JP2009101729A - ハイブリッド駆動装置 - Google Patents
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- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/19014—Plural prime movers selectively coupled to common output
Abstract
【解決手段】回転電機MGの出力軸O2と駆動装置入力軸I1とが軸心位置を異ならせて配設するとともに、回転電機MGの出力軸O2に設けられる第2ギヤG2に噛合して、回転を減速して変速機入力軸I2に伝動する第1ギヤG1を駆動装置入力軸I1と同軸に備え、クラッチCの少なくとも一部は、第1ギヤG1のギヤ部gに軸方向に重なって内径側位置に配設される。
【選択図】図2
Description
前記発進装置は、前記軸線を中心とした環状からなりかつ軸方向で互いに所定距離離間するように配置された発進クラッチ及びダンパ装置を備え、
前記発進クラッチは、少なくともその一部が前記モータと軸方向でオーバラップするように配置され、かつ前記ダンパ装置より内径側に位置されてなる。
前記回転電機の出力軸と前記入力軸とが軸心位置を異ならせて配設されるとともに、前記回転電機の出力軸に設けられる第2ギヤに噛合して、回転を減速して前記中間軸に伝動する第1ギヤを前記入力軸と同心に備え、前記クラッチの少なくとも一部は、前記第1ギヤのギヤ部に軸方向に重なって内径側位置に配設されることにある。
このハイブリッド駆動装置では、回転電機と変速機との間では第2ギヤ、第1ギヤを介して駆動伝動が行われる。一方、エンジン駆動が伝動される入力軸から変速機へはクラッチを介して、その係脱状態に従って、駆動伝動が行われる。この構成は、従来の構成と変わることはない。
さて、このハイブリッド駆動装置における、回転電機の出力軸から中間軸への駆動伝動は、減速を伴ったものであり、トルク増大をもたらす。従って、回転電機の出力が回転速度が低減をされることなく、そのまま伝動される構造に比較して、回転電機自体として小型のものを採用できる。そして、入力軸と、第2ギヤが備えられる回転電機の出力軸との軸心位置を異ならせるとともに、第1ギヤに関しては、入力軸及び中間軸と同心とするため、回転電機を入力軸回りの適切な位相位置(例えば、ディファレンシャルギヤの位置を考慮した、これとは干渉しない適切な位相位置)に配設することが可能となる。即ち、ハイブリッド駆動装置を採用する車両において許容される装置占有空間の形状に合わせて、装置を構築できる。
さらに、第1ギヤを採用し回転電機の駆動力を減速する形態としたために、第1ギヤに大きな径方向荷重がかかる。そこで、その軸受けでの支持に関して工夫を要するが、クラッチを内径側に位置させ、それを第1ギヤと軸方向に重なるように一体化することにより、後述するように軸方向寸法への影響を抑えながら、良好に第1ギヤの支持を行うことができる。
この構成にあっては、第1ギヤとクラッチとで共用の部材を有することとなるが、両者間で共用される部材を備えることで、別部材として別々の部材を採用する場合より、コンパクトな構造で、コストダウンした構成とできる。即ち、本願に係るハイブリッド駆動装置の目的を良好に達成できる。
内径側部位が入力軸に回転可能に支持され、径方向に伸びる入力軸側径方向延出部と、
内径側部位が中間軸に連結され、径方向に伸びる中間軸側径方向延出部とを備えて構成され、
前記入力軸側径方向延出部と中間軸側径方向延出部との外径側を軸方向に接続する接続部を備え、前記第2ギヤと噛合する前記ギヤ部が、前記接続部の外径部位に形成されていることが好ましい。
この構成にあっては、同心に配設される入力軸及び中間軸側から第1ギヤを支持するのに、第1ギヤを構成する入力軸側径方向延出部と中間軸側径方向延出部との2部位を利用することとなるが、本来減速を実現するのにピッチ径が大きくなるこのギヤの内径側部位に、両延出部間に空間を形成し、その空間を利用できる。
前記入力軸が貫通し、ケース内空間を軸方向に区画する隔壁を備えるとともに、前記隔壁とは別の固定部材を、前記隔壁より前記入力軸の出力端側に備え、
前記第1ギヤが、一方側は前記隔壁に固定された第1回転軸受けで、他方側は前記固定部材に固定された第2回転軸受けで支持されることが好ましい。
この構成では、第1ギヤを支持するのに、隔壁と、この隔壁とは軸方向で異なる位置(出力端側)に設けられる固定部材にそれぞれ固定される、一対の回転軸受け(第1回転軸受け及び第2回転軸受け)を設け、これら一対の回転軸受けで、当該第1ギヤを支持する。従って、軸方向の両側からの支持を確実且つ容易に実現できる。
即ち、エンジンの回転振動を吸収して動力を入力軸に伝えるダンパを備え、
第1回転軸受けは隔壁の入力軸入力端側に向けて凹状に形成される凹部に配置され、
この凹部を、前記ダンパの一部と軸方向で重なる内径側位置に配設する。
このようにすると、第1回転軸受けを隔壁の凹部に配設し、隔壁の凹部を、ダンパの内周側でダンパ部材と軸方向で重なるように配置したため、それぞれが軸方向のスペースを共有し、更なる軸方向の短縮が可能となる。
即ち、第2回転軸受けは、クラッチの摩擦板に対して軸方向で重なる内径側位置に配設する。
このようにすると、比較的軸方向の占有長さが長くなりやすい、クラッチ摩擦板の配設位置に対して、第2回転軸受けを内径側に、軸方向に重なるように配置し、軸方向スペースを2つの部材が共有するため、更なる軸方向の短縮化が可能となる。
図1、図2は、ハイブリッド駆動装置HVの構成を示す断面図であり、図3は、軸方向視での主要機器の配置構成を示した図であり、図4は、このハイブリッド駆動装置HVが採用している駆動伝動系の模式図である。
そして、これら一対の部材であるポンプボディ形成部材f1,f2の一方(駆動装置入力軸側のポンプボディ形成部材f1)が、クラッチ・ダンパケースH1の変速機側開口に嵌込される構成が採用されている。この固定部材Fは、図示は省略するが、一対の部材であるポンプボディ形成部材f1,f2の他方(変速機側のポンプボディ形成部材f2)が、変速機・回転電機ケースH2にボルト連結されることで、ケースHに固定される構造が採用されている。ポンプ室内には、後述する第1ギヤG1と一体に回転するポンプギヤpgが配設される。従って、本願のハイブリッド駆動装置HVでは、この回転電機MGの回転により所定の油圧を得ることができる。
当該ダンパDは、エンジン出力軸O1であるクランク軸に連結されるドライブプレートd1と、このドライブプレートd1の外径端近傍位置に連結される第1ドリブンプレートd2と、駆動装置入力軸I1にボス部d3を介して連結される第2ドリブンプレートd4とを備えて構成されている。前記第1ドリブンプレートd2は、内径側部位に、断面形状が下向きU字状となる二股部d6を備えており、前記第2ドリブンプレートd4が、その二股部d6に嵌込する構成とされている。そして、当該二股部d6と第2ドリブンプレートd4の間に、複数のダンパスプリングd5が周方向で均等に分散介装されており、エンジン出力軸O1から伝達される回転振動を、当該ダンパスプリングd5で吸収しながら、駆動装置入力軸I1に駆動力を伝達できるように構成されている。
駆動装置入力軸I1が本願に係るハイブリッド駆動装置HVの入力部材であり、先にも示したように、この駆動装置入力軸I1にエンジンEGにより発生される回転駆動がその回転振動を吸収した状態で伝達される。本願において中間軸となる変速機入力軸I2との関係について説明すると、駆動装置入力軸I1と変速機入力軸I2とは同心(この軸心を第1軸心Z1と呼ぶ)とされており、図2に示すように、駆動装置入力軸I1の変速機側端は、変速機入力軸I2内に進入されていると共に、両者間で相対回転可能に構成されている。
さらに、駆動装置入力軸I1の変速機側端部位には、油孔i2が設けられており、この油孔i2を介して、第1ギヤG1の内部、クラッチドラムc1に設けられた孔を介して、ピストンc3の裏面側に作動油を供給可能かつ、その部位から排出可能に構成されている。
回転電機MGは、ロータm1と、コイルm2を有するステータm3とから構成されている。ロータm1は、永久磁石が埋め込まれた多数の積層板m4と、これらの積層板m4を軸方向に並べた状態で固定・支持し、出力軸O2に固定されるロータ支持部材m5とにより構成されている。
本願に係るハイブリッド駆動装置HVにあっては、回転電機MGの出力軸O2と変速機入力軸I2との間には、回転電機MGの回転を減速して変速機入力軸I2に伝達する減速機構RSが備えられている。一方、駆動装置入力軸I1と変速機入力軸I2との間には、両者間で駆動伝動を断続可能とするクラッチCが備えられている。そして、減速機構RSとクラッチCとを構成するのに、本願独特の第1ギヤG1が共用されている。
本例では、回転電機MGの出力軸O2に備えられる第2ギヤG2と、この第2ギヤG2に噛合するギヤ部gを備えた第1ギヤG1とを設けて減速機構が構成されている。
図2に示すように、第2ギヤG2は、第2軸心周りに回転する構成とされるとともに、そのピッチ径が小さく選択されている。一方、第1ギヤG1は、内径側部位が駆動装置入力軸I1に回転可能に支持され、径方向に伸びる入力軸側径方向延出部g1と、内径側部位が変速機入力軸I2に連結され、径方向に伸びる中間軸側径方向延出部g2とを備えて構成され、これら入力軸側径方向延出部g1と中間軸側径方向延出部g2との外径側を軸方向に接続する接続部g3を備えている。そして、前記第2ギヤG2と噛合するギヤ部gが、当該接続部g3の外径部位に形成されている。従って、このギヤ部gのピッチ径は大きいものとなり、第2ギヤG2とギヤ部gとのピッチ径の関係から、充分な減速が可能となっている。
第1ギヤG1は、駆動装置入力軸I1に対しては相対回転可能とされており、変速機入力軸I2に対してスプライン連結されており、一体回転する構成が採用されている。従って、先に説明した減速機構RSにより減速された回転電機MGの回転が、変速機入力軸I2に伝達される。
図2からも判明するように、第1ギヤG1に関して、先に説明した入力軸側径方向延出部g1、中間軸側径方向延出部g2及び接続部g3に囲まれた内部空間に、駆動装置入力軸I1に連結されたクラッチドラムc1が進入されるとともに、第1ギヤG1の中間軸側径方向延出部g2がクラッチハブc2として構成されている。そして、クラッチドラムc1とクラッチハブc1との間にピストンc3が配設されるとともに、クラッチドラムc1に摩擦相手板p1を、クラッチハブc2に摩擦板p2をスプライン嵌合して夫々設け、油圧によりピストンc3を軸方向に移動させて、クラッチCの係合及び係合解除を実現できるように構成している。この例にあっては、係合状態を実現するには、矢印で示すように、ピストンc3の裏面側(エンジン側)に、変速機入力軸I2,駆動装置入力軸I1内に穿たれた油路i2を介して係合用の作動油が供給され、ピストンc3の表面側(変速機側)に残っている油が駆動装置入力軸I1及び変速機入力軸I2の外径部位i3を介して放出される。一方、クラッチCの係合解除は、油が上記とは逆方向に移動されて実現される。
先にも示したように、第1ギヤG1は、第1回転軸受けB1及び第2回転軸受けB2により軸方向の両側で支持されているが、これら回転軸受けB1,B2の配設にあっても、ハイブリッド駆動装置HVの前後長(図1に示す左右長)を短くするための工夫が成されている。
変速機SCとしては、公知の有段変速機、無段変速機を採用することができる。本例では、変速機入力部材(これまで説明してきた変速機入力軸I2)から入力される入力回転を6段に変速して変速機出力部材から出力する変速機の例を示している。この例では、変速機出力部材は、変速機SCの軸方向(図1の左右方向)の中間部位に設けられる変速機出力ギヤOGを採用している。この変速機出力ギヤOGはカウンタ軸A1上のカウンタギヤCGと噛合されている。そして、カウンタ軸A1に設けられたピニオンPはディファレンシャルギヤDGのディファレンシャルリングギヤRGと噛合している。この構成を採用することにより、ディファレンシャルギヤDGから車軸DSを介して駆動輪Wに駆動が伝達される。本願にあっては、変速機SCからディファレンシャルギヤDGまでを変速出力機構と呼んでいる。
(1) 上記の実施の形態にあっては、変速機が有断変速機SCである例を示したが、本願構成を変速機として、変速比が連続的に変更される無段変速機を使用する場合にも適用できる。
(2) 先に説明した実施の形態は、本願に係るハイブリッド駆動装置をFF車に採用する例を示したが、FR車に採用することもできる。
(3) 上記の実施の形態にあっては、エンジンと変速機入力軸との間の駆動伝動を断続するクラッチのクラッチハブを、変速機入力軸への入力部材として共通に使用したが、エンジンからクラッチを介した変速機入力軸へのエンジン側の入力系統と、回転電機から減速機構を介した変速機入力軸への入力系統を、変速機入力軸まで別系統としておいてもよい。
c1 クラッチドラム
c2 クラッチハブ
CG カウンタギヤ
DS 車軸
SC 変速機
D ダンパ
DG ディファレンシャルギヤ
RG ディファレンシャルリングギヤ
EG エンジン
HV ハイブリッド駆動装置
I1 駆動装置入力軸(入力軸)
I2 変速機入力軸(中間軸)
MG 回転電機
OG 変速機出力ギヤ
RS 減速機構(G1・G2)
G1 第1ギヤ(カウンタドリブンギヤ)
G2 第2ギヤ(回転電機の出力ギヤ)
Claims (9)
- エンジンに接続された入力軸と、回転電機と、入力軸と同心に設けられる中間軸の回転を変速して車軸に伝動する変速出力機構とを備えるとともに、前記入力軸と前記中間軸との間の駆動伝動を断続するクラッチを備えたハイブリッド駆動装置であって、
前記回転電機の出力軸と前記入力軸とが軸心位置を異ならせて配設されるとともに、前記回転電機の出力軸に設けられる第2ギヤに噛合して、回転を減速して前記中間軸に伝動する第1ギヤを前記入力軸と同心に備え、前記クラッチの少なくとも一部は、前記第1ギヤのギヤ部に軸方向に重なって内径側位置に配設されるハイブリッド駆動装置。 - 前記第1ギヤの少なくとも一部が、前記クラッチを構成する請求項1記載のハイブリッド駆動装置。
- 前記第1ギヤが、
内径側部位が前記入力軸に回転可能に支持され、径方向に伸びる入力軸側径方向延出部と、
内径側部位が前記中間軸に連結され、径方向に伸びる中間軸側径方向延出部とを備えて構成され、
前記入力軸側径方向延出部と中間軸側径方向延出部との外径側を軸方向に接続する接続部を備え、前記第2ギヤと噛合する前記ギヤ部が、前記接続部の外径部位に形成されている請求項1又は2記載のハイブリッド駆動装置。 - 前記入力軸側径方向延出部、前記中間軸側径方向延出部及び前記接続部に囲まれた内部空間に、
前記入力軸に連結されるクラッチドラムが進入されるとともに、前記中間軸側径方向延出部がクラッチハブとして構成され、前記クラッチドラム及び前記クラッチハブ間に摩擦板及びピストンを配設して、前記クラッチが構成されている請求項3記載のハイブリッド駆動装置。 - 前記入力軸が貫通し、ケース内空間を軸方向に区画する隔壁を備えるとともに、前記隔壁とは別の固定部材を、前記隔壁より前記入力軸の出力端側に備え、
前記第1ギヤが、一方側は前記隔壁に固定された第1回転軸受けで、他方側は前記固定部材に固定された第2回転軸受けで支持される請求項1〜4のいずれか一項記載のハイブリッド駆動装置。 - エンジンの回転振動を吸収して動力を前記入力軸に伝えるダンパを備え、
前記第1回転軸受けは前記隔壁の入力軸入力端側に向けて凹状に形成される凹部に配置され、
前記凹部は、前記ダンパの一部と軸方向で重なる内径側位置に配設される請求項5記載のハイブリッド駆動装置。 - 前記第2回転軸受けは、前記クラッチの摩擦板に対して軸方向で重なる内径側位置に配設される請求項5又は6記載のハイブリッド駆動装置。
- 前記隔壁はエンジン取付け面側からケース内に進入可能に構成され、ケースに軸方向で固定される請求項5〜7のいずれか一項記載のハイブリッド駆動装置。
- 前記入力軸とは別軸で、当該入力軸に平行な前記車軸を有する請求項1〜8の何れか一項記載のハイブリッド駆動装置。
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