專利名稱：混合驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及搭載于汽車的混合驅(qū)動(dòng)裝置、及搭載有該裝置的汽車，尤其涉及適用于FR用車輛、且輸入軸與輸出軸配置于旋轉(zhuǎn)中心線上的混合驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
以往，作為混合驅(qū)動(dòng)裝置，已知有一種所謂機(jī)械分配式(分離型或雙電機(jī)型)的裝置，這種裝置采用行星齒輪，其各要素分別連結(jié)于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸、傳遞到控制用發(fā)電機(jī)(第一電動(dòng)機(jī))及車輪的輸出部，此外，上述輸出部連結(jié)于驅(qū)動(dòng)(輔助)用電機(jī)(第二電動(dòng)機(jī))，并通過控制上述發(fā)電機(jī)，來將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出從上述行星齒輪向輸出部進(jìn)行無級(jí)變速，進(jìn)而由上述驅(qū)動(dòng)用電機(jī)對(duì)該輸出部的動(dòng)力進(jìn)行適宜輔助，并輸出到輸出軸。
在所述驅(qū)動(dòng)用電機(jī)與輸出軸之間配置有變速裝置的混合驅(qū)動(dòng)裝置，比如在專利文獻(xiàn)1或?qū)＠墨I(xiàn)2中有披露。
JP特開2004-66898號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]JP特開2002-225578號(hào)公報(bào)在搭載于FR用汽車的混合驅(qū)動(dòng)裝置中，輸入軸與輸出軸以與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸對(duì)齊的方式被配置到旋轉(zhuǎn)中心線上，而成為前后方向上長的結(jié)構(gòu)。此外，由于該混合驅(qū)動(dòng)裝置與駕駛室相鄰，尤其是由于FR型汽車多適用于高級(jí)車，因而強(qiáng)烈希望降低它的振動(dòng)。
為此，將控制用發(fā)電機(jī)(第一電動(dòng)機(jī))、動(dòng)力分配用行星齒輪、變速裝置以及驅(qū)動(dòng)用電機(jī)(第二電動(dòng)機(jī))的各要素內(nèi)作為重物的驅(qū)動(dòng)用電機(jī)，配置在變速箱的最后一端側(cè)(與發(fā)動(dòng)機(jī)相反的一側(cè))，并由橡膠裝配件將該變速箱的后端部支承在車體上，這一點(diǎn)在降低上述振動(dòng)上是所希望的，另外，將噪音發(fā)生較少的驅(qū)動(dòng)用電機(jī)與駕駛室相鄰配置，這對(duì)于保持駕駛室內(nèi)的安靜也是所希望的。
根據(jù)這樣的配置，比如如圖9所示，從發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)開始，依次配置動(dòng)力分配用行星齒輪21、控制用發(fā)電機(jī)(第一電動(dòng)機(jī))20、變速裝置22、以及作為重量物的驅(qū)動(dòng)用電機(jī)(第二電動(dòng)機(jī))23，由放置這些的一體殼體構(gòu)件形成的變速箱14的后端部14c，經(jīng)由橡膠裝配件51而支承在車體4上。在該場合下，輸出軸12’便成為貫穿混合驅(qū)動(dòng)裝置7’的大致全長的長型結(jié)構(gòu)。此外，圖9中記載的混合驅(qū)動(dòng)裝置，是曾在申請(qǐng)人公司內(nèi)進(jìn)行探討過的，在提出本申請(qǐng)時(shí)尚未公開。
該長型輸出軸12’，不僅其制造困難，而且也難以得到該輸出軸的支承精度，此外，在上述混合驅(qū)動(dòng)裝置7’的配置構(gòu)造上，輸出軸12’有必要從驅(qū)動(dòng)裝置7’的前方插入組裝。因此，該輸出軸12’的前方一側(cè)便成為粗徑(大徑)，越向后便越成為細(xì)徑(小徑)，而向輸出軸12’，除了傳遞其前端側(cè)12’a的從動(dòng)力分配用行星齒輪21的輸入之外，還傳遞從該輸出軸的中間部分12’經(jīng)由變速裝置22的驅(qū)動(dòng)用電機(jī)23的轉(zhuǎn)矩，因此，輸出軸12’根據(jù)后側(cè)部分的轉(zhuǎn)矩來設(shè)定軸徑，該后側(cè)部分的轉(zhuǎn)矩是在來自上述動(dòng)力分配用行星齒輪21的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩上附加驅(qū)動(dòng)用電機(jī)的輔助轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩。
輸出軸12’，如上所述，由于其裝配使前側(cè)部分成為粗徑，因此根據(jù)后側(cè)部分的負(fù)荷轉(zhuǎn)矩來設(shè)定的輸出軸12’的直徑在整體上變粗，從而成為使混合驅(qū)動(dòng)裝置緊湊化以提高車輛搭載性的防礙原因。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明的目的在于，提供一種通過使輸出軸成為組合結(jié)構(gòu)，來解決了上述課題的混合驅(qū)動(dòng)裝置以及搭載有該裝置的汽車。
根據(jù)本發(fā)明的第1方面，提供一種混合驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，具有輸入來自內(nèi)燃機(jī)5的動(dòng)力的輸入軸10；輸出軸12，其與上述輸入軸在旋轉(zhuǎn)中心線13上對(duì)齊配置，且與驅(qū)動(dòng)車輪3連動(dòng)；第一電動(dòng)機(jī)20，其配置于上述旋轉(zhuǎn)中心線13上，且具有定子24及轉(zhuǎn)子25；動(dòng)力分配用行星齒輪21，其配置于上述旋轉(zhuǎn)中心線13上，且具有連結(jié)于上述輸入軸10的第一旋轉(zhuǎn)元件[CR0(圖2)、R0(圖4)]、連結(jié)于上述第一電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子25的第二旋轉(zhuǎn)元件[R0(圖1)、S0(圖4)]、連結(jié)于上述輸出軸12的第三旋轉(zhuǎn)元件[S0(圖2)、CR0(圖4)]；第二電動(dòng)機(jī)23，其配置于上述旋轉(zhuǎn)中心線13上，且具有定子28及轉(zhuǎn)子29；變速裝置22，其配置于上述旋轉(zhuǎn)中心線13上，且對(duì)上述第二電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子29的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行變速并傳遞到上述輸出軸，其中，上述第一電動(dòng)機(jī)20、上述動(dòng)力分配用行星齒輪21、上述第二電動(dòng)機(jī)23、及上述變速裝置22設(shè)置到殼體構(gòu)件14內(nèi)，且以上述動(dòng)力分配用行星齒輪21作為最前端一側(cè)，在上述旋轉(zhuǎn)中心線13上對(duì)齊配置，并在上述殼體構(gòu)件14內(nèi)固定上述第一電動(dòng)機(jī)20及上述第二電動(dòng)機(jī)23的上述定子24、28，上述輸出軸12分割成第一輸出軸121及第二輸出軸122，且以一體旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行結(jié)合，在上述第一輸出軸121上，連結(jié)上述動(dòng)力分配用行星齒輪21的上述第三旋轉(zhuǎn)元件S0或CR0，且在上述第二輸出軸122上連結(jié)上述變速裝置22。
根據(jù)本發(fā)明的第2方面，在本發(fā)明的第1方面所述的混合驅(qū)動(dòng)裝置中，將上述第一輸出軸121及上述第二輸出軸122的兩端部分，經(jīng)由軸承構(gòu)件g、k、y、x、z，直接或間接地支承在與上述殼體構(gòu)件14一體的支承部B、C、E上，從而使這些第一及第二輸出軸成為兩端支承結(jié)構(gòu)。此外，與上述殼體構(gòu)件一體的支承部，并非限定于作為殼體構(gòu)件的一部分而形成為一體的支承部，也可以是一種包含由螺栓，焊接等固定方法來與殼體構(gòu)件固定成一體的支承部的概念。
根據(jù)本發(fā)明的第3方面，在本發(fā)明的第1或第2方面所述的混合驅(qū)動(dòng)裝置中，上述第二電動(dòng)機(jī)23配置在上述旋轉(zhuǎn)中心線上的最后端；在上述殼體構(gòu)件的后端部分14c，設(shè)置有可固定到車體上的裝配件安裝部M。此外，所謂設(shè)置有上述裝配件安裝部的殼體構(gòu)件的后端部分，意味著與第二電動(dòng)機(jī)相比在軸向上成為后部的部分、及該電動(dòng)機(jī)的軸向后側(cè)部分。
根據(jù)本發(fā)明的第4方面，在本發(fā)明的第1至第3方面任一項(xiàng)所述的混合驅(qū)動(dòng)裝置中，在上述旋轉(zhuǎn)中心線上，從前端側(cè)開始，依次配置有上述動(dòng)力分配用行星齒輪21、上述第一電動(dòng)機(jī)20、上述變速裝置22及上述第二電動(dòng)機(jī)23。此外，所謂上述前端一側(cè)，意味著在車輛上搭載有混合驅(qū)動(dòng)裝置的狀態(tài)下成為“前端”的一側(cè)，即與發(fā)動(dòng)機(jī)鄰接的一側(cè)。這一點(diǎn)在本說明書中是通用的。
根據(jù)本發(fā)明的第5方面，在本發(fā)明的第3方面所述的混合驅(qū)動(dòng)裝置中，由對(duì)上述第一電動(dòng)機(jī)20的上述轉(zhuǎn)子25進(jìn)行支承的上述殼體構(gòu)件的前隔壁B及后隔壁C，來支承上述第一輸出軸121；由上述第一電動(dòng)機(jī)20的上述后隔壁B、與對(duì)上述第二電動(dòng)機(jī)23的上述轉(zhuǎn)子29進(jìn)行支承的后壁E，來支承上述第二輸出軸122。
根據(jù)本發(fā)明的第6方面，在本發(fā)明的第1至第5方面任一項(xiàng)所述的混合驅(qū)動(dòng)裝置中，上述第二輸出軸122的直徑大于上述第一輸出軸121。
根據(jù)本發(fā)明的第7方面，提供一種汽車，其特征在于，具有由前輪2及后輪3來跨越設(shè)置的車體4；搭載于上述車體上的內(nèi)燃機(jī)5；搭載于上述車體的、本發(fā)明的第1至第6方面任一項(xiàng)所述的混合驅(qū)動(dòng)裝置71～75，其中，從上述車體4的前側(cè)開始，依次配置上述內(nèi)燃機(jī)5及上述混合驅(qū)動(dòng)裝置7…，上述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸6與上述旋轉(zhuǎn)中心線13上對(duì)齊配置，且將該旋轉(zhuǎn)中心線朝向車體的前后方向配置，上述混合驅(qū)動(dòng)裝置的上述輸入軸10連結(jié)于上述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸6，且上述混合驅(qū)動(dòng)裝置的上述輸出軸12與上述后輪3連動(dòng)。
另外，上述括號(hào)內(nèi)的符號(hào)是與附圖相對(duì)照用的，其對(duì)權(quán)利要求范圍并沒有任何影響。
根據(jù)第1方面涉及的本發(fā)明，盡管將動(dòng)力分配用行星齒輪配置到最前端側(cè)，因而輸出軸成為長的結(jié)構(gòu)，但由于對(duì)輸出軸進(jìn)行了分割，所以分割后的第一輸出軸及第二輸出軸短于一個(gè)輸出軸，且易于制造，并且組裝性也得到了提高，此外，由于向第一輸出軸傳遞來自動(dòng)力分配用行星齒輪的輸出，并向第二輸出軸除了傳遞來自上述第一輸出軸的輸出之外，還傳遞來自變速裝置的輸出，因此，可進(jìn)行與傳遞轉(zhuǎn)矩相應(yīng)的第一輸出軸及第二輸出軸的軸徑設(shè)計(jì)。
根據(jù)第2方面涉及的本發(fā)明，由于是一種由與殼體構(gòu)件一體的支承部對(duì)第一輸出軸及第二輸出軸進(jìn)行兩端支承的支承結(jié)構(gòu)，因而可提高輸出軸的支承精度，可確?；旌向?qū)動(dòng)裝置的可靠性，并可延長壽命。
根據(jù)第3方面涉及的本發(fā)明，由于將最重的第二電動(dòng)機(jī)配置到最后端，并可將該第二電動(dòng)機(jī)所在的殼體構(gòu)件的后端部分裝配到車體上，因而可提高耐振動(dòng)性，而且將噪音發(fā)生較小的第二電動(dòng)機(jī)鄰接于駕駛室配置，因此可提高駕駛室內(nèi)的安靜性。
根據(jù)第4方面涉及的本發(fā)明，由于配置成使第一電動(dòng)機(jī)鄰接于動(dòng)力分配用行星齒輪，且第二電動(dòng)機(jī)鄰接于變速裝置，因此動(dòng)力傳遞趨于合理。
根據(jù)第5方面涉及的本發(fā)明，由于由支承第一或第二電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的隔壁或后壁，來支承第一及第二輸出軸，因而不需要輸出軸支承用的特別支承構(gòu)件，可提高第一及第二輸出軸的支承精度，并且可實(shí)現(xiàn)混合驅(qū)動(dòng)裝置的緊湊化，尤其是軸向的緊湊化。
根據(jù)第6方面涉及的本發(fā)明，由于與傳遞轉(zhuǎn)矩相應(yīng)地，使前側(cè)第一輸出軸的軸徑小于后側(cè)第二輸出軸的軸徑，因而尤其在將大直徑的第二輸出軸設(shè)為外徑側(cè)的情況下，第一輸出軸與第二輸出軸的重合連結(jié)部的結(jié)構(gòu)便與殼體構(gòu)件的支承部共通，支承結(jié)構(gòu)由此而變得合理，且在細(xì)直徑的第一輸出軸上配置第一電動(dòng)機(jī)，并可通過緊湊的結(jié)構(gòu)，來確保第一電動(dòng)機(jī)的容量。
根據(jù)第7方面涉及的本發(fā)明，將本混合驅(qū)動(dòng)裝置搭載到FR型汽車上，可提供一種燃料費(fèi)較低、減輕了振動(dòng)的安靜性良好的汽車。


圖1是典型地表示搭載有本發(fā)明涉及的混合驅(qū)動(dòng)裝置的、本發(fā)明涉及的汽車的俯視圖。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的混合驅(qū)動(dòng)裝置的簡要說明圖。
圖3是表示根據(jù)本實(shí)施方式的混合驅(qū)動(dòng)裝置的構(gòu)成的縱向剖視圖。
圖4是表示根據(jù)其它實(shí)施方式的混合驅(qū)動(dòng)裝置的簡要說明圖。
圖5是表示根據(jù)其它實(shí)施方式的混合驅(qū)動(dòng)裝置的構(gòu)成的縱向剖視圖。
圖6是表示可適用本發(fā)明的混合驅(qū)動(dòng)裝置的變形例的簡要說明圖。
圖7是表示根據(jù)其它變形例的混合驅(qū)動(dòng)裝置的簡要說明圖。
圖8是表示根據(jù)另一其它變形例的混合驅(qū)動(dòng)裝置的簡要說明圖。
圖9是表示由本申請(qǐng)人等進(jìn)行探討的、作為參考例的混合驅(qū)動(dòng)裝置的構(gòu)成的縱向剖視圖。
符號(hào)說明如下1汽車 2前輪 3后輪5內(nèi)燃機(jī) 6發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸 71～5混合驅(qū)動(dòng)裝置10輸入軸 12輸出軸 121第一輸出軸122第二輸出軸123延長軸13旋轉(zhuǎn)中心線14殼體構(gòu)件20第一電動(dòng)機(jī) 21動(dòng)力分配用行星齒輪22變速裝置23第二電動(dòng)機(jī) 24、28定子25、29轉(zhuǎn)子B、C、E支承構(gòu)件(前隔壁、后隔壁、后壁)g、k、x、y軸承構(gòu)件 M裝配件安裝部
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作以說明。圖1表示本發(fā)明涉及的汽車，即搭載有本發(fā)明涉及的混合驅(qū)動(dòng)裝置的汽車1的一例。該圖所示的汽車1是一種FR(前置發(fā)動(dòng)機(jī)·后輪驅(qū)動(dòng))型汽車，該圖是典型地表示其概略構(gòu)成的俯視圖。此外，在實(shí)際的汽車中，該圖中的箭頭F方向表示前側(cè)，箭頭R方向表示后側(cè)。
該圖所示的汽車1具有車體4，該車體4由左右前輪2、2以及成為驅(qū)動(dòng)輪的左右后輪3、3來支承。在車體4的前部，內(nèi)燃機(jī)5在使其曲軸6朝向前后方向的狀態(tài)下，經(jīng)由橡膠裝配件(未圖示)來被搭載。此外，該圖中，將由曲軸的后方突出部形成的輸出軸作為曲軸6來圖示。在內(nèi)燃機(jī)5的后端，連結(jié)有混合驅(qū)動(dòng)裝置7。
混合驅(qū)動(dòng)裝置7具有經(jīng)由阻尼裝置8與內(nèi)燃機(jī)5的曲軸6連接的輸入軸10、第一電動(dòng)機(jī)20、動(dòng)力分配用行星齒輪21、變速裝置22、第二電動(dòng)機(jī)23(參照?qǐng)D2)、以及輸出驅(qū)動(dòng)力的輸出軸12。這里，輸入軸10及輸出軸12中，輸入軸10配置于前側(cè)，輸出軸12配置于后側(cè)，而且它們均被配置于旋轉(zhuǎn)中心線13上。這些輸入軸10以及輸出軸12，相對(duì)于車體4朝向前后方向而被配置，并與上述第一電動(dòng)機(jī)20、動(dòng)力分配用行星齒輪21、變速裝置22以及第二電動(dòng)機(jī)23一起，被放置到在前后方向上長的變速箱(殼體構(gòu)件)14內(nèi)。并且，有關(guān)混合驅(qū)動(dòng)裝置7將在后面詳述。
混合驅(qū)動(dòng)裝置7的輸出軸12，從上述殼體構(gòu)件14的后端突出，且進(jìn)而向后延伸，并經(jīng)由柔性聯(lián)軸器15以及公知的傳動(dòng)軸16(實(shí)際上具有萬向接頭及中心軸承等，但省略了圖示)，而連結(jié)于差速器17。此外，該差速器17經(jīng)由左驅(qū)動(dòng)軸18L及右驅(qū)動(dòng)軸18R，而連結(jié)于上述左右后輪3、3。
對(duì)于上述構(gòu)成的汽車1，在內(nèi)燃機(jī)5產(chǎn)生的動(dòng)力，被輸入到混合驅(qū)動(dòng)裝置7的輸入軸10上，且由后述的第一電動(dòng)機(jī)20、動(dòng)力分配用行星齒輪21、變速裝置22以及第二電動(dòng)機(jī)23來調(diào)整，并從輸出軸12輸出。這樣，調(diào)整后的動(dòng)力經(jīng)由傳動(dòng)軸16等，而被傳遞到驅(qū)動(dòng)車輪即左右后輪3、3。
接下來，參照?qǐng)D2以及圖3，對(duì)搭載于圖1所示的汽車1的、本發(fā)明第1實(shí)施方式涉及的混合驅(qū)動(dòng)裝置71作以說明。首先，參照?qǐng)D2的簡要說明圖，對(duì)混合驅(qū)動(dòng)裝置71整體的概況作以說明，接著參照?qǐng)D3，對(duì)具體的構(gòu)成作詳述。此外，在這些附圖中，箭頭F方向表示車體的前側(cè)(內(nèi)燃機(jī)一側(cè))，而箭頭R方向則表示車體的后側(cè)(差速器一側(cè))。
如圖2所示，混合驅(qū)動(dòng)裝置71從靠近圖1的內(nèi)燃機(jī)5的一側(cè)，即從前側(cè)向后側(cè)，依次具有動(dòng)力分配用行星齒輪21、第一電動(dòng)機(jī)20、變速裝置22及第二電動(dòng)機(jī)23。它們均被放置于殼體構(gòu)件14(參照?qǐng)D1)的內(nèi)側(cè)，且在旋轉(zhuǎn)中心線13的周圍對(duì)齊配置。此外，在本實(shí)施方式中，輸出軸12被分割成前側(cè)的第一輸出軸121、后側(cè)的第二輸出軸122、及從殼體構(gòu)件后端突出的延長軸123，而且它們構(gòu)成為一體旋轉(zhuǎn)(參照?qǐng)D3)。以下，按照動(dòng)力分配用行星齒輪21、第一電動(dòng)機(jī)20、變速裝置22及第二電動(dòng)機(jī)23的順序來進(jìn)行說明。
動(dòng)力分配用行星齒輪21，由相對(duì)于輸入軸10同軸配置的單小齒輪行星齒輪來構(gòu)成。動(dòng)力分配用行星齒輪21具有支承多個(gè)小齒輪P0的托架(第一旋轉(zhuǎn)元件)CR0、與該小齒輪P0分別嚙合的中心齒輪(第三旋轉(zhuǎn)元件)S0以及齒圈(第二旋轉(zhuǎn)元件)R0。該動(dòng)力分配用行星齒輪21，其托架CR0連結(jié)于輸入軸10，此外齒圈R0連結(jié)于第一電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)子25，進(jìn)而中心齒輪S0連結(jié)于輸出軸12。這樣的動(dòng)力分配用行星齒輪21基于第一電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)速控制，將通過輸入軸10而輸入到托架CR0的動(dòng)力，經(jīng)由齒圈R0來分配到第一電動(dòng)機(jī)20側(cè)，并經(jīng)由中心齒輪S0來分配到輸出軸12側(cè)。此外，分配到第一電動(dòng)機(jī)20的動(dòng)力用于發(fā)電，而分配到輸出軸12的動(dòng)力則用于驅(qū)動(dòng)汽車1。
第一電動(dòng)機(jī)20具有固定于殼體構(gòu)件14的定子24、及在該定子24的內(nèi)徑側(cè)(另外，在以下的說明中，對(duì)殼體構(gòu)件14的徑向位置而言，將靠近旋轉(zhuǎn)中心線13的一側(cè)稱為內(nèi)徑側(cè)，將遠(yuǎn)的一側(cè)稱為外徑側(cè)。)被自由旋轉(zhuǎn)地支承的轉(zhuǎn)子25。該第一電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)子25，連結(jié)于上述動(dòng)力分配用行星齒輪21的齒圈R0。這樣的第一電動(dòng)機(jī)主要基于經(jīng)由齒圈R0輸入的動(dòng)力來進(jìn)行發(fā)電，并經(jīng)由轉(zhuǎn)換器(不圖示)來驅(qū)動(dòng)第二電動(dòng)機(jī)23，或者對(duì)HV電池(混合驅(qū)動(dòng)用電池不圖示)進(jìn)行充電。
變速裝置22具有所謂的拉威挪(Ravigneaux)式行星齒輪裝置27，該齒輪裝置由一個(gè)雙小齒輪行星齒輪、及共用該小齒輪的單小齒輪行星齒輪來組成，此外還具有第一制動(dòng)器B1及第二制動(dòng)器B2。
其中，行星齒輪裝置27由以下部分來構(gòu)成，即由2個(gè)中心齒輪S1、S2、支承小齒輪P1及小齒輪(共用的長小齒輪)P2的托架CR1、及齒圈R1來構(gòu)成，在2個(gè)小齒輪P1、P2中，小齒輪P1與中心齒輪S1及齒圈R1相嚙合，而共用的長小齒輪即小齒輪P2則與中心齒輪S2及小齒輪P1相嚙合。該行星齒輪裝置27中，其齒圈R1連結(jié)于第一制動(dòng)器B1，而中心齒輪S2連結(jié)于第二制動(dòng)器B2。作為變速裝置22整體，成為輸入構(gòu)件的中心齒輪S1，連接于下面說明的第二電動(dòng)機(jī)23的轉(zhuǎn)子29，而成為輸出構(gòu)件的托架CR1則與上述動(dòng)力分配用行星齒輪21的中心齒輪S0同樣，連結(jié)于輸出軸12。該變速裝置22如后所述，通過卡合第一及第二制動(dòng)器B1、B2中的一個(gè)而釋放另一個(gè)，或者相反地釋放一個(gè)而卡合另一個(gè)，來切換成減速比不同的兩檔減速檔。即，變速裝置22對(duì)從下面說明的第二電動(dòng)機(jī)23經(jīng)由中心齒輪S1輸入的轉(zhuǎn)矩的大小進(jìn)行變更，并經(jīng)由托架CR1傳遞到輸出軸12。
第二電動(dòng)機(jī)23被配置到動(dòng)力分配用行星齒輪21、第一電動(dòng)機(jī)20、變速裝置22及第二電動(dòng)機(jī)23中的最后側(cè)，即距離內(nèi)燃機(jī)5最遠(yuǎn)的位置。第二電動(dòng)機(jī)23具有固定于殼體構(gòu)件(參照?qǐng)D1)14的定子28、及在該定子28的內(nèi)徑側(cè)被自由旋轉(zhuǎn)地支承的轉(zhuǎn)子29。該第二電動(dòng)機(jī)23的轉(zhuǎn)子29連結(jié)于上述變速裝置22的中心齒輪S1。該第二電動(dòng)機(jī)23與上述第一電動(dòng)機(jī)20同樣，經(jīng)由轉(zhuǎn)換器而連接于HV電池。但是，其主要功能不同。即，第二電動(dòng)機(jī)23不同于第一電動(dòng)機(jī)20主要用于發(fā)電這一點(diǎn)，而主要作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)來使用，以便輔助汽車1的動(dòng)力(驅(qū)動(dòng)力)。其中，在制動(dòng)時(shí)等則作為發(fā)電機(jī)使用，以便將車輛慣性力作為電能予以再生。
這里，上述的動(dòng)力分配用行星齒輪21、第一電動(dòng)機(jī)20、變速裝置22及第二電動(dòng)機(jī)23中，第一及第二電動(dòng)機(jī)20、23與動(dòng)力分配用行星齒輪21及變速裝置22相比，重量最重，成為所謂的重物。因此，在本實(shí)施方式中，如圖2所示，該重物之一即第二電動(dòng)機(jī)23，被配置到動(dòng)力分配用行星齒輪21、第一電動(dòng)機(jī)20、變速裝置22及第二電動(dòng)機(jī)23中的最后側(cè)，即距離內(nèi)燃機(jī)5最遠(yuǎn)的位置。
圖3表示包含混合驅(qū)動(dòng)裝置71的旋轉(zhuǎn)中心線13的縱向剖面的半邊部分。
該圖所示的混合驅(qū)動(dòng)裝置71具有配置于旋轉(zhuǎn)中心線13上的輸入軸10及輸出軸12、配置于該旋轉(zhuǎn)中心線13的周圍的動(dòng)力分配用行星齒輪21、第一電動(dòng)機(jī)20、變速裝置22及第二電動(dòng)機(jī)23。它們均與輸入軸10及輸出軸12一起，被放置于殼體構(gòu)件(變速箱)14內(nèi)。其中，輸出軸12后端側(cè)的延長軸123，從殼體構(gòu)件14向后方突出。
殼體構(gòu)件14，考慮到安裝性等，將沿著旋轉(zhuǎn)中心線13在前后方向被分割成多個(gè)的部分分別由接合面來接合，而構(gòu)成為一體。接合面H位于第二電動(dòng)機(jī)23的前部附近，接合面J被配置于變速裝置22中第一及第二制動(dòng)器B1、B2之間。該接合面J只要被配置到各制動(dòng)器B1、B2的液壓促動(dòng)器37、43之間即可。在該殼體構(gòu)件14內(nèi)，在前后方向的不同位置形成多個(gè)隔壁，即從前側(cè)開始依次形成隔壁A、B、C、D、E。這些隔壁A～E中，隔壁A與E，分別是被配置到殼體構(gòu)件14的前端及后端附近的壁，前壁A與后壁E之間的殼體內(nèi)空間，被隔壁B、C、D沿著旋轉(zhuǎn)中心線13在前后方向被分割成4個(gè)空間。這些隔壁A～E，除了用作殼體構(gòu)件14的加強(qiáng)件之外，還用于保持各軸承a～z(后述)及形成液壓室40、45(后述)。此外，上述隔壁C雖然支承后述的分割輸出軸12的結(jié)合部分，但該隔壁C作為殼體構(gòu)件14的一部分來一體形成，此外，支承第二電動(dòng)機(jī)23的轉(zhuǎn)子29的隔壁D、E也與殼體構(gòu)件14一體形成，而隔壁A、B則通過螺栓來與殼體構(gòu)件14一體固定。這樣，可在使殼體構(gòu)件14的分割面(接合面)H、J達(dá)到最小的同時(shí)進(jìn)行安裝，而且可提高輸出軸12的支承剛性。
上述的動(dòng)力分配用行星齒輪21、第一電動(dòng)機(jī)20、變速裝置22及第二電動(dòng)機(jī)23，分別被放置于由隔壁A～E分割成四部分的空間內(nèi)。即，動(dòng)力分配用行星齒輪21被放置在隔壁A、B之間，第一電動(dòng)機(jī)20被放置在隔壁B、C之間，變速裝置22被放置在隔壁C、D之間，第二電動(dòng)機(jī)23被放置在隔壁D、E之間。以下，從動(dòng)力分配用行星齒輪21開始依次進(jìn)行詳細(xì)敘述。
動(dòng)力分配用行星齒輪21被配置在殼體構(gòu)件14的隔壁A、B之間。動(dòng)力分配用行星齒輪21，如上所述，由相對(duì)于輸入軸10同軸配置的單小齒輪行星齒輪來構(gòu)成，且具有齒圈(第二旋轉(zhuǎn)元件)R0、中心齒輪(第三旋轉(zhuǎn)元件)S0、及支承小齒輪P0的托架(第一旋轉(zhuǎn)元件)CR0。其中，齒圈R0向后方延長，并經(jīng)由連結(jié)構(gòu)件71來連結(jié)于第一電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)子25的軸部(以下稱為輪轂部或轉(zhuǎn)子輪轂部)25a。該連結(jié)構(gòu)件71具有連結(jié)于齒圈R0的后端且在托架CR0的后部向內(nèi)徑側(cè)延伸的凸緣部、及從該內(nèi)徑側(cè)端部向后方延伸的套筒部，而且該套筒部連結(jié)于轉(zhuǎn)子輪轂部25a的前端。此外，托架CR0的前側(cè)托架板CR0b連結(jié)于輸入軸10的外周面。進(jìn)而，中心齒輪S0連結(jié)于從輸出軸12的第一輸出軸121向前方延伸的套筒部121a。
另外，如上所述，輸出軸12由在殼體構(gòu)件(變速箱)14的幾乎整個(gè)長度上延伸的長形構(gòu)件來組成，但被分割成多個(gè)且各個(gè)被分割的第一、第二輸出軸121、122及延長軸123在互相重合的連結(jié)部上花鍵嵌合，并一體旋轉(zhuǎn)。這樣，如上所述，來自動(dòng)力分配用行星齒輪21的分配輸出(即來自內(nèi)燃機(jī)的輸出)，被傳遞到位于前側(cè)的第一輸出軸121的前端側(cè)套筒部121a的前端部分。
對(duì)于該動(dòng)力分配用行星齒輪21，在以下位置分別嵌合有軸承。止推軸承a被嵌合到隔壁A的內(nèi)徑側(cè)后面與前側(cè)托架板CR0b之間，止推軸承b被嵌合到前側(cè)托架板CR0b的內(nèi)徑側(cè)后面與中心齒輪S0的前端面之間。由滑動(dòng)軸承或滾針軸承組成的徑向軸承d、e，被嵌合到輸入軸10的外周面與中心齒輪S0及套筒部121a的內(nèi)周面之間。軸承c、f被嵌合到連結(jié)構(gòu)件71的凸緣部的內(nèi)徑側(cè)前面與后側(cè)托架板CR0a之間、及連結(jié)構(gòu)件71的套筒部的內(nèi)周面與套筒部121a的外周面之間。通過這些軸承，托架CR0與輸入軸10成為一體，齒圈R0與第一電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)子25成為一體，中心齒輪S0與輸出軸12成為一體，且被自由旋轉(zhuǎn)地支承。這樣的動(dòng)力分配用行星齒輪21中，成為輸入部的托架CR0被固定到輸入軸10上，成為輸出部(動(dòng)力的分配對(duì)象)的齒圈R0以及中心齒輪S0分別連結(jié)于第一電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)子25的前端及輸出軸12的前端連結(jié)部121a的前端。該動(dòng)力分配用行星齒輪21，將經(jīng)由輸入軸10輸入到托架CR0的內(nèi)燃機(jī)5(參照?qǐng)D1)的動(dòng)力，經(jīng)由齒圈R0分配到第一電動(dòng)機(jī)20側(cè)，并經(jīng)由中心齒輪S0分配到輸出軸12側(cè)。此時(shí)的動(dòng)力分配比例，基于以下說明的第一電動(dòng)機(jī)20的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)來泱定。即在由第一電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)子25發(fā)生了大功率的場合下，由第一電動(dòng)機(jī)20的發(fā)電量將增加，而輸出到輸出軸12的動(dòng)力便相應(yīng)地減少。與此相反，在使第一電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)子25發(fā)生了小功率的場合下，由第一電動(dòng)機(jī)20的發(fā)電量將減少，而輸出到輸出軸12的動(dòng)力便相應(yīng)地增加。
第一電動(dòng)機(jī)20由比如交流永磁同步型(無刷直流電機(jī))來構(gòu)成，被放置在隔壁B與C之間，且在輸入軸10的外徑側(cè)被配置成與其同軸。第一電動(dòng)機(jī)20具有固定于殼體構(gòu)件14的內(nèi)周面的定子24、及在該定子24的內(nèi)徑側(cè)相隔規(guī)定的氣隙G1來自由旋轉(zhuǎn)地被配置的轉(zhuǎn)子25。轉(zhuǎn)子25，在其內(nèi)徑側(cè)形成有圓筒狀輪轂部25a，且在該輪轂部的前部的外周面及后部的外周面，分別形成有階梯部30、31。通過在這些階梯部30、31與隔壁B、C之間以在前后方向上被定位的狀態(tài)下嵌合的球軸承h、i，轉(zhuǎn)子25被殼體構(gòu)件14自由旋轉(zhuǎn)地支承。
此外，上述第一輸出軸121，在其前側(cè)的球軸承h部分，前端套筒121a在轉(zhuǎn)子輪轂部25a的內(nèi)周面，經(jīng)由滾針或滑動(dòng)軸承f、g來被自由旋轉(zhuǎn)地支承，且在其后側(cè)的球軸承i部分，其后端重合部分在轉(zhuǎn)子輪轂部25a的內(nèi)周面，經(jīng)由滾針或滑動(dòng)軸承k來被支承。即，第一電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)子25在前隔壁B及后隔壁C處，分別經(jīng)由球軸承h、i而由兩端支承結(jié)構(gòu)來支承，且第一輸出軸121在上述兩隔壁B、C處，經(jīng)由轉(zhuǎn)子輪轂部25a(即間接地)，由軸承(軸承構(gòu)件)f、g及k，由兩端支承結(jié)構(gòu)來支承。此外，關(guān)于前后方向的配置位置，軸承g(shù)、f被配置到與軸承h對(duì)應(yīng)的位置，而軸承k則被配置到與軸承i對(duì)應(yīng)的位置。這樣，由于第一電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)子25經(jīng)由固定于隔壁B、C的軸承h、i，來由殼體構(gòu)件14自由旋轉(zhuǎn)地支承，因而可精度良好地確保轉(zhuǎn)子25的前后方向及徑向的位置，這樣，比如即使在使殼體構(gòu)件14在上下方向或左右方向彎曲的力產(chǎn)生作用的場合下，也可以在定子24與轉(zhuǎn)子25之間，精度良好地維持規(guī)定的氣隙G1。此外，如上所述，第一電動(dòng)機(jī)20經(jīng)由轉(zhuǎn)換器而連接于HV電池。如此構(gòu)成的第一電動(dòng)機(jī)20的主要功能，是基于分配到上述動(dòng)力分配用行星齒輪21的中心齒輪S0的動(dòng)力來進(jìn)行發(fā)電，并經(jīng)由轉(zhuǎn)換器來驅(qū)動(dòng)第二電動(dòng)機(jī)23，或者對(duì)HV電池進(jìn)行充電。
變速裝置22被配置到殼體構(gòu)件14的隔壁C、D之間，即殼體構(gòu)件14的長度方向(沿旋轉(zhuǎn)中心線13的方向)的大致中間位置。變速裝置22具有配置于內(nèi)徑側(cè)的拉威挪(Ravigneaux)式行星齒輪裝置27、及分別配置于該外徑側(cè)的前側(cè)及后側(cè)的第一制動(dòng)器B1及第二制動(dòng)器B2。
其中，行星齒輪裝置27具有配置于第二輸出軸122前端側(cè)的外周面附近的第一中心齒輪S1(以下簡稱“中心齒輪S1”。)；在該中心齒輪S1的后方配置于比中心齒輪S1更靠外徑側(cè)的第二中心齒輪S2(以下簡稱“中心齒輪S2”。)；配置于中心齒輪S1的外徑側(cè)的齒圈R1；與中心齒輪S1及齒圈R1嚙合的小齒輪P1；構(gòu)成共用的長小齒輪且與中心齒輪S2及小齒輪P1嚙合的小齒輪P2；支承這些小齒輪P1、P2的托架CR1。
第二輸出軸122的前側(cè)以第一輸出軸121作為外周側(cè)來嵌合，其后側(cè)以延長軸123作為外周側(cè)來嵌合，且由這些第一輸出軸121及延長軸123，來構(gòu)成一體旋轉(zhuǎn)的輸出軸12。另外，關(guān)于第二輸出軸122，其前側(cè)與上述第一輸出軸121的后側(cè)一起，經(jīng)由球軸承i、轉(zhuǎn)子輪轂部25a以及軸承k而被支承在第一電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)子支承用后隔壁C上，其后側(cè)與延長軸123一起，經(jīng)由球軸承w、第二電動(dòng)機(jī)23的轉(zhuǎn)子輪轂部29a、軸承x及軸承y被支承在殼體構(gòu)件14的后壁E上，這樣，通過兩端支承結(jié)構(gòu)被支承在殼體構(gòu)件14上。此外，上述后壁E，是通過兩端支承結(jié)構(gòu)來支承第二電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子29的后隔壁。
中心齒輪S1經(jīng)由嵌入到第二輸出軸122前半部的外周面上的套筒33，而連結(jié)于后述第二電動(dòng)機(jī)23的轉(zhuǎn)子29的前端。該中心齒輪S1與套筒33一起，經(jīng)由與第二輸出軸122的外周面嵌合的軸承l(wèi)、m，來由第一輸出軸121相對(duì)自由旋轉(zhuǎn)地支承。
對(duì)于中心齒輪S2，從其后端側(cè)沿托架CR1的后側(cè)托架板CR1a延伸到外徑側(cè)的凸緣部34、及從該凸緣部34的外徑側(cè)端部向前方延伸的鼓形部35一體形成。在該鼓形部35的外周面與殼體構(gòu)件14的內(nèi)周面的內(nèi)周花鍵14a之間，插裝有后述的第二制動(dòng)器B2。中心齒輪S2，由在與上述中心齒輪S1成為一體的套筒33的外周面上嵌合的軸承n、o、及分別與凸緣部34的內(nèi)徑側(cè)(基端側(cè))的前面及后面嵌合的軸承p、q來自由旋轉(zhuǎn)地支承。此外，軸承p插裝在與后述托架CR1的后側(cè)托架板CR1a的內(nèi)徑側(cè)后面之間，軸承q插裝在與隔壁D的內(nèi)徑側(cè)前面之間。
齒圈R1，在其前端部，固定有沿托架CR1的前側(cè)托架板CR1b延伸到內(nèi)徑側(cè)的凸緣部36，并由與該凸緣部36的內(nèi)徑側(cè)的前面及后面嵌合的軸承r、s來自由旋轉(zhuǎn)地支承。該軸承r插裝在與隔壁C的內(nèi)徑側(cè)后面之間，軸承s插裝在與托架CR1的前側(cè)托架板CR1b之間。在齒圈R1的外周面與殼體構(gòu)件14的內(nèi)周面的內(nèi)周花鍵14a之間，插裝有第一制動(dòng)器B1。
小齒輪P1由托架CR1自由旋轉(zhuǎn)地支承，且在內(nèi)徑側(cè)與上述中心齒輪1相嚙合，而在外徑側(cè)與上述齒圈R1相嚙合。
小齒輪P2，是在后側(cè)形成的大徑齒輪P2a與在前側(cè)形成的小徑齒輪P2b一體構(gòu)成的共用的長小齒輪。小齒輪P2，其大徑齒輪P2a與上述中心齒輪S1嚙合，而其小徑齒輪P2b與上述小齒輪P1嚙合。
托架CR1，由前側(cè)托架板CR1b及后側(cè)托架板CR1a，來自由旋轉(zhuǎn)地支承小齒輪P1及P2，而且前側(cè)托架板CR1b被固定在輸出軸12的前端連結(jié)部12c的后端側(cè)外周面上。托架CR1，通過與前側(cè)托架板CR1b內(nèi)徑側(cè)的前面及后面嵌合的軸承s、t、在與第二輸出軸122的前端側(cè)之間嵌合的軸承u、及與后側(cè)支架板CR1a的內(nèi)徑側(cè)前面嵌合的軸承p，來相對(duì)自由旋轉(zhuǎn)地支承。此外，軸承t被插裝在與上述中心齒輪S1的前端面之間。
第一制動(dòng)器B1具有多個(gè)碟片以及摩擦片(制動(dòng)板)，且在形成于上述齒圈R1的外周面的外周花鍵、與形成于殼體構(gòu)件14的內(nèi)周面的內(nèi)周花鍵14a之間，由花鍵來結(jié)合。在第一制動(dòng)器B1的前側(cè)，配置有第一制動(dòng)器用的液壓促動(dòng)器37。液壓促動(dòng)器37具有以下部件，即在第一制動(dòng)器B1的前方配置成可前后方向移動(dòng)的活塞38；設(shè)置于隔壁C的外徑側(cè)后面且使活塞38的前端側(cè)油密狀嵌合的第一液壓室40；在固定于殼體構(gòu)件14內(nèi)周面的護(hù)圈41與活塞38的外徑側(cè)后面之間插裝且將活塞38朝向前方推進(jìn)的復(fù)位彈簧(壓縮彈簧)42。
第二制動(dòng)器B2緊靠上述第一制動(dòng)器B1的后方來配置。第二制動(dòng)器B2具有多個(gè)碟片以及摩擦片(制動(dòng)板)，且在形成于與上述中心齒輪S2成為一體的鼓形部35的外周面的外周花鍵、與形成于殼體構(gòu)件14的內(nèi)周面的內(nèi)周花鍵14a之間，由花鍵來結(jié)合。在第二制動(dòng)器B2的后側(cè)，配置有第二制動(dòng)器用的液壓促動(dòng)器43。液壓啟動(dòng)器43具有在第二制動(dòng)器B2的后方配置成可前后移動(dòng)的活塞44；設(shè)置于隔壁D的外徑側(cè)前面，且使活塞44的后端側(cè)油密狀嵌合的第二液壓室45；在固定于隔壁D的護(hù)圈46與活塞44的內(nèi)徑側(cè)前面之間插裝且將活塞44朝向后方推進(jìn)的復(fù)位彈簧(壓縮彈簧)47。
上述構(gòu)成的變速裝置22，將來自第二電動(dòng)機(jī)23的輸出通過套筒33傳遞到中心齒輪S1。在低速檔狀態(tài)，第一制動(dòng)器B1卡合，第二制動(dòng)器B2釋放。因此齒圈1處于固定狀態(tài)，中心齒輪S2處于自由旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，上述第一中心齒輪S1的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由小齒輪P1而大大被減速，并傳遞到托架CR1，該托架CR1的旋轉(zhuǎn)被傳遞到輸出軸12。
此外，在變速裝置22的高速檔狀態(tài)下，第一制動(dòng)器B1釋放，而第二制動(dòng)器B2卡合。這樣，中心齒輪S2處于固定狀態(tài)，而齒圈R1處于自由旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。在該狀態(tài)下，中心齒輪S1的旋轉(zhuǎn)被傳遞到小齒輪P1，且小齒輪P2與停止?fàn)顟B(tài)下的中心齒輪S2嚙合，且托架CR1以規(guī)定的轉(zhuǎn)速來公轉(zhuǎn)，此時(shí)，被較小減速的托架CR1的旋轉(zhuǎn)傳遞到輸出軸14。
這樣，變速裝置22在低速檔狀態(tài)下，通過分別卡合及釋放第一、第二制動(dòng)器B1、B2，來將被較大減速的旋轉(zhuǎn)傳遞到輸出軸14。而在高速檔狀態(tài)下，通過分別釋放及卡合第一、第二制動(dòng)器B1、B2，來將被較小減速的旋轉(zhuǎn)傳遞到輸出軸14。這樣，由于變速裝置22可進(jìn)行二檔變速，因而可實(shí)現(xiàn)第二電動(dòng)機(jī)23的小型化。即，在使用小型電動(dòng)機(jī)，比如發(fā)動(dòng)需要高轉(zhuǎn)矩的汽車1的場合下，在低速檔狀態(tài)下將足夠的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩傳遞到輸出軸12，而在輸出軸12高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，則作為高速檔狀態(tài)，可防止轉(zhuǎn)子29高速旋轉(zhuǎn)。
第二電動(dòng)機(jī)23比如由交流永磁同步型(無刷直流電機(jī))來構(gòu)成，且在輸出軸12的外徑側(cè)被配置成與其同軸。第二電動(dòng)機(jī)23具有固定于殼體構(gòu)件14的內(nèi)周面的定子28、及在該定子28的內(nèi)徑側(cè)相隔規(guī)定的氣隙G2來自由旋轉(zhuǎn)地配置的轉(zhuǎn)子29。轉(zhuǎn)子29，在其內(nèi)徑側(cè)形成有圓筒狀軸部(以下稱輪轂部或轉(zhuǎn)子輪轂部)29a，在該輪轂部29a中的前部外周面及后部外周面上，分別形成有階梯部48、50。轉(zhuǎn)子29經(jīng)由球軸承v、w，而被殼體構(gòu)件14自由旋轉(zhuǎn)地支承，該球軸承v、w在這些階梯部48、50與隔壁D、E之間以在前后方向上被定位的狀態(tài)下進(jìn)行嵌合。即，第二電動(dòng)機(jī)23的轉(zhuǎn)子29由一種兩端支承結(jié)構(gòu)來支承，在該支承結(jié)構(gòu)中，在前隔壁D上經(jīng)由球軸承v來支承其前側(cè)，且在后隔壁(后壁)E上經(jīng)由球軸承w來支承其后側(cè)。
此外，在輪轂部29a的前端，固定有與前述變速裝置22的中心齒輪S1成為一體的套筒33。相互形成為一體的轉(zhuǎn)子29及中心齒輪S1，夾著在第二輸出軸122的外周面固定的軸承l(wèi)、m、x，在與第二輸出軸122之間相對(duì)自由地旋轉(zhuǎn)。此外，關(guān)于前后方向的配置位置，軸承m、x分別配置在與軸承v、w對(duì)應(yīng)的位置上。這樣，由于第二電動(dòng)機(jī)23，其轉(zhuǎn)子29由固定于隔壁D、E的軸承v、w與固定于輸出軸12的外周面的軸承m、x來夾著，且由殼體構(gòu)件14以及輸出軸12來自由旋轉(zhuǎn)地支承，因而可精度良好地確保轉(zhuǎn)子29的前后方向及徑向的位置，這樣，比如即使在對(duì)殼體構(gòu)件14作用了使其在上下方向或左右方向彎曲的力的場合下，也可以在定子28與轉(zhuǎn)子29之間，精度良好地維持規(guī)定的氣隙G2。此外，如上所述，第二電動(dòng)機(jī)23與第一電動(dòng)機(jī)20同樣，經(jīng)由轉(zhuǎn)換器來與HV電池連接。
如上所述，放置動(dòng)力分配用行星齒輪21、第一電動(dòng)機(jī)20、變速裝置22及第二電動(dòng)機(jī)23的殼體構(gòu)件14，具有在最后部的隔壁E的內(nèi)徑側(cè)上向后延伸的輪轂部14b，由該輪轂部14b，經(jīng)由軸承y、z，來自由旋轉(zhuǎn)地支承延長軸123。
此外，在殼體構(gòu)件14的后端部分14c，隔壁E的外徑側(cè)形成為厚壁，而構(gòu)成安裝部(裝配部)M。殼體構(gòu)件14的前端側(cè)的連結(jié)部14d，與在車體4(參照?qǐng)D1)內(nèi)通過橡膠體來裝配的內(nèi)燃機(jī)5連接，后端側(cè)利用安裝部M并通過橡膠體來裝配到車體的一部4a。即，在車體的一部4a上設(shè)置有橡膠基座51，在該橡膠基座51上，通過螺栓52、墊圈53及螺母54，來固定有支撐座55。另外，殼體構(gòu)件14，通過與該后端部附近的安裝部14c螺紋結(jié)合的螺栓56，來安裝到上述支撐座55上。此外，由于在安裝后，車體的一部4a側(cè)的螺栓52與殼體構(gòu)件14側(cè)的螺栓56之間的間隙G3，小于該螺栓56的緊固深入長度(螺紋結(jié)合長度)，因而萬一在螺栓56松動(dòng)的場合下，螺栓56也不會(huì)從安裝部56上脫落，因而沒有殼體構(gòu)件14的后端側(cè)從車體的一部4a上脫落之憂。此外，雖然圖3所示的安裝部M設(shè)置于比第二電動(dòng)機(jī)23后方的殼體構(gòu)件14c上，但不限于此，也可以設(shè)置到殼體構(gòu)件14的在軸向上與上記第二電動(dòng)機(jī)23重合的部分上。
接下來，參照?qǐng)D4及圖5，對(duì)進(jìn)行了部分變更的混合驅(qū)動(dòng)裝置71作以說明。并且，本實(shí)施方式與圖2及圖3所示相比，只有動(dòng)力分配用行星齒輪21及輸出軸12不同，其它部分相同，因而附加同一符號(hào)，省略其說明。
本混合驅(qū)動(dòng)裝置72也同樣，從前側(cè)(內(nèi)燃機(jī)側(cè))開始，在旋轉(zhuǎn)中心線13上依次配置有動(dòng)力分配用行星齒輪21、第一電動(dòng)機(jī)20、變速裝置22及第二電動(dòng)機(jī)23，而且貫穿殼體構(gòu)件(變速箱)14的大致全長，來配置有輸出軸12。輸出軸12從前側(cè)開始被分割成第一輸出軸121、第二輸出軸122及延長軸123。
動(dòng)力分配用行星齒輪21中，其齒圈(第一旋轉(zhuǎn)元件)R0連結(jié)于輸入軸10，其托架(第三旋轉(zhuǎn)元件)CR0連結(jié)于第一輸出軸121，其中心齒輪(第二旋轉(zhuǎn)元件)S0連結(jié)于第一電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)子25。
如圖5所示，第一輸出軸121的軸徑小于第二輸出軸122的軸徑，第二輸出軸122的軸徑小于延長軸123，第一輸出軸121的后端部以第二輸出軸122作為外周側(cè)來重合，且與第二輸出軸122的前端部進(jìn)行花鍵嵌合，第二輸出軸122的后端部以延長軸123作為外周側(cè)來重合，且與延長軸123的前端部進(jìn)行花鍵嵌合。第一輸出軸121的前側(cè)成為套筒部121a，在該套筒部121a的內(nèi)周部，輸入軸10經(jīng)由滾針軸承或滑動(dòng)軸承d、e來被自由旋轉(zhuǎn)地支承。
在輸入軸10上，凸緣部10a向外徑側(cè)突出，且一體地(或單獨(dú)地)形成，在該凸緣部的前端，卡合·固定有動(dòng)力分配用行星齒輪21的齒圈R0。在第一輸出軸的套筒部121a的前端，凸緣部121b向外徑側(cè)突出，且一體地(或單獨(dú)地)形成，該凸緣部121b構(gòu)成支架CR0的前板。在上述套筒部121a的外徑側(cè)，與中心齒輪S0一體形成的套筒軸75經(jīng)由滾針軸承或滑動(dòng)軸承f、g來嵌合，該套筒軸75的后端部，與第一電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)子輪轂部(軸)25a的前端部一體嵌合。
第一電動(dòng)機(jī)20與上述實(shí)施方式同樣，放置于由前隔壁B及后隔壁C劃分的空間內(nèi)，且該轉(zhuǎn)子輪轂部25a，分別經(jīng)由球軸承(軸承構(gòu)件)h、i，并由兩端支承結(jié)構(gòu)來自由旋轉(zhuǎn)地支承在該兩隔壁B、C處。此外，第一輸出軸121，其前側(cè)在前隔壁B的球軸承h中，隔著重合成一體的輪轂部25a及套筒軸75(即間接地)，而由滾針軸承或滑動(dòng)軸承(軸承構(gòu)件)g被支承，且該后端側(cè)在后隔壁C處，與重合成一體的第二輸出軸122的前端部一起，由徑向軸承(軸承構(gòu)件)k(即直接地)被支承，因此，第一輸出軸121在第一電動(dòng)機(jī)20的隔壁B、C處，經(jīng)由軸承構(gòu)件g、k，由兩端支承結(jié)構(gòu)來支承。此外，輸入軸10由軸向夾持凸緣部10a的止推軸承a、b，來軸向定位，此外第一輸出軸121由軸向夾持凸緣部121b的止推軸承b、c，來軸向定位。
第二輸出軸122，其前端部與上述第一輸出軸121一起，在隔壁C處(直接地)由軸承(軸承構(gòu)件)k來支承，且其后端部在后壁E處(直接地)，與重合為一體的延長軸123的前端部一起，由軸承(軸承構(gòu)件)y來支承，因此第二輸出軸122在支承電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的隔壁C、E處，經(jīng)由軸承構(gòu)件k、y，由兩端支承結(jié)構(gòu)來支承。
向第一輸出軸121，從動(dòng)力分配用行星齒輪21的齒圈R0傳遞動(dòng)力，向第二輸出軸122，除了來自該第一輸出軸121的動(dòng)力之外，還從變速裝置22傳遞來自第二電動(dòng)機(jī)23的輔助驅(qū)動(dòng)力。因此，與第一輸出軸121相比，第二輸出軸122的傳遞轉(zhuǎn)矩量較大，其軸徑最好相應(yīng)地粗一些。在本實(shí)施方式中，在殼體構(gòu)件14b中經(jīng)由軸承y、z而組裝了延長軸123后，與第二電動(dòng)機(jī)23一起來組裝后殼體構(gòu)件14e。這樣，通過從前方插入第二輸出軸122，來組裝其變速裝置22及第一電動(dòng)機(jī)20已被組裝的前殼體構(gòu)件14a。此后，與動(dòng)力分配用行星齒輪21一起，從前方組裝第一輸出軸121，最后從前方插入輸入軸10，由此，組裝本混合驅(qū)動(dòng)裝置72。
由此，來組裝與上述傳遞轉(zhuǎn)矩相應(yīng)的第一輸出軸121為小徑，而第二輸出軸122為大徑的輸出軸12。此外，支承第二輸出軸122的前側(cè)的軸承k與第一制動(dòng)器B1的液壓促動(dòng)器37被配置成軸向重合，從而可實(shí)現(xiàn)混合驅(qū)動(dòng)裝置的軸向緊湊化。此外，支承第二輸出軸122的前側(cè)的軸承k與第一電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)子軸部(輪轂部)25a，被配置成徑向重合，從而可實(shí)現(xiàn)混合驅(qū)動(dòng)裝置的徑向緊湊化。
以下參照?qǐng)D6～圖8，對(duì)可適用本發(fā)明的混合驅(qū)動(dòng)裝置的變形例作以說明。由于圖6～圖8是簡要說明圖，因而輸出軸的組合結(jié)構(gòu)以及支承結(jié)構(gòu)并不明確，但仍可適用與上述實(shí)施方式同樣的輸出軸結(jié)構(gòu)。
圖6所示的混合驅(qū)動(dòng)裝置73，從靠近圖1中內(nèi)燃機(jī)5的位置，即從前側(cè)向后側(cè)，依次配備有動(dòng)力分配用行星齒輪21、第一電動(dòng)機(jī)20、變速裝置22及第二電動(dòng)機(jī)23。它們均被放置于殼體構(gòu)件14(參照?qǐng)D1)的內(nèi)側(cè)，且在旋轉(zhuǎn)中心線13的周圍對(duì)齊配置。
動(dòng)力分配用行星齒輪21，由相對(duì)于輸入軸10同軸狀配置的單小齒輪行星齒輪來構(gòu)成。動(dòng)力分配用行星齒輪21具有支承多個(gè)小齒輪P0的托架(第一旋轉(zhuǎn)元件)CR0、分別與該小齒輪P0嚙合的中心齒輪(第二旋轉(zhuǎn)元件)S0及齒圈(第三旋轉(zhuǎn)元件)R0。該動(dòng)力分配用行星齒輪21，其托架CR0連結(jié)于輸入軸10，另外中心齒輪S0連結(jié)于第一電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)子25，齒圈R0連結(jié)于輸出軸12。這樣的動(dòng)力分配用行星齒輪21基于第一電動(dòng)機(jī)20的旋轉(zhuǎn)控制，將經(jīng)由輸入軸10輸入到托架CR0的動(dòng)力，通過中心齒輪S0分配到第一電動(dòng)機(jī)20側(cè)，且通過齒圈R0分配到輸出軸12側(cè)。此外，分配到第一電動(dòng)機(jī)20的動(dòng)力用于發(fā)電，而分配到輸出軸12的動(dòng)力則用于驅(qū)動(dòng)汽車1。
圖7所示的混合驅(qū)動(dòng)裝置74，從前側(cè)向后側(cè)依次配備有動(dòng)力分配用行星齒輪21、第一電動(dòng)機(jī)20、變速裝置22及第二電動(dòng)機(jī)23。
動(dòng)力分配用行星齒輪21，由相對(duì)于輸出軸12同軸狀配置的雙小齒輪行星齒輪來構(gòu)成。動(dòng)力分配用行星齒輪21具有支承多個(gè)小齒輪P0(P01及P02)的托架(第三旋轉(zhuǎn)元件)CR0、分別與該小齒輪P01、P02嚙合的中心齒輪(第二旋轉(zhuǎn)元件)S0及齒圈(第一旋轉(zhuǎn)元件)R0。該動(dòng)力分配用行星齒輪21中，其齒圈R0連結(jié)于輸入軸10，中心齒輪S0連結(jié)于第一電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)子25，進(jìn)而托架CR0連結(jié)于輸出軸12。這樣的動(dòng)力分配用行星齒輪21基于第一電動(dòng)機(jī)20的旋轉(zhuǎn)控制，將經(jīng)由輸入軸10輸入到齒圈R0的動(dòng)力，通過中心齒輪S0分配到第一電動(dòng)機(jī)20側(cè)，且通過托架CR0分配到輸出軸12側(cè)。
圖8所示的混合驅(qū)動(dòng)裝置，從前側(cè)向后側(cè)依次配備有動(dòng)力分配用行星齒輪21、第一電動(dòng)機(jī)20、變速裝置22及第二電動(dòng)機(jī)23。
動(dòng)力分配用行星齒輪21，由相對(duì)于輸出軸12同軸狀配置的雙小齒輪行星齒輪來構(gòu)成。動(dòng)力分配用行星齒輪21具有支承多個(gè)小齒輪P0(P01及P02)的托架(第二旋轉(zhuǎn)元件)CR0、分別與該小齒輪P01、P02嚙合的中心齒輪(第三旋轉(zhuǎn)元件)S0及齒圈(第一旋轉(zhuǎn)元件)R0。該動(dòng)力分配用行星齒輪21中，其齒圈R0連結(jié)于輸入軸10，此外托架CR0連結(jié)于第一電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)子25，進(jìn)而中心齒輪S0連結(jié)于輸出軸12。該動(dòng)力分配用行星齒輪21基于第一電動(dòng)機(jī)20的旋轉(zhuǎn)控制，將經(jīng)由輸入軸10輸入到齒圈R0的動(dòng)力，通過托架CR0分配到第一電動(dòng)機(jī)20側(cè)，且通過中心齒輪S0分配到輸出軸12側(cè)。
權(quán)利要求
1.一種混合驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，具有輸入來自內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力的輸入軸；輸出軸，其與上述輸入軸在旋轉(zhuǎn)中心線上對(duì)齊配置，且與驅(qū)動(dòng)車輪連動(dòng)；第一電動(dòng)機(jī)，其配置于上述旋轉(zhuǎn)中心線上，且具有定子及轉(zhuǎn)子；動(dòng)力分配用行星齒輪，其配置于上述旋轉(zhuǎn)中心線上，且具有連結(jié)于上述輸入軸的第一旋轉(zhuǎn)元件、連結(jié)于上述第一電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的第二旋轉(zhuǎn)元件、及連結(jié)于上述輸出軸的第三旋轉(zhuǎn)元件；第二電動(dòng)機(jī)，其配置于上述旋轉(zhuǎn)中心線上，且具有定子及轉(zhuǎn)子；變速裝置，其配置于上述旋轉(zhuǎn)中心線上，且對(duì)上述第二電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行變速并傳遞到上述輸出軸，其中，上述第一電動(dòng)機(jī)、上述動(dòng)力分配用行星齒輪、上述第二電動(dòng)機(jī)、及上述變速裝置設(shè)置于殼體構(gòu)件內(nèi)，且以將上述動(dòng)力分配用行星齒輪作為最前端側(cè)的形式，在上述旋轉(zhuǎn)中心線上對(duì)齊配置，并在上述殼體構(gòu)件上固定上述第一電動(dòng)機(jī)及上述第二電動(dòng)機(jī)的上述定子，上述輸出軸分割成第一輸出軸及第二輸出軸，且以一體旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行結(jié)合，在上述第一輸出軸上連結(jié)上述動(dòng)力分配用行星齒輪的上述第三旋轉(zhuǎn)元件，且在上述第二輸出軸上連結(jié)上述變速裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于上述第一輸出軸及上述第二輸出軸的兩端部分，經(jīng)由軸承構(gòu)件，直接或間接地支承在與上述殼體構(gòu)件一體的支承部上，從而這些第一及第二輸出軸成為兩端支承結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混合驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于上述第二電動(dòng)機(jī)配置在上述旋轉(zhuǎn)中心線上的最后端，在上述殼體構(gòu)件的后端部分，設(shè)置有可固定到車體上的裝配件安裝部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的混合驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于在上述旋轉(zhuǎn)中心線上，從前端側(cè)開始，依次配置有上述動(dòng)力分配用行星齒輪、上述第一電動(dòng)機(jī)、上述變速裝置及上述第二電動(dòng)機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于由支承上述第一電動(dòng)機(jī)的上述轉(zhuǎn)子的上述殼體構(gòu)件的前隔壁及后隔壁，支承上述第一輸出軸，由上述第一電動(dòng)機(jī)的上述后隔壁、和支承上述第二電動(dòng)機(jī)的上述轉(zhuǎn)子的后壁，支承上述第二輸出軸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述的混合驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于上述第二輸出軸的直徑大于上述第一輸出軸。
7.一種汽車，其特征在于，具有由前輪及后輪懸架的車體；搭載于上述車體上的內(nèi)燃機(jī)；搭載于上述車體的、權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的混合驅(qū)動(dòng)裝置，其中，從上述車體的前方開始，以上述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸與上述旋轉(zhuǎn)中心線對(duì)齊，且該旋轉(zhuǎn)中心線朝車體的前后方向配置的形式，依次配置上述內(nèi)燃機(jī)及上述混合驅(qū)動(dòng)裝置，上述混合驅(qū)動(dòng)裝置的上述輸入軸連結(jié)于上述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸，且上述混合驅(qū)動(dòng)裝置的上述輸出軸與上述后輪連動(dòng)。
全文摘要
如果將動(dòng)力分配用行星齒輪配置到前端，則輸出軸便加長，難以確保軸的支承精度，而且前端側(cè)的直徑將加大，對(duì)于從輸出軸的中間施加第二電動(dòng)機(jī)的輔助轉(zhuǎn)矩而言，是一種不合理的結(jié)構(gòu)。將輸出軸(12)分割成第一輸出軸(1文檔編號(hào)F16H3/72GK1769087SQ20051011274
公開日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2005年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月14日
發(fā)明者加納成吾, 和久田聰, 尾崎和久, 池田利治, 石橋厚, 足立昌俊, 小嶋昌洋 申請(qǐng)人:愛信艾達(dá)株式會(huì)社, 豐田自動(dòng)車株式會(huì)社