(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車幅方向の略中央に位置する変速機と、上記変速機と第１プロペラシャフトとを介して前後輪のうち一方に駆動力を伝達する第１駆動源と、
第２プロペラシャフトを介して前後輪のうち他方に駆動力を伝達する駆動用電動機と、を有し、上記第１駆動源と上記変速機と上記駆動用電動機の順で、直列に上記第１駆動源と上記変速機と上記駆動用電動機を配設したことを特徴とするハイブリッド４輪駆動車の駆動用電動機搭載構造。
【請求項２】
上記第１プロペラシャフトは、上記駆動用電動機を貫通していることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド４輪駆動車の駆動用電動機搭載構造。
【請求項３】
上記駆動用電動機は、上記第１プロペラシャフトと同心状に設けられた回転子と固定子とを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハイブリッド４輪駆動車の駆動用電動機搭載構造。
【請求項４】
上記第１プロペラシャフトの変速機側の端部には、略円筒状を呈した管状部材が該第１プロペラシャフトと同心状に外装され、
上記管状部材は、その内周面が上記第１プロペラシャフトの外周面と離間するよう軸受けによって回転可能に支持され、
上記駆動用電動機は回転子と固定子とを有し、上記回転子は、上記管状部材の外周面に配設され、上記固定子は、上記回転子と対向するよう上記第１プロペラシャフトの変速機側の端部外周面を囲うケーシングに固定されていることを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド４輪駆動車の駆動用電動機搭載構造。
【請求項５】
車幅方向の略中央に位置する変速機の出力軸に同軸に連結された第１プロペラシャフトと、駆動用電動機によって回転駆動する第２プロペラシャフトと、を有し、上記第１プロペラシャフト及び上記第２プロペラシャフトのうち、一方が前輪を駆動させ、他方が後輪を駆動させるハイブリッド４輪駆動車の駆動用電動機搭載構造において、
車両前後方向に沿って上記変速機と直列に配設され、上記第１プロペラシャフトの変速機側の端部外周面を囲うケーシング内に、上記駆動用電動機は収容され、
上記第１プロペラシャフトの変速機側の端部には、略円筒状を呈した管状部材が該第１プロペラシャフトと同心状に外装され、
上記管状部材は、その内周面が上記第１プロペラシャフトの外周面と離間するよう両端が軸受けによって回転可能に支持され、
上記駆動用電動機は回転子と固定子とを有し、上記回転子は、上記管状部材の外周面に配設され、上記固定子は、上記回転子と対向するよう上記ケーシングの内側面に固定されていることを特徴とするハイブリッド４輪駆動車の駆動用電動機搭載構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はハイブリッド４輪駆動車の駆動用電動機搭載構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ＦＲ車の従動輪を駆動用電動機で駆動するハイブリッド４輪駆動車においては、リアディファレンシャルギヤを介して、変速機の出力軸に連結されたリアプロペラシャフトによって後輪を駆動させている。また、従動輪となる前輪は、フロントディファレンシャルギヤを介し、リアプロペラシャフトと車幅方向でオフセットしたフロントプロペラシャフトに直結されている。そして、このフロントプロペラシャフト軸上に、このフロントプロペラシャフトの駆動源となる駆動用電動機を配置する構造が考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フロントプロペラシャフト軸上に電動機を配置すると、駆動用電動機周りの車両フロア形状を大幅に変更しなくてはならないという問題がある。また、フロントプロペラシャフト軸上に配設される駆動用電動機は重量が重いため、車幅方向の重量バランスが悪くなり、操縦安定性が悪くなる虞がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで、請求項１に記載の発明は、車幅方向の略中央に位置する変速機と、上記変速機と第１プロペラシャフトとを介して前後輪のうち一方に駆動力を伝達する第１駆動源と、第２プロペラシャフトを介して前後輪のうち他方に駆動力を伝達する駆動用電動機とを有し、上記第１駆動源と上記変速機と上記駆動用電動機の順で、直列に上記第１駆動源と上記変速機と上記駆動用電動機を配設したことを特徴としている。請求項２に記載の発明は請求項１に記載の発明において、上記第１プロペラシャフトは、上記駆動用電動機を貫通していることを特徴としている。非ハイブリッドの４輪駆動車においては、変速機とトランスファーが、車両前後方向に沿って直列に配置され、変速機の出力軸から取り出される駆動力をトランスファーによって前輪側駆動系及び後輪側駆動系に分配している。
【０００５】
これによって、トランスファーが存在した位置にケーシングが配設される。請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、上記駆動用電動機は、上記第１プロペラシャフトと同心状に設けられた回転子と固定子とを有することを特徴としている。
【０００６】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、上記第１プロペラシャフトの変速機側の端部には、略円筒状を呈した管状部材が該第１プロペラシャフトと同心状に外装され、上記管状部材は、その内周面が上記第１プロペラシャフトの外周面と離間するよう軸受けによって回転可能に支持され、上記駆動用電動機は回転子と固定子とを有し、上記回転子は、上記管状部材の外周面に配設され、上記固定子は、上記回転子と対向するよう上記第１プロペラシャフトの変速機側の端部外周面を囲うケーシングに固定されていることを特徴としている。これによって、駆動用電動機は、第１プロペラシャフトと同軸上に配設される。
【０００７】
請求項５に記載の発明は、車幅方向の略中央に位置する変速機の出力軸に同軸に連結された第１プロペラシャフトと、駆動用電動機によって回転駆動する第２プロペラシャフトと、を有し、上記第１プロペラシャフト及び上記第２プロペラシャフトのうち、一方が前輪を駆動させ、他方が後輪を駆動させるハイブリッド４輪駆動車の駆動用電動機搭載構造において、車両前後方向に沿って上記変速機と直列に配設され、上記第１プロペラシャフトの変速機側の端部外周面を囲うケーシング内に、上記駆動用電動機は収容され、上記第１プロペラシャフトの変速機側の端部には、略円筒状を呈した管状部材が該第１プロペラシャフトと同心状に外装され、上記管状部材は、その内周面が上記第１プロペラシャフトの外周面と離間するよう両端が軸受けによって回転可能に支持され、上記駆動用電動機は回転子と固定子とを有し、上記回転子は、上記管状部材の外周面に配設され、上記固定子は、上記回転子と対向するよう上記ケーシングの内側面に固定されていることを特徴としている。これによって、駆動用電動機は、第１プロペラシャフトと同軸上に配設される。
【０００８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、トランスファーが存在した位置に駆動用電動機が配設されることになるので、既存の非ハイブリッド４輪駆動車のフロア形状を変更することなく駆動用電動機を配設することが可能となる。すなわち、既存の非ハイブリッド４輪駆動車の車両フロア形状に大幅な設計変形を行う必要がないので、より安価にハイブリッド４輪駆動車を製造することが可能となる。
【０００９】
また、請求項２から請求項５の発明によれば、駆動用電動機は、第１プロペラシャフトと同軸上に配設されるので、重量が重たい駆動用電動機を車幅方向の略中央に配置することができ、車両の重量バランスが向上し、操縦安定性を向上させることができる。
【００１０】
さらに、第１プロペラシャフトと回転子が配設された管状部材とが同心状に配設されるので、ケーシング内のレイアウト効率が向上し、ケーシングの小型化を図ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係るハイブリッド４輪駆動車の駆動系の構成を模式的に示す説明図である。
【００１３】
第１駆動源としてのエンジン１は、車両のフロント側に縦置きされている。エンジン１の後端部にはクランクシャフト（図示せず）と同期回転する第１電動機２が直結されている。エンジン１からの駆動力は、第１電動機２を挟んでエンジン１に接続されたトルクコンバータ３から変速機４に伝達されている。変速機４の後端にはリアカバー２８を介してケーシング５が接続されている。このケーシング５内には、変速機４の出力軸４ａ（後述する図２を参照）に直結された第１プロペラシャフトとしてのリアプロペラシャフト６の変速機側端部が収容されていると共に、第２プロペラシャフトとしてのフロントプロペラシャフト７の駆動源となる駆動用電動機としての第２電動機８（詳細は後述）と、第２電動機８からの駆動力をフロントプロペラシャフト７に伝達する動力伝達軸９（後述する図２を参照、詳細は後述）と、フロントプロペラシャフト７の後端部が収容されている。
【００１４】
リアプロペラシャフト６の駆動力は、リアディファレンシャルギヤ１０を介して左右の後輪１１，１１に伝達されている。フロントプロペラシャフト７の駆動力は、フロントディファレンシャルギヤ１２を介して左右の前輪１３，１３に伝達されている。尚、エンジン１、第１電動機２、トルクコンバータ３、変速機４及びリアプロペラシャフト６は、車両幅方向の略中央に位置している。
【００１５】
第１電動機２は第１ハーネス１４を介してインバータ１５に接続されている。第２電動機８は第２ハーネス１６を介してインバータ１５に接続されている。そして、このインバータ１５は第３ハーネス１７を介してバッテリ１８に接続されている。
【００１６】
第１電動機２は、主として車両減速時に回生よる発電を行い、バッテリ１８を充電するものであるが、クランキング時には、インバータ１５を介してバッテリ１８から供給される電力によって力行運転し、エンジン１の始動用に使用されている。一方、第２電動機８は、インバータ１５を介してバッテリ１８もしくは回生中の第１発電機２から供給される電力によって運転される。
【００１７】
図２は、ケーシング５内に配設された第２電動機８の構成をあらわすものであって、本発明の要部断面図を示している。
【００１８】
ケーシング５内に収容されたリアプロペラシャフト６の変速機側端部には、略円筒状を呈した管状部材１９が外装されている。この管状部材１９は、その内周面がリアプロペラシャフト６の外周面と離間するよう両端が軸受け２０，２０によって回転可能に支持されている。詳述すれば、管状部材１９とリアプロペラシャフト６とは、同心状に配設されている。
【００１９】
管状部材１９の外周面には、ギヤ部２１と回転子取付部２２とが形成されている。回転子取付部２２には、この管状部材１９と一体に回転する上述した第２電動機８の回転子２３が配設されている。そして、回転子取付部２２に対向するケーシング５の内側面には、回転子２３と対向する上述した第２電動機８の固定子２４が固定されている。
【００２０】
一方、ギヤ部２１は、動力伝達軸９と噛み合っている。
【００２１】
動力伝達軸９は、リアカバー２８に配設された軸受け２５ａと、ケーシング５内に軸受け２５ｂとによって回転可能に支持されている。動力伝達軸９の外周面には、第１ギヤ９ａ及び第２ギヤ９ｂが形成されており、ギヤ部２１に対しては、第１ギヤ９ａが噛み合っている。
【００２２】
そして、動力伝達軸の第２ギヤ９ｂは、フロントプロペラシャフト７の後端部外周面に装着された外装部材２６の外周面に形成された第３ギヤ２６ａと噛み合っている。
【００２３】
外装部材２６は、略円筒状を呈し、第３ギヤ２６ａを挟むように配設された一対の軸受け２７ａ，２７ｂによって回転可能に支持されている。ここで、軸受け２７ａはリアカバー２８に配設され、軸受け２７ｂはケーシング５に配設されている。
【００２４】
また、外装部材２６は、フロントプロペラシャフト７の後端部に一体に固定されている。つまり、これら一対の軸受け２７ａ，２７ｂによって、フロントプロペラシャフト７の後端部が回転可能に支持されている。
【００２５】
以上説明してきたように、第２電動機８の回転子２３は、リアプロペラシャフト６と同心状に配設された管状部材１９の回転子取付部２２に配設されているので、第２電動機８は、実質的にリアプロペラシャフト６と同軸上に配設されることになる。すなわち、車両幅方向の略中央に、第２電動機８は配設されることになるので、車両の重量バランスが向上し、操縦安定性を向上させることができる。
【００２６】
また、非ハイブリッドの４輪駆動車においては、変速機とトランスファーが、車両前後方向に沿って直列に配置され、変速機の出力軸から取り出される駆動力をトランスファーによって前輪側駆動系及び後輪側駆動系に分配する構造となるが、本願発明においては、上記トランスファーの位置に第２電動機８が収容されたケーシング５が位置するレイアウトとなっているため、既存の非ハイブリッド４輪駆動車の車体フロア形状に大幅な設計変形を行うことなく第２電動機８を搭載することができる。
【００２７】
また、リアプロペラシャフト６と回転子２３が配設された管状部材１９とが同心状に配設されるので、ケーシング５内のレイアウト効率が向上し、ケーシング５の小型化を図ることができる。
【００２８】
尚、ケーシング５として既存の非ハイブリッド４輪駆動車に使用されるトランスファーケースを使用することも可能であり、この場合、部品の共用化によって、より一層安価にハイブリッド４輪駆動車を製造することが可能となる。また、第１駆動源はエンジン１に限定されることはなく、エンジン１に代えて、駆動用電動機としてもよいし、エンジン１と駆動用電動機の組み合わせとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るハイブリッド４輪駆動車の駆動系の構成を模式的に示す説明図。
【図２】本発明に係る駆動用電動機搭載構造の要部示す断面図。
【符号の説明】
５…ケーシング
６…リアプロペラシャフト
８…第２電動機（駆動用電動機）
１９…管状部材
２３…回転子
２４…固定子
【図１】
0003646705.tif 000002
【図２】
0003646705.tif 000003