JPWO2003013893A1 - ハイブリッド車用駆動装置 - Google Patents
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- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
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- B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
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Abstract
Description
本発明は、エンジンとモータとを連結して動力源としたパラレルタイプのハイブリッド車輌における駆動装置に係り、詳しくは自動変速機にモータを付設したハイブリッド車用駆動装置に関する。
背景技術
従来、エンジン及びモータ・ジェネレータの両方を自動変速機に付設して、発進時や加速時等においてはエンジン及びモータ・ジェネレータの両方の駆動力を変速機に伝え、また降坂路走行時や制動時においてはモータ・ジェネレータをジェネレータとして機能させてエンジンブレーキ効果を補い、また制動エネルギを回生して燃費を向上すると共に排気ガス排出量を低減させるようにしたパラレルハイブリッド車用駆動装置が、例えば特開平5−24447号公報(従来技術1)や米国特許第5,789,823号公報(従来技術2)や特開2000−272362号公報(従来技術3)により提案されている。
上記従来技術1及び2のものは、トルクコンバータのトーラス外径部にモータのロータを直接固定し、その外径側にステータを配置しており、また上記従来技術3のものは、モータハウジングの側壁にベアリングを介してロータを支持し、該ロータの外径側にモータハウジングに固定してステータを配置している。
上記トルクコンバータのトーラスに直接ロータを固定する場合、該ロータのトルクコンバータに対しての中心位置合せ(センタリング)は、ロータ内周面とトーラス外径面にて行われることになるが、トルクコンバータのトーラス外径面は、径が大きいため、加工精度が悪く、ロータ内周面とトルクコンバータ外径の加工精度の悪さがそのままロータとトルクコンバータとの回転中心のズレとなり、更にトルクコンバータが遠心油圧やチャージ圧等により変形した際、ロータの位置が動いてしまう。従って、その分、ロータとステータとは、干渉を避けるために、その間の空隙(エアギャップ)を大きく取る必要があり、これはモータ性能の低下に繋がってしまう。
一方、従来技術3のものは、ロータがモータハウジングにベアリングを介して支持されているため、ロータとステータとの位置関係を確実に設定することができ、上記エアギャップが大きくなることによるモータ性能の低下は避けることができるが、ロータをモータハウジングで支持するためには、モータハウジングの側壁を、エンジンとの間で内径方向に延設する必要があり、ベアリングの配置と相俟って、ハイブリッド車用駆動装置の大型化、特に軸方向に長い構造になってしまう。
そこで、本発明は、駆動装置の軸方向寸法の短縮化を図ると共に、ロータのセンタリング精度を向上して、モータ性能の低下を防止した、ハイブリッド車用駆動装置を提供することを目的とするものである。
発明の開示
請求項1に係る本発明は、発進装置(5)(52)を有する自動変速機(1)と、ステータ(12)及びロータ(13)を有するモータ(2)と、を備え、該モータ及びエンジンからの出力が前記発進装置に入力されてなる、ハイブリッド車用駆動装置において、前記発進装置(5)(52)は、フロントカバー(32)及び該フロントカバーの前方に突出して設けられたセンターピース(33)を有し、該センターピースが前記エンジンの出力軸(3)にセンタリングして支持され、前記ロータ(13)は、該ロータを支持する支持板(15)を有し、かつ該支持板が、内径方向に延びる円板部(15b)を有し、該円板部の小径側部(15a)にて前記センターピース(33)に当接してセンタリングされると共に、該円板部(15b)にて前記フロントカバーに固定されてなる、ことを特徴とするハイブリッド車用駆動装置にある。
該請求項1に係る本発明によると、モータのロータは、支持板の円板部にて小径部であるセンターピースにてセンタリングされているため、トルクコンバータ等の発進装置の外径側で該ロータを支持するものに比し、ロータの偏心量を小さくすることができる。
更に、発進装置のセンターピースは、エンジン出力軸にてセンタリングされており、発進装置の振れは、エンジン側の方が小さいので、該センターピースにセンタリングされるロータの偏心量は小さくできる。これらが相俟って、ハイブリッド車用駆動装置のコンパクト化、特に軸方向寸法の短縮化を図ると共に、ロータの偏心量を小さくして、ロータとステータとの空隙(エアギャップ)を小さく設定することが可能となり、モータ性能の向上を図ることができる。
請求項2に係る本発明は、前記ロータ支持板(15)の円板部(15b)とセンターピース(33)との当接部(33c)は、前記フロントカバー(32)に前記円板部(15b)が固定される平面延長線(P)近傍の比較的狭い部分である、請求項1記載のハイブリッド車用駆動装置にある。
該請求項2に係る本発明によると、ロータ支持板円板部は、フロントカバーとの固着平面延長線近傍の狭い範囲にてセンターピースと当接してセンタリングされるので、ロータ支持板は、センターピースに対する相対的傾ぎに対して強制されることはなく、フロントカバー及び円板部との固定面の平面度精度等によりセンターピースとの間に相対的傾ぎが生じても、該傾ぎが許容されて、強制的な傾ぎによるロータの支持精度に対する悪影響を防止して、センタリング精度を向上することができる。
請求項3に係る本発明は、前記フロントカバー(32)は、前記ロータ支持板(15)の円板部(15b)と対向して略々平行に配置される内径部分(32a)を有し、該内径部分の外径側にて、前記ロータ支持板(15)の円板部(15b)が固定(67,69)されてなる、請求項1又は2記載のハイブリッド車用駆動装置にある。
該請求項3に係る本発明によると、発進装置のフロントカバー内径部の外径側にて、ロータ支持板が固着されているので、中心から離れた部分でトルク伝達を行うことができ、該フロントカバーと支持板との固着・連結部分の強度が小さくて足り、該連結部分をコンパクトかつ軽量にすることができる。
請求項4に係る本発明は、エンジン本体に一体に固定されると共に、前記モータ(2)のステータ(12)が固定される固定部材(4,26,52)を有し、
前記センターピース(33)を有する前記発進装置の外郭(32,57)が、その一方を前記センターピース(33)にて前記エンジンの出力軸に支持されると共に、その他方(59)を前記固定部材(52)に支持されてなる、請求項1ないし3のいずれか記載のハイブリッド車用駆動装置にある。
該請求項4に係る本発明によると、発進装置の外郭が、両持ち構造にてエンジン及び該エンジン本体に一体の固定部材に支持され、該外郭と一体のロータは、高いセンタリング精度にて固定部材に支持され、該固定部材に固定されたステータと相俟って、ロータとステータとの空隙(エアギャップ)を小さく設定して、モータ性能の向上を図ることができる。
請求項5に係る本発明は、エンジンが位置する側から、モータハウジング(4)、発進装置ハウジング(26)(262)及びミッションケース(19)が順次配置されて一体ケースを形成してなり、前記モータハウジング(4)に前記ステータ(12)が固定され、前記エンジン出力軸(3)は、エンジン本体に回転自在に支持され、前記一体ケースの内周面(26a)にポンプケース(52)を嵌合して配置すると共に、該ポンプケースは前記一体ケースに固定され、前記発進装置(5)は、前記フロントカバー及び該フロントカバーに一体に固定されたリヤカバー(57)(572)にて構成される外郭を有し、該外郭の前方部を、前記センターピース(33)にて前記エンジン出力軸(3)に支持されると共に、該外郭の後方部を、前記リヤカバーと一体のハブ(59)(592)にて前記ポンプケース(52)に支持されてなる、請求項1ないし4のいずれか記載のハイブリッド車用駆動装置にある。
該請求項5に係る本発明によると、発進装置は、その前方部をセンターピースにてエンジン出力軸に支持され、その後方部をリヤケースのハブにてポンプケースに支持され、かつエンジン出力軸及びポンプケースは、一体に結合されているエンジン本体、モータハウジング、発進装置ハウジング、ミッションケースに支持されているので、発進装置に一体に固着されているロータは、発進装置自体の偏心量の影響をあまり受けることなく、高いセンタリング精度で支持され、かつモータハウジングに固定されているステータと相俟って、前記ロータとステータとの空隙を小さく設定して、モータ性能の向上を図ることができる。
請求項6に係る本発明は、前記ロータ支持板(15)の円板部(15b)は、前記フロントカバー(32)に固定される部分(15e)から内径側部分(15b2)を、外径側部(15b1)より薄肉に形成されてなる、請求項1ないし5のいずれか記載のハイブリッド車用駆動装置にある。
該請求項6に係る本発明によると、ロータ支持板の円板は、モータと発進装置との間でトルクが作用する外径側部は、充分な強度を有するように肉厚とし、かつ上記トルクが作用しない内径側部は、センタリング荷重に対応すれば足りるように薄肉構造としているので、ロータの軽量化を図ることができる。
請求項7に係る本発明は、前記ロータ支持板の円板部(15b)は、前記フロントカバー(32)に固定される部分(15e)から内径側部分(15b2)に肉抜き孔(15f)が形成されてなる、請求項1ないし6のいずれか記載のハイブリッド車用駆動装置にある。
該請求項7に係る本発明によると、上記ロータ支持板の円板部内径側部は、伝達トルクに関与しないので、肉抜き孔をあけて、ロータの軽量化を図ることができる。
請求項8に係る本発明は、前記エンジン出力軸(3)と前記ロータ支持板(15)との間にトルク伝達部材(7)を介在して、エンジン出力軸のトルクが該トルク伝達部材及び前記円板部とフロントカバーとの固定部分を介して前記発進装置に伝達されてなる、請求項3記載のハイブリッド車用駆動装置にある。
該請求項8に係る本発明によると、ロータ支持板と発進装置とを連結・固定する固定部分に、エンジン出力軸からのトルク伝達部材を介してトルクが伝達されるので、円板部の上記固定部分より内径側は、エンジン出力軸からのトルクも作用せず、センタリング荷重に対応すれば足り、強度を必要とせず、軽量化を図ることができる。
請求項9に係る本発明は、前記トルク伝達部材は、可撓性を有するフレックスプレート(7)(10)からなる、請求項8記載のハイブリッド車用駆動装置にある。
該請求項9に係る本発明によると、上記トルク伝達部材は、フレックスプレートからなるので、エンジン出力軸の爆発振動等による影響を低減して、ロータ支持板とエンジン出力軸とを連結でき、該エンジン出力軸との連結によるロータ支持精度の影響を低減することができる。
請求項10に係る本発明は、前記発進装置は、流体伝動装置(5)を有する、請求項1ないし9のいずれか記載のハイブリッド車用駆動装置にある。
なお、上記流体伝動装置は、トルクコンバータが好ましいが、これに限らず、流体継手(フルードカップリング)等を含む概念である。
該請求項10に係る本発明によると、発進装置として流体伝動装置を用いるので、車輌停止時にエンジンを停止状態及び回転状態のいずれにも設定することが可能であると共に、この両状態を切換えることなく自動的に対応することができ、また車輌停止時にエンジンを停止しても、モータにてクリープを生じて、従前の自動変速機と同様なフィーリングを生ずることが容易にでき、かつトルクコンバータ等の流体伝動装置の信頼性が高いことにより、ハイブリッド車用駆動装置の信頼性を向上することができる。
請求項11に係る本発明は、前記発進装置は、発進クラッチ(90)及びダンパ装置(91)を有する、請求項1ないし9のいずれか記載のハイブリッド車用駆動装置にある。
該請求項11に係る本発明によると、発進装置が、発進クラッチ及びダンパ装置を有するので、トルクコンバータ等の流体伝動装置に比して小型に構成することができ、かつトルクコンバータを搭載しなくとも、発進時にモータトルクをアシストして、トルク増大を図ることが可能である。
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより、特許請求の範囲記載の構成に何等影響を与えるものではない。また、本発明において、モータとは、電気エネルギを回転運動に変換する、いわゆる狭義のモータに限らず、回転運動を電気エネルギに変換する、いわゆるジェネレータをも含む概念であり、またエンジンとは、燃料を燃焼したエネルギを回転運動に変換するものを意味し、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等を含むものである。
発明を実施するための最良の形態
以下、図面に沿って、本発明に係る第1の実施の形態について説明する。第1図は、本発明に係るハイブリッド車用駆動装置の構造の一例を示す断面図であり、第2図は、上記ハイブリッド車用駆動装置の主要部を示す図である。図に示すハイブリッド車用駆動装置1は、従来からある自動変速機(A/T)のトルクコンバータ(発進装置)部分にモータ・ジェネレータ2を付設したものであって、ガソリンエンジン等の内燃エンジン(エンジン出力軸3のみ図示)の出力が入力されると共に、モータハウジング4に収納されているブラシレスDCモータ等からなるモータ・ジェネレータ(モータ)2と、これらのエンジン及びモータ・ジェネレータ2からの駆動力が伝達される自動変速機Aと、を備えている。すなわち、本発明に係るハイブリッド車用駆動装置1は、エンジン側から、モータ・ジェネレータ2、自動変速機Aのトルクコンバータ5及び多段変速機構部6が順次配置されている。
内燃エンジンから自動変速機Aへはクランク軸(エンジン出力軸)3が延設されており、そのクランク軸3の先端部分には可撓性のドライブプレート7がボルト9によって固定されている。また、このドライブプレート7に対向する位置には可撓性のインプットプレート10が、互いの先端部をボルト11により固定・連結された状態で配置されており、これらのプレート7,10によってフレックスプレートが構成されている。なお、内燃エンジンのクランク軸3の端面には孔部(凹部)3aが穿設されている(詳細は後述)。
一方、モータ・ジェネレータ2はステータ12とロータ13とを有している。このうちのロータ13は、永久磁石が埋め込まれた多数の積層板13aと、これらの積層板13aを固定・支持する支持板15と、によって構成されている。この支持板15は、その回転中心に配置された筒状のハブ15aと、該ハブ15aに連設されて前記ドライブプレート7に沿うように配置された円板部15bと、円板部15bの外縁部に連設された筒状の保持部15cと、からなり、保持部15cには上述した積層板13aが軸方向に並べた状態で保持されている。
上記ロータの積層板13aに僅かの間隔を存して対向するように多数の鉄心12aがモータハウジング4に固定されており、これらの鉄心12aにはコイル12bが巻回されて上記ステータ12が構成されている。なお、このステータ12は、車輌の最低地上高を低くしない範囲で可能な限り大きく設定されており、かつ多極化を図って所定出力が確保されている。また、ロータ13の積層板13aは、遠心力に充分耐えられる程度の強度を有していると共に、上記ステータ12と干渉しない範囲でできるだけ小さい空隙(エアギャップ)C(第2図参照)を存して対向位置されることが望ましい。
上述したインプットプレート10の一部はモータ・ジェネレータ2のステータ12の側方を通って外径側に延出されており、該プレート延出部の先端10aは、櫛歯状に切欠かれている。モータハウジング4における上記プレート切欠き部10aに対向する位置にはセンサ17が配置されていて、該センサ17によって前記プレートの延出部を検出することに基づき前記モータ・ジェネレータ2のロータ12の位相を検出するようになっている。このセンサ17は、モータハウジング4の先端(エンジン側)に外径方向に向けて配置されており、その検出部がモータハウジング4の外径突出部4aにて形成された凹部に配置されている。該センサ17は、上記ロータ13の回転位置を正確に検出して、ステータ12に流す電流のタイミングを制御するためのものであり、このようなセンサ17によりロータ13の回転位置を検出して、モータ・ジェネレータ2の性能を確保することができると共に、始動時の逆回転を確実に阻止することができるものでありながら、前記センサ17を設置するための特別な軸方向スペースを必要とせず、全長が長くなることを防止できる。
一方、上述した自動変速機Aは、トルクコンバータ(流体伝動装置)5及び多段変速機構6によって構成されている。このうち、多段変速機構6は、ミッションケース19及びリヤケース20に収納されていて、入力軸21に同軸状に配置されている主変速機構部22、上記入力軸に平行なカウンタ軸23に同軸状に配置されている副変速機構部25、及び前輪駆動軸に同軸状に配置されたディファレンシャル装置26からなり、これらが分割可能な一体ケース19に収納されたFF(フロントエンジン・フロントドライブ)タイプのものからなる。
また、発進装置であるトルクコンバータ5は、第2図に詳示するように、コンバータ(発進装置)ハウジング26に収納されていて、ロックアップクラッチ27、タービンランナ29、ポンプインペラ30、ステータ31、及びこれらを覆うように配置されたフロントカバー(トーラス外郭部前部)32を有しており、該カバー32における回転中心部分には、その外側にセンターピース33が固定されている。
このうちのフロントカバー32は、ロータ13の円板部15bに沿うように配置された円板形状の内径部分32aと、該内径部分32aの外縁部に連設されて前記保持部15cに沿うように配置された筒状形状の中間部分32bと、該中間部分32bに連設されてタービンランナ29の外形に沿うように形成されると共にポンプインペラ30に固定された外径部分32cと、からなる。なお、上述したステータ12及びロータ13は、前記フロントカバー32の中間部分32bの外径側において略々軸方向に整列する(オーバラップする)位置に配置されており、かつ前記ロータ支持板15の保持部15c内周面と前記フロントカバー中間部分32bの外周面との間に、所定隙間Dを有するように、ロータ支持板15がセンタリング・支持されている。
また、上記ロックアップクラッチ27は、フロントカバー32の中間部分32bの内径側に収納・配置されており、該フロントカバーの中間部分32bの内周面には軸方向に延びるスプライン35が一体に形成されている。該スプラインには複数の外摩擦板37が係合され、スナップリング39によって外摩擦板37の抜け止めが図られている。さらに、上記中間部分32bの内周面と、センターピース33に一体のロックアップピストンハブ33aの外周面との間には、油密状で移動可能にピストンプレート40が配置されている。また、ロックアップピストンハブ33aの近傍の入力軸21には上記タービンランナ29に連結されているハブ41がスプライン結合されており、このハブ41には2枚のディスク42が固定されている。そしてこのディスクにはクラッチハブ43が支持されており、これらディスク及びクラッチハブ43の間にダンパスプリング45が介在して、衝撃的回転を吸収するバネダンパを構成している。上記クラッチハブ43は外径方向に延設されて軸方向に屈曲しており、該屈曲部に形成されたスプラインに内摩擦板46が結合されている。すなわち、これらの外摩擦板37及び内摩擦板46によって、上記ロックアップクラッチ用の多板クラッチが構成されている。そして、上記ピストンプレート40及びフロントカバー内径部分32aにて形成される油室に所定油圧が供給又は解放されることにより、ピストンプレート40を移動させ、ピストンプレート40の外摩擦板37への押圧力を制御し、摩擦板37,46の接続、解放又はスリップを制御できるように構成されている。
なお、このロックアップクラッチ27は、前記トルクコンバータ5のタービンランナ29及びポンプインペラ30の外郭からなるトーラスより小径に構成されており、具体的にはトーラスの半径方向略々中央部分に上記摩擦板が位置するように配置されている。また、ロックアップクラッチ27は、モータ・ジェネレータ2の内側に収納可能な小径のものであるが、多板クラッチであって、モータ・ジェネレータ2及び内燃エンジンの両方が駆動される場合にあってもそれらの駆動力を確実に入力軸21に伝達するトルク容量を有する。
一方、上記トルクコンバータ5と多段変速機構6との間にはオイルポンプ50が配置されている。コンバータハウジング26とミッションケース19とは多数のボルト51にて一体に結合され、モータハウジング4と合せて一体ケースを構成しており、かつ該ミッションケースにポンプケース52が多数のボルト53により一体に結合され、更に該ポンプケースにポンプカバー55がボルト56により一体に結合されている。上記ポンプケース52は、その外周面52aがコンバータハウジング26の内周面26aに嵌合して位置決めされていると共に、Oリング54が介在して油密状に構成されている。また、前記ポンプインペラ30の外郭には前記フロントカバー32に溶接されリヤカバー57が一体に設けられており、更にリヤカバーの内径部分にはスリーブ状のインペラハブ59が溶接により一体に固定されている。また、該リヤカバー57は前記フロントカバー32と溶接により一体に固定されており、トルクコンバータ5の外郭(トーラス)を構成している。
そして、該リヤカバーと一体のインペラハブ59は、上記ケース26,19と一体のポンプケース52の円筒部52aの内周面にブッシュ60を介して回転自在に支持されていると共に、その先端部にて前記オイルポンプ50のロータ50aに結合されている。即ち、トルクコンバータ5の外郭後方部分は、コンバータハウジング26と一体のポンプケース52にブッシュ60を介して回転自在に支持されている。
また、前記ステータ31はワンウェイクラッチ61に連結されており、該ワンウェイクラッチのインナレース61aはスリーブ軸62にスプライン結合されており、該スリーブ軸の先端部分は前記ポンプカバー55にスプライン結合されて固定されている。更に、前記インペラハブ59とポンプケース52との間にはオイルシール63が嵌挿されており、また前記オイルポンプ50の内径部分にて、前記スリーブ軸62と入力軸21との間にブッシュ又はニードル65が介在して、入力軸21は、一体のポンプケース52及びカバー55にスリーブ軸62を介して間接的に支持されている。一方、入力軸21の後端部分は、リヤケース20に形成されたハブ20aに、ベアリング66を介して支持されている(第1図参照)。
また、該入力軸21の先端部分は、トルクコンバータのセンターピース33に形成された孔33bにOリングが当接するように嵌挿されており、従ってセンターピース33は、その後孔部33bを入力軸21に嵌入すると共に、その前部をクランクシャフト3の孔部3aに嵌合して、入力軸21とクランク軸3の間に亘って支持されている。即ち、トルクコンバータ5の外郭前方部分は、センターピース33を介してクランク軸3に支持されている。なお、クランク軸3は、エンジン本体(エンジンブロック及びエンジンケースを含む;図示せず)にメタル等の軸受を介して回転自在に支持されている。
そして、センターピース33は、その突出部の中央部分が膨径しており、該膨径部33cに前記ロータ支持板15のハブ15aが当接して、該支持板15が支持されている。また、センターピース33の突出部先端部分も膨径しており、該膨径部33dにてクランク軸3の孔部3aに当接して、センターピース33が支持されている。即ち、ロータ支持板15は、略々平板状からなり上記センターピース33の膨径部33cとハブ15aとの軸方向の比較的狭い範囲の当接により、互に傾きに対して規制されることなく(圧入のように一体に傾くものではない)、ロータ13の内径に延ばした小径部分にて中央位置合せ(センタリング)して支持されている。また、センターピース33も、上記膨径部33dにより所定傾きが許容されて、クランク軸3に中央位置合せ(センタリング)して支持されている。
また、前記フロントカバー32の内径部分32aの外径側部分にはセットブロック67が固着されており、該セットブロック67に形成されたネジ孔67aに、前記ロータ支持板15の孔15e及びインプットプレート10の孔10bを通ってボルト69が螺着・共締めされ、フロントカバー32、ロータ支持板15及びインプットプレート10が一体に固定されている。なお、ロータ支持板15とインプットプレート10とは、ボルト70によっても一体に固定されている。これにより、ロータ13は、フロントカバー32の外径側にて連結され、中心部にて連結するものに比し、小さな力で大きなトルクを伝達することが可能となり、セットブロック67及びボルト69等の固定部(連結部)をコンパクトに構成して、軽量化を図ることができる。
ロータ支持板15の円板部15bは、上記ボルト69による固定箇所(15e)の外径側15b1が肉厚に形成されおり、またその内径側15b2は、比較的薄肉に形成されていると共に、所定数の肉抜き孔15fが形成されている。これにより、モータ・ジェネレータ2とトルクコンバータ5との間のトルク伝達は、支持板15の肉厚部分15b1を介して行ない、かつトルク伝達に関与しない固定箇所より内径側は、ロータ13のセンタリングに充分な強度を確保すれば足り、薄肉にすると共に肉抜き孔15fを形成して、軽量化を図っている。
ついで、上述した本ハイブリッド車用駆動装置1の作用について説明する。
いま、車輌が停止状態にある場合に、不図示のイグニッションスイッチをONにして運転者がアクセルペダルを踏む(低スロットル開度時)と、不図示のバッテリからモータ・ジェネレータ2へは電流が流れ、モータ・ジェネレータ2はモータとして機能する。すなわち、不図示のコントローラが、センサ17からの信号(ロータ13の位置)に基づいて適切なタイミングでステータ12のコイルに電流を流すと、ロータ13は、前進方向にかつ高い効率にて回転するが、その回転駆動力は、支持板15、ボルト69及びセットブロック67を介してトルクコンバータ5に伝達され、このトルクコンバータ5にて所定のトルク比にて増大された上で入力軸21に伝達される。
該車輌発進時にあっては、内燃エンジンの燃料噴射装置は作動せずにエンジンは停止状態にあり、モータ・ジェネレータ2からの駆動力のみによって車輌は発進する。なお、上述したように支持板15が回転されるため、インプットプレート10及びドライブプレート7を介してクランクシャフト3が回転され、その結果、ピストンはシリンダ室の空気の圧縮・解放を繰り返しながら往復運動をする。ここで、モータ・ジェネレータ2は、低回転数時に高いトルクを出力する駆動特性を有しており、トルクコンバータ5のトルク比増大及び多段変速機構6の1速段による高いトルク比が相俟って、車輌は滑らかにかつ所定のトルクにより発進・走行することとなる。
そして、車輌が発進直後の速度が比較的小さいときであっても、加速や登坂をするためにアクセルペダルが踏まれてスロットルが一定開度以上開かれると、燃料噴射装置が作動されると共に、モータ・ジェネレータ2がスタータモータとして機能して点火プラグが点火され、内燃エンジンが始動される。これによってクランク軸3が回転され、その回転駆動力は、ドライブプレート7及びインプットプレート10を介して支持板15に伝達される。そして、内燃エンジン並びにモータとして機能しているモータ・ジェネレータ2の両方の駆動力が加算されてトルクコンバータ5に伝達され、大きな駆動力にて車輌が走行される。このとき、多段変速機構6がアップシフトされて、所望の回転速度の回転が駆動車輪に伝達される。
そして、車輌が定常の高速走行状態にある場合には、モータ・ジェネレータ2が無負荷運転(モータに生じる逆起電力により生じるトルクを相殺させるようにモータ出力を制御する)され、モータ・ジェネレータ2を空転させる。これにより、車輌は、専ら内燃エンジンのみの駆動力によって走行することとなる。
なお、バッテリの充電量(SOC)が少ない場合には、モータ・ジェネレータ2をジェネレータとして機能させてバッテリを充電する。前記内燃エンジンによる駆動状態又は内燃エンジンにモータをアシストした駆動状態(場合によってはモータのみによる駆動状態)にあって、ロックアップON圧を供給することによりピストンプレート40を移動させて多板クラッチ(外摩擦板37及び内摩擦板36)を接続する。これにより、フロントカバー32に伝達されているトルクは、スプライン35、外摩擦板37、内摩擦板46、ハブ43、ダンパスプリング45、ディスク42及びタービンハブ41を介して、トルクコンバータの油流を介することなく直接入力軸21に伝達される。
また、定常の低中速走行時や降坂路走行時などで内燃エンジンの出力に余裕がある場合には、バッテリのSOCに応じて、モータ・ジェネレータ2をジェネレータとして機能させてバッテリを充電する。特に、降坂路走行時においてエンジンブレーキを必要とする場合には、前記ジェネレータとなっているモータ・ジェネレータ2の回生電力を大きくして、充分なエンジンブレーキ効果を得ることができる。また、運転者がフットブレーキを踏んで車輌を減速させようとする場合には、前記モータ・ジェネレータ2の回生電力を更に大きくして、該モータ・ジェネレータ2を回生ブレーキとして作動させ、車輌の慣性エネルギを電力として回生すると共に、摩擦ブレーキにより発生させるブレーキ力を低減して熱放散によるエネルギ消費を低減する。また、中速域においても、エンジンをより高出力、高効率な領域で運転できるように、モータ・ジェネレータ2を回生状態とし、これによりエンジン効率を向上できると共に、上記回生によるバッテリの充電に基づきモータ走行を増大することができ、エネルギ効率を向上し得る。
そして、車輌が信号等にて停止している状態では、モータ・ジェネレータ2が停止されると共に、燃料噴射装置がOFFとなって内燃エンジンも停止される。即ち、従来のエンジンのアイドリング状態はなくなる。また、該停止状態からの車輌の発進は、前述したように、まず、モータ・ジェネレータ2のモータ駆動力により発進し、その直後の比較的低速状態で、上記モータ駆動力によりエンジンが始動され、モータ2の駆動力にてアシストすることにより、エンジンの急激な駆動力変動をなくして、滑らかに運転し、そしてエンジンブレーキ必要時及び制動停止時に、モータ・ジェネレータ2を回生ブレーキとして車輌慣性エネルギを電気エネルギとして回生する。また、エンジン低負荷、極低負荷時のようにエンジン効率の悪い領域をモータ走行する。これらが相俟って、本ハイブリッド車は、省燃費及び排ガスの減少を達成し得る。
なお、本ハイブリッド車用駆動装置1は、上述した使用態様に限らず、車輌停止時は、同様に内燃エンジンを停止するが、車輌発進時、モータ・ジェネレータ2により内燃エンジンを始動して、該内燃エンジン駆動力に、モータ・ジェネレータ2による駆動力アシストして発進するようにする等、他の使用態様にて使用してもよいことは勿論である。また上述した実施の形態においては本発明をFFタイプの自動変速機Aに適用した例を示したが、もちろんこれに限る必要はなく、FRタイプの自動変速機やCVTタイプの自動変速機に適用しても良い。
そして、本ハイブリッド車用駆動装置1は、上述したように、自動変速機Aにモータ・ジェネレータ2を付設したような構造からなり、車輌搭載上、従来の自動変速機と同様なスペースに納まることが望ましく、またモータ・ジェネレータ2は、該限られたスペースにおいて、上述した機能を果たすことが好ましく、そのためには、ロータとステータとの空隙(エアギャップ)を小さくしてモータ性能を向上すべく、ロータ13の支持精度を向上することが重要となる。
従って、モータ・ジェネレータ2のロータ13の支持について説明するに、ロータ13を支持する支持板15は、略々平板状からなる円板部15bの小径部分のハブ15aでセンターピース33に当接してセンタリングされており、かつセンターピース33は、エンジンクランク軸3にて支持されている。従って、上記ロータ13は、トルクコンバータ5の内径の小さいセンターピースで支持されているので、トルクコンバータのトーラス外径部でセンタリングするよりも、トルクコンバータとロータの偏心量が小さくなり、ロータ13とステータ12との空隙(エアギャップ)を小さくして、モータ・ジェネレータ2の効率を向上し得る。
なお、ロータ支持板15をセンターピース33に嵌挿して組立てる際、ロータ支持板15は、そのハブ15aの内周面がセンターピース33の外周面に当接する部分以外で、該ロータ支持板15がトルクコンバータと接触することはない。もし、ロータ支持板15が、上記センターピース33以外の径方向にてトルクコンバータに接触する部分があった場合、該部分が先に接触してセンタリングされてしまい、センタリング精度を悪くする可能性があるが、上述したように、ロータ支持板は、センタリングするための部分であるセンタリングピースに確実に当接して、正確なセンタリングを行うことができる。そして、該ロータ支持板は、上記センタリングされた状態で、ボルト69を孔15eを通してセットブロック67に固定される。
更に、第3図に沿って、モータロータの支持について説明する。モータハウジング5は、エンジン本体にノックピンにより位置決めされて固定されるが、該ノックピンを基準として、トルクコンバータ5、即ち一体に結合されてその外郭(トーラス)を構成するフロントカバー32及びリヤカバー57の前側(エンジン側)及び後側(多段変速機構側)の偏心量の最大値を算出する。前側は、センターピース33の膨径部33dとクランク軸3にてセンタリングされており、後側は、ミッションケース19に固定されているポンプケース52にブッシュ60を介してインペラハブ59がセンタリングされている。
従って、前側は、モータハウジングのノック孔位置精度をa、ノックピンガタをb、上記ノックピン位置基準のエンジンクランク軸3の振れをc、クランク軸クリアランスによる偏心量をdとすると、これらを加算した値D(=a+b+c+d)が前側の最大偏心量となる。一方、後側は、ポンプインペラハブ59の振れをe、ポンプケース内周面52aとブッシュ60とのクリアランスをf、該ブッシュの内径振れをg、ポンプケース52とコンバータハウジング26のクリアランスによる偏心をh、該コンバータハウジング26の内径位置をi、該コンバータハウジングとモータハウジング4のノック孔位置度をj、ノックピンガタをkとすると、これらを加算した値E(=e+f+g+h+i+j+k)が後側の最大偏心量となる。上記算出により、前側偏心量Dは、後側偏心量Eより所定量小さくなる(D<E)。
そして、センターピース33とクランク軸3との支持部(33d)からロータ支持板15までの距離をn、ブッシュ60までの距離をq、ロータ支持板(ハブ15a)とセンターピース(膨径部)とのクリアランス及び上記センターピース33の同軸度による偏心量をmとすると、ロータ13の偏心量Fが算出され、上記偏心量mを足して偏心量Gとし、更に該ロータの幅(軸方向長さ)を勘案した傾きに基づく量Hが算出され、これら値の加算した量(G+H)が、ロータ偏心量となる。
従って、ロータ支持板15を前側、即ちエンジン側に配置する方が、ロータの軸支持精度が向上し、かつ、ロータ支持板15をセットブロック67及びボルト69の締付けにより固定する際、当接面となるセットブロック端面と支持板円板部15b側面の平面精度により支持板15がセンターピース33の外周面に対して傾いた場合でも、上記センターピース膨出部33c及び支持板ハブ15aが、セットブロック端面(上記当接面)と同一平面P近傍の狭い範囲にて当接しているため、上記傾きに対して妨げる強制力(掣肘)は発生せず、精度の高いセンタリングを保持できる。
また、ロータ支持板のハブ15aは、センターピース33に対して軸方向に相対移動自在に挿入されていて、ロータ13をトルクコンバータ5に対してセンタリングしている。トルクコンバータ5は、遠心油圧及びチャージ圧の変化によりその外殼(フロントカバー32等)が変形し、特にその変形量は回転中心部における軸方向変形が大きく、従ってセンターピース33は軸方向に移動するが、上述したようにセンターピース33とロータ支持板15とが相対移動自在に支持されているので、上記センターピース33の軸方向移動によっても、ロータ43の支持精度に影響を与えることがない。
さらに、ロータ13は、フロントカバー32の内径部分32aに固設されている。すなわち、ロータ支持板の円板部15bが、該円板部15bに対向するフロントカバー32の内径部分32aであって、該フロントカバー32の外径側でボルト69及びセットブロック67によって固定されている。従って、トルクコンバータ5の変形は、上述したように、その回転方向中心部が大きく、フロントカバー32の外径側では小さくなっているので、上記フロントカバー外径側で取付けられているロータ13は、トルクコンバータ5の変形による支持精度への影響は少ない。
ついで、第4図に沿って、本発明に係る第2の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態は、先に説明した第1の実施の形態に対して、発進装置が相違しているが、モータ及びそのロータの支持構造等は、第1の実施の形態と同様なので、同一符号を付して説明を省略する。
本ハイブリッド車用駆動装置12は、先の実施の形態と同様に、自動変速機の発進装置52部分にモータ・ジェネレータ2を付勢したものであり、エンジン出力軸3及びモータ・ジェネレータ2のロータ13から、発進装置52を介して自動変速機の多段変速機構部分に動力が伝達される。モータ・ジェネレータ2及び発進装置52は、互いに突き合せて一体に形成されるモータハウジング4及び発進装置ハウジング262内に収納されており、上記ロータ13は、円板部15b、ハブ15a及び保持部15cからなるロータ支持板15により支持されている。なお、上記発進装置ハウジング262は、多段変速機構部を収納しているミッションケースと一体に形成されても、また別体にて形成されてもよい。
また、上記ロータ支持板15は、保持部15cにドライブプレート7がボルト11により直接連結されている。従って、エンジン出力軸3からのトルクは、ドライブプレート7、ロータ支持板15及びボルト69、セットブロック67等の固定部分を介して発進装置52のフロントカバー32に伝達され、上記ドライブプレートがフレックスプレートを構成する。また、上記固定部分(15e)の内径側の円板部15bは、エンジン及びモータ2からのトルクは作用せず、専らモータロータ13のセンタリング支持用として機能する。
発進装置52は、発進クラッチ90及びダンパ装置91を有しており、かつ外郭を構成するハウジング93内に収納されている。ハウジング93は、フロントカバー32とリヤカバー572が溶接により一体に固着されて構成されており、かつフロントカバー32の前面中央部にセンターピース33が一体に固着されていると共に、リヤカバー57の後面中央部にハブ592が一体に固着されている。そして、先の実施の形態と同様に、上記外郭を構成するハウジング93は、その前方部を、センターピース33にてエンジン出力軸3に支持されると共に、その後方部を、ハブ592にてポンプケース52にブッシュ60を介して支持される。
センターピース33は、エンジンクランク軸3に嵌合する突出部33g、ハブ部33h及び平板状に外径方向に延びている円板部(前側面部)33iを有している。また、フロントカバー32は、上記円板部33iの外周面に溶着されている前側面部32a、該前側面部と略々90度屈曲して軸方向後方に延びる中間筒状部32b、該中間筒状部の後端から略々90度にて外径方向に立ち上って略々軸方向後方に延びる外径部32cからなる。
リヤカバー572は、前記フロントカバー32の外径部32cの一端に溶着されており、腕状に形成されて後側面部572aを有している。また、リヤハブ592は、前記後側部572a内周面に溶接されて軸方向に延びている。
前記ハウジング93内には、発進クラッチ90、該クラッチ操作用の油圧アクチュエータ94及びダンパ装置91が収納されている。発進クラッチ90は、多数のクラッチプレート95及びクラッチディスク96が軸方向に交互に配置された湿式多板クラッチ(WSC)からなり、モータ・ジェネレータ2の内側に収納可能な小径のものであるが、多板クラッチであって、モータ・ジェネレータ2及び内燃エンジン3の両方が駆動される場合にあってもそれらの駆動力を確実に入力軸21に伝達し得る。
また、前記フロントカバー32の中間筒状部32bの内周面にはスプライン35が直接形成されており、該スプライン35に前記外摩擦板であるクラッチプレート95が係合して、スナップリング98にて抜止めされている。一方、上記中間筒状部32bの内径側には筒状のクラッチハブ97が配置されており、該ハブ97の外周面に形成されたスプラインに、前記内摩擦板であるクラッチディスク96が係合している。
前記センターピース33は、フロントカバー32の内側に位置する円板部33iの外周面にシール用の環状凹溝が形成されており、かつハブ部33hの外周面に環状凹溝が形成されている。そして、ピストン99が、上記2個の環状凹溝にそれぞれ装着されたOリング100,101により油密状に嵌合しており、該ピストン99と、円板部33i及びハブ部33hにて構成されるシリンダとの間で、前記油圧アクチュエータ94を構成する油圧室が形成されている。前記ピストン99は外径方向に延びるクラッチ操作部99cを有しており、該クラッチ操作部の軸方向前方に向いた側面が、フロントカバー32の前側面部32aの軸方向後方側の面に形成された突部32eに当接することにより、ピストン99の収縮(ドン突き)側(発進クラッチ解放位置)が位置決めされている。
センターピース33のハブ部33hには、スナップリングにて抜止めされてリテーナプレート102が固定されており、該リテーナプレート102とピストン99の背面との間にリターンスプリング103が縮設されている。一方、センターピース33は、ハブ部33h側に凹部105が形成されており、該凹部に自動変速機の入力軸21が嵌合している。該入力軸21には、軸方向に貫通して油孔21aが形成されており、該油孔21aは軸先端部にて開口すると共に、該入力軸21と凹部105との間にシールリング106が装着されている。
そして、センターピース33には、前記凹部105から略々外径方向に油孔107が穿設されており、前記入力軸21の油孔21aからの油圧は、その先端開口部から油孔(油路)106bを介してアクチュエータ94の油圧室に導かれる。
前記入力軸21には、発進装置90の出力側となるボス109がスプライン結合されており、該ボスの外径側にあって、前記フロントカバー外径部32c及びリヤカバー572等により構成される大径収容部分Eに前記ダンパ装置91が収納されている。なお、フロントカバー32における中間円筒部32bの内径側の小径収容部分Fには、前記発進クラッチ90及び油圧アクチュエータ93が配置されている。
一方、ボス109は、前記リヤハブ592の前側面及びセンターピース33の後端面との間にスラストベアリング110,111が介在しており、これら両スラストベアリングにより、ボス109及びそれと一体のダンパ装置91が、ハウジング93に対して軸方向移動が規制されて支持されている。
また、前記ボス109の内周面に形成されたスプラインが、入力軸21に形成されたスプラインに係合しており、また該入力軸21には、スリーブ軸112がブッシュ113を介して支持されている。該スリーブ軸112の先端部分は、シールリングを介在して前記ボス109に油密状に被嵌している。また、該スリーブ軸112の外径側には、所定空隙を存して前記リヤハブ592が配置されており、かつ該リヤハブは、ミッションケース(第1図参照)に固定されたオイルポンプケース52にブッシュ60を介して回転自在に支持されている。
従って、前記スリーブ軸112と入力軸21との間で、上記空隙及び一部歯が切欠かれたスプライン等により、ミッションケース内の油路と上記発進装置52のハウジング93内と連通する第1の油路が構成され、また前記スリーブ軸112とリヤハブ592の円筒部との間で、上記空隙により第2の油路が構成されており、ミッションケースからの潤滑油が、上記第1及び第2の油路の一方からハウジング93内に供給され、他方から排出される循環油路が構成されている。該供給された潤滑油は、ハウジング93内にて、スラストベアリング110,111、発進クラッチ90、ダンパ装置91等の各部品を潤滑して排出される。
また、上記ダンパ装置91は、発進クラッチ23を介してエンジン3及びモータ・ジェネレータ2の出力に接続し得るドライブプレート120と、中間プレート121と、入力軸21に接続するドリブンプレート122と、ドライブプレート120から中間プレート121との間及び該中間プレート121からドリブンプレート122との間でコイルスプリング(第1及び第2のスプリング)125,126と、を有しており、これらコイルスプリング125,126により、発進クラッチ係合時の衝撃的回転を吸収しつつ、モータ・ジェネレータ2及びエンジン3の駆動力を自動変速機構に良好に伝達することができる。
すなわち、ダンパ装置93は、互いに径の異なる略々リング状の中間プレート121及びドリブンプレート122と、両プレート121,122の両側に配置されかつピンにて互いに連結・固定されているドライブプレート120とを有しており、ドリブンプレート122は、リベット127によりボス109に一体に固定されている。上記中間プレート121は、その内周面に内径方向に突出する突部(不図示)を有しており、該突部と、後述するドリブンプレート122の外周方向に突出する突部との間に、2重コイルスプリングからなる大径の第1の(コイル)スプリング125が縮設されている。
また、ドリブンプレート122は、リング状からなり、該リング状の外周側に外径方向に突出する上記突部(不図示)を有しており、また上記リング状部分に形成された孔(不図示)に小径の第2の(コイル)スプリング126が所定量圧縮されて納められている。更に、上記一平面上に配置された中間プレート121及びドリブンプレート122の両側に互いに連結・固定されて配置されたドライブプレート120は、第1のスプリング52及び第2のスプリング53を納めるスプリングハウジング120a,120bを有しており、スプリングハウジング120aは、例えば、隣接する2個の第1のスプリング125を共に収納する周方向長さからなり、またスプリングハウジング120bは、上記第2のスプリング126に対して所定遊びを有する周方向長さからなる。
従って、本ダンパ装置91は、まずクラッチハブ97から伝達されるドライブプレート120の回転力が、ドライブプレートのスプリングハウジング120aから隣接する一方の第1のスプリング125を圧縮しつつ中間プレート121の突部に伝達され、更に該中間プレート121の突部に伝達された回転力は隣接する他方の第1のスプリング125を圧縮しつつ、ドリブンプレート122の突部を介して該プレートに伝達される。これにより、円周上の2個の第1のスプリング125が中間プレート121を介在して直列状的に作用し、ドライブプレート120に作用する衝撃力を長いストローク(ロングトラベル)で吸収してドリブンプレート122に伝達し得る。
また、上記直列状的に2個が作用する第1のスプリング125によるドライブプレート120とドリブンプレート122との間に所定相対回転が生じると、スプリングハウジング120bの一端と第2のスプリング126との間の遊びが吸収され、該ハウジング端にて第2のスプリング126を圧縮しつつ、ドライブプレート120の回転力がドリブンプレート122に伝達される。これにより、上記第1のスプリング125の圧縮に基づく所定トルクの吸収に加えて、上記ストロークの途中から第2のスプリング126の圧縮変形力が作用し、ストロークの途中から大きな抵抗にて衝撃力が吸収される。このように、中間プレート121を介して直列状的に作用する2個の第1のスプリング125及びストロークの途中から作用する第2のスプリング126により、発進クラッチ係合時の衝撃的回転が有効に吸収されつつ、モータ・ジェネレータ2及びエンジン3の駆動力が自動変速機構に良好に伝達される。
ついで、本実施の形態における発進装置52及びモータ・ジェネレータ2等の配置構成について説明する。すなわち、上述したように、フロントカバー32内における外径側の大径収容部分Eにはダンパ装置91が収納され、内径側の小径収容部分Fには発進クラッチ90が収容されている。更に、ハウジング93の外部上方、即ちフロントカバー32の中間円筒部32bの外径側には空間が形成されており、該空間内には、前述のモータ・ジェネレータ2が収容されている。
上記発進装置52は、エンジン出力軸3の軸線を中心とした環状からなりかつ軸方向(第2図の左右方向)で互いに所定距離離間するように配置された発進クラッチ90及びダンパ装置91を有している。該発進クラッチ90は、モータ・ジェネレータ2と軸方向でオーバラップするように配置されている。発進クラッチ90は、径方向(第2図の上下方向)においてダンパ装置91の第1及び第2のスプリング125,126の間に位置して、ダンパ装置より内径側に後退するように配置されている。また、モータ・ジェネレータ2は、前述のように、ロータ13とステータ12とからなり、該ロータ13が、発進クラッチ23と軸方向位置内にてオーバラップしてなる。
以上の構成を有する本ハイブリッド車用駆動装置12では、発進クラッチ90及びダンパ装置91を、軸方向で互いに所定距離離間するように配置したので、ダンパ装置91及び発進クラッチ90を径方向に直列状に配置していた従来構造に比してダンパ装置の構成を充実させることができる。従って、該ダンパ装置91と前記発進クラッチ90との適正な組み合わせ、及びモータ・ジェネレータ2により車輌発進時のトルクを発生するように構成する等によって、発進時のモータ・ジェネレータ2のトルクを、発進クラッチ90及びダンパ装置91を介して自動変速機構に円滑に伝達し得る構造が得られている。この場合、従来装置に設けられていたトルクコンバータを搭載しなくても、それに代わるトルク増大作用分をモータ・ジェネレータ2にて補完することができるので、エンジン3に加えてモータ・ジェネレータ2を搭載したものでありながら、トルクコンバータ搭載時のレイアウト的な膨らみ分を除去して、装置全体の軸方向寸法を短縮することができる。特に、本実施の形態では、発進クラッチ90だけでなく、発進クラッチ90及びダンパ装置91の両方がステータ12の略々軸方向寸法内に収容されているので、軸方向寸法のコンパクト化がより向上している。
一般に、トルクコンバータは、ポンプ・インペラとタービン・ランナとがつれ回転して或る速度に至った時点でロックアップクラッチが係合するように構成されているが、本駆動装置12では、発進装置52により、トルクコンバータを使用したものに比して直結状態となるタイミングを早くできるので、エンジン3及び自動変速機構の直結状態で使用し得る車速域を、トルクコンバータを搭載した場合に比して広くでき、伝達効率を向上させ、燃費の向上を図ることができる。
また、発進クラッチ90及びダンパ装置91を軸方向で所定距離離間するように配置したことにより、モータ配置による径方向寸法の増大を抑えることができる。そして、発進クラッチ90及びダンパ装置91は、それぞれモータ2と軸方向でオーバラップするように配置されることにより、軸方向寸法のコンパクト化に大きく寄与している。更に、発進クラッチ90をダンパ装置91より内径側に位置させたことにより、内径側の発進クラッチ90に沿って発進装置52のハウジング93形状を決め、ダンパ装置91と発進クラッチ90との段差部である中間筒状部32b上にモータ・ジェネレータ2を支持する構造を実現し得るので、外径側へのモータ・ジェネレータ2の突出量を可及的に抑えた装置構造を得ることができる。同様に、モータ・ジェネレータ2が径方向において第1及び第2のスプリング125,126の間に位置しているので、ダンパ装置91とその隣接する発進クラッチ52との間に、上記のように段差部(32b)を設け、該段差部にモータ・ジェネレータ2のロータ支持部材15等を適宜結合することにより、モータ・ジェネレータ2との連結構造を簡略化することができる。
これらにより、装置の車輌搭載工程の簡便化及び製造ライン共用の容易化などが実現でき、これに伴うコストダウンも期待することができる。また、発進クラッチ90の係合時の衝撃的回転を、上記充実した構成のダンパ装置91にて確実に吸収できるので、トルクコンバータを搭載しない装置構成を実現し得、その場合、エンジン3及び自動変速機構の直結状態で使用し得る車速域を、トルクコンバータ搭載時に比して広くすることができ、従って、伝達効率を向上させ、燃費の向上を図ることができる。
更に、発進装置52が発進クラッチ90及びダンパ装置91を内包する入力部材としてのハウジング93を備え、モータ2がステータ12及びロータ13からなり、該ロータ13がロータ支持部材15を有し、発進装置52の入力部材(ハウジング93)及びエンジン出力軸3にロータ13の支持部材15が連結された状態で、発進装置52及びエンジン出力軸3とロータ13との間の駆動力伝達が行われるので、ロータ13を直接回転支持するための固定部材(不図示)が不要となり、装置の軸方向寸法を短くすることができ、装置の小型化を図ることができる。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明に係るハイブリッド車用駆動装置は、乗用車、トラック等の内燃エンジンを備えたあらゆる自動車に適用可能であり、特に自動変速機を備えた自動車に、モータ・ジェネレータを付加してハイブリッド車とする駆動装置に用いて好適である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明を適用したハイブリッド車用駆動装置を示す断面図である。第2図は、その要部を示す拡大断面図である。第3図は、ロータの支持精度を示す概略図ある。第4図は、湿式多板クラッチ及びダンパスプリングを有する発進装置に適用した実施の形態を示す断面図である。
Claims (11)
- 発進装置を有する自動変速機と、ステータ及びロータを有するモータと、を備え、該モータ及びエンジンからの出力が前記発進装置に入力されてなる、ハイブリッド車用駆動装置において、
前記発進装置は、フロントカバー及び該フロントカバーの前方に突出して設けられたセンターピースを有し、該センターピースが前記エンジンの出力軸にセンタリングして支持され、
前記ロータは、該ロータを支持する支持板を有し、かつ該支持板が、内径方向に延びる円板部を有し、該円板部の小径側部にて前記センターピースに当接してセンタリングされると共に、該円板部にて前記フロントカバーに固定されてなる、
ことを特徴とするハイブリッド車用駆動装置。 - 前記ロータ支持板の円板部とセンターピースとの当接部は、前記フロントカバーに前記円板部が固定される平面延長線近傍の比較的狭い部分である、
請求項1記載のハイブリッド車用駆動装置。 - 前記フロントカバーは、前記ロータ支持板の円板部と対向して略々平行に配置される内径部分を有し、該内径部分の外径側にて、前記ロータ支持板の円板部が固定されてなる、
請求項1又は2記載のハイブリッド車用駆動装置。 - エンジン本体に一体に固定されると共に、前記モータのステータが固定される固定部材を有し、
前記センターピースを有する前記発進装置の外郭が、その一方を前記センターピースにて前記エンジンの出力軸に支持されると共に、その他方を前記固定部材に支持されてなる、
請求項1ないし3のいずれか記載のハイブリッド車用駆動装置。 - エンジンが位置する側から、モータハウジング、発進装置ハウジング及びミッションケースが順次配置されて一体ケースを形成してなり、
前記モータハウジングに前記ステータが固定され、前記エンジン出力軸は、エンジン本体に回転自在に支持され、
前記一体ケースの内周面にポンプケースを嵌合して配置すると共に、該ポンプケースは前記一体ケースに固定され、
前記発進装置は、前記フロントカバー及び該フロントカバーに一体に固定されたリヤカバーにて構成される外郭を有し、該外郭の前方部を、前記センターピースにて前記エンジン出力軸に支持されると共に、該外郭の後方部を、前記リヤカバーと一体のハブにて前記ポンプケースに支持されてなる、
請求項1ないし4のいずれか記載のハイブリッド車用駆動装置。 - 前記ロータ支持板の円板部は、前記フロントカバーに固定される部分から内径側部分を、外径側部より薄肉に形成されてなる、
請求項1ないし5のいずれか記載のハイブリッド車用駆動装置。 - 前記ロータ支持板の円板部は、前記フロントカバーに固定される部分から内径側部分に肉抜き孔が形成されてなる、
請求項1ないし6のいずれか記載のハイブリッド車用駆動装置。 - 前記エンジン出力軸と前記ロータ支持板との間にトルク伝達部材を介在して、エンジン出力軸のトルクが該トルク伝達部材及び前記円板部とフロントカバーとの固定部分を介して前記発進装置に伝達されてなる、
請求項3記載のハイブリッド車用駆動装置。 - 前記トルク伝達部材は、可撓性を有するフレックスプレートからなる、
請求項8記載のハイブリッド車用駆動装置。 - 前記発進装置は、流体伝動装置を有する、
請求項1ないし9のいずれか記載のハイブリッド車用駆動装置。 - 前記発進装置は、発進クラッチ及びダンパ装置を有する、
請求項1ないし9のいずれか記載のハイブリッド車用駆動装置。
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