JP4369966B2 - ハイブリッド車両用駆動装置 - Google Patents

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Description

本発明は、駆動源としてエンジンと電動機を用いるハイブリッド車両に搭載される駆動装置に関する。
動力源としてエンジン（内燃機関）と電動機を用いるハイブリッド車両の駆動装置では、２系統の動力をデファレンシャル装置を介して駆動輪につながる駆動軸に伝達する必要があり、そのパワートレーン構成として色々なものが提案されている。そのうちの１つとして、例えば、入力軸（エンジンの出力軸）と同軸上に、発電機、動力分割用遊星歯車機構、電動機減速用遊星歯車機構、および電動機が、この順番でエンジン側から配置された車両駆動装置がある（特許文献１）。この車両駆動装置では、エンジンからの動力と、電動機減速用遊星歯車機構によりトルクが増幅された電動機からの動力とが、カウンタギヤ部で合成され、その合成されたトルクがデファレンシャル装置を介して駆動軸に伝達することができるようになっている。
特開２００６−２９８３１４号公報
しかしながら、上記した車両駆動装置では、駆動装置全体としての体格が大きくなってしまうとともに高価なものになってしまうという問題があった。なぜなら、発電機、動力分割用遊星歯車機構、電動機減速用遊星歯車機構および電動機が、同軸上に配置されているから、駆動装置の軸方向寸法が長くなってしまうので、駆動装置の軸方向長さを抑えるために、電動機の軸受が電動機内周（コイル内側）の空間に配置されている。言い換えると、軸受が電動機に入り込んで配置されている。その結果、電動機が径方向に大きくなってしまい、駆動装置全体として体格が大きくなってしまうのである。
また、電動機の動力をトルクを増幅してカウンタギヤ部に伝達するために、電動機減速用遊星歯車機構が使用されている。つまり、電動機の回転を減速するために、遊星歯車機構が使用されている。そのため、駆動装置が高価なものになってしまうのである。さらに、遊星歯車機構ではサイズに対し設定可能な減速比の大きさに限界があるため、電動機に高性能なものが要求されてしまうので、電動機の体格が大きくなったり、高価なものになってしまう。その結果、駆動装置全体として体格が大きくなってしまったり、高価なものになってしまうのである。
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、駆動装置全体として小型化を図るとともに安価なものにすることができるハイブリッド車両用駆動装置を提供することを課題とする。
上記問題点を解決するためになされた本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置は、エンジンに連結される入力軸と、発電機と、電動機と、前記発電機の回転軸に連結された第１の歯車要素、前記入力軸に連結された第２の歯車要素、および駆動軸へ動力を伝達する第３の歯車要素を含む差動歯車装置と、前記差動歯車装置の第３の歯車要素に連結されるとともに前記電動機に駆動連結されるカウンタギヤとを備えるハイブリッド車両用駆動装置において、前記発電機、差動歯車装置、カウンタギヤは、前記入力軸と同軸上に配置され、前記電動機は、前記発電機、差動歯車装置、カウンタギヤに対して前記入力軸のエンジン連結側と軸方向にて反対側で前記入力軸と並行する別軸上に配置され、前記電動機の回転軸を回転可能に支持する電動機軸受は、前記電動機の外側に配置され、前記電動機は、前記入力軸と同軸上に配置されている第一軸構成部品の少なくとも１つと径方向に重なるように配置され、前記電動機軸受のうち前記差動歯車装置側に位置する差動歯車装置側軸受は、前記第一軸構成部品の少なくとも１つと軸方向に重なるように配置されており、前記第一軸構成部品のうち前記電動機軸受と軸方向で重なっているものがオイルポンプであることを特徴とする。
なお、第一軸構成部品には、発電機、差動歯車装置、カウンタギヤ、および入力軸の他、駆動装置を構成するために入力軸と同軸に（第一軸上に）配置される部品（例えば、オイルポンプや軸受など）、およびそれらの部品を配置するために必要なもの（例えば、各部品のケースや、ボルト又はナットのような各部品の固定部材など）のすべてが含まれる。
このハイブリッド車両用駆動装置では、電動機が、発電機、差動歯車装置およびカウンタギヤに対して入力軸のエンジン連結側と軸方向にて反対側で入力軸と並行する別軸上に配置されているため、遊星歯車機構を使用することなく平歯車あるいはハスバ歯車を用いて電動機の回転を減速することができる。つまり、駆動軸へ動力を伝達するためのカウンタギヤを利用（電動機の回転をカウンタギヤより小さいギヤを介してカウンタギヤに伝達）して、電動機の回転を減速することができる。これにより、遊星歯車機構よりも減速比を大きくすることができるので電動機に高性能なものが要求されなくなり、電動機の小型化、低コスト化を図ることができる。また、電動機の回転を減速するための遊星歯車機構が不要になるので、駆動装置の軸方向における小型化を図ることができるとともに低コスト化を図ることができる。
また、電動機軸受が電動機の外側に配置されているので、電動機の径方向における小型化を更に図ることができる。そして、電動機が第一軸構成部品の少なくとも１つと径方向に重なるように配置されているため、電動機軸を第一軸に近接させることができる。これらのことにより、電動機を入力軸とは別軸上に配置することによる駆動装置の径方向への大型化を最小限に抑えることができる。
さらに、電動機軸受のうち差動歯車装置側に位置する差動歯車装置側軸受が、第一軸構成部品と軸方向に重なるように配置されているので、電動機軸受が電動機の外側に配置されていても、駆動装置の軸方向長さに影響を与えることはない。つまり、電動機の回転を減速するための遊星歯車機構を不要にしたことによる駆動装置の軸方向における小型化の効果を十分に得ることができる。そして、径方向寸法の小さなオイルポンプと電動機軸受とを軸方向で重ならしていることにより、駆動装置の径方向における小型化をさらに図ることができる。
このように、本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置によれば、電動機の小型化、低コスト化を図ることができ、また差動歯車機構を使用することなくカウンタギヤを利用して電動機の回転を減速することができることから、駆動装置全体として小型化を図るとともに安価なものにすることができる。
本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置においては、前記発電機、差動歯車装置、カウンタギヤは、この順に前記入力軸のエンジン連結側から前記入力軸と同軸上に配置され、前記電動機の出力軸は、前記発電機と径方向で重なっていることが望ましい。
このような配置構成にすることにより、電動機とカウンタギヤとを近づけて配置することができるとともに、電動機の出力軸が径方向寸法が大きな発電機と軸方向で重ならないようにすることができる。その結果、電動機の出力軸の長さを短縮でき、コスト低減を図ることができるとともに、駆動装置の径方向における小型化をさらに図ることができる。
本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置においては、前記発電機、差動歯車装置、カウンタギヤおよびオイルポンプは、この順に前記入力軸のエンジン連結側から前記入力軸と同軸上に配置されていることが望ましい。
このように配置構成にすることにより、電動機とカウンタギヤとを近づけて配置することができるとともに、電動機軸受と径方向寸法の小さなオイルポンプとを軸方向で重ならせることができる。その結果、電動機の出力軸の長さを短縮でき、コスト低減を図ることができるとともに、駆動装置の径方向における小型化を図ることができる。
本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置においては、前記オイルポンプは、前記入力軸の終端部に配置されて前記入力軸の回転により駆動されることが望ましい。
このようにオイルポンプを入力軸の終端部に配置して入力軸により直接駆動することにより、オイルポンプを駆動するための新たな機構が不要となるので、第一軸の軸長を短くすることができるとともに、コスト低減を図ることができる。これにより、駆動装置の軸方向における小型化をさらに図るとともに、更なる低コスト化を図ることができる。
本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置においては、前記駆動軸は、前記入力軸と並行に配置され、前記電動機の出力ギヤは、前記カウンタギヤに噛合し、前記カウンタギヤは、前記入力軸に並行して配置され前記駆動軸へ動力を伝達するカウンタ軸のカウンタドリブンギヤに噛合し、前記カウンタ軸のファイナルドライブピニオンギヤは、前記駆動軸へ動力を伝達するディファレンシャル装置のファイナルリングギヤに噛合することが望ましい。
このようにすることにより、電動機の減速機構と入力軸から駆動軸へ動力を伝達するギヤとを１つのカウンタギアで兼用することができるため、電動機の回転を減速するための減速機構を別途設ける必要がない。これにより、減速機構専用の配置スペースが不要となるため、駆動装置の軸方向における小型化を図ることができる。
本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置においては、前記電動機を収容支持する電動機ケースに、前記オイルポンプに備わるオイルポンプギヤ機構を収容するオイルポンプギヤ室が一体形成されていることが望ましい。
そして、前記オイルポンプギヤ室は、前記電動機ケースの一部が前記オイルポンプギヤ機構を取り囲むように延設した第１延設部に設ければよい。
このように電動機ケースに、オイルポンプギヤ機構を収容するギヤ室を形成することにより、電動機ケースとオイルポンプのケーシングを一体で構成することができる。その結果、オイルポンプと電動機とを軸方向において近づけて配置することができる。従って、駆動装置の軸方向長さを更に短縮することができ、駆動装置全体として更なる小型化を図ることができる。
また、電動機ケースとオイルポンプのケーシングとが一体で構成されるため、部品点数が削減され、それに伴って組立作業工数も低減される。その結果、駆動装置の更なるコスト低減を図ることができる。
本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置においては、前記オイルポンプギヤ室の開口を塞ぐオイルポンプカバーが、前記電動機ケースに対してスナップリングにより固定されていることが望ましい。
このようにオイルポンプカバーを電動機ケースに対してスナップリングによって固定することにより、従来の駆動装置のようにオイルポンプカバーの固定にボルトを使用しなくなるのでボルト頭が存在しないため、ボルト頭の配置スペースを確保しておく必要がなくなる。これにより、オイルポンプと駆動装置のギヤ機構（差動歯車装置およびカウンタギヤ）とを軸方向において近づけて配置することができる。従って、駆動装置の軸方向長さを更に短縮することができ、駆動装置全体として更なる小型化を図ることができる。
本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置においては、前記電動機を収容支持する電動機ケースに、前記カウンタギヤを回転可能に支持するカウンタギヤ軸受を保持する軸受保持部が一体形成されていることが望ましい。
このように電動機ケースに、カウンタギヤ軸受を保持するための軸受保持部を形成することにより、電動機ケースと軸受保持部とを一体で構成することができる。その結果、カウンタギヤと電動機とを軸方向において近づけて配置することができる。従って、駆動装置の軸方向長さを更に短縮することができ、駆動装置全体として更なる小型化を図ることができる。
また、電動機ケースと軸受保持部とが一体で構成されるため、部品点数が削減され、それに伴って組立作業工数も低減される。その結果、駆動装置の更なるコスト低減を図ることができる。
そして、前記軸受保持部は、前記電動機ケースの一部が前記オイルポンプに備わるオイルポンプギヤ機構を取り囲むように延設された第１延設部から更に延設されて前記カウンタギヤのボス部を囲むように形成された第２延設部に設けられていることが好ましい。
このように軸受保持部を、第１延設部から更に延設された第２延設部に設けることにより、オイルポンプとカウンタギヤとを軸方向において更に近づけて配置することができる。その結果、電動機、オイルポンプ、およびギヤ機構（差動歯車装置およびカウンタギヤ）を軸方向においてより近接させて配置することができる。従って、駆動装置の軸方向長さを更に短縮することができ、駆動装置全体としての小型化を更に図ることができる。
本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置においては、前記電動機は、車両搭載状態にて、当該電動機の回転軸が車両前後方向にて前記入力軸と前記駆動軸との間に位置するとともに、前記入力軸より上方に位置するように配置されていることが望ましい。
このように電動機を配置することにより、入力軸と駆動軸との間にある空きスペースを利用することができるため駆動装置の小型化を図ることができるとともに、車両の最低地上高が下がることを防止することができる。
本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置によれば、上記した通り、駆動装置全体として小型化を図るとともに安価なものにすることができる。
以下、本発明のハイブリッド車両用駆動装置を具体化した最も好適な実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。本実施の形態は、フロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）車に搭載される横置式の駆動装置である。そこで、実施の形態に係る駆動装置について、図１〜図４を参照しながら説明する。図１は、実施の形態に係る駆動装置のスケルトン図である。図２は、実施の形態に係る駆動装置の概略構成を示す断面図である。図３は、オイルポンプ付近の拡大断面図である。図４は、実施の形態に係る駆動装置に備わる各部品の配置関係を示す配置図である。
本実施の形態に係る駆動装置は、図１に示すように、エンジン（不図示）からの動力が入力される入力軸１１と、モータジェネレータＭＧ１と、モータジェネレータＭＧ２と、モータジェネレータＭＧ１、モータジェネレータＭＧ２、および入力軸１１が接続された差動歯車装置２０と、入力軸１１に接続されたオイルポンプ３０と、差動歯車装置２０に接続されたデファレンシャル装置４０とを備えている。これにより、エンジンからの動力とモータジェネレータＭＧ２からの動力とを差動歯車装置２０およびデファレンシャル装置４０を介して、駆動輪につながる駆動軸１２に伝達することができるようになっている。
入力軸１１は、エンジンのクランクシャフト（不図示）と同軸上（第一軸）に配置され、エンジン（不図示）からの動力がダンパ機構（不図示）を介して伝達されるようになっている。そして、入力軸１１と同軸上、つまり第一軸にモータジェネレータＭＧ１が配置されている。このモータジェネレータＭＧ１は、電力の供給により駆動する電動機としての機能（力行機能）と、機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えている。そして、モータジェネレータＭＧ１は、主として発電機として作動するとともに、エンジンのスタータとしても使用される。モータジェネレータＭＧ１としては、例えば、交流同期型のモータジェネレータを用いることができる。モータジェネレータＭＧ１に電力を供給する電力供給装置としては、例えば、バッテリやキャパシタなどの蓄電装置、あるいは公知の燃料電池などを用いることができる。なお、本実施の形態におけるモータジェネレータＭＧ１が、本発明の「発電機」に相当する。
モータジェネレータＭＧ１は、後述するトランスアクスルケース８０に固定されたステータ５０と、回転自在なロータ５１とを有している。ステータ５０は、ステータコア５２と、ステータコア５２に巻回されたコイル５３とを有している。これらのロータ５１およびステータコア５２は、それぞれ所定肉厚の電磁鋼板を、その厚さ方向に複数枚を積層して構成したものである。なお、複数の電磁鋼板は、入力軸１１の軸方向に積層されている。そして、ロータ５１の中心にロータ軸１３が配置され、ロータ５１とロータ軸１３とが連結されている。これにより、ロータ５１とロータ軸１３とが一体となって回転する。このロータ軸１３は中空軸であり、その内部に入力軸１１が配置されている。これら入力軸１１とロータ軸１３とは、相対回転可能に構成されている。そして、ロータ軸１３を支持する軸受５４，５５がロータ５１の内側の空間に配置されている。なお、本実施の形態におけるロータ軸１３が本発明の「発電機の回転軸」に相当する。
そして、モータジェネレータＭＧ１と同軸上、つまり入力軸１１と同軸上に、差動歯車装置２０が配置されている。すなわち、差動歯車装置２０も第一軸に設けられている。差動歯車装置２０は、入力軸１１の軸方向において、モータジェネレータＭＧ１に隣接して配置されている。この差動歯車装置２０は、いわゆるシングルピニオン構成のプラネタリギヤセットからなるものである。すなわち、差動歯車装置２０は、サンギヤ２１と、サンギヤ２１と同軸上に配置されたリングギヤ２２と、サンギヤ２１およびリングギヤ２２に噛合するプラネタリピニオンギヤ２３を保持したプラネタリキャリヤ２４とを有している。そして、サンギヤ２１とロータ軸１３とが連結され、プラネタリキャリヤ２４と入力軸１１とが連結されている。また、リングギヤ２２には、カウンタギヤ２５が連結されている。このカウンタギヤ２５と差動歯車装置２０によりギヤ機構２９が構成されている。なお、本実施の形態におけるサンギヤ２１が本発明の「第１の歯車要素」に相当し、プラネタリキャリヤ２４が本発明の「第２の歯車要素」に相当し、リングギヤ２２が本発明の「第３の歯車要素」に相当する。
また、モータジェネレータＭＧ１および差動歯車装置２０と同軸上（第一軸）に、差動歯車装置２０に隣接してオイルポンプ３０が配置されている。このオイルポンプ３０は、公知の歯車ポンプであり、ケーシング内に備わるオイルポンプギヤ機構（ドライブギヤ、ドリブンギヤ、およびクレセント）を駆動させることにより油圧を発生させるものである。オイルポンプ３０により発生させられた油圧によって、駆動装置各部の潤滑（特に、差動歯車装置２０内の潤滑）やクラッチ動作が行われるようになっている。そして、オイルポンプ３０は入力軸１１に接続され、入力軸１１からの回転動力によりオイルポンプギヤ機構が作動して油圧が発生するようになっている。このように、オイルポンプ３０が差動歯車装置２０の直近に配置されているため、オイルポンプ３０から差動歯車装置２０へオイルを供給するための油路構成が非常に簡素かつ短くなっている。なお、オイルポンプ３０の詳細については後述する。
このように本実施の形態に係る駆動装置では、入力軸１１と同軸上にエンジン側から順に、モータジェネレータＭＧ１、差動歯車装置２０、カウンタギヤ２５およびオイルポンプ３０が配置されている。すなわち、第一軸に、入力軸１１、モータジェネレータＭＧ１、差動歯車装置２０、カウンタギヤ２５およびオイルポンプ３０が設けられている。
一方、入力軸１１と並行する別軸上（第二軸）にモータジェネレータＭＧ２が配置されている。このモータジェネレータＭＧ２は、ギヤ機構２９に対してモータジェネレータＭＧ１とは軸方向で反対側に配置されている。また、モータジェネレータＭＧ２は、第一軸構成部品の少なくとも１つと径方向にオーバーラップする（重なる）ように配置されている。なお、第一軸構成部品には、モータジェネレータＭＧ１、差動歯車装置２０、カウンタギヤ２５、入力軸１１、およびオイルポンプ３０の他、駆動装置を構成するために第一軸に配置される部品（軸受など）、およびそれらの部品を配置するために必要なもの（各部品のケースやナットなどの固定部材など）のすべてが含まれる。本実施の形態においてモータジェネレータＭＧ２と径方向でオーバーラップしている第一軸構成部品は、モータジェネレータＭＧ１、差動歯車装置２０、カウンタギヤ２５、入力軸１１、オイルポンプ３０（ケーシングも含む）、カウンタギヤ２５の軸受２６および軸受２６の固定部材などである。このようなモータジェネレータＭＧ２の配置構成により、第二軸を第一軸に近接させることができるため、モータジェネレータＭＧ２を第二軸に配置することによる駆動装置の径方向への大型化を最小限に抑えられている。
このモータジェネレータＭＧ２も、モータジェネレータＭＧ１と同様、電力の供給により駆動する電動機としての機能（力行機能）と、機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えている。モータジェネレータＭＧ２は、主として電動機として作動する。そして、モータジェネレータＭＧ２としては、例えば、交流同期型のモータジェネレータを用いることができ、電力供給装置としては、例えば、バッテリやキャパシタなどの蓄電装置、あるいは公知の燃料電池などを用いることができる。なお、本実施の形態におけるモータジェネレータＭＧ２が、本発明の「電動機」に相当する。
モータジェネレータＭＧ２は、後述するトランスアクスルケース８０に固定されたステータ６０と、回転自在なロータ６１とを有している。ステータ６０は、ステータコア６２と、ステータコア６２に巻回されたコイル６３とを有している。これらのロータ６１およびステータコア６２は、それぞれ所定肉厚の電磁鋼板を、その厚さ方向に複数枚を積層して構成したものである。なお、複数の電磁鋼板は、軸方向に積層されている。そして、ロータ６１の中心にロータ軸１４が配置され、ロータ６１とロータ軸１４とが連結されている。ロータ軸１４は、軸受６４，６５に支持されている。ロータ軸１４の端部には出力ギヤ６６が取り付けられている。これにより、ロータ６１とロータ軸１４と出力ギヤ６６が一体となって回転する。なお、出力ギヤ６６は、カウンタギヤ２５に噛合している。なお、本実施の形態におけるロータ軸１４が本発明の「電動機の回転軸」に相当し、軸受６４，６５が本発明の「電動機軸受」に相当し、軸受６４が本発明の「差動歯車装置側軸受」に相当する。
そして、ロータ軸１４を支持する軸受６４，６５は、ロータ６１の外側の空間に配置されている。これにより、モータジェネレータＭＧ２の径方向における小型化が図られている。また、軸受６４は、第一軸構成部品の少なくとも１つと軸方向にオーバーラップするように配置されている。本実施の形態では、軸受６４は、軸方向においてオイルポンプ３０とオーバーラップするように配置されている。
また、ロータ軸１４は、モータジェネレータＭＧ１と径方向でオーバーラップしている。そして、第１軸においてエンジン側から順に、モータジェネレータＭＧ１、差動歯車装置２０、カウンタギヤ２５が配置されているので、モータジェネレータＭＧ２とカウンタギヤ２５とを近づけて配置することができるとともに、ロータ軸１４が径方向寸法が大きなモータジェネレータＭＧ１と軸方向で重ならないようにすることができる。その結果として、ロータ軸１４の長さが短縮され、コスト低減および駆動装置の径方向における小型化を図ることができる。
このように、モータジェネレータＭＧ２がギヤ機構２９に対してモータジェネレータＭＧ１とは反対側において入力軸１１と並行する別軸上（第二軸）に配置されているので、モータジェネレータＭＧ２の回転を、遊星歯車を使用することなくカウンタギヤ２５と出力ギヤ６６とにより減速することができるようになっている。これにより、遊星歯車よりも大きな減速比を設定することができるので、モータジェネレータＭＧ２に高性能なものが要求されなくなり、モータジェネレータＭＧ２の小型化、低コスト化が図られている。また、モータジェネレータＭＧ２の軸受６４，６５がモータジェネレータＭＧ２の外側に配置されているので、モータジェネレータＭＧ２の径方向における小型化が更に図られている。さらに、モータジェネレータＭＧ２の回転減速に遊星歯車を使用しないので、駆動装置の軸方向における小型化および低コスト化が図られている。さらにまた、軸受６４が第一軸構成部品の少なくとも１つと軸方向にオーバーラップするように配置されているので、モータジェネレータＭＧ２の軸受６４，６５がモータジェネレータＭＧ２の外側に配置されていても、駆動装置の軸方向長さに影響を与えることがない。
また、入力軸１１と並行する別軸上（第三軸）にカウンタ軸１５が設けられている。カウンタ軸１５には、カウンタドリブンギヤ７０およびファイナルドライブピニオンギヤ７１が形成されている。そして、カウンタドリブンギヤ７０がカウンタギヤ２５に噛合し、ファイナルドライブピニオンギヤ７１がデファレンシャル装置４０のファイナルリングギヤ４４に噛合している。
ここで、カウンタギヤ２５は、上記したようにモータジェネレータＭＧ２の出力ギヤ６６にも噛合している。すなわち、カウンタギヤ２５は、出力ギヤ６６およびカウンタドリブンギヤ７０の両方に噛合している。このようにカウンタギア２５は、モータジェネレータＭＧ２の減速機構の役割と入力軸１１から駆動軸１２へ動力を伝達するためのギヤ機構との役割の両方の役割を担っている。
そして、デファレンシャル装置４０は、複数のピニオンギヤ４２と、複数のピニオンギヤ４２に噛合されたサイドギヤ４３と、複数のピニオンギヤ４２に結合されたファイナルリングギヤ４４とを有している。このデファレンシャル装置４０のサイドギヤ４３に、駆動輪につながる駆動軸１２が連結されている。
上記したように配置された駆動装置の各構成部品は、図２に示すように、中空のトランスアクスルケース８０内に収容されて固定されている。このトランスアクスルケース８０は、エンジンの外壁に取り付けられる。そして、トランスアクスルケース８０は、エンジン側ハウジング８１と、エクステンションハウジング８２と、エンドカバー８３とを有している。これらエンジン側ハウジング８１、エクステンションハウジング８２、およびエンドカバー８３は、アルミニウムなどの金属材料を成形加工したものである。
トランスアクスルケース８０において、エンジン側から順に、エンジン側ハウジング８１、エクステンションハウジング８２、およびエンドカバー８３が配置されている。そして、エンジン側ハウジング８１の一方の開口端８４とエンジンの外壁とが接触した状態で、エンジンの外壁とエンジン側ハウジング８１とが相互に固定される。また、エンジン側ハウジング８１の他方の開口端８５と、エクステンションハウジング８２の一方の開口端８６とが接触した状態で、エンジン側ハウジング８１とエクステンションハウジング８２とが相互に固定されている。さらに、エクステンションハウジング８２の他方の開口端８７を塞ぐようにエンドカバー８３が取り付けられて、エンドカバー８３とエクステンションハウジング８２とが相互に固定されている。
そして、モータジェネレータＭＧ１がエンジン側ハウジング８１に収容支持され、モータジェネレータＭＧ２がエクステンションハウジング８２に収容支持されている。つまり、エンジン側ハウジング８１はモータジェネレータＭＧ１のケースを兼ね、エクステンションハウジング８２はモータジェネレータＭＧ２のケースを兼ねている。なお、本実施形態におけるエクステンションハウジング８２が、本発明の「電動機ケース」に相当する。このように、本実施の形態に係る駆動装置は、トランスアクスルケース８０内に、差動歯車２０およびデファレンシャル装置４０を一括して組み込んだ、いわゆるトランクアクスルとして構成されている。
続いて、オイルポンプ３０付近における各部品の配置および構成について、図３を参照しながら詳細に説明する。図３に示すように、オイルポンプ３０は、オイルポンプギヤ室３２内に配置されたオイルポンプギヤ機構３１と、オイルポンプギヤ室３２の開口を塞ぐオイルポンプカバー３３とを有している。そして、オイルポンプギヤ室３２は、エクステンションハウジング８２の一部がギヤ機構２９に向かって軸方向に延設された第１延設部８２ａの内側に形成されている。このため、オイルポンプギヤ室３２はギヤ機構２９側に開口している。このオイルポンプギヤ室３２の開口を塞ぐオイルポンプカバー３３は、径方向端部においてテーパスナップリング３４によってエクステンションハウジング８２に固定されている。これにより、オイルポンプ３０のケーシングが第１延設部８２ａおよびオイルポンプカバー３３によって構成されている。
このようにオイルポンプ３０を構成することにより、モータジェネレータＭＧ２とオイルポンプ３０とを軸方向において近づけて配置することができるようになっている。また、オイルポンプカバー３３がテーパスナップリング３４によって固定されているので、従来の駆動装置のようにオイルポンプカバーの固定にボルトを使用しないため、ボルト頭の配置スペースを確保しておく必要がなくなり、オイルポンプ３０とギヤ機構２９とを軸方向においてより近づけて配置することができるようになっている。さらに、オイルポンプギヤ室３２がエクステンションハウジング８２に一体的に構成されているので、部品点数の削減が図られている。
ここで、第１延設部８２ａは、オイルポンプギヤ機構３１の周囲を取り囲むように、リングギヤ軸１６およびカウンタギヤ２５のボス部１７の端部付近まで延設されている。そして、入力軸１１がオイルポンプカバー３３を貫通し、入力軸１１の終端部がオイルポンプギヤ室３２内に位置している。この入力軸１１の終端部にオイルポンプギヤ機構３１が取り付けられている。これにより、オイルポンプ３０においては、入力軸１１の回転がオイルポンプギヤ機構３１に伝達されて、オイルポンプギヤ室３２内のオイルを圧送することができるようになっている。なお、オイルポンプ３０から圧送されたオイルは、入力軸１１内に形成された油路などを介して遊星歯車装置２０など駆動装置の構成部品に供給されるようになっている。
このようにオイルポンプ３０は、入力軸１１の終端部に配置されて入力軸１１の回転により駆動される。このため、オイルポンプ３０を駆動するための新たな機構を不要にすることができるので、第一軸の軸長を短くすることができるとともに、コスト低減を図ることができる。これにより、駆動装置の軸方向における小型化をさらに図るとともに、更なる低コスト化を図ることができる。
そして、このようなオイルポンプ３０は、モータジェネレータＭＧ２と径方向にてオーバーラップするとともに、軸方向にてモータジェネレータＭＧ２の軸受６４とオーバーラップして配置されている。このため、モータジェネレータＭＧ２の軸受６４，６５がモータジェネレータＭＧ２の外側に配置されていても、駆動装置の軸方向長さに影響を与えることがない。
また、エクステンションハウジング８２には、第１延設部８２ａに連続して第２延設部８２ｂが形成されている。この第２延設部８２ｂは、カウンタギヤ２５のボス部１７を囲むように、カウンタギヤ２５のホイール面２５ａ手前まで延長されて形成されている。そして、第２延設部８２ｂの内周面８２ｃにより、カウンタギヤ２５を支持する軸受２６が保持されている。なお、軸受２６は、アンギュラコンタクトベアリングなどのように軸方向および径方向移動を規制するベアリングである。このような構成により、オイルポンプ３０とカウンタギヤ２５とを軸方向において近づけて配置することできるようになっている。また、軸受２６の保持部がエクステンションハウジング８２に一体的に構成され、部品点数の削減が図られている。なお、本実施の形態における内周面８２ｃが、本発明の「軸受保持部」に相当する。
次に、本実施の形態に係る駆動装置に備わる各部品の配置関係について、図４を参照しながら説明する。図４において、入力軸１１が配置されている側が車両前方側であり、駆動軸１２が配置されている方が車両後方側である。図４に示すように、入力軸１１よりも後方にモータジェネレータＭＧ２のロータ軸１４が配置され、ロータ軸１４よりも後方にカウンタ軸１５が配置され、カウンタ軸１５よりも後方に駆動軸１２が配置されている。また、入力軸１１よりも上方にロータ軸１４が配置され、入力軸１１よりも下方にカウンタ軸１５および駆動軸１２が配置されている。なお、カウンタ軸１５は、駆動軸１２よりも下方に配置されている。つまり、ロータ軸１４は、入力軸１１と駆動軸１２との間であって、入力軸１１より上方に位置するように配置されている。このような軸配置により、入力軸１１と別軸上に設けたモータジェネレータＭＧ２を、入力軸１１と駆動軸１２との間に存在する空きスペースに配置することができるため、駆動装置の径方向における小型化を図ることができるとともに、車両の最低地上高が下がることも防止することができる。
そして、上記した構成を有する駆動装置は、車両全体を制御する電子制御装置により制御される。つまり、この電子制御装置に対して、イグニッションスイッチの信号、エンジン回転数センサの信号、ブレーキスイッチの信号、車速センサの信号、アクセル開度センサの信号、シフトポジションセンサの信号、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各回転数を検出するレゾルバの信号などが入力される。そうすると、電子制御装置により、それらの信号に基づいて駆動軸１２に伝達すべき要求トルクが算出される。そして、この算出結果に基づいて、電子制御装置から、エンジンの吸入空気量および燃料噴射量ならびに点火時期を制御する信号、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の出力を制御する信号などが各部に出力され、駆動装置の全体的な動作が制御される。
より具体的には、エンジンから出力される動力（トルク）を駆動軸１２に伝達する場合には、エンジンのトルクが入力軸１１を介してプラネタリキャリヤ２４に伝達される。そして、プラネタリキャリヤ２４に伝達されたトルクは、リングギヤ２２、カウンタギヤ２５、カウンタドリブンギヤ７０、カウンタ軸１５、ファイナルドライブピニオンギヤ７１、およびデファレンシャル装置４０を介して駆動軸１２に伝達され、駆動力が発生する。
このとき、エンジンのトルクをプラネタリキャリヤ２４に伝達する際に、モータジェネレータＭＧ１が発電機として機能し、モータジェネレータＭＧ１によって発生させられた電力が蓄電装置（不図示）に充電される。
一方、モータジェネレータＭＧ２を電動機として駆動させ、その動力を駆動軸１２に伝達させる場合には、モータジェネレータＭＧ２の動力（トルク）が、ロータ軸１４を介して出力ギヤ６６に伝達されると、出力ギヤ６６の回転が減速されてカウンタギヤ２５に伝達される。そして、エンジンのトルクとカウンタギヤ２５にて合成され、その合成されたトルクがカウンタドリブンギヤ７０、カウンタ軸１５、ファイナルドライブピニオンギヤ７１、およびデファレンシャル装置４０を介して駆動軸１２に伝達されて、駆動力が発生する。
このように本実施の形態に係る駆動装置では、モータジェネレータＭＧ２をギヤ機構２９に対してモータジェネレータＭＧ１とは軸方向において反対側で入力軸１１と並行する別軸上に配置したことにより、モータジェネレータＭＧ２の回転を、遊星歯車を使用することなくカウンタギヤ２５と出力ギヤ６６とにより減速することができる。このため、遊星歯車よりも減速比を大きくすることができるので、モータジェネレータＭＧ２に高性能なものが要求されなくなり、モータジェネレータＭＧ２の小型化、低コスト化を図ることができる。また、モータジェネレータＭＧ２の軸受６４，６５を、モータジェネレータＭＧ２の外側に配置しているので、モータジェネレータＭＧ２の径方向における小型化を更に図ることができる。これにより、モータジェネレータＭＧ２を入力軸１１と別軸上に設けたことによる駆動装置の径方向への大型化を最小限に抑えることができる。さらに、モータジェネレータＭＧ２の回転減速に遊星歯車を使用しないので、駆動装置の軸方向における小型化を図ることができるとともに低コスト化を図ることができる。
そして、第一軸構成部品の１つであるオイルポンプ３０を、径方向にてモータジェネレータＭＧ２とオーバーラップさせるとともに、軸方向においてモータジェネレータＭＧ２の外側に配置された軸受６４とオーバーラップさせて配置している。これにより、モータジェネレータＭＧ２の軸受６４，６５がモータジェネレータＭＧ２の外側に配置されていても、駆動装置の軸方向長さに影響を与えないようにすることができるので、上記した駆動装置の軸方向における小型化の効果を十分に得ることができる。
また、モータジェネレータＭＧ２のロータ軸１４を、モータジェネレータＭＧ１と径方向でオーバーラップさせているので、モータジェネレータＭＧ２とカウンタギヤ２５とを近づけて配置することができるとともに、ロータ軸１４がモータジェネレータＭＧ１と軸方向で重ならない。このため、ロータ軸１４の長さを短縮でき、コスト低減を図ることができるとともに、駆動装置の径方向における小型化を図ることができる。
また、オイルポンプ３０を入力軸１１の終端部に配置して入力軸１１の回転により直接駆動しているので、オイルポンプ３０を駆動するための新たな機構が不要となり、第一軸の軸長を短くすることができるとともに、コスト低減を図ることができる。これにより、駆動装置の軸方向における小型化をさらに図るとともに、更なる低コスト化を図ることができる。また、オイルポンプ３０が差動歯車装置２０の直近に配置されているため、オイルポンプ３０から差動歯車装置２０へオイルを供給するための油路構成を非常に簡素かつ短くすることができる。これにより、駆動装置内に設ける油路の加工工数を低減することができ、駆動装置の低コスト化に寄与することができる。
さらに、モータジェネレータＭＧ２を収容支持するエクステンションハウジング８２の一部をギヤ機構２９側に延設して、第１延設部８２ａおよびそれに連続する第２延設部８２ｂを形成している。そして、第１延設部８２ａの内側にオイルポンプ３０のギヤ室３２を設け、第２延設部８２ｂの内周面８２ｃでカウンタギヤ２５の軸受２６を保持している。これにより、モータジェネレータＭＧ２とオイルポンプ３０とを軸方向において近づけることができるとともに、オイルポンプ３０とカウンタギヤ２５とを軸方向において近づけることができる。また、オイルポンプギヤ室３２および軸受２６の保持部を一体的にエクステンションハウジング８２に構成することができるため、部品点数の削減を図ることができる。従って、駆動装置の軸方向における小型化を更に図るとともに、駆動装置の低コスト化を更に図ることができる。
また、オイルポンプ３０のギヤ室３２の開口を塞ぐオイルポンプカバー３３を、テーパスナップリング３４によってエクステンションハウジング８２に固定しているので、従来の駆動装置のようにオイルポンプカバー固定用ボルトのボルト頭の配置スペースを確保しておく必要がなくなる。これにより、オイルポンプ３０とギヤ機構２９とを軸方向においてより近づけて配置することができ、駆動装置の小型化に寄与することができる。
以上、詳細に説明したように本実施の形態に係る駆動装置によれば、モータジェネレータＭＧ１、差動歯車装置２０、カウンタギヤ２５およびオイルポンプ３０が、この順にエンジン側から入力軸１１と同軸上に配置され、モータジェネレータＭＧ２が、ギヤ機構２９に対してモータジェネレータＭＧ１とは軸方向において反対側で入力軸１１と並行する別軸上に配置され、モータジェネレータＭＧ２の軸受６４，６５がモータジェネレータＭＧ２の外側に配置され、第一軸構成部品の１つであるオイルポンプ３０が、径方向にてモータジェネレータＭＧ２とオーバーラップするとともに、軸方向にてモータジェネレータＭＧ２のギヤ機構２９側に位置する軸受６４とオーバーラップするように配置されているので、モータジェネレータＭＧ２の小型化、低コスト化を図ることができ、また差動歯車装置を使用することなくモータジェネレータＭＧ２の回転を減速することができ、さらに油路の加工工数を低減することができる。従って、これらのことから、駆動装置全体として小型化を図るとともに安価なものにすることができる。
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、上記した実施の形態では、フロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）車に搭載される横置式の駆動装置に本発明を適用したものを例示したが、本発明はリヤエンジン・リヤフドライブ（ＲＲ）車に搭載される横置式の駆動装置に対しても適用することができる。
また、上記した実施の形態では、モータジェネレータＭＧ２の出力ギヤ６６と噛合するギヤと駆動軸１２へ動力を伝達するギアとを共通としている（１つのカウンタギヤを使用している）が、それぞれのギヤを共通化せずに別々に設ける（カウンタギアを２つ設ける）こともできる。
実施の形態に係る駆動装置のスケルトン図である。 実施の形態に係る駆動装置の概略構成を示す断面図である。 オイルポンプ付近の拡大断面図である。 実施の形態に係る駆動装置に備わる各部品の配置関係を示す配置図である。
符号の説明
１１ 入力軸
１２ 駆動軸
１３ ロータ軸
１４ ロータ軸
１５ カウンタ軸
１６ リングギヤ軸
１７ カウンタギヤのボス部
２０ 差動歯車装置
２１ サンギヤ（第１の歯車要素）
２２ リングギヤ（第３の歯車要素）
２３ プラネタリピニオンギヤ
２４ プラネタリキャリヤ（第２の歯車要素）
２５ カウンタギヤ
２６ 軸受（カウンタギヤ軸受）
２９ ギヤ機構
３０ オイルポンプ
３１ オイルポンプギヤ機構
３２ オイルポンプギヤ室
３３ オイルポンプカバー
３４ テーパスナップリング
４０ デファレンシャル装置
６４ 軸受（差動歯車装置側軸受）
８０ トランスアクスルケース
８１ エンジン側ハウジング
８２ エクステンションハウジング（電動機ケース）
８２ａ 第１延設部
８２ｂ 第２延設部
８２ｃ 内周面（軸受保持部）
ＭＧ１ モータジェネレータ（発電機）
ＭＧ２ モータジェネレータ（電動機）

Claims (11)

  1. エンジンに連結される入力軸と、発電機と、電動機と、前記発電機の回転軸に連結された第１の歯車要素、前記入力軸に連結された第２の歯車要素、および駆動軸へ動力を伝達する第３の歯車要素を含む差動歯車装置と、前記差動歯車装置の第３の歯車要素に連結されるとともに前記電動機に駆動連結されるカウンタギヤとを備えるハイブリッド車両用駆動装置において、
    前記発電機、差動歯車装置およびカウンタギヤは、前記入力軸と同軸上に配置され、
    前記電動機は、前記発電機、差動歯車装置、カウンタギヤに対して前記入力軸のエンジン連結側と軸方向にて反対側で前記入力軸と並行する別軸上に配置され、
    前記電動機の回転軸を回転可能に支持する電動機軸受は、前記電動機の外側に配置され、
    前記電動機は、前記入力軸と同軸上に配置されている第一軸構成部品の少なくとも１つと径方向に重なるように配置され、
    前記電動機軸受のうち前記差動歯車装置側に位置する差動歯車装置側軸受は、前記第一軸構成部品の少なくとも１つと軸方向に重なるように配置されており、
    前記第一軸構成部品のうち前記電動機軸受と軸方向で重なっているものがオイルポンプである
    ことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
  2. 請求項１に記載するハイブリッド車両用駆動装置において、
    前記発電機、差動歯車装置およびカウンタギヤは、この順に前記入力軸のエンジン連結側から前記入力軸と同軸上に配置され、
    前記電動機の出力軸は、前記発電機と径方向で重なっている
    ことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
  3. 請求項１または請求項２に記載するハイブリッド車両用駆動装置において、
    前記発電機、差動歯車装置、カウンタギヤおよびオイルポンプは、この順に前記入力軸のエンジン連結側から前記入力軸と同軸上に配置されている
    ことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
  4. 請求項３に記載するハイブリッド車両用駆動装置において、
    前記オイルポンプは、前記入力軸の終端部に配置されて前記入力軸の回転により駆動される
    ことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
  5. 請求項３または請求項４に記載するハイブリッド車両用駆動装置において、
    前記駆動軸は、前記入力軸と並行に配置され、
    前記電動機の出力ギヤは、前記カウンタギヤに噛合し、
    前記カウンタギヤは、前記入力軸に並行して配置され前記駆動軸へ動力を伝達するカウンタ軸のカウンタドリブンギヤに噛合し、
    前記カウンタ軸のファイナルドライブピニオンギヤは、前記駆動軸へ動力を伝達するデファレンシャル装置のファイナルリングギヤに噛合する
    ことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
  6. 請求項３から請求項５に記載するいずれか１つのハイブリッド車両用駆動装置において、
    前記電動機を収容支持する電動機ケースに、前記オイルポンプに備わるオイルポンプギヤ機構を収容するオイルポンプギヤ室が一体形成されている
    ことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
  7. 請求項６に記載するハイブリッド車両用駆動装置において、
    前記オイルポンプギヤ室は、前記電動機ケースの一部が前記オイルポンプギヤ機構を取り囲むように延設された第１延設部に設けられている
    ことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
  8. 請求項６または請求項７に記載するハイブリッド車両用駆動装置において、
    前記オイルポンプギヤ室の開口を塞ぐオイルポンプカバーが、前記電動機ケースに対してスナップリングにより固定されている
    ことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
  9. 請求項１から請求項８に記載するいずれか１つのハイブリッド車両用駆動装置において、
    前記電動機を収容支持する電動機ケースに、前記カウンタギヤを回転可能に支持するカウンタギヤ軸受を保持する軸受保持部が一体形成されている
    ことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
  10. 請求項９に記載するハイブリッド車両用駆動装置において、
    前記軸受保持部は、前記電動機ケースの一部が前記オイルポンプに備わるオイルポンプギヤ機構を取り囲むように延設された第１延設部から更に延設されて前記カウンタギヤのボス部を囲むように形成された第２延設部に設けられている
    ことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
  11. 請求項１から請求項１０に記載するいずれか１つのハイブリッド車両用駆動装置において、
    前記電動機は、車両搭載状態にて、当該電動機の回転軸が車両前後方向にて前記入力軸と前記駆動軸との間に位置するとともに、前記入力軸より上方に位置するように配置されていることを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
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