JP6716174B2 - 動力伝達ユニット - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される動力伝達ユニットに関する。

従来、エンジンおよびモータを走行用の駆動源として搭載したハイブリッド車（ＨＶ：Hybrid Vehicle）が知られている。ハイブリッド車では、たとえば、エンジンの駆動力およびモータの駆動力が変速機に入力されて変速され、変速後の駆動力がディファレンシャルギヤに伝達されて、デファレンシャルギヤから左右のドライブシャフトを介してそれぞれ左右の駆動輪に伝達される。

ハイブリッド車を構成するトランスアクスルとして、２個のモータを遊星歯車機構およびデファレンシャルギヤとともにケース内に収容したユニットがある。このユニットでは、コントロールシャフトが車両の前後方向に延びて設けられ、コントロールシャフトの一端部がケースから車両の前側に引き出されている。ケースの外部に配置されたコントロールシャフトの一端部には、コントロールシャフトを回動させる操作力が入力される。コントロールシャフトの回動により、パーキングギヤの固定／解除が切り替わる。

特開２００７−３１３９７２号公報

しかしながら、かかる構成のトランスアクスルは、ケースの前側にコントロールシャフトに操作力を入力する部材を配置しなければならないため、軽自動車や小型車など、エンジンコンパートメントの前後長に制約がある車両には不向きである。そのため、軽自動車や小型車などにモータを内蔵したトランスアクスルを搭載するには、トランスアクスルを設計し直さなければならず、ケースを内外に貫通して設けられるコントロールシャフトの配置には相当な工夫が必要である。

本発明の目的は、前後長を短縮できる、動力伝達ユニットを提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る動力伝達ユニットは、ユニットケースと、ユニットケース内に収容されたモータと、ユニットケース内に収容され、エンジンからの動力とモータからの動力とを伝達する伝達機構と、伝達機構による動力の伝達を許可および禁止するコントロール機構とを備え、ユニットケースは、モータを収容するモータ収容部およびエンジンからの振動を減衰するダンパが収容されるダンパ収容部を有し、コントロール機構は、モータ収容部とダンパ収容部との間において、モータの回転軸線方向と直交する上下方向に延び、上端部がユニットケースから上側に突出したコントロールシャフトとを含む。

この構成によれば、コントロールシャフトは、モータ収容部とダンパ収容部との間において、モータの回転軸線方向と直交する上下方向に延び、上端部がユニットケースから上側に突出している。これにより、ユニットケースの上側に、アウタレバーやニュートラルスタートスイッチ、シフト・バイ・ワイヤ用のアクチュエータなどを配置することができる。そのため、それらの部材を動力伝達ユニットの前後に配置しなくてすむ。その結果、動力伝達ユニットの前後長を短縮することができる。

また、動力伝達ユニットの通常の設計では、モータ収容部とダンパ収容部との間に段差が生じることが多い。たとえば、モータ収容部に２個のモータが収容される場合、モータ収容部のサイズがダンパ収容部のサイズより大きくなり、モータ収容部とダンパ収容部との間に段差が生じる。コントロールシャフトが段差部分で上下方向に延び、コントロールシャフトの上端部がユニットケースから上側に突出していることにより、段差部分に生じる空間を有効に利用して、その空間にアウタレバーやニュートラルスタートスイッチ、シフト・バイ・ワイヤ用のアクチュエータなどを配置することができる。

本発明によれば、動力伝達ユニットの前後長を短縮することができる。その結果、エンジンコンパートメントの前後長の短縮を図ることができ、車室内の空間を広く確保することができる。

本発明の一実施形態に係る動力伝達ユニットの斜視図である。 図１に示される切断面線Ａ−Ａにおける動力伝達ユニットの断面図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜動力伝達ユニットの構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る動力伝達ユニット１の斜視図である。図２は、図１に示される切断面線Ａ−Ａにおける動力伝達ユニット１の断面図である。図２では、一部の構成が図解的に示されている。

動力伝達ユニット１は、エンジンとともに車両に搭載されて、いわゆるハイブリッドシステムを構成する。動力伝達ユニット１は、その外殻をなすユニットケース１１内に、図２に示されるように、２個のモータ１２，１３、デファレンシャルギヤ１４およびギヤ機構１５を備えている。

ユニットケース１１は、図１に示されるように、エンジンからの振動を減衰するダンパが収容されるダンパ収容部２１と、２個のモータ１２，１３が収容されるモータ収容部２２とを有している。ダンパ収容部２１は、ユニットケース１１のエンジン側の端部に形成され、モータ収容部２２は、ユニットケース１１のエンジン側と反対側の端部に形成されている。モータ収容部２２は、ダンパ収容部２１よりも上下方向の寸法が大きく、その上端部がダンパ収容部２１の上端よりも上側に膨出している。そのため、ダンパ収容部２１の上端とモータ収容部２２の上端との間に段差が生じており、ギヤ機構１５は、その段差部分２３の内側に配置されている。

ギヤ機構１５は、モータ１２の駆動力が入力されるサンギヤおよびエンジンの駆動力が入力されるキャリアを含む遊星歯車機構を含み、この遊星歯車機構のリングギヤ２４には、図１に示されるように、パーキングギヤ２５が一体に形成されている。また、ギヤ機構１５には、リングギヤ２４およびモータ１３の回転軸に相対回転不能に取り付けられたモータギヤが噛合する大径ギヤ２６とデファレンシャルギヤ１４が噛合する小径ギヤ２７とを一体に有する二段ギヤ２８が含まれる。

また、ユニットケース１１には、段差部分２３において、コントロールシャフト３１が上下方向に挿入されている。コントロールシャフト３１の上端部は、ユニットケース１１の上側に突出しており、その上端部には、コントロールシャフト３１を回動させる操作力が入力されるアウタレバー３２が取り付けられている。アウタレバー３２には、コントロールケーブルから操作力が入力されてもよいし、シフト・バイ・ワイヤ用のアクチュエータから操作力が入力されてもよい。

コントロールシャフト３１の下端部は、ユニットケース１１に固定的に設けられた支持部３３に回転可能に支持されている。コントロールシャフト３１には、支持部３３よりも上側の位置において、インナレバー３４（ディテントプレート）の基端部が相対回転不能に取り付けられている。

インナレバー３４は、コントロールシャフト３１から回転径方向に延びている。インナレバー３４の先端部には、パーキングロッド３５の一端部が回転可能に挿通されている。パーキングロッド３５は、インナレバー３４から下側に延び、コントロールシャフト３１の下側の位置に向けて屈曲して延びている。

また、パーキングギヤ２５の下側には、パーキングポール３６が設けられている。パーキングポール３６は、パーキングギヤ２５の回転軸線と平行に延びる揺動軸３７に揺動可能に支持されて、先端部に形成された係合爪３８がパーキングギヤ２５の歯３９と係合するロック位置と、その係合が解除されるアンロック位置とに変位可能に構成されている。パーキングポール３６は、ねじりコイルばね４１の弾性力により、アンロック位置に向けて付勢されている。

パーキングポール３６には、コントロールシャフト３１の下側に向けて延びるアーム４２が形成されている。アーム４２の先端部は、コントロールシャフト３１の下側の位置において、パーキングロッド３５に上側から当接している。

コントロールシャフト３１の回動により、インナレバー３４が回動すると、パーキングロッド３５が変位する。パーキングロッド３５には、コントロールシャフト３１の下側を延びる部分にカム部４３が形成されている。パーキングロッド３５の変位により、カム部４３がパーキングポール３６のアーム４２に当接した後、パーキングロッド３５がさらに変位すると、カム部４３によりアーム４２が持ち上げられる。これにより、パーキングポール３６がアンロック位置からロック位置に変位し、パーキングポール３６の係合爪３８がパーキングギヤ２５の歯３９と係合することにより、パーキングギヤ２５の回転が規制（パーキングロック）される。コントロールシャフト３１が逆方向に回動すると、係合時と逆の動きにより、パーキングポール３６の係合爪３８とパーキングギヤ２５の歯３９との係合が解除されて、パーキングギヤ２５の回転が許容される。

＜作用効果＞
以上のように、コントロールシャフト３１は、モータ収容部２２とダンパ収容部２１との間において、モータ１２，１３の回転軸線方向と直交する上下方向に延び、上端部がユニットケース１１から上側に突出している。これにより、ユニットケースの上側に、アウタレバーやニュートラルスタートスイッチ、シフト・バイ・ワイヤ用のアクチュエータなどを配置することができる。そのため、それらの部材を動力伝達ユニット１の前後に配置しなくてすむ。その結果、動力伝達ユニット１の前後長を短縮することができる。

しかも、モータ収容部２２は、ダンパ収容部２１よりも上下方向の寸法が大きく、その上端部がダンパ収容部２１の上端よりも上側に膨出している。そのため、ダンパ収容部２１の上端とモータ収容部２２の上端との間に段差部分２３が生じている。その段差部分２３でコントロールシャフト３１の上端部がユニットケース１１から上側に突出していることにより、段差部分２３に生じる空間を有効に利用して、その空間にアウタレバーやニュートラルスタートスイッチ、シフト・バイ・ワイヤ用のアクチュエータなどを配置することができる。

パーキングロッド３５がコントロールシャフト３１の下方で変位するように設けられている。そのため、コントロールシャフト３１の周囲にパーキングロッド３５が変位するための空間を設けなくてすむ。

また、パーキングロッド３５とコントロールシャフト３１との干渉を考慮する必要がないので、パーキングロッド３５の設計の自由度が向上し、設計にかかる手間が省かれることによる開発コストの低減を図ることができる。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

たとえば、前述の実施形態では、動力伝達ユニット１に２個のモータ１２，１３が備えられた構成を取り上げたが、本発明は、１個のモータを備える動力伝達ユニットにも適用可能である。

また、ハイブリッド車の方式は、シリーズ式、パラレル式およびシリーズパラレル式のいずれであってもよい。

また、本発明は、デファレンシャルギヤ１４を備えていない動力伝達ユニットにも適用することができる。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１：動力伝達ユニット
１１：ユニットケース
１２，１３：モータ
１５：ギヤ機構（動力伝達機構）
２１：ダンパ収容部
２２：モータ収容部
３１：コントロールシャフト

Claims (1)

1. ユニットケースと、
   前記ユニットケース内に収容されたモータと、
   前記ユニットケース内に収容され、エンジンからの動力と前記モータからの動力とを伝達する伝達機構と、
   前記伝達機構による動力の伝達を許可および禁止するコントロール機構とを備え、
   前記ユニットケースは、前記モータを収容するモータ収容部およびエンジンからの振動を減衰するダンパが収容されるダンパ収容部を有し、
   前記モータ収容部の上端部が前記ダンパ収容部の上端よりも上側に突出し、
   前記コントロール機構は、前記モータ収容部の上端と前記ダンパ収容部の上端との間の段差部分において、前記モータの回転軸線方向と直交する上下方向に延び、上端部が前記ユニットケースから上側に突出したコントロールシャフトとを含む、動力伝達ユニット。

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