JP2002186227A

JP2002186227A - 大径モータの製造方法及び該大径モータを用いたハイブリッド車用駆動装置

Info

Publication number: JP2002186227A
Application number: JP2000379416A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Yamaguchi; 康夫山口
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2000-12-13
Filing date: 2000-12-13
Publication date: 2002-06-28

Abstract

(57)【要約】【課題】ステータ鉄心をロータ用鋼鈑の円環内から３
個に分割して打抜くことで、材料の有効利用を図る。【解決手段】大径モータは、プレスにより打抜かれた
多数の鋼鈑を積層して形成されたステータ４２及びロー
タ４３を有し、このロータ４３は円環状からなると共
に、このロータ４３の外周に所定間隙を存してステータ
４２が配置されている。そして、１枚の鋼鈑からステー
タ用鋼鈑４２ａを打抜く際、中心角６０度で３個の鉄心
片４２ａ‘に等分割すると共に、この分割された鉄心片
４２ａ‘を円環状のロータ用鋼鈑４３ａの円環内から材
料取りする。なお、ステータ用鋼鈑４２ａは鉄心片４２
ａ‘を６個周方向に並べて配置し、溶接等により接続し
て得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大径モータの製造
方法及び該大径モータを用いたハイブリッド車用駆動装
置に係り、詳しくはステータ用鋼鈑を円環状のロータ用
鋼鈑の円環内から材料取りするようにした大径モータの
製造方法、及び流体伝動装置を有する自動変速機にモー
タを付設したハイブリッド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
タを変速機に付設して、発進時や加速時等にモータ・ジ
ェネレータの駆動力をエンジン駆動力にアシストし、ま
た降板路走行時、制動時にモータ・ジェネレータをジェ
ネレータとして機能してエンジンブレーキ効果を補い、
また制動ヱネルギを回生して、燃費を向上すると共に、
排気ガス排出量を低減させるパラレルハイブリッド車用
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５−３０６０５号公報（従来技術３）によ
り提案されている。

【０００３】上記従来技術１のものは、モータ・ジェネ
レータを収納したモータハウジングを、エンジンとトル
クコンバータを収納したミッションハウジングとの間に
挟むように配置してある。また、上記従来技術２のもの
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、モータ・ジェネレータがバイパスして装着
されている。上記従来技術３のものは、トルクコンバー
タから自動変速機構を介して出力軸に至る駆動系の所定
要素と駆動系を覆うケースとの間に、モータ・ジェネレ
ータが装着されており、具体的にはトルクコンバータと
自動変速機構との間又は自動変速機構の伝動後部側にモ
ータ・ジェネレータが配置されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来技術１のように、
モータ・ジェネレータをエンジンとトルクコンバータと
の間に配置すると、モータ・ジェネレータの長さ分装置
全体が軸方向に長くなり、また、従来技術２のように、
モータ・ジェネレータをトルクコンバータとロックアッ
プクラッチとの間に軸方向に並列配置すると、モータ・
ジェネレータの長さ分装置全体が軸方向に長くなり、更
に、従来技術３のように、モータ・ジェネレータをトル
クコンバータと自動変速機との間等に配置すると、モー
タ・ジェネレータの径を大きくすることが困難となる。

【０００５】ところで、従来のハイブリッド車用駆動装
置に用いられるモータ・ジェネレータは、その形状が略
々円柱状をなしていて、モータ・ジェネレータを構成す
るステータ用鋼鈑及びロータ用鋼鈑をいわゆる共取りの
方法でプレス加工することで、十分な材料歩留まりを得
ることが可能であった。

【０００６】しかし、モータ・ジェネレータを、クラン
ク軸に直結してスタータモータや交流発電機として用い
る場合、その搭載位置での物理的な制約上、大径かつ扁
平形状とする必要があるため、この場合は、ロータ内径
が大きくなり、ステータ用鋼鈑及びロータ用鋼鈑を従来
の共取りによるプレス加工にて行おうとすると、ロータ
内径部のスクラップ量が多くなり、材料歩留まりが低下
してしまうという課題があった。

【０００７】すなわち、ロータの外周側に対向配置され
るステータのステータ用鋼鈑を材料取りする場合に、特
に大径モータの場合は、ステータ用鋼鈑もそれに応じて
大きな直径の鋼鈑が必要となるばかりでなく、小径の円
環状のロータ用鋼鈑を打抜いた後に、大径のステータ用
鋼鈑を打抜く場合、ロータ用鋼鈑を打抜いた後の残りの
部分は捨てられ、材料に無駄が生じるからである。

【０００８】そこで、本発明は、ステータ用鋼鈑を複数
個に分割し、その一部をロータ用鋼鈑の内径部から打抜
くことで、材料の有効利用を図り、高い材料歩留まりを
得ると共に、高い出力トルクを得ることのできる大径モ
ータの製造方法、及び該大径モータを用いたハイブリッ
ド車用駆動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に係る発明は、
プレスにより打抜かれた多数の鋼鈑を積層して形成され
たステータ（４２）及びロータ（４３）を備え、前記ロ
ータ（４３）が円環状からなると共に、該ロータ（４
３）の外周に所定間隙を存して前記ステータ（４２）が
配置されてなる大径モータ（６）の製造方法であって、
前記ステータ（４２）を構成するステータ用鋼鈑（４２
ａ）を周方向に複数個に分割すると共に、１枚の板から
前記ステータ用鋼鈑（４２ａ）を打抜く際、前記分割さ
れたステータ用鋼鈑片（４２ａ‘）を、円環状の前記ロ
ータ用鋼鈑（４３ａ）の円環内から材料取りする、こと
を特徴とする大径モータの製造方法にある。

【００１０】請求項２に係る発明は、前記ステータ用鋼
鈑（４２ａ）は、その内周面にコイル（４２ｂ）を巻付
けるための多数のスロット（６６）を有し、前記ロータ
用鋼鈑（４３ａ）は、周方向所定間隔毎に永久磁石を埋
込むための貫通孔（６４）を有してなる、ことを特徴と
する請求項１記載の大径モータの製造方法にある。

【００１１】請求項３に係る発明は、前記ステータ用鋼
鈑（４２ａ）は、周方向に６０度にて３個以上の等分に
分割されてなる、ことを特徴とする請求項１又は２記載
の大径モータの製造方法にある。

【００１２】請求項４に係る発明は、内周面にコイル
（４２ｂ）を巻付けるための多数のスロット（６６）を
有するステータ用鋼板（４２ａ）を周方向に複数個に分
割すると共に、１枚の板から該ステータ用鋼板（４２
ａ）をプレスにより打抜く際、前記分割されたステータ
用鋼板片（４２ａ‘）を、円環状の前記ロータ用鋼板
（４３ａ）の円環内から材料取りし、これら分割された
ステータ用鋼板片（４２ａ’）を周方向に接続して積層
してなる鉄心にコイルを巻付けた前記ステータ（４２）
と、周方向所定間隔毎に永久磁石を埋込むための貫通孔
（６４）を有するロータ用鋼板（４３ａ）を積層して鉄
心に永久磁石を埋込んだ前記ロータ（４３）と、を備
え、前記ロータ（４３）の外周に所定間隙を存して前記
ステータ（４２）が配置されてなる大径モータ（６）
と、エンジン（１３）と、流体伝動装置（５）を有する
自動変速機（Ｄ_１）と、を備えてなるハイブリッド車用
駆動装置（１）であって、前記大径モータ（６）は、前
記エンジン（１３）と前記流体伝動装置（５）との間に
配置され、前記エンジン（１３）の出力軸（５２）と前
記大径モータ（６）のロータ（４３）とを前記流体伝動
装置（５）の入力部に連結し、前記大径モータ（６）
は、前記流体伝動装置（５）のトーラス外径より大径に
構成されてなる、ことを特徴とするハイブリッド車用駆
動装置にある。

【００１３】請求項５に係る発明は、前記流体伝動装置
（５）は、ロックアップクラッチ（３）を有するトルク
コンバータであり、前記流体伝動装置（５）の入力部
は、タービンランナ（１６）及び前記ロックアップクラ
ッチ（３）を覆いかつポンプインペラ（１７）に連結す
るフロントカバー（３０）であり、該フロントカバー
（３０）は、その中間部に軸方向に延びる円筒部（３０
ｂ）を有し、かつ該円筒部（３０ｂ）の内径側に前記ロ
ックアップクラッチ（３）が収納され、前記大径モータ
（６）は、前記ロータ（４３）が前記円筒部（３０ｂ）
の外周面との間に所定間隙を存して該円筒部（３０ｂ）
の外径側に配置されてなる、ことを特徴とする請求項４
記載のハイブリッド車用駆動装置にある。

【００１４】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、本発明の構成に何ら影響を与
えるものではない。

【００１５】

【発明の効果】請求項１記載の発明によると、ステータ
を構成するステータ用鋼鈑を周方向に複数個に分割する
と共に、該ステータ用鋼鈑を、円環状のロータ用鋼鈑の
円環内から材料取りすることで、１枚の鋼鈑の同一個所
からステータ用鋼鈑とロータ用鋼鈑とを打抜くことがで
き、また、ステータ用鋼鈑の外径よりも小径の鋼鈑から
ステータ用鋼鈑を打抜くことができるので、捨てる部分
が少なくなって材料の有効利用を図ることができる。

【００１６】請求項２記載の発明によると、ステータ用
鋼鈑は、その内周面にコイルを巻付けるための多数のス
ロットを有し、また、ロータ用鋼鈑は、円周方向の所定
間隔毎に永久磁石を埋込むための貫通孔を有しているの
で、ロータ側に多極を形成してこれに対応するステータ
巻線数を増やし、かつステータコイルに流す電流の高周
波数化を図って、モータ効率を高めることができる。

【００１７】請求項３記載の発明によると、ステータ用
鋼鈑は、周方向に６０度にて３個以上の等分に分割され
ているので、この分割して打抜かれたステータ用鋼鈑
を、円周方向に６個並べて溶接等の手段により接続すれ
ば、容易にリング状の１個のステータ用鋼鈑を得ること
ができる。また、ステータ用鋼鈑は周方向に分割されて
いるので、上述したように、小径の鋼鈑から大径のステ
ータ用鋼鈑を打抜くことができ、材料経済性の点で有利
である。

【００１８】請求項４記載の発明によると、大径モータ
は、エンジンと流体伝動装置との間に配置され、エンジ
ンの出力軸と大径モータのロータとを流体伝動装置の入
力部に連結したので、前記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するこ
とができる。また、大径モータは、流体伝動装置のトー
ラス外径より大径に構成されているので、流体伝動装置
の容量を確保することができると共に、モータを大径と
したので特に低圧電源下においても該モータの出力トル
クが確保され、エンジンの始動特性及び車輛駆動特性を
向上することができる。

【００１９】請求項５記載の発明によると、フロントカ
バーの中間部分に軸方向に延びる部分を設け、該部分の
外径側にモータを、内径側にロックアップクラッチを配
置したので、フロントカバーによりモータとロックアッ
プクラッチとを区画して、モータを流体伝動装置の油か
ら隔離して、油の攪拌によるモータの効率低下を防止す
ることができる。また、大径モータは、ロータがフロン
トカバーの円筒部の外周面との間に所定間隙を存してそ
の外径側に配置されているので、流体伝動装置の容量を
確保しつつ径方向寸法を確保して大きな出力トルクを得
ることができる。

【００２０】

【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。

【００２１】図１は、本発明に係るハイブリッド車用駆
動装置の構造の一例を示す断面図であり、図２は、前記
ハイブリッド車用駆動装置の主要部を示す図である。

【００２２】図１に示すハイブリッド車用駆動装置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（大径モータ）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１
３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Ｄ_１とを備えている。す
なわち、ハイブリッド車用駆動装置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。

【００２３】内燃エンジン１３からは、モータ・ジェネ
レータ６にクランク軸（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い
る。そして、これらのプレート５１，５５によってフレ
ックスプレート６０が構成されている。

【００２４】一方、モータ・ジェネレータ６は、ステー
タ４２とロータ４３とを有しており、ロータ４３は、永
久磁石が埋め込まれた多数のロータ用鋼鈑４３ａと、こ
れらのロータ用鋼鈑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、該円板部４５ｂの外縁部に連
設された筒状の保持部４５ｃとからなり、該保持部４５
ｃには上述したロータ用鋼鈑４３ａが軸方向に積層され
た状態で保持されている。

【００２５】図２に詳示するように、ロータ４３の軸
部、すなわち支持板４５の回転中心に形成された軸部４
５ａは、エンジン側に向って突出している。該軸部４５
ａ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４
６が形成されている。前記軸部４５ａは、クランク軸５
２の孔部５２ａに挿入され、その突条部４６が該孔部５
２ａの内面に接触して支持部分を構成している。この軸
部４５ａは、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。

【００２６】一方、前記円板部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６０が内燃エン
ジンのクランク軸５２とロータ４３との間に配置されて
駆動力を伝達するように構成されている。

【００２７】次に、図３に示すように、前記ロータ４３
を構成するロータ用鋼鈑４３ａは、プレス打抜きにより
製造されるが、後述するステータ用鋼鈑４２ａが打抜か
れた後に、円環状に連続的に打抜かれるもので、その円
周方向には、所定間隔毎に永久磁石を埋込むための貫通
孔６４が多数個（１２個）形成されている。そして、こ
のロータ用鋼鈑４３ａが多数積層されて形成されたロー
タ４３の外周側に、僅かの間隙を存して、多数積層され
たステータ用鋼鈑４２ａが対向配置される。このステー
タ用鋼鈑４２ａは、その内周面に形成された多数のスロ
ット６６にコイル４２ｂが巻回されてモータハウジング
１５に固定され、ステータ４２が構成される。

【００２８】本実施の形態では、前記ステータ用鋼鈑４
２ａは、１枚の鋼鈑（例えば珪素鋼鈑）が順送りで金型
に供給されるに伴い、ロータ用鋼鈑４３ａの円環内か
ら、円周方向に略々６０度の中心角にて３等分された鉄
心片４２ａ‘が打抜かれ、これらの鉄心片４２ａ’を、
円周方向に６個配置して溶接等の手段により接続されて
得られる。

【００２９】このロータ用鋼鈑４３ａとステータ用鋼鈑
４２ａのプレス抜きに際しては、前述したようにプレス
順送り型が用いられ、しかも打抜き精度及び型の寿命等
を考慮して、例えば１枚の珪素鋼鈑が金型に供給される
と、１度にロータ用鋼鈑４３ａと３個の鉄心片４２ａ
‘とを同時に打抜くこととはせず、何回かの工程に分け
て行われる。

【００３０】例えば、図３のロータ用鋼鈑４３ａと３個
の鉄心片４２ａ‘を打抜く場合、先ず第１のステージ
で、円環状のロータ用鋼鈑４３ａの円環内から、中心角
６０度の１個の鉄心片４２ａ‘−１を打抜き、同時に内
周面側に１２個のスロット６６を打抜く。次いで、第２
のステージで、中心角６０度の１個の鉄心片４２ａ‘−
２と１２個のスロット６６を打抜き、続いて第３のステ
ージで、中心角６０度の１個の鉄心片４２ａ‘−３と１
２個のスロット６６を打抜く。こうして、合計３個の鉄
心片４２ａ‘が打抜き形成される。更に、第４のステー
ジで、前記３個の鉄心片４２ａ‘が打抜かれた後の鋼鈑
から、円環状のロータ用鋼鈑４３ａを打抜き、同時に、
このロータ用鋼鈑４３ａの周方向に沿って１２個の貫通
孔６４を打抜く。

【００３１】なお、１枚の鋼鈑の同一個所から、ステー
タ用の３個の鉄心片４２ａ‘と１個のロータ用鋼鈑４３
ａが打抜かれるが、１個のステータ用鋼鈑４２ａを得る
ためには６個の鉄心片４２ａ‘が必要であるため、残り
３個が不足することになる。このため、不足分の３個の
鉄心片４２ａ‘は、ロータ用鋼鈑４３ａの外側から別に
打抜いて補充するようにする。

【００３２】なお、３個の鉄心片４２ａ‘は、図３に示
すように、夫々の曲率中心が内側を向くように、しかも
３個の鉄心片４２ａ‘にて略々三角形を形成するように
打抜かれる。これは、鉄心片４２ａ‘を打抜く際、該鉄
心片４２ａ’を、前述した円環状のロータ用鋼鈑４３ａ
の円環内から材料取りすることで、捨てる部分を少なく
し材料の有効利用を図るためである。この鉄心片４２ａ
‘には、その内周面にコイル４２ｂを巻付けるための多
数のスロット６６が形成されていて、本実施例では、１
個の鉄心片４２ａ‘に１２個のスロット６６が形成され
ている。なお、この鉄心片４２ａ‘を円周方向に６個接
続すると、直径が略々３１０ｍｍの大径のステータ用鋼
鈑４２ａが得られる。

【００３３】すなわち、本実施の形態における大径のモ
ータ・ジェネレータ６は、回転子として永久磁石を用
い、この永久磁石とステータコイル４２ｂに流れる交流
電流による回転磁界との間に作用するトルクを利用する
もので、ブラシレスＤＣモータのステータ巻線に一定周
波数の回転磁界を与える構造を有している。

【００３４】モータ・ジェネレータ６は、図４に示すよ
うに、ロータ４３の外周に所定間隔を存してステータ４
２が配置されて構成されるが、ステータ用鋼鈑４２ａの
組立てに際し、本実施の形態では、円周方向に沿って、
前記により打抜かれた６個の鉄心片４２ａ‘を円環状に
配置し、これらの鉄心片４２ａ‘を溶接等の手段により
接続することで、１枚のステータ用鋼鈑４２ａが得られ
る。更に、これらのステータ用鋼鈑４２ａが、複数枚積
層されてステータ４２が組み立てられる。

【００３５】図５は、ロータ用鋼鈑１４３ａの円環内か
ら、円周方向に略々６０度の中心角にて４個の鉄心片１
４２ａ‘を打抜く場合の他の実施の形態を示す。

【００３６】すなわち、この実施の形態では、ロータ用
鋼鈑１４３ａの円環内から、円周方向に略々６０度の中
心角にて分割された４個の鉄心片１４２ａ‘が打抜かれ
るが、これら４個の鉄心片１４２ａ‘は、夫々の曲率中
心が略々同一方向を向くように打抜かれる。このよう
に、円環状のロータ用鋼鈑１４３ａの円環内からステー
タ用鋼鈑１４２ａを材料取りすることで、材料の有効利
用を図っている。このようにして打抜かれた鉄心片１４
２ａ‘は、図６に示すように、ロータ用鋼鈑１４３ａの
外周側の円周方向に６個並べられて溶接接続される。

【００３７】この場合も、ロータ用鋼鈑１４３ａの円環
内から打抜かれる鉄心片１４２ａ‘は４個であり、溶接
接続されるのは６個であるが、不足分の２個の鉄心片１
４２ａ‘は、ロータ用鋼鈑１４３ａの円環外から別に打
抜かれる。また、各鉄心片１４２ａ‘には、図６に示さ
れるように、２ヶ所の突出部１６８が形成され、この突
出部１６８により、ステータ用鋼鈑１４２を積層して最
後に荷重を付加して複数枚をかしめると共に、こうして
積層したものを、各鉄心片１４２ａ‘の両端部に形成さ
れた凹凸部１６９ａ，１６９ｂにて連結し、一様に溶接
接続している。

【００３８】図７（ａ）〜（ｅ）は、プレス順送り型の
平面図を示しており、材料は図の矢印方向に各ステージ
での型単位で順送りされ、打抜きが行われる。

【００３９】すなわち、プレス順送りにより、例えば、
第１ステージでは、ロータ用鋼鈑４３ａの磁石挿入用の
１２個の貫通孔１６４の打抜きが行われ（図７
（ａ））、第２ステージでは、ステータ用鋼鈑４２ａの
２個の鉄心片１４２ａ‘−１，１４２ａ’−３と多数の
スロット１６６の打抜きが行われ（図７（ｂ））、第３
ステージでは、同様に、ステータ用鋼鈑４２ａの残りの
２個の鉄心片１４２ａ‘−２，１４２ａ’−４と多数の
スロット１６６の打抜きが行われる（図７（ｃ））。更
に、第４ステージでは、ロータ用鋼鈑４３ａの内周面Ａ
の打抜きが行われ（図７（ｄ））、また、第五ステージ
では、ロータ用鋼鈑４３ａの外周面Ｂの打抜きが行われ
る（図７（ｅ））。

【００４０】図８は、材料鋼鈑のどの部分から、各部品
が打抜かれたかを示す図であって、図７（ａ）〜（ｅ）
に対応している。

【００４１】すなわち、プレス抜きに際しては、先ず、
ロータ用鋼鈑４３ａの貫通孔１６４が打抜かれ、次い
で、ロータ用鋼鈑４３ａの円環内から４個の鉄心片１４
２ａ‘が打抜かれ、更に、ロータ用鋼鈑４３ａの内側が
打抜かれて捨てられ、最後に、ロータ用鋼鈑４３ａの外
形側が打抜かれて１枚のロータ用鋼鈑４３ａが得られ
る。

【００４２】図９は、他の実施の形態を示す図で、この
実施の形態では、ロータ用鋼鈑２４３ａの円環内から、
円周方向に略々３０度の中心角にて鉄心片２４２ａ‘を
９個打抜く場合を示している。

【００４３】この場合も、ロータ用鋼鈑２４３ａの円環
内から打抜かれる鉄心片２４２ａ‘は９個であり、溶接
接続されるのは１２個であるが、不足分の３個の鉄心片
２４２ａ‘は、ロータ用鋼鈑２４３ａの円環外から別に
打抜かれる。また、こうして打抜かれた鉄心片２４２ａ
‘は、溶接により連結されたり、或いは、円周状に並べ
た鉄心片２４２ａ‘にリング状の別部材を焼き嵌めして
ケースに固定される。

【００４４】なお、以上説明した各工程の作業内容及び
作業順序は、必要に応じて種々変更可能であり、例え
ば、ステータ用の鉄心片４２ａ‘，１４２ａ’，２４２
ａ‘の打抜きと、そのスロット６６，１６６，２６６の
打抜きとを別々に行っても良く、また、その他の工程に
ついても、上述した作業内容及び作業順序に限定される
ものではない。更に、ステータ用の鉄心片４２ａ’等の
打抜き作業においても、中心角３０度や６０度にて複数
個に等分割して円周方向に打抜く場合を例として説明し
たが、これに限らず、例えば中心角４５度にて３個や４
個に等分割して円周方向に打抜くようにしても良いし、
それ以外の中心角で複数個に分割して打抜いても良い。

【００４５】なお、前記ステータ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径に設定されてお
り、かつ多極化を図って所定出力が確保されるように設
計されている。また、ロータ用鋼鈑４３ａは、遠心力に
充分耐えられる程度の強度を有している。

【００４６】次に、上述したフレックスプレート６０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６０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６０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。

【００４７】前記支持板４５の円板部４５ｂに一体に連
結されているインプットプレート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た検出片５１ａを有し、この
検出片５１ａが前記センサ４７の被検出部を構成してい
る。このセンサ４７は、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の性能が確保されている。

【００４８】一方、上述した自動変速機Ｄ_１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１０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。

【００４９】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―（流体伝動装置の入力
部）３０を有しており、該フロントカバー３０における
回転中心部には、その軸方向外側にセンタピース３１が
固定されている。

【００５０】前記フロントカバー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、かつポンプイ
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。

【００５１】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。

【００５２】更に、ロータ４３は、フロントカバー３０
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５４と、該フロントカバー
３０に溶接されているナット５９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。

【００５３】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６０を
構成するドライブプレート５５及びインプットプレート
５１によりその移動が僅かになるように規制されてい
る。

【００５４】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。

【００５５】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３０の中間部分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摩擦板３６が支持されている。さら
に、ドラム３２の内周面とセンタピース３１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、センタピース３１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、多板クラッチ
を構成する前記摩擦板３６がスプライン結合されてい
る。

【００５６】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の摩擦
板３６への押圧力を制御し、摩擦板３６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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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。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。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―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２
６のインナケージが固定されている。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。

【００６０】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４５ｂ
は、ボルト５４とナット５９、フロントカバー３０、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。

【００６１】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
振れ角は小さくて済み、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。

【００６２】更に、ブラシレスＤＣモータでは、ロータ
の位相を常に検出しながらステータコイルに流す電流の
タイミングを調整しているが、このロータの位相を検出
する方法として磁気センサを用いた場合には、ステータ
コイルからの磁束の漏洩を防止してセンサの信頼性を高
める必要がある。

【００６３】このため、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６１が配置されていて、該遮
蔽板６１は、一端をステータ用鋼鈑４２ａに接触して固
定されている。この遮蔽板６１は、ステータ用鋼鈑４２
ａから、ステータコイル４２ｂの径方向外周面を前記ス
テータ用鋼鈑４２ａと反対方向に軸方向に延び、更にス
テータコイル４２ｂ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４２ｂ
→遮蔽板６１→ステータ用鋼鈑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し
ている。

【００６４】次いで、本実施の形態の作用について説明
する。

【００６５】大径のモータ・ジェネレータ６は、例えば
図３において、プレスにより打抜かれた多数の鋼鈑４２
ａ，４３ａを積層して形成されたステータ４２及びロー
タ４３を有していて、ステータ用鋼鈑４２ａは、円環状
のロータ用鋼鈑４３ａの円環内から、周方向に中心角６
０度に等分割して鉄心片４２ａ‘を打抜き、これらの鉄
心片４２ａ‘を円周方向に６個並べて、溶接接続して得
られ、また、この鉄心片４２ａ‘を打抜いた後の鋼鈑の
同一個所から、ロータ用鋼鈑４３ａを打抜くので、材料
の捨てる部分が少なくなり、無駄を省いて資源の有効利
用が図られる。

【００６６】すなわち、このプレス抜きの際、若しもス
テータ用鋼鈑４２ａを複数個に分割せずに１枚の鋼鈑か
ら打抜くとすると、先ずステータ用鋼鈑４２ａの径より
も大径の鋼鈑を必要とすると共に、最初にロータ用鋼鈑
４３ａを打抜き、次いでロータ用鋼鈑４３ａと同一中心
のステータ用鋼鈑４２ａを打抜くとした場合、ロータ用
鋼鈑４３ａの円環内の部分は捨てられことになるので、
材料の無駄が多くなる。更に、ステータ用鋼鈑４２ａと
ロータ用鋼鈑４３ａとを別中心として打抜くとすると、
材料の無駄は甚だしい。

【００６７】また、ステータ用鋼鈑４２ａは、周方向に
６０度にて３個以上に分割されて打抜かれることから、
この分割された鉄心片４２ａ‘を円周方向に沿って６個
配置し、これらを溶接等により接続すれば、容易に１個
のステータ用鋼鈑４２ａが得られることになる。

【００６８】更に、ステータ用鋼鈑４２ａは、その内周
面にコイルを巻付けるための多数のスロット６６を有す
ると共に、ロータ積層鈑４３ａは、円周方向の所定間隔
毎に永久磁石を埋込むための多数の貫通孔６４を有して
いるので、これによりロータ４３側に多数の極が形成さ
れ、これに対応してステータ巻線数も増加すると共に、
ステータコイル４２ｂに流す位相差電流も高周波化され
て、高いモータ効率が得られる。

【００６９】次に、ハイブリッド車用駆動装置は、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―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４２
ｂ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５４及びナット５９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。

【００７０】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。

【００７１】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。

【００７２】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。

【００７３】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（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、摩擦
板３６、ハブ３５、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。

【００７４】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。

【００７５】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。

【００７６】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。

【００７７】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Ｄ_１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い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る大径モータを用いたハイブリッド
車用駆動装置の構造の一例を示す断面図である。

【図２】同上の主要部であるトルクコンバータ及び大径
モータ部分を示す断面図である。

【図３】ロータ用鋼鈑の円環内から、３個の鉄心片を打
抜く場合の実施の形態を示す図である。

【図４】打抜かれたロータ用鋼鈑とステータ用鋼鈑を所
定間隔を存して対向配置した状態を示す図である。

【図５】ロータ用鋼鈑の円環内から、４個の鉄心片を打
抜く場合の実施の形態を示す図である。

【図６】打抜かれたロータ用鋼鈑とステータ用鋼鈑を所
定間隔を存して対向配置した状態を示す図である。

【図７】型の配置状態を示す図で、（ａ）は第１ステー
ジの型、（ｂ）は第２ステージの型、（ｃ）は第３ステ
ージの型、（ｄ）は第４ステージの型、（ｅ）は第５ス
テージの型を示す図である。

【図８】順送り型の各ステージにおいて、どのような部
品が打抜かれたかを示す図である。

【図９】ロータ用鋼鈑の円環内から、９個の鉄心片を打
抜く場合の実施の形態を示す図である。

【符号の説明】

１ハイブリッド車用駆動装置３ロックアップクラッチ５トルクコンバータ（流体伝動装置）６モータ・ジェネレータ１０入力軸１３内燃エンジン１５モータハウジング１６タービンランナ１７ポンプインペラ３０フロントカバー（流体伝動装置の入力部）３０ｂ円筒部３１センタピース３２ドラム４２ステータ４２ａ，１４２ａ，２４２ａステータ用鋼鈑４２ａ‘，１４２ａ’，２４２ａ‘ ステータ用鉄心片４２ｂステータコイル４３ロータ４３ａ，１４３ａ，２４３ａロータ用鋼鈑４５支持板４５ａ軸部４５ｂ円板部４５ｃ保持部５２クランク軸（出力軸）６４，１６４，２６４貫通孔６６，１６６，２６６スロット

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｂ６０Ｋ 6/02 Ｂ６０Ｋ 9/00 ＣＦターム(参考） 5H002 AA06 AB01 AC02 5H115 PG04 PI16 PI29 PU11 PU25 QE01 QE04 QE06 QE08 QE10 QH02 QI04 QI09 RB08 RE01 RE05 SE04 SE05 TO21 5H615 AA01 BB01 BB14 PP01 PP02 PP08 PP12 QQ19 SS03 SS05 SS11 SS13 SS16 5H622 CA07 CA10 CB01 CB05 PP09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プレスにより打抜かれた多数の鋼鈑を積
層して形成されたステータ及びロータを備え、前記ロー
タが円環状からなると共に、該ロータの外周に所定間隙
を存して前記ステータが配置されてなる大径モータの製
造方法であって、前記ステータを構成するステータ用鋼鈑を周方向に複数
個に分割すると共に、１枚の板から前記ステータ用鋼鈑
を打抜く際、前記分割されたステータ用鋼鈑片を、円環
状の前記ロータ用鋼鈑の円環内から材料取りする、ことを特徴とする大径モータの製造方法。
【請求項２】前記ステータ用鋼鈑は、その内周面にコ
イルを巻付けるための多数のスロットを有し、前記ロー
タ用鋼鈑は、周方向所定間隔毎に永久磁石を埋込むため
の貫通孔を有してなる、ことを特徴とする請求項１記載の大径モータの製造方
法。
【請求項３】前記ステータ用鋼鈑は、周方向に６０度
にて３個以上の等分に分割されてなる、ことを特徴とする請求項１又は２記載の大径モータの製
造方法。
【請求項４】内周面にコイルを巻付けるための多数の
スロットを有するステータ用鋼板を周方向に複数個に分
割すると共に、１枚の板から該ステータ用鋼板をプレス
により打抜く際、前記分割されたステータ用鋼板片を、
円環状の前記ロータ用鋼板の円環内から材料取りし、こ
れら分割されたステータ用鋼板片を周方向に接続して積
層してなる鉄心にコイルを巻付けた前記ステータと、周方向所定間隔毎に永久磁石を埋込むための貫通孔を有
するロータ用鋼板を積層して鉄心に永久磁石を埋込んだ
前記ロータと、を備え、前記ロータの外周に所定間隙を
存して前記ステータが配置されてなる大径モータと、エンジンと、流体伝動装置を有する自動変速機と、を備えてなるハイ
ブリッド車用駆動装置であって、前記大径モータは、前記エンジンと前記流体伝動装置と
の間に配置され、前記エンジンの出力軸と前記大径モー
タのロータとを前記流体伝動装置の入力部に連結し、前記大径モータは、前記流体伝動装置のトーラス外径よ
り大径に構成されてなる、ことを特徴とするハイブリッド車用駆動装置。
【請求項５】前記流体伝動装置は、ロックアップクラ
ッチを有するトルクコンバータであり、前記流体伝動装置の入力部は、タービンランナ及び前記
ロックアップクラッチを覆いかつポンプインペラに連結
するフロントカバーであり、該フロントカバーは、その中間部に軸方向に延びる円筒
部を有し、かつ該円筒部の内径側に前記ロックアップク
ラッチが収納され、前記大径モータは、前記ロータが前記円筒部の外周面と
の間に所定間隙を存して該円筒部の外径側に配置されて
なる、ことを特徴とする請求項４記載のハイブリッド車用駆動
装置。