车辆用驱动装置制造方法
【专利摘要】一种车辆用驱动装置，使包含逆变器装置的车辆用驱动装置的整体外形小型化。车辆用驱动装置具备与内燃机连结的输入部件、与车轮连结的输出部件、旋转电机(MG)、差动齿轮装置以及逆变器装置(3)。在第一轴A1上排列并配置输入部件与旋转电机(MG)，在第二轴(A2)上配置差动齿轮装置。逆变器装置(3)配置为沿径向观察与差动齿轮装置重叠，并且沿轴向观察配置在与通过第一轴(A1)和第二轴(A2)的第一基准线(R1)正交并且通过第一轴(A1)的第二基准线(R2)、和与第一基准线(R1)正交并且通过第二轴(A2)的第三基准线(R3)之间。
【专利说明】
车辆用驱动装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及具备与内燃机驱动连结的输入部件、与车轮驱动连结的输出部件、旋转电机、差动齿轮装置以及逆变器装置的车辆用驱动装置。
【背景技术】
[0002]作为上述的车辆用驱动装置，公知有日本特开2001 - 354040号公报(专利文献
1)所记载的装置。在该驱动装置中，配置发电机马达16和行星齿轮单元13的第一轴线SH1、配置驱动马达25的第二轴线SH2、以及配置差速器装置36的第三轴线SH3在轴向观察配置于相互不同的位置。而且，发电机马达16与驱动马达25配置为在径向观察是重叠的，在与这两个马达16、25的各外接圆的共用切线平行的倾斜壁49安装有逆变器装置。
[0003]然而，在上述的结构中，由专利文献1的图1等可知，逆变器装置从收纳驱动装置的各构成部件的壳体的外缘向上方以及侧方(车辆前方)突出很大。因此，例如若在现有类型的内燃机驱动的车辆(所谓的发动机车辆)的底盘搭载专利文献1的驱动装置，则需要改变配置于搭载空间周边的其它部件的位置、形状等。其结果是导致制造成本上升。
[0004]专利文献1:日本特开2001 - 354040号公报
[0005]因此，为了能够将整体收纳于预定大小的搭载空间，希望使包含逆变器装置的车辆用驱动装置的整体外形小型化。
【发明内容】
[0006]本发明的车辆用驱动装置具备:与内燃机驱动连结的输入部件、与多个车轮分别驱动连结的多个输出部件、旋转电机、将从上述旋转电机侧传递的驱动力分配至多个上述输出部件的差动齿轮装置、以及与上述旋转电机连接的逆变器装置，所述车辆用驱动装置的特征在于，以第一轴为旋转轴心将上述输入部件与上述旋转电机沿轴向排列而配置，以作为与上述第一轴平行的其它轴的第二轴为旋转轴心来配置上述差动齿轮装置，上述逆变器装置的至少一部分配置为沿径向观察与上述差动齿轮装置重叠，并且该至少一部分沿轴向观察配置在第二基准线与第三基准线之间，上述第二基准线是与通过上述第一轴与上述第二轴的假想直线即第一基准线正交并且通过上述第一轴的假想直线，上述第三基准线是与上述第一基准线正交并且通过上述第二轴的假想直线。
[0007]本申请，“驱动连结”是指两个旋转构件以能够传递驱动力(与扭矩同义)的方式连结的状态。该概念包含两个旋转构件以一体旋转的方式连结的状态、能够经由一个以上传动部件传递驱动力而连结的状态。这样的传动部件包含以等速或者变速传递旋转的各种部件(轴、齿轮机构、带等)，也可以包含选择性地传递旋转以及驱动力的卡合装置(摩擦卡合装置、啮合式卡合装置等)。
[0008]另外，“旋转电机”作为包含马达(电动机)、发电机(generator)、以及根据需要而实现马达和发电机双方的功能的马达.发电机的任意的概念使用。
[0009]另外，对于两个部件的配置，“沿某方向观察重叠”是指在使与该视线方向平行的假想直线沿正交于该假想直线的各方向移动的情况下，至少存在一部分使该假想直线与两个部件双方交叉的区域。
[0010]根据该特征结构，能够将在沿轴向观察设于相互不同位置的两个假想轴上配置的各构成部件(主要是旋转电机以及差动齿轮装置)配置为沿径向观察而相互一部分重叠。因此，例如与将各构成部件排列并配置于单一的假想轴上的情况比较，能够使它们的结构部件在轴向上紧凑地配置。此时，逆变器装置配置为其至少一部分沿径向观察与差动齿轮装置重叠，所以包含逆变器装置也能够在轴向上紧凑地配置。并且，逆变器装置的至少一部分配置于沿轴向观察时的第二基准线与第三基准线之间的区域，所以与逆变器装置的整体配置于该区域的外侧的情况比较，能够实现装置整体在与第一基准线平行的方向的小型化。因此，能够使包含逆变器装置的车辆用驱动装置的整体外形小型化。
[0011]这里，优选为还具备:具有变速输出齿轮的变速机构、齿轮机构、以及收纳上述旋转电机、上述变速机构、上述齿轮机构和上述差动齿轮装置的壳体，上述壳体具有与上述内燃机接合的接合面，上述齿轮机构具有与上述变速输出齿轮啮合的第一齿轮、和与上述差动齿轮装置的差动输入齿轮啮合并且直径比上述第一齿轮小的第二齿轮，并且上述齿轮机构以与上述第一轴以及上述第二轴平行的其它的轴即第三轴为旋转轴心，并且被配置为上述第二齿轮位于比上述第一齿轮更靠轴向的上述接合面侧，上述逆变器装置被收纳在轴向的上述接合面与上述第一齿轮之间，并且该逆变器装置的至少一部分配置为沿轴向观察与上述第一齿轮重叠。
[0012]根据该结构，能够将在沿轴向观察设于相互不同位置的3条假想轴上配置的包含变速机构、齿轮机构在内的各构成部件作为整体而紧凑地配置。此时，在比第一齿轮更靠接合面侧(内燃机侧)配置的直径相对较小的第二齿轮的径向外侧且沿轴向观察与第一齿轮重叠的位置形成至少和第一齿轮的外径与第二齿轮的外径的差对应的大小的环状空间。利用该环状空间的一部分，以收纳于轴向的壳体的接合面与第一齿轮之间并且具有沿轴向观察与第一齿轮重叠的部分的方式配置逆变器装置，从而能够使逆变器装置的外缘接近第三轴的轴心。因此，能够使包含逆变器装置的车辆用驱动装置的整体外形进一步小型化。
[0013]另外，优选为上述逆变器装置的至少一部分配置为沿径向观察与上述齿轮机构重叠。
[0014]根据该结构，能够有效利用上述环状空间。另外，将沿径向观察逆变器装置与齿轮机构重叠的轴向的范围扩大，从而在逆变器装置的容积一定的情况下，能够使其外缘进一步接近第三轴的轴心。因此，能够使包含逆变器装置的车辆用驱动装置的整体外形进一步小型化。
[0015]另外，优选为在车辆搭载状态，沿轴向观察，上述第三轴在水平方向的上述第一轴与上述第二轴之间，且在比上述第一轴以及上述第二轴更靠铅垂方向上侧而配置，上述逆变器装置的整体配置为沿轴向观察被收纳在通过上述第一轴的假想铅垂线即第四基准线、和与上述差动输入齿轮的外切圆相切的假想铅垂切线即第五基准线之间。
[0016]根据该结构，在将车辆用驱动装置搭载于车辆的状态下，能够将重量比较大的旋转电机、变速机构以及差动齿轮装置配置于比齿轮机构更靠铅垂下侧。因此，通过降低重心能够提高车辆行驶时的稳定性。另外，逆变器装置配置为沿轴向观察全部收纳于第四基准线与第五基准线之间，所以能够防止包含逆变器装置的车辆用驱动装置的整体在沿轴向观察时的水平方向尺寸的扩大。
[0017]另外，优选为上述逆变器装置的至少一部分配置为，在沿轴向的上述接合面与上述第二齿轮之间，沿轴向观察与上述第二齿轮重叠。
[0018]根据该结构，逆变器装置的至少一部分配置于比第二齿轮的外接圆更靠径向内侧，所以能够使逆变器装置的外缘进一步接近第三轴的轴心。因此，能够使包含逆变器装置的车辆用驱动装置的整体外形进一步小型化。
[0019]另外，优选为上述齿轮机构具有将上述第一齿轮与上述第二齿轮连结的轴部件，上述逆变器装置的至少一部分配置为，在沿轴向的上述接合面与上述轴部件之间，沿轴向观察与上述轴部件重叠。
[0020]根据该结构，逆变器装置的至少一部分配置于比直径小于第二齿轮的情况较多的轴部件的外周面更靠径向内侧，所以能够使逆变器装置的外缘进一步靠近第三轴的轴心。因此，能够使包含逆变器装置的车辆用驱动装置的整体外形进一步小型化。
[0021]另外，优选为具备:形成于上述齿轮机构和上述变速机构中的任一方的第三齿轮、和在与上述第三齿轮啮合的状态下限制上述车轮的旋转并且在解除与上述第三齿轮啮合的状态下允许上述车轮的旋转的锁定机构，上述逆变器装置的整体沿轴向配置在上述接合面与上述锁定机构之间。
[0022]根据该结构，利用相对于形成于齿轮机构或者变速机构的第三齿轮选择性地啮合的锁定机构，能够切换为限制车轮的旋转而使车辆强制停车的状态、与允许车轮的旋转而使车辆能够行驶的状态。另外，即使在该锁定机构设置在轴向的接合面与第一齿轮之间的情况下，也能够避免该锁定机构与逆变器装置干涉。
[0023]另外，优选为上述逆变器装置的至少一部分配置为沿径向观察与上述旋转电机重叠。
[0024]根据该结构，能够以较短的路径长度将旋转电机与逆变器装置电连接。另外，能够以较高的自由度决定旋转电机以及逆变器装置的至少一方的连接端子的设置位置，能够容易地将连接端子设置在与状况对应的目标的位置。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是表示实施方式的车辆用驱动装置的简要结构的示意图。
[0026]图2是车辆用驱动装置的展开剖视图。
[0027]图3是沿轴向观察车辆用驱动装置的侧视图。
[0028]图4是沿正交于轴向的方向观察车辆用驱动装置的侧视图。
[0029]图5是表示沿正交于轴向的方向观察各构成部件的配置关系的示意图。
[0030]图6是表示沿轴向观察各构成部件的配置关系的示意图。
[0031]图7是表示沿轴向观察各构成部件的配置关系的其它方式的示意图。
[0032]图8是表示沿轴向观察各构成部件的配置关系的其它方式的示意图。
[0033]图9是表示沿正交于轴向的方向观察各构成部件的配置关系的其它方式的示意图。
[0034]图10是表示壳体构成的其它方式的剖视图。
【具体实施方式】
[0035]参照附图来说明本发明的车辆用驱动装置的实施方式。本实施方式的车辆用驱动装置1是用于驱动具备内燃机E以及旋转电机MG双方作为车轮W的驱动力源的车辆(混合动力车辆)的车辆用驱动装置(混合动力车辆用驱动装置)。具体而言，车辆用驱动装置1构成为单马达并联方式的混合动力车辆用的驱动装置。此外，在以下的说明中，有关各部件的方向、位置等的用语作为也包含具有在制造上可被允许的误差所产生的差异的状态的概念来使用。另外，各部件的方向表示将它们组装于车辆用驱动装置1的状态下的方向。
[0036]1.车辆用驱动装置的简要结构
[0037]说明本实施方式的车辆用驱动装置1的简要结构。如图1以及图2所示，车辆用驱动装置1具备与内燃机E驱动连结的输入轴1、分别与多个(本例中为2个)车轮W驱动连结的多个(本例中为2个)输出轴0、旋转电机MG以及差动齿轮装置DF。另外，在本实施方式中，车辆用驱动装置1具备卡合装置CL、变速机构TM以及齿轮机构C。卡合装置CL、旋转电机MG、变速机构TM、齿轮机构C以及差动齿轮装置DF设置于连结输入轴I与输出轴0的动力传递路径T。它们从输入轴I侧按记载的顺序设置。另外，它们收纳于壳体(驱动装置壳体)2内。在本实施方式中，输入轴I相当于本发明的“输入部件”，输出轴0相当于本发明的“输出部件”。
[0038]如图2所示，在本实施方式中，输入轴1、旋转电机MG以及变速机构TM配置于第一轴A1上。S卩，以作为假想轴的第一轴A1为旋转轴心，输入轴1、旋转电机MG以及变速机构TM沿第一轴A1的延伸方向排列而配置。另外,差动齿轮装置DF配置于第二轴A2上。即，以作为假想轴的第二轴A2为旋转轴心，差动齿轮装置DF沿第二轴A2的延伸方向配置。另夕卜，齿轮机构C配置于第三轴A3上。S卩，以作为假想轴的第三轴A3为旋转轴心，齿轮机构C沿第三轴A3的延伸方向配置。这3个轴A1、A2、A3相互平行地配置。在本实施方式中，将上述共同的延伸方向定义为“轴向L”。另外，将作为轴向L的一侧的相对地朝向输入轴I侧(图2的右侧)的方向定义为“轴第一方向L1”，将作为轴向L的另一侧的相对地朝向变速机构TM侧(图2的左侧)的方向定义为“轴第二方向L2”。
[0039]如图3所示，作为相互分开的轴的第一轴A1、第二轴A2、以及第三轴A3沿轴向L观察配置于不同的位置。在本实施方式中，第一轴A1、第二轴A2以及第三轴A3沿轴向L观察位于三角形(本例中为钝角三角形)的顶点而配置。另外，在本实施方式中，在车辆搭载状态(车辆用驱动装置1搭载于车辆的状态)下，第二轴A2配置于比第一轴A1更靠铅垂下侧(铅垂方向V的下侧)，并且配置于沿轴向L观察相互不同的水平方向Η的位置。在本例中，在车辆搭载状态下，第一轴Α1相对配置于车辆前方侧，第二轴Α2相对配置于车辆后方侧。另外，第三轴A3在沿轴向L观察配置于水平方向Η的第一轴Α1与第二轴Α2之间且比第一轴Α1以及第二轴Α2更靠铅垂上侧(铅垂方向V的上侧)。这样，本实施方式的车辆用驱动装置1例如成为适合搭载于FF (Front Engine Front Drive)车辆的情况下的结构的多轴结构。
[0040]如图1所示，输入轴(驱动装置输入轴)1与内燃机E驱动连结。内燃机E是通过机器内部燃料的燃烧而被驱动从而输出动力的原动机(汽油发动机、柴油发动机等)。在本实施方式中，输入轴I与内燃机E的输出轴(曲轴等)驱动连结。
[0041 ] 卡合装置CL设置在动力传递路径T的输入轴I与旋转电机MG之间。卡合装置CL选择性地将输入轴I (内燃机E)与旋转电机MG驱动连结。该卡合装置CL作为使内燃机E与车轮W分离的内燃机分离用卡合装置发挥功能。在本实施方式中，卡合装置CL构成为油压驱动式的摩擦卡合装置。此外，可以是电磁驱动式的摩擦卡合装置、啮合式的卡合装置坐寸ο
[0042]旋转电机MG具有固定于壳体2的定子St、和在该定子St的径向内侧被支承为能够旋转的转子Ro (也参照图2)。旋转电机MG能够实现作为接受电力的供给而产生动力的马达(电动机)的功能、和作为接受动力的供给而产生电力的发电机(generator)的功能。旋转电机MG经由逆变器装置3而与蓄电装置B(电池、电容器等)电连接。旋转电机MG从蓄电装置B接受电力的供给而运行，或者将由内燃机E的扭矩、车辆的惯性力所产生的电力供给至蓄电装置B而进行蓄电。旋转电机MG的转子Ro与中间轴M以一体旋转的方式驱动连结。该中间轴M成为变速机构TM的输入轴(变速输入轴)。
[0043]在本实施方式中，变速机构TM是具备变速比不同的多个变速挡并能够切换变速挡的自动有级变速机构。此外，变速机构TM可以使用，能够无级改变变速比的自动无级变速机构、具备变速比不同的多个变速挡并能够切换变速挡的手动式有级变速机构、具备固定变速比(包含“ I ”)的单一变速挡的定变速机构等。变速机构TM根据各时刻的变速比对输入至中间轴M的旋转以及扭矩进行变速以及扭矩变换，并向该变速机构TM的变速输出齿轮Go传递。
[0044]变速输出齿轮Go与齿轮机构C驱动连结。如图1以及图2所示，齿轮机构C具有轴部件41、第一齿轮45以及第二齿轮46。轴部件41是形成为将第一齿轮45与第二齿轮46连结的圆柱状或者圆筒状部件。如图2所示，在轴部件41的外周部连结有圆环板状的轮辋部件42，该轮辋部件42具有与该轴部件41卡合的筒状部。轴部件41与轮辋部件42以一体旋转的方式花键连结。在轮辋部件42的外周部形成有第一齿轮45。第一齿轮45与变速机构TM的变速输出齿轮Go啮合。另外，轮辋部件42具有从其轴第一方向LI侧的侧面向轴第一方向LI侧突出的圆筒状突出部43。在圆筒状突出部43的外周部形成有第三齿轮47。
[0045]在与连结有轮辋部件42的轴向L的位置不同的位置的轴部件41的外周部形成有第二齿轮46。在本实施方式中，第二齿轮46配置于比第一齿轮45以及第三齿轮47更靠轴第一方向LI侧(内燃机E侧)。另外,第三齿轮47形成为直径比第一齿轮45小,第二齿轮46形成为直径比第一齿轮45以及第三齿轮47小。第二齿轮46与差动齿轮装置DF的差动输入齿轮Gi啮合。
[0046]差动齿轮装置(输出用差动齿轮装置)DF经由输出轴O与车轮W驱动连结。差动齿轮装置DF具有差动输入齿轮G1、和与该差动输入齿轮Gi连结的差动主体部51 (差动齿轮装置DF的主体部)。差动主体部51构成为包含相互啮合的多个锥齿轮和收纳这些锥齿轮的差速箱，实现差动机构的中心作用。在本实施方式中，为了尽量靠近车辆的宽度方向的中央部配置差动主体部51，考虑内燃机E以及车辆用驱动装置I各自的大小，将差动主体部51配置于比差动输入齿轮Gi更靠轴第一方向LI侧(内燃机E侧)。差动齿轮装置DF将从旋转电机MG侧经由变速机构TM以及齿轮机构C输入至差动输入齿轮Gi的旋转以及扭矩，通过差动主体部51分配并传递到左右两个输出轴O (即，左右两个车轮W)。
[0047]此外，如图6所示，车辆用驱动装置I具备锁定机构60。锁定机构60具备锁定部件61，该锁定部件61具有卡合爪62。锁定部件61以规定的支点为中心而摆动，从而获得使卡合爪62与第三齿轮47啮合的状态以及与第三齿轮47不啮合的状态。此外，如图6中，为了简化，对于第三齿轮47而言仅示出了其外接圆(其它齿轮也同样)。而且，锁定机构60在卡合爪62与第三齿轮47啮合的状态下限制车轮W旋转(强制停车车辆)，在解除了卡合爪62与第三齿轮47的啮合的状态下允许车轮W旋转(允许车辆行驶)。车辆用驱动装置1能够在将锁定机构60对车轮W的锁定解除的状态下，将内燃机E以及旋转电机MG的一方或者双方的扭矩传递至车轮W而使车辆行驶。
[0048]2.逆变器装置相对于壳体的固定构造
[0049]说明本实施方式的车辆用驱动装置1的逆变器装置3相对于壳体2的固定构造。如图2以及图4所示，在本实施方式中，壳体2具备沿轴向L分割形成的第一壳体部21和第二壳体部26。第一壳体部21是主要形成旋转电机MG以及卡合装置CL的收纳空间的壳体部。第二壳体部26是主要形成变速机构TM以及齿轮机构C的收纳空间的壳体部。在本实施方式中，跨越第一壳体部21与第二壳体部26也形成了差动齿轮装置DF的收纳空间。此外，第二壳体部26从轴第二方向L2侧与第一壳体部21接合。
[0050]如图2?图4所示，第一壳体部21具有覆盖旋转电机MG的外周的周壁22。在该周壁22的靠第一轴A1的径向内侧收纳有旋转电机MG。另外，在旋转电机MG的靠第一轴A1的径向内侧配置有卡合装置CL。沿第一轴A1的径向观察，旋转电机MG以及卡合装置CL配置为相互重叠的状态。在本实施方式中，内燃机E与周壁22的轴第一方向L1侧的端面接合。S卩，周壁22在轴第一方向L1侧的端部具有以固定于内燃机E的状态与该内燃机E接合的第一接合面22a。另一方面，在周壁22的轴第二方向L2侧的端面接合有第二壳体部26。即，周壁22在轴第二方向L2侧的端部具有以固定于第二壳体部26的状态与该第二壳体部26接合的第二接合面22b。在本实施方式中，第一接合面22a相当于本发明的“接合面”。
[0051]另外，第一壳体部21在轴第二方向L2侧的端部具有从周壁22沿径向延伸的划分壁23。该划分壁23配置在轴向L的旋转电机MG与变速机构TM之间，沿轴向L划分旋转电机MG等收纳空间与变速机构TM等收纳空间。另外，如图3所示，第一壳体部21具有以从周壁22向第一轴A1的径向外侧突出的方式形成的第一突出壁24。在本例中，在沿轴向L观察的情况下，第一突出壁24形成为以第一轴A1为基准而向铅垂方向V的上侧以及水平方向Η的第三轴A3侧(车辆后方侧)突出。该第一突出壁24配置为沿轴向L观察与第二壳体部26的第二突出壁27重叠(参照图4)。
[0052]如图4所示，第一突出壁24以及第二突出壁27形成为占据轴向L的规定范围的壁厚的壁部。这里，第一突出壁24所占的轴向L的范围在本实施方式中包含比第二接合面22b更靠轴第二方向L2侧的区域。由此，沿第一轴A1的径向观察，第一突出壁24配置为与第二壳体部26的轴第一方向L1侧的一部的区域(包含第二突出壁27的部分)重叠。第一突出壁24以及第二突出壁27分别形成为朝向轴第一方向L1侧开口的槽状。在本实施方式中，第一突出壁24被收纳于第二突出壁27的内部空间。
[0053]在本实施方式中，在壳体2安装有逆变器装置3。逆变器装置3与旋转电机MG以及蓄电装置B电连接，是根据来自控制装置(图示省略的驱动装置用控制装置)的控制指令调整蓄电装置B与旋转电机MG之间的电力的授受(交接)的装置。在本实施方式中，逆变器装置3进行在其与蓄电装置B之间授受的直流电、和在其与旋转电机MG之间授受的交流电之间的电力变换。因此，逆变器装置3具备进行直流电与交流电的变换的直流交流变换部。众所周知，直流交流变换部包含直流交流变换用的开关元件(IGBT、MOSFET等)、整流元件(二极管等)、平滑电容器等。在本实施方式中，逆变器装置3具有使开关元件、整流元件与基板等一体化而成的供电部31、以及由一个以上电容器构成的电容器部32(也参照图5)。另外，逆变器装置3具有收纳与蓄电装置B电连接的连接端子的连接器部34。如图6所示，沿轴向L观察，连接器部34形成为从与电容器部32重叠地配置的供电部31的角部向铅垂上侧突出。
[0054]如图5所示，在本实施方式中，供电部31以及电容器部32具有在沿水平方向H中与轴向L正交的方向(以下，称为“特定水平方向”。)观察的情况下沿轴向L都为扁平的形状。在沿特定水平方向观察的情况下，它们都形成为铅垂方向尺寸比轴向尺寸大的矩形状。另外，在本实施方式中，对于在铅垂方向V的大小而言，供电部31是比电容器部32大的部件。在本例中，供电部31所占的铅垂方向V的范围完全包含电容器部32所占的铅垂方向V的范围。而且，供电部31与电容器部32以供电部31相对于电容器部32而配置于轴第一方向LI侧的状态连结为一体。由此，沿特定水平方向观察，逆变器装置3整体形成为随着朝向轴第一方向LI侧而在铅垂方向V的大小阶段性地变大。
[0055]在本实施方式中，如图4所示，逆变器装置3在构成壳体2的两个壳体部21、22中，安装于靠轴第一方向LI侧(内燃机E侧)配置的第一壳体部21。这里，如上所述，第一壳体部21具有从周壁22突出形成的在轴向L上厚壁的第一突出壁24，并且该第一突出壁24形成为向轴第一方向LI侧开口的槽状。在形成为该槽状的第一突出壁24的内部空间收纳有逆变器装置3的至少一部分。在本实施方式中，构成逆变器装置3的电容器部32收纳于第一突出壁24的内部空间(图4中用虚线表示)。此外，不收纳供电部31。由此，在仅有电容器部32被收纳于第一突出壁24的内部空间的状态下，包含供电部31的逆变器装置3的整体安装于第一壳体部21。逆变器装置3从轴第一方向LI侧被安装好。
[0056]3.逆变器装置与各构成部件的配置关系
[0057]说明本实施方式的车辆用驱动装置I的逆变器装置3与各构成部件的配置关系。如图5所示，逆变器装置3配置于至少比壳体2 (周壁22)的第一接合面22a更靠轴第二方向L2侧(与内燃机E相反的一侧)。在本实施方式中，如图4所示，逆变器装置3在第一壳体部21沿轴向L所占的范围中，避开第一接合面22a侧的规定范围(本例中大致为一半)而配置于比其更靠轴第二方向L2侧。由此，能够使经由第一接合面22a连结车辆用驱动装置I与内燃机E的作业变得容易。例如，不使用特殊工具就能够进行连结作业，以及/或者能够抑制连结作业中误伤逆变器装置3的情况。
[0058]在本实施方式中，由图6可知，在旋转电机MG的第一轴Al的径向外侧，并且在差动主体部51的第二轴A2的径向外侧形成有沿轴向L观察为V字形(带有圆角的V字形)的谷状空间Sv。在该谷状空间Sv配置有逆变器装置3。另外，如图5所示，逆变器装置3的至少一部分配置为沿第一轴Al的径向观察与旋转电机MG重叠。在本例中，构成逆变器装置3的电容器部32的轴第一方向LI侧的一部分与供电部31的整体配置为与旋转电机MG重叠。另外，逆变器装置3的至少一部分配置为沿第二轴A2的径向观察与差动齿轮装置DF重叠。在本例中，电容器部32的整体与供电部31的轴第二方向L2侧的一部分配置为与差动主体部51重叠。
[0059]沿轴向L观察位于水平方向Η的第一轴Α1与第二轴Α2之间且比它们更靠铅垂上侧配置的第三轴A3上的齿轮机构C的至少一部分也同样配置于谷状空间Sv。因此，在本实施方式中，以如下方式调整谷状空间Sv中的逆变器装置3与齿轮机构C的配置关系。
[0060]如图5所示，逆变器装置3配置为被收纳在轴向L的第一接合面22a与第一齿轮45之间。逆变器装置3配置为其整体比第一接合面22a更靠轴第二方向L2侧，并且比第一齿轮45更靠轴第一方向L1侧。由此，在逆变器装置3与齿轮机构C配置于相同的谷状空间Sv的情况下，也能避免第一齿轮45与逆变器装置3相互干涉。而且，如图6所示，构成逆变器装置3的供电部31的下端侧的一部分以及电容器部32的下端侧的一部分配置为沿轴向L观察与第一齿轮45重叠。
[0061]另外，如图5所示，逆变器装置3以收纳于轴向L的第一接合面22a与锁定机构60 (第三齿轮47)之间的方式配置。逆变器装置3配置为其整体比第一接合面22a更靠轴第二方向L2侧，并且比锁定机构60 (第三齿轮47)更靠轴第一方向L1侧。在本实施方式中，第三齿轮47配置于比第一齿轮45更靠轴第一方向L1侧，所以与之相应地，锁定机构60也配置于比第一齿轮45更靠轴第一方向L1侧。另外，具备设有与第三齿轮47啮合的卡合爪62的锁定部件61的锁定机构60也同样配置于谷状空间Sv。因此，如上述那样，将逆变器装置3配置于比锁定机构60 (第三齿轮47)更靠轴第一方向L1侧，从而避免它们相互干涉。而且，如图6所示，构成逆变器装置3的供电部31的下端侧的一部分以及电容器部32的下端侧的一部分配置为沿轴向L观察与第三齿轮47重叠。
[0062]另外，如图5所示，逆变器装置3以收纳于轴向L的第一接合面22a与第二齿轮46之间的方式配置。逆变器装置3配置为其整体比第一接合面22a更靠轴第二方向L2侧，并且比第二齿轮46更靠轴第一方向L1侧。由此，与第二齿轮46啮合的差动齿轮装置DF的直径比较大的差动输入齿轮Gi与逆变器装置3避免了相互干涉。另一方面，逆变器装置3的至少一部分配置为沿第三轴A3的径向观察与齿轮机构C重叠。在本实施方式中，构成逆变器装置3的电容器部32的轴第二方向L2侧的一部分，与构成齿轮机构C的轴部件41的比第二齿轮46更靠轴第一方向L1侧的部分的一部分重叠而配置。
[0063]另外，逆变器装置3剩余的一部分配置于轴向L的第一接合面22a与轴部件41之间。在本实施方式中，电容器部32的轴第一方向L1侧剩余的一部分与供电部31配置为比第一接合面22a更靠轴第二方向L2侧，并且比轴部件41更靠轴第一方向L1侧。此时，如图6所示，构成逆变器装置3的供电部31的下端侧的一部分配置为沿轴向L观察与第二齿轮46重叠。此外，供电部31在铅垂方向V配置于轴部件41所占的范围(即，具有与轴部件41相同高度的部分)，但沿沿轴向L观察与该轴部件41不重叠。另外，构成逆变器装置3的电容器部32在铅垂方向V配置于第二齿轮46所占的范围(即，具有与第二齿轮46相同高度的部分)，但沿轴向L观察与该第二齿轮46和轴部件41不重叠。
[0064]这里，沿轴向L观察，将通过第一轴A1与第二轴A2的假想直线定义为第一基准线R1另外，将与第一基准线R1正交并且通过第一轴A1的假想直线定义为第二基准线R2。将与第一基准线R1正交并且通过第二轴A2的假想直线定义为第三基准线R3。另外，将通过第一轴A1并且沿铅垂方向V延伸的假想直线定义为第四基准线R4。将相对于第二轴A2在水平方向Η的与第一轴A1相反的一侧与差动输入齿轮Gi的外切圆相切并且沿铅垂方向V延伸的假想直线定义为第五基准线R5。另外，将通过第三轴A3并且沿水平方向H延伸的假想直线定义为第六基准线R6。
[0065]在上述各基准线Rl?R6的关系中，逆变器装置3配置如下。如图6所示，沿轴向L观察，逆变器装置3的至少一部分配置在第二基准线R2与第三基准线R3之间。逆变器装置3的至少一部分配置于由相互平行的第二基准线R2以及第三基准线R3、和与它们正交的第一基准线Rl围起的区域。在本实施方式中，除了连接器部34和供电部31的下端侧的角部之外的逆变器装置3的大部分配置于由3条基准线R1、R2、R3围起的区域。另外，实际上电容器部32整体配置于该区域。
[0066]另外，沿轴向L观察，逆变器装置3配置为其整体收纳于第四基准线R4与第五基准线R5之间。另外，逆变器装置3配置为其整体位于比第六基准线R6更靠铅垂上侧。由此，逆变器装置3配置为其整体被收纳于由第四基准线R4、和与其正交的第五基准线R5以及第六基准线R6围起的区域。
[0067]而且，如图5所示，以随着朝向轴第一方向LI侧而直径阶段性变小的方式形成的齿轮机构C、与以随着朝向轴第一方向LI侧而在铅垂方向V的大小阶段性变大的方式形成的逆变器装置3配置为沿特定水平方向观察为互补的位置关系。具体而言，如图5以及图6所示，逆变器装置3收纳于轴向L的第一接合面22a与第一齿轮45以及锁定机构60之间，并且其至少一部分配置为沿轴向L观察与第一齿轮45重叠。并且，构成逆变器装置3的供电部31收纳于轴向L的第一接合面22a与第二齿轮46之间，并且其至少一部分配置为沿轴向L观察与第二齿轮46重叠。由此，能够沿第三轴A3的径向使逆变器装置3的外缘接近第三轴A3的轴心，能够使包含逆变器装置3的车辆用驱动装置I的整体外形小型化。因此，能够在以往类型的所谓的发动机车辆的底盘搭载车辆用驱动装置1，而几乎不用改变配置于车辆用驱动装置I的搭载空间的周边的其它部件的位置、形状等(优选完全不改变)。因此，能够抑制混合动力车辆的制造成本的上升。
[0068]另外，在本实施方式中，逆变器装置3与以随着朝向轴第一方向LI侧而直径阶段性变小的方式形成的差动齿轮装置DF都是按照沿特定水平方向观察互补的位置关系配置。由此，能够在逆变器装置3与齿轮机构C以及差动齿轮装置DF之间确保大小适当的空间。而且，利用该空间而配置有第一壳体部21的第一突出壁24(参照图4)。在将电容器部32收纳于该第一突出壁24的内部的状态下，将逆变器装置3固定于周壁22的外部侧。由此，能够将逆变器装置3与为了各种部件的润滑、冷却等而存在于第一壳体部21 (周壁22)的内部或者第二壳体部26的内部的油隔离。
[0069]另外，在本实施方式中，逆变器装置3的至少一部分配置为沿第一轴Al的径向观察与旋转电机MG重叠。在本例中，特别是构成逆变器装置3的供电部31的整体配置为与旋转电机MG重叠。与电容器部32不同，一般在供电部31设置与旋转电机MG电连接的连接端子(未图示)的情况较多。因此，如上述那样配置为使供电部31与旋转电机MG重叠，从而能够以较高的自由度决定连接端子的设置位置，能够容易地在与各部分的配置构成对应的适当的位置设置连接端子。另外，能够容易地使两者间的布线简化，并能够相应地减小电感。
[0070]而且，在本实施方式中，逆变器装置3配置为沿轴向L观察，其至少一部分包含在第二基准线R2与第三基准线R3之间的区域。另外，逆变器装置3配置为其整体被收纳于由第四基准线R4、第五基准线R5以及第六基准线R6围起的区域。通过采用这样的结构，也能有效地使包含逆变器装置3的车辆用驱动装置1的整体外形小型化。另外，在这样的结构中，沿特定水平方向观察，能够以与直径比较大并且重量比较大的旋转电机MG以及变速机构TM的至少一方(本例中为旋转电机MG)重叠的方式配置逆变器装置3。因此，在如本实施方式那样搭载于FF车辆的车辆用驱动装置1的第一轴A1配置于车辆前方侧的情况下，即使在车辆的前进行驶中发生碰撞事故的情况下，也能够通过重量部件在一定程度上遮挡并保护逆变器装置3。因此，能够减少发生事故时的逆变器装置3的故障等的可能性。
[0071]4.其它实施方式
[0072]最后，说明本发明的车辆用驱动装置的其它实施方式。此外，在以下的各实施方式中公开的结构只要不产生矛盾，则能够与其它实施方式所公开的结构组合来应用。
[0073](1)在上述实施方式中，以逆变器装置3的一部分配置为沿轴向L观察与第二齿轮46重叠的结构为例进行了说明。然而，本发明的实施方式不限定于此。例如图7所示，也可以构成为，沿轴向L观察，逆变器装置3与第二齿轮46不重叠，而是仅与第一齿轮45以及第三齿轮47的至少一方(图示的例两方)重叠配置。
[0074](2)在上述实施方式中，以逆变器装置3配置为沿轴向L观察与轴部件41不重叠结构为例进行了说明。然而，本发明的实施方式不限定于此。例如图8所示，也可以构成为，逆变器装置3的至少一部分配置为沿轴向L观察也与直径比第二齿轮46小的轴部件41重叠。此外，图示的例中只有构成逆变器装置3的供电部31与轴部件41重叠配置，但也可以构成为电容器部32也与轴部件41重叠配置。这样，能够使逆变器装置3的外缘进一步接近第三轴A3的轴心，能够使包含逆变器装置3的车辆用驱动装置1的整体外形进一步小型化。
[0075](3)在上述实施方式中，以逆变器装置3的一部分沿第三轴A3的径向观察仅与比轴部件41的第二齿轮46更靠轴第一方向L1侧的部分重叠配置的结构为例进行了说明。然而，本发明的实施方式不限定于此。例如图9所示，也可以构成为逆变器装置3的至少一部分也与第二齿轮46重叠配置。另外，也可以构成为，逆变器装置3的至少一部分在不与锁定机构60干涉的范围内，与轴部件41的比第二齿轮46更靠轴第二方向L2侧(第一齿轮45侧)的部分重叠配置。这样，能够扩大沿第三轴A3的径向观察逆变器装置3与齿轮机构C重叠的轴向L的范围。因此，在逆变器装置3的容积一定的情况下，能够使其外缘进一步接近第三轴A3的轴心，能够使包含逆变器装置3的车辆用驱动装置1的整体外形进一步小型化。此外，也可以构成为，逆变器装置3配置为沿第三轴A3的径向观察不与齿轮机构C重叠。
[0076](4)在上述实施方式中，以逆变器装置3的一部分沿第一轴A1的径向观察与旋转电机MG重叠配置并且沿第二轴A2的径向观察与差动主体部51重叠配置的结构为例进行了说明。然而，本发明的实施方式不限定于此。也可以构成为，逆变器装置3被配置为与旋转电机MG以及差动主体部51的至少一方不重叠。
[0077](5)在上述实施方式中，以壳体2具备收纳旋转电机MG等的第一壳体部21和收纳变速机构TM等的第二壳体部26且壳体2的与内燃机E接合的第一接合面22a形成于第一壳体部21的结构为例进行了说明。然而，本发明的实施方式不限定于此。例如图10所示，也可以构成为，在内燃机E与输入轴I之间设置减震装置DA的情况下，壳体2还具备收纳减震装置DA的第三壳体部29。第三壳体部29能够构成为夹装在第一壳体部21与内燃机E之间。在该情况下，内燃机E与第三壳体部29的轴第一方向LI侧的端面(第三接合面29a)接合。在这样的例子中，第三接合面29a相当于本发明的“接合面”。
[0078](6)在上述实施方式中，以逆变器装置3的一部分沿轴向L观察配置在第二基准线R2与第三基准线R3之间的区域的结构为例进行了说明。然而，本发明的实施方式不限定于此。逆变器装置3的整体也可以配置为沿轴向L观察被收纳在第二基准线R2与第三基准线R3之间的区域。
[0079](7)在上述实施方式中，以逆变器装置3的整体沿轴向L观察收纳于由第四基准线R4、第五基准线R5以及第六基准线R6围起的区域而配置的结构为例进行了说明。然而，本发明的实施方式不限定于此。也可以构成为，逆变器装置3沿轴向L观察配置为与各基准线R4、R5、R6的至少一个交叉。在这种情况下，在与第五基准线R5交叉的情况下，优选为以收纳于比第七基准线R7更靠内侧的方式配置逆变器装置3，该第七基准线R7被规定为沿轴向L观察比第五基准线R5更靠外侧(参照图6)。此外，第七基准线R7是与第一壳体部21的外缘相接并且沿铅垂方向V延伸的假想直线。
[0080](8)在上述实施方式中，说明了逆变器装置3构成为包含大小?形状相互不同的供电部31和电容器部32的例子。然而，本发明的实施方式不限定于此。逆变器装置3的具体结构任意，能够采用各种形态。另外，逆变器装置3除了具备直流交流变换部之外，也可以具备进行直流电的电压变换的电压变换部。在逆变器装置3具备这样的电压变换部的情况下，供电部31也可以包含电压变换用的开关元件、整流元件等。
[0081](9)在上述实施方式中，以第三齿轮47配置于比第一齿轮45更靠轴第一方向LI侧且与之对应地将逆变器装置3配置于比第三齿轮47以及锁定机构60更靠轴第一方向LI侧的结构为例进行了说明。然而，本发明的实施方式不限定于此。例如，也可以构成为，第三齿轮47配置于比第一齿轮45更靠轴第二方向L2侧。在该情况下，逆变器装置3不管第三齿轮47以及锁定机构60的轴向L的位置如何，只要配置为至少比第一齿轮45更靠轴第一方向LI侧即可。此外，也可以构成为，与锁定机构60的卡合爪62啮合的第三齿轮47形成于变速机构TM。
[0082](10)对于其它结构，在本说明书中公开的实施方式的全部内容仅为例示，本发明的实施方式不限定于此。即，对于本申请的权利要求书中没有记载的结构，能够在不脱离本发明的目的范围内进行适当地改变。
[0083]本发明能够应用于单马达并联方式的混合动力车辆用的驱动装置。
[0084]附图标记的说明
[0085]I…车辆用驱动装置；2…壳体；3…逆变器装置；22a…第一接合面(接合面)；29a…第三接合面(接合面)；41…轴部件；45…第一齿轮；46…第二齿轮；47…第三齿轮；60…锁定机构出…内燃机；1…输入轴(输入部件)；MG…旋转电机；TM…变速机构；Go…变速输出齿轮；C…齿轮机构；DF…差动齿轮装置；Gi…差动输入齿轮；0…输出轴(输出部件)；W…车轮；AL...第一轴；A2…第二轴；A3…第三轴；L...轴向；H…水平方向……铅垂方向；R1…第一基准线；R2…第二基准线；R3…第三基准线；R4…第四基准线；R5…第五基准线。
【权利要求】
1.一种车辆用驱动装置，具备:与内燃机驱动连结的输入部件、与多个车轮分别驱动连结的多个输出部件、旋转电机、将从所述旋转电机侧传递的驱动力分配至多个所述输出部件的差动齿轮装置、以及与所述旋转电机连接的逆变器装置，所述车辆用驱动装置的特征在于， 以第一轴为旋转轴心将所述输入部件与所述旋转电机沿轴向排列而配置， 以作为与所述第一轴平行的其它轴的第二轴为旋转轴心来配置所述差动齿轮装置，所述逆变器装置的至少一部分配置为沿径向观察与所述差动齿轮装置重叠，并且该至少一部分沿轴向观察配置在第二基准线与第三基准线之间，所述第二基准线是与通过所述第一轴与所述第二轴的假想直线即第一基准线正交并且通过所述第一轴的假想直线，所述第三基准线是与所述第一基准线正交并且通过所述第二轴的假想直线。
2.根据权利要求1所述的车辆用驱动装置，其特征在于， 还具备:具有变速输出齿轮的变速机构、齿轮机构、以及收纳所述旋转电机、所述变速机构、所述齿轮机构和所述差动齿轮装置的壳体， 所述壳体具有与所述内燃机接合的接合面， 所述齿轮机构具有与所述变速输出齿轮啮合的第一齿轮、和与所述差动齿轮装置的差动输入齿轮啮合并且直径比所述第一齿轮小的第二齿轮，并且所述齿轮机构以与所述第一轴以及所述第二轴平行的其它的轴即第三轴为旋转轴心，并且被配置为所述第二齿轮位于比所述第一齿轮更靠轴向的所述接合面侧， 所述逆变器装置被收纳在轴向的所述接合面与所述第一齿轮之间，并且该逆变器装置的至少一部分配置为沿轴向观察与所述第一齿轮重叠。
3.根据权利要求2所述的车辆用驱动装置，其特征在于， 所述逆变器装置的至少一部分配置为沿径向观察与所述齿轮机构重叠。
4.根据权利要求2或3所述的车辆用驱动装置，其特征在于， 在车辆搭载状态，沿轴向观察，所述第三轴在水平方向的所述第一轴与所述第二轴之间，且在比所述第一轴以及所述第二轴更靠铅垂方向上侧而配置， 所述逆变器装置的整体配置为沿轴向观察被收纳在通过所述第一轴的假想铅垂线即第四基准线、和与所述差动输入齿轮的外切圆相切的假想铅垂切线即第五基准线之间。
5.根据权利要求2?4中任一项所述的车辆用驱动装置，其特征在于， 所述逆变器装置的至少一部分配置为，在沿轴向的所述接合面与所述第二齿轮之间，沿轴向观察与所述第二齿轮重叠。
6.根据权利要求5所述的车辆用驱动装置，其特征在于， 所述齿轮机构具有将所述第一齿轮与所述第二齿轮连结的轴部件， 所述逆变器装置的至少一部分配置为，在沿轴向的所述接合面与所述轴部件之间，沿轴向观察与所述轴部件重叠。
7.根据权利要求2?6中任一项所述的车辆用驱动装置，其特征在于， 具备:形成于所述齿轮机构和所述变速机构中的任一方的第三齿轮、和 在与所述第三齿轮啮合的状态下限制所述车轮的旋转并且在解除与所述第三齿轮啮合的状态下允许所述车轮的旋转的锁定机构， 所述逆变器装置的整体沿轴向配置在所述接合面与所述锁定机构之间。
8.根据权利要求1?7中任一项所述的车辆用驱动装置，其特征在于，所述逆变器装置的至少一部分配置为沿径向观察与所述旋转电机重叠。
【文档编号】B60K17/16GK104395120SQ201380030794
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2013年7月18日 优先权日:2012年7月27日
【发明者】堀田丰, 上地辰之, 安形广通, 青木一雄, 近藤龙哉, 宫泽学 申请人:爱信艾达株式会社