JP2003205756A - ハイブリッド車両用駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 できるだけ軸方向寸法を短縮化することが可
能なハイブリッド車両用駆動装置を提供すること。 【解決手段】 駆動源であるエンジン１０及び電動モー
タ２０と、エンジン１０及び電動モータ２０の少なくと
もいずれか一方の駆動に応じて入力軸３１が駆動される
変速機３０と、クランクシャフト１１に固定されるフラ
イホイール１２と入力軸３１との連結・切離を切換可能
なクラッチ機構４０とを備えるハイブリッド車両用駆動
装置１であって、電動モータ２０のロータ２１は、入力
軸３１と一体回転するように入力軸３１の外周側に固定
され、クラッチ機構４０は、入力軸３１の外周面とロー
タ２１の内周面との間に配設されるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動源としてエン
ジン及び電動モータを備え、エンジン或いは電動モータ
による駆動力を変速機を介して車軸に伝達するハイブリ
ッド車両用駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術として、特開平１１−７８５
５５号公報に開示される技術がある。この公報には、フ
ライホイールの外周部にリングギアを介して大トルクを
必要としないスタータモータを配置できるようにするた
めに、クランクシャフトにモータジェネレータ、フライ
ホイール、クラッチおよびトランスミッションを順に連
結し、フライホイールの外周部のリングギアにスタータ
モータを連結するとともに、スタータモータは、トラン
スミッションのケースおよびモータジェネレータのハウ
ジングを介してエンジンに取り付けた、ハイブリッド車
両用駆動装置が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示される技術では、モータジェネレータのロータ
と、フライホイールと、フライホイールとトランスミッ
ションとを連結・切離するクラッチとが、同軸上におけ
る異なる軸方向位置に配置されているため、駆動装置の
軸方向寸法が大型化してしまう、という問題がある。

【０００４】そこで本発明は、上記問題点を解決すべ
く、できるだけ軸方向寸法を短縮化することが可能なハ
イブリッド車両用駆動装置を提供することを技術的課題
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに請求項１の発明は、駆動源であるエンジン及び電動
モータと、前記エンジン及び前記電動モータの少なくと
もいずれか一方の駆動に応じて入力軸が駆動される変速
機と、前記エンジンのクランクシャフトに固定されるフ
ライホイールと前記変速機の入力軸との連結・切離を切
換可能なクラッチ機構とを備えるハイブリッド車両用駆
動装置において、前記電動モータのロータは、前記入力
軸と一体回転するように前記入力軸の外周側に固定さ
れ、前記クラッチ機構は、前記入力軸の外周面と前記ロ
ータの内周面との間に配設されることを特徴とする、ハ
イブリッド車両用駆動装置とした。

【０００６】請求項１によると、クラッチ機構がロータ
の内周面と入力軸の外周面との間に配設されているの
で、クラッチ機構と電動モータとの軸方向位置が重なり
合うように構成することができる。これにより請求項１
におけるハイブリッド車両用駆動装置は、フライホイー
ルと電動モータとクラッチ機構とが順番に配置されてい
た従来の装置に比べて軸方向寸法を短縮化することがで
きる。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１のクラッチ機
構の具体的な構成を説明したものであり、前記クラッチ
機構が、前記フライホイールの回転に追従して回転する
回転軸の外周側に支持される第１摩擦要素と、前記ロー
タの内周側に支持される第２摩擦要素と、前記第１摩擦
要素及び前記第２摩擦要素の一方を前記第１摩擦要素及
び前記第２摩擦要素の他方に対して押し付ける押付部材
とを備えるようにしたことである。

【０００８】また、請求項３の発明は、請求項２で説明
したクラッチ機構の構成を更に具体的に説明したもので
あり、前記ロータと前記入力軸とは、前記入力軸の外周
側から径方向外方に向けて延在する連結部によって連結
され、前記クラッチ機構の押付部材は、前記連結部と前
記押付部材との間に供給される流体圧の大きさに応じ
て、前記クラッチ機構の押付部材が前記第１摩擦要素及
び前記第２摩擦要素の一方を前記第１摩擦要素及び前記
第２摩擦要素の他方に対して押し付ける際の押付力が調
整されるようにしたことである。

【０００９】請求項２及び請求項３に示したようにクラ
ッチ機構を構成することで、クラッチ機構の軸方向位置
と電動モータのロータの軸方向位置とが重なり合うよう
な構成をより具現化することが可能になる。

【００１０】更に、請求項２或いは請求項３において、
請求項４に示すように前記フライホイールと前記回転軸
との間に、前記フライホイールと前記回転軸との間の回
転トルクの変動を吸収するダンパを配設すると、クラッ
チ機構がフライホイールと入力軸とを連結しているとき
にエンジンの駆動トルクが変動した場合であっても、ダ
ンパにより駆動トルクの変動が吸収されて、変速機側に
はトルクの変動が伝達され難くなり、好適である。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図面を参
照して以下に説明する。図１は、本実施の形態における
ハイブリッド車両用駆動装置１全体を示す概略図、図２
は本発明の主要部を示す断面図である。

【００１２】ハイブリッド車両用駆動装置１は、駆動源
であるエンジン１０と、同じく駆動源である電動モータ
２０と、エンジン１０及び電動モータ２０の少なくとも
いずれか一方の駆動に応じて入力軸３１が駆動される変
速機３０と、エンジン１０のクランクシャフト１１に固
定されるフライホイール１２と変速機３０の入力軸３１
との連結・切離を切換可能なクラッチ機構４０と、変速
機３０内への流体圧を制御する電動オイルポンプ６０
と、複数のセンサ５１、５２、５３の出力信号を入力
し、信号に基づいて電動モータ２０への通電及び電動オ
イルポンプ６０への通電をそれぞれ制御する制御回路５
０と、制御回路５０と接続するバッテリ１００とを備え
ており、フライホイール１２、電動モータ２０、クラッ
チ機構４０及び入力軸３１は、それぞれの回転中心が同
一軸心上となるようにハウジング２内に配設されてい
る。尚、本実施の形態における変速機は、従来から一般
的に採用されている遊星歯車式変速機であり、変速機内
の複数の摩擦係合要素（図示せず）の係合・開放の組合
せを変化させることで、変速段が切換えられる。入力軸
３１の回転は変速機３０内部で増速或いは減速され、差
動装置３３を介して車軸９０に伝達されることで車両が
走行する。

【００１３】電動モータ２０は、入力軸３１の外周側に
固定されるとともに入力軸３１と一体回転する略円筒状
のロータ２１と、ロータ２１の外周に配置され、径方向
内方に向けて突出する複数の突出部２２Ａを有するとと
もに珪素鋼板を積層してなるステータ２２と、ステータ
２２の突出部２２Ａに巻回されるコイル２３とを備えて
いる。尚、ステータ２２の外周側はハウジング２に固定
されている。入力軸３１の外周側には、入力軸３１と一
体回転すべくロータ軸３２がスプライン結合しており、
このロータ軸３２は、入力軸３１の外周側から径方向外
方に向けて延在する連結部３２Ａと、連結部３２Ａの最
外径部からフライホイール１２側の軸方向に向けて延在
する円筒状の固定部３２Ｂとを有している。ロータ軸３
２の固定部３２Ｂの外周面にロータ２１の内周面が取り
付けられることによりロータ２１とロータ軸３２とが固
定され、これによってロータ２１が入力軸３１と一体回
転する。コイル２３は制御回路５０と電気的に接続して
おり、制御回路５０は、各種状態を検出するセンサ（車
速センサ５１、スロットル開度センサ５２、シフト位置
センサ５３）からの信号に基づいてコイル２３への通電
量、或いはコイル２３の非通電を制御している。

【００１４】クラッチ機構４０について説明する。クラ
ッチ機構４０は、フライホイール１２の回転に追従して
回転する回転軸４１の外周側に支持される円環状の複数
の第１摩擦要素４２と、複数の第１摩擦要素４２の間に
配置されるようにロータ軸３２の固定部３２Ｂの内周側
に支持される複数の円環状の第２摩擦要素４３と、軸方
向に関して第２摩擦要素４３と連結部３２Ａとの間に配
置され、第２摩擦要素４３を第１摩擦要素４２に対して
押し付ける押付部材４４とを備える。回転軸４１は中空
形状を呈しており、その内周側にて入力軸３１の先端近
傍の外周に軸受支持されている。ロータ軸３２における
クラッチ機構４０と面する箇所には、薄板をプレス加工
してなるドラム４５がピン４６によりロータ軸３２に固
定され、押付部材４４とドラム４５との間には液密的な
空間が構成される。そして、押付部材４４とドラム４５
との間の空間内に供給される流体圧が大きくなると、押
付部材４４が図２の左側に向かって変位し、第２摩擦要
素４３を第１摩擦要素４２に対して押し付ける。これに
よって第２摩擦要素４３と第１摩擦要素４２とが摩擦係
合し、回転軸４１の回転駆動力が入力軸３１に伝達され
る。ドラム４５の一端には略円環状のプレート４７が配
置され、プレート４７と押付部材４４との間には押付部
材４４を図２の右側に向けて常時付勢するスプリング４
８が配設されている。

【００１５】押付部材４４とドラム４５との間の空間内
への流体圧の導入について説明する。入力軸３１の内部
には軸方向に油路３１Ａが設けられ、また、入力軸３
１、ロータ軸３２及びドラム４５には油路３１Ａと垂直
な方向に関して貫通する貫通孔が設けられている。これ
によって、油路３１Ａ内の流体圧が押付部材４４と連結
部３２Ａとの間に導入されるように構成される。尚、変
速機３０内部の流体圧を調整するための電動オイルポン
プ６０の駆動によって、油路３１Ａ内に導入される流体
圧が調整される。電動オイルポンプ６０は制御回路５０
と電気的に接続されており、電動オイルポンプ６０の駆
動は制御回路５０によって制御される。押付部材４４と
ドラム４５との間の空間内に流体圧を導入する際には電
動オイルポンプ６０が正転し、押付部材４４とドラム４
５との間の空間内から流体圧を排出する際には電動オイ
ルポンプ６０が逆転し、ストレーナ８０に流体を排出す
る。尚、電動オイルポンプ６０を用いる代わりに、エン
ジン１０の駆動に伴って駆動するポンプを設けるととも
にポンプと油路３１Ａとの間に電磁弁を設けて、電磁弁
への通電を切換えることによりドラム４５と押付部材４
４との間への流体圧の供給・排出を切換えるようにして
も良い。

【００１６】フライホイール１２とクラッチ機構４０の
回転軸４１とは、ダンパ７０を介して接続されている。
このダンパ７０は、ボルト７１によりフライホイール１
２に連結される第１回転プレート７２と、回転軸４１の
外周にスプライン結合される第２回転プレート７３と、
第１回転プレート７２と第２回転プレート７３との間に
配設され、両回転プレート７２、７３間の回転トルクの
変動を吸収するコイルスプリング７４とにより構成され
ている。また、フライホイール１２の外周にはリングギ
ア１３が固定されており、このリングギア１３はハウジ
ング２に固定されるスタータモータ（図示せず）の出力
軸と係合し、スタータモータの駆動によりフライホイー
ル１２が回転駆動される。

【００１７】上述した構成のハイブリッド車両用駆動装
置１の、本発明の主旨に係る箇所の作動について説明す
る。車両がエンジン１０のみを駆動して走行する場合に
は、クラッチ機構４０によりクランクシャフト１１と入
力軸３１とを連結する必要がある。クランクシャフト１
１と入力軸３１とを連結する際には、電動オイルポンプ
６０の駆動により油路３１Ａ及び貫通孔を介して押付部
材４４とドラム４５との間に流体圧を導入し、流体圧が
大きくなって押付部材４４が図２の左側に変位させる力
がスプリング４８の付勢力を超えると、押付部材４４が
図２の状態から図２の左側に変位し、押付部材４４が第
２摩擦要素４３を図２の左側に押し付ける。これによっ
て軸方向に重なり合う複数の第２摩擦要素４３と第１摩
擦要素４２との間のそれぞれに摩擦係合力が発生し、第
２摩擦要素４３と第１摩擦要素４２とが一体となる。す
なわち、回転軸４１とロータ軸３２とが一体となり、回
転軸４１の回転駆動力がロータ軸３２を介して入力軸３
１に伝達される。これによりエンジン１０の駆動力が変
速機３０の入力軸３１に伝達され、車両はエンジン１０
の駆動力によって走行される。

【００１８】次に、車両が電動モータ２０のみの駆動に
より走行する場合には、クラッチ機構４０が回転軸４１
と入力軸３１とが連結しているとフライホイール１２や
クランクシャフト１１を駆動させるための余分な駆動力
が電動モータ２０に必要となる。そのため、電動モータ
２０のみが駆動するときには、通常はクラッチ機構４０
により回転軸４１と入力軸３１とを切離している。回転
軸４１と入力軸３１とが連結している状態から切離され
る際には、電動オイルポンプ６０の駆動が制御されるこ
とにより油路３１Ａ内の流体圧がドレンされ、押付部材
４４と連結部３２Ａとの間の流体圧も貫通孔から油路３
１Ａを介してドレンされる。押付部材４４と連結部３２
Ａとの間の流体圧が低下して、押付部材４４の図２の左
側方向への力がスプリング４８の不勢力より小さくなる
と、押付部材４４はスプリング４８によって図２の右側
に付勢され、押付部材４４がドラム４５と当接して図２
に示す状態となる。このように、押付部材４４による第
２摩擦要素４３を第１摩擦要素４２に押し付ける力がな
くなり、第２摩擦要素４３と第１摩擦要素４２との間の
摩擦係合力も消尽する。したがって、回転軸４１とロー
タ軸３２とが切離され、電動モータ２０はエンジン１０
側を回転駆動させることなく、入力軸３１を回転駆動す
る。

【００１９】また、エンジン１０と電動モータ２０の両
方を駆動源として駆動させて車両を走行させる場合は、
エンジン１０の駆動力を入力軸３１に伝達させる必要が
あるため、エンジン１０のみの駆動力により車両を走行
させる場合と同様に、クラッチ機構４０は回転軸４１と
ロータ軸３２を連結する。

【００２０】上述したハイブリッド車両用駆動装置１に
よると、クラッチ機構４０がロータ２１の内周面と入力
軸３１の外周面との間に配設される構造となっているの
で、クラッチ機構４０と電動モータ２０とが軸方向に関
して重なり合うように構成することができる。これによ
り、フライホイール１２と電動モータ２０とクラッチ機
構４０とが軸方向に関して順番に配置されていた従来の
ハイブリッド車両用駆動装置に比べて、クラッチ機構４
０の軸方向寸法分だけ軸方向寸法を短縮化することがで
きる。

【００２１】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は上述した実施の形態に限定される意図は
なく、例えば、フライホイール１２と回転軸との間にダ
ンパ７０を設けずに、フライホイール１２と回転軸４１
とが直結している形式のものであってもよい。また、本
発明における変速機は、一般的に自動変速機として用い
られる遊星歯車変速機以外にも、無段変速機や、一般的
に手動変速機で採用される同期噛合式歯車変速機であっ
てもよい。

【００２２】

【発明の効果】本発明によると、クラッチ機構がロータ
の内周面と入力軸の外周面との間に配設されているの
で、クラッチ機構と電動モータとの軸方向位置が重なり
合うように構成することができる。これにより、フライ
ホイールと電動モータとクラッチ機構とが順番に配置さ
れていた従来の装置に比べてハイブリッド車両用駆動装
置の軸方向寸法を短縮化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態におけるハイブリッド車両用駆動
装置全体を示す概略図である。

【図２】本発明の主要部を示す断面図である。

【符号の説明】

１・・・ハイブリッド車両用駆動装置 ２・・・ハ
ウジング １０・・・エンジン １１・・・
クランクシャフト １２・・・フライホイール ２０・・・
電動モータ ２１・・・ロータ ２２・・・
ステータ ２３・・・コイル ３０・・・
変速機 ３１・・・入力軸 ３２・・・
ロータ軸 ３２Ａ・・・連結部 ３３・・・
差動装置 ４０・・・クラッチ機構 ４１・・・
回転軸 ４２・・・第１摩擦要素 ４３・・・
第２摩擦要素 ４４・・・押付部材 ５０・・・
制御回路 ６０・・・電動オイルポンプ ７０・・・
ダンパ ８０・・・ストレーナ ９０・・・
車軸 １００・・・バッテリ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動源であるエンジン及び電動モータ
   と、前記エンジン及び前記電動モータの少なくともいず
   れか一方の駆動に応じて入力軸が駆動される変速機と、
   前記エンジンのクランクシャフトに固定されるフライホ
   イールと前記変速機の入力軸との連結・切離を切換可能
   なクラッチ機構とを備えるハイブリッド車両用駆動装置
   であって、 前記電動モータのロータは、前記入力軸と一体回転する
   ように前記入力軸の外周側に固定され、前記クラッチ機
   構は、前記入力軸の外周面と前記ロータの内周面との間
   に配設されることを特徴とする、ハイブリッド車両用駆
   動装置。
2. 【請求項２】 前記クラッチ機構は、前記フライホイー
   ルの回転に追従して回転する回転軸の外周側に支持され
   る第１摩擦要素と、前記ロータの内周側に支持される第
   ２摩擦要素と、前記第１摩擦要素及び前記第２摩擦要素
   の一方を前記第１摩擦要素及び前記第２摩擦要素の他方
   に対して押し付ける押付部材と、を備えることを特徴と
   する、請求項１に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
3. 【請求項３】 前記ロータと前記入力軸とは、前記入力
   軸の外周側から径方向外方に向けて延在する連結部によ
   って連結され、 前記連結部と前記押付部材との間に供給される流体圧の
   大きさに応じて、前記クラッチ機構の押付部材が前記第
   １摩擦要素及び前記第２摩擦要素の一方を前記第１摩擦
   要素及び前記第２摩擦要素の他方に対して押し付ける際
   の押付力が調整されることを特徴とする、請求項２に記
   載のハイブリッド車両用駆動装置。
4. 【請求項４】 前記フライホイールと前記回転軸との間
   には、前記フライホイールと前記回転軸との間の回転ト
   ルクの変動を吸収するダンパが配設されることを特徴と
   する、請求項２或いは請求項３に記載のハイブリッド車
   両用駆動装置。