JP6812835B2

JP6812835B2 - トランスアクスル装置

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Publication number: JP6812835B2
Application number: JP2017029986A
Authority: JP
Inventors: 大蔵荻野
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2017-02-21
Filing date: 2017-02-21
Publication date: 2021-01-13
Anticipated expiration: 2037-02-21
Also published as: JP2018134937A

Description

本発明は、エンジンと二つの回転電機とを装備したハイブリッド車両に用いられるトランスアクスル装置に関する。

従来、エンジンと回転電機（モータ，ジェネレータ，モータジェネレータ）とを装備したハイブリッド車両において、走行モードを切り替えながら走行する車両が実用化されている。走行モードには、バッテリの充電電力を用いてモータのみで走行するEVモードや、エンジンによってジェネレータを駆動し、発電しながらモータのみで走行するシリーズモード、エンジンとモータとを併用して走行するパラレルモード等が含まれる。走行モードの切り替えは、トランスアクスル装置内における動力伝達経路上に介装されたスリーブやクラッチ等の機構が制御されることで実施される。この機構は、例えばエンジンとジェネレータとの間の動力伝達経路内の軸上や、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路内の軸上に配置される（特許文献１，２参照）。

特開平１１−１７０８７７号公報特開２０１３−１８０６８０号公報

ところで、エンジンの動力とモータの動力とを個別に出力可能なハイブリッド車両では、エンジンから駆動輪までの動力伝達経路とモータから駆動輪までの動力伝達経路とが別々に設けられる。また、こうしたハイブリッド車両では一般的に、走行負荷や走行速度が高くなるとエンジンの動力を利用した走行モード（パラレルモード）が選択される。パラレルモードにおいて必要に応じてモータが併用される場合、エンジンのみで走行している間はモータが駆動輪に連れ回されて回転する。このときのモータの連れ回りによって生じた誘起電圧が駆動用バッテリの電圧を上回ると、車両に対して回生ブレーキが働くことになるため、運転者に違和感を与えかねない。そこで、従来は弱め界磁制御を実施することで高速走行時に意図しない回生ブレーキが生じることを防いでいた。

しかしながら、弱め界磁制御の実施には電力を消費することから、電費向上の観点からはこの制御の実施は好ましくない。また、トランスアクスル装置には、運転者によりＰレンジが選択された場合に出力軸の回転を禁止するパーキングギヤが内蔵されるが、このパーキングギヤの位置によってはトランスアクスル装置内の軸方向寸法が拡大される懸念がある。

本件は、このような課題に鑑み案出されたもので、トランスアクスル装置の軸方向寸法を拡大させることなく電費を向上させることができるようにした、トランスアクスル装置を提供することを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的である。

（１）ここで開示するトランスアクスル装置は、エンジンと、駆動輪側の出力軸を駆動する第一の回転電機と、前記エンジンの駆動力により発電する第二の回転電機とを装備し、前記エンジン及び前記第一の回転電機の動力を前記出力軸に個別に伝達する互いに異なる駆動用動力伝達経路を有するとともに前記エンジンの動力を前記第二の回転電機に伝達する発電用動力伝達経路を有するハイブリッド車両のトランスアクスル装置であって、前記第一の回転電機から前記出力軸までの第一動力伝達経路上に設けられたパーキングギヤと、前記第一動力伝達経路上に設けられ、前記第一の回転電機の動力の伝達を断接する断接機構と、を備え、前記パーキングギヤ及び前記断接機構は、前記出力軸の軸方向と直交する方向において互いに重なる位置に配置されている。なお、前記第一動力伝達経路は、前記駆動用動力伝達経路の一つである。

（２）前記第一動力伝達経路上には、前記第一の回転電機の回転軸と同軸上に接続された第一の回転電機軸と、前記第一の回転電機軸と前記出力軸との間に位置するカウンタ軸とが設けられていることが好ましい。この場合、前記パーキングギヤは前記第一の回転電機軸に介装され、前記断接機構は前記カウンタ軸に介装されていることが好ましい。
（３）前記トランスアクスル装置は、前記出力軸に介装されたデファレンシャルギヤと、前記第一動力伝達経路上に設けられて互いに常時噛合する二つのギヤと、を備えていることが好ましい。この場合、前記二つのギヤは、前記軸方向において、前記パーキングギヤ及び前記断接機構に対して前記デファレンシャルギヤの逆側に配置されていることが好ましい。

（４）前記断接機構は、前記第一動力伝達経路上に設けられた軸に対して相対回転不能であって前記軸方向に摺動自在に結合された環状のスリーブを有し、前記スリーブは、前記軸方向へ移動することで前記軸に対して相対回転可能な遊転ギヤを当該軸に対して回転連結状態とすることが好ましい。
（５）前記トランスアクスル装置は、前記エンジンから前記出力軸までの第二動力伝達経路上に介装されたスリーブ又はクラッチを有し、ハイギヤ段とローギヤ段とを切り替える切替機構を備えていることが好ましい。

第一の回転電機の動力を断接する断接機構が設けられることから、第一の回転電機がオフの場合に駆動輪の回転に連れ回されることを防ぐことができる。このため、従来実施していた弱め界磁制御が不要となり、弱め界磁制御の実施により消費していた電力を走行のために用いることができる。すなわち、断接機構を設けることで、電費を向上させることができる。さらに、パーキングギヤと断接機構とが出力軸の軸方向と直交する方向において互いに重なるように配置されることから、トランスアクスル装置の軸方向寸法の拡大を抑制することができる。

実施形態に係るトランスアクスル装置を搭載した車両の内部構成を例示する上面図である。図１のトランスアクスル装置を備えたパワートレインの模式的な側面図である。図１のトランスアクスル装置を備えたパワートレインを示すスケルトン図である。第一変形例に係るパワートレインを示すスケルトン図である。第二変形例に係るパワートレインを示すスケルトン図である。

図面を参照して、実施形態としてのトランスアクスル装置について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。

［１．全体構成］
本実施形態のトランスアクスル１（トランスアクスル装置）は、図１に示す車両１０に適用される。この車両１０は、エンジン２と走行用のモータ３（電動機，第一の回転電機）と発電用のジェネレータ４（発電機，第二の回転電機）とを装備したハイブリッド車両である。ジェネレータ４はエンジン２に連結され、モータ３の作動状態とは独立して作動可能とされる。また、車両１０にはEVモード，シリーズモード，パラレルモードの三種類の走行モードが用意される。これらの走行モードは、図示しない電子制御装置によって、車両状態や走行状態，運転者の要求出力等に応じて択一的に選択され、その種類に応じてエンジン２，モータ３，ジェネレータ４が使い分けられる。

EVモードは、エンジン２及びジェネレータ４を停止させたまま、図示しない駆動用のバッテリの充電電力を用いてモータ３のみで車両１０を駆動する走行モードである。EVモードは、走行負荷，走行速度が低い場合やバッテリの充電レベルが高い場合に選択される。シリーズモードは、エンジン２でジェネレータ４を駆動して発電しつつ、その電力を利用してモータ３で車両１０を駆動する走行モードである。シリーズモードは、走行負荷，走行速度が中程度の場合やバッテリの充電レベルが低い場合に選択される。パラレルモードは、おもにエンジン２で車両１０を駆動し、必要に応じてモータ３で車両１０の駆動をアシストする走行モードであり、走行負荷，走行速度が高い場合に選択される。

駆動輪８には、トランスアクスル１を介してエンジン２及びモータ３が並列に接続され、エンジン２及びモータ３のそれぞれの動力が互いに異なる動力伝達経路から個別に伝達される。また、エンジン２には、トランスアクスル１を介してジェネレータ４及び駆動輪８が並列に接続され、エンジン２の動力が駆動輪８に加えてジェネレータ４にも伝達される。

トランスアクスル１は、デファレンシャルギヤ１８（差動装置、以下「デフ１８」と呼ぶ）を含むファイナルドライブ（終減速機）とトランスミッション（減速機）とを一体に形成した動力伝達装置であり、駆動源と被駆動装置との間の動力伝達を担う複数の機構を内蔵する。本実施形態のトランスアクスル１は、ハイロー切替（高速段，低速段の切替）が可能に構成されており、パラレルモードでの走行時において、電子制御装置によって走行状態や要求出力等に応じてハイギヤ段とローギヤ段とが切り替えられる。

エンジン２は、ガソリンや軽油を燃焼とする内燃機関（ガソリンエンジン，ディーゼルエンジン）である。このエンジン２は、クランクシャフト２ａ（回転軸）の向きが車両１０の車幅方向に一致するように横向きに配置されたいわゆる横置きエンジンであり、トランスアクスル１の右側面に対して固定される。クランクシャフト２ａは、駆動輪８のドライブシャフト９に対して平行に配置される。エンジン２の作動状態は、電子制御装置で制御される。

本実施形態のモータ３及びジェネレータ４はいずれも、電動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備えた電動発電機（モータ・ジェネレータ）である。モータ３は、おもに電動機として機能して車両１０を駆動し、回生時には発電機として機能する。ジェネレータ４は、エンジン２を始動させる際に電動機（スターター）として機能し、エンジン２の作動時にはエンジン動力で発電を実施する。モータ３及びジェネレータ４の各周囲（又は各内部）には、直流電流と交流電流とを変換するインバータ（図示略）が設けられる。モータ３及びジェネレータ４の各回転速度は、インバータを制御することで制御される。なお、モータ３，ジェネレータ４，各インバータの作動状態は、電子制御装置で制御される。

本実施形態のモータ３は、その外形が回転軸３ａを中心軸とした円筒状に形成され、その底面をトランスアクスル１側に向けた姿勢でトランスアクスル１の左側面に対して固定される。また、本実施形態のジェネレータ４は、その外形が回転軸４ａを中心軸とした円筒状に形成され、モータ３と同様に、その底面をトランスアクスル１側に向けた姿勢でトランスアクスル１の左側面に対して固定される。

図２は、エンジン２，モータ３，ジェネレータ４，トランスアクスル１を含むパワートレイン７を左側から見た側面図である。なお、この側面図ではエンジン２を省略している。図２に示すように、トランスアクスル１の左側面には、モータ３及びジェネレータ４に加えてポンプ５が固定される。ポンプ５は、駆動輪８側の動力を利用して、作動油や潤滑油といった機能を持つオイルを図示しない油圧回路に圧送する油圧発生装置である。

［２．トランスアクスル］
図３は、本実施形態のトランスアクスル１を備えたパワートレイン７のスケルトン図である。図２及び図３に示すように、トランスアクスル１には、互いに平行に配列された六つの軸１１〜１６が設けられる。以下、クランクシャフト２ａと同軸上に接続される回転軸を入力軸１１と呼ぶ。

同様に、ドライブシャフト９，モータ３の回転軸３ａ，ジェネレータ４の回転軸４ａのそれぞれと同軸上に接続される回転軸を、出力軸１２，モータ軸１３（第一の回転電機軸），ジェネレータ軸１４と呼ぶ。また、入力軸１１と出力軸１２との間の動力伝達経路上に配置された回転軸を第一カウンタ軸１５と呼び、モータ軸１３と出力軸１２との間の動力伝達経路上に配置された回転軸を第二カウンタ軸１６と呼ぶ。

六つの軸１１〜１６はいずれも、両端部が図示しない軸受を介してケーシング１Ｃに軸支される。また、入力軸１１，出力軸１２，モータ軸１３，ジェネレータ軸１４のそれぞれの軸上に位置するケーシング１Ｃの側面には開口が形成されており、これらの開口を通じてクランクシャフト２ａ等と接続される。なお、クランクシャフト２ａ上には、過大トルクを遮断して動力伝達機構を保護する機能を持ったトルクリミッタ６が介装される。なお、第一カウンタ軸１５にはポンプ５（図２参照）の回転軸が接続される。

トランスアクスル１の内部には、三つの動力伝達経路が形成される。具体的には、図２中に二点鎖線で示すように、モータ軸１３から出力軸１２に至る動力伝達経路（以下「第一経路５１」と呼ぶ）と、エンジン２から入力軸１１を介して出力軸１２に至る動力伝達経路（以下「第二経路５２」と呼ぶ）と、エンジン２から入力軸１１を介してジェネレータ軸１４に至る動力伝達経路（以下「第三経路５３」と呼ぶ）とが形成される。ここで、第一経路５１及び第二経路５２は駆動用動力伝達経路であり、第三経路５３は発電用動力伝達経路である。

第一経路５２（第一動力伝達経路）は、モータ３から駆動輪８への動力伝達に係る経路であり、モータ３の動力伝達を担うものである。第一経路５１上には、モータ軸１３及び第二カウンタ軸１６が設けられ、第一経路５１の中途にはその動力伝達を断接する後述の断接機構２０が介装される。第二経路５２（第二動力伝達経路）は、エンジン２から駆動輪８への動力伝達に係る経路であり、エンジン２の作動時における動力の伝達を担うものである。第二経路５２上には、入力軸１１及び第一カウンタ軸１５が設けられ、第二経路５２の中途にはその動力伝達の断接とハイロー切替とを実施する後述の切替機構３０が介装される。第三経路５３（第三動力伝達経路）は、エンジン２からジェネレータ４への動力伝達に係る経路であり、エンジン始動時の動力伝達及びエンジン２による発電時の動力伝達を担うものである。

次に、図３を用いてトランスアクスル１の構成を詳述する。なお、以下の説明において、「固定ギヤ」とは、軸と一体に設けられ、軸に対して相対回転不能な歯車を意味する。また、「遊転ギヤ」とは、軸に対して相対回転可能に枢支された歯車を意味する。
入力軸１１には、固定ギヤ１１Ｈ及び遊転ギヤ１１Ｌが設けられる。二つのギヤ１１Ｈ，１１Ｌは互いに異なる歯数を持ち、第一カウンタ軸１５に設けられた互いに歯数の異なる二つのギヤ１５Ｈ，１５Ｌのそれぞれと常時噛合している。

本実施形態では、歯数が少ない遊転ギヤ１１Ｌが右側（デフ１８側）に配置され、歯数が多い固定ギヤ１１Ｈが左側（遊転ギヤ１１Ｌに対してデフ１８の逆側）に配置される。歯数が少ない遊転ギヤ１１Ｌは、歯数が多い固定ギヤ１５Ｌと噛み合ってローギヤ段を形成する。反対に、歯数が多い固定ギヤ１１Ｈは、歯数が少ない遊転ギヤ１５Ｈと噛み合ってハイギヤ段を形成する。

つまり、第一カウンタ軸１５には、デフ１８に近い側に大径な固定ギヤ１５Ｌが配置され、デフ１８から離れた位置に小径な遊転ギヤ１５Ｈが配置される。第一カウンタ軸１５は、デフ１８が介装される出力軸１２に隣接することから、このようなギヤの配置とすることで、例えば、ケーシング１Ｃにおける第一カウンタ軸１５に沿った部分（図３中に符号１ａで示す筒状部分）を、デフ１８から離れる方向（図３中の左側）に向かって縮径させることができる。あるいは、出力軸１２の開口が形成されるケーシング側面１ｂが、大径な固定ギヤ１５Ｌと小径な遊転ギヤ１５Ｈとの間の径方向外側に位置するようにケーシング１Ｃを設けた場合には、上記の筒状部分１ａが大径な固定ギヤ１５Ｌよりも図３中の左側に位置することになるため、筒状部分１ａを全体的に小さくすることができる。これらのような構成により、ケーシング１Ｃ外における出力軸１２の延長線上に、ドライブシャフト９を接続するためのスペースが確保される。

なお、入力軸１１には、ロー側の遊転ギヤ１１Ｌの右側に、ジェネレータ軸１４に設けられた固定ギヤ１４ａと常時噛合する固定ギヤ１１ａが設けられる。つまり、入力軸１１とジェネレータ軸１４とは、二つの固定ギヤ１１ａ，１４ａを介して連結されており、エンジン２とジェネレータ４との間で動力伝達可能とされる。

遊転ギヤ１５Ｈは、左部に固定ギヤ１１Ｈと噛み合う歯面部を有し、この歯面部の右側に突設された当接部に対して結合されたドグギヤ１５ｄを有する。遊転ギヤ１１Ｌは、右部に固定ギヤ１５Ｌと噛み合う歯面部を有し、この歯面部の左側に突設された当接部に対して結合されたドグギヤ１１ｅを有する。各ドグギヤ１５ｄ，１１ｅの先端部（径方向外側の端部）には、図示しないドグ歯が設けられる。

切替機構３０は、第二経路５２上に設けられ、エンジン２の動力の断接状態を制御するとともにハイギヤ段とローギヤ段とを切り替えるものである。本実施形態の切替機構３０は、ハイギヤ段及びローギヤ段のそれぞれを選択する二つの選択機構３０Ａ，３０Ｂから構成される。一方の選択機構３０Ａは入力軸１１に介装され、他方の選択機構３０Ｂは第一カウンタ軸１５に介装される。また、これらの選択機構３０Ａ，３０Ｂは、幅方向において互いに重なる位置に配置される。

選択機構３０Ａは、入力軸１１に固定されたハブ３１Ａと、ハブ３１Ａ（入力軸１１）に対して相対回転不能であって軸方向に摺動自在に結合された環状のスリーブ３２Ａとを有する。スリーブ３２Ａは、図示しないアクチュエータが電子制御装置によって制御されることで、図中のニュートラル位置から右側へ移動する。スリーブ３２Ａの径方向内側には、ドグギヤ１１ｅのドグ歯と係合するスプライン歯（図示略）が設けられる。スプライン歯とドグ歯とが係合することで、スリーブ３２Ａとドグギヤ１１ｅとが係合する。

同様に、選択機構３０Ｂは、第一カウンタ軸１５に固定されたハブ３１Ｂと、ハブ３１Ｂ（第一カウンタ軸１５）に対して相対回転不能であって軸方向に摺動自在に結合された環状のスリーブ３２Ｂとを有する。スリーブ３２Ｂは、図示しないアクチュエータが電子制御装置によって制御されることで、図中のニュートラル位置から左側へ移動する。スリーブ３２Ｂの径方向内側には、ドグギヤ１５ｄのドグ歯と係合するスプライン歯（図示略）が設けられる。スプライン歯とドグ歯とが係合することで、スリーブ３２Ｂとドグギヤ１５ｄとが係合する。

スリーブ３２Ａ，３２Ｂがいずれもニュートラル位置である場合には、二つの遊転ギヤ１５Ｈ，１１Ｌはいずれも空転状態となる。この場合には、エンジン２が作動していても、エンジン２の動力（入力軸１１の回転）は出力軸１２へは伝達されない。つまり、この場合はエンジン２の動力伝達が遮断された状態となる。

スリーブ３２Ｂがニュートラル位置で、スリーブ３２Ａが空転状態から右側へ移動して遊転ギヤ１１Ｌのドグギヤ１１ｅと係合すると、エンジン２の動力（入力軸１１の回転）が遊転ギヤ１１Ｌ及び固定ギヤ１５Ｌを介して出力軸１２に伝達される。以下、この状態を回転連結状態と呼ぶ。本実施形態のトランスアクスル１では、スリーブ３２Ａが右側に移動して遊転ギヤ１１Ｌのドグギヤ１１ｅと係合することで、ローギヤ段の遊転ギヤ１１Ｌが入力軸１１に対して回転連結状態となる。

反対に、スリーブ３２Ａがニュートラル位置で、スリーブ３２Ｂが空転状態から左側に移動して遊転ギヤ１５Ｈのドグギヤ１５ｄと係合すると、エンジン２の動力（入力軸１１の回転）が固定ギヤ１１Ｈ及び遊転ギヤ１５Ｈを介して出力軸１２に伝達される。すなわち、スリーブ３２Ｂが左側に移動して遊転ギヤ１５Ｈのドグギヤ１５ｄと係合することで、ハイギヤ段の遊転ギヤ１５Ｈが第一カウンタ軸１５に対して回転連結状態となる。

なお、例えばスリーブ３２Ａの移動に際し、ジェネレータ４によって入力軸１１の回転速度（すなわち遊転ギヤ１５Ｈ，１５Ｌの回転速度）を駆動輪８側の回転速度に合わせて同期させてもよい。つまり、スリーブ３２Ａを遊転ギヤ１１Ｌのドグギヤ１１ｅと係合させる場合（ローギヤ段の選択時、あるいは、ハイギヤ段とローギヤ段との切替時）には、その係合に先立ち、入力軸１１の回転速度が第一カウンタ軸１５の回転速度に合うように、電子制御装置によってジェネレータ４側のインバータが制御されるように構成してもよい。

この制御方法としては、例えば、入力軸１１と駆動輪８との回転速度差（回転差）をセンサで検出し、この回転速度差に応じてジェネレータ４から入力軸１１の回転に負荷をかけることで同期させる方法が挙げられる。あるいは、駆動輪８の回転速度をセンサで検出し、この回転速度になるようにジェネレータ４の回転速度を制御することで同期させる方法が挙げられる。

図３に示すように、第一カウンタ軸１５には、ロー側の固定ギヤ１５Ｌの右側に隣接して固定ギヤ１５ａが設けられる。この固定ギヤ１５ａは、出力軸１２に設けられたデフ１８のリングギヤ１８ａと常時噛合している。なお、第一カウンタ軸１５には、ハイ側の遊転ギヤ１５Ｈの左側に隣接してポンプ５（図２参照）が設けられる。ポンプ５から圧送されたオイルは、第一カウンタ軸１５や第二カウンタ軸１６等の端部に設けられた油路入口（図示略）から油圧回路内に送給される。

第二カウンタ軸１６には、断接機構２０を左右から挟むように固定ギヤ１６ｂ及び遊転ギヤ１６ｄが設けられる。固定ギヤ１６ｂは、デフ１８のリングギヤ１８ａと常時噛合している。一方、遊転ギヤ１６ｄは、モータ軸１３の固定ギヤ１３ａよりも歯数が多く、この固定ギヤ１３ａと常時噛合している。遊転ギヤ１６ｄは、その右部に固定ギヤ１３ａと噛み合う歯面部を有し、この歯面部の左側に突設された当接部に対して結合されたドグギヤ１６ｅを有する。なお、このドグギヤ１６ｅも、その先端部に図示しないドグ歯を有する。

断接機構２０は、第二カウンタ軸１６に固定されたハブ２７と、ハブ２７（第二カウンタ軸１６）に対して相対回転不能であって軸方向に摺動自在に結合された環状のスリーブ２８とを有する。スリーブ２８の径方向内側には図示しないスプライン歯が設けられる。スリーブ２８がニュートラル位置である場合には、遊転ギヤ１６ｄが空転状態となり、第一経路５１の動力伝達が遮断された状態となる。すなわち、エンジン２での走行時（モータ３の停止時）にスリーブ２８がニュートラル位置に制御されると、遊転ギヤ１６ｄが空転し、駆動輪８側の回転がモータ３に伝わることがないため、モータ３が連れ回されることがなくなり抵抗が小さくなる。

一方、スリーブ２８が軸方向（右側）へ移動して遊転ギヤ１６ｄのドグギヤ１６ｅと係合すると、遊転ギヤ１６ｄが第二カウンタ軸１６に対して回転連結状態となり、第一経路５１の動力伝達が可能となる。すなわち、モータ３の動力が駆動輪８側へと伝達されるとともに、駆動輪８側の回転がモータ３へと伝わるため、モータ３による力行駆動，回生発電が可能となる。本実施形態では、モータ３の作動時に（オン状態で）スリーブ２８がドグギヤ１６ｅと係合し、モータ３の停止時に（オフ状態で）スリーブ２８がニュートラル位置に制御される。

また、トランスアクスル１は、第一経路５１上に設けられたパーキングギヤ１９を有する。パーキングギヤ１９は、パーキングロック装置を構成する要素であり、運転者によりＰレンジが選択されると、図示しないパーキングスプラグと係合して、第二カウンタ軸１６（すなわち出力軸１２）の回転を禁止する。本実施形態のパーキングギヤ１９はモータ軸１３に介装されている。また、パーキングギヤ１９及び断接機構２０は、出力軸１２の軸方向と直交する方向（以下「幅方向」という）において互いに重なる位置に配置されている。これにより、トランスアクスル１の軸方向寸法の拡大が抑制される。

また、本実施形態のトランスアクスル１では、モータ軸１３上の固定ギヤ１３ａと第二カウンタ軸１６上の遊転ギヤ１６ｄとが、軸方向においてパーキングギヤ１９及び断接機構２０に対しデフ１８と逆側に配置される。これら二つのギヤ１３ａ，１６ｄは第一経路５１上に設けられ、互いに常時噛合している。これらのギヤ１３ａ，１６ｄを右側面寄りに配置してデフ１８から離隔させることで、歯数の多い遊転ギヤ１６ｄの径を大きくすることが可能となるため、大きなギヤ比が設定可能となる。

［３．作用，効果］
（１）上述したトランスアクスル１には、モータ３の動力を断接する断接機構２０が設けられることから、モータ３がオフの状態で駆動輪８の回転に連れ回されることを防ぐことができる。このため、従来実施していた弱め界磁制御が不要となることから、弱め界磁制御の実施により消費していた電力を走行のために用いることができる。すなわち、断接機構２０を設けることで、電費を向上させることができる。さらに、パーキングギヤ１９と断接機構２０とが幅方向において互いに重なるように配置されることから、トランスアクスル１の軸方向寸法の拡大を抑制することができる。

（２）上述したトランスアクスル１では、パーキングギヤ１９がモータ軸１３に介装され、断接機構２０が第二カウンタ軸１６に介装される。第二カウンタ軸１６は、出力軸１２の回転に連動して回転するため、第二カウンタ軸１６に断接機構２０を配置することで、第二カウンタ軸１６の端部に設けられた油路入口から第二カウンタ軸１６の内部（第二カウンタ軸１６上の遊転ギヤ１６ｄ）に対して容易にオイルを供給することができる。
なお、本実施形態では、固定ギヤ１３ａよりも歯数が多い（径が大きい）遊転ギヤ１６ｄが第二カウンタ軸１６に設けられることから、仮に、モータ軸１３に小径の遊転ギヤを配置するとともに第二カウンタ軸１６に大径の固定ギヤを配置する場合と比べて、遊転ギヤ１６ｄの回転数を低くすることができる。これにより、遊転ギヤ１６ｄのニードルベアリングの許容回転数内で設計することが可能となる。

（３）上述したトランスアクスル１によれば、固定ギヤ１３ａ及び遊転ギヤ１６ｄが、軸方向においてパーキングギヤ１９及び断接機構２０に対してデフ１８と逆側に配置されることから、第一経路５１上に設けられる二つのギヤ１３ａ，１６ｄのギヤ比を大きく設定することができる。

（４）上述したトランスアクスル１では、断接機構２０がスリーブ２８を有し、スリーブ２８によって動力の断接が切り替られるため、ギヤ比の制約がなく、設計の自由度を高めることができる。また、断接機構２０及び遊転ギヤ１６ｄが第二カウンタ軸１６に介装されているため、出力軸１２の回転に伴って第二カウンタ軸１６が回転しても、遊転ギヤ１６ｄは空回りする。このため、仮に遊転ギヤ１６ｄの一部あるいは全部が油浴していたとしても、トランスアクスル１内のオイルを攪拌させないため、トランスアクスル１の効率を低下させることがない。

（５）上述したトランスアクスル１では、エンジン２から出力軸１２までの動力伝達経路（第二経路５２）上に切替機構３０が設けられ、パラレルモードでの走行時に、走行状態や要求出力等に応じてハイギヤ段とローギヤ段とが切り替えられる。つまり、パラレルモードにおいて、エンジン２の動力を二段階に切り替えて伝達（出力）することができるため、走行パターンを増やすことができ、ドライブフィーリングの向上や燃費改善といった効果が得られ、車両商品性を向上させることができる。

また、上述した切替機構３０は、二つの選択機構３０Ａ，３０Ｂから構成され、各選択機構３０Ａ，３０Ｂにはスリーブ３２Ａ，３２Ｂが設けられるため、ギヤ比の制約がない。すなわち、ハイギヤ段，ローギヤ段の各ギヤ比を自由に設定することができる。さらに、上述した車両１０では、エンジン２及びモータ３の動力を個別に出力可能であるため、ハイロー切替時におけるトルク抜けをモータ３の動力でカバーすることができる。これにより、変速ショックを抑制することができるとともに、ハイロー切替を早急に行う必要性が低くなることから切替機構３０の構成を簡素化することができる。

［４．変形例］
上述したトランスアクスル１は一例であって、その構成は上述したものに限られない。以下、トランスアクスル１の変形例について、図４及び図５を用いて説明する。図４及び図５は、第一変形例及び第二変形例に係るトランスアクスル１を備えたパワートレイン７を示すスケルトン図である。なお、上述した実施形態と同様の構成については、上述した実施形態と同一の符号又は同様の符号（同一の数字に異なるアルファベット等）を付し、重複する説明は省略する。

［４−１．第一変形例］
図４に示すように、第一変形例に係るトランスアクスル１は、第二カウンタ軸１６上の断接機構２０と遊転ギヤ１６ｄとの位置関係、及び、モータ軸１３上の固定ギヤ１３ａとパーキングギヤ１９との位置関係を除いて、上述した実施形態（図３）の構成と同様に構成される。

本変形例のトランスアクスル１では、断接機構２０の左側（デフ１８に近い側）に遊転ギヤ１６ｄが配置される。すなわち、断接機構２０が右側面寄りに配置され、断接機構２０と固定ギヤ１６ａとの間に遊転ギヤ１６ｄが配置される。また、モータ軸１３上のパーキングギヤ１９は、断接機構２０と幅方向において重なるように配置され、モータ軸１３上の固定ギヤ１３ａは、遊転ギヤ１６ｄと噛合するようにパーキングギヤ１９の左側（モータ３側）に配置される。

したがって、本変形例のトランスアクスル１によっても、上述した実施形態と同様に、トランスアクスル１の軸方向寸法を拡大させることなく電費を向上させることができる。また、上述した実施形態と同様の構成からは同様の効果を得ることができる。

［４−２．第二変形例］
図５に示すように、第二変形例に係るトランスアクスル１は、断接機構２０がモータ軸１３に介装されるとともにパーキングギヤ１９が第二カウンタ軸１６に介装される点を除いて、上述した実施形態（図３）の構成と同様に構成される。すなわち、本変形例においても、パーキングギヤ１９及び断接機構２０はいずれも第一経路５１上に設けられるとともに、幅方向において互いに重なる位置に配置される。

本変形例では、モータ軸１３に断接機構２０及び遊転ギヤ１３ｂが介装され、第二カウンタ軸１６にパーキングギヤ１９及び二つの固定ギヤ１６ａ，１６ｂが介装される。モータ軸１３上の遊転ギヤ１３ｂは、第二カウンタ軸１６上の固定ギヤ１６ａよりも歯数が少なく、固定ギヤ１６ａと常時噛合している。遊転ギヤ１３ｂは、右部に固定ギヤ１６ａと噛み合う歯面部を有し、この歯面部の左側にドグギヤ１３ｅを有する。断接機構２０のスリーブ２８がこのドグギヤ１３ｅと係合することで、遊転ギヤ１３ｂがモータ軸１３に対して回転連結状態となり、第一経路５１の動力伝達が可能となる。なお、スリーブ２８がニュートラル位置であれば、第一経路５１の動力伝達が遮断される。

［５．その他］
以上、本発明の実施形態及び変形例を説明したが、本発明は上述した実施形態等に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
上述した実施形態及び各変形例では、ハイギヤ段とローギヤ段とを切り替える切替機構３０が二つの選択機構３０Ａ，３０Ｂから構成されている場合を例示したが、切替機構の構成はこれに限定されない。

例えば、切替機構と同軸上にハイ側の遊転ギヤとロー側の遊転ギヤとが配置され、切替機構がこれら二つの遊転ギヤと係合する摺動自在なスリーブを有して構成されていてもよい。この場合は、スリーブがニュートラル位置であれば第二経路５２の動力伝達が遮断された状態となり、スリーブがハイ側の遊転ギヤと係合すればハイギヤ段が選択され、スリーブがロー側の遊転ギヤと係合すればローギヤ段が選択される。

なお、切替機構がスリーブの代わりにクラッチを有して構成されていてもよい。例えば、遊星歯車機構とクラッチ及びブレーキとを組み合わせてハイローを切り替えてもよいし、多板式のクラッチによってハイローを切り替えてもよい。また、切替機構は第二経路５２上（入力軸１１及び第一カウンタ軸１５の一方又は両方）に設けられていればよい。なお、切替機構は必須の構成ではなく、省略可能である。

上述した実施形態では、パーキングギヤ１９及び断接機構２０が幅方向において互いに重なる位置に配置されている構成を説明したが、パーキングギヤ１９及び断接機構２０が、さらにデフ１８を構成する要素（例えば、リングギヤ１８ａやデフケースなど）とも幅方向において重なる位置に配置されていてもよい。

また、トランスアクスル１に対するエンジン２，モータ３，ジェネレータ４，ポンプ５の相対位置は上述したものに限らない。これらの相対位置に応じて、トランスアクスル１内の六つの軸１１〜１６の配置を設定すればよい。また、トランスアクスル１内の各軸に設けられるギヤの配置も一例であって、上述したものに限られない。

１トランスアクスル（トランスアクスル装置）
２エンジン
３モータ（電動機，第一の回転電機）
３ａ回転軸
４ジェネレータ（発電機，第二の回転電機）
８駆動輪
１０車両
１２出力軸
１３モータ軸（第一の回転電機軸）
１３ａ固定ギヤ
１３ｂ遊転ギヤ
１６第二カウンタ軸（カウンタ軸）
１６ａ，１６ｂ固定ギヤ
１６ｄ遊転ギヤ
１８デフ（デファレンシャルギヤ）
１９パーキングギヤ
２０断接機構
２７ハブ
２８スリーブ
３０切替機構
３０Ａ，３０Ｂ選択機構
３１Ａ，３１Ｂハブ
３２Ａ，３２Ｂスリーブ
５１第一経路（第一動力伝達経路）
５２第二経路（第二動力伝達経路）

Claims

エンジンと、駆動輪側の出力軸を駆動する第一の回転電機と、前記エンジンの駆動力により発電する第二の回転電機とを装備し、前記エンジン及び前記第一の回転電機の動力を前記出力軸に個別に伝達する互いに異なる駆動用動力伝達経路を有するとともに前記エンジンの動力を前記第二の回転電機に伝達する発電用動力伝達経路を有するハイブリッド車両のトランスアクスル装置であって、
前記第一の回転電機から前記出力軸までの第一動力伝達経路上に設けられたパーキングギヤと、
前記第一動力伝達経路上に設けられ、前記第一の回転電機の動力の伝達を断接する断接機構と、を備え、
前記パーキングギヤ及び前記断接機構は、前記出力軸の軸方向と直交する方向において互いに重なる位置に配置されている
ことを特徴とする、トランスアクスル装置。
前記第一動力伝達経路上には、前記第一の回転電機の回転軸と同軸上に接続された第一の回転電機軸と、前記第一の回転電機軸と前記出力軸との間に位置するカウンタ軸とが設けられ、
前記パーキングギヤは、前記第一の回転電機軸に介装され、
前記断接機構は、前記カウンタ軸に介装されている
ことを特徴とする、請求項１記載のトランスアクスル装置。
前記出力軸に介装されたデファレンシャルギヤと、
前記第一動力伝達経路上に設けられ、互いに常時噛合する二つのギヤと、を備え、
前記二つのギヤは、前記軸方向において、前記パーキングギヤ及び前記断接機構に対して前記デファレンシャルギヤの逆側に配置されている
ことを特徴とする、請求項１又は２記載のトランスアクスル装置。
前記断接機構は、前記第一動力伝達経路上に設けられた軸に対して相対回転不能であって前記軸方向に摺動自在に結合された環状のスリーブを有し、
前記スリーブは、前記軸方向へ移動することで前記軸に対して相対回転可能な遊転ギヤを当該軸に対して回転連結状態とする
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のトランスアクスル装置。
前記エンジンから前記出力軸までの第二動力伝達経路上に介装されたスリーブ又はクラッチを有し、ハイギヤ段とローギヤ段とを切り替える切替機構を備えた
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のトランスアクスル装置。