JP6716174B2 - Power transmission unit - Google Patents

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Description

本発明は、車両に搭載される動力伝達ユニットに関する。 The present invention relates to a power transmission unit mounted on a vehicle.

従来、エンジンおよびモータを走行用の駆動源として搭載したハイブリッド車（ＨＶ：Hybrid Vehicle）が知られている。ハイブリッド車では、たとえば、エンジンの駆動力およびモータの駆動力が変速機に入力されて変速され、変速後の駆動力がディファレンシャルギヤに伝達されて、デファレンシャルギヤから左右のドライブシャフトを介してそれぞれ左右の駆動輪に伝達される。 Conventionally, a hybrid vehicle (HV: Hybrid Vehicle) equipped with an engine and a motor as a driving source for traveling is known. In a hybrid vehicle, for example, the driving force of the engine and the driving force of the motor are input to the transmission to change gears, the changed driving force is transmitted to the differential gears, and the differential gears transmit the left and right drive shafts via the left and right drive shafts. Is transmitted to the drive wheels.

ハイブリッド車を構成するトランスアクスルとして、２個のモータを遊星歯車機構およびデファレンシャルギヤとともにケース内に収容したユニットがある。このユニットでは、コントロールシャフトが車両の前後方向に延びて設けられ、コントロールシャフトの一端部がケースから車両の前側に引き出されている。ケースの外部に配置されたコントロールシャフトの一端部には、コントロールシャフトを回動させる操作力が入力される。コントロールシャフトの回動により、パーキングギヤの固定／解除が切り替わる。 As a transaxle that constitutes a hybrid vehicle, there is a unit in which two motors are housed in a case together with a planetary gear mechanism and a differential gear. In this unit, a control shaft is provided so as to extend in the front-rear direction of the vehicle, and one end of the control shaft is pulled out from the case to the front side of the vehicle. An operation force for rotating the control shaft is input to one end of the control shaft arranged outside the case. Rotation of the control shaft switches between fixing and releasing the parking gear.

特開２００７−３１３９７２号公報JP, 2007-313972, A

しかしながら、かかる構成のトランスアクスルは、ケースの前側にコントロールシャフトに操作力を入力する部材を配置しなければならないため、軽自動車や小型車など、エンジンコンパートメントの前後長に制約がある車両には不向きである。そのため、軽自動車や小型車などにモータを内蔵したトランスアクスルを搭載するには、トランスアクスルを設計し直さなければならず、ケースを内外に貫通して設けられるコントロールシャフトの配置には相当な工夫が必要である。 However, the transaxle with such a configuration requires a member for inputting the operating force to the control shaft on the front side of the case, and is not suitable for vehicles such as light vehicles and small vehicles that have a restriction on the front and rear length of the engine compartment. is there. Therefore, in order to mount a transaxle with a built-in motor in a light vehicle or a small car, the transaxle must be redesigned, and considerable arrangement is required for the control shaft layout that penetrates the case inside and outside. is necessary.

本発明の目的は、前後長を短縮できる、動力伝達ユニットを提供することである。 An object of the present invention is to provide a power transmission unit that can shorten the front-rear length.

前記の目的を達成するため、本発明に係る動力伝達ユニットは、ユニットケースと、ユニットケース内に収容されたモータと、ユニットケース内に収容され、エンジンからの動力とモータからの動力とを伝達する伝達機構と、伝達機構による動力の伝達を許可および禁止するコントロール機構とを備え、ユニットケースは、モータを収容するモータ収容部およびエンジンからの振動を減衰するダンパが収容されるダンパ収容部を有し、コントロール機構は、モータ収容部とダンパ収容部との間において、モータの回転軸線方向と直交する上下方向に延び、上端部がユニットケースから上側に突出したコントロールシャフトとを含む。 In order to achieve the above-mentioned object, a power transmission unit according to the present invention includes a unit case, a motor housed in the unit case, a unit case, and power from the engine and power from the motor. And a control mechanism that permits and prohibits the transmission of power by the transmission mechanism.The unit case includes a motor housing portion that houses a motor and a damper housing portion that houses a damper that damps vibrations from the engine. The control mechanism includes a control shaft that extends vertically between the motor accommodating portion and the damper accommodating portion and that is orthogonal to the rotation axis direction of the motor, and has an upper end portion protruding upward from the unit case.

この構成によれば、コントロールシャフトは、モータ収容部とダンパ収容部との間において、モータの回転軸線方向と直交する上下方向に延び、上端部がユニットケースから上側に突出している。これにより、ユニットケースの上側に、アウタレバーやニュートラルスタートスイッチ、シフト・バイ・ワイヤ用のアクチュエータなどを配置することができる。そのため、それらの部材を動力伝達ユニットの前後に配置しなくてすむ。その結果、動力伝達ユニットの前後長を短縮することができる。 According to this structure, the control shaft extends between the motor housing portion and the damper housing portion in the vertical direction orthogonal to the rotation axis direction of the motor, and the upper end portion projects upward from the unit case. As a result, the outer lever, the neutral start switch, the actuator for shift-by-wire, and the like can be arranged on the upper side of the unit case. Therefore, it is not necessary to arrange those members before and after the power transmission unit. As a result, the front-rear length of the power transmission unit can be shortened.

また、動力伝達ユニットの通常の設計では、モータ収容部とダンパ収容部との間に段差が生じることが多い。たとえば、モータ収容部に２個のモータが収容される場合、モータ収容部のサイズがダンパ収容部のサイズより大きくなり、モータ収容部とダンパ収容部との間に段差が生じる。コントロールシャフトが段差部分で上下方向に延び、コントロールシャフトの上端部がユニットケースから上側に突出していることにより、段差部分に生じる空間を有効に利用して、その空間にアウタレバーやニュートラルスタートスイッチ、シフト・バイ・ワイヤ用のアクチュエータなどを配置することができる。 Moreover, in the usual design of the power transmission unit, a step is often formed between the motor housing portion and the damper housing portion. For example, when two motors are housed in the motor housing, the size of the motor housing is larger than the size of the damper housing, and a step is created between the motor housing and the damper housing. The control shaft extends in the vertical direction at the step, and the upper end of the control shaft projects upward from the unit case, so that the space created at the step is effectively used, and the outer lever, neutral start switch, and shift -By-wire actuators can be placed.

本発明によれば、動力伝達ユニットの前後長を短縮することができる。その結果、エンジンコンパートメントの前後長の短縮を図ることができ、車室内の空間を広く確保することができる。 According to the present invention, the front-rear length of the power transmission unit can be shortened. As a result, the front-rear length of the engine compartment can be shortened, and a wide space in the vehicle compartment can be secured.

本発明の一実施形態に係る動力伝達ユニットの斜視図である。It is a perspective view of the power transmission unit concerning one embodiment of the present invention. 図１に示される切断面線Ａ−Ａにおける動力伝達ユニットの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the power transmission unit taken along the section line AA shown in FIG. 1.

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

＜動力伝達ユニットの構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る動力伝達ユニット１の斜視図である。図２は、図１に示される切断面線Ａ−Ａにおける動力伝達ユニット１の断面図である。図２では、一部の構成が図解的に示されている。 <Structure of power transmission unit>
FIG. 1 is a perspective view of a power transmission unit 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the power transmission unit 1 taken along the section line AA shown in FIG. In FIG. 2, a part of the configuration is schematically shown.

動力伝達ユニット１は、エンジンとともに車両に搭載されて、いわゆるハイブリッドシステムを構成する。動力伝達ユニット１は、その外殻をなすユニットケース１１内に、図２に示されるように、２個のモータ１２，１３、デファレンシャルギヤ１４およびギヤ機構１５を備えている。 The power transmission unit 1 is mounted on a vehicle together with an engine to form a so-called hybrid system. The power transmission unit 1 includes two motors 12 and 13, a differential gear 14 and a gear mechanism 15 in a unit case 11 that forms an outer shell thereof, as shown in FIG.

ユニットケース１１は、図１に示されるように、エンジンからの振動を減衰するダンパが収容されるダンパ収容部２１と、２個のモータ１２，１３が収容されるモータ収容部２２とを有している。ダンパ収容部２１は、ユニットケース１１のエンジン側の端部に形成され、モータ収容部２２は、ユニットケース１１のエンジン側と反対側の端部に形成されている。モータ収容部２２は、ダンパ収容部２１よりも上下方向の寸法が大きく、その上端部がダンパ収容部２１の上端よりも上側に膨出している。そのため、ダンパ収容部２１の上端とモータ収容部２２の上端との間に段差が生じており、ギヤ機構１５は、その段差部分２３の内側に配置されている。 As shown in FIG. 1, the unit case 11 has a damper accommodating portion 21 that accommodates a damper that damps vibrations from the engine, and a motor accommodating portion 22 that accommodates the two motors 12 and 13. ing. The damper housing portion 21 is formed at the engine-side end portion of the unit case 11, and the motor housing portion 22 is formed at the engine-side end portion of the unit case 11. The motor accommodating portion 22 has a larger vertical dimension than the damper accommodating portion 21, and its upper end portion bulges above the upper end of the damper accommodating portion 21. Therefore, a step is formed between the upper end of the damper housing portion 21 and the upper end of the motor housing portion 22, and the gear mechanism 15 is arranged inside the step portion 23.

ギヤ機構１５は、モータ１２の駆動力が入力されるサンギヤおよびエンジンの駆動力が入力されるキャリアを含む遊星歯車機構を含み、この遊星歯車機構のリングギヤ２４には、図１に示されるように、パーキングギヤ２５が一体に形成されている。また、ギヤ機構１５には、リングギヤ２４およびモータ１３の回転軸に相対回転不能に取り付けられたモータギヤが噛合する大径ギヤ２６とデファレンシャルギヤ１４が噛合する小径ギヤ２７とを一体に有する二段ギヤ２８が含まれる。 The gear mechanism 15 includes a planetary gear mechanism including a sun gear to which the driving force of the motor 12 is input and a carrier to which the driving force of the engine is input. The ring gear 24 of the planetary gear mechanism has a ring gear 24 as shown in FIG. The parking gear 25 is integrally formed. Further, the gear mechanism 15 has a two-stage gear integrally including a large-diameter gear 26 in which a ring gear 24 and a motor gear fixedly attached to the rotation shaft of the motor 13 mesh with each other, and a small-diameter gear 27 in which the differential gear 14 meshes. 28 are included.

また、ユニットケース１１には、段差部分２３において、コントロールシャフト３１が上下方向に挿入されている。コントロールシャフト３１の上端部は、ユニットケース１１の上側に突出しており、その上端部には、コントロールシャフト３１を回動させる操作力が入力されるアウタレバー３２が取り付けられている。アウタレバー３２には、コントロールケーブルから操作力が入力されてもよいし、シフト・バイ・ワイヤ用のアクチュエータから操作力が入力されてもよい。 A control shaft 31 is vertically inserted in the step portion 23 of the unit case 11. An upper end portion of the control shaft 31 projects above the unit case 11, and an outer lever 32 to which an operation force for rotating the control shaft 31 is input is attached to the upper end portion. An operation force may be input to the outer lever 32 from a control cable, or an operation force may be input from a shift-by-wire actuator.

コントロールシャフト３１の下端部は、ユニットケース１１に固定的に設けられた支持部３３に回転可能に支持されている。コントロールシャフト３１には、支持部３３よりも上側の位置において、インナレバー３４（ディテントプレート）の基端部が相対回転不能に取り付けられている。 A lower end portion of the control shaft 31 is rotatably supported by a support portion 33 fixedly provided on the unit case 11. At the position above the support portion 33, the base end portion of the inner lever 34 (detent plate) is attached to the control shaft 31 so as not to rotate relative to it.

インナレバー３４は、コントロールシャフト３１から回転径方向に延びている。インナレバー３４の先端部には、パーキングロッド３５の一端部が回転可能に挿通されている。パーキングロッド３５は、インナレバー３４から下側に延び、コントロールシャフト３１の下側の位置に向けて屈曲して延びている。 The inner lever 34 extends from the control shaft 31 in the radial direction of rotation. One end of a parking rod 35 is rotatably inserted through the tip of the inner lever 34. The parking rod 35 extends downward from the inner lever 34 and is bent and extends toward the lower position of the control shaft 31.

また、パーキングギヤ２５の下側には、パーキングポール３６が設けられている。パーキングポール３６は、パーキングギヤ２５の回転軸線と平行に延びる揺動軸３７に揺動可能に支持されて、先端部に形成された係合爪３８がパーキングギヤ２５の歯３９と係合するロック位置と、その係合が解除されるアンロック位置とに変位可能に構成されている。パーキングポール３６は、ねじりコイルばね４１の弾性力により、アンロック位置に向けて付勢されている。 A parking pole 36 is provided below the parking gear 25. The parking pole 36 is swingably supported by a swing shaft 37 extending parallel to the rotation axis of the parking gear 25, and an engaging claw 38 formed at a tip end thereof engages with a tooth 39 of the parking gear 25. It is configured to be displaceable between a position and an unlock position where the engagement is released. The parking pole 36 is biased toward the unlock position by the elastic force of the torsion coil spring 41.

パーキングポール３６には、コントロールシャフト３１の下側に向けて延びるアーム４２が形成されている。アーム４２の先端部は、コントロールシャフト３１の下側の位置において、パーキングロッド３５に上側から当接している。 An arm 42 extending toward the lower side of the control shaft 31 is formed on the parking pole 36. The tip of the arm 42 is in contact with the parking rod 35 from above at a position below the control shaft 31.

コントロールシャフト３１の回動により、インナレバー３４が回動すると、パーキングロッド３５が変位する。パーキングロッド３５には、コントロールシャフト３１の下側を延びる部分にカム部４３が形成されている。パーキングロッド３５の変位により、カム部４３がパーキングポール３６のアーム４２に当接した後、パーキングロッド３５がさらに変位すると、カム部４３によりアーム４２が持ち上げられる。これにより、パーキングポール３６がアンロック位置からロック位置に変位し、パーキングポール３６の係合爪３８がパーキングギヤ２５の歯３９と係合することにより、パーキングギヤ２５の回転が規制（パーキングロック）される。コントロールシャフト３１が逆方向に回動すると、係合時と逆の動きにより、パーキングポール３６の係合爪３８とパーキングギヤ２５の歯３９との係合が解除されて、パーキングギヤ２５の回転が許容される。 When the inner lever 34 is rotated by the rotation of the control shaft 31, the parking rod 35 is displaced. A cam portion 43 is formed on the parking rod 35 at a portion extending below the control shaft 31. When the parking rod 35 is further displaced after the cam portion 43 comes into contact with the arm 42 of the parking pole 36 due to the displacement of the parking rod 35, the arm portion 42 is lifted by the cam portion 43. As a result, the parking pole 36 is displaced from the unlocked position to the locked position, and the engaging claws 38 of the parking pole 36 engage with the teeth 39 of the parking gear 25, thereby restricting the rotation of the parking gear 25 (parking lock). To be done. When the control shaft 31 rotates in the opposite direction, the engaging claw 38 of the parking pole 36 and the tooth 39 of the parking gear 25 are disengaged by the movement opposite to that at the time of engagement, so that the parking gear 25 rotates. Permissible.

＜作用効果＞
以上のように、コントロールシャフト３１は、モータ収容部２２とダンパ収容部２１との間において、モータ１２，１３の回転軸線方向と直交する上下方向に延び、上端部がユニットケース１１から上側に突出している。これにより、ユニットケースの上側に、アウタレバーやニュートラルスタートスイッチ、シフト・バイ・ワイヤ用のアクチュエータなどを配置することができる。そのため、それらの部材を動力伝達ユニット１の前後に配置しなくてすむ。その結果、動力伝達ユニット１の前後長を短縮することができる。 <Effect>
As described above, the control shaft 31 extends between the motor housing portion 22 and the damper housing portion 21 in the vertical direction orthogonal to the rotation axis direction of the motors 12 and 13, and the upper end portion thereof projects upward from the unit case 11. ing. Thus, the outer lever, the neutral start switch, the shift-by-wire actuator, and the like can be arranged on the upper side of the unit case. Therefore, it is not necessary to arrange those members before and after the power transmission unit 1. As a result, the front-rear length of the power transmission unit 1 can be shortened.

しかも、モータ収容部２２は、ダンパ収容部２１よりも上下方向の寸法が大きく、その上端部がダンパ収容部２１の上端よりも上側に膨出している。そのため、ダンパ収容部２１の上端とモータ収容部２２の上端との間に段差部分２３が生じている。その段差部分２３でコントロールシャフト３１の上端部がユニットケース１１から上側に突出していることにより、段差部分２３に生じる空間を有効に利用して、その空間にアウタレバーやニュートラルスタートスイッチ、シフト・バイ・ワイヤ用のアクチュエータなどを配置することができる。 Moreover, the motor housing portion 22 has a larger vertical dimension than the damper housing portion 21, and the upper end portion thereof bulges above the upper end of the damper housing portion 21. Therefore, a step portion 23 is formed between the upper end of the damper housing portion 21 and the upper end of the motor housing portion 22. Since the upper end portion of the control shaft 31 projects upward from the unit case 11 at the step portion 23, the space generated in the step portion 23 is effectively used, and the outer lever, the neutral start switch, the shift-by An actuator or the like for the wire can be arranged.

パーキングロッド３５がコントロールシャフト３１の下方で変位するように設けられている。そのため、コントロールシャフト３１の周囲にパーキングロッド３５が変位するための空間を設けなくてすむ。 The parking rod 35 is provided so as to be displaced below the control shaft 31. Therefore, it is not necessary to provide a space around the control shaft 31 for displacing the parking rod 35.

また、パーキングロッド３５とコントロールシャフト３１との干渉を考慮する必要がないので、パーキングロッド３５の設計の自由度が向上し、設計にかかる手間が省かれることによる開発コストの低減を図ることができる。 Further, since it is not necessary to consider the interference between the parking rod 35 and the control shaft 31, the degree of freedom in designing the parking rod 35 is improved, and the development cost can be reduced because the designing labor is saved. ..

＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。 <Modification>
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention can be implemented in other forms.

たとえば、前述の実施形態では、動力伝達ユニット１に２個のモータ１２，１３が備えられた構成を取り上げたが、本発明は、１個のモータを備える動力伝達ユニットにも適用可能である。 For example, although the power transmission unit 1 is provided with the two motors 12 and 13 in the above-described embodiment, the present invention is also applicable to a power transmission unit including one motor.

また、ハイブリッド車の方式は、シリーズ式、パラレル式およびシリーズパラレル式のいずれであってもよい。 The hybrid vehicle system may be a series system, a parallel system, or a series parallel system.

また、本発明は、デファレンシャルギヤ１４を備えていない動力伝達ユニットにも適用することができる。 Further, the present invention can also be applied to a power transmission unit that does not include the differential gear 14.

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition, various design changes can be made to the above-described configuration within the scope of the matters described in the claims.

１：動力伝達ユニット
１１：ユニットケース
１２，１３：モータ
１５：ギヤ機構（動力伝達機構）
２１：ダンパ収容部
２２：モータ収容部
３１：コントロールシャフト 1: Power transmission unit 11: Unit case 12, 13: Motor 15: Gear mechanism (power transmission mechanism)
21: Damper housing 22: Motor housing 31: Control shaft

Claims (1)

ユニットケースと、
前記ユニットケース内に収容されたモータと、
前記ユニットケース内に収容され、エンジンからの動力と前記モータからの動力とを伝達する伝達機構と、
前記伝達機構による動力の伝達を許可および禁止するコントロール機構とを備え、
前記ユニットケースは、前記モータを収容するモータ収容部およびエンジンからの振動を減衰するダンパが収容されるダンパ収容部を有し、
前記モータ収容部の上端部が前記ダンパ収容部の上端よりも上側に突出し、
前記コントロール機構は、前記モータ収容部の上端と前記ダンパ収容部の上端との間の段差部分において、前記モータの回転軸線方向と直交する上下方向に延び、上端部が前記ユニットケースから上側に突出したコントロールシャフトとを含む、動力伝達ユニット。 Unit case,
A motor housed in the unit case,
Is accommodated in the unit case, a transmission mechanism for transmitting the power from the powered from engine motor,
A control mechanism for permitting and prohibiting transmission of power by the transmission mechanism,
The unit case has a motor housing portion that houses the motor and a damper housing portion that houses a damper that damps vibrations from the engine,
An upper end portion of the motor accommodating portion projects above an upper end of the damper accommodating portion,
The control mechanism extends in a vertical direction orthogonal to a rotation axis direction of the motor at a step portion between an upper end of the motor housing portion and an upper end of the damper housing portion , and the upper end portion projects upward from the unit case. Power transmission unit including the control shaft.
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