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公開番号2021075236
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210520
出願番号2019205407
出願日20191113
発明の名称車両用駆動装置
出願人アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
代理人特許業務法人R&C
主分類B60K 6/40 20071001AFI20210423BHJP(車両一般)
要約【課題】入力部材と分配用差動歯車機構と第1回転電機と第2回転電機とが同軸に配置された構成であっても、軸方向の寸法を小さく抑え易い車両用駆動装置を提供する。
【解決手段】車両用駆動装置100において、入力部材2と分配用差動歯車機構3と第1回転電機1Aと第2回転電機1Bとが同軸に配置され、出力用差動歯車機構6が入力部材2とは別軸に配置され、第1回転電機1Aのロータ軸13Aは、第2回転電機1Bの第2ロータ軸13Bに対して径方向Rの内側において、第2ロータ軸13Bを軸方向Lに貫通した状態で配置され、第1ロータ軸13Aを回転可能に支持する一対の第1軸受B1は、第1ロータ12A及び第2ロータ12Bの双方に対して、軸方向Lの両外側に配置され、第2ロータ軸13Bを回転可能に支持する第2軸受B2は、第1ロータ軸13Aの外周面と、第2ロータ軸13Bの内周面との間に配置されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
内燃機関に駆動連結される入力部材と、
それぞれ車輪に駆動連結される一対の出力部材と、
入力される回転を一対の前記出力部材に分配する出力用差動歯車機構と、
第1ステータ、及び前記第1ステータに対して径方向の内側に配置された第1ロータを備えた第1回転電機と、
第2ステータ、及び前記第2ステータに対して前記径方向の内側に配置された第2ロータを備えた第2回転電機と、
前記第1ロータに駆動連結された第1回転要素、前記入力部材に駆動連結された第2回転要素、及び前記第2ロータ及び前記出力用差動歯車機構に駆動連結された第3回転要素を備えた分配用差動歯車機構と、を備え、
前記入力部材と、前記分配用差動歯車機構と、前記第1回転電機と、前記第2回転電機とが、同軸に配置され、
前記出力用差動歯車機構が、前記入力部材とは別軸に配置され、
前記第1回転電機は、前記第1ロータと一体的に回転するように連結された第1ロータ軸を備え、
前記第2回転電機は、前記第2ロータと一体的に回転するように連結された第2ロータ軸を備え、
前記第2ロータ軸は、軸方向に沿って延在する筒状に形成され、
前記第1ロータ軸は、前記第2ロータ軸に対して前記径方向の内側において、前記第2ロータ軸を前記軸方向に貫通した状態で配置され、
前記第1ロータ軸を回転可能に支持する一対の第1軸受と、
前記第2ロータ軸を回転可能に支持する第2軸受と、を更に備え、
一対の前記第1軸受は、前記第1ロータ及び前記第2ロータの双方に対して、前記軸方向の両外側に配置され、
前記第2軸受は、前記第1ロータ軸の外周面と、前記第2ロータ軸の内周面との間に配置されている、車両用駆動装置。
続きを表示(約 1,300 文字)【請求項2】
前記入力部材は、筒状に形成された筒状部を備え、
前記筒状部よりも前記径方向の内側であって、前記径方向に沿う径方向視で前記筒状部と重複する位置に、前記第1ロータ軸の対象部分が配置され、
前記筒状部の内周面と、前記第1ロータ軸の前記対象部分の外周面との間に、一対の前記第1軸受の一方が配置されている、請求項1に記載の車両用駆動装置。
【請求項3】
前記軸方向における、前記内燃機関に対して前記入力部材が配置される側を軸方向第1側とし、前記軸方向第1側とは反対側を軸方向第2側として、
前記分配用差動歯車機構は、前記第1回転電機及び前記第2回転電機の双方に対して、前記軸方向第2側に配置されている、請求項1又は2に記載の車両用駆動装置。
【請求項4】
前記出力用差動歯車機構の前記軸方向の配置領域が、前記分配用差動歯車機構の前記軸方向の配置領域と重なっている、請求項3に記載の車両用駆動装置。
【請求項5】
前記第2ロータの回転を減速して前記第3回転要素に伝達する減速用差動歯車機構を更に備え、
前記減速用差動歯車機構は、前記軸方向における前記第2ロータと前記分配用差動歯車機構との間において、前記分配用差動歯車機構に隣接して配置されている、請求項1から4のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
【請求項6】
前記第1ステータは、前記第2ステータよりも前記径方向の寸法が小さく、
前記軸方向における、前記内燃機関に対して前記入力部材が配置される側を軸方向第1側として、
前記第1ロータは、前記第2ロータに対して、前記軸方向第1側に隣接して配置されている、請求項1から5のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
【請求項7】
前記第1ステータは、第1ステータコアと、前記第1ステータコアから前記軸方向に突出したコイル部分である筒状の第1コイルエンド部と、を備え、
前記第2ステータは、第2ステータコアと、前記第2ステータコアから前記軸方向に突出したコイル部分である筒状の第2コイルエンド部と、を備え、
前記第1コイルエンド部と前記第2コイルエンド部とは前記径方向の寸法が互いに異なり、
前記第1コイルエンド部と前記第2コイルエンド部とのうちの前記径方向の寸法が大きい方を大径コイルエンド部、小さい方を小径コイルエンド部として、
前記小径コイルエンド部の外径は、前記大径コイルエンド部の内径よりも小さく、
前記小径コイルエンド部は、前記大径コイルエンド部よりも前記径方向の内側であって、前記径方向に沿う径方向視で、前記大径コイルエンド部と重複する位置に配置されている、請求項1から6のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
【請求項8】
前記第1回転要素は、サンギヤであり、
前記第2回転要素は、前記サンギヤに噛み合うピニオンギヤを回転可能に支持するキャリヤであり、
前記第3回転要素は、前記ピニオンギヤに噛み合うリングギヤである、請求項1から7のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、スプリット型のハイブリッド車両用の駆動装置に関する。
続きを表示(約 6,800 文字)【背景技術】
【0002】
このような車両用駆動装置の一例が、下記の特許文献1に開示されている。以下、この背景技術の説明では、特許文献1における符号を括弧内に引用する。
【0003】
特許文献1の車両用駆動装置は、第1回転電機(16)及び第2回転電機(22)と、内燃機関(12)に駆動連結される入力部材と、それぞれ車輪に駆動連結される一対の出力部材と、入力部材に伝達される内燃機関(12)の駆動力を分配する分配用差動歯車機構(20)と、入力される回転を一対の出力部材に分配する出力用差動歯車機構(34)と、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開平9−170533号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1の車両用駆動装置では、入力部材と、分配用差動歯車機構(20)と、第1回転電機(16)と、第2回転電機(22)とが、同軸に配置されている。そして、第1回転電機(16)と第2回転電機(22)とが、ケース(50)に設けられた支持壁部を挟んで軸方向に並んで配置されている。第1回転電機(16)のロータ軸は、一対の第1軸受によって回転可能に支持されている。第2回転電機(22)のロータ軸は、第2軸受によって回転可能に支持されている。一対の第1軸受のうちの一方と、第2軸受とは、軸方向に並んで配置された状態で、支持壁部に支持されている。
【0006】
このように、特許文献1の車両用駆動装置では、一方の第1軸受と第2軸受とを支持するために、軸方向における第1回転電機(16)と第2回転電機(22)との間に、支持壁部が設けられている。そのため、車両用駆動装置の軸方向の寸法が大型化し易いという課題があった。
【0007】
そこで、入力部材と分配用差動歯車機構と第1回転電機と第2回転電機とが同軸に配置された構成であっても、軸方向の寸法を小さく抑え易い車両用駆動装置の実現が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記に鑑みた、車両用駆動装置の特徴構成は、
内燃機関に駆動連結される入力部材と、
それぞれ車輪に駆動連結される一対の出力部材と、
入力される回転を一対の前記出力部材に分配する出力用差動歯車機構と、
第1ステータ、及び前記第1ステータに対して径方向の内側に配置された第1ロータを備えた第1回転電機と、
第2ステータ、及び前記第2ステータに対して前記径方向の内側に配置された第2ロータを備えた第2回転電機と、
前記第1ロータに駆動連結された第1回転要素、前記入力部材に駆動連結された第2回転要素、及び前記第2ロータ及び前記出力用差動歯車機構に駆動連結された第3回転要素を備えた分配用差動歯車機構と、を備え、
前記入力部材と、前記分配用差動歯車機構と、前記第1回転電機と、前記第2回転電機とが、同軸に配置され、
前記出力用差動歯車機構が、前記入力部材とは別軸に配置され、
前記第1回転電機は、前記第1ロータと一体的に回転するように連結された第1ロータ軸を備え、
前記第2回転電機は、前記第2ロータと一体的に回転するように連結された第2ロータ軸を備え、
前記第2ロータ軸は、軸方向に沿って延在する筒状に形成され、
前記第1ロータ軸は、前記第2ロータ軸に対して前記径方向の内側において、前記第2ロータ軸を前記軸方向に貫通した状態で配置され、
前記第1ロータ軸を回転可能に支持する一対の第1軸受と、
前記第2ロータ軸を回転可能に支持する第2軸受と、を更に備え、
一対の前記第1軸受は、前記第1ロータ及び前記第2ロータの双方に対して、前記軸方向の両外側に配置され、
前記第2軸受は、前記第1ロータ軸の外周面と、前記第2ロータ軸の内周面との間に配置されている
点にある。
【0009】
この特徴構成によれば、第2ロータ軸を回転可能に支持する第2軸受が、第2ロータ軸の内周面と、当該第2ロータ軸に対して径方向の内側に配置された第1ロータ軸の外周面との間に配置されている。そして、第1ロータ軸が、第1ロータ及び第2ロータの双方に対して軸方向の両外側に配置された一対の第1軸受により支持されている。これにより、例えば支持壁部のような、第2軸受を支持する部材を別途設ける必要がない。したがって、入力部材と分配用差動歯車機構と第1回転電機と第2回転電機とが同軸に配置された構成であっても、車両用駆動装置の軸方向の寸法を小さく抑えることが容易となっている。
【図面の簡単な説明】
【0010】
実施形態に係る車両用駆動装置の軸方向に沿う断面図
実施形態に係る車両用駆動装置のスケルトン図
実施形態に係る車両用駆動装置における第1回転電機及び第2回転電機の周辺の構成を示す断面図
実施形態に係る車両用駆動装置における分配用差動歯車機構の周辺の構成を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下では、実施形態に係る車両用駆動装置100について、図面を参照して説明する。図1及び図2に示すように、車両用駆動装置100は、第1回転電機1A及び第2回転電機1Bと、入力部材2と、分配用差動歯車機構3と、出力用差動歯車機構6と、一対の出力部材7と、を備えている。本実施形態では、車両用駆動装置100は、減速用差動歯車機構4と、カウンタギヤ機構5と、を更に備えている。また、本実施形態では、これらはケースCSに収容されている。なお、入力部材2の一部、及び一対の出力部材7の一部は、ケースCSの外部に露出している。
【0012】
第1回転電機1Aと第2回転電機1Bと入力部材2と分配用差動歯車機構3とのそれぞれは、その回転軸心としての第1軸X1上に配置されている。つまり、第1回転電機1Aと、第2回転電機1Bと、入力部材2と、分配用差動歯車機構3とが、同軸に配置されている。本実施形態では、減速用差動歯車機構4も第1軸X1上に配置されている。カウンタギヤ機構5は、その回転軸心としての第2軸X2上に配置されている。つまり、カウンタギヤ機構5が、入力部材2とは別軸に配置されている。出力用差動歯車機構6と一対の出力部材7とのそれぞれは、その回転軸心としての第3軸X3上に配置されている。つまり、出力用差動歯車機構6が、入力部材2とは別軸に配置されている。これらの軸X1〜X3は、互いに異なる仮想軸であり、互いに平行に配置されている。
【0013】
以下の説明では、上記の軸X1〜X3に平行な方向を、車両用駆動装置100の「軸方向L」とする。そして、軸方向Lにおいて、内燃機関EGに対して入力部材2が配置される側を「軸方向第1側L1」とし、その反対側を「軸方向第2側L2」とする。また、上記の軸X1〜X3のそれぞれに直交する方向を、各軸を基準とした「径方向R」とする。なお、どの軸を基準とするかを区別する必要がない場合やどの軸を基準とするかが明らかである場合には、単に「径方向R」と記す場合がある。
【0014】
本実施形態では、ケースCSは、第1周壁部CS1と、第2周壁部CS2と、第3周壁部CS3と、第1側壁部CS4と、第2側壁部CS5と、第3側壁部CS6と、筒壁部CS7と、を備えている。
【0015】
第1周壁部CS1は、第1回転電機1Aの径方向Rの外側を囲む筒状に形成されている。第2周壁部CS2は、第2回転電機1Bの径方向Rの外側を囲む筒状に形成されている。第3周壁部CS3は、入力部材2と、分配用差動歯車機構3と、減速用差動歯車機構4と、カウンタギヤ機構5と、出力用差動歯車機構6と、一対の出力部材7との径方向Rの外側を囲む筒状に形成されている。
【0016】
第1側壁部CS4は、第1周壁部CS1の軸方向第1側L1の端部を閉塞するように形成されている。第2側壁部CS5は、第2軸X2を基準とする径方向Rに沿って延在すると共に、第3軸X3を基準とする径方向Rに沿って延在するように形成されている。第2側壁部CS5は、カウンタギヤ機構5及び出力用差動歯車機構6に対して、軸方向第1側L1に隣接するように配置されている。第3側壁部CS6は、第3周壁部CS3の軸方向第2側L2の端部を閉塞するように形成されている。
【0017】
筒壁部CS7は、減速用差動歯車機構4の径方向Rの外側を囲む筒状に形成されている。筒壁部CS7は、第2側壁部CS5に対して軸方向第2側L2に突出するように形成されている。筒壁部CS7は、第3周壁部CS3と第2側壁部CS5とに連結されている。
【0018】
第1回転電機1Aは、電力の供給を受けて動力を発生するモータ(電動機)としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ(発電機)としての機能とを有している。そのため、第1回転電機1Aは、蓄電装置(図示を省略)と電気的に接続されている。この蓄電装置としては、バッテリやキャパシタ等の公知の各種の蓄電装置を用いることができる。本実施形態では、第1回転電機1Aは、内燃機関EGのトルクにより発電を行って、蓄電装置を充電し、或いは第2回転電機1Bを駆動するための電力を供給するジェネレータとして機能する。ただし、第1回転電機1Aは、車両の高速走行時や内燃機関EGの始動時等には、力行して駆動力(「トルク」と同義)を発生するモータとして機能する場合もある。内燃機関EGは、燃料の燃焼により駆動されて動力を取り出す原動機(ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等)である。
【0019】
第1回転電機1Aは、第1ステータ11Aと、当該第1ステータ11Aに対して径方向Rの内側に配置された第1ロータ12Aと、を備えている。
【0020】
第1ステータ11Aは、第1ステータコア111Aと、第1コイルエンド部112Aと、を備えている。第1ステータコア111Aは、非回転部材(ここでは、ケースCSの第1周壁部CS1)に固定されている。第1コイルエンド部112Aは、軸方向Lに延在する筒状に形成されている。第1コイルエンド部112Aは、第1ステータコア111Aから軸方向Lに突出したコイル部分である。具体的には、第1ステータコア111Aには、当該第1ステータコア111Aから軸方向Lの両側(軸方向第1側L1及び軸方向第2側L2)にそれぞれ突出するようにコイルが巻装されている。そして、このコイルにおける第1ステータコア111Aから軸方向第1側L1及び軸方向第2側L2に突出する部分のそれぞれが、第1コイルエンド部112Aに相当する。
【0021】
第1ロータ12Aは、第1ステータコア111Aに対して回転自在に支持された第1ロータコア121Aを備えている。図示は省略するが、第1ロータコア121Aの内部には、永久磁石が配置されている。
【0022】
第2回転電機1Bは、電力の供給を受けて動力を発生するモータ(電動機)としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ(発電機)としての機能とを有している。そのため、第2回転電機1Bも、第1回転電機1Aと同様に、上記の蓄電装置と電気的に接続されている。本実施形態では、第2回転電機1Bは、主に車両を走行させるための駆動力を発生するモータとして機能する。ただし、車両の減速時等には、第2回転電機1Bは、車両の慣性力を電気エネルギとして回生するジェネレータとして機能する場合もある。
【0023】
第2回転電機1Bは、第2ステータ11Bと、当該第2ステータ11Bに対して径方向Rの内側に配置された第2ロータ12Bと、を備えている。
【0024】
第2ステータ11Bは、第2ステータコア111Bと、第2コイルエンド部112Bと、を備えている。第2ステータコア111Bは、非回転部材(ここでは、ケースCSの第2周壁部CS2)に固定されている。第2コイルエンド部112Bは、軸方向Lに延在する筒状に形成されている。第2コイルエンド部112Bは、第2ステータコア111Bから軸方向Lに突出したコイル部分である。具体的には、第2ステータコア111Bには、当該第2ステータコア111Bから軸方向Lの両側(軸方向第1側L1及び軸方向第2側L2)にそれぞれ突出するようにコイルが巻装されている。そして、このコイルにおける第2ステータコア111Bから軸方向第1側L1及び軸方向第2側L2に突出する部分のそれぞれが、第2コイルエンド部112Bに相当する。
【0025】
第2ロータ12Bは、第2ステータコア111Bに対して回転自在に支持された第2ロータコア121Bを備えている。図示は省略するが、第2ロータコア121Bの内部には、永久磁石が配置されている。
【0026】
図3に示すように、第1回転電機1Aの第1コイルエンド部112Aと、第2回転電機1Bの第2コイルエンド部112Bとは、径方向Rの寸法が互いに異なっている。以下の説明では、互いに軸方向Lに対向する第1コイルエンド部112Aと第2コイルエンド部112Bとのうち、径方向Rの寸法が大きい方を「大径コイルエンド部LD」とし、小さい方を「小径コイルエンド部SD」とする。
【0027】
本実施形態では、第1ロータ12Aは、第2ロータ12Bに対して、軸方向第1側L1に隣接して配置されている。そして、本実施形態では、軸方向第2側L2の第1コイルエンド部112Aの径方向Rの寸法は、軸方向第1側L1の第2コイルエンド部112Bの径方向Rの寸法よりも小さい。そのため、本実施形態では、軸方向第2側L2の第1コイルエンド部112Aが小径コイルエンド部SDに相当し、軸方向第1側L1の第2コイルエンド部112Bが大径コイルエンド部LDに相当する。
【0028】
小径コイルエンド部SDの外径は、大径コイルエンド部LDの内径よりも小さい。そして、小径コイルエンド部SDは、大径コイルエンド部LDよりも径方向Rの内側であって、径方向Rに沿う径方向視で、大径コイルエンド部LDと重複する位置に配置されている。ここで、2つの要素の配置に関して、「特定方向視で重複する」とは、その視線方向に平行な仮想直線を当該仮想直線と直交する各方向に移動させた場合に、当該仮想直線が2つの要素の双方に交わる領域が少なくとも一部に存在することを指す。
【0029】
本実施形態では、第1ステータ11Aの径方向Rの寸法は、第2ステータ11Bの径方向Rの寸法よりも小さい。これに伴い、第1ステータ11Aの径方向Rの外側を囲む第1周壁部CS1の外径を、第2ステータ11Bの径方向Rの外側を囲む第2周壁部CS2の外径よりも小さくすることができる。そして、本実施形態では、第1ステータ11Aに対して径方向Rの内側に配置された第1ロータ12Aが、第2ステータ11Bに対して径方向Rの内側に配置された第2ロータ12Bに対して、軸方向第1側L1に隣接して配置されている。そのため、ケースCSの外径を、軸方向第1側L1に向かうに従って小さくすることができる。つまり、車両用駆動装置100の径方向Rの寸法を、軸方向第1側L1に向かうに従って小さくすることができる。
【0030】
本実施形態では、第1回転電機1Aは、第1ロータ軸13Aを更に備えている。第1ロータ軸13Aは、軸方向Lに沿って延在している。第1ロータ軸13Aは、第1ロータ12Aと一体的に回転するように連結されている。本実施形態では、第1ロータ軸13Aは、第1ロータコア121Aを軸方向Lに貫通するように配置されている。第1ロータ軸13Aは、一対の第1ロータ軸受B1によって回転可能に支持されている。第1ロータ軸受B1は、「第1軸受」に相当する。
(【0031】以降は省略されています)

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