(57)【要約】縦配置のハイブリッド駆動装置及び動力伝達系を持ちかつ内燃機関（１）と第１の車軸（７＊）との間に設けられかつハウジング部分、貫通伝動軸（４）、貫通伝動軸を包囲する電気機械（１１，１３）、電気機械の前にある第１のクラッチ（３）及び電気機械の後にある第２のクラッチ（５）から成る駆動単位が、最小の所要空間で第２の車軸（１７＊）もくどうするようにるす。そのため第１の電気機械（１）が第１のクラッチ（３）と構造的に一体化され、第２の電気機械（１３）が貫通伝動軸（４）を包囲し、第３のクラッチ（１４）片寄り伝動装置（１５）及び軸（１６）を介して第２の車軸（１７＊）に結合されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦配置のハイブリッド駆動装置及び動力伝達系を持つ自動車用駆動単位であって、動力
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含み、駆動単位が内燃機関（１）と第１の車軸（７＊）との間に設けられ、かつハウジング部分、貫通伝動軸（４）、貫通伝動軸を包囲する電気機械（１１，１３）、電気機械の前にある第１のクラッチ（３）及び電気機械の後にある第２のクラッチ（５）から成っているものにおいて、第１の電気機械（１）が第１のクラッチ（３）と構造的に一体化され、第２の車軸（１７＊）の駆動のため駆動単位が、貫通伝動軸（６０）を包囲する第２の電気機械（１３）を含み、かつ第３のクラッチ（１４）及び片寄り伝動装置（１５）を介して、第２の車軸（１７＊）に至る軸（１６）と伝動結合されていることを特徴とする、駆動単位。
【請求項２】
第２の電気機械（１３）が第３のクラッチ（１４）と構造的に一体化されていることを特徴とする、請求項１に記載の駆動単位。
【請求項３】
クラッチ（３；１４，３，１４）が電気機械（１１；１３；１１，１３）内に設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の駆動単位。
【請求項４】
第１の電気機械（１１）及び第２の電気機械（１３）が、円筒状外被（２１，２３）と軸線に対して直角な壁（２２，２４）から成るハウジングにそれぞれ収容され、円筒状外被（２１，２３）が互いにねじ結合されていることを特徴とする、請求項１に記載の駆動単位。
【請求項５】
電気機械（１１；１３）がハウジング内に取付けられる固定子（２５；２６）と回転子（２７；２８）から構成され、クラッチ（３；１４）が内側部分（４２；６７）及び外側部分（４３；６３）から成る多板クラッチであるものにおいて、回転子（２７；２８）が、ハウジングの軸線に対して直角な壁（２２；２４）にある軸受（５４；７４）に支持され、かつクラッチ外側部分（４３；６３）に相対回転しないように結合される交換可能な連結円板（４６；６６）を持ち、クラッチ（３；１４）が空間的に軸受（５４；７４）と連結円板（４６；６６）との間に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の駆動単位。
【請求項６】
クラッチ（３）のうち内側部分（４２）が、内燃機関（１）と伝動結合される第１の軸（４０）上に固定し、外側部分（４３）が、第２の電気機械（１３）を貫通して第２のクラッチへ至る第２の軸（６０）と相対回転しないように結合されていることを特徴とする、請求項５に記載の駆動単位。
【請求項７】
第３のクラッチ（１３）のうち、内側部分（６７）が、中空軸（６８）を介して片寄り伝動装置（１５）の一次歯車（３２）と相対回転しないように結合され、外側部分（４３）が、第２の電気機械（１３）の連結円板（６６）と相対回転しないように結合されていることを特徴とする、請求項５に記載の駆動単位。
【請求項８】
環状ピストン（５１）を含むクラッチ（３；１４）用操作シリンダ（５２）が、軸線に対して直角な壁（２２；２４）に取付けられ、環状ピストン（５１）が、推力軸受（５０）を介してクラッチ（３；１４）の押圧板（４８）と共同作用することを特徴とする、請求項４に記載の駆動単位。
【請求項９】
電気機械（１１；１３）が、軸に対して直角な壁（２２；２４）に取付けられる回転数センサ（５８）を持ち、回転子（５５）に回転数発信器環（５７）が取付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の駆動単位。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、縦配置のハイブリッド駆動装置及び動力伝達系を持つ自動車用駆動単位であって、動力伝達系が内燃機関、第１の車軸を駆動する縦軸及び伝動装置を含み、駆動単位が内燃機関と第１の車軸との間に設けられ、かつハウジング部分、貫通伝動軸、貫通伝動軸を包囲する電気機械、電気機械の前にある第１のクラッチ及び電気機械の後にある第２のクラッチから成っているものに関する。縦配置では、永続的に駆動される車軸、ここでは第１の車軸は一般に後車軸である。
【背景技術】
【０００２】  このような動力伝達系はドイツ連邦共和国特許第２９４３５５４号明細書から公知であるが、概略的にしか示されていない。回転数比及び構造的な特徴はわからない。いずれにせよ電気機械は、駆動装置又は付加駆動装置として、また始動電動機及び発電機として役立つ。それ以上のことは、横構造様式の動力伝達系であるが、欧州特許第７７５６０７号明細書からわかる。そこでは電気機械は比較的高速であり、内燃機関と同様に、遊星歯車装置を介して車軸駆動装置と結合されている。遊星歯車装置は重畳歯車装置であり、そこで両方の駆動トルクが加算される。これは、両方の駆動装置のうち一方のみが動作すると、支持トルクを与えるため、他方の駆動装置を拘束せねばならないという欠点を持っている。更にそこでは、純電動駆動装置が第２の車軸に付加されている。このような付加駆動装置を後車軸に収容するため、そこに構造変更なしでは、場所が少なすぎる。縦構造の動力伝達系において駆動される第２の車軸が前車軸であると、空間の問題は解決されず、車両全体の根本的な変更が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  従って本発明の課題は、縦配置の動力伝達系を持つ車両において、できるだけ少ない費用及び車両の変更で、第２（一般に前）の車軸の付加的な電気駆動装置を提供することである。駆動単位はモジュールにより（即ち種々の組合わせで）使用可能であり、普通の全輪駆動車両において動力分配装置のために使用可能な空間で間に合うようにする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  このため本発明によれば、第１の電気機械が第１のクラッチと構造的に一体化され、第２の車軸の駆動のため駆動単位が、貫通伝動軸を包囲する第２の電気機械を含み、かつ第３のクラッチ及び片寄り伝動装置を介して、第２の車軸に至る軸と伝動結合されている。こうして特に第２の電気機械が第３のクラッチと構造的に一体化されている（請求項２）と、すぐに隣接する両方の電気機械によってのみ組込み長が決定されるので、片寄り伝動装置と一緒に動力分配装置の輪郭が維持される。駆動単位に続く動力伝達系は従来のものなので、車両のそれ以上の変更は必要でない。【０００５】  クラッチが電気機械内に設けられている（請求項３）と、有利である。なぜならば、電気機械を電動機回転数に合わせた回転数に設計し、回転子の大きい半径のため、電気機械を非常に狭く構成できるからである。【０００６】  本発明の展開では、第１の電気機械及び第２の電気機械が、円筒状外被と軸線に対して直角な壁から成るハウジングにそれぞれ収容され、円筒状外被が互いにねじ結合されている（請求項４）。こうしてモジュール状使用の前提条件が与えられ、同軸的な両方のモジュールの組立てが容易にされ、組込み長さが更に短縮される。【０００７】  電気機械がハウジング内に取付けられる固定子と回転子から構成され、クラッチが内側部分及び外側部分から成る多板クラッチである場合、本発明による思想の展開において、第１の回転子及び第２の回転子が、ハウジングの軸線に対して直角な壁にある軸受に支持され、かつクラッチ外側部分に相対回転しないように結合される交換可能な連結円板を持ち、クラッチが空間的に軸受と連結円板との間に設けられている（請求項５）。交換可能な連結円板は、両方の電気機械に対して同じ回転子を使用するのを可能にし、それぞれ適当な連結円板の取付けにより、電気機械はその組込み状態に合わされる。【０００８】  特に有利な実施形態では、第１のクラッチの内側部分が、内燃機関と伝動結合される第１の軸上に固定し、第１のクラッチの外側部分が、第２の電気機械を貫通して第２のクラッチへ至る（貫通伝動軸である）第２の軸と相対回転しないように結合され（請求項６）、第３のクラッチの、内側部分が、中空軸を介して片寄り伝動装置の一次歯車と相対回転しないように結合され、外側部分が、第２の電気機械の連結円板と相対回転しないように結合されている（請求項７）。それにより駆動単位が完全にモジュール化され、第１の電気機械を持つ単位は第１のモジュールであり、第２の電気機械を持つ単位は第２のモジュールである。ハイブリッド車両に１つの駆動される車軸のみを設ける場合、例えば第１のモジュールのみを使用することができる。【０００９】  有利な展開は、環状ピストンを含むクラッチ用操作シリンダが、軸線に対して直角な壁に取付けられ、環状ピストンが、推力軸受を介してクラッチの押圧板と共同作用する（請求項８）ことであり、また第１及び／又は第２の電気機械が、軸に対して直角な壁に取付けられる回転数センサを持ち、回転子に回転数発信器環が取付けられている（請求項９）ことである。前者は、回転する部分への回転取込みなしにクラッチの操作を可能にし、後者は制御によりクラッチの係合を回転数比に関係して行うのを可能にする。【００１０】  図により本発明が以下に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】  図１において、自動車の内燃機関は１で示されている。これは、場合によってははずみ車にある振動減衰器２及び第１のクラッチ３を介して貫通伝動軸４と結合されている。この貫通伝動軸４は、第２のクラッチ５及び変速伝動装置６を介して、第１の駆動される車軸７＊、ここではその車軸伝動装置７、従って実施例では後輪８を駆動する。【００１２】  本発明により駆動単位は、第１のモジュール１０及びそれにすぐ続く第２のモジュール１２から構成されている。第１のモジュール１０には第１の電気機械１１があり、第２のモジュール１２には第２の電気機械１３がある。第２の電気機械１３は、第３のクラッチ１４及び片寄り伝動装置１５を介して、第２の駆動される車軸１７＊へ従って車軸伝動装置１７を介して全輪１８へ至る推進軸１６を駆動する。両方の電気機械１１，１３を制御するため、エネルギ蓄積器２０例えば蓄電池に接続される電力制御電子装置１９がある。【００１３】  図２において、駆動単位は２つのモジュール１０，１２から構成されている。第１のモジュール１０のハウジングは円筒状外被２１と軸線に対して直角な壁２２から成り、第２のモジュール１２のハウジングは、円筒状外被２３と軸線に対して直角な壁２４から成っている。外被２１内には第１の電気機械１１の第１の固定子巻線２５が取付けられ、外被２３内には第２の電気機械１３の第２の固定子巻線２６が取付けられている。これらの電気機械の固定子は２７及び２８で示されている。両方のモジュール１０，１２の外被２１，２３は、多数のボルト２９により共通なハウジングとなるように互いにねじ結合されている。【００１４】  第２のモジュール１２の外被２３には、片寄り伝動装置１５を収容するハウジング蓋３１が続いている。この片寄り伝動装置１５は、第２の固定子２８により第３のクラッチ１４を介して駆動可能な一次歯車３２と、ここでは歯付き鎖３５を介して駆動される二次歯車３６から成っている。歯付き鎖の代わりに、他の牽引手段又は中間歯車を設けることもできる。二次歯車３６は軸受３７に案内され、推進軸１６が接続されるフランジ３８と相対回転しないように結合されている。一次歯車３２と同軸的に、第２のクラッチ５（図１）が接続される出力フランジ３９も設けられている。【００１５】  さて図３により両方のモジュール１０，１２の内容が詳細に説明される。振動減衰器２を介して駆動される第１の軸４０は、ハウジングの壁２２にある軸受４１により支持されている。この軸４０は第１のクラッチ３の内側部分４２と相対回転しないように結合されている。クラッチ３の外側部分４３は、第１の軸４０の他端を支持する針軸受６２を含む連結片４５と相対回転しないように結合されている。同様に連結円板４６が連結片４５と相対回転しないように結合され、ここでは溶接されている。従ってクラッチの外側部分４３、連結片４５及び連結円板４６は、溶接される単位を形成している。連結円板４６はボルト４７により第１の回転子２７と相対回転しないように結合されている。なお図示したように、両方の回転子２７，２８の構造は同じである。これらの回転子は、ボルト４７によりねじ結合されるため将来の使用に応じて選ぶことができる連結円板４６��形状においてのみ相違している。【００１６】  第１のクラッチ３は公知のように薄板積層体４４を含み、この薄板積層体４４又はその皿ばね４９に押圧板４８が作用する。押圧板４８は、ハウジングに固定した環状シリンダ５２と環状ピストン５１から成る操作器により、推力軸受５０を介して押圧力を加えられる。ハウジングの壁２２には、更にシリンダ５２への油供給穴５３及び針軸受５４が設けられ、針軸受５４に回転円板５５が支持されている。従って第１のクラッチ３は、第１の回転子２７内に、連結円板４６と回転円板５５との間に収容されている。回転円板５５には適当な歯を持つ回転数発信器環５７が取付けられて、ハウジングに固定した回転数センサ５８と共同作用する。回転数センサ５８の出力信号は、制御装置により利用されて、回転数差に応じてクラッチの係合に影響を及ぼすことができる。【００１７】  第２のモジュール１２は第２の軸６０を含み、この軸６０は第１のモジュールの連結片４５と相対回転しないように結合され、針軸受６９によりハウジング及び第３のクラッチ１４内に支持されている。第２のモジュール１２にある第３のクラッチ１４は、再び外側部分６３及び内側部分６７とそれらの間にある薄板積層体６４から成っている。外側部分６３は、連結円板６６と同様に軸受レース６５に溶接されている。軸受レース６５は第１のモジュール１０の連結片４５より大きい直径を持っているので、ここでは異なる連結円板６６が使用され、クラッチの外側部分６３の内径が一層大きい。第２の電気機械１３の回転子２８は、第１の電気機械１１の回転子とは、ねじ止めされる異なる連結円板６６の点でのみ、相違している。第３のクラッチ１４の内側部分６７は、第２の軸６０上に針軸受６９を介して支持され、片寄り伝動装置１５の一次歯車３２（図２参照）が相対回転しないようにはまっている中空軸６８に続いている。【００１８】  第２のモジュール１２の詳細な説明は不要である。なぜならば、両方のモジュールができるだけ多くの数の同じ部品で構成されているからである。例えば第２の回転子２８の針軸受７４は、第１の回転子２７の針軸受５４と同じである。相違は、異なる軸及びクラッチの内側部分４２，６７及び外側部分４３，６３及び軸受レース６５の軸結合部のみである。モジュール構造のため、第１のモジュール１０のみを（駆動される１つの車軸のみを持つ車両のために）使用するか、又は第２のモジュール１２のみを（第１の車軸の従来の駆動装置及び第２の車軸の電気的付加駆動装置を持つ車両のために）使用することも可能である。全体として上述した駆動単位の輪郭は従来の動力分配装置の輪郭より大きくない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による駆動単位の動力伝達系の概略図を示す。
【図２】本発明による駆動単位を縦断面図で示す。
【図３】図２の一部を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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