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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024129753
(43)【公開日】2024-09-27
(54)【発明の名称】車両用駆動装置
(51)【国際特許分類】
   B60K 6/365 20071001AFI20240919BHJP
   B60K 6/40 20071001ALI20240919BHJP
   B60K 6/445 20071001ALI20240919BHJP
   F16C 19/06 20060101ALI20240919BHJP
【FI】
B60K6/365 ZHV
B60K6/40
B60K6/445
F16C19/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023039159
(22)【出願日】2023-03-13
(71)【出願人】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000004204
【氏名又は名称】日本精工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100085361
【弁理士】
【氏名又は名称】池田 治幸
(74)【代理人】
【識別番号】100147669
【弁理士】
【氏名又は名称】池田 光治郎
(72)【発明者】
【氏名】酒井 一憲
(72)【発明者】
【氏名】末永 真一郎
(72)【発明者】
【氏名】石橋 昌幸
(72)【発明者】
【氏名】吉岡 宏泰
(72)【発明者】
【氏名】野元 宣寿
【テーマコード(参考)】
3D202
3J701
【Fターム(参考)】
3D202AA03
3D202EE10
3D202EE23
3J701AA02
3J701AA42
3J701AA52
3J701AA62
3J701AA72
3J701BA53
3J701BA55
3J701FA31
3J701FA38
3J701FA53
3J701GA01
(57)【要約】
【課題】玉軸受の耐久性を確保しつつ、玉軸受の損失低減の効果をできるだけ得ることができる車両用駆動装置を提供する。
【解決手段】第1回転部材の回転速度及び第2回転部材の回転速度のうちの第3回転部材の回転速度に対する比の値が大きい方に対応する回転部材が配置された、第1回転軸及び第2回転軸のうちの一方の回転軸における玉軸受には、内レースが備えられていない。これにより、一方の回転軸における玉軸受の耐久性を確保しつつ、玉PCDを下げることができ、玉軸受の玉と内レースとの引き摺り損失を低減することができる。又、回転軸と一体的に構成された玉軸受が、一方の回転軸に配置されるので、玉軸受の引き摺り損失の低減によって、玉軸受の引き摺り損失による第3回転軸上における動力損失が比較的大きく低減される。よって、玉軸受の耐久性を確保しつつ、玉軸受の損失低減の効果をできるだけ得ることができる。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1動力源からの動力が入力される第1回転軸と、
第2動力源からの動力が入力される第2回転軸と、
駆動輪に連結された、前記第1動力源からの動力及び前記第2動力源からの動力が各々伝達される第3回転軸と、
前記第1回転軸上に配置された、前記第1動力源からの動力を前記第3回転軸へ出力する第1回転部材と、
前記第2回転軸上に配置された、前記第2動力源からの動力を前記第3回転軸へ出力する第2回転部材と、
前記第3回転軸上に配置された、前記第1回転部材からの動力及び前記第2回転部材からの動力が各々入力される第3回転部材と、
を備え、
前記第3回転部材の回転速度は、前記第1回転部材の回転速度及び前記第2回転部材の回転速度の各々に比べて減速されている車両用駆動装置であって、
前記第1回転軸を回転可能に支持する第1玉軸受と、
前記第2回転軸を回転可能に支持する第2玉軸受と、
を更に備えているものであり、
前記第1回転部材の回転速度の前記第3回転部材の回転速度に対する比の値、及び前記第2回転部材の回転速度の前記第3回転部材の回転速度に対する比の値のうちの大きい方の比の値に対応する回転部材が配置された、前記第1回転軸及び前記第2回転軸のうちの一方の回転軸における玉軸受は、内レースを備えず、前記内レースの溝の機能が前記一方の回転軸に設けられて玉が前記一方の回転軸に接触していることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項2】
前記一方の回転軸は、車両搭載状態において、前記第1回転軸、前記第2回転軸、及び前記第3回転軸のうちで鉛直方向の最も上方に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用駆動装置。
【請求項3】
前記第1動力源は、エンジンであり、
前記第1回転軸は、前記エンジンに連結された入力軸であり、
前記第2動力源は、電動機であり、
前記第2回転軸は、前記電動機のロータに連結されたロータ連結軸であり、
前記第3回転軸は、前記エンジン及び前記電動機から各々伝達された前記動力を前記駆動輪に分配するディファレンシャル装置の出力軸であり、
前記一方の回転軸は、前記ロータ連結軸であることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用駆動装置。
【請求項4】
前記エンジンが動力伝達可能に連結された差動機構と前記差動機構に動力伝達可能に連結された差動用電動機とを有して前記差動用電動機の運転状態が制御されることにより前記差動機構の差動状態が制御される電気式変速機構を、前記入力軸上に更に備えているものであり、
第4回転軸としてのカウンタ軸を有して、前記第1回転部材からの動力及び前記第2回転部材からの動力を各々前記第3回転部材へ伝達する伝達装置を更に備えているものであり、
前記第1回転部材は、前記電気式変速機構の出力ギヤであり、
前記第2回転部材は、前記ロータ連結軸に相対回転不能に固定された減速ギヤであり、
前記第3回転部材は、前記ディファレンシャル装置の入力ギヤであり、
前記ロータ連結軸は、車両搭載状態において、前記入力軸、前記ロータ連結軸、前記出力軸、及び前記カウンタ軸のうちで鉛直方向の最も上方に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の車両用駆動装置。
【請求項5】
前記伝達装置は、前記カウンタ軸に相対回転不能に固定された、前記出力ギヤ及び前記減速ギヤと各々噛み合う第1ギヤと、前記第1ギヤよりも小径であって、前記入力ギヤと噛み合う第2ギヤと、を備えていることを特徴とする請求項4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、複数の回転軸を備えた車両用駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
第1動力源からの動力が入力される第1回転軸と、第2動力源からの動力が入力される第2回転軸と、駆動輪に連結された、前記第1動力源からの動力及び前記第2動力源からの動力が各々伝達される第3回転軸と、前記第1回転軸上に配置された、前記第1動力源からの動力を前記第3回転軸へ出力する第1回転部材と、前記第2回転軸上に配置された、前記第2動力源からの動力を前記第3回転軸へ出力する第2回転部材と、前記第3回転軸上に配置された、前記第1回転部材からの動力及び前記第2回転部材からの動力が各々入力される第3回転部材と、を備え、前記第3回転部材の回転速度は、前記第1回転部材の回転速度及び前記第2回転部材の回転速度の各々に比べて減速されている車両用駆動装置が良く知られている。例えば、特許文献1に記載されたハイブリッド駆動装置がそれである。この特許文献1には、ハイブリッド駆動装置は、エンジンに連結された入力軸と、第2電動機に連結された軸部材と、車輪に連結された車軸と、入力軸及び軸部材を各々回転可能に支持する軸受と、を備えていることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2013-166548号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、車両用駆動装置においては、エネルギー効率を向上するという要求が高まっている。エネルギー効率を向上するには、例えば車両用駆動装置に備えられた軸受の摺動摩擦による損失を低減することが考えられる。玉軸受の場合には、玉ピッチ円直径(=玉PCD)を下げて玉公転周速を抑えることによって、玉と内レースとのすべり速度を小さくすることができ、摺動摩擦による損失を低減することができる。しかしながら、玉PCDを下げようとすると、玉軸受の体格が小さくなる、つまり玉軸受の定格荷重が小さくなる場合が有り、玉軸受の耐久性の低下を招くおそれがある。その為、玉軸受の耐久性を確保することが可能な範囲でしか玉PCDを下げることができず、エネルギー効率を向上することに関して改善の余地がある。
【0005】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、玉軸受の耐久性を確保しつつ、玉軸受の損失低減の効果をできるだけ得ることができる車両用駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
第1の発明の要旨とするところは、(a)第1動力源からの動力が入力される第1回転軸と、第2動力源からの動力が入力される第2回転軸と、駆動輪に連結された、前記第1動力源からの動力及び前記第2動力源からの動力が各々伝達される第3回転軸と、前記第1回転軸上に配置された、前記第1動力源からの動力を前記第3回転軸へ出力する第1回転部材と、前記第2回転軸上に配置された、前記第2動力源からの動力を前記第3回転軸へ出力する第2回転部材と、前記第3回転軸上に配置された、前記第1回転部材からの動力及び前記第2回転部材からの動力が各々入力される第3回転部材と、を備え、前記第3回転部材の回転速度は、前記第1回転部材の回転速度及び前記第2回転部材の回転速度の各々に比べて減速されている車両用駆動装置であって、(b)前記第1回転軸を回転可能に支持する第1玉軸受と、(c)前記第2回転軸を回転可能に支持する第2玉軸受と、を更に備えているものであり、(d)前記第1回転部材の回転速度の前記第3回転部材の回転速度に対する比の値、及び前記第2回転部材の回転速度の前記第3回転部材の回転速度に対する比の値のうちの大きい方の比の値に対応する回転部材が配置された、前記第1回転軸及び前記第2回転軸のうちの一方の回転軸における玉軸受は、内レースを備えず、前記内レースの溝の機能が前記一方の回転軸に設けられて玉が前記一方の回転軸に接触していることにある。
【発明の効果】
【0007】
前記第1の発明によれば、第1回転部材の回転速度及び第2回転部材の回転速度のうちの第3回転部材の回転速度に対する比の値が大きい方に対応する回転部材が配置された、第1回転軸及び第2回転軸のうちの一方の回転軸における玉軸受には、内レースが備えられていない。つまり、一方の回転軸における玉軸受では、内レースの溝の機能が一方の回転軸に設けられて玉が一方の回転軸に接触させられている。これにより、一方の回転軸における玉軸受の耐久性を確保しつつ、玉PCDを下げることができ、玉軸受の玉と内レースとの引き摺り損失を低減することができる。又、回転軸と一体的に構成された玉軸受が、一方の回転軸に配置されるので、玉軸受の引き摺り損失の低減によって、玉軸受の引き摺り損失による第3回転軸上における動力損失が比較的大きく低減される。よって、玉軸受の耐久性を確保しつつ、玉軸受の損失低減の効果をできるだけ得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】本発明が適用される車両の概略構成の一例を説明する図である。
図2】電気回路ユニット等の電気的構成の一例を説明する図である。
図3】玉軸受の損失低減の一例について説明する図であって、(a)は公知の玉軸受の構造を示す図であり、(b)は軸一体の玉軸受の構造を示す図である。
図4】駆動装置の各構成部材の配置位置の一例を説明する図である。
図5】機電一体ユニットの概略構成の一例を説明する図である。
図6】車両に機電一体ユニットを搭載した状態の一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【実施例0010】
図1は、本発明が適用される車両10の概略構成の一例を説明する図である。図1において、車両10は、エンジン12と駆動輪14と駆動装置16とを備えている。エンジン12は、公知の内燃機関である。駆動装置16は、第1電動機MG1と第2電動機MG2とを備えており、エンジン12及び第2電動機MG2の各々の動力を駆動輪14へ伝達する車両用駆動装置である。車両10は、動力源として機能する、エンジン12及び第2電動機MG2を備えた電動車両、特にはハイブリッド車両である。エンジン12は第1動力源であり、第2電動機MG2は第2動力源として機能する電動機である。
【0011】
第1電動機MG1及び第2電動機MG2は、各々、電力から機械的な動力を発生させる発動機としての機能及び機械的な動力から電力を発生させる発電機としての機能を有する公知の回転電気機械であって、所謂モータジェネレータである。第1電動機MG1及び第2電動機MG2は、車体に取り付けられる非回転部材である回転不能のケース18内に設けられている。
【0012】
駆動装置16は、ケース18内に、ダンパー20、入力軸22、変速部24、複合ギヤ26、ドリブンギヤ28、カウンタ軸30、ファイナルギヤ32、ディファレンシャルギヤ34、リダクションギヤ36等を備えている。駆動装置16は、ケース18内に、第1電動機MG1のロータMG1rに一体的に連結されたロータ軸RSmg1、及び第2電動機MG2のロータMG2rに一体的に連結されたロータ軸RSmg2を備えている。又、駆動装置16は、ロータ軸RSmg2にスプライン嵌合により相対回転不能に連結されたロータ連結軸37を備えている。ロータ連結軸37は、第2電動機MG2のロータMG2rに連結されている。又、駆動装置16は、ディファレンシャルギヤ34に連結された1対のドライブ軸38等を備えている。
【0013】
入力軸22は、変速部24の入力回転部材として機能するものであって、ダンパー20などを介してエンジン12のクランク軸12aに連結されている。変速部24は、入力軸22に連結されている。複合ギヤ26は、変速部24の出力側の回転体である。複合ギヤ26は、外周面の一部にドライブギヤ26aが形成されている。ドライブギヤ26aは、変速部24の出力回転部材として機能する出力ギヤである。リダクションギヤ36は、ドリブンギヤ28よりも小径である。リダクションギヤ36は、ロータ連結軸37に相対回転不能に固定された減速ギヤである。ドリブンギヤ28とファイナルギヤ32とは、各々、カウンタ軸30に相対回転不能に固定されている。ドリブンギヤ28は、ドライブギヤ26a及びリダクションギヤ36と各々噛み合う第1ギヤである。ファイナルギヤ32は、ドリブンギヤ28よりも小径であって、ディファレンシャルギヤ34のデフリングギヤ34aと噛み合う第2ギヤである。デフリングギヤ34aは、ディファレンシャルギヤ34の入力回転部材として機能する入力ギヤである。ドライブ軸38は、ディファレンシャルギヤ34の出力回転部材として機能する出力軸である。
【0014】
このように構成された駆動装置16は、FF(フロントエンジン・フロントドライブ)方式或いはRR(リヤエンジン・リヤドライブ)方式の車両に好適に用いられる。駆動装置16は、エンジン12から出力される動力を、変速部24を介してドリブンギヤ28へ伝達する。又、駆動装置16は、第2電動機MG2から出力される動力を、リダクションギヤ36を介してドリブンギヤ28へ伝達する。駆動装置16は、ドリブンギヤ28へ伝達した動力を、カウンタ軸30、ファイナルギヤ32、ディファレンシャルギヤ34、ドライブ軸38等を順次介して駆動輪14へ伝達する。
【0015】
ドリブンギヤ28、カウンタ軸30、ファイナルギヤ32は、ドライブギヤ26aからの動力及びリダクションギヤ36からの動力を各々デフリングギヤ34aへ伝達する伝達装置である。ディファレンシャルギヤ34は、エンジン12及び第2電動機MG2から各々伝達された動力を駆動輪14に分配するディファレンシャル装置である。
【0016】
変速部24は、第1電動機MG1とロータ軸RSmg1と遊星歯車装置40とを備えている。遊星歯車装置40は、サンギヤS、キャリアCA、リングギヤR、及びピニオンPを備えた、公知のシングルピニオン型の遊星歯車装置である。サンギヤSは、ロータ軸RSmg1に動力伝達可能に連結されている。つまり、サンギヤSは、第1電動機MG1が動力伝達可能に連結されている。キャリアCAは、入力軸22に動力伝達可能に連結されている。つまり、キャリアCAは、入力軸22等を介してエンジン12が動力伝達可能に連結されている。リングギヤRは、複合ギヤ26の内周面の一部に形成されており、ドライブギヤ26aに一体的に連結されている。つまり、リングギヤRは、駆動輪14に動力伝達可能に連結されている。ピニオンPは、キャリアCAによって自転及び公転可能に支持されている。リングギヤRは、ピニオンPを介してサンギヤSと噛み合っている。
【0017】
遊星歯車装置40は、エンジン12が動力伝達可能に連結された、差動作用を生じる差動機構である。第1電動機MG1は、遊星歯車装置40に動力伝達可能に連結された差動用電動機である。遊星歯車装置40は、キャリアCAに入力されるエンジン12の動力を第1電動機MG1及びドライブギヤ26aに機械的に分割する動力分割機構である。変速部24は、第1電動機MG1の運転状態が制御されることにより遊星歯車装置40の差動状態が制御される公知の電気式変速機構である。
【0018】
駆動装置16は、第1軸線CL1、第2軸線CL2、第3軸線CL3、及び第4軸線CL4を有している。これらの4つの軸線CL1、CL2、CL3、CL4は、相互に平行である。
【0019】
入力軸22は、エンジン12からの動力が入力される第1回転軸である。第1軸線CL1は、入力軸22の軸心である。第1軸線CL1は、ロータ軸RSmg1の軸心でもある。変速部24及び第1電動機MG1は、第1軸線CL1回りに配置されている。変速部24は、入力軸22上に配置されている。ドライブギヤ26aは、入力軸22上に配置された、エンジン12からの動力をドライブ軸38へ出力する第1回転部材である。
【0020】
ロータ連結軸37は、第2電動機MG2からの動力が入力される第2回転軸である。第2軸線CL2は、第2電動機MG2のロータ軸RSmg2の軸心である。第2軸線CL2は、ロータ連結軸37の軸心でもある。第2電動機MG2及びリダクションギヤ36は、第2軸線CL2回りに配置されている。リダクションギヤ36は、ロータ連結軸37上に配置された、第2電動機MG2からの動力をドライブ軸38へ出力する第2回転部材である。
【0021】
ドライブ軸38は、駆動輪14に連結された、エンジン12からの動力及び第2電動機MG2からの動力が各々伝達される第3回転軸である。第3軸線CL3は、ドライブ軸38の軸心である。第3軸線CL3は、ディファレンシャルギヤ34の軸心でもある。ディファレンシャルギヤ34は、第3軸線CL3回りに配置されている。デフリングギヤ34aは、ドライブ軸38上に配置された、ドライブギヤ26aからの動力及びリダクションギヤ36からの動力が各々入力される第3回転部材である。デフリングギヤ34aの回転速度は、ドライブギヤ26aの回転速度及びリダクションギヤ36の回転速度の各々に比べて減速されている。
【0022】
カウンタ軸30は、第4回転軸である。第4軸線CL4は、カウンタ軸30の軸心である。ドリブンギヤ28及びファイナルギヤ32は、第4軸線CL4回りに配置されている。
【0023】
駆動装置16は、ニードルベアリング50を備えている。入力軸22とロータ軸RSmg1とは、ニードルベアリング50を介して相対回転可能に連結されている。又、駆動装置16は、第1軸ボールベアリング52、54、56を備えている。第1軸ボールベアリング52は、入力軸22をケース18に対して回転可能に支持する第1玉軸受である。第1軸ボールベアリング54、56は、ロータ軸RSmg1をケース18に対して回転可能に支持するベアリングである。入力軸22は、ロータ軸RSmg1を介して第1軸ボールベアリング54、56により支持されている。第1軸ボールベアリング54、56は、ロータ軸RSmg1を介して入力軸22をケース18に対して回転可能に支持する第1玉軸受として機能する。又、駆動装置16は、第2軸ボールベアリング58、60を備えている。第2軸ボールベアリング58、60は、ロータ連結軸37をケース18に対して回転可能に支持する第2玉軸受である。
【0024】
図2は、電気回路ユニット70等の電気的構成の一例を説明する図である。図2において、車両10は、電気回路ユニット70、高圧バッテリ72、及び補機バッテリ74などを更に備えている。電気回路ユニット70は、駆動装置16の一部を構成するものであり、第1電動機MG1及び第2電動機MG2を各々制御する。
【0025】
高圧バッテリ72は、充放電可能な直流電源であって、例えばニッケル水素二次電池、リチウムイオン電池などの二次電池である。高圧バッテリ72は、電気回路ユニット70に接続されている。
【0026】
高圧バッテリ72からは、蓄電された電力が電気回路ユニット70を介して第1電動機MG1や第2電動機MG2へ供給される。又、高圧バッテリ72には、第1電動機MG1の発電制御による電力や第2電動機MG2の回生制御による電力が電気回路ユニット70を介して供給される。高圧バッテリ72は、駆動用のバッテリである。
【0027】
電気回路ユニット70は、DCDCコンバータ76、電力制御回路78、及び電動機制御装置80などを備えている。
【0028】
DCDCコンバータ76は、高圧バッテリ72に接続されている。DCDCコンバータ76は、高圧バッテリ72の電圧を補機バッテリ74と同等の電圧に降圧して補機バッテリ74を充電する充電装置として機能する。補機バッテリ74は、車両10に備えられた補機を作動させる為の電力を供給する。補機バッテリ74は、車両10に備えられた電動機制御装置80などの電子制御装置を作動させる為の電力を供給する。
【0029】
電力制御回路78は、昇圧コンバータ82及びインバータ84などを備えている。電力制御回路78は、高圧バッテリ72と第1電動機MG1及び第2電動機MG2との間で各々授受される電力を制御する。
【0030】
電動機制御装置80は、昇圧コンバータ82及びインバータ84の制御を行う。例えば、電動機制御装置80は、高圧バッテリ72からの直流電流を第1電動機MG1及び第2電動機MG2に各々用いられる交流電流に変換する。電動機制御装置80は、第2電動機MG2への電力供給や高圧バッテリ72の充電に必要な発電量を確保する為に第1電動機MG1を駆動する。電動機制御装置80は、運転者の要求トルクに応じた出力要求値に基づいて第2電動機MG2を駆動する。電動機制御装置80は、回生ブレーキの要求量に応じて第2電動機MG2を発電機として機能させる。
【0031】
ここで、駆動装置16において、エネルギー効率を向上するには、例えば第1軸ボールベアリング52、54、56や第2軸ボールベアリング58、60の摺動摩擦による損失を低減することが考えられる。玉軸受では、玉PCDを下げることによって摺動摩擦による損失を低減することができる。しかしながら、玉PCDを下げると、玉軸受の体格が小さくなり、玉軸受の耐久性の低下を招くおそれがある。その為、玉軸受の耐久性を確保しつつ、玉軸受の損失低減の効果をできるだけ得られるようにすることが望まれる。
【0032】
図3は、玉軸受の損失低減の一例について説明する図である。図3の(a)は、公知の玉軸受の構造を示す図である。図3の(b)は、軸一体の玉軸受の構造を示す図である。図3において、図中の「ギヤ部」は例えばリダクションギヤ36であり、「シャフト部」は例えばロータ連結軸37である。図3の(a)において、第2軸ボールベアリング58、60は、内レース58i、60i、外レース58o、60o、及び玉58b、60bを備えた、公知の構造を有する玉軸受である。一方で、図3の(b)において、第2軸ボールベアリング58、60は、内レース58i、60iが廃止され、玉58b、60bがロータ連結軸37を転がる構造を有する玉軸受である。つまり、図3の(b)における第2軸ボールベアリング58、60は、シャフト一体構造を有している。図3の(b)における第2軸ボールベアリング58、60では、図3の(a)における第2軸ボールベアリング58、60と比較して、玉PCDを下げることが可能になり、玉58b、60bにおける引き摺り損失を低減することができる。これにより、ロータ連結軸37上における玉58b、60bによる摩擦損失トルクΔTfを小さくすることができる。
【0033】
玉軸受が配置された軸上の摩擦損失トルクΔTfは、減速比ρ分だけ増大されてドライブ軸38上の損失トルクΔTd(=ΔTf×ρ)として現れる。回転部材における減速比ρは、回転部材の回転速度のデフリングギヤ34aの回転速度に対する比の値である。ドライブギヤ26aにおける減速比ρは、ドライブギヤ26aの回転速度のデフリングギヤ34aの回転速度に対する比の値である。リダクションギヤ36における減速比ρは、リダクションギヤ36の回転速度のデフリングギヤ34aの回転速度に対する比の値である。
【0034】
減速比ρが大きい程、損失トルクΔTdが大きくされるが、摩擦損失トルクΔTfの低減分も大きくされるので、摩擦損失トルクΔTfの低減の効果が大きくされる。駆動装置16では、ドライブギヤ26aにおける減速比ρ及びリダクションギヤ36における減速比ρのうちの大きい方の減速比ρに対応する回転部材が配置された、入力軸22及びロータ連結軸37のうちの一方の回転軸における玉軸受は、シャフト一体構造が採用されている。一方の回転軸における玉軸受のシャフト一体構造は、内レースを備えず、その内レースの溝の機能がその一方の回転軸に設けられて玉がその一方の回転軸に接触している構造である。
【0035】
ドライブギヤ26aにおける減速比ρは、ドライブギヤ26aとドリブンギヤ28との間での減速比ρと、ファイナルギヤ32とデフリングギヤ34aとの間での減速比ρと、の乗算値である。一方で、リダクションギヤ36における減速比ρは、リダクションギヤ36とドリブンギヤ28との間での減速比ρと、ファイナルギヤ32とデフリングギヤ34aとの間での減速比ρと、の乗算値である。駆動装置16では、リダクションギヤ36とドリブンギヤ28との間での減速比ρは、ドライブギヤ26aとドリブンギヤ28との間での減速比ρに比べて大きな値とされている。従って、入力軸22及びロータ連結軸37のうちの一方の回転軸は、リダクションギヤ36が配置されたロータ連結軸37である。シャフト一体構造が採用される玉軸受は、第2軸ボールベアリング58、60である。
【0036】
玉軸受がシャフト一体構造とされることで、シャフト一体構造の玉軸受が配置された軸と、一対のギヤを介して連結される他の軸と、の距離が内レースが削減された分だけ短くされる。その為、シャフト一体構造の玉軸受が配置された軸が、鉛直方向の最上段に配置されることで、内レース分の嵩だけ駆動装置16の高さを下げて駆動装置16のコンパクト化を図ることができる。駆動装置16では、入力軸22及びロータ連結軸37のうちの一方の回転軸は、車両10における搭載状態つまり車両搭載状態において、入力軸22、ロータ連結軸37、及びドライブ軸38のうちで鉛直方向の最も上方に配置されている。特には、ロータ連結軸37は、車両搭載状態において、入力軸22、ロータ連結軸37、ドライブ軸38、及びカウンタ軸30のうちで鉛直方向の最も上方に配置されている。
【0037】
図4は、駆動装置16の各構成部材の配置位置の一例を説明する図である。図4において、駆動装置16は、車両搭載状態において、第1軸線CL1、第2軸線CL2、第3軸線CL3、及び第4軸線CL4の各々が車両10の前後進方向とは垂直な水平方向に平行となるように配置されている。又、駆動装置16は、車両搭載状態において、第1軸線CL1、第2軸線CL2、第3軸線CL3、及び第4軸線CL4の各々の位置が、鉛直方向の上方から下方に第2軸線CL2、第4軸線CL4、第1軸線CL1、第3軸線CL3の順とされている。つまり、駆動装置16は、車両搭載状態において、入力軸22、ロータ連結軸37、ドライブ軸38、及びカウンタ軸30のうちのロータ連結軸37が鉛直方向の最も上方に配置されている。これにより、駆動装置16の鉛直方向の体格が低減させられる。尚、図中の鉛直方向及び前後進方向は、各々、車両搭載状態での方向を示している。
【0038】
駆動装置16の鉛直方向の体格が低減させられることによって、第2電動機MG2の鉛直方向上部に空間が生み出される。これにより、駆動装置16の上部に搭載可能となる装置の構造や種類が限定されることが抑制される。
【0039】
図5は、機電一体ユニット90の概略構成の一例を説明する図である。図5において、ケース18は、機械伝動ユニット92と電気回路ユニット70とを機電一体ユニット90として収容している。機械伝動ユニット92は、駆動装置16の一部を構成している。機械伝動ユニット92は、変速部24(第1電動機MG1、ロータ軸RSmg1、入力軸22、遊星歯車装置40など)、第2電動機MG2、ドリブンギヤ28、カウンタ軸30、ファイナルギヤ32、ディファレンシャルギヤ34、リダクションギヤ36などを含んでいる。
【0040】
ケース18は、例えば本体18aとカバープレート18bと保護カバー18cとを備えている。本体18aは、底壁と、底壁の外周縁から鉛直方向の上方に延びる側壁と、を有しており、鉛直方向上部が開口している。カバープレート18bは、本体18aの開口の一部分を塞ぐ板状の部材である。保護カバー18cは、カバープレート18bの鉛直方向上面に設けられている。本体18aは、カバープレート18bの下面とで空間Aを形成している。保護カバー18cは、カバープレート18bの上面とで空間Bを形成している。
【0041】
機械伝動ユニット92は、車両搭載状態において、ケース18における鉛直方向下部の空間Aに収容されている。電気回路ユニット70は、車両搭載状態において、ケース18における鉛直方向上部の空間Bに収容されている。
【0042】
駆動装置16の鉛直方向の体格が低減させられたことによって、特には、機械伝動ユニット92の鉛直方向の体格が低減させられたことによって、機電一体ユニット90の鉛直方向の体格が低減させられる。これにより、機電一体ユニット90の鉛直方向の上方にスペースが生み出される。
【0043】
図6は、車両10に機電一体ユニット90を搭載した状態の一例を説明する図である。図6において、機電一体ユニット90を収容するケース18は、エンジンルーム100内に配置されている。エンジンルーム100は、エンジンコンパートメントと同意であって、エンジン12を収容する動力源室である。エンジンルーム100内には、例えば補機バッテリ74、ウォーターポンプ102、エアクリーナ104、リザーバタンク106なども配置されている。特に、エアクリーナ104やリザーバタンク106は、機電一体ユニット90の鉛直方向の上方に生み出されたスペースに配置されている。車両10の室内空間の下方には、高圧バッテリ72が配設されている。
【0044】
上述のように、本実施例によれば、ドライブギヤ26aにおける減速比ρ及びリダクションギヤ36における減速比ρのうちの大きい方の減速比ρに対応する回転部材が配置された、入力軸22及びロータ連結軸37のうちの一方の回転軸における玉軸受は、シャフト一体構造が採用されている。これにより、一方の回転軸における玉軸受の耐久性を確保しつつ、玉PCDを下げることができ、玉軸受の玉と内レースとの引き摺り損失を低減することができる。又、シャフト一体構造に構成された玉軸受が、一方の回転軸に配置されるので、玉軸受の引き摺り損失の低減によって、玉軸受の引き摺り損失によるドライブ軸38上の損失トルクΔTdが比較的大きく低減される。よって、玉軸受の耐久性を確保しつつ、玉軸受の損失低減の効果をできるだけ得ることができる。
【0045】
また、本実施例によれば、前記一方の回転軸は、車両搭載状態において、入力軸22、ロータ連結軸37、及びドライブ軸38のうちで鉛直方向の最も上方に配置されているので、内レース分の嵩だけ駆動装置16の高さが低くされる。つまり、駆動装置16のコンパクト化を図ることができる。これにより、駆動装置16の上部に搭載する装置の構造や種類が限定されることを抑制することができる。
【0046】
また、本実施例によれば、前記一方の回転軸は、ロータ連結軸37であるので、第2軸ボールベアリング58、60の引き摺り損失の低減によって、第2軸ボールベアリング58、60の引き摺り損失によるドライブ軸38上の損失トルクΔTdが比較的大きく低減される。
【0047】
また、本実施例によれば、ロータ連結軸37は、車両搭載状態において、入力軸22、ロータ連結軸37、ドライブ軸38、及びカウンタ軸30のうちで鉛直方向の最も上方に配置されている。これにより、第2軸ボールベアリング58、60から削除された内レース分の嵩だけ駆動装置16の高さが低くされる。
【0048】
また、本実施例によれば、駆動装置16は、カウンタ軸30に相対回転不能に固定された、ドライブギヤ26a及びリダクションギヤ36と各々噛み合うドリブンギヤ28と、ドリブンギヤよりも小径であって、デフリングギヤ34aと噛み合うファイナルギヤ32と、を備えている。これにより、デフリングギヤ34aの回転速度は、ドライブギヤ26aの回転速度及びリダクションギヤ36の回転速度の各々に比べて適切に減速される。
【0049】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【0050】
例えば、前述の実施例では、車両10は、エンジン12、第1電動機MG1、及び第2電動機MG2を備えたハイブリッド車両であったが、この態様に限らない。例えば、エンジン及び電動機を備えたハイブリッド車両であっても、本発明を適用することができる。この場合、例えば図4に示した駆動装置16の各構成部材の配置位置において、第1電動機MG1がエンジンに置き換えられ、第2電動機MG2が電動機に置き換えられる。この際、第4軸線CL4回りに変速機が配置されても良い。又は、第4軸線CL4回りに配置された伝達装置を介すことなくエンジンや電動機の動力が伝達されても良い。この場合、第4軸線CL4や第4軸線CL4回りの伝達装置は必要ない。
【0051】
また、前述の実施例では、電気回路ユニット70は、機械伝動ユニット92と共に機電一体ユニット90としてケース18に収容されていたが、この態様に限らない。例えば、電気回路ユニット70は、機械伝動ユニット92が収容されるケースとは別のケースに収容されていても良い。この場合、電気回路ユニット70は、機械伝動ユニット92の鉛直方向の上方に配置されていても良いし、又は、機械伝動ユニット92の鉛直方向の上方とは別の位置に配置されていても良い。
【0052】
また、前述の実施例において、車両10は、外部電源からの電力により高圧バッテリ72を充電可能な所謂プラグインハイブリッド車両であっても良い。プラグインハイブリッド車両では、駆動装置16の小型化によって充電器等の配置位置の自由度が大きくされる。
【0053】
尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【0054】
10:車両 12:エンジン(第1動力源) 14:駆動輪 16:駆動装置(車両用駆動装置) 22:入力軸(第1回転軸) 24:変速部(電気式変速機構) 26a:ドライブギヤ(出力ギヤ、第1回転部材) 28:ドリブンギヤ(第1ギヤ、伝達装置) 30:カウンタ軸(伝達装置、第4回転軸) 32:ファイナルギヤ(第2ギヤ、伝達装置) 34:ディファレンシャルギヤ(ディファレンシャル装置) 34a:デフリングギヤ(入力ギヤ、第3回転部材) 36:リダクションギヤ(減速ギヤ、第2回転部材) 37:ロータ連結軸(第2回転軸、一方の回転軸) 38:ドライブ軸(出力軸、第3回転軸) 40:遊星歯車装置(差動機構) 52、54、56:第1軸ボールベアリング(第1玉軸受) 58、60:第2軸ボールベアリング(第2玉軸受) MG1:第1電動機(差動用電動機) MG2:第2電動機(第2動力源、電動機)
図1
図2
図3
図4
図5
図6