JP2022097237A - 伝動ユニットおよび動力システム - Google Patents

Abstract

【課題】第一の駆動源に第二の駆動源を効率よく設置してハイブリッド化することができる伝動ユニットおよび動力システムを提供する。【解決手段】クラッチユニット２０は、エンジン１０の出力軸１３と、前記エンジン１０の駆動力により駆動される油圧ポンプ１５の入力軸１６と、を動力伝達可能に連結する連結要素２３と、前記エンジン１０とは別に駆動力を発生させるモータジェネレータ１８と、を備え、前記モータジェネレータ１８は、前記出力軸１３の軸方向から見て、前記連結要素２３を避けて配置されている。【選択図】図５

Description

本発明は、伝動ユニットおよび動力システムに関する。

例えば、特許文献１，２には、ハイブリッド車両の駆動系において、エンジン１０とモータ１５との間に油圧クラッチ１４を備え、このクラッチ１４の断接の制御により、エンジン走行モードとＥＶ走行モードとの切り替えをスムーズにする技術が開示されている。

特開２０２０－０９３６３８号公報 特開２０２０－０９３６３９号公報

上記従来の技術では、エンジン等の第一の駆動源にモータ等の第二の駆動源を後付けすることの開示はない。しかし、既存の第一の駆動源に第二の駆動源を後付けしてハイブリッド化することができれば、汎用性の高い動力システムを構成することができる。

そこで本発明は、第一の駆動源に第二の駆動源を効率よく設置してハイブリッド化することができる伝動ユニットおよび動力システムを提供する。

上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、駆動源の出力軸と、前記駆動源の駆動力により駆動される被駆動装置の入力軸と、を動力伝達可能に連結する連結要素と、前記駆動源とは別に駆動力を発生させる第二の駆動源と、を備え、前記第二の駆動源は、前記出力軸の軸方向から見て、前記連結要素を避けて配置されている、伝動ユニットを提供する。

請求項２に記載した発明は、前記第二の駆動源はモータジェネレータであり、前記出力軸に対してオフセットした第二の出力軸を有し、前記出力軸と前記第二の出力軸との間に、前記出力軸の駆動力を増速して前記第二の出力軸に伝達可能な伝動機構を備えている。

請求項３に記載した発明は、前記出力軸と前記第二の出力軸との間に、動力伝達可能な伝動機構を備えるとともに、前記伝動機構を収容する伝動ケースを備え、前記伝動ケースの前記駆動源側の部位に、前記出力軸と一体回転する回転体を収容する回転体ハウジングを備え、前記第二の駆動源は、前記伝動ケースの前記駆動源側の部位に、前記回転体ハウジングを避けて配置されている。

請求項４に記載した発明は、前記伝動ケースは、前記軸方向と直交する直交方向の幅よりも前記軸方向の幅が狭い偏平状に形成され、前記軸方向で前記駆動源と前記被駆動装置との間に配置される偏平状ケース部を備えている。

請求項５に記載した発明は、前記偏平状ケース部の前記駆動源側の部位に、前記回転体ハウジングおよび前記第二の駆動源が配置されている。

請求項６に記載した発明は、前記連結要素は、前記駆動源と前記被駆動装置との間の動力伝達を断接するクラッチを備え、前記第二の駆動源はモータジェネレータであり、前記クラッチを介して前記駆動源と動力伝達可能に連結され、前記第二の駆動源は、前記クラッチを介さず前記被駆動装置と動力伝達可能に連結されている。

請求項７に記載した発明は、請求項１から６の何れか一項に記載の伝動ユニットと、前記駆動源と、前記被駆動装置と、を備えている、動力システムを提供する。

請求項１，７に記載した発明によれば、第二の駆動源が駆動源および被駆動装置の連結要素に対してオフセットして配置されることで、第二の駆動源が駆動源と同軸に配置される場合に比べて、伝動ユニットおよびこれを備える動力システムの軸方向幅の増加を抑えることができる。
また、第二の駆動源が駆動源の出力軸と被駆動装置の入力軸との間に挟まれる場合に比べて、第二の駆動源に外部からアクセスしやすくなり、メンテナンス性を向上させることができる。

請求項２に記載した発明によれば、駆動源の駆動力を増速して第二の駆動源に伝達可能とするので、モータジェネレータの発電量を増加させることが可能となる。
また、モータジェネレータの駆動力を減速して駆動源および被駆動装置に伝達するので、モータジェネレータの出力を抑えることが可能となる。
したがって、モータジェネレータの小型軽量化を図ることができる。

請求項３に記載した発明によれば、伝動ケースの駆動源側の部位に、回転体ハウジングおよび第二の駆動源を効率よく配置することが可能となり、伝動ユニットの小型化を図ることができる。

請求項４に記載した発明によれば、伝動ケースが、軸方向の幅を抑えた偏平状をなして駆動源と被駆動装置との間に配置される偏平状ケース部を備えることで、駆動源と被駆動装置とを大きく離間させずに伝動ユニットを配置することができる。

請求項５に記載した発明によれば、回転体ハウジングおよび第二の駆動源が、偏平状ケース部の駆動源側の部位に集約して配置されるので、回転体ハウジングおよび第二の駆動源を偏平状ケース部の軸方向両側に振り分けて配置する場合に比べて、伝動ユニットをコンパクトにすることができる。

請求項６に記載した発明によれば、クラッチを接続状態とすれば、駆動源で被駆動装置を駆動させるとともに、モータジェネレータを駆動させて発電を行うことができる。このとき、モータジェネレータを力行運転すれば、モータジェネレータで駆動源の駆動をアシストすることができる。
また、クラッチを切断状態としてモータジェネレータを力行運転すれば、駆動源を停止させたままモータジェネレータのみによって被駆動装置を駆動させることができる。

本発明の実施形態における動力システムの断面を含む説明図である。 上記動力システムの斜視図である。 上記動力システムのエンジンおよび油圧ポンプ間に介装される伝動ユニットを油圧ポンプ側から見た斜視図である。 上記伝動ユニットをエンジン側から見た斜視図である。 上記伝動ユニットの断面図である。 上記エンジンにおける伝動ユニットを連結する部位の斜視図である。 上記伝動ユニットにおける油圧ポンプを連結する部位の斜視図である。 図５に相当する断面図であり、伝動ユニットとエンジンおよび油圧ポンプとの連結構造を示す説明図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

＜動力システム＞
図１、図２に示すように、実施形態の動力システム１は、エンジン１０（駆動源）と、油圧ポンプ１５（被駆動装置）と、クラッチユニット２０（伝動ユニット）と、を備えている。
エンジン１０は、例えば直列四気筒型の内燃機関である。エンジン１０は、クランクケース１１内にクランクシャフト１２（駆動軸）を収容している。エンジン１０は、例えばクランクシャフト１２と同軸の出力軸１３をクランクケース１１の外部に突出させている。出力軸１３は、エンジン１０の運転に伴い回転駆動力を出力する。

出力軸１３には、クラッチユニット２０に備える油圧クラッチ２４（伝動装置）を介して、油圧ポンプ１５が接続されている。油圧ポンプ１５は、エンジン１０および後述するモータジェネレータ１８の少なくとも一方から回転動力が入力されて駆動する。油圧ポンプ１５は、駆動によって外部に供給する油圧を発生させる。油圧ポンプ１５が発生した油圧は、例えば建設機械や産業機械の油圧アクチュエータ等に供給される。

油圧クラッチ２４は、油圧供給により接続状態となって、エンジン１０の出力軸１３と油圧ポンプ１５の入力部１６（入力軸）との間で回転駆動力を伝達可能とする。以下、出力軸１３をエンジン出力軸１３、入力部１６を入力軸１６、油圧クラッチ２４をクラッチ２４ということがある。
図中線Ｃ１は互いに同軸の出力軸１３および入力部１６の回転中心軸線を示す。動力システム１は、出力軸１３の軸方向（軸線Ｃ１に沿う方向、図中矢印Ｆ１１方向）を水平にして車載される。図中矢印Ｆ１２は軸方向Ｆ１１と直交しかつ車載時に水平となる幅方向、図中矢印Ｆ１３は軸方向Ｆ１１および幅方向と直交しかつ車載時に垂直となる上下方向、をそれぞれ示している。

動力システム１は、例えば油圧ショベル等の建設機械、フォークリフト等の産業機械等の特殊車両に搭載される。これらの搭載車両は、油圧シリンダや油圧モータ等の油圧アクチュエータを備えている。動力システム１は、搭載車両の油圧アクチュエータに供給する油圧を発生させる。

クラッチユニット２０は、エンジン１０の出力軸１３と油圧ポンプ１５の入力部１６との間に配置される。クラッチユニット２０は、エンジン１０に比べて小型であり、異なるエンジン１０にも載せ替えが容易である。油圧ポンプ１５の入力部１６は、エンジン１０の出力軸１３と同軸に配置される回転要素である。クラッチユニット２０は、エンジン１０の出力軸１３と油圧ポンプ１５の入力部１６との間の動力伝達を断接するクラッチ２４を備えている。クラッチ２４は、エンジン１０の出力軸１３と油圧ポンプ１５の入力部１６との間の動力伝達の可否を切り替える。

クラッチユニット２０は、クラッチ２４等を収容する伝動ケース３０を備えている。伝動ケース３０は、出力軸１３の軸方向Ｆ１１でエンジン１０と油圧ポンプ１５との間に配置されている。
図３～図５を併せて参照し、伝動ケース３０は、エンジン１０の出力軸１３およびこれと同軸の回転要素を収容する円筒状の筒状ケース部３１と、筒状ケース部３１よりも大径をなして筒状ケース部３１のエンジン１０側に配置され、出力軸１３に設けられたフライホイール１３ａを収容するホイールハウジング３２と、筒状ケース部３１の油圧ポンプ１５側に配置され、前記幅方向Ｆ１２および上下方向Ｆ１３の各幅よりも前記軸方向Ｆ１１の幅が狭い偏平状をなす偏平状ケース部３３と、を備えている。

偏平状ケース部３３は、軸方向Ｆ１１から見て、幅方向の一側に向けて上下幅を広げつつ延出している。偏平状ケース部３３は、軸方向Ｆ１１から見て、略三角形状をなしている。偏平状ケース部３３の幅方向一側の部位は、軸方向視でホイールハウジング３２よりも幅方向一側に張り出している。この張り出し部分を張り出し部３４と称する。また、偏平状ケース部３３における軸方向でエンジン１０側を向く側面を第一側面３５、偏平状ケース部３３における軸方向で油圧ポンプ１５側を向く側面を第二側面３６と称する。例えば、第一側面３５および第二側面３６は、軸方向と直交する平面状をなしている。

軸方向Ｆ１１において、偏平状ケース部３３のエンジン１０側（第一側面３５よりもエンジン１０側）には、ホイールハウジング３２の少なくとも一部（実施形態では全体）が配置されている。軸方向Ｆ１１において、偏平状ケース部３３の張り出し部３４のエンジン１０側（第一側面３５よりもエンジン１０側）には、モータジェネレータ（第二の駆動源）１８の少なくとも一部（実施形態では全体）が配置されている。軸方向Ｆ１１において、偏平状ケース部３３のエンジン１０側（第一側面３５よりもエンジン１０側）には、さらに、後述するオイル供給制御装置５０の油圧レギュレータ６０および油路切替弁７０が配置されている。

モータジェネレータ１８は、例えばＭＲモータとして構成されている。モータジェネレータ１８は、不図示のインバータを介して車載電源（二次バッテリ）に接続されている。モータジェネレータ１８は、車載電源からの電力供給に応じてエンジン１０とは別に第二の駆動力を発生する電動機として機能する。モータジェネレータ１８は、エンジン１０からの動力伝達に応じて電力を発電する発電機として機能する。例えば、モータジェネレータ１８が発電した電力は、車載電源に充電される。モータジェネレータ１８と車載電源との間で授受される電力は、不図示のインバータにより調整される。

動力システム１は、電子制御装置（ＥＣＵ）としての制御部１７を備えている。制御部１７は、エンジン１０の駆動等に係る各種演算処理を行う演算処理回路と、制御用のプログラムやデータが記憶された記憶装置と、を備えている。

制御部１７には、各種の検出信号が入力されている。この検出信号には、エンジン１０の回転数（例えばクランク軸の回転数）、エンジン１０の各種温度、アクセル操作量（出力要求量）、車速等の車両状態、車載電源の蓄電量、等が含まれている。これらの検出信号に基づき、制御部１７が動力システム１の運転制御を行う。この運転制御には、エンジン１０の運転制御、モータジェネレータ１８の力行／回生（発電）の制御、オイル供給制御装置５０の電磁弁の制御、が含まれている。

モータジェネレータ１８は、エンジン１０に対しては、クラッチ２４を介して動力伝達可能に連結されている。モータジェネレータ１８は、クラッチ接続時には、エンジン１０と動力伝達可能であり、クラッチ切断時には、エンジン１０と動力伝達不能である。モータジェネレータ１８は、油圧ポンプ１５に対しては、クラッチ２４を介さず常に動力伝達可能に連結されている。

動力システム１は、クラッチ２４の断接によって、エンジン１０と油圧ポンプ１５との間、およびエンジン１０とモータジェネレータ１８との間の各々で、動力伝達の可否を切り替える。クラッチ２４が接続状態にあるとき、エンジン１０と油圧ポンプ１５との間、およびエンジン１０とモータジェネレータ１８との間の各々で、動力伝達が可能となる。クラッチ２４が切断状態にあるとき、エンジン１０と油圧ポンプ１５との間、およびエンジン１０とモータジェネレータ１８との間の各々で、動力伝達が不能となる。

動力システム１は、クラッチ２４の断接を伴う制御により、以下の第一、第二および第三運転モードでの運転が可能である。クラッチユニット２０は、油圧ポンプ１５を駆動する動力を、エンジン１０およびモータジェネレータ１８の少なくとも一方で行うように、動力伝達経路を切り替える。

第一運転モード（エンジン駆動モード（充電モード））は、クラッチ２４を接続状態とし、エンジン１０の駆動により油圧ポンプ１５を駆動するとともに、エンジン１０の駆動によりモータジェネレータ１８を駆動する。すなわち、エンジン１０でモータジェネレータ１８を駆動して発電を行いながら、エンジン１０で油圧ポンプ１５を駆動させて油圧を発生させることが可能である。これにより、車載電源の充電を行いながら、油圧ポンプ１５の出力で車両走行等を行うことが可能である。また、車両の運動エネルギーを出力軸１３からモータジェネレータ１８へ入力可能な構成であれば、第一運転モードは車両の運動エネルギーを電気に回生する回生モードでもある。

第二運転モード（エンジン＋モータ駆動モード（エンジンアシストモード））は、クラッチ２４を接続状態とし、エンジン１０およびモータジェネレータ１８の両方の駆動により油圧ポンプ１５を駆動する。すなわち、エンジン１０およびモータの両方の動力で油圧ポンプ１５を駆動させて油圧を発生させることが可能である。これにより、エンジン１０による油圧ポンプ１５の駆動をモータジェネレータ１８でアシストし、高出力を得ることが可能である。

第三運転モード（モータ駆動モード）は、クラッチ２４を切断状態とし、エンジン１０を停止させるとともにモータジェネレータ１８のみを駆動させ、モータジェネレータ１８の駆動により油圧ポンプ１５を駆動する。すなわち、エンジン１０を停止させてモータジェネレータ１８の駆動のみで油圧ポンプ１５を駆動させて油圧を発生させることが可能である。これにより、エンジン１０を停止させた状態で、モータジェネレータ１８によって油圧ポンプ１５を駆動させて油圧を得ることが可能である。

＜クラッチユニット＞
図１～図５に示すように、クラッチユニット２０は、油圧供給により作動するクラッチ２４と、クラッチ２４に対する作動オイルの供給を制御するオイル供給制御装置５０と、を備えている。
図５を参照し、クラッチユニット２０は、エンジン１０の出力軸１３に一体回転可能に連結される第一連結軸２１と、油圧ポンプ１５の入力部１６に一体回転可能に連結される第二連結軸２２と、を備えている。第一連結軸２１は、エンジン１０の出力軸１３と同軸に配置され、出力軸１３と常時一体に回転する。第二連結軸２２は、油圧ポンプ１５の入力部１６と同軸に配置され、入力軸と常時一体に回転する。第一連結軸２１および第二連結軸２２は、互いに同軸に配置され、これら第一連結軸２１と第二連結軸２２との間に、クラッチ２４が構成されている。第一連結軸２１および第二連結軸２２は、クラッチ２４を介して動力伝達を断接可能に連結されている。

クラッチ２４は、外部（オイルポンプ１４）から油圧が供給されて作動する。クラッチ２４は、ノーマルオープンの油圧クラッチである。クラッチ２４は、外部からの油圧供給により接続状態（エンジン１０および油圧ポンプ１５間の動力伝達が可能な状態）となる。クラッチ２４は、外部からの油圧供給の消失により切断状態（エンジン１０および油圧ポンプ１５間の動力伝達が不能な状態）となる。例えば、クラッチ２４は、出力軸１３と同軸の円板状の摩擦板（クラッチ板）を複数備えた多板クラッチである。

オイル供給制御装置５０は、エンジン１０に連動するオイルポンプ１４が吐出したオイル（油圧）を、一定圧に制御（調圧）して出力する。オイル供給制御装置５０は、クラッチ接続時、調圧した一定の油圧をクラッチ２４に供給する。オイルポンプ１４は、エンジン１０に一体に設けられている。オイルポンプ１４は、エンジン１０の駆動に伴い駆動する。オイルポンプ１４は、エンジン始動後は常にクランクシャフト１２に連動して駆動する。エンジン１０は、出力要求の増加に応じて回転数を増加させる。オイルポンプ１４は、エンジン回転数の増加に応じて吐出量を増加させる。オイル供給制御装置５０からオイルポンプ１４よりも上流側に戻されるオイルの流量は、エンジン回転数の増加に応じて増加する。

オイル供給制御装置５０からクラッチ２４に油圧が供給されると、クラッチ２４が接続状態となり、第一連結軸２１と第二連結軸２２とが動力伝達可能に連結される。クラッチ２４への油圧供給がなくなると、クラッチ２４が切断状態となり、第一連結軸２１と第二連結軸２２との動力伝達可能な連結が解除される（すなわち動力伝達が不能となる）。

図３、図４を併せて参照し、伝動ケース３０の偏平状ケース部３３は、軸方向Ｆ１１から見て、幅方向の一側に向けて上下幅を広げつつ延出している。偏平状ケース部３３は、軸方向Ｆ１１から見て、略三角形状をなしている。以下、偏平状ケース部３３の軸方向Ｆ１１視の形状について説明する。偏平状ケース部３３には、出力軸１３を中心とした円形状の第一円形部３７と、第一円形部３７に対して幅方向一側に離間した位置で上下に並ぶ第二円形部３８および第三円形部３９と、が形成されている。偏平状ケース部３３の外周部には、第一円形部３７および第二円形部３８に上方から接する接線に沿う上辺部４１と、第一円形部３７および第三円形部３９に下方から接する接線に沿う下辺部４２と、第二円形部３８および第三円形部３９に幅方向一側から接する接線に沿う側辺部４３と、が形成されている。

図５を参照し、偏平状ケース部３３の幅方向他側のエンジン１０側には、第一側面３５よりもエンジン１０側に突出する筒状ケース部３１が設けられている。伝動ケース３０の内部には、クラッチ作動用オイルであるクラッチフルードが貯留されている。伝動ケース３０は、クラッチフルードを貯留するオイルタンク３０ａを兼ねている。

モータジェネレータ１８は、エンジン１０の出力軸１３と平行な出力軸（第二の出力軸、以下、モータ出力軸ということがある。）１９を備えている。モータジェネレータ１８は、エンジン１０とは別に第二の駆動力を発生する。モータジェネレータ１８のモータ出力軸１９は、エンジン１０の出力軸１３に対して径方向でオフセットしている。例えば、図示の例では、モータ出力軸１９は、出力軸１３に対して径方向で斜め上方にオフセットしている。モータ出力軸１９ひいてはモータジェネレータ１８は、各出力軸１３，１９の軸方向から見て、後述する連結要素２３および連結ケース部４８を避けた位置に配置されている。

モータジェネレータ１８と油圧ポンプ１５との間には、伝動ギヤ列（伝動機構）４４が構成されている。伝動ギヤ列４４は、エンジン１０の出力軸１３とモータ出力軸１９との間で動力伝達を可能とする。伝動ギヤ列４４は、エンジン１０の出力軸１３の回転を増速してモータ出力軸１９に伝達する。伝動ギヤ列４４は、モータ出力軸１９の回転を減速してエンジン１０の出力軸１３に伝達可能とする。伝動ギヤ列４４は、モータ出力軸１９と同軸の第一ギヤ軸４５と、油圧ポンプ１５の入力部１６と同軸の第二ギヤ軸４６と、第一ギヤ軸４５及び第二ギヤ軸４６の間に配置される中継ギヤ軸４７と、を備えている。

第一ギヤ軸４５には、第一伝動ギヤ４５ａが一体に設けられている。第二ギヤ軸４６には、第二伝動ギヤ４６ａが一体に設けられている。中継ギヤ軸４７には、第一伝動ギヤ４５ａに噛み合う第一中継ギヤ４７ａと、第二伝動ギヤ４６ａに噛み合う第二中継ギヤ４７ｂと、が一体回転可能に設けられている。第一伝動ギヤ４５ａは、第一中継ギヤ４７ａより小径である。第二中継ギヤ４７ｂギヤは、第二伝動ギヤ４６ａよりも小径である。

したがって、モータジェネレータ１８の駆動力は、第一伝動ギヤ４５ａと第一中継ギヤ４７ａとの間で減速されるとともに、第二中継ギヤ４７ｂと第二伝動ギヤ４６ａとの間でも減速されて、油圧ポンプ１５に伝達される。クラッチ接続時には、エンジン１０の駆動力は、第二伝動ギヤ４６ａと第二中継ギヤ４７ｂとの間で増速されるとともに、第一中継ギヤ４７ａと第一伝動ギヤ４５ａとの間でも増速されて、モータジェネレータ１８に伝達される。

連結要素２３は、エンジン１０の出力軸１３と油圧ポンプ１５の入力部１６とを一体回転可能に連結する回転要素である。連結要素２３は、第一および第二連結軸２１，２２と、これらの連結軸２１，２２の間の動力伝達を断接するクラッチ２４と、を備えている。連結要素２３は、連結ケース部４８に収容されている。連結ケース部４８は、連結要素２３、出力軸１３および入力部１６と異なり、エンジン１０および油圧ポンプ１５の本体（躯体）に対して回転しない非回転要素である。連結ケース部４８は、伝動ケースの第一円形部３７、筒状ケース部３１およびホイールハウジング３２を備えている。

以上説明したように、上記部品配置構造を有するクラッチユニット２０は、エンジン１０の出力軸１３と、前記エンジン１０の駆動力により駆動される油圧ポンプ１５の入力軸１６と、を動力伝達可能に連結する連結要素２３と、前記エンジン１０とは別に駆動力を発生させるモータジェネレータ１８と、を備え、前記モータジェネレータ１８は、前記出力軸１３の軸方向から見て、前記連結要素２３を避けて配置されている。
実施形態の動力システム１は、上記クラッチユニット２０と、エンジン１０と、油圧ポンプ１５と、を備えている。

この構成によれば、モータジェネレータ１８がエンジン１０および油圧ポンプ１５の連結要素２３に対してオフセットして配置されることで、モータジェネレータ１８がエンジン１０と同軸に配置される場合に比べて、伝動ユニットおよびこれを備える動力システムの軸方向幅の増加を抑えることができる。
また、モータジェネレータ１８がエンジン１０の出力軸１３と油圧ポンプ１５の入力軸１６との間に挟まれる場合に比べて、モータジェネレータ１８に外部からアクセスしやすくなり、メンテナンス性を向上させることができる。

上記クラッチユニット２０において、前記モータジェネレータ１８は、前記出力軸１３に対してオフセットしたモータ出力軸１９を有し、前記出力軸１３と前記モータ出力軸１９との間に、前記出力軸１３の駆動力を増速して前記モータ出力軸１９に伝達可能な伝動機構４４を備えている。
この構成によれば、エンジン１０の駆動力を増速してモータジェネレータ１８に伝達可能とするので、モータジェネレータ１８の発電量を増加させることが可能となる。
また、モータジェネレータ１８の駆動力を減速してエンジン１０および油圧ポンプ１５に伝達するので、モータジェネレータ１８の出力を抑えることが可能となる。
したがって、モータジェネレータ１８の小型軽量化を図ることができる。

上記クラッチユニット２０において、前記出力軸１３と前記モータ出力軸１９との間に、動力伝達可能な伝動機構４４を備えるとともに、前記伝動機構４４を収容する伝動ケース３０を備え、前記伝動ケース３０の前記エンジン１０側の部位に、前記出力軸１３と一体回転するフライホイール１３ａを収容するホイールハウジング３２を備え、前記モータジェネレータ１８は、前記伝動ケース３０の前記エンジン１０側の部位に、前記ホイールハウジング３２を避けて配置されている。
この構成によれば、伝動ケース３０のエンジン１０側の部位に、ホイールハウジング３２およびモータジェネレータ１８を効率よく配置することが可能となり、クラッチユニット２０の小型化を図ることができる。

上記クラッチユニット２０において、前記伝動ケース３０は、前記軸方向Ｆ１１と直交する直交方向（幅方向Ｆ１２および上下方向Ｆ１３）の幅よりも前記軸方向Ｆ１１の幅が狭い偏平状に形成され、前記軸方向Ｆ１１で前記エンジン１０と前記油圧ポンプ１５との間に配置される偏平状ケース部３３を備えている。
この構成によれば、伝動ケース３０が軸方向Ｆ１１の幅を抑えた偏平状をなしてエンジン１０と油圧ポンプ１５との間に配置される偏平状ケース部３３を備えることで、オイルタンク３０ａの容量を可及的に確保しつつ、エンジン１０と被駆動部とを大きく離間させずにクラッチユニット２０を配置することができる。

上記クラッチユニット２０において、前記偏平状ケース部３３の前記エンジン１０側の部位に、前記ホイールハウジング３２および前記モータジェネレータ１８が配置されている。
この構成によれば、ホイールハウジング３２およびモータジェネレータ１８が、偏平状ケース部３３のエンジン１０側の部位に集約して配置されるので、ホイールハウジング３２およびモータジェネレータ１８を偏平状ケース部３３の軸方向両側に振り分けて配置する場合に比べて、クラッチユニット２０をコンパクトにすることができる。

上記クラッチユニット２０において、前記連結要素２３は、前記エンジン１０と前記油圧ポンプ１５との間の動力伝達を断接するクラッチ２４を備え、前記モータジェネレータ１８は、前記クラッチ２４を介して前記エンジン１０と動力伝達可能に連結され、前記モータジェネレータ１８は、前記クラッチ２４を介さず前記油圧ポンプ１５と動力伝達可能に連結されている。
この構成によれば、クラッチ２４を接続状態とすれば、エンジン１０で油圧ポンプ１５を駆動させるとともに、モータジェネレータ１８を駆動させて発電を行うことができる。このとき、モータジェネレータ１８を力行運転すれば、モータジェネレータ１８でエンジン１０の駆動をアシストすることができる。
また、クラッチ２４を切断状態としてモータジェネレータ１８を力行運転すれば、エンジン１０を停止させたままモータジェネレータ１８のみによって油圧ポンプ１５を駆動させることができる。

以下、実施形態のエンジン１０、クラッチユニット２０および油圧ポンプ１５の連結構造について図６～図８を参照して説明する。図示都合上、図１～図５の構成と図６～図８の構成とは相違する部分がある。

エンジン１０の出力軸１３の軸方向外側端部には、フライホイール１３ａが設けられている。フライホイール１３ａの軸方向外側部には、第一連結部１１ａが設けられている。第一連結部１１ａは、出力軸１３から駆動力を伝達する相手（例えば入力軸１６）に出力軸１３に連結するための連結部である。

油圧ポンプ１５の入力部１６の軸方向外側には、第一連結部１１ａと連結可能な第二連結部１５ａが設けられている。第二連結部１５ａは、入力軸１６に対して駆動力を伝達する相手（例えば出力軸１３）を入力軸１６に連結するための連結部である。

エンジン１０の出力軸１３と油圧ポンプ１５の入力軸１６とは、第一および第二連結部１１ａ，１５ａによって直接的に連結可能である。第一および第二連結部１１ａ，１５ａは、複数のボルトナット等の締結具を用いて着脱可能に結合される。第一および第二連結部１１ａ，１５ａの連結によって、出入力軸１３，１６間で動力伝達が可能となる。

実施形態では、第一および第二連結部１１ａ，１５ａの間に、クラッチユニット２０の連結要素２３が介設される。この連結要素２３を介して、第一および第二連結部１１ａ，１５ａが間接的に連結される。この連結によって、出入力軸１３，１６の間で連結要素２３を介して回転動力を伝達可能となる。

連結要素２３の軸方向一端部（エンジン１０側に位置する第一連結軸２１の外側端部）には、フライホイール１３ａの第一連結部１１ａに連結可能な駆動側連結部２３ａが設けられている。例えば、駆動側連結部２３ａは、入力軸１６の第二連結部１５ａと同一形状をなしている。第一連結部１１ａおよび駆動側連結部２３ａは、複数のボルトナット等の締結具を用いて着脱可能に結合される。図８に示すように、第一連結軸２１は、互いにスプライン篏合する複数部品で構成されてもよい。

連結要素２３の軸方向他端部（油圧ポンプ１５側に位置する第二連結軸２２の外側端部）には、入力軸１６の第二連結部１５ａに連結可能な被駆動側連結部２３ｂが設けられている。例えば、被駆動側連結部２３ｂは、フライホイール１３ａの第一連結部１１ａと同一形状をなしている。第二連結部１５ａおよび被駆動側連結部２３ｂは、複数のボルトナット等の締結具を用いて着脱可能に結合される。図８に示すように、第二連結軸２２は、互いにスプライン篏合する複数部品で構成されてもよい。図７に示すように、被駆動側連結部２３ｂの周囲にフライホイール１３ａと同様のホイール部２３ｃが設けられてもよい。

第一および第二連結部１１ａ，１５ａの間に介設される連結要素２３の各連結部２３ａ，２３ｂは、以下の構成を有する。すなわち、連結要素２３における第一連結部１１ａに連結される駆動側連結部２３ａは、第二連結部１５ａと同一形状を有し、連結要素２３における第二連結部１５ａに連結される被駆動側連結部２３ｂは、第一連結部１１ａと同一形状を有している。

これにより、連結要素２３と出入力軸１３，１６との連結構造の設計が容易になり、かつ連結要素２３と出入力軸１３，１６との連結作業も容易になる。なお、各連結部２３ａ，２３ｂは、前述した同一形状に限らない。各連結部２３ａ，２３ｂは、第一および第二連結部１１ａ，１５ａと動力伝達可能に連結される構成であればよい。

連結要素２３を収容する連結ケース部４８の軸方向一端部（ホイールハウジング３２のエンジン１０側の開放端の外周部）には、駆動側ケース連結部４８ａが設けられている。駆動側ケース連結部４８ａは、ホイールハウジング３２の開放端の外周に延びるフランジとしての態様をなしている。

エンジン１０の躯体（例えばクランクケース１１）の外側面における出力軸１３の第一連結部１１ａの周囲には、第一躯体連結部１１ｃが設けられている。第一躯体連結部１１ｃは、軸方向と交差する閉塞プレート１１ｂの外周部に設けられている。第一躯体連結部１１ｃと駆動側ケース連結部４８ａとは、複数のボルトナット等の締結具を用いて着脱可能に結合される。

油圧ポンプ１５の躯体（ポンプボディ）における入力部１６の第二連結部１５ａの周囲には、ホイールハウジング３２と同様のハウジング１５ｂが設けられている。ハウジング１５ｂは、油圧ポンプ１５を直接エンジン１０に連結した場合、内部にフライホイール１３ａを収容する。ハウジング１５ｂのエンジン１０側の開放端の外周部には、第二躯体連結部１５ｃが設けられている。第二躯体連結部１５ｃは、ハウジング１５ｂの開放端の外周に延びるフランジとしての態様をなしている。例えば、第二躯体連結部１５ｃは、連結ケース部４８の駆動側ケース連結部４８ａと同一形状をなしている。

連結ケース部４８の軸方向他端部（油圧ポンプ１５側の端部）には、被駆動側ケース連結部４８ｃが設けられている。連結ケース部４８の軸方向他端部には、エンジン１０の閉塞プレート１１ｂと同様の閉塞プレート４８ｂが設けられている。被駆動側ケース連結部４８ｃは、閉塞プレート４８ｂの外周部に設けられている。被駆動側ケース連結部４８ｃと第二躯体連結部１５ｃとは、複数のボルトナット等の締結具を用いて着脱可能に結合される。例えば、被駆動側ケース連結部４８ｃは、エンジン１０の第一躯体連結部１１ｃと同一形状をなしている。

エンジン１０の第一躯体連結部１１ｃと油圧ポンプ１５の第二躯体連結部１５ｃとは、直接的に連結可能である。実施形態では、第一および第二躯体連結部１１ｃ，１５ｃの間に、クラッチユニット２０の連結ケース部４８が介設される。この連結ケース部４８を介して、第一および第二躯体連結部１１ｃ，１５ｃが間接的に連結される。

連結ケース部４８の各連結部４８ａ，４８ｃは、以下の構成を有する。すなわち、連結ケース部４８において、エンジン１０の第一躯体連結部１１ｃに連結される駆動側ケース連結部４８ａは、油圧ポンプ１５の第二躯体連結部１５ｃと同一形状を有し、油圧ポンプ１５の第二躯体連結部１５ｃに連結される被駆動側ケース連結部４８ｃは、エンジン１０の第一躯体連結部１１ｃと同一形状を有している。

これにより、連結ケース部４８とエンジン１０および油圧ポンプ１５の躯体との連結構造の設計が容易になり、かつ連結ケース部４８とエンジン１０および油圧ポンプ１５との連結作業も容易になる。なお、各連結部４８ａ，４８ｃは、前述した同一形状に限らない。各連結部４８ａ，４８ｃは、第一および第二躯体連結部１１ｃ，１５ｃと一体的に連結される構成であればよい。

以上説明したように、上記連結構造を有するクラッチユニット２０は、エンジン１０の出力軸１３と、前記エンジン１０の駆動力により駆動される油圧ポンプ１５の入力軸１６と、を動力伝達可能に連結する連結要素２３と、前記エンジン１０とは別に駆動力を発生させるモータジェネレータ１８と、を備え、前記連結要素２３は、前記出力軸１３に設けられた第一連結部１１ａに連結される駆動側連結部２３ａと、前記入力軸１６に設けられ、前記第一連結部１１ａと連結可能な第二連結部１５ａに連結される被駆動側連結部２３ｂと、を備えている。
実施形態の動力システム１は、上記クラッチユニット２０と、エンジン１０と、油圧ポンプ１５と、を備えている。

この構成によれば、エンジン１０と油圧ポンプ１５との間に、モータジェネレータ１８を有するクラッチユニット２０を設置する場合に、エンジン１０および油圧ポンプ１５における互いに連結可能な各連結部を変更したり別部品を介装したりすることなく、クラッチユニット２０を設置することが可能となる。これにより、エンジン１０および油圧ポンプ１５の各連結部を利用してクラッチユニット２０を設置可能とし、既存の動力システムを効率よくハイブリッド化することができる。

上記クラッチユニット２０において、前記被駆動側連結部２３ｂは、前記第一連結部１１ａと同一形状を有している。
この構成によれば、クラッチユニット２０の被駆動側連結部２３ｂがエンジン１０の第一連結部１１ａと同一形状であるため、油圧ポンプ１５の第二連結部１５ａを変更したり別部品を介装したりすることなく、クラッチユニット２０を設置することが可能となる。これにより、既存の動力システムを効率よくハイブリッド化することができる。

上記クラッチユニット２０において、前記連結要素２３を収容する連結ケース部４８を備え、前記連結ケース部４８は、前記エンジン１０の躯体に設けられた第一躯体連結部１１ｃに連結される駆動側ケース連結部４８ａと、前記油圧ポンプ１５の躯体に設けられ、前記第一躯体連結部１１ｃと連結可能な第二躯体連結部１５ｃに連結される被駆動側ケース連結部４８ｃと、を備えている。
この構成によれば、エンジン１０および油圧ポンプ１５の各躯体連結部１１ｃ，１５ｃを変更したり別部品を介装したりすることなく、クラッチユニット２０の連結ケース部４８を連結することが可能となる。これにより、既存の動力システムを効率よくハイブリッド化することができる。

上記クラッチユニット２０において、前記被駆動側ケース連結部４８ｃは、前記第一躯体連結部１１ｃと同一形状を有している。
この構成によれば、クラッチユニット２０の被駆動側ケース連結部４８ｃがエンジン１０の第一躯体連結部１１ｃと同一形状であるため、油圧ポンプ１５の第二躯体連結部１５ｃを変更したり別部品を介装したりすることなく、クラッチユニット２０を設置することが可能となる。これにより、既存の動力システムを効率よくハイブリッド化することができる。

上記クラッチユニット２０において、前記連結要素２３は、前記エンジン１０と前記油圧ポンプ１５との間の動力伝達を断接するクラッチ２４を備え、前記モータジェネレータ１８は、前記クラッチ２４を介して前記エンジン１０と動力伝達可能に連結され、かつ前記油圧ポンプ１５とは前記クラッチ２４を介さず動力伝達可能に連結されている。
この構成によれば、クラッチ２４を接続状態とすれば、エンジン１０で油圧ポンプ１５を駆動させるとともに、モータジェネレータ１８を駆動させて発電を行うことができる。このとき、モータジェネレータ１８を力行運転すれば、モータジェネレータ１８でエンジン１０の駆動をアシストすることができる。また、クラッチ２４を切断状態としてモータジェネレータ１８を力行運転すれば、エンジン１０を停止させたままモータジェネレータ１８のみによって油圧ポンプ１５を駆動させることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、駆動源は、エンジン１０（内燃機関）に限らず、電動機でもよい。クラッチ２４は、油圧供給により接続状態となるノーマルオープンではなく、油圧供給により切断状態となるノーマルクローズでもよい。伝動装置は、動力伝達を断接するクラッチ２４に限らず、変速機の変速動作を制御するクラッチでもよい。また、伝動装置は、油圧供給により変速作動する変速機でもよい。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、実施形態の構成要素を周知の構成要素に置き換える等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

１ 動力システム
１０ エンジン（駆動源）
１３ 出力軸
１３ａ フライホイール（回転体）
１５ 油圧ポンプ（被駆動装置）
１６ 入力部（入力軸）
１８ モータジェネレータ（第二の駆動源）
１９ モータ出力軸（第二の出力軸）
２３ 連結要素
２４ クラッチ
３０ 伝動ケース
３２ ホイールハウジング（回転体ハウジング）
３３ 偏平状ケース部
４４ 伝動機構
Ｆ１１ 軸方向
Ｆ１２ 幅方向（直交方向）
Ｆ１３ 上下方向（直交方向）

Claims (7)

1. 駆動源の出力軸と、前記駆動源の駆動力により駆動される被駆動装置の入力軸と、を動力伝達可能に連結する連結要素と、
   前記駆動源とは別に駆動力を発生させる第二の駆動源と、を備え、
   前記第二の駆動源は、前記出力軸の軸方向から見て、前記連結要素を避けて配置されている、伝動ユニット。
2. 前記第二の駆動源はモータジェネレータであり、前記出力軸に対してオフセットした第二の出力軸を有し、
   前記出力軸と前記第二の出力軸との間に、前記出力軸の駆動力を増速して前記第二の出力軸に伝達可能な伝動機構を備えている、請求項１記載の伝動ユニット。
3. 前記出力軸と前記第二の出力軸との間に、動力伝達可能な伝動機構を備えるとともに、前記伝動機構を収容する伝動ケースを備え、
   前記伝動ケースの前記駆動源側の部位に、前記出力軸と一体回転する回転体を収容する回転体ハウジングを備え、
   前記第二の駆動源は、前記伝動ケースの前記駆動源側の部位に、前記回転体ハウジングを避けて配置されている、請求項２記載の伝動ユニット。
4. 前記伝動ケースは、
   前記軸方向と直交する直交方向の幅よりも前記軸方向の幅が狭い偏平状に形成され、前記軸方向で前記駆動源と前記被駆動装置との間に配置される偏平状ケース部を備えている、請求項３に記載の伝動ユニット。
5. 前記偏平状ケース部の前記駆動源側の部位に、前記回転体ハウジングおよび前記第二の駆動源が配置されている、請求項４に記載の伝動ユニット。
6. 前記連結要素は、前記駆動源と前記被駆動装置との間の動力伝達を断接するクラッチを備え、
   前記第二の駆動源はモータジェネレータであり、前記クラッチを介して前記駆動源と動力伝達可能に連結され、
   前記第二の駆動源は、前記クラッチを介さず前記被駆動装置と動力伝達可能に連結されている、請求項１から５の何れか一項に記載の伝動ユニット。
7. 請求項１から６の何れか一項に記載の伝動ユニットと、
   前記駆動源と、
   前記被駆動装置と、を備えている、動力システム。

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