WO2003055710A1 - Dispositif d'entrainement a moteur electrique - Google Patents

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WO2003055710A1
WO2003055710A1 PCT/JP2002/013586 JP0213586W WO03055710A1 WO 2003055710 A1 WO2003055710 A1 WO 2003055710A1 JP 0213586 W JP0213586 W JP 0213586W WO 03055710 A1 WO03055710 A1 WO 03055710A1
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WO
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shaft
counter
counter output
drive
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PCT/JP2002/013586
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English (en)
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Masayuki Takenaka
Yoshio Kintou
Yoshihiko Sasaki
Original Assignee
Aisin Aw Co., Ltd
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Publication date
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a drive device for a vehicle including an electric motor, and more particularly to a structure of a gear train in a drive device for an electric vehicle and a hybrid drive device.
  • a drive device for an electric vehicle in the specification of Honda, including a generator used as a motor
  • a drive device for an electric vehicle includes a drive device for an electric vehicle and a hybrid drive device.
  • an engine as a prime mover, a generator driven by the engine, and a gear train driven and connected to wheels via a differential device are connected through a planetary gear set, so that the engine, Enables mutual power transmission between the generator and the wheels, driving the generator by the engine, assisting the driving force using the generator as the motor and starting the engine, returning from the wheels to the planetary gear set via the differential device
  • a technology disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-187735 is known. is there.
  • an engine and a generator are arranged coaxially and a planetary gear set is also arranged coaxially between them, and an input shaft connecting one element of the engine and a planetary gear set, and a planetary gear set.
  • a gear train configuration is adopted in which the counter output shaft connecting the other elements and the wheels via a gear train and a differential device is a double shaft related to the inner and outer circumferences.
  • a counter drive gear for engine output (21) (hereinafter, for reference, the member name and / or reference sign of the prior art publication is added in parentheses)
  • Force A pair of bearings ( Anguilla contact ball bearings 53, 53) are cantilevered on the case support wall (40a).
  • Such a cantilevered support structure can be used if the support wall is of sufficient rigidity
  • the problem is that a large-diameter power supply cable connecting the motor and the control unit must be guided from the outside of the drive unit case into the case and connected to the stator coil of the motor. Occurs.
  • an introduction part for the cable (wiring 100c) must be provided avoiding the control unit mounting part.
  • the introduction part is set in consideration of the space for cable connection, the part is inevitably located on the outer peripheral side of the planetary gear set (planetary gear 6) with a small outer diameter.
  • a large window hole must be provided in the support wall of (21) for the connection of the Cape Norre, and the formation of this window hole inevitably reduces the rigidity of the support wall.
  • the connection side to the planetary gear set is supported by the counter output shaft via the needle bearing (57).
  • the input shaft is connected to the case support wall via the counter output shaft, the boss (21a) of the counter drive gear (21) and the pole bearings (53, 53). (40a).
  • the input shaft is affected by the whirling of the counter drive gear (2 1).
  • the needle bearing (57) is located at a position displaced in the axial direction with respect to the counter drive gear (21) and the spline engagement portion of the counter output shaft, the needle drive (21) has the same structure as that of the counter drive gear (21).
  • the present invention provides a drive device with a motor that can stabilize the support of a counter output shaft, suppress whirling of a counter drive gear, and prevent generation of gear noise due to deviation from the counter driven gear.
  • the purpose is to:
  • the present invention also relates to a combination of a planetary gear set disposed coaxially with a counter output shaft. It is a further object to prevent displacement. Disclosure of the invention
  • the present invention provides an input shaft connected to a prime mover, a motor shaft as an output shaft of a motor, a counter output shaft, and the input shaft, the motor shaft, and the counter output shaft.
  • a planetary gear set that is drivingly connected to the input shaft and the input shaft is arranged coaxially with the inner periphery of the counter output shaft.
  • the motor shaft is connected to the other two elements different from the connected element, respectively, the counter output shaft is supported on the outer periphery of both ends by the drive case, and the input shaft is The outer periphery is supported by the inner periphery of the power output shaft, and is supported by the drive device case via the output shaft.
  • the counter output shaft is supported at both ends by the drive device case at both ends, the inclination of the counter output shaft due to the torque transmission load is suppressed, so that the counter output shaft is prevented from whirling, Since the deviation of the gear caused by the whirling is eliminated, the generation of gear noise is prevented.
  • the input shaft is also supported by the drive unit case via a power center output shaft with reduced whirling, which prevents wobbling of the input shaft and prevents misalignment of the planetary gear set that leads to it. Is done.
  • the input shaft is supported at both ends by a counter output shaft on an inner peripheral side of a support portion of the counter output shaft to the drive device case.
  • the support accuracy of the input shaft with respect to the drive device case is improved.
  • the support portion of the input shaft is located at the same position in the axial direction as the support portion of the counter output shaft, so that the support accuracy of the input shaft is not affected by the deflection of the counter output shaft.
  • the counter output shaft is supported on the drive device case via a radial ball bearing on the case body and its front cover.
  • the outer diameter of the counter drive gear can be reduced while maintaining the torque transmission strength by integrating the counter output shaft and the counter drive gear for the input shaft whose outer diameter is naturally determined by the magnitude of the input torque.
  • the degree of freedom in setting the counter gear ratio is increased.
  • the support accuracy of the counter drive gear immediately becomes the support accuracy of the counter output shaft, the support accuracy of the input shaft supported by the counter output shaft is improved, and the mating accuracy of the planetary gear set is also improved.
  • the planetary gear set may have a configuration in which an element connected to an input shaft is drivingly connected to an oil pump on the other side of the planetary gear set.
  • the drive mechanism of the oil pump can be arranged on the motor side from the double-supported support portion of the power center output shaft with the planetary gear set interposed, the oil pump is also arranged on the motor housing side of the drive device case. This makes it possible to arrange the oil passage using the case wall surrounding the motor housing.
  • the counter output shaft may be connected to wheels via a gear train, and a second motor may be connected to the gear train.
  • FIG. 1 is an axial partial cross-sectional view of a drive device according to an embodiment in which the present invention is applied to a hybrid drive device
  • FIG. 2 is a skeleton diagram of a gear train of the hybrid drive device
  • FIG. 3 is an unfolded view of the hybrid drive device along a gear train
  • Fig. 4 is a side view of the hybrid drive device viewed from the engine connection side with the front cover of the case removed.
  • FIG. 2 shows a schematic configuration of a hybrid drive device to which the present invention is applied by a skeleton in which a gear train is developed on the same plane.
  • This device includes a prime mover (hereinafter, referred to as an engine) E including an internal combustion engine, an electric motor (hereinafter, referred to as a motor) 2, and a differential device 3 having different axes (hereinafter, these axes will be described in the embodiments).
  • an engine E including an internal combustion engine
  • an electric motor hereinafter, referred to as a motor
  • a differential device 3 having different axes (hereinafter, these axes will be described in the embodiments).
  • Each of these is a horizontal drive with parallel axes on the engine axis X, motor axis Y, and differential axis ⁇ .
  • a generator (hereinafter referred to as a generator) 4 is arranged on the engine axis X.
  • a gear train 5 is provided for drivingly connecting the engine ⁇ ⁇ ⁇ , the motor 2 and the generator 4 to the differential device 3 by a parallel shaft.
  • the counter shaft 50 constituting the gear train 5 is arranged on another axis (also called the counter axis U) from the above-mentioned respective axes.
  • a planetary gear set 6 is arranged on the engine axis X to drive and connect the engine ⁇ , the generator 4 and the counter drive gear 51 of the gear train 5 in a differential relationship.
  • a one-way clutch 7 for preventing reverse rotation of the engine ⁇ is arranged on the engine axis X based on an intention described later, and further, a brake device 8 for appropriately stopping the rotation of the generator 4 is provided.
  • the specific drive connection relationship of the elements on each axis in this drive device is such that the input shaft 11 on the engine axis X is at the rear end (hereinafter, the front-rear relationship of each axis with the engine side as the front).
  • the motor shaft 41 which is connected to the carrier 6 1 of the planetary gear set 6 and has a rotor shaft of the generator 4, is connected at its front end to the sun gear 62 of the planetary gear set 6 and has a braking device 8 at the rear end.
  • the one-way clutch 7 is connected between the rear end of the carrier 61 of the planetary gear set 6 and the drive device case 9 and is disposed between the planetary gear set 6 and the generator 4.
  • the brake device 8 is connected to the rear end of the rotor shaft 41 of the generator 4.
  • the symbol W in the figure indicates a wheel that is drivingly connected to a side gear (not shown) of the differential device 3.
  • the drive device case 9 has an intermediate wall 91 on the front side of the case body 90 and has front and rear ends opened, and a front cover 92 as a front wall covering these openings, and a rear cover 9 as a rear wall.
  • the space between the intermediate wall 91 of the case body 90 and the rear cover 93 is used as a housing for the motor 2, the generator 4, and the planetary gear set 6.
  • the space separated between the wall 91 and the front force par 92 serves as a housing for the gear train 5 and the differential device 3.
  • the motor 2 is disposed in the motor housing space with its stator stopped against the peripheral wall of the case body 90, and its rotor shaft 21 has front and rear ends with radial pole bearings on the intermediate wall 91 and the ryakaba-93, respectively. Supported through.
  • a gear shaft 22 is connected to the front end of the rotor shaft 21 by spline engagement. The front and rear ends of the gear shaft 22 are respectively connected to the front force par 92 and the intermediate wall 91 via radial ball bearings. hand Supported.
  • a counter drive gear 52 is formed integrally with the gear shaft 22.
  • the generator 4 is disposed in the generator accommodating space with its stator being prevented from rotating around the peripheral wall of the case body 90, and its rotor shaft 41 has an intermediate portion provided with a planetary gear set attached to the intermediate wall 91.
  • the rear end is supported by the wall of the housing 6 and the rear end is supported by the rear cover 93 via radial ball bearings.
  • the sun gear 62 of the planetary gear set 6 is connected to the portion near the front end of the rotor shaft 21 by spline engagement.
  • the tip of the rotor shaft 41 is connected to the rear end of the input shaft 11. It is fitted in an oil-tight state.
  • the differential device 3 is disposed in the housing portion, and the front and rear ends of the differential case 30 are supported by the front cover 92 and the intermediate wall 91 via tapered roller bearings, respectively.
  • the counter shaft 50 of the gear train 5 is disposed in the housing portion, and its front and rear ends are supported by a front cover 92 and an intermediate wall 91 via tapered roller bearings.
  • a differential drive pinion gear 55 is formed in the rear half, and in the front half, a counter driven gear 54 is fitted by a spline to prevent rotation, and further, after the counter driven gear 54
  • the counter driven gear 53 is bolted to the side.
  • the differential axis Z is located at the lowermost position of the device, and is obliquely above it (when mounted on vehicles).
  • the engine axis X is located at the front, and the motor axis Y is located above the differential axis Z.
  • the counter axis U is located in the middle of the three axes X, ⁇ , and Z.
  • the drive unit case 9 is externally provided with an inverter for controlling the motor 2 and the generator 4 and further with the brake unit 8, and a control unit C containing an electronic control unit.
  • This mounting position is such that a plane substantially in contact with the outer circumferences of the motor 2 and the generator 4 is a position where the drive device case 9 and the case frame of the control unit C are joined together. Since the height of the motor and the motor axis Y are different, this mating surface is inclined forward and downward (to the right in Fig. 4) with the drive unit mounted on the vehicle.
  • the power supply cables 20 and 40 to the motor and generator are arranged side by side in pairs in the longitudinal direction of the control unit C, that is, in the front-rear direction when mounted on the vehicle.
  • the input shaft 11 and the counter output shaft 12 are connected to a rotor shaft 41 as a motor shaft on one side of a planetary gear set 6.
  • the carrier 61 and the ring gear 63 as other two elements different from the sun gear 62 are connected to each other.
  • the counter output shaft 12 has a counter drive gear 51 integrated therewith, and both ends thereof (strictly, a front end and a rear end excluding a front end as a connecting portion of the engine to the crankshaft 10). Is supported by the front cover 92 and the intermediate wall 91 of the drive case 9 via radial ball bearings 56, 57.
  • the input shaft 11 is supported at both ends by a counter output shaft 12 via a pair of needle bearings on the inner circumference side of a support portion of the counter output shaft 12 to the drive device case 9 of the counter output shaft 12, and the counter output shaft It is supported by the drive unit case 9 via 1 and 2.
  • the tip of the input shaft 11 is connected to the crankshaft 10 of the engine via a flywheel / damper device 13 with a torque limiter.
  • the counter output shaft 12 is a gear train composed of the counter drive gear 51, the driven gear 53, the counter shaft 50, the differential drive pinion gear 55, and the differential ring gear 31. 5, and a motor 2 as a second electric motor is connected to a counter shaft 50 in the gear train 5 via a counter drive gear 51 and a driven gear 54.
  • the planetary gear set 6 includes a carrier 61 as an element connected to the input shaft 11, a rear end of the input shaft 11 as a carrier flange, and is disposed on a rear side of the intermediate wall 91, and the carrier cover is a planetary gear set. On the other side of set 6, it is drivingly connected to an oil pump P whose pump body is embedded in the intermediate wall. See Career The ring-shaped spur gear 58 fixed to the bar and the spur gear 58 are connected to the rotor shaft via a spur gear 59 fixed to the rotor shaft of the oil pump P. The front side of the ring gear 63 is connected to the rear end of the counter output shaft 12 via a ring gear flange by spline engagement.
  • the one-way clutch 7 has its inner race connected to the carrier 61 of the planetary gear set 6, and the outer race is supported by being spline-fitted to the wall of the planetary gear set housing portion.
  • the brake device 8 is configured such that the rotor 42 side of the generator 4 is a drum, and a boss protruding from the rear cover 93 of the drive case 9 is a hub, and is axially stretched from an end plate of the rotor 42.
  • a friction material disk 82 having an outer periphery spline-engaged with the inner periphery of the annular flange portion to be protruded and a separator plate 83 having an inner periphery spline-engaged with the outer periphery of the hub as a friction engagement member.
  • a hydraulic servo for engaging and disengaging the cover is incorporated in the rear cover 93.
  • the motor 2 and the wheel W are connected directly on the power transmission via the gear train 5 except for the differential rotation by the differential device 3.
  • the engine E and the generator 4 are differentially connected to each other in the power transmission via the planetary gear set 6 with respect to the gear train 5.
  • the motor output is assisted only for the motor output, only the engine output, or the engine output to drive the axle W, and the remaining battery power and running According to the load, the vehicle can be driven to charge the battery by driving the generator 4 with the output of the engine E.
  • the brake device 8 locks the rotor shaft 41 of the generator 4 to the drive device case 9 as necessary, thereby preventing a drive loss due to rotation by reaction torque when power generation is unnecessary. Performs the function of blocking.
  • this driving device when the generator 4 is driven as a motor, the reaction force applied to the carrier 61 of the planetary gear set 6 is reversed, and in this case, the carrier 61 is moved via the one-way clutch 7 to the driving device case.
  • the output of generator 4 can be transmitted to ring gear 63, The simultaneous output of the motor 2 and the generator 4 enhances the driving force when the vehicle starts (parallel mode running).
  • the counter output shaft 12 is supported at both ends by the drive device case 9 at both ends, so that the counter drive gear integrated with the counter output shaft 12 is provided. Since the inclination due to the reaction force of the combination of 51 and the counter driven gear 52 is suppressed, the whirling of the counter output shaft 12 is prevented, and either of the gears 51 and 52 caused by the whirling is eliminated. Therefore, generation of gear noise is prevented.
  • the input shaft 11 is also supported by the drive unit case 9 via the counter output shaft 12 whose whirling is suppressed, and wobbling of the input shaft 11 is also prevented. Displacement is also prevented.
  • the support accuracy of the input shaft 11 with respect to the drive device case 9 is improved.
  • the support portion of the input shaft 11 is located at the same position in the axial direction as the support portion of the counter output shaft 12, so that the support accuracy of the input shaft 11 is limited by the deflection of the counter output shaft 12. Not affected.
  • the cables 20 and 4 are compared with the conventional configuration in which the case main body 90 is cantilevered.
  • a window for connection 0 it is possible to reduce the load applied to the case body 90, which is difficult to maintain the rigidity strength.
  • the number of steps required to assemble the counter output shaft is reduced by eliminating the need to adjust the bearing tightening, and the size and cost of the bearing are reduced. Down becomes possible.
  • the output shaft 12 and the counter drive gear 51 are integrated with the input shaft 11 whose outer diameter is naturally determined by the magnitude of the input torque, and the counter drive gear 51 is maintained while maintaining the torque transmission strength. Since the outer diameter can be reduced, the degree of freedom in setting the counter gear ratio is increased. Also, since the support accuracy of the counter drive gear 51 becomes the support accuracy of the counter output shaft 12 immediately, the support accuracy of the input shaft 11 supported on the counter output shaft 12 is improved, and the planetary gear set 6 is suitable. Accuracy also improves.
  • the drive mechanism of oil pump P is The oil pump P can be arranged on the motor housing side of the drive unit case 9 because the oil pump P can be arranged on the generator 4 side from the two-sided support part of the output shaft 12, and the case wall surrounding the motor housing can be removed. It is possible to use the oil passage arrangement.
  • the present invention is applicable to a drive device for a hybrid vehicle and a drive device for an electric vehicle.

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Description

技術分野
本発明は、 電動機を備える車両用駆動装置に関し、 特に、 電気自動車用駆動装 置やハイプリッド駆動装置におけるギヤトレインの構造に関する。 明
背景技術
車両用の駆動装置として、 電動機 （本田明細書において、 電動機として使用され る発電機を含むものとする） を駆動源に用いるものに、 電気自動車用駆動装置や ハイブリッド駆動装置がある。 こうした駆動装置において、 原動機としてのェン ジンと、 これにより駆動される発電機と、 ディファレンシャル装置を介して車輪 に駆動連結されたギヤ列とをプラネタリギヤセットを介して連結することで、 ェ ンジン、 発電機及び車輪の 3者間で相互に動力伝達を可能とし、 エンジンによる 発電機の駆動、 発電機をモータとする駆動力のアシストやエンジンスタート、 車 輪からディファレンシャル装置を介してプラネタリギヤセットに戻る慣性駆動力 による発電機の回生等を走行状態に応じて自由に行なえるようにした駆動装置と して、 従来、 特開 2 0 0 1— 1 8 7 5 3 5号公報に開示の技術がある。
上記従来技術では、 エンジンと発電機を同軸上に並べて配置し、 それらの間に ブラネタリギヤセットを同じく同軸上に配置し、 エンジンとプラネタリギヤセッ トの 1つの要素をつなぐ入力軸と、 プラネタリギヤセットの他の要素と車輪とを ギヤ列及ぴディファレンシャル装置を介してつなぐカウンタ出力軸とを内外周関 係の 2重軸とするギヤトレイン構成が採られている。
ところで、 上記従来技術においては、 エンジン出力用のカウンタドライブギヤ ( 2 1 ) (以下、参考のために従来技術公報の部材名又は参照符号若しくはそれら 両方を括弧書きで付記する） 力 一対のベアリング （アンギユラコンタク トボー ルベアリング 5 3， 5 3 ) によってケース支持壁 （4 0 a ) に片持ち支持されて いる。 こうした片持ち支持構造は、 支持壁が十分な剛性強度のものである場合は 問題ないが、 電動機を備える駆動装置の場合、 電動機と制御ユニットをつなぐ線 径の大きな給電ケーブルを、 駆動装置ケースの外側からケース内に導いて電動機 のステータコィルに接続しなければならないことで問題が生じる。 特に従来技術 のように、 インバータ等の電気制御ュュット （1 0 4 ) を駆動装置に一体化した 構造においては、 制御ュニット取付部を避けてケーブル （配線 1 0 0 c ) の導入 部を設けなければならず、 更に、 ケーブル接続のためのスペースを考慮して導入 部を設定した場合、その部位がどうしても外径の小さなブラネタリギヤセット（プ ラネタリギヤ 6 ) の外周側となるため、 カウンタドライブギヤ （2 1 ) の支持壁 にケープノレ接続作業のための大きな窓孔を設けなければならず、 この窓孔の形成 により支持壁の剛性強度の低下が避けられない。 こうした事情から、 上記の片持 ち構造では、 未だカウンタドライブギヤの振れ回りが生じやすく、 カウンタドリ プンギャとの嚙合いのずれによるギヤノィズが発生してしまう。
また、 カウンタ出力軸 （走行回転軸 1 6 ) に支持される入力軸 （1 3 ) につい ても、 そのプラネタリギヤセッ トへの連結部側が、 ニードルベアリング （5 7 ) を介してカウンタ出力軸に支持されており、 この支持構造では、 入力軸は、 カウ ンタ出力軸、 カウンタドライブギヤ （2 1 ) のボス部 （2 1 a ) 及ぴポールベア リング （5 3， 5 3 ) を介してケース支持壁 ( 4 0 a ) に支持されることになる。 この支持構造では、 入力軸がカウンタドライブギヤ （2 1 ) の振れ回りの影響を 受けることになる。 更に、 ニードルベアリング （5 7 ) は、 カウンタドライブギ ャ （2 1 ) とカウンタ出力軸のスプライン係合部に対して軸方向位置がずれた配 置にあるため、 カウンタドライブギヤ （2 1 ) の僅かな振れ回りがカウンタ出力 軸への入力軸（1 3 ) の支持部では増幅され、 このことが上記の影響と相俟って、 入力軸 1 3の支持を一層不安定にする結果となる。 そして、 このことは、 プラネ タリギヤセットのサンギヤ、 ピユオンギヤ、 リングギヤ間の嚙合のずれを生じさ せる要因となる。
そこで、 本発明は、 カウンタ出力軸の支持を安定させて、 カウンタドライブギ ャの振れ回りを抑え、 カウンタドリブンギヤとの嚙合いのずれによるギヤノイズ の発生を防ぐことができる電動機付駆動装置を提供することを目的とする。また、 本発明は、 カウンタ出力軸と同軸上に配置されるプラネタリギヤセットの嚙合の ずれを防ぐことを更なる目的とする。 発明の開示
上記の目的を達成するため、 本発明は、 原動機に連結される入力軸と、 電動機 の出力軸である電動機軸と、 カウンタ出力軸と、 前記入力軸と電動機軸とカウン タ出力軸とを相互に動力伝達可能に駆動連結するブラネタリギヤセットと備え、 前記入力軸がカウンタ出力軸の内周に同軸関係に配置された電動機付駆動装置に おいて、 前記入力軸とカウンタ出力軸は、 プラネタリギヤセットの一方側で、 電 動機軸が連結された要素とは異なる他の 2要素にそれぞれ連結され、 カウンタ出 力軸は、 その両端部の外周を駆動装置ケースに支持され、 入力軸は、 その外周を 力ゥンタ出力軸の内周に支持されて、 該カゥンタ出力軸を介して駆動装置ケース に支持されたことを特徴とする。
この構成によると、 カウンタ出力軸が、 その両端部で駆動装置ケースに両持ち 支持されるため、カウンタ出力軸のトルク伝達負荷による傾斜が抑制されるため、 カウンタ出力軸の振れ回りが防止され、 その振れ回りに起因するギヤの嚙合いず れがなくなるため、 ギヤノイズの発生が防止される。 また、 入力軸も、 振れ回り を抑制された力ゥンタ出力軸を介して駆動装置ケースに支持されるため、 入力軸 の振れ回りも防止されるため、 それにつながるプラネタリギヤセットの嚙合いの ずれも防止される。
上記の構成において、 入力軸の支持部が、 カウンタ出力軸の支持部と軸方向で 同位置となる構成とするのが有効である。 '
この構成によると、 入力軸の支持精度が力ゥンタ出力軸の撓みの影響を受けな いようにすることができる。
上記の構成において、 前記入力軸は、 カウンタ出力軸の駆動装置ケースへの支 持部の内周側でカウンタ出力軸に両持ち支持された構成とするのが有効である。 この構成では、 入力軸の両持ち支持の対象が同じカウンタ出力軸となるため、 駆動装置ケースに対する入力軸の支持精度が向上する。 更に、 入力軸の両持ち支 持部が、 カウンタ出力軸の両持ち支持部と軸方向で同位置となるため、 入力軸の 支持精度がカウンタ出力軸の撓みの影響を受けない。 上記いずれかの構成において、 前記カウンタ出力軸の駆動装置ケースへの支持 は、 ケース本体とそのフロントカバーに、 ラジアルボールベアリングを介してな される構成とするのも有効である。
この構成では、 カウンタ出力軸の支持荷重をケース本体とそのフロントカバー に分散させることができるため、 ケース本体に片持ち支持させる従来の構成に比 ベて、 ケーブル接続のための窓孔を形成することで剛性強度を保つことが難しい ケース本体への荷重負荷を軽減することができる。 また、 支持荷重の分散に合わ せて、 支持手段をラジアルボールべァリングとすることで、 ベアリングの締付け 調整の不要化によるカウンタ出力軸組付け工数の低減、 ベアリングの小型化及ぴ コストダウンが可能となる。
上記いずれかの構成において、 前記カウンタ出力軸は、 それと一体化された力 ゥンタドライブギヤを有する構成を採ると更に有効である。
この構成では、入力トルクの大きさにより自ずと外径が定まる入力軸に対して、 カウンタ出力軸とカウンタドライブギヤの一体化により、 トルク伝達強度を保ち ながらカウンタドライブギヤの外径を小さくすることが可能となるため、 カウン タギヤ比の設定自由度が大きくなる。 また、 カウンタドライブギヤの支持精度が 即カウンタ出力軸の支持精度となるため、 カウンタ出力軸に支持される入力軸の 支持精度が向上し、 プラネタリギヤセットの嚙合い精度も向上する。
上記いずれかの構成において、 前記プラネタリギヤセットは、 入力軸に連結さ れた要素を、 プラネタリギヤセットの他方側でオイルポンプに駆動連結された構 成を採ることもできる。
この構成では、 オイルポンプの駆動機構をブラネタリギヤセットを挟んで力ゥ ンタ出力軸の両持ち支持部より電動機側に配置できるため、 オイルポンプも駆動 装置ケースの電動機収容部側に配設することができ、 それにより電動機収容部を 囲むケース壁を利用した油路配置が可能となる。
上記いずれの構成を採る場合も、 前記カウンタ出力軸は、 ギヤ列を介して車輪 に連結され、 前記ギヤ列に第 2の電動機が連結された構成とすることができる。 この構成では、 2つの電動機を配置したハイブリッド駆動装置において、 上記 の各効果を達成することができる。 図面の簡単な説明
図 1は本発明をハイプリッド駆動装置に適用した実施形態における駆動装置の 軸方向部分断面図、図 2はハイプリッド駆動装置のギヤトレインのスケルトン図、 図 3はハイプリッド駆動装置をギヤ列に沿って展開した軸方向展開断面図、 図 4 はハイプリッド駆動装置をケースの前カバーを除去してエンジン連結側から見た 側面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面に沿い、 本発明の実施形態を説明する。 まず図 2は、 本発明が適用 されるハイプリッド駆動装置の概略構成をギヤ列を同一平面状に展開したスケル トンで示す。 この装置は、 内燃機関等からなる原動機 （以下、 エンジンという） Eと、 電動機 （以下、 モータという） 2と、 ディファレンシャル装置 3とを異な る軸線 （以下、 実施形態の説明において、 これらの軸線をそれぞれエンジン軸線 X、 モータ軸線 Y、 デフ軸線 Ζという） 上に並行軸配置とした横置式の駆動装置 とされており、 更に、 エンジン軸線 X上に発電機 （以下、 ジェネレータという） 4を配し、 それらエンジン Ε、 モータ 2及びジェネレータ 4をディファレンシャ ル装置 3に並行軸で駆動連結すべくギヤ列 5が配設されている。 このギヤ列 5を 構成するカウンタ軸 5 0は、 上記各軸線とは別軸線 （同じくカウンタ軸線 Uとい う） 上に配置されている。 そして、 エンジン軸線 X上には、 エンジン Εとジエネ レータ 4とギヤ列 5のカウンタドライブギヤ 5 1を差動関係に駆動連結すべく、 プラネタリギヤセット 6が配置されている。 また、 エンジン軸線 X上にエンジン Εの逆回転を後記する意図の基に阻止するワンウェイクラッチ 7が配置され、 更 に、 ジェネレータ 4の回転を適宜停止させるブレーキ装置 8が配置されている。 この駆動装置における上記各軸線上の要素の具体的駆動連結関係は、 エンジン 軸線 X上の入力軸 1 1が、 その後端 （以下、 エンジン側を前として、 各軸の前後 関係を説明する） でプラネタリギヤセット 6のキャリア 6 1に連結され、 ジエネ レータ 4のロ^ "タ軸からなる電動機軸 4 1が、 その前端でプラネタリギヤセット 6のサンギヤ 6 2に連結されるとともに、 後端でブレーキ装置 8を介して駆動装 置ケース 9に連結され、 プラネタリギヤセット 6のリングギヤ 6 3が、 エンジン 軸線 X上の出力部材を構成するカウンタドライブギヤ 5 1と一体化されたカウン タ出力軸 1 2の後端に連結されている。 モータ軸線 Y上の出力要素は、 モータ 2 のロータ軸 2 1の前端に連結されたカウンタドライブギヤ 5 2とされている。 こ れら両カウンタドライブギヤ 5 1 , 5 2は、 カウンタ軸線 U上に配置されたカウ ンタドリブンギヤ 5 3， 5 4に嚙合させてカウンタ軸 5 0に駆動連結されている。 カウンタ軸 5 0は、 その軸線 U上の後端に配置されたデフドライブピニオンギヤ 5 5をディファレンシャル装置 3のデフケース 3 0に固定したデフリングギヤ 3 1に嚙合させてディファレンシャル装置 3に駆動連結されている。 そして、 ワン ウェイクラッチ 7は、 プラネタリギヤセット 6のキャリア 6 1の後端と駆動装置 ケース 9に連結して、 プラネタリギヤセット 6とジェネレータ 4の間に配置され ている。 また、 ブレーキ装置 8は、 ジェネレータ 4のロータ軸 4 1の後端に連結 されている。 なお、 図の符号 Wは、 ディファレンシャル装置 3の図示しないサイ ドギヤに駆動連結する車輪を示す。
図 3及び図 4は、駆動装置の構成を詳細に軸方向展開断面及び側面構造で示す。 先の図 2では参照し得ない細部構成を説明すると、 図 3を参照して、 モータ 2及 ぴジェネレータ 4と、 ギヤ列 5と、 ディファレンシャル装置 3は、 駆動装置ケー ス 9内に収容されている。 駆動装置ケース 9は、 そのケース本体 9 0の前側に中 間壁 9 1を備え、 前後端が開口しており、 これら開口を覆う前壁としてのフロン トカバー 9 2と、 後壁としてのリャカバー 9 3を備えており、 ケース本体 9 0の 中間壁 9 1とリャカバー 9 3との間に隔定される空間をモータ 2及びジエネレー タ 4並びにプラネタリギヤセット 6の収容部とし、 ケース本体 9 0の中間壁 9 1 とフロント力パー 9 2との間に隔定される空間をギヤ列 5及ぴディファレンシャ ル装置 3の収容部としている。
モータ 2は、 そのステータをケース本体 9 0の周壁に回り止めしてモータ収容 空間に配置され、 そのロータ軸 2 1は、 前後端をそれぞれ中間壁 9 1とリャカバ - 9 3にラジアルポールベアリングを介して支持されている。 ロータ軸 2 1の前 端には、スプライン係合でギヤ軸 2 2が連結されており、ギヤ軸 2 2の前後端は、 それぞれフロント力パー 9 2と中間壁 9 1にラジアルボールベアリングを介して 支持されている。 そして、 このギヤ軸 2 2に一体でカウンタドライブギヤ 5 2が 形成されている。
ジェネレータ 4は、 そのステータをケース本体 9 0の周壁に回り止めしてジェ ネレータ収容空間に配置され、 そのロータ軸 4 1は、 その中間部分を中間壁 9 1 に付随的に設けられたプラネタリギヤセット 6の収容部の壁に、 また後端をリャ カバー 9 3に、 それぞれラジアルボールべァリングを介して支持されている。 口 ータ軸 2 1の前端寄りの部分には、 スプライン係合でブラネタリギヤセット 6の サンギヤ 6 2が連結されており、 ロータ軸 4 1の先端部は、 入力軸 1 1の後端に 油密状態に嵌め合わされている。
ディファレンシャル装置 3は、 その収容部に配置され、 デフケース 3 0の前後 端をそれぞれフロントカバー 9 2と中間壁 9 1にテーパードローラベアリングを 介して支持されている。
ギヤ列 5のカウンタ軸 5 0は、 その収容部に配置され、 前後端をそれぞれフロ ントカバー 9 2と中間壁 9 1にテーパードローラベアリングを介して支持されて いる。 カウンタ軸 5 0には、 その後半部にデフドライブピニオンギヤ 5 5がー体 形成され、 前半部には、 カウンタドリブンギヤ 5 4がスプライン係合で回り止め 嵌合され、 更に、 カウンタドリブンギヤ 5 4の後側にカウンタドリブンギヤ 5 3 がボルト止め固定されている。
図 4に各軸線 X， Y, Z , Uの実際の位置関係を示すように、 この駆動装置で は、 デフ軸線 Zが装置の最下方に配置され、 それより斜め上方 （車両搭載時にお いて前方となる） にエンジン軸線 Xが配置され、 デフ軸線 Zの上方にモータ軸線 Yが配置され、 カウンタ軸線 Uは、 上記 3軸線 X， Υ, Zの中間部に配置されて いる。 そして、 駆動装置ケース 9には、 モータ 2及ぴジェネレータ 4更にはブレ ーキ装置 8の制御のためのィンバータと電子制御装置を内蔵する制御ュニット C が外付けで取付られている。 この取付位置は、 モータ 2及ぴジェネレータ 4の外 周に概ね接する平面を駆動装置ケース 9と制御ュニット Cのケースフレームの合 わせ面とする位置とされており、 上記のように、 エンジン軸線 Xとモータ軸線 Y の高さが異なることから、 この合わせ面は、 駆動装置の車載状態で車両前方 （図 4において右側） に前下がりに傾斜している。 モータ及びジェネレータへの給電ケーブル 2 0， 4 0は、 制御ユニット Cの長 手方向、 すなわち車載状態で前後方向に 3本ずつを組として並べて配置され、 駆 動装置ケース 9と制御ュニット Cとの平面状の合わせ面から駆動装置ケース 9内 のギヤ列収容空間に導入されており、 それらの各端子をモータ及ぴジェネレータ の巻き線から中間壁の窓孔を通して導出された巻き線ケーブルの端子と接続され ている。 したがって、 これら端子の接続部は、 軸方向位置としては、 ギヤ列収容 空間内において、 モータとそのカウンタドライブギヤとの間、 及ぴプラネタリギ ャセットの配設位置と同位置にある。
図 1に拡大して詳細を示すように、 本発明の特徴に従い、 入力軸 1 1とカウン タ出力軸 1 2は、 プラネタリギヤセット 6の一方側で、 電動機軸としてのロータ 軸 4 1が連結された要素すなわちサンギヤ 6 2とは異なる他の 2要素としてのキ ャリア 6 1とリングギヤ 6 3にそれぞれ連結されている。カウンタ出力軸 1 2は、 それと一体ィ匕されたカウンタドライブギヤ 5 1を有し、 その両端部 （厳密にはェ ンジンのクランク軸 1 0への連結部としての先端を除く前端と後端） の外周をラ ジアルボールべァリング 5 6， 5 7を介して駆動装置ケース 9のフロントカバー 9 2と中間壁 9 1に支持されている。 入力軸 1 1は、 その外周をカウンタ出力軸 1 2の駆動装置ケース 9への支持部の内周側で一対のニードルベアリングを介し てカウンタ出力軸 1 2に両持ち支持されて、 カウンタ出力軸 1 2を介して駆動装 置ケース 9に支持されている。 この入力軸 1 1の先端は、 トルクリミッタ付のフ ライホイール兼ダンパ装置 1 3を介してエンジンのクランク軸 1 0に連結されて いる。 前記の各連結関係から明らかなように、 カウンタ出力軸 1 2は、 カウンタ ドライブギヤ 5 1、 同ドリブンギヤ 5 3、 カウンタ軸 5 0、 デフドライブピニォ ンギヤ 5 5及びデフリングギヤ 3 1からなるギヤ列 5を介して車輪 Wに連結され、 このギヤ列 5中のカウンタ軸 5 0に第 2の電動機としてのモータ 2が、 カウンタ ドライブギヤ 5 1及ぴ同ドリブンギヤ 5 4を介して連結された関係となる。
プラネタリギヤセット 6は、 入力軸 1 1に連結された要素としてのキャリア 6 1を、 入力軸 1 1の後端をキャリアフランジとし、 中間壁 9 1の後側に配置され ており、 キヤリアカバ一がプラネタリギヤセット 6の他方側で、 ポンプボディを 中間壁に埋設したオイルポンプ Pに駆動連結されている。 詳しくは、 キャリア力 バーに固定したリング状の平歯車 5 8と、 平歯車 5 8に嚙合し、 オイルポンプ P のロータ軸に固定した平歯車 5 9を介してロータ軸に連結されている。 また、 リ ングギヤ 6 3は、 その前側をリングギヤフランジを介してカウンタ出力軸 1 2の 後端にスプライン係合で連結されている。
ワンウェイクラッチ 7は、 そのインナレースをプラネタリギヤセット 6のキヤ リア 6 1に連結し、 ァウタレースをプラネタリギヤセット収容部の壁にスプライ ン嵌合させて支持されている。
ブレーキ装置 8は、 ジェネレータ 4のロータ 4 2側をドラムとし、 駆動装置ケ ース 9のリャカバー 9 3から突出するボス部をハブとする構成とされ、 ロータ 4 2の端板から軸方向に張出す環状フランジ部の内周に外周をスプライン係合させ た摩擦材ディスク 8 2と、 ハブの外周に内周をスプライン係合させたセパレータ プレート 8 3とを摩擦係合部材とし、摩擦係合部材を係脱操作する油圧サーボが、 リャカバー 9 3に組込まれた構成とされている。
こうした構成からなる駆動装置では、 図 2を参照して、 モータ 2と車輪 Wは、 ディファレンシャル装置 3による差動回転は別として、 ギヤ列 5を介して動力伝 達上は直に連結された関係となるのに対して、 エンジン Eとジェネレータ 4は、 ギヤ列 5に対してブラネタリギヤセット 6を介して動力伝達上は差動関係に連結 されている。 これにより、 エンジン E、 ジェネレータ 4及びモータ 2を適宜制御 することにより、 モータ出力のみ、 エンジン出力のみ、 又はエンジン出力にモー タ出力をアシストして、 車軸 Wを駆動するとともに、 バッテリ残量及び走行負荷 に応じて、 エンジン Eの出力によりジェネレータ 4を駆動してバッテリを充電す る車両走行が可能となる。
上記の運転制御に際して、 ブレーキ装置 8は、 ジェネレータ 4のロータ軸 4 1 を必要に応じて駆動装置ケース 9に係止させることで、 発電不要時に反動トルク により回転することで駆動ロスを生じるのを阻止する機能を果たす。 またこの駆 動装置では、 ジェネレータ 4をモータとして駆動させることで、 プラネタリギヤ セット 6のキャリア 6 1にかかる反力が逆転するため、 その際にワンウェイクラ ツチ 7を介してキヤリア 6 1を駆動装置ケース 9に係止する反力要素として機能 させることで、 ジェネレータ 4の出力をリングギヤ 6 3に伝達することができ、 モータ 2とジェネレータ 4の同時出力による車両発進時の駆動力の強化 （パラレ ルモードの走行） が可能となる。
以上詳述したように、 この実施形態の駆動装置によれば、 カウンタ出力軸 1 2 力 その両端部で駆動装置ケース 9に両持ち支持されるため、 カウンタ出力軸 1 2と一体のカウンタドライブギヤ 5 1とカウンタドリブンギヤ 5 2との嚙合の反 力による傾斜が抑制されるため、 カウンタ出力軸 1 2の振れ回りが防止され、 振 れ回りに起因するギヤ 5 1， 5 2の嚙合いずれがなくなるため、 ギヤノイズの発 生が防止される。 また、 入力軸 1 1も、 振れ回りを抑制されたカウンタ出力軸 1 2を介して駆動装置ケース 9に支持され、 入力軸 1 1の振れ回りも防止されるた め、それにつながるプラネタリギヤセット 6の嚙合いのずれも防止される。また、 入力軸 1 1の両持ち支持の対象が同じカウンタ出力軸 1 2となるため、 駆動装置 ケース 9に対する入力軸 1 1の支持精度が向上する。 更に、 入力軸 1 1の両持ち 支持部が、 カウンタ出力軸 1 2の両持ち支持部と軸方向で同位置となるため、 入 力軸 1 1の支持精度がカウンタ出力軸 1 2の撓みの影響を受けない。
更に、 カウンタ出力軸 1 2の支持荷重をケース本体 9 0とそのフロントカバー 9 2に分散させることができるため、 ケース本体 9 0に片持ち支持させる従来の 構成に比べて、 ケーブル 2 0， 4 0接続のための窓孔を形成することで剛性強度 を保つことが難しいケース本体 9 0への荷重負荷を軽減することができる。また、 支持荷重の分散に合わせて、 支持手段をラジアルボールベアリング 5 6， 5 7と することで、 ベアリングの締付け調整の不要化によるカウンタ出力軸組付け工数 の低減、 ベアリングの小型化及ぴコストダウンが可能となる。
また、 入力トルクの大きさにより自ずと外径が定まる入力軸 1 1に対して、 力 ゥンタ出力軸 1 2とカウンタドライブギヤ 5 1の一体化により、 トルク伝達強度 を保ちながらカウンタドライブギヤ 5 1の外径を小さくすることが可能となるた め、 カウンタギヤ比の設定自由度が大きくなる。 また、 カウンタドライブギヤ 5 1の支持精度が即カウンタ出力軸 1 2の支持精度となるため、 カウンタ出力軸 1 2に支持される入力軸 1 1の支持精度が向上し、 プラネタリギヤセット 6の嚙合 い精度も向上する。
また、 オイルポンプ Pの駆動機構をプラネタリギヤセット 6を挟んでカウンタ 出力軸 1 2の両持ち支持部よりジェネレータ 4側に配置できるため、 オイルボン プ Pも駆動装置ケース 9の電動機収容部側に配設することができ、 それにより電 動機収容部を囲むケース壁を利用した油路配置が可能となる。
以上、 本発明を専らハイプリッド駆動装置に適用した実施形態に基づき詳説し たが、 本発明はこの実施形態に限るものではなく、 特許請求の範囲に記載の事項 の範囲内で種々に具体的構成を変更して実施することができる。
産業上の利用可能性
本発明は、 ハイブリツド車用駆動装置や電気自動車用駆動装置に適用可能なも のである。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 原動機 （E) に連結される入力軸 （1 1) と、 電動機 （4) の出力軸である 電動機軸 （41) と、 カウンタ出力軸 （12) と、 前記入力軸と電動機軸とカウ ンタ出力軸とを相互に動力伝達可能に駆動連結するプラネタリギヤセット （6) と備え、 前記入力軸がカウンタ出力軸の内周に同軸関係に配置された電動機付駆 動装置において、
前記入力軸とカウンタ出力軸は、 プラネタリギヤセッ トの一方側で、 電動機軸 が連結された要素 （62) とは異なる他の 2要素 （61， 63) にそれぞれ連結 され、
カウンタ出力軸は、 その両端部の外周を駆動装置ケース （9) に支持され、 入力軸は、 その外周をカウンタ出力軸の内周に支持されて、 該カウンタ出力軸 を介して駆動装置ケースに支持されたことを特徴とする電動機付駆動装置。
2. 前記入力軸の支持部が、 カウンタ出力軸の支持部と軸方向で同位置にある、 請求項 1記載の電動機付駆動装置。
3. 前記入力軸は、 カウンタ出力軸の駆動装置ケースへの支持部の内周側でカウ ンタ出力軸に両持ち支持された、 請求項 1又は 2記載の電動機付駆動装置。
4. 前記カウンタ出力軸の駆動装置ケースへの支持は、 ケース本体 （90) とそ のフロントカバー (92) に、 ラジアルポールベアリング （56， 57) を介し てなされる、 請求項 1、 2又は 3記載の電動機付駆動装置。
5. 前記カウンタ出力軸は、 それと一体化されたカウンタドライブギヤ （51) を有する、 請求項 1〜 4のいずれか 1項記載の電動機付駆動装置。
6. 前記プラネタリギヤセットは、 入力軸に連結された要素を、 プラネタリギヤ セットの他方側でオイルポンプ （ P ) に駆動連結された、 請求項 1〜 5のいずれ か 1項記載の電動機付駆動装置。
7. 前記カウンタ出力軸は、 ギヤ列 （5) を介して車輪 （W) に連結され、 前記 ギヤ列に第 2の電動機 （2) が連結された、 請求項 1〜6のいずれか 1項記載の 電動機付駆動装置。
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