JP5747383B2 - Power transmission device - Google Patents
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Description
本発明は、入力部材と、出力部材と、前記入力部材と前記出力部材とを結ぶ動力伝達系路に設けられた遊星歯車装置と、前記出力部材及び前記遊星歯車装置を収容するケースと、前記出力部材を前記ケースに対して回転可能に支持する2つの出力支持軸受と、を備えた動力伝達装置に関する。 The present invention includes an input member, an output member, a planetary gear device provided in a power transmission system path connecting the input member and the output member, a case housing the output member and the planetary gear device, The present invention relates to a power transmission device including two output support bearings that rotatably support an output member with respect to the case.
上記のような動力伝達装置として、例えば下記の特許文献1及び特許文献2に記載された装置が既に知られている。この特許文献1に記載の装置では、遊星歯車装置、2つの出力支持軸受、及び出力部材に設けられた出力ギヤ(カウンタドライブギヤ)が、軸方向の異なる位置に並べて配置されている。そのため、動力伝達装置が軸方向に長くなり易いという課題があった。
As the power transmission device as described above, for example, devices described in Patent Document 1 and
特許文献2に記載の装置では、出力ギヤ(カウンタドライブギヤ)を備えた出力部材が、2つの出力支持軸受により径方向外側から回転可能に支持されている。2つの出力支持軸受は、出力部材の外周面に配置されているので、径の大きい出力支持軸受を用いる必要があった。また、2つの出力支持軸受は、出力ギヤと同じ出力部材の外周面に配置されているので、出力ギヤの軸方向における配置自由度が低くなっていた。
In the device described in
そこで、遊星歯車装置、2つの出力支持軸受、及び出力ギヤが効果的に配置されて、軸方向長さを短くできると共に、出力ギヤの軸方向における配置自由度を高く確保できる動力伝達装置が求められる。 Therefore, a planetary gear device, two output support bearings, and an output gear are effectively arranged to reduce the axial length and to provide a power transmission device that can secure a high degree of freedom in the arrangement of the output gear in the axial direction. It is done.
本発明に係る、エンジンに駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、前記入力部材と前記出力部材とを結ぶ動力伝達系路に設けられた遊星歯車装置と、前記出力部材及び前記遊星歯車装置を収容するケースと、前記出力部材を前記ケースに対して回転可能に支持する2つの出力支持軸受と、を備えた車両用の動力伝達装置の特徴構成は、前記出力部材の外周面に出力ギヤが設けられ、前記出力部材の内周面に前記遊星歯車装置のリングギヤが設けられ、前記エンジンのトルクは、前記リングギヤを介して前記出力ギヤに伝達され、前記2つの出力支持軸受は、前記リングギヤに対して軸方向両側に分かれて配置されると共に、前記出力部材の内周面と前記ケースとの間に配置され、前記出力部材を径方向内側から前記ケースに対して回転可能に支持し、前記出力ギヤ及び前記リングギヤの少なくとも一方がはすば歯車であり、前記出力ギヤは、前記出力部材の軸方向中央位置に対して、前記はすば歯車に起因し、前記エンジンのトルクの伝達により前記出力部材に作用する軸方向荷重の向きとは反対側に配置されている点にある。 According to the present invention, an input member drivingly connected to an engine, an output member drivingly connected to a wheel, a planetary gear device provided in a power transmission path connecting the input member and the output member, and the output A characteristic configuration of a vehicle power transmission device comprising: a case that houses a member and the planetary gear device; and two output support bearings that rotatably support the output member with respect to the case. An output gear is provided on an outer peripheral surface of the output member, and a ring gear of the planetary gear device is provided on an inner peripheral surface of the output member. Torque of the engine is transmitted to the output gear via the ring gear, and the two outputs The support bearings are arranged separately on both sides in the axial direction with respect to the ring gear, and are arranged between the inner peripheral surface of the output member and the case, and the output member is arranged from the radially inner side to the case. Rotatably supported with respect to scan a said output gear and at least one of helical gear of the ring gear, said output gear, with respect to the axial center position of the output member, wherein the helical gear This is due to the fact that it is disposed on the side opposite to the direction of the axial load acting on the output member by transmitting torque of the engine .
この特徴構成によれば、出力部材の内周面に2つの出力支持軸受及び遊星歯車装置のリングギヤが設けられ、外周面に出力ギヤが設けられているので、出力ギヤを2つの出力支持軸受及び前記遊星歯車装置の少なくとも一つと径方向視で重複するように配置することが容易になる。よって、出力ギヤがこれらと径方向視で重複しない場合に比べて、2つの出力支持軸受、遊星歯車装置及び出力ギヤの4つの軸方向の配置スペースを小さく抑えることが容易になる。従って、動力伝達装置の軸方向長さを短くすることが容易となる。
また、上記の特徴構成によれば、2つの出力支持軸受は、リングギヤに対して軸方向両側に分かれて配置されているので、2つの出力支持軸受間の軸方向の距離を確保することができる。よって、出力部材の回転軸心のブレを抑制できるなど、出力部材を安定的に支持することが容易となる。出力部材には出力ギヤ等からの軸方向荷重及び径方向荷重を合成したモーメント力が付加されるが、2つの出力支持軸受間の軸方向の距離が長くなるほど、モーメントに起因する2つの出力支持軸受にかかる負荷を小さくすることができる。よって、上記のように、2つの出力支持軸受間の軸方向の距離を確保することができるので、2つの出力支持軸受に必要とされる荷重容量を低減することが容易となり、2つの出力支持軸受を小型化することが容易となる。
また、2つの出力支持軸受は、出力部材の内周面に配置されているので、これら2つの出力支持軸受の径を小さくし、出力支持軸受を小型化することが容易となる。
更に、2つの出力支持軸受及び遊星歯車装置のリングギヤが出力部材の内周面に配置されるので、出力部材の外周面に設けられる出力ギヤを、径方向視でこれらの出力支持軸受や遊星歯車装置と重複する位置に配置することが可能となり、当該出力ギヤの軸方向における配置自由度を高く確保することができる。
また、出力部材には、前記出力ギヤ及び前記リングギヤの少なくとも一方のはすば歯車に起因して軸方向荷重と径方向荷重が作用する。上記の構成によれば、出力ギヤが軸方向荷重の向きとは反対側寄りに配置されているので、2つの出力支持軸受の内で軸方向荷重が大きく作用する方の軸受には、他方の軸受に比べて小さい径方向荷重が作用することになる。よって、2つの出力支持軸受の間で、軸方向荷重と径方向荷重との双方の支持を適切に分担させることができる。従って、各出力支持軸受を、支持する荷重種類及びその大きさに応じて適切なものとすることができ、強度を向上させたり、小型化させたりすることが可能になる。また、2つの出力支持軸受の間で、作用する荷重の大きさを均等化させることができ、2つ出力支持軸受をバランスよく小型化できる。
According to this characteristic configuration, the two output support bearings and the ring gear of the planetary gear device are provided on the inner peripheral surface of the output member, and the output gear is provided on the outer peripheral surface. It becomes easy to arrange so as to overlap with at least one of the planetary gear devices in a radial direction. Therefore, compared to the case where the output gear does not overlap with these in the radial direction, it is easy to reduce the arrangement space in the four axial directions of the two output support bearings, the planetary gear device, and the output gear. Accordingly, it is easy to shorten the axial length of the power transmission device.
Moreover, according to said characteristic structure, since the two output support bearings are divided | segmented and arrange | positioned at the axial direction both sides with respect to the ring gear, the axial distance between two output support bearings can be ensured. . Therefore, it becomes easy to stably support the output member, for example, the blurring of the rotation axis of the output member can be suppressed. A moment force that combines the axial load and radial load from the output gear, etc. is applied to the output member. However, the longer the axial distance between the two output support bearings, the more the two output support caused by the moment. The load applied to the bearing can be reduced. Therefore, as described above, since the axial distance between the two output support bearings can be secured, it is easy to reduce the load capacity required for the two output support bearings. It becomes easy to reduce the size of the bearing.
In addition, since the two output support bearings are disposed on the inner peripheral surface of the output member, it is easy to reduce the diameter of the two output support bearings and to reduce the size of the output support bearing.
Further, since the two output support bearings and the ring gear of the planetary gear device are disposed on the inner peripheral surface of the output member, the output gear provided on the outer peripheral surface of the output member is connected to these output support bearings and the planetary gear in a radial view. It becomes possible to arrange at a position overlapping with the device, and it is possible to secure a high degree of freedom in arrangement of the output gear in the axial direction.
Further, an axial load and a radial load act on the output member due to the helical gear of at least one of the output gear and the ring gear. According to the above configuration, since the output gear is disposed on the side opposite to the direction of the axial load, the other one of the two output support bearings on which the axial load acts greatly is A small radial load acts as compared with the bearing. Therefore, it is possible to appropriately share the support of both the axial load and the radial load between the two output support bearings. Therefore, each output support bearing can be made appropriate according to the type and size of the load to be supported, and the strength can be improved or the size can be reduced. Moreover, the magnitude | size of the load which acts between two output support bearings can be equalize | homogenized, and two output support bearings can be reduced in size with sufficient balance.
また、本発明に係る、入力部材と、出力部材と、前記入力部材と前記出力部材とを結ぶ動力伝達系路に設けられた遊星歯車装置と、前記出力部材及び前記遊星歯車装置を収容するケースと、前記出力部材を前記ケースに対して回転可能に支持する2つの出力支持軸受と、を備えた動力伝達装置の特徴構成は、前記出力部材の外周面に出力ギヤが設けられ、前記出力部材の内周面に前記遊星歯車装置のリングギヤが設けられ、前記2つの出力支持軸受は、前記リングギヤに対して軸方向両側に分かれて配置されると共に、前記出力部材の内周面と前記ケースとの間に配置され、前記出力部材を径方向内側から前記ケースに対して回転可能に支持し、前記遊星歯車装置と同軸上に配置された回転電機と、当該回転電機の回転軸を前記ケースに対して回転可能に支持する回転電機軸受と、を更に備え、前記ケースは、軸方向における、前記リングギヤに対して前記回転電機側に配置された前記出力支持軸受を支持する径方向延在部を有し、前記遊星歯車装置は、前記リングギヤの他に、当該遊星歯車装置の他の回転要素を介することなく前記入力部材に駆動連結される回転要素と、当該遊星歯車装置の他の回転要素を介することなく前記回転電機に駆動連結される回転要素と、を備え、前記回転電機軸受は、前記回転電機側に配置された前記径方向延在部の径方向内側端部に支持され、前記回転電機の回転軸を径方向外側から当該径方向延在部に対して回転可能に支持する点にある。Further, according to the present invention, an input member, an output member, a planetary gear device provided in a power transmission system path connecting the input member and the output member, and a case for housing the output member and the planetary gear device And two output support bearings that rotatably support the output member with respect to the case, the characteristic configuration of the power transmission device includes an output gear provided on an outer peripheral surface of the output member, and the output member A ring gear of the planetary gear device is provided on the inner peripheral surface of the output gear, and the two output support bearings are arranged separately on both sides in the axial direction with respect to the ring gear, and the inner peripheral surface of the output member and the case The rotating electrical machine is disposed between the rotating electrical machine and rotatably supported with respect to the case from the radially inner side, and is disposed coaxially with the planetary gear device, and the rotating shaft of the rotating electrical machine is attached to the case. Against A rotating electrical machine bearing that rotatably supports the case, wherein the case has a radially extending portion that supports the output support bearing disposed on the rotating electrical machine side with respect to the ring gear in the axial direction. In addition to the ring gear, the planetary gear device includes a rotating element that is drivingly connected to the input member without passing through another rotating element of the planetary gear device, and another rotating element of the planetary gear device. A rotating element driven and connected to the rotating electrical machine, and the rotating electrical machine bearing is supported at a radially inner end of the radially extending portion disposed on the rotating electrical machine side, The rotary shaft is supported so as to be rotatable with respect to the radially extending portion from the radially outer side.
なお、本願において、「駆動連結」とは、2つの回転要素が駆動力を伝達可能に連結された状態を指し、当該2つの回転要素が一体的に回転するように連結された状態、或いは当該2つの回転要素が一又は二以上の伝動部材を介して駆動力を伝達可能に連結された状態を含む概念として用いている。このような伝動部材としては、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材が含まれ、例えば、軸、歯車機構、ベルト、チェーン等が含まれる。また、このような伝動部材として、回転及び駆動力を選択的に伝達する係合装置、例えば摩擦係合装置や噛み合い式係合装置等が含まれていてもよい。 In the present application, “driving connection” refers to a state where two rotating elements are connected so as to be able to transmit a driving force, and the two rotating elements are connected so as to rotate integrally, or It is used as a concept including a state in which two rotating elements are connected so as to be able to transmit a driving force via one or more transmission members. Examples of such a transmission member include various members that transmit rotation at the same speed or a variable speed, and include, for example, a shaft, a gear mechanism, a belt, a chain, and the like. Further, as such a transmission member, an engagement device that selectively transmits rotation and driving force, for example, a friction engagement device or a meshing engagement device may be included.
また、本願において「回転電機」は、モータ(電動機)、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。 Further, in the present application, the “rotary electric machine” is used as a concept including a motor (electric motor), a generator (generator), and a motor / generator functioning as both a motor and a generator as necessary.
上記の特徴構成によれば、出力部材の内周面に2つの出力支持軸受及び遊星歯車装置のリングギヤが設けられ、外周面に出力ギヤが設けられているので、出力ギヤを2つの出力支持軸受及び前記遊星歯車装置の少なくとも一つと径方向視で重複するように配置することが容易になる。よって、出力ギヤがこれらと径方向視で重複しない場合に比べて、2つの出力支持軸受、遊星歯車装置及び出力ギヤの4つの軸方向の配置スペースを小さく抑えることが容易になる。従って、動力伝達装置の軸方向長さを短くすることが容易となる。 According to the above characteristic configuration, the two output support bearings and the ring gear of the planetary gear device are provided on the inner peripheral surface of the output member, and the output gear is provided on the outer peripheral surface. And it becomes easy to arrange | position so that it may overlap with at least 1 of the said planetary gear apparatus by radial direction view. Therefore, compared to the case where the output gear does not overlap with these in the radial direction, it is easy to reduce the arrangement space in the four axial directions of the two output support bearings, the planetary gear device, and the output gear. Accordingly, it is easy to shorten the axial length of the power transmission device.
また、上記の特徴構成によれば、2つの出力支持軸受は、リングギヤに対して軸方向両側に分かれて配置されているので、2つの出力支持軸受間の軸方向の距離を確保することができる。よって、出力部材の回転軸心のブレを抑制できるなど、出力部材を安定的に支持することが容易となる。出力部材には出力ギヤ等からの軸方向荷重及び径方向荷重を合成したモーメント力が付加されるが、2つの出力支持軸受間の軸方向の距離が長くなるほど、モーメントに起因する2つの出力支持軸受にかかる負荷を小さくすることができる。よって、上記のように、2つの出力支持軸受間の軸方向の距離を確保することができるので、2つの出力支持軸受に必要とされる荷重容量を低減することが容易となり、2つの出力支持軸受を小型化することが容易となる。 Moreover, according to said characteristic structure, since the two output support bearings are divided | segmented and arrange | positioned at the axial direction both sides with respect to the ring gear, the axial distance between two output support bearings can be ensured. . Therefore, it becomes easy to stably support the output member, for example, the blurring of the rotation axis of the output member can be suppressed. A moment force that combines the axial load and radial load from the output gear, etc. is applied to the output member. However, the longer the axial distance between the two output support bearings, the more the two output support caused by the moment. The load applied to the bearing can be reduced. Therefore, as described above, since the axial distance between the two output support bearings can be secured, it is easy to reduce the load capacity required for the two output support bearings. It becomes easy to reduce the size of the bearing.
また、2つの出力支持軸受は、出力部材の内周面に配置されているので、これら2つの出力支持軸受の径を小さくし、出力支持軸受を小型化することが容易となる。 In addition, since the two output support bearings are disposed on the inner peripheral surface of the output member, it is easy to reduce the diameter of the two output support bearings and to reduce the size of the output support bearing.
更に、2つの出力支持軸受及び遊星歯車装置のリングギヤが出力部材の内周面に配置されるので、出力部材の外周面に設けられる出力ギヤを、径方向視でこれらの出力支持軸受や遊星歯車装置と重複する位置に配置することが可能となり、当該出力ギヤの軸方向における配置自由度を高く確保することができる。 Further, since the two output support bearings and the ring gear of the planetary gear device are disposed on the inner peripheral surface of the output member, the output gear provided on the outer peripheral surface of the output member is connected to these output support bearings and the planetary gear in a radial view. It becomes possible to arrange at a position overlapping with the device, and it is possible to secure a high degree of freedom in arrangement of the output gear in the axial direction.
また、回転電機側に配置された径方向延在部により、出力部材に加えて、回転電機の回転軸を支持することができる。よって、出力部材と回転軸との間で、支持部材を共通化することができ、動力伝達装置を小型化することが更に容易になる。 In addition to the output member, the rotating shaft of the rotating electrical machine can be supported by the radially extending portion disposed on the rotating electrical machine side. Therefore, the support member can be shared between the output member and the rotating shaft, and the power transmission device can be further reduced in size.
また、回転電機軸受は、回転電機の回転軸を径方向外側から支持するので、回転電機の回転軸を、回転電機軸受の径方向内側を通して軸方向に延出させ、遊星歯車装置の回転要素に駆動連結させることができる。 Further, since the rotating electrical machine bearing supports the rotating shaft of the rotating electrical machine from the outside in the radial direction, the rotating shaft of the rotating electrical machine extends in the axial direction through the inside of the rotating electrical machine in the radial direction, and is used as a rotating element of the planetary gear device. Drive-coupled.
ここで、前記出力ギヤ及び前記リングギヤの少なくとも一方がはすば歯車であり、前記出力ギヤは、前記出力部材の軸方向中央位置に対して、前記はすば歯車に起因して前記出力部材に作用する軸方向荷重の向きとは反対側に配置されていると好適である。 Here, at least one of the output gear and the ring gear is a helical gear, and the output gear is connected to the output member due to the helical gear with respect to the axial center position of the output member. It is preferable that it is arranged on the side opposite to the direction of the acting axial load.
出力部材には、前記出力ギヤ及び前記リングギヤの少なくとも一方のはすば歯車に起因して軸方向荷重と径方向荷重が作用する。上記の構成によれば、出力ギヤが軸方向荷重の向きとは反対側寄りに配置されているので、2つの出力支持軸受の内で軸方向荷重が大きく作用する方の軸受には、他方の軸受に比べて小さい径方向荷重が作用することになる。よって、2つの出力支持軸受の間で、軸方向荷重と径方向荷重との双方の支持を適切に分担させることができる。従って、各出力支持軸受を、支持する荷重種類及びその大きさに応じて適切なものとすることができ、強度を向上させたり、小型化させたりすることが可能になる。また、2つの出力支持軸受の間で、作用する荷重の大きさを均等化させることができ、2つ出力支持軸受をバランスよく小型化できる。 An axial load and a radial load act on the output member due to the helical gear of at least one of the output gear and the ring gear. According to the above configuration, since the output gear is disposed on the side opposite to the direction of the axial load, the other one of the two output support bearings on which the axial load acts greatly is A small radial load acts as compared with the bearing. Therefore, it is possible to appropriately share the support of both the axial load and the radial load between the two output support bearings. Therefore, each output support bearing can be made appropriate according to the type and size of the load to be supported, and the strength can be improved or the size can be reduced. Moreover, the magnitude | size of the load which acts between two output support bearings can be equalize | homogenized, and two output support bearings can be reduced in size with sufficient balance.
ここで、前記出力ギヤは、前記2つの出力支持軸受の内、前記軸方向荷重の向きとは反対側の前記出力支持軸受と径方向視で重複するように配置されていると好適である。 Here, it is preferable that the output gear is arranged so as to overlap with the output support bearing on the opposite side of the axial load direction in the two output support bearings in the radial direction.
ここで、前記2つの出力支持軸受の内、前記軸方向荷重の向き側の前記出力支持軸受は、ラジアル荷重及びスラスト荷重を受けることができる種類の軸受とされていると好適である。 Here, of the two output support bearings, the output support bearing on the side of the axial load is preferably a type of bearing capable of receiving a radial load and a thrust load.
ここで、記出力ギヤは、前記2つの出力支持軸受及び前記遊星歯車装置の少なくとも一つと径方向視で重複するように配置されていると好適である。 Here, it is preferable that the output gear is arranged so as to overlap with at least one of the two output support bearings and the planetary gear device in a radial direction.
なお、本願において、2つの部材の配置に関して、「ある方向視で重複する」とは、当該方向を視線方向として当該視線方向に直交する各方向に視点を移動させた場合に、2つの部材が重なって見える視点が少なくとも一部の領域に存在することを指す。 In the present application, regarding the arrangement of two members, “overlapping in a certain direction” means that when the viewpoint is moved in each direction orthogonal to the line-of-sight direction with the direction as the line-of-sight direction, It means that the viewpoints that overlap seem to exist in at least some areas.
上記の構成によれば、出力部材の外周面に設けられる出力ギヤが、内周面に設けられる2つの出力支持軸受及び前記遊星歯車装置の少なくとも一つと径方向視で重複するように配置されているので、出力ギヤがこれらと径方向視で重複しない場合に比べて、2つの出力支持軸受、遊星歯車装置及び出力ギヤの4つの軸方向の配置スペースを小さく抑えることができる。従って、動力伝達装置の軸方向長さを短くすることが容易となる。 According to said structure, the output gear provided in the outer peripheral surface of an output member is arrange | positioned so that it may overlap with two output support bearings provided in an inner peripheral surface, and at least one of the said planetary gear apparatus by radial direction view. Therefore, compared with the case where the output gears do not overlap with these in the radial direction, the arrangement space in the four axial directions of the two output support bearings, the planetary gear device, and the output gear can be reduced. Accordingly, it is easy to shorten the axial length of the power transmission device.
ここで、前記出力ギヤの歯底円径は、前記2つの出力支持軸受の外径及び前記リングギヤの歯底円径の双方より大きいと好適である。 Here, it is preferable that the root diameter of the output gear is larger than both the outer diameter of the two output support bearings and the root diameter of the ring gear.
この構成によれば、出力部材の外周面に設けられる出力ギヤを、径方向視で出力支持軸受やリングギヤと重複する位置に配置することが容易となり、当該出力ギヤの配置自由度を更に高く確保することができる。 According to this configuration, it becomes easy to arrange the output gear provided on the outer peripheral surface of the output member at a position overlapping with the output support bearing and the ring gear in the radial direction, and further secure the degree of freedom of arrangement of the output gear. can do.
ここで、前記2つの出力支持軸受は、前記遊星歯車装置に対して軸方向一方側である軸第一方向側に配置された第一出力支持軸受と、前記遊星歯車装置に対して軸方向他方側である軸第二方向側に配置された第二出力支持軸受とであり、前記出力ギヤは、軸方向における、前記第一出力支持軸受の前記軸第一方向側の端面と、前記第二出力支持軸受の前記軸第二方向側の端面と、の間に配置されていると好適である。 Here, the two output support bearings are a first output support bearing disposed on an axial first direction side which is one axial direction side with respect to the planetary gear device, and an axially other side with respect to the planetary gear device. A second output support bearing disposed on the second axis direction side, which is a side, and the output gear in the axial direction, the end face on the first axis direction side of the first output support bearing, and the second It is preferable that the output support bearing is disposed between the end face on the second axial direction side of the output support bearing.
この構成によれば、2つの出力支持軸受、遊星歯車装置及び出力ギヤの4つを、2つの出力支持軸受及び遊星歯車装置の3つの配置領域内に配置することができる。従って、動力伝達装置の軸方向長さを短くすることが容易となる。また、出力ギヤに作用する荷重の作用点を、2つの出力支持軸受による2つの支持点の間に配置することができる。よって、出力ギヤに作用する荷重を、第一出力支持軸受と第二出力支持軸受とに適切に分散させて支持させることができる。よって、各出力支持軸受を小さくすることができ、動力伝達装置を小型化することが容易となる。 According to this configuration, four of the two output support bearings, the planetary gear device, and the output gear can be arranged in the three arrangement regions of the two output support bearings and the planetary gear device. Accordingly, it is easy to shorten the axial length of the power transmission device. Further, the point of application of the load acting on the output gear can be disposed between the two support points by the two output support bearings. Accordingly, the load acting on the output gear can be appropriately dispersed and supported by the first output support bearing and the second output support bearing. Therefore, each output support bearing can be made small, and it becomes easy to reduce the size of the power transmission device.
ここで、前記ケースは、前記出力部材に対して軸方向両側において径方向に延びると共に少なくとも径方向内側端部が前記出力部材に対して径方向内側に位置するように形成された2つの径方向延在部と、前記出力部材に対して径方向内側において前記2つの径方向延在部のそれぞれから前記出力部材側に向かって軸方向に突出する2つの出力突出部とを有し、前記2つの出力支持軸受は、前記出力部材の内周面と前記出力突出部の外周面との間に配置され、前記出力部材を径方向内側から前記出力突出部に対して回転可能に支持していると好適である。 Here, the case extends in the radial direction on both sides in the axial direction with respect to the output member, and at least two radial directions formed so that the radially inner end portion is positioned radially inward with respect to the output member. has an extending portion, and two output protrusion protruding radially inwardly with respect to the output member from each of the two radially extending portion in the axial direction toward the output member side, the two The two output support bearings are disposed between the inner peripheral surface of the output member and the outer peripheral surface of the output projecting portion, and support the output member rotatably with respect to the output projecting portion from the radially inner side. It is preferable.
この構成によれば、出力部材を径方向内側から2つの出力支持軸受により適切に支持できる。 According to this configuration, the output member can be appropriately supported by the two output support bearings from the radially inner side.
ここで、前記出力部材を前記ケースに固定するための固定部材が係合する固定ギヤを更に備え、当該固定ギヤが、前記出力ギヤの前記出力部材の外周面の軸方向位置とは異なる位置に設けられていると好適である。 Here, a fixing gear for engaging with a fixing member for fixing the output member to the case is further provided, and the fixing gear is at a position different from the axial position of the outer peripheral surface of the output member of the output gear. It is preferable to be provided.
この構成によれば、出力ギヤが配置されない出力部材の外周面を有効利用して固定ギヤを設けることができる。よって、固定ギヤを備える構成においても、動力伝達装置の軸方向長さが長くなることを抑制することができる。 According to this configuration, the fixed gear can be provided by effectively using the outer peripheral surface of the output member where the output gear is not disposed. Therefore, even in the configuration including the fixed gear, it is possible to suppress the axial length of the power transmission device from being increased.
本発明に係る動力伝達装置11の実施形態について、図面を参照して説明する。
図1、図3、図4に示すように、動力伝達装置11は、入力軸Iと、分配出力部材21と、入力軸Iと分配出力部材21とを結ぶ動力伝達系路に設けられた動力分配装置PTと、分配出力部材21及び動力分配装置PTを収容するケース2と、分配出力部材21をケース2に対して回転可能に支持する2つの出力支持軸受61、62と、を備えている。本実施形態では、動力分配装置PTは、遊星歯車装置により構成されている。なお、入力軸Iが、本発明における「入力部材」に相当し、分配出力部材21が、本発明における「出力部材」に相当する。
An embodiment of a
As shown in FIG. 1, FIG. 3, and FIG. 4, the
入力軸I、分配出力部材21、動力分配装置PTは、第一軸A1の同軸上に配置され、第一軸A1周りに回転可能に支持されている。以下の説明では、特に断らない限り、軸方向、径方向、周方向は、第一軸A1についての軸方向、径方向、周方向を指す。なお、本実施形態では、第二軸A2、第三軸A3、第四軸A4は、第一軸A1と平行に配置されているため、軸方向は、これらの軸で共通した軸方向となる。また、軸方向において動力分配装置PTからエンジンEに向かう方向(図1、図3、図4における右側)を軸第一方向と規定し、その反対方向である動力分配装置PTから第一回転電機MG1に向かう方向(図1、図3、図4における左側)を、軸第二方向と規定している。
The input shaft I, the
図4に示すように、分配出力部材21の外周面21aに出力ギヤ22が設けられ、分配出力部材21の内周面21bに、動力分配装置PTのリングギヤRが設けられている。
2つの出力支持軸受61、62は、リングギヤRに対して軸方向両側に分かれて配置されている。
2つの出力支持軸受61、62のそれぞれは、分配出力部材21の内周面21bとケース2との間に配置され、分配出力部材21を径方向内側からケース2に対して回転可能に支持している。
なお、後述する第一径方向延在壁4及び第二径方向延在壁7が、本発明における「2つの径方向延在部」に相当する。
As shown in FIG. 4, the
The two
Each of the two
In addition, the 1st radial
本実施形態では、動力伝達装置11は、ハイブリッド駆動装置1の一部を構成している。ハイブリッド駆動装置1は、エンジンE及び回転電機MG1、MG2の双方を駆動力源として利用して走行可能なハイブリッド車両用の駆動装置である。本実施形態に係るハイブリッド駆動装置1は、車両に横置きされるエンジンEに対して車両の幅方向に隣接して配置されると共にエンジンEの出力軸Eoの軸方向に連結された構成、例えば、FF(Front Engine Front Drive)車両用に適した構成のハイブリッド駆動装置とされている。
In the present embodiment, the
このハイブリッド駆動装置1は、いわゆる2モータスプリットタイプのハイブリッド駆動装置として構成されている。ハイブリッド駆動装置1では、動力分配装置PTは、入力軸Iを介して伝達されるエンジンEのトルクを第一回転電機MG1と分配出力部材21とに分配して伝達するように構成されている。分配出力部材21に設けられた出力ギヤ22には、カウンタギヤ機構Cを介して第二回転電機MG2も駆動連結されている。
The hybrid drive device 1 is configured as a so-called two-motor split type hybrid drive device. In the hybrid drive device 1, the power distribution device PT is configured to distribute and transmit the torque of the engine E transmitted via the input shaft I to the first rotating electrical machine MG <b> 1 and the
1.ハイブリッド駆動装置の全体構成
まず、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置1の全体構成について説明する。図1及び図3に示すように、入力軸IはエンジンEに駆動連結されている。ここで、エンジンEは燃料の燃焼により駆動される内燃機関であり、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの公知の各種エンジンを用いることができる。本例では、入力軸Iは、ダンパDを介して、エンジンEのクランクシャフト等のエンジン出力軸Eoに駆動連結されている。なお、入力軸IがダンパDに加えてクラッチ等を介して、或いは、ダンパDやクラッチ等を介さずに直接エンジン出力軸Eoに駆動連結された構成としても好適である。
1. Overall Configuration of Hybrid Drive Device First, the overall configuration of the hybrid drive device 1 according to the present embodiment will be described. As shown in FIGS. 1 and 3, the input shaft I is drivingly connected to the engine E. Here, the engine E is an internal combustion engine that is driven by the combustion of fuel. For example, various known engines such as a gasoline engine and a diesel engine can be used. In this example, the input shaft I is drivably coupled to an engine output shaft Eo such as a crankshaft of the engine E via a damper D. A configuration in which the input shaft I is directly coupled to the engine output shaft Eo via a clutch or the like in addition to the damper D or directly without the damper D or the clutch is also suitable.
第一回転電機MG1は、ケース2に固定された第一ステータSt1と、当該第一ステータSt1の径方向内側に回転自在に支持された第一ロータRo1と、を有している。第一ロータRo1は、動力分配装置PTのサンギヤSと一体回転するように駆動連結されている。第一回転電機MG1は、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)としての機能とを果たすことが可能とされている。そのため、第一回転電機MG1は、不図示の蓄電装置と電気的に接続されている。本例では、蓄電装置としてバッテリが用いられている。なお、蓄電装置としてキャパシタ等を用いても好適である。本例では、第一回転電機MG1は、主に動力分配装置PTを介して入力される入力軸I(エンジンE)のトルクにより発電を行い、バッテリを充電し、或いは第二回転電機MG2を駆動するための電力を供給するジェネレータとして機能する。但し、車両の高速走行時やエンジンEの始動時等には第一回転電機MG1は力行して駆動力を出力するモータとして機能する場合もある。
The first rotating electrical machine MG1 includes a first stator St1 fixed to the
第二回転電機MG2は、ケース2に固定された第二ステータSt2と、当該第二ステータSt2の径方向内側に回転自在に支持された第二ロータRo2と、を有している。第二ロータRo2は、第二回転電機出力ギヤ37と一体回転するように駆動連結されている。第二回転電機MG2は、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)としての機能とを果たすことが可能とされている。そのため、第二回転電機MG2も、蓄電装置としてのバッテリと電気的に接続されている。本例では、第二回転電機MG2は、主に車両を走行させるための駆動力を補助するモータとして機能する。ただし、車両の減速時等には、第二回転電機MG2は車両の慣性力を電気エネルギとして回生するジェネレータとして機能する場合もある。
The second rotating electrical machine MG2 includes a second stator St2 fixed to the
本実施形態においては、動力分配装置PTは、入力軸Iと同軸上に配置されたシングルピニオン型の遊星歯車機構とされている。すなわち、動力分配装置PTは、複数のピニオンギヤPを支持するキャリヤCAと、前記ピニオンギヤPにそれぞれ噛み合うサンギヤS及びリングギヤRと、の3つの回転要素を有している。サンギヤSは、第一回転電機MG1の第一ロータRo1の第一ロータ軸31と一体回転するように駆動連結されている。キャリヤCAは、入力軸Iと一体回転するように駆動連結されている。リングギヤRは、分配出力部材21に一体的に形成されている。動力分配装置PTが有するこれら3つの回転要素は、回転速度の順にサンギヤS(第一回転要素)、キャリヤCA(第二回転要素)、及びリングギヤR(第三回転要素)となっている。なお、「回転速度の順」は、高速側から低速側に向かう順、又は、低速側から高速側に向かう順のいずれかであり、動力分配装置PTを構成する遊星歯車機構の回転状態によりいずれともなり得るが、いずれの場合にも回転要素の順は変わらない。
In the present embodiment, the power distribution device PT is a single pinion type planetary gear mechanism arranged coaxially with the input shaft I. In other words, the power distribution device PT has three rotating elements: a carrier CA that supports a plurality of pinion gears P, and a sun gear S and a ring gear R that mesh with the pinion gears P, respectively. The sun gear S is drivingly connected so as to rotate integrally with the
動力分配装置PTは、入力軸Iに伝達されるエンジンEのトルクを第一回転電機MG1と分配出力部材21とに分配して伝達する。動力分配装置PTにおいては、回転速度の順で中間となるキャリヤCAに入力軸Iが駆動連結される。また、回転速度の順で一方側となるサンギヤSに第一回転電機MG1の第一ロータRo1が駆動連結され、回転速度の順で他方側となるリングギヤRが分配出力部材21に一体的に形成されている。本実施形態に係るハイブリッド駆動装置1では、回転速度の順で中間となるキャリヤCAに入力軸Iを介してエンジンEの正方向のトルクが伝達され、回転速度の順で一方側となるサンギヤSに第一ロータ軸31を介して第一回転電機MG1が出力する負方向のトルクが伝達される。第一回転電機MG1の負方向のトルクはエンジンEのトルクの反力受けとして機能し、これにより、動力分配装置PTは、入力軸Iを介してキャリヤCAに伝達されるエンジンEのトルクの一部を第一回転電機MG1に分配し、エンジンEのトルクに対して減衰されたトルクを、リングギヤRを介して分配出力部材21に伝達する。
The power distribution device PT distributes and transmits the torque of the engine E transmitted to the input shaft I to the first rotating electrical machine MG1 and the
ここで、本実施形態においては、分配出力部材21は、動力分配装置PTの径方向外側を包囲するように設けられた略円筒状の部材である。分配出力部材21の内周面21bには、動力分配装置PTのリングギヤRが当該分配出力部材21と一体的に形成されている。また、分配出力部材21の外周面21aには、出力ギヤ22が当該分配出力部材21と一体的に形成されている。すなわち、本実施形態においては、動力分配装置PTのリングギヤRと出力ギヤ22とが分配出力部材21の内外周面に一体的に形成されている。これにより、動力分配装置PTのリングギヤRを介して分配出力部材21に伝達されたトルクは、出力ギヤ22を介して車輪W側へ出力可能となっている。
Here, in the present embodiment, the
本実施形態に係るハイブリッド駆動装置1は、更にカウンタギヤ機構Cを備えている。カウンタギヤ機構Cは、出力ギヤ22の回転方向を逆転させると共に当該出力ギヤ22から出力されるトルクを更に車輪W側へ伝達する。このカウンタギヤ機構Cは、カウンタ軸41と第一ギヤ42と第二ギヤ43とを有して構成されている。第一ギヤ42は出力ギヤ22に噛み合っている。また、第一ギヤ42は、出力ギヤ22とは周方向の異なる位置で第二回転電機出力ギヤ37にも噛み合っている。第二ギヤ43は、後述する出力用差動歯車装置DFが有する差動入力ギヤ46に噛み合っている。従って、カウンタギヤ機構Cは、出力ギヤ22及び第二回転電機出力ギヤ37の回転方向を逆転させると共に、出力ギヤ22に伝達されるトルク及び第二回転電機MG2のトルクを出力用差動歯車装置DFへ伝達させる。
The hybrid drive device 1 according to the present embodiment further includes a counter gear mechanism C. The counter gear mechanism C reverses the rotation direction of the
また、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置1は、更に出力用差動歯車装置DFを備えている。出力用差動歯車装置DFは、差動入力ギヤ46を有し、当該差動入力ギヤ46に伝達されるトルクを複数の車輪Wに分配して伝達する。本例では、出力用差動歯車装置DFは、互いに噛み合う複数の傘歯車を用いた差動歯車機構とされており、カウンタギヤ機構Cの第二ギヤ43を介して差動入力ギヤ46に伝達されるトルクを分配して、それぞれ車軸Oを介して左右2つの車輪Wに伝達する。なお、この際、出力用差動歯車装置DFは第二ギヤ43の回転方向を逆転させて車輪Wに伝達する。これにより、ハイブリッド駆動装置1は、前進走行時には、入力軸I(エンジンE)の回転方向と同方向に車輪Wを回転させると共に、入力軸I(エンジンE)及び第二回転電機MG2と同方向のトルクを車輪Wに伝達させて車両を走行させる。
The hybrid drive device 1 according to the present embodiment further includes an output differential gear device DF. The output differential gear device DF has a
なお、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置1は、図2に示すように、入力軸I、動力分配装置PT、及び第一回転電機MG1が配置される第一軸A1、第二回転電機MG2が配置される第二軸A2、出力用差動歯車装置DFが配置される第三軸A3、並びにカウンタギヤ機構Cが配置される第四軸A4をそれぞれ別に備えた、四軸構成とされている。これら第一軸A1、第二軸A2、第三軸A3、及び第四軸A4は、互いに平行に配置されている。また、図示の例では、第一軸A1、第二軸A2、及び第三軸A3が軸方向から見てこれらの軸を結ぶ線が三角形を形成するように配置され、第四軸A4は軸方向から見てその三角形の内部に配置されている。 As shown in FIG. 2, the hybrid drive device 1 according to the present embodiment includes an input shaft I, a power distribution device PT, a first shaft A1 on which the first rotating electrical machine MG1 is disposed, and a second rotating electrical machine MG2. The second shaft A2 is arranged, the third shaft A3 on which the output differential gear device DF is arranged, and the fourth shaft A4 on which the counter gear mechanism C is arranged separately. . The first axis A1, the second axis A2, the third axis A3, and the fourth axis A4 are arranged in parallel to each other. In the illustrated example, the first axis A1, the second axis A2, and the third axis A3 are arranged so that a line connecting these axes when viewed from the axial direction forms a triangle, and the fourth axis A4 is an axis. It is arranged inside the triangle as seen from the direction.
2.ハイブリッド駆動装置の各部の機械的構成
次に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置1の各部の機械的構成について説明する。ここでは、特に、動力伝達装置11の各構成部品の機械的構成について詳細に説明する。上述した入力軸I、第一回転電機MG1、第二回転電機MG2、動力分配装置PT、分配出力部材21、出力ギヤ22、カウンタギヤ機構C、及び出力用差動歯車装置DFは、ケース2内に収容されている。図3に示すように、本実施形態においては、ケース2は、ケース本体2aと、当該ケース本体2aの軸第一方向側に取り付けられるフロントカバー2bと、ケース本体2aの軸第二方向側に取り付けられるリヤカバー2cと、に分割可能に構成されている。これらは、ボルト等の締結部材を用いて互いに締結固定される。
2. Next, the mechanical configuration of each part of the hybrid drive device 1 according to the present embodiment will be described. Here, in particular, the mechanical configuration of each component of the
ケース本体2aには、主に第一回転電機MG1と第二回転電機MG2とが収容される。また、ケース本体2aとフロントカバー2bとの間に形成される収容空間SPには、主に入力軸I、動力分配装置PT、分配出力部材21、出力ギヤ22、カウンタギヤ機構C、及び出力用差動歯車装置DFが収容される。ケース本体2aは、少なくとも第一回転電機MG1及び第二回転電機MG2の外周を覆うように異形筒状に形成されたケース周壁3と、当該ケース周壁3の軸第一方向側の端部開口を塞ぐ第二径方向延在壁7と、を備えている。ケース周壁3と第二径方向延在壁7とは一体的に形成されている。また、フロントカバー2bは、少なくとも動力分配装置PT、分配出力部材21、出力ギヤ22、カウンタギヤ機構C、及び出力用差動歯車装置DFの外周を覆うように異形筒状に形成された仕切壁10と、当該仕切壁10の軸第一方向側の端部開口を塞ぐ第一径方向延在壁4と、を備えている。仕切壁10と第一径方向延在壁4とは一体的に形成されている。リヤカバー2cは、ケース本体2aのケース周壁3の軸第二方向側の端部開口を塞ぐように、ケース周壁3の外形に対応した形状を有する略平板状部材として形成されている。
The case
第一径方向延在壁4は、軸方向における動力分配装置PT及び分配出力部材21とエンジンEとの間で、少なくとも径方向に延びるように形成されている。第一径方向延在壁4は、分配出力部材21に対して軸第一方向側において径方向に延びると共に少なくとも径方向内側端部が分配出力部材21に対して径方向内側に位置するように形成される。本実施形態では、第一径方向延在壁4は、分配出力部材21に対して軸第一方向側において、分配出力部材21に対して径方向外側から径方向内側まで径方向に延在している。また、第一径方向延在壁4は、径方向及び周方向に延在している。第一径方向延在壁4は、入力軸Iを径方向外側から回転可能に支持する第一入力支持軸受69と、分配出力部材21を径方向内側から回転可能に支持する第一出力支持軸受61との双方を支持している。
第一径方向延在壁4は、分配出力部材21に対して径方向内側において第一径方向延在壁4から分配出力部材21側に向かって軸方向(軸第二方向)に突出する第一出力突出部6を備えている。第一出力突出部6の外周面6aに、第一出力支持軸受61が備えられている。本実施形態では、第一出力突出部6及び第一出力支持軸受61は、円筒状に形成されている。
The first radially extending
The first radially extending
第一径方向延在壁4の径方向内側(中心部)には、軸方向の貫通孔が形成されており、この貫通孔に挿通される入力軸Iが第一径方向延在壁4を貫通してケース2内に挿入されている。第一径方向延在壁4は、径方向内側端部から軸方向に突出する第一入力突出部5を備えている。第一入力突出部5の内周面に、第一入力支持軸受69が備えられている。本実施形態では、第一入力突出部5は、第一径方向延在壁4から分配出力部材21側に向かう軸方向(軸第二方向)に突出するように形成されている。そして、第一入力突出部5は、第一出力突出部6に対して径方向内側に配置され、径方向視で重複している。また、第一入力突出部5及び第一入力支持軸受69は、円筒状に形成されている。第一入力突出部5及び第一出力突出部6は、分配出力部材21と径方向視で重複する位置まで、第一径方向延在壁4から軸第二方向に突出するように形成されている。
An axial through hole is formed on the radially inner side (center portion) of the first radially extending
第二径方向延在壁7は、軸方向における動力分配装置PT及び分配出力部材21と第一回転電機MG1との間で、少なくとも径方向に延びるように形成されている。第二径方向延在壁7は、分配出力部材21に対して軸第二方向側において径方向に延びると共に少なくとも径方向内側端部が分配出力部材21に対して径方向内側に位置するように形成される。本実施形態では、第二径方向延在壁7は、分配出力部材21に対して軸第二方向側において、分配出力部材21に対して径方向外側から径方向内側まで径方向に延在している。また、第二径方向延在壁7は、径方向及び周方向に延在している。第二径方向延在壁7は、第一回転電機MG1の第一ロータ軸31を径方向外側から回転可能に支持する第一回転電機軸受63と、分配出力部材21を径方向内側から回転可能に支持する第二出力支持軸受62との双方を支持している。
The second radially extending
第二径方向延在壁7は、分配出力部材21に対して径方向内側において第二径方向延在壁7から分配出力部材21側に向かって軸方向(軸第一方向)に突出する第二出力突出部8を備えている。第二出力突出部8の外周面8aに、第二出力支持軸受62が備えられている。本実施形態では、第二出力突出部8及び第二出力支持軸受62は、円筒状に形成されている。
第二径方向延在壁7の径方向内側(中心部)には、軸方向の貫通孔が形成されており、この貫通孔に挿通される第一回転電機MG1の第一ロータ軸31が、第二径方向延在壁7を貫通して収容空間SPにおいて動力分配装置PTの回転要素としてのサンギヤSに連結されている。第二径方向延在壁7は、更に径方向内側端部から軸方向に突出する第二入力突出部12を備えている。第二入力突出部12の内周面に、第一回転電機軸受63が備えられている。本実施形態では、第二入力突出部12は、第二径方向延在壁7から第一回転電機MG1側に向かう軸方向(軸第二方向)に突出するように形成されている。また、第二入力突出部12及び第一回転電機軸受63は、円筒状に形成されている。第二出力突出部8は、分配出力部材21と径方向視で重複する位置まで、第二径方向延在壁7から軸第一方向に突出するように形成されている。
The second radially extending
An axial through hole is formed on the radially inner side (central portion) of the second
図3に示すように、リヤカバー2cの、ケース2の内部側となる軸第一方向側の端面には、ポンプカバー2dが取り付けられている。ポンプカバー2dは、リヤカバー2cに対して軸第一方向側から当接した状態で、ボルト等の締結部材によりリヤカバー2cに締結固定されている。リヤカバー2cとポンプカバー2dとの間にはポンプ室が形成され、当該ポンプ室内にオイルポンプ55が配置されている。このようなオイルポンプ55として、本実施形態においては、インナロータとアウタロータとを有する内接型のギヤポンプが用いられている。本実施形態では、入力軸Iと一体回転するように連結された管状のポンプ駆動軸54によりオイルポンプ55のインナロータが駆動される。そして、オイルポンプ55により吐出される油は、ポンプ駆動軸54及び入力軸Iの内径部に形成される軸内油路52を通って動力分配装置PT、複数のギヤ、及び複数の軸受等に供給され、これらの潤滑及び冷却を行う。ポンプカバー2dは、軸第一方向側(ケース2の内部側となる第一回転電機MG1側)に突出する円筒状(ボス状)の軸方向突出部9を備えている。軸方向突出部9は、ポンプカバー2dと一体的に形成されている。
As shown in FIG. 3, a
入力軸Iは、エンジンEのトルクをハイブリッド駆動装置1内に入力するための軸であり、図3及び図4に示すように、軸第一方向側の端部付近に設けられたエンジン連結部13においてエンジンEに連結されている。ここで、入力軸Iは、ケース2を貫通する状態で配設されており、第一径方向延在壁4の軸第一方向側でダンパDを介してエンジンEのエンジン出力軸Eoと一体回転するように連結されている。エンジン連結部13の外周面にはスプライン溝が設けられ、ダンパDとスプライン連結されている。ダンパDは、エンジン出力軸Eoの捩れ振動を減衰させつつ、当該エンジン出力軸Eoの回転を入力軸Iに伝達する装置であり、各種公知のものを用いることができる。本実施形態では、ダンパDは、軸方向に対称であってかつ入力軸Iから径方向外側に向かうほど軸方向の幅が狭くなる形状を有して構成されている。入力軸Iは、第一入力支持軸受69を介して回転可能な状態で、第一径方向延在壁4の第一入力突出部5に支持されている。また、第一径方向延在壁4と入力軸Iとの間には、軸第一方向側(ダンパD及びエンジンE側)への油の漏出を抑制するためのオイルシール59が配置されている。
The input shaft I is a shaft for inputting the torque of the engine E into the hybrid drive device 1, and as shown in FIGS. 3 and 4, an engine connecting portion provided in the vicinity of the end portion on the first shaft direction side. 13 is connected to the engine E. Here, the input shaft I is disposed so as to penetrate the
入力軸Iは、動力分配装置PTと連結される分配連結部51を備えている。分配連結部51は、動力分配装置PTの軸第一方向側において、入力軸Iの軸体部から径方向外側に延出するフランジ状に形成されている。そして、本例では、分配連結部51が、動力分配装置PTのキャリヤCAを構成している。分配連結部51は、入力軸Iと一体的に形成されている。分配連結部51は、サンギヤSと第一径方向延在壁4の第一入力突出部5との間を通って、動力分配装置PTの回転要素としてのキャリヤCAに連結されている。分配連結部51の軸方向両側には、第一径方向延在壁4の第一入力突出部5及びサンギヤSが、それぞれ第一スラスト軸受67及び第二スラスト軸受68を介して当接している。すなわち、分配連結部51の軸第一方向側の端面と第一入力突出部5の軸第二方向側の端面との間に、これらに接するように第一スラスト軸受67が配設されている。また、分配連結部51の軸第二方向側の端面とサンギヤSの軸第一方向側の端面との間に、これらに接するように第二スラスト軸受68が配設されている。
The input shaft I includes a
入力軸Iは、分配連結部51から軸方向に沿って第一回転電機MG1側(軸第二方向側)へ延在する延在部15を備えている。延在部15は、入力軸Iにおける分配連結部51とエンジン連結部13との間の領域に比べて小径とされている。第一回転電機MG1の第一ロータ軸31は、軸第一方向側(動力分配装置PT側)の端部に開口する軸円筒状部14を備えており、当該軸円筒状部14の内部に入力軸Iの延在部15が挿入されている。延在部15は、第二入力支持軸受70を介して軸円筒状部14の内周面に対して回転可能に径方向に支持されている。
The input shaft I includes an extending
第一ロータ軸31は、第一回転電機MG1のトルクを動力分配装置PTの回転要素としてのサンギヤSに入力する(或いは、サンギヤSに伝達されるトルクを第一回転電機MG1に入力する)ための軸であり、図3及び図4に示すように、軸第一方向側の端部においてサンギヤSにスプライン連結されている。第一ロータ軸31は、第一回転電機軸受63を介して回転可能な状態で第二径方向延在壁7の径方向内側端部を形成する第二入力突出部12に支持されている。言い換えると、第一回転電機軸受63は、第二径方向延在壁7の径方向内側端部に支持され、第一ロータ軸31を径方向外側から第二径方向延在壁7に対して回転可能に支持している。また、第一ロータ軸31は、第一回転電機軸受63とは軸方向の異なる位置(本例では、軸第二方向側の端部)で、第二回転電機軸受64を介して回転可能な状態でポンプカバー2dの軸方向突出部9に支持されている。本実施形態では、第一ロータ軸31の周囲を取り囲むように、第一回転電機MG1の第一ロータRo1の回転位相を検出するための回転センサ57が配設されている。回転センサ57は、軸方向ではポンプカバー2d及び第二回転電機軸受64の軸第一方向側に、これらに隣接して配置されている。このような回転センサ57としては、レゾルバ等を用いることができる。
分配出力部材21は、軸方向における少なくとも一部に筒状部を備えている。分配出力部材21の外周面21aに、当該分配出力部材21と前記車輪Wとを駆動連結するための出力ギヤ22が設けられ、分配出力部材21の内周面21bに、動力分配装置PTのリングギヤRが設けられている。本実施形態では、分配出力部材21は、軸方向全域に亘って円筒状に形成されている。本例の分配出力部材21では、軸第一方向側の端部から軸第二方向側の端部までの全ての軸方向位置に亘って、径方向厚さの少なくとも一部が同じ径となるように形成されている。分配出力部材21は、動力分配装置PTを取り囲むように、その径方向外側に配置されている。リングギヤR及び出力ギヤ22は、分配出力部材21と一体的に形成されている。出力ギヤ22及びリングギヤRの少なくとも一方がはすば歯車とされている。本実施形態では、出力ギヤ22及びリングギヤRの双方がはすば歯車とされている。
The
リングギヤRは、軸方向では分配出力部材21の中央部付近に形成されている。リングギヤRの径方向内側にピニオンギヤP、キャリヤCA、及びサンギヤSなどの動力分配装置PTの構成要素が配置されている。すなわち、動力分配装置PTは、その全体が分配出力部材21の径方向内側であって、その全体が当該分配出力部材21と径方向視で重複する位置に配置されている。分配出力部材21は、その内周面21bの軸方向両端部付近に2つの軸方向の段差部23、24を有する。ここで、内周面における「軸方向の段差」とは、分配出力部材21の軸方向の所定位置に形成される、当該位置において分配出力部材21の内径が変化する部分である。軸方向でこれら2つの段差部23、24の間の部分の内径は、これら2つの段差部23、24に対してそれぞれ軸方向外側となる部分の内径よりも小径となるように形成されている。そして、分配出力部材21の内周面21bにおける当該小径部分にリングギヤRが形成されている。一方、軸方向でこれら2つの段差部23、24のそれぞれ軸方向外側(軸第一方向側、軸第二方向側)となる部分の内径は、これら2つの段差部23、24の間の部分の内径よりも大径となるように形成されている。そして、分配出力部材21の内周面21bにおける2つの大径部分のそれぞれに出力支持軸受61、62が配置されている。2つの出力支持軸受61、62は、それぞれ段差部23、24に軸方向外側(軸第一方向側、軸第二方向側)から当接するように配置されている。
The ring gear R is formed near the center of the
分配出力部材21は、ケース2に対して2つの出力支持軸受61、62を介して回転可能に支持されている。2つの出力支持軸受61、62は、リングギヤR及び動力分配装置PTに対して軸方向両側に分かれて配置されている。2つの出力支持軸受61、62のそれぞれは、分配出力部材21の内周面21bと出力突出部6、8の外周面6a、8aとの間に配置され、分配出力部材21を径方向内側から出力突出部6、8に対して回転可能に支持している。すなわち、第一出力支持軸受61は、動力分配装置PTに対して軸第一方向側の分配出力部材21の内周面21bと、その径方向内側に配置された第一出力突出部6との間に配置されている。第二出力支持軸受62は、動力分配装置PTに対して軸第二方向側の分配出力部材21の内周面21bと、その径方向内側に配置された第二出力突出部8との間に配置されている。本実施形態では、第一出力支持軸受61の軸第一方向側端面は、内周面21bの軸第一方向側の端面と同じ軸方向位置に配置され、第二出力支持軸受62の軸第二方向側端面は、内周面21bの軸第二方向側の端面と同じ軸方向位置に配置されている。このようにして、分配出力部材21は、収容空間SPにおいて互いに向かい合うように配置された第一径方向延在壁4の第一出力突出部6と第二径方向延在壁7の第二出力突出部8とに対して、2つの出力支持軸受61、62により径方向内側から回転可能に支持されている。このように、分配出力部材21を径方向内側から支持する構成を採用することで、分配出力部材21を径方向外側から支持する構成と比較して2つの出力支持軸受61、62を小径化することが可能となっている。
The
2つの出力支持軸受61、62には、ラジアル荷重及びスラスト荷重を受けることができる種類の軸受が用いられている。ここで、ラジアル荷重とは径方向の荷重であり、スラスト荷重は軸方向の荷重である。本実施形態では、2つの出力支持軸受61、62には、アンギュラ・コンタクト・ボールベアリングが用いられている。第一出力支持軸受61は、その軸第二方向側の端面の径方向外側部が、分配出力部材21の内周面21bの段差部23に軸第一方向側から当接するように配置され、その軸第一方向側の端面の径方向内側部が、第一径方向延在壁4に軸第二方向側から当接するように配置されている。このため、第一出力支持軸受61は、分配出力部材21から軸第一方向のスラスト荷重を受けることができるように配置されている。
As the two
一方、第二出力支持軸受62は、その軸第一方向側の端面の径方向外側部が、分配出力部材21の内周面21bの段差部24に軸第二方向側から当接するように配置され、その軸第二方向側の端面の径方向内側部が、第二径方向延在壁7に軸第一方向側から当接するように配置されている。このため、第二出力支持軸受62は、分配出力部材21から軸第二方向のスラスト荷重を受けることができるように配置されている。分配出力部材21に作用するスラスト荷重は、少なくとも一方がはすば歯車とされる出力ギヤ22及びリングギヤRに起因して生じる。分配出力部材21に全体として軸第一方向のスラスト荷重が作用する場合は、第一出力支持軸受61が当該スラスト荷重を受け、逆に軸第二方向のスラスト荷重が作用する場合は、第二出力支持軸受62が当該スラスト荷重を受ける。すなわち、スラスト荷重の軸方向の向きに応じて、スラスト荷重を受ける出力支持軸受が異なる。
On the other hand, the second output support bearing 62 is disposed so that the radially outer portion of the end surface on the first axial direction side thereof contacts the stepped
分配出力部材21の軸方向中央位置に対して出力ギヤ22が配置されている側とは反対側に向くスラスト荷重が分配出力部材21に全体として作用するように、出力ギヤ22及びリングギヤRの一方又は双方の歯の傾きが設定されている。本実施形態では、出力ギヤ22は、分配出力部材21の軸方向中央位置に対して軸第一方向側に配置されているので、分配出力部材21に全体として軸第二方向のスラスト荷重が作用するように、出力ギヤ22及びリングギヤRの歯の傾きが設定されている。
One of the
出力ギヤ22は、2つの出力支持軸受61、62及び動力分配装置PTの少なくとも一つと径方向視で重複するように配置される。本実施形態では、出力ギヤ22は、第一出力支持軸受61と径方向視で重複するように配置されている。また、出力ギヤ22は、軸方向における、第一出力支持軸受61の軸第一方向側の端面と、第二出力支持軸受62の軸第二方向側の端面と、の間に配置されている。本実施形態では、出力ギヤ22の軸第一方向側端面は、第一出力支持軸受61並びに分配出力部材21の軸第一方向側の端面に寄せて配置されている。
出力ギヤ22の歯底円径は、2つの出力支持軸受61、62の外径及び動力分配装置PTのリングギヤRの歯底円径の双方より大きい。すなわち、出力ギヤ22は、2つの出力支持軸受61、62及び動力分配装置PTに対して径方向外側に配置されている。
The
The root diameter of the
固定ギヤ82が、分配出力部材21の外周面21aにおける出力ギヤ22とは異なる軸方向位置に設けられている。固定ギヤ82は、分配出力部材21をケース2に固定するための固定部材83が係合されるギヤである。本実施形態では、固定ギヤ82及び固定部材83から構成される固定機構81は、車両のパーキングロック機構とされている。
本実施形態では、固定ギヤ82は、第二出力支持軸受62と径方向視で重複するように配置され、分配出力部材21並びに第二出力支持軸受62の軸第二方向側の端面に寄せて配置されている。
固定ギヤ82の歯底円径は、出力ギヤ22と同様に、2つの出力支持軸受61、62の外径及び動力分配装置PTのリングギヤRの歯底円径の双方より大きい。すなわち、固定ギヤ82は、2つの出力支持軸受61、62及び動力分配装置PTに対して径方向外側に配置されている。
The fixed
In the present embodiment, the fixed
As with the
本実施形態では、図2に示すように、固定機構81は所定の揺動支点84を中心に揺動可能に構成された固定部材83を有し、当該固定部材83には爪部85が一体的に形成されている。不図示のカム機構等により固定部材83及び爪部85は所定の可動範囲内で揺動し、固定ギヤ82に爪部85が噛み合ってこれらが係合した状態で、固定機構81は分配出力部材21の回転を強制停止させる。一方、固定ギヤ82に爪部85が噛み合わずにこれらが係合解除された状態で、固定機構81は分配出力部材21の回転を許容する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the fixing
第二ロータ軸36は、第二回転電機MG2の駆動力を軸部材38に一体的に形成された第二回転電機出力ギヤ37に入力するための軸であり、図3に示すように、軸第一方向側の端部においてその内周面が軸部材38の軸第二方向側の端部の外周面にスプライン連結されている。一体回転する第二ロータ軸36及び軸部材38は、軸方向の複数位置で複数の軸受を介して回転可能な状態で、ケース2に支持されている。また、図示はしていないが、第二ロータ軸36を取り囲むように、第二回転電機MG2の第二ロータRo2の回転位相を検出するためのレゾルバ等の回転センサが設けられている。
The
カウンタギヤ機構Cを構成する第一ギヤ42及び第二ギヤ43は、それぞれカウンタ軸41と一体的に形成されている。これにより、カウンタ軸41、第一ギヤ42、及び第二ギヤ43は一体回転する。本実施形態では、第二ギヤ43は第一ギヤ42に対して軸第二方向側に配置されている。また、カウンタ軸41は、軸方向の複数箇所(ここでは、2箇所)でケース2に対して回転可能な状態で支持されている。本例では、カウンタ軸41は、軸第一方向側の端部で第一カウンタ軸受65を介してケース2に対して回転可能な状態で支持され、軸第二方向側の端部で第二カウンタ軸受66を介してケース2に対して回転可能な状態で支持されている。第一ギヤ42を支持する第一ギヤ支持部材44は第一カウンタ軸受65に対して軸第二方向側に隣接して配置され、第二ギヤ43を支持する第二ギヤ支持部材45は第二カウンタ軸受66に対して軸第一方向側に隣接して配置されている。なお、第二ギヤ43の歯数は第一ギヤ42の歯数よりも少なく設定されている。これらのギヤ比(歯数比)に関しては、車両特性等に応じて適宜設定変更が可能である。
The
図2及び図3に示すように、第一ギヤ42は、出力ギヤ22及び第二回転電機出力ギヤ37の双方に噛み合っている。本実施形態では、第二回転電機MG2は基本的には車両を駆動させるための比較的大きなアシストトルクを出力するので、出力ギヤ22から第一ギヤ42に伝達され得るトルクの最大値と第二回転電機出力ギヤ37から第一ギヤ42に伝達され得るトルクの最大値とを比較すると、後者の方が大きくなる。そのため、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置1では、より大きなトルク伝達を可能とするべく、第二回転電機出力ギヤ37の軸方向長さは出力ギヤ22の軸方向長さよりも長く設定されている。そして、本実施形態では、ハイブリッド駆動装置1全体の軸方向寸法を抑えつつ第二回転電機MG2が出力するトルクを無駄なく有効に第一ギヤ42に伝達可能とするべく、第一ギヤ42の軸方向長さは第二回転電機出力ギヤ37の軸方向長さに等しく設定されている。これにより、第一ギヤ42の軸方向長さは出力ギヤ22の軸方向長さよりも長くなっている。そのため、第一ギヤ42は、出力ギヤ22に対して噛み合っていない部分(ここでは、「非噛合部N」とする(図4を参照)。)を有することになる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
第一ギヤ42と出力ギヤ22とは、軸第二方向側の端部を揃えた状態で噛み合うように、これらの噛み合い位置が設定されている。言い換えれば、第一ギヤ42と出力ギヤ22とは、第一ギヤ42における非噛合部Nの全てが出力ギヤ22に対して軸第一方向側(エンジン側)となるように、これらの噛み合い位置が設定されている。そして、本実施形態では、第一ギヤ42に対して軸第一方向側(エンジンE)に隣接して配置される第一カウンタ軸受65と軸方向に重複する位置に、非噛合部Nが配置されている。なお、出力ギヤ22と第一ギヤ42とが噛み合う部分(或いは、非噛合部N)に対応する径方向位置における第一径方向延在壁4は、図4に示すように、軸方向に肉薄に形成されている。そして、第一径方向延在壁4の第一出力突出部6のカウンタギヤ機構C側の径方向外側に形成される空いたスペースに、第一ギヤ42の非噛合部Nが配置されている。これにより、第一出力突出部6の径方向外側に形成される空いたスペースを有効に利用して、カウンタギヤ機構Cを極力軸第一方向側(エンジンE側)に寄せて配置することが可能となっている。また、それに伴い、カウンタギヤ機構Cに直接的に駆動連結される第二回転電機MG2及び出力用差動歯車装置DFをも、極力軸第一方向側(エンジンE側)に寄せて配置することが可能となっている。
The meshing positions of the
3.ハイブリッド駆動装置の各部の配置構成
次に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置1の各部の配置構成について説明する。ここでは、特に、動力伝達装置11の各構成部品を中心とした配置構成について説明する。
<分配出力部材21の軸方向長さの短縮>
上記のように、分配出力部材21の内周面21bに2つの出力支持軸受61、62及びリングギヤRが設けられている。このため、分配出力部材21の外周面21aに設けられる出力ギヤ22を、径方向視で2つの出力支持軸受61、62や動力分配装置PTと重複する位置に配置することが容易となっている。本実施形態では、出力ギヤ22は、第一出力支持軸受61と径方向視で重複する位置に配置されており、出力ギヤ22が2つの出力支持軸受61、62及び動力分配装置PTと径方向視で重複しない場合に比べて、これら4つの軸方向の配置スペースを小さくすることができている。
また、2つの出力支持軸受61、62は、リングギヤR及び動力分配装置PTの軸方向両側に分かれて配置されており、分配出力部材21の軸方向両側端面は、第一出力支持軸受61の軸第一方向側の端面と第二出力支持軸受62の軸第二方向側の端面と一致するように形成されている。また、出力ギヤ22は、軸方向における、第一出力支持軸受61の軸第一方向側の端面と第二出力支持軸受62の軸第二方向側の端面との間に配置されている。よって、分配出力部材21の軸方向長さを、内周面21bに配置される2つの出力支持軸受61、62及び動力分配装置PTの軸方向長さに合わせた最小限の長さにすることができている。
3. Arrangement Configuration of Each Part of Hybrid Drive Device Next, an arrangement configuration of each part of the hybrid drive device 1 according to this embodiment will be described. Here, in particular, an arrangement configuration centering on each component of the
<Reducing the axial length of the
As described above, the two
The two
2つの出力支持軸受61、62を、分配出力部材21の内周面21bの軸方向両側に配置するために、ケース2に2つの径方向延在壁4、7及び2つの出力突出部6、8が形成されている。すなわち、ケース2は、分配出力部材21に対して軸方向両側において径方向に延びると共に少なくとも径方向内側端部が分配出力部材21に対して径方向内側に位置するように形成された2つの径方向延在壁4、7と、分配出力部材21に対して径方向内側において2つの径方向延在壁4、7のそれぞれから分配出力部材21に向かって軸方向に突出する2つの出力突出部6、8と、を有している。
2つの出力支持軸受61、62のそれぞれは、分配出力部材21の内周面21bと出力突出部6、8の外周面6a、8aとの間に配置され、分配出力部材21を径方向内側から出力突出部6、8に対して回転可能に支持している。
In order to dispose the two
Each of the two
出力ギヤ22の歯底円径は、2つの出力支持軸受61、62の外径及び動力分配装置PTのリングギヤRの歯底円径の双方より大きく、出力ギヤ22は、2つの出力支持軸受61、62及び動力分配装置PTに対して径方向外側に配置されている。よって、出力ギヤ22の軸方向における配置自由度を高く確保することができている。また、分配出力部材21を、円筒状に形成することができ、その強度を向上させ易くなっている。
固定ギヤ82は、出力ギヤ22が設けられている軸第一方向側とは反対側の軸第二方向側の分配出力部材21の外周面21aに設けられている。よって、出力ギヤ22が配置されない軸第二方向側の外周面21aを有効利用して固定ギヤ82を設けることができている。よって、固定ギヤ82を備える構成においても、分配出力部材21の軸方向長さが長くなることを抑制することができている。
The root diameter of the
The fixed
<分配出力部材21の径方向内側の空間の有効利用>
分配出力部材21に対して径方向内側であって径方向視で重複する空間(以下、径方向内側空間と称す)における各部材の配置について説明する。
第一回転電機MG1の第一ロータ軸31及び入力軸Iが、径方向内側空間の径方向中心付近を占めている。動力分配装置PTは、分配出力部材21の内周面21bの軸方向中央付近に設けられたリングギヤRの径方向内側に配置されており、径方向内側空間の軸方向中央付近を占めている。2つの出力支持軸受61、62のそれぞれは、動力分配装置PTの軸方向両側に隣接して分配出力部材21の内周面21bに配置されており、動力分配装置PTの軸方向両側であって径方向外側寄りの径方向内側空間を占めている。第一出力突出部6、第一入力突出部5は、第一出力支持軸受61に対して径方向内側であって径方向視で重複する位置に配置されており、動力分配装置PTの軸第一方向側であって径方向内側寄りの径方向内側空間を占めている。第二出力突出部8は、第二出力支持軸受62に対して径方向内側であって径方向視で重複する位置に配置されており、動力分配装置PTの軸第二方向側であって径方向内側寄りの径方向内側空間を占めている。よって、径方向内側空間には、大きな空きスペースが生じておらず、有効利用されている。言い換えると、動力伝達装置11の各構成部品は、径方向内側空間に集められて配置されており、動力伝達装置11の軸方向長さを短縮できると共に、全体を小型化できている。
<Effective utilization of space inside radial direction of
The arrangement of each member in a space that is radially inward with respect to the
The
<エンジンE側の空間>
次に、動力分配装置PTに対してエンジンE側の空間における各部材の配置について説明する。
第一径方向延在壁4に支持された第一入力支持軸受69により入力軸Iを支持し、第一径方向延在壁4に支持された第一出力支持軸受61により分配出力部材21を支持しているので、共通の第一径方向延在壁4により、入力軸I及び分配出力部材21の双方を支持することができている。また、分配出力部材21は、第一出力支持軸受61により径方向内側から支持され、入力軸Iは、第一入力支持軸受69により径方向外側から支持されているので、第一出力支持軸受61及び第一入力支持軸受69を異なる径方向位置に配置して、径方向視で重複するように配置することができている。よって、第一出力支持軸受61と第一入力支持軸受69とを配置するための空間を軸方向に短縮することができている。また、第一出力支持軸受61と第一入力支持軸受69は、上記のように、分配出力部材21の径方向内側の空間を有効利用して配置されている。よって、動力分配装置PTとエンジンEとの軸方向の間隔を、1つの支持軸受の配置に必要な間隔に近づけることができている。これにより、エンジンEと動力分配装置PTとを駆動連結する入力軸Iの軸方向長さを短く抑えることができる。従って、必要な強度を確保しつつ入力軸Iを細くしたり、動力伝達装置11の軸方向長さを短く抑えることが容易となり、動力伝達装置11の小型化、軽量化を行うことが容易となる。
また、入力軸I及び分配出力部材21が、動力分配装置PTに対して第一回転電機MG1側でも支持されることにより、エンジンE側の入力軸Iの支持軸受及び分配出力部材21の支持軸受をそれぞれ1つにすることができ、動力分配装置PTとエンジンEとの軸方向の間隔を狭くすることができている。
<Space on Engine E>
Next, the arrangement of each member in the space on the engine E side with respect to the power distribution device PT will be described.
The input shaft I is supported by a first input support bearing 69 supported on the first radially extending
Further, the input shaft I and the
<第一回転電機MG1側の空間>
次に、動力分配装置PTに対して第一回転電機MG1側の空間における各部材の配置について説明する。
第二径方向延在壁7に支持された第一回転電機軸受63により第一回転電機MG1の第一ロータ軸31を支持し、第二径方向延在壁7に支持された第二出力支持軸受62により分配出力部材21を支持しているので、共通の第二径方向延在壁7により、第一ロータ軸31及び分配出力部材21の双方を支持することができている。また、分配出力部材21は、第二出力支持軸受62により径方向内側から支持され、第一ロータ軸31は、第一回転電機軸受63により径方向外側から支持されているので、第二出力支持軸受62及び第一回転電機軸受63を異なる径方向位置に配置することができている。また、第二出力支持軸受62は、上記のように、分配出力部材21の径方向内側の空間を有効利用して配置されている。よって、動力分配装置PTと第一回転電機MG1との軸方向の間隔に、支持軸受を効率的に配置しつつ、当該軸方向の間隔を短く抑えることができている。
また、第二出力支持軸受62は、第二径方向延在壁7に対して軸第一方向側に配置され、第一回転電機軸受63は、第二径方向延在壁7に対して軸第二方向側に配置されている。すなわち、第二出力支持軸受62及び第一回転電機軸受63は、第二径方向延在壁7に対して軸方向両側に分かれて配置されている。これにより、第二径方向延在壁7の軸方向両側にバランスよく支持のための荷重をかけることができ、第二径方向延在壁7が軸方向片側にたわむことを抑制できている。また、第一回転電機MG1の軸第一方向側に突出するコイルエンドに対して径方向内側の空間を有効利用して、第一回転電機軸受63及び第二入力突出部12を配置することができている。
また、第一回転電機MG1側の入力軸Iの支持は、第一回転電機MG1の第一ロータ軸31の内周面を利用して行われるので、入力軸Iの支持のためだけに、支持壁等の支持構造を設ける必要がない。よって、動力伝達装置11の軸方向長さを短く抑えつつ、入力軸Iを支持することができる。
<Space on the first rotating electrical machine MG1 side>
Next, the arrangement of each member in the space on the first rotating electrical machine MG1 side with respect to the power distribution device PT will be described.
The
The second output support bearing 62 is disposed on the first axial direction side with respect to the second
Further, since the support of the input shaft I on the first rotating electrical machine MG1 side is performed using the inner peripheral surface of the
<支持の安定化>
2つの出力支持軸受61、62は、リングギヤR及び動力分配装置PTに対して軸方向両側に分かれて配置されているので、2つの出力支持軸受61、62間の軸方向の距離を確保することができている。よって、分配出力部材21の回転軸心のブレを抑制できるなど、分配出力部材21を安定的に支持することが容易となっている。
入力軸Iも、リングギヤR及び動力分配装置PTに対して軸方向両側に分かれて配置された2つの入力支持軸受69、70により支持されているので、2つの入力支持軸受69、70間の軸方向の距離を確保することができている。よって、入力軸Iを安定的に支持することが容易となっている。
入力軸Iにおいて分配連結部51から軸第二方向へ延在する延在部15は、エンジンEと動力分配装置PTとの間のトルク伝達が必要なく、強度を低く設定できるため、分配連結部51とエンジン連結部13との間の領域に比べて小径とされている。よって、入力軸Iの軽量化が容易であると共に、第一回転電機MG1の第一ロータ軸31の内部への挿入も容易となっている。
<Stabilization of support>
Since the two
Since the input shaft I is also supported by two
In the input shaft I, the extending
<荷重の分配>
出力ギヤ22は、軸方向における、第一出力支持軸受61の軸第一方向側の端面と、第二出力支持軸受62の軸第二方向側の端面と、の間に配置されている。よって、出力ギヤ22に作用する荷重を、第一出力支持軸受61と第二出力支持軸受62とに適切に分散させて支持させることができる。
本実施形態では、出力ギヤ22及びリングギヤRの双方がはすば歯車である。図5に示すように、出力ギヤ22には、当該出力ギヤ22とカウンタギヤ機構Cの第一ギヤ42との間のトルク伝達により、出力ギヤ22には軸第二方向のスラスト荷重F2が作用し、径方向内側に向かうラジアル荷重F1が作用する。また、リングギヤRには、当該リングギヤRと複数のピニオンギヤP(本実施形態では4つ)との間のトルク伝達により、リングギヤRには軸第一方向のスラスト荷重F5が作用し、径方向外側に向かうラジアル荷重F3が作用する。ここで、ラジアル荷重F3は、周方向に沿って均等に配置された複数のピニオンギヤPのそれぞれにおいて径方向外側に向うため、互いに打ち消し合って、2つの出力支持軸受61、62には大きく作用しない。図5には、このようにラジアル荷重F3と打ち消されるラジアル荷重F4を破線の矢印で示している。スラスト荷重F5は、複数のピニオンギヤPのそれぞれにおいて作用する軸第一方向のスラスト荷重の合計となる。
図5には、このようなスラスト荷重の合計を、スラスト荷重F5として示している。
<Distribution of load>
The
In the present embodiment, both the
In FIG. 5, the total of such thrust loads is shown as a thrust load F5.
軸第二方向に向くスラスト荷重F2及び軸第一方向に向くスラスト荷重F5の合計のスラスト荷重が、はすば歯車に起因して分配出力部材21に作用するスラスト荷重F6となる。なお、出力ギヤ22によるスラスト荷重F2の向きと、リングギヤRによるスラスト荷重F5の向きとが互いに反対方向になるように、各はすば歯車の傾きが設定されている。このため、分配出力部材21に作用するスラスト荷重の大きさが小さくなる。
本実施形態では、出力ギヤ22は、分配出力部材21の軸方向中央位置に対して軸第一方向に配置されているので、分配出力部材21に作用するスラスト荷重が、その反対方向である軸第二方向に向くように、出力ギヤ22及びリングギヤRの歯の傾きが設定されている。言い換えると、出力ギヤ22は、分配出力部材21の軸方向中央位置に対して、はすば歯車に起因して分配出力部材21に作用するスラスト荷重の向きとは反対側に配置されている。本実施形態では、リングギヤRによるスラスト荷重F5の大きさが、出力ギヤ22によるスラスト荷重F2の大きさより小さくされており、分配出力部材21に作用するスラスト荷重の方向が、軸第二方向となるようにされている。そして、分配出力部材21に作用するスラスト荷重F6が向く軸第二方向側にある第二出力支持軸受62に当該スラスト荷重F6が作用する。
The total thrust load of the thrust load F2 directed in the second axial direction and the thrust load F5 directed in the first axial direction becomes the thrust load F6 acting on the
In the present embodiment, the
一方、出力ギヤ22によるラジアル荷重F1は、出力ギヤ22と各出力支持軸受61、62との間の距離に応じて分配されて、各出力支持軸受61、62に作用する。本実施形態では、出力ギヤ22は、軸第一方向側に寄って配置されているため、第一出力支持軸受61に分配されるラジアル荷重F8が、第二出力支持軸受62に分配されるラジアル荷重F7より大きくなっている。
On the other hand, the radial load F1 due to the
第一出力支持軸受61には、第二出力支持軸受62より大きいラジアル荷重F8が作用し、第二出力支持軸受62には、第一出力支持軸受61より大きいスラスト荷重F6が作用する。よって、2つの出力支持軸受61、62の間で、スラスト荷重とラジアル荷重との双方の支持を適切に分担させることができる。従って、各出力支持軸受61、62を、支持する荷重種類及びその大きさに応じて適切なものとすることができ、強度を向上させたり、小型化させたりすることが可能になる。また、2つの出力支持軸受61、62の間で、作用する荷重の大きさを均等化させることができ、2つ出力支持軸受61、62をバランスよく小型化できている。
A radial load F8 larger than the second output support bearing 62 acts on the first output support bearing 61, and a thrust load F6 larger than the first output support bearing 61 acts on the second
〔その他の実施形態〕
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。なお、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
[Other Embodiments]
Finally, other embodiments of the present invention will be described. Note that the configuration of each embodiment described below is not limited to being applied independently, and can be applied in combination with the configuration of other embodiments as long as no contradiction arises.
(1)上記の実施形態において、動力分配装置PTが、シングルピニオン式の遊星歯車装置により構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、動力分配装置PTは、ダブルピニオン式、ラビニヨ式などの各種の遊星歯車装置により構成されてもよい。 (1) In the above embodiment, the case where the power distribution device PT is configured by a single pinion planetary gear device has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, the power distribution device PT may be configured by various planetary gear devices such as a double pinion type and a Ravigneaux type.
(2)上記の実施形態において、分配出力部材21が、カウンタギヤ機構C及び出力用差動歯車装置DFを介して、車輪Wに駆動連結されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、分配出力部材21は、カウンタギヤ機構C及び出力用差動歯車装置DFの一方又は双方を介さずに、或いは変速機構など他の装置を介して、車輪Wに駆動連結されるように構成されてもよい。
(2) In the above embodiment, the case where the
(3)上記の実施形態において、出力ギヤ22、リングギヤR、及び固定ギヤ82が、分配出力部材21と一体的に形成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、出力ギヤ22、リングギヤR、及び固定ギヤ82のいずれか1つ以上が、それぞれ分配出力部材21と別体で形成され、分配出力部材21に連結されるように構成されてもよい。或いは、分配出力部材21が複数の部材から構成されていてもよい。
(3) In the above embodiment, the case where the
(4)上記の実施形態において、出力ギヤ22が、第一出力支持軸受61と径方向視で重複するように配置されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、出力ギヤ22は、2つの出力支持軸受61、62及び動力分配装置PTの少なくとも一つと径方向視で重複するように配置されればよく、例えば、軸第二方向側に寄って配置され、第二出力支持軸受62と径方向視で重複されるように配置されてもよい。この場合は、固定ギヤ82は、出力ギヤ22とは反対側の軸第一方向側に寄って配置されてもよい。
(4) In the above embodiment, the case where the
(5)上記の実施形態において、出力ギヤ22の歯底円径が、2つの出力支持軸受61、62の外径及び動力分配装置PTのリングギヤRの歯底円径の双方より大きい場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、出力ギヤ22の歯底円径は、出力ギヤ2が径方向視で重複していない、2つの出力支持軸受61、62及び動力分配装置PTのいずれかの外径又は歯底円径より小さくなっていてもよい。
(5) In the above embodiment, the case where the root diameter of the
(6)上記の実施形態において、出力ギヤ22が、軸方向における、第一出力支持軸受61の軸第一方向側の端面と、第二出力支持軸受62の軸第二方向側の端面と、の間に配置されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、出力ギヤ22の一部が、第一出力支持軸受61の軸第一方向側の端面より軸第一方向側に配置されてもよく、又は第二出力支持軸受62の軸第二方向側の端面より軸第二方向側に配置されていてもよい。
(6) In the above embodiment, the
(7)上記の実施形態において、出力ギヤ22が、分配出力部材21の軸方向中央位置に対して、はすば歯車に起因して分配出力部材21に作用するスラスト荷重の向きとは反対側に配置されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、出力ギヤ22は、分配出力部材21の軸方向中央位置に対して、はすば歯車に起因して分配出力部材21に作用するスラスト荷重の向きと同じ側に配置されていてもよく、或いは、分配出力部材21の軸方向中央位置に配置されていてもよい。
また、出力ギヤ22及びリングギヤRの一方又は双方が、平歯車、やまば歯車などのはすば歯車以外の歯車とされていてもよい。また、出力ギヤ22に作用するスラスト荷重の方向と、リングギヤRに作用するスラスト荷重の方向とが同じでもよい。
(7) In the above embodiment, the
In addition, one or both of the
(8)上記の実施形態において、入力軸Iが、分配連結部51から軸第二方向へ延在する延在部15を備えており、延在部15が、第一回転電機MG1の第一ロータ軸31の内周面で支持されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、入力軸Iが、延在部15を備えておらず、或いは、延在部15を備えているが、第一回転電機MG1の第一ロータ軸31の内周面に挿入されず、又は挿入されているが支持されないように構成されてもよい。
(8) In the above embodiment, the input shaft I includes the extending
(9)上記の実施形態において、第一回転電機MG1の第一ロータ軸31が、回転要素としてのサンギヤSに連結され、入力軸Iが、回転要素としてのキャリヤCAに連結されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、第一回転電機MG1の第一ロータ軸31及び入力軸Iは、遊星歯車装置のいずれかの回転要素に連結されればよく、例えば、第一回転電機MG1の第一ロータ軸31は、回転要素としてのキャリヤCAに連結され、入力軸Iが、回転要素としてのサンギヤSに連結
されていてもよい。
(9) In the above embodiment, the case where the
(10)上記の実施形態において、第一回転電機軸受63が、第二出力支持軸受62に対して軸第二方向側に配置されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、第一回転電機軸受63が、第二出力支持軸受62と径方向視で重複するように、動力分配装置PTの軸第二方向側に隣接して配置されてもよい。
(10) In the above embodiment, the case where the first rotating
(11)上記の実施形態において、第一出力突出部6と第一入力突出部5とが、径方向に離間した別の突出部として形成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、第一出力突出部6と第一入力突出部5とが1つの突出部として一体的に形成されていてよい。
(11) In the above-described embodiment, the case where the
(12)上記の実施形態において、動力伝達装置11が、ハイブリッド駆動装置1の一部を構成している場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、動力伝達装置11は、第一回転電機MG1及び第二回転電機MG2の一方又は双方を備えていない駆動装置の一部を構成するようにされてもよい。第一回転電機MG1を備えない場合は、動力分配装置PTは、第一回転電機MG1の代わりに、発電機、エアコンディショナのコンプレッサなどの動力装置、或いはケース2に駆動連結されるように構成されてもよい。
(12) In the above embodiment, the case where the
本発明は、入力部材と、出力部材と、前記入力部材と前記出力部材とを結ぶ動力伝達系路に設けられた遊星歯車装置と、前記出力部材及び前記遊星歯車装置を収容するケースと、前記出力部材を前記ケースに対して回転可能に支持する2つの出力支持軸受と、を備えた動力伝達装置に好適に利用することができる。 The present invention includes an input member, an output member, a planetary gear device provided in a power transmission system path connecting the input member and the output member, a case housing the output member and the planetary gear device, It can be suitably used for a power transmission device including two output support bearings that rotatably support the output member with respect to the case.
1 :ハイブリッド駆動装置
2 :ケース
4 :第一径方向延在壁(径方向延在部)
5 :第一入力突出部
6 :第一出力突出部(出力突出部)
6a :第一出力突出部の外周面
7 :第二径方向延在壁(径方向延在部)
8 :第二出力突出部(出力突出部)
8a :第二出力突出部の外周面
11 :動力伝達装置
12 :第二入力突出部
13 :エンジン連結部(内燃機関連結部)
14 :軸円筒状部
15 :延在部
21 :分配出力部材(出力部材)
21a :分配出力部材の外周面
21b :分配出力部材の内周面
22 :出力ギヤ
31 :第一ロータ軸(回転軸)
51 :分配連結部
61 :第一出力支持軸受
62 :第二出力支持軸受
63 :第一回転電機軸受
64 :第二回転電機軸受
69 :第一入力支持軸受
70 :第二入力支持軸受
82 :固定ギヤ
A1 :第一軸
CA :キャリヤ
D :ダンパ
DF :出力用差動歯車装置
E :エンジン(内燃機関)
I :入力軸(入力部材)
MG1 :第一回転電機
MG2 :第二回転電機
PT :動力分配装置(遊星歯車装置)
R :リングギヤ(回転要素)
S :サンギヤ(回転要素)
W :車輪
1: Hybrid drive device 2: Case 4: First radially extending wall (radially extending portion)
5: First input protrusion 6: First output protrusion (output protrusion)
6a: outer
8: Second output protrusion (output protrusion)
8a: outer
14: Shaft cylindrical portion 15: Extension portion 21: Distribution output member (output member)
21a: outer
51: Distribution connecting portion 61: First output support bearing 62: Second output support bearing 63: First rotating electrical machine bearing 64: Second rotating electrical machine bearing 69: First input support bearing 70: Second input support bearing 82: Fixed Gear A1: First shaft CA: Carrier D: Damper DF: Differential gear device for output E: Engine (internal combustion engine)
I: Input shaft (input member)
MG1: First rotating electrical machine MG2: Second rotating electrical machine PT: Power distribution device (planetary gear device)
R: Ring gear (rotating element)
S: Sun gear (rotating element)
W: Wheel
Claims (10)
前記出力部材の外周面に出力ギヤが設けられ、前記出力部材の内周面に前記遊星歯車装置のリングギヤが設けられ、
前記エンジンのトルクは、前記リングギヤを介して前記出力ギヤに伝達され、
前記2つの出力支持軸受は、前記リングギヤに対して軸方向両側に分かれて配置されると共に、前記出力部材の内周面と前記ケースとの間に配置され、前記出力部材を径方向内側から前記ケースに対して回転可能に支持し、
前記出力ギヤ及び前記リングギヤの少なくとも一方がはすば歯車であり、
前記出力ギヤは、前記出力部材の軸方向中央位置に対して、前記はすば歯車に起因し、前記エンジンのトルクの伝達により前記出力部材に作用する軸方向荷重の向きとは反対側に配置されている車両用の動力伝達装置。 An input member drivingly connected to the engine, an output member drivingly connected to the wheel, a planetary gear device provided in a power transmission path connecting the input member and the output member, the output member and the planetary gear A power transmission device for a vehicle , comprising: a case that houses the device; and two output support bearings that rotatably support the output member with respect to the case,
An output gear is provided on the outer peripheral surface of the output member, and a ring gear of the planetary gear device is provided on the inner peripheral surface of the output member,
The torque of the engine is transmitted to the output gear through the ring gear,
The two output support bearings are arranged separately on both sides in the axial direction with respect to the ring gear, and are arranged between the inner peripheral surface of the output member and the case, and the output member is arranged from the radially inner side to the Supports the case for rotation ,
At least one of the output gear and the ring gear is a helical gear,
The output gear is disposed on the side opposite to the direction of the axial load acting on the output member due to the transmission of the engine torque with respect to the axial center position of the output member. Power transmission device for vehicles .
前記出力部材の外周面に出力ギヤが設けられ、前記出力部材の内周面に前記遊星歯車装置のリングギヤが設けられ、 An output gear is provided on the outer peripheral surface of the output member, and a ring gear of the planetary gear device is provided on the inner peripheral surface of the output member,
前記2つの出力支持軸受は、前記リングギヤに対して軸方向両側に分かれて配置されると共に、前記出力部材の内周面と前記ケースとの間に配置され、前記出力部材を径方向内側から前記ケースに対して回転可能に支持し、 The two output support bearings are arranged separately on both sides in the axial direction with respect to the ring gear, and are arranged between the inner peripheral surface of the output member and the case, and the output member is arranged from the radially inner side to the Supports the case for rotation,
前記遊星歯車装置と同軸上に配置された回転電機と、当該回転電機の回転軸を前記ケースに対して回転可能に支持する回転電機軸受と、を更に備え、 A rotating electrical machine disposed coaxially with the planetary gear device, and a rotating electrical machine bearing that rotatably supports a rotating shaft of the rotating electrical machine with respect to the case;
前記ケースは、軸方向における、前記リングギヤに対して前記回転電機側に配置された前記出力支持軸受を支持する径方向延在部を有し、 The case has a radially extending portion that supports the output support bearing disposed on the rotating electrical machine side with respect to the ring gear in the axial direction,
前記遊星歯車装置は、前記リングギヤの他に、当該遊星歯車装置の他の回転要素を介することなく前記入力部材に駆動連結される回転要素と、当該遊星歯車装置の他の回転要素を介することなく前記回転電機に駆動連結される回転要素と、を備え、 In addition to the ring gear, the planetary gear device includes a rotating element that is drivingly connected to the input member without passing through other rotating elements of the planetary gear device, and without passing through other rotating elements of the planetary gear device. A rotating element that is drivingly connected to the rotating electrical machine,
前記回転電機軸受は、前記回転電機側に配置された前記径方向延在部の径方向内側端部に支持され、前記回転電機の回転軸を径方向外側から当該径方向延在部に対して回転可能に支持する動力伝達装置。 The rotating electrical machine bearing is supported by a radially inner end portion of the radially extending portion disposed on the rotating electrical machine side, and the rotating shaft of the rotating electrical machine is directed from the radially outer side to the radially extending portion. A power transmission device that is rotatably supported.
前記出力ギヤは、前記出力部材の軸方向中央位置に対して、前記はすば歯車に起因して前記出力部材に作用する軸方向荷重の向きとは反対側に配置されている請求項2に記載の動力伝達装置。 At least one of the output gear and the ring gear is a helical gear,
Said output gear, relative to the axial center position of the output member, said in claim 2, which is disposed opposite to the direction of the axial load acting on the output member due to the helical gear The power transmission device described.
前記出力ギヤは、軸方向における、前記第一出力支持軸受の前記軸第一方向側の端面と、前記第二出力支持軸受の前記軸第二方向側の端面と、の間に配置されている請求項1から7のいずれか一項に記載の動力伝達装置。 The two output support bearings are a first output support bearing disposed on an axial first direction side that is one axial side with respect to the planetary gear device, and an axially other side with respect to the planetary gear device. A second output support bearing disposed on the shaft second direction side;
The output gear is disposed between an end surface on the first shaft direction side of the first output support bearing and an end surface on the second shaft direction side of the second output support bearing in the axial direction. The power transmission device according to any one of claims 1 to 7 .
当該固定ギヤが、前記出力ギヤの前記出力部材の外周面の軸方向位置とは異なる位置に設けられている請求項1から9のいずれか一項に記載の動力伝達装置。 A fixing gear engaged with a fixing member for fixing the output member to the case;
The power transmission device according to any one of claims 1 to 9 , wherein the fixed gear is provided at a position different from an axial position of an outer peripheral surface of the output member of the output gear.
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