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公開番号2021062722
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210422
出願番号2019188003
出願日20191011
発明の名称駆動装置
出願人本田技研工業株式会社
代理人特許業務法人航栄特許事務所
主分類B60K 6/36 20071001AFI20210326BHJP(車両一般)
要約【課題】変速機を小型化可能な駆動装置を提供する。
【解決手段】駆動装置10は、エンジンENGと、ジェネレータGENと、モータMOTと、変速機Tと、を備える。変速機Tは、ジェネレータ軸23と、ジェネレータ軸23と平行に配置されたモータ軸25と、ジェネレータ軸23に設けられたジェネレータドリブンギヤ40と、モータ軸25に設けられたモータドライブギヤ52と、を備える。ジェネレータGENの軸方向の幅L1は、モータMOTの軸方向の幅L2よりも大きく、ジェネレータドリブンギヤ40と噛み合うジェネレータドライブギヤ32が配置された軸である入力軸21に設けられたギヤの数は、モータドライブギヤ52と噛み合うモータドリブンギヤ66が配置された軸であるカウンタ軸27に設けられたギヤの数よりも少ない。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
内燃機関と、
第1回転電機と、
第2回転電機と、
変速機と、を備える車両用の駆動装置であって、
前記変速機は、
前記第1回転電機の回転軸である第1回転電機軸と、
前記第1回転電機軸と平行に配置され、前記第2回転電機の回転軸である第2回転電機軸と、
前記第1回転電機軸に設けられた第1ギヤと、
前記第2回転電機軸に設けられた第2ギヤと、を備え、
前記第1回転電機の軸方向の幅は、前記第2回転電機の軸方向の幅よりも大きく、
前記第1ギヤと噛み合う第1回転電機用ギヤが配置された軸に設けられたギヤの数は、前記第2ギヤと噛み合う第2回転電機用ギヤが配置された軸に設けられたギヤの数よりも少ない、駆動装置。
続きを表示(約 2,400 文字)【請求項2】
請求項1に記載の駆動装置であって、
前記第1回転電機用ギヤが配置された前記軸は、前記内燃機関からの駆動力が入力される入力軸であり、
前記第2回転電機用ギヤが配置された前記軸は、出力軸に前記内燃機関からの駆動力及び前記第2回転電機からの駆動力を伝達する出力ギヤが設けられたカウンタ軸であり、
前記入力軸には、前記内燃機関からの前記駆動力を前記カウンタ軸に伝える第1ドライブギヤが設けられ、
前記第1ドライブギヤは、前記入力軸に設けられる動力伝達要素の中で、前記内燃機関に最も近い位置に配置されている、駆動装置。
【請求項3】
請求項2に記載の駆動装置であって、
前記第2ギヤは、前記第2回転電機軸に設けられる動力伝達要素の中で、前記第2回転電機に最も近い位置に配置されている、駆動装置。
【請求項4】
請求項2又は3に記載の駆動装置であって、
前記入力軸には、前記内燃機関からの前記駆動力を前記カウンタ軸に伝える第2ドライブギヤをさらに設けられ、
前記カウンタ軸には、前記第2ドライブギヤに駆動される第2ドリブンギヤがさらに設けられ、
前記入力軸に設けられた前記ギヤは、前記第1ドライブギヤ、前記第1回転電機用ギヤ、及び前記第2ドライブギヤであり、
前記カウンタ軸に設けられた前記ギヤは、前記第2回転電機用ギヤ、前記第2ドリブンギヤ、前記出力ギヤ、及び前記第1ドライブギヤに駆動される第1ドリブンギヤである、駆動装置。
【請求項5】
請求項4に記載の駆動装置であって、
前記第1ドライブギヤと前記第1ドリブンギヤとを含む第1ギヤ列は、前記第2ドライブギヤと前記第2ドリブンギヤとを含む第2ギヤ列よりも減速比が大きい、駆動装置。
【請求項6】
請求項4又は5に記載の駆動装置であって、
前記入力軸には、
前記入力軸から前記第1ドライブギヤへの動力伝達経路を接続及び切断することが可能な第1断接機構がさらに設けられ、且つ、
前記内燃機関に最も近い側から、前記第1ドライブギヤ、前記第1断接機構、前記第1回転電機用ギヤ、前記第2ドライブギヤの順に配置され、
前記第1回転電機用ギヤの径は、前記第1断接機構の径よりも大きく、
前記第1回転電機用ギヤ及び前記第1断接機構は、一部が軸方向において重なっている、駆動装置。
【請求項7】
請求項4〜6のいずれか一項に記載の駆動装置であって、
前記カウンタ軸には、
前記第2ドリブンギヤから前記カウンタ軸への動力伝達経路を接続及び切断することが可能な第2断接機構がさらに設けられている、駆動装置。
【請求項8】
請求項2〜7のいずれか一項に記載の駆動装置であって、
前記第2回転電機用ギヤは、前記カウンタ軸に設けられる動力伝達要素の中で、前記第2回転電機に最も近い位置に配置され、且つ、前記第1回転電機と前記軸方向において重なっている、駆動装置。
【請求項9】
内燃機関と、
第1回転電機と、
第2回転電機と、
変速機と、を備える駆動装置であって、
前記変速機は、
前記内燃機関からの駆動力が入力される入力軸と、
出力軸に連結される差動装置と、
前記差動装置に前記内燃機関からの駆動力及び前記第2回転電機からの駆動力を伝えるカウンタ軸と、
前記第1回転電機の回転軸である第1回転電機軸と、
前記第2回転電機の回転軸である第2回転電機軸と、を備え、
前記入力軸、前記カウンタ軸、前記第1回転電機軸、前記第2回転電機軸、及び前記出力軸は、互いに平行に配置され、
軸方向から見て、前記第1回転電機軸の軸心と、前記第2回転電機軸の軸心と、前記出力軸の軸心とを結んで形成される仮想三角形の中に、前記入力軸の軸心と前記カウンタ軸の軸心とが配置されている、駆動装置。
【請求項10】
請求項9に記載の駆動装置であって、
前記軸方向から見て、
前記第2回転電機の前記軸心は、前記第1回転電機の前記軸心よりも前記出力軸の前記軸心側に位置するとともに、前記出力軸の前記軸心よりも前記第1回転電機の前記軸心側に位置し、
前記第2回転電機の一部は、前記第1回転電機の最上部と前記差動装置の最上部とを結んだ仮想線よりも下方に位置している、駆動装置。
【請求項11】
請求項9又は10に記載の駆動装置であって、
前記入力軸は、
前記内燃機関からの前記駆動力を前記カウンタ軸に伝える第1ドライブギヤと、
前記入力軸に設けられ、前記内燃機関からの前記駆動力を前記第1回転電機軸に伝える第1回転電機用ギヤと、を備え、
前記カウンタ軸は、
前記第1ドライブギヤに駆動される第1ドリブンギヤと、
前記第2回転電機からの前記駆動力によって駆動される第2回転電機用ギヤと、
前記出力軸に前記内燃機関からの前記駆動力及び前記第2回転電機からの前記駆動力を伝える出力ギヤと、を備え、
前記第1ドライブギヤ及び前記第1回転電機用ギヤは、一部が軸方向から見て前記第1回転電機と重なっており、
前記第1ドリブンギヤ、前記第2回転電機用ギヤ、及び前記出力ギヤは、一部が前記軸方向から見て前記第2回転電機と重なっている、駆動装置。
【請求項12】
請求項11に記載の駆動装置であって、
前記第1ドライブギヤ及び前記第1回転電機用ギヤは、一部が軸方向から見て前記第1回転電機及び前記第2回転電機と重なっている、駆動装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、車両に搭載可能な駆動装置に関する。
続きを表示(約 6,100 文字)【背景技術】
【0002】
近年、エンジンと、モータと、ジェネレータと、変速機と、を備える駆動装置を搭載したハイブリッド車両が知られている(例えば、特許文献1〜3)。変速機は、エンジンの駆動力をジェネレータに伝達するとともに、エンジン及びモータの少なくとも一方の駆動力を車軸に伝達する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2017−222197号公報
特開2018−222198号公報
特表2017−526571号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
車両のエンジンルームには、駆動装置以外にもいろいろな機器が搭載されるため駆動装置はできる限り小さいことが好ましい。特に、引用文献1〜3において、変速機の構成について改善の余地があった。
【0005】
本発明は、変速機を小型化可能な駆動装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
第1発明は、
内燃機関と、
第1回転電機と、
第2回転電機と、
変速機と、を備える車両用の駆動装置であって、
前記変速機は、
前記第1回転電機の回転軸である第1回転電機軸と、
前記第1回転電機軸と平行に配置され、前記第2回転電機の回転軸である第2回転電機軸と、
前記第1回転電機軸に設けられた第1ギヤと、
前記第2回転電機軸に設けられた第2ギヤと、を備え、
前記第1回転電機の軸方向の幅は、前記第2回転電機の軸方向の幅よりも大きく、
前記第1ギヤと噛み合う第1回転電機用ギヤが配置された軸に設けられたギヤの数は、前記第2ギヤと噛み合う第2回転電機用ギヤが配置された軸に設けられたギヤの数よりも少ない。
【0007】
第2発明は、
内燃機関と、
第1回転電機と、
第2回転電機と、
変速機と、を備える駆動装置であって、
前記変速機は、
前記内燃機関からの駆動力が入力される入力軸と、
出力軸に連結される差動装置と、
前記差動装置に前記内燃機関からの駆動力及び前記第2回転電機からの駆動力を伝えるカウンタ軸と、
前記第1回転電機の回転軸である第1回転電機軸と、
前記第2回転電機の回転軸である第2回転電機軸と、を備え、
前記入力軸、前記カウンタ軸、前記第1回転電機軸、前記第2回転電機軸、及び前記出力軸は、互いに平行に配置され、
軸方向から見て、前記第1回転電機軸の軸心と、前記第2回転電機軸の軸心と、前記出力軸との軸心とを結んで形成される仮想三角形の中に、前記入力軸の軸心と前記カウンタ軸の軸心とが配置されている。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、変速機の小型化が可能であり、それにより駆動装置を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
本発明の一実施形態の駆動装置を軸方向に沿って切断した駆動装置の断面図である。
図1の駆動装置のスケルトン図である。
図1の駆動装置を軸直交方向から見たときの各構成要素の位置関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の車両用の駆動装置の一実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
[車両用駆動装置]
駆動装置10は、図1及び図2に示すように、エンジンENGと、ジェネレータGENと、モータMOTと、変速機Tと、これらジェネレータGEN、モータMOT、及び変速機Tを収容するケース11と、を備える。モータMOT及びジェネレータGENは、不図示のバッテリに接続されており、バッテリからの電力供給と、バッテリへのエネルギー回生が可能となっている。
【0011】
[変速機]
ケース11には、軸方向に沿ってエンジンENG側から変速機Tを収容する変速機収容室11aと、モータMOT及びジェネレータGENを収容するモータ収容室11bとが設けられる。
【0012】
変速機収容室11aには、互いに平行に配置された入力軸21、ジェネレータ軸23、モータ軸25、及びカウンタ軸27と、デファレンシャル機構Dと、が収容されている。
【0013】
入力軸21は、エンジンENGのクランク軸12と同軸上に並べて配置されている。クランク軸12の駆動力は、不図示のダンパを介して入力軸21に伝達されるようになっている。入力軸21には、ジェネレータ用ギヤ列Ggを構成するジェネレータドライブギヤ32が設けられている。
【0014】
入力軸21には、ジェネレータドライブギヤ32に対し、エンジン側に第1クラッチCL1を介して低速側エンジン用ギヤ列GLoを構成する低速側ドライブギヤ34が設けられ、エンジン側とは反対側(以下、モータ側と称する)に高速側エンジン用ギヤ列GHiを構成する高速側ドライブギヤ36が設けられている。第1クラッチCL1は、入力軸21と低速側ドライブギヤ34とを係脱可能に連結するための油圧クラッチであり、いわゆる多板式の摩擦型クラッチである。
【0015】
ジェネレータ軸23には、ジェネレータドライブギヤ32と噛合するジェネレータドリブンギヤ40が設けられている。入力軸21のジェネレータドライブギヤ32とジェネレータ軸23のジェネレータドリブンギヤ40とで、入力軸21の回転をジェネレータ軸23に伝達するためのジェネレータ用ギヤ列Ggが構成されている。ジェネレータ軸23のモータ側には、ジェネレータGENが配置されている。ジェネレータGENは、ジェネレータ軸23に固定されたロータRと、ケース11に固定されてロータRの外径側に対向配置されたステータSと、を備えて構成されている。
【0016】
入力軸21の回転がジェネレータ用ギヤ列Ggを介してジェネレータ軸23に伝達されることで、ジェネレータ軸23の回転でジェネレータGENのロータRが回転する。これにより、エンジンENGの駆動時には、常に入力軸21から伝達されるエンジンENGの駆動力をジェネレータGENで電力に変換することができる。
【0017】
モータ軸25には、モータ側から順に、モータ用ギヤ列Gmを構成するモータドライブギヤ52と、オイルポンプ用ギヤ54が設けられている。モータ軸25には、モータドライブギヤ52よりもモータ側に、モータMOTが配置されている。モータMOTは、モータ軸25に固定されたロータRと、ケース11に固定されてロータRの外径側に対向配置されたステータSと、を備えて構成されている。オイルポンプ用ギヤ54は、不図示の機械式のオイルポンプに連結される。
【0018】
カウンタ軸27には、エンジン側から順に、低速側ドライブギヤ34と噛合する低速側ドリブンギヤ60と、デファレンシャル機構Dのリングギヤ70と噛合する出力ギヤ62と、第2クラッチCL2を介して入力軸21の高速側ドライブギヤ36と噛合する高速側ドリブンギヤ64と、モータ軸25のモータドライブギヤ52と噛合するモータドリブンギヤ66とが設けられている。第2クラッチCL2は、カウンタ軸27と高速側ドリブンギヤ64とを係脱可能に連結するための油圧クラッチであり、いわゆる多板式の摩擦型クラッチである。
【0019】
入力軸21の低速側ドライブギヤ34とカウンタ軸27の低速側ドリブンギヤ60とで、入力軸21の回転をカウンタ軸27に伝達するための低速側エンジン用ギヤ列GLoが構成されている。また、入力軸21の高速側ドライブギヤ36とカウンタ軸27の高速側ドリブンギヤ64とで、入力軸21の回転をカウンタ軸27に伝達するための高速側エンジン用ギヤ列GHiが構成されている。ここで、低速側ドライブギヤ34と低速側ドリブンギヤ60とを含む低速側エンジン用ギヤ列GLoは、高速側ドライブギヤ36と高速側ドリブンギヤ64とを含む高速側エンジン用ギヤ列GHiよりも減速比が大きい。したがって、エンジンENGの駆動時に第1クラッチCL1を締結し且つ第2クラッチCL2を解放することで、エンジンENGの駆動力が大きい減速比で低速側エンジン用ギヤ列GLoを介してカウンタ軸27に伝達される。一方、エンジンENGの駆動時に第1クラッチCL1を解放し且つ第2クラッチCL2を締結することで、エンジンENGの駆動力が小さい減速比で高速側エンジン用ギヤ列GHiを介してカウンタ軸27に伝達される。なお、第1クラッチCL1及び第2クラッチCL2がともに締結されることはない。
【0020】
また、モータ軸25のモータドライブギヤ52とカウンタ軸27のモータドリブンギヤ66とで、モータ軸25の入力軸21の回転をカウンタ軸27に伝達するためのモータ用ギヤ列Gmが構成されている。モータMOTのロータRが回転すると、入力軸21の回転がモータ用ギヤ列Gmを介してカウンタ軸27に伝達される。これにより、モータMOTの駆動時には、モータMOTの駆動力がモータ用ギヤ列Gmを介してカウンタ軸27に伝達される。
【0021】
また、カウンタ軸27の出力ギヤ62とデファレンシャル機構Dのリングギヤ70とで、カウンタ軸27の回転をデファレンシャル機構Dへ伝達するためのファイナルギヤ列Gfが構成されている。したがって、モータ用ギヤ列Gmを介してカウンタ軸27に入力されたモータMOTの駆動力、低速側エンジン用ギヤ列GLoを介してカウンタ軸27に入力されたエンジンENGの駆動力、及び高速側エンジン用ギヤ列GHiを介してカウンタ軸27に入力されたエンジンENGの駆動力は、ファイナルギヤ列Gfを介してデファレンシャル機構Dに伝達され、デファレンシャル機構Dから車軸DSに伝達される。
【0022】
このように構成された本実施形態の駆動装置10は、モータMOTの駆動力を車軸DSに伝達して車両を走行させる動力伝達経路と、エンジンENGの駆動力を車軸DSに伝達して車両を走行させる低速側と高速側の2つの動力伝達経路とを有している。これにより駆動装置10を搭載した車両は、いわゆるエンジン走行、シリーズ走行、パラレル走行が可能となる。
【0023】
図1及び図2に示すように、ジェネレータGENの軸方向の幅L1は、モータMOTの軸方向の幅L2よりも大きい。ジェネレータGENの軸方向の幅L1及びモータMOTの軸方向の幅L2とは、各ロータRの軸方向の幅であり、ロータRが積層鋼板から構成されている場合は積層鋼板の積厚であり、焼結体から構成されている場合は焼結体の厚さである。
【0024】
ここで、ジェネレータ軸23のジェネレータドリブンギヤ40と噛み合うジェネレータドライブギヤ32が配置された軸である入力軸21に設けられたギヤの数は、モータドライブギヤ52と噛み合うモータドリブンギヤ66が配置された軸であるカウンタ軸27に設けられたギヤの数よりも少ない。より具体的に説明すると、入力軸21に設けられたギヤの数は、低速側ドライブギヤ34、ジェネレータドライブギヤ32、及び高速側ドライブギヤ36の3つであり、カウンタ軸27に設けられたギヤの数は、モータドリブンギヤ66、高速側ドリブンギヤ64、出力ギヤ62、及び低速側ドリブンギヤ60の4つである。
【0025】
このようにジェネレータGEN及びモータMOTの軸方向の幅L1、L2の違いに応じて周辺の軸に設けられるギヤの数を調整することで、軸方向のスペースを有効に活用することができる。即ち、本実施形態では、軸方向の幅の小さいモータMOTの周辺のスペースにより多くのギヤを配置することでこのスペースを有効に利用することができる。したがって、変速機Tの小型化が可能であり、これにより駆動装置10の軸方向幅を小さくすることができる。
【0026】
また、低速側ドライブギヤ34は、入力軸21に設けられる動力伝達要素の中で、エンジンENGに最も近い位置に配置されている。エンジンENGからの駆動力をカウンタ軸27に伝える低速側ドライブギヤ34が、入力軸21に設けられる動力伝達要素の中でエンジンENGに最も近い位置に配置されているので、エンジンENGの駆動時に入力軸21のねじれを抑制することができる。動力伝達要素は、ギヤ、クラッチ等の動力伝達に寄与する要素であり、軸受等の支持部材は含まない。
【0027】
同様に、モータドライブギヤ52は、モータ軸25に設けられる動力伝達要素の中で、モータMOTに最も近い位置に配置されている。モータドライブギヤ52が、モータ軸25に設けられる動力伝達要素の中で、モータMOTに最も近い位置に配置されているので、モータMOTの駆動時にモータ軸25のねじれを抑制することができる。
【0028】
さらに、モータドリブンギヤ66は、カウンタ軸27に設けられる動力伝達要素の中で、モータMOTに最も近い位置に配置され、且つ、ジェネレータGENと軸方向において重なっている。これにより、軸方向において駆動装置10をより一層小型化することができる。
【0029】
また、入力軸21には、エンジンENGに最も近い側から、低速側ドライブギヤ34、第1クラッチCL1、ジェネレータドライブギヤ32、高速側ドライブギヤ36の順に配置される。ジェネレータドライブギヤ32の外径D1は、第1クラッチCL1の外径Dcよりも大きく、ジェネレータドライブギヤ32及び第1クラッチCL1は、一部が軸方向において重なっている。ジェネレータドライブギヤ32の外径D1とは、ジェネレータドライブギヤ32の歯先円直径であり、第1クラッチCL1の外径Dcとは、第1クラッチCL1の最大外径である。
【0030】
より詳しく説明すると、図1に示すように、ジェネレータドライブギヤ32は、外周部に複数の歯が設けられたギヤ円盤部32aのエンジン側の側面に、モータMOT側に窪む凹部32bが設けられており、この凹部32bに第1クラッチCL1が入り込むように配置されている。このように、ジェネレータドライブギヤ32及び第1クラッチCL1は、一部が軸方向において重なっているので、軸方向において駆動装置10をより一層小型化することができる。
(【0031】以降は省略されています)

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