特許 7545376 トランスアクスル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-27

(45)【発行日】2024-09-04

(54)【発明の名称】トランスアクスル

(51)【国際特許分類】

   F16H 63/34 20060101AFI20240828BHJP

   B60T 1/06 20060101ALI20240828BHJP

【ＦＩ】

F16H63/34

B60T1/06 G

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2021163931

(22)【出願日】2021-10-05

(65)【公開番号】P2023054923

(43)【公開日】2023-04-17

【審査請求日】2023-02-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100180644

【弁理士】

【氏名又は名称】▲崎▼山 博教

(72)【発明者】

【氏名】中川 光路

(72)【発明者】

【氏名】藁科 秀平

【審査官】増岡 亘

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－１０５４２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３３６８９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－６１９９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ ６３／３４

Ｂ６０Ｔ １／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動力を発生させる駆動用モータと、
前記駆動用モータと並列配置された発電用モータと、
前記駆動用モータによる車両の駆動をロックするパーキング機構とを備え、
前記パーキング機構は、パーキングロッド、パーキングギヤ、パーキングポール、及びパーキングレバーを有しており、
前記駆動用モータ及び前記発電用モータの軸線方向から見て前記駆動用モータと前記発電用モータとの間に、前記パーキングロッドが配置されており、
前記パーキングロッドは、前記駆動用モータの軸線方向に沿って直線状に延びる直線状部と、前記直線状部に対して交差する方向に沿って曲線状に延びる曲げ部とを有しており、前記曲げ部よりも一端側において前記パーキングレバーに対して連結され、前記直線状部側にある他端が自由端とされており、
前記曲げ部は、前記駆動用モータの軸線方向に対して前記直線状部の基端から離れる方向に膨れるように曲がることによって形成された所定量のオフセットを有しており、
前記曲げ部が、前記直線状部の延びる方向に対して直交する方向に延びており、
前記パーキングロッドと前記パーキングレバーとの接続部は、前記駆動用モータの軸線方向において、前記曲げ部よりも前記パーキングロッドの先端側に位置していること、を特徴とするトランスアクスル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トランスアクスルに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、トランスアクスルが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１には、トランスアクスルを備える車両が開示されている。上記特許文献１には、いわゆるシリーズ式ハイブリッド車（車両）について、エンジンを動力源として第一電動機を駆動させ、第一電動機の駆動により第二電動機を駆動させて走行（ＥＶ走行）することが可能となっている、ことが記載されている。

【0004】

上記特許文献１には、トランスアクスルのトランスアクスルハウジング（ケース）に、運転者の操作に基づいて車両の駆動輪をロックするパーキング機構が設けられており、パーキング機構は、ポール、ピン、トーションスプリング、サポート、ロッド 、アウターレバー、シャフト、パーキングレバー、及びロッド支え等の構成部材により構成されている、ことが記載されている。また、上記特許文献１には、パーキング機構の構成部材が、第一電動機及び第二電動機の各軸における軸径方向の外側に配置されている、ことが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１２－１１７６６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記特許文献１に開示されたトランスアクスルでは、トランスアクスルハウジング（ケース）において、第一電動機及び第二電動機の各軸よりも軸径方向の外側までパーキング機構の構成部材が配置されているため、パーキング機構の構成部品が配置されるトランスアクスルハウジング（ケース）の体格の大型化につながるという問題点がある。

【0007】

本発明は、上記問題点を解消すべくなされたものであって、体格が大型化することを抑制可能なトランスアクスルを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明は、次のように構成されている。

【0009】

（１）本発明によるトランスアクスルは、駆動力を発生させる駆動用モータと、前記駆動用モータと並列配置された発電用モータと、前記駆動用モータによる車両の駆動をロックするパーキング機構とを備え、前記パーキング機構は、パーキングロッド、パーキングギヤ、及びパーキングポールを有しており、前記駆動用モータと前記発電用モータとの間に、前記パーキングロッドが配置されていること、を特徴とする。

【0010】

上記構成によれば、駆動用モータと発電用モータとの間にパーキングロッドを配置することによって、パーキングロッドとパーキングギヤとの間に配置されるパーキングポールの長さを短くすることができる。このため、パーキングポールの長さが小さくなる分、パーキング機構の体格を小さくすることができる。これにより、パーキング機構が配置されるトランスアクスル（ケース）の体格を小さくすることが可能であるため、トランスアクスル全体の体格の大型化を抑制することができる。

【0011】

また、上記構成によれば、駆動用モータと発電用モータとの間に形成される空間を有効活用してパーキングロッドを配置することができる。このため、例えば、駆動用モータ又は発電用モータの軸線方向に重なる位置にパーキングロッドが配置される場合と比較して、トランスアクスル全体の体格が軸線方向へ大型化することを抑制できる。

【0012】

（２）本発明によるトランスアクスルにおいて、好ましくは、前記パーキングロッドは、前記駆動用モータの軸線方向に沿って直線状に延びる直線状部と、前記直線状部に対して交差する方向に沿って曲線状に延びる曲げ部とを有しており、前記曲げ部は、前記駆動用モータの軸線方向に対して所定量のオフセットを有していること、を特徴とするとよい。このように構成すれば、曲げ部が所定のオフセットを有することにより、パーキングロッドにおける軸線方向へのストローク量を担保することができる。これにより、トランスアクスルの軸線方向の大きさをコンパクトにしつつ、パーキングロッドのストローク量を担保することができる。

【0013】

（３）この場合において、好ましくは、前記曲げ部が、前記直線状部の延びる方向に対して直交する方向に延びていること、を特徴とするとよい。このように構成すれば、パーキングロッドの曲げ部が軸線方向に直交する方向に配置されるため、トランスアクスルの軸線方向への大きさが小さくなるように、パーキングロッドの曲げ部を効果的に配置することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明に係る態様によれば、体格が大型化することを抑制可能なトランスアクスルを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態に係るトランスアクスルを示す平面図である。

【図2】図１のトランスアクスルのギア室側を示す側面図である。

【図3】図１のトランスアクスルにおいてパーキング機構の配置を示す側面図である。

【図4】図１のトランスアクスルのパーキング機構を示す斜視図である。

【図5】図４のパーキング機構のレンジ位置に対応するロッドの位置を示す図である。

【図6】図４のパーキング機構のロッドの位置に対応するポールの姿勢を示す図である。

【図7】図１のトランスアクスルにおいてＰレンジとされた場合を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態に係るトランスアクスル１０について、図面を参照しつつ説明する。

【0017】

トランスアクスル１０は、車両Ｖに設けられている。また、車両Ｖは、図示を省略したエンジンやバッテリなどを備えている。車両Ｖは、いわゆるシリーズ式ハイブリッド車とされている。具体的には、車両Ｖは、エンジンを動力源として後述する第一電動機１４を駆動させ、第一電動機１４の駆動により後述する第二電動機１６を駆動させて走行可能とされている。車両Ｖは、エンジンを停止させてバッテリを動力源とし、第二電動機１６を駆動させて走行（ＥＶ走行）することができる。

【0018】

なお、本発明の車両は、シリーズ式ハイブリッド車に限定されず、パラレル式ハイブリッド車、ＡＴ車、電気自動車などに好適に採用することができる。

【0019】

なお、以下の説明では、トランスアクスル１０を車両Ｖに搭載した状態における上下方向を、単に「上下方向Ｈ」と記載して説明する。また、上下方向Ｈにおいて、上方を単に「上方Ｕｐ」と、下方を単に「下方Ｌｗ」と記載して説明する。

【0020】

また、以下の説明では、電動機１２の軸線Ｌが延びる方向を、「軸線方向Ｘ」と記載して説明する場合がある。

【0021】

図１、図２、及び図３に示すとおり、トランスアクスル１０は、ケース体３０、電動機１２、デファレンシャル機構、パーキング機構４０、及びシフト装置を備えている。また、トランスアクスル１０には、二つの電動機１２（第一電動機１４及び第二電動機１６）が設けられている。二つの電動機１２（第一電動機１４及び第二電動機１６）は、各軸の軸線方向が並列になるように配置されている。なお、デファレンシャル機構、及びシフト装置は図示を省略している。

【0022】

トランスアクスル１０には、第二電動機１６から動力が伝達されて回転する動力伝達軸２０が設けられており、動力伝達軸２０には、後で説明するパーキングギヤ４１が取り付けられている（図３参照）。

【0023】

第一電動機１４（ＭＧ１）は、モータジェネレータからなる発電用モータである。第一電動機１４には、インバータなどを内蔵する発電機コントローラが接続されている。第一電動機１４から出力される交流電力は、発電機コントローラにより直流電力に変換されて、その直流電力が電池に供給されることにより、電池が充電される。第一電動機１４は、エンジン（図示を省略）の駆動により回転動力が伝達されて駆動する。

【0024】

第二電動機１６（ＭＧ２）は、モータジェネレータからなる駆動用モータである。第二電動機１６には、インバータなどを内蔵するモータコントローラが接続されている。モータコントローラには、電池が接続されている。電池から出力される直流電力がモータコントローラに供給され、その直流電力がモータコントローラにより交流電力に変換されて、交流電力が第二電動機１６に供給されることにより、第二電動機１６が駆動される。

【0025】

なお、以下の説明では、第一電動機１４（ＭＧ１）及び第二電動機１６（ＭＧ２）を総称して、単に「電動機１２」と記載して説明する場合がある。

【0026】

電動機１２は、ロータ１７及びステータ１８を備えている。ロータ１７は永久磁石を備えており、磁力を発生させる。

【0027】

電動機１２は、軸線Ｌが横向きとなるように配置されている。すなわち、電動機１２は、略円柱状をなす外観において、円柱の底面に相当する二つの面が側方となるように配置されている。なお、以下の説明では、電動機１２の軸線方向Ｘに配置される面（略円柱をなす電動機１２の二つの底面）を、単に「側方面Ｆ」と記載して説明する場合がある。また、側方面Ｆを含め、電動機１２の側方を、単に「側方」と記載して説明する場合がある。

【0028】

デファレンシャル機構は、左右の駆動輪を駆動する左右一対のドライブシャフト（図示を省略）の間の差動を許容するとともに、これら左右一対のドライブシャフトに回転動力を伝達するように構成されている。

【0029】

第二電動機１６から動力伝達軸２０に伝達された動力は、デファレンシャル機構を介して駆動輪（図示を省略）に伝達される。これにより、駆動輪が回転し、車両Ｖが走行する。また、車両Ｖは、パーキングギヤ４１がロックされると、駆動輪がロックされる。

【0030】

ケース体３０は、第一電動機１４や第二電動機１６等を収容するための収容体である。ケース体３０は、アルミニウムにより構成されている。図１に示すとおり、ケース体３０には、区画壁３４、及びサポート取付部３６が設けられている。

【0031】

なお、本実施形態のケース体３０は、三つの構成部材（ケース３０ａ、ハウジング３０ｂ、及び図示を省略したリアカバー）によりひとつの収容体をなしている。なお、本実施形態では、ケース体３０を三つの構成部材により構成されるものとした例を示したが、二つ、あるいは四つ以上の構成体により形成されるものであってもよい。

【0032】

ケース体３０の内部空間は、区画壁３４によりモータ室３１とギヤ室３２とに仕切られている。図１に示すとおり、モータ室３１には、電動機１２が収容されている。ギヤ室３２には、パーキング機構４０を構成する部品（ポール４２、ロッド４６等）や、デファレンシャル機構を構成するギヤ等が収容されている。

【0033】

図１に示すとおり、サポート取付部３６は、区画壁３４に形成されている。サポート取付部３６は、区画壁３４からギヤ室３２側に突出するように形成された部分である。サポート取付部３６には、パーキング機構４０のサポート４５が取り付けられる。

【0034】

シフト装置（図示を省略）は、図示を省略したシフトレバーを備えており、シフトレバーに対する運転者の操作により、複数のレンジ位置から一のレンジ位置を選択可能とされている。シフト装置には、例えば、ＰレンジやＤレンジ、Ｂレンジ、Ｒレンジ等の複数のシフト位置が設けられている。

【0035】

パーキング機構４０は、車両Ｖの駆動輪をロックするためのものである。図４に示すとおり、パーキング機構４０は、パーキングギヤ４１、ポール（パーキングポール）４２、ピン４３、トーションスプリング４４、サポート４５、ロッド（パーキングロッド）４６、カム４７、アウターレバー４８、コントロールシャフト４９、パーキングレバー５０、コンプレッションスプリング５２等の構成部材（コントロール部品）を備えている。

【0036】

パーキング機構４０は、運転者の操作に基づいて車両Ｖの駆動輪をロックする。より具体的には、パーキング機構４０は、運転者がＰレンジとする操作（パーキング操作）を行うことに基づき、動力伝達軸２０の回転を制限して駆動輪をロックする。以下、パーキング機構４０を構成する各部品について説明する。

【0037】

ポール４２は、パーキングギヤ４１をロックするための部材である。図６に示すとおり、ポール４２は、ピン４３を揺動支点として上下方向Ｈに揺動可能に設けられている。また、図４に示すとおり、ポール４２は、一端側がカム４７と接触可能な位置に配置されており、他端がパーキングギヤ４１と嵌合可能な位置に配置されている。なお、以下の説明では、ポール４２のカム４７側の端部を「基端４２ａ」と、パーキングギヤ４１側の端部を「先端４２ｂ」と記載して説明する場合がある。

【0038】

ロッド４６は、シフト位置に応じてストロークするように変位可能な棒状の部材である。ロッド４６は、パーキングレバー５０の揺動に応じて、ロッド４６の長手方向に沿って往来するように移動する。ロッド４６は金属素材により構成されている。より具体的には、ロッド４６は、鉄製の部材とされている。図１及び図４に示すとおり、ロッド４６は、略Ｌ字状の棒状部材であり、一端がパーキングレバー５０に対して連結され、自由端とされた他端が電動機１２と向かい合うように配置されている。

【0039】

図２に示すとおり、本実施形態では、ロッド４６は、電動機１２の軸線方向Ｘから見て、第一電動機１４と第二電動機１６との間に挟まれるように配置されている。

【0040】

図４及び図７に示すとおり、ロッド４６は、直線状部４６１と、曲げ部４６２とを有している。直線状部４６１は、電動機１２の軸線方向Ｘに沿って直線状に延びているとともに、ストロークするように移動する部分である。曲げ部４６２は、直線状部４６１の延びる方向（軸線方向Ｘ）に対して直交する方向（上下方向Ｈ）に沿って曲線状に延びている。図７に示すとおり、曲げ部４６２は、電動機１２の軸線方向Ｘに対して所定量のオフセットＺを有している。言い換えると、曲げ部４６２は、後述する直線状部４６１の基端４６ａから離れる方向に膨れるように曲がっている。

【0041】

なお、以下の説明では、ロッド４６の直線状部４６１において、パーキングレバー５０側の端部を基端４６ａと、電動機１２側の端部を先端４６ｂと記載して説明する場合がある。

【0042】

図７に示すとおり、ロッド４６の先端４６ｂが、電動機１２の側方面Ｆ（側方）側を向くように配置されている。また、ロッド４６の直線状部４６１は、長手方向が電動機１２の軸線Ｌに沿うように配置されている。また、図２に示すとおり、ロッド４６の直線状部４６１の軸線は、第一電動機１４の軸線よりも上方Ｕｐで、かつ、第二電動機１６の軸線よりも下方Ｌｗに配置されている。

【0043】

カム４７は、コマ状の部材であり、ロッド４６に取り付けられている。カム４７は、ロッド４６と一体的に移動して、ポール４２の基端４２ａに接触する位置と、ポール４２の基端４２ａから離間する位置とに変位する（図６参照）。

【0044】

サポート４５は、ロッド４６をガイドするための部材である。上述のとおり、サポート４５は、区画壁３４に形成されたサポート取付部３６に取り付けられており、ロッド４６の進退動作をガイドする。

【0045】

パーキング機構４０では、運転者のシフト操作に連動してコントロールシャフト４９が回転し、コントロールシャフト４９に取り付けられたパーキングレバー５０が揺動する。また、パーキングレバー５０の揺動により、ロッド４６及びカム４７が電動機１２に向けて移動する（図５参照）。

【0046】

シフト位置に応じたロッド４６の位置について、図５を参照しつつより詳細に説明する。図５（ａ）に示すとおり、Ｂレンジの場合には、ロッド４６は、先端４６ｂと電動機１２との離間距離が大きい距離Ｄ１となる位置（位置Ｐ１）に配置される。また、カム４７は、ポール４２と接触しない位置となる。

【0047】

また、図６（ａ－１）に示すとおり、ポール４２は、トーションスプリング４４の付勢力により先端４２ｂが持ち上げられた状態で維持される。そのため、Ｂレンジの場合には、ポール４２の先端４２ｂがパーキングギヤ４１と噛み合わない位置で維持される。

【0048】

図５（ｂ）に示すとおり、Ｒレンジの場合には、ロッド４６は、先端４６ｂと電動機１２との離間距離が距離Ｄ２となる位置（位置Ｐ２）に配置される。また、カム４７は、ポール４２と接触しない位置となる。

【0049】

また、図６（ａ－１）に示すとおり、ポール４２は、トーションスプリング４４の付勢力により先端４２ｂが持ち上げられた状態で維持される。そのため、Ｒレンジの場合には、ポール４２の先端４２ｂがパーキングギヤ４１と噛み合わない位置で維持される。

【0050】

図５（ｃ）に示すとおり、Ｐレンジの場合には、ロッド４６は、先端４６ｂと電動機１２との離間距離が小さい距離Ｄ３となる位置（位置Ｐ３）に配置される。また、カム４７は、ポール４２と接触する位置となる。

【0051】

図６（ｂ－２）に示すとおり、ポール４２は、基端４２ａがカム４７に押されてカム４７に乗り上げ、トーションスプリング４４の付勢力に逆らって上方Ｕｐに押し上げられる。また、図６（ｂ－１）に示すとおり、ポール４２は、ピン４３を支点として揺動して先端４２ｂが下方Ｌｗに押し下げられ、パーキングギヤ４１と噛み合う。これにより、車両Ｖの駆動輪がロックされる。

【0052】

上記説明した実施形態によれば、以下の効果（１）～（３）を得ることができる。

【0053】

（１）上記実施形態によるトランスアクスル１０では、第二電動機１６と第一電動機１４との間にロッド４６を配置した。上記実施形態によれば、ロッド４６とパーキングギヤ４１との間に配置されるポール４２の長さを短くすることができる。このため、ポール４２の長さが小さくなる分、パーキング機構４０の体格を小さくすることができる。これにより、パーキング機構４０が配置されるトランスアクスル１０（ケース）の体格を小さくすることが可能であるため、トランスアクスル１０全体の体格の大型化を抑制することができる。

【0054】

また、上記実施形態によれば、第二電動機１６と第一電動機１４との間に形成される空間を有効活用してロッド４６を配置することができる。このため、例えば、第二電動機１６又は第一電動機１４の軸線方向Ｘに重なる位置にロッド４６が配置される場合と比較して、トランスアクスル１０全体の体格が軸線方向Ｘへ大型化することを抑制できる。

【0055】

（２）上記実施形態によるトランスアクスル１０では、曲げ部４６２が第二電動機１６の軸線方向Ｘに対して所定量のオフセットＺを有するようにした。このため、曲げ部４６２が有する所定のオフセットＺにより、ロッド４６における軸線方向Ｘへのストローク量を担保することができる。これにより、トランスアクスル１０の軸線方向Ｘの大きさをコンパクトにしつつ、ロッド４６のストローク量を担保することができる。

【0056】

（３）上記実施形態によるトランスアクスル１０では、曲げ部４６２が直線状部４６１の延びる方向（軸線方向Ｘ）に対して直交する方向に延びるようにした。これにより、ロッド４６の曲げ部４６２が軸線方向に直交する方向（下方Ｌｗ）に配置されるため、トランスアクスル１０の軸線方向Ｘへの大きさが小さくなるように、ロッド４６の曲げ部４６２を効果的に配置することができる。

【0057】

（変形例）
上記実施形態は、以下のように変更した構成とすることもできる。

【0058】

上記実施形態では、ロッドの直線状部が第一及び第二電動機の軸線方向に沿って配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ロッドの直線状部が第一及び第二電動機の軸線方向に対して傾斜して配置されていてもよい。

【0059】

上記実施形態では、ロッドの曲げ部が直線状部に対して直交する方向に延びている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ロッドの曲げ部が直線状部に対して交差する方向に延びていてもよい。

【0060】

上記実施形態は、いずれも本発明の適応の例示であり、特許請求の範囲に記載の範囲内におけるその他いかなる実施形態も、発明の技術的範囲に含まれることは当然のことである。

【符号の説明】

【0061】

１０ トランスアクスル
１２ 電動機
１４ 第一電動機（発電用モータ）
１６ 第二電動機（駆動用モータ）
３０ ケース体
３１ モータ室
３２ ギヤ室
３４ 区画壁
４０ パーキング機構
４１ パーキングギヤ
４２ ポール（パーキングポール）
４６ ロッド（パーキングロッド）
４６１ 直線状部
４６２ 曲げ部
Ｘ 軸線方向
Ｚ オフセット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】