JP4875534B2 - 車両用駆動装置 - Google Patents

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Description

本発明は、回転電機と、動力伝達用のギヤ機構と、前記回転電機と前記ギヤ機構とを前記回転電機の軸方向に配列して収納したケースと、を備えた車両用駆動装置に関する。
回転電機と、動力伝達用のギヤ機構と、前記回転電機と前記ギヤ機構とを前記回転電機の軸方向に配列して収納したケースと、を備えた車両用駆動装置に関して、例えば、下記の特許文献1には、図12に示すようなハイブリッド車両用駆動装置51の構成が開示されている。この図12は、特許文献1に記載された車両用駆動装置51の側断面図を示している。この車両用駆動装置51は、図示しないエンジンのクランク軸52の延長上に順次配列されたダンパ装置53、第一モータ・ジェネレータ54、遊星歯車機構で構成される動力分配機構55、第二モータ・ジェネレータ56、及び変速機構57をケース58内に収納して構成されている。ここで、変速機構57は、遊星歯車機構で構成され、この機構のいずれかの要素の回転を規制することにより変速比を切り替えるための2個のブレーキ57a、57bを有している。
ケース58は、クランク軸52側から順に第一サブケース59、第二サブケース60、及び第三サブケース61により構成されている。そして、第一サブケース59と第二サブケース60との間、及び第二サブケース60と第三サブケース61との間は、それぞれの接合部に設けられたフランジ59a、60a、60b、61aを介して図示しないボルトにより締結固定されている。ここで、第二サブケース60は、その内面から径方向内側に延出された中間壁体62が一体形成されており、この中間壁体62により第二サブケース60内の空間が二分された構成となっている。そして、中間壁体62に対して軸方向一端側(図12における左側)に第二モータ・ジェネレータ56が収納され、中間壁体62に対して軸方向他端側(図12における右側)に変速機構57が収納されている。また、第二サブケース60の軸方向他端側には、変速機構57の軸方向他端側を覆うように第三サブケース61が組み付けられる。そして、変速機構57の入力軸57cは中間壁体62に支持された軸受62aにより支持され、出力軸57dは第三サブケース61に設けられた軸受61bにより支持されている。一方、第二サブケース60の前側には、第一サブケース59が組み付けられている。第一サブケース59の内部にダンパ装置53、第一モータ・ジェネレータ54、及び動力分配機構55が組み付けられる。
特開2004−353782号公報
上記のような車両用駆動装置51では、ケース58内に収納されたモータ・ジェネレータ54、56及び動力分配機構55や変速機構57等のギヤ機構で生じた振動がケース58に伝達されることにより、ケース58から騒音が発生する問題があった。特に、変速機構57は、エンジンの停止状態であっても第二モータ・ジェネレータ56の回転駆動力を車輪側へ伝達するために回転してギヤのかみ合いによる振動を発生し、更に、その振動の周波数は車速に応じて高くなる。したがって、変速機構57の振動に起因して発生する騒音は、エンジンの騒音がない状態で発生し、更に車速に応じてその騒音の周波数が高くなるため、車両の運転者にとって気になり易い性質の騒音であった。
そこで、このような変速機構57の振動に起因して発生する騒音を抑制するために、本願の発明者らは、まず、振動の発生源である変速機構57の周囲を防音すべく、ケース58における変速機構57の外周の領域(以下、「変速機構外周領域58A」という。)を覆うサイレンサーを設けることを試みた。しかし、変速機構57の振動により発生する騒音を効果的に抑制することができなかった。そこで、本願の発明者らが検証した結果、以下のようにしてケース58からの騒音が発生することが分かった。
すなわち、上記のような車両用駆動装置51では、図12に示すように、変速機構57の外周を囲む部分のケース58の形状は、内面にブレーキ57a、57b等を設けるためのスプラインが設けられている等により、比較的複雑な凹凸形状が形成されている。したがって、ケース58の変速機構外周領域58Aは比較的剛性が高く振動し難い。これに対して、第二モータ・ジェネレータ56の外周を囲む部分のケース58の形状は、内面及び外面ともに比較的平坦な形状に形成されている。したがって、ケース58における第二モータ・ジェネレータ56の外周の領域(以下、「第二MG外周領域58B」という。)は比較的剛性が低く振動し易い。そのため、軸受62aから中間壁体62、軸受61bから第三サブケース61、又はブレーキ57a、57b等を介してケース58に伝達された変速機構57の振動は、剛性が比較的低いケース58の第二MG外周領域58Bを振動させ、この領域58Bから比較的大きな騒音を発生させていた。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、変速機構等のギヤ機構の振動により発生する騒音を効果的に抑制し、車両の静粛性を向上させることが可能な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本発明に係る、回転電機と、動力伝達用のギヤ機構と、前記回転電機と前記ギヤ機構とを前記回転電機の軸方向に配列して収納したケースと、を備えた車両用駆動装置の特徴構成は、前記ケースにおける前記回転電機の外周の剛性が低い領域である低剛性領域を、前記ケースにおける前記低剛性領域よりも剛性が高い高剛性部位に支持されるサイレンサーにより覆っており、前記ケースが複数のサブケースに分割されているとともに、前記ケースの前記高剛性部位の中から選択された複数箇所に前記サイレンサーの支持部が設けられ、これら複数の支持部の少なくとも一部は、前記回転電機を収納して前記低剛性領域を有するサブケースとは異なるサブケースに設けられている点にある。
なお、本願では、「回転電機」は、電動モータ、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
一般的に、ケースにおける回転電機の外周の領域は、当該回転電機の外周形状に合わせて平坦な円筒面状に形成されることが多いために剛性が低くなり易い。これに対して、ギヤ機構の外周の領域には、各種の構造が設けられることが多いために回転電機の外周の領域に比べて剛性が高くなり易い。そのため、ギヤ機構の振動が当該ギヤ機構の外周の領域よりも剛性が低い回転電機の外周の低剛性領域に伝達され、当該低剛性領域を振動させることにより比較的大きな騒音を発生させることが多い。この特徴構成によれば、ケース内に回転電機とギヤ機構とが軸方向に配列して収納されている場合において、ギヤ機構の外周の領域よりも剛性が低い回転電機の外周の低剛性領域をサイレンサーにより覆うことによって、上記のようにギヤ機構の振動が低剛性領域に伝達されることにより発生する騒音を効果的に防音することができる。また、この際、サイレンサーは、前記低剛性領域よりも剛性が高い高剛性部位に支持されているので、サイレンサー自体が大きく振動して騒音を発生することも防止できる。したがって、ギヤ機構の振動により発生する騒音を効果的に抑制し、車両の静粛性を向上させることができる。
更に、この構成によれば、低剛性領域を有するサブケースとは異なるサブケースに設けられた支持部は、サブケースの接合部及び当該接合部に設けられたフランジ等を超えて、低剛性領域から離れた高剛性部位に設けられることになる。これにより、同じサブケースに設けられた支持部よりも更に振動し難い支持部によってサイレンサーを支持することができる。したがって、サイレンサー自体の振動をより効果的に抑制でき、サイレンサーからの騒音の発生を抑制することができる。
ここで、前記ケースの前記低剛性領域は、前記回転電機の外周を覆う周壁の少なくとも一部を構成し、内面及び外面が略平坦状に形成された領域である。
このような低剛性領域は、ケースの中でも剛性が低く、振動し易いために騒音の発生源となり易い。そこで、このような低剛性領域をサイレンサーで覆うことにより、ケースからの騒音を効果的に抑制することができる。
また、前記ケースの前記高剛性部位は、前記ケースの内面及び外面の少なくとも一方に前記低剛性領域よりも複雑な凹凸が形成された部位である。
このような低剛性領域よりも複雑な凹凸が形成された部位としては、例えば、フランジが形成された部位、スプラインが形成された部位、リブが形成された部位、水路や油路が形成された部位、段差が形成された部位等が該当する。このような部位では、当該凹凸がケースの補強用のリブのように機能するため、低剛性領域よりも剛性が高い高剛性部位となる。そこで、このような高剛性部位にサイレンサーを支持することにより、サイレンサー自体の振動を抑制でき、サイレンサーからの騒音の発生を抑制することができる。
また、前記サイレンサーは、防振部材を介して前記ケースに支持されている構成とすると好適である。
この構成によれば、ケースの振動がサイレンサーに伝達されることを抑制できる。したがって、サイレンサー自体の振動をより効果的に抑制でき、サイレンサーからの騒音の発生を抑制することができる。
また、前記サイレンサーは、サイレンサー本体の少なくとも外周縁に補強用リブを備えている構成とすると好適である。
この構成によれば、サイレンサーの剛性不足によりサイレンサー自体が振動することを抑制でき、サイレンサーからの騒音の発生を効果的に抑制することができる。
また、前記サイレンサーは、サイレンサー本体の前記ケースに対向する面である裏面の少なくとも外周縁にシール部材を備えるとともに、前記裏面の前記シール部材で囲まれた領域に吸音部材を備える構成とすると好適である。
この構成によれば、前記シール部材によりサイレンサーの裏面側の空間を密閉するとともに、吸音部材によりサイレンサーの裏面側の前記シール部材により密閉された空間内の音を吸収することができる。したがって、サイレンサーの裏面側のケースからの騒音をより一層効果的に抑制することができる。
また、前記サイレンサーは、前記ケースの前記低剛性領域の少なくとも車室側を覆っていると好適である。
この構成によれば、車両用駆動装置から車室側へ放出される騒音を効果的に抑制することができるので、車室内の静粛性を向上させることができる。
また、前記サイレンサーは複数に分割され、少なくとも前記ケースにおける前記回転電機の外周の上半分の低剛性領域と側面の低剛性領域とをそれぞれ覆っていても好適である。
この構成によれば、前記ケースにおける前記回転電機の外周の上半分の低剛性領域と側面の低剛性領域とが分離している場合にも、前記サイレンサーを必要以上に大きくすることなく、適切に低剛性領域を覆ってケースからの騒音を抑制することができる。
また、以上の車両用駆動装置の構成は、前記回転電機と前記ギヤ機構との間に、少なくとも前記ギヤ機構の回転軸を支持する軸受と、この軸受を前記ケースに支持する中間壁体と、を備えた構成に特に適している。
すなわち、このような構成では、ギヤ機構の振動は、回転電機とギヤ機構との間に設けられた軸受及び中間壁体を介して、比較的短い伝達距離でケースにおける回転電機の外周の低剛性領域に伝達される。したがって、このような構成では、ギヤ機構の振動があまり減衰せずに低剛性領域に伝達され易く、低剛性領域において比較的大きな騒音が発生する可能性が高い。よって、低剛性領域をサイレンサーで覆うことによる騒音の抑制効果がより顕著に表れることになる。
以下に、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。本実施形態においては、車両用駆動装置1が、エンジンEで発生した駆動力が入力されるとともに、第一モータ・ジェネレータMG1及び第二モータ・ジェネレータMG2の2個のモータ・ジェネレータを備えたハイブリッド車両用駆動装置である場合を例として説明する。図1は、本実施形態に係る車両用駆動装置1の全体構成を示す断面図である。この図においては、エンジンE、第一モータ・ジェネレータMG1、第二モータ・ジェネレータMG2、動力分配機構SP、及び変速機構T等のケースC内に収納された内部構成を模式的に表している。また、図2は、図1の要部拡大図であって、第二モータ・ジェネレータMG2や変速機構T等の内部構成を詳細に表した図である。なお、この図2では、サイレンサーNは省略している。
1.全体構成
図1に示すように、この車両用駆動装置1は、主たる構成として、第一モータ・ジェネレータMG1、第二モータ・ジェネレータMG2、動力分配機構SP、及び変速機構Tを備えている。そして、この車両用駆動装置1は、エンジンEからダンパ装置Dを介して伝達される駆動力を、動力分配機構SPにより、第一モータ・ジェネレータMG1と、第二モータ・ジェネレータMG2及び変速機構Tとに、必要に応じて分配して伝達するスプリット方式として構成されている。これらの各構成は、前後方向に長い筒状のケースCの内部に収納されている。具体的には、エンジンE側から出力軸O側へ向かって、第一モータ・ジェネレータMG1、動力分配機構SP、第二モータ・ジェネレータMG2、変速機構Tの順に軸方向に配列した状態でケースCに収納されている。また、ケースCにおける第二モータ・ジェネレータMG2の外周の剛性が低い領域である低剛性領域Alを覆うサイレンサーNを備えている。更に、この車両用駆動装置1は、ケースCを構成する第二サブケースC2の下側に、オイルポンプ21から供給されたオイルを、車両用駆動装置1内の各部へ供給する制御を行う油圧制御装置22と、オイルを貯留するオイルパン23とを有している。なお、この車両用駆動装置1の出力軸Oは、図示しないディファレンシャル装置や四輪駆動用のトランスファ装置等を介して車輪に駆動力を伝達する。
以下、この車両用駆動装置1の各部の構成について詳細に説明する。なお、本実施形態の説明では、エンジンEにより駆動されるクランク軸Ec側(図1における左側)を「前側」、出力軸O側(図1における右側)を「後側」とする。また、ケースCにおけるオイルパン23が設けられている側(図1における下側)を「下側」、それとは反対側(図1における上側)を「上側」とする。更に、前側に向かって右側を「右側」、左側を「左側」とする。
2.内部構成
この車両用駆動装置1は、ケースC内に収納される内部構成として、第一モータ・ジェネレータMG1、第二モータ・ジェネレータMG2、動力分配機構SP、及び変速機構Tを備えている。また、この車両用駆動装置1では、クランク軸Ecの軸心の延長上に、入力軸I、中間軸M、及び出力軸Oが前側から順に一列に配置されている。クランク軸Ecと入力軸Iとの間には、ダンパ装置Dが設けられている。このダンパ装置Dは、クランク軸Ecの回転方向の振動を減衰させて入力軸Iに伝達するための装置である。入力軸Iの後端部は、動力分配機構SPのキャリアe1に連結されている。なお、ダンパ装置Dを備えない構成とすることも可能である。
動力分配機構SPは、入力軸Iと同軸状に配置されたシングルピニオン式の遊星歯車機構により構成されている。すなわち、動力分配機構SPは、複数のピニオンギヤを支持するキャリアe1と、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合うサンギヤe2及びリングギヤe3を有している。この動力分配機構SPは、キャリアe1が入力軸Iに連結され、サンギヤe2が第一モータ・ジェネレータMG1のロータRo1に連結され、リングギヤe3が中間軸Mに連結されている。これにより、動力分配機構SPは、エンジンEから入力軸Iを介してキャリアe1に伝達された駆動力を、第一モータ・ジェネレータMG1のトルク制御によって、第一モータ・ジェネレータMG1と中間軸Mとに分配する。なお、第一モータ・ジェネレータMG1に分配された駆動力は主に発電用に供され、中間軸Mに伝達された駆動力は主に車両の走行用に供される。
第一モータ・ジェネレータMG1は、ケースCに固定されたステータSt1と、このステータSt1の径方向内側に回転自在に支持されたロータRo1と、を有している。この第一モータ・ジェネレータMG1のロータRo1は、動力分配機構SPのサンギヤe2と一体回転するように連結されている。また、第二モータ・ジェネレータMG2は、ケースCに固定されたステータSt2と、このステータSt2の径方向内側に回転自在に支持されたロータRo2と、を有している。この第二モータ・ジェネレータMG2のロータRo2は、中間軸Mと一体回転するように連結されている。第1モータ・ジェネレータMG1及び第2モータ・ジェネレータMG2は、それぞれ図示しないインバータを介して蓄電装置としてのバッテリに電気的に接続されている。そして、第1モータ・ジェネレータMG1及び第2モータ・ジェネレータMG2は、それぞれ電力の供給を受けて動力を発生するモータ(電動機)としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ(発電機)としての機能を果すことが可能とされている。
本例では、第一モータ・ジェネレータMG1は、主にサンギヤe2を介して入力された駆動力により発電を行い、バッテリを充電し、或いは第二モータ・ジェネレータMG2を駆動するための電力を供給する。ただし、車両の高速走行時には第一モータ・ジェネレータMG1はモータとして機能する場合もある。一方、第二モータ・ジェネレータMG2は、主に車両の走行用の駆動力を補助する駆動モータとして機能する。ただし、車両の減速時等には第二モータ・ジェネレータMG2はジェネレータとして機能し、車両の慣性力を電気エネルギとして回生する。これら第一モータ・ジェネレータMG1及び第二モータ・ジェネレータMG2の動作は、図示しない制御装置から制御指令に従って行われる。本実施形態においては、第二モータ・ジェネレータMG2が本発明における「回転電機」に相当する。
変速機構Tは、1組の遊星歯車機構又は複数組の遊星歯車機構の組み合わせにより構成されている。すなわち、変速機構Tは、遊星歯車機構を構成する回転要素として、複数のピニオンギヤを支持するキャリア、並びにこれらのピニオンギヤとかみ合うサンギヤ及びリングギヤを備えている。したがって、変速機構Tは、回転要素の回転時におけるギヤのかみ合いによって振動を発生し、その振動の周波数は車速に応じて高くなる。また、変速機構Tは、前記各回転要素の回転を規制又は許容するためのブレーキや、複数の回転要素を連結するためのクラッチ等の複数の摩擦係合手段を備えている。本実施形態においては、変速機構Tはラビニヨ型遊星歯車機構により構成されている。また、変速機構Tは、遊星歯車機構の2つの回転要素をそれぞれケースCに選択的に固定する第一ブレーキB1及び第二ブレーキB2の2つの摩擦係合手段を備えている。
図2に示すように、これらのブレーキB1、B2は、いずれも多板式ブレーキである。したがって、ブレーキB1、B2は、ケースC(ここでは第二サブケースC2)の内面に形成されたスプラインC2dに係合して回転が規制された複数の摩擦相手板Baと、2枚の摩擦相手板Baの間に挟まれるように配置され、遊星歯車機構の回転要素の外周に形成されたスプラインに係合して各回転要素と一体回転する複数の摩擦板Bbと、を有して構成されている。ブレーキB1、B2等の各摩擦係合手段は、オイルポンプ21から油圧制御装置22を介して供給されるオイルで動作する油圧ピストンBcによって係合又は係合解除される。この各摩擦係合手段の係合又は係合解除により、変速機構Tは、変速比の異なる複数の変速段を切り換え可能となっている。ここで、変速機構Tの入力側の回転要素は第二モータ・ジェネレータMGに連結されており、出力側の回転要素は出力軸Oに連結されている。本実施形態においては、変速機構Tが本発明における動力伝達用の「ギヤ機構」に相当する。
3.ケースの構成
ケースCは、回転電機としての第二モータ・ジェネレータMG2とギヤ機構としての変速機構Tとを含む内部構成を、それらの軸方向に配列して収納している。図1に示すように、本実施形態においては、ケースCは、複数のサブケースに分割されており、前側(図1における左側)から順に第一サブケースC1、第二サブケースC2、及び第三サブケースC3の3つのサブケースにより構成されている。これらのサブケースC1〜C3は、ボルト等の締結手段により互いに締結固定されている。具体的には、第一サブケースC1と第二サブケースC2との間は、第一サブケースC1の後端部に設けられたフランジC1bと、第二サブケースC2の前端部に設けられたフランジC2aとの接合部をボルトにより締結固定している。同様に、第二サブケースC2と第三サブケースC3との間は、第二サブケースC2の後端部に設けられたフランジC2bと、第三サブケースC3の前端部に設けられたフランジC3aとの接合部をボルトにより締結固定している。なお、第一サブケースC1の前端部には、ケースCをエンジンEに締結固定するためのフランジC1aが設けられている。
ここで、第一サブケースC1は、前側へ向かうに従って内径及び外径が広くなる略円筒状に形成されている。そして、第一サブケースC1の内部には、ダンパ装置D及び第一モータ・ジェネレータMG1が収納されている。第二サブケースC2も、前側へ向かうに従って内径及び外径が広くなる略円筒状に形成されている。そして、第二サブケースC2の内部には、第二モータ・ジェネレータMG2及び変速機構Tが収納されている。また、第二サブケースC2の下側には、油圧制御装置22及びオイルパン23が取り付けられている。第一サブケースC1と第二サブケースC2との結合部付近には、動力分配機構SP及びオイルポンプ21が収納されている。第三サブケースC3は、変速機構Tの後端部付近を覆うように形成されている。そして、第三サブケースC3は、周壁C3bと、この周壁C3bから径方向内側に延出された終端壁体C3cとを備えている。図2に示すように、この終端壁体C3cは、径方向中央付近において軸受32を支持している。この軸受32は、変速機構Tの出力側回転要素が連結された出力軸Oを支持している。
また、第二サブケースC2には、その内面から径方向内側に延出された中間壁体C2cが一体形成されており、この中間壁体C2cにより第二サブケースC2内の空間が二分された構成となっている。そして、中間壁体C2cに対して前側に第二モータ・ジェネレータMG2が収納され、中間壁体C2cに対して後側に変速機構Tが収納されている。また、図2に示すように、この中間壁体C2cは、径方向中央付近において軸受31を支持している。この軸受31は、変速機構Tの入力側回転要素が連結された第二モータ・ジェネレータMGのロータRo2の回転軸を支持している。したがって、本実施形態においては、変速機構Tは、その前側(入力側)の軸が中間壁体C2cに支持された軸受31により支持され、その後側(出力側)の軸が終端壁体C3cに支持された軸受32により支持されている。
したがって、変速機構Tのギヤのかみ合いによる振動は、主に、軸受31から中間壁体C2cを介して、或いは軸受32から終端壁体C3cを介してケースCに伝達される。また、第一ブレーキB1又は第二ブレーキB2の係合時には、当該係合しているブレーキB1、B2を介してもケースCに変速機構Tの振動が伝達される。この際、上記の通り、変速機構Tが収納される第二サブケースC2の内面には、第一ブレーキB1及び第二ブレーキB2の摩擦相手板Baを係合させるためのスプラインC2dが形成されている。したがって、第二サブケースC2における変速機構Tの外周の領域は、スプラインC2dの凹凸形状により補強されているのと同様になり、比較的剛性が高く振動し難い。そのため、ケースCに伝達された変速機構Tの振動は、当該振動を伝達する中間壁体C2c、終端壁体C3c、及びブレーキB1、B2に近い位置にある比較的剛性が低く振動し易い領域である、第二モータ・ジェネレータMG2の外周の後述する低剛性領域Alを振動させ、そこから比較的大きな騒音を発生させる。特に、中間壁体C2cは、第二モータ・ジェネレータMG2の外周の低剛性領域Alに近い位置に設けられているため、この中間壁体C2cを経由して伝達される振動の影響が大きい。そこで、この車両用駆動装置1では、このような低剛性領域Alを覆うサイレンサーNを備えている。
4.サイレンサーの配置構成
次に、本実施形態に係るサイレンサーNの配置構成について、図1〜6を用いて詳細に説明する。ここで、図3は、車両用駆動装置1を右後上方から見た斜視図であり、図4は、サイレンサーNを外した状態の車両用駆動装置1を右後上方から見た斜視図である。また、図5は、車両用駆動装置1を左前上方から見た斜視図であり、図6は、サイレンサーNを外した状態の車両用駆動装置1を左前上方から見た斜視図である。但し、これらの図では、ケースCの内に収納される内部構成は省略している。図3〜6に示すように、本実施形態においては、サイレンサーNは、第一サイレンサーN1と第二サイレンサーN2との2つに分割されている。なお、以下の説明において、単に「サイレンサーN」という場合には、第一サイレンサーN1及び第二サイレンサーN2を総称するものとする。
サイレンサーNは、車両用駆動装置1のケースCから発生する騒音を抑制することを目的として、ケースCにおける第二モータ・ジェネレータMG2の外周の剛性が低い低剛性領域Alを覆う防音カバー(消音カバー)である。また、このサイレンサー(防音カバー)Nは、ケースCにおける低剛性領域Alよりも剛性が高い高剛性部位Phに支持される。ここで、ケースCの低剛性領域Alは、第二モータ・ジェネレータMG2の外周を覆う第二サブケースC2の周壁の少なくとも一部を構成し、内面及び外面が略平坦状に形成された領域である。本実施形態においては、図4及び図6においてハッチングを施して示すように、第二サブケースC2における第二モータ・ジェネレータMG2の外周に対応する全領域の中で、外面が比較的平坦に形成されている第二サブケースC2の上半分の領域と右側面の一部の領域とが、低剛性領域Alとなっている。そして、この車両用駆動装置1では、第二サブケースC2の上半分の領域に対応する低剛性領域Alを第一サイレンサー(第一防音カバー)N1により覆い、第二サブケースC2の右側面の一部の領域に対応する低剛性領域Alを第二サイレンサー(第二防音カバー)N2により覆っている。
本実施形態の構成において、低剛性領域Alが、上記のように、第二サブケースC2における第二モータ・ジェネレータMG2の外周に対応する領域の中の上半分の領域と右側面の一部の領域となるのは、以下のような理由による。すなわち、第二モータ・ジェネレータMG2の外周に対応する領域では、第二サブケースC2の内面はステータSt2の外周面の形状に合わせて平坦な円筒面状に形成される。また、第二サブケースC2の外面については、車室側となる上側が、車両のフロアトンネルの形状によって制約されるために大きな凹凸を形成することができないために比較的平坦な形状となる。したがって、第二モータ・ジェネレータMG2の外周に対応する第二サブケースC2の上半分の領域は、内面及び外面が略平坦状に形成されるために低剛性領域Alとなる。このように、第二サブケースC2の上半分の領域は、車両のフロアトンネル内にはめ込まれる車室側の領域となる。したがって、サイレンサーNの特に第一サイレンサーN1は、ケースCの低剛性領域Alの少なくとも車室側を覆う構成となっている。
また、図4に破線で示すように、第二サブケースC2の右側面の下方側の内部には、変速機構Tのパーキング機構を動作させるためのパーキングロッド41が配置されている。そのため、第二サブケースC2の右側面の内部には比較的大きな空洞が形成されている。また、第二サブケースC2の右側面の一部の領域は、内面及び外面が比較的平坦な形状となっている。したがって、このような第二モータ・ジェネレータMG2の外周に対応する第二サブケースC2の右側面の一部の領域も、低剛性領域Alとなる。なお、図5及び図6に示すように、第二モータ・ジェネレータMG2の外周に対応する第二サブケースC2の左側面は、内部に水路が形成されたウォータージャケット42が設けられていて比較的剛性が高いため、低剛性領域Alとはなっていない。
また、サイレンサーNをケースCにおける低剛性領域Alよりも剛性が高い高剛性部位Phに支持するために、本実施形態においては、ケースCの高剛性部位Phの中から選択された複数箇所にサイレンサーNの支持部Sを設けている。ここで、ケースCの高剛性部位Phは、ケースCの内面及び外面の少なくとも一方に低剛性領域Alよりも複雑な凹凸が形成された部位である。このような高剛性部位Phとなり得る部位としては、ケースCの内面及び外面の少なくとも一方に、例えば、フランジが形成された部位、スプラインが形成された部位、リブが形成された部位、水路や油路が形成された部位、段差が形成された部位等が該当する。そして、このような高剛性部位PhのそれぞれにおけるケースCの外面に、一又は二以上の支持部Sを設けることができる。また、支持部Sを設けるに際しては、上記のような高剛性部位Phの中で、特にケースCが振動する際の振動の節となる部位を選択するのが好適である。ここで、支持部Sは、サイレンサーNの被支持部15を支持する部分である。本実施形態においては、図4及び図6に示すように、各支持部Sは、中心部にサイレンサーNの締結固定用のボルト43が螺合されるボルト穴を有し、このボルト穴の周囲の座面が周辺部に対して突出するように形成されている。また、これら複数の支持部Sの少なくとも一部は、低剛性領域Alを有するサブケース(本例では第二サブケースC2)とは異なるサブケース(本例では第一サブケースC1及び第三サブケースC3)に設けられている。
本実施形態においては、図4及び図6に示すように、第一サイレンサーN1の支持部Sとして、第一支持部S1、第二支持部S2、第三支持部S3、及び第四支持部S4の4つをケースCに設けている。第一支持部S1は、第一サブケースC1の外面の最上部近傍に前後方向に延びるように設けられたリブC1c上(高剛性部位Phの一例)であって、第一サブケースC1の前側の外径が拡大されてなる段差部C1d(高剛性部位Phの一例)の近傍に設けられている。第二支持部S2は、第三サブケースC3の外面の最上部近傍に前後方向に延びるように設けられたリブC3d(高剛性部位Phの一例)上であって、第三サブケースC3の前端部のフランジC3a(高剛性部位Phの一例)の近傍に設けられている。第三支持部S3は、第二サブケースC2の右側部に前後方向に延びるように設けられたリブC2d(高剛性部位Phの一例)上に設けられている。第四支持部S4は、第二サブケースC2の左側部に前後方向に延びるように設けられたリブC2e(高剛性部位Phの一例)上に設けられている。したがって、本実施形態では、第一支持部S1及び第支持部Sは、低剛性領域Alを有する第二サブケースC2とは異なる第一サブケースC1と第三サブケースC3にそれぞれ設けられている。これにより、第一支持部S1及び第支持部Sは、ケースCを複数に分割してなるサブケースC1〜C3の接合部を超えて、低剛性領域Alから離れた部位に設けられることになる。
また、本実施形態においては、図4に示すように、第二サイレンサーN2の支持部Sとして、第五支持部S5及び第六支持部S6の2つをケースCに設けている。第五支持部S5及び第六支持部S6は、第二サブケースC2の右側面の低剛性領域Alよりも下方に、前後方向に互いに隣接するように配列されて設けられている。
5.サイレンサー自体の構成
次に、本実施形態に係るサイレンサーNの構成について、主に図7〜11を用いて詳細に説明する。ここで、図7は、第一サイレンサーN1の表面側を示す斜視図である。また、図8は、図7のVIII−VIII断面図であり、図9は、図7のIX−IX断面図である。また、図10は、第二サイレンサーN2の表面側を示す平面図であり、図11は、図10のXI−XI断面図である。
図7に示すように、第一サイレンサーN1は、第一サブケースC1に設けられた第一支持部S1と第三サブケースC3に設けられた第支持部Sとの間をつなぐようにケースCの軸と平行な方向(前後方向)延出された軸方向延出部N1aと、この軸方向延出部N1aから左右方向にそれぞれ延出され、第二サブケースC2における第二モータ・ジェネレータMG2の外周に対応する上半分の領域を覆うように形成された側方延出部N1bとを有して構成されている。ここで、軸方向延出部N1aは、前後方向に長い略一定幅の帯状に形成され、ケースCの外面の最上部近傍を第一支持部S1から第支持部Sまでの間にわたって覆うように構成されている。側方延出部N1bは、軸方向延出部N1aの前後方向中間部近傍から左右下方向にそれぞれ延出され、第二モータ・ジェネレータMG2の外周に対応する第二サブケースC2の上半分の低剛性領域Alを覆うように、当該低剛性領域Alの形状に対応する形状に形成されている。そして、第一サイレンサーN1におけるケースCの支持部S(S1〜S4)に対応する位置には、各支持部Sにより支持される被支持部15が設けられている。この被支持部15の構成については、後に図9に基づいて詳細に説明する。
図8に示すように、第一サイレンサーN1は、サイレンサー本体11のケースCに対向する面である裏面11bの少なくとも外周縁にシール部材12を備えるとともに、裏面11bのシール部材12で囲まれた領域に吸音部材13を備えている。ここで、サイレンサー本体(防音カバー本体)11は、上記の軸方向延出部N1a及び側方延出部N1bを構成しつつ、ケースCの外面の形状に適合するように左右方向の断面が略円弧形状に形成された板状部材である。そして、このサイレンサー本体11の少なくとも外周縁には補強用リブ14が設けられている。本例では、サイレンサー本体11の裏面11bの外周縁のほぼ全周に補強用リブ14が設けられている。ここで、サイレンサー本体11は、シール部材12及び吸音部材13に比べて剛性が高い材質により形成すると好適であり、例えば、ナイロン材等で形成すると好適である。
シール部材12は、第一サイレンサーN1の外周縁の全周にわたってケースCの外面に接することにより、第一サイレンサーN1の裏面11b側の空間を密閉する機能を果たす。そのため、シール部材12は、サイレンサー本体11の裏面11bの外周縁の全周にわたって、補強用リブ14よりもケースC側に突出するように設けられている。このシール部材12は、弾性が高く、ケースCの外面に接した状態での密閉性に優れた材質により形成すると好適であり、例えば、発泡ゴム等で形成すると好適である。吸音部材13は、第一サイレンサーN1の裏面11b側のシール部材12により密閉された空間内の音を吸収する機能を果たす。そのため、吸音部材13は、サイレンサー本体11の裏面11bにおけるシール部材12で囲まれた領域の全体を覆うようにサイレンサー本体11の裏面11bに貼り付けられ、更に、ケースCへの第一サイレンサーN1の取付状態で、ケースCの外面と離間するように設けられている。吸音部材13は、音の吸収性に優れた材質により形成すると好適であり、例えば、ウレタン等で形成すると好適である。
また、第一サイレンサーN1は、図7に示すように、ケースCに設けられた第一から第四支持部S1〜S4のそれぞれに対応する位置に、被支持部15を有している。本実施形態においては、被支持部15は、第一支持部S1に対応する被支持部15の断面図である図9に示すように、サイレンサー本体11における支持部Sのボルト穴に対応する位置にボルト通し孔15aを有して構成されている。また、このボルト通し孔15aに、第一サイレンサーN1をケースCの支持部Sに締結するための締結手段としてのボルト43、及びこのボルト43の外周に配置される円筒状のカラー18が挿通される。このカラー18は、ボルト43の締め込み高さを規制し、以下に説明する防振部材16がボルト43の締め込みによって圧縮されることを防止することにより、防振部材16の弾性を適切に保つ機能を果たす。そして、第一サイレンサーN1は、防振部材16を介してケースCに支持されている。すなわち、本実施形態においては、サイレンサー本体11の被支持部15の両面に防振部材16が配置されており、第一サイレンサーN1の被支持部15が、防振部材16を介してのみケースC及びボルト43に接するように構成されている。ここでは、防振部材16は、中央にボルト通し孔が設けられた円板状の部材としている。また、本例では、サイレンサー本体11の表面11a側に配置された防振部材16とボルト43の頭部との間にワッシャ17が介挿されている。防振部材16は、振動の吸収に優れた材質により形成すると好適であり、例えば、ゴム材等で形成すると好適である。
図10に示すように、第二サイレンサーN2は、第二サブケースC2の右側面の低剛性領域Alを覆うサイレンサーNである。よって、第二サイレンサーN2は、第二モータ・ジェネレータMG2の外周に対応する第二サブケースC2の右側面の低剛性領域Alの形状に対応する形状に形成されている。そして、第二サイレンサーN2におけるケースCの支持部S(S5、S6)に対応する位置には、各支持部Sにより支持される被支持部15が設けられている。この被支持部15の構成は、第一サイレンサーN1と同様である。
また、第二サイレンサーN2における、ケースCの外面に沿った平面形状以外の構成は、既に説明した第一サイレンサーN1と同様である。すなわち、図11に示すように、第二サイレンサーN2は、サイレンサー本体11のケースCに対向する面である裏面11bの少なくとも外周縁にシール部材12を備えるとともに、裏面11bのシール部材12で囲まれた領域に吸音部材13を備えている。ここで、サイレンサー本体11は、ケースCの外面の形状に適合するように上下方向の断面(図10のXI−XI断面)が、第一サイレンサーN1とは逆方向に反った略円弧形状に形成された板状部材である。そして、このサイレンサー本体11の少なくとも外周縁には補強用リブ14が設けられている。本例では、第二サイレンサーN2のサイレンサー本体11には、裏面11bの外周縁のほぼ全周に補強用リブ14が設けられているのに加えて、表面11aにも、ほぼ全体にわたって格子状の補強用リブ14が設けられている。
シール部材12は、第二サイレンサーN2の外周縁の全周にわたってケースCの外面に接することにより、第二サイレンサーN2の裏面11b側を密閉する機能を果たす。そのため、シール部材12は、サイレンサー本体11の裏面11bの外周縁の全周にわたって、補強用リブ14よりもケースC側に突出するように設けられている。吸音部材13は、第二サイレンサーN2の裏面11b側のシール部材12により密閉された空間内の音を吸収する機能を果たす。そのため、吸音部材13は、サイレンサー本体11の裏面11bにおけるシール部材12で囲まれた領域の全体を覆うようにサイレンサー本体11の裏面11bに貼り付けられ、更に、ケースCの外面と離間するように設けられている。なお、第二サイレンサーN2における、サイレンサー本体11、シール部材12、吸音部材13、及び防振部材16の材質は、上述した第一サイレンサーN1と同様とすると好適である。
6.その他の実施形態
(1)上記の実施形態においては、サイレンサーNが、第一サイレンサーN1と第二サイレンサーN2との2つで構成される場合の例について説明した。しかし、サイレンサーNの構成はこれに限定されるものではなく、サイレンサーNを、一つ又は3つ以上に分割された構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
(2)上記の実施形態においては、サイレンサーNが、ケースCの低剛性領域Alの少なくとも車室側を覆う構成となっている場合の例について説明した。しかし、サイレンサーNの構成はこれに限定されるものではなく、車室側に低剛性領域Alがない場合等には、サイレンサーNがケースCの車室側以外の領域のみを覆う構成としても好適である。
(3)上記の実施形態においては、サイレンサーNが、防振部材16を介してケースCに支持される構成の例について説明した。しかし、サイレンサーNの支持構成はこれに限定されるものではなく、防振部材16を介することなく直接に、或いは他の部材を介してサイレンサーNがケースCに支持される構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
(4)上記の実施形態においては、サイレンサーNが、サイレンサー本体11のケースCに対向する面である裏面11bの少なくとも外周縁にシール部材12を備えるとともに、裏面11bのシール部材12で囲まれた領域に吸音部材13を備えている構成の例について説明した。しかし、サイレンサーNの構成はこれに限定されるものではなく、例えば、シール部材12を備えず、サイレンサー本体11の裏面11に吸音部材13のみを備える構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
(5)上記の実施形態においては、サイレンサーNのサイレンサー本体11の少なくとも外周縁に補強用リブ14が設けられた構成の例について説明した。しかし、サイレンサーNの構成はこれに限定されるものではなく、サイレンサー本体11の強度が十分に確保できる場合等には、補強用リブ14を備えない構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
(6)上記の実施形態においては、ケースCを構成する第二サブケースC2の内部の「回転電機」としての第二モータ・ジェネレータMG2と「ギヤ機構」としての変速機構Tとの間に、中間壁体C2c及びそれに支持された軸受31を設けた構成の例について説明した。しかし、ケースCがこのような中間壁体C2cや軸受31を備えない構成である場合であっても、本発明に係るサイレンサーNは好適に利用することができる。この場合、「ギヤ機構」としての変速機構Tの前側(入力側)の軸は、第二モータ・ジェネレータMG2の後側(出力側)の軸により支持されることになる。
(7)上記の実施形態においては、ケースCが3つのサブケースC1〜C3に分割されている場合の例について説明した。しかし、車両用駆動装置1のケースCの構成はこれに限定されるものではなく、2つ又は4つ以上のサブケースに分割された構成とすることも可能であり、また、サブケースを有しない一体的なケースCとすることも可能である。
(8)上記の実施形態においては、本発明における動力伝達用の「ギヤ機構」として複数の変速段を切り替え可能に備える変速機構Tを備える場合の例について説明した。しかし、本発明における「ギヤ機構」の構成はこれに限定されるものではなく、変速機構Tに代えて、単なる減速ギヤ機構や増速ギヤ機構等を設けた構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
(9)上記の実施形態においては、第一及び第二の2個のモータ・ジェネレータMG1、MG2を備える場合における第二モータ・ジェネレータMG2が本発明における「回転電機」である場合の例について説明した。しかし、本発明における「回転電機」の構成はこれに限定されるものではなく、モータ・ジェネレータを一つだけ備える場合の当該モータ・ジェネレータを本発明における「回転電機」とし、或いは、電動モータ又はジェネレータ(発電機)を本発明における「回転電機」として備えた構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
(10)上記の実施形態においては、本発明における「回転電機」としての第二モータ・ジェネレータMG2の軸方向後方に「ギヤ機構」としての変速機構Tを配列した例について説明した。しかし、「回転電機」と「ギヤ機構」との配列関係は、このような構成に限定されるものではなく、前後関係が逆になり、或いは「回転電機」と「ギヤ機構」との間に中間壁体C2c以外の他の構成が配置されていてもよい。
(11)上記の実施形態においては、車両用駆動装置1が、第一及び第二の2個のモータ・ジェネレータMG1、MG2を備えるスプリット方式のハイブリッド車両用駆動装置として構成されている場合について説明した。しかし、本発明は、シリーズ方式やパラレル方式等、スプリット方式以外の方式として構成されるハイブリッド車両用駆動装置についても同様に適用することが可能である。また、本発明は、例えば電気自動車等のような、ハイブリッド車両以外の各種の車両用駆動装置にも適用することが可能である。
本発明は、回転電機と、動力伝達用のギヤ機構と、前記回転電機と前記ギヤ機構とを前記回転電機の軸方向に配列して収納したケースと、を備えた車両用駆動装置に好適に利用することが可能である。
本発明の実施形態に係る車両用駆動装置の全体構成を示す断面図 図1の要部拡大図 本発明の実施形態に係る車両用駆動装置を右後上方から見た斜視図 サイレンサーを外した状態の車両用駆動装置を右後上方から見た斜視図 本発明の実施形態に係る車両用駆動装置を左前上方から見た斜視図 サイレンサーを外した状態の車両用駆動装置を左前上方から見た斜視図 本発明の実施形態に係る第一サイレンサーの表面側を示す斜視図 図7のVIII−VIII断面図 図7のIX−IX断面図 本発明の実施形態に係る第二サイレンサーの表面側を示す平面図 図10のXI−XI断面図 背景技術に係る車両用駆動装置の構成を示す断面図
符号の説明
1:車両用駆動装置
11:サイレンサー本体
11b:裏面
12:シール部材
13:吸音部材
14:補強用リブ
16:防振部材
31:軸受
MG2:第二モータ・ジェネレータ(回転電機)
T:変速機構(ギヤ機構)
C:ケース
C1:第一サブケース
C2:第二サブケース
C3:第三サブケース
C2c:中間壁体
Al:低剛性領域
Ph:高剛性部位
S:支持部
N:サイレンサー
N1:第一サイレンサー
N2:第二サイレンサー

Claims (9)

  1. 回転電機と、動力伝達用のギヤ機構と、前記回転電機と前記ギヤ機構とを前記回転電機の軸方向に配列して収納したケースと、を備えた車両用駆動装置であって、
    前記ケースにおける前記回転電機の外周の剛性が低い領域である低剛性領域を、前記ケースにおける前記低剛性領域よりも剛性が高い高剛性部位に支持されるサイレンサーにより覆っており、
    前記ケースが複数のサブケースに分割されているとともに、前記ケースの前記高剛性部位の中から選択された複数箇所に前記サイレンサーの支持部が設けられ、
    これら複数の支持部の少なくとも一部は、前記回転電機を収納して前記低剛性領域を有するサブケースとは異なるサブケースに設けられている車両用駆動装置。
  2. 前記ケースの前記低剛性領域は、前記回転電機の外周を覆う周壁の少なくとも一部を構成し、内面及び外面が略平坦状に形成された領域である請求項1に記載の車両用駆動装置。
  3. 前記ケースの前記高剛性部位は、前記ケースの内面及び外面の少なくとも一方に前記低剛性領域よりも複雑な凹凸が形成された部位である請求項1又は2に記載の車両用駆動装置。
  4. 前記サイレンサーは、防振部材を介して前記ケースに支持されている請求項1からのいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
  5. 前記サイレンサーは、サイレンサー本体の少なくとも外周縁に補強用リブを備えている請求項1からのいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
  6. 前記サイレンサーは、サイレンサー本体の前記ケースに対向する面である裏面の少なくとも外周縁にシール部材を備えるとともに、前記裏面の前記シール部材で囲まれた領域に吸音部材を備える請求項1からのいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
  7. 前記サイレンサーは、前記ケースの前記低剛性領域の少なくとも車室側を覆っている請求項1からのいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
  8. 前記サイレンサーは複数に分割され、少なくとも前記ケースにおける前記回転電機の外周の上半分の低剛性領域と側面の低剛性領域とをそれぞれ覆っている請求項1からのいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
  9. 前記回転電機と前記ギヤ機構との間に、少なくとも前記ギヤ機構の回転軸を支持する軸受と、この軸受を前記ケースに支持する中間壁体と、を備えている請求項1からのいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
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