JP3627587B2 - 車両の推進装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は車両の推進装置に係り、特に、エンジンのねじり振動を減少し得て、軽量化を果たし得る車両の推進装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の推進装置には、動力源としてエンジンを搭載し、このエンジンのクランク軸にクラッチを介してトランスミッションを連絡して設けたものがある。また、車両の推進装置には、動力源としてエンジンと駆動機能及び発電機能を有するモータとを搭載し、エンジンの駆動力に運転状態に応じてモータの駆動力を付加することにより、出力向上や燃費向上、排気有害成分値低減等を図っているものがある。
【０００３】
このような車両の推進装置としては、特公昭６２−２９９７９号公報、特許第２７０８４６９号公報、特開平９−２１５２７０号公報、特開平８−２３３０３５号公報に開示されるものがある。
【０００４】
特公昭６２−２９９７９号公報に開示されるものは、エンジンのクランク軸に電磁式リターダを設け、この電磁式リターダの出力側にフライホイールを設けたものである。
【０００５】
特許第２７０８４６９号公報に開示されるものは、エンジンのクランク軸と自動変速機の入力軸との間に配設された充発電装置の回転界磁極を、自動変速機のドライブプレートに取付けたものである。
【０００６】
特開平９−２１５２７０号に開示されるものは、エンジンのクランク軸と自動変速機の入力軸との間に配設された電動機のロータをプレート形状に形成し、このロータをエンジンのクランク軸に取付けたものである。
【０００７】
特開平８−２３３０３５号公報に開示されるものは、エンジンのクランク軸に取付けられるフライホイールを入力側のダンパを備えた第１のフライホイールエレメントと出力側の第２のフライホイールエレメントとに分割したものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の車両の推進装置には、エンジンのクランク軸の出力端に第１のフライホイールを設け、この第１のフライホイールの出力側に駆動機能及び発電機能を有するモータを設け、このモータの出力側に第２のフライホイールを設け、この第２フライホイールの出力側にクラッチを介してトランスミッションを連絡して設けたものがある。
【０００９】
この車両の推進装置は、エンジンの駆動力を、クランク軸から第１のフライホイール、第２のフライホイール、クラッチを介してトランスミッションに伝達する。このとき、推進装置は、エンジンの駆動力に運転状態に応じてモータの駆動力を付加することにより、出力向上や燃費向上、排気有害成分値低減等を図っている。
【００１０】
この推進装置は、エンジンの運転時に、クランク軸が慣性モーメントの大きいフライホイールを起点として、エンジンの往復運動部（ピストン等）によってねじり振動を誘起される問題がある。したがって、フライホイールは、極力クランク軸に近づけて設けることにより、クランク軸のねじり振動に対して有利とすることができる。
【００１１】
ところが、前記の推進装置は、クランク軸に第１のフライホイールを介してモータを設け、このモータとクラッチとの間に第２のフライホイールを設けていることにより、第２のフライホイールがクランク軸から離間して配置されることになり、エンジンのねじり振動に対して不利となる不都合がある。また、前記の推進装置は、クランク軸に近接する第１のフライホイールと離間する第２のフライホイールとを設けていることにより、重量的に不利となる不都合がある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、車両に搭載されたエンジンのクランク軸の出力端に第１のフライホイールを設け、この第１のフライホイールの出力側に駆動機能及び発電機能を有するモータを設け、このモータの出力側に第２のフライホイールを設け、この第２のフライホイールの出力側にクラッチを介してトランスミッションを連絡して設けた車両の推進装置において、前記第１のフライホイールの慣性モーメントを前記第２のフライホイールの慣性モーメントよりも大きく設定したことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明の車両の推進装置は、クランク軸に近接する第１のフライホイールの慣性モーメントを、クランク軸から離間する第２のフライホイールの慣性モーメントよりも大きく設定したことにより、慣性モーメントの大きい第１のフライホイールがクランク軸に近接して配置されることになり、エンジンのねじり振動に対して有利とすることができ、また、クランク軸から離間する第２のフライホイールを密度の小さい素材により形成して慣性モーメントを小さくすることにより、軽量化することができる。
【００１４】
【実施例】
以下図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。図１・図２は、この発明の第１実施例を示すものである。図２において、２は図示しない車両の推進装置である。推進装置２、エンジン４と駆動機能及び発電機能を有するモータ６とクラッチ８とトランスミッション１０と差動機１２とを備えている。
【００１５】
前記エンジン４は、シリンダブロック１４とシリンダヘッド１６とヘッドカバー１８とオイルパン２０とを有し、シリンダブロック１４の下部にクランク軸２２をロアケース２４により軸支している。エンジン４のシリンダブロック１４には、クランク軸２２の出力側にモータ６のモータケース２６を取付けて設け、モータケース２６の出力側にトランスミッション１０のミッションケース２８を取付けて設けている。
【００１６】
前記クランク軸２２には、図１に示す如く、一端側の出力端にクランク軸側フランジ部３０を設け、クランク軸側フランジ部３０に第１のフライホイール３２を設けている。この第１のフライホイール３２は、後述するモータ６のロータ取付部材３８とともにモータ側取付ボルト５０によりクランク軸側フランジ部３０に取付けられる。
【００１７】
前記第１のフライホイール３２の出力側には、前記駆動機能及び発電機能を有するモータ６を直結して設けている。モータ６は、モータロータ３４とモータステータ（コイル）３６とからなり、クランク軸２２に取付けられるロータ取付部材３８により前記モータロータ３４を保持し、シリンダブロック１４に取付けられた前記モータケース２６により前記モータステータ３６を保持している。
【００１８】
前記ロータ取付部材３８は、円筒状の内軸部４０の一端側である入力側に円環状のモータ側フランジ部４２を設け、このモータ側フランジ部４２の外縁から出力側に向かって上延びる円筒状の外軸部４４を設け、この外軸部４４の出力側に円環状の第２のフライホイール４６を設けている。
【００１９】
内軸部４０は、他端側である出力側に前記トランスミッション１０の後述する入力軸８２の入力側をクラッチ側軸受４８により軸支して設けている。モータ側フランジ部４２は、前記第１のフライホイール３２とともに、前記クランク軸側フランジ部３０にモータ側取付ボルト５０により取付けて設けている。外軸部４４には、前記モータロータ３４をロータ取付ボルト５２により取付けて設けている。
【００２０】
前記モータケース２６には、前記ロータ取付部材３８の外軸部４４と対向するようにステータ取付部５４を設けている。ステータ取付部５４には、前記モータロータ３４に対応位置させて、前記モータステータ３６をステータ取付ボルト５６により取付けて設けている。
【００２１】
これにより、第１のフライホイール３２の出力側には、モータ６のモータロータ３４とロータ取付部材３８とを設けている。また、このモータ６の出力側には、第２のフライホイール４６を設けている。
【００２２】
前記第２のフライホイール４６の出力側には、前記クラッチ８を介してトランスミッション１０を連絡して設けている。
【００２３】
前記クラッチ８は、第２のフライホイール４６の出力側の外周縁にクラッチカバー５８をカバー取付ボルト６０により取付けて設け、前記ロータ取付部材３８の内軸部４０の出力側に軸支されるトランスミッション１０の入力軸８２にクラッチハブ６２を軸方向移動可能且つ回転不可能に設け、このクラッチハブ６２にダンパ６４を介してクラッチディスク６６を取付けて設けている。
【００２４】
また、クラッチ８は、クラッチディスク６６の一側面と対向する前記第２のフライホイール４０６出力側にクラッチ面６８を設け、クラッチディスク６６の他側面にプレッシャプレート７０を対向させて設け、前記クラッチカバー５８に径方向中間部位を保持具７２により保持されて外周縁一側を前記プレッシャプレート７０に当接されるダイヤフラムスプリング７４を設けている。
【００２５】
さらに、クラッチ８は、ダイヤフラムスプリング７４の内周縁他側に当接されて前記入力軸８２に軸方向移動可能に軸支されるレリーズベアリング７６を設け、このレリーズベアリング７６を軸方向移動させるよう揺動されるレリーズフォーク７８を設け、レリーズフォーク７８に戻し力を付与するレリーズスプリング８０を設けている。
【００２６】
これにより、第２のフライホイール４６の出力側には、クラッチ８を設けている。
【００２７】
クラッチ８の出力側には、前記トランスミッション１０を設けている。トランスミッション１０は、ミッションケース２８に入力軸８２と出力軸８４とリバースアイドラ軸８６と設けている。入力軸８２は、前記クラッチ側軸受４８と入力側軸受８８とによりミッションケース２８に軸支して設けている。出力軸８４は、カウンタ側軸受９０によりミッションケース２８に軸支して設けている。リバースアイドラ軸８６は、ミッションケース２８に固定して設けている。
【００２８】
トランスミッション１０は、入力軸８２と出力軸８４とリバースアイドラ軸８６との間に前進段及び後進段の変速ギヤ列９２を設け、出力軸８４の出力端と前記差動機１２の差動機ケース９４との間に終減速ギヤ列９６を設けている。差動機１２は、差動機ケース９４を差動側軸受９８によりミッションケース２８に軸支して設け、差動機ケース９４内に差動ギヤ列１００を設け、図示しない左右のドライブ軸に連絡している。
【００２９】
これにより、クラッチ８の出力側には、前記トランスミッション１０の入力軸８２を連絡して設け、トランスミッション１０の出力軸８４に終減速ギヤ列９６により差動機１２を連絡して設け、差動機１２にドライブ軸を介して車輪（図示せず）を連絡して設けている。
【００３０】
このように、この推進装置２は、エンジン４のクランク軸２２の出力端に第１のフライホイール３２を設け、この第１のフライホイール３２の出力側に駆動機能及び発電機能を有するモータ６を設け、このモータ６の出力側に第２のフライホイール４６を設け、この第２のフライホイール４６の出力側にクラッチ８を介してトランスミッション１０を連絡して設けている。
【００３１】
この車両の推進装置２は、エンジン４の駆動力を、クランク軸２２から第１のフライホイール３２、第２のフライホイール４６、クラッチ８を介してトランスミッション１０に伝達する。このとき、推進装置２は、エンジン４の駆動力に運転状態に応じてモータ６の駆動力を付加することにより、出力向上や燃費向上、排気有害成分値低減等を図っている。
【００３２】
この推進装置２は、第１のフライホイール３２の慣性モーメントをＩ１とし、第２のフライホイール４６の慣性モーメントをＩ２とした場合に、第１のフライホイール３２の慣性モーメントＩ１を、第２のフライホイール４６の慣性モーメントＩ２よりも大きく設定（Ｉ１＞Ｉ２）している。
【００３３】
この実施例においては、第１のフライホイール３２の慣性モーメントＩ１を第２のフライホイール４６の慣性モーメントＩ２よりも大きく設定（Ｉ１＞Ｉ２）するために、前記第１のフライホイール３２は密度の大きい鋼鉄又は鋳鉄により形成し、前記第２のフライホイール４６は密度の小さいアルミニウム合金又はマグネシウム合金により形成する。
【００３４】
このように、この発明の車両の推進装置２は、クランク軸２２に近接する第１のフライホイール３２の慣性モーメントＩ１を、クランク軸２２から離間する第２のフライホイール４６の慣性モーメントＩ２よりも大きく設定（Ｉ１＞Ｉ２）したことにより、慣性モーメントの大きい第１のフライホイール３２がクランク軸２２に近接して配置されることになり、エンジン４のねじり振動に対して有利とすることができる。
【００３５】
また、この推進装置２は、クランク軸２２から離間する第２のフライホイール４６を密度の小さいアルミニウム合金又はマグネシウム合金により形成して慣性モーメントを小さくすることにより、軽量化することができる。
【００３６】
このため、この車両の推進装置２は、エンジン４のねじり振動を減少し得て、全体的な軽量化を果たすことができる。
【００３７】
なお、第２のフライホイール４６は、密度の小さいアルミニウム合金又はマグネシウム合金により形成しているが、クラッチ８の接合面であるクラッチ面６８を構成することを考慮して、ケイ素Ｓｉを１５％以上含有するアルミニウム合金により形成することもできる。
【００３８】
このように、クラッチ８のクラッチ面６８を構成する第２のフライホイール４６は、ケイ素Ｓｉを１５％以上含有するアルミニウム合金により形成することによって、エンジン４のねじり振動を減少し得て、全体的な軽量化を果たしつつ、耐摩耗性を向上することができる。
【００３９】
図３は、第２実施例を示すものである。第２実施例の推進装置２は、密度の小さいアルミニウム合金又はマグネシウム合金により形成される第２のフライホイール４６がクラッチ８のクラッチ面６８を構成すること考慮して、第２のフライホイール４６の出力側にクラッチ面６８を構成する鋼鉄材、例えば鋼鉄板１０２を付設したものである。鋼鉄板１０２は、第２のフライホイール４６にクラッチカバー５８を取付けるカバー取付ボルト６０により共締めして取付けられる。
【００４０】
この第２実施例の推進装置２は、第２のフライホイール４６の出力側にクラッチ面６８を構成する鋼鉄板１０２を付設したことにより、エンジン４のねじり振動を減少し得て、全体的な軽量化を果たしつつ、密度の小さい材質の第２のフライホイール４６に耐摩耗性の高いクラッチ面６８を形成することができ、また、鋼鉄板１０２を第２のフライホイール４６にクラッチカバー５８を取付けるカバー取付ボルト６０によって共締めしていることにより、低コストに実施することができる。
【００４１】
図４は、第３実施例を示すものである。第３実施例の推進装置２は、クランク軸２２に近接する第１のフライホイール３２の慣性モーメントＩ１を、クランク軸２２から離間する第２のフライホイール４６の慣性モーメントＩ２よりも大きく設定（Ｉ１＞Ｉ２）するために、密度の大きい鋼鉄又は鋳鉄により形成される第１のフライホイール３２の内周側部分１０４に対して、外周側部分１０６に膨大部１０８を形成したものである。
【００４２】
このように、第３実施例の推進装置２は、第１のフライホイール３２の外周側部分１０６に膨大部１０８を形成したことにより、第１のフライホイール３２の外周側部分１０６の慣性質量を増大させることができ、慣性モーメントＩ１をさらに増大させてねじり振動を減少させることができる。
【００４３】
なお、この発明は、上述実施例に限定されることなく、種々応用改変が可能である。例えば、第３実施例においては、第１のフライホイール３２の内周側部分１０４に対して外周側部分１０６に膨大部１０８を形成したが、第１のフライホイール３２の内周側部分１０４の密度に対して外周側部分１０６の密度を大きくすることにより、慣性モーメントＩ１をさらに増大させてねじり振動を減少させることができる。
【００４４】
また、第１のフライホイール３２の外周側部分１０６の円周方向等間隔に複数の重量物空間を形成し、各重量物空間に第１のフライホイール３２の回転バランスを調整する液状重量物を充填し、第１フライホイール３２の慣性重量を増大させることにより、第１のフライホイール３２の慣性モーメントＩ１を大きしてエンジン４のねじり振動を減少することができるとともに、第１のフライホイール３２の回転バランスを良好にしてエンジン４のねじり振動の減少に寄与することができる。
【００４５】
【発明の効果】
このように、この発明の車両の推進装置は、慣性モーメントの大きい第１のフライホイールがクランク軸に近接して配置されることになり、エンジンのねじり振動に対して有利とすることができ、また、クランク軸から離間する第２のフライホイールを密度の小さい素材により形成して慣性モーメントを小さくすることにより、軽量化することができる。
【００４６】
このため、この車両の推進装置は、エンジンのねじり振動を減少し得て、全体的な軽量化を果たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例を示す推進装置のモータ部分の拡大断面図である。
【図２】推進装置の断面図である。
【図３】第２実施例を示す推進装置のモータ部分の拡大断面図である。
【図４】第３実施例を示す推進装置のモータ部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
２ 推進装置
４ エンジン
６ モータ
８ クラッチ
１０ トランスミッション
１２ 差動機
２２ クランク軸
３２ 第１のフライホイール
３４ モータロータ
３６ モータステータ
３８ ロータ取付部材
４６ 第２のフライホイール

Claims (4)

  1. 車両に搭載されたエンジンのクランク軸の出力端に第１のフライホイールを設け、この第１のフライホイールの出力側に駆動機能及び発電機能を有するモータを設け、このモータの出力側に第２のフライホイールを設け、この第２のフライホイールの出力側にクラッチを介してトランスミッションを連絡して設けた車両の推進装置において、前記第１のフライホイールの慣性モーメントを前記第２のフライホイールの慣性モーメントよりも大きく設定したことを特徴とする車両の推進装置。
  2. 前記第１のフライホイールは鋼鉄又は鋳鉄により形成し、前記第２のフライホイールはアルミニウム合金又はマグネシウム合金により形成したことを特徴とする請求項１に記載の車両の推進装置。
  3. 前記第２のフライホイールはケイ素を１５％以上含有するアルミニウム合金により形成したことを特徴とする請求項２に記載の車両の推進装置。
  4. 前記第２のフライホイールは出力側に綱鉄材を付設したことを特徴とする請求項２に記載の車両の推進装置。
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