JP4113407B2 - 駆動ユニット - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、動力出力装置を取り付けた動力出力装置用ケースと、補機装置を取り付けた補機装置用ケースとを一体化した駆動ユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、動力出力装置を取り付けた動力出力装置用ケースと、補機装置を取り付けた補機装置用ケースとを一体化した駆動ユニットして、特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
この特許文献１には、油圧発生装置（補機装置）および動力出力装置が記載されている。動力出力装置は、エンジン、第１のモータ、第２のモータ、プラネタリギヤなどを有し、エンジンのクランクシャフトと、キャリヤ軸とが同心状に配置されている。また、第２モータのロータに中空軸が連結され、中空軸の内部にキャリヤ軸が配置されている。これら、クランクシャフト、第１のモータ、第２のモータ、キャリヤ軸、中空軸などは、ケース（動力出力装置用ケース）の内部に配置されている。また、第１のモータおよび第２のモータのステータは、ケースに取り付けられている。
【０００４】
一方、ケースの外部には油圧発生装置が設けられており、２つの回転軸のうち回転数の大きい方の回転軸によって油圧を発生する構成となっている。この２つの回転軸は、前記中空軸、キャリヤ軸に連結されている。さらに、油圧発生装置のケーシング（補機装置用ケース）は、前記ケースと一体化されている。この特許文献１に記載されている動力出力装置では、油圧発生装置のケーシングをケースと一体化することによって、油圧発生装置を、第１のモータと一体となって振動する大きなマスとすることにより、エンジンを運転することによって生じる振動が油圧発生装置に入力された場合に、その制振効果を大きくすることができるとされている。なお、ケーシングの振動を抑制する技術のこの他の例として、特許文献２および特許文献３が知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−８９４４６号公報（段落番号００３１ないし段落番号００３５、図５）
【特許文献２】
実願平２−５１９６７号のマイクロフィルム（実開平４−１１１２７号）
【特許文献３】
実開平６−５１６０６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特許文献１に記載されている技術のように、油圧発生装置（補機装置）のケーシングをケースと一体化する際に、ケーシングとケースとを同じ材料で構成することが考えられる。しかしながら、この場合にも動力出力装置の振動により、ケースの膜振動が大きくなる恐れがあった。
【０００７】
この発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、動力出力装置が取り付けられた動力出力装置用ケースと、補機装置が取り付けられた補機装置用ケースとを一体化した場合にも、動力出力装置の振動により、動力出力装置用ケースが膜振動することを抑制することができる駆動ユニットを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、車輪に伝達される動力を出力する動力出力装置と、この動力出力装置が内部に設けられた動力出力装置用ケースと、この動力出力装置用ケースの外部に設けられた補機装置と、前記動力出力装置用ケースの外部に設けられ、かつ、前記補機装置が取り付けられた補機装置用ケースとを有し、前記動力出力装置用ケースと前記補機装置用ケースとを一体化した駆動ユニットにおいて、前記動力出力装置には電動機が含まれており、前記動力出力装置用ケースには前記電動機の回転軸線と交差する方向に延ばされたボス部が形成されており、前記回転軸線方向の両側で、前記動力出力装置用ケースにて前記動力出力装置を支持する複数の軸受が設けられており、この複数の軸受のうち、前記回転軸線方向で前記補機装置に最も近い位置に取り付けられた軸受が、前記ボス部に接触して保持されており、前記補機装置用ケースを構成する材料の比重が、前記動力出力装置用ケースを構成する材料の比重よりも大きく設定されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項１の発明によれば、補機装置用ケースを構成する材料の比重が、動力出力装置用ケースを構成する材料の比重よりも大きく設定されているため、補機装置用ケースと動力出力装置用ケースとを一体化した場合でも、その補機装置用ケースおよび動力出力装置用ケースにより構成されるマスが大きくなる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記動力出力装置は、前記電動機の動力を車輪に伝達する構成を有していることを特徴とするものである。請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の作用が生じる他に、電動機の動力が車輪に伝達される。また、請求項３の発明は、請求項１の構成に加えて、前記動力出力装置は、シングルピニオン形式の遊星歯車機構と、変速機構とを有しており、前記遊星歯車機構は、同心状に配置されたサンギヤおよびリングギヤと、このサンギヤおよびリングギヤに噛合されたピニオンギヤを保持したキャリヤとを有しており、前記キャリヤがエンジンに連結され、前記サンギヤにはモータ・ジェネレータが連結され、前記リングギヤが前記車輪に連結されており、前記電動機の動力が前記変速機構を経由して前記車輪に伝達されるように構成されていることを特徴とするものである。請求項３の発明によれば、請求項１の発明と同様の作用が生じる他に、エンジントルクがキャリヤに伝達され、そのトルクがリングギヤを介して車輪に伝達される。また電動機の動力が変速機を経由して車輪に伝達される。請求項４の発明は、車輪に伝達される動力を出力する動力出力装置と、この動力出力装置が内部に設けられた動力出力装置用ケースと、この動力出力装置用ケースの外部に設けられた補機装置と、前記動力出力装置用ケースの外部に設けられ、かつ、前記補機装置が取り付けられた補機装置用ケースとを有し、前記動力出力装置用ケースと前記補機装置用ケースとを一体化した駆動ユニットにおいて、前記動力出力装置には電動機が含まれているとともに、前記動力出力装置用ケースには前記電動機の回転軸線と交差する方向に延ばされたボス部が形成されており、前記回転軸線方向の両側で、前記動力出力装置用ケースにて前記動力出力装置を支持する複数の軸受が設けられており、この複数の軸受のうち、前記回転軸線方向で前記補機装置に最も近い位置に取り付けられた軸受が前記ボス部に接触して保持されており、このボス部に保持された軸受は、前記動力出力装置に前記回転軸線方向のスラスト荷重が生じても、そのスラスト荷重を前記ボス部に伝達することのない構成であることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４の発明によれば、補機装置用ケースと動力出力装置用ケースとを一体化した場合でも、複数の軸受のうち、回転軸線方向で補機装置に最も近い位置に取り付けられた軸受を経由して動力出力装置用ケースに伝達されるスラスト荷重の方が、その他の軸受を経由して動力出力装置用ケースに伝達されるスラスト荷重よりも低くなるように設定される。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項４の構成に加えて、前記補機装置用ケースを構成する材料の比重が、前記動力出力装置用ケースを構成する材料の比重よりも大きく設定されていることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項５の発明によれば、請求項４の発明と同様の作用が生じるため、動力出力装置用ケースの膜振動が、一層確実に抑制される。また、請求項６の発明は、請求項４または５の構成に加えて、前記動力出力装置は、シングルピニオン形式の遊星歯車機構と、変速機構とを有しており、前記遊星歯車機構は、同心状に配置されたサンギヤおよびリングギヤと、このサンギヤおよびリングギヤに噛合されたピニオンギヤを保持したキャリヤとを有しており、前記キャリヤがエンジンに連結され、前記サンギヤにはモータ・ジェネレータが連結され、前記リングギヤが前記車輪に連結されており、電動機の動力が前記変速機構を経由して前記車輪に伝達されるように構成されていることを特徴とするものである。この請求項６の発明によれば、請求項４または５の発明と同様の作用が生じる他に、エンジントルクがキャリヤに伝達され、そのトルクがリングギヤを介して車輪に伝達される。また電動機の動力が変速機を経由して車輪に伝達される。また、請求項７の発明は、請求項４ないし６のいずれかの構成に加えて、前記動力出力装置は、前記複数の軸受により支持されるシャフトを有しており、前記ボス部により保持された軸受は内輪および外輪を備えており、この軸受は、前記外輪と前記動力出力装置用ケースとが前記回転軸線方向で相対移動自在となる構成と、前記内輪が前記動力出力装置のシャフトに嵌合固定される構成と、前記動力出力装置用ケースと前記その他の軸受と前記シャフトとを前記回転軸線方向に位置決めする構成とを有していることを特徴とするものである。この請求項７の発明においても、請求項４ないし６のいずれかの発明と同様の作用が生じる。また、請求項８の発明は、請求項４ないし６のいずれかの構成に加えて、前記動力出力装置は、前記複数の軸受により支持されるシャフトを有しており、前記ボス部により保持された軸受は内輪および外輪を備えており、この軸受は、前記外輪を前記動力出力装置用ケースに固定する構成と、前記内輪と前記動力出力装置のシャフトとがスライドする構成と、前記動力出力装置用ケースと前記その他の軸受と前記シャフトとを前記回転軸線方向に位置決めする構成とを有していることを特徴とするものである。この請求項８においても、請求項４ないし６のいずれかの発明と同様の作用が生じる。さらに、請求項９の発明は、請求項１ないし８のいずれかの構成に加えて、前記動力出力装置は、エンジンから入力された動力が前記車輪に伝達される構成を有し、前記補機装置は、前記エンジンのトルクにより駆動される構成を有していることを特徴とするものである。請求項９の発明によれば、請求項１ないし８のいずれかの発明と同様の作用が生じる他に、エンジンから入力された動力が車輪に伝達されるとともに、エンジンのトルクにより補機装置が駆動される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明を図面を参照しながら具体的に説明する。図１は、この発明の一実施例であるＦＦ（フロントエンジンフロントドライブ；エンジン前置き前輪駆動）形式の車両のパワートレーンを示すスケルトン図、図２は図１の部分的な断面図である。
【００１５】
図１において、１はエンジンであり、エンジン１はクランクシャフト２を有する。そのクランクシャフト２は、車両の幅方向に、かつ、水平に配置されている。また、クランクシャフト２の端部にはフライホイール３が形成されている。
【００１６】
このエンジン１の外壁には、中空のトランスアクスルケース４が取り付けられている。トランスアクスルケース４は、エンジン側ハウジング４Ａと、ケース４Ｂと、ケースカバー４Ｃとを有している。これらエンジン側ハウジング４Ａおよびケース４Ｂおよびケースカバー４Ｃは、アルミニウム、アルミニウム合金などの金属材料により構成されている。そして、エンジン１とエンジン側ハウジング４Ａとが固定されている。また、エンジン側ハウジング４Ａとケースカバー４Ｃとの間に、ケース４Ｂが配置されている。さらに、エンジン側ハウジング４Ａとケース４Ｂとが固定されている。さらにまた、ケース４Ｂは筒形状を成しており、ケース４Ｂの開口端にケースカバー４Ｃが、ねじ部材（図示せず）などにより結合固定されている。
【００１７】
トランスアクスルケース４の内部Ｇ１には、インプットシャフト５、第１のモータ・ジェネレータ６、動力分配機構７、変速機構８、第２のモータ・ジェネレータ９が設けられている。インプットシャフト５は回転軸線Ａ１を中心として回転する。インプットシャフト５におけるクランクシャフト２側の端部には、クラッチハブ１０がスプライン嵌合されている。
【００１８】
また、フライホイール３とインプットシャフト５との間におけるトルク変動を抑制・吸収するダンパ機構１２が設けられている。前記第１のモータ・ジェネレータ６は、インプットシャフト５の外側に配置され、第２のモータ・ジェネレータ９は、第１のモータ・ジェネレータ６よりもエンジン１から遠い位置に配置されている。
【００１９】
すなわち、エンジン１と第２のモータ・ジェネレータ９との間に第１のモータ・ジェネレータ６が配置されている。第１のモータ・ジェネレータ６および第２のモータ・ジェネレータ９は、電力の供給により駆動する電動機としての機能（力行機能）と、機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えている。まず、第１のモータ・ジェネレータ６は、トランスアクスルケース４に固定されたステータ１３と、回転自在なロータ１４とを有している。
【００２０】
一方、インプットシャフト５の外周には、中空シャフト１７が取り付けられている。そして、インプットシャフト５と中空シャフト１７とが相対回転可能に構成されている。前記ロータ１４は中空シャフト１７の外周側に連結されている。また、前記動力分配機構７は、第１のモータ・ジェネレータ６と第２のモータ・ジェネレータ９との間に設けられている。この動力分配機構７は、いわゆるシングルピニオン形式の遊星歯車機構７Ａを有している。すなわち、遊星歯車機構７Ａは、サンギヤ１８と、サンギヤ１８と同心状に配置されたリングギヤ１９と、サンギヤ１８およびリングギヤ１９に噛合するピニオンギヤ２０を保持したキャリヤ２１とを有している。そして、サンギヤ１８と中空シャフト１７とが連結され、キャリヤ２１とインプットシャフト５とが連結されている。なお、リングギヤ１９は、インプットシャフト５と同心状に配置された環状部材２２の内周側に形成されており、この環状部材２２の外周側にはカウンタドライブギヤ２３が形成されている。
【００２１】
さらに、インプットシャフト５の外周には、中空シャフト２４が回転可能に取り付けられており、この中空シャフト２４の外周側に前記第２のモータ・ジェネレータ９が配置されている。この第２のモータ・ジェネレータ９の配置位置および第２のモータ・ジェネレータ９の構成を具体的に説明する。ケース４Ｂの内面には、インプットシャフト５側に向けて延ばされた隔壁４Ｄが形成されている。そして、ケース４Ｂと隔壁４Ｄとケースカバー４Ｃとにより取り囲まれた空間に、第２のモータ・ジェネレータ９が配置されている。
【００２２】
第２のモータ・ジェネレータ９は、トランスアクスルケース４に固定されたステータ２５と、回転自在なロータ２６とを有している。このロータ２６と中空シャフト２４とが一体回転するように連結されている。
【００２３】
前記変速機構８は、回転軸線方向において、動力分配機構７と第２のモータ・ジェネレータ９との間に配置されており、この変速機構８は、いわゆるシングルピニオン形式の遊星歯車機構８Ａを有している。すなわち、遊星歯車機構８Ａは、サンギヤ２９と、サンギヤ２９と同心状に配置され、かつ、環状部材２２の内周に形成されたリングギヤ３０と、サンギヤ２９およびリングギヤ３０に噛合するピニオンギヤ３１を保持したキャリヤ３２とを有している。サンギヤ２９と中空シャフト２４とが一体回転するように連結されている。
【００２４】
なお、動力分配機構７を構成するサンギヤ１８、リングギヤ１９、ピニオンギヤ２０と、遊星歯車機構８Ａを構成するサンギヤ２９、リングギヤ３０、ピニオンギヤ３１とが、いずれもはす歯歯車により構成されている。また、キャリヤ３２はケース４Ｂに固定されている。さらに、環状部材２２は軸受３３により回転自在に保持されている。
【００２５】
上記中空シャフト２４の支持構造を、図２に基づいて説明する。中空シャフト２４は軸受３５，３６により支持されており、この軸受３５，３６は、回転軸線方向の異なる位置に配置されている。回転軸線方向において、軸受３５と軸受３６との間に、第２のモータ・ジェネレータ９が配置されている。軸受３５は、内輪３７および外輪３８と、内輪３７と外輪３８との間に設けられた転動体３９とを有している。内輪３７は中空シャフト２４の外周に嵌合され、外輪３８は隔壁４Ｄの取り付け穴４０に嵌合されている。中空シャフト２４の外周には、環状の段部４１が形成されている。
【００２６】
また、中空シャフト２４の外周にはスナップリング４２が取り付けられており、サンギヤ２９が段部４１から離れる向きに、回転軸線方向に移動することが、スナップリング４２により規制されている。そして、サンギヤ２９と段部４１との間に内輪３７が配置されている。具体的には、内輪３７における回転軸線方向の両端面と、段部４１およびサンギヤ２９の端面とが接触している。つまり、内輪３７およびサンギヤ２９と、中空シャフト２４とが回転軸線方向に位置決め固定されている。以上のようにして、第２のモータ・ジェネレータ９のロータ２６、中空シャフト２４、変速機構８、インプットシャフト５が、回転軸線Ａ１を中心として回転自在に配置されている。
【００２７】
一方、前記隔壁４Ｄであって、回転軸線方向における取り付け穴４０の両側には、環状の段部４３と、スナップリング４４とが設けられている。そして、段部４３とスナップリング４４との間に外輪３８が配置されている。具体的には、具体的には、外輪３８における回転軸線方向の両端面と、段部４３およびスナップリング４４とが接触している。つまり、外輪３８と隔壁４Ｄとが、回転軸線方向に位置決め固定されている。このように、軸受３５と、中空シャフト２４および隔壁４Ｄとが、回転軸線方向に位置決めされている。
【００２８】
つぎに、軸受３６の取り付け構造を説明する。複数の軸受３５，３６のうち、軸受３６は、回転軸線方向において、オイルポンプ５５に最も近い位置に配置されている。前記ケースカバー４Ｃは、所定の厚さに設定された板形状または膜形状を備えており、このケースカバー４Ｃには、回転軸線Ａ１と交差する方向に延ばされたボス部５３が形成されている。軸受３６は、内輪４５および外輪４６と、内輪４５と外輪４６との間に設けられた転動体４７とを有している。内輪４５は中空シャフト２４の外周に嵌合固定され、外輪４６はボス部５３の保持孔４８内に配置されている。
【００２９】
そして、外輪４６とケースカバー４Ｃとが、回転軸線方向に相対移動自在となり、かつ、軸受３６とケースカバー４Ｃとが、回転軸線に直交する方向に相対移動することを規制できるように、外輪４６の外径、保持孔４８の内径が設定されている。また、ケースカバー４Ｃには段部４９が形成されており、外輪４６の一方の端面５０と段部４９とが接触した状態で、回転軸線方向において、外輪４６の他方の端面５１よりも、ボス部５３の端面５２の方が、軸受３５に近くなるように、回転軸線方向における端面５２の位置が設定されている。このように、回転軸線方向において、第２のモータ・ジェネレータ９の中心（図示せず）の両側に軸受３５と軸受３６とが配置されている。
【００３０】
前記ボス部５３には、回転軸線Ａ１を中心とする軸孔５４が形成されており、インプットシャフト５の一部が、軸孔５４内に配置されている。また、ボス部５３であって、トランスアクスルケース４の外部Ｇ２に臨む位置には、オイルポンプ５５が設けられている。このオイルポンプ５５は、インプットシャフト５のトルクにより駆動される。また、オイルポンプカバー５６が、ボス部５３であって、トランスアクスルケース４の外部Ｇ２に臨む位置に固定されている。オイルポンプカバー５６はねじ部材（図示せず）などにより固定されたものであり、オイルポンプカバー５６は、オイルポンプ５５を覆うように取り付けられている。
【００３１】
このオイルポンプカバー５６には油路５７が形成されている。このオイルポンプカバー５６は、ケース４Ｂおよびケースカバー４Ｃを構成する金属材料の比重よりも大きい比重の金属材料で構成されている。例えば、ケース４Ｂおよびケースカバー４Ｃをアルミニウムで構成し、オイルポンプカバー５６を鋳鉄（鉄−炭素合金）で構成することができる。なお、回転軸線に直交する平面内において、オイルポンプカバー５６の配置領域内に回転軸線Ａ１が配置されている。このように、ケースカバー４Ｃとオイルポンプカバー５６とが結合されて、結合体Ｅ１が構成されている。
【００３２】
上記構成のパワートレーンにおいては、エンジン１から出力されるトルクがインプットシャフト５を介してキャリヤ２１に伝達される。キャリヤ２１に伝達されたトルクは、リングギヤ１９、環状部材２２、カウンタドライブギヤ２３を介して前輪（図示せず）に伝達される。また、エンジン１のトルクをキャリヤ２１に伝達する際に、第１のモータ・ジェネレータ６を発電機として機能させ、発生した電力を蓄電装置（図示せず）に充電することもできる。
【００３３】
さらに、第２のモータ・ジェネレータ９を電動機として駆動させ、その動力を動力分配機構７に伝達することができる。第２のモータ・ジェネレータ９の動力が中空シャフト２４を介して変速機構８のサンギヤ２９に伝達されると、キャリヤ３２が反力要素として作用するとともに、サンギヤ２９の回転速度が減速され、かつ、サンギヤ２９の回転方向とは逆方向にリングギヤ３０を回転させる方向に動力が伝達される。
【００３４】
このようにして、エンジン１の動力および第２のモータ・ジェネレータ９の動力が動力分配機構７に入力されて合成され、合成された動力がカウンタドライブギヤ２３を経由して前輪（図示せず）に伝達される。なお、第２のモータ・ジェネレータ９の回転速度を、変速機構８で減速することにより、第２モータ・ジェネレータ９のトルクを増幅して動力分配機構７に伝達することができる。そして、図１に示すパワートレーンを有する車両は、エンジン１または第２のモータ・ジェネレータ９の少なくとも一方のトルクを車輪に伝達することができる車両、いわゆるハイブリッド車である。
【００３５】
図１および図２においては、中空シャフト２４を支持する軸受３５，３６が、ラジアル軸受としての機能を有する。ところで、動力分配機構７および変速機構８を構成する各ギヤは、はす歯歯車である。このため、トルクの伝達時にサンギヤ２９に対して回転軸線方向の荷重（スラスト荷重）が作用する場合がある。このサンギヤ２９の荷重が中空シャフト２４に伝達されて、中空シャフト２４が回転軸線方向に振動する可能性がある。この中空シャフト２４が回転軸線方向に振動すると、その振動が軸受３６を介してケースカバー４Ｃに伝達されて膜振動を引き起こし、かつ、放射音が発生する可能性がある。
【００３６】
ここで、トランスアクスルケース４の外部Ｇ２であって、ケースカバー４Ｃの側方にはサイドメンバー（図示せず）が配置される一方、トランスアクスルケース４の内部Ｇ１であって、ケースカバー４Ｃの側方には、第２のモータ・ジェネレータ９のステータ２５のコイルが配置されている。したがって、ケースカバー４Ｃにリブなどを設けて剛性を高め、ケースカバー４Ｃの振動を抑制するという構成を採用することは困難である。
【００３７】
これに対して、この実施例では、サンギヤ２９に回転軸線方向の荷重、例えば、図１で左向きの荷重が伝達されると、その荷重は軸受３５、スナップリング４４を経由して隔壁４Ｄに伝達される。これとは逆に、サンギヤ２９に図１で右向きの荷重が伝達された場合は、その荷重がスナップリング４２、中空シャフト２４、軸受３５を経由して隔壁４Ｄに伝達される。
【００３８】
このように、回転軸線方向の荷重がサンギヤ２９に伝達された場合は、その荷重が軸受３５を介して隔壁４Ｄに伝達される。つまり、トランスアクスルケース４の内蔵物である隔壁４Ｄで荷重を受ける構成となっている。言い換えれば、軸受３５がスラスト軸受として機能する。したがって、回転軸線方向におけるケースカバー４Ｃの寸法を大型化せずに、ケースカバー４Ｃと周辺部品との相対位置関係に制約を受けることなく、ケースカバー４Ｃの振動による放射音の発生を抑制できる。
【００３９】
また、軸受３６の内輪４５が中空シャフト２４に固定され、軸受３６の外輪４６とケースカバー４Ｃとが回転軸線方向に相対移動可能である。すなわち、軸受３６はスラスト軸受としての機能を備えていない。このため、中空シャフト２４が図１において左向きに移動したとしても、その移動力がケースカバー４Ｃに伝達されることはなく、ケースカバー４Ｃの振動を一層確実に抑制できる。ここで、回転軸線方向において、軸受３６の端面５１の位置よりも、ボス部５３の端面５２の方が、軸受３５に近い位置に配置されているため、中空シャフト２４と軸受３６とが、図１および図２において右向きに一体的に移動した場合でも、転動体４７の中心（図示せず）が、保持孔４８の外部に移動することを抑制でき、軸受３６のラジアル軸受機能の低下を抑制できる。
【００４０】
さらに、この実施例では、ケースカバー４Ｃを構成する材料の比重よりも、オイルポンプカバー５６を構成する材料の比重の方を大きく設定することにより、結合体Ｅ１のマスを可及的に大きくしている。そして、結合体Ｅ１の固有振動数を、前記回転軸線方向の荷重が発生しても、結合体Ｅ１が共振しにくくなるような固有振動数に調整することができる。したがって、サンギヤ２９に作用する回転軸線方向の荷重が、ケースカバー４Ｃに伝達された場合でも、ケースカバー４Ｃの振動による放射音の発生を抑制できる。また、予め設けられているオイルポンプカバー５６を利用して、結合体Ｅ１のマスを大きくできる。
【００４１】
このように、この実施例では、ケース４Ｂにケースカバー４Ｃが固定され、そのケースカバー４Ｃにオイルポンプカバー５６を一体的に固定している場合において、変速機構８および動力分配機構７の振動が、ケースカバー４Ｂに伝達されてケースカバー４Ｂが膜振動することを、オイルポンプカバー５６を利用して抑制できる。
【００４２】
ここで、この実施例の構成と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、ケース４Ｂおよびケースカバー４Ｃが、この発明の動力出力装置用ケースに相当し、オイルポンプ５５が、この発明の補機装置に相当し、オイルポンプカバー５６が、この発明の補機装置用ケースに相当し、軸受３５，３６が、この発明の複数の軸受に相当し、軸受３６が、この発明の“補機装置に最も近い位置に配置された軸受”に相当し、軸受３５が、この発明の“その他の軸受”に相当し、第２のモータ・ジェネレータ９が、この発明の電動機に相当し、動力分配機構７を構成する遊星歯車機構７Ａ、および変速機構８を構成する遊星歯車機構８Ａ、および中空シャフト２４が、この発明の動力出力装置に相当する。
【００４３】
なお、図１および図２に示す実施例において、軸受３６の外輪４６をボス部５３に嵌合固定し、軸受３６の内輪４５と中空シャフト２４とがスライドするように、軸受３６の内径および外径を設定して、スラスト軸受としての機能を発揮しない構成としても、前述と同様の作用効果を得られる。また、動力出力装置の回転部材の回転軸線が、車両の前後方向に配置されている構成に対しても、この発明を適用できる。
【００４４】
上記の実施例に開示された特徴的な構成を列挙すれば以下のとおりである。すなわち、動力出力装置用ケースは、モータ・ジェネレータ９および動力分配機構７および変速機構８を収納したケース４Ｂと、ケース４Ｂの開口端を塞ぐように固定されたケースカバー４Ｃとを有する。そして、オイルポンプカバー５６は、ケースカバー４Ｃに対して一体的に固定されている。また、複数の軸受３５，３６のうち、軸受３６はケースカバー４Ｃに取り付けられ、軸受３５はケース４Ｂに取り付けられている。また、変速機構８および動力分配機構７から、中空シャフト２４および軸受３５に伝達される荷重は、回転軸線方向のスラスト荷重である。さらに回転軸線とは、動力出力装置の回転部材の回転中心を意味している。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、動力出力装置の振動が動力出力装置用ケースに伝達された場合でも、補機装置用ケースを利用して、動力出力装置用ケースの膜振動を抑制でき、放射音を抑制できる。また、請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、電動機の動力が車輪に伝達される。また、請求項３の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、エンジントルクがキャリヤに伝達され、そのトルクがリングギヤを介して車輪に伝達される。また電動機の動力が変速機を経由して車輪に伝達される。
【００４６】
請求項４の発明によれば、動力出力装置の振動が、複数の軸受を経由して動力出力装置用ケースに伝達された場合に、動力出力装置用ケースであって、最も補機装置に近い部位の膜振動を抑制でき、放射音を抑制できる。
【００４７】
請求項５の発明によれば、請求項４の発明と同様の効果を得ることができ、動力出力装置用ケースの膜振動を、一層確実に抑制できる。また、請求項６の発明によれば、請求項４または５の発明と同様の効果を得られる他に、エンジントルクがキャリヤに伝達され、そのトルクがリングギヤを介して車輪に伝達される。また電動機の動力が変速機を経由して車輪に伝達される。また、請求項７の発明においても、請求項４ないし６のいずれかの発明と同様の効果を得られる。また、請求項８の発明においても、請求項４ないし６のいずれかの発明と同様の効果を得られる。さらに、請求項９の発明によれば、請求項１ないし８のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、エンジンから入力された動力が車輪に伝達されるとともに、エンジンのトルクにより補機装置が駆動される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明を適用したハイブリッド車のスケルトン図である。
【図２】 図１の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
４Ｂ…ケース、 ４Ｃ…ケースカバー、 ４Ｄ…隔壁、 ７…動力分配機構、７Ａ…遊星歯車機構、 ８…変速機構、 ８Ａ…遊星歯車機構、 ９…第２のモータ・ジェネレータ、 ２４…中空シャフト、 ２９…サンギヤ、 ３５，３６…軸受、 ４２，４４…スナップリング、 ５５…オイルポンプ、 ５６…オイルポンプカバー。
【発明の属する技術分野】
この発明は、動力出力装置を取り付けた動力出力装置用ケースと、補機装置を取り付けた補機装置用ケースとを一体化した駆動ユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、動力出力装置を取り付けた動力出力装置用ケースと、補機装置を取り付けた補機装置用ケースとを一体化した駆動ユニットして、特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
この特許文献１には、油圧発生装置（補機装置）および動力出力装置が記載されている。動力出力装置は、エンジン、第１のモータ、第２のモータ、プラネタリギヤなどを有し、エンジンのクランクシャフトと、キャリヤ軸とが同心状に配置されている。また、第２モータのロータに中空軸が連結され、中空軸の内部にキャリヤ軸が配置されている。これら、クランクシャフト、第１のモータ、第２のモータ、キャリヤ軸、中空軸などは、ケース（動力出力装置用ケース）の内部に配置されている。また、第１のモータおよび第２のモータのステータは、ケースに取り付けられている。
【０００４】
一方、ケースの外部には油圧発生装置が設けられており、２つの回転軸のうち回転数の大きい方の回転軸によって油圧を発生する構成となっている。この２つの回転軸は、前記中空軸、キャリヤ軸に連結されている。さらに、油圧発生装置のケーシング（補機装置用ケース）は、前記ケースと一体化されている。この特許文献１に記載されている動力出力装置では、油圧発生装置のケーシングをケースと一体化することによって、油圧発生装置を、第１のモータと一体となって振動する大きなマスとすることにより、エンジンを運転することによって生じる振動が油圧発生装置に入力された場合に、その制振効果を大きくすることができるとされている。なお、ケーシングの振動を抑制する技術のこの他の例として、特許文献２および特許文献３が知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−８９４４６号公報（段落番号００３１ないし段落番号００３５、図５）
【特許文献２】
実願平２−５１９６７号のマイクロフィルム（実開平４−１１１２７号）
【特許文献３】
実開平６−５１６０６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特許文献１に記載されている技術のように、油圧発生装置（補機装置）のケーシングをケースと一体化する際に、ケーシングとケースとを同じ材料で構成することが考えられる。しかしながら、この場合にも動力出力装置の振動により、ケースの膜振動が大きくなる恐れがあった。
【０００７】
この発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、動力出力装置が取り付けられた動力出力装置用ケースと、補機装置が取り付けられた補機装置用ケースとを一体化した場合にも、動力出力装置の振動により、動力出力装置用ケースが膜振動することを抑制することができる駆動ユニットを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、車輪に伝達される動力を出力する動力出力装置と、この動力出力装置が内部に設けられた動力出力装置用ケースと、この動力出力装置用ケースの外部に設けられた補機装置と、前記動力出力装置用ケースの外部に設けられ、かつ、前記補機装置が取り付けられた補機装置用ケースとを有し、前記動力出力装置用ケースと前記補機装置用ケースとを一体化した駆動ユニットにおいて、前記動力出力装置には電動機が含まれており、前記動力出力装置用ケースには前記電動機の回転軸線と交差する方向に延ばされたボス部が形成されており、前記回転軸線方向の両側で、前記動力出力装置用ケースにて前記動力出力装置を支持する複数の軸受が設けられており、この複数の軸受のうち、前記回転軸線方向で前記補機装置に最も近い位置に取り付けられた軸受が、前記ボス部に接触して保持されており、前記補機装置用ケースを構成する材料の比重が、前記動力出力装置用ケースを構成する材料の比重よりも大きく設定されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項１の発明によれば、補機装置用ケースを構成する材料の比重が、動力出力装置用ケースを構成する材料の比重よりも大きく設定されているため、補機装置用ケースと動力出力装置用ケースとを一体化した場合でも、その補機装置用ケースおよび動力出力装置用ケースにより構成されるマスが大きくなる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記動力出力装置は、前記電動機の動力を車輪に伝達する構成を有していることを特徴とするものである。請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の作用が生じる他に、電動機の動力が車輪に伝達される。また、請求項３の発明は、請求項１の構成に加えて、前記動力出力装置は、シングルピニオン形式の遊星歯車機構と、変速機構とを有しており、前記遊星歯車機構は、同心状に配置されたサンギヤおよびリングギヤと、このサンギヤおよびリングギヤに噛合されたピニオンギヤを保持したキャリヤとを有しており、前記キャリヤがエンジンに連結され、前記サンギヤにはモータ・ジェネレータが連結され、前記リングギヤが前記車輪に連結されており、前記電動機の動力が前記変速機構を経由して前記車輪に伝達されるように構成されていることを特徴とするものである。請求項３の発明によれば、請求項１の発明と同様の作用が生じる他に、エンジントルクがキャリヤに伝達され、そのトルクがリングギヤを介して車輪に伝達される。また電動機の動力が変速機を経由して車輪に伝達される。請求項４の発明は、車輪に伝達される動力を出力する動力出力装置と、この動力出力装置が内部に設けられた動力出力装置用ケースと、この動力出力装置用ケースの外部に設けられた補機装置と、前記動力出力装置用ケースの外部に設けられ、かつ、前記補機装置が取り付けられた補機装置用ケースとを有し、前記動力出力装置用ケースと前記補機装置用ケースとを一体化した駆動ユニットにおいて、前記動力出力装置には電動機が含まれているとともに、前記動力出力装置用ケースには前記電動機の回転軸線と交差する方向に延ばされたボス部が形成されており、前記回転軸線方向の両側で、前記動力出力装置用ケースにて前記動力出力装置を支持する複数の軸受が設けられており、この複数の軸受のうち、前記回転軸線方向で前記補機装置に最も近い位置に取り付けられた軸受が前記ボス部に接触して保持されており、このボス部に保持された軸受は、前記動力出力装置に前記回転軸線方向のスラスト荷重が生じても、そのスラスト荷重を前記ボス部に伝達することのない構成であることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４の発明によれば、補機装置用ケースと動力出力装置用ケースとを一体化した場合でも、複数の軸受のうち、回転軸線方向で補機装置に最も近い位置に取り付けられた軸受を経由して動力出力装置用ケースに伝達されるスラスト荷重の方が、その他の軸受を経由して動力出力装置用ケースに伝達されるスラスト荷重よりも低くなるように設定される。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項４の構成に加えて、前記補機装置用ケースを構成する材料の比重が、前記動力出力装置用ケースを構成する材料の比重よりも大きく設定されていることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項５の発明によれば、請求項４の発明と同様の作用が生じるため、動力出力装置用ケースの膜振動が、一層確実に抑制される。また、請求項６の発明は、請求項４または５の構成に加えて、前記動力出力装置は、シングルピニオン形式の遊星歯車機構と、変速機構とを有しており、前記遊星歯車機構は、同心状に配置されたサンギヤおよびリングギヤと、このサンギヤおよびリングギヤに噛合されたピニオンギヤを保持したキャリヤとを有しており、前記キャリヤがエンジンに連結され、前記サンギヤにはモータ・ジェネレータが連結され、前記リングギヤが前記車輪に連結されており、電動機の動力が前記変速機構を経由して前記車輪に伝達されるように構成されていることを特徴とするものである。この請求項６の発明によれば、請求項４または５の発明と同様の作用が生じる他に、エンジントルクがキャリヤに伝達され、そのトルクがリングギヤを介して車輪に伝達される。また電動機の動力が変速機を経由して車輪に伝達される。また、請求項７の発明は、請求項４ないし６のいずれかの構成に加えて、前記動力出力装置は、前記複数の軸受により支持されるシャフトを有しており、前記ボス部により保持された軸受は内輪および外輪を備えており、この軸受は、前記外輪と前記動力出力装置用ケースとが前記回転軸線方向で相対移動自在となる構成と、前記内輪が前記動力出力装置のシャフトに嵌合固定される構成と、前記動力出力装置用ケースと前記その他の軸受と前記シャフトとを前記回転軸線方向に位置決めする構成とを有していることを特徴とするものである。この請求項７の発明においても、請求項４ないし６のいずれかの発明と同様の作用が生じる。また、請求項８の発明は、請求項４ないし６のいずれかの構成に加えて、前記動力出力装置は、前記複数の軸受により支持されるシャフトを有しており、前記ボス部により保持された軸受は内輪および外輪を備えており、この軸受は、前記外輪を前記動力出力装置用ケースに固定する構成と、前記内輪と前記動力出力装置のシャフトとがスライドする構成と、前記動力出力装置用ケースと前記その他の軸受と前記シャフトとを前記回転軸線方向に位置決めする構成とを有していることを特徴とするものである。この請求項８においても、請求項４ないし６のいずれかの発明と同様の作用が生じる。さらに、請求項９の発明は、請求項１ないし８のいずれかの構成に加えて、前記動力出力装置は、エンジンから入力された動力が前記車輪に伝達される構成を有し、前記補機装置は、前記エンジンのトルクにより駆動される構成を有していることを特徴とするものである。請求項９の発明によれば、請求項１ないし８のいずれかの発明と同様の作用が生じる他に、エンジンから入力された動力が車輪に伝達されるとともに、エンジンのトルクにより補機装置が駆動される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明を図面を参照しながら具体的に説明する。図１は、この発明の一実施例であるＦＦ（フロントエンジンフロントドライブ；エンジン前置き前輪駆動）形式の車両のパワートレーンを示すスケルトン図、図２は図１の部分的な断面図である。
【００１５】
図１において、１はエンジンであり、エンジン１はクランクシャフト２を有する。そのクランクシャフト２は、車両の幅方向に、かつ、水平に配置されている。また、クランクシャフト２の端部にはフライホイール３が形成されている。
【００１６】
このエンジン１の外壁には、中空のトランスアクスルケース４が取り付けられている。トランスアクスルケース４は、エンジン側ハウジング４Ａと、ケース４Ｂと、ケースカバー４Ｃとを有している。これらエンジン側ハウジング４Ａおよびケース４Ｂおよびケースカバー４Ｃは、アルミニウム、アルミニウム合金などの金属材料により構成されている。そして、エンジン１とエンジン側ハウジング４Ａとが固定されている。また、エンジン側ハウジング４Ａとケースカバー４Ｃとの間に、ケース４Ｂが配置されている。さらに、エンジン側ハウジング４Ａとケース４Ｂとが固定されている。さらにまた、ケース４Ｂは筒形状を成しており、ケース４Ｂの開口端にケースカバー４Ｃが、ねじ部材（図示せず）などにより結合固定されている。
【００１７】
トランスアクスルケース４の内部Ｇ１には、インプットシャフト５、第１のモータ・ジェネレータ６、動力分配機構７、変速機構８、第２のモータ・ジェネレータ９が設けられている。インプットシャフト５は回転軸線Ａ１を中心として回転する。インプットシャフト５におけるクランクシャフト２側の端部には、クラッチハブ１０がスプライン嵌合されている。
【００１８】
また、フライホイール３とインプットシャフト５との間におけるトルク変動を抑制・吸収するダンパ機構１２が設けられている。前記第１のモータ・ジェネレータ６は、インプットシャフト５の外側に配置され、第２のモータ・ジェネレータ９は、第１のモータ・ジェネレータ６よりもエンジン１から遠い位置に配置されている。
【００１９】
すなわち、エンジン１と第２のモータ・ジェネレータ９との間に第１のモータ・ジェネレータ６が配置されている。第１のモータ・ジェネレータ６および第２のモータ・ジェネレータ９は、電力の供給により駆動する電動機としての機能（力行機能）と、機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えている。まず、第１のモータ・ジェネレータ６は、トランスアクスルケース４に固定されたステータ１３と、回転自在なロータ１４とを有している。
【００２０】
一方、インプットシャフト５の外周には、中空シャフト１７が取り付けられている。そして、インプットシャフト５と中空シャフト１７とが相対回転可能に構成されている。前記ロータ１４は中空シャフト１７の外周側に連結されている。また、前記動力分配機構７は、第１のモータ・ジェネレータ６と第２のモータ・ジェネレータ９との間に設けられている。この動力分配機構７は、いわゆるシングルピニオン形式の遊星歯車機構７Ａを有している。すなわち、遊星歯車機構７Ａは、サンギヤ１８と、サンギヤ１８と同心状に配置されたリングギヤ１９と、サンギヤ１８およびリングギヤ１９に噛合するピニオンギヤ２０を保持したキャリヤ２１とを有している。そして、サンギヤ１８と中空シャフト１７とが連結され、キャリヤ２１とインプットシャフト５とが連結されている。なお、リングギヤ１９は、インプットシャフト５と同心状に配置された環状部材２２の内周側に形成されており、この環状部材２２の外周側にはカウンタドライブギヤ２３が形成されている。
【００２１】
さらに、インプットシャフト５の外周には、中空シャフト２４が回転可能に取り付けられており、この中空シャフト２４の外周側に前記第２のモータ・ジェネレータ９が配置されている。この第２のモータ・ジェネレータ９の配置位置および第２のモータ・ジェネレータ９の構成を具体的に説明する。ケース４Ｂの内面には、インプットシャフト５側に向けて延ばされた隔壁４Ｄが形成されている。そして、ケース４Ｂと隔壁４Ｄとケースカバー４Ｃとにより取り囲まれた空間に、第２のモータ・ジェネレータ９が配置されている。
【００２２】
第２のモータ・ジェネレータ９は、トランスアクスルケース４に固定されたステータ２５と、回転自在なロータ２６とを有している。このロータ２６と中空シャフト２４とが一体回転するように連結されている。
【００２３】
前記変速機構８は、回転軸線方向において、動力分配機構７と第２のモータ・ジェネレータ９との間に配置されており、この変速機構８は、いわゆるシングルピニオン形式の遊星歯車機構８Ａを有している。すなわち、遊星歯車機構８Ａは、サンギヤ２９と、サンギヤ２９と同心状に配置され、かつ、環状部材２２の内周に形成されたリングギヤ３０と、サンギヤ２９およびリングギヤ３０に噛合するピニオンギヤ３１を保持したキャリヤ３２とを有している。サンギヤ２９と中空シャフト２４とが一体回転するように連結されている。
【００２４】
なお、動力分配機構７を構成するサンギヤ１８、リングギヤ１９、ピニオンギヤ２０と、遊星歯車機構８Ａを構成するサンギヤ２９、リングギヤ３０、ピニオンギヤ３１とが、いずれもはす歯歯車により構成されている。また、キャリヤ３２はケース４Ｂに固定されている。さらに、環状部材２２は軸受３３により回転自在に保持されている。
【００２５】
上記中空シャフト２４の支持構造を、図２に基づいて説明する。中空シャフト２４は軸受３５，３６により支持されており、この軸受３５，３６は、回転軸線方向の異なる位置に配置されている。回転軸線方向において、軸受３５と軸受３６との間に、第２のモータ・ジェネレータ９が配置されている。軸受３５は、内輪３７および外輪３８と、内輪３７と外輪３８との間に設けられた転動体３９とを有している。内輪３７は中空シャフト２４の外周に嵌合され、外輪３８は隔壁４Ｄの取り付け穴４０に嵌合されている。中空シャフト２４の外周には、環状の段部４１が形成されている。
【００２６】
また、中空シャフト２４の外周にはスナップリング４２が取り付けられており、サンギヤ２９が段部４１から離れる向きに、回転軸線方向に移動することが、スナップリング４２により規制されている。そして、サンギヤ２９と段部４１との間に内輪３７が配置されている。具体的には、内輪３７における回転軸線方向の両端面と、段部４１およびサンギヤ２９の端面とが接触している。つまり、内輪３７およびサンギヤ２９と、中空シャフト２４とが回転軸線方向に位置決め固定されている。以上のようにして、第２のモータ・ジェネレータ９のロータ２６、中空シャフト２４、変速機構８、インプットシャフト５が、回転軸線Ａ１を中心として回転自在に配置されている。
【００２７】
一方、前記隔壁４Ｄであって、回転軸線方向における取り付け穴４０の両側には、環状の段部４３と、スナップリング４４とが設けられている。そして、段部４３とスナップリング４４との間に外輪３８が配置されている。具体的には、具体的には、外輪３８における回転軸線方向の両端面と、段部４３およびスナップリング４４とが接触している。つまり、外輪３８と隔壁４Ｄとが、回転軸線方向に位置決め固定されている。このように、軸受３５と、中空シャフト２４および隔壁４Ｄとが、回転軸線方向に位置決めされている。
【００２８】
つぎに、軸受３６の取り付け構造を説明する。複数の軸受３５，３６のうち、軸受３６は、回転軸線方向において、オイルポンプ５５に最も近い位置に配置されている。前記ケースカバー４Ｃは、所定の厚さに設定された板形状または膜形状を備えており、このケースカバー４Ｃには、回転軸線Ａ１と交差する方向に延ばされたボス部５３が形成されている。軸受３６は、内輪４５および外輪４６と、内輪４５と外輪４６との間に設けられた転動体４７とを有している。内輪４５は中空シャフト２４の外周に嵌合固定され、外輪４６はボス部５３の保持孔４８内に配置されている。
【００２９】
そして、外輪４６とケースカバー４Ｃとが、回転軸線方向に相対移動自在となり、かつ、軸受３６とケースカバー４Ｃとが、回転軸線に直交する方向に相対移動することを規制できるように、外輪４６の外径、保持孔４８の内径が設定されている。また、ケースカバー４Ｃには段部４９が形成されており、外輪４６の一方の端面５０と段部４９とが接触した状態で、回転軸線方向において、外輪４６の他方の端面５１よりも、ボス部５３の端面５２の方が、軸受３５に近くなるように、回転軸線方向における端面５２の位置が設定されている。このように、回転軸線方向において、第２のモータ・ジェネレータ９の中心（図示せず）の両側に軸受３５と軸受３６とが配置されている。
【００３０】
前記ボス部５３には、回転軸線Ａ１を中心とする軸孔５４が形成されており、インプットシャフト５の一部が、軸孔５４内に配置されている。また、ボス部５３であって、トランスアクスルケース４の外部Ｇ２に臨む位置には、オイルポンプ５５が設けられている。このオイルポンプ５５は、インプットシャフト５のトルクにより駆動される。また、オイルポンプカバー５６が、ボス部５３であって、トランスアクスルケース４の外部Ｇ２に臨む位置に固定されている。オイルポンプカバー５６はねじ部材（図示せず）などにより固定されたものであり、オイルポンプカバー５６は、オイルポンプ５５を覆うように取り付けられている。
【００３１】
このオイルポンプカバー５６には油路５７が形成されている。このオイルポンプカバー５６は、ケース４Ｂおよびケースカバー４Ｃを構成する金属材料の比重よりも大きい比重の金属材料で構成されている。例えば、ケース４Ｂおよびケースカバー４Ｃをアルミニウムで構成し、オイルポンプカバー５６を鋳鉄（鉄−炭素合金）で構成することができる。なお、回転軸線に直交する平面内において、オイルポンプカバー５６の配置領域内に回転軸線Ａ１が配置されている。このように、ケースカバー４Ｃとオイルポンプカバー５６とが結合されて、結合体Ｅ１が構成されている。
【００３２】
上記構成のパワートレーンにおいては、エンジン１から出力されるトルクがインプットシャフト５を介してキャリヤ２１に伝達される。キャリヤ２１に伝達されたトルクは、リングギヤ１９、環状部材２２、カウンタドライブギヤ２３を介して前輪（図示せず）に伝達される。また、エンジン１のトルクをキャリヤ２１に伝達する際に、第１のモータ・ジェネレータ６を発電機として機能させ、発生した電力を蓄電装置（図示せず）に充電することもできる。
【００３３】
さらに、第２のモータ・ジェネレータ９を電動機として駆動させ、その動力を動力分配機構７に伝達することができる。第２のモータ・ジェネレータ９の動力が中空シャフト２４を介して変速機構８のサンギヤ２９に伝達されると、キャリヤ３２が反力要素として作用するとともに、サンギヤ２９の回転速度が減速され、かつ、サンギヤ２９の回転方向とは逆方向にリングギヤ３０を回転させる方向に動力が伝達される。
【００３４】
このようにして、エンジン１の動力および第２のモータ・ジェネレータ９の動力が動力分配機構７に入力されて合成され、合成された動力がカウンタドライブギヤ２３を経由して前輪（図示せず）に伝達される。なお、第２のモータ・ジェネレータ９の回転速度を、変速機構８で減速することにより、第２モータ・ジェネレータ９のトルクを増幅して動力分配機構７に伝達することができる。そして、図１に示すパワートレーンを有する車両は、エンジン１または第２のモータ・ジェネレータ９の少なくとも一方のトルクを車輪に伝達することができる車両、いわゆるハイブリッド車である。
【００３５】
図１および図２においては、中空シャフト２４を支持する軸受３５，３６が、ラジアル軸受としての機能を有する。ところで、動力分配機構７および変速機構８を構成する各ギヤは、はす歯歯車である。このため、トルクの伝達時にサンギヤ２９に対して回転軸線方向の荷重（スラスト荷重）が作用する場合がある。このサンギヤ２９の荷重が中空シャフト２４に伝達されて、中空シャフト２４が回転軸線方向に振動する可能性がある。この中空シャフト２４が回転軸線方向に振動すると、その振動が軸受３６を介してケースカバー４Ｃに伝達されて膜振動を引き起こし、かつ、放射音が発生する可能性がある。
【００３６】
ここで、トランスアクスルケース４の外部Ｇ２であって、ケースカバー４Ｃの側方にはサイドメンバー（図示せず）が配置される一方、トランスアクスルケース４の内部Ｇ１であって、ケースカバー４Ｃの側方には、第２のモータ・ジェネレータ９のステータ２５のコイルが配置されている。したがって、ケースカバー４Ｃにリブなどを設けて剛性を高め、ケースカバー４Ｃの振動を抑制するという構成を採用することは困難である。
【００３７】
これに対して、この実施例では、サンギヤ２９に回転軸線方向の荷重、例えば、図１で左向きの荷重が伝達されると、その荷重は軸受３５、スナップリング４４を経由して隔壁４Ｄに伝達される。これとは逆に、サンギヤ２９に図１で右向きの荷重が伝達された場合は、その荷重がスナップリング４２、中空シャフト２４、軸受３５を経由して隔壁４Ｄに伝達される。
【００３８】
このように、回転軸線方向の荷重がサンギヤ２９に伝達された場合は、その荷重が軸受３５を介して隔壁４Ｄに伝達される。つまり、トランスアクスルケース４の内蔵物である隔壁４Ｄで荷重を受ける構成となっている。言い換えれば、軸受３５がスラスト軸受として機能する。したがって、回転軸線方向におけるケースカバー４Ｃの寸法を大型化せずに、ケースカバー４Ｃと周辺部品との相対位置関係に制約を受けることなく、ケースカバー４Ｃの振動による放射音の発生を抑制できる。
【００３９】
また、軸受３６の内輪４５が中空シャフト２４に固定され、軸受３６の外輪４６とケースカバー４Ｃとが回転軸線方向に相対移動可能である。すなわち、軸受３６はスラスト軸受としての機能を備えていない。このため、中空シャフト２４が図１において左向きに移動したとしても、その移動力がケースカバー４Ｃに伝達されることはなく、ケースカバー４Ｃの振動を一層確実に抑制できる。ここで、回転軸線方向において、軸受３６の端面５１の位置よりも、ボス部５３の端面５２の方が、軸受３５に近い位置に配置されているため、中空シャフト２４と軸受３６とが、図１および図２において右向きに一体的に移動した場合でも、転動体４７の中心（図示せず）が、保持孔４８の外部に移動することを抑制でき、軸受３６のラジアル軸受機能の低下を抑制できる。
【００４０】
さらに、この実施例では、ケースカバー４Ｃを構成する材料の比重よりも、オイルポンプカバー５６を構成する材料の比重の方を大きく設定することにより、結合体Ｅ１のマスを可及的に大きくしている。そして、結合体Ｅ１の固有振動数を、前記回転軸線方向の荷重が発生しても、結合体Ｅ１が共振しにくくなるような固有振動数に調整することができる。したがって、サンギヤ２９に作用する回転軸線方向の荷重が、ケースカバー４Ｃに伝達された場合でも、ケースカバー４Ｃの振動による放射音の発生を抑制できる。また、予め設けられているオイルポンプカバー５６を利用して、結合体Ｅ１のマスを大きくできる。
【００４１】
このように、この実施例では、ケース４Ｂにケースカバー４Ｃが固定され、そのケースカバー４Ｃにオイルポンプカバー５６を一体的に固定している場合において、変速機構８および動力分配機構７の振動が、ケースカバー４Ｂに伝達されてケースカバー４Ｂが膜振動することを、オイルポンプカバー５６を利用して抑制できる。
【００４２】
ここで、この実施例の構成と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、ケース４Ｂおよびケースカバー４Ｃが、この発明の動力出力装置用ケースに相当し、オイルポンプ５５が、この発明の補機装置に相当し、オイルポンプカバー５６が、この発明の補機装置用ケースに相当し、軸受３５，３６が、この発明の複数の軸受に相当し、軸受３６が、この発明の“補機装置に最も近い位置に配置された軸受”に相当し、軸受３５が、この発明の“その他の軸受”に相当し、第２のモータ・ジェネレータ９が、この発明の電動機に相当し、動力分配機構７を構成する遊星歯車機構７Ａ、および変速機構８を構成する遊星歯車機構８Ａ、および中空シャフト２４が、この発明の動力出力装置に相当する。
【００４３】
なお、図１および図２に示す実施例において、軸受３６の外輪４６をボス部５３に嵌合固定し、軸受３６の内輪４５と中空シャフト２４とがスライドするように、軸受３６の内径および外径を設定して、スラスト軸受としての機能を発揮しない構成としても、前述と同様の作用効果を得られる。また、動力出力装置の回転部材の回転軸線が、車両の前後方向に配置されている構成に対しても、この発明を適用できる。
【００４４】
上記の実施例に開示された特徴的な構成を列挙すれば以下のとおりである。すなわち、動力出力装置用ケースは、モータ・ジェネレータ９および動力分配機構７および変速機構８を収納したケース４Ｂと、ケース４Ｂの開口端を塞ぐように固定されたケースカバー４Ｃとを有する。そして、オイルポンプカバー５６は、ケースカバー４Ｃに対して一体的に固定されている。また、複数の軸受３５，３６のうち、軸受３６はケースカバー４Ｃに取り付けられ、軸受３５はケース４Ｂに取り付けられている。また、変速機構８および動力分配機構７から、中空シャフト２４および軸受３５に伝達される荷重は、回転軸線方向のスラスト荷重である。さらに回転軸線とは、動力出力装置の回転部材の回転中心を意味している。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、動力出力装置の振動が動力出力装置用ケースに伝達された場合でも、補機装置用ケースを利用して、動力出力装置用ケースの膜振動を抑制でき、放射音を抑制できる。また、請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、電動機の動力が車輪に伝達される。また、請求項３の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、エンジントルクがキャリヤに伝達され、そのトルクがリングギヤを介して車輪に伝達される。また電動機の動力が変速機を経由して車輪に伝達される。
【００４６】
請求項４の発明によれば、動力出力装置の振動が、複数の軸受を経由して動力出力装置用ケースに伝達された場合に、動力出力装置用ケースであって、最も補機装置に近い部位の膜振動を抑制でき、放射音を抑制できる。
【００４７】
請求項５の発明によれば、請求項４の発明と同様の効果を得ることができ、動力出力装置用ケースの膜振動を、一層確実に抑制できる。また、請求項６の発明によれば、請求項４または５の発明と同様の効果を得られる他に、エンジントルクがキャリヤに伝達され、そのトルクがリングギヤを介して車輪に伝達される。また電動機の動力が変速機を経由して車輪に伝達される。また、請求項７の発明においても、請求項４ないし６のいずれかの発明と同様の効果を得られる。また、請求項８の発明においても、請求項４ないし６のいずれかの発明と同様の効果を得られる。さらに、請求項９の発明によれば、請求項１ないし８のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、エンジンから入力された動力が車輪に伝達されるとともに、エンジンのトルクにより補機装置が駆動される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明を適用したハイブリッド車のスケルトン図である。
【図２】 図１の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
４Ｂ…ケース、 ４Ｃ…ケースカバー、 ４Ｄ…隔壁、 ７…動力分配機構、７Ａ…遊星歯車機構、 ８…変速機構、 ８Ａ…遊星歯車機構、 ９…第２のモータ・ジェネレータ、 ２４…中空シャフト、 ２９…サンギヤ、 ３５，３６…軸受、 ４２，４４…スナップリング、 ５５…オイルポンプ、 ５６…オイルポンプカバー。
Claims (9)
- 車輪に伝達される動力を出力する動力出力装置と、この動力出力装置が内部に設けられた動力出力装置用ケースと、この動力出力装置用ケースの外部に設けられた補機装置と、前記動力出力装置用ケースの外部に設けられ、かつ、前記補機装置が取り付けられた補機装置用ケースとを有し、前記動力出力装置用ケースと前記補機装置用ケースとを一体化した駆動ユニットにおいて、
前記動力出力装置には電動機が含まれており、前記動力出力装置用ケースには前記電動機の回転軸線と交差する方向に延ばされたボス部が形成されており、前記回転軸線方向の両側で、前記動力出力装置用ケースにて前記動力出力装置を支持する複数の軸受が設けられており、この複数の軸受のうち、前記回転軸線方向で前記補機装置に最も近い位置に取り付けられた軸受が、前記ボス部に接触して保持されており、前記補機装置用ケースを構成する材料の比重が、前記動力出力装置用ケースを構成する材料の比重よりも大きく設定されていることを特徴とする駆動ユニット。 - 前記動力出力装置は、前記電動機の動力を車輪に伝達する構成を有していることを特徴とする請求項１に記載の駆動ユニット。
- 前記動力出力装置は、シングルピニオン形式の遊星歯車機構と、変速機構とを有しており、
前記遊星歯車機構は、同心状に配置されたサンギヤおよびリングギヤと、このサンギヤおよびリングギヤに噛合されたピニオンギヤを保持したキャリヤとを有しており、前記キャリヤがエンジンに連結され、前記サンギヤにはモータ・ジェネレータが連結され、前記リングギヤが前記車輪に連結されており、
前記電動機の動力が前記変速機構を経由して前記車輪に伝達されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動ユニット。 - 車輪に伝達される動力を出力する動力出力装置と、この動力出力装置が内部に設けられた動力出力装置用ケースと、この動力出力装置用ケースの外部に設けられた補機装置と、前記動力出力装置用ケースの外部に設けられ、かつ、前記補機装置が取り付けられた補機装置用ケースとを有し、前記動力出力装置用ケースと前記補機装置用ケースとを一体化した駆動ユニットにおいて、
前記動力出力装置には電動機が含まれているとともに、前記動力出力装置用ケースには前記電動機の回転軸線と交差する方向に延ばされたボス部が形成されており、前記回転軸線方向の両側で、前記動力出力装置用ケースにて前記動力出力装置を支持する複数の軸受が設けられており、この複数の軸受のうち、前記回転軸線方向で前記補機装置に最も近い位置に取り付けられた軸受が前記ボス部に接触して保持されており、このボス部に保持された軸受は、前記動力出力装置に前記回転軸線方向のスラスト荷重が生じても、そのスラスト荷重を前記ボス部に伝達することのない構成であることを特徴とする駆動ユニット。 - 前記補機装置用ケースを構成する材料の比重が、前記動力出力装置用ケースを構成する材料の比重よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項４に記載の駆動ユニット。
- 前記動力出力装置は、シングルピニオン形式の遊星歯車機構と、変速機構とを有しており、
前記遊星歯車機構は、同心状に配置されたサンギヤおよびリングギヤと、このサンギヤおよびリングギヤに噛合されたピニオンギヤを保持したキャリヤとを有しており、前記キャリヤがエンジンに連結され、前記サンギヤにはモータ・ジェネレータが連結され、前記リングギヤが前記車輪に連結されており、
前記電動機の動力が前記変速機構を経由して前記車輪に伝達されるように構成されていることを特徴とする請求項４または５に記載の駆動ユニット。 - 前記動力出力装置は、前記複数の軸受により支持されるシャフトを有しており、
前記ボス部により保持された軸受は内輪および外輪を備えており、この軸受は、前記外輪と前記動力出力装置用ケースとが前記回転軸線方向で相対移動自在となる構成と、前記内輪が前記動力出力装置のシャフトに嵌合固定される構成と、前記動力出力装置用ケースと前記その他の軸受と前記シャフトとを前記回転軸線方向に位置決めする構成とを有していることを特徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載の駆動ユニット。 - 前記動力出力装置は、前記複数の軸受により支持されるシャフトを有しており、
前記ボス部により保持された軸受は内輪および外輪を備えており、この軸受は、前記外輪を前記動力出力装置用ケースに固定する構成と、前記内輪と前記動力出力装置のシャフトとがスライドする構成と、前記動力出力装置用ケースと前記その他の軸受と前記シャフトとを前記回転軸線方向に位置決めする構成とを有していることを特徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載の駆動ユニット。 - 前記動力出力装置は、エンジンから入力された動力が前記車輪に伝達される構成を有し、前記補機装置は、前記エンジンのトルクにより駆動される構成を有していることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の駆動ユニット。
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