JP2008501899A - パラレルハイブリッド方式駆動系用の伝達要素 - Google Patents

Abstract

この要素は、回転入力装置（１５）と、運動出力装置（１９）と、ステータ（２７）およびロータ（２６）を含む電気機械（１４）と、入力装置（１５）と第１軸（Ｘ−Ｘ’）の周囲を回転する中間装置（８３）を結合する第１結合クラッチ（８９Ａ）と、第２結合クラッチ（８９Ｂ）とを備える。中間装置（８３）はロータ（２６）に回転接続され、第２結合クラッチ（８９Ｂ）は中間装置（８３）と出力装置（１９）の間に位置決めされる。この要素はさらに、第１および第２結合クラッチ（８９Ａ、８９Ｂ）が同軸および円心状に取り付けられる格納部（６９）を画定するケーシング（２１）を備える。ロータ（２６）の回転軸（Ｙ−Ｙ’）は第１軸（Ｘ−Ｘ’）とは異なり、伝達手段（１２１、１２３、１３５）はロータ（２６）と中間装置（８３）を回転接続する。自動車の動力伝達系統に適用される。

Description

本発明は、特に自動車用のパラレルハイブリッド方式駆動系用の伝達要素に関する。

パラレルハイブリッド駆動系とは、少なくとも１つの「不可逆機関」（通常は熱機関）および少なくとも１つの「可逆機関」（通常は「電気機械」）から機械エネルギーを車輪軸に供給する駆動系である。このタイプの系においては２つのモータからのエネルギー節点は機械的なものである。

熱機関と、伝達要素と、入力部が伝達要素に接続され出力部が車軸に接続された変速機とを備えるそのような駆動系（ＦＲ２８１４１２１）が知られている。

伝達要素はさらに、電気機械、ならびに熱機関と電気機械を結合する第１クラッチ、および電気モータと変速機を結合する第２クラッチを含む。第１クラッチおよび第２クラッチは湿式である。

そのようなハイブリッド駆動系では全幅の満足が得られない。

実際、電気モータと、それぞれ熱機関、変速機に接続する２つのクラッチとを内蔵する伝達要素は、熱機関の従来の駆動系内で使用される単式クラッチと容易に互換できるようにはなっていない。

より詳細には、そのような伝達要素を従来の駆動系内に組み込むには、熱機関および／または変速機の位置をずらすことが必要であり、それによりエンジンコンパートメントの多くの部品の改造が必要になる。

現状ではハイブリッド駆動車両の生産数が少ないため、従来の推進方式の機関推進グループの駆動系のコストと比べこれらの駆動系のコストは極端に高い。

したがって本発明は、従来の単エネルギー源駆動系の単式クラッチの代替となり、駆動系の他の要素を大幅に改造することなく、パラレルハイブリッド方式の駆動系を形成することができる小型の伝達要素を提供することを目的とする。

したがって本発明は、特に自動車用のパラレルハイブリッド方式の駆動系用の伝達要素において、熱機関に接続されるようになっている回転入力装置と、変速機の入力軸に接続されるようになっている運動出力装置と、ステータおよびロータを含む電気機械と、入力装置と第１軸の周囲を回転しロータに回転接続される中間装置を結合する第１クラッチと、中間装置と出力装置を結合する第２クラッチとを備える伝達要素であって、入力装置を回動支持する第１ハーフシェルと第２ハーフシェルとを含むケーシングを備え、第１および第２ハーフシェルが、第１および第２クラッチが同軸および円心状に取り付けられる格納部を画定すること、ロータの回転軸が第１軸とは異なること、および伝達手段がロータと中間装置を回転接続することを特徴とする伝達要素を対象とする。

本発明の単一的な特徴または技術的に可能なあらゆる組み合せによるその他の特徴によれば、
− ロータの回転軸が前記第１軸に平行であり、
− 電気機械がロータの回転軸に沿った細長い形をしており、
− 電気機械が前記格納部の外側にあり、ロータが前記格納部内のカップリング装置に回動固設され、
− 伝達手段が、カップリング装置の半径方向表面に固設された第１歯車と、中間装置の半径方向表面に固設された第２歯車と、前記第１および第２歯車を接続する伝達鎖を備え、
− 中間装置が、第１軸に対し直角に延在するハブの形状であり、このハブが、第１クラッチに回転結合する外部軸方向クラウンと、第２クラッチに回転結合する内部軸方向クラウンを上流側面上に含み、このハブが、ケーシングに固定された分配装置上の第１軸の周囲に回動可能に取り付けられ、
− 入力装置が、第１軸に対し直角に延在するディスクにより形成され、このディスクが、熱機関に接続された緩衝フライホイールに結合されるスプラインを具備する上流側軸方向クラウンを上流面上に、第１クラッチに回転結合される下流側軸方向クラウンを下流側面上に含み、
− 出力装置が、第１軸に対し直角に延在するディスクにより形成され、このディスクが、変速機の入力軸に結合されるスプラインを具備する内側軸方向クラウンおよび第２クラッチに回転結合される外側軸方向クラウンを下流面上に含み、
− 入力装置、第１および第２クラッチ、中間装置、および出力装置が格納部内に一続きに配設されたモジュールの一部を成し、
− 第１および第２クラッチが湿式であり、格納部が潤滑および／または冷却流体に対し防水性を有するように密閉され、
− 第１クラッチが、入力装置と回転結合している第１連のディスクと、中間装置と回転結合している第２連のディスクとを備え、この第２連のディスクが第１連のディスクの間に配設され、第１連および第２連のディスクが、中間装置の格納部内に配置された作動ピストンの作用により軸方向に並進移動可能であり、
− 第２クラッチが、中間装置と回転結合している第１連のディスクと、出力装置と回転結合している第２連のディスクとを備え、第２連のディスクが第１連のディスクの間に配設され、第１連および第２連のディスクが、中間装置の格納部内に配置された作動ピストンの作用により軸方向に並進移動可能であり、
− 第１および第２クラッチがそれぞれ、これらクラッチの開放位置への復帰装置を備え、
− さらに第１および第２クラッチの閉動作の選択的制御液圧回路を備える。

本発明はまた、パラレルハイブリッド方式の駆動系であって、熱機関と、変速機と、上で説明したような伝達要素とを含む駆動系を備える自動車も対象とする。

本発明は、例として示し添付の図面を参照して行う以下の説明を読むことにより、よりよく理解されよう。

図１には、熱機関のクランクシャフト１１を変速機の入力軸１３に接続するための本発明による伝達要素を示した。

この伝達要素は、電気機械１４と、第１軸Ｘ−Ｘ’の周囲を回転する入力装置１５と、第１軸Ｘ−Ｘ’の周囲を回転する運動出力装置１９と、クラッチケーシング２１とを備える。

以下に続く説明の便宜を考えて、軸Ｘ−Ｘ’は入力側から出力側の方向に向いているものとする。

「上流」、「下流」、「軸方向」、および「半径方向」と言う用語はこの方向を基準とする。

熱機関のクランクシャフト１１は慣性フライホイール２２を具備し、緩衝装置２３により入力装置１５に接続される。

変速機の入力軸１３（「一次軸」という語、あるいは本文書内では「変速機軸」という語で示す）は軸Ｘ−Ｘ’の周囲に回転取り付けされる。入力軸はその半径方向の外面に、出力装置１９と協動するスプライン部分２５を備える。

電気機械１４はロータ２６とステータ２７を備える。ロータ２６は、第１軸Ｘ−Ｘ’に平行な軸Ｙ−Ｙ’に従いこの第１Ｘ−Ｘ’から離してクラッチケーシング２１の外側に配置される。

この電気機械１４は、方向Ｙ−Ｙ’において見た電気機械１４の長さが、軸Ｙ−Ｙ’に対し直角な方向において見たその直径よりも大きくなるよう、軸Ｙ−Ｙ’において細長い形をしている。

この構成は、車両の長手方向に対し横方向配置の動力伝達系統の体積を最適化するのに特に適している。

図２に示すように、入力装置１５は軸Ｘ−Ｘ’に対し直角に延在するディスクの形状を成している。この装置には軸Ｘ−Ｘ’の中央穴３３が貫通している。この装置は第１および第２上流側クラウン３５、３７を上流側面に備え、下流側クラウン３９を下流側面に備え、これらのクラウンは軸Ｘ−Ｘ’に平行な方向に延在する。

ボックスの軸１３の上流側端は中央穴３３内に位置決めされる。第１上流側クラウン３５はこの穴３３を円周方向に画定する。この上流側第１クラウンの内側半径方向面は円周方向格納部４１を備える。

入力装置１５は、外輪が円周方向格納部４１内に押圧され内輪が変速機軸１３上に押圧される軸受４３により、変速機軸１３上の軸Ｘ−Ｘ’の周囲に回動可能に取り付けられる。

上流側穴３３を塞ぐために、防水カバー４５が第１円周方向クラウン３５の外側半径方向面に押圧固定される。

上流側第２クラウン３７は、クランクシャフト１１に具備された慣性フライホイール２２に固定された緩衝装置２３に対向する外表面上でスプラインと協動するスプライン形状内側半径方向面４７を備える。

出力装置１９は軸Ｘ−Ｘ’に対し直角に延在するディスクの形状を成している。この装置は、軸Ｘ−Ｘ’に平行な方向に延在する下流端クラウン６１を下流側面に備え、内側下流側クラウン６３を下流側面に備える。

この内側下流側クラウン６３は、上で説明したように、変速機軸１３のスプライン部分２５と協動するスプラインの内側半径方向面に具備される。

図１を参照すると、クラッチケーシング２１は本質的に、ケーシング２１の周囲に配された（図示しない）固定手段により組み付けられた第１ハーフシェル６５および第２ハーフシェル６７で構成される。カバーの２つのハーフシェル６５および６７は内側に格納部６９を画定する。

第１ハーフシェル６５を軸Ｘ−Ｘ’の中央穴７１が貫通する。図２を参照すると、入力装置１５の第１および第２上流クラウン３５および３７、ならびに変速機軸１３の上流側端はこの穴７１内に突出して配置される。

またパッキン７３が、入力装置１５の第２上流側クラウン３７の外面上ならびに第１ハーフシェル６５の円周方向格納部７５内に押圧取り付けされる。

図１を参照すると、変速機軸１３が転がり軸受７９を介して軸Ｘ−Ｘ’の周囲に回転可能に取り付けられる軸Ｘ−Ｘ’の穴７７が第２ハーフシェル６７を貫通する。

また第２ハーフシェルは、軸Ｙ−Ｙ’の穴が貫通するスリーブ８１も具備する。

２つのハーフシェル６５および６７によって画定される格納部６９は、中間装置８３、電気機械１４のロータ２６へのカップリング装置８５、液圧分配装置８７、入力装置１５と中間装置８３の間の第１クラッチ８９Ａ、および中間装置８３と出力装置１９の間の第２クラッチ８９Ｂを含む。

中間装置８３は本質的にハブで形成される。この装置８３の上流側面は、図２に示すように、上流に向かって軸方向に並列に延在する外側上流側クラウン９１、内側上流側クラウン９３、および支持クラウン９５を、半径方向において外側から軸Ｘ−Ｘ’に向かって順番に備える。

支持クラウン９５は２つの滑り軸受９７により液圧分配装置８７に載架する。したがって中間装置８３は、液圧分配装置８７に対し軸Ｘ−Ｘ’の周囲を回転可能に取り付けられる。

さらにこの装置８３は、外側クラウン９１と内側クラウン９３の間を半径方向に延在する第１ピストン格納部９９と、内側クラウン９３と支持クラウン９５の間を半径方向に延在する第２ピストン格納部１０１とを備える。

中間装置８３はさらに、カップリング装置８５と結合するウォーム歯車１２１をその外側半径方向面に備える。

カップリング装置８５（図１）は、スリーブ８１の半径方向外面を押圧する転がり軸受１２４により、軸Ｙ−Ｙ’の周囲を回転可能に取り付けられた歯車１２３を備える。

カップリング装置８５はさらに、歯車１２３に固設して取り付けられた出力軸１２７を備える。この出力軸１２７とスリーブ８１の間にはパッキン１２９が配設される。出力軸１２７はさらにスリーブ８１の外側に上流側部分１３０を備える。

出力軸１２７の上流側部分１３０の半径方向外表面はスプライン部位を備える。

このスプライン部位は、ロータ２６およびカップリング装置８５が回転固設されるよう、ロータ２６内の軸方向スプライン付格納部１３３と協動する。

また、カップリング装置８５のウォーム歯車１２３および中間装置８３の歯車１２１の歯は、軸Ｘ−Ｘ’およびＹ−Ｙ’に対し直角な同じ回転面内にある。

第１部分がカップリング装置８５の歯車１２３と協動し第２部分が中間装置８３のウォーム歯車１２１と協動する「モールス」タイプのチェーン１３５によりこれらの装置が回転接続される。

液圧分配装置８７は軸Ｘ−Ｘ’に沿って軸方向に延在するスリーブで構成される。このスリーブの下流側ベースはカバー２１の第２ハーフシェル６７と変速機軸１３の間に固定される。このスリーブと変速機軸１３の間には二重パッキン１３１が配設される。

またこのスリーブはねじ１３３により第２ハーフシェル６７上に固定される。

図２に示すように、第１クラッチ８９Ａは、軸方向スプラインにより入力装置１５の下流側クラウン３９に回転結合された第１連のディスク１５１Ａと、軸方向スプラインにより中間装置８３の外側上流側クラウン９１に回転結合された第２連のディスク１５３Ａとで構成される。第１クラッチはさらに第１ピストン１５５Ａおよび弾性要素１５７Ａを備える。

第１および第２ディスク１５１Ａおよび１５３Ａは交互に入れ子にされ、それぞれ入力装置１５の下流側クラウン３９上、中間装置８３の外側クラウン９１上を軸方向に移動することができる。

中間装置８３の外側クラウン９１に固設された上流側ストッパ１５９Ａは、上流側への第１および第２ディスク１５１Ａおよび１５３Ａの軸方向の移動を制限する。

第１ピストン１５５Ａは第２連のディスク１５３Ａ上の第１押圧面と、第１格納部９９の底部に対向する第２押圧面を有する。第１ピストン１５５Ａは防水状態で第１格納部９９を塞ぐ。

弾性要素１５７Ａは第２面とは反対側のピストンの表面、ならびに中間装置８３の内側クラウン９３に固設されたブラケット１６１Ａに支承される。

休止時、たとえばヘリカルばねで構成される弾性要素１５７Ａすなわちダイアフラムまたはスプリングワッシャは、第１ピストン１５５Ａの第２押圧面を格納部９９の底部と接触した状態に維持する。したがって第１クラッチ８９Ａは本来的に開位置すなわちクラッチ解除位置にある。

このクラッチ８９Ａは「湿」式である。第１ピストン１５５Ａは、第１格納部９９内に到達する駆動流体がピストン１５５Ａに液圧を印加すると、軸方向滑動により上流側に移動することができる。

この移動により、第１クラッチ８９Ａが閉位置すなわちクラッチ入り位置につくよう、第１ピストン１５５Ａの第１表面とストッパ１５９Ａの間で第１および第２ディスク１５１Ａおよび１５３Ａを固設して締め付けることができる。

第２クラッチ８９Ｂは第１クラッチ８９Ａと同一の構成および動作である。

第２クラッチはスプラインにより出力装置１９の下流側クラウン６１、中間装置８３の内側クラウン９３にそれぞれ回転固設された第１および第２連のディスク１５１Ｂおよび１５３Ｂを備える。

第２クラッチはまた、ストッパ１５９Ｂ、第２ディスク１５３Ｂと接触する第１表面および第２格納部１０１の底部に対向する第２接触表面を有する第２ピストン１５５Ｂ、および弾性要素１５７Ｂも備える。

第２ピストン１５５Ｂは第２格納部１０１を防水状態で塞ぐ。

弾性要素１５７Ｂは、その第２表面に対向する第２ピストン１５５Ｂの表面、ならびに中間装置８３の支持クラウン９５に固設されたブラケット１６１Ｂに支承される。

弾性要素１５７Ｂは、第１クラッチ８９Ａの場合と同様、休止時、ピストン１５５Ｂの第２表面を格納部１０１の底部に接触した状態に保ち、その結果、第１および第２ディスク１５１Ｂおよび１５３Ｂを離れた状態に保つ。したがって第２クラッチ８９Ｂは本来的に開位置すなわちクラッチ解除位置にある。

また、第２クラッチ８９Ｂは「湿」式である。第２ピストン１５５Ｂは、第２格納部１０１内に到達する駆動流体の圧力の作用により、軸方向を上流側に移動することができ、その結果、第２クラッチ８９Ｂは閉位置すなわちクラッチ入り位置になる。

第１および第２クラッチ８９Ａおよび８９Ｂは同軸および同心に取り付けられるため、軸Ｘ−Ｘ’方向の伝達ユニットの体積は最小である。この体積は、単エネルギー源駆動車両の従来のクラッチ要素の体積よりも小さいかほぼ同じである。

さらに、軸Ｘ−Ｘ’方向の伝達要素の体積を最小限に抑えるために、カップリング装置８５および中間装置８３は軸Ｘ−Ｘ’に対し直角な同一面内に配設される。

また、第１クラッチ８９Ａは半径方向において第２クラッチ８９Ｂの外側に配置される。

図３に示すように、第１および第２クラッチは、第１および第２液圧回路２０１および２０３に共通な加圧流体発生源２０５から第１液圧駆動回路２０１および潤滑／冷却用第２液圧回路２０３を通る加圧流体により、選択的に駆動され、潤滑され冷却される。

この加圧流体発生源２０５は、圧力発生装置２０７、蓄圧装置２０９、加圧流体送出管路２１１および開放回路２１３を備える。

圧力発生装置２０７は、入力部が流体タンク２１７に液圧的に接続されたポンプ２１５で構成される。タンク２１７とポンプ２１５の間にはろ過要素２１９（「ストレーナ」と表記する）が間置される。

ポンプ２１５の出力部は、蓄圧装置２０９ならびに送出管路２１１に接続される。この出力部は、加圧流体がポンプ２１５内に再投入されるのを防止する逆止弁２２１を具備する。図３に示す例においては、ポンプ２１５の出力側の流体の圧力は、毎分１．４リットルの流量の場合、ほぼ４０バールである。この例ではクラッチは２７０Ｎ・ｍの最大トルクを伝達するように寸法決めされている。

蓄圧装置２０９は、流体タンク２２３、および圧力発生装置２０７と送出管路２１１との結合用電磁弁２２５を備える。この電磁弁２２５は３つのモードで作動する。

受容器モードでは、タンク２２３に加圧流体を再充填するために、加圧流体が圧力発生装置２０７からタンク２２３に循環する。送出器モードでは、加圧流体を液圧回路２０１および２０３に分配するために、加圧流体がタンク２２３と送出管路２１１の間を循環する。最後に中立モードでは、タンク２２３は送出管路２１１から隔離される。

送出管路２１１は圧力センサ２２７を具備する。このセンサ２２７は蓄圧装置２０９の電磁弁２２５の駆動ユニット２２９に電気的に接続される。センサ２２７によって測定された圧力があらかじめ決められた値より低くなると、制御ユニット２２９は蓄圧装置２０９から加圧流体を送出管路２１１に供給するために、電磁弁２２５を起動する。

また、センサ２２７によって測定された圧力に応じてポンプ２１５を運転させるために、制御ユニット２２９はこのポンプ２１５のモータに電気的に接続される。したがって管路２１１内の圧力がしきい値よりも低くなると、ポンプ２１５が起動し、加圧流体を蓄圧装置２０９に再充填するために電磁弁２２５が開かれる。

また、送出管路２１１は開放回路２１３に液圧的に接続される。この開放回路２１３は、入力部が送出管路２１１に接続され出力部がタンク２１７に接続された安全弁２３１を備える。あらかじめ決められた設定値（図示例においては４３バール）を超えると、この弁２３１が開き、送出管路２１１からタンク２１７まで加圧流体が循環するので、この管路２１１ならびに第１および第２液圧回路２０１および２０３内の圧力が低下する。

駆動用第１液圧回路２０１は送出管路２１１に液圧的に接続される。この回路は、中間装置８３の第１および第２格納部９９および１０１それぞれへの加圧流体の第１および第２供給回路２４１Ａおよび２４１Ｂを備える。

第１供給回路２４１Ａは、送出管路２１１に液圧的に接続された駆動電磁弁２４３Ａと、液圧分配装置８７内に半径方向に設けられた第１管路２４５Ａと、中間装置８３内に半径方向に設けられた第２管路２４７Ａを備える。

第１管路２４５Ａは、駆動電磁弁２４３Ａの出力部に接続された入力口と、液圧分配装置８７と中間装置８３（図２）の間の環状空間内に開く出力口を含む。

第２管路２４７Ａは、第１管路２４５Ａの出力口に対向する支持クラウン９５の半径方向内面上に１つの入力口を備え、第１ピストン格納部９９内に開く１つの出力口を備える。

電磁弁２４３Ａは、あらかじめ決められた範囲（たとえば０バールから１１バールまで）内の連続する値においてピストン格納部９９内の圧力を制御するために、制御ユニット２２９により制御される。

したがって、ディスク１５１Ａおよび１５３Ａの段階的締め付けを得るために、第１クラッチ８９Ａを制御することが可能である。

図３を参照すると、第２供給回路２４１Ｂは、送出管路２１１に液圧的に接続された駆動電磁弁２４３Ｂと、液圧分配装置８７内に半径方向に設けられた第３管路２４５Ｂと、中間装置８３内に半径方向に設けられた第４管路２４７Ｂを備える。

第３管路２４５Ｂは、駆動電磁弁２４３Ｂの出力部に接続された入力口と、液圧分配装置８７と中間装置８３（図２）の間の環状空間内に開く出力口を含む。第３管路２４５Ｂは第１管路２４５Ａに対し半径方向に偏移している。

第４管路２４７Ｂは、第３管路の出力口に対向する支持クラウン９５の半径方向内面上に１つの入力口を備え、第２ピストン格納部１０１内に開く１つの出力口を備える。

電磁弁２４３Ｂは、あらかじめ決められた範囲（たとえば０バールから１１バールまで）内の連続する値においてピストン格納部９９内の圧力を制御するために、制御ユニット２２９により制御される。

したがって、ディスク１５１Ｂおよび１５３Ｂの段階的締め付けを得るために、第２クラッチ８９Ｂを制御することが可能である。

図３を参照すると、潤滑／冷却回路２０３は、送出管路２１１に液圧的に接続された駆動電磁弁２６１を備える。この電磁弁２６１は「オンオフ」型、すなわち開または閉という２つの動作モードを有する。またこの回路２０３は、第１管路２６３Ｃと、第２管路２６３Ｄを備える。

送出管路２１１と電磁弁２６１の間には安全弁２６４が間置される。この弁２６４により、電磁弁２６１の開動作の際の送出管路２１１内の圧力損失を防ぐこと、すなわち送出管路２１１からの格納部９９、１０１への圧力投入により当初閉じていた２つのクラッチ８９Ａ、８９Ｂのいずれか一方の不意の開動作を防ぐことが可能になる。

第１管路２６３Ｃは半径方向第５管路２６５Ｃを備える。この半径方向第５管路２６５Ｃは分配装置８７内に設けられる。この管路は、電磁弁２６１の出力部を、液圧分配装置８７と変速機軸１３（図１）の間の環状空間内に開く半径方向出力口に液圧的に接続する。

また第１管路は軸Ｘ−Ｘ’の第６内側管路２６７Ｃも含む。この第６管路２６７Ｃは変速機軸１３に設けられる。この管路はその半径方向において外面に、第５管路２６５Ｃの半径方向出力口に対向する半径方向供給口と、この軸１３（図２）の上流側軸方向面上の軸方向口２６９Ｃを備える。

また、図３を参照すると、第２管路２６３Ｄは第７軸方向管路２６５Ｄを備える。この管路２６５Ｄは液圧分配装置８７内に軸Ｘ−Ｘ’に平行な方向に設けられる。この管路は、第５管路２６５Ｃを、液圧分配装置８７と中間装置８３（図２）の間の環状空間内の半径方向出力口に液圧的に接続する。

この第２管路２６３Ｄはさらに、半径方向で内側の第８管路２６７Ｄを含む。この管路２６７Ｄは中間装置８３内に設けられる。この管路は、分配装置８７の第７軸方向管路２６５Ｄの半径方向出力口に対向する支持クラウン９５の半径方向内面上に半径方向供給口を備える。また、支持クラウン９５の半径方向端面上に出力口も備える。この出力口２６９Ｄは第２ピストン格納部１０１に対し軸方向で上流側に偏移している。

クラッチ８９Ａ、８９Ｂの冷却および潤滑サイクルを実行しなければならない時は、制御ユニット２２９がポンプ２１５を制御し、電磁弁２６１を開く。

第１クラッチ８９Ａの潤滑および冷却は、流体を、前記送出管路２１１から順番に、送出管路２１１内の圧力が弁２６４のあらかじめ決められた設定値（図示例では３８バール）よりも高い場合は弁２６４、開位置にされた電磁弁２６１、第５管路２６５Ｃ、第６管路２６７Ｃ、変速機軸１３の軸方向口２６９Ｃ、次いで軸受４３を通して、入力装置１５、出力装置１９、中間装置８３、および第１ピストン１５５Ａの間に形成された第１空間２７１Ｃまで、さらに第１クラッチ８９Ａのディスク１５１Ａおよび１５３Ａを通して循環させることにより行われる。

第２クラッチ８９Ｂの潤滑および冷却は、流体を、前記送出管路２１１から順番に、送出管路２１１内の圧力が弁２６４のあらかじめ決められた設定値（図示例では３８バール）よりも高い場合は弁２６４、開位置にされた電磁弁２６１、第７管路２６５Ｄ、第８管路２６７Ｄ、出力口２６９Ｄを通して、中間装置８３の支持クラウン９５、さらにピストン１５５Ｂ、および出力装置１９によって画定された第２空間２７１Ｄまで、かつ第２クラッチ８９Ｂのディスク１５１Ｂおよび１５３Ｂを通して循環させることにより行われる。

また、空間２７１Ｄは第２クラッチ８９Ｂにより空間２７１Ｃに液圧的に通じている。

他方、カバー６５および６７の２つのハーフシェル、防水カバー４５、入力装置１５、カップリング装置８５、および変速機軸１３は、冷却および潤滑流体用の防水格納部６９を画定する。

カップリング装置８５の歯車１２３、モールスチェーン１３５、および中間装置８３の歯車１２１で構成される伝達手段の潤滑および冷却は、第１空間２７１Ｃから第１クラッチ８９Ａの第１および第２ディスク１５１Ａおよび１５３Ａを通って流れる潤滑および冷却流体を散布することにより行われる。

次に、例として、本発明による自動車の始動時の本発明による伝達要素の作動について説明する。

まず、車両は電気機械１４を使用して始動することができる。

第２供給回路２４１Ｂに加圧流体を供給するために電磁弁２４３Ｂが作動する。図２を参照すると、液圧分配装置８７の第３管路２４５Ｂ内、次いで中間装置８３の第４管路２４７Ｂ内、さらには第２ピストン１５５Ｂの第２格納部１０１内の流体の圧力が上昇する。

この圧力上昇の作用により、第２ピストン１５５Ｂの第２表面に力が加えられる。この力は弾性要素１５７Ｂの復元力より大きく、第２ピストン１５５Ｂは軸方向を上流側に移動する。第２クラッチ８９Ｂの第１および第２ディスク１５１Ｂおよび１５３Ｂは、制御ユニット２２９によって制御される格納部１０１内の圧力に従い、漸次固定される。このようにして第２クラッチ８９Ｂは漸次閉じられ、入りの位置になる。

電源がステータ２７に供給され、ステータはロータ２６を回転駆動し、その結果カップリング装置８５を駆動する。この回転運動はモールスチェーン１３５により中間装置８３に伝達される。

第２クラッチ８９Ｂは閉じているので、中間装置８３の回転運動は出力装置１９に伝達される。この出力装置１９は変速機軸１３を軸Ｘ−Ｘ’の周囲で回転駆動し、変速機のいずれかの段に入っていれば車輪を駆動する。

車両があらかじめ決められた速度に達すると、電気機械を使用して熱機関を始動することができる。

すると、第１供給回路２４１Ａに加圧流体を供給するために電磁弁２４３Ａが起動される。図２を参照すると、液圧分配装置８７の第１管路２４５Ａ内、次いで中間装置８３の第２管路２４７Ａ内、さらには第１ピストン１５５Ａの第１格納部９９内の流体の圧力が上昇する。

この圧力上昇の作用により、第１ピストン１５５Ａの第２表面に力が加えられる。この力は弾性要素１５７Ａの復元力より大きい。したがって第１ピストン１５５Ａは軸方向を上流側に移動する。

したがって、第１および第２ディスク１５１Ａおよび１５３Ａは、第１ピストン１５５Ａの第１表面とストッパ１５９Ａの間の外部制御ユニット２２９によって制御される格納部９９内の圧力に従い、漸次固定される。このようにして第１クラッチ８９Ａは漸次閉じられ、入りの位置になる。

電気機械１４にはまだ電源がきているため、第１クラッチ８９Ａにより中間装置８３の回転運動が入力装置１５に伝達される。

入力装置１５は、緩衝装置２３、慣性フライホール２２、およびその結果、熱機関のクランクシャフト１１を回転駆動する。

この機関が充分な回転数に達すると、ピストン内の燃料の噴射および燃焼が開始する。

このタイミングで電気機械１４の電源を切ることができる。中間装置８３の回転運動はモールスチェーン１３５によりカップリング装置８５に伝達される。カップリング装置のこの回転によりロータ２６が回転駆動され、電気エネルギーが生産され、ステータ２７の端子に集められる可能性がある。

これら全ての動作中、第１および第２クラッチ８９Ａおよび８９Ｂならびに中間装置８３、モールスチェーン１３５、およびカップリング装置８５の潤滑および冷却は、上で説明したように、潤滑および冷却流体を、電磁弁２６１、第１および第２管路２６３Ｃおよび２６３Ｄを循環させることにより行われる。

また、入力装置１５、第１および第２クラッチ８９Ａおよび８９Ｂ、中間装置８３、液圧分配装置８７および出力装置１９は、クラッチケーシング２１の格納部６９内に一続きに配設されたモジュールの一部を成す。このカバー２１は単エネルギー源駆動系に簡単に適合させることができる。

変形形態では、クラッチ８９Ａおよび８９Ｂの双方を本来的に閉じた状態、すなわち本来的にクラッチが入った状態、または一方が本来的に閉じ、他方が本来的に開いた状態にすることができる。

説明してきた発明によりきわめてコンパクトな伝達要素を提供することが可能である。この要素により、駆動系の他の要素、特に、熱機関および変速機を同じ場所に残し大幅に改造することなく、従来の伝達構成の車両にパラレルハイブリッド方式の駆動系を設置することおよびその逆が可能になる。

この伝達要素は一続きに配設された独立モジュールの形態で利用可能であり、それによりその組立てが容易になる。

本発明による伝達要素の軸方向断面部分図である。 図１の詳細図である。 本発明による伝達要素の駆動および潤滑／冷却液圧回路の略図である。

Claims (15)

1. 特に自動車用のパラレルハイブリッド方式の駆動系用の伝達要素において、熱機関（１１）に接続されるようになっている回転入力装置（１５）と、変速機の入力軸（１３）に接続されるようになっている運動出力装置（１９）と、ステータ（２７）およびロータ（２６）を含む電気機械（１４）と、入力装置（１５）と、第１軸（Ｘ−Ｘ’）の周囲を回転しロータ（２６）に回転接続される中間装置（８３）を結合する第１クラッチ（８９Ａ）と、中間装置（８３）と出力装置（１９）を結合する第２クラッチ（８９Ｂ）とを備える伝達要素であって、入力装置（１５）を回動支持する第１ハーフシェル（６５）と、変速機軸（１３）を回動支持する第２ハーフシェル（６７）とを含むケーシング（２１）を備え、第１および第２ハーフシェル（６５、６７）が、第１および第２結合クラッチ（８９Ａ、８９Ｂ）が同軸および円心状に取り付けられる格納部（６９）を画定すること、ロータ（２６）の回転軸（Ｙ−Ｙ’）が第１軸（Ｘ−Ｘ’）とは異なること、および伝達手段（１２１、１２３、１３５）がロータ（２６）と中間装置（８３）を回転接続することを特徴とする伝達要素。
2. ロータ（２６）の回転軸（Ｙ−Ｙ’）が前記第１軸（Ｘ−Ｘ’）に平行であることを特徴とする請求項１に記載の伝達要素。
3. 電気機械（１４）がロータの回転軸（Ｙ−Ｙ’）に沿った細長い形をしていることを特徴とする請求項２に記載の伝達要素。
4. 電気機械（１４）が前記格納部（６９）の外側にあること、およびロータ（２６）が前記格納部（６９）内のカップリング装置（８５）に回動固設されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の伝達要素。
5. 伝達手段（１２１、１２３、１３５）が、カップリング装置（８５）の半径方向表面に固設された第１歯車（１２３）と、中間装置（８３）の半径方向表面に固設された第２歯車（１２１）と、前記第１および第２歯車（１２１、１２３）を接続する伝達鎖（１３５）を備えることを特徴とする請求項３に記載の伝達要素。
6. 中間装置（８３）が、第１軸（Ｘ−Ｘ’）に対し直角に延在するハブの形状であり、このハブが、第１クラッチ（８９Ａ）に回転結合する外部軸方向クラウン（９１）と、第２クラッチ（８９Ｂ）に回転結合する内部軸方向クラウン（９３）とを上流側面上に含み、このハブが、ケーシング（２１）に固定された分配装置（８７）上の第１軸（Ｘ−Ｘ’）の周囲に回動可能に取り付けられることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の伝達要素。
7. 入力装置（１５）が、第１軸（Ｘ−Ｘ’）に対し直角に延在するディスクにより形成され、このディスクが、熱機関（１１）に接続された緩衝フライホイール（２２、２３）に結合されるスプライン（４７）を具備する上流側軸方向クラウン（３７）を上流面上に、第１クラッチ（８９Ａ）に回転結合される下流側軸方向クラウン（３９）を下流側面上に含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の伝達要素。
8. 出力装置（１９）が、第１軸（Ｘ−Ｘ’）に対し直角に延在するディスクにより形成され、このディスクが、変速機の入力軸（１３）に結合されるスプライン（２５）を具備する内側軸方向クラウン（６３）および第２クラッチ（８９Ｂ）に回転結合される外側軸方向クラウン（６１）を下流面上に含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の伝達要素。
9. 入力装置（１５）、第１および第２クラッチ（８９Ａ、８９Ｂ）、中間装置（８３）、および出力装置（１９）が、格納部（６９）内に一続きに配設されたモジュールの一部を成すことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の伝達要素。
10. 第１および第２クラッチ（８９Ａ、８９Ｂ）が湿式であり、格納部（６９）が潤滑および／または冷却流体に対し防水性を有するように密閉されることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の伝達要素。
11. 第１クラッチ（８９Ａ）が、入力装置（１５）と回転結合している第１連のディスク（１５１Ａ）と、中間装置（８３）と回転結合している第２連のディスク（１５３Ａ）とを備え、この第２連のディスク（１５３Ａ）が第１連のディスク（１５１Ａ）の間に配設され、第１連および第２連のディスク（１５１Ａ、１５３Ａ）が、中間装置（８３）の格納部（９９）内に配置された作動ピストン（１５５Ａ）の作用により軸方向に並進移動可能であることを特徴とする請求項１０に記載の伝達要素。
12. 第２クラッチ（８９Ｂ）が、中間装置（８３）と回転結合している第１連のディスク（１５３Ｂ）と、出力装置（１９）と回転結合している第２連のディスク（１５１Ｂ）とを備え、第２連のディスク（１５１Ｂ）が第１連のディスク（１５３Ｂ）の間に配設され、第１連および第２連のディスク（１５１Ｂ、１５３Ｂ）が、中間装置（８３）の格納部（１０１）内に配置された作動ピストン（１５５Ｂ）の作用により軸方向に並進移動可能であることを特徴とする請求項１０または１１のいずれか一項に記載の伝達要素。
13. 第１および第２クラッチ（８９Ａ、８９Ｂ）がそれぞれ、これらクラッチ（８９Ａ、８９Ｂ）の開放位置への復帰装置（１５７Ａ、１５７Ｂ）を備えることを特徴とする請求項１０から１２のいずれか一項に記載の伝達要素。
14. さらに第１および第２クラッチ（８９Ａ、８９Ｂ）の閉動作の選択的制御液圧回路（２０１、２０３、２０５）を備えることを特徴とする請求項１０から１３のいずれか一項に記載の伝達要素。
15. パラレルハイブリッド方式の駆動系であって、熱機関と、変速機と、熱機関を変速機に接続する請求項１から１４のいずれか一項に記載の伝達要素とを含む駆動系を具備する自動車。

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