JP2009001127A - Hybrid driving device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、エンジンおよび電動機を有するハイブリッド駆動装置に関するものである。 The present invention relates to a hybrid drive device having an engine and an electric motor.
従来、動力源としてエンジンおよび電動機を有するハイブリッド駆動装置が知られており、その一例が特許文献1に記載されている。この特許文献1に記載されたハイブリッド車両は、エンジンおよびモータを備えており、前記モータのロータがメインシャフトに連結されている。また、前記エンジンのクランクシャフトから前記メインシャフトに至る経路には、クラッチを介してダンパ付きフライホイールが設けられており、前記クラッチを接続または分離することにより、前記エンジンと前記モータとの間で駆動力が伝達または遮断される。なお、エンジンおよび電動機を有するハイブリッド駆動装置は、特許文献2にも記載されている。
Conventionally, a hybrid drive device having an engine and an electric motor as a power source is known, and an example thereof is described in
しかしながら、上記の特許文献1においては、前記クランクシャフトおよびメインシャフトの軸線に沿った方向に、前記エンジンおよびクラッチおよびダンパ付きフライホイールおよびモータが順次配置されており、軸方向に小型化する必要があった。
However, in
この発明は上記事情を背景としてなされたものであって、電動機の回転部材の軸線に沿った方向に小型化することの可能なハイブリッド駆動装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made against the background of the above circumstances, and an object thereof is to provide a hybrid drive device that can be miniaturized in a direction along the axis of a rotating member of an electric motor.
上記目的を達成するため請求項1の発明は、エンジンの動力がクラッチを経由して第1トルク伝達部材に伝達されるように構成され、かつ、電動機の動力が前記クラッチを経由することなく前記第1トルク伝達部材に伝達されるように、動力伝達経路が構成されているハイブリッド駆動装置において、前記電動機の回転部材の軸線を中心とする半径方向で、前記電動機の内側に前記クラッチが配置されていることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項2の発明は、請求項1の構成に加えて、前記第1トルク伝達部材から動力が伝達される第2トルク伝達部材と、オイルが封入され、かつ、前記第2トルク伝達部材を取り囲むように設けられたオイル封入機構とを有しており、このオイル封入機構の内部に前記クラッチが配置されており、前記軸線を中心とする半径方向で、前記オイル封入機構の外側に前記電動機が配置されていることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, a second torque transmission member to which power is transmitted from the first torque transmission member, oil is enclosed, and the second torque transmission member is surrounded. And the clutch is disposed inside the oil sealing mechanism, and the electric motor is disposed outside the oil sealing mechanism in a radial direction about the axis. It is characterized by being arranged.
請求項3の発明は、請求項1または2の構成に加えて、前記エンジンと前記クラッチとの間に形成された動力伝達経路に、トルク変動を減衰する第1のねじりダンパが設けられており、前記第1トルク伝達部材と前記第2トルク伝達部材との間に形成された動力伝達経路に、トルク変動を減衰する第2のねじりダンパが設けられていることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect, a first torsional damper that attenuates torque fluctuation is provided in a power transmission path formed between the engine and the clutch. The power transmission path formed between the first torque transmission member and the second torque transmission member is provided with a second torsional damper that attenuates torque fluctuations.
請求項4の発明は、請求項1ないし3のいずれかの構成に加えて、前記クラッチにおける動力の入力側に設けられた第3トルク伝達部材と、前記エンジンの出力軸に取り付けられたフライホイールとを有し、前記第1のねじりダンパの入力部材が、前記フライホイールに対してボルトを用いて固定されており、前記第1のねじりダンパの出力部材と前記第3トルク伝達部材とがスプライン結合されていることを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the invention, in addition to the structure of any one of the first to third aspects, a third torque transmission member provided on the power input side of the clutch, and a flywheel attached to the output shaft of the engine And the input member of the first torsional damper is fixed to the flywheel using a bolt, and the output member of the first torsional damper and the third torque transmission member are splined. It is characterized by being connected.
請求項5の発明は、請求項1ないし4のいずれかの構成に加えて、前記第2トルク伝達部材と前記第3トルク伝達部材との間に第1の軸受が設けられており、前記エンジンの出力軸と第3トルク伝達部材との間に第2の軸受が設けられており、前記第3トルク伝達部材が、前記第1の軸受および第2の軸受により回転可能に支持されていることを特徴とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the structure of any one of the first to fourth aspects, a first bearing is provided between the second torque transmission member and the third torque transmission member, and the engine A second bearing is provided between the output shaft and the third torque transmission member, and the third torque transmission member is rotatably supported by the first bearing and the second bearing. It is characterized by.
請求項6の発明は、請求項1の構成に加えて、前記第1トルク伝達部材から動力が伝達される第2トルク伝達部材と、オイルが封入され、かつ、前記第2トルク伝達部材を取り囲むように設けられたオイル封入機構とを有しており、このオイル封入機構の外部に前記クラッチが配置されており、前記軸線を中心とする半径方向で、前記オイル封入機構の外側に前記電動機が配置されており、かつ、前記軸線に沿った方向で、前記エンジンと前記クラッチとの間に中間壁を設けたことを特徴とするものである。 According to a sixth aspect of the invention, in addition to the configuration of the first aspect, a second torque transmission member to which power is transmitted from the first torque transmission member, oil is enclosed, and the second torque transmission member is surrounded. The clutch is disposed outside the oil sealing mechanism, and the electric motor is disposed outside the oil sealing mechanism in a radial direction centered on the axis. And an intermediate wall is provided between the engine and the clutch in a direction along the axis.
請求項7の発明は、請求項6の構成に加えて、前記電動機が収容されたケーシングと、前記クラッチを潤滑する潤滑油が溜められたオイルパンと、前記電動機のステータと前記ケーシングとの間に設けられ、かつ、前記クラッチを潤滑した後の潤滑油を前記オイルパンに戻す潤滑油通路とを有していることを特徴とするものである。 According to a seventh aspect of the invention, in addition to the configuration of the sixth aspect, a casing in which the electric motor is housed, an oil pan in which lubricating oil for lubricating the clutch is stored, and a stator of the electric motor and the casing are provided. And a lubricating oil passage for returning the lubricating oil after lubricating the clutch to the oil pan.
請求項8の発明は、請求項6または7の構成に加えて、前記第1トルク伝達部材から前記第2トルク伝達部材に至る動力伝達経路に第2クラッチが設けられており、その第2クラッチが、前記オイル封入機構の内部に配置されていることを特徴とするものである。 According to an eighth aspect of the invention, in addition to the configuration of the sixth or seventh aspect, a second clutch is provided in a power transmission path from the first torque transmission member to the second torque transmission member, and the second clutch Is arranged inside the oil sealing mechanism.
請求項1の発明によれば、エンジンの動力がクラッチを経由して第1トルク伝達部材に伝達される。また、電動機のトルクが、クラッチを経由することなく第1トルク伝達部材に伝達される。さらに、前記電動機の回転部材の軸線を中心とする半径方向で、前記電動機の内側に前記クラッチが配置されているため、軸線に沿った方向において、前記電動機およびクラッチの配置スペースを重ならせることができ、ハイブリッド駆動装置を小型化することが可能である。 According to the first aspect of the present invention, engine power is transmitted to the first torque transmission member via the clutch. Further, the torque of the electric motor is transmitted to the first torque transmission member without going through the clutch. Further, since the clutch is arranged inside the electric motor in a radial direction centering on the axis of the rotating member of the electric motor, the arrangement space of the electric motor and the clutch overlaps in the direction along the axis. Therefore, it is possible to reduce the size of the hybrid drive device.
請求項2の発明によれば、請求項1の発明と同様の効果を得られる他に、オイル封入機構に封入されたオイルを、クラッチの潤滑および冷却に共用できる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、請求項1または2の発明と同様の効果を得られる他に、前記エンジンから前記クラッチに動力が伝達される場合に、第1のねじりダンパによりトルク変動が減衰される。また、前記電動機の回転部材から前記第2トルク伝達部材に動力が伝達される場合に、第2のねじりダンパによりトルク変動が減衰される。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、請求項1ないし3の発明と同様の効果を得られる他に、前記エンジンの出力軸から出力されたトルクが、フライホイールおよび第1のねじりダンパを経由して、前記第3トルク伝達部材に伝達される。また、第3トルク伝達部材のトルクは、前記クラッチを経由して前記第1トルク伝達部材に伝達され、その第1トルク伝達部材から出力されたトルクが、第2のねじりダンパに伝達される。一方、ハイブリッド駆動装置の組み立て工程において、第1のねじりダンパの出力部材と第3トルク伝達部材とをスプライン嵌合でき、部品同士の組付け性が向上する。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、請求項1ないし4のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、前記第3トルク伝達部材が、前記第1の軸受および第2の軸受により回転可能に支持されているため、第3トルク伝達部材を支持するために専用の中間壁を設けずに済む。
According to the invention of
請求項6の発明によれば、請求項1の発明と同様の効果を得られる他に、オイル封入機構の外部にクラッチが配置されているため、前記オイル封入機構のオイルが前記クラッチに付着することを防止でき、そのクラッチの解放時に引き摺り損失を低減できる。 According to the sixth aspect of the invention, in addition to obtaining the same effect as the first aspect of the invention, since the clutch is disposed outside the oil sealing mechanism, the oil of the oil sealing mechanism adheres to the clutch. This can be prevented, and drag loss can be reduced when the clutch is released.
請求項7の発明によれば、請求項6の発明と同様の効果を得られる他に、オイルパンの潤滑油がクラッチに供給されてそのクラッチが潤滑および冷却される。ついで、前記クラッチを潤滑した後の潤滑油が、潤滑油通路を経由してオイルパンに戻される。 According to the seventh aspect of the invention, the same effect as that of the sixth aspect of the invention can be obtained, and the lubricating oil of the oil pan is supplied to the clutch, and the clutch is lubricated and cooled. Subsequently, the lubricating oil after lubricating the clutch is returned to the oil pan via the lubricating oil passage.
請求項8の発明によれば、請求項6または7の発明と同様の効果を得られる他に、前記オイル封入機構の内部に封入されたオイルにより、第2クラッチを潤滑および冷却できる。したがって、エンジントルクまたは電動機のトルクの少なくとも一方を第1トルク伝達部材に伝達し、かつ、前記第2クラッチを滑らせて、第1トルク伝達部材のトルクを第2トルク伝達部材に伝達することが可能である。 According to the eighth aspect of the present invention, the second clutch can be lubricated and cooled by the oil sealed inside the oil sealing mechanism, in addition to the same effect as the sixth or seventh aspect of the invention. Therefore, it is possible to transmit at least one of the engine torque or the torque of the electric motor to the first torque transmission member and to slide the second clutch to transmit the torque of the first torque transmission member to the second torque transmission member. Is possible.
この発明におけるハイブリッド駆動装置は、車両、運搬機械、工作機械などに用いることができ、動力源としてのエンジンおよび電動機の動力を被駆動部材に伝達することが可能である。ここで、被駆動部材とは、動力が伝達されて回転運動または往復運動する部材である。例えば、ハイブリッド駆動装置を車両または運搬機械に用いた場合は、車輪、回転軸、ギヤ、チェーン、ベルト、プーリなどの回転要素が被駆動部材に相当し、ハイブリッド駆動装置を工作機械に用いた場合は、工作物を支持するチャック、工作物を切削する刃物などが、被駆動部材に相当する。また、この発明を車両に適用する場合、回転部材の軸線は、車両の左右方向に沿って配置されていてもよいし、車両の前後方向に沿って配置されていてもよい。 The hybrid drive device according to the present invention can be used in a vehicle, a transport machine, a machine tool, and the like, and can transmit the power of an engine and a motor as a power source to a driven member. Here, the driven member is a member that rotates or reciprocates when power is transmitted. For example, when a hybrid drive device is used in a vehicle or a transport machine, rotating elements such as wheels, rotary shafts, gears, chains, belts, and pulleys correspond to driven members, and the hybrid drive device is used in a machine tool. The chuck that supports the workpiece, the blade that cuts the workpiece, and the like correspond to the driven members. When the present invention is applied to a vehicle, the axis of the rotating member may be disposed along the left-right direction of the vehicle, or may be disposed along the front-rear direction of the vehicle.
この発明において、エンジンおよび電動機は、被駆動部材に伝達するトルクを発生する動力装置である。まず、エンジンは、燃料を燃焼させた場合の熱エネルギを運動エネルギに変換する動力装置であり、このエンジンとしては、内燃機関、例えば、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、LPGエンジンなどを用いることが可能である。この発明において、電動機は電気エネルギを運動エネルギに変換する動力装置であり、直流電動機または交流電動機のいずれでもよい。さらに、電動機として、運動エネルギを電気エネルギに変換する機能を兼備した電動・発電機(モータ・ジェネレータ)を用いることも可能である。この発明において、オイル封入機構は、第2トルク伝達部材を取り囲むように設けられている。具体的には、電動機の回転部材の軸線を中心とする半径方向で、第2トルク伝達部材の外周側を取り囲むように、オイル封入機構が設けられている。このオイル封入機構としては、例えば、環状のケーシングを用いることが可能であり、そのケーシング内にオイルが供給され、またはオイルが封入される。そして、そのケーシング内に配置された回転部材、またはケーシングを構成する回転部材により、前記オイルが撹拌されるか、またはケーシング内に供給されるオイル(ケーシング内を循環するオイル)により、回転部材が潤滑および冷却されるように構成されている。さらに、オイル封入機構としては、動力を伝達する機能を有しているもの、例えば流体伝動装置を用いることも可能である。 In the present invention, the engine and the electric motor are power units that generate torque to be transmitted to the driven member. First, an engine is a power unit that converts thermal energy when fuel is burned into kinetic energy, and an internal combustion engine such as a gasoline engine, a diesel engine, or an LPG engine can be used as the engine. is there. In the present invention, the electric motor is a power device that converts electric energy into kinetic energy, and may be either a DC motor or an AC motor. Furthermore, an electric motor / generator (motor / generator) having a function of converting kinetic energy into electric energy may be used as the electric motor. In this invention, the oil sealing mechanism is provided so as to surround the second torque transmission member. Specifically, an oil sealing mechanism is provided so as to surround the outer peripheral side of the second torque transmission member in the radial direction centered on the axis of the rotating member of the electric motor. As this oil sealing mechanism, for example, an annular casing can be used, and oil is supplied into the casing or oil is sealed therein. Then, the oil is agitated by the rotating member arranged in the casing or the rotating member constituting the casing, or the rotating member is supplied by the oil (oil circulating in the casing) supplied into the casing. It is configured to be lubricated and cooled. Further, as the oil sealing mechanism, it is possible to use a mechanism having a function of transmitting power, for example, a fluid transmission device.
この発明においてクラッチは、伝達されるトルクの容量を制御する装置であり、オイル封入機構を備えていない構成では、摩擦クラッチ、電磁クラッチ、噛み合いクラッチなどを用いることが可能である。これに対して、オイル封入機構を備えている構成では、クラッチとして摩擦クラッチを用いることが可能である。この発明において、各種のトルク伝達部材および回転部材は、前記エンジンまたは電動機から出力された動力もしくはトルクを伝達する要素であり、トルク伝達部材および回転部材には、回転軸、ギヤ、コネクティングドラム、遊星歯車機構のキャリヤ、ベルト、プーリ、チェーン、スプロケット、ハブ、プレートなどの要素が含まれる。この発明において、潤滑油通路は、孔、溝、凹部、窪み、隙間など、潤滑油(オイル)が通れる構成であればよい。以下、ハイブリッド駆動装置の具体例を、順次説明する。 In the present invention, the clutch is a device that controls the capacity of the torque to be transmitted, and a friction clutch, an electromagnetic clutch, a meshing clutch, or the like can be used in a configuration that does not include an oil sealing mechanism. On the other hand, a friction clutch can be used as the clutch in the configuration including the oil sealing mechanism. In the present invention, various torque transmission members and rotating members are elements that transmit power or torque output from the engine or the electric motor. The torque transmitting member and the rotating member include a rotating shaft, a gear, a connecting drum, a planetary gear. It includes gear mechanism carriers, belts, pulleys, chains, sprockets, hubs, plates and other elements. In the present invention, the lubricating oil passage may have a configuration that allows the lubricating oil (oil) to pass therethrough, such as a hole, a groove, a recess, a dent, and a gap. Hereinafter, specific examples of the hybrid drive device will be sequentially described.
(具体例1)
まず、ハイブリッド駆動装置の具体例1を、図1および図2に基づいて説明する。図2は、ハイブリッド駆動装置を有する車両1のパワートレーンを示すスケルトン図であり、図1は図2の要部を示す断面図である。この図2に示す車両1においては、走行用の動力源として、エンジン2およびモータ・ジェネレータ3が設けられている。このエンジン2は、燃料を燃焼させた場合の熱エネルギを運動エネルギに変換する動力装置である。まず、前記エンジン2から前記モータ・ジェネレータ3に至る動力伝達経路の構成を、図1に基づいて説明する。前記エンジン2は軸線A1を中心として回転するクランクシャフト4を有しており、エンジン本体5を構成するシリンダブロック(図示せず)およびクランクケース(図示せず)により、軸受(図示せず)を介して前記クランクシャフト4が回転可能に支持されている。図1および図2の具体例では、前記軸線A1は車両1の左右方向、言い換えれば、幅方向に沿って配置されている。そのクランクシャフト4の端部には、円板形状のフライホイール6が取り付けられている。このフライホイール6は、ボルト7により、前記クランクシャフト4に対して締め付け固定されている。また、前記クランクシャフト4の端部にはスリーブ8が一体的に設けられている。また、スリーブ8の内周に軸受9が取り付けられており、その軸受9によりエンジンインプットシャフト10が回転可能に支持されている。この軸受9はラジアル軸受である。つまり、前記クランクシャフト4と前記エンジンインプットシャフト10とが相対回転可能に、かつ、同軸上に配置されている。
(Specific example 1)
First, a specific example 1 of the hybrid drive device will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 2 is a skeleton diagram showing a power train of a
前記エンジン本体5の外壁には、中空のケーシング11が取り付けられており、そのケーシング11は、トランスアクスルハウジング12およびトランスアクスルケース13およびリヤカバー14を結合固定して構成されている。このトランスアクスルハウジング12およびトランスアクスルケース13は、前記軸線A1に沿った方向に隣り合わせに配置されている。前記トランスアクスルハウジング12が前記エンジン本体5にボルト(図示せず)により締め付け固定され、前記トランスアクスルハウジング12とトランスアクスルケース13とがボルト15により締め付け固定されている。そして、前記トランスアクスルハウジング12の内部に、前記フライホイール6および前記エンジンインプットシャフト10が設けられている。さらに、前記フライホイール6と前記エンジンインプットシャフト10とを動力伝達可能に連結するねじりダンパ(トーショナルダンパ)16が設けられている。
A
このねじりダンパ16は、伝達されるトルクの変動を減衰する機構である。このねじりダンパ16は、円板形状のプレート17と、そのプレート17の内側に配置されたホルダ16Aと、前記プレート17と前記ホルダ16Aとを動力伝達可能に連結する弾性部材19とを有している。そして、前記フライホイール6の外周側には、軸線A1に沿った方向に突出された環状の突出部6Aが形成されている。また、前記軸線A1を中心とする半径方向で、前記突出部6Aの内側に弾性部材19が配置されている。さらに、前記プレート17の外周側が、ボルト20の締め付けにより前記フライホイール6の突出部6Aに固定されている。また、前記弾性部材19としては、例えば、圧縮コイルばね(ねじりばね)を用いることが可能であり、その弾性部材19が軸線A1を中心として円周方向に伸縮自在に配置されている。さらに、前記ホルダ16Aにはトルクリミッタ79を介在させてハブ18が接続されている。このトルクリミッタ79は、摩擦材および皿ばねなどにより構成されており、このトルクリミッタ79は、予め定められた基準値以下のトルクは伝達し、基準値を越えるトルクは伝達しない機能を有している。前記ハブ18は円筒形状の部材であり、そのハブ18の内周には内歯(図示せず)が形成されている。また、前記エンジンインプットシャフト10の外周には外歯(図示せず)が形成されており、前記ハブ18とエンジンインプットシャフト10とがスプライン結合されて、一体回転するように連結されている。
The
一方、前記モータ・ジェネレータ3は前記トランスアクスルハウジング12の内部に配置されている。このモータ・ジェネレータ3は電力の供給により電動機として機能する一方、運動エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての機能を有している。そのモータ・ジェネレータ3は、ステータ21およびロータ22を有しており、前記ステータ21が前記トランスアクスルハウジング12に固定されている。また、このステータ21は、前記軸線A1に沿った方向に積層された複数枚の電磁鋼板21Aと、この電磁鋼板21Aに巻き付けたコイル21Bとを有する。また、前記ロータ22は、環状のホルダ22Aと、ホルダ22Aの外周に取り付けた電磁鋼板22Bとを有する。この電磁鋼板22Bは、前記軸線A1に沿った方向に複数枚積層されている。さらに、前記軸線A1を中心とする半径方向で、前記ステータ21の内側に前記ロータ22が配置されている。さらにまた、前記ホルダ22Aには円板形状のプレート92が取り付けられており、トランスアクスルハウジング12には円板形状のプレート93が取り付けられている。このプレート92とプレート93とが隙間を介して配置されており、プレート92,93によりラビリンスシール94が構成されている。
On the other hand, the motor /
さらに、前記トランスアクスルハウジング12の内部には流体伝動装置の一種であるトルクコンバータ23が設けられており、そのトルクコンバータ23のケーシングの一部を構成するフロントカバー24が、前記ロータ22と一体回転するように接続されている。具体的には、前記軸線A1を中心とする半径方向で、前記ロータ22の内側に前記フロントカバー24が設けられている。このフロントカバー24は、前記軸線A1に沿った方向に延ばされた外筒部25と、その外筒部25における軸線A1方向の端部に連続された内向きフランジ部26と、その内向きフランジ部26の内周端に連続して形成された内筒部27とを有している。前記外筒部25および内筒部27は円筒形状を有しており、前記外筒部25の内側に内筒部27が配置されている。そして、前記外筒部25が前記ロータ22の内周に固定されている。また、前記内筒部27は、前記エンジンインプットシャフト10の外周に、ニードルベアリング28を介在させて支持されている。すなわち、このフロントカバー24と前記エンジンインプットシャフト10とが相対回転可能である。そして、前記エンジンインプットシャフト10の外周と前記外筒部27との間に、オイルシール29が設けられている。
Further, a
前記トルクコンバータ23は、前記フロントカバー24と一体回転する環状のポンプインペラ30を有しており、そのポンプインペラ30には多数の羽根31が形成されている。さらに、前記フロントカバー24の内部にはタービンランナ32が設けられている。このタービンランナ32は多数の羽根33を有している。このトルクコンバータ23は、その内部に作動流体が供給される構成であり、その作動流体の運動エネルギにより、前記ポンプインペラ30と前記タービンランナ32との間で動力伝達をおこなう伝動装置である。上記のように、ポンプインペラ30およびフロントカバー24は共に環状に構成されて、内部中空のケーシングを構成している。さらに、前記トランスアクスルハウジング12の内部にはオイルポンプ34が設けられている。このオイルポンプ34のボデー35が、前記トランスアクスルハウジング12に対してボルト36により締め付け固定されている。さらに、前記オイルポンプ34のロータ37が前記ポンプインペラ30と一体回転するように接続されている。前記ポンプインペラ30の円筒部38と、前記オイルポンプボデー35との間には、オイルシール39が設けられている。このオイルポンプのボデー35には、環状のオイルポンプカバー40がボルト41により固定されており、そのオイルポンプカバー40の内周には円筒部材42が固定されている。この円筒部材42は前記軸線A1を中心として設けられている。また、前記ポンプインペラ30およびタービンランナ32の内側には、ステータ101が設けられており、そのステータ101が一方向クラッチ43を介在させて前記円筒部材に取り付けられている。
The
そして、前記円筒部材42の軸孔44内には、前記軸線A1を中心として回転可能なトランスミッションインプットシャフト45が設けられており、前記円筒部材42の内周面と、トランスミッションインプットシャフト45の外周面との間にはニードルベアリング46が配置されている。また、トランスミッションインプットシャフト45の一部は、前記円筒部材42の外部に露出しており、その露出部分が、前記エンジンインプットシャフト10の端部に設けられた凹部47内に配置されている。そして、この凹部47の内周面と前記トランスミッションインプットシャフト45の外周面との間に、ニードルベアリング48が配置されている。このようにして、前記エンジンインプットシャフト10が、ニードルベアリング48を介して、前記トランスミッションインプットシャフト45により回転可能に支持されている。
A
さらに、前記エンジンインプットシャフト10と前記フロントカバー24との間における伝達トルクを制御するクラッチ49が設けられている。この具体例1では、クラッチ49として摩擦式クラッチが用いられている。この摩擦式クラッチは、前記エンジンインプットシャフト10と一体回転する円板形状のハブ50と、前記フロントカバー24に固定されたドラム51と、前記ハブ50にスプライン嵌合されたクラッチプレート52と、前記ドラム51にスプライン嵌合されたクラッチディスク53と、前記軸線A1に沿った方向に動作可能なピストン49Aと、このピストン49Aに軸線A1に沿った方向の推力を与える油圧室49Bと、前記ピストン49Aを油圧室49Bの力とは逆向きに押圧するリターンスプリング49Cとを有する。前記ピストン49Aは、前記フロントカバー24の内筒部27の外周面に沿って動作可能である。このクラッチ49は、湿式の多板クラッチであり、前記油圧室49Bの油圧を制御することにより、前記クラッチ49が係合・解放されて、前記エンジンインプットシャフト10と前記フロントカバー24との間における伝達トルクが制御されるように構成されている。
Further, a clutch 49 for controlling transmission torque between the
さらに、前記タービンランナ32と前記トランスミッションインプットシャフト45とがハブ54により一体回転するように連結されている。このハブ54は、トランスミッションインプットシャフト45にスプライン結合された円筒部材であり、そのハブ54と前記フロントカバー24との間の伝達トルクを制御するロックアップクラッチ55が設けられている。このロックアップクラッチ55は、前記フロントカバー24と前記トランスミッションインプットシャフト45との間で、摩擦力により動力伝達をおこなう伝動装置である。このロックアップクラッチ55は、前記ハブ54と相対回転可能に設けられた円板形状のプレート56と、前記ドラム51と、前記プレート56にスプライン嵌合されたクラッチプレート57と、前記ドラム51にスプライン嵌合されたクラッチディスク58とを有する。前記ドラム51はクラッチ49およびロックアップクラッチ55で共用されている。このロックアップクラッチ55は、湿式の多板クラッチであり、前記トルクコンバータ23内に形成された油圧室の油圧を制御することにより、前記ロックアップクラッチ55が係合・解放されるように構成されている。
Further, the
また、前記プレート56と前記ハブ54との間の間の動力伝達経路には、ねじりダンパ(トーショナルダンパ)59が設けられている。このねじりダンパ59は伝達トルクの変動を減衰する機構である。そして、これらのクラッチ49およびロックアップクラッチ55およびねじりダンパ59は、前記軸線A1に沿った方向で、前記ねじりダンパ16と前記タービンランナ32との間に配置されている。また、前記クラッチ49および前記ロックアップクラッチ55および前記ねじりダンパ59は、前記軸線A1を中心とする半径方向で、前記外筒部25の内側に配置されている。言い換えれば、前記軸線A1を中心とする半径方向で、前記クラッチ49および前記ロックアップクラッチ55および前記ねじりダンパ59は、前記ロータ22の内側に配置されている。より具体的には、前記軸線A1に沿った方向で、前記ロータ22を構成する電磁鋼板の積層長さの範囲と、前記クラッチ49およびロックアップクラッチ55およびねじりダンパ59の配置領域とが、略一致している。上記のように構成されたハブ54およびプレート56、およびトランスミッションインプットシャフト45の一部を取り囲むように、前記フロントカバー24およびポンプインペラ30が設けられている。具体的には、前記軸線A1を中心とする半径方向で、前記ハブ54およびプレート56およびトランスミッションインプットシャフト45の外周側を取り囲むように、フロントカバー24およびポンプインペラ30が設けられている。
A torsional damper (torsional damper) 59 is provided in the power transmission path between the
前記トランスアクスルケース13およびリヤカバー14の内部に亘り、ベルト式無段変速機60が配置されている。このベルト式無段変速機60は、プライマリシャフト61およびセカンダリシャフト62を有しており、プライマリシャフト61が前記軸線A1を中心として回転可能に構成されている。そして、前記トランスミッションインプットシャフト45と、前記プライマリシャフト61との間の動力伝達経路には、前後進切換装置63が設けられている。具体的には、前記トランスアクスルケース13の内部に前後進切換装置63が設けられている。この前後進切換装置63は、前記クランクシャフト4の回転方向が一方向に限られていることに伴って採用されている機構であって、前記トランスミッションインプットシャフト45の回転方向に対して、前記プライマリシャフト61の回転方向を正逆に切り換える装置である。
A belt type continuously
図1および図2に示す例では、前後進切換装置63としてダブルピニオン型の遊星歯車機構が採用されている。すなわち、前記トランスミッションインプットシャフト45と一体回転するサンギヤ64と、このサンギヤ64と同心状に配置されたリングギヤ65とが設けられ、前記サンギヤ64に噛合したピニオンギヤ66と、このピニオンギヤ66および前記リングギヤ65に噛合した他のピニオンギヤ67とが配置され、ピニオンギヤ66,67がキャリヤ68によって、自転かつ公転自在に保持されている。さらに、前記トランスミッションインプットシャフト45と前記キャリヤ68とを一体回転可能に連結する前進用クラッチ69が設けられている。また前記リングギヤ65を選択的に固定することにより、前記トランスミッションインプットシャフト45の回転方向に対するプライマリシャフト61の回転方向を反転する後進用ブレーキ70が設けられている。上記前進用クラッチ69および後進用ブレーキ70は、例えば、摩擦式クラッチおよび摩擦式ブレーキ、または電磁式クラッチおよび電磁式ブレーキを用いることが可能である。
In the example shown in FIGS. 1 and 2, a double pinion type planetary gear mechanism is employed as the forward /
この具体例1では、前進用クラッチ69として摩擦式クラッチが用いられ、後進用ブレーキ70として摩擦式ブレーキが用いられているものとする。そして、前進用クラッチ69および後進用ブレーキ70の係合・解放が、油圧制御装置(図示せず)により制御されるように構成されている。なお、プライマリシャフト61とキャリヤ68とが一体回転するように、スプライン結合されている。さらに、そのキャリヤ68の内周には前記トランスミッションインプットシャフト45が配置されており、前記キャリヤ68と前記トランスミッションインプットシャフト45との間にニードルベアリング71が設けられている。つまり、前記トランスミッションインプットシャフト45は、前記ニードルベアリング71を介して前記プライマリシャフト61により支持されている。さらに、前記軸線A1に沿った方向で、上記の前後進切換装置63と前記トルクコンバータ23との間に、前記オイルポンプ34が配置されている。
In this specific example 1, it is assumed that a friction clutch is used as the
前記プライマリシャフト61は軸受72により回転可能に支持されており、その軸受72の外輪が前記トランスアクスルケース13に保持されている。また、前記プライマリシャフト61とセカンダリシャフト62とは平行に配置されており、プライマリシャフト61にプライマリプーリ73が設けられており、セカンダリシャフト62にはセカンダリプーリ74が設けられている。さらに、プライマリプーリ73およびセカンダリプーリ74には環状のベルト75が巻き掛けられている。このベルト75は、環状のキャリヤ(図示せず)に対して円周方向に多数のエレメントを取り付けて構成されている。また、前記プライマリプーリ73からベルト75に加えられる挟圧力、およびセカンダリプーリ74からベルト75に加えられる挟圧力を制御する油圧アクチュエータ(図示せず)が設けられている。そして、前記セカンダリシャフト62には歯車伝動装置76を介在させてデファレンシャル77が連結されており、デファレンシャル77には車輪78が連結されている。
The
上記のように構成された車両1において、前記エンジン2のクランクシャフト4のトルクはフライホイール6に伝達され、そのフライホイール6から前記エンジンインプットシャフト10にトルクが伝達される。そのフライホイール6から前記エンジンインプットシャフト10にトルクが伝達される過程で、そのトルク変動は前記ねじりダンパ16により減衰される。そして、前記クラッチ49が係合されている場合は、前記エンジンインプットシャフト10のトルクが前記フロントカバー24に伝達される。また、前記モータ・ジェネレータ3に電力が供給されて、そのモータ・ジェネレータ3が電動機として駆動された場合、前記ロータ22のトルクは前記フロントカバー24に伝達される。なお、前記モータ・ジェネレータ3に電力が供給されておらず、そのモータ・ジェネレータ3が発電機としても機能していない場合は、前記ロータ22は空転する。
In the
上記のようにして前記フロントカバー24にトルクが伝達され、かつ、前記ロックアップクラッチ55が解放されている場合は、前記ポンプインペラ30と前記タービンランナ32との間で、作動油の運動エネルギにより動力伝達がおこなわれる。また、前記ロックアップクラッチ55が解放されており、かつ、前記ポンプインペラ30と前記タービンランナ32との間の速度比が、所定値以下である場合は、前記ステータ101の機能によりトルク増幅がおこなわれる。これに対して、前記ポンプインペラ30と前記タービンランナ32との間の速度比が、所定値を越えた場合はトルク増幅がおこなわれない。一方、前記ロックアップクラッチ55が係合された場合は、前記フロントカバー24と前記トランスミッションインプットシャフト45との間で、摩擦力により動力伝達がおこなわれる。
When torque is transmitted to the
つぎに、上記前後進切換装置63の制御について説明する。まず、前進ポジションが選択された場合は、前進用クラッチ69が係合され、かつ、後進用ブレーキ70が解放される。すると、前記トランスミッションインプットシャフト45と前記キャリヤ68とが一体回転し、前記トランスミッションインプットシャフト45のトルクがプライマリシャフト61に伝達される。このとき、前記トランスミッションインプットシャフト45およびプライマリシャフト61が同方向に回転する。これに対して、後進ポジションが選択された場合は、前進用クラッチ69が解放され、かつ、後進用ブレーキ70が係合される。すると、前記リングギヤ65が反力要素となって、前記サンギヤ64のトルクがキャリヤ68を経由してプライマリシャフト61に伝達される。この場合、前記トランスミッションインプットシャフト45とプライマリシャフト61とは逆方向に回転する。
Next, the control of the forward /
前記のように、エンジントルクが前記プライマリシャフト61に伝達されるとともに、ベルト式無段変速機60の制御が実行される。前記プライマリプーリ73からベルト75に加えられる挟圧力が調整されると、このプライマリプーリ73に対するベルト75の巻掛け半径が連続的に変化し、変速比が無段階に変化する。また、前記ベルト75に対するセカンダリプーリ74の挟圧力が調整される。このようにして、プライマリプーリ73とセカンダリプーリ74との間で、ベルト75を経由して伝達されるトルクの容量が制御される。前記プライマリシャフト61からベルト75を経由してセカンダリシャフト62に伝達されたトルクは、歯車伝動装置76を経由してデファレンシャル77に至り、ついで、そのトルクが車輪78に伝達されて駆動力が発生する。なお、前記クラッチ49を解放させ、かつ、前記エンジン2を停止させ、かつ、前記モータ・ジェネレータ3を電動機として駆動させ、そのモータ・ジェネレータ3のトルクをトランスミッションインプットシャフト45に伝達して車両1を走行させる制御(電気自動車モード選択)も実行可能である。
As described above, the engine torque is transmitted to the
このように、図2に示された車両1は、エンジン2またはモータ・ジェネレータ3のうち、何れか一方のトルクを車輪78に伝達することの可能なハイブリッド車である。より具体的には、前記車輪78に至る動力伝達経路に、前記エンジン2およびモータ・ジェネレータ3が直列に配置されたパラレル式ハイブリッド車である。また、前記トルクコンバータ23内の作動油により、前記クラッチ49およびロックアップクラッチ55を構成する摩擦材が潤滑および冷却される。さらに、前記エンジンインプットシャフト10とフロントカバー24との間にオイルシール29が設けられているため、前記油圧室49Bに供給されるオイルが、前記ねじりダンパ16およびトルクリミッタ79が配置された空間に漏れることを防止できる。さらに、前記ポンプインペラ30の回転により前記オイルポンプ34が駆動され、オイルパン(図示せず)のオイルが吸入される。そして、前記オイルポンプボデー35と円筒部38との間にオイルシール39が設けられているため、このオイルポンプ34におけるオイルの吸入時に、そのオイルが、前記モータ・ジェネレータ3が配置されている空間に漏れることを防止できる。さらにまた、前記ケーシング11の下部にはオイルパン(図示せず)が設けられており、そのオイルパンから供給された潤滑油により、前記モータ・ジェネレータ3が冷却される。このモータ・ジェネレータ3が配置された空間と、前記ねじりダンパ16が配置された空間との間には、ラビリンスシール94が設けられているため、モータ・ジェネレータ3を潤滑したオイルが、ねじりダンパ16が配置された空間に漏れることを抑制できる。
As described above, the
そして、図1および図2の具体例によれば、前記軸線A1を中心とする半径方向で、前記モータ・ジェネレータ3のロータ22内側に前記クラッチ49が配置されている。このため、前記軸線A1に沿った方向において、前記モータ・ジェネレータ3およびクラッチ49の配置スペースを重ならせることができ、ハイブリッド駆動装置を小型化することが可能であり、車載性が向上する。また、図1および図2の具体例によれば、前記トルクコンバータ23の内部に前記ロックアップクラッチ55およびクラッチ49が収納されており、トルクコンバータ23内に供給される作動油を、前記ロックアップクラッチ55およびクラッチ49の潤滑および冷却に共用することができる。さらに、前記トランスアクスルハウジング12の内部に、クラッチ49の係合・解放を制御する油圧室を専用で設けずに済み、油圧室を形成する仕切り壁や密封装置を設けずに済む。したがって、ハイブリッド駆動装置も構造が簡略化(コンパクト化)され、かつ、シンプルとなる。さらに、図1および図2の具体例によれば、前記エンジン2から前記クラッチ49に動力が伝達される経路で、ねじりダンパ16によりトルク変動(振動)が減衰される。また、前記ロックアップクラッチ55が係合された場合、前記フロントカバー24から前記トランスミッションインプットシャフト45に動力が伝達される経路で、ねじりダンパ59によりトルク変動(振動)が減衰される。
1 and FIG. 2, the clutch 49 is arranged inside the
さらに、図1および図2の具体例によれば、ハイブリッド駆動装置の組み立て工程において、前記ハブ18および前記ねじりダンパ16および前記フライホイール6を前記クランクシャフト4に取り付けた後、前記ハブ18と前記エンジンインプットシャフト10とをスプライン嵌合でき、部品同士の組付け性が向上する。さらにまた、図1および図2の具体例によれば、前記トランスミッションインプットシャフト45が、前記軸受9を介してクランクシャフト4により支持され、かつ、ニードルベアリング48を介してトランスミッションインプットシャフト45により支持されている。また、クランクシャフト4は図示しない軸受を介して、エンジン本体5に支持されている。さらに、トランスミッションインプットシャフト45は、ニードルベアリング71およびキャリヤ68およびプライマリシャフト61および軸受72を介してトランスアクスルケース13により支持されている。したがって、前記エンジンインプットシャフト10を支持する軸受を取り付けるために専用の中間壁(隔壁)を、前記ケーシング11に設けずに済む。
Further, according to the specific example of FIGS. 1 and 2, after the
さらに、エンジン2を始動する場合におけるトルク変動を、前記クラッチ49において潤滑油のせん断力で減衰することができ、振動・異音を低減できる。また、そのクラッチ49をトルクコンバータ23内のオイルにより潤滑・冷却できるので、エンジン2を停止し、かつ、クラッチ49を解放し、かつ、モータ・ジェネレータ3を電動機として駆動させて車両1が走行している場合に、前記クラッチ49を係合させてモータ・ジェネレータ3のトルクの一部をエンジン2に伝達させてクランキングし、かつ始動する場合でも、クラッチ49の耐熱性を確保できる。したがって、ショック低減を重視したクラッチ49の係合制御を実行できる。
Furthermore, torque fluctuation when starting the
さらに、前記エンジン2から前記車輪78に至る動力伝達経路における異なる箇所に、ねじりダンパ16,59が直列に分割して配置されている。このためねじりダンパ59の圧縮コイルばね59Aをロータ22の内側にコンパクトに配置できる。さらに、ねじりダンパ16の弾性部材(圧縮コイルばね)19は、フライホイール6の外周に設けられた環状の突出部6Aの内側に空きスペースに配置されており、その弾性部材19のバネ剛性を低減できる。さらに、2つのねじりダンパ16,59により、2段階の振動減衰がおこなわれるため、エンジン2の回転変動の減衰効果が高まり、駆動系におけるこもり音などのNV(ノイズ・バイブレーション)が低減し、エンジン回転数を低下させることができ、その燃費が向上する。さらに、前記エンジン2が運転され、かつ、前記クラッチ49が係合されている場合に、その後、前記クラッチ49を解放すると、前記フライホイール6の慣性質量分、前記エンジン2の回転時におけるイナーシャが増加し、そのエンジン2の回転変動による振動・異音を低減できる。さらにまた、前記エンジン2として気筒数の少ないもの(3気筒など)を用いると、エンジン2の回転変動は大きくなるが、前記軸線A1に沿った方向の全長を短縮できる。このように、全長を短縮できれば、モータ・ジェネレータ3を配置することによる占有スペースの増加分を、エンジン2の全長短縮分で吸収できる。したがって、車両1における搭載性の悪化、例えば、車体に前後方向に設けられたサイドメンバ、または車輪78に対して、ケーシング11が干渉することを防止できる。さらに、気筒数が少ないエンジン2を用いた場合でも、2つのねじりダンパ16,59により2段階の減衰をおこなうことにより、駆動系におけるこもり音など、NVの課題も解決できる。
Further,
ここで、図1および図2に示された構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、クラッチ49が、この発明のクラッチに相当し、モータ・ジェネレータ3が、この発明の電動機に相当し、前記ロータ22が、この発明の回転部材に相当し、前記トルクコンバータ23が、この発明のオイル封入機構に相当し、フロントカバー24が、この発明における第1トルク伝達部材に相当し、ハブ54およびプレート56およびトランスミッションインプットシャフト45が、この発明における第2トルク伝達部材に相当し、ねじりダンパ16が、この発明における第1のねじりダンパに相当し、ねじりダンパ59が、この発明における第2のねじりダンパに相当し、エンジンインプットシャフト10が、この発明における第3トルク伝達部材に相当し、プレート17が、この発明における「第1のねじりダンパの入力部材」に相当し、ボルト20が、この発明のボルトに相当し、ハブ18が、この発明における「第1のねじりダンパの出力部材」に相当し、ニードルベアリング48が、この発明における第1の軸受に相当し、軸受9が、この発明における第2の軸受に相当する。
Here, the correspondence relationship between the configuration shown in FIG. 1 and FIG. 2 and the configuration of the present invention will be described. The clutch 49 corresponds to the clutch of the present invention, and the motor /
(具体例2)
つぎに、ハイブリッド駆動装置の具体例2を、図3ないし図5に基づいて説明する。図3は、ハイブリッド駆動装置を有する車両1のパワートレーンを示すスケルトン図、図4および図5は、図3の要部の構成を示す断面図である。具体例2において、具体例1と同様の構成部分については、具体例1と同じ符号を付してある。この具体例2と具体例1との相違点を説明すると、具体例2では、前記ケーシング11が、第1トランスアクスルハウジング12Aおよび第2トランスアクスルハウジング12Bを有している。第1トランスアクスルハウジング12Aが前記エンジン2のエンジン本体5に固定されている。また、前記軸線A1に沿った方向で、前記第1トランスアクスルハウジング12Aと前記トランスアクスルケース13との間に、前記第2トランスアクスルハウジング12Bが配置されている。そして、前記トランスアクスルケース13と前記第2トランスアクスルハウジング12Bとが、ボルト15により締め付け固定されている。また、前記クラッチ49が、前記トルクコンバータ23の外部に配置されている。具体的には、前記軸線A1に沿った方向で、前記モータ・ジェネレータ3と前記ねじりダンパ16との間には、前記第1トランスアクスルハウジング12Aに連続する中間壁(隔壁)90が設けられている。そして、前記軸線A1に沿った方向で、前記フロントカバー24と前記中間壁90との間に、前記クラッチ49が配置されている。
(Specific example 2)
Next, a specific example 2 of the hybrid drive device will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a skeleton diagram showing the power train of the
さらに、前記ケーシング11の内部に設けられている潤滑系統を、図5に基づいて説明する。前記トランスアクスルケース13の下部には開口部95が設けられており、この開口部95の下方にオイルパン96が設けられている。このオイルパン96は、前記トランスアクスルケース13に固定されており、潤滑油が溜められている。この潤滑油には、前記デファレンシャル77のリングギヤが浸漬されている。そして、前記第1トランスアクスルハウジング12Aの内面と、前記モータ・ジェネレータ3のステータ21の外周面との間に、通路97が形成されている。さらに、第2トランスアクスルハウジング12Bの下部には、前記オイルパン96と前記通路97とを接続する通路98が設けられている。これらの通路97,98は、孔、溝、凹部、窪み、隙間など、オイルが通過できる構成であればよい。さらに、前記内筒部27は前記エンジンインプットシャフト10に向けて延ばされており、その内筒部27がエンジンインプットシャフト10の凹部47内に配置されている。その内筒部27内に前記トランスミッションインプットシャフト45の端部が配置されている。そして、前記エンジンインプットシャフト10と前記内筒部27との間にニードルベアリング99が配置され、前記内筒部27と前記トランスミッションインプットシャフト45との間にニードルベアリング100が配置されている。
Further, a lubrication system provided in the
この具体例2においても、前記軸線A1を中心とする半径方向で、前記ロータ22の内側にクラッチ49が設けられている。すなわち、前記軸線A1に沿った方向で、前記モータ・ジェネレータ3の配置領域と、前記クラッチ49の配置領域とが重なっている。前記クラッチ49の一部を構成するシリンダ49Dが、前記エンジンインプットシャフト10の外周に固定されており、そのシリンダ49Dにクラッチディスク53がスプライン嵌合されている。一方、前記フロントカバー24には円筒部91が設けられており、前記クラッチ49Aを構成するクラッチプレート52は、前記円筒部91にスプライン嵌合されている。さらにクラッチ49を構成するピストン49Aは、前記エンジンインプットシャフト10および前記シリンダ49Dに沿って、前記軸線A1に沿った方向に動作可能に構成されている。そして、前記シリンダ49Dと前記ピストン49Aとの間に油圧室49Bが形成されている。また、リターンスプリング49Cは前記エンジンインプットシャフト10に取り付けられている。さらに、前記中間壁90の軸孔の内周面と、前記エンジンインプットシャフト10の外周面との間に、オイルシール92が設けられている。このオイルシール92により、前記ねじりダンパ16が配置された空間と、前記クラッチ49が配置された空間とが液密にシールされている。
Also in this specific example 2, a clutch 49 is provided inside the
この具体例2において、具体例1と同様の構成部分については、具体例1と同様の作用効果を得られる。また、この具体例2においては、前記クラッチ49が前記トルクコンバータ23の外部に配置されている。さらに、前記のように、オイルパン96から供給されたオイルにより、前記モータ・ジェネレータ3が冷却され、かつ、前記クラッチ49が潤滑および冷却される。そして、クラッチ49を潤滑したオイルは、自重で前記第1トランスアクスルハウジング12Aの下部内面に至るとともに、前記通路97および通路98を経由してオイルパン96に戻る(回収される)。したがって、前記第1トランスアクスルハウジング12Aおよび第2トランスアクスルハウジング12B内に潤滑油が溜まることを抑制でき、トルクコンバータ23およびモータ・ジェネレータ3のロータ22の撹拌抵抗(引き摺りトルク)が増加することを抑制できる。また、前記のようにオイルパン96にオイルが回収されるため、オイルパン96に溜まるオイル量の減少を抑制できる。したがって、オイルポンプ34が空気を吸入することを抑制できる。特に、低温時や車両1が登坂路を走行するとき、車両1が急発進するとき、車両1が急制動するとき、車両1が急旋回するときなどのように、オイルパン96内でオイルが偏在する場合でも、オイルポンプ34による空気の吸入を抑制できる。したがって、オイルポンプ34から吐出されたオイルが供給される油圧制御装置(図示せず)において、予め定められた油圧を確保することができる。
In the second specific example, the same effect as that of the first specific example can be obtained with respect to the same components as in the first specific example. In the second specific example, the clutch 49 is disposed outside the
さらに、具体例2においては、クラッチ49が設けられた空間と、ねじりダンパ16が設けられた空間とが、中間壁90により仕切られており、かつ、オイルシール92により液密にシールされている。したがって、クラッチ49が設けられた空間に供給されたオイルが、ねじりダンパ16が配置された空間へ漏れることを防止できる。また、具体例2においては、クラッチ49がトルクコンバータ23の外部に配置されているため、トルクコンバータ23の内部に比べて、オイル供給量は少ない。したがって、車両1が惰力走行し、かつ、クラッチ49を解放して、モータ・ジェネレータ3により発電をおこなう場合(回生制御)に、前記クラッチ49を構成する摩擦材同士の間の油膜切れがよく、引き摺り損失が小さい。したがって、モータ・ジェネレータ3で得られる回生エネルギが大きくなる。また、電気自動車モードを選択して車両1が走行する場合にも、クラッチ49による引き摺り損失が小さくなり、動力伝達効率がよく、電気自動車モードの選択領域が増加し、エンジン2が低効率領域で運転される頻度を低減でき、燃費が向上する。さらに、具体例2においては、前記エンジンインプットシャフト10の一端が、軸受9により支持され、エンジンインプットシャフト10の他端が、ニードルベアリング99および内筒部27およびニードルベアリング100を介して、前記トランスミッションインプットシャフト45により支持されている。したがって、前記エンジンインプットシャフト10を支持するために専用の隔壁を設けずに済む。ここで、具体例2で説明した構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、前記通路97,98が、この発明の潤滑油通路に相当する。この具体例2で説明されたその他の構成と、この発明との関係は、具体例1の場合と同じである。
Furthermore, in the specific example 2, the space in which the clutch 49 is provided and the space in which the
(具体例3)
つぎに、ハイブリッド駆動装置の具体例3を、図6および図7に基づいて説明する。この具体例3において、具体例1と同じ構成部分については、具体例1と同じ符号を付してある。この具体例3においては、具体例1で説明したトルクコンバータ23が設けられていない。この具体例3においては、フロントカバー24とリヤカバー102とを接合してオイル封入機構のケーシングが構成されており、そのケーシング内に前記クラッチ49およびロックアップクラッチ55およびねじりダンパ59が設けられている。これらのクラッチ49およびロックアップクラッチ55およびねじりダンパ59の構成は、具体例1の場合と同じである。そして、フロントカバー24およびリヤカバー102の内部に潤滑油が供給される。さらに、リヤカバー102の円筒部38内に、前記円筒部材42が配置されている。
(Specific example 3)
Next, a specific example 3 of the hybrid drive device will be described with reference to FIGS. 6 and 7. In the third specific example, the same components as those in the first specific example are denoted by the same reference numerals as those in the first specific example. In this specific example 3, the
この具体例3において、具体例1と同じ構成部分については、具体例1と同様の作用効果を得られる。また、この具体例3においては、前述のトルクコンバータ23が設けられていないため、前記ロックアップクラッチ55が解放された場合は、具体例1とは異なり、前記フロントカバー24とトランスミッションインプットシャフト45との間で動力伝達をおこなうことが不可能となる。また、前記モータ・ジェネレータ3のトルクを前記トランスミッションインプットシャフト45に伝達する場合は、前記ロックアップクラッチ55を係合させることとなる。さらに、車両1が惰力走行する場合において、前記モータ・ジェネレータ3で回生制御をおこなう場合も、前記ロックアップクラッチ55を係合させる。
In the third specific example, the same effects as those of the first specific example can be obtained for the same components as in the first specific example. In the third specific example, since the
この具体例3においては、前記ロックアップクラッチ55を解放させ、かつ、前記クラッチ49を係合させ、かつ、前記モータ・ジェネレータ3を電動機として駆動させて、そのトルクをエンジン2に伝達させて、エンジン2をクランキングさせることが可能である。このため、前記エンジン2を始動させることに用いる専用のスタータモータを設けずに済む。また、車両1の停車時に、前記クラッチ49を係合させ、かつ、ロックアップクラッチ55を解放させて、エンジントルクを前記モータ・ジェネレータ3に伝達して発電をおこなうことができる。したがって、発電専用のオルタネータを設けずに済む。この具体例3で説明した構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、前記フロントカバー24および前記リヤカバー102が、この発明におけるオイル封入機構に相当する。具体例3におけるその他の構成と、この発明の構成との対応関係は、具体例1の場合と同じである。
In this specific example 3, the lock-up clutch 55 is released, the clutch 49 is engaged, and the motor /
(具体例4)
つぎに、ハイブリッド駆動装置の具体例4を、図8および図9に基づいて説明する。この具体例4において、具体例3と同じ構成部分については、具体例3と同じ符号を付してある。この具体例4は、具体例3と略同じ機構を有しており、具体例4では、前記ロックアップクラッチ55が設けられていない点で、具体例3と相違する。すなわち、前記フロントカバー24と前記プレート56とが一体回転するように連結されている。具体的には、前記プレート56には、環状のハブ103が固定されており、そのハブ103の外周には外歯(図示せず)が形成されている。このハブ103の外歯と、前記ドラム51の内歯とがスプライン嵌合されている。この具体例4において、具体例3と同様の構成部分については、具体例3と同様の作用効果を得られる。また、この具体例4においては、前記クラッチ49が、前記フロントカバー24およびリヤカバー102により構成されたケーシングの内部に収容され、そのケーシングの内部にはオイルが供給される。したがって、前記クラッチ49の潤滑および冷却をおこなうことができ、クラッチ49を構成する摩擦材の耐久性の低下を抑制できる。また、前記フロントカバー24から前記トランスミッションインプットシャフト45に至る動力伝達経路には、前記具体例3で説明したロックアップクラッチ55が設けられていない。このため、前記フロントカバー24とトランスミッションインプットシャフト45との間における動力伝達効率の低下を抑制できる。したがって、前記車輪78で発生する駆動力の低下を抑制できる。
(Specific example 4)
Next, a specific example 4 of the hybrid drive device will be described with reference to FIGS. In this specific example 4, the same components as those of the specific example 3 are denoted by the same reference numerals as those of the specific example 3. This specific example 4 has substantially the same mechanism as the specific example 3, and the specific example 4 is different from the specific example 3 in that the lock-up clutch 55 is not provided. That is, the
(具体例5)
つぎに、ハイブリッド駆動装置の具体例5を、図10および図11に基づいて説明する。図10は、ハイブリッド駆動装置を有する車両1のパワートレーンを示すスケルトン図であり、図11は、図10の要部を示す断面図である。この具体例5は、前述した具体例2の構成と共通しており、具体例2と具体例5とを比較すると、前記トルクコンバータ23が設けられていない点が相違する。すなわち、この具体例5において、フロントカバー24とリヤカバー102によりケーシングが構成されており、そのケーシングの内部に前記ロックアップクラッチ55およびねじりダンパ59が設けられている。このケーシングの内部には、オイルが供給されて、ロックアップクラッチ55の係合・解放がおこなわれ、かつ、ロックアップクラッチ55の潤滑および冷却がおこなわれる。そして、具体例2と同様にして、クラッチ49がケーシングの外部に配置されている。また、前記クラッチ49とねじりダンパ16との間に中間壁90が設けられている。
(Specific example 5)
Next, a specific example 5 of the hybrid drive device will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 10 is a skeleton diagram showing a power train of the
この具体例5において、具体例2と同様の構成部分については、具体例2と同様の作用効果を得られる。また、この具体例5においても、図5により説明した潤滑系統を設けることが可能である。さらに、この具体例5において、前記エンジン2およびモータ・ジェネレータ3のトルクを車輪78に伝達する場合に、前記クラッチ49を先に係合させておき、その後に、前記ロックアップクラッチ55を係合させて駆動力を発生させる制御、すなわち、フリクションスタート制御をおこなうこともできる。また、前記ロックアップクラッチ55を係合させ、かつ、前記クラッチ49を解放させ、かつエンジン2を停止させる電気自動車モードが選択されている場合に、前記ロックアップクラッチ55のトルク容量を低下させ、かつ、前記エンジン2をスタータモータにより始動させ、かつ、前記クラッチ49を係合させ流制御をおこなうことも可能である。なお、この具体例5においては、前記トルクコンバータ23が設けられていないため、ロックアップクラッチ55が解放された場合は、フロントカバー24とトランスミッションインプットシャフト45との間における動力伝達が遮断される。
In this specific example 5, the same effects as those of the specific example 2 can be obtained for the same components as those of the specific example 2. Also in this specific example 5, it is possible to provide the lubrication system described with reference to FIG. Further, in this specific example 5, when the torque of the
ここで、各請求項と各具体例との対応関係を説明すると、図1および図2に示された具体例1は、請求項1ないし5のいずれかの発明に相当する。また、図3ないし図5に示された具体例2は、請求項1の発明、および請求項3ないし請求項8の発明に相当する。また、具体例3は、請求項1ないし請求項5の発明に相当する。また、具体例4は、請求項1ないし5のいずれかの発明に相当する。さらに、具体例5は、請求項1、または請求項3ないし請求項8のいずれかに相当する。そして、上記の各具体例では、前記エンジンからベルト式無段変速機に至る動力伝達経路に前後進切換装置が配置された車両が示されているが、ベルト式無段変速機から車輪に至る動力伝達経路に、前後進切換装置が配置された車両にも、この発明を適用可能である。また、ベルト式無段変速機に代えて、トロイダル型無段変速機を有する車両にも、この発明を適用可能である。この場合は、前記軸線A1が車両の前後方向に配置される。さらに、前記軸線A1を車両の前後方向に配置する場合、トロイダル型無段変速機に代えて、有段変速機を用いることが可能である。この場合、前述の前後進切換装置は不要である。さらに、有段変速機としては、遊星歯車機構式の有段変速機、または、選択歯車機構式の有段変速機などを用いることが可能である。さらにまた、上記の流体伝動装置としては、トルクコンバータに代えて、トルク増幅機能を備えていないフルードカップリングを用いることも可能である。
Here, the correspondence relationship between each claim and each specific example will be described. Specific example 1 shown in FIGS. 1 and 2 corresponds to any one of
2…エンジン、 3…モータ・ジェネレータ、 6…フライホイール、 9…軸受、 10…エンジンインプットシャフト、 16,59…ねじりダンパ、 17…プレート、 18…ハブ、 20…ボルト、 22…ロータ、 23…トルクコンバータ、 24…フロントカバー、 30…ポンプインペラ、 45…トランスミッションインプットシャフト、 48,99,100…ニードルベアリング、 49…クラッチ、 90…中間壁、 96…オイルパン、 97,98…通路、 102…リヤカバー、 A1…軸線。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記電動機の回転部材の軸線を中心とする半径方向で、前記電動機の内側に前記クラッチが配置されていることを特徴とするハイブリッド駆動装置。 The power of the engine is configured to be transmitted to the first torque transmission member via the clutch, and the power of the motor is transmitted to the first torque transmission member without passing through the clutch. In the hybrid drive device in which the transmission path is configured,
The hybrid drive device, wherein the clutch is disposed inside the electric motor in a radial direction centering on an axis of a rotating member of the electric motor.
前記クラッチを潤滑する潤滑油が溜められたオイルパンと、
前記電動機のステータと前記ケーシングとの間に設けられ、かつ、前記クラッチを潤滑した後の潤滑油を前記オイルパンに戻す潤滑油通路と
を有していることを特徴とする請求項6に記載のハイブリッド駆動装置。 A casing containing the electric motor;
An oil pan in which lubricating oil for lubricating the clutch is stored;
7. A lubricating oil passage provided between a stator of the electric motor and the casing, and returning a lubricating oil after lubricating the clutch to the oil pan. Hybrid drive device.
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