(57)【要約】【課題】ＦＦ車両への搭載に適した車両の駆動装置を提供する。【解決手段】駆動装置１は、内燃機関３から離れる側に向かって、カウンタドライブギア４１、変速機構７、動力分割機構５及び第１モータ・ジェネレータ４の順番でこれらが共通の第１軸線Ａｘ１上に配置されるとともに、第２モータ・ジェネレータ８が第１軸線Ａｘ１と平行な第２軸線Ａｘ２上に配置されており、変速機構７を両側から挟むようにしてケース１７から延びている２つの回転支持壁５１、５２が設けられるとともに、カウンタドライブギア４１が第１回転支持壁５１と、その反対側に設けられたカバー５３とによって両側から挟まれた状態で回転自在に支持されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電動機と、内燃機関に連結された第１回転要素、前記第１電動機に連結された第２回転要素及び動力を出力する第３回転要素を有する動力分割機構と、前記動力分割機構の前記第３回転要素の回転を変速する変速機構と、第２電動機と、前記変速機構の出力がカウンタドライブギアを介して伝達されるとともに前記第２電動機の出力が伝達される出力部と、がケースに収められ、前記内燃機関から離れる側に向かって、前記カウンタドライブギア、前記変速機構、前記動力分割機構及び前記第１電動機の順番でこれらが共通の第１軸線上に配置されるとともに、前記第２電動機が前記第１軸線と平行な第２軸線上に配置された車両の駆動装置であって、
前記変速機構を前記第１軸線の方向の両側から挟むようにして前記ケースから延びている２つの回転支持壁が設けられるとともに、前記カウンタドライブギアが前記２つの回転支持壁のいずれか一方の回転支持壁と、当該回転支持壁の反対側に設けられたギア支持部とによって前記第１軸線の方向の両側から挟まれた状態で回転自在に支持されていることを特徴とする車両の駆動装置。
【請求項２】
前記２つの回転支持壁の少なくともいずれか一方には、前記変速機構に供給する油を導く油路が形成されている、請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記第１電動機は、前記ケースに固定されたステータと、前記ステータの内周側に配置されたロータとを有するとともに、前記ロータの内周側に空間が形成されており、
前記動力分割機構は、前記ロータの内周側に形成された前記空間内に配置されている、請求項１又は２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記出力部は、前記第２電動機から出力された動力が伝達される動力伝達ギアと、前記カウンタドライブギア及び前記動力伝達ギアが共通に噛み合うカウンタドリブンギアと、を有している、請求項１〜３のいずれか一項に記載の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関とともに電動機が設けられた車両の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の駆動装置として、相互に差動回転する動力分割機構の３つの回転要素のいずれか一つに内燃機関を、他の一つに第１電動機を、残りの一つにドライブシャフトをそれぞれ連結し、第２電動機の動力を出力軸に伝達するとともに、ドライブシャフトの回転を変速機構にて変速するように構成された、車両前方にエンジンを後方に駆動輪をレイアウトしたＦＲ車両用の駆動装置が知られている（特許文献１）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２〜４が存在する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１２７６７９号公報
【特許文献２】特開平８−１８３３４７号公報
【特許文献３】特開平８−３１８７４７号公報
【特許文献４】特開２０００−１３５９３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の駆動装置は、ＦＲ車両への搭載を念頭においたものであり、車両前方にエンジンとともに駆動輪が配置されるＦＦ車両への適用が考慮されていない。従って、特許文献１の駆動装置のドライブシャフトをカウンタドライブギアに置き換えて、第１電動機、動力分割機構、変速機構及び第２電動機を軸線方向に単純に並べただけではＦＦ車両に適した駆動装置を得ることができない。
【０００５】
そこで、本発明は、ＦＦ車両への搭載に適した車両の駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の駆動装置は、第１電動機と、内燃機関に連結された第１回転要素、前記第１電動機に連結された第２回転要素及び動力を出力する第３回転要素を有する動力分割機構と、前記動力分割機構の前記第３回転要素の回転を変速する変速機構と、第２電動機と、前記変速機構の出力がカウンタドライブギアを介して伝達されるとともに前記第２電動機の出力が伝達される出力部と、がケースに収められ、前記内燃機関から離れる側に向かって、前記カウンタドライブギア、前記変速機構、前記動力分割機構及び前記第１電動機の順番でこれらが共通の第１軸線上に配置されるとともに、前記第２電動機が前記第１軸線と平行な第２軸線上に配置された車両の駆動装置であって、前記変速機構を前記第１軸線の方向の両側から挟むようにして前記ケースから延びている２つの回転支持壁が設けられるとともに、前記カウンタドライブギアが前記２つの回転支持壁のいずれか一方の回転支持壁と、当該回転支持壁の反対側に設けられたギア支持部とによって前記第１軸線の方向の両側から挟まれた状態で回転自在に支持されているものである（請求項１）。
【０００７】
この駆動装置によれば、第１電動機、動力分割機構及び変速機構が共通の第１軸線上に配置される一方で、第２電動機が第１軸線と平行な第２軸線上に配置されているため、第１軸線上に第２電動機を配置する場合に比べて軸線方向の寸法を短縮することができる。これによりＦＦ車両への搭載性が向上する。また、変速機構の両側に回転支持壁が設けられているため、変速機構を発生原因とした第１軸線の方向に関するスラスト力が第１軸線上に並んでいるカウンタドライブギヤや第１電動機等へ入力することを防止できる。このため、カウンタドライブギア等を回転支持する軸受として小さいものを使うことが可能になるので軸線方向の寸法短縮に貢献できる。更に、カウンタドライブギアがその両側から回転支持壁とギア支持部とによって挟まれた状態で支持されているのでカウンタドライブギアの支持精度を向上することができる。
【０００８】
本発明の駆動装置の一態様において、前記２つの回転支持壁の少なくともいずれか一方には、前記変速機構に供給する油を導く油路が形成されていてもよい（請求項２）。回転支持壁が油路を兼ねることにより、油路を形成するための専用の壁を準備する必要がないので、軸線方向の寸法が短縮する。２つの回転支持壁の両方に油路が形成される場合にあっては、変速機構の両側に油路が存在することになる。そのため、変速機構に対する油路の取り回しが容易になるとともに、クラッチやブレーキ等の油圧係合手段の個数の増加を伴う変速機構の多段化へ容易に対応することができる。
【０００９】
本発明の駆動装置の一態様において、前記第１電動機は、前記ケースに固定されたステータと、前記ステータの内周側に配置されたロータとを有するとともに、前記ロータの内周側に空間が形成されており、前記動力分割機構は、前記ロータの内周側に形成された前記空間内にされてもよい（請求項３）。この態様によれば、第１電動機のロータ内周側に形成された空間内に動力分割機構が配置されるため、動力分割機構と第１電動機のロータとは第１軸線の方向に関してオーバーラップした状態になる。このため、これらをオーバーラップさせずに第１軸線の方向に並べた場合に比べて軸線方向の寸法を短縮することができる。
【００１０】
本発明の駆動装置の一態様において、前記出力部は、前記第２電動機から出力された動力が伝達される動力伝達ギアと、前記カウンタドライブギア及び前記動力伝達ギアが共通に噛み合うカウンタドリブンギアと、を有していてもよい（請求項４）。この態様によれば、カウンタドリブンギアをカウンタドライブギアと動力伝達ギアとで共用することができるため、各ギア用の二つのカウンタドリブンギアを軸線方向に並べる場合と比較して小型化を容易に達成できる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明の駆動装置によれば、各構成要素のうち第２電動機と残りの構成要素とが互いに平行な第１軸線上及び第２軸線上に分けられて配置されているので、各構成要素を同一軸線上に並べる場合に比べて軸線方向の寸法を短縮できる。また、変速機構の両側に回転支持壁が設けられていて、変速機構からのスラスト力がカウンタドライブギヤや第１電動機等へ入力することを防止できるため、カウンタドライブギア等を回転支持する軸受として小さいものを使うことが可能になるので軸線方向の寸法短縮に貢献できる。よって、ＦＦ車両への搭載性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は本発明の一形態に係る駆動装置の断面を示した構成図、図２は同駆動装置の他の断面を示した構成図、図３は図１の部分拡大図である。これらの図に示された駆動装置１は不図示の車両に搭載されることにより、その車両をハイブリッド車両として機能させることができる。周知のようにハイブリッド車両は、内燃機関を走行用の駆動力源として備えるとともに、電動機を他の走行用の駆動力源として備えた車両である。駆動装置１はＦＦ車両搭載用として構成されている。
【００１３】
駆動装置１は、内燃機関３と、第１モータ・ジェネレータ４と、内燃機関３及び第１モータ・ジェネレータ４がそれぞれ連結された動力分割機構５と、動力分割機構５からの動力が伝達される円筒状の中間軸６と、中間軸６の回転を変速する変速機構７と、第２モータ・ジェネレータ８と、変速機構７及び第２モータ・ジェネレータ８から出力された動力を不図示の駆動輪に伝達するための出力部９とを備えている。
【００１４】
第１モータ・ジェネレータ４、動力分割機構５及び変速機構７は共通の第１軸線Ａｘ上に配置されている。第２モータ・ジェネレータ８は、第１軸線Ａｘ１と平行な第２軸線Ａｘ２上に第１モータ・ジェネレータ４と軸線方向に関してオーバーラップした状態で配置されている。つまり、第１モータ・ジェネレータ４と第２モータ・ジェネレータ８とは別軸に配置されている。そのため、第２モータ・ジェネレータ８を第１軸線Ａｘ１上に配置する場合に比べて軸線方向の寸法を短縮することができるのでＦＦ車両への搭載性が向上する。
【００１５】
図１に示した内燃機関３は、火花点火型の多気筒内燃機関として構成されており、その動力は入力軸１５を介して動力分割機構５に伝達される。入力軸１５は中間軸６の内周側に挿入された状態で中間軸６と同軸に配置されていて、入力軸１５及び中間軸６は軸線Ａｘ１の回りに相対回転する。入力軸１５と内燃機関３との間には不図示のダンパが介在しており、内燃機関３のトルク変動はダンパにて吸収される。
【００１６】
第１モータ・ジェネレータ４と第２モータ・ジェネレータ８とは同様の構成を持っていて、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ている。図１に示すように第１モータ・ジェネレータ４は、ケース１７に固定されたステータ１８と、そのステータ１８の内周側に同軸に配置されたロータ１９とを備えている。また、図２に示すように、第２モータ・ジェネレータ８も同様に、ケース１７に固定されたステータ２０と、そのステータ２０の内周側に同軸に配置されたロータ２１とを備えている。第１モータ・ジェネレータ４は本発明に係る第１電動機に、第２モータ・ジェネレータ８は本発明に係る第２電動機にそれぞれ相当する。
【００１７】
動力分割機構５は第１モータ・ジェネレータ４のロータ１９の内周側に形成された空間Ｓ内に配置されている。このため、図示のように、動力分割機構５と第１モータ・ジェネレータ４のロータとは第１軸線Ａｘ１の方向に関してオーバーラップした状態になるから、これらを第１軸線Ａｘの方向に並べた場合に比べて軸線方向の寸法を短縮することができる。動力分割機構５は、相互に差動回転可能な３つの回転要素を持つシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されており、外歯歯車であるサンギアＳｕ１と、そのサンギアＳｕ１に対して同軸的に配置された内歯歯車であるリングギアＲｉ１と、これらのギアＳｕ１、Ｒｉ１に噛み合うピニオン２５を自転かつ公転自在に保持するキャリアＣｒ１とを備えている。この形態では、入力軸１５がキャリアＣｒ１に、第１モータ・ジェネレータ４がサンギアＳｕ１に、中間軸６がリングギアＲｉ１にそれぞれ連結されている。従って、キャリアＣｒ１が本発明に係る第１回転要素に、サンギアＳｕ１が本発明に係る第２回転要素に、リングギアＲｉ１が本発明に係る第３回転要素にそれぞれ相当する。
【００１８】
変速機構７は、段付きロングピニオンを用いたラビニヨ型の遊星歯車機構として構成された変速用差動機構３０と、変速用差動機構３０の回転要素間の連結関係を切り替えるクラッチＣと２つのブレーキＢ１、Ｂ２とを備えている。変速機構７は、クラッチＣ及びブレーキＢ１、Ｂ２の作動状態の組み合わせを変更することにより、第１速から第３速までの３つの変速段を選択的に成立させることができる。変速用差動機構３０は大径サンギアＳｕ２と、大径サンギアＳｕ２と同一軸線上に隣接して配置された小径の小径サンギアＳｕ３と、小径サンギアＳｕ３と同心円上に配置されたリングギアＲｉ２と、これらのサンギアＳｕ２、Ｓｕ３とリングギアＲｉ２との間に配置されて軸線方向の長さが相違するロングピニオン３１及びショートピニオン３２を自転かつ公転自在に保持するキャリアＣｒ２とを備える。ロングピニオン３１は互いに歯数が相違する小径部３１ａと大径部３１ｂとを有する段付きピニオンとして構成されており、その小径部３１ａは大径サンギアＳｕ２に、大径部３１ｂはショートピニオン３２にそれぞれ噛み合っている。ショートピニオン３２はロングピニオン３１の大径部３１ｂとリングギアＲｉ２とにそれぞれ噛み合っている。
【００１９】
クラッチＣは中間軸６とサンギアＳｕ２とを結合する係合状態とその結合を解放する解放状態との間で動作する。第１ブレーキＢ１はサンギアＳｕ２とケース１７とを結合する係合状態とその結合を解放する解放状態との間で動作し、第２ブレーキＢ２はリングギアＲｉ２とケース１７とを結合する係合状態とその結合を解放する解放状態との間で動作する。各ブレーキＢ１、Ｂ２は変速用差動機構３０の外周側に配置されている。このため、ブレーキを変速用作動機構３０の軸線方向の隣に配置する場合と比べて軸線方向の寸法を短くすることができる。
【００２０】
出力部９は、変速機構７から出力された動力が伝達されるカウンタドライブギア４１と、第２モータ・ジェネレータ８から出力された動力が伝達される動力伝達ギア４２と、これらのギア４１、４２が共通に噛み合うカウンタドリブンギア４３と、カウンタドリブンギア４３を経由した動力を左右の駆動輪に伝達する差動装置４４とを有している。カウンタドリブンギア４３をカウンタドライブギア４１と動力伝達ギア４２とで共用することができるため、各ギア用の２つのカウンタドリブンギアを軸線方向に並べる場合と比較して小型化を容易に達成できる。カウンタドリブンギア４３と差動装置４４との間にはカウンタドリブンギア４３と同軸かつ一体回転する中間ギア４５が介在しており、この中間ギア４５は差動装置４４のケースに設けられたドリブンギア４６と噛み合っている。図２及び図３に示すように、カウンタドライブギア４１は変速用差動機構３０のキャリアＣｒ２と一体回転するように入力軸１５の外周に設けられている。動力伝達ギア４２は第２モータ・ジェネレータ８のロータ軸２１ａと一体回転するようにロータ軸２１ａに形成されている。
【００２１】
図１に示すように、駆動装置１の上述した各構成要素は、内燃機関３から離れる側（図１の左側）に向かって、カウンタドライブギア４１、変速機構７、動力分割機構５及び第１モータ・ジェネレータ４の順番でこれらが共通の第１軸線Ａｘ１上に配置されている。各構成要素のなかで、第１モータ・ジェネレータ４が内燃機関３から最も離れた位置に設けられているため、第１モータ・ジェネレータ４とカウンタドリブンギア４３との干渉を防止することができる。また、第１モータ・ジェネレータ４と動力分割機構５とが隣接しているので、これらの間で動力伝達を行う軸等の動力伝達部材の取り回しを簡素化できる。同様に、動力分割機構５と変速機構７とが隣接することによりこれらの間に設けられた動力伝達部材の取り回しも簡素化する。
【００２２】
変速機構７の両側にはこれを挟むようにしてケース１７から延びている２つの回転支持壁５１、５２が設けられている。これらの支持壁５１、５２は出力軸１５や中間軸６等の回転部材を回転支持するために設けられている。図１の右側の第１回転支持壁５１は変速機構７とカウンタドライブギア４１との間に設けられている。カウンタドライブギア４１は、第１支持壁５１と、その反対側に位置してケース１７にボルト止めされたカバー５３とに挟まれた状態で両側に設けられた２つの軸受５４、５５によって回転支持されている。カバー５３は本発明に係るギア支持部に相当する。変速機構７の両側に２つの回転支持壁５１、５２が設けられているため、変速機構７を発生原因とした第１軸線Ａｘ１の方向に関するスラスト力がカウンタドライブギヤ４１や第１モータ・ジェネレータ４等へ入力することを防止できる。このため、カウンタドライブギア４１等を回転支持する軸受として小さいものを使うことが可能になるので軸線方向の寸法短縮に貢献できる。カウンタドライブギア４１はその両側から第１回転支持壁５１とカバー５３とによって挟まれた状態で支持されているので、片側で支持する形態に比べてカウンタドライブギア４１の支持精度を向上することができる。
【００２３】
第１回転支持壁５１の反対側（左側）の第２回転支持壁５２には、変速機構７のクラッチＣ等の油圧係合手段に供給する油を導くための油路６０が形成されている。油路６０はケース１７の外部に開口しており、その開口部には油圧回路を構成する不図示のバルブボディが接続される。第２回転支持壁５２に油路６０が形成されることで、第２回転支持壁５２が油路を兼ねることになる。そのため、油路６０を形成するための専用の壁を準備する必要がないので軸線方向の寸法が短縮する。なお、第１の回転支持壁５１にも同様の油路を形成してもよい。この場合には、変速機構７の両側に油路が存在することになるため、変速機構７に対する油路の取り回しが容易になるとともに、油圧係合手段の個数の増加を伴う変速機構の多段化への対応が容易になる。
【００２４】
本発明は上記の形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内において種々の形態にて実施できる。上述した各形態の差動機構は一例にすぎず、これらを機構学上等価な別形態に変更することも可能である。また差動機構を遊星歯車機構により実現することは一例にすぎない。例えば、上述した各形態の遊星歯車機構の全部又は一部を、歯車ではない摩擦車（ローラ）を回転要素として持つ遊星ローラ機構に置き換えて実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一形態に係る駆動装置の断面を示した構成図。
【図２】図１の駆動装置の他の断面を示した構成図。
【図３】図１の部分拡大図。
【符号の説明】
【００２６】
１  駆動装置
３  内燃機関
４  第１モータ・ジェネレータ（第１電動機）
５  動力分割機構
７  変速機構
８  第２モータ・ジェネレータ（第２電動機）
９  出力部
１７  ケース
１８  ステータ
１９  ロータ
４１  カウンタドライブギア
４２  動力伝達ギア
４３  カウンタドリブンギア
５１  第１回転支持壁
５２  第２回転支持壁
５３  カバー（ギア支持部）
６０  油路
Ａｘ１  第１軸線
Ａｘ２  第２軸線
Ｓ  ロータ内周側の空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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