(57)【要約】【課題】モータ／発電機を提供する。【解決手段】トランスミッションの伝動入力シャフトと原動機の出力シャフトとを連結するためのモータ／発電機が提供される。モータ／発電機は、モータ／発電機ハウジングと、モータ／発電機ハウジングに取り付けられたステータと、モータ／発電機ハウジング内に少なくとも部分的に取り付けられかつロータ回転軸を中心に回転可能なロータと、ロータに駆動連結される伝動シャフトカプラとを含み得る。伝動シャフトカプラは、ロータに取り付けられた基部と調整可能な複数のジョーとを含み得るクランプを含むことが可能である。【選択図】図２Ａ
2006340594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスミッションの伝動入力シャフトと原動機の出力シャフトとを連結するためのモータ／発電機であって、
モータ／発電機ハウジングと、
モータ／発電機ハウジングに取り付けられたステータと、
モータ／発電機ハウジング内に少なくとも部分的に取り付けられかつロータ回転軸を中心に回転可能なロータと、
ロータに駆動連結される伝動シャフトカプラと
を備えるモータ／発電機であって、
伝動シャフトカプラが伝動シャフトの凹部を含み、また該伝動シャフトの凹部の表面が、伝動シャフトカプラとトランスミッションの入力シャフトとを駆動連結すべく、トランスミッションの入力シャフトに係合するように構成されるモータ／発電機。
【請求項２】
ロータに駆動連結されるモータ／発電機入力シャフトをさらに含み、
伝動シャフトの凹部の表面の周囲と、モータ／発電機入力シャフトの周囲とが、接合する形状およびサイズを有する請求項１に記載のモータ／発電機。
【請求項３】
トランスミッションハウジングと伝動入力シャフトとを有するトランスミッションと、出力シャフトを有する原動機と、モータ／発電機ハウジングと該モータ／発電機ハウジング内に少なくとも部分的に取り付けられかつロータ回転軸を中心に回転可能なロータとを有するモータ／発電機とを含むドライブトレインを組み立てる方法であって、
ロータを伝動入力シャフトに連結するステップと、
ロータを原動機の出力シャフトに連結するステップと、
アダプタ構成部材をモータ／発電機ハウジングに取り付け、またアダプタ構成部材をトランスミッションハウジングに取り付けることによって、モータ／発電機ハウジングをトランスミッションハウジングに取り付けるステップと
を含む方法。
【請求項４】
モータ／発電機ハウジングをトランスミッションハウジングに取り付けるステップが、
アダプタ構成部材が、モータ／発電機ハウジングの開口部８１の少なくとも一部を横切って延在するように、アダプタ構成部材をモータ／発電機ハウジングの取付面に取り付けるステップと、
アダプタ構成部材が露出させられるモータ／発電機ハウジングの開口部の一部を通して伝動入力シャフトを挿入するステップと
を含む請求項３に記載の方法。
【請求項５】
原動機と、
原動機の出力シャフトに係合される可変滑りドライブトレインカプラと、
入力シャフトを有するトランスミッションと、
モータ／発電機と
を備えるドライブトレインであって、
モータ／発電機が、
モータ／発電機ハウジングと、
モータ／発電機ハウジングに取り付けられたステータと、
モータ／発電機ハウジングに取り付けられかつロータ回転軸を中心に回転可能なロータと、
モータ／発電機入力シャフトと可変滑りドライブトレインカプラとを駆動連結するように、ロータに駆動連結されかつ可変滑りドライブトレインカプラの内面に係合されるモータ／発電機入力シャフトと
を含み、
ロータが伝動入力シャフトに駆動連結されるドライブトレイン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の開示は、モータ／発電機、より詳しくは、ドライブトレインに使用されるモータ／発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数のシステムは、動力を発生させるための原動機と、原動機によって発生させられる動力の形態を変更しかつ動力をシステムの他の構成部材に伝達するためのトランスミッションとを有するドライブトレインを含む。例えば、車両は、動力を発生させるための内燃機関のような原動機と、原動機からの動力を受け、かつ原動機が動力を発生させる速度とは異なる速度で動力を車両の他の構成部材に伝達するための段階的に変化する機械式トランスミッションのようなトランスミッションとを含んでもよい。このようなドライブトレインにモータ／発電機を付加することにより、効率を向上させて、ドライブトレインを動作させることが許容され得る。しかし、既存の多数のドライブトレインはモータ／発電機を含んでおらず、またモータ／発電機の付加に十分に適合しているとはいえない。
【０００３】
モータ／発電機を既存のドライブトレインの少なくとも１つの形態に付加するための措置を備えた、少なくとも１つのモータ／発電機が開示されてきた。例えば、（特許文献１）は、エンジンとトランスミッションとの間に取り付けられたモータ／発電機を示している。（特許文献１）のモータ／発電機は、一方の端部がエンジンにまた他方の端部がトランスミッションに取り付けられるハウジングを含む。モータ／発電機は、さらに、ロータとステータとを含む。モータ／発電機のロータの一方の端部は、エンジンのクランクシャフトに直接ボルト締めされる。プレートの形態のカップリングは、モータ／発電機のロータの他方の端部に連結される。カップリングもトランスミッションの入力シャフトの平坦面に取り付けられ、これによって、モータ／発電機のロータがトランスミッションの入力シャフトに取り付けられる。
【０００４】
（特許文献１）のモータ／発電機は、ある既存のドライブトレインのエンジンとトランスミッションとの間の連結に適合するが、設計上の不都合がある。ロータはエンジンのクランクシャフトに直接ボルト締めされるので、モータ／発電機は、クランクシャフトを支持する軸受に対して望ましくない負荷を加える可能性がある。さらに、モータ／発電機のロータをエンジンのクランクシャフトに直接ボルト締めすることにより、エンジンのクランクシャフトとモータ／発電機のロータとを互いに独立して回転させることができないので、ドライブトレインを動作させる際の融通性が制限される。さらに、設計は、モータ／発電機のロータをトランスミッションの伝動入力シャフトの平坦な取付面にのみ連結することを可能にし、多数のトランスミッションの伝動入力シャフトは、このような平坦な取付面を含まない。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，１３３，６５９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の開示のモータ／発電機は、上述の課題の１つ以上を解決する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
開示される一実施形態は、トランスミッションの伝動入力シャフトと原動機の出力シャフトとを連結するためのモータ／発電機である。モータ／発電機は、モータ／発電機ハウジングと、モータ／発電機ハウジングに取り付けられたステータと、モータ／発電機ハウジング内に少なくとも部分的に取り付けられかつロータ回転軸を中心に回転可能なロータと、ロータに駆動連結される伝動シャフトカプラとを含み得る。伝動シャフトカプラは、ロータに取り付けられた基部と調整可能な複数のジョーとを含み得るクランプを含むことが可能である。
【０００８】
他の実施形態は、ドライブトレインを組み立てる方法に関する。ドライブトレインは、トランスミッションハウジングとトランスミッションの入力シャフトとを有するトランスミッションと、出力シャフトを有する原動機と、モータ／発電機とを含み得る。モータ／発電機は、モータ／発電機ハウジングと、モータ／発電機ハウジング内に少なくとも部分的に取り付けられかつロータ回転軸を中心に回転可能であり得るロータとを含むことが可能である。本方法は、ロータをトランスミッションの入力シャフトに連結するステップと、ロータを原動機の出力シャフトに連結するステップとを含み得る。さらに、本方法は、アダプタ構成部材をモータ／発電機ハウジングに取り付け、またアダプタ構成部材をトランスミッションハウジングに取り付けることによって、モータ／発電機ハウジングをトランスミッションハウジングに取り付けるステップを含むことが可能である。
【０００９】
別の実施形態は、原動機と、原動機の出力シャフトに係合される可変滑りドライブトレインカプラと、入力シャフトを有するトランスミッションと、モータ／発電機とを含み得るドライブトレインに関する。モータ／発電機は、モータ／発電機ハウジングと、モータ／発電機ハウジングに取り付けられたステータと、ロータとを含み得る。ロータは、モータ／発電機ハウジング内に少なくとも部分的に取り付けることが可能であり、またロータ回転軸を中心に回転可能であり得る。さらに、モータ／発電機は、ロータに駆動連結し得るモータ／発電機入力シャフトを含むことが可能である。モータ／発電機入力シャフトと出力ハブとを駆動連結するように、モータ／発電機入力シャフトを可変滑りドライブトレインカプラの出力ハブの内面に係合させることも可能である。さらに、ロータをトランスミッションの入力シャフトに駆動連結し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、ドライブトレイン１０の断面図を示している。ドライブトレイン１０は、原動機１２、可変滑りドライブトレインカプラ１４、モータ／発電機１６、およびトランスミッション１８を含むことが可能である。原動機１２は、出力シャフト２０を回転させることによって動力を発生させるように構成された任意の装置であり得る。例えば、原動機１２は、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン、気体燃料で駆動されるエンジン、タービン、油圧モータ、または電動モータであってもよい。出力シャフト２０に加えて、原動機１２は、エンジンブロックのような原動機ハウジング１９を含むことが可能である。
【００１１】
可変滑りドライブトレインカプラ１４は、原動機の出力シャフトとトランスミッションの伝動入力シャフトとの間で可変滑り結合を行うために一般に使用される任意のタイプの構成部材であり得る。図１に示したように、可変滑りドライブトレインカプラ１４は選択的に係合可能なクラッチであることが可能である。代わりに、可変滑りドライブトレインカプラ１４は、トルクコンバータのような流体カップリングであってもよい。
【００１２】
モータ／発電機１６は、モータ／発電機ハウジング２４、ロータ２５、ステータ２６、クランプ６３、伝動シャフトカプラ２９、およびモータ／発電機入力シャフト３１を含むことが可能である。モータ／発電機ハウジング２４に含まれる、原動機への取付特徴部３０によって、モータ／発電機ハウジング２４を原動機ハウジング１９に取り付け得る。トランスミッションへの取付特徴部３８によって、モータ／発電機ハウジング２４をトランスミッション１８のトランスミッションハウジング３４に取り付けることが可能である。図１に示したように、モータ／発電機ハウジング２４は、第１のアダプタ構成部材４０によって原動機ハウジング１９に取り付けることが可能であり、また第２のアダプタ構成部材４２によってトランスミッションハウジング３４に取り付けることが可能である。代わりに、モータ／発電機ハウジング２４を原動機ハウジング１９におよび／またはトランスミッションハウジング３４に直接取り付けてもよい。ステータ２６はモータ／発電機ハウジング２４に取り付け得る。さらに、ロータ２５は、ロータ回転軸２８を中心とするロータ２５の回転を許容するように、モータ／発電機ハウジング２４に取り付けることが可能である。例えば、ロータ２５は、モータ／発電機ハウジング２４に取り付けられた玉軸受４３内に配置されるジャーナル４１を含んでもよい。ロータ回転軸２８は、原動機１２の出力シャフト２０とトランスミッション１８の伝動入力シャフト４４とに実質的に整列させることが可能である。代わりに、ロータ回転軸２８は、出力シャフト２０および／または伝動入力シャフト４４に対して平行にあるいはそれに対してある角度で配置してもよい。モータ／発電機入力シャフト３１により、ロータ２５を可変滑りカプラ１４に、したがって原動機１２の出力シャフト２０に連結させることが可能である。同様に、伝動シャフトカプラ２９により、ロータ２５を伝動入力シャフト４４に連結させることが可能である。
【００１３】
トランスミッション１８は、伝動入力シャフト４４を介して動力を受けるように、また車両（図示せず）のホイール（図示せず）または他の地面係合構成部材であり得る回転体に当該動力を付与するように構成された任意のタイプの構成部材であり得る。トランスミッション１８は、図１に示したように、段階的に変化する機械式トランスミッションであることが可能である。代わりに、トランスミッション１８は、機械式連続可変トランスミッション、静油圧変速機、および油圧駆動システム用の油圧ポンプを含む他のタイプの構成部材であってもよいが、それらに限定されない。
【００１４】
図２Ａ〜図２Ｃは、ロータ２５、伝動シャフトカプラ２９、モータ／発電機入力シャフト３１を示しており、より詳細には、それらの互いの係合と、それらと可変滑りドライブトレインカプラ１４および伝動入力シャフト４４との係合を示している。図２Ｂに示したように、モータ／発電機入力シャフト３１の周囲４７は、モータ／発電機入力シャフト３１とロータ回転軸２８の周りの出力ハブ５０とを駆動連結するように、可変滑りドライブトレインカプラ１４の出力ハブ５０の内面４８に係合することが可能である。モータ／発電機入力シャフト３１の回転により、ロータ回転軸２８を中心とするロータ２５の回転が引き起こされるように、モータ／発電機入力シャフト３１をロータ２５に駆動連結し得る。モータ／発電機入力シャフト３１はロータ２５に固定して取り付けることが可能であり、またロータ回転軸２８に沿って延在することが可能である。このようないくつかの実施形態では、モータ／発電機入力シャフト３１をロータ２５の他の部分と一体形成してもよい。図２Ｂに最善に示されているように、モータ／発電機入力シャフト３１は、モータ／発電機入力シャフト３１に沿って軸方向に延在しかつその周りに分布した複数のスプライン５２を含み得る。スプライン５２は、出力ハブ５０の内面４８の複数のスプライン５４に係合することが可能である。
【００１５】
いくつかの実施形態では、伝動入力シャフトに関する１つ以上のＳＡＥ（登録商標）規格に従って、モータ／発電機入力シャフト３１を構成し得る。例えば、プルタイプクラッチトランスミッションの設置寸法に関するＳＡＥ（登録商標）規格のＪ１４６３に従って、モータ／発電機入力シャフト３１を構成してもよい。このような実施形態では、モータ／発電機入力シャフト３１は１０個のスプライン５２を有し得る。さらに、このような実施形態では、スプライン５２を含むモータ／発電機入力シャフト３１の部分は、２つの内の１つの範囲内の大きな直径４５を有することが可能である。このような実施形態では、大きな直径４５は、４３．９１７〜４４．２２１ミリメートルであっても、５０．２６７〜５０．７２３ミリメートルであってもよい。スプライン５２を含むモータ／発電機入力シャフト３１の部分が、４３．９１７〜４４．２２１ミリメートルの大きな直径を有する実施形態では、スプライン５２を含むモータ／発電機入力シャフト３１の部分は、約１７．９３２ミリメートルの小さな半径４６を有することが可能であり、またスプライン５２の幅４９は６．７８２〜６．８３２ミリメートルを有することが可能である。さらに、このような実施形態では、モータ／発電機入力シャフト３１は、スプライン５２を含む部分の軸方向内側において４４．１７１〜４４．２２１ミリメートルの直径を有する円筒部を有し得る。スプライン５２を含むモータ／発電機入力シャフト３１の部分が、５０．２６７〜５０．７２３ミリメートルの大きな直径を有する実施形態では、小さな半径４６は約２０．４２２ミリメートルであることが可能であり、またスプライン５２の幅４９は７．７７２〜７．８２３ミリメートルであることが可能である。さらに、このような実施形態では、モータ／発電機入力シャフト３１は、スプライン５２を含む部分の軸方向内側において５０．６７３〜５０．７２３ミリメートルの直径を有する円筒部を有し得る。
【００１６】
モータ／発電機入力シャフト３１、ならびにそれと可変滑りドライブトレインカプラ１４およびロータ２５との関連は、図２Ａと図２Ｂに示した形態に限定されない。例えば、モータ／発電機入力シャフト３１は、ギヤ、ベルト、およびチェーンのような動力伝達構成部材を介してロータ２５に連結することが可能であり、またモータ／発電機入力シャフト３１は、ロータ回転軸２８に対して平行にまたはそれに対してある角度で配置することが可能である。さらに、モータ／発電機入力シャフト３１の周囲４７および出力ハブ５０の内面４８は、モータ／発電機入力シャフト３１と出力ハブ５０とを駆動連結する他の相互補間的非円形形状を有し得る。さらに、いくつかの実施形態では、モータ／発電機入力シャフト３１の周囲４７および出力ハブ５０の内面４８は、円形形状を有することが可能であり、またモータ／発電機入力シャフト３１と出力ハブ５０とを駆動連結するために、出力ハブ５０とモータ／発電機入力シャフト３１とのピン止めのような他の措置を実施することが可能である。その上、出力ハブ５０との係合以外の方法でモータ／発電機入力シャフト３１を可変滑りドライブトレインカプラ１４に駆動連結し得る。
【００１７】
ロータ回転軸２８を中心とするロータ２５の回転により、伝動シャフトカプラ２９の回転が引き起こされるように、伝動シャフトカプラ２９をロータ２５に駆動連結することが可能である。伝動シャフトカプラ２９はロータ２５に固定して取り付け得る。このようないくつかの実施形態では、いくつかまたはすべての伝動シャフトカプラ２９をロータ２５の他の部分と一体成形することが可能である。代わりに、伝動シャフトカプラ２９は、シャフト、ギヤ、プーリ、ベルト、およびチェーンのような動力伝達構成部材を介してロータ２５に連結してもよい。
【００１８】
さらに、伝動シャフトカプラ２９を伝動入力シャフト４４に駆動連結することが可能である。伝動シャフトカプラ２９は、伝動シャフト軸５３に沿って延在する伝動シャフトの凹部５６を含み得る。伝動シャフト軸５３は、ロータ回転軸２８に実質的に整列させることが可能である。代わりに、伝動シャフト軸５３は、ロータ回転軸２８に対して平行であるかまたはそれに対してある角度をなしてもよい。伝動入力シャフト４４の一部は伝動シャフトの凹部５６内に配置し得る。図２Ｃに最善に示されているように、伝動シャフトの凹部５６の表面５８は、伝動入力シャフトカプラ２９と伝動入力シャフト４４とを駆動連結するように、伝動入力シャフト４４の周囲５５に係合することが可能である。伝動シャフトの凹部５６の表面５８は、伝動シャフト軸５３に対して実質的に平行に延在しかつその周りに実質的に均一に分布する複数のスプライン６０を含み得る。スプライン６０は伝動入力シャフト４４のスプライン６２に係合することが可能である。いくつかの実施形態では、伝動入力シャフトに関する１つ以上のＳＡＥ（登録商標）規格に従って、伝動入力シャフト４４を構成し得る。例えば、モータ／発電機入力シャフト３１について上により詳細に説明したＳＡＥ（登録商標）規格のＪ１４６３に従って、伝動入力シャフト４４を構成してもよい。いくつかの実施形態では、伝動シャフトの凹部５６の表面５８を伝動入力シャフト４４にプレス嵌めすることが可能である。
【００１９】
図２Ｂと図２Ｃとを比較することによって理解できるように、いくつかの実施形態では、モータ／発電機入力シャフト３１および伝動入力シャフト４４のそれぞれが出力ハブ５０の内面４８に駆動係合し得るように、前記モータ／発電機入力シャフトおよび前記伝動入力シャフトを構成し得る。このようないくつかの実施形態では、モータ／発電機入力シャフト３１の周囲４７は、伝動入力シャフト４４の周囲５５と実質的に同一の形状およびサイズを有することが可能である。例えば、モータ／発電機入力シャフト３１のスプライン５２は、伝動入力シャフト４４のスプライン６２と同一の形状、サイズ、および構造を有してもよい。さらに、いくつかの実施形態では、周囲４７および周囲５５は、異なるサイズおよび／または形状を有することが可能であり、その上、モータ／発電機入力シャフト３１および伝動入力シャフト４４のそれぞれは、出力ハブ５０の内面４８に駆動係合できる。例えば、図２Ｂに示したモータ／発電機シャフト３１は、１個以上のスプライン５２を省略し、さらに、出力ハブ５０の内面４８に駆動係合することが可能である。
【００２０】
同様に、表面５８および内面４８のそれぞれが伝動入力シャフト４４に駆動係合し得るように、伝動シャフトの凹部５６の表面５８および出力ハブ５０の内面４８を構成することが可能である。このようないくつかの実施形態では、表面５８の周囲５９は、出力ハブ５０の内面４８の周囲６１と実質的に同一の形状およびサイズを有し得る。さらに、表面５８の周囲５９およびモータ／発電機入力シャフト３１の周囲４７は、接合する形状およびサイズを有することが可能である。このような実施形態では、モータ／発電機入力シャフト３１がモータ／発電機１６から分離した場合、モータ／発電機入力シャフト３１は、伝動シャフトの凹部５６の表面５８に駆動係合し得る。
【００２１】
伝動シャフトの凹部５６に加えて、伝動シャフトカプラ２９はクランプ６３を含んでもよい。図２Ａと図２Ｃは、クランプ６３の一形態、およびそれと伝動入力シャフト４４との係合を示している。クランプ６３は、基部６４と、複数のジョー６６と、１個以上のロック６８とを有し得る。基部６４は、伝動シャフト軸５３と間隔を空けて配置された関係でまたその周りの異なる周囲位置でジョー６６を支持することが可能である。図２Ｃに示したように、それぞれのジョー６６がトラック６９に沿って伝動シャフト軸５３に向かってまたそこから離れて摺動可能であるように、伝動シャフト軸５３から離れて延在するトラック６９によって、それぞれのジョー６６を配置し得る。さらに、いくつかの実施形態では、クランプ６３は、伝動シャフト軸５３の周りで異なる角度位置に配置される少なくとも３個のジョー６６を含むことが可能である。
【００２２】
１個以上の調整機構（図示せず）により、伝動シャフト軸５３に向かうまたそこから離れるジョー６６の調整が独立してまたは協働して許容され得る。例えば、クランプ６３は、ジョー６６のそれぞれのための調整ねじ（図示せず）を含んでもよい。それぞれの調整ねじは、個々のジョー６６のトラック６９に対して実質的に平行に延在することが可能であり、また調整ねじは、それ自体の軸線を中心に回転することを許容するが、クランプ６３の基部６４に対する並進運動に対しては固定することが可能である。それぞれの個々のジョー６６は、調整ねじのその軸線を中心とする回転が、伝動シャフト軸５３に向かってまたはそこから離れてジョー６６を駆動するように調整ねじのねじ部に係合する雌ねじ部を含み得る。
【００２３】
クランプ６３により、伝動シャフトカプラ２９と伝動入力シャフト４４とを固定することが可能である。基部６４と伝動シャフトカプラ２９の他の部分との間の相対運動を防止するように、前記基部を前記伝動シャフトカプラの他の部分に係合させ得る。図２Ａに示したように、基部６４を伝動シャフトカプラ２９の他の部分に固定して取り付けてもよい。さらに、ジョー６６は伝動入力シャフト４４を押圧することが可能であり、これによって、伝動入力シャフト４４に対する運動に対して基部６４および伝動シャフトカプラ２９が固定される。このようにして、伝動シャフトカプラ２９がロータ２５に固定して係合される実施形態では、クランプ６３により、伝動入力シャフト４４とロータ２５との間の相対運動を防止することが可能である。
【００２４】
それぞれのロック６８は、作動時に基部６４に対して１個以上のジョー６６を固定するように動作可能である任意のタイプの構成部材であり得る。例えば、図２Ａに示したように、それぞれのロック６８は、個々のジョー６６の底抜けのねじ付きボア６７にねじ込まれる止めねじであってもよい。底抜けのねじ付きボア６７を貫通するまでねじ込まれると、それぞれの止めねじは、基部６４の表面を押圧することが可能であり、これによって、止めねじを受け入れるジョー６６が基部６４に対して固定される。
【００２５】
クランプ６３、ならびにそれと伝動入力シャフト４４および伝動シャフトカプラ２９の他の部分との係合は、図２Ａと図２Ｃに示した構造に限定されない。例えば、基部６４が伝動シャフトカプラ２９の他の部分に直接取り付けられるよりも、クランプ６３は、伝動入力シャフト４４に締め付けるジョー６６に加えて、伝動シャフトカプラ２９の他の部分に締め付けるジョー６６を含んでもよい。さらに、いくつかの実施形態では、基部６４は、伝動入力シャフト４４を押圧し、このようにして、それ自体がジョー６６を構成することが可能である。このようないくつかの実施形態では、クランプ６３は、基部６４以外に、１個のみのジョー６６を含み得る。さらに、一体ヒンジを含む可撓性部材または可撓性ヒンジのようなトラック６９以外の手段によって、ジョー６６を基部６４に係合させることが可能である。その上、クランプ６３は、調整ねじに加えてまたはその代わりに、ラックピニオン装置、ウォームギヤ装置、カム装置、平歯車、および様々なタイプのリンク機構のような他のタイプの調整機構を含み得る。さらにその上、止めねじに加えてまたはその代わりに、クランプ６３は、ウェッジおよび戻り止めのような他のタイプのロック６８を含むことが可能である。
【００２６】
図２Ｄ〜図２Ｆは、原動機への取付特徴部３０、およびトランスミッションへの取付特徴部３８をそれぞれより詳細に示している。原動機への取付特徴部３０、およびトランスミッションへの取付特徴部３８のそれぞれは、１個以上の取付面７０、７１、７２、７３と１個以上の取付孔７４、７６とを含み得る。取付面７０と７１は、モータ／発電機ハウジング２４の開口部７５の周りに部分的にまたは完全に延在することが可能である。同様に、取付面７２と７３は、モータ／発電機ハウジング２４の開口部８１の周りに部分的にまたは完全に延在し得る。さらに、いくつかの実施形態では、原動機への取付特徴部３０、および／またはトランスミッションへの取付特徴部３８は、取付孔７４、７６に加えてまたはその代わりに、ねじ付きまたはねじなしの１個以上のスタッドまたは突出部を含むことが可能である。
【００２７】
いくつかの実施形態では、フライホイールハウジング、クラッチハウジング、またはトランスミッションハウジングに関するＳＡＥ（登録商標）またはＩＳＯ（国際標準化機構）規格に従って、原動機への取付特徴部３０を構成し得る。例えば、トランスミッションハウジングのフランジに関するＳＡＥ（登録商標）規格のＪ６１７、および／またはクラッチハウジングに関するＩＳＯ規格のＩＳＯ７６４９の少なくとも１つに従って、原動機への取付特徴部３０を構成してもよい。このような実施形態では、取付面７０は、外側に面する円筒面であることが可能であり、また取付面７１は、取付面７０の内端７７から半径方向外側に延在する平坦面であることが可能である。さらに、このような実施形態では、取付面７０と実質的に同心に、またその周りに、等しい角度間隔で、取付孔７４を取付孔サークル７９に配置し得る。
【００２８】
さらに、フライホイールハウジングに関するＳＡＥ（登録商標）規格のＪ６１７、シールフランジを有するフライホイールハウジングに関するＳＡＥ（登録商標）規格のＪ１１７２、および／またはフライホイールハウジングに関するＩＳＯ規格のＩＳＯ７６４８の少なくとも１つに従って、トランスミッションへの取付特徴部３８を構成することが可能である。このような実施形態では、取付面７２は、内側に面する円筒面であることが可能であり、また取付面７３は、取付面７２の隣接する外端８２から半径方向外側に延在する平坦面であることが可能である。さらに、このような実施形態では、取付面７２と実質的に同心に、またその周りに、等しい角度間隔で、取付孔７６を取付孔サークル８４に配置し得る。
【００２９】
図３は、異なるカテゴリのフライホイールハウジングに関するＳＡＥ（登録商標）のＪ６１７、ＳＡＥ（登録商標）のＪ１１７２、ＩＳＯ７６４８、およびＩＳＯ７６４９に従って、原動機への取付特徴部３０、および／またはトランスミッションへの取付特徴部を構成するための仕様表である。原動機への取付特徴部３０が、ＳＡＥ（登録商標）のＪ６１７、および／またはＩＳＯ７６４９の少なくとも１つに従って構成される実施形態では、取付面７０の直径８６および取付孔サークル７９の直径８８は、１つのカテゴリのフライホイールハウジングに関する図３に記載された値に実質的に等しくてもよい。さらに、このような実施形態では、取付孔７４の数は、フライホイールハウジングの当該カテゴリに関する図３に記載された取付孔の数に等しくてもよい。例えば、カテゴリ１のフライホイールハウジングに関する仕様に従って、原動機への取付特徴部３０を構成することが可能である。このような実施形態では、取付面７０の直径８６は約５１１．１８ミリメートルであることが可能であり、また取付孔７４は、約５３０．２２ミリメートルの直径を有する取付孔サークル７９に１２個ある。同様に、トランスミッションへの取付特徴部３８が、ＳＡＥ（登録商標）のＪ６１７、およびＩＳＯ７６４９の少なくとも１つに従って構成される実施形態では、取付面７２の直径９０、取付孔サークル８４の直径９２、および取付孔７６の数は、特定のカテゴリのフライホイールハウジングに関する図３に記載された値に従うことが可能である。現在のＳＡＥ（登録商標）および／またはＩＳＯ規格の仕様に従って、原動機への取付特徴部３０、および／またはトランスミッションへの取付特徴部３８を構成することが可能であるのと同時に、今後、トランスミッションを原動機に取り付けるための将来のＳＡＥ（登録商標）および／またはＩＳＯ規格に従って、原動機への取付特徴部３０、および／またはトランスミッションへの取付特徴部３８を構成することも可能である。
【００３０】
図４は、第２のアダプタ構成部材４２の一実施形態をより詳細に示している。第２のアダプタ構成部材４２は、取付面７３からモータ／発電機ハウジング２４の開口部８１の少なくとも一部を横切って延在し得る。第２のアダプタ構成部材４２は、伝動入力シャフト４４が開口部８１を通って延在し得るように、前記開口部の少なくとも一部を露出させることが可能である。いくつかの実施形態では、第２のアダプタ構成部材４２は、伝動入力シャフト４４が延在し得る伝動シャフト開口部９４を含み得る。さらに、第２のアダプタ構成部材４２は、取付孔を含み得る、トランスミッションへのハウジング取付特徴部９６を含むことが可能である。図２Ａと図２Ｆに示したようないくつかの実施形態では、第２のアダプタ構成部材４２はプレートであり得る。
【００３１】
第２のアダプタ構成部材４２は、図１と図２Ｆに示した構造に限定されない。例えば、第２のアダプタ構成部材４２は、プレートの形状以外の形状を有してもよい。さらに、第２のアダプタ構成部材４２は、開口部８１を部分的にのみ横切って延在し得る。このようないくつかの実施形態では、第２のアダプタ構成部材４２は、伝動シャフト開口部９４を省略することが可能であり、また伝動入力シャフト４４は、第２のアダプタ構成部材４２によって覆われない開口部８１の一部を通って延在することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
モータ／発電機１６の開示した実施形態は、原動機１２とトランスミッション１８とを含む任意のドライブトレイン１０に適用し得る。さらに、ドライブトレイン１０の開示した実施形態は、動力を必要とする任意のシステムに適用することが可能である。
【００３３】
ドライブトレイン１０の動作中、原動機１２は、出力シャフト２０を介して可変滑りドライブトレインカプラ１４に動力を供給し得る。可変滑りドライブトレインカプラ１４は、出力ハブ５０の内面４８とモータ／発電機入力シャフト３１との係合によって、原動機１２から受けた動力のいくらかまたはすべてをモータ／発電機入力シャフト３１に伝達することが可能である。当該動力はモータ／発電機入力シャフト３１からロータ２５に伝達し得る。モータ／発電機入力シャフト３１からロータ２５に伝達される動力は、少なくとも２つの方法で分散することが可能である。いくらかまたはすべてのこのような動力は、ロータ２５から伝動シャフトカプラ２９を介して伝動入力シャフト４４に伝達し得る。さらに、モータ／発電機１６は、発電モードで動作し、またロータ２５に伝達される動力のいくらかまたはすべてを電力に変換することが可能である。モータ／発電機１６は、ロータ回転軸２８を中心にロータ２５を駆動させるために電気エネルギを利用する駆動モードで動作することも可能である。モータ／発電機１６が駆動モードで動作すると、ロータ２５は、伝動入力シャフト４４に、また可変滑りドライブトレインカプラ１４の滑り速度および原動機１２の動作状態に依存して、原動機１２の出力シャフト２０に動力を伝達し得る。
【００３４】
可変滑りドライブトレインカプラ１４を介した出力シャフト２０とロータ２５との連結は、原動機１２の寿命を増進し、またドライブトレイン１０を動作させる際に望ましい融通性を提供し得る。可変滑りドライブトレインカプラ１４は、ロータ２５から出力シャフト２０への伝動負荷を緩和することが可能であり、これにより、出力シャフト２０を支持する原動機１２の軸受（図示せず）に対する望ましくない応力を低減することが可能になる。さらに、トランスミッションの伝動シャフトカプラ２９が、ロータ２５に固定して取り付けられる実施形態では、伝動入力シャフト４４は、ロータ２５の重量の大部分を支持し得る。このことにより、ドライブトレイン１０の原動機１２の軸受のような他の構成部材からの応力を緩和することが可能である。さらに、可変滑りドライブトレインカプラ１４は、出力シャフト２０とロータ２５とを異なる速度で動作させることを許容することが可能であり、この結果、モータ／発電機１６の動作により、原動機１２とは独立して、動力が伝動入力シャフト４４に供給されることおよび／またはそこから動力が吸収されることが許容される。
【００３５】
さらに、上述のモータ／発電機１６の形態は、可変滑りドライブトレインカプラ１４を介して互いに連結された原動機１２およびトランスミッション１８を含む既存のドライブトレイン１０に容易に付加することが可能である。モータ／発電機１６をこのようなドライブトレイン１０に付加するために、トランスミッション１８を原動機１２から分離することが可能であり、これによって、伝動入力シャフト４４を可変滑りドライブトレインカプラ１４から離脱させる。可変滑りドライブトレインカプラ１４は原動機１２の出力シャフト２０に取り付け得る。引き続き、例えば、モータ／発電機入力シャフト３１を摺動させて出力ハブ５０の内面４８に係合させることによって、モータ／発電機入力シャフト３１を可変滑りドライブトレインカプラ１４に係合させることが可能である。例えば、伝動入力シャフト４４を摺動させて伝動シャフトの凹部５６の表面５８に係合させることによって、および／またはクランプ６３のジョー６６の間で伝動入力シャフト４４を締め付けることによって、伝動シャフトカプラ２９を伝動入力シャフト４４に係合させ得る。このようにして、伝動シャフトカプラ２９が、伝動入力シャフト４４および／またはクランプ６３に係合するように構成された表面５８を有する伝動シャフトの凹部５６を含むモータ／発電機１６の実施形態により、ロータ２５を共通のタイプの伝動入力シャフト４４に容易に連結することが許容される。
【００３６】
モータ／発電機入力シャフト３１を可変滑りドライブトレインカプラ１４に係合させることに続いてまたはそれと同時に、例えば、締結器（図示せず）を取付孔７４を通して設置し、またモータ／発電機ハウジング２４を第１のアダプタ構成部材４０に固定することによって、モータ／発電機ハウジング２４を原動機ハウジング１９に係合させ得る。同様に、伝動シャフトカプラ２９を伝動入力シャフト４４に係合させることに続いてまたはそれと同時に、モータ／発電機ハウジング２４をトランスミッションハウジング３４に取り付けることが可能である。第２のアダプタ構成部材４２を取付孔７６を通して取付面７３に締結し、モータ／発電機ハウジング２４の開口部８１を通して伝動入力シャフト４４を挿入し、またトランスミッションハウジング３４をトランスミッションへのハウジング取付特徴部９６を通して第２のアダプタ構成部材４２に取り付けることによって、モータ／発電機ハウジング２４をトランスミッションハウジング３４に取り付け得る。第２のアダプタ構成部材４２が伝動シャフト開口部９４を含む実施形態では、第２のアダプタ構成部材４２をトランスミッションハウジング３４に取り付ける場合に、伝動入力シャフト４４を伝動シャフト開口部９４を通して挿入することが可能である。第２のアダプタ構成部材４２は、第１に、モータ／発電機ハウジング２４に、第２に、トランスミッションハウジング３４に取り付けることが可能であり、その逆も同様である。
【００３７】
いくつかの実施形態では、モータ／発電機ハウジング２４がトランスミッションハウジング３４に取り付けられた後に、クランプ６３を使用して、伝動入力シャフト４４に対して直角方向にロータ２５の位置を調整し得る。このような実施形態は、クランプ６３が伝動シャフトカプラ２９の他の部分に固定して係合され、かつ伝動シャフトカプラ２９が、伝動シャフト軸５３をロータ回転軸２８に実質的に整列させた状態で、ロータ２５に固定して係合される形態を含む。図５に示したように、モータ／発電機ハウジング２４がトランスミッションハウジング３４に取り付けられると、ロータ２５、クランプ６３、および伝動入力シャフト４４はモータ／発電機ハウジング２４の開口部７８を通してアクセスすることが可能である。測定ツール８０を使用して、ロータ回転軸２８に対するロータ２５の振れを測定し得る。その後、伝動シャフト軸５３およびロータ回転軸２８の周りの異なる角度位置に少なくとも３個のジョー６６を含み、かつジョー６６の独立した調整を許容する実施形態では、クランプ６３を利用して、ロータ回転軸２８に対するロータ２５の振れを低減することが可能である。このことは、あるジョー６６を緩め、また他のジョー６６を締めて、ロータ回転軸２８に対してロータ２５を移動させることによって達成し得る。ボール軸受４３の緩みから生じる遊びのようなロータ２５とモータ／発電機ハウジング２４との間の遊びにより、ロータ回転軸２８に対するロータ２５のこのような移動が許容され得る。このようにして、クランプ６３により、伝動入力シャフト４４でロータ２５を釣り合わせることが許容され得る。クランプの個別の調整が、ロータ回転軸２８に対するロータ２５の位置で達成されると、ロック６８を作動させて、クランプ６３の基部６４に対するジョー６６の位置を固定することが可能である。
【００３８】
開示の範囲から逸脱することなく、ドライブトレイン１０およびモータ／発電機１６によって、種々の修正および変更を実施できることが当業者には明白であろう。ドライブトレイン１０およびモータ／発電機１６の明細書および実施を考慮すれば、他の実施形態が当業者には明白であろう。本実施形態の開示は、模範的なものに過ぎないと考えるべきであり、開示した実施形態の真の範囲は、次の特許請求の範囲およびそれらの等価物によって示されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の開示によるモータ／発電機を有するドライブトレインの一実施形態の断面図である。
【図２Ａ】図１の円２Ａに示した図１の部分拡大図である。
【図２Ｂ】図１と図２Ａに示した実施形態の図２Ａの線２Ｂ−２Ｂの断面図である。
【図２Ｃ】図１、図２Ａおよび図２Ｂに示した実施形態の図２Ａの線２Ｃ−２Ｃの断面図である。
【図２Ｄ】図１と図２Ａ〜図２Ｃに示した実施形態の図１の線２Ｄ−２Ｄの断面図である。
【図２Ｅ】図１の円２Ｅに示した図１の部分拡大図である。
【図２Ｆ】図１と図２Ａ〜図２Ｅに示した実施形態の図１の線２Ｆ−２Ｆの断面図である。
【図２Ｇ】図１の円２Ｇに示した図１の部分拡大図である。
【図３】トランスミッションを原動機に取り付けるために、ＳＡＥ（登録商標）および／またはＩＳＯ規格に従ってモータ／発電機ハウジングを構成するための仕様表である。
【図４】図１と図２Ａ〜図２Ｇに示した実施形態の図１の線４−４の断面図である。
【図５】アセンブリを検査するための測定ツールを付加した図１と図２Ａ〜図２Ｆに示した実施形態の図１の線５−５の断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  ドライブトレイン
１２  原動機
１４  可変滑りドライブトレインカプラ
１６  モータ／発電機
１８  トランスミッション
１９  原動機ハウジング
２０  原動機の出力シャフト
２４  モータ／発電機ハウジング
２５  ロータ
２６  ステータ
２８  ロータ回転軸
２９  伝動シャフトカプラ
３０  原動機への取付特徴部
３１  モータ／発電機入力シャフト
３４  トランスミッションハウジング
３８  トランスミッションへの取付特徴部
４０  第１のアダプタ構成部材
４１  ジャーナル
４２  第２のアダプタ構成部材
４３  玉軸受
４４  伝動入力シャフト
４５  大きな直径
４６  小さな半径
４７  モータ／発電機入力シャフトの周囲
４８  出力ハブの内面
４９  スプライン５２の幅
５０  出力ハブ
５２  モータ／発電機入力シャフトのスプライン
５３  伝動シャフト軸
５４  出力ハブのスプライン
５５  伝動入力シャフトの周囲
５６  伝動シャフトの凹部
５８  伝動シャフトの凹部の表面
５９  凹部５６の表面５８の周囲
６０  凹部５６の表面５８のスプライン
６１  出力ハブ５０の内面４８の周囲
６２  伝動入力シャフトのスプライン
６３  クランプ
６４  クランプの基部
６６  クランプのジョー
６７  底抜けのねじ付きボア
６８  ロック
６９  トラック
７０  取付面
７１  取付面
７２  取付面
７３  取付面
７４  取付孔
７５  モータ／発電機ハウジングの開口部
７６  取付孔
７７  取付面７０の内端
７８  開口部
７９  取付孔サークル
８０  測定ツール
８１  モータ／発電機ハウジングの開口部
８２  取付面７２の外端
８４  取付孔サークル
８６  取付面７０の直径
８８  取付孔サークル７９の直径
９０  取付面７２の直径
９２  取付孔サークル８４の直径
９４  伝動シャフト開口部
９６  トランスミッションへのハウジング取付特徴部
【図１】
2006340594.tif 000003
【図２Ａ】
2006340594.tif 000004
【図２Ｂ】
2006340594.tif 000005
【図２Ｃ】
2006340594.tif 000006
【図２Ｄ】
2006340594.tif 000007
【図２Ｅ】
2006340594.tif 000008
【図２Ｆ】
2006340594.tif 000009
【図２Ｇ】
2006340594.tif 000010
【図３】
2006340594.tif 000011
【図４】
2006340594.tif 000012
【図５】
2006340594.tif 000013