JP5267871B2 - ハイブリッド車両用駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車両用駆動装置、特にエンジンと、モータと、ジェネレーターとを備えるハイブリッド車両用駆動装置に関する。

エンジンとモータとジェネレーターとを備えた車両用駆動装置としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。このハイブリッド車両用駆動装置は、車両搭載性を考慮して、エンジンとジェネレーターを同軸上に配置する一方、ジェネレーターとモータを並列に配置し、動力伝達系の全長を短くする構成を開示している。

特開平８−９１０６５号公報

しかしながら、特許文献１に記載のようにエンジンとジェネレーターを同軸上に配置すると、エンジン合わせ面の制約からジェネレーターの外径が大きくとれず、そのため必要なトルクや出力を得るためには軸方向寸法を大きくする必要があったが、軸長が長くなり搭載性が悪い。また、ジェネレーターとモータとを並列に配置するため、側面（軸方向）視において体格が大きくなり搭載性が悪い。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジン合わせ面の制約を受けずにジェネレーター外径を大きくとることができ、軸長を短くすることが可能なハイブリッド車両用駆動装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明のハイブリッド車両用駆動装置（例えば、後述の実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１００）は、
エンジン（例えば、後述の実施形態のエンジン５０）と、
前記エンジンの出力軸（例えば、後述の実施形態のクランク軸５１）と同軸上に配置された、前記エンジンの動力を伝達する第１の軸（例えば、後述の実施形態の入力軸１）と、
前記第１の軸と平行に配置され、かつ、前記第１の軸と第１の伝達機構（例えば、後述の実施形態のジェネレーター駆動ギヤ列１０）を介して接続された内周軸（例えば、後述の実施形態のジェネレーター内周軸２ａ）と、前記内周軸の外周に前記内周軸に対し回転自在に配置された外周軸（例えば、後述の実施形態のモータ軸２ｂ）と、によって構成された第２の軸（例えば、後述の実施形態のモータ・ジェネレーター軸２）と、
前記内周軸に接続された第１の電動機（例えば、後述の実施形態のジェネレーター６０）と、
前記第１の電動機と同一軸線上に配置され、かつ、前記外周軸に接続された第２の電動機（例えば、後述の実施形態のモータ７０）と、
前記第２の軸と平行に配置され、かつ、前記外周軸と第２の伝達機構（例えば、後述の実施形態のモータ駆動力伝達ギヤ列２０）を介して接続された第３の軸（例えば、後述の実施形態の出力軸３）と、
前記第３の軸に接続された差動装置（例えば、後述の実施形態のデファレンシャル装置４５）と、
前記第１の軸に設けられ、前記第１の軸および前記第３の軸を第３の伝達機構（例えば、後述の実施形態のエンジン駆動力伝達ギヤ列３０）を介して接続または開放する断接手段（例えば、後述の実施形態のクラッチ８０）と、を備え、
前記第１の伝達機構を構成する前記内周軸に取り付けられた第１のギヤ（例えば、後述の実施形態の入力ギヤ１１ｂ）と前記第２の伝達機構を構成する前記外周軸に取り付けられた第２のギヤ（例えば、後述の実施形態の出力ギヤ２１ａ）との間にスラスト軸受（例えば、後述の実施形態のスラスト軸受１５）が設けられ、
前記内周軸には油路（例えば、後述の実施形態の油路２３）が設けられ、
前記油路を介して前記スラスト軸受に潤滑油を供給することを特徴とする。

請求項２に記載の発明のハイブリッド車両用駆動装置（例えば、後述の実施形態のハイブリッド車両用駆動装置２００）は、
エンジン（例えば、後述の実施形態のエンジン５０）と、
前記エンジンの出力軸（例えば、後述の実施形態のクランク軸５１）と同軸上に配置された、前記エンジンの動力を伝達する第１の軸（例えば、後述の実施形態の入力軸１）と、
前記第１の軸と平行に配置され、かつ、前記第１の軸と第１の伝達機構（例えば、後述の実施形態のジェネレーター駆動ギヤ列１０）を介して接続された内周軸（例えば、後述の実施形態のジェネレーター内周軸２ａ）と、前記内周軸の外周に配置された外周軸（例えば、後述の実施形態のモータ軸２ｂ）と、によって構成された第２の軸（例えば、後述の実施形態のモータ・ジェネレーター軸２）と、
前記内周軸に接続された第１の電動機（例えば、後述の実施形態のジェネレーター６０）と、
前記第１の電動機と同一軸線上に配置され、かつ、前記外周軸に接続された第２の電動機（例えば、後述の実施形態のモータ７０）と、
前記第２の軸と平行に配置され、前記外周軸と第２の伝達機構（例えば、後述の実施形態のモータ駆動力伝達ギヤ列２０）を介して接続された第３の軸（例えば、後述の実施形態の出力軸３）と、
前記第３の軸に接続された差動装置（例えば、後述の実施形態のデファレンシャル装置４５）と、を備え、
前記第１の伝達機構を構成する前記内周軸に取り付けられた第１のギヤ（例えば、後述の実施形態の入力ギヤ１１ｂ）と前記第２の伝達機構を構成する前記外周軸に取り付けられた第２のギヤ（例えば、後述の実施形態の出力ギヤ２１ａ）との間にスラスト軸受（例えば、後述の実施形態のスラスト軸受１５）が設けられ、
前記内周軸には油路（例えば、後述の実施形態の油路２３）が設けられ、
前記油路を介して前記スラスト軸受に潤滑油を供給することを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明のハイブリッド車両用駆動装置は、請求項１又は２に記載のハイブリッド車両用駆動装置において、
前記第１のギヤは前記第２のギヤに向かって屈曲しながら内径側に延出する第１の延出部（例えば、後述の実施形態の延出部１１ｂ２）を備え、
前記第２のギヤは前記第１のギヤに向かって軸方向に延出する延出部（例えば、後述の実施形態の延出部２１ａ２）と、前記外周軸の端面を覆うように前記延出部から内径側に屈曲した屈曲部（例えば、後述の実施形態の屈曲部２１ａ３）と、を備え、
前記スラスト軸受は前記第１のギヤの前記第１の延出部と前記第２のギヤの前記屈曲部との間に配置される、
ことを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明のハイブリッド車両用駆動装置は、請求項１〜３のいずれかに記載のハイブリッド車両用駆動装置において、
エンジンケース（例えば、後述の実施形態のエンジンケース５３）と協働して少なくとも前記第１及び第２の伝達機構を収納する第１のケース（例えば、後述の実施形態の第１のモータ５２ａ）と、
前記第１のケースに隣接して固定され、かつ、前記第１の電動機の一方の端部及び前記第２の電動機の他方の端部を閉塞する第２のケース（例えば、後述の実施形態の第２のモータ５２ｂ）と、
前記第２のケースに隣接して固定され、かつ、前記第１の電動機の他方の端部を覆う第３のケース（例えば、後述の実施形態の第３のモータケース）と、を備え、
前記第１のケースに前記第２の電動機のステータ部（例えば、後述の実施形態のステータ７５）が固定され、
前記第２のケースに前記第１の電動機のステータ部（例えば、後述の実施形態のステータ６５）が固定され、
前記第１のギヤは第１の軸受（例えば、後述の実施形態の軸受１３）を介して前記エンジンケースに回転自在に支持され、
前記第２のギヤは第２の軸受（例えば、後述の実施形態の軸受７１）を介して前記第１のケースに軸方向に支持される、
ことを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明のハイブリッド車両用駆動装置は、請求項４に記載のハイブリッド車両用駆動装置において、
前記第１及び第２の軸受は４点接触玉軸受であることを特徴とする。

請求項１に記載の発明のハイブリッド車両用駆動装置によれば、エンジンによる駆動と、モータによる駆動を選択・併用することができる。また、エンジンの出力軸と並列に第１の電動機を配置するので、エンジンとの合わせ面の制約がなくなり第１の電動機の外径が大きくとれる。これにより、第１の電動機のトルクや出力を得るために軸長を長くする必要はなく、軸長を短くすることにより搭載性を向上させることができる。また、第１の伝達部材を介して第１の電動機をエンジンと接続することにより、エンジンと第１の電動機の速度比が自由に設定できるので、エンジンと第１の電動機をジェネレーターとして使用したときの効率の良い領域をマッチングさせ、発電効率の向上を図ることが可能となる。さらに、第１の電動機と第２の電動機を同一軸線上に配置するので、側面において体格が小さくなり搭載性を向上させることができる。
また、第１の伝達機構を構成する内周軸に取り付けられた第１のギヤと第２の伝達機構を構成する外周軸に取り付けられた第２のギヤとの間にスラスト軸受を設けたので、第１のギヤと第２のギヤの相対回転を許容しつつ軸方向の動きを規制することができる。これにより、第１のギヤと第２のギヤの耐久性を向上させることができる。さらに第２のギヤが取り付けられた外周軸にスラスト軸受を取り付け、第１のギヤが取り付けられた第１の軸を外周軸の内周部に挿通することにより組みつけられるので、組付け性を向上させることができるとともに容易に分解することができる。
また、内周軸に設けられた油路を介してスラスト軸受に潤滑油を供給することにより、スラスト軸受の高速回転に対応することができる。

請求項２に記載の発明のハイブリッド車両用駆動装置によれば、エンジンの出力軸と並列に第１の電動機を配置するので、エンジンとの合わせ面の制約がなくなり第１の電動機の外径が大きくとれる。これにより、第１の電動機のトルクや出力を得るために軸長を長くする必要はなく、軸長を短くすることにより搭載性を向上させることができる。また、第１の伝達部材を介して第１の電動機をエンジンと接続することにより、エンジンと第１の電動機の速度比が自由に設定できるので、エンジンと第１の電動機をジェネレーターとして使用したときの効率の良い領域をマッチングさせ、発電効率の向上を図ることが可能となる。さらに、第１の電動機と第２の電動機を同一軸線上に配置するので、側面において体格が小さくなり搭載性を向上させることができる。
また、第１の伝達機構を構成する内周軸に取り付けられた第１のギヤと第２の伝達機構を構成する外周軸に取り付けられた第２のギヤとの間にスラスト軸受を設けたので、第１のギヤと第２のギヤの相対回転を許容しつつ軸方向の動きを規制することができる。これにより、第１のギヤと第２のギヤの耐久性を向上させることができる。さらに第２のギヤが取り付けられた外周軸にスラスト軸受を配置し、第１のギヤが取り付けられた内周軸を外周軸の内周部に挿通することによりこれらが組みつけられるので、駆動装置の組付け性を向上させることができる。
また、内周軸に設けられた油路を介してスラスト軸受に潤滑油を供給することにより、スラスト軸受の高速回転に対応することができる。

また、請求項３に記載の発明のハイブリッド車両用駆動装置によれば、スラスト軸受は第１のギヤの第１の延出部と第２のギヤの屈曲部との間に配置されるので、第１のギヤに作用するスラスト力を第２のギヤを介して支持することができ、該スラスト力が外周軸に作用するのを回避することができる。これにより外周軸を支持する軸受を小型化することができる。

また、請求項４に記載の発明のハイブリッド車両用駆動装置によれば、第１のケースと第２のケースにそれぞれ第２の電動機と第１の電動機のステータが固定されるので、第１の電動機及び第２の電動機を確実に保持するとともに保護することができる。また、第２のケースを第１の電動機及び第２の電動機のケースとして共有化したので、部品点数を削減することができる。また、第１のギヤは第１の軸受を介してエンジンケースに支持されるので、内周軸の傾き、ノイズ振動を低減することができる。さらに、第１のギヤは第１の軸受を介してエンジンケースに回転自在に支持され、第２のギヤは第２の軸受を介して第１のケースに軸方向に支持されるので、これら第１及び第２の軸受とスラスト軸受を含めた３つの軸受で第１及び第２のギヤを強固に支持することができる。

また、請求項５に記載の発明のハイブリッド車両用駆動装置によれば、第１のギヤの噛み合いによるスラスト力を支持する第１の軸受と、スラスト軸受を介して第２のギヤに作用するスラスト力を支持する第２の軸受と、を４点接触玉軸受とすることにより、軸受を小型化しつつ比較的大きなラジアル荷重とスラスト荷重の両方の荷重を支持することができる。

本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置の第１実施形態の模式図である。 本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置の断面図であり、図５のＩＩ−ＩＩ線矢視図である。 図２のＡの拡大図である。 図２のＢの拡大図である。 図２のハイブリッド車両用駆動装置の伝達機構の関係を示す説明図である。 本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置の第２実施形態の模式図である。

以下、本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置の好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置の概略模式図であり、図２は本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置の断面図、図３は図２のＡの拡大図、図４は図２のＢの拡大図であり、図５は図２のハイブリッド車両用駆動装置の伝達機構の関係を示す説明図である。

本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置１００は、図１に示すように、それぞれ平行に配置された入力軸１（第１の軸）と、モータ・ジェネレーター軸２（第２の軸）と、出力軸３（第３の軸）とを備え、モータ・ジェネレーター軸２は少なくともジェネレーター内周軸２ａと該ジェネレーター内周軸２ａの外周に回転自在に取り付けられた中空のモータ軸２ｂ（外周軸）とから構成される。エンジン５０のクランク軸５１に接続された入力軸１は、ジェネレーター駆動ギヤ列１０（第１の伝達機構）を介して、ジェネレーター６０（第１の電動機）をその軸線上に備えたジェネレーター内周軸２ａに接続される。また、モータ７０（第２の電動機）をその軸線上に備えたモータ軸２ｂはモータ駆動力伝達ギヤ列２０（第２の伝達機構）を介して出力軸３に接続され、入力軸１と出力軸３はエンジン駆動力伝達ギヤ列３０（第３の伝達機構）を介して接続される。出力軸３とデファレンシャル装置４５（差動装置）はファイナルギヤ列４０を介して接続され、デファレンシャル装置４５はデフ軸４６を介して駆動輪４７，４７に接続されている。また、入力軸１には、エンジン駆動力伝達ギヤ列３０を介して入力軸１と出力軸３間の動力伝達を接続又は開放するクラッチ８０（断接手段）が設けられている。

このような要素を主な構成要素とする本発明のハイブリッド車両用駆動装置１００は、モータ７０の駆動力を駆動輪４７，４７に伝達して車両を走行させる第１の伝達経路と、エンジン５０の駆動力を駆動輪４７，４７に伝達して車両を走行させる第２の伝達経路と、を備え、これら２つの伝達経路を択一的に選択又は併用して走行するように構成されたものである。

先ず、図１を参照して、モータ７０の駆動力を駆動輪４７，４７に伝達して車両を走行させる第１の伝達経路について説明する。
入力軸１からジェネレーター駆動ギヤ列１０を介してジェネレーター内周軸２ａに入力されたエンジン駆動力は、ジェネレーター内周軸２ａを介してジェネレーター内周軸２ａに接続されたジェネレーター６０に伝達され、ジェネレーター６０により発電がなされる。そして、モータ７０はジェネレーター６０によって発電された電力を用いて駆動され、モータ軸２ｂに入力されたモータ駆動力が、モータ駆動力伝達ギヤ列２０を介して出力軸３に伝達され、ファイナルギヤ列４０、デファレンシャル装置４５、デフ軸４６を介して駆動輪４７，４７に伝達される。これにより、エンジン５０の駆動力を全てジェネレーター６０で電気に変えて運転する、いわゆるシリーズ運転が可能となっている。

一方、エンジン５０の駆動力を駆動輪４７，４７に伝達して車両を走行させる第２の伝達経路は、入力軸１に設けられたクラッチ８０を接続することにより、入力軸１の駆動力がエンジン駆動力伝達ギヤ列３０を介して出力軸３に伝達され、ファイナルギヤ列４０、デファレンシャル装置４５、デフ軸４６を介して駆動輪４７，４７に伝達される。このとき、入力軸１とモータ・ジェネレーター軸２のジェネレーター内周軸２ａは常にジェネレーター駆動ギヤ列１０を介して接続されているため、ジェネレーター６０で発電させ、発電された電力によりモータ７０を回転させることで、機械と電気の両方を足し合わせて運転する、いわゆるパラレル運転も可能となっている。他にも、モータ７０及びジェネレーター６０に零トルク制御を行なうことで、引きずり損失を最小化してエンジン５０のみで走行することも可能である。

図２〜図４を参照して、本発明のハイブリッド車両用駆動装置１００の構造について具体的に説明する。
本発明のハイブリッド車両用駆動装置１００は、エンジン５０側から順に設けられた第１、第２、第３のモータケース５２ａ，５２ｂ，５２ｃからなるモータケース５２に収納され、第１のモータケース５２ａはダンパ５６を収容するエンジンケース５３に固定され、これら第１、第２、第３のモータケース５２ａ，５２ｂ，５２ｃは周方向に配設された複数のボルト５４により互いに固定されている。また、モータケース５２内には、入力軸１、モータ・ジェネレーター軸２、出力軸３が互いに平行に配置されている。

入力軸１は、エンジン５０のクランク軸５１と同軸上に配置されており、エンジン５０側が軸受１２によってエンジンケース５３に支持され、エンジン５０と反対側が軸受１３によって第１のモータケース５２ａに支持されている。そして、クランク軸５１の駆動力はドライブプレート５５、ダンパ５６を介して入力軸１に伝達される。入力軸１の軸方向中央部には、ジェネレーター駆動ギヤ列１０を構成する出力ギヤ１１ａが設けられており、出力ギヤ１１ａのエンジン５０とは反対側には、クラッチ８０が設けられている。

クラッチ８０は、所謂多板クラッチであり、円盤状の複数枚のクラッチディスク８１及びクラッチプレート８２と、これらクラッチディスク８１およびクラッチプレート８２を付勢するクラッチピストン８３と、を有し、複数枚のクラッチディスク８１は、第１クラッチ保持部材８４の外縁部に設けられた円筒状の外径ハブ８５にその外周部を保持され、軸方向に移動可能である。また、複数枚のクラッチプレート８２は、第２クラッチ保持部材８６に設けられた円筒状の内径ハブ８７に内周部を保持され、軸方向に移動可能である。そして、クラッチディスク８１とクラッチプレート８２とは互いに平行に且つ軸方向に間隔をおいて交互に重ねられて配置されている。

第２クラッチ保持部材８６の外周縁部にはエンジン駆動力伝達ギヤ列３０を構成する出力ギヤ３１ａが一体回転するように取り付けられており、また、第２クラッチ保持部材８６はその基部内周面において軸受８８によって第１のモータケース５２ａに支持されるとともに、軸受１６により連結支持部材１７を介して出力ギヤ１１ａにも支持されている。

このように構成されたクラッチ８０は、作動室内９７の油圧を制御することにより、クラッチディスク８１とクラッチプレート８２を当接・離間可能に構成されている。即ち、作動室内９７の圧力が所定値まで低くなった際には、クラッチピストン８３はエンジン５０側に移動する。それにより、隣り合うクラッチディスク８１とクラッチプレート８２とが離間し、クラッチ８０は切断される。このとき、入力軸１の駆動力は、クラッチ８０を介してエンジン駆動力伝達ギヤ列３０に伝達されることはない。

一方、作動室９７内が昇圧され、作動室９７の圧力が所定値より高くなった際には、クラッチピストン８３はエンジン５０とは反対側に移動する。それに伴い、クラッチピストン８３は、クラッチディスク８１およびクラッチプレート８２を付勢してエンジン５０とは反対側に移動し、これらのクラッチディスク８１およびクラッチプレート８２を外径ハブ８５に固定されたストッパ８９との間で挟持する。それにより、隣り合うクラッチディスク８１とクラッチプレート８２とが摩擦係合し、クラッチ８０が繋がれ、第２クラッチ保持部材８６が入力軸１に直結されてロックアップされる。このとき、入力軸１の駆動力は、クラッチ８０の接続によりエンジン駆動力伝達ギヤ列３０を介して出力軸３に伝達される。なお、入力軸１の駆動力は、同時に、ジェネレーター駆動ギヤ列１０を介してモータ・ジェネレーター軸２のジェネレーター内周軸２ａに伝達される。

モータ・ジェネレーター軸２は、入力軸１に平行に配置され、ジェネレーター内周軸２ａと、該ジェネレーター内周軸２ａの外周に配置されたモータ軸２ｂ及びジェネレーター外周軸２ｃを備えている。ジェネレーター内周軸２ａには入力軸１の出力ギヤ１１ａと噛合して出力ギヤ１１ａとともにジェネレーター駆動ギヤ列１０を構成する入力ギヤ１１ｂがエンジン側端部に溶接により一体に取り付けられている。また、略中央部にモータ軸２ｂがジェネレーター内周軸２ａに回転自在に設けられ、さらに、モータ軸２ｂに隣接して、ジェネレーター内周軸２ａのエンジン５０とは反対側の端部にジェネレーター内周軸２ａと一体に回転するジェネレーター外周軸２ｃがスプライン嵌合により取り付けられている。

ジェネレーター外周軸２ｃには、ジェネレーター６０が接続されており、ジェネレーター外周軸２ｃは、エンジン５０側端部において軸受６１により第２のモータケース５２ｂに支持され、エンジン５０と反対側端部において軸受６２により第３のモータケース５２ｃに支持されている。また、軸受６２とジェネレーター６０との間には、ジェネレーター外周軸２ｃの回転角を検出するためのレゾルバ６３のレゾルバロータ６３ａがジェネレーター外周軸２ｃに取り付けられ、レゾルバロータ６３ａと対向するようにモータカバー５２ｃにレゾルバステータ６３ｂが取り付けられている。

ジェネレーター６０は、その内周側端部がジェネレーター外周軸２ｃにスプライン嵌合されてジェネレーター外周軸２ｃと一体に回転するロータ６４と、第２のモータケース５２ｂに固定されロータ６４と対向配置されたステータ６５とから構成されている。したがって、入力軸１の駆動力がジェネレーター駆動ギヤ列１０を介してモータ・ジェネレーター軸２のジェネレーター内周軸２ａに伝達され、ジェネレーター内周軸２ａからジェネレーター外周軸２ｃを介してジェネレーター６０のロータ６４を回転させることで入力軸１の駆動力を電力に変換することができる。

モータ軸２ｂには、モータ７０が配置されており、モータ軸２ｂは、エンジン５０側において、４点接触玉軸受である軸受７１により第１のモータケース５２ａに支持され、エンジン５０とは反対側端部において軸受７２により第２のモータケース５２ｂに支持されている。また、軸受７１とモータ７０との間には、モータ軸２ｂの回転角を検出するためのレゾルバ７３のレゾルバロータ７３ａがモータ軸２ｂに取り付けられ、レゾルバロータ７３ａと対向するように第１のモータケース５２ａにレゾルバステータ７３ｂが取り付けられている。そして、エンジン５０側端部にはモータ駆動力伝達ギヤ列２０を構成する出力ギヤ２１ａ（第２のギヤ）がスプライン嵌合して一体に回転するように取り付けられている。

モータ７０は、その内周側端部がモータ軸２ｂにスプライン嵌合されてモータ軸２ｂと一体に回転するロータ７４と、ロータ７４と対向配置するように第１のモータケース５２ａに固定されたステータ７５とから構成されている。

出力軸３は、モータ・ジェネレーター軸２と平行に配置され、出力軸３のエンジン５０側端部は、軸受５７によりエンジンケース５３に支持され、エンジン５０とは反対側端部は、軸受５８により第１のモータケース５２ａに支持されている。また、出力軸３には、エンジン５０側から順に、ファイナルギヤ列４０を構成する出力ギヤ４１ａと、入力軸１の出力ギヤ３１ａと噛合しエンジン駆動力伝達ギヤ列３０を構成する入力ギヤ３１ｂと、モータ軸２ｂの出力ギヤ２１ａと噛合しモータ駆動力伝達ギヤ列２０を構成する入力ギヤ２１ｂと、が取り付けられている。

したがって、ジェネレーター６０から供給された電力によりモータ７０が回転することで、モータ軸２ｂが回転し、モータ駆動力伝達ギヤ列２０を構成するモータ軸２ｂの出力ギヤ２１ａと出力軸３の入力ギヤ２１ｂとの噛合により、モータ６０の駆動力が出力軸３に伝達される。
また、エンジン駆動力伝達ギヤ列３０を構成する入力軸１の出力ギヤ３１ａと出力軸３の入力ギヤ３１ｂとの噛合により、クラッチ８０の接続時には、エンジン１の駆動力が出力軸３に伝達される。

デファレンシャル装置４５は、デフ軸４６が出力軸３と平行に配置され、エンジン５０側端部が軸受５９ａによりエンジンケース５３に支持され、エンジン５０と反対側端部が軸受５９ｂにより第１のモータケース５２ａに支持される。そして、デファレンシャル装置４５はファイナルギヤ列４０を構成する入力ギヤ４１ｂを備え、出力軸３の出力ギヤ４１ａと噛合して、出力軸３に入力されたモータ７０の駆動力及び/又はエンジン５０の駆動力をデフ軸４６に伝達し、デフ軸４６を介して駆動輪４７，４７に伝達する。

また、ハイブリッド車両用駆動装置１００には、入力軸１と平行にオイルポンプ軸４が設けられ、オイルポンプ軸４のエンジン５０側端部には、ジェネレーター駆動ギヤ列１０を構成する出力ギヤ１１ａと常時噛合する入力ギヤ９１ａが一体に回転するように取り付けられている。入力ギヤ９１ａは出力ギヤ１１ａとともにオイルポンプ駆動ギヤ列９０を構成している。そして、エンジン５０の駆動力によりオイルポンプ９５が駆動され、オイルポンプ９５は、クラッチ８０の作動油圧を発生させたり、各部の潤滑や冷却のための油を圧送する。

ここで、図４を参照して、モータ・ジェネレーター軸２のエンジン５０側端部の構成についてより詳細に説明する。
ジェネレーター駆動ギヤ列１０を構成する入力ギヤ１１ｂは、出力ギヤ１１ａと噛合するギヤ部１１ｂ１と、外周のギヤ部１１ｂ１からモータ駆動力伝達ギヤ列２０を構成する出力ギヤ２１ａに向かって屈曲しながら内径側に延出する延出部１１ｂ２と、を備えて構成され、延出部１１ｂ２がジェネレーター内周軸２ａのエンジン側端部に溶接により一体に取り付けられている。ギヤ部１１ｂ１の内周面は４点接触玉軸受である軸受１３によりエンジンケース５３に支持されており、延出部１１ｂ２と軸受１３との間にはシム１４が配設されている。

モータ駆動力伝達ギヤ列２０を構成する出力ギヤ２１ａは、入力ギヤ２１ｂと噛合するギヤ部２１ａ１と、ギヤ部２１ａ１から軸方向に伸びる延出部２１ａ２と、モータ軸２ｂの右側端面を覆うように延出部２１ａ２から内径側に屈曲した屈曲部２１ａ３と、を備えて構成され、モータ軸２ｂにスプライン嵌合されている。また、ギヤ部２１ａ１のエンジン５０とは反対側端部は軸受７１に当接して軸方向に支持されている。

また、出力ギヤ２１ａの屈曲部２１ａ３と入力ギヤ１１ｂの延出部１１ｂ２との間にはスラスト軸受１５が配設され、出力ギヤ２１ａと入力ギヤ１１ｂの相対回転を許容している。また、ジェネレーター内周軸２ａには軸芯を通る油路２３が設けられており、導出孔２４からスラスト軸受１５に潤滑油が供給される。

そして、入力軸１からエンジン駆動力が伝達されると、ジェネレーター駆動ギヤ列１０を構成する出力ギヤ１１ａと入力ギヤ１１ｂとの噛合により入力ギヤ１１ｂには右方向へのスラスト力が作用し、このスラスト力は、入力ギヤ１１ｂ、シム１４、軸受１３を介してエンジンケース５３に伝達される。
また、車両の揺動等により、入力ギヤ１１ｂの左方向に作用するスラスト力は、入力ギヤ１１ｂ、スラスト軸受１５、出力ギヤ２１ａ、軸受７１を介して第１のモータケース５２ａに伝達される。なお、このときスラスト力はモータ軸２ｂには伝達されず、モータ軸２ｂの軸方向の変位は、軸受７２に隣接して配置されたシム２６により規制されている。

また、モータ軸２ｂからモータ駆動力が伝達されると、モータ駆動力伝達ギヤ列２０を構成する出力ギヤ２１ａと入力ギヤ２１ｂとの噛合により出力ギヤ２１ａには右方向へのスラスト力が作用し、このスラスト力は、出力ギヤ２１ａ、スラスト軸受１５、入力ギヤ１１ｂ、シム１４、軸受１３を介してエンジンケース５３に伝達される。
また、車両の揺動などや後進時に、出力ギヤ２１ａの左方向に作用するスラスト力は、出力ギヤ２１ａ、軸受７１を介して第１のモータケース５２ａに伝達される。

このように構成されたハイブリッド車両用駆動装置１００において、ジェネレーター駆動力ギヤ列１０、モータ駆動力伝達ギヤ列２０及びエンジン駆動力伝達ギヤ列３０により構成される伝達機構列は、図２に示すように、デファレンシャル装置４５の軸方向長さ（幅）Ｌｄの領域内に収納されている。また、モータ・ジェネレーター軸２に同軸上に配置されたジェネレーター６０とモータ７０の外径Ｄ１は、図４に示すように、モータ・ジェネレーター軸２を中心とする伝達機構列の最大外径Ｄｔより小径となっている。

次に、ハイブリッド車両用駆動装置１００の組立方法について説明する。
先ず、第１のモータケース５２ａに、モータ７０のステータ７５を取り付けるとともに、軸受７１とレゾルバステータ７３ｂを取り付け、モータ軸２ｂには、ロータ７４とレゾルバロータ７３ａを取り付け、第１のモータケース５２ａにモータ軸２ｂを装着する。
また、第２のモータケース５２ｂに、ジェネレーター６０のステータ６５を取り付けるとともに、軸受６１、７２を取り付け、第１のモータケース５２ａに第２のモータケース５２ｂを隣り合うように配置する。ジェネレーター外周軸２ｃには、ロータ６４とレゾルバロータ６３ａを取り付け、第２のモータケース５２ｂにジェネレーター外周軸２ｃを装着する。続いて、第３のモータケース５２ｃに軸受６２とレゾルバステータ６３ｂを取り付け、第２のモータケース５２ｂに第３のモータケース５２ｃを隣り合うように配置し、ボルト５４でこれらの第１、第２、第３のモータケース５２ａ，５２ｂ，５２ｃを固定する。

続いて、モータ７０及びジェネレーター６０を下側にして、上方から第１のモータケース５２ａ内に入力軸１、ジェネレーター内周軸２ａ、出力軸３及び各ギヤ、クラッチ８０、デファレンシャル装置４５などを装着する。ここで、ジェネレーター内周軸２ａには予め入力ギヤ１１ｂが溶接により固定されており、第１のモータケース５２ａに装着されたモータ軸２ｂに出力ギヤ２１ａを取り付け、さらに出力ギヤ２１ａの屈曲部２１ａ３上にスラスト軸受１５を配置して、モータ軸２ｂ内にジェネレーター内周軸２ａを装着し、ギヤ部１１ｂ１の内周面にシム１４を配置する。そして、軸受１２を含む複数の軸受を嵌合したエンジンケース５３をかぶせることによりハイブリッド車両用駆動装置１００が製造される。

以上、説明したとおり、本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置１００によれば、クラッチ８０を断接することで、エンジン５０からの伝達経路と、モータ７０からの伝達経路を選択又は併用して駆動することができる。また、エンジン５０のクランク軸５１と並列にジェネレーター６０を配置するので、エンジン５０との合わせ面の制約がなくなりジェネレーター６０の外径を仕様に応じて大きくすることができ、ジェネレーター６０のトルクや出力を得るために軸長を長くする必要はなく、それによりハイブリッド車両用駆動装置１００全体の軸方向長さを短くすることができ搭載性に優れている。また、ジェネレーター駆動ギヤ列１０を介してエンジン５０をジェネレーター６０と接続することによりエンジン５０とジェネレーター６０の速度比が自由に設定できるので、エンジン５０とジェネレーター６０との効率の良い領域をマッチングさせ、発電効率の向上を図ることが可能となる。さらに、ジェネレーター６０とモータ７０を同一軸線上に配置するので、比較的径方向長さの大きいジェネレーター６０とモータ７０を軸方向において重ねることができ、側面における体格が小さくなる。それにより搭載性を向上させることができる。

また、本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置１００によれば、ジェネレーター駆動ギヤ列１０を構成するジェネレーター内周軸２ａに取り付けられた入力ギヤ１１ｂとモータ駆動力伝達ギヤ列２０を構成するモータ軸２ｂに取り付けられた出力ギヤ２１ａとの間にスラスト軸受１５を設けたので、入力ギヤ１１ｂと出力ギヤ２１ａの相対回転を許容しつつ軸方向の動きを規制することができる。これにより、入力ギヤ１１ｂと出力ギヤ２１ａの耐久性を向上させることができる。さらに出力ギヤ２１ａが取り付けられたモータ軸２ｂにスラスト軸受１５を配置し、入力ギヤ１１ｂが取り付けられたジェネレーター内周軸２ａをモータ軸２ｂの内周部に挿通することによりこれらが組みつけられるので、ハイブリッド車両用駆動装置１００の組付け性を向上させることができるとともに容易に分解することができる。

また、本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置１００によれば、スラスト軸受１５は入力ギヤ１１ｂの延出部１１ｂ２と出力ギヤ２１ａの屈曲部３１ａ３との間に配置されるので、入力ギヤ１１ｂに作用するスラスト力を出力ギヤ２１ａを介して軸受７１で支持することができ、該スラスト力がモータ軸２ｂに作用するのを回避することができる。これによりモータ軸２ｂを支持する軸受７２を小型化することができる。

また、本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置１００によれば、第１のモータケース５２ａと第２のモータケース５２ｂにそれぞれモータ７０とジェネレーター６０のステータ７５、６５が固定されるので、ジェネレーター６０及びモータ７０を確実に保持するとともに保護することができる。また、第２のモータケース５２ｂをジェネレーター６０及びモータ７０のケースとして共有化したので、部品点数を削減することができる。また、入力ギヤ１１ｂは軸受１３を介してエンジンケース５３に支持されるので、ジェネレーター内周軸２ａの傾き、ノイズ振動を低減することができる。さらに、入力ギヤ１１ｂは軸受１３を介してエンジンケース５３に回転自在に支持され、出力ギヤ２１ａは軸受７１を介して第１のモータケース５２ａに軸方向に支持されるので、これらの軸受１３、７１とスラスト軸受１５を含めた３つの軸受で入力ギヤ１１ｂと出力ギヤ２１ａを強固に支持することができる。
また、シム１４は、組付け時にギヤ部１１ｂ１の内周面に配置され、径方向及び軸方向の位置決めがなされるので、組付け性が向上する。

また、本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置１００によれば、入力ギヤ１１ｂの噛み合いによるスラスト力を支持する軸受１３と、スラスト軸受１５を介して出力ギヤ２１ａに作用するスラスト力を支持する軸受７１と、を４点接触玉軸受とすることにより、軸受１３、７１を小型化しつつ比較的大きなラジアル荷重とスラスト荷重の両方の荷重を支持することができる。

また、本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置１００によれば、ジェネレーター内周軸２ａに設けられた油路２３を介してスラスト軸受１５に潤滑油を供給することにより、スラスト軸受１５の高速回転に対応することができる。

尚、本発明の第１実施形態である上述のハイブリッド車両用駆動装置１００は、モータ７０の駆動力を駆動輪４７，４７に伝達して車両を走行させる伝達経路とエンジン５０の駆動力を駆動輪４７，４７に伝達して車両を走行させる伝達経路とを備え、これら２つの伝達経路を択一的に選択又は併用して走行するように構成されたものであるが、本発明のハイブリッド車両用駆動装置は上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、いわゆるシリーズ運転のみが可能なハイブリッド車両用駆動装置にも適用可能である。

本発明の第２実施形態のハイブリッド車両用駆動装置２００は、図６に示すように、上述の実施形態におけるハイブリッド車両用駆動装置１００のクラッチ８０及びエンジン駆動力伝達ギヤ列３０を備えていない以外は、同一の構造を有する。これにより、シリーズ運転のみが可能となる。なお、図６においては、第１実施形態と同一の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。

１ 入力軸（第１の軸）
２ モータ・ジェネレーター軸（第２の軸）
２ａ ジェネレーター内周軸
２ｂ モータ軸（外周軸）
２ｃ ジェネレーター外周軸（第２の外周軸）
３ 出力軸（第３の軸）
４ オイルポンプ軸（第４の軸）
１０ ジェネレーター駆動ギヤ列（第１の伝達機構）
１１ａ 出力ギヤ
１１ｂ 入力ギヤ（第１のギヤ）
１１ｂ２ 延出部
１３ 軸受
１５ スラスト軸受
２０ モータ駆動力伝達ギヤ列（第２の伝達機構）
２１ａ 出力ギヤ（第２のギヤ）
２１ａ２ 延出部
２１ａ３ 屈曲部
２１ｂ 入力ギヤ
２３ 油路
３０ エンジン駆動力伝達ギヤ列（第３の伝達機構）
３１ａ 出力ギヤ
３１ｂ 入力ギヤ
４０ ファイナルギヤ列
４１ａ 出力ギヤ
４１ｂ 入力ギヤ
４５ デファレンシャル装置（差動装置）
５０ エンジン
５１ クランク軸
５２ モータケース
５２ａ 第１のモータケース
５２ｂ 第２のモータケース
５２ｃ 第３のモータケース
５３ エンジンケース
６０ ジェネレーター（第１の電動機）
７０ モータ（第２の電動機）
８０ クラッチ（断接手段）
１００、２００ ハイブリッド車両用駆動装置

Claims (5)

1. エンジンと、
   前記エンジンの出力軸と同軸上に配置された、前記エンジンの動力を伝達する第１の軸と、
   前記第１の軸と平行に配置され、かつ、前記第１の軸と第１の伝達機構を介して接続された内周軸と、前記内周軸の外周に前記内周軸に対し回転自在に配置された外周軸と、によって構成された第２の軸と、
   前記内周軸に接続された第１の電動機と、
   前記第１の電動機と同一軸線上に配置され、かつ、前記外周軸に接続された第２の電動機と、
   前記第２の軸と平行に配置され、かつ、前記外周軸と第２の伝達機構を介して接続された第３の軸と、
   前記第３の軸に接続された差動装置と、
   前記第１の軸に設けられ、前記第１の軸および前記第３の軸を第３の伝達機構を介して接続または開放する断接手段と、を備え、
   前記第１の伝達機構を構成する前記内周軸に取り付けられた第１のギヤと前記第２の伝達機構を構成する前記外周軸に取り付けられた第２のギヤとの間にスラスト軸受が設けられ、
   前記内周軸には油路が設けられ、
   前記油路を介して前記スラスト軸受に潤滑油を供給することを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
2. エンジンと、
   前記エンジンの出力軸と同軸上に配置された、前記エンジンの動力を伝達する第１の軸と、
   前記第１の軸と平行に配置され、かつ、前記第１の軸と第１の伝達機構を介して接続された内周軸と、前記内周軸の外周に配置された外周軸と、によって構成された第２の軸と、
   前記内周軸に接続された第１の電動機と、
   前記第１の電動機と同一軸線上に配置され、かつ、前記外周軸に接続された第２の電動機と、
   前記第２の軸と平行に配置され、前記外周軸と第２の伝達機構を介して接続された第３の軸と、
   前記第３の軸に接続された差動装置と、
   を備え、
   前記第１の伝達機構を構成する前記内周軸に取り付けられた第１のギヤと前記第２の伝達機構を構成する前記外周軸に取り付けられた第２のギヤとの間にスラスト軸受が設けられ、
   前記内周軸には油路が設けられ、
   前記油路を介して前記スラスト軸受に潤滑油を供給することを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
3. 前記第１のギヤは前記第２のギヤに向かって屈曲しながら内径側に延出する第１の延出部を備え、
   前記第２のギヤは前記第１のギヤに向かって軸方向に延出する第２の延出部と、前記外周軸の端面を覆うように前記延出部から内径側に屈曲した屈曲部と、を備え、
   前記スラスト軸受は前記第１のギヤの前記第１の延出部と前記第２のギヤの前記屈曲部との間に配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
4. エンジンケースと協働して少なくとも前記第１及び第２の伝達機構を収納する第１のケースと、
   前記第１のケースに隣接して固定され、かつ、前記第１の電動機の一方の端部及び前記第２の電動機の他方の端部を閉塞する第２のケースと、
   前記第２のケースに隣接して固定され、かつ、前記第１の電動機の他方の端部を覆う第３のケースと、を備え、
   前記第１のケースに前記第２の電動機のステータ部が固定され、
   前記第２のケースに前記第１の電動機のステータ部が固定され、
   前記第１のギヤは第１の軸受を介して前記エンジンケースに回転自在に支持され、
   前記第２のギヤは第２の軸受を介して前記第１のケースに軸方向に支持される、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のハイブリッド車両用駆動装置。
5. 前記第１及び第２の軸受は４点接触玉軸受であることを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド車両用駆動装置。

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