JP2016043702A - Hybrid-vehicular power transmission apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド車両(HV:Hybrid Vehicle)の動力伝達装置に関する。 The present invention relates to a power transmission device for a hybrid vehicle (HV).
内燃機関等の燃焼機関(エンジン)と電動モータとを組み合わせた動力源を備えるハイブリッド車両(HV:Hybrid Vehicle)の動力伝達装置(パワートレイン)の構造例として、従来においては、例えば、特許文献1に記載されるようなものがある。 Conventionally, as a structural example of a power transmission device (power train) of a hybrid vehicle (HV: Hybrid Vehicle) having a power source that combines a combustion engine (engine) such as an internal combustion engine and an electric motor, for example, Patent Document 1 There is something like that.
このものは、図3に示すように、動力源としてエンジン100と電動モータ300を備えると共に、エンジン100と電動モータ300とをクラッチ板を備えたメカニカルなクラッチ機構200を介して接断可能に連結すると共に、電動モータ300の回転軸(出力軸)と、機械式自動変速装置(トランスミッション)400の入力軸(インプットシャフト)と、を回転連結した構造を採用している。
As shown in FIG. 3, this device includes an
ここで、特許文献1に記載されているパワートレインのレイアウトにおいて、例えば、図4に示すように、電動モータ300と、機械式変速装置(メカニカル式トランスミッション)である変速装置400と、が前後方向に分離(着脱)可能に構成されることがある。
Here, in the layout of the power train described in Patent Document 1, for example, as shown in FIG. 4, the
このように分離(着脱)可能に構成された電動モータ300と変速装置400においては、電動モータ300の回転軸(出力軸)301と、変速装置400のインプットシャフト401と、の回転連結は、図4で示したように、例えば、電動モータ300の回転軸(出力軸)301の後側の内側を円筒状に形成しその内側にスプライン溝を形成すると共に、このスプライン溝に対応して変速装置400のインプットシャフト401の先端401Aの外周にスプライン溝を形成し、これらを係合(スプライン係合)させることによって軸方向に関して分離可能に回転連結可能な構成とするようにしたものがある。
In the
そして、かかる構成において、変速装置400のインプットシャフト401が、図4に示すように、比較的長尺な構成で、該インプットシャフト401に複数段の変速ギヤが一体的に支持されている方式では、これら複数段の変速ギヤとそれぞれ噛合する複数段のカウンターギヤを軸受を介して回転自在に支持するカウンターシャフト402が備えられると共に、該カウンターシャフト402と一体回転する出力ギヤ402Aがアウトプットシャフト403と一体のギヤ403Aと噛合しており、所望の変速段のカウンターギヤ(複数のカウンターギヤのうちの一つ)をカウンターシャフト402と一体回転させるように、カウンターシャフト402と一体的に回転しているスリーブ404を軸方向に移動させてスプライン機構などを介して係合させることで、所望の変速段での駆動伝達を行うようになっている(アウトプットリダクション方式)。
In such a configuration, the
そして、このようなアウトプットリダクション方式では、インプットシャフト401が軸方向長さが比較的長尺であり、トランスミッションケース410に対して、ベアリング411にて回転自在に支持されていると共に、他端側は、ベアリング412、413等を介して回転自在に支持されているアウトプットシャフト403の内径部に、ベアリング414を介して回転自在に支持されている。
In such an output reduction method, the
従って、このような従来のインプットリダクション方式では、インプットシャフト401を軸方向に比較的長いスパンで配設された軸受で2点支持する構成であったため、駆動トルクの変動等がインプットシャフト401に作用しても、インプットシャフト401がトランスミッションケース410延いては電動モータ300の回転軸(出力軸)301に対して大きく傾動するようなことはなかった。
Therefore, in such a conventional input reduction method, the
しかしながら、図5に示すように、インプットシャフト1401が軸方向長さが短く、該インプットシャフト1401と一体の入力ギヤ1401Aをカウンターシャフト1402と一体のギヤ1402Aと噛合させる一方で、カウンターシャフト1402に複数段のカウンターギヤが一体的に支持されていて、アウトプットシャフト1403には、これら複数段のカウンターギヤとそれぞれ噛合する複数段の変速ギヤが軸受等を介して回転自在に支持され、所望の変速段の変速ギヤ(複数の変速ギヤのうちの一つ)をアウトプットシャフト1403と一体回転させるように、アウトプットシャフト1403と一体的に回転しているスリーブ1404を軸方向に移動させてスプライン機構などを介して係合させることで、所望の変速段での駆動伝達を行う方式(インプットリダクション方式)のものもある。
However, as shown in FIG. 5, the
前述のアウトプットリダクション方式の場合には、軸方向長さが比較的長尺であると共に複数段の変速ギヤと一体的に形成され重量や回転モーメントが大きいインプットシャフト401が、変速時やニュートラル時に常に電動モータ300によって回転駆動される構成であるため、燃費や騒音等の面で好ましくないといった場合がある。特に、中型や大型のトラックやバスなどでは伝達トルクが大きいため、インプットシャフト401のサイズや重量が嵩むため、燃費や騒音等の問題が顕著になるといった実情がある。
In the case of the output reduction method described above, the
また、設計コンセプトなどの観点から、インプットリダクション方式の変速装置1400を採用することが望まれる場合があるが、インプットシャフト1401が短軸であると共に、ベアリング1411、アウトプットシャフト1403の先端に設けた凹部内径部のベアリング1412を介して支持される構成であるため、駆動トルクの変動等がインプットシャフト1401に作用したときに、インプットシャフト1401がトランスミッションケース1410延いては電動モータ300の回転軸(出力軸)301に対して傾動するおそれがあることが解ってきた。
In some cases, it is desirable to adopt an input
かかる傾動が発生すると、インプットシャフト1401の先端の外周スプライン部1401Bが、電動モータ300の回転軸(出力軸)301の後側の内径スプライン溝302をこじる(抉る)ようになるため、スプライン係合部の摩耗が促進されると共に、騒音や振動等が生じて商品価値が低下するといったおそれがある。
When such tilting occurs, the outer
なお、インプットシャフト1401を、軸方向に比較的長いスパンを持って並んで配設されるベアリングによって、トランスミッションケース410に支持するようにすることも考えられるが、かかる方法ではインプットシャフト1401の軸方向長さが長くなり、トランスミッションケース延いては変速装置の軸方向長さが長くなり、重量やコストが嵩み、車両搭載レイアウトの自由度が低下するといった実情がある。
It is also conceivable that the
本発明は、かかる実情に鑑みなされたもので、簡単かつ安価な構成でありながら、燃焼機関と電動モータとを組み合わせた動力源を備えたハイブリッド車両(HV)の動力伝達装置であって、電動モータと変速装置とを連設するものにおいて、変速装置のインプットシャフトの変速装置ケース(トランスミッションケース)延いては電動モータの回転軸(出力軸)に対する傾動を抑制し、インプットシャフトの先端の外周スプライン部が、これとスプライン係合する電動モータの回転軸(出力軸)の後側の内径スプライン溝をこじるような動きを抑制し、以ってスプライン係合部の摩耗の抑制と、騒音や振動等を抑制することができる変速装置のインプットシャフトと電動モータの回転軸(出力軸)の係合構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is a power transmission device for a hybrid vehicle (HV) having a power source that combines a combustion engine and an electric motor with a simple and inexpensive configuration. In the case where the motor and the transmission device are connected in series, the transmission case of the input shaft of the transmission device (transmission case) and the tilt of the electric motor with respect to the rotating shaft (output shaft) is suppressed, and the outer peripheral spline at the tip of the input shaft This suppresses the movement of the inner part of the rotating shaft (output shaft) of the electric motor that engages the spline with the inner diameter spline groove, thereby suppressing wear of the spline engaging part, noise, and vibration. It is an object of the present invention to provide an engagement structure of an input shaft of a transmission and a rotating shaft (output shaft) of an electric motor that can suppress the above.
このため、本発明に係るハイブリッド車両の動力伝達装置は、
燃焼機関と電動モータとを組み合わせた動力源を備えたハイブリッド車両の動力伝達装置であって、電動モータと変速装置とを動力伝達方向においてこの順番で連設するものにおいて、
電動モータと、変速装置と、が分離可能に構成され、
電動モータの出力軸の後側の内側を円筒状に形成しその内側にスプライン溝を形成すると共に、このスプライン溝に対応して変速装置のインプットシャフトの先端側に外周スプライン部を形成し、これらをスプライン係合させることによって軸方向に関して分離可能に回転連結可能な構成とすると共に、
前記変速装置のインプットシャフトの先端側の外周スプライン部の更に先端にパイロット軸受部を形成し、これを電動モータの出力軸に設けた収容穴により嵌挿保持するように構成したことを特徴とする。
For this reason, the power transmission device for a hybrid vehicle according to the present invention is:
A power transmission device for a hybrid vehicle provided with a power source combining a combustion engine and an electric motor, wherein the electric motor and the transmission device are connected in this order in the power transmission direction.
The electric motor and the transmission are configured to be separable,
The inner side of the rear side of the output shaft of the electric motor is formed into a cylindrical shape, and a spline groove is formed inside thereof, and an outer peripheral spline portion is formed on the front end side of the input shaft of the transmission corresponding to the spline groove. And a structure that can be rotationally connected in a separable manner in the axial direction by spline engagement
A pilot bearing portion is formed at a further tip of the outer peripheral spline portion on the tip side of the input shaft of the transmission, and is configured to be fitted and held by a receiving hole provided in the output shaft of the electric motor. .
本発明において、前記変速装置が、インプットリダクション方式の変速装置であることを特徴とすることができる。 In the present invention, the transmission may be an input reduction type transmission.
本発明において、潤滑剤がパイロット軸受部の先端と収容穴との間に閉じ込められないように、逃がし溝或いは孔がパイロット軸受部に形成されていることを特徴とすることができる。 In the present invention, an escape groove or hole may be formed in the pilot bearing portion so that the lubricant is not confined between the tip of the pilot bearing portion and the accommodation hole.
本発明によれば、簡単かつ安価な構成でありながら、燃焼機関と電動モータとを組み合わせた動力源を備えたハイブリッド車両(HV)の動力伝達装置であって、電動モータと変速装置とを連設するものにおいて、変速装置のインプットシャフトの変速装置ケース(トランスミッションケース)延いては電動モータの回転軸(出力軸)に対する傾動を抑制し、インプットシャフトの先端の外周スプライン部が、これとスプライン係合する電動モータの回転軸(出力軸)の後側の内径スプライン溝をこじるような動きを抑制し、以ってスプライン係合部の摩耗の抑制と、騒音や振動等を抑制することができる変速装置のインプットシャフトと電動モータの回転軸(出力軸)の係合構造を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a power transmission device for a hybrid vehicle (HV) having a power source in which a combustion engine and an electric motor are combined with a simple and inexpensive configuration, and the electric motor and the transmission device are connected to each other. The input shaft of the transmission is prevented from tilting with respect to the transmission case (transmission case) and thus the rotating shaft (output shaft) of the electric motor, and the outer peripheral spline portion of the input shaft is connected to the spline. It is possible to suppress the movement that squeezes the inner diameter spline groove on the rear side of the rotating shaft (output shaft) of the combined electric motor, thereby suppressing the wear of the spline engaging portion and suppressing noise and vibration. The engagement structure of the input shaft of a transmission and the rotating shaft (output shaft) of an electric motor can be provided.
以下に、本発明に係るハイブリッド車両(HV)の動力伝達装置の一実施の形態について、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態により、本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, an embodiment of a power transmission device for a hybrid vehicle (HV) according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below.
本実施の形態に係るハイブリッド車両(HV)の動力伝達装置は、図3に示したように、エンジン100と電動モータ300とを組み合わせた動力源を備え、エンジン100と電動モータ300とを、クラッチ板(摩擦板)を備えたメカニカル式(機械式)のクラッチ機構200を介して接断可能に連結されていると共に、電動モータ300と機械式自動変速装置1400’とが連結され、電動モータ300の回転軸(出力軸)301と、機械式自動変速装置1400’の入力軸(インプットシャフト)1401’と、が回転連結されている。
As shown in FIG. 3, the power transmission device of the hybrid vehicle (HV) according to the present embodiment includes a power source in which the
ここで、本実施の形態においては、図1に示すように、電動モータ300と、変速装置1400’と、は分離(着脱)可能に構成され、図5で説明したと同様の基本構成を備えている。なお、図5と同様の要素には同一の符号を付している。
Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
ここで、図1に示すように、本実施の形態に係る変速装置1400’のインプットシャフト1401’は軸方向長さが短く、該インプットシャフト1401’と一体の入力ギヤ1401Aをカウンターシャフト1402と一体のギヤ1402Aと噛合させる一方で、カウンターシャフト1402に複数段のカウンターギヤが一体的に支持されていて、アウトプットシャフト1403には、これら複数段のカウンターギヤとそれぞれ噛合する複数段の変速ギヤが軸受等を介して回転自在に支持され、所望の変速段の変速ギヤ(複数の変速ギヤのうちの一つ)をアウトプットシャフト1403と一体回転させるように、アウトプットシャフト1403と一体的に回転しているスリーブ1404を軸方向に移動させてスプライン機構などを介して係合させることで、所望の変速段での駆動伝達を行う方式(インプットリダクション方式)となっている。
Here, as shown in FIG. 1, the
このようなインプットリダクション方式の変速装置1400’では、インプットシャフト1401’が短軸であると共に、ベアリング1411、アウトプットシャフト1403の先端に設けた凹部内径部のベアリング1412を介して支持される構成であるため、駆動トルクの変動等がインプットシャフト1401’に作用したときに、インプットシャフト1401’がトランスミッションケース1410延いては電動モータ300の回転軸(出力軸)301に対して傾動するおそれがある。
In such an input
このため、本実施の形態では、図1、図2に示すように、インプットシャフト1401’の先端部の外周スプライン1401Bの更に先端に、外周スプライン部1401Bより小径のパイロット軸受部1401Cを形成した。
For this reason, in the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, a pilot bearing portion 1401C having a smaller diameter than the outer
また、電動モータ300の回転軸(出力軸)301に、パイロット軸受部1401Cの外周を嵌挿保持する収容穴303を形成した。収容穴303は、円形状とすることができるが、多角形形状など他の形状であってもよいものである。
In addition, a
パイロット軸受部1401Cと収容穴303との隙間は、インプットシャフト1401’の傾動を抑制可能なサイズとすることができる。また、パイロット軸受部1401Cと収容穴303との間に軸受(例えば、滑り軸受)などを介装することも可能である。
The gap between the pilot bearing portion 1401C and the
なお、インプットシャフト1401’の先端の外周スプライン部1401Bと、電動モータ300の回転軸(出力軸)301の後側の内径スプライン溝302と、の間には、係合の際の潤滑のため、運転時の騒音等の抑制のために、グリス等の潤滑剤を適用するが、当該グリスが、パイロット軸受部1401Cの先端と収容穴303との間に閉じ込められてしまわないように、逃がし溝(或いは孔)1401Dをパイロット軸受部1401Cに形成している。該逃がし溝(或いは孔)は、収容穴303(電動モータ300の回転軸(出力軸)301)側に刻設することも可能である。
In addition, between the outer
このように、本実施の形態では、インプットシャフト1401’の先端部の外周スプライン1401Bの更に先端にパイロット軸受部1401Cを形成し、これを電動モータ300の回転軸(出力軸)301に設けた収容穴303により嵌挿保持するようにしたので、図3に示した変速装置(従来の変速装置)のように、インプットシャフト1401’がトランスミッションケース1410延いては電動モータ300の回転軸(出力軸)301に対して傾動し、外周スプライン部1401Bが、電動モータ300の回転軸(出力軸)301の後側の内径スプライン溝302をこじる(抉る)といった現象の発生を抑制でき、スプライン係合部の摩耗の抑制と、騒音や振動等の低減を図ることができる。
As described above, in the present embodiment, the pilot bearing portion 1401C is formed at the further tip of the outer
また、本実施の形態では、傾動防止のために、インプットシャフト1401’を軸方向に比較的長いスパンで配設された軸受で2点支持する構成とする必要がないため、インプットシャフトの軸方向長さが長くなり、トランスミッションケース延いては変速装置の軸方向長さが長くなり、重量やコストが嵩み、車両搭載レイアウトの自由度が低下するといったことを回避することができる。
Further, in the present embodiment, in order to prevent tilting, it is not necessary to support the
以上のように、本実施の形態によれば、簡単かつ安価な構成でありながら、燃焼機関と電動モータとを組み合わせた動力源を備えたハイブリッド車両(HV)の動力伝達装置であって、電動モータと変速装置とを連設するものにおいて、変速装置のインプットシャフトの変速装置ケース(トランスミッションケース)延いては電動モータ300の回転軸(出力軸)に対する傾動を抑制し、インプットシャフトの先端の外周スプライン部が、これとスプライン係合する電動モータの回転軸(出力軸)の後側の内径スプライン溝をこじる(抉る)ような動きを抑制し、以ってスプライン係合部の摩耗の抑制と、騒音や振動等を抑制することができる変速装置のインプットシャフトと電動モータの回転軸(出力軸)の係合構造を提供することができる。
As described above, according to the present embodiment, a power transmission device for a hybrid vehicle (HV) having a power source that combines a combustion engine and an electric motor with a simple and inexpensive configuration, In the case where the motor and the transmission are connected in series, the input shaft of the transmission is prevented from tilting with respect to the transmission case (transmission case) and further to the rotating shaft (output shaft) of the
なお、本実施の形態では、図1に示すようなインプットリダクション方式の変速装置について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の方式(図4のアウトプットリダクション方式も含む)の変速装置にも適用可能である。 In the present embodiment, the input reduction type transmission as shown in FIG. 1 has been described. However, the present invention is not limited to this, and other types (the output reduction type in FIG. It is also applicable to a transmission including
以上で説明した本実施の形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは勿論である。 The embodiment described above is merely an example for explaining the present invention, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
100 エンジン(内燃機関等の燃焼機関)
200 クラッチ機構
300 電動モータ
301 出力軸
302 内径スプライン溝
303 収容穴
1400’ 変速装置
1401’ インプットシャフト(入力軸)
1401B 外周スプライン部
1401C パイロット軸受部
1401D 逃がし溝(孔)
100 engine (combustion engine such as an internal combustion engine)
200
1401B Outer peripheral spline portion 1401C
Claims (3)
電動モータと、変速装置と、が分離可能に構成され、
電動モータの出力軸の後側の内側を円筒状に形成しその内側にスプライン溝を形成すると共に、このスプライン溝に対応して変速装置のインプットシャフトの先端側に外周スプライン部を形成し、これらをスプライン係合させることによって軸方向に関して分離可能に回転連結可能な構成とすると共に、
前記変速装置のインプットシャフトの先端側の外周スプライン部の更に先端にパイロット軸受部を形成し、これを電動モータの出力軸に設けた収容穴により嵌挿保持するように構成したことを特徴とするハイブリッド車両の動力伝達装置。 A power transmission device for a hybrid vehicle provided with a power source combining a combustion engine and an electric motor, wherein the electric motor and the transmission device are connected in this order in the power transmission direction.
The electric motor and the transmission are configured to be separable,
The inner side of the rear side of the output shaft of the electric motor is formed into a cylindrical shape, and a spline groove is formed inside thereof, and an outer peripheral spline portion is formed on the front end side of the input shaft of the transmission corresponding to the spline groove. And a structure that can be rotationally connected in a separable manner in the axial direction by spline engagement
A pilot bearing portion is formed at a further tip of the outer peripheral spline portion on the tip side of the input shaft of the transmission, and is configured to be fitted and held by a receiving hole provided in the output shaft of the electric motor. A power transmission device for a hybrid vehicle.
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