JP4191396B2 - ハイブリッド車両の動力伝達装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのクランクシャフトとトランスミッションのメインシャフトとの間に、モータ・ジェネレータと、ダンパーと、湿式多板クラッチよりなる発進クラッチとを直列に配置したハイブリッド車両の動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンのクランクシャフトにモータ・ジェネレータを直列に接続し、車両の減速時にモータ・ジェネレータをジェネレータとして機能させ、回生制動力を発生させてエネルギー回収を行い、また車両の発進時にモータ・ジェネレータをモータとして機能させ、加速性の向上、燃費の向上およびエミッション低減を図るリターダ付車両が、特開平５−４２８３２号公報により公知である。
【０００３】
このリターダ付車両は、クランクシャフトに設けたフライホイールの外周にモータ・ジェネレータのロータを支持するとともに、フライホイールとトランスミッションのメインシャフトとの間に、湿式多板クラッチよりなる発進クラッチとダンパーとを直列に配置している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、トルクコンバータのようなスリップ要素を持たないトランスミッションでは、エンジンおよびトランスミッション間に設けたダンパーの弾性と、トランスミッションの回転系の質量とがエンジンのトルク変動によりねじり共振を起こす場合があり、このねじり共振によりエンジンのトルク変動が増幅されて車体サージング現象が発生したり、ギヤやスプラインの噛合部に歯打ち音が発生したりする問題がある。かかる振動や騒音は、二つの慣性マスをダンパーで接続したデュアルマスフライホイールを動力伝達系に配置することで軽減できることが知られている。しかしながらデュアルマスフライホイールは二つの慣性マスを必要するために重量、部品点数および寸法の増加を招く問題があり、そのデュアルマスフライホイールをできるだけ小型軽量化することが望まれている。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、エンジンおよびトランスミッション間に配置されるデュアルマスフライホイールの重量、部品点数および寸法を削減することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、エンジンのクランクシャフトとトランスミッションのメインシャフトとの間に、モータ・ジェネレータと、ダンパーと、湿式多板クラッチよりなる発進クラッチとを直列に配置したハイブリッド車両の動力伝達装置であって、モータ・ジェネレータのロータよりなる一次慣性マスと、発進クラッチのクラッチケースよりなる二次慣性マスとをダンパーで接続してデュアルマスフライホイールを構成し、発進クラッチのクラッチケースを、クラッチガイドと、クラッチカバーと、クラッチガイドおよびクラッチカバーを外周部で連結する環状の連結部材とで構成したことを特徴とするハイブリッド車両の動力伝達装置が提案される。
【０００７】
上記構成によれば、モータ・ジェネレータのロータをデュアルマスフライホイールの一次慣性マスとして利用し、発進クラッチのクラッチケースをデュアルマスフライホイールの二次慣性マスとして利用するので、特別の一次慣性マスおよび二次慣性マスを設けることなくデュアルマスフライホイールを構成することができ、重量、部品点数および寸法の増加を回避しながら振動や騒音の発生を防止することができる。またクラッチガイドと、クラッチカバーと、クラッチガイドおよびクラッチカバーを外周部で連結する環状の連結部材とでクラッチケースを構成したので、連結部材の半径を最大限に確保して重量の増加を最小限に抑えながら二次慣性マスの慣性モーンメトを確保することができる。
【０００８】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、クラッチガイドに支持した摩擦係合部材の軸方向荷重が伝達される受圧面をクラッチカバーの内面に形成したことを特徴とするハイブリッド車両の動力伝達装置が提案される。
【０００９】
上記構成によれば、クラッチガイドに支持した摩擦係合部材の軸方向荷重がクラッチカバーの内面に形成した受圧面に伝達されるので、摩擦係合部材の面圧を安定させて発進クラッチのトルク伝達容量を確保することができる。
【００１０】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、クラッチカバーの内面に放射方向に延びるオイル通路を形成したことを特徴とするハイブリッド車両の動力伝達装置が提案される。
【００１１】
上記構成によれば、クラッチカバーの内面に放射方向に延びるオイル通路を形成したので、摩擦係合部材を潤滑・冷却して温度上昇したオイルがオイル通路を通過する間に、クラッチカバーの外面からの放熱により効果的に冷却される。
【００１２】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項３の構成に加えて、クラッチカバーの外面におけるオイル通路に対応する位置にリブを設けたことを特徴とするハイブリッド車両の動力伝達装置が提案される。
【００１３】
上記構成によれば、クラッチカバーの外面におけるオイル通路に対応する位置にリブを設けたので、クラッチカバーの剛性を高めてその受圧面を摩擦係合部材に均一な面圧で密着させることができ、これにより発進クラッチの締結トルクを最大限に確保するとともに耐久性を高めることができる。
【００１４】
尚、実施例のエンドプレート４２は本発明の摩擦係合部材に対応する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。 図１〜図６は本発明の一実施例を示すもので、図１はハイブリッド車両の動力伝達装置の縦断面図、図２は図１の要部拡大図、図３はクラッチカバーの内面を示す斜視図、図４はクラッチカバーの外面を示す斜視図、図５は発進クラッチの摩擦係合部材の摺動面の温度変化を示すグラフ、図６は発進クラッチの吸収出力と摩擦係合部材の摺動面の温度との関係を示すグラフである。
【００１６】
図１に示すように、エンジンＥのクランクシャフト１１とトランスミッションＴのメインシャフト１２との間に、モータ・ジェネレータＭＧと、ダンパー１３と、湿式多板クラッチよりなる発進クラッチＣとが直列に配置される。発進クラッチＣはロータ１４とステータ１５とから構成され、ロータ１４はクランクシャフト１１の軸端にボルト１６…で固定されたロータディスク１７と、ロータディスク１７の外周に固定された複数の永久磁石１８…とを備え、また図示せぬケーシングに固定されたステータ１５は鉄板を重ね合わせたコア１９と、コア１９の外周にボビン２０…を介して巻き付けた複数のコイル２１…とを備える。
【００１７】
ダンパー１３は、モータ・ジェネレータＭＧのロータディスク１７の外周部端面にボルト２２…で固定されたアウター部材２３と、ロータディスク１７の中心部にブッシュ２４を介して支持したクラッチ入力軸２５の外周に固定されたインナー部材２６と、アウター部材２３およびインナー部材２６を相対回転自在に接続する複数のダンパースプリング２７…とで構成される。従って、ダンパー１３は、クランクシャフト１１とクラッチ入力軸２５との相対回転によりダンパースプリング２７…が圧縮されることで、前記相対回転を抑制する方向の弾発力を発生する。
【００１８】
図２を併せて参照すると明らかなように、発進クラッチＣの外郭を構成するクラッチケース２８は、クラッチ入力軸２５に溶接Ｗ１されたクラッチガイド２９と、クラッチガイド２９の外周に溶接Ｗ２された環状の連結部材３０と、連結部材３０にボルト３１…で固定されたクラッチカバー３２とを備え、クラッチカバー３２は図示せぬオイルポンプを駆動するオイルポンプハブ３３に溶接Ｗ３される。オイルポンプハブ３３とミッションケース３４との間にはオイルシール３５が配置される。
【００１９】
モータ・ジェネレータＭＧのロータ１４は本発明の一次慣性マスを構成し、発進クラッチＣのクラッチケース２８は本発明の二次慣性マスを構成し、前記一次慣性マスおよび二次慣性マスは、それらを接続するダンパー１３と協働して本発明のデュアルマスフライホイールＦＷを構成する（図１参照）。
【００２０】
トランスミッションＭのメインシャフト１２の軸端の小径部はクラッチ入力軸２５の支持孔にシールリング３６を介して嵌合する。メインシャフト１２の外周にスプライン結合されたクラッチハブ３７は、左端部がワッシャ３８を介してクラッチ入力軸２５の端面に対向し、右端部がスラストベアリング３９を介してオイルポンプハブ３３の端面に支持される。クラッチハブ３７の外周に２枚のクラッチディスク４０，４０がスプライン嵌合するとともに、クラッチガイド２９の内周に２枚のクラッチプレート４１，４１および１枚のエンドプレート４２がスプライン嵌合しており、エンジンＥ側からトランスミッションＴ側に向けてクラッチディスク４０、クラッチプレート４１、クラッチディスク４０、クラッチプレート４１およびエンドプレート４２が順次配置される。
【００２１】
クラッチガイド２９の内周とクラッチ入力軸２５の外周との間に一対のＯリング４３，４４を介してクラッチピストン４５が摺動自在に嵌合しており、クラッチピストン４５の左側にクラッチ油室４６が区画され、クラッチピストン４５の右側面が左端のクラッチプレート４１に当接可能に対向する。クラッチ入力軸２５にクリップ４７で支持したスプリングシート４８にクラッチスプリング４９の内端が係止されており、このクラッチスプリング４９の外端に当接するクラッチピストン４５は左向き、つまり係合解除方向に付勢される。
【００２２】
メインシャフト１２の内部に軸方向に形成したオイル通路１２ａは、クラッチ入力軸２５を半径方向に貫通するオイル通路２５ａを介してクラッチ油室４６に連通する。メインシャフト１２の外周とオイルポンプハブ３３の内周との間にオイルセパレータ５０が配置されており、オイルセパレータ５０の左端外周とクラッチハブ３７との間のシールリング５１が配置される。また連結部材３０とクラッチカバー３２との間にＯリング５２が配置される。クラッチハブ３７の外周に環状の仕切り部材５３が固定されており、この仕切り部材５３の外周面に支持したシールリング５４がエンドプレート４２の内周面に摺動可能に当接する。
【００２３】
図３および図４を併せて参照すると明らかなように、皿状に形成されたクラッチカバー３２の内面には、エンドプレート４２の右側面が密着可能な平坦な受圧面３２ａ…が形成されており、これらの受圧面３２ａ…間に溝状に形成された複数のオイル通路３２ｂ…が放射方向に配置される。クラッチカバー３２の外面にはオイル通路３２ｂ…に対応する部分がリブ３２ｃ…となって突出する。
【００２４】
メインシャフト１２の外周およびオイルセパレータ５０の内周間に形成されたオイル通路５５は、クラッチハブ３７を貫通するオイル通路３７ａ…，３７ｂ…を介してクラッチディスク４０，４０、クラッチプレート４１，４１およびエンドプレート４２の摺動面に連通し、そこからクラッチガイド２９を貫通するオイル通路２９ａ…と、クラッチカバー３２のオイル通路３２ｂ…と、クラッチハブ３７およびオイルポンプハブ３３間に形成されたオイル通路５６とを介して、オイルポンプハブ３３の内周およびオイルセパレータ５０の外周間に形成されたオイル通路５７に連通する。
【００２５】
次に、上記構成を備えた本発明の実施例の作用を説明する。
【００２６】
車両の発進時にエンジンＥのクランクシャフト１１のトルクをトランスミッションＴのメインシャフト１２に伝達すべく発進クラッチＣを係合させる。図示せぬオイルポンプから油圧制御回路を介して供給された油圧は、メインシャフト１２の内部のオイル通路１２ａからクラッチ入力軸２５を貫通するオイル通路２５ａを介してクラッチ油室４６に伝達され、クラッチ油室４６の油圧で右側に移動するクラッチピストン４５は摩擦係合部材（つまりクラッチディスク４０，４０、クラッチプレート４１，４１およびエンドプレート４２）を右向きに付勢する。
【００２７】
クラッチピストン４５により付勢されたエンドプレート４２はクラッチカバー３２の受圧面３２ａ…に当接して右方向の移動を阻止されるため、クラッチピストン４５とクラッチカバー３２の受圧面３２ａ…との間にクラッチディスク４０，４０、クラッチプレート４１，４１およびエンドプレート４２が挟持されて相互に密着し、発進クラッチＣが係合する。外周部を連結部材３０に固定され、内周部をオイルポンプハブ３３に固定されたクラッチカバー３２は剛性の高い部材であり、しかもその平坦な受圧面３２ａ…は多数のリブ３２ｃ…により補強されて更に剛性が高まるため、エンドプレート４２と受圧面３２ａ…とは均一な面圧で密着することができる。これにより、クラッチディスク４０，４０、クラッチプレート４１，４１およびエンドプレート４２の接触面の面圧が均一になり、発進クラッチＣの締結トルクを最大限に確保するとともに、クラッチフェーシングの偏摩耗を防止して耐久性を高めることができる。
【００２８】
また図示せぬオイルポンプから油圧制御回路を介して供給された潤滑用のオイルは、メインシャフト１２およびオイルセパレータ５０間に形成されたオイル通路５５と、クラッチハブ３７を貫通するオイル通路３７ａ…，３７ｂ…とを通ってクラッチディスク４０，４０、クラッチプレート４１，４１およびエンドプレート４２の摺動面を潤滑・冷却した後に、クラッチガイド２９を貫通するオイル通路２９ａ…と、クラッチカバー３２のオイル通路３２ｂ…と、クラッチハブ３７およびオイルポンプハブ３３間に形成されたオイル通路５６と通って、オイルポンプハブ３３およびオイルセパレータ５０間に形成されたオイル通路５７に戻される。
【００２９】
クラッチディスク４０，４０、クラッチプレート４１，４１およびエンドプレート４２の摺動面を潤滑・冷却して温度上昇したオイルがクラッチカバー３２のオイル通路３２ｂ…を通過するとき、そのクラッチカバー３２の外面に突出するリブ３２ｃ…が冷却フィンとして機能するため、オイルを効果的に冷却することができる。また発進クラッチＣの作動用のオイルおよび潤滑・冷却用のオイルは密閉されたクラッチケース２８の内部に封入されて外部に漏出することがないため、モータ・ジェネレータＭＧがオイルで汚損される虞がない。
【００３０】
図５に示すように、発進クラッチＣの係合からの時間経過に伴う摩擦係合部材（つまりクラッチディスク４０，４０、クラッチプレート４１，４１およびエンドプレート４２）の温度は、実施例の温度が従来例の温度よりも低くなっており、クラッチカバー３２によるオイルの冷却効果が確認される。
【００３１】
図６に示すように、摩擦係合部材の上限温度をＴ１に制限したときの発進クラッチＣの吸収出力（つまり締結トルク）は、実施例の吸収出力Ｗｂが従来例の吸収出力Ｗａよりも大きくなっており、クラッチカバー３２によるオイルの冷却効果が確認される。
【００３２】
本実施例のハイブリッド車両では、発進時や加速時にモータ・ジェネレータＭＧをモータとして機能させることにより、エンジンＥの出力をアシストして発進性能や加速性能を高めることができ、しかも燃費の向上およびエミッションの低減に寄与することができる。また減速時にモータ・ジェネレータＭＧをジェネレータとして機能させることにより、回生制動力を発生させて油圧ブレーキ装置の制動力をアシストするとともに、車両の運動エネルギーを回生電力としてバッテリに回収することができる。
【００３３】
ところで、トランスミッションＴにトルクコンバータ等のスリップ要素が設けられていない場合、発進クラッチＣを含むトランスミッションＴの回転系の質量とダンパー１３の弾性とがエンジンＥのトルク変動によりねじり共振を起こし易く、ねじり共振で増幅されたトルク変動により車体が微小振動する車体サージング現象が発生したり、ギヤやスプラインの噛合部のガタにより歯打ち音が発生したりする問題がある。かかる振動や騒音は、二つの慣性マスをダンパーで接続したデュアルマスフライホイールを動力伝達系に配置することにより軽減することができる。
【００３４】
本実施例では、モータ・ジェネレータＭＧのロータ１４を一次慣性マスとし、発進クラッチＣのクラッチケース２８を二次慣性マスとし、前記一次慣性マスおよび二次慣性マスをダンパー１３で接続してデュアルマスフライホイールＦＷを構成したので、特別の一次慣性マスおよび二次慣性マスを不要として重量の削減、部品点数の削減およびスペースの削減を図りながら、前記振動や騒音を効果的に軽減することができる。特に、一次慣性マスを構成するモータ・ジェネレータＭＧのロータ１４はロータディスク１７およびその外周部に固定した永久磁石１８…が慣性モーメントの増加に効果的に寄与し、また二次慣性マスを構成する発進クラッチＣのクラッチケース２８はクラッチガイド２９およびクラッチカバー３２の外周部を接続する連結部材３０が慣性モーメントの増加に効果的に寄与するため、最小限の重量増加で必要な慣性モーメントを確保することができる。
【００３５】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、モータ・ジェネレータのロータをデュアルマスフライホイールの一次慣性マスとして利用し、発進クラッチのクラッチケースをデュアルマスフライホイールの二次慣性マスとして利用するので、特別の一次慣性マスおよび二次慣性マスを設けることなくデュアルマスフライホイールを構成することができ、重量、部品点数および寸法の増加を回避しながら振動や騒音の発生を防止することができる。またクラッチガイドと、クラッチカバーと、クラッチガイドおよびクラッチカバーを外周部で連結する環状の連結部材とでクラッチケースを構成したので、連結部材の半径を最大限に確保して重量の増加を最小限に抑えながら二次慣性マスの慣性モーンメトを確保することができる。
【００３７】
また請求項２に記載された発明によれば、クラッチガイドに支持した摩擦係合部材の軸方向荷重がクラッチカバーの内面に形成した受圧面に伝達されるので、摩擦係合部材の面圧を安定させて発進クラッチのトルク伝達容量を確保することができる。
【００３８】
また請求項３に記載された発明によれば、クラッチカバーの内面に放射方向に延びるオイル通路を形成したので、摩擦係合部材を潤滑・冷却して温度上昇したオイルがオイル通路を通過する間に、クラッチカバーの外面からの放熱により効果的に冷却される。
【００３９】
また請求項４に記載された発明によれば、クラッチカバーの外面におけるオイル通路に対応する位置にリブを設けたので、クラッチカバーの剛性を高めてその受圧面を摩擦係合部材に均一な面圧で密着させることができ、これにより発進クラッチの締結トルクを最大限に確保するとともに耐久性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ハイブリッド車両の動力伝達装置の縦断面図
【図２】 図１の要部拡大図
【図３】 クラッチカバーの内面を示す斜視図
【図４】 クラッチカバーの外面を示す斜視図
【図５】 発進クラッチの摩擦係合部材の摺動面の温度変化を示すグラフ
【図６】 発進クラッチの吸収出力と摩擦係合部材の摺動面の温度との関係を示すグラフ
【符号の説明】
Ｃ 発進クラッチ
Ｅ エンジン
ＦＷ デュアルマスフライホイール
ＭＧ モータ・ジェネレータ
Ｔ トランスミッション
１１ クランクシャフト
１２ メインシャフト
１３ ダンパー
１４ ロータ
２８ クラッチケース
２９ クラッチガイド
３０ 連結部材
３２ クラッチカバー
３２ａ 受圧面
３２ｂ オイル通路
３２ｃ リブ
４２ エンドプレート（摩擦係合部材）
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのクランクシャフトとトランスミッションのメインシャフトとの間に、モータ・ジェネレータと、ダンパーと、湿式多板クラッチよりなる発進クラッチとを直列に配置したハイブリッド車両の動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンのクランクシャフトにモータ・ジェネレータを直列に接続し、車両の減速時にモータ・ジェネレータをジェネレータとして機能させ、回生制動力を発生させてエネルギー回収を行い、また車両の発進時にモータ・ジェネレータをモータとして機能させ、加速性の向上、燃費の向上およびエミッション低減を図るリターダ付車両が、特開平５−４２８３２号公報により公知である。
【０００３】
このリターダ付車両は、クランクシャフトに設けたフライホイールの外周にモータ・ジェネレータのロータを支持するとともに、フライホイールとトランスミッションのメインシャフトとの間に、湿式多板クラッチよりなる発進クラッチとダンパーとを直列に配置している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、トルクコンバータのようなスリップ要素を持たないトランスミッションでは、エンジンおよびトランスミッション間に設けたダンパーの弾性と、トランスミッションの回転系の質量とがエンジンのトルク変動によりねじり共振を起こす場合があり、このねじり共振によりエンジンのトルク変動が増幅されて車体サージング現象が発生したり、ギヤやスプラインの噛合部に歯打ち音が発生したりする問題がある。かかる振動や騒音は、二つの慣性マスをダンパーで接続したデュアルマスフライホイールを動力伝達系に配置することで軽減できることが知られている。しかしながらデュアルマスフライホイールは二つの慣性マスを必要するために重量、部品点数および寸法の増加を招く問題があり、そのデュアルマスフライホイールをできるだけ小型軽量化することが望まれている。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、エンジンおよびトランスミッション間に配置されるデュアルマスフライホイールの重量、部品点数および寸法を削減することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、エンジンのクランクシャフトとトランスミッションのメインシャフトとの間に、モータ・ジェネレータと、ダンパーと、湿式多板クラッチよりなる発進クラッチとを直列に配置したハイブリッド車両の動力伝達装置であって、モータ・ジェネレータのロータよりなる一次慣性マスと、発進クラッチのクラッチケースよりなる二次慣性マスとをダンパーで接続してデュアルマスフライホイールを構成し、発進クラッチのクラッチケースを、クラッチガイドと、クラッチカバーと、クラッチガイドおよびクラッチカバーを外周部で連結する環状の連結部材とで構成したことを特徴とするハイブリッド車両の動力伝達装置が提案される。
【０００７】
上記構成によれば、モータ・ジェネレータのロータをデュアルマスフライホイールの一次慣性マスとして利用し、発進クラッチのクラッチケースをデュアルマスフライホイールの二次慣性マスとして利用するので、特別の一次慣性マスおよび二次慣性マスを設けることなくデュアルマスフライホイールを構成することができ、重量、部品点数および寸法の増加を回避しながら振動や騒音の発生を防止することができる。またクラッチガイドと、クラッチカバーと、クラッチガイドおよびクラッチカバーを外周部で連結する環状の連結部材とでクラッチケースを構成したので、連結部材の半径を最大限に確保して重量の増加を最小限に抑えながら二次慣性マスの慣性モーンメトを確保することができる。
【０００８】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、クラッチガイドに支持した摩擦係合部材の軸方向荷重が伝達される受圧面をクラッチカバーの内面に形成したことを特徴とするハイブリッド車両の動力伝達装置が提案される。
【０００９】
上記構成によれば、クラッチガイドに支持した摩擦係合部材の軸方向荷重がクラッチカバーの内面に形成した受圧面に伝達されるので、摩擦係合部材の面圧を安定させて発進クラッチのトルク伝達容量を確保することができる。
【００１０】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、クラッチカバーの内面に放射方向に延びるオイル通路を形成したことを特徴とするハイブリッド車両の動力伝達装置が提案される。
【００１１】
上記構成によれば、クラッチカバーの内面に放射方向に延びるオイル通路を形成したので、摩擦係合部材を潤滑・冷却して温度上昇したオイルがオイル通路を通過する間に、クラッチカバーの外面からの放熱により効果的に冷却される。
【００１２】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項３の構成に加えて、クラッチカバーの外面におけるオイル通路に対応する位置にリブを設けたことを特徴とするハイブリッド車両の動力伝達装置が提案される。
【００１３】
上記構成によれば、クラッチカバーの外面におけるオイル通路に対応する位置にリブを設けたので、クラッチカバーの剛性を高めてその受圧面を摩擦係合部材に均一な面圧で密着させることができ、これにより発進クラッチの締結トルクを最大限に確保するとともに耐久性を高めることができる。
【００１４】
尚、実施例のエンドプレート４２は本発明の摩擦係合部材に対応する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。 図１〜図６は本発明の一実施例を示すもので、図１はハイブリッド車両の動力伝達装置の縦断面図、図２は図１の要部拡大図、図３はクラッチカバーの内面を示す斜視図、図４はクラッチカバーの外面を示す斜視図、図５は発進クラッチの摩擦係合部材の摺動面の温度変化を示すグラフ、図６は発進クラッチの吸収出力と摩擦係合部材の摺動面の温度との関係を示すグラフである。
【００１６】
図１に示すように、エンジンＥのクランクシャフト１１とトランスミッションＴのメインシャフト１２との間に、モータ・ジェネレータＭＧと、ダンパー１３と、湿式多板クラッチよりなる発進クラッチＣとが直列に配置される。発進クラッチＣはロータ１４とステータ１５とから構成され、ロータ１４はクランクシャフト１１の軸端にボルト１６…で固定されたロータディスク１７と、ロータディスク１７の外周に固定された複数の永久磁石１８…とを備え、また図示せぬケーシングに固定されたステータ１５は鉄板を重ね合わせたコア１９と、コア１９の外周にボビン２０…を介して巻き付けた複数のコイル２１…とを備える。
【００１７】
ダンパー１３は、モータ・ジェネレータＭＧのロータディスク１７の外周部端面にボルト２２…で固定されたアウター部材２３と、ロータディスク１７の中心部にブッシュ２４を介して支持したクラッチ入力軸２５の外周に固定されたインナー部材２６と、アウター部材２３およびインナー部材２６を相対回転自在に接続する複数のダンパースプリング２７…とで構成される。従って、ダンパー１３は、クランクシャフト１１とクラッチ入力軸２５との相対回転によりダンパースプリング２７…が圧縮されることで、前記相対回転を抑制する方向の弾発力を発生する。
【００１８】
図２を併せて参照すると明らかなように、発進クラッチＣの外郭を構成するクラッチケース２８は、クラッチ入力軸２５に溶接Ｗ１されたクラッチガイド２９と、クラッチガイド２９の外周に溶接Ｗ２された環状の連結部材３０と、連結部材３０にボルト３１…で固定されたクラッチカバー３２とを備え、クラッチカバー３２は図示せぬオイルポンプを駆動するオイルポンプハブ３３に溶接Ｗ３される。オイルポンプハブ３３とミッションケース３４との間にはオイルシール３５が配置される。
【００１９】
モータ・ジェネレータＭＧのロータ１４は本発明の一次慣性マスを構成し、発進クラッチＣのクラッチケース２８は本発明の二次慣性マスを構成し、前記一次慣性マスおよび二次慣性マスは、それらを接続するダンパー１３と協働して本発明のデュアルマスフライホイールＦＷを構成する（図１参照）。
【００２０】
トランスミッションＭのメインシャフト１２の軸端の小径部はクラッチ入力軸２５の支持孔にシールリング３６を介して嵌合する。メインシャフト１２の外周にスプライン結合されたクラッチハブ３７は、左端部がワッシャ３８を介してクラッチ入力軸２５の端面に対向し、右端部がスラストベアリング３９を介してオイルポンプハブ３３の端面に支持される。クラッチハブ３７の外周に２枚のクラッチディスク４０，４０がスプライン嵌合するとともに、クラッチガイド２９の内周に２枚のクラッチプレート４１，４１および１枚のエンドプレート４２がスプライン嵌合しており、エンジンＥ側からトランスミッションＴ側に向けてクラッチディスク４０、クラッチプレート４１、クラッチディスク４０、クラッチプレート４１およびエンドプレート４２が順次配置される。
【００２１】
クラッチガイド２９の内周とクラッチ入力軸２５の外周との間に一対のＯリング４３，４４を介してクラッチピストン４５が摺動自在に嵌合しており、クラッチピストン４５の左側にクラッチ油室４６が区画され、クラッチピストン４５の右側面が左端のクラッチプレート４１に当接可能に対向する。クラッチ入力軸２５にクリップ４７で支持したスプリングシート４８にクラッチスプリング４９の内端が係止されており、このクラッチスプリング４９の外端に当接するクラッチピストン４５は左向き、つまり係合解除方向に付勢される。
【００２２】
メインシャフト１２の内部に軸方向に形成したオイル通路１２ａは、クラッチ入力軸２５を半径方向に貫通するオイル通路２５ａを介してクラッチ油室４６に連通する。メインシャフト１２の外周とオイルポンプハブ３３の内周との間にオイルセパレータ５０が配置されており、オイルセパレータ５０の左端外周とクラッチハブ３７との間のシールリング５１が配置される。また連結部材３０とクラッチカバー３２との間にＯリング５２が配置される。クラッチハブ３７の外周に環状の仕切り部材５３が固定されており、この仕切り部材５３の外周面に支持したシールリング５４がエンドプレート４２の内周面に摺動可能に当接する。
【００２３】
図３および図４を併せて参照すると明らかなように、皿状に形成されたクラッチカバー３２の内面には、エンドプレート４２の右側面が密着可能な平坦な受圧面３２ａ…が形成されており、これらの受圧面３２ａ…間に溝状に形成された複数のオイル通路３２ｂ…が放射方向に配置される。クラッチカバー３２の外面にはオイル通路３２ｂ…に対応する部分がリブ３２ｃ…となって突出する。
【００２４】
メインシャフト１２の外周およびオイルセパレータ５０の内周間に形成されたオイル通路５５は、クラッチハブ３７を貫通するオイル通路３７ａ…，３７ｂ…を介してクラッチディスク４０，４０、クラッチプレート４１，４１およびエンドプレート４２の摺動面に連通し、そこからクラッチガイド２９を貫通するオイル通路２９ａ…と、クラッチカバー３２のオイル通路３２ｂ…と、クラッチハブ３７およびオイルポンプハブ３３間に形成されたオイル通路５６とを介して、オイルポンプハブ３３の内周およびオイルセパレータ５０の外周間に形成されたオイル通路５７に連通する。
【００２５】
次に、上記構成を備えた本発明の実施例の作用を説明する。
【００２６】
車両の発進時にエンジンＥのクランクシャフト１１のトルクをトランスミッションＴのメインシャフト１２に伝達すべく発進クラッチＣを係合させる。図示せぬオイルポンプから油圧制御回路を介して供給された油圧は、メインシャフト１２の内部のオイル通路１２ａからクラッチ入力軸２５を貫通するオイル通路２５ａを介してクラッチ油室４６に伝達され、クラッチ油室４６の油圧で右側に移動するクラッチピストン４５は摩擦係合部材（つまりクラッチディスク４０，４０、クラッチプレート４１，４１およびエンドプレート４２）を右向きに付勢する。
【００２７】
クラッチピストン４５により付勢されたエンドプレート４２はクラッチカバー３２の受圧面３２ａ…に当接して右方向の移動を阻止されるため、クラッチピストン４５とクラッチカバー３２の受圧面３２ａ…との間にクラッチディスク４０，４０、クラッチプレート４１，４１およびエンドプレート４２が挟持されて相互に密着し、発進クラッチＣが係合する。外周部を連結部材３０に固定され、内周部をオイルポンプハブ３３に固定されたクラッチカバー３２は剛性の高い部材であり、しかもその平坦な受圧面３２ａ…は多数のリブ３２ｃ…により補強されて更に剛性が高まるため、エンドプレート４２と受圧面３２ａ…とは均一な面圧で密着することができる。これにより、クラッチディスク４０，４０、クラッチプレート４１，４１およびエンドプレート４２の接触面の面圧が均一になり、発進クラッチＣの締結トルクを最大限に確保するとともに、クラッチフェーシングの偏摩耗を防止して耐久性を高めることができる。
【００２８】
また図示せぬオイルポンプから油圧制御回路を介して供給された潤滑用のオイルは、メインシャフト１２およびオイルセパレータ５０間に形成されたオイル通路５５と、クラッチハブ３７を貫通するオイル通路３７ａ…，３７ｂ…とを通ってクラッチディスク４０，４０、クラッチプレート４１，４１およびエンドプレート４２の摺動面を潤滑・冷却した後に、クラッチガイド２９を貫通するオイル通路２９ａ…と、クラッチカバー３２のオイル通路３２ｂ…と、クラッチハブ３７およびオイルポンプハブ３３間に形成されたオイル通路５６と通って、オイルポンプハブ３３およびオイルセパレータ５０間に形成されたオイル通路５７に戻される。
【００２９】
クラッチディスク４０，４０、クラッチプレート４１，４１およびエンドプレート４２の摺動面を潤滑・冷却して温度上昇したオイルがクラッチカバー３２のオイル通路３２ｂ…を通過するとき、そのクラッチカバー３２の外面に突出するリブ３２ｃ…が冷却フィンとして機能するため、オイルを効果的に冷却することができる。また発進クラッチＣの作動用のオイルおよび潤滑・冷却用のオイルは密閉されたクラッチケース２８の内部に封入されて外部に漏出することがないため、モータ・ジェネレータＭＧがオイルで汚損される虞がない。
【００３０】
図５に示すように、発進クラッチＣの係合からの時間経過に伴う摩擦係合部材（つまりクラッチディスク４０，４０、クラッチプレート４１，４１およびエンドプレート４２）の温度は、実施例の温度が従来例の温度よりも低くなっており、クラッチカバー３２によるオイルの冷却効果が確認される。
【００３１】
図６に示すように、摩擦係合部材の上限温度をＴ１に制限したときの発進クラッチＣの吸収出力（つまり締結トルク）は、実施例の吸収出力Ｗｂが従来例の吸収出力Ｗａよりも大きくなっており、クラッチカバー３２によるオイルの冷却効果が確認される。
【００３２】
本実施例のハイブリッド車両では、発進時や加速時にモータ・ジェネレータＭＧをモータとして機能させることにより、エンジンＥの出力をアシストして発進性能や加速性能を高めることができ、しかも燃費の向上およびエミッションの低減に寄与することができる。また減速時にモータ・ジェネレータＭＧをジェネレータとして機能させることにより、回生制動力を発生させて油圧ブレーキ装置の制動力をアシストするとともに、車両の運動エネルギーを回生電力としてバッテリに回収することができる。
【００３３】
ところで、トランスミッションＴにトルクコンバータ等のスリップ要素が設けられていない場合、発進クラッチＣを含むトランスミッションＴの回転系の質量とダンパー１３の弾性とがエンジンＥのトルク変動によりねじり共振を起こし易く、ねじり共振で増幅されたトルク変動により車体が微小振動する車体サージング現象が発生したり、ギヤやスプラインの噛合部のガタにより歯打ち音が発生したりする問題がある。かかる振動や騒音は、二つの慣性マスをダンパーで接続したデュアルマスフライホイールを動力伝達系に配置することにより軽減することができる。
【００３４】
本実施例では、モータ・ジェネレータＭＧのロータ１４を一次慣性マスとし、発進クラッチＣのクラッチケース２８を二次慣性マスとし、前記一次慣性マスおよび二次慣性マスをダンパー１３で接続してデュアルマスフライホイールＦＷを構成したので、特別の一次慣性マスおよび二次慣性マスを不要として重量の削減、部品点数の削減およびスペースの削減を図りながら、前記振動や騒音を効果的に軽減することができる。特に、一次慣性マスを構成するモータ・ジェネレータＭＧのロータ１４はロータディスク１７およびその外周部に固定した永久磁石１８…が慣性モーメントの増加に効果的に寄与し、また二次慣性マスを構成する発進クラッチＣのクラッチケース２８はクラッチガイド２９およびクラッチカバー３２の外周部を接続する連結部材３０が慣性モーメントの増加に効果的に寄与するため、最小限の重量増加で必要な慣性モーメントを確保することができる。
【００３５】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、モータ・ジェネレータのロータをデュアルマスフライホイールの一次慣性マスとして利用し、発進クラッチのクラッチケースをデュアルマスフライホイールの二次慣性マスとして利用するので、特別の一次慣性マスおよび二次慣性マスを設けることなくデュアルマスフライホイールを構成することができ、重量、部品点数および寸法の増加を回避しながら振動や騒音の発生を防止することができる。またクラッチガイドと、クラッチカバーと、クラッチガイドおよびクラッチカバーを外周部で連結する環状の連結部材とでクラッチケースを構成したので、連結部材の半径を最大限に確保して重量の増加を最小限に抑えながら二次慣性マスの慣性モーンメトを確保することができる。
【００３７】
また請求項２に記載された発明によれば、クラッチガイドに支持した摩擦係合部材の軸方向荷重がクラッチカバーの内面に形成した受圧面に伝達されるので、摩擦係合部材の面圧を安定させて発進クラッチのトルク伝達容量を確保することができる。
【００３８】
また請求項３に記載された発明によれば、クラッチカバーの内面に放射方向に延びるオイル通路を形成したので、摩擦係合部材を潤滑・冷却して温度上昇したオイルがオイル通路を通過する間に、クラッチカバーの外面からの放熱により効果的に冷却される。
【００３９】
また請求項４に記載された発明によれば、クラッチカバーの外面におけるオイル通路に対応する位置にリブを設けたので、クラッチカバーの剛性を高めてその受圧面を摩擦係合部材に均一な面圧で密着させることができ、これにより発進クラッチの締結トルクを最大限に確保するとともに耐久性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ハイブリッド車両の動力伝達装置の縦断面図
【図２】 図１の要部拡大図
【図３】 クラッチカバーの内面を示す斜視図
【図４】 クラッチカバーの外面を示す斜視図
【図５】 発進クラッチの摩擦係合部材の摺動面の温度変化を示すグラフ
【図６】 発進クラッチの吸収出力と摩擦係合部材の摺動面の温度との関係を示すグラフ
【符号の説明】
Ｃ 発進クラッチ
Ｅ エンジン
ＦＷ デュアルマスフライホイール
ＭＧ モータ・ジェネレータ
Ｔ トランスミッション
１１ クランクシャフト
１２ メインシャフト
１３ ダンパー
１４ ロータ
２８ クラッチケース
２９ クラッチガイド
３０ 連結部材
３２ クラッチカバー
３２ａ 受圧面
３２ｂ オイル通路
３２ｃ リブ
４２ エンドプレート（摩擦係合部材）
Claims (4)
- エンジン（Ｅ）のクランクシャフト（１１）とトランスミッション（Ｔ）のメインシャフト（１２）との間に、モータ・ジェネレータ（ＭＧ）と、ダンパー（１３）と、湿式多板クラッチよりなる発進クラッチ（Ｃ）とを直列に配置したハイブリッド車両の動力伝達装置であって、
モータ・ジェネレータ（ＭＧ）のロータ（１４）よりなる一次慣性マスと、発進クラッチ（Ｃ）のクラッチケース（２８）よりなる二次慣性マスとをダンパー（１３）で接続してデュアルマスフライホイール（ＦＷ）を構成し、
発進クラッチ（Ｃ）のクラッチケース（２８）を、クラッチガイド（２９）と、クラッチカバー（３２）と、クラッチガイド（２９）およびクラッチカバー（３２）を外周部で連結する環状の連結部材（３０）とで構成したことを特徴とするハイブリッド車両の動力伝達装置。 - クラッチガイド（２９）に支持した摩擦係合部材（４２）の軸方向荷重が伝達される受圧面（３２ａ）をクラッチカバー（３２）の内面に形成したことを特徴とする、請求項１に記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
- クラッチカバー（３２）の内面に放射方向に延びるオイル通路（３２ｂ）を形成したことを特徴とする、請求項２に記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
- クラッチカバー（３２）の外面におけるオイル通路（３２ｂ）に対応する位置にリブ（３２ｃ）を設けたことを特徴とする、請求項３に記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
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