(57)【要約】【課題】車両用駆動装置に構成される電気モーターの動力伝達効率を向上させる。【解決手段】本発明における車両用駆動装置は、エンジン１と、電気モーター４と、エンジン１または電気モーター４によって生じた動力を変速して伝達する変速機５とから構成された車両用駆動装置において、入力部がエンジン１の出力軸と連結されるとともに出力部が変速機５の入力軸と連結され、エンジン１から入力部に入力される動力の変動を減衰させて、前記変動を減衰させた動力を出力部から出力するように構成されたダンパ３を備え、電気モーター４の出力軸が変速機５の入力軸と連結されている。【選択図】  図１
2005001586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、電気モーターと、前記内燃機関または前記電気モーターによって生じた動力を変速して伝達する変速機とから構成された車両用駆動装置において、
入力部が前記内燃機関の出力軸と連結されるとともに出力部が前記変速機の入力軸と連結され、前記内燃機関から前記入力部に入力される動力の変動を減衰させて、前記変動を減衰させた動力を前記出力部から出力するように構成されたダンパを備え、
前記電気モーターの出力軸が前記変速機の前記入力軸と連結されていることを特徴とする車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関とモーターなどの少なくとも二種類の駆動力源を備えた車両用駆動装置に関し、さらに詳しくは、車両用駆動装置に構成されるモーターの動力伝達効率を向上させる構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車などの車両の駆動源として一般に使用されている内燃機関（エンジン）に加えて、第２の駆動力源として電気モーターを搭載した車両が開発されている。この種の車両では、例えば、車両発進時等の大きなトルクが必要とされる場合に電気モーターを内燃機関の補助的な駆動力源として動作させ、また、車両減速時に電気モーターを発電機として機能させてエネルギーの回生を行い、さらには、内燃機関から出力されるトルクの脈動（変動）とは１８０度位相がずれて脈動（変動）するトルクを電気モーターによって出力することにより車両の振動を抑制する等のことが行われている。
【０００３】
従来における車両駆動装置の一例を図３に模式的に示す。この従来の車両駆動装置は、エンジン５０１と電気モーター５０２とが直接連結され、モーター５０２の出力部がフライホイール５０３およびダンパ５０４（たわみ継ぎ手）を介して変速機５０５（Ｔ／ＭＩＳＳ）と連結されている。そして、エンジン５０１またはモーター５０２によって生じる動力がフライホイール５０３およびダンパ５０４（たわみ継ぎ手）を介して変速機５０５（Ｔ／ＭＩＳＳ）に伝達されるようになっている。一方、モーター５０２を発電機として機能させてエネルギーの回生を行う場合には、慣性エネルギー（動力）が変速機５０５（Ｔ／ＭＩＳＳ）からダンパ５０４（たわみ継ぎ手）およびフライホイール５０３を介してモーター５０２に伝達されるようになっている。
【０００４】
ここで、フライホイール５０３は、エンジン５０１（またはモーター５０２）のトルクの脈動（変動）を抑制するものであり、回転慣性モーメントの大きい円盤状の部材が一般に用いられる。また、ダンパ５０４（たわみ継ぎ手）は、フライホイール５０３（エンジン５０１）から入力される動力の変動を減衰させて変速機５０５（Ｔ／ＭＩＳＳ）へ出力する機構である。なお、モーター５０２は、エンジン５０１と異なり、トルクの脈動（変動）を殆ど生じさせることなく動力を出力することができる。
【０００５】
また、特開２０００−８５３８５号公報で開示されるような車両用駆動装置も知られている。この車両用駆動装置は、エンジンの出力軸とダンパの入力部とが連結され、さらにダンパの出力部に電気モーターが配設されており、エンジンまたは電気モーターによって生じる動力が電気モーター（ダンパ）の出力部から流体伝導装置を介して変速機に伝達されるようになっている。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−８５３８５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来においては、電気モーターと変速機（Ｔ／ＭＩＳＳ）との間の動力伝達経路にダンパ（たわみ継手）や流体伝導装置が配設されているため、電気モーターによって生じる動力の伝達ロスが発生し、電気モーターの回転駆動時（あるいは、電気モーターの回生時）における動力伝達効率が低下するという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、車両用駆動装置に構成される電気モーターの動力伝達効率を向上させることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような目的達成のため、本発明における車両用駆動装置は、内燃機関（例えば、本実施形態におけるエンジン１）と、電気モーターと、内燃機関または電気モーターによって生じた動力を変速して伝達する変速機とから構成された車両用駆動装置において、入力部（例えば、本実施形態における駆動側部材３１）が内燃機関の出力軸と連結されるとともに出力部（例えば、本実施形態における出力軸部材３４）が変速機の入力軸と連結され、内燃機関から入力部に入力される動力の変動を減衰させて、前記変動を減衰させた動力を出力部から出力するように構成されたダンパを備え、電気モーターの出力軸（例えば、本実施形態におけるロータ４１）が変速機の入力軸と連結されている。
【００１０】
このような構成の車両用駆動装置によれば、電気モーターと変速機との間の動力伝達においてダンパ（たわみ継手）や流体伝導装置を介しないため、電気モーターにより生じる動力の伝達ロスを低減させることが可能となり、車両用駆動装置に構成される電気モーターの動力伝達効率を向上させることができる。また、電気モーターを変速機に設けられたフライホイールケース内に配置することで、モーターハウジングを内燃機関（エンジン）と変速機との間に挟み込む必要がないため、駆動装置全体の剛性向上が可能となり、車両用駆動装置の軽量化およびエネルギーロスの低減化を行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明に係る車両用駆動装置を図１および図２に示している。この車両用駆動装置は、図１に模式的に示すように、エンジン１（図２では不図示）と、エンジン１と連結されたフライホイール２と、フライホイール２と連結されたダンパ３（たわみ継手）と、ダンパ３（たわみ継手）と連結された電気モーター４と、電気モーター４と連結された変速機５（Ｔ／ＭＩＳＳ）とを備えて構成される。
【００１２】
エンジン１は燃料の燃焼によって動力を出力する内燃機関であり、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンのほか、液化石油ガスや天然ガスなどのガス燃料を燃焼させるエンジンなどがその例である。図２に示すように、エンジン１の出力軸１１はドライブプレート１２を介してフライホイール２と連結されており、エンジン１によって生じた動力がドライブプレート１２を介してフライホイール２に伝達されるようになっている。なお、ドライブプレート１２は中央に開口を有する円盤状の板材であり、内周側がエンジン１の出力軸１１と連結されるとともに、外周側がフライホイール２と連結されるようになっている。
【００１３】
フライホイール２は、従来のガソリンエンジンやディーゼルエンジンに取り付けられているものと同様に、エンジン１のトルクの変動を抑制するためのものであり、図２に示すように、回転慣性モーメントの大きい中央に開口を有する円盤状の部材である。フライホイール２の中央部にはダンパ３が設けられてフライホイール２と連結されており、エンジン１からフライホイール２に伝達された動力がダンパ３に伝達されるようになっている。
【００１４】
ダンパ３は、図２に示すように、フライホイール２の内周側に固定連結されたハウジング状の駆動側部材３１と、円筒状に形成されて外周部に駆動側部材３１の内部へ突出する突出部３３が設けられた従動側部材３２と、従動側部材３２と連結された出力軸部材３４と、駆動側部材３１の内部に保持されて駆動側部材３１と従動側部材３２とが相対回転することにより駆動側部材３１と従動側部材３２の突出部３４とに圧縮されるダンパスプリング３５とを備えて構成される。そして、エンジン１からフライホイール２を介して駆動側部材３１に伝達（入力）される動力の変動をダンパスプリング３５により減衰させて、この（動力の）変動を減衰させた動力を従動側部材３２と連結された出力軸部材３４から出力するようになっている。
【００１５】
なお、駆動側部材３１は本発明におけるダンパの入力部となっており、出力軸部材３４は本発明におけるダンパの出力部となっている。また、出力軸部材３４は電気モーター４と連結されており、エンジン１からフライホイール２を介してダンパ３に伝達された動力が電気モーター４に伝達されるようになっている。
【００１６】
電気モーター４はブラシレスモーターであり、ダンパ３の出力軸部材３４と連結されたロータ４１と、ロータ４１の周囲に位置して設けられたステータ４３とを備えて構成される。ロータ４１は円盤状に形成され、図２に示すように、その外周部に永久磁石４２が取り付けられている。ロータ４１の一端側はダンパ３の出力軸部材３４と連結されるとともに、他端側は変速機５の変速機入力軸５２と連結されており、ダンパ３の出力軸部材３４がロータ４１を介して変速機入力軸５２と連結されるようになっている。
【００１７】
すなわち、エンジン１からフライホイール２を介してダンパ３に伝達された動力は、電気モーター４（ロータ４１）を介して変速機５の変速機入力軸５２へ伝達されるとともに、電気モーター４によって生じた動力は変速機入力軸５２へ直接伝達される。これにより、電気モーター４と変速機５との間の動力伝達においてダンパ３（たわみ継手）や流体伝導装置を介しないため、電気モーターにより生じる動力の伝達ロスを低減させることが可能となり、車両用駆動装置に構成される電気モーターの動力伝達効率を向上させることができる。
【００１８】
ステータ４３は、所定形状に巻かれたコイルを主体に構成され、図２に示すように、モーターハウジング４４に保持されてロータ４１の周囲に位置するようになっている。なお、モーターハウジング４４は、図２における変速機５の上部右側に形成されたフライホイールケース４５内に取り付けられる。そして、ステータ４３（コイル）に所定の電力が供給されると、ステータ４３（コイル）で生じる磁力の作用を受けて永久磁石４２を有するロータ４１が回転駆動されるようになっている。
【００１９】
変速機５はベルト式無段変速機であり、図２に示すように、電気モーター４のロータ４１と連結された変速機入力軸５２と、これに平行に配設された変速機カウンタ軸５３と、これら両軸５２，５３の間に配設された金属ベルト機構５４と、変速機入力軸５２の上に配設された遊星歯車式前後進切換機構７０とを備えて構成される。また、この変速機５には、油圧ポンプ（図示せず）、変速制御バルブ（図示せず）等が設けられ、油圧ポンプからの作動油が油路を通り、変速制御バルブにより制御されて金属ベルト機構５４に送られて変速制御がなされる。
【００２０】
金属ベルト機構５４は、変速機入力軸５２上に回転自在に配設されたドライブプーリ５５と、変速機カウンタ軸５３上にこれと一体回転するように配設されたドリブンプーリ５８と、両プーリ５５，５８間に掛けられた金属ベルト５７から構成されている。
【００２１】
ドライブプーリ５５は、変速機入力軸５２の上に回転自在に配設された固定プーリ半体５５ａと、この固定プーリ半体５５ａに対して軸方向に相対移動可能な可動プーリ半体５５ｂとから構成される。可動プーリ半体５５ｂの側方にはドライブ側シリンダ室５６が形成され、変速制御バルブから油路を介して供給される油圧により、可動プーリ半体５５ｂを軸方向に移動させる軸方向推力（ドライブプーリ軸方向推力）が発生する。
【００２２】
ドリブンプーリ５８は、変速機カウンタ軸５３の上に結合して配設された固定プーリ半体５８ａと、この固定プーリ半体５８ａに対して軸方向に相対移動可能な可動プーリ半体５８ｂとから構成される。可動プーリ半体５８ｂの側方にはドリブン側シリンダ室５９が形成され、変速制御バルブから油路を介して供給される油圧により、可動プーリ半体５８ｂを軸方向に移動させる軸方向推力（ドリブンプーリ軸方向推力）が発生する。
【００２３】
このようにドライブ側シリンダ室５６およびドリブン側シリンダ室５９へ供給される油圧（プーリ側圧制御油圧）を制御することにより、金属ベルト５７にスリップが発生しないプーリ軸推力が設定できるとともに、ドライブプーリ５５およびドリブンプーリ５８のプーリ幅を可変設定することができ、金属ベルト５７の両プーリ５５，５８に対する巻き掛け半径を連続的に変化させて変速比を無段階に（連続的に）制御させることができる。
【００２４】
遊星歯車式前後進切換機構７０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構を備え、変速機入力軸５２に結合されたサンギヤ７１と、固定プーリ半体５５ａに結合されたキャリア７２と、後進用ブレーキ７５により固定保持可能なリングギヤ７３と、サンギヤ７１とリングギヤ７３とを連結可能な前進用クラッチ７４とを有して構成される。前進用クラッチ７４が係合されると、サンギヤ７１、キャリア７２およびリングギヤ７３が変速機入力軸５２と一体的に回転し、駆動プーリ５５は変速機入力軸５２と同一方向（前進方向）に駆動される。一方、後進用ブレーキ７５が係合されるとリングギヤ７３が固定保持され、キャリア７２がサンギヤ７１と逆方向（後進方向）に駆動される。
【００２５】
そして、変速機入力軸５２から金属ベルト機構５４および遊星歯車式前後進切換機構７０を介して変速されて変速機カウンタ軸５３に伝達された（エンジン１または電気モーター４によって生じた）動力は、ギヤ７７ａ，７７ｂ，７８ａ，７８ｂを介してディファレンシャル機構７９に伝達され、ここから図示しない左右の車輪に分割して伝達される。
【００２６】
以上のような構成の車両用駆動装置において、エンジン１によって生じた動力は、フライホイール２およびダンパ３（たわみ継手）、そして電気モーター４（ロータ４１）を介して変速機５（Ｔ／ＭＩＳＳ）に伝達される。一方、電気モーター４によって生じた動力は、フライホイール２およびダンパ３を介せずに変速機５（Ｔ／ＭＩＳＳ）に直接伝達される。そして、変速機５（Ｔ／ＭＩＳＳ）に伝達されたエンジン１または電気モーター４からの動力は、変速機５（Ｔ／ＭＩＳＳ）で変速されて図示しない左右の車輪に分割して伝達される。
【００２７】
また、電気モーター４を発電機として機能させてエネルギーの回生を行う場合には、慣性エネルギー（動力）が変速機５（Ｔ／ＭＩＳＳ）からフライホイール２およびダンパ３を介せずに電気モーター４に伝達される。
【００２８】
このため、以上のような構成の車両用駆動装置によれば、電気モーター４と変速機５との間の動力伝達においてダンパ３（たわみ継手）や流体伝導装置を介しないため、電気モーター４により生じる動力の伝達ロスを低減させることが可能となり、車両用駆動装置に構成される電気モーター４の動力伝達効率を向上させることができる。また、電気モーター４を変速機５に設けられたフライホイールケース４５内に配置することで、モーターハウジング４４をエンジン１と変速機５との間に挟み込む必要がないため、駆動装置全体の剛性向上が可能となり、車両用駆動装置の軽量化およびエネルギーロスの低減化を行うことができる。
【００２９】
なお、上述の実施形態において、ダンパ３が、エンジン１から駆動側部材３１に入力される動力の変動をダンパスプリング３５により減衰させて、この（動力の）変動を減衰させた動力を従動側部材３２と連結された出力軸部材３４から出力するように構成されているが、これに限られるものではなく、内燃機関（エンジン）から入力部に入力される動力の変動を減衰させて、前記変動を減衰させた動力を出力部から出力するように構成されていればよい。
【００３０】
また、上述の実施形態において、電気モーター４としてブラシレスモーターが用いられているが、これに限られるものではなく、例えばＤＣモーター等、電気的エネルギーによって作動する電気モーターであればよい。
【００３１】
さらに、上述の実施形態において、変速機５としてベルト式無段変速機が用いられているが、これに限られるものではなく、例えば、有段式の自動変速機や手動変速機等、エンジンまたは電気モーターから（変速機入力軸に）入力される動力を変速して伝達（出力）可能な変速機であればよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による車両用駆動装置によれば、電気モーターと変速機との間の動力伝達においてダンパ（たわみ継手）や流体伝導装置を介しないため、電気モーターにより生じる動力の伝達ロスを低減させることが可能となり、車両用駆動装置に構成される電気モーターの動力伝達効率を向上させることができる。また、電気モーターを変速機に設けられたフライホイールケース内に配置することで、モーターハウジングを内燃機関（エンジン）と変速機との間に挟み込む必要がないため、駆動装置全体の剛性向上が可能となり、車両用駆動装置の軽量化およびエネルギーロスの低減化を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用駆動装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】上記車両用駆動装置の一例を具体的に示す部分断面図である。
【図３】従来の車両用駆動装置の一例を模式的に示すブロック図である。
【符号の説明】
１  エンジン（内燃機関）
３  ダンパ
４  電気モーター
５  変速機
３１  駆動側部材（ダンパの入力部）
３４  出力軸部材（ダンパの出力部）
４１  ロータ（電気モーターの出力軸）
５２  変速機入力軸
【図１】
2005001586.tif 000003
【図２】
2005001586.tif 000004
【図３】
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