(57)【要約】      （修正有）【課題】ハイブリッド車両の乾式クラッチを含む動力装置の軸方向寸法を小型化する。【解決手段】電動モータＭのロータ３１が接続されたトランスミッションの入力軸２０と、エンジンにより回転するフライホイールとの間にエンジン切離しクラッチ３７を配置したので、電動モータＭによる走行時や回生制動時に、エンジン切離しクラッチ３７を係合解除してエンジンを切り離すことで、エンジンのフリクションによる損失を回避することができる。入力軸２０の外周面に固定されるロータ３１とフライホイールとの間に配置されるエンジン切離しクラッチ３７を操作するレリーズアクチュエータ８１は、入力軸２０の外周面とロータ３１の内周面との間に形成されたアクチュエータ収納空間８０に配置されるので、レリーズアクチュエータ８１をロータ３１の軸方向幅内に納めて動力装置の軸方向寸法を小型化することができる。【選択図】図３
2010006191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の駆動力を発生可能なエンジン（Ｅ）および電動モータ（Ｍ）と、
前記エンジン（Ｅ）および前記電動モータ（Ｍ）の一方または両方の駆動力が選択的に入力される入力軸（２０）を有するトランスミッション（Ｔ）と、
前記エンジン（Ｅ）のクランクシャフト（３４）に固定されるフライホイール（３５）を前記トランスミッション（Ｔ）の入力軸（２０）に対して連結および連結解除する乾式クラッチ（３７）とを備え、
前記電動モータ（Ｍ）のロータ（３１）は、前記入力軸（２０）と一体に回転し得るように該入力軸（２０）の外周面に固定され、前記乾式クラッチ（３７）は前記ロータ（３１）と前記フライホイール（３５）との間に配置されるハイブリッド車両用動力装置であって、
前記乾式クラッチ（３７）を操作するアクチュエータ（８１）を、前記入力軸（２０）の外周面と前記ロータ（３１）の内周面との間のアクチュエータ収納空間（８０）に配置することを特徴とするハイブリッド車両用動力装置。
【請求項２】
前記乾式クラッチ（３７）は常時係合しており、前記アクチュエータ（８１）への油圧の供給により係合解除することを特徴とする、請求項１に記載のハイブリッド車両用動力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行用の駆動力を発生可能なエンジンおよび電動モータと、前記エンジンおよび前記電動モータの一方または両方の駆動力が選択的に入力される入力軸を有するトランスミッションと、前記エンジンのクランクシャフトに固定されるフライホイールを前記トランスミッションの入力軸に対して連結および連結解除する乾式クラッチとを備えるハイブリッド車両用動力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、走行用駆動源であるエンジン９およびモータ装置１５を備えるハイブリッド自動車において、エンジン９、乾式クラッチ装置１０、モータ装置１５およびトランスミッション２０を直列に接続し、乾式クラッチ変速機１０のレリーズ機構を該乾式クラッチ１０とモータ装置１５との間に配置したものが記載されている。
【特許文献１】特開２００４−１４０８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記従来のものは、乾式クラッチ変速機１０のレリーズ機構が該乾式クラッチ１０とモータ装置１５との間に配置されているため、レリーズ機構の分だけ動力装置の軸方向寸法が大型化する問題があった。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ハイブリッド車両の乾式クラッチを含む動力装置の軸方向寸法を小型化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、走行用の駆動力を発生可能なエンジンおよび電動モータと、前記エンジンおよび前記電動モータの一方または両方の駆動力が選択的に入力される入力軸を有するトランスミッションと、前記エンジンのクランクシャフトに固定されるフライホイールを前記トランスミッションの入力軸に対して連結および連結解除する乾式クラッチとを備え、前記電動モータのロータは、前記入力軸と一体に回転し得るように該入力軸の外周面に固定され、前記乾式クラッチは前記ロータと前記フライホイールとの間に配置されるハイブリッド車両用動力装置であって、前記乾式クラッチを操作するアクチュエータを、前記入力軸の外周面と前記ロータの内周面との間のアクチュエータ収納空間に配置することを特徴とするハイブリッド車両用動力装置が提案される。
【０００６】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記乾式クラッチは常時係合しており、前記アクチュエータへの油圧の供給により係合解除することを特徴とするハイブリッド車両用動力装置が提案される。
【０００７】
尚、実施の形態のメインシャフト２０は本発明の入力軸に対応し、実施の形態のエンジン切離しクラッチ３７は本発明の乾式クラッチに対応し、実施の形態のレリーズアクチュエータ８１は本発明のアクチュエータに対応する。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の構成によれば、エンジンおよび電動モータの一方または両方の駆動力が選択的に入力されるトランスミッションの入力軸と、エンジンのクランクシャフトに固定されるフライホイールとの間に乾式クラッチを配置したので、電動モータによる走行時や回生制動時に、乾式クラッチを係合解除して電動モータからエンジンを切り離すことで、エンジンのフリクションによる損失を回避することができる。入力軸の外周面に固定されるロータとフライホイールとの間に配置される乾式クラッチを操作するアクチュエータは、入力軸の外周面とロータの内周面との間に形成されたアクチュエータ収納空間に配置されるので、アクチュエータをロータの軸方向幅内に納めて動力装置の軸方向寸法を小型化することができる。
【０００９】
また請求項２の構成によれば、乾式クラッチは常時係合しており、アクチュエータへの油圧の供給により係合解除するので、エンジンの始動時の油圧が立ち上がる前であっても乾式クラッチを係合状態に維持し、電動モータをスタータモータとして駆動してエンジンを始動することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図４は本発明の実施の形態を示すもので、図１はハイブリッド車両用のトランスミッションの展開図、図２の図１の２部拡大図、図３は図２の３部拡大図、図４は図１の４部拡大図である。
【００１２】
図１に示すように、エンジンＥおよび電動モータＭを駆動源とするハイブリッド車両用のトランスミッションＴのミッションケース１１は、右ミッションケース１２と、右ミッションケース１２の左側面にボルト１３…で結合された左ミッションケース１４と、左ミッションケース１４の左側面に隔壁１５を挟んでボルト１６…で結合されたミッションケースカバー１７とを備える。
【００１３】
左ミッションケース１４および隔壁１５にそれぞれ設けたボールベアリング１８，１９によってメインシャフト２０が間接的に支持され、左ミッションケース１４および隔壁１５にそれぞれ設けたローラベアリング２１およびボールベアリング２２によってカウンタシャフト２３が支持され、右ミッションケース１２および左ミッションケース１４にそれぞれ設けたボールベアリング２４，２５によってリダクションシャフト２６が支持され、右ミッションケース１２および左ミッションケース１４にそれぞれ設けたボールベアリング２７，２８によってディファレンシャルギヤ２９が支持される。
【００１４】
電動モータＭは、径方向外側に位置するステータ３０と、径方向内側に位置するロータ３１とを備えており、ステータ３０はボルト３２…で右ミッションケース１２に固定され、ロータ３１は右ミッションケース１２から右側に突出するメインシャフト２０の右端にスプライン結合３３される。エンジンＥのクランクシャフト３４は、フライホイール３５、乾式単板型のエンジン切離しクラッチ３７およびダンパー３６を介してロータ３１に接続される。
【００１５】
メインシャフト２０の左端にプラネタリギヤ式の正逆転切換機構４１が配置され、この正逆転切換機構４１により、メインシャフト２０の外周に支持されたドライブプーリ４２が、該メインシャフト２０に正転可能あるいは逆転可能に結合される。カウンタシャフト２３にはドリブンプーリ４３が設けられており、ドライブプーリ４２およびドリブンプーリ４３が金属ベルト４４で接続される。またカウンタシャフト２３の右端には湿式多板型の発進クラッチ４５が設けられており、カウンタシャフト２３に相対回転自在に支持した第１リダクションギヤ４６が該カウンタシャフト２３に結合あるいは結合解除される。
【００１６】
リダクションシャフト２６には、前記第１リダクションギヤ４６に噛合する第２リダクションギヤ４７と、ファイナルドライブギヤ４８とが設けられており、ファイナルドライブギヤ４８はディファレンシャルギヤ２９のファイナルドリブンギヤ４９に噛合する。ディファレンシャルギヤ２９から右ミッションケース１２および左ミッションケース１４を貫通して左右に延出するドライブシャフト５０，５０に図示せぬ駆動輪が接続される。
【００１７】
従って、エンジンＥの駆動力は、クランクシャフト３４→フライホイール３５→係合したエンジン切離しクラッチ３７→ダンパー３６→電動モータＭのロータ３１→メインシャフト２０→正逆転切換機構４１→ドライブプーリ４２→金属ベルト４４→ドリブンプーリ４３→カウンタシャフト２３→係合した発進クラッチ４５→第１リダクションギヤ４６→第２リダクションギヤ４７→リダクションシャフト２６→ファイナルドライブギヤ４８→ファイナルドリブンギヤ４９→ディファレンシャルギヤ２９→ドライブシャフト５０，５０の経路で駆動輪に伝達される。また電動モータＭを駆動すると、その駆動力がロータ３１からメインシャフト２０に入力される。
【００１８】
その間、金属ベルト４４が巻き掛けられたドライブプーリ４２およびドリブンプーリ４３の有効径を油圧制御で変化させることで、トランスミッションＴの変速比を無段階に制御することができる。このトランスミッションＴの変速比の制御は周知技術であるため、ここでの詳しい説明は省略する。
【００１９】
電動モータＭのロータ３１は常時メインシャフト２０に接続されているが、エンジンＥのクランクシャフト３４はエンジン切離しクラッチ３７を係合解除することで電動モータＭのロータ３１から、つまりメインシャフト２０切り離される。従って、電動モータＭの駆動力のみで走行する場合、あるいは電動モータＭをジェネレータとして機能させて回生制動を行う場合に、エンジン切離しクラッチ３７を係合解除して電動モータＭからエンジンＥを切り離すことで、エンジンＥの引きずりを防止して電動モータＭの消費電力の削減およびエネルギー回収効率の向上が可能になる。
【００２０】
図４から明らかなように、正逆転切換機構４１は、メインシャフト２０に固定されたサンギヤ５１と、メインシャフト２０にボールベアリング５２を介して相対回転自在に支持されたプラネタリキャリヤ５３と、プラネタリキャリヤ５３に回転自在に支持されてサンギヤ５１に噛合する複数のピニオン５４…と、ピニオン５４…に噛合するリングギヤ５５とを備える。
【００２１】
メインシャフト２０の外周にはドライブプーリ４２を支持するスリーブ５６が相対回転自在に嵌合しており、スリーブ５６の左端にスプライン結合５７されたクラッチガイド５８が、前記リングギヤ５５に一体に結合される。サンギヤ５１とクラッチガイド５８との間には、摩擦係合要素５９…、クラッチピストン６０およびクラッチスプリング６１を有する前進用クラッチ６２が配置される。前進用クラッチ６２を係合すると、サンギヤ５１がクラッチガイド５８を介してメインシャフト２０に結合されるため、メインシャフト２０の回転はそのままスリーブ５６に伝達され、ドライブプーリ４２がメインシャフト２０と同速度で同方向に回転することで、前進変速段が確立される。
【００２２】
またプラネタリキャリヤ５３と隔壁１５との間には、摩擦係合要素６３…、クラッチピストン６４およびクラッチスプリング６５を有する後進用クラッチ６６が配置される。後進用クラッチ６６を係合すると、プラネタリキャリヤ５３が隔壁１５に拘束されるため、サンギヤ５１の回転がピニオン５４…を介して減速され、かつ逆回転となってリングギヤ５５に伝達される。リングギヤ５５の回転はクラッチガイド５８を介してスリーブ５６に伝達されるため、ドライブプーリ４２がメインシャフト２０よりも低速で逆方向に回転することで、後進変速段が確立される。
【００２３】
図２および図３から明らかなように、フライホイール３５は、クランクシャフト３４の軸端にボルト６７…で固定されたドライブプレート６８と、ドライブプレート６８の外周部にクラッチカバー６９を挟んでボルト７０…で固定されたマス７１とを備える。エンジン切離しクラッチ３７は、マス７１から径方向内側に延びるフランジ７１ａと、マス７１に軸方向移動自在に支持されて前記フランジ７１ａの右側に対向するプレッシャディスク７２と、外周部がクラッチカバー６９に係止されて中間部がプレッシャディスク７２の背面に当接するダイアフラムスプリング７３と、マス７１のフランジ７１ａおよびプレッシャディスク７２間に配置されたクラッチディスク７４とを備える。
【００２４】
電動モータＭのロータ３１の左側面には凹部３１ａおよびボス部３１ｂが形成されており、ボス部３１ｂがメインシャフト２０の外周面にスプライン結合３３される。ロータ３１の右側面には円板状のレリーズカバー７６のボス部７６ａがボルト７７…で固定されており、このボス部７６ａに内周部をスプライン結合７８されたダンパー３６の外周部が、前記クラッチディスク７４の内周部に固定される。
【００２５】
電動モータＭのロータ３１の内部に形成されたアクチュエータ収納空間８０には、エンジン切離しクラッチ３７を操作するレリーズアクチュエータ８１が収納される。レリーズアクチュエータ８１は、ロータ３１のアクチュエータ収納空間８０の外周壁および内周壁に軸方向摺動自在に嵌合するアクチュエータピストン８２を備えており、そのアクチュエータピストン８２の左側にアクチュエータ油室８３が区画される。アクチュエータピストン８２と一体に形成されたレリーズシャフト８４は、レリーズカバー７６の中心にスプライン結合８５されて右側に突出し、その先端部がレリーズベアリング８６を介して前記ダイアフラムスプリング７３の内周部に接続される。
【００２６】
右ミッションケース１２の左側面において、メインシャフト２０にオイルポンプ駆動スプロケット８７が固定される。ギヤポンプよりなるオイルポンプ８８は、左ミッションケース１４に固定したポンプカバー８９の内部で噛合する一対のポンプギヤ９０，９１を備えており、一方のポンプギヤ９０の軸に固定したオイルポンプ従動スプロケット９２が無端チェーン９３でオイルポンプ駆動スプロケット８７に接続される。従って、メインシャフト２０が回転すると、その回転が無端チェーン９３を介してオイルポンプ８８に伝達される。
【００２７】
右ミッションケース１２の右側面に、メインシャフト２０の外周を囲む油路形成部材９４が圧入されており、この油路形成部材９４の内周面にロータ３１のボス部３１ｂの外周面が一対のＯリング９５，９６を介して嵌合する。
【００２８】
前記オイルポンプ８８の吐出ポートは、図示せぬバルブブロックを介して、右ミッションケース１２の油路１２ａ，１２ｂ、右ミッションケース１２および油路形成部材９４間の環状の油室９７、油路形成部材９４の油路９４ａおよびロータ３１の油路３１ｃ，３２ｄ，３２ｅを介してアクチュエータ油室８３に連通する。
【００２９】
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。
【００３０】
エンジン切離しクラッチ３７は、そのダイアフラムスプリング７３の弾発力で常時係合しているので、エンジンＥを始動すべく電動モータＭをスタータモータとして駆動すると、ロータ３１の回転が、レリーズカバー７６→ダンパー３６→係合状態にあるエンジン切離しクラッチ３７→フライホイール３５→ドライブプレート６８の経路でクランクシャフト３４に伝達され、エンジンＥを始動することができる。エンジンＥの始動時にはオイルポンプ８８が充分な油圧を発生していないため、仮に油圧でエンジン切離しクラッチ３７を係合させる構造であると、エンジン切離しクラッチ３７が非係合であるために電動モータＭでエンジンＥを始動できない虞があるが、本実施の形態ではエンジン切離しクラッチ３７を常時係合状態に維持することで、上記問題を解決することができる。
【００３１】
電動モータＭの駆動力だけで走行する場合や、電動モータＭを回生制動する場合には、エンジン切離しクラッチ３７を非係合にして電動モータＭからエンジンＥを切り離し、エンジンＥの引きずりによる電動モータＭの消費電力の増加や、回生制動によるエネルギー回収効率の低下を回避することができる。
【００３２】
図３から明らかなように、エンジン切離しクラッチ３７を係合解除するには、オイルポンプ８８が発生する油圧を、右ハウジング１２の油路１２ａ，１２ｂ→油室９７→油路形成部材９４の油路９４ａ→ロータ３１の油路３１ｃ，３２ｄ，３２ｅの経路でアクチュエータ油室８３に伝達すれば良い。アクチュエータ油室８３に油圧が供給されると、アクチュエータピストン８２と共にレリーズシャフト８４が右動し、レリーズベアリング８６を介してダイアフラムスプリング７３の中央部が押圧されることで、プレッシャディスク７２がクラッチディスク７４から離反してエンジン切離しクラッチ３７の係合が解除される。
【００３３】
以上のように、電動モータＭのロータ３１とフライホイール３５との間に配置したエンジン切離しクラッチ３７を係合解除するためのレリーズアクチュエータ８１を、ロータ３１の内部に形成したアクチュエータ収納空間８０に配置したので、ロータ３１の軸方向の幅内にレリーズアクチュエータ８１を納めてエンジンＥおよび電動モータＭを含むパワーユニットの軸方向寸法を小型化することができる。
【００３４】
以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３５】
例えば、本発明のトランスミッションは実施の形態のベルト式無段変速機に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】ハイブリッド車両用のトランスミッションの展開図
【図２】図１の２部拡大図
【図３】図２の３部拡大図
【図４】図１の４部拡大図
【符号の説明】
【００３７】
Ｅ        エンジン
Ｍ        電動モータ
Ｔ        トランスミッション
２０      メインシャフト（入力軸）
３１      ロータ
３４      クランクシャフト
３５      フライホイール
３７      エンジン切離しクラッチ（乾式クラッチ）
８０      アクチュエータ収納空間
８１      レリーズアクチュエータ（アクチュエータ）
【図１】
2010006191.tif 000003
【図２】
2010006191.tif 000004
【図３】
2010006191.tif 000005
【図４】
2010006191.tif 000006