(57)【要約】【課題】  エンジンと電動モータとを有する駆動装置のハイブリッド車両への車載性を向上し、トルクコンバータの軸方向長さを短くしつつ駆動装置のロックアップ性能を向上する。【解決手段】  この駆動装置はトルクコンバータ１５および変速機を備え、エンジン１０の動力と電動モータ２３の動力が駆動輪に伝達される。電動モータ２３はステータ２４とロータ２５を有し、エンジン１０とトルクコンバータ１５との間に取り付けられ、ロータ２５はエンジン１０のクランク軸３０に連結される。トルクコンバータ１５の入力側軸３３はロータ２５の中心軸と同軸上に配置され、ロータ２５に入力されるエンジン動力の変動を吸収するダンパ４４がロータ２５の内側に装着されている。【選択図】    図２
2006160096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクコンバータおよび変速機を備える動力伝達系を介して駆動輪に動力を伝達するエンジンと、前記駆動輪に対する駆動力をアシストする電動モータとを有するハイブリッド車両の駆動装置であって、
前記エンジンと前記トルクコンバータとの間に取り付けられるステータとにより前記電動モータを形成するロータを前記エンジンのクランク軸に連結し、
前記トルクコンバータのフロントカバーに固定されるトルクコンバータの入力側軸を前記ロータの中心軸と同軸上に配置し、
前記ロータに入力される前記エンジンの動力変動を吸収するダンパを前記ロータの内側に装着することを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド車両の駆動装置において、前記ダンパの出力軸にスプライン結合されるとともに前記フロントカバーに固定されるドライブプレートを前記電動モータと前記トルクコンバータとの間に配置することを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項３】
請求項１記載のハイブリッド車両の駆動装置において、前記ダンパの出力軸を前記トルクコンバータの入力側軸にスプライン結合することを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の駆動装置において、前記ロータが装着される円筒部と前記クランク軸に固定されるディスク部とを有し前記ロータを前記クランク軸に固定するロータホルダまたは前記クランク軸に、前記トルクコンバータの入力側軸の端部が嵌合する芯出し孔を形成することを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、前記ダンパをダンパカバー内に収容することを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、前記ダンパの出力軸と前記ドライブプレートまたは前記入力側軸との間に環状の止め金具を装着することを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両走行の主たる駆動源としての内燃機関と、駆動力のアシストを行うと共に制動力の回生を行う電動モータとを有するハイブリッド車両の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関と電動モータとを駆動源とするハイブリッド車両には、内燃機関つまりエンジンを車両走行の駆動源の主体とし、電動モータにより駆動力のアシストを行うと共に制動力の回生を行うようにしたパラレルハイブリッド車両がある。このタイプのハイブリッド車両には、トルクコンバータ、変速機および終減速機などを有しエンジン出力を駆動輪に伝達するための動力伝達系つまりトランスミッションとエンジンとの間に電動モータが配置されたものがある。従来のトルクコンバータには、エンジンのクランク軸をトルクコンバータの出力側軸に直結させるロックアップクラッチに加えて、クランク軸からトルクコンバータを介して駆動輪に伝達される動力の変動を吸収してエンジン振動や脈動を小さくして出力するためにダンパが組み込まれている。このため、ハイブリッド車両の駆動装置をトランスミッションとエンジンとの間に電動モータを配置して構成すると、駆動装置の軸長は電動モータを具備しない駆動装置に比して長くなるので車載性が困難になる。
【０００３】
このような課題を解決するために、特許文献１〜４に記載されるように、トルクコンバータのケースにロックアップクラッチやダンパが組み込まれる小径の円筒部を設けてこの円筒部を電動モータのステータやロータの内部に迫り出させるようにした駆動装置が提案されている。
【特許文献１】特開２０００−９４９７２号公報
【特許文献２】特開２０００−２７２３６２号公報
【特許文献３】特開２００２−１０３９９８号公報
【特許文献４】特開２００３−２０７０１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、トルクコンバータのケースに一体に設けられた小径の円筒部内にロックアップクラッチを組み込むようにすると、ロックアップクラッチの外径を小さくしなければならないので、ロックアップ容量を確保するにはクラッチを多板化して摩擦係合面積を得る必要があり、トルクコンバータの軸長の大型化が避けられない。また、円筒部内にダンパを組み込むようにすると、同様にダンパの径を小さくしなければならず、ダンパ性能の低下が避けられない。
【０００５】
本発明の目的は、エンジンと電動モータとを有する駆動装置のハイブリッド車両への車載性を向上することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、トルクコンバータの軸方向長さを短くしつつ駆動装置のロックアップ性能を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のハイブリッド車両の駆動装置は、トルクコンバータおよび変速機を備える動力伝達系を介して駆動輪に動力を伝達するエンジンと、前記駆動輪に対する駆動力をアシストする電動モータとを有するハイブリッド車両の駆動装置であって、前記エンジンと前記トルクコンバータとの間に取り付けられるステータとにより前記電動モータを形成するロータを前記エンジンのクランク軸に連結し、前記トルクコンバータのフロントカバーに固定されるトルクコンバータの入力側軸を前記ロータの中心軸と同軸上に配置し、前記ロータに入力される前記エンジンの動力変動を吸収するダンパを前記ロータの内側に装着することを特徴とする。
【０００８】
本発明のハイブリッド車両の駆動装置は、前記ダンパの出力軸にスプライン結合されるとともに前記フロントカバーに固定されるドライブプレートを前記電動モータと前記トルクコンバータとの間に配置することを特徴とする。
【０００９】
本発明のハイブリッド車両の駆動装置は、前記ダンパの出力軸を前記トルクコンバータの入力側軸にスプライン結合することを特徴とする。
【００１０】
本発明のハイブリッド車両の駆動装置は、前記ロータが装着される円筒部と前記クランク軸に固定されるディスク部とを有し前記ロータを前記クランク軸に固定するロータホルダまたは前記クランク軸に、前記トルクコンバータの入力側軸の端部が嵌合する芯出し孔を形成することを特徴とする。
【００１１】
本発明のハイブリッド車両の駆動装置は、前記ダンパをダンパカバー内に収容することを特徴とする。
【００１２】
本発明のハイブリッド車両の駆動装置は、前記ダンパの出力軸と前記ドライブプレートまたは前記入力側軸との間に環状の止め金具を装着することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、エンジンと電動モータとを駆動源とするハイブリッド車両の駆動装置において、エンジンから出力される動力の変動を吸収するためのダンパをトルクコンバータ内に組み込むことなく、電動モータのロータ内部に配置したので、トルクコンバータの軸方向の寸法を短くすることができると共に駆動装置の軸方向長さを短くすることができる。これにより、駆動装置の車載性を向上させることができる。
【００１４】
トルクコンバータの外径を電動モータの外径に近づけることができるので、トルクコンバータ内のロックアップクラッチの外径を大きくすることができ、ロックアップ容量を高めてロックアップ性能を向上させることができる。
【００１５】
トルクコンバータの出力側軸を電動モータのロータをクランク軸に装着するロータホルダまたはクランク軸に形成された芯出し孔に嵌合させることにより、トルクコンバータの中心軸を容易にクランク軸の中心軸に一致させることができ、駆動装置の組立性を向上させることができる。
【００１６】
ダンパをダンパカバー内に収容することにより、ダンパの摩耗粉が電動モータの永久磁石に付着することなく、電動モータの耐久性を向上することができる。
【００１７】
ダンパの出力軸に環状の止め金具を装着することにより、ダンパとトルクコンバータとの軸方向の位置を容易に位置決めすることができ、駆動装置の組立性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。実施の形態を示すそれぞれの図においては、共通する部材には同一の符号が付されている。図１は本発明のハイブリッド車両の駆動装置の全体構成を示す概略図であり、図２は本発明の一実施の形態である駆動装置の要部を示す断面図である。
【００１９】
図１に示すように、この駆動装置はエンジン１０の出力を駆動輪に伝達するための動力伝達系１１を有している。動力伝達系１１はコンバータケース１２と変速機ケース１３とエクステンションケース１４とを有し、コンバータケース１２内にはトルクコンバータ１５が組み込まれ、トルクコンバータ１５の出力側軸１６は変速機ケース１３に組み込まれた変速機入力軸１７に連結されている。変速機ケース１３内には変速機入力軸１７の回転を車両の走行状態に応じて自動的に変速して前輪用出力軸１８と後輪用出力軸１９に伝達する変速機２０が組み込まれている。コンバータケース１２内には前輪用出力軸１８に連結されるフロントディファレンシャル２１が組み込まれており、フロントディファレンシャル２１に装着される前輪用のドライブシャフトを介して前輪用出力軸１８の動力が前輪に伝達される。一方、後輪用出力軸１９は後輪用のプロペラシャフトおよびリヤディファレンシャルを介して後輪に連結されており、後輪用出力軸１９の動力が後輪に伝達される。
【００２０】
図１に示す駆動装置は前輪と後輪をそれぞれ駆動輪とする全輪駆動車両に適用されるが、エクステンションケース１４を取り除くことにより前輪のみを駆動輪する車両にもこの駆動装置を適用することができる。変速機２０は遊星歯車を有する１軸式の自動変速機であるが、平行２軸式の自動変速機を搭載するようにしても良い。
【００２１】
エンジン１０とコンバータケース１２との間にはモータケース２２が取り付けられ、モータケース２２には電動モータ２３が組み込まれている。したがって、動力伝達系１１を介してエンジン動力とモータ動力が駆動輪に伝達されるようになっており、車両はエンジン１０を主体とし、電動モータ２３により駆動力がアシストされて走行することができる。電動モータ２３は発電機の機能を有するモータジェネレータであり、制動力の回生を行うことができ、電動モータ２３により発電された電力はバッテリ（図示省略）に充電される。また、エンジン１０により電動モータ２３を駆動してバッテリに充電することもできる。
【００２２】
図２に示すように、電動モータ２３はステータ２４とロータ２５とを有しており、ステータ２４はコイル２６ａが巻き付けられる積層板２６ｂを備え、モータケース２２に固定されている。一方、ロータ２５は永久磁石が埋め込まれる積層板２７を備えており、ロータ２５はロータホルダ２８に固定されている。ロータホルダ２８はボルト２９ａによりエンジンのクランク軸３０に固定されるディスク部２８ａと、ディスク部２８ａの外周部からトルクコンバータ１５に向けて突出する円筒部２８ｂと、円筒部２８ｂから径方向外方に突出するフランジ部２８ｃとを有し、ロータ２５はフランジ部２８ｃにボルト２９ｂにより固定されている。
【００２３】
トルクコンバータ１５は、ポンプインペラ３１ａが設けられたポンプシェル３１に対向するようにしてポンプシェル３１に固定されるフロントカバー３２を有し、フロントカバー３２にはトルクコンバータ１５の入力側軸３３が固定されており、トルクコンバータ１５は入力側軸３３がロータ２５の回転中心軸と同軸上となるようにしてコンバータケース１２内に組み込まれている。入力側軸３３と同軸上にトルクコンバータ１５の出力側軸１６がコンバータケース１２内に回転自在に装着され、出力側軸１６の端部はニードル軸受３４により入力側軸３３に回転自在に支持されており、出力側軸１６には環状のボス３５がスプライン結合され、このボス３５にはポンプインペラ３１ａに対向するようにタービンランナ３６が固定されている。
【００２４】
トルクコンバータ１５の入力側軸３３は、ロータホルダ２８のディスク部２８ａに形成された芯出し孔３９に嵌合されており、トルクコンバータ１５をクランク軸３０に組み付けると入力側軸３３の芯出しを行うことができる。入力側軸３３は芯出し孔３９の内周面に相対的に回転自在となっている。
【００２５】
トルクコンバータ１５のフロントカバー３２はステータ２４の外径とほぼ同様の外径を有し、フロントカバー３２の内部にはロックアップクラッチ３７が配置され、ロックアップクラッチ３７はその中心部でボス３５に固定されている。出力側軸１６の外側にはこれとの間に隙間を介して中空の支持軸３８が設けられ、この支持軸３８はコンバータケース１２に固定されており、支持軸３８にはワンウエイクラッチ４０を介してステータ４１が装着されている。支持軸３８の外側にはこれとの間に隙間を介して中空の回転軸４２が設けられ、この回転軸４２にはポンプシェル３１が取り付けられている。回転軸４２はコンバータケース１２にニードル軸受４３を介して回転自在に支持されており、回転軸４２によりオイルポンプ（図示省略）を駆動するためにオイルポンプのロータに回転軸４２は連結されている。なお、回転軸４２をニードル軸受４３を介してコンバータケース１２に支持することなく、直接コンバータケース１２に滑り接触させるようにしても良い。
【００２６】
電動モータ２３のロータ２５の内側にはダンパ４４が装着されている。ダンパ４４はロータホルダ２８に固定される中空円板状の駆動側ディスク４５と、ダンパ出力軸としてのハブ４６に固定される従動側ディスク４７とを有し、両方のディスク４５，４７の間にはダンパスプリング４８が組み込まれており、ダンパ４４はクランク軸３０の動力の変動を吸収してエンジン振動や脈動を小さくしてトルクコンバータ１５にエンジン動力を出力する。トルクコンバータ１５のフロントカバー３２と電動モータ２３との間にはドライブプレート４９が配置され、このドライブプレート４９はその外周部でフロントカバー３２にボルト５１により固定されている。ドライブプレート４９の中心部には円筒部５２が設けられており、この円筒部５２はダンパ４４の出力軸であるハブ４６にスプライン結合されている。
【００２７】
このような構成の駆動装置においては、エンジン１０が駆動されてクランク軸３０が回転すると、これに固定されたロータホルダ２８が回転してダンパ４４を介してトルクコンバータ１５のフロントカバー３２が回転駆動される。車両が所定の車速に達するまではトルクコンバータ１５が作動状態となって、ポンプインペラ３１ａによりタービンランナ３６が駆動され、タービンランナ３６の回転はトルクコンバータ１５の出力側軸１６に伝達される。一方、車両が所定の車速以上となると、ロックアップクラッチ３７がフロントカバー３２に密着係合し、トルクコンバータ１５のフロントカバー３２と出力側軸１６は直結状態となる。直結状態となってもダンパ４４によりエンジン１０の振動が吸収され、静粛な車両走行が得られる。
【００２８】
ロックアップクラッチ３７は電動モータ２３に隣り合って配置されるトルクコンバータ１５のフロントカバー３２の径に近い外径を有し、フロントカバー３２は電動モータ２３のステータ２４の外径にほぼ対応する外径となっているので、ロックアップクラッチ３７とフロントカバー３２の内面との接触面積を大きくすることができ、１枚のロックアップクラッチ３７により充分なロックアップ容量を確保することができる。しかも、トルクコンバータ１５内にはダンパ４４が組み込まれていないので、トルクコンバータ１５の軸方向の厚み寸法を小さくすることができ、薄型のトルクコンバータ１５となる。ダンパ４４はロータ２５の径方向内側のスペースを利用してその中に装着されているので、薄型のトルクコンバータ１５と相俟って駆動装置の軸方向寸法を短縮することができる。しかも、ダンパ４４はトルクコンバータ１５の外部に配置されているので、トルクコンバータ１５の内部に配置する場合に比して特性の自由度を高めることができる。
【００２９】
図３は本発明の他の実施の形態であるハイブリッド車両の駆動装置の要部を示す断面図である。
【００３０】
図２に示した駆動装置においては、ドライブプレート４９の円筒部５２にダンパ４４のハブ４６をスプライン結合し、ドライブプレート４９の外周部をボルト５１によりフロントカバー３２に固定しているのに対して、図３に示す駆動装置においては、ドライブプレート４９を用いることなく、ダンパ４４の出力軸であるハブ４６とトルクコンバータ１５の入力側軸３３とがスプライン結合されており、ダンパ４４の出力はトルクコンバータ１５に対して入力側軸３３から入力される。このように、図３に示す駆動装置においてはドライブプレート４９が設けられていないので、駆動装置の軸方向長さを図２に示す場合よりも短縮することができ、さらにドライブプレート４９とフロントカバー３２とを締結するボルト５１が不要になるとともに組立時にその締結作業が不要となる。
【００３１】
図４および図５はそれぞれ本発明の他の実施の形態であるハイブリッド車両の駆動装置の要部を示す断面図であり、図２および図３に示す場合にはロータホルダ２８のディスク部２８ａに芯出し孔３９が形成されているのに対し、図４に示す駆動装置においては、芯出し孔３９がクランク軸３０に形成されている。これにより、トルクコンバータ１５をクランク軸３０に連結すると、トルクコンバータ１５の入力側軸３３はクランク軸３０の中心軸に芯出しされる。一方、図５に示す駆動装置においては、図２および図３に示す場合と同様に、トルクコンバータ１５の入力側軸３３はロールホルダ２８のディスク部２８ａに形成された芯出し孔３９に嵌合されるようになっているが、入力側軸３３と芯出し孔３９との間にはニードル軸受５３等の軸受が装着されている。なお、図４に示すように、入力側軸３３をクランク軸３０の芯出し孔３９に嵌合させる場合にもクランク軸３０と入力側軸３３との間に軸受を装着するようにしても良い。
【００３２】
図６は本発明の他の実施の形態であるハイブリッド車両の駆動装置の要部を示す断面図であり、図６に示す場合にはダンパ４４はダンパカバー５４により覆われており、ダンパ４４の摩耗粉が電動モータ２３のロータ２５に組み込まれた永久磁石に吸着することを防止するようにし、電動モータ２３の耐久性を高めている。このダンパカバー５４は外周部がロータホルダ２８のフランジ部２８ｃに固定され、中央部はダンパ４４のハブ４６の端面に接触しており、ダンパ４４はロータホルダ２８とダンパカバー５４とにより形成されるケース内に収容されている。なお、ダンパカバー５４の中央部をハブ４６またはフロントカバー３２に取り付けて外周部をフランジ部２８ｃに接触させるようにしても良い。
【００３３】
図７は本発明の他の実施の形態であるハイブリッド車両の駆動装置の要部を示す断面図であり、図７に示す駆動装置においては図２に示したものと同様にドライブプレート４９がトルクコンバータ１５に取り付けられ、円筒部５２にダンパ４４のハブ４６がスプライン結合されている。そして、ハブ４６と円筒部５２に形成された環状溝には、ハブ４６と円筒部５２の軸方向の位置を位置決めするサークリップ５５が環状の止め金具として装着されている。サークリップ５５は一部が切り欠かれて径方向に弾性変形自在となっており、スナップリングとも言われ、ハブ４６を円筒部５２に挿入する際には径方向に収縮させて円筒部５２側の環状溝内に入り込ませ、ハブ４６と円筒部５２とが所定の軸方向位置となると、両方の環状溝内に係合する。したがって、図７に示す場合には、円筒部５２をハブ４６に嵌合させると、サークリップ５５が両方の環状溝に入り込むことによりトルクコンバータ１５の軸方向の位置決めを行うことができる。なお、図３に示すようにハブ４６を入力側軸３３に嵌合させる場合には、サークリップ５５は入力側軸３３とハブ４６との間に装着される。
【００３４】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のハイブリッド車両の駆動装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施の形態である駆動装置の要部を示す断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態であるハイブリッド車両の駆動装置の要部を示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態であるハイブリッド車両の駆動装置の要部を示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態であるハイブリッド車両の駆動装置の要部を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態であるハイブリッド車両の駆動装置の要部を示す断面図である。
【図７】本発明の他の実施の形態であるハイブリッド車両の駆動装置の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０      エンジン
１１      動力伝達系
１２      コンバータケース
１５      トルクコンバータ
１６      トルクコンバータの出力側軸
２２      モータケース
２３      電動モータ
２４      ステータ
２５      ロータ
２８      ロータホルダ
３０      クランク軸
３１      ポンプシェル
３２      フロントカバー
３３      トルクコンバータの入力側軸
３４      ニードル軸受
３５      ボス
４４      ダンパ
４５      駆動側ディスク
４６      ハブ
４７      従動側ディスク
４８      ダンパスプリング
４９      ドライブプレート
５４      ダンパカバー
５５      サークリップ
【図１】
2006160096.tif 000003
【図２】
2006160096.tif 000004
【図３】
2006160096.tif 000005
【図４】
2006160096.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006160096.tif 000008
【図７】
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