JPH1178556A - ハイブリッド車両駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】クラッチ機構において発生する摩擦粉中に含ま
れる金属粉の侵入を回避し、モータジェネレータを含む
駆動装置の性能を良好に維持することのできるハイブリ
ッド車両駆動装置を提供することを目的とする。 【解決手段】フライホイール１００またはプレッシャー
プレート１２４と摩擦板１２２ａ、１２２ｂとの摺接に
よって発生した金属粉は、第１隔壁９４および第２隔壁
１０８によってモータジェネレータＭ側への侵入が阻止
される。また、ロータ４８に設けられたフィン６０によ
って生じる気流によっても前記金属粉の侵入が阻止され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クラッチ機構にお
いて発生する摩擦粉中に含まれる金属粉のモータジェネ
レータに対する侵入を回避する構成としたハイブリッド
車両駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガソリンの燃焼によって駆動力を発生さ
せる内燃エンジンと、回生による発電および電力により
駆動力を発生させ、内燃エンジンの出力をアシストする
モータとして使用されるモータジェネレータとの両方を
備え、これらによる駆動力を必要に応じて合成し、車両
を駆動するハイブリッド車両が提案されている（特開平
９−１５６３８８号公報参照）。

【０００３】ところで、手動によってギアの切り換えを
行う車両においては、内燃エンジンとトランスミッショ
ンとの間、あるいは、モータジェネレータとトランスミ
ッションとの間にクラッチ機構を配置する必要がある。
この場合、特に、モータジェネレータに近接してクラッ
チ機構を設けた構成では、前記クラッチ機構で発生する
金属粉がモータジェネレータに侵入することにより、発
生する駆動力に悪影響を及ぼすおそれがある。

【０００４】すなわち、クラッチ機構を構成する摩擦板
の開放／結合時に発生した摩擦粉中に含まれる金属粉が
モータジェネレータの磁石に吸着されると、金属粉が帯
磁して磁界を形成し、これによって、発生する発電力あ
るいは駆動力に悪影響を及ぼしてしまう。また、前記金
属粉がモータジェネレータのロータとステータとの間に
入り込むことにより抵抗が増大し、発生する駆動力に悪
影響を及ぼすことにもなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の不具
合を考慮してなされたものであり、クラッチ機構におい
て発生する摩擦粉中に含まれる金属粉の侵入を回避し、
モータジェネレータを含む駆動装置の性能を良好に維持
することのできるハイブリッド車両駆動装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るハイブリッ
ド車両駆動装置では、モータジェネレータとクラッチ機
構との間に阻止部材を設け、前記クラッチ機構を構成す
る摩擦板の開放／結合に伴って発生する摩擦粉に含まれ
る金属粉の前記モータジェネレータに対する侵入を前記
阻止部材によって回避する。

【０００７】なお、前記阻止部材を、モータジェネレー
タのステータ側に設けた第１隔壁と、ロータ側に設けた
第２隔壁とで構成し、前記第１隔壁と前記第２隔壁とを
重畳させて配置することにより、金属粉のモータジェネ
レータに対する侵入を一層効果的に回避することができ
る。

【０００８】また、前記阻止部材とともに、モータジェ
ネレータのロータの側面にフィンを設け、このフィンに
よって生じる空気の流れを利用して、金属粉をモータジ
ェネレータの外方に押し出すようにすることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本実施形態のハイブリッ
ド車両駆動装置が適用されるハイブリッド車両Ｖの概略
を示す。

【００１０】ハイブリッド車両Ｖは、例えば、ガソリン
を燃焼させることによって駆動力を発生させる内燃エン
ジンＥと、回生による発電および電力により駆動力を発
生させ内燃エンジンＥの出力をアシストするモータジェ
ネレータＭと、フライホイールを含むクラッチ機構Ｃ
と、前記駆動力を切り換えて駆動軸１０に伝達するトラ
ンスミッションＴとを備える。

【００１１】モータジェネレータＭは、モータ駆動回路
１２によって駆動制御されるものであり、このモータ駆
動回路１２には、高圧系の電力を供給／充電する、例え
ば、キャパシタからなる第１蓄電器１３と、ダウンバー
タ１４を介して電力を蓄積する第２蓄電器１５とが接続
される。また、ハイブリッド車両Ｖは、マネージメント
制御回路１６を有し、このマネージメント制御回路１６
には、前記モータ駆動回路１２を介してモータジェネレ
ータＭを制御するモータ制御回路１７と、内燃エンジン
Ｅを制御するエンジン制御回路１８とが接続される。

【００１２】次に、内燃エンジンＥ、モータジェネレー
タＭ、クラッチ機構ＣおよびトランスミッションＴの構
造について詳細に説明する。

【００１３】図２〜図４において、３気筒からなる内燃
エンジンＥは、オイルパン２２とシリンダブロック２４
とシリンダヘッド２６とから構成される。なお、シリン
ダヘッド２６の上部には、ヘッドカバー２７が装着され
る。オイルパン２２とシリンダブロック２４との接合部
分には、クランクシャフト２８を軸支するジャーナル軸
受３０ａ〜３０ｄおよび３２ａ〜３２ｄが形成されてい
る。クランクシャフト２８は、ジャーナル３４ａ〜３４
ｄと、クランクピン３６ａ〜３６ｃと、カウンタウエイ
ト３８ａ〜３８ｆとからなり、ジャーナル３４ａ〜３４
ｄが前記ジャーナル軸受３０ａ〜３０ｄおよび３２ａ〜
３２ｄによって軸支される。クランクピン３６ａ〜３６
ｃには、コンロッド４０ａ〜４０ｃの一端部が連結され
る。コンロッド４０ａ〜４０ｃの他端部には、シリンダ
ブロック２４のシリンダ４２ａ〜４２ｃに沿って変位す
るピストン４４ａ〜４４ｃが連結される。

【００１４】モータジェネレータＭおよびクラッチ機構
Ｃは、内燃エンジンＥの側部に結合されたハウジング４
６によって囲繞されている。図５は、モータジェネレー
タＭを内燃エンジンＥ側から見た図であり、図６は、モ
ータジェネレータＭをトランスミッションＴ側から見た
図である。この場合、ハウジング４６の外周部には、内
燃エンジンＥに当該ハウジング４６を取り付けるための
複数の取付孔４７と、内燃エンジンＥとハウジング４６
の位置決めを行うノックピンが挿入される孔部４９が設
けられている。

【００１５】モータジェネレータＭは、円形状のロータ
４８と、その外周部に装着されるドーナツ形状のステー
タ５０とからなる。ロータ４８は、ボルト５６によりク
ランクシャフト２８の端部に直接固定される（図４参
照）。ロータ４８は、その両側面に複数のフィン５８、
６０を備えるとともに、外周部に複数の磁石６２がＮ
極、Ｓ極交互に配設される。

【００１６】ステータ５０は、複数のコイルユニット６
４を円周方向に複数配置して構成される。コイルユニッ
ト６４は、複数の金属板を積層してなるコア６６の外周
部に断面略コ字状のガイド部材６８を介してコイル７０
が巻装される。ステータ５０は、これらのコイルユニッ
ト６４の外周部に配設された取付部材７２を介して内燃
エンジンＥの側部に固定される。

【００１７】内燃エンジンＥ側における前記ガイド部材
６８には、図７に示すように、溝部７４および７６がス
テータ５０の外周部側および内周部側に沿って形成され
ており、溝部７４に導電性の３枚の接続リング７８ａ〜
７８ｃが重畳して装着される。接続リング７８ａ〜７８
ｃは、夫々の表面に絶縁層が形成されており、３相交流
により駆動されるべく、コイルユニット６４に巻装され
たコイル７０に２つおきに接続される。

【００１８】ステータ５０の内燃エンジンＥ側の側面に
は、内燃エンジンＥに対する磁束の漏洩等を回避するた
めのディスク状の絶縁板８０が装着される。絶縁板８０
は、取付部材７２に固定されており（図５参照）、外周
側および内周側には、ガイド部材６８の溝部７４、７６
に係合する凸部８２、８４が形成される。この場合、溝
部７４に係合する凸部８２は、接続リング７８ａ〜７８
ｃを押圧して溝部７４に位置決め固定する作用をなす。
また、絶縁板８０には、コネクタ８６が形成されてお
り、このコネクタ８６において、接続リング７８ａ〜７
８ｃから外方に突出する端子部８８ａ〜８８ｃがハウジ
ング４６に設けられたコネクタ９０より導入された端子
板９２ａ〜９２ｃに接続する。

【００１９】一方、ステータ５０のトランスミッション
Ｔ側の側面には、ハウジング４６に固定された本発明の
阻止部材であるドーナツ形状の第１隔壁９４が配置され
る。第１隔壁９４は、内周側がトランスミッションＴ側
に湾曲した形状となっている。なお、第１隔壁９４に
は、ロータ４８のステータ５０に対する回転位置を検出
する位置検出センサ９６が装着されている。この場合、
位置検出センサ９６からの信号線は、ハウジング４６に
設けられた信号線取出口５１から外部に導出されれる
（図６参照）。

【００２０】また、クラッチ機構Ｃにおいて、ロータ４
８には、ボルト９８（図４参照）によりトランスミッシ
ョンＴ側から位置決めピン９９を介してディスク状のフ
ライホイール１００が固定される。フライホイール１０
０は、その外周部にスタータモータ１０２のギア１０４
に噛合するリングギア１０６が形成されており、モータ
ジェネレータＭ側の側面には、ドライブプレート１０７
と、本発明の阻止部材であるドーナツ形状の第２隔壁１
０８とが固定される。第２隔壁１０８は、内周側が第１
隔壁９４側に湾曲した形状となり、且つ、径方向に対し
て第１隔壁と重畳するように構成される。なお、前記ス
タータモータ１０２は、トランスミッションＴのミッシ
ョンケース１３７にボルトＢにより装着されている。

【００２１】この場合、第１隔壁９４および第２隔壁１
０８としては、例えば、樹脂材あるいは厚みの薄いＳＰ
板（鉄板）、さらには、ＳＰ板に樹脂をコーティングし
たものを使用することができる。

【００２２】なお、ドライブプレート１０７には、位置
検出センサ９６に対向する部位に孔部１１０が形成され
ており、ロータ４８の回転に伴って回転するドライブプ
レート１０７の回転位置が前記位置検出センサ９６によ
る孔部１１０の検出によって検知される。この場合、ロ
ータ４８に装着された磁石６２と、ドライブプレート１
０７に形成された孔部１１０とは、ロータ４８およびフ
ライホイール１００間に係合する位置決めピン９９によ
り相互の位置合わせがなされている。

【００２３】一方、フライホイール１００のトランスミ
ッションＴ側の側面には、フリクションディスク１１２
が配置される。フリクションディスク１１２は、内周に
スプラインの形成されたボス部１１６と、前記ボス部１
１６の外周部にトーションスプリング１１８を介して配
置されるプレート１２０と、前記プレート１２０の両面
に接合される摩擦板１２２ａ、１２２ｂとから構成され
る。

【００２４】また、フリクションディスク１１２を構成
する摩擦板１２２ｂ側には、プレッシャープレート１２
４が配置される。プレッシャープレート１２４のトラン
スミッションＴ側には、フライホイール１００に固定さ
れたハウジング１２６にワイヤスプリング１２８によっ
て保持されるダイヤフラムスプリング１３０の外周部が
配置される。一方、ダイヤフラムスプリング１３０の内
周部のトランスミッションＴ側には、ピストン１３２が
配置される。このピストン１３２は、ハウジング４６に
形成されたボス部１３４の外周部に配設されており、図
示しない油圧機構によって前記ボス部１３４に沿って変
位し、ダイヤフラムスプリング１３０を押圧する。な
お、ハウジング４６のボス部１３４およびフリクション
ディスク１１２のボス部１１６には、トランスミッショ
ンＴからのシャフト１３６が挿通される。

【００２５】本実施形態のハイブリッド車両駆動装置
は、基本的には以上のように構成されるものであり、次
にその作用効果について説明する。

【００２６】先ず、ハイブリッド車両Ｖが内燃エンジン
Ｅによって駆動される場合について説明する。この場
合、シリンダヘッド２６に対してガソリンが供給され点
火されることにより、ピストン４４ａ〜４４ｃがシリン
ダ４２ａ〜４２ｃ内で変位し、それに伴ってクランクシ
ャフト２８が回転する。クランクシャフト２８は、それ
に直結するモータジェネレータＭのロータ４８およびフ
ライホイール１００を回転させる。

【００２７】ここで、ドライバによりトランスミッショ
ンＴを構成するギアが所定のギア比に設定された後、ク
ラッチ結合操作がなされると、クラッチ機構Ｃを構成す
るピストン１３２が駆動され、ダイヤフラムスプリング
１３０より離間する方向に変位する。従って、前記ダイ
ヤフラムスプリング１３０は、ピストン１３２に追従し
て変位し、外周面がプレッシャープレート１２４を押圧
する。この結果、フリクションディスク１１２を構成す
る摩擦板１２２ａ、１２２ｂがプレッシャープレート１
２４とフライホイール１００との間に挟設され、これに
よってトランスミッションＴと内燃エンジンＥとがモー
タジェネレータＭのロータ４８を介して連結される。

【００２８】そこで、内燃エンジンＥとトランスミッシ
ョンＴとがクラッチ機構Ｃによって連結されると、駆動
力が駆動軸１０に伝達され、ハイブリッド車両Ｖが駆動
される。

【００２９】次に、ハイブリッド車両Ｖがモータジェネ
レータＭによって駆動される場合について説明する。こ
の場合、第１蓄電器１３には、モータジェネレータＭに
よって内燃エンジンＥの減速時あるいはアイドル時に回
生作用により電力が蓄積されており、この電力がモータ
駆動回路１２を介してモータジェネレータＭのコイル７
０に供給されると、それによって発生した磁界によりロ
ータ４８およびフライホイール１００が回転し、クラッ
チ機構ＣおよびトランスミッションＴを介して駆動力が
駆動軸１０に伝達され、ハイブリッド車両Ｖが駆動され
る。なお、モータジェネレータＭによる駆動力は、内燃
エンジンＥによる駆動力に対するアシスト力として同時
に発生させることが可能である。

【００３０】一方、ドライバによるクラッチの切り離し
操作がなされた場合には、ピストン１３２が内燃エンジ
ンＥ側に変位し、これによってダイヤフラムスプリング
１３０の外周面がプレッシャープレート１２４より離間
するため、前記プレッシャープレート１２４とフライホ
イール１００とによる摩擦板１２２ａ、１２２ｂの挟持
動作が解除され、内燃エンジンＥまたはモータジェネレ
ータＭとトランスミッションＴとの結合状態が解除され
る。

【００３１】ここで、前記のように、クラッチ機構Ｃを
介して内燃エンジンＥまたはモータジェネレータＭとト
ランスミッションＴとを連結し、駆動力を駆動軸１０に
対して伝達させる場合において、フリクションディスク
１１２を構成する摩擦板１２２ａ、１２２ｂが連結時に
摩擦粉を発生させ、その摩擦粉中に含まれる金属粉がモ
ータジェネレータＭに悪影響を及ぼすおそれがある。

【００３２】しかしながら、本実施形態においては、モ
ータジェネレータＭとクラッチ機構Ｃとの間に第１隔壁
９４および第２隔壁１０８を配設しているため、発生し
た金属粉がモータジェネレータＭ側に侵入するおそれが
ない。すなわち、摩擦板１２２ａ、１２２ｂから発生し
モータジェネレータＭ側に流動した金属粉は、先端部が
モータジェネレータＭ側に湾曲した第２隔壁１０８によ
って阻止され、さらに、先端部がフライホイール１００
側に湾曲した第１隔壁９４によって阻止される。また、
回転するロータ４８には、その側面にフィン５８、６０
が設けられているため、特にフライホイール１００側の
フィン６０によって発生した気流がモータジェネレータ
Ｍ側への金属粉の侵入を阻止する。従って、モータジェ
ネレータＭは、金属粉の影響を受けることなく、良好な
状態を維持することができる。なお、フィン５８、６０
は、金属粉の侵入を阻止するとともに、モータジェネレ
ータＭの放熱を同時に行うことができる。

【００３３】図８は、モータジェネレータＭ′の他の実
施形態を示す。なお、図５に示す構成要件と同一の構成
要件には、同一の参照符号を付し、その説明は省略す
る。

【００３４】このモータジェネレータＭ′は、各コイル
ユニット６４から引き出されたコイル６８の端部が直接
コネクタ１３８ａ〜１３８ｃにおいて接続されている。
そして、このコネクタ１３８ａ〜１３８ｃとハウジング
４６に設けられたコネクタ９０とが接続されている。な
お、コネクタ１３８ａ〜１３８ｃにおいては、コイル６
８が部分的にむき出し状態となるため、絶縁状態を保持
するため、内燃エンジンＥ側に絶縁板１４０が配設され
る。

【００３５】このように構成されるモータジェネレータ
Ｍ′とクラッチ機構Ｃとの間に第１隔壁９４および第２
隔壁１０８を配設することにより、モータジェネレータ
Ｍの場合と同様にして金属粉の侵入を阻止し、良好な状
態を維持させることができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るハイ
ブリッド車両駆動装置によれば、モータジェネレータと
クラッチ機構との間に配設した阻止部材により、前記モ
ータジェネレータに対して、前記クラッチ機構により発
生する摩擦粉中に含まれる金属粉が侵入することがない
ため、モータジェネレータの良好な駆動状態あるいは発
電状態を維持させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態のハイブリッド車両駆動装置が適用
されるハイブリッド車両の概略説明図である。

【図２】本実施形態のハイブリッド車両駆動装置の外観
斜視図である。

【図３】本実施形態のハイブリッド車両駆動装置の外観
側面図である。

【図４】本実施形態のハイブリッド車両駆動装置の側面
断面図である。

【図５】内燃エンジン側から見たモータジェネレータの
一部切欠構成図である。

【図６】トランスミッション側から見たモータジェネレ
ータの構成図である。

【図７】モータジェネレータおよびクラッチ機構の要部
断面図である。

【図８】内燃エンジン側から見たモータジェネレータの
他の構成の説明図である。

【符号の説明】

Ｖ…ハイブリッド車両 Ｅ…内燃エンジン Ｍ…モータジェネレータ Ｃ…クラッチ機構 Ｔ…トランスミッション １０…駆動軸 １２…モータ駆動回路 １３…第１蓄電器 １５…第２蓄電器 １６…マネージメ
ント制御回路 ２２…オイルパン ２４…シリンダブ
ロック ２６…シリンダヘッド ２８…クランクシ
ャフト ４６…ハウジング ４８…ロータ ５０…ステータ ５８、６０…フィ
ン ６４…コイルユニット ９４…第１隔壁 １００…フライホイール １０８…第２隔壁 １１２…フリクションディスク １２２ａ、１２２
ｂ…摩擦板 １３０…ダイヤフラムスプリング １３２…ピストン １３６…シャフト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走行用駆動源として内燃エンジンおよびモ
   ータジェネレータを備え、前記内燃エンジンおよび／ま
   たは前記モータジェネレータによる駆動力をトランスミ
   ッションを介して駆動軸へと出力するハイブリッド車両
   駆動装置において、 前記モータジェネレータに隣接して配設され、前記各駆
   動力を前記トランスミッションに伝達し、あるいは、遮
   断するクラッチ機構と、 前記モータジェネレータと前記クラッチ機構との間に配
   設され、前記クラッチ機構において発生する摩擦粉の前
   記モータジェネレータに対する侵入を阻止する阻止部材
   と、 を備えることを特徴とするハイブリッド車両駆動装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の装置において、 前記阻止部材は、 前記モータジェネレータを構成するステータ側に固定さ
   れる第１隔壁と、 前記モータジェネレータを構成するロータ側に固定され
   る第２隔壁と、 からなり、前記第１隔壁と前記第２隔壁とが重畳して配
   置されることを特徴とするハイブリッド車両駆動装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の装置において、 前記ロータは、前記阻止部材側の面にフィンを備えるこ
   とを特徴とするハイブリッド車両駆動装置。