JP2007039000A - ハイブリッド車両の動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性の高いハイブリッド車両の動力伝達装置を提供する。
【解決手段】駆動ユニット１は、エンジンに接続された入力シャフト３１０と、回転電機１００，２００およびプラネタリギヤ４００，５００を有し、入力シャフト３１０から入力された動力を変換する「動力変換部」と、「動力変換部」から出力される動力を車両の駆動軸に伝達する「動力出力部」としてのギヤ６００，７００とを備え、「動力変換部」におけるプラネタリギヤ４００，５００とギヤ６００，７００とが別体に形成され、「動力変換部」における回転電機１００，２００は一体のケース１２に収納される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハイブリッド車両の動力伝達装置に関し、特に、回転電機を有するハイブリッド車両の動力伝達装置に関する。

ハイブリッド車両に搭載される動力伝達装置が従来から知られている。
たとえば、特開２００２−２７４２０１号公報（特許文献１）においては、電動機および発電機に動力伝達可能に接続された動力合成機構と、電動機の回転速度を変速して動力合成機構に伝達する変速機構とを備えた動力伝達装置が開示されている。ここで、動力合成機構および変速機構に含まれるリングギヤは、同一の環状部材の内周に形成されている。

また、特開２００４−６６８９８号公報（特許文献２）においては、第１と第２電気モータと動力分配用プラネタリギヤとを備えたハイブリッド駆動装置が開示されている。ここで、動力分配用プラネタリギヤは、エンジンからの出力が伝達される第１の回転要素と、第１の電気モータに連動して回転する第２の回転要素と、出力部に連動して回転する第３の回転要素とを有し、第２の電気モータと出力部との間に変速装置が設けられる。

また、特開２００４−３４００１０号公報（特許文献３）においては、エンジンと、第１と第２モータジェネレータと、動力分配機構とを備えたハイブリッド車両の動力伝達機構が開示されている。ここでは、エンジン、出力歯車、および２つのモータジェネレータがこの順に並ぶように配置されている。

また、特開２００１−２４６９５３号公報（特許文献４）においては、エンジンと、発電機と、それらを連結するプラネタリギヤと、電動機と、ディファレンシャル機構とを備えたハイブリッド駆動装置が開示されている。ここで、上記プラネタリギヤの出力部と電動機の出力部とが分離されている。

また、特開平８−３１８７４６号公報（特許文献５）においては、ハイブリッド車両に搭載されるハイブリッドユニットが開示されている。ここで、ロータを支持するベアリングは、ロータと同軸に配置されたシャフトの外周に設けられている。
特開２００２−２７４２０１号公報 特開２００４−６６８９８号公報 特開２００４−３４００１０号公報 特開２００１−２４６９５３号公報 特開平８−３１８７４６号公報

特許文献１に記載の動力伝達装置においては、動力合成機構および変速機構が一体に形成されている。そしてこれらを構成する環状部材（リングギヤ）から出力軸に向かって動力が出力されている。この環状部材が電動機と発電機との間に設けられるため、電動機のハウジングと発電機のハウジングとを一体に形成することが困難である。そして、上記環状部材を支持するため、比較的大きな径のベアリングを設けることが必要になる。以上の結果、内部部品としての環状部材の偏芯、偏角が発生しやすくなる。そして、ノイズが増大し、強度のばらつきが生じやすくなる。このことを抑制するために、精密な生産技術が必要になり、結果として、動力伝達装置の生産性が低下する。なお、特許文献２〜５においても、この課題を解決する構成は必ずしも十分に開示されていない。

また、上記とは異なる観点では、複数の回転電機が設けられ、それらのロータを支持するベアリングをハウジング内の固定支持物に組付けた場合、各回転電機の両側に該固定支持物およびベアリングの設置スペースが必要になり、駆動ユニットの小型化が阻害される。一方、駆動ユニットの全長を短縮する観点から上記支持物をロータコアの内周側に突出するように設けた場合、該支持物は複雑な形状を有することになり、駆動ユニットの生産性が低下する。なお、特許文献１〜５において、この課題を解決する構成は必ずしも十分に開示されていない。たとえば、特許文献５においては、回転電機のロータを支持するベアリングをハウジングに固定された支持部材に組付けている。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、生産性の高いハイブリッド車両の動力伝達装置を提供することにある。

本発明に係るハイブリッド車両の動力伝達装置は、１つの局面では、内燃機関に接続された入力軸と、第１と第２の回転電機および遊星歯車を有し、入力軸から入力された動力を変換する動力変換部と、動力変換部から出力される動力を車両の駆動軸に伝達する動力出力部とを備え、動力変換部と動力出力部とは別体に形成され、動力変換部における第１と第２の回転電機は一体のハウジングに収納される。

上記構成によれば、動力変換部と動力出力部とを別体に形成することで、これらを一体に形成した場合に必要な複合ギヤを支持する大径ベアリングが不要になる。結果として、ハウジング内部部品の偏芯、偏角を容易に抑制することができる。また、第１と第２の回転電機のハウジングを一体化することで、複数の回転電機のハウジングを別々に設ける必要がなくなるとともに、上記偏芯、偏角の抑制効果をさらに高めることができる。以上の結果として、動力伝達装置の生産性が向上する。

上記ハイブリッド車両の動力伝達装置において、好ましくは、内燃機関と動力変換部との間に動力出力部が配置される。

このように、回転電機と内燃機関との間に動力出力部を介在させることで、回転電機のハウジング形状が内燃機関の形状の影響によって小さくなることを抑制することができる。結果として、ステータ径の縮小が抑制される。

上記ハイブリッド車両の動力伝達装置において、好ましくは、第１の回転電機は第１の回転シャフトを有し、第２の回転電機は第２の回転シャフトを有し、入力軸は第１および第２の回転シャフトの内周側に配置され、入力軸と第１および第２の回転シャフトとの間にベアリングが設けられる。

これにより、ロータ支持用のベアリングおよび該ベアリングの支持部材の設置スペースが不要になり、ハイブリッド車両の動力伝達装置の小型化を図ることができる。また、複雑な形状の支持部材を設ける必要がなく、生産性が向上する。

上記ハイブリッド車両の動力伝達装置は、好ましくは、ハウジングと第１と第２の回転シャフトの少なくとも一方との間に設けられた他のベアリングをさらに備える。

これにより、第１と第２の回転シャフトをハウジングにより直接支持することができるので、第１と第２の回転シャフトから入力軸に作用する外力を低減することができる。したがって、入力軸の径が過度に大きくなることを抑制しながら、第１と第２の回転電機の最高回転数を向上させることができる。

上記ハイブリッド車両の動力伝達装置において、好ましくは、ハウジングは、第１と第２の回転電機の間に位置するハウジングの内壁から突出する突出部を有し、上記他のベアリングは、上記突出部に設けられる。

これにより、ハウジングの剛性が向上し、動力伝達装置の動作時のノイズが低減される。

上記ハイブリッド車両の動力伝達装置において、好ましくは、第１と第２の回転シャフトはストレート形状を有し、第１と第２の回転シャフトと第１と第２の回転電機におけるロータとは、それぞれスプライン嵌合されている。

これにより、動力伝達装置を構成する部材の形状が複雑になることが抑制される。結果として、動力伝達装置の生産性が向上する。

なお、上記構成において「ストレート形状」とは、少なくともロータが嵌合される部分で軸方向断面が一定である形状を意味する。

上記ハイブリッド車両の動力伝達装置において、好ましくは、動力変換部は、遊星歯車を含む動力分配機構と、減速機構とを有し、遊星歯車は、入力軸と、第１の回転電機と、動力出力部とに接続され、減速機構は、第２の回転電機と動力出力部との間の動力伝達経路に設けられる。

ここで、１つの局面では、動力分割機構に含まれる遊星歯車におけるプラネタリキャリヤが入力軸に接続され、該遊星歯車におけるリングギヤが動力出力部に接続される。

また、他の局面では、動力分割機構に含まれる遊星歯車におけるリングギヤが入力軸に接続され、該遊星歯車におけるプラネタリキャリヤが動力出力部に接続される。

上記いずれの局面においても、シンプルな構造の動力分割機構を得ることができる。
上記ハイブリッド車両の動力伝達装置において、好ましくは、減速機構は他の遊星歯車を含む。１つの局面では、他の遊星歯車は、動力変換部の軸方向中央部においてハウジングに固定されることが好ましい。これにより、より強固に回転シャフトを支持することができる。また、他の局面では、他の遊星歯車におけるリングギヤがハウジングに固定されることが好ましい。これにより、より大きな減速比を得ることができる。

上記ハイブリッド車両の動力伝達装置において、好ましくは、動力分割機構の出力と前記減速機構の出力とが、個別に動力出力部に伝達される。

これにより、動力分割機構と減速機構とのトルク比と、動力変換部全体としての減速比とを自由に設定することができる。

上記ハイブリッド車両の動力伝達装置は、好ましくは、遊星歯車および動力出力部に接続され、入力軸と同軸に設けられた出力軸をさらに備える。

これにより、動力伝達装置の小型化を阻害することなく、動力変換部と動力出力部とを分離することができる。

本発明に係るハイブリッド車両の動力伝達装置は、他の局面では、内燃機関に接続された入力軸と、第１と第２の回転電機を有し、入力軸から入力された動力を変換する動力変換部と、動力変換部から出力される動力を車両の駆動軸に伝達する動力出力部とを備え、第１の回転電機は第１の回転シャフトを有し、第２の回転電機は第２の回転シャフトを有し、入力軸は第１と第２の回転シャフトの内周側に配置され、入力軸と第１と第２の回転シャフトとの間に、第１と第２の回転シャフトを支持するベアリングが設けられる。

上記構成によれば、第１と第２の回転電機の間にベアリングおよびその支持部材を設ける必要がなく、ハイブリッド車両の動力伝達装置の小型化を図ることができる。さらに、複雑な形状の支持部材を設ける必要がなく、ハイブリッド車両の動力伝達装置の生産性が向上する。

本発明によれば、ハイブリッド車両の動力伝達装置の生産性を向上させることができる。

以下に、本発明に基づくハイブリッド車両の動力伝達装置の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係るハイブリッド車両の動力伝達装置を示した断面図である。図１を参照して、ハイブリッド車両の動力伝達装置である駆動ユニット１は、回転電機１００，２００と、回転シャフト３００と、動力分配用のプラネタリギヤ４００と、回転電機２００の減速用のプラネタリギヤ５００と、ギヤ６００，７００と、ディファレンシャル機構８００と、ドライブシャフト受け部９００とから構成される。なお、回転電機１００，２００、回転シャフト３００、プラネタリギヤ４００，５００、ギヤ６００，７００およびディファレンシャル機構８００は、カバー１１とケース１２とを含むハウジング内に設けられる。

「第１の回転電機」としての回転電機１００は、ハウジングに対して回転可能に設けられた「第１の回転シャフト」である回転シャフト１１０と、回転シャフト１１０に取付けられた「第１のロータ」であるロータ１２０と、「第１のステータ」であるステータ１３０とを有する。ステータ１３０は電磁鋼板を積層して形成されたステータコア１３１を有し、ステータコア１３１にはステータコイル１３２が巻回されている。ステータコイル１３２の端子は、外部電源からの給電ケーブルと接続される。これにより、外部電源とステータコイル１３２とが電気的に接続される。

「第２の回転電機」としての回転電機２００は、ハウジングに対して回転可能に設けられた「第２の回転シャフト」である回転シャフト２１０と、回転シャフト２１０に取付けられた「第２のロータ」であるロータ２２０と、「第２のステータ」であるステータ２３０とを有する。ステータ２３０は電磁鋼板を積層して形成されたステータコア２３１を有し、ステータコア２３１にはステータコイル２３２が巻回されている。ステータコイル２３２の端子は、外部電源からの給電ケーブルと接続される。これにより、外部電源とステータコイル２３２とが電気的に接続される。

回転シャフト３００は、「内燃機関」であるエンジンからの出力を駆動ユニット１に入力する入力シャフト３１０（入力軸）と、プラネタリギヤ４００，５００からの出力が伝達される出力シャフト３２０（出力軸）とを含む。入力シャフト３１０は、回転電機１００，２００の回転シャフト１１０，２１０および出力シャフト３２０の内周側に設けられる。出力シャフト３２０は、回転電機２００の回転シャフト２１０の内周側に設けられる。回転シャフト１１０，２１０および入力／出力シャフト３１０，３２０は、同軸に配置され、プラネタリギヤ４００，５００を介して互いに接続されている。これにより、エンジンから入力シャフト３１０を介して入力された動力が変換されて出力シャフト３２０に伝達される。すなわち、回転電機１００，２００とプラネタリギヤ４００，５００とは、入力シャフト３１０から入力された動力を変換して出力シャフト３２０へと伝達する「動力変換部」を構成する。なお、出力シャフト３２０は、ギヤ６００とスプライン嵌合されている。

なお、回転シャフト１１０，２１０および入力／出力シャフト３１０，３２０の支持機構については後述する。

プラネタリギヤ４００（遊星歯車）は、サンギヤ４１０と、プラネタリキャリヤ４２０と、リングギヤ４３０とを有する。サンギヤ４１０は、回転電機１００の回転シャフト１１０に連結されている。プラネタリキャリヤ４２０は、入力シャフト３１０に連結されている。そして、リングギヤ４３０は、出力シャフト３２０と連結されている。これにより、入力シャフト３１０を介して伝達されるエンジン動力を、回転電機１００と出力シャフト３２０とに分割して伝達することができる。

プラネタリギヤ５００（他の遊星歯車）は、サンギヤ５１０と、プラネタリキャリヤ５２０と、リングギヤ５３０とを有する。サンギヤ５１０は、回転電機２００の回転シャフト２１０に連結されている。プラネタリキャリヤ５２０は、出力シャフト３２０に連結されている。そしてリングギヤ５３０は、ハウジングに固定されている。これにより、回転電機２００の出力を減速しながら出力シャフト３２０に伝達することができる。

ギヤ６００，７００は、ベアリング６００Ｂ，７００Ｂを介してハウジングに対して回転可能に取付けられている。また、ディファレンシャル機構８００は、リングギヤ、ピニオンギヤおよびサイドギヤ（いずれも図示せず）を含む。リングギヤは、ベアリング８００Ｂを介してハウジングに対して回転可能に取付けられている。なお、ディファレンシャル機構８００の動作については、一般に知られているので、詳細な説明は繰返さない。

図２は、図１に示される駆動ユニット１における回転シャフト３００周辺の構造をより詳細に示した断面図である。図２を参照して、回転電機１００，２００におけるロータの回転状態を把握するための回転センサ１４０，２４０が設けられている。

ここで、シャフト径方向におけるシャフト支持機構に着目すると、入力シャフト３１０の一端はベアリング３１０Ｂにより支持されている。入力シャフト３１０とその外周側に配設された出力シャフト３２０および回転シャフト１１０との間にはベアリング３１５Ｂが設けられる。また、出力シャフト３２０とその外周側に配設された回転シャフト２１０との間にはベアリング３２５Ｂが設けられる。回転シャフト１１０，１２０は、プラネタリギヤ４００，５００に接続される。また、出力シャフト３２０の一方端と出力シャフト３２０に組付けられたギヤ６００とは、ベアリング６００Ｂによりハウジングに回転可能に支持される。上記構成により、回転シャフト１１０，２１０および入力／出力シャフト３１０，３２０が回転可能に支持されて同軸上に保たれる。すなわち、駆動ユニット１においては、回転電機１００，２００の回転シャフト１１０，２１０を支持するベアリング３１５Ｂ，３２５Ｂが、入力シャフト３１０と回転シャフト１１０，２１０との間に設けられている。このようにすることで、回転シャフト１１０，１２０を支持するベアリングの設置スペースと該ベアリングの支持部材の設置スペースとを省略して、駆動ユニット１の小型化を図ることができる。また、複雑な形状のベアリング支持部材を設ける必要がなく、駆動ユニット１の生産性が向上する。

他方、シャフト軸方向におけるシャフト支持機構に着目すると、たとえば、回転シャフト１１０，２１０および出力シャフト３２０を支持するスラストベアリング１１０ＴＢ，２１０ＴＢ，３２０ＴＢが設けられている。

再び図１を参照して、車両の定常走行時には、該車両は主としてエンジンからの駆動力によって走行する。エンジンから入力シャフト３１０を介して入力された動力は、「動力分配機構」としてのプラネタリギヤ４００によって、回転電機１００の回転シャフト１１０と出力シャフト３２０とに分配される。出力シャフト３２０に伝達された動力は、ギヤ６００，７００からディファレンシャル機構８００を介してドライブシャフト受け部９００に伝達される。ドライブシャフト受け部９００に伝達された駆動力は、ドライブシャフト（図示せず）を介して車輪（図示せず）に回転力として伝達されて、車両を走行させる。すなわち、ギヤ６００，７００は、上記「動力変換部」から出力シャフト３２０を介して出力される動力を車両の駆動軸に伝達する「動力出力部」を構成する。他方、回転シャフト１１０に伝達された動力によって回転電機１００が駆動される。このとき、回転電機１００は「発電機」として作動する。回転電機１００が発電した電力によって「電動機」としての回転電機２００が駆動される。回転電機２００からの動力は、「減速機構」としてのプラネタリギヤ５００を介して出力シャフト３２０に伝達され、エンジン動力を補助する。なお、車両の加速時には、エンジンの回転数を上げるとともに、回転電機１００によって発電した電力によって回転電機２００を駆動させ、さらなる駆動力を得ることができる。

また、車両の発進時／軽負荷走行時には、該車両は回転電機２００からの駆動力によって走行する。このとき、エンジンが停止している場合と、エンジンにより回転電機１００を駆動して発電を行なう場合とがある。

そして、車両の回生制動時には、車輪からの回転力によりドライブシャフト受け部９００、ディファレンシャル機構８００、ギヤ７００，６００を介して回転電機２００が駆動される。このとき、回転電機２００は発電機として作動する。回転電機２００によって発電された電力は、バッテリに蓄えられる。

ところで、「動力変換部」と「動力出力部」とを一体に形成した場合、たとえばプラネタリギヤにおけるリングギヤをカウンタギヤとして兼用することになり、該ギヤが大径化するとともに、形状が複雑化する。結果として、ノイズを低減するための精密な加工精度および組付精度等が必要になり、駆動ユニット１の生産性が低下する。これに対し、本実施の形態に係る駆動ユニット１においては、上述したように、「動力変換部」に含まれるプラネタリギヤ４００，５００と、「動力出力部」としてのギヤ６００，７００とが別体に形成されている。したがって、たとえば、プラネタリギヤ４００，５００やベアリング７００Ｂにおける精密な加工および組付を省略しながらギヤノイズを抑制することができる。以上の結果として、駆動ユニット１の生産性が向上する。

また、駆動ユニット１においては、各部材の形状が複雑になることが抑制されている。たとえば、回転電機１００，２００の回転シャフト１１０，２１０は、ストレート形状を有し、回転シャフト１１０，２１０とロータ１２０，２２０とはスプライン嵌合されている。また、プラネタリギヤ４００におけるサンギヤ４１０は、回転シャフト１１０と一体に形成され、プラネタリギヤ５００におけるサンギヤ５１０は、回転シャフト２１０と一体に形成されている。以上の結果として、駆動ユニット１の生産性が向上する。

また、駆動ユニット１においては、複数の回転電機１００，２００が一体のケース１２内に収納されている。これにより、回転電機１００，２００のハウジングを別々に設ける必要がない。さらには、回転電機１００，２００の偏芯、偏角を容易に抑制することができる。以上の結果として、駆動ユニット１の生産性が向上する。

また、駆動ユニット１においては、（駆動ユニット１に対して図１中の右側に設けられる）エンジンと回転電機２００との間に「動力出力部」としてのギヤ６００，７００が設けられているため、回転電機２００が収納される部分のハウジング形状がエンジン形状の影響を受けず、その内径を自由に設定することが可能である。したがって、回転電機２００のステータ径を比較的大きく設定することができ、ステータコア２３１の積層厚を低減することができる。また、回転電機２００のステータ径に合わせて回転電機１００のステータ径を大きくすることで、ステータコア１３１の積層厚を低減することができる。以上の結果として、製造コストが低減される。

また、駆動ユニット１においては、「減速機構」としてのプラネタリギヤ５００において、リングギヤ５３０がハウジングに固定されている。したがって、プラネタリキャリヤ５２０をハウジングに固定する場合と比較して、より大きな減速比を得ることができる。結果として、回転電機２００におけるステータコア２３１の積層厚をさらに低減することが可能になる。

また、駆動ユニット１においては、入力シャフト３１０がオイルポンプ（図示せず）からのオイル供給部（図１中のＡ部）に達するように形成されている。そして、入力シャフト３１０の軸中心に油路（図示せず）が形成され、該油路から入力シャフト３１０の側面上に達するオイル吐出口（図示せず）が設けられている。油路内を流れる潤滑油は、入力シャフト３１０の回転に伴なって、遠心力によりオイル吐出口から周囲の部品（たとえばプラネタリギヤ４００，５００）に向けて吐出される。

また、駆動ユニット１においては、回転電機１００，２００間においてリングギヤ５３０がケース１２に固定されている。これにより、「動力変換部」の軸方向中央部において回転シャフト３００が支持されるので、該シャフトの支持剛性が向上する。

図３は、本実施の形態に係る駆動ユニット１の変形例を示す断面図である。図３を参照して、本変形例においては、プラネタリギヤ５００におけるプラネタリキャリヤ５２０がケース１２に固定され、リングギヤ５３０が出力シャフト３２０に接続されている。このような構成によっても、回転電機２００の「減速機構」を得ることができる。

上述した内容について要約すると、以下のようになる。すなわち、本実施の形態に係る駆動ユニット１は、エンジンに接続された入力シャフト３１０と、回転電機１００，２００およびプラネタリギヤ４００，５００を有し、入力シャフト３１０から入力された動力を変換する「動力変換部」と、「動力変換部」から出力される動力を車両の駆動軸に伝達する「動力出力部」としてのギヤ６００，７００とを備え、「動力変換部」におけるプラネタリギヤ４００，５００とギヤ６００，７００とが別体に形成され、「動力変換部」における回転電機１００，２００は一体のケース１２に収納される。また、駆動ユニット１は、プラネタリギヤ４００，５００およびギヤ６００に接続され、入力シャフト３１０と同軸に設けられた出力シャフト３２０をさらに備える。そして、エンジンと回転電機１００，２００との間にギヤ６００，７００が設けられる。

回転電機１００は回転シャフト１１０を有し、回転電機２００は回転シャフト２１０を有している。入力シャフト３１０は回転シャフト１１０，２１０の内周側に配置され、入力シャフト３１０と回転シャフト１１０，２１０との間に、回転シャフト１１０，２１０を支持するベアリング３１５Ｂ，３２５Ｂが設けられる。

プラネタリギヤ４００は「動力分配機構」を構成し、プラネタリギヤ５００は「減速機構」を構成する。プラネタリギヤ４００は、回転電機１００と、入力シャフト３１０と、ギヤ６００とに接続される。具体的には、サンギヤ４１０が回転電機１００の回転シャフト１１０と一体化され、プラネタリキャリヤ４２０が入力シャフト３１０に接続され、リングギヤ４３０が出力シャフト３２０を介してギヤ６００に接続される。他方、プラネタリギヤ５００は、回転電機２００とギヤ６００との間の動力伝達経路に設けられる。

本実施の形態によれば、上述した構成により、駆動ユニット１の生産性を向上させることができる。

（実施の形態２）
図４は、実施の形態２に係る駆動ユニット１を示した断面図である。図４を参照して、本実施の形態に係る駆動ユニット１は、実施の形態１に係る駆動ユニット１の変形例であって、図４に示すように、「動力変換部」を構成する各部品が、ケース１２の奥側（図４における左側）から、回転電機２００、プラネタリギヤ５００、プラネタリギヤ４００、回転電機１００の順に配置されていることを１つの特徴とする。そして、プラネタリギヤ４００におけるリングギヤ４３０が入力シャフト３１０と接続され、プラネタリキャリヤ４２０が出力シャフト３２０と接続されていることを他の特徴とする。このような構成によっても、実施の形態１と同様に、入力シャフト３１０からの動力を回転電機１００と出力シャフト３２０とに分配する「動力分配機構」を構成することができる。他方、プラネタリギヤ５００のサンギヤ５１０は回転電機２００の回転シャフト２１０と接続され、プラネタリキャリヤ５２０はプラネタリキャリヤ４２０を介して出力シャフト３２０と接続され、リングギヤ５３０はケース１２に固定される。これにより、回転電機２００の「減速機構」が得られる。

図５は、本実施の形態に係る駆動ユニット１の変形例を示す断面図である。図５を参照して、本変形例においては、プラネタリギヤ５００におけるプラネタリキャリヤ５２０がケース１２に固定され、リングギヤ５３０がプラネタリキャリヤ４２０を介して出力シャフト３２０に接続されている。このような構成によっても、回転電機２００の「減速機構」を得ることができる。

図４，図５に示す構成によっても、実施の形態１と同様に、駆動ユニット１の生産性を向上させることができる。

（実施の形態３）
図６は、実施の形態３に係る駆動ユニット１を示した断面図である。図６を参照して、本実施の形態に係る駆動ユニット１は、実施の形態１，２に係る駆動ユニット１の変形例であって、図６に示すように、「動力変換部」を構成する各部品が、ケース１２の奥側（図６における左側）から、回転電機１００、プラネタリギヤ４００、回転電機２００、プラネタリギヤ５００の順に配置されていることを１つの特徴とする。なお、プラネタリギヤ４００におけるサンギヤ４１０が回転電機１００の回転シャフト１１０と接続され、プラネタリキャリヤ４２０が入力シャフト３１０と接続され、リングギヤ４３０が出力シャフト３２０と接続されている点については、実施の形態１と同様である。そして、実施の形態１，２と同様に、入力シャフト３１０からの動力を回転電機１００と出力シャフト３２０とに分配する「動力分配機構」が構成される。他方、プラネタリギヤ５００のサンギヤ５１０は回転電機２００の回転シャフト２１０と接続され、プラネタリキャリヤ５２０は出力シャフト３２０と接続され、リングギヤ５３０はケース１２に固定される。これにより、回転電機２００の「減速機構」が得られる。

図７は、本実施の形態に係る駆動ユニット１の変形例を示す断面図である。図７を参照して、本変形例においては、プラネタリギヤ５００におけるプラネタリキャリヤ５２０がケース１２に固定され、リングギヤ５３０が出力シャフト３２０に接続されている。このような構成によっても、回転電機２００の「減速機構」を得ることができる。

図６，図７に示す構成によっても、実施の形態１，２と同様に、駆動ユニット１の生産性を向上させることができる。

（実施の形態４）
図８は、実施の形態４に係る駆動ユニット１を示した断面図である。図８を参照して、本実施の形態に係る駆動ユニット１は、実施の形態１〜３に係る駆動ユニット１の変形例であって、図８に示すように、カバー１１と、ケース１２と、カバー１３とによってハウジングを構成したことを特徴とする。これにより、矢印ＤＲ１方向からも回転電機１００，２００をケース１２内に挿入することができる。なお、本実施の形態においても、回転電機１００，２００は一体のケース１２内に収納されている。

図８に示す構成によっても、実施の形態１〜３と同様に、駆動ユニット１の生産性を向上させることができる。

（実施の形態５）
図９は、実施の形態５に係る駆動ユニット１を示した断面図である。図９を参照して、本実施の形態に係る駆動ユニット１は、実施の形態１〜４に係る駆動ユニット１の変形例であって、図９に示すように、「動力分配機構」であるプラネタリギヤ４００からの出力と、回転電機２００からの出力とが、「動力出力部」であるギヤ６００，７００に個別に伝達されることを特徴とする。具体的には、図９に示す例では、プラネタリギヤ４００におけるリングギヤ４３０からの出力が、出力シャフト３２０を介して「動力出力部」であるギヤ６００へと伝達されるのに対し、回転電機２００の回転シャフト２１０からの出力が、「減速機構」を構成するギヤ６５０を介して「動力出力部」であるギヤ７００へと伝達される。このようにすることで、「動力分割機構」と「減速機構」とのトルク比と、「動力変換部」全体としての減速比とを自由に設定することができる。

図１０は、本実施の形態に係る駆動ユニット１の変形例を示す断面図である。図１０を参照して、本変形例においては、回転電機２００の回転シャフト２１０からの出力が、プラネタリギヤ５００を介してギヤ６５０に伝達される。このように、プラネタリギヤ５００とギヤ６５０とで回転電機２００の「減速機構」を構成することで、より大きな減速比を得ることができる。

図９，図１０に示す構成によっても、実施の形態１〜４と同様に、駆動ユニット１の生産性を向上させることができる。

（実施の形態６）
図１１は、実施の形態６に係る駆動ユニット１を示した断面図である。図１１を参照して、本実施の形態に係る駆動ユニット１は、実施の形態１に係る駆動ユニット１の変形例であって、図１１に示すように、シャフト径方向におけるシャフト支持機構に関して実施の形態１と異なる特徴を有する。

本実施の形態においては、回転シャフト１１０の一端は、ケース１２に取付けられたベアリング１１０Ｂを介してケース１２に直接支持されている。換言すると、回転シャフト１１０とケース１２との間にベアリング１１０Ｂが設けられている。また、回転シャフト２１０は、ケース１２に取付けられたベアリング２１０Ｂ１，２１０Ｂ２を介してケース１２に直接支持されている。換言すると、回転シャフト２１０とケース１２との間にベアリング２１０Ｂ１，２１０Ｂ２が設けられている。

入力シャフト３１０と回転シャフト１１０，２１０との間にベアリング３１５Ｂ，３２５Ｂを設けることにより、入力シャフト３１０には、ロータ１３０，２３０の回転による遠心力、および、ロータ１３０，２３０の自重などが外力として作用する。ロータ１３０，２３０の回転数が高くなるほど、ロータ１３０，２３０からの外力は大きくなる。ここで、入力シャフト３１０の強度を確保するために、入力シャフト３１０の径を大きくすると、プラネタリギヤや回転センサの外径も大きくなり、駆動ユニット１の体格の大型化の要因になる。一方で、ロータ１３０，２３０の回転数を制限すると、出力ダウンを招く場合がある。

ところで、主に車両を走行させるための駆動力を発生させる回転電機２００としては、主としてエンジンからの動力に基づいて発電を行なう回転電機１００よりも出力の大きい回転電機が用いられる。そのため、回転電機２００としては、回転電機１００よりも大型のもの（たとえば、図１１のように同径であれば軸長が大きい（Ｌ２＞Ｌ１）もの）が用いられる。したがって、回転電機２００の振動は、回転電機１００の振動よりも大きくなる傾向にあり、ロータ２３０から入力シャフト３１０に作用する外力を低減することは、特に重要である。

上記の課題に対し、本実施の形態においては、回転シャフト２１０をベアリング２１０Ｂ１，２１０Ｂ２を介してケース１２により直接支持することで、回転シャフト２１０から入力シャフト３１０に作用する外力を低減することができる。したがって、入力シャフト３１０の径が過度に大きくなることを抑制しながら、回転電機２００の最高回転数を向上させることができる。

一方、回転シャフト１１０は、その一端のみがケース１２により直接支持されている。そして、回転シャフト１１０の他端は、入力シャフト３１０などを介して間接的にケース１２に支持されている。この場合、シャフトの複数箇所をケース１２により直接支持する場合と比較して、その効果の程度は制限されるが、回転シャフト２１０の場合と同様の効果を得ることができる。

図１１の例では、ベアリング２１０Ｂ１は、回転電機１００，２００の間に位置するケース１２の内壁から突出した突出部１２Ａに設けられている。このような突出部１２Ａが設けられることにより、ケース１２の剛性が向上し、駆動ユニット１の駆動時のノイズが低減される。

また、図１１の例では、突出部１２Ａにリングギヤ５３０が固定されている。このようにすることで、駆動ユニット１の駆動時のノイズがさらに低減される。

なお、図１１の例では、回転シャフト１１０，２１０がケース１２に支持されているが、回転シャフト１１０，２１０の一方のみがケース１２に支持されていてもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、上述した各実施の形態の特徴部分を適宜組合わせることは、当初から予定されている。たとえば、実施の形態６の構成を、実施の形態２〜５の駆動ユニットに適用することも可能である。また、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態１に係るハイブリッド車両の動力伝達装置を示す断面図である。 図１に示されるハイブリッド車両の動力伝達装置の構造をより詳細に示した断面図である。 本発明の実施の形態１に係るハイブリッド車両の動力伝達装置の変形例を示す断面図である。 本発明の実施の形態２に係るハイブリッド車両の動力伝達装置を示す断面図である。 本発明の実施の形態２に係るハイブリッド車両の動力伝達装置の変形例を示す断面図である。 本発明の実施の形態３に係るハイブリッド車両の動力伝達装置を示す断面図である。 本発明の実施の形態３に係るハイブリッド車両の動力伝達装置の変形例を示す断面図である。 本発明の実施の形態４に係るハイブリッド車両の動力伝達装置を示す断面図である。 本発明の実施の形態５に係るハイブリッド車両の動力伝達装置を示す断面図である。 本発明の実施の形態５に係るハイブリッド車両の動力伝達装置の変形例を示す断面図である。 本発明の実施の形態６に係るハイブリッド車両の動力伝達装置を示す断面図である。

符号の説明

１ 駆動ユニット、１１，１３ カバー、１２ ケース、１２Ａ 突出部、１００，２００ 回転電機、１１０，２１０ 回転シャフト、１２０，２２０ ロータ、１３０，２３０ ステータ、１３１，２３１ ステータコア、１３２，２３２ ステータコイル、１４０，２４０ 回転センサ、３００ 回転シャフト、３１０ 入力シャフト（エンジン出力シャフト）、３２０ 出力シャフト、４００，５００ プラネタリギヤ、４１０，５１０ サンギヤ、４２０，５２０ プラネタリキャリヤ、４３０，５３０ リングギヤ、６００，６５０，７００ ギヤ、８００ ディファレンシャル機構、９００ ドライブシャフト受け部、１１０Ｂ，２１０Ｂ１，２１０Ｂ２，３１０Ｂ，３１５Ｂ，３２５Ｂ，６００Ｂ，７００Ｂ，８００Ｂ ベアリング、１１０ＴＢ，２１０ＴＢ，３２０ＴＢ スラストベアリング。

Claims (14)

1. 内燃機関に接続された入力軸と、
   第１と第２の回転電機および遊星歯車を有し、前記入力軸から入力された動力を変換する動力変換部と、
   前記動力変換部から出力される動力を車両の駆動軸に伝達する動力出力部とを備え、
   前記動力変換部と前記動力出力部とは別体に形成され、
   前記動力変換部における前記第１と第２の回転電機は一体のハウジングに収納される、ハイブリッド車両の動力伝達装置。
2. 前記内燃機関と前記動力変換部との間に前記動力出力部が配置される、請求項１に記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
3. 前記第１の回転電機は第１の回転シャフトを有し、
   前記第２の回転電機は第２の回転シャフトを有し、
   前記入力軸は前記第１および第２の回転シャフトの内周側に配置され、
   前記入力軸と前記第１および第２の回転シャフトとの間にベアリングが設けられた、請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
4. 前記ハウジングと前記第１と第２の回転シャフトの少なくとも一方との間に設けられた他のベアリングをさらに備えた、請求項３に記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
5. 前記ハウジングは、前記第１と第２の回転電機の間に位置する前記ハウジングの内壁から突出する突出部を有し、
   前記他のベアリングは前記突出部に設けられる、請求項４に記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
6. 前記第１と第２の回転シャフトはストレート形状を有し、
   前記第１と第２の回転シャフトと前記第１と第２の回転電機におけるロータとは、それぞれスプライン嵌合されている、請求項３から請求項５のいずれかに記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
7. 前記動力変換部は、前記遊星歯車を含む動力分配機構と、減速機構とを有し、
   前記遊星歯車は、前記入力軸と、前記第１の回転電機と、前記動力出力部とに接続され、
   前記減速機構は、前記第２の回転電機と前記動力出力部との間の動力伝達経路に設けられる、請求項１から請求項６のいずれかに記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
8. 前記動力分割機構に含まれる前記遊星歯車におけるプラネタリキャリヤが前記入力軸に接続され、
   該遊星歯車におけるリングギヤが前記動力出力部に接続される、請求項７に記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
9. 前記動力分割機構に含まれる前記遊星歯車におけるリングギヤが前記入力軸に接続され、
   該遊星歯車におけるプラネタリキャリヤが前記動力出力部に接続される、請求項７に記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
10. 前記減速機構は他の遊星歯車を含み、
    前記他の遊星歯車は、前記動力変換部の軸方向中央部において前記ハウジングに固定される、請求項７から請求項９のいずれかに記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
11. 前記減速機構は他の遊星歯車を含み、
    前記他の遊星歯車におけるリングギヤが前記ハウジングに固定される、請求項７から請求項９のいずれかに記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
12. 前記動力分割機構の出力と前記減速機構の出力とが、個別に前記動力出力部に伝達される、請求項７から請求項１１のいずれかに記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
13. 前記遊星歯車および前記動力出力部に接続され、前記入力軸と同軸に設けられた出力軸をさらに備えた、請求項１から請求項１２のいずれかに記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
14. 内燃機関に接続された入力軸と、
    第１と第２の回転電機を有し、前記入力軸から入力された動力を変換する動力変換部と、
    前記動力変換部から出力される動力を車両の駆動軸に伝達する動力出力部とを備え、
    前記第１の回転電機は第１の回転シャフトを有し、
    前記第２の回転電機は第２の回転シャフトを有し、
    前記入力軸は前記第１と第２の回転シャフトの内周側に配置され、
    前記入力軸と前記第１と第２の回転シャフトとの間に、前記第１と第２の回転シャフトを支持するベアリングが設けられた、ハイブリッド車両の動力伝達装置。

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