JP2013121823A - 自動車の動力伝達装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】動力伝達の効率を向上させることができる自動車の動力伝達装置を提供する。
【解決手段】エンジン、モータ、および変速のためのギヤボックスを有する自動車の動力伝達装置であって、エンジンの出力軸とその駆動軸が連結する第１モータ、ギヤボックスの入力軸とその駆動軸が連結する第２モータ、およびエンジンの出力軸とギヤボックスの入力軸を選択的に連結させるクラッチ、を有して構成される。さらに、クラッチは、第１モータと第２モータの間の動力伝達軸上に配置される。エンジンからギヤボックスに回転力が伝達されるとき、回転衝撃を吸収するダンピング装置をさらに有する。ダンピング装置は、第１モータの出力軸方向に設置される。クラッチは、ダンピング装置と第２モータの間の動力伝達軸上に設置される。第１モータの駆動軸は、ダンピング装置の外周を囲んで結合する。ダンピング装置は、第１モータを構成する空間の内部領域に配置される。
【選択図】図１

Description

本発明は自動車の動力伝達装置に関し、より詳細には、動力伝達の効率を向上させた自動車の動力伝達装置に関する。
一般に、電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）は、電力によって動く車両の総称である。
ハイブリッド自動車（Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）は、ガソリン自動車と電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）の機能を複合的に構成し、互いの短所を補完した車両である。したがって、ハイブリッド自動車（Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）では、運転手は、必要に応じてガソリンエンジン駆動モードと電気モータ駆動モードを選択することができる。
上述のように、ハイブリッド自動車は、モータとエンジンを有している。そのうち、始動モータ（ｓｔａｒｔｉｎｇ ｍｏｔｏｒ）を別途に備えたハイブリッド自動車では、始動モータ、駆動モータ、およびエンジンが少なくとも１つの遊星ギヤセットと多数の摩擦部材とを連結してハイブリッド自動車のパワートレインが構成される。また、遊星ギヤセットと摩擦部材の連結構造によって複数の変速モードが実現される。ここで、始動モータは、クランク軸を回転させてエンジンの始動を実行するモータを意味し、駆動モータは、直接的に自動車の走行を実行するモータを意味する。このような始動モータと駆動モータは、バッテリ電源で作動し、駆動モータとエンジンの選択的な作動によって駆動軸（ｄｒｉｖｅｓｈａｆｔ）を回転させている。
しかし、従来のハイブリッド自動車の動力伝達装置は、始動モータがエンジンとベルトに連結しているため、効率が低いことがある。また、燃費改善のためには、始動モータの容量を増加させなければならないという問題点がある。さらに、電気モータ駆動モードでのハイブリッド自動車の速度が低速に制限されることがある。
ハイブリット車両の動力伝達装置の効率向上については、エンジンと電動機の動力を高効率で合成することが可能な動力伝達装置〔特許文献１〕、エンジンと電動機の駆動力を効率よく伝達し、しかもコンパクトな構成のハイブリット車両用動力伝達装置〔特許文献２〕などの提案がある。
特開２０１０−１７９８６８号公報 特開２０１０−１６２９２４号公報
記の問題点を解決するためになされた本発明の目的は、動力伝達の効率を向上させることができる自動車の動力伝達装置を提供するにある。
すなわち、本発明は、エンジン、モータ、および変速のためのギヤボックスを有する自動車の動力伝達装置であって、エンジンの出力軸とその駆動軸が連結する第１モータ、ギヤボックスの入力軸とその駆動軸が連結する第２モータ、およびエンジンの出力軸とギヤボックスの入力軸を選択的に連結させるクラッチ、を有して構成される。
本発明の自動車の動力伝達装置は、さらに次の形態とするのが好ましい。
クラッチは、第１モータと第２モータの間の動力伝達軸上に配置される。
エンジンからギヤボックスに回転力が伝達されるとき、回転衝撃を吸収するダンピング装置をさらに有する。
ダンピング装置は、第１モータの出力軸方向に設置される。
クラッチは、ダンピング装置と第２モータの間の動力伝達軸上に設置される。
第１モータの駆動軸は、ダンピング装置の外周を囲んで結合する。
ダンピング装置は、第１モータを構成する空間の内部領域に配置される。
上述したように、本発明の実施形態によれば、始動モータがエンジンの出力軸に直結することにより、始動性と充電性を向上させることができる。
また、電気モータ駆動モードでエンジンの出力軸に連結した第１モータとギヤボックスの入力軸に連結した第２モータが同時に駆動することにより、動力伝達の効率を向上させることができる。
本発明に係る自動車の動力伝達装置の概略図である。 本発明に係る動力伝達装置の構成図である。 本発明に係る動力伝達装置が、後輪駆動車両に装着された様子を示す図である。
以下、本発明の好ましい実施形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、動力伝達装置の概略図である。動力伝達装置は、エンジン１０、第１モータ２０、第２モータ３０、ギヤボックス４０、クラッチ５０、ダンピング装置６０、および差動装置７０を有していて、図１では、エンジン１０、第１モータ２０、第２モータ３０、ギヤボックス４０、クラッチ５０、およびダンピング装置６０が動力伝達軸上に配置されている様子を示している。
次に、エンジン１０、第１モータ２０、第２モータ３０、クラッチ５０、およびダンピング装置６０の配置および連結関係を説明する。
第１モータ２０は、エンジン１０と同軸上に配置され、また、第１モータ２０のロータ（ｒｏｔｏｒ）とエンジン１０の出力軸は、固定的に連結される。ここで、ロータは、モータ２０、３０が駆動したときに回転するモータ２０、３０の駆動軸を意味する。ロータは、動力伝達が容易に行われるように多様な形状で形成される。
一方、第１モータ２０のロータとエンジン１０の出力軸が直結することにより、エンジン１０の始動および起動時の効率が向上するようになる。また、第１モータ２０がエンジン１０による発電駆動をする場合、電気発生効率が向上するようになる。
第２モータ３０は、ギヤボックス４０と同軸上に配置される。そして、第２モータ３０のロータは、ギヤボックス４０の入力軸と固定的に連結する。
クラッチ５０は、第１モータ２０と第２モータ３０の間の動力伝達軸上に配置され、内輪と外輪を有して、内輪と外輪が選択的に結合することにより、内輪に連結した構成要素と外輪に連結した構成要素との動力伝達が行われる。
クラッチ５０の内輪と外輪のうちの１方は、第１モータ２０のロータと直結する。また、内輪と外輪のうちの他方は、第２モータ３０のロータと直結する。すなわち、クラッチ５０は、第１モータ２０と第２モータ３０を選択的に連結させることになる。言い換えれば、第１モータ２０と第２モータ３０は、独立に駆動してもよく、あるいは同時に駆動してもよい。ここで、第１モータ２０は、エンジンの始動を実行する始動モータとして作動することができ、自動車の走行を行う駆動モータとして作動することもできる。
ダンピング装置６０は、第１モータ２０とクラッチ５０の間の動力伝達軸上に配置され、第１モータ２０のロータと連結する。
差動装置７０は、ギヤボックス４０の出力軸と連結する。そして、ギヤボックス４０には、変速が可能なように、１つ以上の遊星ギヤセット（図示していない）と多数の摩擦部材（図示していない）が備えられる。
図２は、本発明の自動車の動力伝達装置の構成図である。図２では、第１モータ２０のロータがダンピング装置６０の外周を囲みながら結合した様子を示している。また、エンジン１０に直結した第１モータ２０の内部には、ダンピング装置６０が配置される。したがって、空間の有効活用ができ、装置の搭載が容易になる。
図３は、動力伝達装置が後輪駆動車両に装着された様子を示している。すなわち、動力伝達装置は、後輪駆動車両に搭載が可能である。
図に示すように、第２モータ３０の出力軸方向にクラッチ５０が配置され、第２モータ３０を形成する空間の内部領域にクラッチ５０が配置される構造となっている。
上述したように、本発明によれば、第１モータ２０がエンジン１０に直結し、電気モータ駆動モードで２つのモータ２０、３０が同時に駆動することにより、駆動の効率を上げ、燃費を改善することができる。
以上、本発明の自動車の動力伝達装置を、好ましい実施形態を挙げて説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることはなく、本発明の実施形態から当該発明が属する技術分野において通常の知識を有する者によって容易に変更され、均等であると認められる範囲のすべての変更を含むものである。
１０：エンジン
２０：第１モータ
３０：第２モータ
４０：ギヤボックス
５０：クラッチ
６０：ダンピング装置
７０：差動装置

Claims (7)

  1. エンジン、モータ、および変速のためのギヤボックスを有する自動車の動力伝達装置であって、
    前記エンジンの出力軸とその駆動軸が連結する第１モータ、
    前記ギヤボックスの入力軸とその駆動軸が連結する第２モータ、および
    前記エンジンの出力軸と前記ギヤボックスの入力軸を選択的に連結させるクラッチ、
    を有して構成されることを特徴とする自動車の動力伝達装置。
  2. 前記クラッチは、前記第１モータと前記第２モータの間の動力伝達軸上に配置されることを特徴とする請求項１に記載の自動車の動力伝達装置。
  3. 前記エンジンから前記ギヤボックスに回転力が伝達されるとき、回転衝撃を吸収するダンピング装置をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の自動車の動力伝達装置。
  4. 前記ダンピング装置は、前記第１モータの出力軸方向に設置されることを特徴とする請求項３に記載の自動車の動力伝達装置。
  5. 前記クラッチは、前記ダンピング装置と前記第２モータの間の動力伝達軸上に設置されることを特徴とする請求項４に記載の自動車の動力伝達装置。
  6. 前記第１モータの駆動軸は、前記ダンピング装置の外周を囲んで結合されることを特徴とする請求項４に記載の自動車の動力伝達装置。
  7. 前記ダンピング装置は、前記第１モータを構成する空間の内部領域に配置されることを特徴とする請求項４に記載の自動車の動力伝達装置。
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