混合动力车辆的驱动装置制造方法

混合动力车辆的驱动装置制造方法
【专利摘要】提供一种混合动力车辆的驱动装置，减少驱动系统中的咯哒咯哒声，以免车辆的燃料经济性或驾驶性能恶化。由于碟形弹簧(114)将动力传递轴(20)向隔壁(13)按压，所以即使发生咯哒碰击，动力传递轴(20)也仅与隔壁(13)侧冲撞。因此，由于不会向壳体(12)(外壳(12a)等)的外壁侧输入由咯哒碰击引起的冲击力，所以能减少因壳体(12)的外壁表面振动而产生的咯哒咯哒声。
【专利说明】混合动力车辆的驱动装置

【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及在混合动力车辆的驱动装置中降低咯哒咯哒声的技术。

【背景技术】
[0002]以往，已知有能够降低咯哒咯哒声的驱动装置，所述咯哒咯哒声是由于在混合动力车辆的驱动系统设置并相互啮合的斜齿轮旋转变动而齿轮构件在推力方向上振动从而与壳体冲撞产生的声音。例如，专利文献1、专利文献2的混合动力车辆的驱动装置正是如此。在这些驱动装置中，通过对驱动装置进行控制的控制装置来谋求减少所述咯哒咯哒声，该控制装置为了减少所述咯哒咯哒声而变更发动机的运转点。例如，所述专利文献I的控制装置在检测到在所述车辆用动力传递装置产生所述咯哒咯哒声的条件的情况下，将发动机旋转速度控制为预定值以上。通过这样控制发动机，避免发动机在转矩变动大的区域运转，从而减少所述咯哒咯哒声。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献1:日本特开平11-93725号公报
[0005]专利文献2:日本特开2008-201351号公报


【发明内容】

[0006]发明要解决的问题
[0007]在所述专利文献I和专利文献2中，如前述那样，通过控制装置执行的控制来谋求减少所述咯哒咯哒声。另外，在混合动力车辆中，行驶用的电动机的转矩(电动机转矩)为零或大致为零时容易产生所述咯哒咯哒声，所以为了谋求减少该咯哒咯哒声，在电动机转矩变化而其正负反转的过程中，执行使处于电动机转矩的零附近的该电动机转矩的变化率增高的控制。这样在现有技术中，通过所述发动机或所述电动机的控制来谋求减少所述咯哒咯哒声，但是由于优先减少该咯哒咯哒声地控制所述发动机或所述电动机，所以减少咯哒咯哒声反而有可能导致燃料经济性或驾驶性能的恶化。此外，这样的课题尚未公知。
[0008]本发明是以以上的情况为背景而完成的，其目的在于，提供一种混合动力车辆的驱动装置，其能够减少在驱动系统中的咯哒咯哒声，以免导致车辆的燃料经济性或驾驶性能的恶化。
[0009]用于解决问题的手段
[0010]用于实现上述目的的第I发明的要旨在于，(a) 一种混合动力车辆的驱动装置，具有作为动力源发挥功能的发动机和电动机，在壳体内部具备:第I旋转构件，其与所述电动机连结；第2旋转构件，来自所述发动机的动力传递至该第2旋转构件；以及齿轮副，其由斜齿轮构成，所述斜齿轮形成在所述第I旋转构件和所述第2旋转构件，将该第I旋转构件和该第2旋转构件以能够传递动力的方式连结，(b)所述驱动装置的特征在于，在所述壳体内形成有从该壳体的外壁向壳体内部侧延伸的内壁，(c)在所述第I旋转构件和所述内壁之间，以预加荷载状态插置将该第I旋转构件向该内壁按压的弹性构件。
[0011]发明的效果
[0012]这样一来，当电动机的转矩为零或零附近时，有时不向第I旋转构件传递转矩而第I旋转构件成为浮置状态(浮动状态)。此时，因发动机的爆发变动引起的旋转变动向第I旋转构件传递，第I旋转构件也在旋转方向和推力方向(轴向)上振动，发生第I旋转构件与壳体冲撞的咯咕碰击，壳体表面因该冲击力而振动从而产生所谓咯咕咯咕声。与此相对，在本结构中，由于弹性构件将第I旋转构件向所述壳体的内壁按压，所以即使发生咯哒碰击，第I旋转构件也与内壁侧冲撞。因此，由于不会向壳体的外壁侧输入因咯咕碰击引起的冲击力，所以能减少因壳体的外壁表面振动而产生的咯哒咯哒声。
[0013]另外，优选，第2发明的要旨在于，在第I发明的混合动力车辆的驱动装置中，所述齿轮副由在所述第I旋转构件形成的第I齿轮和在所述第2旋转构件形成并与该第I齿轮啮合的第2齿轮构成，所述第I旋转构件构成为:当从所述电动机输出预先设定的预定值以上的转矩时，通过作用于所述第I旋转构件的推力，抵抗所述弹性构件的靠压力，向所述壳体的外壁侧靠压。这样一来，在第I旋转构件中发生咯哒碰击的电动机的转矩区域中，在使第I旋转构件与内壁冲撞、从电动机传递预定值以上的转矩时，由外壁承受推力方向的齿轮反作用力，从而能够由壳体的内壁和外壁来承担第I旋转构件的支撑荷重。因此，施加于内壁侧的支撑荷重降低，所以能够抑制内壁的支撑第I旋转构件的部位的耐久性降低。
[0014]另外，优选，第3发明的要旨在于，在第I发明或第2发明的混合动力车辆的驱动装置中，(a)所述内壁是在所述壳体内将收容所述电动机的马达室与收容所述第I旋转构件和所述第2旋转构件等的齿轮室隔开的隔壁，(b)所述第I旋转构件经由内壁用轴承以能够旋转的方式支撑于所述内壁，(C)所述内壁用轴承的内圈被压入所述第I旋转构件，(d)所述内壁用轴承的外圈被所述弹性构件按压于在所述内壁形成的侧壁。这样一来，由于内壁用轴承的外圈被弹性构件按压于侧壁，所以第I旋转构件经由内壁用轴承按压于内壁。
[0015]另外，优选，第4发明的要旨在于，在第3发明的混合动力车辆的驱动装置中，在所述内壁与所述内壁用轴承之间设置有抑制由所述弹性构件引起的共振的减振元件。这样一来，尽管因设置弹性构件而形成共振系统，但是通过该减振元件能够抑制共振系统的振动。
[0016]另外，优选，第5发明的要旨在于，在第I发明至第3发明的任一个混合动力车辆的驱动装置中，(a)所述电动机的转子轴与所述第I旋转构件通过花键嵌合而连结，(b)在所述电动机的转子轴与所述第I旋转构件的花键嵌合部所形成的间隙设置有抑制由所述弹性构件引起的共振的减振元件。这样一来，尽管因设置弹性构件而形成共振系统，但是通过该减振元件能够抑制共振系统的振动。
[0017]另外，优选，第6发明的要旨在于，在第3发明的混合动力车辆的驱动装置中，所述第I旋转构件还经由外壁用轴承以能够旋转的方式支撑于所述壳体的外壁，在所述外壁与所述外壁用轴承之间设置有抑制由所述弹性构件引起的共振的减振元件。这样一来，尽管因设置弹性构件而形成共振系统，但是通过该减振元件能够抑制共振系统的振动。
[0018]另外，优选，所述电动机的转矩的预定值被设定为在第I旋转构件中容易发生咯哒碰击的转矩区域的阈值。这样一来，在发生咯哒碰击的转矩区域中，能够使第I旋转构件与内壁冲撞而减少咯哒咯哒声。

【专利附图】

【附图说明】
[0019]图1是用于说明适用本发明的混合动力车辆的构造的骨架图。
[0020]图2是用于说明图1的混合动力车辆具有的混合动力车辆用驱动装置的构造的剖视图。
[0021]图3与从平行于轴心的方向观察图2的车辆用驱动装置得到的图相对应，是简略表示在图2中副轴、动力传递轴、差动齿轮、复合齿轮、第I电动机、第2电动机的配置位置、以及各轴心的配置位置的图。
[0022]图4是将在图2中以第3轴心C3附近的单点划线表示的A部放大后得到的局部放大剖视图。
[0023]图5是示意性表示图2的车辆用驱动装置的结构的简图。
[0024]图6是将作为本发明的又一实施例的混合动力车辆用驱动装置的第2电动机和动力传递轴周边放大后得到的局部放大图。
[0025]图7是从轴向观察图6的花键嵌合部得到的图。
[0026]图8是表示图6的减振元件的代替机构的图。

【具体实施方式】
[0027]在此，优选，所述壳体的外壁对应于壳体的与外部空间接触的部位，内壁对应于壳体的不与外部空间接触的部位。
[0028]另外，优选，所述弹性构件使用碟形弹簧、橡胶等。
[0029]另外，优选，所述减振元件使用摩擦件、树脂等。
[0030]以下，参照附图的同时详细说明本发明的实施例。此外，在以下的实施例中对附图进行适当简化或变形，各部的尺寸比和形状等未必准确地描绘。
[0031]实施例1
[0032]图1是用于说明适用本发明的混合动力车辆6(以下，称为车辆6)的构造的骨架图。图2是用于说明该车辆6具有的构成混合动力车辆用驱动装置7 (以下，称为驱动装置7)的车辆用动力传递装置10的构造的剖视图。该驱动装置7包括作为行驶用驱动力源(动力源)发挥功能而公知的汽油发动机、柴油发动机等发动机8、将发动机8的动力传递给驱动轮9的车辆用动力传递装置10 (以下，称为动力传递装置10)。如图2所示，动力传递装置10构成为在作为该动力传递装置10的壳体的壳体12 (对应于本发明的壳体)内具备4个相互平行的旋转轴心(Cl?C4)。第I轴心Cl与发动机8的旋转轴心一致，在第I轴心Cl上，输入轴14、动力分配机构28、以及第I电动机MGl的第I转子轴16被支撑为能够旋转。在第2轴心C2上，以能够旋转的方式配置有副轴18。在第3轴心C3上，动力传递轴20和第2电动机MG2的第2转子轴22被支撑为能够旋转。另外，在第4轴心C4上，差动齿轮装置即差动齿轮24被支撑为能够旋转。此外，第2电动机MG2对应于本发明的电动机。
[0033]壳体12是包括外壳12a、壳体12b、以及罩12c这3个壳体构件的非旋转构件，各壳体构件的轴向的端面(接合面)通过栓而紧固连结，从而构成为I个壳体12。另外，在作为壳体12的一部分的壳体12b形成有从该筒状的外壁向壳体12的内部延伸的、相对于各旋转轴心大致垂直的隔壁13。通过形成该隔壁13，在壳体12内形成收容第I电动机MGl和第2电动机MG2的马达室19。另外，在壳体12内，在马达室19的隔着隔壁13的相反一侧形成有收容动力分配机构28、副轴18、动力传递轴20、差动齿轮24等的齿轮室21。这样，隔壁13作为将马达室19与齿轮室21隔开的壁发挥功能。此外，隔壁13对应于本发明的内壁。
[0034]输入轴14经由滚针轴承15和推力轴承17以能够绕轴心Cl旋转的方式支撑于构成壳体12的外壳12a。
[0035]在输入轴14的外周侧配置有减振装置26、以及包括行星齿轮装置的动力分配机构28。减振装置26具有吸收从发动机8传递的转矩变动的功能，以能够传递动力的方式插置在该发动机8和输入轴14之间。减振装置26的外周部通过栓36紧固连结于与发动机8的曲轴32连结的圆盘状的飞轮34，减振装置26的内周部与输入轴14的轴向的一端花键嵌合。
[0036]动力分配机构28主要包括能够绕第I轴心Cl旋转的太阳轮S和齿圈R、以及将与太阳轮S和齿圈R啮合的小齿轮支撑为能够自转和公转的行星架CA。太阳轮S通过花键嵌合而以不能相对旋转的方式与第I电动机MGl的第I转子轴16连结，行星架CA以不能相对旋转的方式与从输入轴14沿径向延伸的凸缘部14a连接。另外，齿圈R—体地形成于后述的形成有副轴驱动齿轮38的复合齿轮轴40的内周部。因此，齿圈R的旋转传递给副轴驱动齿轮38。
[0037]复合齿轮轴40经由第I轴承42和第2轴承46以能够旋转的方式支撑于壳体12。具体而言，在复合齿轮轴40的轴向上减振装置26侧的内周端部配置有第I轴承42,复合齿轮轴40的轴向的一端经由该第I轴承42以能够旋转的方式支撑于外壳12a(壳体12)。另外，在复合齿轮轴40的轴向上第I电动机MGl侧的内周端部配置有第2轴承46，复合齿轮轴40的轴向的另一端经由该第2轴承46以能够旋转的方式支撑于在壳体12b形成的隔壁13(壳体12)。
[0038]第I转子轴16经由第3轴承48和第4轴承50以能够旋转的方式支撑于壳体12。具体而言，在第I转子轴16的轴向上中间部分附近的外周部配置有第3轴承48，第I转子轴16的轴向的一端经由第3轴承48以能够旋转的方式支撑于壳体12b的隔壁13(壳体12)。另外，在第I转子轴16的轴向上罩12c侧的外周端部配置有第4轴承50，第I转子轴16的轴向的另一端经由第4轴承50以能够旋转的方式支撑于用栓52固定在罩12c上的罩构件54 (壳体12) ο
[0039]在第I转子轴16的外周侧配置有第I电动机MGl。第I电动机MGl主要具备定子56、转子58以及线圈端59而构成。第I电动机MGl是具有马达功能和发电功能的所谓电动发电机。该第I电动机MGl的定子56通过栓60以不能旋转的方式固定于壳体12(壳体12b)。另外，转子58的内周部以不能相对旋转的方式固定于第I转子轴16。因此，第I电动机MGl的旋转向第I转子轴16传递。另外，设有用于检测第I转子轴16的旋转速度即第I电动机MGl的旋转速度的旋转变压器62。
[0040]来自发动机8的动力经由减振装置26、动力分配机构28、副轴驱动齿轮38而传递至配置在第2轴心C2上的副轴18。另外，副轴18经由第5轴承64和第6轴承66以能够旋转的方式支撑于壳体12。具体而言，在副轴18的轴向上外壳12a侧的外周端部配置有第5轴承64，副轴18的轴向的一方经由该第5轴承64以能够旋转的方式支撑于外壳12a (壳体12)。另外，在副轴18的轴向上壳体12b侧的外周端部配置有第6轴承66，副轴18的轴向的另一方经由该第6轴承66以能够旋转的方式支撑于壳体12b的隔壁13 (壳体12)。此夕卜，副轴18对应于本发明的第2旋转构件。
[0041]在副轴18的轴向上外壳12a侧形成有与形成于复合齿轮轴40的副轴驱动齿轮38以及后述的减速齿轮70的每一个分别啮合的副轴从动齿轮72。另外，在副轴18的轴向上罩12c侧形成有与后述的差速器齿圈74啮合的差动驱动齿轮76。此外，副轴驱动齿轮38、减速齿轮70、与所述副轴驱动齿轮38和减速齿轮70啮合的副轴从动齿轮72、差速器齿圈74、与差速器齿圈74啮合的差动驱动齿轮76均由斜齿轮构成。另外，减速齿轮70对应于本发明的第I齿轮，副轴从动齿轮72对应于本发明的第2齿轮。
[0042]配置在第3轴心C3上的动力传递轴20与第2电动机MG2连结，经由第7轴承78和第8轴承80以能够旋转的方式支撑于壳体12。具体而言，在动力传递轴20的轴向上外壳12a侧的外周端部配置有第7轴承78，动力传递轴20的轴向的一端经由该第7轴承78以能够旋转的方式支撑于外壳12a(壳体12)。另外，在动力传递轴20的轴向上罩12c侧的外周端部配置有第8轴承80，动力传递轴20的轴向的另一端经由该第8轴承80以能够旋转的方式支撑于壳体12b的隔壁13(壳体)。此外，动力传递轴20对应于本发明的第I旋转构件。
[0043]在动力传递轴20形成有与副轴从动齿轮72啮合的减速齿轮70。另外，在动力传递轴20的轴向上第8轴承80侧的端部以不能旋转的方式与第2转子轴22花键嵌合。第2转子轴22经由第9轴承82和第10轴承84以能够旋转的方式支撑于壳体12。具体而言，在第2转子轴22的轴向上动力传递轴20侧的外周端部配置有第9轴承82，第2转子轴22的轴向的一端经由该第9轴承82以能够旋转的方式支撑于壳体12b的隔壁13(壳体12)。另外，在第2转子轴22的轴向上罩12c侧的外周端部配置有第10轴承84，第2转子轴22的轴向的另一端经由该第10轴承84以能够旋转的方式支撑于罩12c。通过形成于所述副轴18的副轴从动齿轮72和形成于动力传递轴20的减速齿轮70相互啮合，构成以能够传递动力的方式将动力传递轴20和副轴18连结的齿轮副86。
[0044]在第2转子轴22的外周侧配置有作为动力源发挥功能的第2电动机MG2。第2电动机MG2主要具备定子88、转子90以及线圈端91而构成。第2电动机MG2与第I电动机MGl同样为具有马达功能和发电功能的所谓电动发电机。该第2电动机MG2的定子88通过栓92以不能旋转的方式固定于壳体12b (壳体12)。另外，转子90的内周部以不能进行相对旋转的方式固定于第2转子轴22。因此，第2电动机MG2的旋转向第2转子轴22传递。另外，由于第2转子轴22与动力传递轴20花键嵌合，所以第2转子轴22的旋转向减速齿轮70传递。另外，设置有用于检测第2转子轴22的旋转速度即第2电动机MG2的旋转速度的旋转变压器94。在第2电动机MG2中，转子90配设在第2转子轴22的径向外侧，该转子90的重量与动力传递轴20相比极其大。因此，该转子90的绕第3轴心C3的惯性力矩与动力传递轴20相比极大。当然，将一体旋转的转子90和第2转子轴22这两方加在一起的绕第3轴心C3的惯性力矩与动力传递轴20相比极大。
[0045]配置在第4轴心C4上的作为差速装置(主传动减速齿轮)发挥功能的差动齿轮24经由第11轴承96和第12轴承98以能够旋转的方式支撑于壳体12。具体而言，构成差动齿轮24的差动壳体100的轴向的外周一端经由第11轴承96以能够旋转的方式支撑于外壳12a (壳体12)，差动壳体100的轴向的外周另一端经由第12轴承98以能够旋转的方式支撑于壳体12b (壳体12)。与差动驱动齿轮76哨合的差速器齿圈74通过栓102固定于该差动壳体100的外周。此外，由于差动齿轮24的具体的构造和工作为公知，所以省略其说明。
[0046]在此，与差动驱动齿轮76啮合的差动齿轮24作为以另外单独构件表示的图记载的原因在于，第I轴心Cl?第4轴心C4实际上没有配置在一个平面上。具体而言,如图3所示配置有各轴心Cl?C4。图3是简略表示副轴18、动力传递轴20、差动齿轮24、复合齿轮40、第I电动机MGl、以及第2电动机MG2的配置位置、以及各轴心Cl?C4的配置位置的图，且与从平行于轴心的方向观察图2的动力传递装置10得到的图相对应。此外，在图3中上侧为车辆6的铅垂上方。在图3中，图2所示的外壳12a与未图示的发动机壳体的接合面104对应于用实线围起来的部位。另外，图2所示的外壳12a与壳体12b的接合面106对应于用虚线围起来的部位。另外，壳体12b与罩12c的接合面108对应于用单点划线围起来的部位。
[0047]如图3所示，作为第2电动机MG2和动力传递轴20的旋转轴心的第3轴心C3位于铅垂方向最上方，作为差动齿轮24的旋转轴心的第4轴心C4位于铅垂方向最下方。另外作为副轴18的旋转轴心的第2轴心C2位于用第I轴心Cl、第3轴心C3、以及第4轴心C4围起来的区域内。并且，副轴驱动齿轮38和减速齿轮70分别与副轴从动齿轮72啮合，差动驱动齿轮76与差速器齿圈74彼此啮合。此外，本实施例的上述各齿轮均使用斜齿轮。
[0048]在这样构成的驱动装置7中，发动机8的动力经由减振装置26向输入轴14输入，从该输入轴14依次经由动力分配机构28、副轴驱动齿轮38、副轴从动齿轮72、副轴18、差动驱动齿轮76、差动齿轮24、以及一对车轴等向一对驱动轮9传递。S卩，输入轴14、动力分配机构28、副轴驱动齿轮38、副轴从动齿轮72、副轴18、差动驱动齿轮76、以及差动齿轮24构成从发动机8向驱动轮9的作为动力传递路径的发动机动力传递路径。另外，通过与太阳轮S连结的第I电动机MGl来控制动力分配机构28的差动状态，由此动力分配机构28作为电气无级变速器发挥功能。另外，第2电动机MG2的转矩即第2电动机MG2的动力经由动力传递轴20和减速齿轮70，向构成所述发动机动力传递路径的一部分的副轴从动齿轮72供给。S卩，第2电动机MG2的动力从第2转子轴22依次经由动力传递轴20、减速齿轮70、副轴从动齿轮72、副轴18、差动驱动齿轮76、差动齿轮24、以及一对车轴等向一对驱动轮9传递。
[0049]图4是将图2中第3轴心C3附近的用单点划线围起来的A部放大后得到的局部放大剖视图。也如图4所示，第2电动机MG2的转子轴22具有圆筒形状，通过设置于该外周两端的第9轴承82和第10轴承84以能够旋转的方式支撑于壳体12。另外，动力传递轴20具有圆筒形状，经由第7轴承78和第8轴承80以能够旋转的方式支撑于壳体12。所述动力传递轴20和转子轴22通过花键嵌合以不能相对旋转的方式连结。具体而言，在动力传递轴20的轴向上第10轴承84侧的外周面形成有花键外周齿109，在转子轴22的轴向上第7轴承78侧的内周面形成有花键内周齿111，它们以不能相对旋转的方式彼此嵌合。
[0050]在将动力传递轴20支撑为能够旋转的第7轴承78和第8轴承80中，分别通过其内圈压入而嵌装于动力传递轴20，另一方面，外圈相对于壳体12以能够在轴向上移动(能够滑动)的状态嵌附。例如，在对第7轴承78进行说明时，第7轴承78的内圈78a在与形成于动力传递轴20的、垂直于轴心C3的阻挡壁113抵接的位置通过压入而嵌装。因此，内圈78a以不能进行相对旋转且不能在轴向上相对移动的方式固定于动力传递轴20。另一方面，第7轴承78的外圈78b嵌附于在外壳12a(壳体12)形成的环状孔110，但是被容许相对于环状孔110在轴向上移动(滑动)。此外，第7轴承78对应于本发明的外壁用轴承。
[0051]另外，就第8轴承80而言，其内圈80a在与形成于动力传递轴20的、垂直于轴心C3的阻挡壁115抵接的位置通过压入而嵌装。因此，内圈80a以不能进行相对旋转且不能在轴向上相对移动的方式固定于动力传递轴20。另一方面，第8轴承80的外圈80b以被容许在轴向上移动(滑动)的状态嵌附于在隔壁13 (壳体12b、壳体12)形成的供动力传递轴20贯通的贯通孔112。此外，第8轴承80对应于本发明的内壁用轴承，内圈80a对应于本发明的内壁用轴承的内圈，外圈80b对应于本发明的内壁用轴承的外圈。
[0052]在此，外圈80b通过作为弹性构件的碟形弹簧114而始终在轴向上向第10轴承84侧靠压。在隔壁13形成有从贯通孔112的内周面向内周侧延伸的环状的环状壁116，外圈80b的轴向的一端通过抵接于该环状壁116的侧面，而被限制在轴向上的向一方的移动。另夕卜，在贯通孔112的内周面形成有环状槽118，开口环120以不能在轴向上移动的方式嵌装于该环状槽118。并且，在外圈80b的轴向的另一端与开口环120之间以预加荷载状态插置有碟形弹簧114(弹性构件)。因此，外圈80b通过碟形弹簧114的靠压力而始终向形成于隔壁13的环状壁116侧靠压(按压)。另外，由于内圈80a通过压入而固定于动力传递轴20，所以当外圈80b靠压时，经由第8轴承80的滚珠80c和内圈80a，动力传递轴20也同样被向环状壁116即隔壁13按压。换言之，碟形弹簧114以预加荷载状态插置在以不能在轴向上移动的方式固定于动力传递轴20的第8轴承80、和一体地固定于内壁13的开口环120之间，碟形弹簧114将动力传递轴20向隔壁13按压。此外，碟形弹簧114对应于本发明的弹性构件，环状壁116对应于本发明的侧壁。
[0053]另外，在上述驱动装置7中，在发动机8处于工作的状态、即从发动机8到驱动轮9的发动机动力传递路径处于动力传递状态的状态下进行行驶的期间，当第2电动机MG2的转矩为零或大致为零时，不向动力传递轴20传递动力而动力传递轴20成为浮置状态(floating状态)。此时，在由发动机8的爆发变动引起的旋转变动经由减振装置26、动力传递机构28、副轴驱动齿轮38而传递至副轴从动齿轮72时，该旋转变动也向与副轴从动齿轮72啮合的减速齿轮70传递，形成有减速齿轮70的动力传递轴20在旋转方向和轴向(推力方向)上也发生变动，因该动力传递轴20与壳体12冲撞而产生咯哒咯哒声。尤其在第2电动机MG2的转矩为零或大致为零的状态下，第2电动机MG2成为动力传递切断状态，所以惯性质量大的第2电动机MG2的转子90不再作为动力传递系统的惯量(惯性质量)起作用，作为动力传递系统整体惯量也变小。因此，发动机8的旋转变动变得容易向减速齿轮70传递。此外，动力传递轴20在推力方向上也发生变动，原因在于，减速齿轮70和副轴从动齿轮72由斜齿轮构成，当这些齿轮啮合时会产生作用于推力方向的分力。
[0054]在此，在本实施例中，由于动力传递轴20通过碟形弹簧114经由第8轴承80而靠压于隔壁13，所以在第2电动机MG2的转矩为零或大致为零的状态下即使动力传递轴20通过发动机8的旋转变动而在推力方向上振动，动力传递轴20也仅与隔壁13冲撞。S卩，在动力传递轴20在推力方向上振动时，动力传递轴20与隔壁13冲撞，由该冲撞产生的冲击力仅向隔壁13输入,不会向也作为壳体12的外壁的外壳12a输入。因此,减少也作为外壁的外壳12a通过与动力传递轴20的冲撞而产生的振动，从而也减少因该壁面的振动而产生的咯哒咯哒声。
[0055]图5是示意性表示图2的驱动装置7的结构的简图。此外，在图5中，示出2个副轴从动齿轮72，但是这是为了使人清楚副轴从动齿轮72分别与减速齿轮70和副轴驱动齿轮38啮合这一情况，将减速齿轮70和副轴驱动齿轮38配置在在轴向上错开的位置，因此，只是为了方便说明而作为与它们啮合的齿轮72分别地进行记载，实际上如图2所示，减速齿轮70和副轴驱动齿轮38在轴向上配置在相同的位置、即在径向上重复的位置，副轴从动齿轮72为I个。另外，在图5中，省略了差动驱动齿轮76。
[0056]从图5也可知，减速齿轮70和与之连结的动力传递轴20通过弹性构件(碟形弹簧114)而始终被向隔壁13按压。因此，在第2电动机MG2的转矩为零或大致为零的状态下，即使减速齿轮70和动力传递轴20因发动机12的旋转变动而在推力方向上振动，由于减速齿轮70和动力传递轴20被碟形弹簧114向隔壁13按压，所以动力传递轴20仅与隔壁13冲撞。由此，由于不会向壳体12的外壁(例如外壳12a)输入由冲撞产生的冲击力，所以也减少通过壳体12的外壁振动而产生的咯哒咯哒声。
[0057]返回图4，本实施例的驱动装置7构成为:在第2电动机MG2的转矩为预定值以上时，向动力传递轴20传递该转矩，由作为外壁的外壳12a承受在形成于动力传递轴20的减速齿轮70和与该减速齿轮70啮合的副轴从动齿轮72之间产生的推力方向的齿轮反作用力。副轴从动齿轮72和减速齿轮70的外周齿例如形成为，在第2电动机MG2输出正的转矩(正转方向的转矩)时，在副轴从动齿轮72和减速齿轮70之间产生的推力F在轴向上作用于第7轴承78侧。并且，构成为:当第2电动机MG2的转矩为预定值以上时，抵抗碟形弹簧114的靠压力，通过作用于动力传递轴20的推力F，动力传递轴20被向第7轴承78侧按压。上述第2电动机的转矩的预定值被预先求出，例如被设定为咯哒碰击成为问题的转矩区域的阈值。在本实施例中，由于将在第2电动机MG2的转矩为零或大致为零的转矩区域产生的咯哒咯哒声作为问题，所以所述预定值为大致为零左右的值。另外，将碟形弹簧114的刚性和/或形成于各零件间的轴向的间隙设定为，当第2电动机的转矩为该预定值以上(例如高负荷行驶时)时，通过减速齿轮70和副轴从动齿轮72的齿轮反作用力(推力F)，动力传递轴20抵抗碟形弹簧114的靠压力而向外壳12a侧靠压。此外，所述推力方向的齿轮反作用力是由于减速齿轮70和副轴从动齿轮72均由斜齿轮构成而产生的作用力。
[0058]如上所述，根据本实施例，当第2电动机MG2的转矩为零或零附近时，不向动力传递轴20和形成于该动力传递轴20的减速齿轮70传递转矩，动力传递轴20和减速齿轮70成为浮置状态(浮动状态)。此时，因发动机8的爆发变动引起的旋转变动向动力传递轴20传递，动力传递轴20也在旋转方向和推力方向(轴向)上振动，产生动力传递轴20和壳体12冲撞的咯咕碰击，因该冲击力，壳体12的壳体表面振动而产生咯咕咯咕声。与此相对，在本结构中，由于碟形弹簧114将动力传递轴20向隔壁13按压，所以即使发生咯哒碰击，动力传递轴20也仅与隔壁13侧冲撞。因此，不会向壳体12 (外壳12a等)的外壁侧输入由咯哒碰击产生的冲击力，所以减少通过壳体12的外壁表面振动而产生的咯哒咯哒声。此外，本申请发明并不像以往那样通过第2电动机MG2的控制和/或变更发动机8的运转点来抑制咯哒碰击，而是变更由咯哒碰击引起的冲击点(输入点)来减少咯哒咯哒声本身，因此，也能防止控制第2电动机MG2反而产生的行驶冲击和/或由发动机8的运转点变更而导致的燃料经济性的恶化。
[0059]另外，根据本实施例，由形成于动力传递轴20的减速齿轮70和形成于副轴18并与减速齿轮70啮合的副轴从动齿轮72构成齿轮副，动力传递轴20构成为，当由第2电动机MG2输出预先设定的预定值以上的转矩时，抵抗碟形弹簧114的靠压力，通过作用于动力传递轴20的推力F向作为外壁的一部分的外壳12a侧靠压。这样一来，在动力传递轴20上发生咯哒碰击的第2电动机MG2的转矩区域中，当使动力传递轴20与隔壁13冲撞、预定值以上的转矩通过第2电动机MG2传递时，通过作为外壁的一部分的外壳12a承受推力方向的齿轮反作用力，从而能够由壳体12的隔壁13和外壳12a来承担动力传递轴20的支撑荷重。因此，由于施加于隔壁13侧的支撑荷重降低，所以能够抑制设置于隔壁13的对动力传递轴20进行支撑的第8轴承80的耐久性降低。
[0060]另外，根据本实施例，隔壁13是在壳体12中将收容第2电动机MG2的马达室19和收容动力传递轴20和副轴18等的齿轮室21隔开的壁，动力传递轴20经由第8轴承80以能够旋转的方式支撑于隔壁13，第8轴承80的内圈80a压入动力传递轴20，第8轴承80的外圈80b被碟形弹簧114按压于在隔壁13形成的环状壁116。这样一来，由于第8轴承80的外圈80b被碟形弹簧114按压于环状壁116，所以动力传递轴20经由第8轴承80而被按压于隔壁13。
[0061]接下来，说明本发明的其他实施例。此外，在以下的说明中对与前述的实施例共通的部分标注同一标号且省略说明。
[0062]实施例2
[0063]图6是在作为本发明的又一实施例的混合动力车辆用驱动装置150 (以下，称为驱动装置150)中将第2电动机MG2和动力传递轴20周边放大后得到的局部放大图，且对应于前述的实施例的图4。将图6与前述的实施例的图4进行比较，在本实施例中，追加了用双点划线B表示的将动力传递轴20和转子轴22连结的花键嵌合部152、在第8轴承80和隔壁13的间隙、以及在第7轴承78和外壳12a(壳体12)的间隙作为减振元件(摩擦机构、滞后机构(hysteresis mechanisms))发挥功能的摩擦件。此外，对于其他的结构，由于与前述的实施例相同，所以省略其说明。以下，对于在上述各部位设置的摩擦件的具体的构造进行说明。
[0064]在用图6的双点划线B围起来的第2电动机MG2的转子轴22和动力传递轴20的花键嵌合部152中，在彼此的花键齿形成的间隙形成有作为抑制由碟形弹簧114产生的共振的减振元件发挥功能的摩擦件154。图7是从轴向观察花键嵌合部152得到的图。如图7所示，在动力传递轴20侧形成的花键外周齿109和在转子轴22侧形成的花键内周齿111之间所形成的间隙夹入与本发明的减振元件对应的摩擦件154。具体而言，在花键外周齿109的齿尖的面和花键内周齿111的齿底的面的间隙夹入多片摩擦件154a。另外，在花键外周齿109的齿底的面和花键内周齿111的齿尖的面的间隙夹入多片摩擦件154b。所述摩擦件154a、154b例如贴在花键外周齿109和花键内周齿111的任一方。因此，当动力传递轴20和转子轴22在轴向(推力方向)上滑动(相对移动)时，在摩擦件154a、154b和与其相对滑动的部位(花键外周齿109或花键内周齿111)之间产生摩擦力。
[0065]返回图6，在第8轴承80的外圈80b的外周面和隔壁13的贯通孔112之间插置有作为抑制由碟形弹簧114产生的共振的减振元件发挥功能的形成为圆筒状的摩擦件160。摩擦件160例如贴在外圈80b的外周面和隔壁13的贯通孔112的内周面的任一方。因此，当动力传递轴20在轴向(推力方向)上变动时，在摩擦件160和与其相对滑动的外圈80b或贯通孔112之间产生摩擦力。
[0066]另外，在第7轴承78的外圈78b的外周面和形成于外壳12a(壳体12)的环状孔110之间插置有作为抑制由碟形弹簧114产生的共振的减振元件发挥功能的形成为圆筒状的摩擦件162。摩擦件162例如贴在外圈78b的外周面和环状孔110的内周面的任一方。因此，当动力传递轴20在轴向(推力方向)上变动时，在摩擦件162和与其相对滑动的外圈78b或环状孔110之间产生摩擦力。
[0067]所述摩擦件154、160、162 (以下，在不特别区分的情况下称为摩擦件)作为减振元件发挥功能。具体地进行说明，如上所述，动力传递轴20通过作为弹性构件的碟形弹簧114而向隔壁13侧靠压。当设置这样的弹性构件时，通常会形成共振系统。因此，当成为该共振系统的共振频率时产生共振。与此相对，通过设置在动力传递轴20在推力方向上变动时产生摩擦力的摩擦件,从而摩擦件作为抑制共振的滞后机构(摩擦机构)发挥功能，因此，能够抑制共振系统的振动。此外，摩擦件的摩擦系数等能被适当调整为抑制共振系统的振动。
[0068]此外，作为减振元件的该摩擦件优选支撑该摩擦件的部位彼此不产生差速转动的部位。其原因在于，当在产生差速转动的部位设置摩擦件时，在它们之间始终产生拖拽，导致燃料经济性恶化。例如，动力传递轴20和转子轴22因花键嵌合而不能进行相对旋转即为不产生差速转动的部位。另外，由于支撑摩擦件160的、第8轴承80的外圈80b和隔壁13也不进行相对旋转，所以不产生差速转动。同样地，由于支撑摩擦件162的、第7轴承78的外圈78b和外壳12a也不进行相对旋转，所以不产生差速转动。因此，通过在这些部位设置摩擦件，能抑制共振振动，并且也能防止燃料经济性的恶化。
[0069]另外，也可以取代在第7轴承78和第8轴承80设置的所述摩擦件160、162而设置如图8所示的减振元件。图8表示在第7轴承78设置作为减振元件发挥功能的环166的结构。如图8所示，在第7轴承78的外圈78b形成环状的环状槽168。进而，在环状孔110的内周面110，在轴向上与环状槽168相同的位置、即在径向上与环状槽168重复的位置形成环状的环状槽170。并且，在由所述环状槽168、170形成的环状空间内，嵌附由弹性构件构成的环状的环166。环166的截面的中心在径向上与外圈78b的外周面和外壳12a的环状孔110的接合面的位置大致相等。因此，当动力传递轴20在轴向(推力方向)上变动时，该变动因环166的弹性恢复力而衰减。由此，即使是图8所示的构造，由于环166作为减振元件发挥功能，所以也能够得到与摩擦件162同样的效果。另外，不仅是第7轴承78，也能够在第8轴承80中设为同样的结构。
[0070]如上所述，由于在本实施例中也设置作为弹性构件的碟形弹簧114，所以能够得到与前述的实施例同样的效果。另外，第2电动机MG2的转子轴22与动力传递轴20通过花键嵌合而连结，在第2电动机MG2的转子轴22和动力传递轴20的花键嵌合部152所形成的间隙设置抑制由碟形弹簧114引起的共振的摩擦件154。这样一来，尽管因设置碟形弹簧114而形成共振系统，但是通过该摩擦件154能够抑制共振系统的振动。
[0071]另外，根据本实施例，在隔壁13和第8轴承80之间设置抑制由碟形弹簧114引起的共振的摩擦件160。这样一来，尽管因设置碟形弹簧114而形成共振系统，但是通过该摩擦件160能够抑制共振系统的振动。
[0072]另外，根据本实施例，动力传递轴20进而经由第7轴承78以能够旋转的方式支撑于壳体12的外壁(外壳12a)，在外壳12a和第7轴承78之间，设置抑制由碟形弹簧114引起的共振的摩擦件162。这样一来，尽管因设置碟形弹簧114而形成共振系统，但是通过该摩擦件162能够抑制共振系统的振动。
[0073]以上，基于附图对本发明的实施例进行了详细说明，但是本发明在其他方式中也适用。
[0074]例如，在前述的实施例中，设置开口环120作为支撑碟形弹簧114的构件，但是未必限定于开口环120，例如也可以是通过焊接而被固定的构件等，进行适当变更。
[0075]另外，在前述的实施例中，使用碟形弹簧114作为弹性构件，但是未必限定于碟形弹簧114，例如也可以为使用橡胶、树脂等弹性体将动力传递轴20向隔壁13侧靠压的结构。
[0076]另外，在前述的实施例中，隔壁13是在壳体12内形成马达室19和齿轮室21的壁，但是未必限定于内壁，也可以为在其他部位形成的壁。另外，未必是隔开空间的隔壁，也可以是仅一部分从壳体12的外壁向内周侧突出的构造。
[0077]另外，在前述的实施例中，在驱动装置150中，设置有摩擦件154、摩擦件160、以及摩擦件162，但是未必在所述全部部位设置摩擦件，只要是设置有它们中至少任I个的结构就可以。
[0078]另外，在前述的实施例中，在花键嵌合部152中，在花键外周齿109的齿尖的面和花键内周齿111的齿底的面之间设置摩擦件154a、在花键外周齿109的齿底的面和花键内周齿111的齿尖的面之间设置摩擦件154b，但是也可以是设置摩擦件154a和摩擦件154b的某一方的结构。另外，没有必要在整周的范围内设置摩擦件154，也可以例如在周向上分散设置等。
[0079]另外，在前述的实施例中，作为一例将第2电动机MG2的预定值设为大致为零左右的值，但是并不限定于这样低的值，也可以设定为更大的值。即，也可以根据车辆的形式等进行适当变更。
[0080]此外，上述内容只不过是一个实施方式，本发明能够以基于本领域技术人员的知识施加了各种变更、改良的方式实施。
[0081]标号说明
[0082]8:发动机
[0083]12:壳体(壳体)
[0084]12a:夕卜壳(外壁)
[0085]13:隔壁(内壁)
[0086]18:副轴(第2旋转构件)
[0087]19:马达室
[0088]20:动力传递轴(第I旋转构件)
[0089]21:齿轮室
[0090]70:减速齿轮(第I齿轮)
[0091]72:副轴从动齿轮(第2齿轮)
[0092]78:第7轴承(外壁用轴承)
[0093]80:第8轴承(内壁用轴承)
[0094]80a:内圈(内壁用轴承的内圈)
[0095]80b:外圈(内壁用轴承的外圈)
[0096]86:齿轮副
[0097]114:碟形弹簧(弹性构件)
[0098]116:环状壁(侧壁)
[0099]152:花键嵌合部
[0100]154:摩擦件(减振元件)
[0101]160:摩擦件(减振元件)
[0102]162:摩擦件(减振元件)
[0103]166:环(减振元件)
[0104]MG2:第2电动机(电动机)
【权利要求】
1.一种混合动力车辆的驱动装置，具有作为动力源发挥功能的发动机和电动机，在壳体内部具备--第I旋转构件，其与所述电动机连结；第2旋转构件，来自所述发动机的动力被传递至该第2旋转构件；以及齿轮副，其由斜齿轮构成，所述斜齿轮形成在所述第I旋转构件和所述第2旋转构件，将该第I旋转构件和该第2旋转构件以能够传递动力的方式连结，所述混合动力车辆的驱动装置的特征在于， 在所述壳体内形成有从该壳体的外壁向壳体内部侧延伸的内壁， 在所述第I旋转构件与所述内壁之间，以预加荷载状态插置将该第I旋转构件向该内壁按压的弹性构件。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的驱动装置，其特征在于， 所述齿轮副由在所述第I旋转构件形成的第I齿轮和在所述第2旋转构件形成并与该第I齿轮啮合的第2齿轮构成， 所述第I旋转构件构成为:当从所述电动机输出预先设定的预定值以上的转矩时，通过作用于所述第I旋转构件的推力，抵抗所述弹性构件的靠压力，向所述壳体的外壁侧靠压。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的驱动装置，其特征在于， 所述内壁是在所述壳体内将收容所述电动机的马达室与收容所述第I旋转构件和所述第2旋转构件等的齿轮室隔开的隔壁， 所述第I旋转构件经由内壁用轴承以能够旋转的方式支撑于所述内壁， 所述内壁用轴承的内圈被压入所述第I旋转构件， 所述内壁用轴承的外圈被所述弹性构件按压于在所述内壁形成的侧壁。
4.根据权利要求3所述的混合动力车辆的驱动装置，其特征在于， 在所述内壁与所述内壁用轴承之间设置有抑制由所述弹性构件引起的共振的减振元件。
5.根据权利要求1?3中任一项所述的混合动力车辆的驱动装置，其特征在于， 所述电动机的转子轴与所述第I旋转构件通过花键嵌合而连结， 在所述电动机的转子轴与所述第I旋转构件的花键嵌合部形成的间隙设置有抑制由所述弹性构件引起的共振的减振元件。
6.根据权利要求3所述的混合动力车辆的驱动装置，其特征在于， 所述第I旋转构件还经由外壁用轴承以能够旋转的方式支撑于所述壳体的外壁， 在所述外壁与所述外壁用轴承之间设置有抑制由所述弹性构件引起的共振的减振元件。
【文档编号】B60K6/40GK104136253SQ201280070769
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2012年2月28日 优先权日:2012年2月28日
【发明者】堀哲雄, 远藤弘淳, 宫坂贤治 申请人:丰田自动车株式会社