JPH06179326A

JPH06179326A - 車輌における動力伝達装置

Info

Publication number: JPH06179326A
Application number: JP35400792A
Authority: JP
Inventors: Minoru Toyoda; 稔豊田; Shuzo Moroto; 脩三諸戸; Mutsumi Kawamoto; 睦川本; Kozo Yamaguchi; 幸蔵山口; Shigeo Tsuzuki; 繁男都築; Yoshinori Miyaishi; 善則宮石
Original assignee: Equos Research Co Ltd
Current assignee: Equos Research Co Ltd
Priority date: 1992-12-14
Filing date: 1992-12-14
Publication date: 1994-06-28
Anticipated expiration: 2016-03-19
Also published as: JP3146709B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ロータとステータとの間隙を正確に保持しつ
つ、自動変速装置をロータ内側に配置して、軸方向の短
縮化を図る。【構成】電気モータ１０のロータ２７の回転は、空間Ａ
内に配置された自動変速装置にて変速され、出力ギヤか
ら駆動車輪に伝達される。ロータ２７を連結・固定した
回転軸２１は、ロータの支持精度に大きな影響を及ぼす
近接側（ａ＜ｂ）がケース５にベアリング３５にて直接
支承され、影響の少ない遠隔側が出力軸２２を介して間
接支承３７されている。出力ギヤ２３を固定した出力軸
２２も、近接側（ｄ＜ｃ）がケース３ａに直接支承さ
れ、遠隔側が回転軸２１を介して間接支承３９されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気モータにて駆動す
る駆動系を有する車輌に係り、特に、ガソリンエンジン
又はディーゼルエンジン等の内燃エンジンと、バッテリ
等の電気エネルギによる電気モータとを動力源として組
合わせて用いるハイブリット車輌に用いて好適であり、
詳しくは電気モータ駆動系に自動変速装置を介在した車
輌における動力伝達装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車輌は、ガソリンエンジン又は
ディーゼルエンジン等の内燃エンジンを搭載しており、
該内燃エンジンの燃焼をエネルギ源として走行してい
る。該エンジンは、高出力を得られると共に、長距離の
走行が可能であるが、燃焼に伴い、騒音が発生すると共
に、Ｎｏ_x ，Ｃｏ₂ 等の排気ガスを発生する。

【０００３】近時、環境問題の高まりにより、騒音を発
生せず、かつ排気ガスの発生のない電気モータを駆動源
とする車輌が注目されている。しかし、該電気自動車
は、重くて電気容量に限りのあるバッテリを搭載する必
要があり、エンジンを搭載したものに比し、その出力は
充分でなく、加速性能、高負荷走行及び高速走行等の走
行性能は低く、なによりも１回のバッテリの充電による
航続距離が短く、その使用範囲が制限されている。

【０００４】そこで、内燃エンジンと電気モータとを併
用したハイブリット車輌が提案されている。該ハイブリ
ット車輌は、エンジンを一定状態で回転して発電機を駆
動し、該発電機による電気エネルギに基づく電気モータ
の回転にて車輌を駆動するシリーズ（直列）タイプと、
電気モータ及びエンジンの出力をそれぞれ駆動輪に連結
し、電気モータ及びエンジンのいずれか一方を選択的に
用いるパラレル（並列）タイプのものがある。

【０００５】そして、従来、該ハイブリット車輌におけ
る動力伝達装置は、例えば特開昭５９−２０４４０２号
公報に示すように、エンジン及び電気モータからの回転
を、トルクコンバータを有するオートマチックトランス
ミッション（自動変速機）を介して車輌に伝達してお
り、かつエンジンと電気モータとの間に、エンジンの出
力は電気モータに伝達することができるが、電気モータ
からエンジンへ出力を伝えないワンウェイクラッチを介
在している。

【０００６】これにより、要求トルクに応じて、エンジ
ン出力のみ、モータ出力のみ又はエンジン出力及びモー
タ出力を協動して車輌を走行し、またエンジン出力によ
り又は回生ブレーキにより電気モータを発電機として駆
動して、バッテリを充電する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述ハイブリット車輌
の動力伝達装置に、トルクコンバータを有する自動変速
機を介在することは、車輌の発進・加速に関しては有効
であるが、伝達効率からみると、トルクコンバータによ
る動力損失が最も大きい。特に、この種の車輌は、電気
モータによる走行時における航続距離が大きな課題とな
っているが、エンジン走行時にあっては、上記トルクコ
ンバータの動力損失が大きな問題にならないとしても、
電気モータ走行時、バッテリのエネルギ密度が低いこと
等に起因して、上記トルクコンバータの動力損失が、航
続距離に密接に影響を及ぼす。

【０００８】そこで、出願人は、自動変速機を、トルク
コンバータ等の流体伝動装置と変速ギヤユニット等から
なる自動変速装置とに分離し、エンジンの出力は流体伝
動装置及び自動変速装置を介して駆動車輪に伝達し、ま
た電気モータの出力は自動変速装置のみを介して駆動車
輪に伝達し、電気モータ走行時、該流体伝動装置による
動力損失をなくして比較的長い航続距離を確保したハイ
ブリット車輌における動力伝達装置を提案した（未公
開）。

【０００９】このものにあっては、エンジンを含めた駆
動部分が電気モータの分だけ長くなってしまうと、車輌
全体の大幅な改造を必要とするため、車輌搭載上、電気
モータと自動変速装置とを軸方向に重畳するようなコン
パクトな設計が求められる。

【００１０】ところで、電気モータが所定の性能を出す
ためには、ロータとステータとの間隙が均一であること
が条件となるが、このため、一般に、従来の電気モータ
は、ロータの両端をケースにて支持している。しかしな
がら、上述した動力伝達装置において、該ロータの支持
構造を採用すると、ステータの両端にはコイルエンドが
突出しているので、軸方向に電気モータと自動変速装置
とを直列的に並べる必要があり、軸方向寸法が長くなっ
てしまって車輌搭載上の問題を生じてしまう。

【００１１】なお、電気モータと自動変速装置を組合せ
た電気自動車にあっても、軸方向の短縮化が望まれてい
る。

【００１２】本発明は、ロータを連結・固定した回転軸
及び出力軸の支持構造を改良して、ロータとステータと
の間隙を正確に保持しつつ、自動変速装置をロータ内側
に配設し、もってコンパクト化、特に軸方向寸法の短縮
化を図った、車輌における動力伝達装置を提供すること
を目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、ロータ（２７）及びステータ
（２６）を有する電気モータ（１０）と、変速ギヤユニ
ット（２５）及び該変速ギヤユニットの伝達経路を適宜
変更する係合手段（Ｃ２，Ｆ，Ｂ）を有する自動変速装
置（９，９₂ ）と、を備え、前記電気モータ（１０）の
出力を前記自動変速装置（９）を介して駆動車輪（３
３）に伝達してなる、車輌における動力伝達装置におい
て、前記電気モータのロータ（２７）を連結・固定する
と共に前記自動変速装置の入力部（Ｒ又はＣＲ）を連結
した回転軸（２１）と、前記駆動車輪に連動する出力ギ
ヤ（２３）を連結・固定すると共に前記自動変速装置
（９）の出力部（ＣＲ又はＲ）を連結した出力軸（２
２）と、を備え、前記回転軸及び出力軸を互いに遊嵌・
配置して多重軸構造となし、前記回転軸（２１）の一端
をケース（５）に直接支承（３５）すると共に、該回転
軸の他端を前記出力軸（２２）を介してケース（３ａ）
に間接支承し、前記出力軸（２２）の他端をケース（３
ａ）に直接支承（３６）すると共に、該出力軸の一端を
前記回転軸（２１）を介してケース（５）に間接支承
（３９）し、そして、前記ロータ（２７）の軸方向中央
位置（Ｄ）を、前記回転軸（２１）が間接支承（３７）
される位置（ｂ）に対して直接支承（３５）される位置
（ａ）側に近接配置（ａ＜ｂ）すると共に、前記出力ギ
ヤ（２３）の位置（Ｅ）を、前記出力軸（２２）が間接
支承（３９）される位置（ｃ）に対して直接支承（３
６）される位置（ｄ）側に近接配置（ｄ＜ｃ）して、該
ロータ内側（Ａ）に前記自動変速装置（９）を配置して
なることを特徴とする。

【００１４】

【作用】以上構成に基づき、電気モータ（１０）のロー
タ（２７）の回転は、自動変速装置（９）において適宜
変速され、出力ギヤ（２３）からの駆動車輪（３３ａ，
３３ｂ）に伝達される。その際、電気モータ（１０）の
ロータ（２７）を連結・固定した回転軸（２１）は、一
端をケース（５）に直接支承（３５）され、かつ他端を
出力軸（２２）を介してケース（３ａ）に間接支承（３
７）される。また、出力ギヤ（２３）を連結・固定した
出力軸（２２）は、他端をケース（３ａ）に直接支承
（３６）され、かつ一端をケース（５）に間接支承（３
９）される。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
回転軸（２１）は、ロータ（２７）の支持精度に大きな
影響を及ぼす近接側がケース（５）に直接支承（３５）
され、他端が間接支承（３７）されて支持誤差があって
も、該他端は支持精度に対して影響の少ない遠隔側にあ
るので、ロータ（２７）はステータ（２６）との間に微
小隙間を維持して正確に支持され、電気モータ（１０）
の所定性能を保持し得る。

【００１６】また同様に、出力軸（２２）は、出力ギヤ
（２３）の支持精度に対して影響の大きい近接側がケー
ス（３ａ）に直接支承（３６）され、一端が間接支承
（３９）されても、該間接支承（３９）側は出力ギヤ
（２４）から離れてその支持精度に対して影響が小さ
く、出力ギヤ（２４）による伝達を正確かつ確実にする
と共にその効率を維持し得る。

【００１７】そして、回転軸（２１）及び出力軸（２
２）の支持精度を維持しつつ、支持スパンを広げること
ができ、ロータ（２７）の内側でかつ出力軸（２２）の
外側に、広いスペース（Ａ）を確保して、自動変速装置
（９）を該スペース内に配置することができる。

【００１８】更に、電気モータ（１０）の出力は、自動
変速装置（９）を介して適宜変速されて駆動車輪（３
３）に伝達されるので、電気モータ（１０）は小型のも
のを用いることができ、コンパクト性を向上し得る。

【００１９】以上効果が総合して、従来デッドスペース
であった電気モータ（１０）の内側を活用でき、電気モ
ータを含めた動力伝達装置をコンパクト化、特に軸方向
に短縮化することができる。

【００２０】これにより、内燃エンジン（１）と結合し
たハイブリット車輌に本発明を適用しても、エンジン
（１）を含めた全長を従来の車輌に搭載し得る範囲に納
めることができ、車輌全体の大幅な改造なしに搭載する
ことが可能となり、安価で信頼性の高いハイブリット車
輌を提供することができる。

【００２１】更に、動力伝達装置の短縮化と共に軽量化
も図ることができ、１回の充電当りの航続距離を伸ばす
と共に、燃費の向上を図ることができる。

【００２２】なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照
するためのものであるが、本発明の構成を何等限定する
ものではない。

【００２３】

【実施例】以下、図面に沿って本発明の実施例について
説明する。

【００２４】図１は、本発明の第１の実施例を示すもの
であり、エンジン及び電気モータの伝達下流側にアンダ
ードライブ機構（Ｕ／Ｄ）からなる２速自動変速装置を
連結したものである。

【００２５】ハイブリット車輌のボンネット部分には、
ガソリン又はディーゼル等の内燃エンジン１が横向きに
搭載されており、更に該エンジン１に連接して、コンバ
ータハウジング２が固定されており、更にトランスアク
スルケース３及びモータケース５が一体に固定されてい
る。そして、エンジン出力軸１ａに整列して、トルクコ
ンバータ６、入力クラッチ７、２速自動変速装置９及び
電気モータ１０が配置され、更にその下方にはディファ
レンシャル装置１１が配置され、これら各装置は互いに
一体に連結された前記ケース（ハウジング）２，３，５
内に収納されている。

【００２６】流体伝動装置であるトルクコンバータ６
は、コンバータハウジング２内に配置され、ポンプイン
ペラ１２、タービンランナ１３及びステータ１５そして
ロックアップクラッチ１６を有している。そして、ポン
プインペラ１２はエンジン出力軸１ａに連結しており、
タービンランナ１３及びロックアップクラッチ１６の出
力側は入力軸１７に連結している。また、ステータ１５
はワンウェイクラッチ１９上に支持されており、該ワン
ウェイクラッチ１９のインナレースはハウジング２に固
定されている。また、トルクコンバータ６と入力クラッ
チ７の間部分には油圧ポンプ２０が配設されており、該
ポンプ２０の駆動ギヤ部はポンプインペラ１２に連結さ
れている。

【００２７】そして、入力クラッチ７は油圧湿式多板ク
ラッチからなり、その入力側が前記入力軸１７に連結
し、またその出力側が自動変速装置９に向けて延びてい
る中間軸（回転軸）２１に連結している。また、該中間
軸２１にはスリーブ状の出力軸２２が回転自在に被嵌し
て２重軸を構成しており、該出力軸２２の一端部には前
記入力クラッチ７に隣接してカウンタドライブギヤ２３
が固定されている。

【００２８】２速自動変速装置９は、変速ギヤユニット
を構成するシングルプラネタリギヤユニット２５を有す
るアンダードライブ機構部（Ｕ／Ｄ）を備え、そのリン
グギヤＲが中間軸（回転軸）２１に連結し、そのキャリ
ヤＣＲが出力軸２２に連結している。更に、キャリヤＣ
ＲとサンギヤＳとの間には係合手段を構成するダイレク
トクラッチＣ２が介在しており、かつサンギヤＳとケー
ス３との間には同じく係合手段を構成する低速用のブレ
ーキＢ及びワンウェイクラッチＦが介在している。

【００２９】一方、電気モータ１０は、ブラシレスＤＣ
モータ、誘導モータ、直流分巻モータ等のホローモータ
からなり、前記モータケース５内に配置されている。該
電気モータ１０は偏平状のステータ２６及び偏平状のロ
ータ２７を有しており、ステータ２６はモータケース５
の内壁に固定されかつコイル２８が巻装されており、ま
たロータ２７はロータリハブ３４を介して前記中間軸２
１に連結・固定されていると共にプラネタリギヤユニッ
ト２５のリングギヤＲに連結している。従って、該電気
モータ１０はそのロータ２７の内側に軸方向に延びる大
きな筒状の中空部Ａを有しており、該中空部Ａ内に、前
記アクスルケース３の一部に亘って前記２速自動変速装
置９が配置されている。

【００３０】また、トランスアクスルケース３の下方に
はカウンタ軸２９及びディファレンシャル装置１１が配
置されており、該カウンタ軸２９には前記ドライブギヤ
２３に噛合するカウンタドリブンギヤ３０及びピニオン
３１が固定されている。ディファレンシャル装置１１は
該ピニオン３１に噛合するリングギヤ３２を有してお
り、該ギヤ３２からのトルクがそれぞれ負荷トルクに応
じて左右の前車輪３３ａ，３３ｂに伝達される。

【００３１】そして、図２に示すように、中間軸（回転
軸）２１はその後端側がモータケース５にボールベアリ
ング３５を介して支持されており、また該中間軸を被嵌
している出力軸２２の前端側はトランスアクスルケース
３の隔壁３ａにローラベアリング３６を介して支持され
ている。また、電気モータ１０のロータ２７の後端側に
連結しているプレート３８はロータリハブ３４の前端側
に固定されており、かつ該ハブ３４の後端側は前記中間
軸２１に一体に固設されている。更に、該中間軸２１の
前端側は出力軸２２の内側にニードルベアリング３７を
介して支持されており、また出力軸２２の後端側は前記
ロータリハブ３４の内側にニードルベアリング３９を介
して支持されている。即ち、中間軸２１はその後端がケ
ース５に直接支承されると共にその前端が出力軸２２を
介して間接支承されており、また出力軸２２はその前端
がケース３に直接支承されると共にその後端が中間軸２
１を介して間接支承されている。

【００３２】そして、ロータ２９の軸方向中心位置Ｄ
は、該ロータが支持・固定されている中間軸２１におい
て、その間接支持位置（ｂ）に対して直接支持位置
（ａ）に近接する位置（ｂ＞ａ）に設定されている。ま
た、出力軸２２に連結されているカウンタドライブギヤ
２３の軸方向位置Ｅは、該出力軸２２が直接支持されて
いる位置（３６）から前方に突出しており、従って該ギ
ヤ位置Ｅから直接支持位置（３７）までの距離ｄは、該
ギヤ位置Ｅから間接支持位置（３９）までの距離ｃに対
して大幅に短くなっている。

【００３３】ついで、該第１の実施例による作用につい
て説明する。

【００３４】郊外及び高速道路等において、車輌を高速
及び長距離走行するには、モード切換えスイッチ、電子
制御装置によりエンジン走行モードに設定する。この状
態では、油圧制御回路（図示せず）に基づき、入力クラ
ッチ７が接続状態にあって、入力軸１７と中間軸２１と
が連結している。そして、エンジン出力軸１ａの回転
は、トルクコンバータ６に伝達され、油流を介して又は
ロックアップクラッチ１６を介して入力軸１７に伝達さ
れ、更に入力クラッチ７を介して中間軸２１に伝達され
る。従って、該エンジン走行モードにあっては、エンジ
ン１の出力特性が、低回転速度では低トルクにあるにも
拘らず、トルクコンバータ６が自動的にかつ滑らかにト
ルクを増大し、発進、加速及び登坂等をスムーズにかつ
確実に行うことができる。

【００３５】該中間軸２１の回転は、スロットル開度及
び車速に基づき自動変速装置９にて２速に変速され、出
力軸２２に伝達される。即ち、１速状態にあっては、ダ
イレクトクラッチＣ２が切られると共に、ワンウェイク
ラッチＦが係止状態にある。この状態では、中間軸２１
の回転は、リングギヤＲに伝達され、更に係止状態にあ
るサンギヤＳに基づき、ピニオンＰを自転しつつキャリ
ヤＣＲが減速回転し、該減速回転（Ｕ／Ｄ）が出力軸２
２に伝達される。なお、エンジンブレーキ作動時（コー
スト時）にあっては、ブレーキＢが係合し、サンギヤＳ
を停止する。

【００３６】そして、２速状態にあっては、ダイレクト
クラッチＣ２を係合する。この状態にあっては、サンギ
ヤＳとキャリヤＣＲとがクラッチＣ２により一体とな
り、ギヤユニット２５が一体回転する。従って、中間軸
２１の回転は、そのまま出力軸２２に伝達される。

【００３７】そして、該出力軸２２の回転はカウンタド
ライブギヤ２３からドリブンギヤ３０に伝達され、更に
ディファレンシャルドライブピニオン３２を介してディ
ファレンシャル装置１１に伝達される。更に、該ディフ
ァレンシャル装置１１は左右前輪３３ａ，３３ｂにそれ
ぞれディファレンシャル回転を伝達する。

【００３８】また、該エンジン出力軸１ａの回転は、コ
ンバータケースを介して油圧ポンプ２０に伝達され、該
ポンプは所定油圧を発生する。また、該エンジン走行モ
ードにあっては、コイル２８の回路は開放されており、
電動モータ１０は中間軸２１と一体のロータ２７がアイ
ドリング回転している。なお、該コイルの回路をバッテ
リにつないで、ロータ２７の回転に基づく起電力によ
り、バッテリを充電してもよく、ブレーキ時、回生ブレ
ーキとして作動して、バッテリを充電してもよい。

【００３９】一方、市街地走行等、低速で繰返し発進・
停止する場合、モード切換えスイッチ、電子制御装置等
により電気モータ走行モードに設定する。この状態で
は、入力クラッチ７が切断され、入力軸１７と中間軸２
１の連動を断つと共に、コイル２８にコントローラから
所定電流を流して電気モータ１０を駆動する。すると、
電気モータ１０のロータ２７の回転は、前述した２速自
動変速装置９を介して出力軸２２に伝達され、更にカウ
ンタドライブギヤ２３、ドリブンギヤ３０、ピニオン３
１及びディファレンシャル装置１１を介して左右の前輪
３３ａ，３３ａに伝達される。

【００４０】この際、エンジン１は、排気ガス及び騒音
の発生の少ない所定低速状態で一定回転しており、該出
力軸１ａの回転はコンバータケース１５を介して油圧ポ
ンプ２０に伝達されて、所定油圧を発生している。な
お、該エンジン出力軸１ａの回転は、入力クラッチ７が
切断されており、中間軸２１に伝わることはない。

【００４１】そして、該電気モータ走行モードにあって
は、発進時、加速時及び登坂時等、大きな負荷トルクが
作用する場合、前記自動変速装置９は１速状態にあっ
て、電気モータ１０からのトルクを増大して前車輪３３
ａ，３３ｂに伝え、また通常走行等の高い回転数を要求
される場合、自動変速装置９は２速状態となって高速回
転を伝え、従って電気モータ１０のサイズを大きくしな
くとも、所定要求トルクに対応することができる。

【００４２】また、該電気モータ走行モードにあって
は、動力伝達にトルクコンバータ６を介さないので、該
トルクコンバータ６による動力損失は発生せず、高い伝
達効率にて車輪にトルクを伝えることができ、エネルギ
密度の低いバッテリを用いるものでありながら、比較的
長い航続距離を確保することができる。また、電気モー
タ走行モードにあっては、トルクコンバータ６を介さな
いが、電気モータ１０自体が、回転数０から高速までス
ムーズに立上り、かつ低回転速時に高いトルクを有する
特性を備えているので、滑らかな発進及び加速が可能で
ある。

【００４３】なお、上述実施例は、エンジン１にて油圧
ポンプ２０を駆動する関係上、電気モータ走行モードに
あっても、エンジン１をアイドリング回転しているが、
油圧ポンプ駆動専用の小型モータを備える等により、電
気モータ走行時、エンジン１を停止するようにしてもよ
い。

【００４４】そして、一般に、軸の支持誤差は、支持物
と支持点の距離に反比例する。即ち、支持物（例えばロ
ータ２７の中心位置Ｐ及びカウンタドライブギヤ２３の
位置Ｅからの距離の近い（ａ，ｄ）ところは支持精度が
必要であるが、距離が遠ければ（ｂ，ｃ）それ程厳格に
利いてこない。具体的には、ロータ２７の中心位置Ｄの
振れには、中間軸２１に関して、直接支持部（３５）の
振れのｂ／（ａ＋ｂ）倍と、間接支持部（３７）の振れ
のａ／（ａ＋ｂ）倍とが影響する。同様に、ドライブギ
ヤ２３の中心Ｅの振れには、出力軸２２に関して、直接
支持部（３６）の振れのｃ／（ｃ−ｄ）倍と、間接支持
部（３９）の振れのｄ／（ｃ−ｄ）倍とが影響する。

【００４５】従って、ロータ２７の支持精度を確保する
には、近い側の支持部の精度を確保することが重要とな
り、該近い側（ａ）の軸支持を、ベアリング３５にてケ
ース５に直接支持することによりその精度を確保し、ま
た支持精度にあまり影響を及ぼさない遠い側（ｂ）の軸
支持は、高い支持精度がでない間接支持でも足りる。こ
れにより、ロータ２７は高精度で支持されて、ロータ２
７とステータ２６との間隙を正確に維持して、所定モー
タ性能を確実に出力すると共に、前端側が間接支持とな
り、かつカウンタドライブギヤ２３が隔壁３ａから突出
して支持されることが相俟って、ロータ２７の内側に大
きなスペースＡを確保することができ、自動変速装置９
を該空間Ａ内に亘って配置することが可能となる。

【００４６】同様に、カウンタドライブギヤ２３の支持
精度を確保するには、近い側（ｄ）の軸支持を、ベアリ
ング３６にてケース３ａに直接支持することによりその
精度を確保し、支持精度にあまり影響を及ぼさない遠い
側（ｃ）の軸支持は、中間軸２１を介してのベアリング
３４による間接支持としている。これにより、ドライブ
ギヤ２３は高精度に支持され、ギヤ２３による伝動効率
を高く維持すると共に、出力軸２２の外側に大きなスペ
ースＡを確保することができ、前記ロータの支持と相俟
って、自動変速装置９を該スペースＡ内に亘って配置す
ることが可能となる。

【００４７】ついで、図３に沿って、本発明の第２の実
施例について説明する。なお、以下に示す実施例におい
て、前述した第１の実施例と同じ部分は同一符号を付し
て説明を省略する。

【００４８】本実施例は、自動変速装置がオーバドライ
ブ機構（Ｏ／Ｄ）からなることを除いて第１の実施例と
同様であるので、該自動変速装置のみ説明する。自動変
速装置９₂ は、シングルプラネタリギヤユニット２５を
有しており、そのキャリヤＣＲが中間軸２１及び電気モ
ータ１０のロータ２７に連結しており、リングギヤＲが
出力軸２２に連結している。そして、サンギヤＳがブレ
ーキＢに連結していると共に、該サンギヤＳとキャリヤ
ＣＲとがダイレクトクラッチＣ２又はワンウェイクラッ
チＦを介して連結している。

【００４９】従って、１速状態にあっては、ブレーキＢ
が解放されており、エンジン１からの中間軸２１の回転
又は電気モータ１０のロータ２７の回転は、ワンウェイ
クラッチＦにより係合状態にあるキャリヤＣＲ及びサン
ギヤＳに基づき、キャリヤＣＲから一体状態にあるサン
ギヤＳ及びリングギヤＲに伝達される。これにより、一
体回転がリングギヤＲから出力軸２２に伝達される。な
お、エンジンブレーキ等のコースト時には、ダイレクト
クラッチＣ２が係合して、キャリヤＣＲとサンギヤＳと
の一体状態を確保する。

【００５０】また、２速状態にあっては、ブレーキＢを
係止する。すると、中間軸２１又はロータ２７からのキ
ャリヤＣＲの回転は、停止状態にあるサンギヤＳに基づ
き、ピニオンＰを自転しつつリングギヤＲを増速回転
し、該増速回転（Ｏ／Ｄ）が出力軸２２に伝達される。

【００５１】なお、本実施例においても、中間軸２１に
おけるロータ２７の中心位置に近い側は、ベアリング３
５にてケース５に直接支持されると共に、その遠い側は
出力軸２２を介して間接支持されており、また出力軸２
２におけるカウンタドライブギヤ２３に近い側は、ベア
リング３６にてケース３ａに直接支持されると共に、そ
の遠い側は中間軸２１を介して間接支持されている。

【００５２】ついで、図４に沿って、本発明の第３の実
施例について説明する。本実施例は、エンジン１からの
回転は、トルクコンバータ６及び入力クラッチ７を介し
て直接カウンタドライブギヤ２３に出力され、また電気
モータ１０からの回転は、自動変速装置９を介してドラ
イブギヤ２３に出力する。

【００５３】入力クラッチ７の出力側は直接出力軸２２
に連結しており、該出力軸２２にはカウンタドライブギ
ヤ２３が固定されていると共に、自動変速装置９の出力
部となるキャリヤＣＲが連結されている。一方、中間軸
２１はその前端がフリーとなっており、かつその後端部
分には電気モータ１０のロータ２７が連結・固定されて
いると共に、自動変速装置９の入力部となるリングギヤ
Ｒが連結されている。

【００５４】そして、本実施例においても、中間軸２１
におけるロータ２７の中心位置に近い側は、ベアリング
３５にてケース５に直接支持されると共に、その遠い側
は出力軸２２を介して間接支持されており、また出力軸
２２におけるカウンタドライブギヤ２３に近い側は、ベ
アリング３６にてケース３ａに直接支持されると共に、
その遠い側は中間軸２１を介して間接支持されている。

【００５５】従って、エンジン走行モードにあっては、
エンジン出力軸１ａの回転は、トルクコンバータ６及び
入力軸１７を介して入力クラッチ７に伝達され、更に該
入力クラッチ７の接続に基づき直接出力軸２２に伝達さ
れる。そして、該出力軸２２の回転は、カウンタドライ
ブギヤ２３、ドリブンギヤ３０、ピニオン３１及びリン
グギヤ３２を介してディファレンシャル装置１１に伝達
され、更に左右前車輪３３ａ，３３ｂに伝達される。

【００５６】一方、電気モータ走行モードにあっては、
入力クラッチ７が切断状態にあり、電気モータ１０のロ
ータ２７の回転は、自動変速装置９にて２速に変速さ
れ、出力軸２２そしてカウンタドライブギヤ２３に伝達
される。即ち、１速状態にあっては、ワンウェイクラッ
チＦ及び／又はブレーキＢによりサンギヤＳが固定状態
にあり、ロータ２７からのリングギヤＲの回転は、キャ
リヤＣＲに減速回転（Ｕ／Ｄ）として取り出され、出力
軸２２に伝達される。また、２速状態にあっては、ダイ
レクトクラッチＣ２が係合状態にあり、プラネタリギヤ
ユニット２５が一体状態にあって、リングギヤＲの回転
がそのまま出力軸２２に出力される。

【００５７】なおこの際、中間軸２１は、ロータ２７の
支持精度に対して影響の大きい近接側がベアリング３５
にてケース５に直接支持され、かつ影響の少い遠隔側が
出力軸２２を介して間接支持され、また出力軸２２は、
カウンタドライブギヤ２３の支持精度に対して影響の大
きい近接側がベアリング３６にてケース３ａに直接支持
され、かつ影響の少ない遠隔側が中間軸２１を介して直
接支持されているので、ロータ２７とステータ２６との
間隙を微小に維持して電気モータ１０の性能を確保する
と共に、ロータ２６の内側でかつ出力軸２２の外側に、
自動変速装置９を配置し得る大きなスペースＡが確保さ
れる。

【００５８】ついで、図５に沿って、本発明の第４の実
施例について説明する。本実施例は、先に説明した第３
の実施例（図４参照）と同様に、エンジンから出力を自
動変速装置を介することなく直接出力し、かつ自動変速
装置として第２の実施例（図３参照）と同様なオーバド
ライブ機構（Ｏ／Ｄ）を用いている。

【００５９】入力クラッチ７の出力側に直接連結してい
る出力軸２２にはカウンタドライブギヤ２３が固定され
ていると共に、自動変速装置９₂ の出力部となるリング
ギヤＲが連結している。また、中間軸２１は、その前端
側が何等連結していないフリーエンドとなっており、そ
の後端側にロータ２７が連結・固定されている。

【００６０】なお、本実施例においても、中間軸２１に
おけるロータ２７の中心位置に近い側は、ベアリング３
５にてケース５に直接支持されると共に、その遠い側は
出力軸２２を介して間接支持されており、また出力軸２
２におけるカウンタドライブギヤ２３に近い側は、ベア
リング３６にてケース３ａに直接支持されると共に、そ
の遠い側は中間軸２１を介して間接支持されている。

【００６１】従って、エンジン走行モードにあっては、
エンジン１の回転は、トルクコンバータ６、入力クラッ
チ７及び出力軸２２を介して直接カウンタドライブギヤ
２３に伝達される。また、電気モータ走行モードにあっ
ては、ロータ２７の回転は、自動変速装置９₂ によって
２速に変速され、カウンタドライブギヤ２３に伝達され
る。即ち、１速状態にあっては、ワンウェイクラッチＦ
及び／又はダイレクトクラッチＣ２によりプラネタリギ
ヤユニット２５が一体回転状態にあり、ロータ２７から
のキャリヤＣＲへの回転はそのまま出力軸２３に伝達さ
れる。また、２速状態にあっては、ブレーキＢが係止し
てサンギヤＳが停止状態にあり、ロータ２７からのリン
グギヤＲの回転は増速回転として出力軸２２に取り出さ
れる。

【００６２】ついで、図６に沿って、本発明の第５の実
施例について説明する。本実施例は、第３の実施例から
エンジン、トルクコンバータ及び入力クラッチを取り除
いて、電気モータによる駆動系のみとした電気自動車の
動力伝達装置に係る。

【００６３】トランスアクスルケース３の開放部をエン
ドプレート４０で閉塞し、該トランスアクスルケース３
及びモータケース５により電気自動車用の一体ケースを
構成している。そして、本実施例でも同様に、回転軸
（中間軸に相当）２１には電気モータ１０のロータ２７
がプレート３８及びロータハブ３４を介して連結・固定
されていると共に、該プレート３８に自動変速装置９の
入力部を構成するリングギヤＲが連結されており、また
出力軸２２には自動変速装置９の出力部を構成するキャ
リヤＣＲが連結されていると共に、その前端にカウンタ
ドライブギヤ２３が連結・固定されている。

【００６４】そして、本実施例においても、回転軸２１
におけるロータ２７の中心位置に近い側は、ベアリング
３５にてケース５に直接支持されると共に、その遠い側
は出力軸２２を介してケース隔壁３ａに間接支持されて
おり、また出力軸２２におけるカウンタドライブギヤ２
３に近い側は、ベアリング３６にてケース３ａに直接支
持されると共に、その遠い側は回転軸２１を介して間接
支持されている。

【００６５】従って、電気モータ１０のロータ２７の回
転は、自動変速装置９によりアンダドライブ回転（１
速）及び直結回転（２速）の２速に変速され、更に出力
軸２２、カウンタドライブギヤ２３、ドリブンギヤ３
０、ピニオン３１及びディファレンシャル装置１１を介
して左右駆動車輪（前輪又は後輪）３３ａ，３３ｂに伝
達される。

【００６６】なおこの際、回転軸２１は、ロータ２７の
支持精度に対して影響の大きい近接側がベアリング３５
にてケース５に直接支持され、かつ影響の少い遠隔側が
出力軸２２を介して間接支持され、また出力軸２２は、
カウンタドライブギヤ２３の支持精度に対して影響の大
きい近接側がベアリング３６にてケース３ａに直接支持
され、かつ影響の少ない遠隔側が回転軸２１を介して直
接支持されているので、ロータ２７とステータ２６との
間隙を微小に維持して電気モータ１０の性能を確保する
と共に、ロータ２６の内側でかつ出力軸２２の外側に、
自動変速装置９を配置し得る大きなスペースＡが確保さ
れる。

【００６７】ついで、図７に沿って、本発明の第６の実
施例について説明する。本実施例は、上記第５の実施例
（図６参照）と同様に電気自動車に係るものであり、か
つその自動変速装置が第４の実施例（図５参照）と同様
なオーバドライブ機構（Ｏ／Ｄ）からなる。

【００６８】従って、電気モータ１０のロータ２７の回
転は、自動変速装置９₂ により直結回転（１速）及びオ
ーバドライブ回転（２速）の２速に変速されて、カウン
タドライブギヤ２３に伝達される。

【００６９】そして、本実施例においても、回転軸２１
におけるロータ２７の中心位置に近い側は、ベアリング
３５にてケース５に直接支持されると共に、その遠い側
は出力軸２２を介してケース隔壁３ａに間接支持されて
おり、また出力軸２２におけるカウンタドライブギヤ２
３に近い側は、ベアリング３６にてケース３ａに直接支
持されると共に、その遠い側は回転軸２１を介して間接
支持されている。

【００７０】なお、上述実施例は、自動変速装置として
２速のものを用いたが、これは、３速、４速等の多段変
速装置でもよい。また、トルクコンバータは、流体継手
等の他の流体伝達装置でもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の実施例を示す概略図。

【図２】本発明に係る軸の支持構造を示す概略図。

【図３】本発明に係る第２の実施例を示す概略図。

【図４】本発明に係る第３の実施例を示す概略図。

【図５】本発明に係る第４の実施例を示す概略図。

【図６】本発明に係る第５の実施例を示す概略図。

【図７】本発明に係る第６の実施例を示す概略図。

【符号の説明】

１内燃エンジン２ケース（コンバータハウジング）３ケース（トランスアクスルケース）３ａケース（隔壁）５ケース（モータケース）６流体伝動装置（トルクコンバータ）７入力クラッチ９，９₂ 自動変速装置１０電気モータ１１ディファレンシャル装置１７出力側（入力軸）２１回転軸（中間軸）２２出力軸２３出力ギヤ（カウンタドライブギヤ）２５変速ギヤユニット（シングルプラネタリギヤユ
ニット）３３（ａ，ｂ）駆動車輪（前車輪）３５直接支承用（ボール）ベアリング３６直接支承用（ローラ）ベアリング３７，３９間接支承用（ニードル）ベアリングＤロータ中央位置Ｅ出力ギヤ中央位置Ｒリングギヤ（入力部又は出力部）ＣＲキャリヤ（出力部又は入力部）ＳサンギヤＣ２係合手段（ダイレクトクラッチ）Ｂ係合手段（ブレーキ）Ｆ係合手段（ワンウェイクラッチ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ１６Ｈ 3/62 Ｚ 9030−3Ｊ 3/72 Ａ 9030−3Ｊ (72)発明者山口幸蔵東京都千代田区外神田２丁目19番12号株式会社エクォス・リサーチ内 (72)発明者都築繁男東京都千代田区外神田２丁目19番12号株式会社エクォス・リサーチ内 (72)発明者宮石善則東京都千代田区外神田２丁目19番12号株式会社エクォス・リサーチ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロータ及びステータを有する電気モータ
と、変速ギヤユニット及び該変速ギヤユニットの伝達経
路を適宜変更する係合手段を有する自動変速装置と、を
備え、前記電気モータの出力を前記自動変速装置を介し
て駆動車輪に伝達してなる、車輌における動力伝達装置
において、前記電気モータのロータを連結・固定すると共に前記自
動変速装置の入力部を連結した回転軸と、前記駆動車輪に連動する出力ギヤを連結・固定すると共
に前記自動変速装置の出力部を連結した出力軸と、を備
え、前記回転軸及び出力軸を互いに遊嵌・配置して多重軸構
造となし、前記回転軸の一端をケースに直接支承すると共に、該回
転軸の他端を前記出力軸を介してケースに間接支承し、前記出力軸の他端をケースに直接支承すると共に、該出
力軸の一端を前記回転軸を介してケースに間接支承し、そして、前記ロータの軸方向中央位置を、前記回転軸が
間接支承される位置に対して直接支承される位置側に近
接配置すると共に、前記出力ギヤの位置を、前記出力軸
が間接支承される位置に対して直接支承される位置側に
近接配置して、該ロータ内側に前記自動変速装置を配置
してなることを特徴とする、車輌における動力伝達装置。