WO2012017531A1 - 車両用駆動装置 - Google Patents

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WO2012017531A1
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motor
electric motor
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宮崎 光史
幸彦 出塩
敏彦 神谷
真吾 江藤
博則 浅岡
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トヨタ自動車株式会社
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    • Y10S903/00Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902Prime movers comprising electrical and internal combustion motors

Definitions

  • the present invention relates to a structure of a vehicle drive device including an engine and an electric motor.
  • a vehicle drive device including an engine and an electric motor is well known as a driving force source for traveling.
  • the vehicle drive device described in Patent Document 1 is that.
  • an engine, a torque converter that is a fluid transmission device, and an electric motor are arranged in series on one axis.
  • An engine is connected to a pump impeller that is an input side rotating element of the torque converter, and an electric motor is connected to a turbine runner that is an output side rotating element of the torque converter.
  • the overall axial length of the vehicle drive device in which the engine, torque converter, and electric motor are arranged in series is the axial length of each of the engine, torque converter, and electric motor. Therefore, there is a problem that the total axial length of the vehicle drive device becomes long.
  • the total length in the axial direction is restricted by the vehicle width. ⁇ This is a major issue compared to rear-drive type vehicles. Such a problem is not yet known.
  • an object of the present invention is a vehicle drive device including an engine, a fluid transmission device, and an electric motor, and a shaft of the vehicle drive device.
  • An object of the present invention is to provide a vehicle drive device capable of shortening the overall length in the direction.
  • the gist of the present invention includes: (a) an engine, a fluid transmission device that constitutes a part of a power transmission path between the engine and driving wheels, and an electric motor.
  • a vehicle drive device wherein (b) the engine and the fluid transmission device are arranged to rotate around a single axis, and (c) the electric motor rotates differently from the single axis. It is disposed with an axial center, and is connected to an input-side rotating element of the fluid transmission device that is inputted with a driving force from the engine and can rotate around the one axial center.
  • the engine, the fluid transmission device, and the electric motor are arranged to rotate around the uniaxial center, that is, when the engine, the fluid transmission device, and the electric motor are arranged in series.
  • the overall axial length of the vehicle drive device can be shortened. Therefore, for example, in a vehicle in which an FF type engine is placed horizontally, even when it is difficult to arrange the engine, the fluid transmission device, and the motor in series due to vehicle width restrictions, the axial total length is short. If it is a vehicle drive device, it will become easy to mount in the vehicle.
  • the electric motor is connected to the input-side rotating element via a motor-connecting rotating element that is non-rotatably connected to the input-side rotating element, and (b) the fluid
  • the hydraulic pump that is rotationally driven by the input side rotational element of the transmission is arranged such that the rotor of the hydraulic pump rotates about the one axis, and (c) the motor coupling rotational element is not rotated.
  • the support portion of the rotating element for connecting the motor that is rotatably supported by the member is provided so as to overlap the pump cover of the hydraulic pump in a direction perpendicular to the one axis.
  • the axial direction full length of the vehicle drive device can be shortened compared with the case where the said support part does not overlap with the direction orthogonal to the said one axis center with respect to the said pump cover.
  • the rotor of the hydraulic pump is arranged so as to rotate about the one axis, compared with the case where the hydraulic pump is arranged on a completely different axis from the fluid transmission device, for example. It is possible to shorten the pipeline between the hydraulic pump and the hydraulic pump, for example, the fluid transmission device, the uniaxial bearing, and the like. Therefore, the fluid resistance of the pipeline can be reduced and fuel consumption can be prevented from deteriorating.
  • the electric motor is connected to the input-side rotating element via a motor-connecting rotating element that is non-rotatably connected to the input-side rotating element, and (b) the fluid transmission
  • the hydraulic pump that is rotationally driven by the input side rotating element of the device is disposed such that the rotor of the hydraulic pump rotates about the one axis, and (c) the input side of the rotating element for connecting the motor
  • the connecting portion for the rotating element is provided so as to overlap with the pump cover of the hydraulic pump in a direction perpendicular to the single axis.
  • the axial direction full length of the vehicle drive device can be shortened compared with the case where the said connection part does not overlap with the direction orthogonal to the said one axis center with respect to the said pump cover.
  • the rotor of the hydraulic pump is arranged so as to rotate about the one axis, compared with the case where the hydraulic pump is arranged on a completely different axis from the fluid transmission device, for example. It is possible to shorten the conduit between the fluid transmission device, the uniaxial bearing and the like and the hydraulic pump. Therefore, the fluid resistance of the pipeline can be reduced and fuel consumption can be prevented from deteriorating.
  • the rotating element for connecting the electric motor includes outer peripheral teeth for transmitting a driving force from the electric motor to the input side rotating element, and (b) the outer peripheral teeth are A support portion and a connecting portion of the rotating element for connecting the motor to the input-side rotating element are provided so as to overlap in a direction orthogonal to the single axis. If it does in this way, the length of the above-mentioned uniaxial direction of the above-mentioned rotation element for motor connection can be shortened, and as a result, the axial direction full length of the vehicle drive device can be shortened.
  • the input side rotating element of the fluid transmission device is connected to the engine via an engine intermittent clutch. In this way, the engine can be stopped while the vehicle is running, and fuel consumption can be improved.
  • the engine, the fluid transmission device, and the electric motor are coupled to the drive wheel and the axial direction of the drive axle that rotationally drives the drive wheel and the single axis are parallel to each other. It is arranged.
  • FIG. 1 is a skeleton diagram for explaining a configuration of a vehicle drive device to which the present invention is preferably applied. It is a figure showing the power transmission path
  • FIG. 2 is an operation table for explaining an operation state of engagement elements when a plurality of shift stages (gear stages) are established in the automatic transmission included in the vehicle drive device of FIG. 1.
  • FIG. 1 is a skeleton diagram for explaining a configuration of a vehicle drive device to which the present invention is preferably applied. It is a figure showing the power transmission path
  • FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining in detail an electric motor connecting rotary element provided in the vehicle drive device of FIG. 1 and the vicinity thereof, and is a cross-sectional view in which a portion V in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example in which the motor-connected rotating element is constituted by one member in the vehicle drive device of FIG. 1, and is a diagram for showing an example different from the motor-connecting rotating element shown in FIG. It is a figure corresponding to.
  • FIG. 1 is a skeleton diagram for explaining the configuration of a vehicle drive device 8 (hereinafter referred to as “drive device 8”) to which the present invention is preferably applied.
  • FIG. 2 is a diagram showing a power transmission path from the driving device 8 to the driving wheel 28.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the main part of the drive device 8, that is, the automatic transmission 18, the torque converter 14, the electric motor MG, and the like.
  • the automatic transmission 18 and the torque converter 14 and the like are substantially symmetrical with respect to the center line (first axis RC1), and in FIGS. Half are omitted.
  • the first axis RC1 corresponds to one axis of the present invention
  • the second axis RC2 is the rotation axis of the electric motor MG.
  • the drive device 8 has a transaxle case (T / A case) 12 (hereinafter referred to as “case 12”) as a non-rotating member attached to the vehicle body by bolting or the like. 12, the engine intermittent clutch K0, the torque converter 14, the hydraulic pump 16, and the automatic transmission 18 are provided in order, that is, in series on the first axis RC1 from the engine 10 side. An electric motor MG that is driven to rotate about a second axis RC2 parallel to the center RC1 is provided. Further, as shown in FIG. 2, the drive device 8 includes a counter driven gear 22, a final gear pair 24, and a final gear pair 24 that mesh with an output gear 88 that is an output rotating member of the automatic transmission 18 in the case 12.
  • the drive device 8 configured as described above is, for example, placed in front of a front wheel drive, that is, an FF (front engine / front drive) type vehicle 6 and is preferably used for driving the drive wheels 28.
  • FF front engine / front drive
  • the driving device 8 when the engine intermittent clutch K0 is engaged, the power of the engine 10 is transmitted from the engine connecting shaft 32 that connects the engine 10 and the engine intermittent clutch K0 to the engine intermittent clutch K0, the torque converter. 14, the automatic transmission 18, the counter driven gear 22, the final gear pair 24, the differential gear device 26, the pair of driving axles 30, and the like are sequentially transmitted to the pair of driving wheels 28.
  • the engine 10 is provided in the drive device 8 and is an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine whose crankshaft is driven to rotate around the first axis RC1.
  • the engine connecting shaft 32 included in the driving device 8 is provided so as to be rotatable around the first axis RC1 with respect to the case 12 and immovable in the direction of the first axis RC1.
  • One end of the engine connecting shaft 32 is connected to the crankshaft (engine output shaft) of the engine 10 so as not to rotate relative to the other end, and the other end includes a clutch connecting portion 34 projecting radially outward.
  • the clutch connecting portion 34 includes a shock absorber 36 including a spring or the like as a component, and the shock absorber 36 transmits the engine torque Te to the engine intermittent clutch K0 while suppressing the pulsation of the engine torque Te. Functions as a damper.
  • the engine interrupting clutch K0 is a wet multi-plate hydraulic friction engagement device in which a plurality of friction plates stacked on each other are pressed by a hydraulic actuator, and a driving device using hydraulic pressure generated by the hydraulic pump 16 as an original pressure.
  • the engagement release control is performed by a hydraulic control circuit 8.
  • the engine interrupting clutch K0 includes a pair of clutch rotating members (clutch hub and clutch drum) that can rotate relative to each other around the first axis RC1 in the released state, and one of the clutch rotating members (clutch hub) ) Is connected to the radially outer peripheral end portion of the clutch connecting portion 34 in a relatively non-rotatable manner, and the other clutch rotating member (clutch drum) is connected to the pump impeller via the torque converter case 14d of the torque converter 14. It is connected to 14a so as not to be relatively rotatable. From such a configuration, the engine intermittent clutch K0 rotates the pump impeller 14a integrally with the engine 10 via the engine connecting shaft 32 in the engaged state. That is, in the engaged state of the engine intermittent clutch K0, the driving force from the engine 10 is input to the pump impeller 14a. On the other hand, the engine intermittent clutch K0 cuts off power transmission between the pump impeller 14a and the engine 10 in the released state.
  • the torque converter 14 is a fluid transmission device that constitutes a part of a power transmission path between the engine 10 and the drive wheel 28 and is arranged to rotate around the first axis RC1.
  • the torque converter 14 transmits the driving force input to the pump impeller 14a to the automatic transmission 18 via fluid.
  • the pump impeller 14a of the torque converter 14 is fixed to the inside of the torque converter case 14d and is connected to the engine intermittent clutch K0 via the torque converter case 14d.
  • the pump impeller 14a and the torque converter case 14d are connected to the engine 10 via the engine intermittent clutch K0 and the engine connecting shaft 32 in order, and the pump impeller 14a and the torque converter case 14d are connected to the engine 10 from the engine 10.
  • This corresponds to the input-side rotating element of the present invention that receives a driving force and can rotate around the first axis RC1.
  • the turbine impeller 14b is an output-side rotating element of the torque converter 14, and is connected to a transmission input shaft 86, which is an input shaft of the automatic transmission 18, so as not to be relatively rotatable by spline fitting or the like.
  • the stator impeller 14 c is connected to a pump body 16 a of a hydraulic pump 16 bolted to the case 12 via a one-way clutch 40. That is, the stator impeller 14 c is connected to the non-rotating member via the one-way clutch 40.
  • the torque converter case 14d accommodates a pump impeller 14a, a turbine impeller 14b, a stator impeller 14c, and an engine intermittent clutch K0.
  • the torque converter case 14d is rotatable around the first axis RC1 with respect to the case 12 and It is provided so as not to move in the direction of the single axis RC1.
  • the torque converter case 14d rotates together with the pump impeller 14a fixed inside thereof around the first axis RC1.
  • the torque converter 14 includes a lock-up clutch 42 accommodated in the torque converter case 14d.
  • the lock-up clutch 42 is a direct coupling clutch provided between the pump impeller 14a and the turbine impeller 14b, and is brought into an engaged state, a slip state, or a released state by hydraulic control or the like. . Strictly speaking, when the lockup clutch 42 is engaged, when the lockup clutch 42 is fully engaged, the pump impeller 14a and the turbine impeller 14b rotate integrally around the first axis RC1. It is done.
  • the electric motor MG is a so-called motor generator having a second axial center RC2 different from the first axial center RC1 as a rotational axis and having a power generation function for charging a power storage device together with a motor function for outputting a driving force.
  • the motor MG is provided on the inner side of the motor stator 50 fixed to the inside of the case 12 by bolting or the like, and is rotatable around the second axis RC2 with respect to the motor stator 50.
  • An electric motor output shaft 52 and an electric motor rotor 54 provided on the inner peripheral side of the electric motor stator 50 and fixed to the outer periphery of the electric motor output shaft 52 are provided.
  • the drive device 8 includes a shaft portion 56a having the second axial center RC2 as a longitudinal direction, and a gear portion 56b projecting in a disk shape radially outward from the shaft portion 56a and having outer peripheral teeth of a gear on the outer periphery. Is provided in series with the electric motor MG.
  • the shaft portion 56a is supported at both ends thereof with respect to the case 12 via ball bearings 58 and 60 so as to be rotatable around the second axis RC2 and immovable in the direction of the second axis RC2.
  • One end of the motor output shaft 52 is connected to one end of the shaft portion 56a by spline fitting so as not to be relatively rotatable, and the other end of the motor output shaft 52 is connected to the case 12 via the ball bearing 62 as a second shaft. It is supported rotatably around the center RC2. With such a configuration, the motor output shaft 52, the motor rotor 54, and the motor output gear 56 are immovable in the direction of the second axis RC2 with respect to the case 12, and are integrated around the second axis RC2. Rotate.
  • the drive device 8 includes a motor-connected rotating element 66 that connects the motor output gear 56 and the torque converter case 14d so as to be able to transmit power on the first axis RC1.
  • the motor coupling rotating element 66 meshes with the motor output gear 56 and has an outer peripheral tooth 122 for transmitting the driving force from the electric motor MG to the pump impeller 14a, and the motor coupling gear 68.
  • a flange-shaped connecting member 70 interposed between the torque converter case 14d.
  • the motor coupling gear 68 is supported by the case 12 via a ball bearing 72 so as to be rotatable around the first axis RC1 and immovable in the direction of the first axis RC1.
  • the ball bearing 72 is a double row angular contact bearing in which the inner ring and the outer ring are not relatively movable in the direction of the first axis RC1.
  • the connecting member 70 is connected to the torque converter case 14d at the inner peripheral end thereof by spline fitting or the like, and is connected to the motor connecting gear 68 by spline fitting at the outer peripheral end so as to be relatively non-rotatable by spline fitting or the like. ing.
  • the rotating element 66 for connecting the motor is connected to the torque converter case 14d and the pump impeller 14a fixed thereto so as not to be relatively rotatable around the first axis RC1.
  • the electric motor MG is operatively connected to the pump impeller 14a via the electric motor output gear 56 and the electric motor connecting rotary element 66, and the driving force from the electric motor MG is supplied to the electric motor output gear 56, It is transmitted to the pump impeller 14a through the rotating element 66 for connecting the motor and the torque converter case 14d in order.
  • the pitch circle diameter of the motor output gear 56 is smaller than the pitch circle diameter of the motor connecting gear 68. That is, since the number of teeth of the motor output gear 56 is smaller than the number of teeth of the motor connecting gear 68, the rotation of the motor MG is decelerated and transmitted to the pump impeller 14a.
  • the output torque Tmg (hereinafter referred to as “motor torque Tmg”) of the electric motor MG is amplified and transmitted from the electric motor MG to the pump impeller 14a.
  • motor torque Tmg the output torque of the electric motor MG is amplified and transmitted from the electric motor MG to the pump impeller 14a.
  • the automatic transmission 18 constitutes a part of a power transmission path between the torque converter 14 and the drive wheels 28 (see FIG. 2), and is a transmission to which driving force from the engine 10 and the electric motor MG is input.
  • the automatic transmission 18 includes a plurality of hydraulic friction engagement devices (clutch C, brake B), specifically five hydraulic friction engagement devices, and any one of the plurality of hydraulic friction engagement devices.
  • This is a transmission in which a plurality of shift stages (gear stages) are selectively established by re-holding. In short, it is a stepped transmission that performs a so-called clutch-to-clutch shift that is often used in general vehicles. As shown in FIG.
  • the automatic transmission 18 includes a first transmission portion 78 mainly composed of a single pinion type first planetary gear device 76, a double pinion type second planetary gear device 80, and a single pinion.
  • the second planetary gear device 82 of the type is a Ravigneaux-type second transmission unit 84 that is the main component, and is on the same axis (on the first axis RC1) to change the rotation of the transmission input shaft 86.
  • the transmission input shaft 86 corresponds to an input member of the automatic transmission 18, and is a turbine shaft that is rotationally driven by the turbine impeller 14b of the torque converter 14 in this embodiment.
  • the output gear 88 corresponds to an output member of the automatic transmission 18, and meshes with the counter driven gear 22 (see FIG. 2) to form a pair of gears together with the counter driven gear 22.
  • the output gear 88 rotates to the pair of drive wheels (front wheels) 28 through the counter driven gear 22, the final gear pair 24, the differential gear device 26, and the pair of drive axles 30 in order. Therefore, the higher the output rotational speed Nout (rpm) of the automatic transmission 18 that is the rotational speed of the output gear 88, the higher the vehicle speed V (km / h), and the output rotational speed Nout is one-to-one with the vehicle speed V. Correspond.
  • the first planetary gear device 76 constituting the first transmission unit 78 includes a first sun gear S1, a first pinion gear P1, and a first carrier CA1 that supports the first pinion gear P1 so that it can rotate and revolve.
  • the first ring gear R1 meshes with the first sun gear S1 via the first pinion gear P1, and the first sun gear S1, the first carrier CA1, and the first ring gear R1 each constitute three rotational elements.
  • the first sun gear S1 is connected to the transmission input shaft 86 and is driven to rotate, and the first ring gear R1 is fixed to the case 12 through the third brake B3 so as not to rotate.
  • the first carrier CA1 as the intermediate output member is rotated at a reduced speed with respect to the transmission input shaft 86.
  • the second planetary gear unit 80 constituting the second transmission unit 84 rotates and rotates the second sun gear S2, the second pinion gear P2 and the third pinion gear P3 meshing with each other, and the pinion gears P2 and P3.
  • a second carrier CA2 that is supported so as to be capable of revolving, and a second ring gear R2 that meshes with the second sun gear S2 via pinion gears P2 and P3 are provided.
  • the third planetary gear unit 82 constituting the second transmission unit 84 includes a third sun gear S3, a third pinion gear P3, and a third carrier CA3 that supports the third pinion gear P3 so that it can rotate and revolve.
  • a third ring gear R3 that meshes with the third sun gear S3 via the third pinion gear P3.
  • four rotating elements RM1 to RM4 are configured by being partially connected to each other.
  • the first rotating element RM1 is constituted by the third sun gear S3 of the third planetary gear device 82
  • the second ring gear R2 of the second planetary gear device 80 and the third ring gear R3 of the third planetary gear device 82 are constituted.
  • the second rotating element RM2 is connected to each other, the second carrier CA2 of the second planetary gear device 80 and the third carrier CA3 of the third planetary gear device 82 are connected to each other to form the third rotating element RM3,
  • the fourth sun gear S2 of the second planetary gear device 80 constitutes a fourth rotating element RM4.
  • the second and third carriers CA2 and CA3 are constituted by a common member, and the second and third ring gears R2 and R3 are a common member.
  • the third pinion gear P3 of the third planetary gear device 82 is a Ravigneaux type planetary gear train that also serves as one pinion gear of the second planetary gear device 80.
  • the first rotating element RM1 (third sun gear S3) is selectively connected to the transmission input shaft 86 via the first clutch C1.
  • the second rotating element RM2 (ring gears R2, R3) is selectively connected to the transmission input shaft 86 via the second clutch C2, and is selectively connected to the case 12 by the second brake B2 to stop the rotation. It is done.
  • the fourth rotation element RM4 (second sun gear S2) is integrally connected to the first carrier CA1 of the first planetary gear device 76, and is selectively connected to the case 12 by the first brake B1 and stopped. .
  • the third rotation element RM3 (carriers CA2, CA3) is integrally connected to the output gear 88 to output rotation.
  • An engagement element between the second rotation element RM2 and the case 12 is an engagement element that prevents the reverse rotation while allowing the second rotation element RM2 to rotate forward (the same rotation direction as the transmission input shaft 86).
  • a direction clutch F1 is provided in parallel with the second brake B2.
  • the clutches C1 and C2 and the brakes B1, B2 and B3 are controlled by a hydraulic actuator such as a wet multi-plate clutch or a brake.
  • the hydraulic friction engagement device (hydraulic friction engagement element) is controlled to be engaged and disengaged by a hydraulic control circuit included in the drive device 8 using the hydraulic pressure generated by the hydraulic pump 16 as a base pressure.
  • the gears of each of the six forward gears and the one reverse gear are respectively controlled according to the driver's accelerator operation, the vehicle speed V, and the like by the engagement / disengagement control of the clutch C and the brake B. Is established.
  • FIG. 4 the gears of each of the six forward gears and the one reverse gear
  • FIG. 4 is an operation table for explaining the operation states of the engagement elements when a plurality of shift stages (gear stages) are established in the automatic transmission 18.
  • the automatic transmission 18 corresponds to the combination of any one of the rotation states (sun gears S1 to S3, carriers CA1 to CA3, ring gears R1 to R3) of the first transmission unit 78 and the second transmission unit 84.
  • Six forward shift stages (forward gear stages) from the first speed gear stage “1st” to the sixth speed gear stage “6th” are established, and the reverse shift stage of the reverse shift stage “R” is established. As shown in FIG.
  • the first speed gear stage is established by the engagement of the clutch C1 and the brake B2, and (2) the gear ratio ⁇ is larger than that of the first speed gear stage.
  • a small second gear is established by engagement of the first clutch C1 and the first brake B1, and (3) a third gear having a smaller gear ratio ⁇ than the second gear is the first clutch C1.
  • the third brake B3 are engaged, and (4) the fourth speed gear stage having a gear ratio ⁇ smaller than the third speed gear stage is established by the engagement of the first clutch C1 and the second clutch C2.
  • the fifth speed gear stage having a gear ratio ⁇ smaller than that of the fourth speed gear stage is established by engagement of the second clutch C2 and the third brake B3, and (6) the fifth speed gear stage.
  • the sixth gear with a smaller gear ratio ⁇ than the second clutch C2 and the first gear It is established by the engagement of the key B1. Further, the reverse gear stage is established by the engagement of the second brake B2 and the third brake B3, and the neutral state “N” is established by releasing any of the clutches C1, C2 and the brakes B1 to B3. It is structured.
  • two hydraulic friction engagement devices are engaged in order to achieve a predetermined gear stage, and one of the two hydraulic friction engagement devices is When released, the predetermined gear stage is not established, and the power transmission path in the automatic transmission 18 is released to enter a neutral state.
  • the one-way clutch F1 is provided in parallel to the brake B2 that establishes the first speed gear stage “1st”, it is not always necessary to engage the brake B2 when starting (acceleration). Further, as shown in FIG. 4, the first clutch C ⁇ b> 1 and the second clutch C ⁇ b> 2 are always engaged with one or the other of them at any of the forward gears. That is, the engagement of the first clutch C1 or the second clutch C2 is a requirement for achieving the forward gear stage. Therefore, in the present embodiment, the first clutch C1 or the second clutch C2 is a forward clutch (forward clutch). ).
  • FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining in detail the electric motor coupling rotary element 66 and the vicinity thereof, and is a cross-sectional view in which a portion V in FIG. 3 is extracted.
  • the hydraulic pump 16 is a mechanical oil pump that is rotationally driven by a torque converter case 14d.
  • the hydraulic pump 16 generates a source pressure for hydraulic control of a clutch and a brake, and also includes lubricating oil (hydraulic oil). ) Is supplied to each lubricating part such as ball bearings 58, 60, 62, 72 in the driving device 8.
  • the hydraulic pump 16 includes a pump body 16a as a non-rotating member which is a pump body bolted to the case 12, a pump cover 16b as a non-rotating member bolted to the pump body 16a, and a first axis RC1. And a pump rotor 16c arranged to rotate around.
  • the hydraulic pump 16 generates hydraulic pressure by rotating the pump rotor 16c.
  • the pump cover 16b is a member that functions as a cover that houses the pump rotor 16c inside and covers the pump rotor 16c.
  • the pump cover 16b is attached to the pump body 16a so as to protrude in the direction of the first axis RC1 from the cover mounting surface 98, which is the side surface of the pump body 16a on the torque converter 14 side, toward the torque converter 14 side (engine 10 side).
  • a space for accommodating the pump rotor 16c is formed by the inner wall of the pump cover 16b, that is, the wall surface 99 on the pump body 16a side and the cover mounting surface 98.
  • the pump cover 16b includes a pump cover through hole 100 having, for example, a circular cross section with the first axis RC1 as a central axis on the radially inner side.
  • the amount of protrusion that the pump cover 16b protrudes from the cover mounting surface 98 in the direction of the first axis RC1 is greatest on the radially inner side and decreases as it goes radially outward.
  • the pump rotor 16c protrudes from the pump body 16a toward the first axis RC1 in a space formed by the wall surface 99 of the pump cover 16b on the pump body 16a side and the cover mounting surface 98. That is, the pump rotor 16c is disposed so as to protrude from the cover mounting surface 98 toward the torque converter 14 in the direction of the first axis RC1, but the amount of protrusion of the pump rotor 16c from the cover mounting surface 98 is the pump amount. It is made small compared with the protrusion amount of the cover 16b.
  • a cylindrical non-rotating connecting member 102 into which the transmission input shaft 86 is inserted is disposed on the first axis RC1. Yes.
  • the non-rotating connecting member 102 is rotatable relative to the transmission input shaft 86 around the first axis RC1.
  • One end of the non-rotating connecting member 102 is connected to the stator impeller 14c of the torque converter 14 via the one-way clutch 40.
  • the relative rotation about the first axis RC1 is impossible.
  • the other end of the non-rotating connecting member 102 is fitted into an inner diameter hole 104 formed around the first axis RC1 of the pump body 16a, and is connected to the pump body 16a fixed to the case 12. It is fixed so as not to rotate around the first axis RC1 and to move in the direction of the first axis RC1. Since the non-rotating connecting member 102 is interposed between the pump body 16a and the one-way clutch 40 in this manner, the stator wheel 14c is connected to the non-rotating member via the one-way clutch 40 as described above. Will be.
  • the pump rotor 16c is provided with a through hole through which the non-rotating connection member 102 is inserted so as not to interfere with the non-rotating connection member 102.
  • the torque converter case 14d is connected to the pump rotor 16c and is connected to the connecting member 70 as described above.
  • the torque converter case 14d includes a torque converter side connecting portion 106 for connecting to the connecting member 70.
  • the torque converter side connecting portion 106 has a cylindrical shape with the first axis RC1 as the central axis, and the pump rotor extends from the inner peripheral end of the side wall 108 on the hydraulic pump 16 side of the torque converter case 14d toward the first axis RC1. It protrudes to 16c.
  • the non-rotating connecting member 102 is inserted into the inner peripheral side of the torque converter side connecting portion 106, and the torque converter side connecting portion 106 can rotate relative to the non-rotating connecting member 102 around the first axis RC1. It is.
  • the torque converter side connecting portion 106 is connected so as to rotate around the first axis RC1 together with the pump rotor 16c on the side opposite to the base end connected to the side wall 108, that is, at the tip. That is, the torque converter side connecting portion 106 is inserted into the pump cover through hole 100 so as not to interfere with the pump cover 16b and is connected to the pump rotor 16c. Thereby, rotation of torque converter case 14d is transmitted to pump rotor 16c.
  • the connecting member 70 described above is a member that is interposed between the motor connecting gear 68 and the torque converter case 14d and connects them around the first axis RC1 so as not to be relatively rotatable.
  • a rotating element side connecting portion 110 for connecting motors, a first flange portion 112, a second flange portion 114, and a third flange portion 116 are provided in order from the inner side to the outer side.
  • the connecting member 70 is formed, for example, by pressing a steel plate and has a substantially constant thickness.
  • the connecting member 70 is provided close to the hydraulic pump 16, specifically, the pump cover 16 b in order to shorten the axial length of the drive device 8, but the rotation is prevented by the pump cover 16 b which is a non-rotating member.
  • the entire connecting member 70 is disposed with a predetermined gap or more between the pump cover 16b. Since the rotating element side connecting part 110 for connecting the motor functions as a connecting part to the torque converter case 14d constituting a part of the input side rotating element, it corresponds to the connecting part of the present invention.
  • the rotating element side connecting portion 110 for connecting the motor is a cylindrical one provided coaxially with the torque converter side connecting portion 106 (on the first axis RC1) and provided on the outer peripheral side of the torque converter side connecting portion 106.
  • the torque converter side connecting portion 106 is connected to the torque converter side connecting portion 106 by spline fitting so as not to be relatively rotatable around the first axis RC1 and by the snap ring 118 so as not to be relatively movable in the direction of the first axis RC1.
  • the leading end of the rotating element side connecting portion 110 for connecting the motor is located at a predetermined distance from the pump rotor 16c in the direction of the first axis RC1 inside the pump cover through hole 100, and the rotating element side connecting portion 110 for connecting the motor. Is located at a position away from the pump cover through hole 100 to the torque converter 14 side (engine 10 side).
  • the rotating element side connecting portion 110 for connecting the motor is inserted into the pump cover through hole 100 together with the torque converter side connecting portion 106 and the snap ring 118 on the distal end side, and on the other hand, on the proximal end side, the pump cover. It protrudes from the through hole 100 to the torque converter 14 side.
  • a part of the motor connecting rotating element side connecting portion 110 is provided so as to overlap the pump cover 16b in a direction orthogonal to the first axis RC1.
  • the rotating element side connecting portion 110 for connecting the motor is provided so as to overlap the pump cover 16b in a direction orthogonal to the first axis RC1.
  • the first flange portion 112 of the connecting member 70 has a gap with respect to the side surface 120 on the torque converter 14 side (engine 10 side) of the pump cover 16b, and has a diameter from the base end of the rotating element side connecting portion 110 for motor connection. It has a disk shape protruding outward in the direction.
  • the second flange portion 114 has a tapered shape projecting toward the hydraulic pump 16 side in the first axial center RC1 direction from the outer peripheral end of the first flange portion 112 toward the outer side in the radial direction, and on the torque converter 14 side of the pump cover 16b.
  • the side surface 120 has a gap and has a shape substantially along the taper angle of the side surface 120 on the torque converter 14 side.
  • the third flange portion 116 has a disc shape protruding from the outer peripheral end of the second flange portion 114 to the outside in the radial direction with a gap with respect to the side surface 120 on the torque converter 14 side of the pump cover 16b. Since the second flange portion 114 is tapered as described above, the third flange portion 116 is disposed radially outside with respect to the rotating element side connecting portion 110 for connecting the motor with a part of the pump cover 16b interposed therebetween. Will be.
  • the motor coupling gear 68 In addition to the outer peripheral teeth 122 that mesh with the motor output gear 56 with the first axis RC1 as the central axis, the motor coupling gear 68 described above has an annular mating portion 124 that mates with the coupling member 70, and its fitting.
  • a support part 126 extending from the joint part 124 to the torque converter 14 side (engine 10 side) in the first axial center RC1 direction, and an outer peripheral tooth 122 provided radially outward from the fitting part 124 and the support part 126. And an intermediate flange portion 128 connecting the support portion 126 to each other.
  • the fitting portion 124 is spline-fitted to the outer peripheral end of the third flange portion 116 of the connecting member 70 at the inner peripheral portion thereof, whereby the motor connecting gear 68 is in the first axis with respect to the connecting member 70. It is connected around RC1 so that it cannot rotate relative to it.
  • the snap ring 130 is in contact with the side surface of the third flange portion 116 on the hydraulic pump 16 side, and is fitted into a snap ring groove provided on the inner peripheral portion of the fitting portion 124.
  • the support portion 126 of the motor connecting gear 68 has a cylindrical shape with the first axis RC1 as the central axis, and the motor connecting rotating element 66 (the motor connecting gear 68, the connecting member 70) is a non-rotating member. On the other hand, it is rotatably supported around the first axis RC1. Further, a part of the support portion 126 is provided so as to overlap the pump cover 16b in a direction orthogonal to the first axial center RC1, that is, in a radial direction. Specifically, in the axial range W2 in FIG. 5, the support 126 is provided so as to overlap the pump cover 16b in the radial direction.
  • the ball bearing 72 is disposed on the radially inner side of the support portion 126 and on the radially outer side of the connecting member 70 from the rotating element side connecting portion 110 to the second flange portion 114 for connecting the motor.
  • An outer ring of the ball bearing 72 is fitted in the inner periphery of the support portion 126, and the outer ring and the support portion 126 rotate integrally around the first axis RC1.
  • the support portion 126 protrudes along the end surface of the outer ring of the ball bearing 72 on the torque converter 14 side (engine 10 side) from the end opposite to the fitting portion 124 in the radial direction.
  • a locking portion 132 is provided. As shown in FIG.
  • the third flange portion 116 of the connecting member 70 and the outer ring of the ball bearing 72 are sandwiched between the bearing locking portion 132 and the snap ring 130 in the direction of the first axis RC1. Therefore, the motor connecting gear 68, the connecting member 70, and the ball bearing 72 are not relatively movable relative to each other in the direction of the first axis RC1.
  • the intermediate flange portion 128 of the motor coupling gear 68 is protruded in a disk shape from the outer periphery of the support portion 126 toward the outer side in the radial direction, and outer peripheral teeth 122 are provided at the outer peripheral end of the intermediate flange portion 128. Yes. Due to the configuration of the motor connection gear 68 and the connection member 70, the outer peripheral teeth 122 of the motor connection gear 68 have a first axial center with respect to the support portion 126 and the motor connection rotating element side connection portion 110 of the connection member 70. They are provided so as to overlap in the direction orthogonal to RC1, that is, in the radial direction.
  • the outer peripheral teeth 122 are provided to overlap with the support 126 in the radial direction in the axial range W3 in FIG. 5, and the axial range W4 in FIG. Are overlapped in the radial direction. Furthermore, the outer peripheral teeth 122 are provided so as to overlap the pump cover 16b in the radial direction.
  • the case 12 is provided between the side wall 108 of the torque converter case 14d on the hydraulic pump 16 side and the rotating element 66 for motor connection, and has a partition wall 134 having a thickness direction in the first axial center RC1 direction. And a cylindrical bearing support portion 136 protruding in the direction of the first axis RC1 toward the 16th side.
  • An inner ring of a ball bearing 72 is fitted on the outer periphery of the bearing support portion 136.
  • Opposite snap ring grooves are provided on the inner peripheral surface of the inner ring of the ball bearing 72 and the outer peripheral surface of the bearing support portion 136, and the snap ring 138 is fitted in both snap ring grooves. .
  • the snap ring 138 By the fitting of the snap ring 138, the ball bearing 72 is immovable with respect to the case 12 in the direction of the first axis RC1.
  • the engine intermittent clutch K0 is engaged, thereby driving from the engine 10. Force is transmitted to the pump impeller 14a. Further, since the electric motor MG is connected to the pump impeller 14a via the electric motor output gear 56, the electric motor connecting rotary element 66, and the like, the assist torque is output to the electric motor MG as necessary during the engine running. On the other hand, in the case of performing EV traveling (motor traveling) using the electric motor MG as a driving force source for traveling while stopping the engine 10, the engine intermittent clutch K0 is released, whereby the engine 10 and the torque converter 14 are connected. The power transmission path between the two is cut off, and the driving force for traveling is output to the electric motor MG.
  • the traveling vehicle 6 when the traveling vehicle 6 is temporarily stopped, for example, the engine intermittent clutch K0 is released to stop the engine 10, and the electric motor MG drives the hydraulic pump 16 to rotate and creep torque. Is output.
  • the driving force from the electric motor MG is transmitted to the drive wheels 28 via the torque converter 14, so that the creep torque is output so as to suppress the occupant's uncomfortable feeling. Is easy.
  • the electric motor MG is regeneratively operated to cause the electric motor MG to generate electric power by the vehicle braking force, and the generated electric power is charged in the power storage device.
  • the engine intermittent clutch K0 is engaged, and the engine 10 is rotated by the electric motor torque Tmg to start the engine.
  • the engine 10 is started during EV traveling.
  • an electric motor output obtained by adding an output for starting the engine to an output for traveling the vehicle is output to the electric motor MG.
  • the engine 10 and the torque converter 14 are disposed so as to rotate about the first axis RC1 (one axis), and the electric motor MG rotates differently from the first axis RC1.
  • An input-side rotating element (pump impeller) of the torque converter 14 that is provided with an axis (second axis RC2) and that can be rotated around the first axis RC1 by receiving a driving force from the engine 10. 14a and the torque converter case 14d). Therefore, the axial length of the drive device 8 can be shortened as compared with the case where the engine 10, the torque converter 14 and the electric motor MG are arranged in series on the first axis RC1.
  • the output torque Tmg of the motor MG is amplified and transmitted from the motor MG to the pump impeller 14a. . Therefore, the maximum value of the motor torque Tmg can be reduced as compared with the case where the rotation of the motor MG is transmitted to the pump impeller 14a without being decelerated. Therefore, it is easy to reduce the size of the electric motor MG and to make the electric motor MG inexpensive.
  • the electric motor MG has a rotational axis (second axial center RC2) different from the first axial center RC1, the reduction gear constituted by the electric motor output gear 56 and the electric motor connecting gear 68 is provided. There is an advantage that it is easy to provide.
  • the electric motor MG is connected to the torque converter case 14d via the electric motor connecting rotary element 66 that is connected to the torque converter case 14d so as not to rotate relative to the torque converter case 14d.
  • the rotor 16c is disposed so as to rotate around the first axis RC1, and the support portion 126 of the motor coupling gear 68 is provided so as to overlap the pump cover 16b in a direction perpendicular to the first axis RC1. ing. Therefore, the axial length of the drive device 8 can be shortened as compared with the case where the support 126 is not overlapped with the pump cover 16b in the direction orthogonal to the first axis RC1.
  • the pump rotor 16c is disposed so as to rotate around the first axis RC1
  • the hydraulic pump 16 is disposed on an axis that is completely different from the torque converter 14, for example.
  • the hydraulic supply destination from the hydraulic pump 16, such as the torque converter 14, the ball bearing 72 on the first axis RC1, etc., and the hydraulic pump 16 can be shortened. Therefore, the fluid resistance of the pipeline can be reduced and fuel consumption can be prevented from deteriorating.
  • the rotating element side connecting portion 110 for connecting the motor is provided so as to overlap the pump cover 16b in a direction orthogonal to the first axis RC1. Therefore, the axial length of the drive device 8 can be shortened compared to the case where the rotating element side connecting portion 110 for connecting the motor is not overlapped with the pump cover 16b in the direction orthogonal to the first axis RC1.
  • the outer peripheral teeth 122 of the motor connection gear 68 included in the motor connection rotating element 66 are connected to the support portion 126 and the motor connection rotation element side connection portion 110 of the connection member 70. It is provided so as to overlap in the direction orthogonal to the first axis RC1, that is, in the radial direction. Therefore, the length of the motor connecting rotary element 66 in the direction of the first axis RC1 can be shortened, and as a result, the total axial length of the drive device 8 can be shortened.
  • the torque converter case 14d constituting a part of the input side rotating element of the torque converter 14 is connected to the engine 10 via the engine intermittent clutch K0. Therefore, the engine 10 can be stopped while the vehicle is traveling, and fuel consumption can be improved. That is, it is possible to perform the EV traveling.
  • the electric motor MG is connected to the torque converter case 14d by a pair of gears constituted by the electric motor connecting rotary element 66 and the electric motor output gear 56. Not limited to the pair, it may be connected to the torque converter case 14d by a transmission belt or a chain.
  • the engine 10 is connected to the pump impeller 14a of the torque converter 14 via the engine intermittent clutch K0.
  • the engine intermittent clutch K0 is not provided, and the engine 10 Even if it is the structure which cannot interrupt
  • first axis RC1 and the second axis RC2 are axes that are parallel to each other, but they need not be parallel.
  • the drive device 8 is placed horizontally in the FF type vehicle 6.
  • the vehicle 6 may be FR type, and the drive device 8 is placed vertically. Also good.
  • the engine intermittent clutch K0 is a wet multi-plate hydraulic friction engagement device, but may be a dry type or another operation type clutch such as an electromagnetic clutch. There is no problem.
  • the lock-up clutch 42 is provided, but the lock-up clutch 42 is not essential.
  • the automatic transmission 18 is a stepped automatic transmission.
  • the automatic transmission 18 may be a CVT capable of changing the speed ratio ⁇ steplessly, or may be replaced with a manual transmission.
  • a driving device 8 that does not include the automatic transmission 18 is also conceivable.
  • the hydraulic pump 16 is disposed on the first axis RC1, but it can be considered that the hydraulic pump 16 is disposed on the second axis RC2.
  • the hydraulic pump 16 is a mechanical oil pump, but may be an electric oil pump. If the hydraulic pump 16 is an electric oil pump, the hydraulic pump 16 may be provided separately from the first axis RC1.
  • the torque converter 14 is used as a fluid transmission device.
  • the torque amplifying function of the torque converter 14 is not necessarily required.
  • the fluid converter has a fluid cup having no torque amplifying function. It can be replaced by a ring.
  • the motor connecting rotary element 66 is composed of a plurality of members that are the motor connecting gear 68 and the connecting member 70, but may be composed of one member.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example in which the rotating element for connecting the motor is constituted by one member, which is different from the above-described embodiment, and corresponds to FIG.
  • FIG. 6 shows an example in which the motor connecting rotating element 66 of FIG. 5, that is, the motor connecting gear 68 and the connecting member 70 are replaced with the motor connecting rotating element 166.
  • FIG. 6 denotes a support portion for the motor connecting rotating element 166, which supports the motor connecting rotating element 166 so as to be rotatable about the first axis RC1 with respect to the case 12. It corresponds to the support part 126.
  • Reference numeral 170 in FIG. 6 denotes a connecting portion of the motor connecting rotating element 166, which connects the motor connecting rotating element 166 to the torque converter case 14d by spline fitting so as not to be relatively rotatable around the first axis RC1. This corresponds to the rotating element side connecting part 110 for connecting the motor in FIG. It should be noted that either the inner ring or the outer ring of the ball bearing 72 can be fitted into the case 12, but in FIG.
  • the inner ring of the ball bearing 72 is fitted into the case 12, while the outer ring is connected to the motor.
  • the inner ring of the ball bearing 72 is fitted into the motor connecting rotating element 166, while the outer ring is fitted into the case 12. It is inserted. 8 is connected to the case 12 in the same manner as the motor connecting rotating element 66 of FIG. 5 by fitting the snap ring 138 and the snap ring 172. It is considered impossible to move in the direction of heart RC1.

Abstract

 エンジンと流体伝動装置と電動機とを備えた車両用駆動装置であって、その車両用駆動装置の軸方向全長を短くすることができる車両用駆動装置を提供する。 電動機MGは、第1軸心RC1とは異なる回転軸心(第2軸心RC2)を有して配設され、且つ、エンジン10からの駆動力が入力され第1軸心RC1まわりに回転可能なトルクコンバータ14の入力側回転要素(ポンプ翼車14a、トルクコンバータケース14d)に連結されている。従って、エンジン10とトルクコンバータ14と電動機MGとが第1軸心RC1上に直列に配設される場合と比較して、駆動装置8の軸方向全長を短くすることができる。そのため、例えばFF型のエンジン10が横置きにされる車両6で、車幅の制約によってエンジン10とトルクコンバータ14と電動機MGとを直列に配設することが困難な場合においても、その車両6に搭載することが容易になる。

Description

車両用駆動装置
 本発明は、エンジンと電動機とを備えた車両用駆動装置の構造に関するものである。
 走行用の駆動力源としてエンジンと電動機とを備えた車両用駆動装置がよく知られている。例えば、特許文献1に記載された車両用駆動装置がそれである。その特許文献1の車両用駆動装置では、一軸心上に、エンジン、流体伝動装置であるトルクコンバータ、及び電動機の順に直列に配設されている。そして、そのトルクコンバータの入力側回転要素であるポンプインペラにはエンジンが連結され、そのトルクコンバータの出力側回転要素であるタービンランナには電動機が連結されている。
特開2000-55186号公報 特開2004-306646号公報 特開2005-126021号公報
 特許文献1の車両用駆動装置のように、エンジン、トルクコンバータ、及び電動機が直列に配設された車両用駆動装置の軸方向全長は、そのエンジン、トルクコンバータ、及び電動機の各々の軸方向長さが積算されるので、その車両用駆動装置の軸方向全長が長くなるという課題が考えられる。特に、FF(フロントエンジン・フロントドライブ)型でエンジンが横置きにされる車両では、上記軸方向全長は車幅の制約を受けるので、上記軸方向全長が長くなるという課題は、FR(フロントエンジン・リヤドライブ)型の車両と比較して大きな課題である。なお、このような課題は未公知である。
 本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、エンジンと流体伝動装置と電動機とを備えた車両用駆動装置であって、その車両用駆動装置の軸方向全長を短くすることができる車両用駆動装置を提供することにある。
 前記目的を達成するための本発明の要旨とするところは、(a)エンジンと、そのエンジンと駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する流体伝動装置と、電動機とを備えた車両用駆動装置であって、(b)前記エンジンと前記流体伝動装置とが一軸心まわりに回転するように配設されており、(c)前記電動機は、その一軸心とは異なる回転軸心を有して配設され、且つ、前記エンジンからの駆動力が入力されその一軸心まわりに回転可能な前記流体伝動装置の入力側回転要素に連結されていることにある。
 このようにすれば、エンジンと流体伝動装置と電動機とが前記一軸心まわりに回転するように配設される場合、すなわち、そのエンジンと流体伝動装置と電動機とが直列に配設される場合と比較して、車両用駆動装置の軸方向全長を短くすることができる。そのため、例えばFF型のエンジンが横置きにされる車両で、車幅の制約によってエンジンと流体伝動装置と電動機とを直列に配設することが困難な場合においても、上記軸方向全長が短い前記車両用駆動装置であればその車両に搭載することが容易になる。
 ここで、好適には、(a)前記電動機は、前記入力側回転要素に対し相対回転不能に連結された電動機連結用回転要素を介してその入力側回転要素に連結され、(b)前記流体伝動装置の入力側回転要素によって回転駆動される油圧ポンプは、その油圧ポンプのロータが前記一軸心まわりに回転するように配設されており、(c)前記電動機連結用回転要素を非回転部材に対して回転可能に支持するその電動機連結用回転要素の支持部は、前記油圧ポンプのポンプカバーに対し、前記一軸心と直交する方向に重ねて設けられている。このようにすれば、上記支持部を上記ポンプカバーに対し前記一軸心と直交する方向に重ねない場合と比較して、車両用駆動装置の軸方向全長を短くすることができる。また、上記油圧ポンプのロータが上記一軸心まわりに回転するように配設されているので、その油圧ポンプが例えば流体伝動装置等と全く異なる軸心上に配設される場合と比較して、その油圧ポンプからの油圧供給先たとえば前記流体伝動装置や上記一軸心上の軸受等と上記油圧ポンプとの間の管路を短くすることが可能である。そのため、その管路の流体抵抗を低減し、燃費悪化を防止できる。
 また、好適には、(a)前記電動機は、前記入力側回転要素に対し相対回転不能に連結された電動機連結用回転要素を介してその入力側回転要素に連結され、(b)前記流体伝動装置の入力側回転要素によって回転駆動される油圧ポンプは、その油圧ポンプのロータが前記一軸心まわりに回転するように配設されており、(c)前記電動機連結用回転要素の前記入力側回転要素に対する連結部は、前記油圧ポンプのポンプカバーに対し、前記一軸心と直交する方向に重ねて設けられている。このようにすれば、上記連結部を上記ポンプカバーに対し前記一軸心と直交する方向に重ねない場合と比較して、車両用駆動装置の軸方向全長を短くすることができる。また、上記油圧ポンプのロータが上記一軸心まわりに回転するように配設されているので、その油圧ポンプが例えば流体伝動装置等と全く異なる軸心上に配設される場合と比較して、前記流体伝動装置や上記一軸心上の軸受等と上記油圧ポンプとの間の管路を短くすることが可能である。そのため、その管路の流体抵抗を低減し、燃費悪化を防止できる。
 また、好適には、(a)前記電動機連結用回転要素は、前記電動機からの駆動力を前記入力側回転要素に伝達するための外周歯を備えており、(b)その外周歯は、前記支持部とその電動機連結用回転要素の前記入力側回転要素に対する連結部とに対し、前記一軸心と直交する方向に重ねて設けられている。このようにすれば、上記電動機連結用回転要素の上記一軸心方向の長さを短くすることができ、その結果として、車両用駆動装置の軸方向全長を短くすることができる。
 また、好適には、前記流体伝動装置の入力側回転要素は、エンジン断続用クラッチを介して前記エンジンに連結されている。このようにすれば、車両走行中においてエンジンを停止することができ、燃費の向上を図ることが可能である。
 また、好適には、前記エンジン、前記流体伝動装置、及び前記電動機は、前記駆動輪に連結され且つその駆動輪を回転駆動する駆動車軸の軸方向と前記一軸心とが互いに平行になるように配設されている。
本発明が好適に適用される車両用駆動装置の構成を説明するための骨子図である。 図1の車両用駆動装置から駆動輪までの動力伝達経路を表した図である。 図1の車両用駆動装置の要部、すなわち、その車両用駆動装置が備える自動変速機、トルクコンバータ、及び電動機等を表した断面図である。 図1の車両用駆動装置が備える自動変速機において複数の変速段(ギヤ段)を成立させる際の係合要素の作動状態を説明する作動表である。 図1の車両用駆動装置が備える電動機連結用回転要素及びその近傍を詳細に説明するための断面図であって、図3のV部を抜き出した断面図である。 図1の車両用駆動装置において、電動機連結用回転要素が1部材により構成された例を示す断面図であって、図5に示す電動機連結用回転要素とは別の例を示すための図5に対応する図である。
 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
 図1は、本発明が好適に適用される車両用駆動装置8(以下、「駆動装置8」という)の構成を説明するための骨子図である。図2は、駆動装置8から駆動輪28までの動力伝達経路を表した図である。図3は、駆動装置8の要部、すなわち、自動変速機18、トルクコンバータ14、及び電動機MG等を表した断面図である。なお、自動変速機18及びトルクコンバータ14等は中心線(第1軸心RC1)に対して略対称的に構成されており、図1,図3,図5,図6ではその中心線の下半分が省略されている。図1,図3,図5,図6において第1軸心RC1は本発明の一軸心に対応しており、第2軸心RC2は電動機MGの回転軸心である。
 図1に示すように、駆動装置8は、車体にボルト止め等によって取り付けられる非回転部材としてのトランスアクスルケース(T/Aケース)12(以下、「ケース12」という)を有し、そのケース12内において、エンジン10側から、エンジン断続用クラッチK0、トルクコンバータ14、油圧ポンプ16、及び自動変速機18を、第1軸心RC1上において順番にすなわち直列に備え、且つ、その第1軸心RC1と平行な第2軸心RC2まわりに回転駆動される電動機MGを備えている。更に、図2に示すように、駆動装置8は、ケース12内において、自動変速機18の出力回転部材である出力歯車88と噛み合うカウンタドリブンギヤ22、ファイナルギヤ対24、及び、そのファイナルギヤ対24を介してカウンタドリブンギヤ22に連結された差動歯車装置(ディファレンシャルギヤ)26を備えている。このように構成された駆動装置8は、例えば前輪駆動すなわちFF(フロントエンジン・フロントドライブ)型の車両6の前方に横置きされ、駆動輪28を駆動するために好適に用いられるものである。駆動装置8において、エンジン10の動力は、エンジン断続用クラッチK0が係合された場合に、エンジン10とエンジン断続用クラッチK0とを連結するエンジン連結軸32から、エンジン断続用クラッチK0、トルクコンバータ14、自動変速機18、カウンタドリブンギヤ22、ファイナルギヤ対24、差動歯車装置26、および1対の駆動車軸30等を順次介して1対の駆動輪28へ伝達される。
 エンジン10は、駆動装置8に備えられており、クランク軸が第1軸心RC1まわりに回転駆動されるガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。
 図3において、駆動装置8が有するエンジン連結軸32は、ケース12に対して第1軸心RC1まわりに回転可能で且つ第1軸心RC1方向に移動不能に設けられている。エンジン連結軸32は、その一端でエンジン10のクランク軸(エンジン出力軸)に対し相対回転不能に連結されており、他端には径方向外側に向けて突設したクラッチ連結部34を備えている。そして、そのクラッチ連結部34はバネ等を構成部品として備えた緩衝装置36を含んでおり、その緩衝装置36は、エンジントルクTeの脈動を抑制しつつエンジントルクTeをエンジン断続用クラッチK0に伝達するダンパとして機能する。
 エンジン断続用クラッチK0は、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型の油圧式摩擦係合装置であり、油圧ポンプ16が発生させる油圧を元圧とし駆動装置8が有する油圧制御回路によって係合解放制御される。エンジン断続用クラッチK0は、それの解放状態において第1軸心RC1まわりに相対回転可能な1対のクラッチ回転部材(クラッチハブ及びクラッチドラム)を備えており、そのクラッチ回転部材の一方(クラッチハブ)は前記クラッチ連結部34の径方向外周端部に相対回転不能に連結されている一方で、そのクラッチ回転部材の他方(クラッチドラム)はトルクコンバータ14のトルクコンバータケース14dを介してポンプ翼車14aに相対回転不能に連結されている。このような構成から、エンジン断続用クラッチK0は、係合状態では、エンジン連結軸32を介してポンプ翼車14aをエンジン10と一体的に回転させる。すなわち、エンジン断続用クラッチK0の係合状態では、エンジン10からの駆動力がポンプ翼車14aに入力される。一方で、エンジン断続用クラッチK0は解放状態では、ポンプ翼車14aとエンジン10との間の動力伝達を遮断する。
 トルクコンバータ14は、エンジン10と駆動輪28との間の動力伝達経路の一部を構成し、第1軸心RC1まわりに回転するように配設された流体伝動装置であり、ポンプ翼車14aとタービン翼車14bとステータ翼車14cとトルクコンバータケース14dとを備えている。そして、トルクコンバータ14は、ポンプ翼車14aに入力された駆動力を自動変速機18へ流体を介して伝達する。このトルクコンバータ14のポンプ翼車14aはトルクコンバータケース14dの内側に固定されており、トルクコンバータケース14dを介してエンジン断続用クラッチK0に連結されている。すなわち、ポンプ翼車14a及びトルクコンバータケース14dはエンジン断続用クラッチK0とエンジン連結軸32とを順次介してエンジン10に連結されており、ポンプ翼車14a及びトルクコンバータケース14dは、エンジン10からの駆動力が入力され且つ第1軸心RC1まわりに回転可能な本発明の入力側回転要素に対応する。タービン翼車14bはトルクコンバータ14の出力側回転要素であり、自動変速機18の入力軸である変速機入力軸86にスプライン嵌合等によって相対回転不能に連結されている。ステータ翼車14cは、ケース12にボルト止めされた油圧ポンプ16のポンプボディー16aに一方向クラッチ40を介して連結されている。すなわち、ステータ翼車14cは、一方向クラッチ40を介して非回転部材に連結されている。トルクコンバータケース14dは、ポンプ翼車14a、タービン翼車14b、ステータ翼車14c、及びエンジン断続用クラッチK0を収容しており、ケース12に対して第1軸心RC1まわりに回転可能で且つ第1軸心RC1方向に移動不能に設けられている。そして、トルクコンバータケース14dは、その内側に固定されたポンプ翼車14aと共に第1軸心RC1まわりに一体回転する。
 また、トルクコンバータ14は、ロックアップクラッチ42をトルクコンバータケース14d内に収容して備えている。そのロックアップクラッチ42は、ポンプ翼車14aとタービン翼車14bとの間に設けられた直結クラッチであり、油圧制御等により係合状態、スリップ状態、或いは解放状態とされるようになっている。ロックアップクラッチ42が係合状態とされることにより、厳密に言えば、完全係合状態とされることにより、上記ポンプ翼車14a及びタービン翼車14bが第1軸心RC1まわりに一体回転させられる。
 電動機MGは、第1軸心RC1とは異なる第2軸心RC2を回転軸心としており、駆動力を出力するモータ機能と共に蓄電装置に充電する発電機能をも有する所謂モータジェネレータである。電動機MGは、ケース12の内側にボルト止め等により固定された電動機ステータ50と、その電動機ステータ50の内周側に設けられており電動機ステータ50に対して第2軸心RC2まわりに回転可能な電動機出力軸52と、電動機ステータ50の内周側に設けられて電動機出力軸52の外周に固定された電動機ローター54とを、備えている。
 また、駆動装置8には、第2軸心RC2方向を長手方向とする軸部56aとその軸部56aから径方向外側に円板状に突設し外周に歯車の外周歯を有するギヤ部56bとを含む電動機出力ギヤ56が、電動機MGと直列に設けられている。上記軸部56aは、その両端でケース12に対してボールベアリング58,60を介し、第2軸心RC2まわりに回転可能で且つ第2軸心RC2方向に移動不能に支持されている。そして、電動機出力軸52の一端はスプライン嵌合により上記軸部56aの一端に相対回転不能に連結されると共に、電動機出力軸52の他端はボールベアリング62を介しケース12に対して第2軸心RC2まわりに回転可能に支持されている。このような構成から、電動機出力軸52、電動機ローター54、及び電動機出力ギヤ56は、ケース12に対して第2軸心RC2方向に移動不能であり、且つ、その第2軸心RC2まわりに一体的に回転する。
 また、駆動装置8は、第1軸心RC1上において、電動機出力ギヤ56とトルクコンバータケース14dとの間を動力伝達可能に連結する電動機連結用回転要素66を備えている。電動機連結用回転要素66は、電動機出力ギヤ56と相互に噛み合い電動機MGからの駆動力をポンプ翼車14aに伝達するための外周歯122を外周に有する電動機連結ギヤ68と、その電動機連結ギヤ68とトルクコンバータケース14dとの間に介装されたフランジ状の連結部材70とを有する。その電動機連結ギヤ68は、ケース12に対してボールベアリング72を介し、第1軸心RC1まわりに回転可能で且つ第1軸心RC1方向に移動不能に支持されている。ボールベアリング72は内輪と外輪とが第1軸心RC1方向に相対移動不能な複列のアンギュラコンタクト軸受である。そして、連結部材70は、その内周端においてトルクコンバータケース14dとスプライン嵌合等により相対回転不能に連結されると共に、外周端において電動機連結ギヤ68とスプライン嵌合等により相対回転不能に連結されている。すなわち、電動機連結用回転要素66は、トルクコンバータケース14d及びそれに固定されたポンプ翼車14aに対し第1軸心RC1まわりに相対回転不能に連結されている。このようにして、電動機MGは、電動機出力ギヤ56と電動機連結用回転要素66とを介して作動的にポンプ翼車14aに連結されており、電動機MGからの駆動力は、電動機出力ギヤ56、電動機連結用回転要素66、及びトルクコンバータケース14dを順次介してポンプ翼車14aに伝達される。そして、図3から判るように、電動機出力ギヤ56のピッチ円直径は電動機連結ギヤ68のピッチ円直径よりも小さい。すなわち、電動機出力ギヤ56の歯数は電動機連結ギヤ68の歯数よりも少ないので、電動機MGの回転は減速されてポンプ翼車14aに伝達される。言い換えれば、電動機MGの出力トルクTmg(以下、「電動機トルクTmg」という)は増幅されて電動機MGからポンプ翼車14aに伝達される。なお、電動機連結ギヤ68および連結部材70の詳細な形状等については図5を用いて後述する。
 自動変速機18は、トルクコンバータ14と駆動輪28(図2参照)との間の動力伝達経路の一部を構成し、エンジン10および電動機MGからの駆動力が入力される変速機である。そして、自動変速機18は、複数の油圧式摩擦係合装置(クラッチC、ブレーキB)具体的には5つの油圧式摩擦係合装置を備え、その複数の油圧式摩擦係合装置の何れかの掴み替えにより複数の変速段(ギヤ段)が選択的に成立させられる変速機である。端的に言えば、一般的な車両によく用いられる所謂クラッチツゥクラッチ変速を行う有段変速機である。図1に示すようにその自動変速機18は、シングルピニオン型の第1遊星歯車装置76を主体として構成されている第1変速部78と、ダブルピニオン型の第2遊星歯車装置80およびシングルピニオン型の第3遊星歯車装置82を主体としてラビニヨ型に構成されている第2変速部84とを同軸線上(第1軸心RC1上)に有し、変速機入力軸86の回転を変速して出力歯車88から出力する。その変速機入力軸86は自動変速機18の入力部材に相当するものであり、本実施例ではトルクコンバータ14のタービン翼車14bによって回転駆動されるタービン軸である。また、上記出力歯車88は自動変速機18の出力部材に相当するものであり、カウンタドリブンギヤ22(図2参照)と相互に噛み合いそのカウンタドリブンギヤ22と共に1対のギヤ対を構成している。また、図2に示すように、出力歯車88の回転は、カウンタドリブンギヤ22、ファイナルギヤ対24、差動歯車装置26、及び一対の駆動車軸30を順次介して一対の駆動輪(前輪)28へ伝達されるので、出力歯車88の回転速度である自動変速機18の出力回転速度Nout(rpm)が高いほど車速V(km/h)も高くなり、出力回転速度Noutは車速Vと一対一で対応する。
 上記第1変速部78を構成している第1遊星歯車装置76は、第1サンギヤS1と、第1ピニオンギヤP1と、その第1ピニオンギヤP1を自転および公転可能に支持する第1キャリヤCA1と、第1ピニオンギヤP1を介して第1サンギヤS1と噛み合う第1リングギヤR1とを備え、第1サンギヤS1、第1キャリアCA1、および第1リングギヤR1によって各々3つの回転要素が構成されている。第1遊星歯車装置76では、第1サンギヤS1が変速機入力軸86に連結されて回転駆動されるとともに、第1リングギヤR1が第3ブレーキB3を介して回転不能にケース12に固定されることにより、中間出力部材としての第1キャリアCA1が変速機入力軸86に対して減速回転させられる。
 前記第2変速部84を構成している第2遊星歯車装置80は、第2サンギヤS2と、互いに噛み合い1対を成す第2ピニオンギヤP2および第3ピニオンギヤP3と、そのピニオンギヤP2およびP3を自転および公転可能に支持する第2キャリヤCA2と、ピニオンギヤP2およびP3を介して第2サンギヤS2と噛み合う第2リングギヤR2とを備えている。また、第2変速部84を構成している第3遊星歯車装置82は、第3サンギヤS3と、第3ピニオンギヤP3と、その第3ピニオンギヤP3を自転および公転可能に支持する第3キャリヤCA3と、第3ピニオンギヤP3を介して第3サンギヤS3と噛み合う第3リングギヤR3とを備えている。そして、第2遊星歯車装置80および第3遊星歯車装置82では、一部が互いに連結されることによって4つの回転要素RM1~RM4が構成されている。具体的には、第3遊星歯車装置82の第3サンギヤS3によって第1回転要素RM1が構成され、第2遊星歯車装置80の第2リングギヤR2および第3遊星歯車装置82の第3リングギヤR3が互いに連結されて第2回転要素RM2が構成され、第2遊星歯車装置80の第2キャリアCA2および第3遊星歯車装置82の第3キャリアCA3が互いに連結されて第3回転要素RM3が構成され、第2遊星歯車装置80の第2サンギヤS2によって第4回転要素RM4が構成されている。上記第2遊星歯車装置80および第3遊星歯車装置82は、第2、第3キャリアCA2およびCA3が共通の部材にて構成されているとともに、第2、第3リングギヤR2およびR3が共通の部材にて構成されており、且つ第3遊星歯車装置82の第3ピニオンギヤP3が第2遊星歯車装置80の一方のピニオンギヤを兼ねているラビニヨ型の遊星歯車列とされている。
 また、上記第1回転要素RM1(第3サンギヤS3)は第1クラッチC1を介して選択的に変速機入力軸86に連結される。第2回転要素RM2(リングギヤR2、R3)は第2クラッチC2を介して選択的に変速機入力軸86に連結されると共に、第2ブレーキB2によって選択的にケース12に連結されて回転停止させられる。第4回転要素RM4(第2サンギヤS2)は第1遊星歯車装置76の第1キャリアCA1に一体的に連結されており、第1ブレーキB1によって選択的にケース12に連結されて回転停止させられる。第3回転要素RM3(キャリアCA2、CA3)は出力歯車88に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。なお、第2回転要素RM2とケース12との間には、第2回転要素RM2の正回転(変速機入力軸86と同じ回転方向)を許容しつつ逆回転を阻止する係合要素である一方向クラッチF1が第2ブレーキB2と並列に設けられている。
 上記クラッチC1、C2およびブレーキB1、B2、B3(以下、特に区別しない場合は単に「クラッチC」、「ブレーキB」という)は、湿式多板型のクラッチやブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式摩擦係合装置(油圧式摩擦係合要素)であり、油圧ポンプ16が発生させる油圧を元圧とし駆動装置8が有する油圧制御回路によってそれぞれ係合解放制御される。そのクラッチCおよびブレーキBのそれぞれの係合解放制御により、運転者のアクセル操作や車速V等に応じて、図4に示すように前進6段、後進1段の各ギヤ段(各変速段)が成立させられる。図4の「1st」~「6th」は前進の第1速ギヤ段~第6速ギヤ段を意味しており、「R」は後進ギヤ段であり、各ギヤ段に対応する自動変速機18の変速比γ(=入力回転速度Nin/出力回転速度Nout)は、第1遊星歯車装置76、第2遊星歯車装置80、および第3遊星歯車装置82の各ギヤ比(=サンギヤの歯数/リングギヤの歯数)ρ1、ρ2、ρ3によって適宜定められる。図4の作動表は、上記各ギヤ段とクラッチC1、C2、ブレーキB1~B3の作動状態との関係をまとめたものであり、「○」は係合、「◎」はエンジンブレーキ時のみ係合、空欄は解放を表している。上記入力回転速度Ninは変速機入力軸86の回転速度であり、上記出力回転速度Noutは出力歯車88の回転速度である。
 図4は、自動変速機18において複数の変速段(ギヤ段)を成立させる際の係合要素の作動状態を説明する作動表である。自動変速機18は、第1変速部78および第2変速部84の各回転要素(サンギヤS1~S3、キャリアCA1~CA3、リングギヤR1~R3)のうちのいずれかの連結状態の組み合わせに応じて第1速ギヤ段「1st」~第6速ギヤ段「6th」の6つの前進変速段(前進ギヤ段)が成立させられるとともに、後進変速段「R」の後進変速段が成立させられる。図4に示すように、たとえば前進ギヤ段では、(1)第1速ギヤ段がクラッチC1とブレーキB2の係合により成立させられ、(2)その第1速ギヤ段よりも変速比γが小さい第2速ギヤ段が第1クラッチC1と第1ブレーキB1の係合により成立させられ、(3)その第2速ギヤ段よりも変速比γが小さい第3速ギヤ段が第1クラッチC1と第3ブレーキB3の係合により成立させられ、(4)その第3速ギヤ段よりも変速比γが小さい第4速ギヤ段が第1クラッチC1と第2クラッチC2の係合により成立させられ、(5)その第4速ギヤ段よりも変速比γが小さい第5速ギヤ段が第2クラッチC2と第3ブレーキB3の係合により成立させられ、(6)その第5速ギヤ段よりも変速比γが小さい第6速ギヤ段が第2クラッチC2と第1ブレーキB1の係合により成立させられるようになっている。また、第2ブレーキB2と第3ブレーキB3の係合により後進ギヤ段が成立させられ、クラッチC1、C2、ブレーキB1~B3のいずれも解放されることによりニュートラル状態「N」となるように基本的に構成されている。本実施例の自動変速機18では、所定のギヤ段を達成させるために2つの油圧式摩擦係合装置が係合させられるようになっており、その2つの油圧式摩擦係合装置の一方が解放されるとその所定のギヤ段が不成立とされ、自動変速機18内の動力伝達経路が解放されてニュートラル状態となる。
 また、第1速ギヤ段「1st」を成立させるブレーキB2には並列に一方向クラッチF1が設けられているため、発進時(加速時)には必ずしもブレーキB2を係合させる必要は無い。また、第1クラッチC1および第2クラッチC2は、図4に示されるように、前進ギヤ段のいずれにおいてもそれらのうちの一方或いは他方が必ず係合させられる。すなわち、上記第1クラッチC1または第2クラッチC2の係合が前進ギヤ段の達成要件とされており、したがって、本実施例においては、第1クラッチC1または第2クラッチC2がフォワードクラッチ(前進クラッチ)に相当する。
 図5は、電動機連結用回転要素66及びその近傍を詳細に説明するための断面図であって、図3のV部を抜き出した断面図である。図5及び図3において、油圧ポンプ16は、トルクコンバータケース14dによって回転駆動される機械式のオイルポンプであり、クラッチやブレーキの油圧制御のための元圧を発生させると共に、潤滑油(作動油)を駆動装置8内のボールベアリング58,60,62,72等の各潤滑部位に供給する。油圧ポンプ16は、ケース12にボルト止めされたポンプ本体である非回転部材としてのポンプボディー16aと、そのポンプボディー16aにボルト止めされた非回転部材としてのポンプカバー16bと、第1軸心RC1まわりに回転するように配設されたポンプロータ16cとを備えている。油圧ポンプ16は、このポンプロータ16cが回転させられることにより油圧を発生する。
 上記ポンプカバー16bは、その内側にポンプロータ16cを収容してそのポンプロータ16cを覆うカバーとして機能する部材である。ポンプカバー16bは、ポンプボディー16aのトルクコンバータ14側側面であるカバー取付面98からトルクコンバータ14側(エンジン10側)に向けて第1軸心RC1方向に突き出すようにしてポンプボディー16aに取り付けられており、ポンプカバー16bの内側すなわちポンプボディー16a側の壁面99と上記カバー取付面98とでポンプロータ16cを収容するための空間を形成している。ポンプカバー16bは、第1軸心RC1を中心軸とする例えば円形断面のポンプカバー貫通穴100を径方向内側に備えている。ポンプカバー16bがカバー取付面98から第1軸心RC1方向に突き出した突出量は、径方向内側が最も大きく、径方向外側に向かうに従って小さくなっている。
 上記ポンプロータ16cは、ポンプカバー16bのポンプボディー16a側の壁面99とカバー取付面98とで形成された空間内にポンプボディー16aから第1軸心RC1方向に突き出している。すなわち、ポンプロータ16cは、カバー取付面98から第1軸心RC1方向にトルクコンバータ14側に向けて突き出して配設されているが、そのポンプロータ16cのカバー取付面98からの突出量はポンプカバー16bの突出量と比較して小さくされている。
 図5に示すように、トルクコンバータ14と油圧ポンプ16との間には、第1軸心RC1上において、変速機入力軸86が挿通された円筒状の非回転連結部材102が配設されている。その非回転連結部材102は、変速機入力軸86に対しては第1軸心RC1まわりに相対回転可能である。また、非回転連結部材102は、一端がトルクコンバータ14のステータ翼車14cに一方向クラッチ40を介して連結されており、その一方向クラッチ40の非回転連結部材102側の要素に対しては第1軸心RC1まわりに相対回転不能とされている。その一方で、非回転連結部材102の他端は、ポンプボディー16aの第1軸心RC1まわりに形成された内径穴104に嵌め入れられており、ケース12に固定されたポンプボディー16aに対して第1軸心RC1まわりに回転不能で且つ第1軸心RC1方向に移動不能に固定されている。このように非回転連結部材102がポンプボディー16aと一方向クラッチ40との間に介装されることにより、ステータ翼車14cは、前述したように一方向クラッチ40を介して非回転部材に連結されることになる。なお、ポンプロータ16cには、非回転連結部材102と干渉しないようにその非回転連結部材102が挿通された貫通穴が設けられている。
 また、トルクコンバータケース14dは、ポンプロータ16cに連結され且つ前述したように連結部材70に連結されているが、詳細には、それらに連結されるためにトルクコンバータ側連結部106を備えている。そのトルクコンバータ側連結部106は、第1軸心RC1を中心軸とした円筒状であり、トルクコンバータケース14dの油圧ポンプ16側の側壁108の内周端から第1軸心RC1方向にポンプロータ16cに至るまで突き出して設けられている。そのトルクコンバータ側連結部106の内周側には前記非回転連結部材102が挿通されており、トルクコンバータ側連結部106はその非回転連結部材102に対し第1軸心RC1まわりに相対回転可能である。トルクコンバータ側連結部106は、上記側壁108につながる基端部とは反対側すなわち先端部においてポンプロータ16cと共に第1軸心RC1まわりに回転するように連結されている。すなわち、トルクコンバータ側連結部106は、ポンプカバー貫通穴100内にポンプカバー16bと干渉しないように挿通されてポンプロータ16cに連結されている。これにより、トルクコンバータケース14dの回転がポンプロータ16cに伝達される。
 前述した連結部材70は、電動機連結ギヤ68とトルクコンバータケース14dとの間に介装されそれらを第1軸心RC1まわりに相対回転不能に連結するための部材であるが、詳細には、径方向内側から外側に向けて順に連設された電動機連結用回転要素側連結部110と第1フランジ部112と第2フランジ部114と第3フランジ部116とを備えている。そして、連結部材70は、例えば鋼板をプレス加工で成形したものであり略一定の肉厚を有している。連結部材70は、駆動装置8の軸方向長さを短くするため、油圧ポンプ16具体的にはポンプカバー16bに近接して設けられているが、非回転部材であるポンプカバー16bによって回転が妨げられないように、連結部材70の全体にわたってポンプカバー16bとの間に所定程度以上の間隔を有して配置されている。電動機連結用回転要素側連結部110は、前記入力側回転要素の一部を構成するトルクコンバータケース14dに対する連結部として機能するので、本発明の連結部に対応する。電動機連結用回転要素側連結部110は、トルクコンバータ側連結部106と同軸上(第1軸心RC1上)であってそのトルクコンバータ側連結部106の外周側に設けられた円筒状のものであり、トルクコンバータ側連結部106に対してスプライン嵌合により第1軸心RC1まわりに相対回転不能で且つスナップリング118により第1軸心RC1方向に相対移動不能に連結されている。電動機連結用回転要素側連結部110の先端は、ポンプカバー貫通穴100の内側においてポンプロータ16cから第1軸心RC1方向に所定間隔を空けた位置にあり、電動機連結用回転要素側連結部110の基端は、ポンプカバー貫通穴100からトルクコンバータ14側(エンジン10側)に外れた位置にある。すなわち、電動機連結用回転要素側連結部110は、その先端側ではトルクコンバータ側連結部106及びスナップリング118と共にポンプカバー貫通穴100内に挿入されており、その一方で、基端側ではポンプカバー貫通穴100からトルクコンバータ14側に突き出している。表現を変えれば、電動機連結用回転要素側連結部110は、その一部が、ポンプカバー16bに対し、第1軸心RC1と直交する方向に重ねて設けられている。具体的には、図5の軸方向範囲W1において、電動機連結用回転要素側連結部110は、ポンプカバー16bに対し、第1軸心RC1と直交する方向に重ねて設けられている。
 連結部材70の第1フランジ部112は、ポンプカバー16bのトルクコンバータ14側(エンジン10側)の側面120に対し空隙を有して、電動機連結用回転要素側連結部110の前記基端から径方向外側に突き出された円板状をしている。第2フランジ部114は、第1フランジ部112の外周端から径方向外側に向かうほど第1軸心RC1方向の油圧ポンプ16側に張り出すテーパ状であり、ポンプカバー16bのトルクコンバータ14側の側面120に対し空隙を有してそのトルクコンバータ14側の側面120のテーパ角度に略沿った形状をしている。第3フランジ部116は、ポンプカバー16bのトルクコンバータ14側の側面120に対し空隙を有して、第2フランジ部114の外周端から径方向外側に突き出された円板状をしている。第3フランジ部116は、第2フランジ部114が上記のようなテーパ状であるため、電動機連結用回転要素側連結部110に対しポンプカバー16bの一部を挟んで径方向外側に配設されることになる。
 前述した電動機連結ギヤ68は、第1軸心RC1を中心軸として、電動機出力ギヤ56と噛み合う前記外周歯122の他に、連結部材70と嵌合する円環状の嵌合部124と、その嵌合部124から第1軸心RC1方向のトルクコンバータ14側(エンジン10側)に延設された支持部126と、嵌合部124及び支持部126よりも径方向外側に設けられた外周歯122と支持部126とを連結する中間フランジ部128とを備えている。嵌合部124は、その内周部で連結部材70の第3フランジ部116の外周端に対しスプライン嵌合しており、それにより、電動機連結ギヤ68は連結部材70に対して第1軸心RC1まわりに相対回転不能に連結されている。そして、スナップリング130が第3フランジ部116の油圧ポンプ16側の側面に当接して、嵌合部124の内周部に設けられたスナップリング溝に嵌め入れられている。
 電動機連結ギヤ68の支持部126は第1軸心RC1を中心軸とする円筒状をしており、電動機連結用回転要素66(電動機連結ギヤ68、連結部材70)を非回転部材であるケース12に対し第1軸心RC1まわりに回転可能に支持する。また、支持部126はその一部が、ポンプカバー16bに対し、第1軸心RC1と直交する方向すなわち径方向に重ねて設けられている。具体的には、図5の軸方向範囲W2において、支持部126は、ポンプカバー16bに対し、上記径方向に重ねて設けられている。前記ボールベアリング72は、その支持部126の径方向内側であって且つ連結部材70の電動機連結用回転要素側連結部110乃至第2フランジ部114よりも径方向外側に配設されている。そして、支持部126の内周には上記ボールベアリング72の外輪が嵌め入れており、その外輪と支持部126とは第1軸心RC1まわりに一体的に回転する。支持部126は、嵌合部124に対して反対側の端部から径方向内側に向けて、ボールベアリング72の外輪のトルクコンバータ14側(エンジン10側)の端面に沿って突き出した環状のベアリング係止部132を備えている。図5に示すように第1軸心RC1方向において、連結部材70の第3フランジ部116及びボールベアリング72の外輪はベアリング係止部132とスナップリング130との間に挟まれて設けられているので、電動機連結ギヤ68と連結部材70とボールベアリング72とは互いに第1軸心RC1方向に相対移動不能となっている。
 電動機連結ギヤ68の中間フランジ部128は、支持部126の外周から径方向外側に向けて円板状に突き出されたものであり、中間フランジ部128の外周端には外周歯122が設けられている。このような電動機連結ギヤ68および連結部材70の構成から、電動機連結ギヤ68の外周歯122は、支持部126と連結部材70の電動機連結用回転要素側連結部110とに対し、第1軸心RC1と直交する方向すなわち径方向に重ねて設けられている。具体的には、上記外周歯122は、支持部126に対し図5の軸方向範囲W3において径方向に重ねて設けられ、電動機連結用回転要素側連結部110に対し図5の軸方向範囲W4において径方向に重ねて設けられている。更に言えば、上記外周歯122は、ポンプカバー16bに対し上記径方向に重ねて設けられている。
 ケース12は、トルクコンバータケース14dの油圧ポンプ16側の側壁108と電動機連結用回転要素66との間に設けられ第1軸心RC1方向を厚み方向とする隔壁134と、その隔壁134から油圧ポンプ16側に向けて第1軸心RC1方向に突き出た円筒状のベアリング支持部136とを備えている。そのベアリング支持部136の外周にはボールベアリング72の内輪が嵌め入れられている。そのボールベアリング72の内輪の内周面とベアリング支持部136の外周面とのそれぞれには相対向するスナップリング溝が設けられており、スナップリング138が双方のスナップリング溝に嵌め入れられている。このスナップリング138の嵌合により、ボールベアリング72はケース12に対して第1軸心RC1方向に移動不能とされている。
 以上のように構成された駆動装置8では、例えば、エンジン10を走行用の駆動力源とするエンジン走行を行う場合には、エンジン断続用クラッチK0を係合させ、それによりエンジン10からの駆動力をポンプ翼車14aに伝達させる。また、電動機MGは電動機出力ギヤ56および電動機連結用回転要素66等を介してポンプ翼車14aに連結されているので、上記エンジン走行においては、必要に応じて電動機MGにアシストトルクを出力させる。一方で、エンジン10を停止させ電動機MGを走行用の駆動力源とするEV走行(モータ走行)を行う場合には、エンジン断続用クラッチK0を解放させ、それによりエンジン10とトルクコンバータ14との間の動力伝達経路を遮断すると共に、電動機MGに走行用の駆動力を出力させる。
 また、走行中の車両6が一時的に停車する等の車両停止中では、例えば、エンジン断続用クラッチK0を解放させてエンジン10を停止させ、電動機MGに油圧ポンプ16を回転駆動させると共にクリープトルクを出力させる。このクリープトルクを出力させる際には、電動機MGからの駆動力はトルクコンバータ14を介して駆動輪28に伝達されることになるので、乗員の違和感を抑制するようにそのクリープトルクを出力させる制御が容易である。
 また、車両6の制動時には、例えば電動機MGに回生作動をさせて、車両制動力により電動機MGに発電させ、その発電した電力が蓄電装置に充電される。
 また、エンジン10を始動させる際には、例えば、エンジン断続用クラッチK0を係合させて電動機トルクTmgによりエンジン10を回転させエンジン始動を行う。EV走行中にエンジン10を始動させる場合も同様であり、その場合には、車両走行のための出力にエンジン始動のための出力を上乗せした電動機出力を電動機MGに出力させる。
 本実施例によれば、エンジン10とトルクコンバータ14とが第1軸心RC1(一軸心)まわりに回転するように配設されており、電動機MGは、第1軸心RC1とは異なる回転軸心(第2軸心RC2)を有して配設され、且つ、エンジン10からの駆動力が入力され第1軸心RC1まわりに回転可能なトルクコンバータ14の入力側回転要素(ポンプ翼車14a、トルクコンバータケース14d)に連結されている。従って、エンジン10とトルクコンバータ14と電動機MGとが第1軸心RC1上に直列に配設される場合と比較して、駆動装置8の軸方向全長を短くすることができる。そのため、例えばFF型のエンジン10が横置きにされる本実施例ような車両6で、車幅の制約によってエンジン10とトルクコンバータ14と電動機MGとを直列に配設することが困難な場合においても、上記軸方向全長が短い駆動装置8であればその車両6に搭載することが容易になる。また、エンジン10とトルクコンバータ14と電動機MGとが第1軸心RC1上に直列に配設される場合には、ケース12が、第1軸心RC1方向を厚み方向とする電動機MGを支持するための電動機支持用壁を備える必要があるところ、本実施例の駆動装置8においてはそのような電動機支持用壁を設ける必要がなく、この点も駆動装置8の軸方向全長を短くすることに寄与している。
 また、本実施例によれば、電動機出力ギヤ56の歯数は電動機連結ギヤ68の歯数よりも少ないので、電動機MGの出力トルクTmgは増幅されて電動機MGからポンプ翼車14aに伝達される。従って、電動機MGの回転が減速されずにポンプ翼車14aに伝達される場合と比較して、電動機トルクTmgの最大値を低くすることが可能である。そのため、電動機MGの小型化を図り、電動機MGを安価なものとすることが容易である。また、電動機MGが第1軸心RC1とは異なる回転軸心(第2軸心RC2)を有して配設されているので、電動機出力ギヤ56及び電動機連結ギヤ68から構成される減速機を設けることが容易であるという利点がある。
 また、本実施例によれば、電動機MGは、トルクコンバータケース14dに対し相対回転不能に連結された電動機連結用回転要素66を介してトルクコンバータケース14dに連結されており、油圧ポンプ16はポンプロータ16cが第1軸心RC1まわりに回転するように配設されており、電動機連結ギヤ68の支持部126は、ポンプカバー16bに対し、第1軸心RC1と直交する方向に重ねて設けられている。従って、上記支持部126をポンプカバー16bに対し第1軸心RC1と直交する方向に重ねない場合と比較して、駆動装置8の軸方向全長を短くすることができる。また、ポンプロータ16cが第1軸心RC1まわりに回転するように配設されているので、油圧ポンプ16が例えばトルクコンバータ14等と全く異なる軸心上に配設される場合と比較して、油圧ポンプ16からの油圧供給先たとえばトルクコンバータ14や第1軸心RC1上のボールベアリング72等と油圧ポンプ16との間の管路を短くすることが可能である。そのため、その管路の流体抵抗を低減し、燃費悪化を防止できる。
 また、本実施例によれば、電動機連結用回転要素側連結部110は、ポンプカバー16bに対し、第1軸心RC1と直交する方向に重ねて設けられている。従って、電動機連結用回転要素側連結部110をポンプカバー16bに対し第1軸心RC1と直交する方向に重ねない場合と比較して、駆動装置8の軸方向全長を短くすることができる。
 また、本実施例によれば、電動機連結用回転要素66に含まれる電動機連結ギヤ68の外周歯122は、前記支持部126と連結部材70の電動機連結用回転要素側連結部110とに対し、第1軸心RC1と直交する方向すなわち径方向に重ねて設けられている。従って、電動機連結用回転要素66の第1軸心RC1方向の長さを短くすることができ、その結果として、駆動装置8の軸方向全長を短くすることができる。
 また、本実施例によれば、トルクコンバータ14の入力側回転要素の一部を構成するトルクコンバータケース14dは、エンジン断続用クラッチK0を介してエンジン10に連結されている。従って、車両走行中においてエンジン10を停止することができ、燃費の向上を図ることが可能である。すなわち、前記EV走行をすることが可能である。
 以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
 例えば、前述の実施例において、電動機MGは、電動機連結用回転要素66と電動機出力ギヤ56とによって構成された1対のギヤ対により、トルクコンバータケース14dに連結されているが、そのようなギヤ対に限らず、伝動ベルトやチェーンによってトルクコンバータケース14dに連結されていても差し支えない。
 また、前述の実施例において、エンジン10はエンジン断続用クラッチK0を介してトルクコンバータ14のポンプ翼車14aに連結されているが、そのエンジン断続用クラッチK0が設けられておらず、エンジン10とポンプ翼車14aとの間の動力伝達経路が遮断できない構成であっても差し支えない。
 また、前述の実施例において、第1軸心RC1と第2軸心RC2とは互いに平行な軸心であるが、それらが平行である必要はない。
 また、前述の実施例において、駆動装置8は、FF型の車両6において横置きにされるものであるが、車両6はFR型であってもよいし、駆動装置8は縦置きにされてもよい。
 また、前述の実施例において、エンジン断続用クラッチK0は湿式多板型の油圧式摩擦係合装置であるが、乾式であってもよいし、電磁クラッチ等の他の作動方式のクラッチであっても差し支えない。
 また、前述の実施例において、ロックアップクラッチ42が設けられているが、ロックアップクラッチ42は必須ではない。
 また、前述の実施例において、自動変速機18は有段の自動変速機であるが、無段階に変速比γを変更できるCVTであってもよいし、手動変速機に置き換えられても差し支えない。また、自動変速機18を備えない駆動装置8も考え得る。
 また、前述の実施例において、油圧ポンプ16は第1軸心RC1上に配設されているが、第2軸心RC2上に配設されることも考え得る。
 また、前述の実施例において、油圧ポンプ16は機械式のオイルポンプであるが、電動オイルポンプであっても差し支えない。油圧ポンプ16が電動オイルポンプであれば、油圧ポンプ16は第1軸心RC1上とは別個に設けられても差し支えない。
 また、前述の実施例において、トルクコンバータ14が流体伝動装置として用いられているが、そのトルクコンバータ14のトルク増幅作用は必ずしも必要ではなく、例えば、そのトルクコンバータ14がトルク増幅作用のないフルードカップリングに置き換わっていても差し支えない。
 また、前述の実施例において、電動機連結用回転要素66は、電動機連結ギヤ68および連結部材70である複数の部材から構成されているが、1部材により構成されていても差し支えない。図6は、前述の実施例とは異なり、電動機連結用回転要素が1部材により構成された例を示す断面図であって、図5に対応する図である。図6では、図5の電動機連結用回転要素66すなわち電動機連結ギヤ68及び連結部材70が電動機連結用回転要素166に置き換わった例が示されている。図6の符号168は電動機連結用回転要素166の支持部であって、電動機連結用回転要素166をケース12に対して第1軸心RC1まわりに回転可能に支持するものであり、図5の支持部126に対応する。図6の符号170は電動機連結用回転要素166の連結部であって、電動機連結用回転要素166をトルクコンバータケース14dに対してスプライン嵌合により第1軸心RC1まわりに相対回転不能に連結するものであり、図5の電動機連結用回転要素側連結部110に対応する。なお、ボールベアリング72の内輪と外輪との何れがケース12に嵌め入れられても差し支えないが、前述の図5では、ボールベアリング72の内輪はケース12に嵌め入れられる一方で、外輪は電動機連結用回転要素66(電動機連結ギヤ68)に嵌め入れられるが、図6ではそれとは逆に、ボールベアリング72の内輪は電動機連結用回転要素166に嵌め入れられている一方で、外輪はケース12に嵌め入れられている。また、図8の電動機連結用回転要素166は、スナップリング138の嵌合及びスナップリング172の嵌合により、図5の電動機連結用回転要素66と同様にして、ケース12に対して第1軸心RC1方向に移動不能とされている。
8:駆動装置(車両用駆動装置)
10:エンジン
12:ケース(非回転部材)
14:トルクコンバータ(流体伝動装置)
14a:ポンプ翼車(入力側回転要素)
14d:トルクコンバータケース(入力側回転要素)
16:油圧ポンプ
16b:ポンプカバー
16c:ポンプロータ(ロータ)
28:駆動輪
66,166:電動機連結用回転要素
110:電動機連結用回転要素側連結部(連結部)
122:外周歯
126:支持部
MG:電動機
K0:エンジン断続用クラッチ
RC1:第1軸心(一軸心)

Claims (5)

  1.  エンジンと、該エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する流体伝動装置と、電動機とを備えた車両用駆動装置であって、
     前記エンジンと前記流体伝動装置とが一軸心まわりに回転するように配設されており、
     前記電動機は、該一軸心とは異なる回転軸心を有して配設され、且つ、前記エンジンからの駆動力が入力され該一軸心まわりに回転可能な前記流体伝動装置の入力側回転要素に連結されている
     ことを特徴とする車両用駆動装置。
  2.  前記電動機は、前記入力側回転要素に対し相対回転不能に連結された電動機連結用回転要素を介して該入力側回転要素に連結され、
     前記流体伝動装置の入力側回転要素によって回転駆動される油圧ポンプは、該油圧ポンプのロータが前記一軸心まわりに回転するように配設されており、
     前記電動機連結用回転要素を非回転部材に対して回転可能に支持する該電動機連結用回転要素の支持部は、前記油圧ポンプのポンプカバーに対し、前記一軸心と直交する方向に重ねて設けられている
     ことを特徴とする請求項1に記載の車両用駆動装置。
  3.  前記電動機は、前記入力側回転要素に対し相対回転不能に連結された電動機連結用回転要素を介して該入力側回転要素に連結され、
     前記流体伝動装置の入力側回転要素によって回転駆動される油圧ポンプは、該油圧ポンプのロータが前記一軸心まわりに回転するように配設されており、
     前記電動機連結用回転要素の前記入力側回転要素に対する連結部は、前記油圧ポンプのポンプカバーに対し、前記一軸心と直交する方向に重ねて設けられている
     ことを特徴とする請求項1に記載の車両用駆動装置。
  4.  前記電動機連結用回転要素は、前記電動機からの駆動力を前記入力側回転要素に伝達するための外周歯を備えており、
     該外周歯は、前記支持部と該電動機連結用回転要素の前記入力側回転要素に対する連結部とに対し、前記一軸心と直交する方向に重ねて設けられている
     ことを特徴とする請求項2に記載の車両用駆動装置。
  5.  前記流体伝動装置の入力側回転要素は、エンジン断続用クラッチを介して前記エンジンに連結されている
     ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の車両用駆動装置。
     
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