JP5245554B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、動力伝達装置に関し、特に、車両の駆動源である回転電機のロータが連結された回転電機軸と、回転電機軸と平行に配置され、回転電機と異なる駆動源である所定の駆動源との間で動力を伝達する入力軸と、入力軸に設けられ、入力軸の動力あるいは回転電機軸の動力のうち少なくともいずれか一方を車両の駆動軸に伝達する動力伝達機構と、動力伝達機構と噛み合う状態で回転電機軸に連結され、回転電機軸と動力伝達機構との間で動力を伝達する回転電機軸回転部材とを備える動力伝達装置に関する。

複数の駆動源を備えた車両が知られている。このような車両の動力伝達装置として、車両の駆動源である回転電機のロータが連結された回転電機軸と、回転電機軸と平行に配置され、回転電機と異なる駆動源である所定の駆動源との間で動力を伝達する入力軸と、入力軸に設けられ、入力軸の動力あるいは回転電機軸の動力のうち少なくともいずれか一方を車両の駆動軸に伝達する動力伝達機構と、動力伝達機構と噛み合う状態で回転電機軸に連結され、回転電機軸と動力伝達機構との間で動力を伝達する回転電機軸回転部材とを備える動力伝達装置が知られている。

例えば、特許文献１には、モータジェネレータのロータが連結されたシャフト（回転電機軸）と、エンジンとの間で動力を伝達するインプットシャフト（入力軸）とが、非同心状に配置され、インプットシャフトに設けられた動力合成機構（動力伝達機構）とシャフトとの間の動力の伝達が、シャフトにおける動力合成機構側の端部に形成されたギヤ（回転電機軸回転部材）により行われる動力伝達装置が開示されている。

特開２００２−２７４２０１号公報

動力伝達装置を小型化するためには、各軸、例えば、回転電機軸の全長を短くすることが望ましい。回転電機軸の全長を短くすること等のために、回転電機軸回転部材の軸方向の両側のうち、ロータ側のみが軸受で支持される場合がある。しかしながら、この場合、動力の伝達を行う負荷時において、回転電機軸回転部材のミスアライメントが生じてしまう虞がある。負荷時における回転電機軸回転部材のミスアライメントを抑制することについて、従来十分な検討がなされていない。

本発明の目的は、車両の駆動源である回転電機のロータが連結された回転電機軸と、回転電機軸と平行に配置され、回転電機と異なる駆動源である所定の駆動源との間で動力を伝達する入力軸と、入力軸に設けられ、入力軸の動力あるいは回転電機軸の動力のうち少なくともいずれか一方を車両の駆動軸に伝達する動力伝達機構と、動力伝達機構と噛み合う状態で回転電機軸に連結され、回転電機軸と動力伝達機構との間で動力を伝達する回転電機軸回転部材とを備え、回転電機軸を回転可能に支持する軸受が、いずれも回転電機軸の軸方向における回転電機軸回転部材よりもロータ側に配置された動力伝達装置において、負荷時における回転電機軸回転部材のミスアライメントを抑制できる動力伝達装置を提供することである。

本発明の他の目的は、車両の駆動源である回転電機のロータが連結された回転電機軸と、回転電機軸と平行に配置され、回転電機と異なる駆動源である所定の駆動源との間で動力を伝達する入力軸と、入力軸に設けられ、入力軸の動力あるいは回転電機軸の動力のうち少なくともいずれか一方を車両の駆動軸に伝達する動力伝達機構と、動力伝達機構と噛み合う状態で回転電機軸に連結され、回転電機軸と動力伝達機構との間で動力を伝達する回転電機軸回転部材とを備え、回転電機軸を回転可能に支持する軸受が、いずれも回転電機軸の軸方向における回転電機軸回転部材よりもロータ側に配置された動力伝達装置において、回転電機軸の全長の増加を抑制しつつ、負荷時における回転電機軸回転部材のミスアライメントを抑制できる動力伝達装置を提供することである。

本発明の動力伝達装置は、車両の駆動源である回転電機のロータが連結された回転電機軸と、前記回転電機軸と平行に配置され、前記回転電機と異なる前記駆動源である所定の駆動源との間で動力を伝達する入力軸と、前記入力軸に設けられ、前記入力軸の前記動力あるいは前記回転電機軸の前記動力のうち少なくともいずれか一方を前記車両の駆動軸に伝達する動力伝達機構と、前記動力伝達機構と噛み合う状態で前記回転電機軸に連結され、前記回転電機軸と前記動力伝達機構との間で前記動力を伝達する回転電機軸回転部材と、前記回転電機軸を収容するケースとを備え、前記回転電機軸を回転可能に支持する軸受が、いずれも前記回転電機軸の軸方向における前記回転電機軸回転部材よりも前記ロータ側に配置された動力伝達装置であって、前記軸方向における前記回転電機軸回転部材と前記ロータとの間の部分に配置された前記軸受である所定の軸受と、前記所定の軸受と前記ケースとを接続し、前記所定の軸受を支持する支持壁とを備え、前記支持壁は、前記軸方向に沿って形成され、前記所定の軸受に取り付けられる取付部と、前記回転電機軸の径方向に沿って形成され、前記取付部と前記ケースとを接続する壁部とを有し、前記壁部における前記取付部と接続される接続部が、前記支持壁により支持される前記所定の軸受よりも前記軸方向の前記回転電機軸回転部材側に位置し、前記回転電機軸回転部材は、はすば歯車であり、前記はすば歯車の捩れ角は、前記はすば歯車が前記動力伝達機構を駆動する場合に前記はすば歯車に作用する前記軸方向の荷重が、前記所定の軸受に向かう方向となるように設定されており、動力を伝達する負荷時において前記回転電機軸回転部材に作用する径方向の荷重により前記壁部に作用するモーメントに対して、前記負荷時において前記所定の軸受から前記支持壁に作用する径方向の荷重により前記壁部に作用するモーメント、および前記回転電機の力行時に前記回転電機軸回転部材に作用する軸方向の荷重により前記壁部に作用するモーメントは、それぞれ反対方向のモーメントであることを特徴とする。

本発明の動力伝達装置において、前記軸方向における前記回転電機のロータと前記所定の軸受との間には、レゾルバが設けられており、前記壁部は、前記所定の軸受に対して前記レゾルバ側と反対側に位置していることを特徴とする。

本発明によれば、車両の駆動源である回転電機のロータが連結された回転電機軸と、回転電機軸と平行に配置され、回転電機と異なる駆動源である所定の駆動源との間で動力を伝達する入力軸と、入力軸に設けられ、入力軸の動力あるいは回転電機軸の動力のうち少なくともいずれか一方を車両の駆動軸に伝達する動力伝達機構と、動力伝達機構と噛み合う状態で回転電機軸に連結され、回転電機軸と動力伝達機構との間で動力を伝達する回転電機軸回転部材と、回転電機軸を収容するケースとを備え、回転電機軸を回転可能に支持する軸受が、いずれも回転電機軸の軸方向における回転電機軸回転部材よりもロータ側に配置された動力伝達装置において、軸方向における回転電機軸回転部材とロータとの間の部分に配置された軸受である所定の軸受と、所定の軸受とケースとを接続し、所定の軸受を支持する支持壁とを備えている。

支持壁は、回転電機軸の軸方向に沿って形成され、所定の軸受に取り付けられる取付部と、回転電機軸の径方向に沿って形成され、取付部とケースとを接続する壁部とを有し、壁部における取付部と接続される接続部が、支持壁により支持される所定の軸受よりも軸方向の回転電機軸回転部材側に位置している。回転電機軸回転部材は、はすば歯車であり、はすば歯車の捩れ角は、はすば歯車が動力伝達機構を駆動する場合にはすば歯車に作用する軸方向の荷重が、所定の軸受に向かう方向となるように設定されている。動力を伝達する負荷時において回転電機軸回転部材に作用する径方向の荷重により壁部に作用するモーメントに対して、負荷時において所定の軸受から支持壁に作用する径方向の荷重により壁部に作用するモーメント、および回転電機の力行時に回転電機軸回転部材に作用する軸方向の荷重により壁部に作用するモーメントは、それぞれ反対方向のモーメントである。よって、壁部の変形を抑制し、負荷時における回転電機軸回転部材のミスアライメントを抑制することができる。

以下、本発明の動力伝達装置の一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。

（実施形態）
図１から図４を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、車両の駆動源である回転電機のロータが連結された回転電機軸と、回転電機軸と平行に配置され、回転電機と異なる駆動源である所定の駆動源との間で動力を伝達する入力軸と、入力軸に設けられ、入力軸の動力あるいは回転電機軸の動力のうち少なくともいずれか一方を車両の駆動軸に伝達する動力伝達機構と、動力伝達機構と噛み合う状態で回転電機軸に連結され、回転電機軸と動力伝達機構との間で動力を伝達する回転電機軸回転部材とを備える動力伝達装置に関する。

図１は、この発明の一実施形態が適用された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）形式のハイブリッド車の動力伝達装置１００を示すスケルトン図である。図１において、１はエンジン（所定の駆動源）であり、このエンジン１としては内燃機関、具体的にはガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンまたはＬＰＧエンジンまたはメタノールエンジンまたは水素エンジンなどを用いることができる。

この実施形態においては、便宜上、エンジン１としてガソリンエンジンを用いた場合について説明する。エンジン１は、燃料の燃焼によりクランクシャフト２から動力を出力する装置であって、吸気装置、排気装置、燃料噴射装置、点火装置、冷却装置などを備えた公知のものである。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、クランクシャフト２の後端部にはフライホイール３が形成されている。

エンジン１の外壁には、中空のトランスアクスルケース（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７０と、エクステンションハウジング７１と、エンドカバー７２とを有している。これらエンジン側ハウジング７０およびエクステンションハウジング７１およびエンドカバー７２は、アルミニウムなどの金属材料を成形加工したものである。また、エンジン側ハウジング７０の一方の開口端７３とエンジン１とが接触した状態で、エンジン１とエンジン側ハウジング７０とが相互に固定されている。

また、エンジン側ハウジング７０とエンドカバー７２との間に、エクステンションハウジング７１が配置されている。さらに、エンジン側ハウジング７０の他方の開口端７４と、エクステンションハウジング７１の一方の開口端７５とが接触した状態で、エンジン側ハウジング７０とエクステンションハウジング７１とが相互に固定されている。さらにまた、エクステンションハウジング７１の他方の開口端７６を塞ぐようにエンドカバー７２が取り付けられて、エンドカバー７２とエクステンションハウジング７１とが相互に固定されている。

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（入力軸）５、第１のモータジェネレータ６、動力合成機構（動力伝達機構）７、変速機構８、第２のモータジェネレータ（回転電機）９が設けられている。インプットシャフト５はクランクシャフト２と同心状に配置されている。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。

トランスアクスルケース４内には、フライホイール３とインプットシャフト５との動力伝達状態を制御するクラッチ１１が設けられている。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。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。

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、機械エネルギーを電気エネルギー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。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としては、例えば、交流同期型のモータジェネレータを用いることができる。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に電力を供給する電力供給装置としては、バッテリ、キャパシタなどの蓄電装置、あるいは公知の燃料電池などを用いることができる。

第１のモータジェネレータ６の配置位置および第１のモータジェネレータ６の構成を具体的に説明する。エンジン側ハウジング７０の内面には、エンジン１側に向けて延ばされ、ついで、インプットシャフト５側に向けて延ばされた隔壁７７が形成されている。さらに、隔壁７７に対してケースカバー７８が固定されている。このケースカバー７８は、エンジン１から離れる方向に延ばされ、ついで、インプットシャフト５側に向けて延ばされた形状を有している。そして、隔壁７７とケースカバー７８とにより取り囲まれた空間Ｇ２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は、トランスアクスルケース４側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。ステータ１３は、隔壁７７に固定された鉄心１５と、鉄心１５に巻かれたコイル１６とを有している。

ステータ１３およびロータ１４は、所定肉厚の電磁鋼板を、その厚さ方向に複数枚を積層して構成したものである。なお、複数の電磁鋼板は、インプットシャフト５の軸線方向に積層されている。そして、インプットシャフト５の軸線方向における第１のモータジェネレータ６のコイル１６の両端間が、インプットシャフト５の軸線方向における第１のモータジェネレータ６の配置領域Ｌ１である。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。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、動力合成機構（言い換えれば動力分配機構）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。動力合成機構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に係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（言い換えれば円筒部材）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。

第２のモータジェネレータ９は、カウンタドライブギヤ２３よりもエンジン１から遠い位置に設けられている。第２のモータジェネレータ９のロータ２６がＭＧシャフト（回転電機軸）４５の外周に連結されており、ＭＧシャフト４５は車両の幅方向にほぼ水平に配置されている。このＭＧシャフト４５とインプットシャフト５および中空シャフト１７とが非同心状に配置されている。

すなわち、インプットシャフト５は、ＭＧシャフト４５と平行に配置されている。言い換えると、インプットシャフト５は、ＭＧシャフト４５からＭＧシャフト４５の径方向に離間した位置にＭＧシャフト４５の軸方向に沿って配置されている。インプットシャフト５における軸方向の一方側（エンドカバー７２側）の端部を含む軸方向の一部の領域５ｔと、ＭＧシャフト４５における軸方向の他方側（エンジン１側）の端部を含む軸方向の一部の領域４５ｔとが径方向に互いに対向している。言い換えると、軸方向において、ＭＧシャフト４５は、動力合成機構７との動力の伝達を行う後述するギヤ４６からエンドカバー７２方向に向けて延設されており、一方、インプットシャフト５は、動力合成機構７からエンジン１へ向けて延設されている。

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。エクステンションハウジング７１の内面には、ＭＧシャフト４５側に向けて延ばされた隔壁７９が形成されている。そして、エクステンションハウジング７１と隔壁７９とエンドカバー７２とにより取り囲まれた空間Ｇ３に、第２のモータジェネレータ９が配置されている。

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。ステータ２５は、鉄心２７と、鉄心２７に巻かれたコイル２８とを有している。ステータ２５およびロータ２６は、所定肉厚の電磁鋼板を、その厚さ方向に複数枚を積層して構成したものである。なお、複数の電磁鋼板は、ＭＧシャフト４５の軸線方向に積層されている。そして、ＭＧシャフト４５の軸線方向における第２のモータジェネレータ９のコイル２８の両端間が、ＭＧシャフト４５の軸線方向における第２のモータジェネレータ９の配置領域Ｌ２に相当する。

上記のように、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とは、ＭＧシャフト４５およびインプットシャフト５ならびに中空シャフト１７の軸線方向において異なる位置に配置されている。より具体的には、軸線方向において、第１のモータジェネレータ６の配置領域Ｌ１と、第２のモータジェネレータ９の配置領域Ｌ２とが、重ならないように、各モータジェネレータの配置位置が設定されている。また、第１のモータジェネレータ６の回転中心（中心軸線）と、第２のモータジェネレータ９の回転中心（中心軸線）とが各シャフトの半径方向に位置ずれしている。

ＭＧシャフト４５における動力合成機構７側の端部にはギヤ（回転電機軸回転部材）４６が形成（連結）されている。ギヤ４６は、はすば歯車であり、カウンタドライブギヤ２３と噛み合って（係合して）いる。カウンタドライブギヤ２３とギヤ４６とは、ギヤ４６からカウンタドライブギヤ２３に動力が伝達される場合の変速比が“１”より大きくなるように構成されている。これらのギヤ４６およびカウンタドライブギヤ２３により、変速機構８が構成されている。第２のモータジェネレータ９の動力がＭＧシャフト４５を介してギヤ４６に伝達されると、ギヤ４６の回転速度が減速されて環状部材２２に伝達される。すなわち、第２のモータジェネレータ９のトルクが増幅されて動力合成機構７に伝達される。

一方、前記トランスアクスルケース４の内部には、インプットシャフト５と平行なカウンタシャフト３４が設けられている。カウンタシャフト３４には、カウンタドリブンギヤ３５およびファイナルドライブピニオンギヤ３６が形成されている。そして、カウンタドライブギヤ２３とカウンタドリブンギヤ３５とが係合されている。さらに、トランスアクスルケース４の内部にはデファレンシャル３７が設けられており、デファレンシャル３７は、デフケース３８の外周側に形成されたファイナルリングギヤ３９と、デフケース３８に対してピニオンシャフト４０を介して取り付けられた連結された複数のピニオンギヤ４１と、複数のピニオンギヤ４１に係合されたサイドギヤ４２と、サイドギヤ４２に連結された２本のフロントドライブシャフト（駆動軸）４３とを有している。各フロントドライブシャフト４３には前輪４４が連結されている。このように、トランスアクスルケース４の内部に、変速機構８およびデファレンシャル３７を一括して組み込んだ、いわゆるトランスアクスルを構成している。

ここで、図２を参照して、トランスアクスルケース４内の各軸の配置について説明する。図２は、動力伝達装置１００の軸配置を示す図である。

各軸５，３４，４３，４５の配置は、次のとおりである。インプットシャフト５を基準として、ＭＧシャフト４５はその斜め上方に、カウンタシャフト３４は斜め下方に配置されている。フロントドライブシャフト４３の中心軸線Ｃ５と比較して、カウンタシャフト３４の中心軸線Ｃ６は、わずかに下方に位置している。カウンタシャフト３４の中心軸線Ｃ６は、インプットシャフト５の中心軸線Ｃ３とフロントドライブシャフト４３の中心軸線Ｃ５とを結ぶ仮想線Ｌ４よりも下方に位置している。ＭＧシャフト４５をトランスアクスルケース４内の上部、カウンタシャフト３４を下部に配置し、さらに、カウンタドライブギヤ２３が、ギヤ４６に駆動されるドリブンギヤを兼ねることで、全体として各軸５，３４，４３，４５をコンパクトに配置することができる。これにより、ＨＶの大きな課題であるコスト低減や、車両搭載性の向上、質量低減による燃費向上等の大きなメリットが得られる。

各軸５，４５，４３，３４の回転方向は、図２に矢印Ａ３からＡ６でそれぞれ示した方向である。つまり、フロントドライブシャフト４３は、中心軸線Ｃ５の下方において図２の右方向に回転し、カウンタシャフト３４は、中心軸線Ｃ６の下方において図２の左方向に回転する。言い換えると、フロントドライブシャフト４３の回転方向とカウンタシャフト３４の回転方向とが、それぞれの中心軸線よりも下方の領域で互いに離間する方向である。なお、図示の回転方向は、車両の前進時のものである。また、本実施形態の説明における上下方向とは、特にことわりのない限り、車両に搭載された状態における上下方向（鉛直方向）を意味している。

本実施形態の動力伝達装置１００では、トランスアクスルケース４内の下部に溜まった潤滑油は、ファイナルリングギヤ３９で掻き揚げられて（矢印Ｙ２参照）トランスアクスルケース４内の上部に設けられたオイルキャッチタンク３２に送られる。オイルキャッチタンク３２からは、トランスアクスルケース４内の潤滑箇所（被潤滑部）や冷却箇所に向けて適宜の流量で潤滑油が滴下される。

上記のように構成されたハイブリッド車においては、車速およびアクセル開度などの条件に基づいて、前輪４４に伝達するべき要求トルクが算出され、その算出結果に基づいて、エンジン１、クラッチ１１、第１のモータジェネレータ６、第２のモータジェネレータ９が制御される。エンジン１から出力されるトルクを前輪に伝達する場合は、クラッチ１１が係合される。すると、クランクシャフト２の動力（言い換えればトルク）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、カウンタドリブンギヤ３５、カウンタシャフト３４、ファイナルドライブピニオンギヤ３６、デファレンシャル３７を介して前輪４４に伝達され、駆動力が発生する。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。

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、その動力を動力合成機構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ＭＧシャフト４５を介してギヤ４６に伝達されると、ギヤ４６の回転速度が減速されて環状部材２２に伝達される。すなわち、第２のモータジェネレータ９のトルクが増幅されて動力合成機構７に伝達される。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の動力が動力合成機構７に入力されて合成され、合成された動力が前輪４４に伝達される。つまり、動力合成機構７は、エンジン１の動力、あるいは、第２のモータジェネレータ９の動力のうち少なくともいずれか一方を前輪４４に伝達する。

上記のように、本実施形態の動力伝達装置１００では、インプットシャフト５とＭＧシャフト４５とが別軸であり、かつ、インプットシャフト５に設けられた動力合成機構７とＭＧシャフト４５との間の動力の伝達が、ギヤ４６により行われる。動力伝達時の荷重によるＭＧシャフト４５の変形に起因するミスアライメントを低減するために、例えば、ギヤ４６の軸方向の両側においてＭＧシャフト４５を軸受で支持することが考えられる。しかしながら、ギヤ４６よりもエンジン１側に軸受を配置しようとした場合、図１に符号Ｒで示すように、エクステンションハウジング７１、第１のモータジェネレータ６、および動力合成機構７により囲まれた狭い空間に軸受を配置しなければならない。このため、動力合成機構７や第１のモータジェネレータ６と軸受との干渉の制約を受ける。また、ギヤ４６よりもエンジン１側に軸受を配置すると、ＭＧシャフト４５の全長が増加してしまい、動力伝達装置１００の大型化につながる虞がある。

これに対して、本実施形態の動力伝達装置１００では、以下に説明するように、ギヤ４６よりもエンジン１側に軸受を設けることなく、ギヤ４６のミスアライメントの発生を抑制することができる。

図３は、本実施形態のＭＧシャフト４５における軸受による支持方法について説明するための図である。

図３に示すように、ＭＧシャフト４５には、大径部４５ａ、および小径部４５ｂが一体に形成されている。大径部４５ａは、小径部４５ｂよりも大径に形成されている。大径部４５ａは、ＭＧシャフト４５の軸方向において小径部４５ｂよりもエンジン１から遠い位置に形成されている。

大径部４５ａには、第２のモータジェネレータ９のロータ２６が設けられている。ロータ２６は、大径部４５ａの外周部に連結されており、ＭＧシャフト４５と一体となって回転する。ロータ２６の軸方向の両端部には、エンドプレート２９，３０が設けられている。エンドプレート２９，３０は、円盤状の部材であり、積層された電磁鋼板を軸方向の両側から押圧している。

小径部４５ｂの外周部には、ギヤ４６が連結されている。ギヤ４６は、小径部４５ｂにおけるエンジン１側の端部（ロータ２６側とは反対側の端部）に小径部４５ｂと一体に形成されている。具体的には、ギヤ４６は、歯切加工により小径部４５ｂと一体に形成されている。

ＭＧシャフト４５は、２つの軸受５１，５２により回転可能に支持されている。ＭＧシャフト４５を支持する軸受５１，５２は、いずれも軸方向におけるギヤ４６よりもロータ２６側に配置されている。すなわち、ギヤ４６は、軸方向の両側のうち一方の側（エンジン１側とは反対側）のＭＧシャフト４５のみが軸受で支持された片持ち支持の状態とされている。第一の軸受５１は、エンドカバー７２に設けられている。第一の軸受５１は、ＭＧシャフト４５の軸方向におけるロータ２６よりもエンジン１から遠い側（ギヤ４６側と反対側）を支持している。第二の軸受（所定の軸受）５２は、ＭＧシャフト４５の軸方向におけるロータ２６とギヤ４６との間の部分を支持している。具体的には、第二の軸受５２は、大径部４５ａにおけるギヤ４６側の端部４５ｃを支持している。軸方向におけるロータ２６と第二の軸受５２との間には、レゾルバ５６が設けられている。レゾルバ５６は、ロータ２６の回転数を検出するものである。

エクステンションハウジング７１内には、第二の軸受５２とエクステンションハウジング７１とを接続し、第二の軸受５２を支持する支持壁５５が設けられている。支持壁５５は、軸方向に沿って形成され、第二の軸受５２に取り付けられる取付部５５ａと、ＭＧシャフト４５の径方向に沿って形成され、取付部５５ａとエクステンションハウジング７１とを接続する壁部５５ｂとを有する。本実施形態では、壁部５５ｂは、ＭＧシャフト４５の軸方向と直交している。

取付部５５ａは、壁部５５ｂにおける径方向の内方（ＭＧシャフト４５側）の端部である接続部５５ｃに接続されている。支持壁５５において、接続部５５ｃよりも径方向の内方には、径方向に沿ってフランジ部５５ｄが形成されている。すなわち、フランジ部５５ｄの径方向の延長線上に壁部５５ｂがある。フランジ部５５ｄは、第二の軸受５２の軸方向におけるギヤ４６側の端部５２ｅに当接している。フランジ部５５ｄにより、第二の軸受５２の軸方向の位置決めがなされている。

壁部５５ｂにおいて、取付部５５ａと接続される接続部５５ｃは、第二の軸受５２よりも軸方向のギヤ４６側に位置している。これにより、以下に説明するように、壁部５５ｂに生じるモーメントを低減し、ギヤ４６のミスアライメントを抑制することができる。

まず、図５を参照して、従来の動力伝達装置のＭＧシャフト４５におけるミスアライメントの発生について説明する。図５は、従来の動力伝達装置のＭＧシャフト４５における軸受による支持方法の一例を示す図である。

符号１５５は、従来の動力伝達装置において、第二の軸受５２とエクステンションハウジング７１とを接続し、第二の軸受５２を支持する支持壁を示す。図５に示すように、従来の支持壁１５５では、取付部１５５ａと壁部１５５ｂとを接続する接続部１５５ｃは、第二の軸受５２の軸方向の中心ＣＬ１よりもギヤ４６側と反対側に設けられていた。これは、壁部１５５ｂにレゾルバ５６を取り付けるためである。レゾルバ５６の設置位置に合わせて、第二の軸受５２の軸方向の中心ＣＬ１よりもレゾルバ５６寄りに接続部１５５ｃが形成されていた。

しかしながら、この場合、壁部１５５ｂに作用するモーメントが大きなものとなっていた。符号Ｍ１は、動力を伝達する負荷時においてギヤ４６に作用する径方向の荷重（ラジアル荷重）Ｆ１により壁部１５５ｂに作用するモーメント（以下、「ギヤラジアル荷重によるモーメント」と記載する）を示す。なお、壁部１５５ｂに作用するモーメントとは、壁部１５５ｂの軸方向の中心ＣＬ２を基準に考えた場合のモーメント（曲げモーメント）のことである。符号Ｍ２は、負荷時において第二の軸受５２から支持壁１５５に作用するラジアル荷重Ｆ２により壁部１５５ｂに作用するモーメント（以下、「軸受ラジアル荷重によるモーメント」と記載する）を示す。また、符号Ｍ３は、負荷時においてギヤ４６に作用する軸方向の荷重（スラスト荷重）Ｆ３により壁部１５５ｂに作用するモーメント（以下、「ギヤスラスト荷重によるモーメント」と記載する）を示す。

接続部１５５ｃが、第二の軸受５２の軸方向の中心ＣＬ１よりもギヤ４６側と反対側に設けられている場合、図５に示すように、ギヤラジアル荷重によるモーメントＭ１と、軸受ラジアル荷重によるモーメントＭ２とが、同方向のモーメントとなる。このため、壁部１５５ｂに大きなモーメントが作用していた。図６は、従来の動力伝達装置の負荷時におけるＭＧシャフト４５の変形の様子を示す図である。従来の軸受による支持方法では、図６に示すように、壁部１５５ｂにおける曲げ等の変形に起因するギヤ４６のミスアライメントが大きなものとなっていた。また、ギヤスラスト荷重によるモーメントＭ３（図５参照）が、モーメントＭ１，Ｍ２と同方向である場合、ギヤ４６のミスアライメントが更に増加していた。

これに対して、本実施形態では、以下に図４を参照して説明するように、ギヤラジアル荷重によるモーメントＭ１と軸受ラジアル荷重によるモーメントＭ２とが互いに逆方向となり、モーメントがキャンセル（相殺）される。

図４は、本実施形態において壁部５５ｂに作用するモーメントについて説明するための図である。

図４に示すように、本実施形態では、第二の軸受５２を支持する支持壁５５において、壁部５５ｂにおける取付部５５ａと接続される接続部５５ｃが、第二の軸受５２よりもギヤ４６側に位置している。具体的には、接続部５５ｃにおける軸方向のギヤ４６側と反対側の壁面５５ｅが、第二の軸受５２の軸方向におけるギヤ４６側の端部５２ｅよりもギヤ４６側に位置している。言い換えると、接続部５５ｃは、第二の軸受５２の軸方向の設置領域よりもギヤ４６側に位置している。さらに言い換えると、支持壁５５は、エクステンションハウジング７１からＭＧシャフト４５へ向けて径方向に沿って形成され、第二の軸受５２の軸方向におけるギヤ４６側の端部５２ｅに当接する径方向構成部材（壁部５５ｂ、フランジ部５５ｄ）と、径方向構成部材から軸方向においてギヤ４６側と反対側に突出し、第二の軸受５２に接続されて第二の軸受５２を支持する軸方向構成部材（取付部５５ａ）とを有している。

接続部５５ｃ（径方向構成部材）が、第二の軸受５２よりもギヤ４６側に位置していることにより、軸受ラジアル荷重によるモーメントＭ２は、ギヤラジアル荷重によるモーメントＭ１と反対方向となる。このため、ギヤラジアル荷重によるモーメントＭ１と軸受ラジアル荷重によるモーメントＭ２とが相殺され、壁部５５ｂに作用するモーメントが低減される。その結果、壁部５５ｂの曲げ等の変形に起因するギヤ４６のミスアライメントを低減することができる。これにより、ギヤノイズの抑制やギヤ４６の歯元強度の向上が可能となる。第二の軸受５２の軸方向の位置決めと、第二の軸受５２の支持とを径方向構成部材と軸方向構成部材という簡素な構成で実現しつつ、ギヤ４６のミスアライメントを低減できる。また、ギヤ４６の軸方向の両側を軸受で支持することなく、負荷時におけるギヤ４６のミスアライメントを低減することができる。すなわち、ＭＧシャフト４５の全長を増加させることなく、負荷時におけるギヤ４６のミスアライメントを低減することが可能である。

なお、接続部５５ｃが、第二の軸受５２よりもギヤ４６側に位置している状態として、上記に代えて、接続部５５ｃの軸方向の中心（壁部５５ｂの軸方向の中心）ＣＬ２が、第二の軸受５２の軸方向におけるギヤ４６側の端部５２ｅよりもギヤ４６側に位置するようにしてもよい。

本実施形態では、接続部５５ｃの位置を第二の軸受５２よりもギヤ４６側とすることで、接続部５５ｃの軸方向の中心（壁部５５ｂの軸方向の中心）ＣＬ２と第二の軸受５２の軸方向の中心ＣＬ１との距離を大きなものとし、ギヤラジアル荷重によるモーメントＭ１を軸受ラジアル荷重によるモーメントＭ２で効果的に相殺させることができる。

また、本実施形態では、加速時においてギヤスラスト荷重によるモーメントＭ３が、ギヤラジアル荷重によるモーメントＭ１と反対方向となるように、ギヤ４６の捩れ角が設定されている。これにより、以下に説明するように、壁部５５に作用するモーメントを更に低減することができる。

３つのモーメントＭ１，Ｍ２，Ｍ３のうち、通常、ギヤラジアル荷重によるモーメントＭ１が最大となる。すなわち、軸受ラジアル荷重によるモーメントＭ２をギヤラジアル荷重によるモーメントＭ１と反対方向としても、壁部５５ｂに作用するモーメントを相殺しきれない。ギヤスラスト荷重によるモーメントＭ３をギヤラジアル荷重によるモーメントＭ１と反対方向とすることにより、壁部５５に作用するモーメントをさらに低減させることができる。本実施形態では、ギヤ４６がカウンタドライブギヤ２３を駆動する場合にギヤ４６に作用するスラスト荷重Ｆ３が、第二の軸受５２へ向かう方向となるように、ギヤ４６の捩れ角が設定されている。言い換えると、加速時（第２のモータジェネレータ９の力行時）において、ギヤ４６に作用するスラスト荷重Ｆ３が、第二の軸受５２へ向かう方向となるように、ギヤ４６の捩れ角が設定されている。

このようにギヤ４６の捩れ角が設定されることで、入力トルクが大きい加速時において、壁部５５ｂに作用するモーメントＭ１，Ｍ２，Ｍ３をより確実に相殺させ、低減することができる。特に、ＭＧシャフト４５の中心軸線Ｃ４よりもカウンタドライブギヤ２３側と反対側に位置する支持壁５５に作用するモーメントの低減に有効である。その結果、ギヤ４６のミスアライメントを効果的に抑制することができる。

本発明の動力伝達装置の実施形態に係る装置を示すスケルトン図である。 本発明の動力伝達装置の実施形態の軸配置を示す図である。 本発明の動力伝達装置の実施形態のＭＧシャフト付近の概略構成を示す断面図である。 本発明の動力伝達装置の実施形態のＭＧシャフトの概略構成を示す断面図である。 従来の動力伝達装置のＭＧシャフトにおける軸受による支持方法の一例を示す図である。 従来の動力伝達装置の負荷時におけるＭＧシャフトの変形の様子を示す図である。

符号の説明

１ エンジン
２ クランクシャフト
３ フライホイール
４ トランスアクスルケース
５ インプットシャフト
６ 第１のモータジェネレータ
７ 動力合成機構
７Ａ 遊星歯車機構
８ 変速機構
９ 第２のモータジェネレータ
１３ ステータ
１４ ロータ
１５ 鉄心
１６ コイル
１８ サンギヤ
１９ リングギヤ
２０ ピニオンギヤ
２１ キャリヤ
２２ 環状部材
２３ カウンタドライブギヤ
２５ ステータ
２６ ロータ
２７ 鉄心
２８ コイル
２９，３０ エンドプレート
３１ 軸受
３２ オイルキャッチタンク
３４ カウンタシャフト
３５ カウンタドリブンギヤ
３９ ファイナルリングギヤ
４３ フロントドライブシャフト
４４ 前輪
４５ ＭＧシャフト
４５ａ 大径部
４５ｂ 小径部
４６ ギヤ
５１ 第一の軸受
５２ 第二の軸受（所定の軸受）
５５ 支持壁
５５ａ 取付部
５５ｂ 壁部
５５ｃ 接続部
７０ エンジン側ハウジング
７１ エクステンションハウジング
７２ エンドカバー
１００ 動力伝達装置
１５５ 支持壁
１５５ａ 取付部
１５５ｂ 壁部
１５５ｃ 接続部
ＣＬ１ 第二の軸受の軸方向の中心
ＣＬ２ 壁部の軸方向の中心
Ｍ１ ギヤラジアル荷重によるモーメント
Ｍ２ 軸受ラジアル荷重によるモーメント
Ｍ３ ギヤスラスト荷重によるモーメント

Claims (2)

1. 車両の駆動源である回転電機のロータが連結された回転電機軸と、
   前記回転電機軸と平行に配置され、前記回転電機と異なる前記駆動源である所定の駆動源との間で動力を伝達する入力軸と、
   前記入力軸に設けられ、前記入力軸の前記動力あるいは前記回転電機軸の前記動力のうち少なくともいずれか一方を前記車両の駆動軸に伝達する動力伝達機構と、
   前記動力伝達機構と噛み合う状態で前記回転電機軸に連結され、前記回転電機軸と前記動力伝達機構との間で前記動力を伝達する回転電機軸回転部材と、
   前記回転電機軸を収容するケースとを備え、
   前記回転電機軸を回転可能に支持する軸受が、いずれも前記回転電機軸の軸方向における前記回転電機軸回転部材よりも前記ロータ側に配置された動力伝達装置であって、
   前記軸方向における前記回転電機軸回転部材と前記ロータとの間の部分に配置された前記軸受である所定の軸受と、
   前記所定の軸受と前記ケースとを接続し、前記所定の軸受を支持する支持壁とを備え、
   前記支持壁は、前記軸方向に沿って形成され、前記所定の軸受に取り付けられる取付部と、前記回転電機軸の径方向に沿って形成され、前記取付部と前記ケースとを接続する壁部とを有し、
   前記壁部における前記取付部と接続される接続部が、前記支持壁により支持される前記所定の軸受よりも前記軸方向の前記回転電機軸回転部材側に位置し、
   前記回転電機軸回転部材は、はすば歯車であり、前記はすば歯車の捩れ角は、前記はすば歯車が前記動力伝達機構を駆動する場合に前記はすば歯車に作用する前記軸方向の荷重が、前記所定の軸受に向かう方向となるように設定されており、
   動力を伝達する負荷時において前記回転電機軸回転部材に作用する径方向の荷重により前記壁部に作用するモーメントに対して、前記負荷時において前記所定の軸受から前記支持壁に作用する径方向の荷重により前記壁部に作用するモーメント、および前記回転電機の力行時に前記回転電機軸回転部材に作用する軸方向の荷重により前記壁部に作用するモーメントは、それぞれ反対方向のモーメントである
   ことを特徴とする動力伝達装置。
2. 請求項１に記載の動力伝達装置において、
   前記軸方向における前記回転電機のロータと前記所定の軸受との間には、レゾルバが設けられており、前記壁部は、前記所定の軸受に対して前記レゾルバ側と反対側に位置している
   ことを特徴とする動力伝達装置。