JP2001163071A - ハイブリット車用駆動装置 - Google Patents

ハイブリット車用駆動装置

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JP2001163071A JP2000179885A JP2000179885A JP2001163071A JP 2001163071 A JP2001163071 A JP 2001163071A JP 2000179885 A JP2000179885 A JP 2000179885A JP 2000179885 A JP2000179885 A JP 2000179885A JP 2001163071 A JP2001163071 A JP 2001163071A
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孝男 谷口
Kazumasa Tsukamoto
一雅 塚本
Satoshi Wakuta
聡 和久田
Shigeo Tsuzuki
繁男 都築
Takeshi Inuzuka
武 犬塚
Kenji Omote
賢司 表
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の軸方向寸法を短くして装置の小型化を
図る。 【解決手段】 ロータ４３は、クランク軸５２に穿設し
た孔部５２ａと、トルクコンバータ５の側のフロントカ
バー３０とによって支持されている。これによって、モ
ータハウジングから固定壁を配置してロータを支持する
場合に比べて装置の軸方向寸法を短くでき、その分、装
置の小型化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンとモータ
とを連結して動力源としたパラレルタイプのハイブリッ
ト車輌における駆動装置に係り、詳しくは自動変速機や
手動変速機にモータを付設したハイブリット車用駆動装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、エンジン及びモータ・ジェネレー
タの両方を変速機に付設して、発進時や加速時等におい
てはエンジン及びモータ・ジェネレータの両方の駆動力
を変速機に伝え、また降坂路走行時や制動時においては
モータ・ジェネレータをジェネレータとして機能させて
エンジンブレーキ効果を補い、また制動エネルギを回生
して燃費を向上すると共に排気ガス排出量を低減させる
ようにしたパラレルハイブリット車用駆動装置が、例え
ば特開平９−２１５２７０号公報（従来技術１）や特開
平９−２３８４６号公報（従来技術２）や特開平５−３
０６０５号公報（従来技術３）により提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術１及び２のものは、モータ・ジェネレータはエンジン
と変速機との間に配置されているため、モータ・ジェネ
レータの長さ分だけ装置の軸方向寸法が長くなり、装置
が大型化してしまうという問題があった。
【０００４】また、上記従来技術１のものは、モータ・
ジェネレータのロータは、ハウジングなどの固定部材に
よって回転自在に支持されているが、かかる場合には固
定部材をロータの近傍にまで延設した状態に配置しなけ
ればならず、装置の軸方向寸法が長くなり、装置が大型
化してしまうという問題があった。
【０００５】なお、上述のような固定部材を用いずにロ
ータをエンジンのクランク軸のみによって直接支持する
方法も考えられる。しかし、ロータがクランク軸からオ
ーバーハング状に張り出すように配置されている場合に
は、エンジン側のクランク軸支持部より長い距離でロー
タ質量を支持しなくてはならず（つまり、クランク軸は
複数のクランク軸支持部によって回転自在に支持されて
いることから、該クランク軸に連結されているロータの
質量は、該ロータに最も近接配置されるクランク軸支持
部によって主に支持されることとなるが、該クランク軸
支持部とロータ重心とはクランク軸の軸方向にオフセッ
トしているため）、クランク軸やその支持部に過大なス
トレスを与え、エンジンに対しても悪影響を与えるとい
う問題があった。
【０００６】一方、上述のようにクランク軸支持部より
長い距離でロータ質量を支持しなければならない場合に
は、ロータが偏心回転し易くなる。また、ロータは、上
述のようにエンジンのクランク軸によって直接支持され
ているだけであるために、エンジンの爆発振動によって
クランク軸が偏心回転した場合にもロータはその影響を
受けて偏心回転し易くなる。そして、このようにロータ
が偏心回転する場合においてもロータとステータとが接
触しないようにするには、それらの間のギャップを大き
くしなければならず、それに伴って、モータ・ジェネレ
ータが大型化すると共に効率が悪くなるという問題があ
った。
【０００７】また、上記従来技術３のものは、モータ・
ジェネレータはトルクコンバータのポンプインペラとタ
ービンランナとの間にバイパスして装着されており、ロ
ータはコンバータカバーによって支持されている。この
ような構造のものの場合、チャージ油圧や遠心油圧によ
ってコンバータカバーが変形するとロータのセンタリン
グ精度が悪化してしまうという問題があった。
【０００８】そこで、本発明は、装置の軸方向寸法が長
くなって装置が大型化してしまうことを防止したハイブ
リット車用駆動系装置を提供することを目的とするもの
である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明
は、エンジン（１３）と、ステータ（４２）及びロータ
（４３）からなるモータ（６）と、前記エンジン（１
３）及び前記モータ（６）からの駆動力が伝達される変
速機（Ｄ1 ）と、を備えてなるハイブリット車用駆動装
置において、前記ロータ（４３）が、前記エンジンの出
力軸（５２）と前記変速機（Ｄ1 ）の入力部材（３０）
とによって支持された、ことを特徴とするハイブリット
車用駆動装置にある。
【００１０】請求項２に係る本発明は、前記ロータ（４
３）が、その回転中心に軸部（４５ａ）を有し、かつ、
該ロータ（４３）の軸部（４５ａ）が、軸方向に幅狭の
領域（４６）にて前記エンジンの出力軸（５２）に接触
されることに基づき、該出力軸（５２）によって相対移
動自在に支持されてなる、ことを特徴とする請求項１に
記載のハイブリット車用駆動装置にある。
【００１１】請求項３に係る本発明は、前記エンジンの
出力軸（５２）の端面に凹部（５２ａ）が形成され、前
記ロータ（４３）の軸部（４５ａ）の外周面には、軸方
向に幅狭の領域に環状の突条部（４６）が形成され、か
つ、前記ロータ（４３）の軸部（４５ａ）が、前記凹部
（５２ａ）に挿入されて前記突条部（４６）が前記出力
軸（５２）に接触されることに基づき、該出力軸（５
２）によって支持されてなる、ことを特徴とする請求項
２に記載のハイブリット車用駆動装置にある。
【００１２】請求項４に係る本発明は、前記変速機（Ｄ
1 ）が、タービンランナ（１６）、ポンプインペラ（１
７）、及びこれらを覆うように配置された前記入力部材
としてのカバー（３０）からなる流体伝動装置（５）を
有し、かつ、前記ロータ（４３）が、前記カバー（３
０）における該ロータ（４３）に対向する部分（３０
ａ）であって、該カバー（３０）の外径側で支持され
た、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に
記載のハイブリット車用駆動装置にある。
【００１３】請求項５に係る本発明は、前記流体伝動装
置（５）がその回転中心にセンタピース（３１）を有
し、かつ、該センタピース（３１）によって前記ロータ
（４３）のセンタリングが行われる、ことを特徴とする
請求項４に記載のハイブリット車用駆動装置にある。
【００１４】請求項６に係る本発明は、前記エンジンの
出力軸（５２）と前記ロータ（４３）との間に駆動力を
伝達するためのフレックスプレート（５１，５５）が設
けられ、かつ、該フレックスプレート（５１，５５）の
一部を前記モータのステータ（４２）の外径側に延出
し、前記モータのロータ（４３）の位相を検出するセン
サ（４７）を、該モータ（６）の外径側に配置して前記
フレックスプレート（５１，５５）の延出部（５１ａ，
５１ｂ）を検出してなる、ことを特徴とする請求項１乃
至５のいずれか１項に記載のハイブリット車用駆動装置
にある。
【００１５】請求項７に係る本発明は（例えば図３参
照）、前記エンジンの出力軸（５２）の端部分が軸受部
（６０）により回転自在に支持されていると共に、該出
力軸の端面に凹部（５２ａ）が形成され、前記ロータ
（４３）が、その回転中心に軸部（４５ａ）を有すると
共に、該軸部が、前記凹部（５２ａ）に挿入されて前記
出力軸に支持され、前記ロータの軸部が支持されている
部分（４６）が、前記軸受部（６０）と少なくとも一部
分が軸方向でオーバラップするように配置された、こと
を特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のハ
イブリット車用駆動装置にある。
【００１６】
【発明の作用】請求項１に係る発明によると、前記ロー
タ（４３）は、前記エンジンの出力軸（５２）と前記変
速機（Ｄ1 ）の入力部材（３０）とによって支持された
状態で回転される。
【００１７】請求項２に係る発明によると、前記ロータ
（４３）の軸部（４５ａ）は、軸方向に幅狭の領域にて
前記エンジンの出力軸（５２）と接触しているだけであ
るため、エンジン（１３）の爆発振動によって出力軸
（５２）が偏心回転したとしても該接触位置が変動する
だけであって出力軸（５２）の側の偏心回転が前記ロー
タ（４３）の軸部（４５ａ）の側に伝達されることを低
減できる。
【００１８】請求項７に係る本発明によると、ロータ
（４３）は、軸部（４５ａ）及び凹部（５２ａ）を介し
てエンジン出力軸（５２）により支持され、そして該エ
ンジン出力軸は、上記ロータの支持部分とオーバラップ
する軸受部（６０）により支持される。
【００１９】なお、上記カッコ内の符号は、図面を対照
するためのものであるが、本発明の構成に何等影響を与
えるものではない。また、本発明において、モータと
は、電気エネルギを回転運動に変換する、いわゆる狭義
のモータに限らず、回転運動を電気エネルギに変換す
る、いわゆるジェネレータをも含む概念であり、またエ
ンジンとは、燃料を燃焼したエネルギを回転運動に変換
するものを意味し、ガソリンエンジン、ディーゼル等を
含み、更に軸受部は、ローラベアリング等の転がり軸受
に限らず、メタル軸受、ジャーナル軸受、静圧軸受等の
すべり軸受及び含油軸受、気体軸受等のあらゆる軸支持
部を含むものである。
【００２０】
【発明の効果】請求項１に係る本発明によると、ロータ
は、エンジンの出力軸と変速機の入力部材とによって支
持されているので、ロータを回転支持するための固定部
材が不要となり、装置の軸方向寸法を短くでき、装置の
小型化を図ることができる。
【００２１】請求項２に係る本発明によると、前記ロー
タの軸部は、軸方向に幅狭の領域にて前記エンジンの出
力軸に接触されることに基づき、該出力軸によって相対
移動自在に支持されている。したがって、エンジンの爆
発振動がロータに伝達されることを低減でき、それに伴
ってロータとステータとの間のギャップを小さくでき、
モータとしての効率を高めることができる。
【００２２】請求項３に係る本発明によると、前記エン
ジンの出力軸の端面に凹部が形成され、前記ロータの軸
部の外周面には、軸方向に幅狭の領域に環状の突条部が
形成され、かつ、前記ロータの軸部が、前記凹部に挿入
されて前記突条部が前記出力軸に接触されることに基づ
き、該出力軸によって支持されている。したがって、エ
ンジンの爆発振動がロータに伝達されることを低減して
モータとしての効率を高めることができる。
【００２３】請求項４に係る本発明によると、前記ロー
タは、前記カバーにおける該ロータに対向する部分であ
って該カバーの外径側で支持されているが、油圧による
カバーの変形の度合いが回転中心部分（内径側）よりも
外径側の方が小さいことから、油圧によって仮にカバー
が変形した場合でもロータのセンタリング精度が悪化し
てしまうことを防止できる。
【００２４】請求項５に係る本発明によると、ロータの
センタリング精度を高めることができる。
【００２５】請求項６に係る本発明によると、前記モー
タのロータの位相を検出するセンサは該モータの外径側
に配置されてフレックスプレートの延出部を検出するた
め、該センサをモータハウジング等の固定部材の先端部
によって直接支持すれば足り、装置の軸方向寸法を短く
できる。また、前記フレックスプレートを利用して前記
モータのロータの位相を検出することにより、新たな被
検出用の部材を設ける必要がなく位相検出が可能とな
る。
【００２６】請求項７に係る本発明によると、ロータが
エンジン出力軸に支持される部分とオーバラップして該
エンジン出力軸が軸受部にて支持されているので、ロー
タを支持することによるエンジン出力軸に作用する力
を、エンジン出力軸を支持する軸受部にて直接的に受け
ることができ、ロータがエンジン出力軸に与える影響を
小さくすることができ、またエンジンの爆発振動による
エンジン出力軸の偏心回転も、エンジン出力軸の上記ロ
ータを支持する部分は上記軸受部による支持によりぶれ
が小さいので、ロータに影響を与えることが少なく、ロ
ータを高い精度で支持することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。
【００２８】図１は、本発明に係るハイブリット車用駆
動装置の構造の一例を示す断面図であり、図２は、上記
ハイブリット車用駆動装置の主要部を示す図である。
【００２９】図に示すハイブリット車用駆動装置１は、
従来からある自動変速機Ａ／Ｔのトルクコンバータ部分
にモータ・ジェネレータ６を付設したものであって、ガ
ソリンエンジン等の内燃エンジン１３と、モータハウジ
ング１５に収納されているブラシレスＤＣモータ等から
なるモータ・ジェネレータ（モータ）６と、これらのエ
ンジン１３及びモータ・ジェネレータ６からの駆動力が
伝達される自動変速機Ｄ1 と、を備えている。すなわ
ち、本発明に係るハイブリット車用駆動装置１は、エン
ジン側から、モータ・ジェネレータ６及び自動変速機Ｄ
1 が順次配置されている。
【００３０】ところで、内燃エンジン１３からモータ・
ジェネレータ６へはクランク軸（出力軸）５２が延設さ
れており、そのクランク軸５２の先端部分には可撓性の
ドライブプレート５５がボルト５３によって固定されて
いる。また、このドライブプレート５５に対向する位置
には可撓性のインプットプレート５１が、互いの先端部
をボルト５６により固定・連結された状態で配置されて
おり、これらのプレート５１，５５によってフレックス
プレートが構成されている。なお、内燃エンジン１３の
クランク軸５２の端面には孔部（凹部）５２ａが穿設さ
れている（詳細は後述）。
【００３１】一方、モータ・ジェネレータ６はステータ
４２とロータ４３とを有している。このうちのロータ４
３は、永久磁石が埋め込まれた多数の積層板４３ａと、
これらの積層板４３ａを固定・支持する支持板４５と、
によって構成されている。この支持板４５は、その回転
中心に配置された筒状の軸部４５ａと、該軸部４５ａに
連設されて前記ドライブプレート５５に沿うように配置
された円板部４５ｂと、円板部４５ｂの外縁部に連設さ
れた筒状の保持部４５ｃと、からなり、保持部４５ｃに
は上述した積層板４３ａが軸方向に並べた状態で保持さ
れている。また、図２に詳示するように、軸部４５ａの
先端部外周面には、軸方向に幅狭の領域（すなわち、軸
部４５ａの外周面の帯状領域であって軸方向の幅が狭い
領域）に環状の突条部４６が形成されている。この軸部
４５ａは、クランク軸５２の孔部５２ａに挿入されて前
記突条部４６が前記クランク軸５２の孔部内面に接触さ
れることに基づき、該クランク軸５２によって相対移動
自在に支持されることとなる。したがって、ハウジング
の位置合わせを適切に行うことにより、軸部４５ａのセ
ンタリングを行うことができる。
【００３２】なお、図１及び図２では、孔部５２ａがク
ランク軸５２の側に形成されると共にロータの軸部４５
ａが該孔部５２ａに挿入されているが、もちろんこれに
限る必要はなく、ロータの軸部４５ａが軸方向に幅狭の
領域にて前記エンジンのクランク軸５２に接触されるこ
とに基づき該軸部４５ａが該クランク軸５２によって相
対移動自在に支持されるのであれば、ロータの軸部４５
ａの側に孔部を形成すると共にクランク軸５２の方を該
孔部に挿入するようにしてもよい。
【００３３】また一方、円板部４５ｂには上述したイン
プットプレート５１の内縁部がボルト５４によって固定
されていて、インプットプレート５１及びドライブプレ
ート５５からなるフレックスプレートが内燃エンジンの
クランク軸５２とロータ４３と間に配置されて駆動力を
伝達するように構成されている。
【００３４】さらに、積層板４３ａに僅かの間隔を存し
て対向するように多数の鉄心４２ａがモータハウジング
１５に固定されており、これらの鉄心４２ａにはコイル
４２ｂが巻回されてステータ４２が構成されている。な
お、このステータ４２は、車輌の最低地上高を低くしな
い範囲で可能な限り大きく設定されており、かつ多極化
を図って所定出力が確保されている。また、ロータ４３
の積層板４３ａは、遠心力に充分耐えられる程度の強度
を有している。
【００３５】ところで、上述したフレックスプレートの
一部はモータ・ジェネレータ６のステータ４２の外径側
に延出されている。そして、このようなモータ・ジェネ
レータ６の外径側であって該モータ・ジェネレータ６と
軸方向に重なる位置（すなわち、フレックスプレートに
対向する位置）にはセンサ４７が配置されていて、該セ
ンサ４７によって前記フレックスプレートの延出部を検
出することに基づき前記モータ・ジェネレータ６のロー
タ４３の位相を検出するようになっている。このセンサ
４７は、モータハウジング１５の先端（エンジン側）に
外径方向に向けて配置されており、その検出部４７ａが
モータハウジング１５の外径突出部１５ａにて形成され
た凹部Ｃに配置されている。一方、前記ロータ円板部４
５ｂに一体に連結されているインプットプレート（フレ
ックスプレート）５１は外径方向に延出し、かつその先
端にてステータコイル４２ｂの一方の外径側を覆うよう
に屈曲しており、かつ該外径部にて一体に溶接されたプ
レート５１ｂとで、前記検出部４７ａにて検出される被
検出部を構成している。上記ロータ４３の回転位置を正
確に検出して、ステータ４２に流す電流のタイミングを
制御するためのものである。このようなセンサ４７によ
りロータ４３の回転位置を検出して、モータ・ジェネレ
ータ６の性能を確保することができると共に、始動時の
逆回転を確実に阻止することができるものでありなが
ら、前記センサ４７を設置するための特別な軸方向スペ
ースを必要とせず、全長が長くなることを防止できる。
【００３６】一方、上述した自動変速機Ｄ1 は、トルク
コンバータ（流体伝動装置）５及び多段変速機構２によ
って構成されている。このうち、多段変速機構２は、ミ
ッションケース４に収納されていて、入力軸１０に同軸
状に配置されている主変速機構部７、上記入力軸に平行
なカウンタ軸８に同軸状に配置されている副変速機構部
９、及び前輪駆動軸に同軸状に配置されたディファレン
シャル装置１１からなり、これらが分割可能な一体ケー
スに収納されたＦＦ（フロントエンジン・フロントドラ
イブ）タイプのものからなる。
【００３７】また、トルクコンバータ５は、図２に詳示
するように、コンバータハウジング１２に収納されてい
て、ロックアップクラッチ３、タービンランナ１６、ポ
ンプインペラ１７、ステータ１９、及びこれらを覆うよ
うに配置されたフロントカバー（変速機の入力部材）３
０を有しており、該カバー３０における回転中心部分に
は、その外側にセンタピース３１が固定され、内側には
ロックアップピストンハブ３３が固定されている。
【００３８】このうちのフロントカバー３０は、ロータ
４３の円板部４５ｂに沿うように配置された円板形状の
内径部分３０ａと、該内径部分３０ａの外縁部に連設さ
れて前記保持部４５ｃに沿うように配置された筒状形状
の中間部分３０ｂと、該中間部分３０ｂに連設されてタ
ービンランナ１６の外形に沿うように形成されると共に
ポンプインペラ１７に固定された外径部分３０ｃと、か
らなる。なお、上述したステータ４２及びロータ４３
は、前記フロントカバー３０の中間部分３０ｂの外径側
において略々整列する位置に配置されている。
【００３９】また、センタピース３１は、ロータ４３の
軸部４５ａに軸方向に相対移動自在に挿入されていて、
ロータ４３をトルクコンバータ５に対してセンタリング
している。トルクコンバータ５は、遠心油圧及びチャー
ジ圧の変化によりその外殻（フロントカバー３０等）が
変形し、特にその変形量は回転中心部における軸方向変
形が大きく、従ってセンタピース３１は軸方向に移動す
るが、上述したようにセンタピース３１とロータ軸部４
５ａとが相対移動自在に支持されているので、上記セン
タピース３１の軸方向移動によっても、ロータ４３の支
持精度に影響を与えることがない。
【００４０】さらに、ロータ４３は、フロントカバー３
０の内径部分３０ａに固設されている。すなわち、ロー
タ４３の円板部４５ｂが、該円板部４５ｂに対向するフ
ロントカバー３０の内径部分３０ａであって、該フロン
トカバー３０の外径側でボルト３４ａとナット３４ｂと
によって固定されている。従って、トルクコンバータ５
の変形は、上述したように、その回転方向中心部が大き
く、フロントカバー３０の外径側では小さくなっている
ので、上記フロントカバー外径側で取付けられているロ
ータ４３は、トルクコンバータ５の変形による支持精度
ヘの影響は少ない。
【００４１】なお、ロックアップピストンハブ３３は、
図示のように筒状に形成されていて入力軸１０を囲むよ
うに配置されており、ロックアップピストンハブ３３と
入力軸１０との間にはオイルシールが配置されている。
【００４２】また、上記ロータ４３は、上述したように
クランク軸５２によって相対移動可能に支持されている
が、軸方向に対しては、前記フレックスプレートを構成
するドライブプレート５５及びインプット５１によりそ
の移動が僅かになるように規制されている。
【００４３】さらに、クランク軸５２とロータ軸部４５
ａとは幅狭の突条部４６においてのみ接触しているだけ
であるため、エンジン１３の爆発振動によってクランク
軸５２が偏心回転したとしてもその接触位置が変動する
だけであってクランク軸５２の側の偏心回転がロータ軸
部４５ａの側に伝達されることを低減できる。
【００４４】また、上述したロックアップクラッチ３
は、フロントカバー３０の中間部分３０ｂの内径側に収
納・配置されている。該ロックアップクラッチ３は、上
記フロントカバーの内径部分３０ａに固定されると共に
中間部分３０ｂに沿って軸方向に延設されたドラム３２
を備えており、該ドラム３２の内周面には軸方向にスプ
ラインが形成されていて、該スプラインには複数の外摩
擦板３７が支持され、スナップリング３９によって外摩
擦板３７の抜け止めが図られている。さらに、ドラム３
２の内周面とロックアップピストンハブ３３の外周面と
の間には、密接した状態で移動可能にピストンプレート
４０が配置されている。また、ロックアップピストンハ
ブ３３の近傍の入力軸１０にはハブ２０がスプライン結
合されており、このハブ２０にはハブ３５が支持されて
おり、かつこれら両ハブの間にダンパスプリング３８が
介在して、衝撃的回転を吸収するバネダンパを構成して
いる。そして、該ハブ３５はドラム３２に対向する位置
まで延設されており、ドラム３２に対向する面には複数
の内摩擦板３６がスプライン結合されている。すなわ
ち、これらの外摩擦板３７及び内摩擦板３６によって多
板クラッチが構成されている。
【００４５】さらに、上述したピストンプレート４０に
はオリフィス孔が形成されていて、該ピストンプレート
４０で隔てられた両油室間の油圧を絞りつつ流通可能
で、その油の流れ方向を変化させることによりピストン
プレート４０を移動させ、ピストンプレート４０の外摩
擦板３７への押圧力を制御し、摩擦板３６，３７の接
続、解放又はスリップを制御できるように構成されてい
る。
【００４６】なお、このロックアップクラッチ３は、前
記トルクコンバータ５のタービンランナ１６及びポンプ
インペラ１７の外郭からなるトーラスより小径に構成さ
れており、具体的にはトーラスの半径方向略々中央部分
に上記ドラム３２が位置するように配置されている。
【００４７】また、ロックアップクラッチ３は、モータ
・ジェネレータ６の内側に収納可能な小径のものである
が、多板クラッチであって、モータ・ジェネレータ６及
び内燃エンジン１３の両方が駆動される場合にあっても
それらの駆動力を確実に入力軸１０に伝達するようにな
っている。
【００４８】一方、タービンランナ１６は、上述したハ
ブ２０に連結されて入力軸１０と共に一体回転するよう
に構成されている。
【００４９】また、ポンプインペラ１７は、上述のよう
にフロントカバー３０の外径部分３０ｃに固定されてお
り、他方の基部にはハブ１７ａが固定されている。
【００５０】さらに、このハブ１７ａと入力軸１０との
間には入力軸１０を囲むようにスリーブ２７が配置され
ており、該スリーブ２７の先端部にはワンウェイクラッ
チ２６のインナケージが固定されている。そして、この
ワンウェイクラッチ２６は前記ステータ１９に連結され
ている。
【００５１】また一方、トルクコンバータ５の左方であ
って多段変速機構２との間にはオイルポンプ２２が配設
されており、そのポンプケース２２ａの内周面にはブッ
シュ２３を介して上述したハブ１７ａが回転自在に支持
されている。つまり、上述したロータ４３の円板部４５
ｂは、ボルト３４ａとナット３４ｂ、フロントカバー３
０、及びハブ１７ａを介してポンプケース２２ａに支持
されることとなるが、ロータ４３を支持する２つの箇所
（すなわち、クランク軸５２による支持箇所と、ポンプ
ケース２２ａによる支持箇所）の間のスパンを広く取る
ことができる。このため、クランク軸５２が上述のよう
に偏心回転した場合であっても、ロータの円板部４５ｂ
の振れ角は小さく済み、その結果、ロータ４３とステー
タ４２との間のギャップを小さくでき、モータ・ジェネ
レータとしての効率を高めることができる。なお、ポン
プケース２２ａとハブ１７ａとの間にはオイルシール２
５が配設されている。また、上述したスリーブ２７はオ
イルポンプ２２から延設されている。
【００５２】図３は、一部変更した実施の形態を示すも
のである。なお、先の実施の形態と同様な部分は、同一
符号を付して説明を省略する。本実施の形態によるエン
ジンクランク軸５２は、その端面に先の実施の形態のも
のより深い孔部（凹部）５２ａが形成されていると共
に、その端部分外周がメタル軸受等の軸受部６０を介し
てエンジン本体１３ａに回転自在に支持されている。
【００５３】また、ロータの軸部、すなわち支持板４５
の回転中心に形成された軸部４５ａは、エンジン側に向
って突出している。該軸部４５ａの突出部分は中実状に
形成されており、かつその先端部分外周面には、軸方向
に幅狭の領域に環状の突条部４６が形成されている。そ
して、先の実施の形態より長い上記ロータ軸部４５ａ
は、前記クランク軸孔部５２ａに挿入され、その突条部
４６が該孔部５２ａ内面に接触して支持部分を構成して
いる。
【００５４】該支持部分、即ちロータ軸部４５ａがエン
ジンクランク軸５２に支持される突条部４６は、該クラ
ンク軸５２の軸受部６０と少なくともその一部が軸方向
にオーバラップするように配置されている。
【００５５】上記ロータ軸部４５ａのクランク軸による
支持部分４６を該クランク軸の軸受部６０の近傍に配置
することにより、モータ・ジェネレータ６のロータ質量
アップによる影響は、クランク軸を介して直接的に軸受
部６０にて支持されることにより、クランク軸に与える
ことはなく、すなわちロータ４３を支持することによる
エンジンクランク軸に作用する力は、上記軸受部６０に
て直接的に支持されることにより、ロータがクランク軸
に与える影響は小さい。また、エンジンの爆発振動によ
るクランク軸５２の偏心回転は、ロータ軸部を支持して
いるクランク軸部分は軸受部６０にて支持されているこ
とによりぶれないため、ロータ４３に伝わることはな
い。
【００５６】なお、図３中、６１は、モータ・ジェネレ
ータ６からの漏洩磁束を遮蔽する遮蔽板であり、該遮蔽
板６１は、一端をステータ鉄心４２ａに接触して固定さ
れ、該ステータ鉄心から、ステータコイル４２ｂの径方
向外周面を前記ステータ鉄心と反対方向に軸方向に延
び、更にステータコイルに沿ってロータ４３の側方部分
まで径方向内周側に延びている。これにより、ステータ
コイル４２ｂからの漏洩磁束に関し、ステータコイル４
２ｂ→遮蔽板６１→ステータ鉄心４２ａの経路で閉ルー
プが形成され、上記漏洩磁束が他の部材に流れることを
防止して、回転位置検出センサ４７が、上記漏洩磁束の
影響による検出精度の低下や誤作動を生ずることを防止
できる。
【００５７】ついで、上述した本ハイブリット車用駆動
装置１の作用について説明する。
【００５８】いま、車輌が停止状態にある場合に、不図
示のイグニッションスイッチをＯＮにして運転者がアク
セルペダルを踏む（低スロットル開度時）と、不図示の
バッテリからモータ・ジェネレータ６へは電流が流れ、
モータ・ジェネレータ６はモータとして機能する。すな
わち、不図示のコントローラが、センサ４７からの信号
（ロータ４３の位置）に基づいて適切なタイミングでス
テータ４２のコイル４２ｂに電流を流すと、ロータ４３
は、前進方向にかつ高い効率にて回転するが、その回転
駆動力は、支持板４５、ボルト３４ａ及びナット３４ｂ
を介してトルクコンバータ５に伝達され、このトルクコ
ンバータ５にて所定のトルク比にて増大された上で入力
軸１０に伝達される。
【００５９】該車輌発進時にあっては、内燃エンジン１
３の燃料噴射装置は作動せずにエンジン１３は停止状態
にあり、モータ・ジェネレータ６からの駆動力のみによ
って車輌は発進する。なお、上述したように支持板４５
が回転されるため、インプットプレート５１及びドライ
ブプレート５５を介してクランクシャフト５２が回転さ
れ、その結果、ピストンはシリンダ室の空気の圧縮・解
放を繰り返しながら往復運動をする。ここで、モータ・
ジェネレータ６は、低回転数時に高いトルクを出力する
駆動特性を有しており、トルクコンバータ５のトルク比
増大及び多段変速機構２の１速段による高いトルク比が
相俟って、車輌は滑らかにかつ所定のトルクにより発進
・走行することとなる。
【００６０】そして、車輌が発進直後の速度が比較的小
さいときであっても、加速や登坂をするためにアクセル
ペダルが踏まれてスロットルが一定開度以上開かれる
と、燃料噴射装置が作動されると共に、モータ・ジェネ
レータ６がスタータモータとして機能して点火プラグが
点火され、内燃エンジン１３が始動される。これによっ
てクランク軸５２が回転され、その回転駆動力は、ドラ
イブプレート５５及びインプットプレート５１を介して
支持板４５に伝達される。そして、内燃エンジン１３、
並びにモータとして機能しているモータ・ジェネレータ
６の両方の駆動力が加算されてトルクコンバータ５に伝
達され、大きな駆動力にて車輌が走行される。このと
き、多段変速機構２がアップシフトされて、所望の回転
速度の回転が駆動車輪に伝達される。
【００６１】そして、車輌が定常の高速走行状態にある
場合には、モータ・ジェネレータ６が無負荷運転（モー
タに生じる逆起電力により生じるトルクを相殺させるよ
うにモータ出力を制御する）され、モータ・ジェネレー
タ６を空転させる。これにより、車輌は、専ら内燃エン
ジン１３のみの駆動力によって走行することとなる。
【００６２】なお、バッテリの充電量（ＳＯＣ）が少な
い場合には、モータ・ジェネレータ６をジェネレータと
して機能させてエネルギの回生を行う。前記内燃エンジ
ン１３による駆動状態又は内燃エンジン１３にモータを
アシストした駆動状態（場合によってはモータのみによ
る駆動状態）にあって、コンバータ圧の方向に換えるこ
とによりピストンプレート４０を移動させて多板クラッ
チ（外摩擦板３７及び内摩擦板３６）を接続する。これ
により、フロントカバー３０に伝達されているトルク
は、ドラム３２、外摩擦板３７、内摩擦板３６、ハブ３
５、ダンパスプリング３８及びタービンハブ２０を介し
て、トルクコンバータの油流を介することなく直接入力
軸１０に伝達される。
【００６３】また、定常の低中速走行時や降坂路走行時
などで内燃エンジン１３の出力に余裕がある場合には、
バッテリのＳＯＣに応じて、モータ・ジェネレータ６を
ジェネレータとして機能させてバッテリを充電する。特
に、降坂路走行時においてエンジンブレーキを必要とす
る場合には、前記ジェネレータとなっているモータ・ジ
ェネレータ６の回生電力を大きくして、充分なエンジン
ブレーキ効果を得ることができる。また、運転者がフッ
トブレーキを踏んで車輌を減速させようとする場合に
は、前記モータ・ジェネレータ６の回生電力を更に大き
くして、該モータ・ジェネレータ６を回生ブレーキとし
て作動させ、車輌の慣性エネルギを電力として回生する
と共に、摩擦ブレーキにより発生させるブレーキ力を低
減して熱放散によるエネルギ消費を低減する。また、中
速域においても、エンジンをより高出力、高効率な領域
で運転できるように、モータ・ジェネレータ６を回生状
態とし、これによりエンジン効率を向上できると共に、
上記回生によるバッテリの充電に基づきモータ走行を増
大することができ、エネルギ効率を向上し得る。
【００６４】そして、車輌が信号等にて停止している状
態では、モータ・ジェネレータ６が停止されると共に、
燃料噴射装置がＯＦＦとなって内燃エンジンも停止され
る。即ち、従来のエンジンのアイドリング状態はなくな
る。また、該停止状態からの車輌の発進は、前述したよ
うに、まず、モータ・ジェネレータ６のモータ駆動力に
より発進し、その直後の比較的低速状態で、上記モータ
駆動力によりエンジンが始動され、モータ６の駆動力に
てアシストすることにより、エンジンの急激な駆動力変
動をなくして、滑らかに運転し、そしてエンジンブレー
キ必要時及び制動停止時に、モータ・ジェネレータ６を
回生ブレーキとして車輌慣性エネルギを電気エネルギと
して回生する。また、エンジン低負荷、極低負荷時のよ
うにエンジン効率の悪い領域をモータ走行する。これら
が相俟って、本ハイブリット車は、省燃費及び排ガスの
減少を達成し得る。
【００６５】なお、上述した実施の形態においては本発
明をＦＦタイプの自動変速機Ｄ1 に適用した例を示した
が、もちろんこれに限る必要はなく、ＦＲタイプの自動
変速機やＣＶＴタイプの自動変速機に適用しても良く、
更には図４に示すように手動変速機Ｄ2 に適用しても良
い。
【００６６】次に、本実施の形態の効果について説明す
る。
【００６７】本実施の形態によれば、ステータ４２及び
ロータ４３からなるモータ・ジェネレータ６はトルクコ
ンバータ５の外径側（正確には、フロントカバー３０の
中間部分３０ｂの外径側）であって該トルクコンバータ
５と軸方向に重なる位置に配置されているため、モータ
・ジェネレータとトルクコンバータとを重ならないよう
に配置するものに比べて軸方向寸法を短くでき、装置の
小型化を図ることができる。
【００６８】また、本実施の形態によれば、ロータ４３
を回転支持するための固定部材が不要となり、装置の軸
方向寸法を短くでき、装置の小型化を図ることができ
る。
【００６９】一方、前記内燃エンジン１３においては、
シリンダ室内の爆発によりピストンが往復動されて、そ
の往復動によってクランク軸５２が回転されるため、ク
ランク軸５２は偏心回転をし易い。しかし、該クランク
軸５２とロータ支持板４５とは、インプットプレート５
１及びドライブプレート５５等を介して連結されている
ために前記偏心回転はこれらのプレート５１，５５が撓
むことにより吸収される。また、ロータ支持板４５の軸
部４５ａは、幅狭の環状の突条部４６のみがクランク軸
５２に接している。したがって、これらの相乗効果によ
って内燃エンジン１３の爆発振動がロータ支持板４５に
伝達されることを低減でき、それに伴ってロータ４３と
ステータ４２との間のギャップを小さくでき、モータ・
ジェネレータとしての効率を高めることができる。
【００７０】特に、図３に示すように、ロータ軸部４５
ａがエンジンクランク軸５２にて支持される部分４６
を、該クランク軸を支持する軸受部６０とオーバラップ
するように配置すると、ロータを支持することによりク
ランク軸に作用する力を上記軸受部６０で直接的に支持
することができ、ロータがクランク軸に与える影響を小
さくすることができると共に、エンジン爆発振動による
クランク軸の偏心回転が、該クランク軸のロータ軸部を
支持する部分が直接軸受部にて支持されてぶれないため
に、ロータに伝わることがなく、ロータの支持精度を向
上して、エアギャップを小さくすることによるモータ・
ジェネレータの効率アップを一層確実なものにすること
ができる。
【００７１】また一方、ロータ４３の円板部４５ｂは、
該円板部４５ｂに対向するフロントカバー３０の内径部
分３０ａであって、該フロントカバー３０の外径側に固
定されている。また、ロータ４３は、軸方向に移動自在
なセンタピース３１によってセンタリングされている。
したがって、コンバータ室Ｂへ供給される油圧によって
仮にフロントカバー３０が変形したとしても、それらの
相乗効果によって、ロータ４３のセンタリング精度が悪
化してしまうことを防止できる。
【００７２】一方、本実施の形態によれば、フロントカ
バー３０及びポンプインペラ１７の外郭により形成され
るコンバータ室Ｂへは油圧（すなわち、チャージ圧や遠
心油圧）が作用するが、フロントカバー３０は、上述の
ように軸方向に延びる段付き状の中間部分３０ｂを有し
ていて堅牢な構造であることから変形しにくいものとな
っている。
【００７３】また、本実施の形態によれば、ロータ４３
の位相を検出するセンサ４７はモータ・ジェネレータ６
の外径側に配置されてフレックスプレートの延出部を検
出するため、センサ４７はモータハウジング等の固定部
材の先端部によって直接支持すれば足り、該センサ４７
を支持するための固定部材を前記フレックスプレートや
ロータ４３に沿うように配置する必要がなく、装置の軸
方向寸法を短くできる。また、前記フレックスプレート
を利用して前記モータ・ジェネレータ６のロータ４３の
位相を検出することにより、新たな被検出用の部材を設
ける必要がなく位相検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るハイブリット車用駆動装置の構造
の一例を示す断面図。
【図２】その主要部であるトルクコンバータ及びモータ
・ジェネレータ部分を示す断面図。
【図３】一部変更した実施の形態によるモータ・ジェネ
レータ部分を示す断面図。
【図４】本発明が適用される手動変速装置を備えた駆動
装置の構造の一例を示す図。
【符号の説明】
１ ハイブリット車用駆動装置 ２ 多段変速機構 ３ ロックアップクラッチ ５ 流体伝動装置（トルクコンバータ） ６ モータ（モータ・ジェネレータ） １３ 内燃エンジン １６ タービンランナ １７ ポンプインペラ ３０ フロントカバー ３１ センターピース ４２ ステータ ４３ ロータ ４５ 支持板 ４５ａ ロータの軸部 ４７ センサ ５１ フレックスプレート（インプットプレート） ５２ 出力軸（クランク軸） ５２ａ 凹部（孔部） ５５ フレックスプレート（ドライブプレート） ６０ 軸受部 Ｄ1 変速機（自動変速機） Ｄ2 変速機（手動変速機）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和久田 聡 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 都築 繁男 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 犬塚 武 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 表 賢司 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 Ｆターム(参考） 3D039 AA04 AB26 AD53 5H115 PC06 PG04 PI13 PI22 PU10 SE07 UI32

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンと、ステータ及びロータからな
    るモータと、前記エンジン及び前記モータからの駆動力
    が伝達される変速機と、を備えてなるハイブリット車用
    駆動装置において、 前記ロータが、前記エンジンの出力軸と前記変速機の入
    力部材とによって支持された、 ことを特徴とするハイブリット車用駆動装置。
  2. 【請求項２】 前記ロータが、その回転中心に軸部を有
    し、かつ、 該ロータの軸部が、軸方向に幅狭の領域にて前記エンジ
    ンの出力軸に接触されることに基づき、該出力軸によっ
    て相対移動自在に支持されてなる、 ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリット車用駆
    動装置。
  3. 【請求項３】 前記エンジンの出力軸の端面に凹部が形
    成され、 前記ロータの軸部の外周面には、軸方向に幅狭の領域に
    環状の突条部が形成され、かつ、 前記ロータの軸部が、前記凹部に挿入されて前記突条部
    が前記出力軸に接触されることに基づき、該出力軸によ
    って支持されてなる、 ことを特徴とする請求項２に記載のハイブリット車用駆
    動装置。
  4. 【請求項４】 前記変速機が、タービンランナ、ポンプ
    インペラ、及びこれらを覆うように配置された前記入力
    部材としてのカバーからなる流体伝動装置を有し、か
    つ、 前記ロータが、前記カバーにおける該ロータに対向する
    部分であって、該カバーの外径側で支持された、 ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載
    のハイブリット車用駆動装置。
  5. 【請求項５】 前記流体伝動装置がその回転中心にセン
    タピースを有し、かつ、 該センタピースによって前記ロータのセンタリングが行
    われる、 ことを特徴とする請求項４に記載のハイブリット車用駆
    動装置。
  6. 【請求項６】 前記エンジンの出力軸と前記ロータとの
    間に駆動力を伝達するためのフレックスプレートが設け
    られ、かつ、 該フレックスプレートの一部を前記モータのステータの
    外径側に延出し、 前記モータのロータの位相を検出するセンサを、該モー
    タの外径側に配置して前記フレックスプレートの延出部
    を検出してなる、 ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載
    のハイブリット車用駆動装置。
  7. 【請求項７】 前記エンジンの出力軸の端部分が軸受部
    により回転自在に支持されていると共に、該出力軸の端
    面に凹部が形成され、 前記ロータが、その回転中心に軸部を有すると共に、該
    軸部が、前記凹部に挿入されて前記出力軸に支持され、 前記ロータの軸部が支持されている部分が、前記軸受部
    と少なくとも一部分が軸方向でオーバラップするように
    配置された、 ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載
    のハイブリット車用駆動装置。
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