JP2006137406A - Vehicle drive with plural drive sources - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の駆動装置に関し、特に、2種類の原動機を有し、両者を併用乃至切り替えて車両を走行させる駆動装置に関する。 The present invention relates to a drive device for a vehicle, and more particularly to a drive device that has two types of prime movers and drives the vehicle by using or switching both of them.
近年、環境問題から、内燃機関及び電動発電機等複数の駆動源を併用しパラレル走行するハイブリッド車両の開発がさかんに行われている。そして、新規のパワートレインを構成するとコストアップになることから、従来のトレーンを活用し、いわゆるハイブリッドユニットを付加したハイブリッド車両の開発も多くなされている。そのようなハイブリッド車両の従来例として以下のものがある。 In recent years, due to environmental problems, hybrid vehicles that run in parallel using a plurality of drive sources such as an internal combustion engine and a motor generator have been developed. In addition, since the cost increases when a new powertrain is configured, there have been many developments of hybrid vehicles using conventional trains and adding so-called hybrid units. The following is a conventional example of such a hybrid vehicle.
エンジンのクランク軸にクラッチを介して電動モータを直列配置した車両の駆動装置として、特開2001−206074号公報に記載されたハイブリッド自動車の例が挙げられる。同公報では、クランク軸と電動モータ間のクラッチとして、一方向性クラッチを配置している。 An example of a hybrid vehicle described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-206074 is given as a vehicle drive device in which an electric motor is arranged in series on a crankshaft of an engine via a clutch. In this publication, a one-way clutch is arranged as a clutch between a crankshaft and an electric motor.
また、特開2003−205756号公報には、本願出願人による別の駆動装置が開示されている。この駆動装置では、変速機の入力軸の外周面と電動モータのロータの内周面との間に、クラッチ機構が配設され、クラッチ機構の断接によって、エンジン、電動モータ、エンジンと電動モータの併用とを切り替えて走行することが可能となっている。 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-205756 discloses another driving device by the applicant of the present application. In this drive device, a clutch mechanism is disposed between the outer peripheral surface of the input shaft of the transmission and the inner peripheral surface of the rotor of the electric motor, and the engine, the electric motor, the engine and the electric motor are connected by connecting and disconnecting the clutch mechanism. It is possible to switch between the combined use and driving.
ところで、ハイブリッド車両に必要な機能として、(1)蓄電池の電機エネルギーによるモータジェネレータのみでの走行が可能で動力伝達効率がよいこと、(2)内燃機関を主としてモータジェネレータによるアシスト走行が可能なこと、(3)車両の減速時、車両の慣性力を電気エネルギーとして取込む回生能力を効率よく行えること(その際、動力伝達を必要部位のみに限定できるのが望ましく、例えば、内燃機関を駆動しなければ内燃機関の回転ロス分を多く回生できる)、(4)モータジェネレータで内燃機関を始動可能とし、内燃機関の始動装置を省けること等がある。そして、主となる内燃機関での走行が可能なことと、これらの走行が容易に切り替えられ、低コストであること等が期待されている。また、上記機能を達成するには、パワートレイン、内燃機関及びモータジェネレータとの間の動力伝達・遮断するサブクラッチ機能が重要となり、更にサブクラッチ操作そのものの作動エネルギーも省力化する対象となる。 By the way, as functions required for the hybrid vehicle, (1) it is possible to travel only by the motor generator by the electric energy of the storage battery and the power transmission efficiency is good, and (2) it is possible to perform assist traveling mainly by the motor generator of the internal combustion engine. (3) When the vehicle is decelerating, it is possible to efficiently perform the regenerative ability to take in the inertial force of the vehicle as electric energy (in this case, it is desirable that the power transmission can be limited only to the necessary part, for example, driving the internal combustion engine Otherwise, a large amount of rotation loss of the internal combustion engine can be regenerated), (4) the internal combustion engine can be started by the motor generator, and the starter of the internal combustion engine can be omitted. And it is expected that the main internal combustion engine can be run and that these trips can be easily switched and the cost is low. In order to achieve the above functions, the sub-clutch function for transmitting / cutting power between the power train, the internal combustion engine, and the motor generator is important, and further, the operation energy of the sub-clutch operation itself is a target to be saved.
ここで、特許文献1、2に記載の駆動装置は、上記した駆動用の電動モータとは別に、エンジンの始動のためのスタータモータを用いることとしている。例えば、特許文献1に記載の動力伝達構造では、一方向クラッチを用いている故に、電動モータ側からの動力をエンジン側に伝えることができないため、従来の自動車と同様、スタータモータを用いてエンジンを始動することとなっている。一方、特許文献2に記載の駆動装置も、スタータモータを利用した始動を前提としており、フライホイール及びその外周にリングギヤを配置し、これに係合するスタータモータでフライホイールを回転駆動するものとしている。更に、特許文献2に記載の駆動装置では、入力軸の軸内の油路からクラッチ機構の作動油を導いているが、遠心力の影響を考慮しなければならないという問題点もある。
Here, the driving devices described in
特許文献3に記載の駆動装置では、パワートレイン、内燃機関及びモータジェネレータの間に、それぞれ湿式クラッチ手段を介在させており、上記(1)〜(4)の機能を達成させている。しかしながら、特許文献3に記載の駆動装置では、クラッチ手段に湿式の多板クラッチを採用しているので、駐車状態から運転者が車両を走行させようとしていた時点では、車両に必要圧力が発生していないことが多く、緊急性に欠けるという問題がある。また、特許文献3に記載の駆動装置では、特許文献1に記載の駆動装置と同様、クラッチ手段に作動油を供給する油路がクラッチ手段の回転中心側に配設されているので、軸方向のコンパクトさがなく、油路の構成がコストアップになるという問題が残る。さらに、特許文献3に記載の駆動装置では、クラッチ手段へ供給した作動油(潤滑油)を回収するシステムが必要であるとともに、車外へ漏れ出るのを防止するための手段が必要であるにもかかわらず、内燃機関と変速機結合部分は漏れ出るのを防止するには不向きな構造になっており、シール手段が簡単に構成できず、ハウジングやケースを共用することが難しくなっている。
In the drive device described in
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであって、上記同種の構成の駆動装置におけるスタータモータを廃し、電動モータを用いてエンジンを始動するための好適な構成を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a suitable configuration for starting an engine using an electric motor, eliminating the starter motor in the drive device having the same type of configuration. And
また、本発明の第2の目的は、ハイブリッド車両に好適なクラッチ装置を備える駆動装置を提供することである。 A second object of the present invention is to provide a drive device including a clutch device suitable for a hybrid vehicle.
本発明の第1の視点によれば、エンジンと、変速機と、該変速機側に回転駆動力を伝達する中間出力軸と、該中間出力軸の外周側に固定されたロータおよびハウジングに設けられたステータを有する電動発電機と、前記エンジンのクランク軸と前記ロータの内周面との間に配設されるクラッチ機構と、を備え、前記電動モータでエンジンを始動できる車両用駆動装置が提供される。前記クラッチ機構は、圧接部材によって圧接されたクラッチ板の組を有し、常態において前記エンジンのクランク軸と中間出力軸とが連結され、少なくともエンジンの回転駆動力を利用した走行と、前記変速機側の負荷を無くした状態で前記電動モータによってエンジンのクランク軸を駆動する再始動制御と、が可能となっている。また前記クラッチ機構は、断操作されると、前記クラッチ板を離間させて前記エンジンのクランク軸を前記中間出力軸から切り離し、前記電動モータの駆動のみでの走行の際の負荷を低減させる。 According to a first aspect of the present invention, an engine, a transmission, an intermediate output shaft that transmits rotational driving force to the transmission side, a rotor fixed to the outer peripheral side of the intermediate output shaft, and a housing are provided. A vehicle drive device comprising: a motor generator having a stator formed thereon; and a clutch mechanism disposed between a crankshaft of the engine and an inner peripheral surface of the rotor, wherein the electric motor can start the engine. Provided. The clutch mechanism has a set of clutch plates that are press-contacted by a press-contact member, and a crankshaft and an intermediate output shaft of the engine are normally connected to each other, travel using at least the rotational driving force of the engine, and the transmission Restart control for driving the crankshaft of the engine by the electric motor in a state where the load on the side is eliminated is possible. Further, when the clutch mechanism is operated to be disconnected, the clutch plate is separated to disconnect the crankshaft of the engine from the intermediate output shaft, thereby reducing a load during traveling only by driving the electric motor.
また本発明の第2の視点によれば、上述のクラッチ機構に代えて、常態においてクラッチ断であるクラッチ機構を備え、同じくスタータモータを廃することのできる車両用駆動装置が提供される。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a vehicle drive device that includes a clutch mechanism that is normally disengaged instead of the above-described clutch mechanism, and can also eliminate the starter motor.
また本発明の第3の視点によれば、前記電動モータの内側に構成する操作エネルギーの少ないクラッチ装置が提供される。 Moreover, according to the 3rd viewpoint of this invention, the clutch apparatus with little operation energy comprised inside the said electric motor is provided.
本発明によれば、エンジン、電動モータ、変速機を直列に配置した車両の駆動装置における、電動モータにスタータ機能を担わせて、スタータモータを廃することのできる構成が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the vehicle drive device which has arrange | positioned the engine, the electric motor, and the transmission in series, the structure which makes an electric motor bear a starter function and can eliminate a starter motor is provided.
本発明によれば、支点リングを介してダイヤフラムスプリングを支持するカバーをスナップリングにてドラム部材の段付部に軸方向に固定することにより、ドラム部材の厚さを薄くすることができ、ボルトにてカバーをドラム部材に固定する場合と比べて、径方向および軸方向にコンパクトにすることができる。また、リベット等の塑性変形を利用した締結手段にてカバーをドラム部材に固定する場合と比べて、組付け性が向上する。 According to the present invention, the thickness of the drum member can be reduced by fixing the cover supporting the diaphragm spring via the fulcrum ring in the axial direction to the stepped portion of the drum member with the snap ring. Compared with the case where the cover is fixed to the drum member, the radial direction and the axial direction can be made compact. Further, the assembling property is improved as compared with the case where the cover is fixed to the drum member by fastening means using plastic deformation such as rivets.
(第1の実施の形態)
続いて、本発明の第1の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は、本実施の形態に係る駆動装置の構成を説明するための断面図である。図1を参照すると、変速機側にトルクを伝達するトルクコンバータ1と、エンジンのクランク軸3との間に、電動モータ(以下、単にモータという)と、該モータのロータ内径側にクラッチ機構16とを備え、エンジン、電動モータ、エンジン及び電動モータの併用のいずれかによって走行可能な車両用の駆動装置が示されている。
(First embodiment)
Next, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining the configuration of the driving apparatus according to the present embodiment. Referring to FIG. 1, an electric motor (hereinafter simply referred to as a motor) is provided between a torque converter 1 for transmitting torque to the transmission side and a
トルクコンバータ1は、トルクコンバータハウジング2に収納され、トルクコンバータハウジング2は、後述するモータハウジング6に組み付けられている。また、トルクコンバータ1は、後述するクラッチ機構16によりエンジン又はモータからの動力伝達がなされる第2スプライン軸(中間出力軸)と、第2スプライン軸(中間出力軸)11に取り付けられたプレート部材10と、を介してポンプを回転可能となっている。
The torque converter 1 is housed in a
エンジンのクランク軸3の先端には、スプラインが形成された第1スプライン軸4が螺子止めされ、更に、第1スプライン軸4の変速機側には前記スプラインに噛合するハブ部材5が挿入され、クランク軸3と一体回転するよう固定されている。
A spline-formed first spline shaft 4 is screwed to the tip of the
ハブ部材5は、第1スプライン軸4に噛合する内径スプラインを有するとともに、変速機側に、フランジ部と、フランジ部に支持される外輪部を有している。 The hub member 5 has an inner diameter spline that meshes with the first spline shaft 4, and has a flange portion and an outer ring portion supported by the flange portion on the transmission side.
モータのモータハウジング6には、ステータ7が取り付けられており、モータカバー8を介してエンジンブロックに取り付けられる。一方、モータのロータ12は、円筒部と開口部、壁部(非開口部)を有するドラム部材13の外側表面(円筒部)に固定されている。モータのロータ12が回転することによって、ドラム部材13、ドラム部材13にスプライン固定された第2スプライン軸(中間出力軸)11が回転されるようになっている。また、逆に、第2スプライン軸(中間出力軸)11が回転することによって、ドラム部材13、モータのロータ12が回転され、電力の回生を行うことが可能となっている。
A
また、モータカバー8のエンジン側の側壁部の軸穴部分と、ハブ部材5の間にはベアリング9が設けられている。同様に、ハブ部材5とドラム部材13間、及び、ドラム部材13とモータハウジング6間には、それぞれベアリング14、15が設けられている。
A
続いて、本実施の形態に係るクラッチ機構16について説明する。ハブ部材5の外輪部の外側表面、ドラム部材13の円筒部の内面には、それぞれ複数の円環状の摩擦要素が固着されている。ドラム部材13の円筒部内側には、板バネ17、板バネ17の支点を構成する支点リング18、摩擦要素を保護するためのカバー19が配設されている。クラッチ操作を行っていない常態において、前記摩擦要素は、板バネ17の押付け力によりクラッチ接側に圧接され、エンジンとモータは一体的に回転する。
Next, the
一方、モータカバー8には、変速機とは独立した電動オイルポンプ等からの油圧により作動する第1ピストン20、ベアリング21、第1ピストン20に従動する第2ピストン22が取り付けられている。かかる構成において、モータカバー8のエンジン側側壁部内のオイル通路に油圧が供給されると、第1ピストン20、ベアリング21、第2ピストン22は、図1の右方向に移動する。そして、第2ピストン22が板バネ17のレバー部(内側開口端部)を押すと、板バネ17が摩擦要素から離れ、クラッチは断状態となり、ハブ部材5を介したエンジン側からの動力の伝達は勿論、モータ側からエンジン側への動力伝達も行われなくなる。
On the other hand, a
従って、エンジンのみを駆動して又はエンジンとモータの双方を駆動して走行する場合には、クラッチ機構16によりクランク軸3と第2スプライン軸(中間出力軸)11を連結する必要があるところ、本実施の形態においては、常態において板バネ17により摩擦要素の組が圧接されているため、エンジンの駆動力を変速機側に伝達可能となっている。また、この状態で、ロータ12も一体的に回転するため、エンジンの特性・効率を考慮した経済点走行による電力の回生、減速時のエネルギーを利用した電力の回生は勿論として、停車中の発電を行うことも可能である。
Therefore, when the vehicle is driven by driving only the engine or both the engine and the motor, it is necessary to connect the
更に、本実施の形態に係る構成によれば、上述したクラッチ機構16のクラッチ接状態で電動モータを起動すれば、駆動力を電動モータからエンジン側に伝達することも可能となっている。従って、所定のエンジン始動操作が行われた場合には、図示しないECUから指令によって変速段を変更し、変速機側の負荷を無くした状態でモータを駆動してクランク軸3を回転させるようにすることで、駆動用のモータでのエンジンの始動を行うことが可能となっている。
Furthermore, according to the configuration of the present embodiment, it is possible to transmit the driving force from the electric motor to the engine side when the electric motor is started in the clutch engagement state of the
一方、モータのみの駆動により走行する場合には、クラッチ機構16がクラッチ接状態(初期状態)であると、走行不可能ではないが、クランク軸3を駆動させるための駆動力が必要となってしまう。そこで、モータのみを駆動して走行する際には、クラッチ機構16をクラッチ断状態とし、クランク軸3と第2スプライン軸(中間出力軸)11と切離すことができる。
On the other hand, when traveling by driving only the motor, if the
(第2の実施の形態)
続いて、上記した第1の実施の形態に比べて部品点数を削減し得る第2の実施の形態について、上記第1の実施の形態で同様の部分は適宜省略して説明する。図2は、本実施の形態に係る駆動装置の構成を説明するための断面図である。図2を参照すると、変速機側にトルクを伝達するトルクコンバータ1と、エンジンのクランク軸3との間に、電動モータ(以下、単にモータという)と、該モータのロータ内径側にクラッチ機構16とを備え、エンジン、電動モータ、エンジン及び電動モータの併用のいずれかによって走行可能な車両用の駆動装置が示されており、その配置及び各要素の構成は、クラッチ機構16を除いて上記した第1の実施の形態と同様である。
(Second Embodiment)
Subsequently, a second embodiment in which the number of parts can be reduced as compared with the first embodiment described above will be described by omitting the same parts in the first embodiment as appropriate. FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the configuration of the driving apparatus according to the present embodiment. Referring to FIG. 2, an electric motor (hereinafter simply referred to as a motor) is provided between a torque converter 1 for transmitting torque to the transmission side and a
続いて、本実施の形態に係るクラッチ機構16について説明する。上記した第1の実施の形態と同様に、ハブ部材5の外輪部の外側表面、ドラム部材13の円筒部の内面には、それぞれ複数の円環状の摩擦要素が固着されているが、摩擦要素を圧接する板バネ17はなく、クラッチは常態において、クラッチは断状態であり、ハブ部材5を介したエンジン側からの動力の伝達は勿論、モータ側からエンジン側への動力伝達も不可能となっている。
Next, the
一方、モータカバー8には、変速機とは独立した電動オイルポンプ等からの油圧により作動する第1ピストン20、ベアリング21、第1ピストン20に従動する第2ピストン22が取り付けられ、第2ピストン22とハブ部材5との間には、第2ピストンをクラッチ断側に付勢するスプリング23が嵌通されている。かかる構成において、モータカバー8のエンジン側側壁部内のオイル通路に油圧が供給されると、第1ピストン20、ベアリング21、第2ピストン22は、図2の右方向に移動する。そして、第2ピストン22がクラッチ機構16の摩擦要素を圧接すると、ハブ部材5、ドラム部材13を介して、エンジンとモータは一体的に回転する。
On the other hand, a
従って、エンジンのみを駆動して又はエンジンとモータの双方を駆動して走行する場合には、クラッチ機構16によりクランク軸3と第2スプライン軸(中間出力軸)11を連結する必要があるところ、本実施の形態においては、クラッチ機構16を作動させて摩擦要素の組を圧接することで、エンジンの駆動力を変速機側に伝達可能となっている。また、この状態で、ロータ12も一体的に回転するため、エンジンの特性・効率を考慮した経済点走行による電力の回生、減速時のエネルギーを利用した電力の回生は勿論として、停車中の発電を行うことも可能である。
Therefore, when the vehicle is driven by driving only the engine or both the engine and the motor, it is necessary to connect the
更に、本実施の形態も第1の実施の形態同様、上述したクラッチ機構16のクラッチ接状態で電動モータを起動すれば、駆動力を電動モータからエンジン側に伝達することが可能となっている。従って、上記第1の実施の形態同様、所定のエンジン始動操作が行われた場合には、図示しないECUから指令によって変速段を変更し、変速機側の負荷を無くした状態でモータを駆動してクランク軸3を回転させるようにすることで、駆動用のモータでのエンジンの始動を行うことが可能となっている。
Further, in the present embodiment as well, the driving force can be transmitted from the electric motor to the engine side if the electric motor is started in the clutch engagement state of the
反対に、本実施の形態では、常態においてクラッチ機構16がクラッチ断状態(初期状態)であるため、モータのみの駆動により走行するクラッチ操作は不要である。
On the contrary, in the present embodiment, since the
(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図3は、本発明の第3の実施の形態に係る駆動装置の構成を説明するための断面図である。図4は、本発明の第3の実施の形態に係る駆動装置のダイヤフラムスプリング及びカバーの組立体の構成を説明するための(図3の左側から見たときの)側面図である。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the configuration of the driving apparatus according to the third embodiment of the present invention. FIG. 4 is a side view (when viewed from the left side of FIG. 3) for explaining the configuration of the assembly of the diaphragm spring and the cover of the driving apparatus according to the third embodiment of the present invention.
図3を参照すると、変速機側にトルクを伝達するトルクコンバータ1と、エンジンのクランク軸3との間に、電動モータ(以下、単にモータという)と、該モータのロータ内径側にクラッチ機構16とを備え、エンジン、電動モータ、エンジン及び電動モータの併用のいずれかによって走行可能な車両用の駆動装置が示されており、その配置及び各要素の構成は、クラッチ機構16およびピストン20に関する部分を除いて上記した第1の実施の形態と同様である。
Referring to FIG. 3, an electric motor (hereinafter simply referred to as a motor) is provided between a torque converter 1 for transmitting torque to the transmission side and a
モータカバー8は、第1スプライン軸4の外周に環状のシリンダ部8aを有する。モータカバー8は、第1スプライン軸4の外周にてトルクコンバータ1側に延在した円筒部8bにスナップリング49を取り付けるための溝を有する。スナップリング49は、ピストン20のハブ部材5側への飛び出しを制限するためのものである。
The motor cover 8 has an annular cylinder portion 8 a on the outer periphery of the first spline shaft 4. The motor cover 8 has a groove for attaching the
モータカバー8のシリンダ部8a内には、ピストン20が摺動可能に嵌合されている。ピストン20とシリンダ部8aの間には、油圧室46が形成されている。モータカバー8には、油圧室46に通ずる作動油の油路(図示せず)が設けられており、当該油路は変速機とは独立した電動オイルポンプ、蓄圧器等の油圧源(図示せず)から供給された作動油が流通する。電動オイルポンプ(図示せず)は、油圧室に対する作動油の供給及び除去を制御する制御装置(図示せず)によって制御される。また、ピストン20とシリンダ部8aの間には、ピストン20を図3の右側に付勢するコイルスプリングで形成されたスプリング47が配されている。スプリング47のバネ力によって、ベアリング21とダイヤフラムスプリング38とを常時当接させている。ピストン20にはシールリング20aが取り付けられており、油圧室46のシール状態を確保し、作動油圧が他へ漏れるのを防止している。
A
ピストン20のクラッチ機構16側の先端部には、ベアリング21が取り付けられている。ベアリング21の内輪は、ピストン20に固定された非回転輪である。ベアリング21の外輪は、スプリング23のばね力によってダイヤフラムスプリング38に常時当接している。したがって、ベアリング21の外輪は、ダイヤフラムスプリング38と一体的に回転する。また、ピストン20の内周部とモータカバー8の円筒部8bとの間には、両者の相対回転を規制するための回り止めキー(図示せず)があり、ピストン20は、モータカバー8に対して相対回転できなくなっている。さらに、円筒部8bの先端部に取り付けられたスナップリング49は、ピストン20のストロークのストッパの役割と、回り止めキー(図示せず)の抜け止めの役割を果たしている。
A
ドラム部材13は、第2スプライン軸11およびロータ12と一体回転する。ドラム部材13は、変速機の反対側(開口部側)に延在した段付部13aを有する。ドラム部材13の内周側には、軸方向に複数のスプライン13bが形成されている。段付部13aの内周側には、カバー41の回転方向の相対回転を係止するための突起部13cが形成され、スナップリング44、45を取り付けるための環状の2つの溝が形成されている。
The
ドラム部材13の段付部13aの内周側には、カバー41が挿入される。カバー41は、段付部13aの内周側に取り付けられたスナップリング44、45にて軸方向に固定されている。カバー41は、ダイヤフラムスプリング38を挟んだ支点リング39、40を支持する。カバー41は、環状になっており、外周部の一部は突出部41aを有する。突出部41aによって形成された空所41bには、ドラム部材13の突起部13cが挿入される。カバー41の端面(空所41bに面する端面)と突起部13cとが係合することにより、カバー41とドラム部材13との回転方向に固定されている。
A
ダイヤフラムスプリング38は、摩擦材プレート32とディスクプレート33を圧接させるスプリングである。ダイヤフラムスプリング38の内周端部は、ベアリング21の外輪と当接する。ダイヤフラムスプリング38の外周端部は、図3の最も左側のディスクプレート33に形成された突起部33aと当接している。ダイヤフラムスプリング38自身のバネ力で摩擦材プレート32とディスクプレート33を圧接させ、摩擦材プレート32とディスクプレート33の間の動力伝達を可能にしている。ダイヤフラムスプリング38の内周端部を押すと、支点リング39、40を支点にして、ダイヤフラムスプリング38の外周端部がディスクプレート33から離れる方向に移動する。
The
クラッチ機構16は、多板形式で形成され、摩擦材プレート32とディスクプレート33が交互に配設されている。クラッチ機構16の内周側には、ハブ部材5が配されている。ハブ部材5は、クランク軸3および第1スプライン軸4と一体回転する。ハブ部材5の外周側には、軸方向に複数のスプライン5aが形成されている。各摩擦材プレート32は、両面に摩擦材が取り付けられたプレートであり、内周部においてハブ部材5(のスプライン5a)とスプライン結合により回転方向には一体であるが軸方向には移動可能に取り付けられている。各ディスクプレート33は、外周部においてドラム部材13(のスプライン13b)とスプライン結合により回転方向には一体であるが軸方向には移動可能に取り付けられている。クラッチ機構16は、ドラム部材13に取り付けられたスナップリング45により止められていて、抜け出すのが防止されている。クラッチ機構16は、ピストン20によりダイヤフラムスプリング38が押圧されると、摩擦材プレート32とディスクプレート33間の摩擦係合状態が解除され、ハブ部材5とドラム部材13とは遮断される。そして、クラッチ機構16は、ピストン20が戻されることにより、ダイヤフラムスプリング38のバネ力によってディスクプレート33と摩擦材プレート32との間に摩擦力が生じると、摩擦係合状態となり、ハブ部材5とドラム部材13とを回転伝達状態とする。
The
かかる構成において、油圧室46に油圧が供給されると、ピストン20とスナップリング49の間に設けられた隙間量だけ、ピストン20、ベアリング21は、クラッチ機構16側(図の右方同)に移動する。そして、べアリング21がダイヤフラムスプリング38の内周端部を押すと、支点リング39、40を支点にダイヤフラムスプリング38が変形し、突起部33aを圧接しなくなる又は突起部33aから離れることで、クラッチ機構16は動力伝達が断状態となり、ハブ部材5およびドラム部材13を介したエンジン側からの動力の伝達は勿論、モータ側からエンジン側への動力伝達も行われなくなる。
In such a configuration, when hydraulic pressure is supplied to the
従って、内燃機関のみで駆動又は内燃機関とモータの双方を駆動して走行する場合には、クラッチ機構16はクランク軸3と中間出力軸11を連結する必要があるところ、本実施の形態では、常態においてダイヤフラムスプリング38自身のバネ力により摩擦係合要素の組(ディスクプレート33と摩擦材プレート32)が圧接されているため、内燃機関の駆動力を変速機側に伝達可能となっている。また、この状態で、ロータ12も一体的に駆動回転させるため、エンジンの特性・効率を考慮した経済点走行が可能である。又内燃機関の走行中の余剰動力を、電気電動機を発電機として用い電力の蓄積で内燃機関の特性・効率を考慮した経済走行も可能であり、変速機側での動力伝達を絶つことによって停車中の発電を行うことも可能である。
Therefore, when the vehicle is driven only by the internal combustion engine or by driving both the internal combustion engine and the motor, the
減速時の慣性エネルギーを電力に回生した充電は、前記クラッチ装置を断状態にすることによって、内燃機関の給気ロスを除去でき効率的に行われる。 Charging that regenerates the inertial energy at the time of deceleration to electric power is performed efficiently by removing the air supply loss of the internal combustion engine by disengaging the clutch device.
更に、本実施の形態に係る構成によれば、上述したクラッチ機構16のクラッチ接状態で電動モータを起動すれば、駆動力を電動モータからエンジン側に伝達することも可能となっているので、所定のエンジン始動操作が行われた場合には、図示しないECUから指令によって変速段を解除し、変速機側の負荷を無くした状態でモータを駆動してクランク軸3を回転させるようにすることで、駆動用のモータでのエンジンの始動を行うことが可能となっている。
Furthermore, according to the configuration according to the present embodiment, if the electric motor is started in the clutch engagement state of the
一方、モータのみの駆動により走行する場合には、クラッチ機構16がクラッチ接状態(初期状態)であると、走行不可能ではないが、クランク軸3を駆動させるための駆動力が必要となってしまう。そこで、モータのみを駆動して走行する際には、クラッチ機構16をクラッチ断状態とし、クランク軸3と第2スプライン軸(中間出力軸)11と切離すことができる。
On the other hand, when traveling by driving only the motor, if the
クラッチ機構16を常態で接にしたことによって、車両の走行においてはモータのみによる走行と制動を必要とする状態は、内燃機関による走行状態に比してはるかに少ないので、上述したようにクラッチ機構を断にするエネルギーは少なくて済み経済的である。
By connecting the
また、支点リング39、40を介してダイヤフラムスプリング38を支持するカバー41をスナップリング44、45にてドラム部材13の段付部13aに軸方向に固定することにより、ドラム部材13の厚さを薄くすることができ、ボルトにてカバー41をドラム部材13に固定する場合と比べて、径方向および軸方向にコンパクトにすることができる。また、リベットにてカバー41をドラム部材13に固定する場合と比べて、組付け性が向上する。
Further, the
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記実施の形態に係る駆動装置は、既存のパワートレインを変更するものでなく、スタータモータに代えて駆動用モータを用いるものであるため低コストでもある。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the drive device according to the above embodiments does not change the existing power train, and uses a drive motor instead of a starter motor, so that the cost is low. But there is.
また、上記各実施の形態では、乾式クラッチ機構を用いているため、油の粘性等を考慮する必要がなくエネルギー的な損失も抑えることが可能となっているが、湿式クラッチにも適用可能である。 In each of the above embodiments, since a dry clutch mechanism is used, it is not necessary to consider oil viscosity and the like, and it is possible to suppress energy loss. is there.
1 トルクコンバータ
2 トルクコンバータハウジング
3 クランク軸
4 第1スプライン軸
5 ハブ部材
5a スプライン
6 (電動)モータハウジング
7 ステータ
8 (電動)モータカバー(電動発電機用カバー)
8a シリンダ部
8b 円筒部
9、14、15、21 ベアリング
10 プレート部材
11 第2スプライン軸(中間出力軸)
12 ロータ
13 ドラム部材
13a 段付部
13b スプライン
13c 突起部
16 クラッチ機構
17 板バネ(圧接部材)
18 支点リング
19 カバー
20 第1ピストン(ピストン)
20a シールリング
22 第2ピストン
23 スプリング(付勢部材)
32 摩擦材プレート(クラッチ板)
33 ディスクプレート(クラッチ板)
33a 突起部
38 ダイヤフラムスプリング
39、40 支点リング
41 カバー
41a 突出部
41b 空所
44、45、49 スナップリング
46 油圧室
47 スプリング
1
12
18
32 Friction material plate (clutch plate)
33 Disc plate (clutch plate)
Claims (5)
前記クラッチ機構は、圧接部材によって圧接されたクラッチ板の組を有し、常態において前記エンジンのクランク軸と中間出力軸とが連結され、少なくともエンジンの回転駆動力を利用した走行と、前記変速機側の負荷を無くした状態で前記電動発電機によってエンジンのクランク軸を駆動する再始動制御と、が可能であって、
クラッチ断操作が行われた場合には、前記クラッチ板を離間させて前記エンジンのクランク軸を前記中間軸から切り離し、少なくとも前記電動発電機の回転駆動力を利用した走行を可能としたこと、
を特徴とする車両用駆動装置。 A motor generator having an engine, a transmission, an intermediate output shaft that transmits rotational driving force to the transmission side, a rotor fixed to the outer peripheral side of the intermediate output shaft, and a stator provided in a housing; In an automobile drive device including a clutch mechanism disposed between an engine crankshaft and an inner peripheral surface of the rotor,
The clutch mechanism has a set of clutch plates that are press-contacted by a press-contact member, and the crankshaft and the intermediate output shaft of the engine are normally connected to each other, travel using at least the rotational driving force of the engine, and the transmission Restart control for driving the crankshaft of the engine by the motor generator without the load on the side,
When a clutch disengagement operation is performed, the clutch plate is separated to disengage the crankshaft of the engine from the intermediate shaft, enabling travel using at least the rotational driving force of the motor generator;
The vehicle drive device characterized by these.
クラッチ接操作が行われた場合には、前記クラッチ板を圧接させて前記エンジンのクランク軸と変速機の入力軸とを連結し、少なくともエンジンの回転駆動力を利用した走行と、前記変速機の負荷を無くした状態で前記電動発電機によってエンジンのクランク軸を駆動する再始動制御と、を可能にしたこと、を特徴とする車両用駆動装置。 A motor generator having an engine, a transmission, an intermediate output shaft that transmits rotational driving force to the transmission side, a rotor fixed to the outer peripheral side of the intermediate output shaft, and a stator provided in a housing; In an automobile drive device including a clutch mechanism disposed between a crankshaft of an engine and an inner peripheral surface of the rotor, the clutch mechanism has a set of clutch plates separated by a biasing member. The crankshaft of the engine and the input shaft of the transmission are separated, and travel using at least the rotational driving force of the motor generator is possible,
When a clutch engagement operation is performed, the clutch plate is pressed to connect the crankshaft of the engine and the input shaft of the transmission, travel using at least the rotational driving force of the engine, A vehicle drive device characterized by enabling restart control in which a crankshaft of an engine is driven by the motor generator in a state where a load is eliminated.
前記クランク軸と一体回転するとともに、外周面に複数の外スプラインを有するハブ部材と、
前記圧接部材を挟んだ2つの支点リングを支持するカバーと、
前記ドラム部材の前記第1の溝および前記第2の溝に取り付けられる第1のスナップリングおよび第2のスナップリングと、
を備え、
前記クラッチ板は、摩擦材プレートとディスクプレートが交互に配設され、
前記摩擦材プレートは、内周部において前記ハブ部材とスプライン結合により回転方向には一体であるが軸方向には移動可能に取り付けられ、
前記ディスクプレートは、外周部において前記ドラム部材とスプライン結合により回転方向には一体であるが軸方向には移動可能に取り付けられ、
前記カバーは、前記ドラム部材の前記段付部の内周側に挿入されるとともに、外周部の一部に空所を有し、前記空所に前記ドラム部材の前記突起部が挿入されて前記ドラム部材と回転方向に固定され、前記第1のスナップリングおよび前記第2のスナップリングにて軸方向に固定されたこと、
を特徴とする請求項1記載の車両用駆動装置。 While rotating integrally with the intermediate output shaft and the rotor, and having a plurality of inner splines on the inner peripheral surface, and having a stepped portion extending to the opposite side of the transmission, the inner peripheral side of the stepped portion And a drum member having a first groove and a second groove on the inner peripheral side of the stepped portion,
A hub member that rotates integrally with the crankshaft and has a plurality of outer splines on the outer peripheral surface;
A cover for supporting two fulcrum rings sandwiching the pressure contact member;
A first snap ring and a second snap ring attached to the first groove and the second groove of the drum member;
With
The clutch plate is provided with friction material plates and disk plates alternately,
The friction material plate is integrally attached in the rotational direction by spline coupling with the hub member at the inner periphery, but is attached so as to be movable in the axial direction.
The disc plate is attached to the drum member so as to be integral in the rotational direction by spline coupling at the outer peripheral portion, but is movable in the axial direction,
The cover is inserted into the inner peripheral side of the stepped portion of the drum member, and has a void in a part of the outer peripheral portion, and the protrusion of the drum member is inserted into the void, and the cover Fixed in the rotational direction with the drum member, and fixed in the axial direction with the first snap ring and the second snap ring;
The vehicle drive device according to claim 1.
前記シリンダ部内に摺動可能に嵌合されたピストンと、
内輪が前記ピストンの先端部に保持されるとともに、外輪が前記圧接部材の内周部と当接するベアリングと、
を備え、
前記電動発電機用カバーは、前記シリンダ部と前記ピストンの間に形成された油圧室に作動油を供給するための油路を有すること、
を特徴とする請求項3記載の車両用駆動装置。 A cover for a motor generator having a cylinder part;
A piston slidably fitted in the cylinder part;
A bearing in which an inner ring is held at a tip portion of the piston, and an outer ring abuts against an inner peripheral portion of the pressure contact member;
With
The motor generator cover has an oil passage for supplying hydraulic oil to a hydraulic chamber formed between the cylinder portion and the piston;
The vehicle drive device according to claim 3.
前記電動発電機用カバーは、前記ピストンの摺動方向に延在する円筒部を有し、
前記円筒部は、外周面に第3のスナップリングが取り付けられる第3の溝を有し、
前記第3のスナップリングは、前記ピストンが所定のストローク以上には作動しないように係止すること、
を特徴とする請求項4記載の車両用駆動装置。 A spring that is disposed between the cylinder portion and the piston, and that biases the piston so that the pressure contact member and the bearing are always in contact with each other;
The motor generator cover has a cylindrical portion extending in the sliding direction of the piston,
The cylindrical portion has a third groove in which a third snap ring is attached to the outer peripheral surface;
The third snap ring is locked so that the piston does not operate beyond a predetermined stroke;
The vehicle drive device according to claim 4.
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