(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸線上に隣り合わせに配した差動変速装置と二重ロータ型のモータ／ジェネレータとを具え、前記差動変速装置と前記モータ／ジェネレータとを共通なハウジング内に収納し、エンジンの隣りに配してそのエンジンに駆動結合する前記差動変速装置に、前記主軸線上で二重構造にした前記モータ／ジェネレータのインナーロータ軸およびアウターロータ軸を駆動結合し、前記モータ／ジェネレータのアウターロータを、前記差動変速装置と反対の側で、前記インナーロータ軸の内側に配した前記アウターロータ軸に結合部を介して結合し、前記アウターロータと前記アウターロータ軸とが前記結合部で前記主軸線方向に関して折り返されて構成されたアウターロータ組立体を有するハイブリッド変速機において、
前記アウターロータ組立体の、前記アウターロータと前記結合部とで構成される部分の少なくとも二ヶ所を回転自在に支持し、前記アウターロータ軸で構成される部分の少なくとも前記差動変速装置側の端部を回転自在に支持したことを特徴とするハイブリッド変速機。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド変速機において、
前記結合部が、前記アウターロータ軸との結合部分に前記主軸線方向に延在する芯出し部を有することを特徴とする、ハイブリッド変速機。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のハイブリッド変速機において、
前記結合部に、前記アウターロータ軸の前記差動変速装置側の端部の半径方向への変位を可能とする半径方向変位手段を設けたことを特徴とする、ハイブリッド変速機。
【請求項４】
請求項１から請求項３までの何れか記載のハイブリッド変速機において、
前記アウターロータ組立体の支持部分付近で前記結合部と前記アウターロータ軸とを嵌合し、その嵌合部分の軸線方向両側に、前記アウターロータ軸の前記差動変速装置側の端部の半径方向への変位を許容する変位許容手段を設けたことを特徴とする、ハイブリッド変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド変速機に関し、特に、モータ／ジェネレータを構成するアウターロータの支持構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、通常のモータでは、ロータを前後のケーシングにベアリングを介して二点で支持する構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−３６４３４３号公報中の図２
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ハイブリッド変速機において、二重ロータ型のモータ／ジェネレータを構成するためには、アウターロータを、その内周に設けられたステータ及びインナーロータを挟んでアウターロータ軸と駆動伝達可能に一体結合するために、アウターロータの一端とアウターロータ軸を径方向に延在するドライブプレートにより結着する等により、いわゆる折り返し構造とする場合がある。
【０００５】
しかしながら、かかる折り返し構造のアウターロータを支持するにあたって、上記従来のモータ構造のようにアウターロータを二点で支持したのでは、アウターロータ全体の半径方向への変位拘束が十分にできず、アウターロータの安定した回転運動の妨げとなってしまう。しかも、アウターロータ軸の端部を差動変速装置側で支持しないと、アウターロータの重みや当該ハイブリッド変速機を搭載した車両の振動などによりアウターロータが動いてしまい、そのアウターロータの動きが入力軸等に影響を及ぼすことが考えられる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を有利に解決したハイブリッド変速機を提供することを目的とするものであり、この目的のため請求項１に記載の如く、本発明のハイブリッド変速機は、主軸線上に隣り合わせに配した差動変速装置と二重ロータ型のモータ／ジェネレータとを具え、前記差動変速装置と前記モータ／ジェネレータとを共通なハウジング内に収納し、エンジンの隣りに配してそのエンジンに駆動結合する前記差動変速装置に、前記主軸線上で二重構造にした前記モータ／ジェネレータのインナーロータ軸およびアウターロータ軸を駆動結合し、前記モータ／ジェネレータのアウターロータを、前記差動変速装置と反対の側で、前記インナーロータ軸の内側に配した前記アウターロータ軸に結合部を介して結合し、前記アウターロータと前記アウターロータ軸とが前記結合部で前記主軸線方向に関して折り返されて構成されたアウターロータ組立体を有するハイブリッド変速機において、前記アウターロータ組立体の少なくとも三ヶ所を回転自在に支持したこと、すなわち前記アウターロータ組立体の、前記アウターロータと前記結合部とで構成される部分の少なくとも二ヶ所を回転自在に支持し、前記アウターロータ軸で構成される部分の少なくとも前記差動変速装置側の端部を回転自在に支持したことを特徴とする。
【０００７】
【発明の効果】
かかる本発明の構成によれば、アウターロータ組立体の少なくとも三ヶ所を回転自在に支持することで、アウターロータおよびアウターロータ軸の半径方向への変位拘束を十分にできるから、アウターロータ組立体の全体が安定して回転運動をすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。ここに、図１は、本発明の一実施の形態になるハイブリッド変速機を示す断面図であり、このハイブリッド変速機を、前輪駆動車（ＦＦ車）用のトランスアクスルとして用いるのに有用な以下の構成とする。
【０００９】
図１において、１はフロントハウジング部分、２はセンターハウジング部分、３はリヤハウジング部分を示す。フロントハウジング部分１およびセンターハウジング部分２をハウジング分割面M1において相互に結合し、センターハウジング部分２およびリヤハウジング部分３をハウジング分割面M2において相互に結合することによりハイブリッド変速機のハウジングを構成する。
【００１０】
かかる変速機ハウジングの軸線方向（図１の左右方向）右側（エンジンに近い前側）、詳しくはフロントハウジング部分１およびセンターハウジング部分２間に画成された空所内に、ラビニョオ型プラネタリギヤセットよりなる差動変速装置４を内蔵し、また、変速機ハウジングの反対側（エンジンから遠い後側）、詳しくはセンターハウジング部分２およびリヤハウジング部分３で構成されるモータ／ジェネレータ収納部内に、二重ロータ型のモータ／ジェネレータとしての、例えば複合電流２層モータ５を内蔵する。
【００１１】
これら差動変速装置４および複合電流２層モータ５は、変速機ハウジングの主軸線Ｏ１上に同軸に配置するが、この主軸線Ｏ１からオフセットさせてそれと平行に図示せざるカウンターシャフトを設けると共に、更にこのカウンターシャフトから平行にオフセットさせた軸線Ｏ２上に配置してディファレンシャルギヤ装置６を設ける。
【００１２】
差動変速装置（ラビニョオ型プラネタリギヤセット）４は、ロングピニオンP1を共有する第１の遊星歯車組７および第２の遊星歯車組８を組み合わせてなり、第１の遊星歯車組７はサンギヤSsおよびリングギヤRsにロングピニオンP1を噛合させた構造とし、第２の遊星歯車組８はサンギヤSd、リングギヤRdおよびロングピニオンP1の他に、大径のショートピニオンP2を具え、ショートピニオンP2をリングギヤRdおよびサンギヤSdに噛合させると共にロングピニオンP1に噛合させた構造とする。
【００１３】
この差動変速装置４の場合、リングギヤRd、ショートピニオンP2、ロングピニオンP1、サンギヤSsで、ダブルピニオン遊星歯車組が構成されている。そして遊星歯車組７，８のピニオンP1, P2を全て、共通なキャリアＣにより回転自在に支持する。
【００１４】
以上の構成になるラビニョオ型プラネタリギヤセットで構成した差動変速装置４は、サンギヤSs、サンギヤSd、リングギヤRsおよびキャリアＣの４個の回転メンバを主たる要素とし、これら４個の回転メンバのうち２個のメンバの回転速度を決定すると他のメンバの回転速度が決まる２自由度の差動変速装置である。
【００１５】
入力軸９へのエンジン回転をクラッチC1を介してリングギヤRsに入力するようになし、キャリアＣを、差動変速装置４および複合電流２層モータ５の間に配置した出力歯車１０にスプライン結合する。そして出力歯車１０およびディファレンシャルギヤ装置６間は、図示せざる前記したカウンターシャフトを介して駆動結合し、出力歯車１０からの変速動力をカウンターシャフトおよびディファレンシャルギヤ装置６を経て左右前輪用のドライブシャフト１１，１２に向かわせるものとする。
【００１６】
複合電流２層モータ５は、電磁石を持つ１個の円環状のステータ２１と、その内外周にそれぞれ同軸に配置した、それぞれ永久磁石を持つインナーロータ２２およびアウターロータ２３とよりなる三重構造とし、これらを、センターハウジング部分２およびリヤハウジング部分３より成るモータ／ジェネレータ収納部内に収納して構成する。そして、ステータ２１とインナーロータ２２とで内側の第１モータ／ジェネレータMG1 を構成し、ステータ２１とアウターロータ２３とで外側のモータ／ジェネレータMG2 を構成する。
【００１７】
モータ／ジェネレータMG1, MG2はそれぞれ、複合電流をモータ側が負荷として供給される時は供給電流に応じた個々の方向の、また供給電流に応じた個々の速度（停止を含む）の回転を出力するモータとして機能し、複合電流を発電機側が負荷として印加した時は外力による回転に応じた電力を発生する発電機として機能する。
【００１８】
ところで本実施の形態においては、上記の複合電流２層モータ５をセンターハウジング部分２およびリヤハウジング部分３間の空所内に収納するに当たって、センターハウジング部分２の前端側にベアリングホルダー２４を固設し、これに対してステータ２１を取着することによりステータ２１を変速機ハウジングに固定する。そして、インナーロータ２２の内周に中空のインナーロータ軸２５を結着し、この軸２５をベアリングホルダー２４に貫通させてセンターハウジング部分２から前方に突出させると共にサンギヤSdに駆動結合する。また、中空のインナーロータ軸２５内にはアウターロータ軸２６を回転自在に貫通させ、この軸２６を、インナーロータ軸２５と同じくセンターハウジング部分２の前端側から突出させて、差動変速装置４側の端部であるその突出した先端部分をブッシュ１５を介して入力軸９に支持すると共に、サンギヤSsに駆動結合する。
【００１９】
差動変速装置４から遠いアウターロータ２３の後端には結合部としてのドライブプレート２７を結着し、該ドライブプレート２７の内周をアウターロータ軸２６の後端外周にセレーション嵌合して、アウターロータ２３をアウターロータ軸２６に駆動結合する。これにより、アウターロータ２３とアウターロータ軸２６とがドライブプレート２７を介し軸線方向に関して折り返されたアウターロータ組立体が構成される。ドライブプレート２７の内周部近傍は更に、ベアリング２８によりリヤハウジング部分３に対し回転自在に支持し、ドライブプレート２７をアウターロータ２３の後端側の支承に供する。
【００２０】
上記ドライブプレート２７は、図２に拡大して示すように、そのプレート２７とアウターロータ軸２６との結合部分の付近（上記ベアリング２８による支持分部から上記セレーション嵌合部分のスプライン26aに至るまでの部分）を断面波形状に形成され、アウターロータ軸２６の差動変速装置４側の端部の半径方向への変位（アウターロータ軸２６の揺動）を可能とする半径方向変位手段を設けている。そのドライブプレート２７は更に、アウターロータ軸２６との結合部分に主軸線Ｏ１方向に延在する芯出し部27aを有している。
【００２１】
また本実施の形態においては、図２に示すように、アウターロータ軸２６の先端部分の半径方向への変位を許容する以下に示す変位許容手段を設ける。即ち、アウターロータ軸２６に、ドライブプレート２７の芯出し部27aの前端部付近に周方向溝26bを設けると共に、その周方向溝26b内にＯリング３３を嵌合する。ここで、主軸線Ｏ１方向に関してスプライン26aとＯリング３３の嵌合部分とで挟まれた部分を、ドライブプレート２７の内周とアウターロータ軸２６外周とが密嵌する嵌合部３４とする。この嵌合部３４の主軸線Ｏ１方向幅は後述する支点となるように狭く設定する。また、アウターロータ軸２６外周の、上記スプライン26aと上記周方向溝26bとの嵌合部３４の主軸線Ｏ１方向両側部分のコーナーに丸みをつける。これにより、アウターロータ軸２６は、嵌合部３４を支点として所謂シーソー運動のようにその両側部分が半径方向に変位できるようになる。
【００２２】
差動変速装置４に近いアウターロータ２３の前端にはエンドプレート２９を設け、この際、エンドプレート２９の外周フランジ29aとアウターロータ２３の外周フランジ23a とを合わせて両フランジをボルト３０で結合することによりエンドプレート２９をアウターロータ２３の前端に結着する。このエンドプレート２９は、その内周をベアリング３１によりベアリングホルダー２４ひいてはセンターハウジング部分２に対し回転自在に支持してアウターロータ２３の前端側の支承に供する。さらに、ドライブプレート２７の内周部近傍とインナーロータ軸２５の後端との間にはベアリング３２を介在させ、これによりインナーロータ２２の後端をインナーロータ軸２５を介してリヤハウジング部分３に回転自在に支持する。
【００２３】
上記構成の本実施の形態によれば、アウターロータ２３とアウターロータ軸２６とがドライブプレート２７を介し軸線方向に関して折り返されたアウターロータ組立体の三ヶ所（ブッシュ１５，ベアリング２８，ベアリング３１）をハイブリッド変速機のハウジング部分１〜３に回転自在に支持したことで、アウターロータ２３およびアウターロータ軸２６の半径方向への変位拘束を十分にできるから、アウターロータ組立体の全体が安定して回転運動をすることができる。
【００２４】
しかも本実施の形態によれば、そのアウターロータ組立体の、アウターロータ２３とドライブプレート２７とで構成される部分の二ヶ所（ベアリング２８及びベアリング３１で支持される部分）を支持し、アウターロータ軸２６で構成される部分の一ヵ所（ブッシュ１５で支持される部分）を支持している。これにより、回転半径の大きいアウターロータ２３を二ヵ所で支持することにより十分に剛性の高い状態で支持できると共に、回転半径の小さいアウターロータ軸２６を一ヵ所で支持することにより不必要な支持による摩擦増大を防ぐことができる。
【００２５】
さらに本実施の形態によれば、ドライブプレート２７が、アウターロータ軸２６との結合部分に主軸線Ｏ１方向に延在する芯出し部27aを有している。これにより、アウターロータ軸２６の一端を芯出し部27aにより支持することができるから、アウターロータ軸２６を二点で支持したのと同様の支持剛性が得られる。
【００２６】
さらに本実施の形態によれば、ドライブプレート２７のアウターロータ軸２６との結合部分の付近を断面波形状として、この断面波形状の部分を、アウターロータ軸２６の差動変速装置４側の端部の半径方向への変位を可能とする半径方向変位手段としている。これにより、アウターロータ２３とアウターロータ軸２６とで主軸線Ｏ１方向に関して傾きが発生しても、互いの傾きを、ドライブプレート２７の断面波形状部分で吸収できるから、軸支持部分に不必要な力が加わるのを防止することができる。
【００２７】
さらに本実施の形態によれば、アウターロータ組立体の支持部分となるベアリング２８付近でドライブプレート２７とアウターロータ軸２６とを嵌合し、その嵌合部分（嵌合部３４）の軸線方向両側に、アウターロータ軸２６の差動変速装置４側の端部の半径方向への変位を許容する変位許容手段としてスプライン26aおよびＯリング３３を設けている。さらに、スプライン26aと周方向溝26bとの間の嵌合部３４の主軸線Ｏ１方向両側部分のコーナーに丸みをつけ、アウターロータ軸２６が嵌合部３４を支点として所謂シーソー運動のようにその両側部分が半径方向に変位できるようにしている。これにより、アウターロータ２３とアウターロータ軸２６とで主軸線Ｏ１方向に関して傾きが発生しても、その傾きにより軸がズレてしまうのを防止することができる。
【００２８】
以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載の範囲内で適宜変更し得るものであることはもちろんである。即ち、上記実施の形態でのアウターロータ組立体の支持は、アウターロータ２３とドライブプレート２７とで構成される部分の三箇所以上を支持するように適宜変更しても良く、またアウターロータ軸２６で構成される部分の二ヵ所以上を適宜支持するように変更しても良い。また、上記実施の形態では、アウターロータ組立体を構成する、アウターロータ２３、ドライブプレート２７およびアウターロータ軸２６を別体で構成して結合したが、例えば、アウターロータ２３とドライブプレート２７とを一体に形成するなど適宜変更しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態になるハイブリッド変速機を示す展開縦断側面図である。
【図２】  同ハイブリッド変速機の、アウターロータ組立体を構成するドライブプレート２７とアウターロータ軸２６との結合部分を拡大して示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１  フロントハウジング部分
２  センターハウジング部分（モータ／ジェネレータ収納部）
３  リヤハウジング部分（モータ／ジェネレータ収納部）
M1  分割面
M2  分割面
４  差動変速装置
５  複合電流２層モータ（モータ／ジェネレータ組）
Ｏ１  主軸線
Ｏ２  ディファレンシャルギヤ装置軸線
Ss，Sd  サンギヤ
Rs，Rd  リングギヤ
P1  ロングピニオン
P2  ショートピニオン
Ｃ  キャリア
６  ディファレンシャルギヤ装置
７  第１の遊星歯車組
８  第２の遊星歯車組
９  入力軸
10  出力歯車
11  ドライブシャフト
12  ドライブシャフト
15  ブッシュ
21  ステータ
22  インナーロータ
23  アウターロータ
23a ロータフランジ
MG1 モータ／ジェネレータ
MG2 モータ／ジェネレータ
24  ベアリングホルダー
25  インナーロータ軸
26  アウターロータ軸
26a  スプライン
26b  周方向溝
27  ドライブプレート
27a  芯出し部
28  ベアリング
29  エンドプレート
29a  ロータフランジ
30  結合ボルト
31，32  ベアリング
33  Ｏリング
34  嵌合部
【図１】
0003700696.tif 000002
【図２】
0003700696.tif 000003