(57)【要約】【課題】ピストンおよびクランク機構を備えた内燃機関であるエンジンを有する車両用駆動装置において、エンジン停止時のクランク軸のクランク角を次回のエンジン始動に適した角度に制御することができる車両用駆動装置を提供する。【解決手段】エンジン停止直前においてクランク軸４０がエンジン１２の燃焼室３４内に存在する空気の圧縮・膨張によって発生するコンプレッショントルクＴcによって逆回転しても、回転位置規制機構５０によってそのクランク軸４０のクランク角θがエンジン始動に適したクランク角αに規制される。したがって、クランク軸４０がエンジン１２の始動に適さないクランク角θで停止することが防止されるため、エンジン始動時の始動性が向上する。【選択図】図２
2012092656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンおよびクランク機構を備えた内燃機関で構成されるエンジンを有する車両用駆動装置であって、
前記エンジンのクランク軸または該クランク軸に機械的に連結されている回転部材と位置固定の非回転部材との間に、次回のエンジン始動に適する予め定められたクランク角を越える該クランク軸の逆回転を規制する機械的な回転位置規制機構が設けられていることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
前記回転位置規制機構は、前記クランク軸または前記回転部材に径方向外側に突設して形成される第１凸部と、前記非回転部材の径方向内側に突設して形成される第２凸部と、該クランク軸または該回転部材と該非回転部材との間に介挿されて保持器によって保持されている少なくとも１つのスプラグとから構成され、
前記クランク軸が正回転する場合には、前記スプラグが前記第１凸部に衝突した際に傾斜させられることにより該クランク軸の正回転が許容される一方、前記クランク軸が逆回転して前記クランク角に到達した場合には、前記スプラグが前記第１凸部および前記第２凸部に挟まれることで、該クランク軸が該クランク角で停止させられる機構であることを特徴とする請求項１の車両用駆動装置。
【請求項３】
前記クランク角は、前記エンジンの所定の燃焼室内においてエンジン始動時に必要とされる予め設定された空気量が確保されると共に、エンジン始動時に該燃焼室内の空気の圧縮によって発生するコンプレッショントルクが所定値以下となる回転角であることを特徴とする請求項１または２の車両用駆動装置。
【請求項４】
前記回転位置規制機構は、前記クランク軸に機械的に連結されている前記回転部材と前記非回転部材との間であって、油が充填された油室内または油の流通経路上に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１の車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関であるエンジンを有する車両用駆動装置に係り、特に、エンジンのクランク軸の停止位置を次回のエンジン始動に適した位置に制御する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両に備えられる駆動源として機能するピストンおよびクランク機構を備えた内燃機関からなるエンジンは、シリンダとピストンによって形成される燃焼室内において吸入、圧縮、燃焼・膨張、排気行程が順次繰り返されることで、ピストンが往復運動させられ、その運動がピストンに連結されたコンロッドを介して回転運動に変換されてクランク軸に伝達される。上記エンジンにおいて、次回のエンジン始動時に適したクランク軸のクランク角が存在することが知られている。例えば、ピストンが上死点近傍にある場合、燃焼室内の空気量が不足してエンジン始動時に燃焼不良による失火が発生する可能性が生じる。また、ピストンが下死点近傍にあると、エンジン始動時にクランク軸をスタータによって回転させる際に、燃焼室内の空気の圧縮によって発生するトルク（コンプレッショントルク）が大きくなるため、クランク軸を速やかに回転させることができずエンジン始動性が悪化する。従って、エンジン始動時の失火が防止されると共にコンプレッショントルクが抑制されるエンジン始動に適したクランク角すなわち比較的小さな始動トルクで速やかに再始動可能なクランク角でエンジン始動を開始することが望ましい。
【０００３】
ここで、エンジン始動時のクランク軸のクランク角は、前回のエンジンを停止させた際のクランク軸のクランク角で決定される。このエンジン停止時のクランク軸のクランク角は、例えば燃焼室内の空気圧縮によるコンプレッショントルクやシリンダとピストンとの間で発生するフリクショントルク等に影響されるため、クランク軸のクランク角を常に次回のエンジン始動に適した角度で停止させることが困難であった。また、エンジン停止直前において、エンジンの燃焼室内の圧縮された空気が膨張することで、クランク軸が逆回転することがあり、このときにピストンが下死点近傍に位置されるクランク角までクランク軸が逆回転させられ、次回のエンジン始動時の始動性が悪化することがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３１６５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これに対して、特許文献１に記載の内燃機関のように、エンジンのクランク軸と非回転部材であるケースとの間にワンウェイクラッチを設け、ワンウェイクラッチによってクランク軸の逆回転を規制する方法がある。しかしながら、ワンウェイクラッチを設けても、クランク軸の逆回転を防止することができるものの、ワンウェイクラッチによってピストンが上死点近傍に位置されるクランク角でクランク軸が停止させられる可能性があり、次回のエンジン始動時に失火が発生する可能性があった。
【０００６】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、ピストンおよびクランク機構を備えた内燃機関であるエンジンを有する車両用駆動装置において、エンジン停止時のクランク軸のクランク角を次回のエンジン始動に適した角度に制御することができる車両用駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、(a)ピストンおよびクランク機構を備えた内燃機関で構成されるエンジンを有する車両用駆動装置において、(b)前記エンジンのクランク軸またはそのクランク軸に機械的に連結された回転部材と位置固定の非回転部材との間に、次回のエンジン始動に適する予め定められたクランク角を越えるクランク軸の逆回転を規制する機械的な回転位置規制機構が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用駆動装置において、(a)前記回転位置規制機構は、前記クランク軸または前記回転部材に径方向外側に突設して形成される第１凸部と、前記非回転部材の径方向内側に突設して形成される第２凸部と、そのクランク軸またはその回転部材とその非回転部材との間に介挿されて保持器によって保持されているスプラグとから構成され、(b)前記クランク軸が正回転する場合には、前記スプラグが前記第１凸部に衝突した際に傾斜させられることによりそのクランク軸の正回転が許容される一方、前記クランク軸が逆回転して前記クランク角に到達した場合には、前記スプラグが前記第１凸部および前記第２凸部に挟まれることで、そのクランク軸がそのクランク角で停止させられる機構であることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、請求項２の車両用駆動装置において、前記クランク角は、前記エンジンの所定の燃焼室内においてエンジン始動時に必要とされる予め設定された空気量が確保されると共に、エンジン始動時にその燃焼室内の空気の圧縮によって発生するコンプレッショントルクが所定値以下となる回転角であることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至３のいずれか１の車両用駆動装置において、前記回転位置規制機構は、前記クランク軸に機械的に連結されている前記回転部材と前記非回転部材との間であって、油が充填された油室内または油の流通経路上に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１にかかる発明の車両用駆動装置によれば、エンジン停止直前においてクランク軸がエンジンの燃焼室内に存在する空気の圧縮・膨張によって発生するトルク（コンプレッショントルク）によって逆回転しても、回転位置規制機構によってそのクランク軸のクランク角がエンジン始動に適する予め定められたクランク角を越えることが防止される。したがって、クランク軸がエンジンの始動に適さないクランク角で停止することが防止されるため、次回エンジン始動時の始動性が向上する。
【００１２】
また、請求項２にかかる発明の車両用駆動装置によれば、回転位置規制機構が上記のように構成されることで、エンジン停止直前において、クランク軸の予め設定されているクランク角までの逆回転は許容されるが、クランク軸がそれ以上逆回転しようとすると、スプラグが第１凸部および第２凸部に挟まれることでその逆回転が阻止される。したがって、上記構成によりクランク軸の逆回転が予め定められたクランク角を越えることが阻止される。
【００１３】
また、請求項３にかかる発明の車両用駆動装置によれば、前記クランク角は、前記エンジンの燃焼室内においてエンジン始動時に必要とされる予め設定された空気量が確保されると共に、エンジン始動時にその燃焼室内の空気の圧縮によって発生するコンプレッショントルクが所定値以下となる回転角であるため、エンジン始動の際に燃焼室の空気量不足による失火が防止されると共に、クランク軸回転時の回転抵抗となるコンプレッショントルクが所定値以下に抑制されることで、クランク軸を速やかに回転させることができる。
【００１４】
また、請求項４にかかる発明の車両用駆動装置によれば、前記回転位置規制機構は、前記クランク軸に機械的に連結されている前記回転部材と前記非回転部材との間であって、油が充填された油室内または油の流通経路上に設けられているため、エンジン側に上記回転位置規制機構を設けることが防止されるに従い、エンジンの仕様の変更をなくすことができる。また、回転位置規制機構を潤滑するための専用の潤滑機構を設けることなく回転位置規制機構を潤滑することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施例の車両用駆動装置を構成するエンジンから駆動輪までの動力伝達経路およびエンジンの概略構成を説明する骨子図である。
【図２】回転位置規制機構の構成を詳細に示す図であり、図１において回転位置規制機構を矢印Ａ側から見た矢視図である
【図３】本発明が適用された他の実施例である車両用駆動装置の一部を示す断面図である。
【図４】本発明が適用されたさらに他の実施例である車両用駆動装置の一部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
ここで、好適には、コンプレッショントルクとは、シリンダとピストンによって形成される気密な燃焼室内の空気を圧縮する際に必要とされるトルクであり、圧縮開始時の燃焼室内の空気量に比例してコンプレッショントルクが増加する。したがって、ピストンが下死点にあるときコンプレッショントルクが最も大きくなり、エンジン始動時のクランク軸の回転抵抗が最も大きくなる。
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明が適用される車両用駆動装置１０を構成するエンジン１２から駆動輪１４までの動力伝達経路の概略構成を説明する骨子図である。図１において、エンジン１２の動力は、流体式トルク増幅機構であるトルクコンバータ１３を介して変速機構部１６に伝達される。変速機構部１６は、例えば車両において横置きされるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両に好適に用いられるものであり、トルクコンバータ１３を介して伝達されるエンジン１２の動力を、カウンタギヤ対２０の一方を構成する出力回転部材としての出力歯車１８から、動力伝達装置としてのカウンタギヤ対２０、ファイナルギヤ対２２、差動歯車装置（ディファレンシャルギヤ）２４、及び一対の車軸（ドライブシャフト（Ｄ／Ｓ））２６等を順次介して一対の駆動輪１４へ伝達する。これら変速機構部１６、カウンタギヤ対２０、ファイナルギヤ対２２、差動歯車装置（ディファレンシャルギヤ）２４等によりトランスアクスル（Ｔ／Ａ）が構成される。
【００１９】
変速機構部１６は、例えば複数組の遊星歯車装置の回転要素が係合装置によって選択的に連結されることにより複数のギヤ段（変速段）が択一的に達成される例えば前進４段、前進５段、前進６段、更にはそれ以上の変速段を有する等の種々の遊星歯車式自動変速機、動力伝達部材として機能する伝動ベルトが有効径が可変である一対の可変プーリに巻き掛けられ変速比が無段階に連続的に変化させられる所謂ベルト式無段変速機、共通の軸心まわりに回転させられる一対のコーンとその軸心と交差する回転中心回転可能な複数個のローラがそれら一対のコーンの間で挟圧されそのローラの回転中心と軸心との交差角が変化させられることによって変速比が可変とされた所謂トラクション型無段変速機、エンジン軸や出力軸などに動力伝達可能に電動機が備えられる所謂パラレル式のハイブリッド車両に搭載される自動変速機、常時噛み合う複数対の変速ギヤ段を２軸間に備えてそれら複数対の変速ギヤ段のいずれかを同期装置を用いて変速アクチュエータが択一的に動力伝達状態とする同期噛合型平行２軸式変速機、或いは、同期噛合型平行２軸式変速機であるが入力軸を２系統備えて各系統の入力軸にクラッチがそれぞれつながり更にそれぞれ偶数段と奇数段へと繋がっている形式の変速機である所謂ＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）などを含んで構成される。
【００２０】
エンジン１２は、公知であるピストンおよびクランク機構を備えた４サイクル式の内燃機関で構成されている。具体的には、エンジン１２は、複数個（本実施例では４個）の円筒状のシリンダ３０を備えて構成されており、そのシリンダ３０内にはピストン３２がシリンダ壁面に摺動可能に配置されている。このシリンダ３０およびピストン３２によってシリンダ３０内には気密な燃焼室３４が形成される。この燃焼室３４において、吸気弁および排気弁の作動に従って空気の吸入、圧縮、燃焼・膨張、排気の４工程（４サイクル）が繰り返されることにより、ピストン３２がシリンダ壁面に沿って上下に往復運動させられる。
【００２１】
また、ピストン３２には、それぞれコネクティングロッド３６の一端が連結されており、他端が非回転部材であるケース３８に回転可能に支持されているクランク軸４０にコネクティングロッドベアリング４２を介して連結されている。クランク軸４０は、複数個のクランク軸ベアリング４６を介してケース３８に回転可能に支持されている。なお、クランク軸４０は、各燃焼室３４での上記４工程（燃焼・膨張行程等）が予め設定されているタイミングで順次実施されるように屈曲して形成されている。
【００２２】
上記のように構成されることで、各燃焼室３４において上記４工程が繰り返されることにより、ピストン３２が上下に往復運動させられ、その往復運動がコネクティングロッド３６を介してクランク軸４０に伝達されることにより、ピストン３２の往復運動がクランク軸４０の回転運動に変換される。そして、このクランク軸４０の回転力がトルクコンバータ１３を介して変速機構部１６に伝達される。
【００２３】
ところで、エンジン１２を停止させる際、次回のエンジン始動に備えてクランク軸４０を始動に適したクランク角θで停止させることが望ましい。このエンジン始動に適したクランク角θは、予め実験や計算によって求められ、エンジン１２の形式やピストン数等に基づいて決定される。例えば、ピストン３２が上死点近傍に位置されるクランク角θでクランク軸４０が停止すると、燃焼室３４内の空気量が不足するに従い、次回のエンジン始動時において空気量不足による失火が生じる可能性がある。一方、ピストン３２が下死点近傍に位置されるクランク角θでクランク軸４０が停止すると、燃焼室３４内の空気を圧縮するために必要となるトルク（コンプレッショントルク）が大きくなるに従い、クランク軸４０が速やかに回転されず次回のエンジン始動時において始動性が悪化する。上記より、エンジン始動時において失火が防止されると共に、コンプレッショントルクＴcが所定値以下となる範囲であるエンジン始動に適したクランク角θが実験や計算によって求められる。なお、ピストン３２の上死点の位置とは、燃焼室３４の容積が最小となる位置（図１においてピストン３２が最も高い位置）であり、ピストン３２の下死点の位置とは、燃焼室３４の容積が最大となる位置（図１においてピストン３２が最も低い位置）に対応している。
【００２４】
上記エンジン停止時のクランク軸４０のクランク角θの制御は、従来では図示しないスタータによる回転制御によって実施されていた。しかしながら、スタータは、その回転速度が所定の回転速度を下回ると回転制御が困難となるため、実質的には、実験に基づいてクランク角θを予測的にエンジン始動に適したクランク角θに制御するものであった。したがって、クランク軸４０の停止位置（クランク角θ）は、目標とするエンジン始動に適したクランク角θに対して誤差が大きくなっていた。
【００２５】
また、エンジン停止直前において、燃焼室３４の空気圧縮によるコンプレッショントルクＴcがクランク軸４０の慣性トルクよりも大きくなるに従い、クランク軸４０が瞬間的に逆回転させられることがあり、このような場合にクランク角θがエンジン始動に適した角度から大きく乖離することがあった。これに対して、例えばクランク軸４０とケース３８との間に逆回転を防止するためのワンウェイクラッチを設けることで、クランク軸４０の逆回転を防止することができるが、ワンウェイクラッチではクランク軸４０をエンジン始動に適したクランク角θで停止させることは不可能であり、場合によっては、ワンウェイクラッチによってピストン３２が上死点近傍に位置されるクランク角θでクランク軸４０が停止させられ、次回のエンジン始動時に失火が発生する可能性が生じる。
【００２６】
そこで、本実施例では、エンジン停止時にクランク軸４０が逆回転した場合において、スタータを使わずにクランク軸４０の逆回転を予め設定されている後述するクランク角αを越えないように規制する図１に示す機械的な回転位置規制機構５０が設けられている。
【００２７】
図２は、上記回転位置規制機構５０の構成を詳細に示す図であり、図１において回転位置規制機構５０を矢印Ａ側から見た矢視図である。図２に示すように、回転位置規制機構５０は、エンジン１２の非回転部材であるケース３８とクランク軸４０との間に介挿されている。
【００２８】
回転位置規制機構５０は、軸心Ｃを中心に回転するクランク軸４０に径方向外側に向かって突設して形成されている第１凸部５２と、ケース３８に対して相対回転不能に位置固定されている円還状の非回転部材５４と、その非回転部材５４の径方向内側に向かって突設して形成されている第２凸部５６と、クランク軸４０と非回転部材５４との間に介挿されて保持器５８によって保持されているスプラグ６０とを含んで構成されている。なお、回転位置規制機構５０は、第１凸部５２および第２凸部５６が形成されている他は、従来より知られているワンウェイクラッチの構造と基本的には変わらないものである。また、図２において、軸心Ｃを中心に時計回りの回転をエンジン１２の正回転方向とし、反時計回りの回転をエンジン１２の逆回転方向とする。
【００２９】
非回転部材５４には、径方向外側に突設されている凸部６２がケース３８に形成されている凹溝６４と係合されることで常時回転停止させられている。第１凸部５２は、本実施例ではクランク軸４０の周方向において対角上に２個形成されており、第１凸部５２の一方が図２において最上部に位置されるとピストン３２が上死点に位置される位置に形成されている。すなわち、第１凸部５２の一方が図２に示す基準軸Ｃ１（上側）と重なるとピストン３２が上死点に位置される。
【００３０】
第２凸部５６は、本実施例では第１凸部５２に対応するように非回転部材５４の周方向において対角に２個形成されており、クランク軸４０が逆回転した場合において、クランク軸４０の第１凸部５２の一方が図２の一点鎖線（縦線）で示す基準軸Ｃ１と重なるクランク軸４０のクランク角θを０度として、逆回転方向に後述するクランク角αの位置に逆回転すると、スプラグ６０が第１凸部５２および第２凸部５６と挟まれる位置に形成されている。なお、以下においてもクランク軸４０の第１凸部５２の一方が図２の一点鎖線（縦線）で示す基準軸Ｃ１と重なるクランク軸４０のクランク角θ、すなわちピストン３２が上死点にくる位置を基準角（０度）とする。
【００３１】
スプラグ６０は、円筒状の保持器５８に形成されている保持穴に内挿されている。また、スプラグ６０と保持器５８との間には、ゴム等の弾性部材６６が介挿されており、その弾性部材６６の弾性復帰力によってスプラグ６０が保持穴内に対して予め設定されている体勢（例えば所定の傾斜角をもって）で保持されている。なお、弾性部材６６は、クランク軸４０が逆回転して第１凸部５２とスプラグ６０とが衝突した際の緩衝材としても機能する。そして、クランク軸４０が正回転側に回転してスプラグ６０が第１凸部５２に衝突した場合には、スプラグ６０が第１凸部５２の押圧力によって傾斜されることでその回転が許容される。一方、クランク軸４０が逆回転方向に回転して第１凸部５２と衝突した場合には、その力によってスプラグ６０が径方向に起き上がって第２凸部５６に噛み込むことで、図２に示すように、スプラグ６０が第１凸部５２および第２凸部５６と挟まれた状態でその逆回転が阻止される。このとき、図２に示すように、第１凸部５２が基準軸Ｃ１と径方向に重なるクランク角θを０度とした場合において、クランク軸４０が逆回転方向にクランク角αの位置で停止される。すなわち、クランク軸４０が正回転した場合において、クランク角θが０度となる位置よりクランク角αだけ手前の位置、言い換えれば、ピストン３２が上死点に到達する位置よりクランク角αだけ手前の位置でクランク軸４０が停止される。
【００３２】
なお、第１凸部５２、第２凸部５６、スプラグ６０等の軸心Ｃ方向への長さ（奥行き）やその個数等は、エンジン停止時にクランク軸４０が逆回転してスプラグ６０が第１凸部５２および第２凸部５６と衝突した際に破損しない強度となるように設定されている。
【００３３】
上記のように構成される回転位置規制機構５０によるエンジン１２を停止させる際の作用・効果について説明する。エンジン停止が開始されると燃料噴射が停止（フューエルカット）され、エンジン１２のクランク軸４０の回転がコンプレッショントルクＴcやフリクショントルク等の回転抵抗によって自動的に低下する。そして、クランク軸４０の回転が停止する直前において、燃焼室３４の空気の圧縮によるコンプレッショントルクＴcによってクランク軸４０が逆回転させられ、クランク軸４０がクランク角αに到達すると、第１凸部５２がスプラグ６０と衝突してスプラグ６０の長手側が径方向に起き上げられて、スプラグ６０の径方向外側が非回転部材５４の第２凸部５６に噛み込むこととなる。したがって、図２に示すようにスプラグ６０が第１凸部５２および第２凸部５６に挟まれた状態となり、クランク軸４０がスプラグ６０を介して非回転部材５４に係合されて、クランク軸４０が回転停止させられる。すなわち、クランク角αを越えるクランク軸４０の逆回転が回転位置規制機構５０によって規制される。
【００３４】
ここで、クランク角αは、予め実験や計算によって求められ、エンジン始動に適したクランク軸４０のクランク角θの閾値に設定されている。具体的には、次回のエンジン始動時において所定の燃焼室３４での燃焼に必要な空気量が確保されると共に、燃焼室３４の空気の圧縮によって発生するコンプレッショントルクＴcが所定値β以下となる回転角に設定されている。ここで、所定値βは、予め実験や計算によって求められ、エンジン始動時においてスタータがコンプレッショントルクＴcによる回転抵抗に対して、クランク軸４０を速やかに回転させることができる閾値に設定されている。したがって、エンジン始動時の空気量不足による失火が防止されると共に、クランク軸４０をスタータによって速やかに回転させることができる。一方、クランク角θがクランク角αを越えると、コンプレッショントルクＴcによる回転抵抗が大きくなり、クランク軸４０の回転に時間がかかりエンジン始動性が低下する。なお、クランク軸４０が速やかに回転するか否かは、例えばエンジン始動時のクランク軸４０の角加速度が予め設定されている値を下回らないなどの基準に基づいて判断される。
【００３５】
上述のように、本実施例によれば、エンジン停止直前においてクランク軸４０がエンジン１２の燃焼室３４内に存在する空気の圧縮・膨張によって発生するトルク（コンプレッショントルクＴc）によって逆回転しても、回転位置規制機構５０によってそのクランク軸４０のクランク角θがエンジン始動に適する予め定められたクランク角αを越えることが防止される。したがって、クランク軸４０がエンジン１２の始動に適さないクランク角θで停止することが防止されるため、エンジン始動時の始動性が向上する。
【００３６】
また、本実施例によれば、回転位置規制機構５０が設けられることで、エンジン停止直前において、クランク軸４０の所定の回転角αまでの逆回転は許容されるが、クランク軸４０のそれ以上の逆回転は、スプラグ６０が第１凸部５２および第２凸部５６に挟まれることで阻止される。したがって、回転位置規制機構５０によりクランク軸４０の逆回転が予め定められたクランク角αを越えることが阻止される。
【００３７】
また、本実施例によれば、予め定められたクランク角αは、エンジン１２の燃焼室３４内においてエンジン始動時に必要とされる予め設定された空気量が確保される回転角であるため、次回のエンジン始動の際に燃焼室の空気量不足による失火が防止されると共に、コンプレッショントルクＴcが所定値β以下に抑制されることで、クランク軸４０をスタータによって速やかに回転させることができる。
【００３８】
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例２】
【００３９】
図３は、本発明が適用された他の実施例である車両用駆動装置１００の一部を示す断面図である。本実施例では、回転位置規制機構１０２が、エンジン１２のクランク軸１０６に設けられるのではなく、クランク軸１０６に機械的に連結されているポンプ駆動軸１３２と非回転部材であるポンプハウジング１４０との間に設けられている。
【００４０】
図３に示すように、車両用駆動装置１００は、非回転部材であるケース１０４内において、クランク軸１０６および回転軸１０８が軸心Ｃを中心に回転可能に直列に配設されている。そして、クランク軸１０６および回転軸１０８がトルクコンバータ１１０を介して動力伝達可能に連結されている。また、トルクコンバータ１１０には、ロックアップクラッチ１１２が設けられており、ロックアップクラッチ１１２が係合されると、クランク軸１０６および回転軸１０８が一体的に回転させられる。
【００４１】
クランク軸１０６には、円盤状の円盤部材１１４の内周部がボルト１１６によって締結されており、さらに円盤部材１１４の外周部がボルト１１８によってトルクコンバータ１１０のコンバータカバー１２０に締結されている。
【００４２】
トルクコンバータ１１０は、コンバータカバー１２０に溶接されて接続されているポンプインペラ１２２と、ポンプインペラ１２２の動力が流体を介して伝達されるタービンランナ１２４と、ポンプインペラ１２２とタービンランナ１２４との間に介挿されているステータ１２６と、ステータ１２６の逆回転を阻止するワンウェイクラッチ１２８と、ロックアップクラッチ１１２とを、含んで構成されている。
【００４３】
タービンランナ１２４の内周端は、基部１３０に連結されており、基部１３０の内周面が回転軸１０８の端部とスプライン嵌合されることで一体的に回転させられる。また、ポンプインペラ１２２の内周部が円筒状のポンプ駆動軸１３２に溶接によって接続されている。ポンプ駆動軸１３２は、軸心方向の一端側が外周方向に延設されており、その外周端部が溶接によってポンプインペラ１２２と接続されている。したがって、ポンプ駆動軸１３２は、円盤部材１１４、コンバータカバー１２０、ポンプインペラ１２２を介して機械的に連結されており、クランク軸１０６と一体的に軸心Ｃを中心に回転させられる。また、ポンプ駆動軸１３２の軸心方向において他端側には、オイルポンプ１３４のドライブギヤ１３６がスプライン嵌合またはキー等で相対回転不能に連結されている。
【００４４】
オイルポンプ１３４は歯車式のオイルポンプで構成され、ポンプ駆動軸１３２によって駆動させられる外周歯が形成されているドライブギヤ１３６と、ドライブギヤ１３６の外周歯と噛み合う内周歯が形成されているドリブンギヤ１３８と、ドライブギヤ１３６およびドリブンギヤ１３８を収容するポンプハウジング１４０と、ドライブギヤ１３６およびドリブンギヤ１３８を覆うようにポンプハウジング１４０にボルト１４２によって接続されているポンプカバー１４６とを備えて構成されている。
【００４５】
本実施例の回転位置規制機構１０２は、上記オイルポンプ１３４に軸心方向において隣接する位置であって、非回転部材であるポンプハウジング１４０と回転部材であるポンプ駆動軸１３２との間に介挿されるように設けられている。ここで、ポンプハウジング１４０は非回転部材であり、且つ、ポンプ駆動軸１３２はクランク軸１０６と一体回転させられる回転部材であるため、前述した回転位置規制機構５０と同様に構成されることで、エンジン停止時においてポンプ駆動軸１３２の回転角を回転位置規制機構１０２によって所定の回転角に規制することで、クランク軸１０６のクランク角θをクランク角αに規制させることができる。ここで、ポンプ駆動軸１３２の回転角が回転位置規制機構１０２によって所定の回転角に規制されると、クランク軸１０６において前述したクランク角αで規制されるように設定される。このように設定されることで、クランク軸１０６が逆回転しても、そのクランク軸１０６のクランク角θがクランク角αに規制される。なお、回転位置規制機構１０２の具体的な構造および作動は、前述した回転位置規制機構５０と同様であるため、その説明を省略する。
【００４６】
また、回転位置規制機構１０２は、軸心方向においてオイルポンプ１３４に隣接する位置に設けられ、さらに回転位置規制機構１０２の軸心方向のトルクコンバータ１１０側には、ポンプハウジング１４０とポンプ駆動軸１３２との間を油密に封止するオイルシール１４８が設けられているため、回転位置規制機構１０２は、オイルシール１４８で仕切られる油室１５０内に配置される。したがって、回転位置規制機構１０２は、オイルポンプ１３４によって汲み上げられた作動油が充填された油室１５０内に配設されるため、その作動油によって潤滑される。また、回転位置規制機構１０２は、ポンプハウジング１４０の内周側に設けられていることから、回転位置規制機構１０２を設けることによる車両用駆動装置１００の軸長増加が防止される。
【００４７】
上述のように、本実施例によれば、回転位置規制機構１０２が設けられることにより、前述した実施例と同様の効果を得ることができる。また、本実施例では、回転位置規制機構１０２は、クランク軸１０６に機械的に連結されているポンプ駆動軸１３２と非回転部材として機能するポンプハウジング１４０との間に設けられてるため、エンジン側に上記回転位置規制機構１０２を設けることが防止されるに従い、エンジン１２の仕様の変更が回避され、同形式のエンジン１２を他の形式の駆動装置にも利用することができる（エンジンの共用化）。また、回転位置規制機構１０２は、油室１５０内に設けられているため、専用の潤滑機構を設けることなく回転位置規制機構１０２を潤滑することができる。
【実施例３】
【００４８】
図４は、本発明が適用されたさらに他の実施例である車両用駆動装置２００の一部を示す断面図である。本実施例の車両用駆動装置２００は、電動機ＭＧを備えたハイブリッド形式の駆動装置である。なお、車両用駆動装置２００は、軸心Ｃを中心に略対称に構成されるため、下側半分が省略されている。
【００４９】
図４に示すように、車両用駆動装置２００は、クランク軸２０２、第１回転軸２０４、および第２回転軸２０６が同じ軸心Ｃ上に回転可能に直列に配置されている。また、第１回転軸２０４および第２回転軸２０６は、クラッチ２０８およびトルクコンバータ２１０を介して選択的に動力伝達可能に連結されている。さらに、電動機ＭＧが後述する第３動力伝達部材２３４を介してトルクコンバータ２１０のコンバータカバー２１２に接続されている。
【００５０】
クランク軸２０２の軸心方向端部には、第１円盤部材２１４の内周部がボルト２１５によって締結されており、外周部が第１回転軸２０４に固定されている第２円盤部材２１６の外周部と接続されている。したがって、第１回転軸２０４が第１円盤部材２１４および第２円盤部材２１６を介してクランク軸２０２と一体回転させられる。
【００５１】
また、第１回転軸２０４は、軸心方向の一端において径方向に伸びる鍔部２１８が形成されている円筒状の第１動力伝達部材２２０にスプライン嵌合されている。第１動力伝達部材２２０は、クラッチ２０８を介して第２動力伝達部材２２２に選択的に接続される。第２動力伝達部材２２２は、有底二重円筒状に形成されており、その内周側に形成される内周円筒部２２４が軸受を介して非回転部材であるハウジング２２３に回転可能に保持されている。また、第２動力伝達部材２２２の径方向において外周側に形成されている外周円筒部２２５には、電動機ＭＧのロータ２２６が接続されている。
【００５２】
電動機ＭＧは、第２動力伝達部材２２２と一体回転させられる円還状のロータ２２６と、ロータ２２６の外周側に回転不能に固定されている円還状のステータ２２８と、ステータ２２８に巻き掛けられているステータコイル２３０とを含んで構成されている。そして、ロータ２２６が回転させられるとその回転が第２動力伝達部材２２２に伝達される。また、第２動力伝達部材２２２の外周円筒部２２５の内周側には、軸心方向の一端が内径方向に伸びる鍔部２３２が形成されている円筒状の第３動力伝達部材２３４がスプライン嵌合されており、その鍔部２３２がトルクコンバータ２１０のコンバータカバー２１２に接続されている。
【００５３】
トルクコンバータ２１２は、コンバータカバー２１２、コンバータカバー２１２に溶接によって接続されることで一体的に回転させられるポンプインペラ２３６、ポンプインペラ２３６の動力が流体を介して伝達されるタービンランナ２３８と、ポンプインペラ２３６とタービンランナ２３８との間に介挿されているステータ２４０と、ステータ２４０の逆回転を阻止するワンウェイクラッチ２４２と、外周部がタービンランナ２３８に接続されると共に内周部が第２回転軸２０６にスプライン嵌合されている基部２４６と、コンバータカバー２１２とタービンランナ２３８との間を選択的に接続するロックアップクラッチ２４８とを、含んで構成されている。
【００５４】
これより、コンバータカバー２１２に伝達される回転がポンプインペラ２３６から流体を介してタービンランナ２３８に伝達され、さらに基部２４６によってその回転が第２回転軸２０６に伝達される。また、ロックアップクラッチ２４８が係合されると、コンバータカバー２１２の回転が直接タービンランナ２３８に伝達される。
【００５５】
本実施例の車両用駆動装置２００においては、クラッチ２０８が開放されると、電動機ＭＧとクランク軸２０２との連結が遮断され、電動機ＭＧによるエンジン停止時のクランク軸２０２のクランク角θをエンジン始動に適した角度に制御することは困難となる。これに対して、本実施例では、回転位置規制機構２５０が非回転部材であるハウジング２２３と第１動力伝達部材２２０との間に介挿されるように設けられている。また、第１動力伝達部材２２０は、第１円盤部材２１４、第２円盤部材２１６、第１回転軸２０４を介してクランク軸２０２と機械的に連結されて一体回転させられるように構成されている。したがって、第１動力伝達部材２２０の回転角を回転位置規制機構２５０によって所定の回転角に規制することで、クランク軸２０２のクランク角θをクランク角αに規制させることができる。なお、第１動力伝達部材２２０の回転角が回転位置規制機構１０２によって所定の回転角に規制されると、クランク軸２０２が前述したクランク角αに規制されるように設定される。また、回転位置規制機構２５０の具体的な構造および作動は、前述した回転位置規制機構５０と同様であるため、その説明を省略する。
【００５６】
また、ハウジング２２３と第１回転軸２０４との間に形成されている間隙２５２は、潤滑油の流通経路とされているため、その流通経路上に回転位置規制機構２５０が設けられることにより、回転位置規制機構２５０が自動的に潤滑される。さらに、回転位置規制機構２５０は、軸心方向において電動機ＭＧと重複する位置に配置されることで、回転位置規制機構２５０を設けることによる軸心方向への軸長増加が防止される。
【００５７】
上述のように、本実施例によれば、回転位置規制機構２５０が設けられることにより、前述した実施例と同様の効果を得ることができる。また、本実施例では、回転位置規制機構２５０は、クランク軸２０２に機械的に連結されている第１動力伝達部材２２０と非回転部材として機能するハウジング２２３との間に設けられてるため、エンジン側に上記回転位置規制機構２５０を設けることが防止されるに従い、エンジン１２の仕様の変更が回避され、同形式のエンジン１２を他の形式の駆動装置にも利用することができる。また、回転位置規制機構２５０は、潤滑油の流通経路である第１動力伝達部材２２０との間の間隙２５２に設けられるため、専用の潤滑機構を設けることなく回転位置規制機構２５０を潤滑することができる。
【００５８】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００５９】
例えば、前述の実施例では、回転位置規制機構５０において、クランク軸４０の第１凸部５２が、図２において最上部の位置でピストン３２が上死点となる位置に第１凸部５２が形成され、非回転部材５４の第２凸部５６が前記第１凸部５２を基準として、クランク軸４０のクランク角θがクランク角αに規制される位置に形成されていたが、第１凸部５２および第２凸部５６の形成位置は必ずしも上記に限定されず、エンジン停止時においてクランク軸４０のクランク角θをクランク角αに規制できる位置であれば、クランク軸４０および非回転部材５４の周方向において異なる位置に形成されても構わない。
【００６０】
また、前述の実施例において、回転位置規制機構５０は周方向に２箇所のクランク軸４０の回転位置を規制する部位が設けられているが、必ずしも２個に限定されず、回転位置規制機構５０の強度が確保されるのであれば、１個であっても構わない。すなわち、クランク軸４０の回転位置を規制する部位は、強度が確保される範囲において１個以上あれば構わない。
【００６１】
また、前述の実施例において、回転位置規制機構５０は、クランク軸４０の回転位置を規制できる位置であれば、クランク軸４０の軸心方向において何れの位置に設けられても構わない。例えば、クランク軸ベアリング４６の何れか１つを回転位置規制機構５０に変更しても構わない。
【００６２】
また、前述の実施例において、回転位置規制機構１０２および回転位置規制機構２５０が設けられる部位は必ずしも上記に限定されず、クランク軸と機械的に連結されている回転部材とケース等の非回転部材との間であれば構わない。また、回転位置規制機構１０２、２５０の外周側に非回転部材が配置され、内周側にクランク軸と機械的に連結された回転部材が配置される構成であっても本発明は適用可能である。
【００６３】
また、前述の実施例の動力伝達装置１０、１００、２００の構成はあくまでも一例であって、他の形式の動力伝達装置においても適宜適用することができる。
【００６４】
また、回転位置規制機構５０のスプラグの形状等は特に本実施例に限定されない。回転位置規制機構５０は、第１凸部５２および第２凸部５６が形成される他は、従来のワンウェイクラッチと殆ど変わらない。したがって、他の形式のワンウェイクラッチを利用して、本発明の回転位置規制機構を構成することもできる。
【００６５】
また、前述の実施例において、クランク角αは、エンジン始動に適したクランク軸４０のクランク角θの閾値に設定されているが、必ずしも閾値に設定する必要はなく、所定のマージンをもって設定しても構わない。
【００６６】
また、前述の実施例において、回転位置規制機構５０では非回転部材５４がケース３８に固定されているが、ケース３８が直接非回転部材として機能する構成であっても構わない。
【００６７】
また、前述の実施例において、前記エンジン１２は、筒内噴射ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの直噴型エンジンから好適に構成される。
【００６８】
また、前述の実施例において、第１凸部５２および第２凸部５６は、４気筒４サイクルエンジンにおいて２個設けられているが、例えば６気筒エンジンにおいて３個、８気筒エンジンにおいて４個設けられるのが好ましい。
【００６９】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１０：車両用駆動装置
１２：エンジン
３４：燃焼室
４０、１０６、２０２：クランク軸
５０、１０２、２５０：回転位置規制機構
５２：第１凸部
５４：非回転部材
５６：第２凸部
５８：保持器
６０：スプラグ
１３２：ポンプ駆動軸（回転部材）
１４０：ポンプハウジング（非回転部材）
１５０：油室
２２０：第１動力伝達部材（回転部材）
２２３：ハウジング（非回転部材）
２５２：間隙（油の流通経路）
α：クランク角
β：所定値
【図１】
2012092656.tif 000003
【図２】
2012092656.tif 000004
【図３】
2012092656.tif 000005
【図４】
2012092656.tif 000006