載の車両用駆動装置。
前記ケースと前記入力軸の突出部との間にシール材が配設されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置。