JP2007230341A - 車両用駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トルクコンバータを備えた車両用駆動装置の小型化を図る。
【解決手段】クランク軸２２に固定されるロータ２３は、クランク軸２２に固定される円盤状のロータハブ４１と、このロータハブ４１に連なる環状のロータリム４２とを有する。また、ロータリム４２にはダンパ機構２４が組み付けられ、このダンパ機構２４はロータリム４２の内側に収容される。さらに、ダンパ機構２４のダンパハブ５２にはトルクコンバータ２５のスプライン軸４４が嵌合しており、駆動力はダンパ機構２４を介してトルクコンバータ２５に伝達される。このように、ダンパ機構２４とトルクコンバータ２５とを別個に設けることにより、トルクコンバータ２５の薄型化を図ることができるだけでなく、部品レイアウトの自由度を高めることができるため、ロータ２３の内側にダンパ機構２４を収容することができ、車両用駆動装置１０の小型化を達成することが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、トルクコンバータを備える車両用駆動装置に関する。

自動変速機に対してエンジン動力やモータ動力を滑らかに伝達するため、自動変速機の入力側にはトルクコンバータが組み付けられている。このトルクコンバータを駆動源であるエンジンや電動モータに対して連結するため、エンジンや電動モータには円盤状のドライブプレートが組み付けられ、このドライブプレートの縁部には複数のボルト挿入孔が形成される。また、ドライブプレートに対向するトルクコンバータのフロントカバーには、ボルト挿入孔に対向する複数のボス部が形成されており、ボルト挿入孔を通したボルト部材をボス部に対して締め付けることによって、トルクコンバータをエンジンや電動モータに対して連結することが可能となっている(たとえば、特許文献１および２参照)。

また、フロントカバーに対して軸方向に延びるセンタピースを形成するとともに、このセンタピースに対してドライブプレートに対向するインプットプレートを組み付け、インプットプレートとドライブプレートとをボルト部材によって連結するようにした駆動装置も提案されている(たとえば、特許文献３参照)。
特開２００１−２１３１７９号公報 特開２００２−１０３９９８号公報 特開２００２−１０３９９７号公報

しかしながら、特許文献１〜３に記載される駆動装置にあっては、ボルト部材を締め付けることによってドライブプレートとトルクコンバータとを連結する構造であるため、製造工程における作業工数が増大することになり、駆動装置の高コスト化を招く要因となっていた。しかも、トルクコンバータの周囲には様々な部品が配置されることから、締付作業に必要な工具を挿し込むためのスペースを確保することが困難となっていた。

また、特許文献１〜３に記載される駆動装置にあっては、トルクコンバータ内にロックアップクラッチを収容するとともに、ロックアップクラッチの締結ショックを回避するためのダンパ機構を収容している。このように、ダンパ機構をトルクコンバータ内に組み込むことは、トルクコンバータの大型化を招くとともに駆動装置の大型化を招く要因となる。

本発明の目的は、車両用駆動装置の小型化を図るとともに組立作業の簡素化を図ることにある。

本発明の車両用駆動装置は、駆動源からトルクコンバータを介して変速機構に動力を伝達する車両用駆動装置であって、前記駆動源と前記トルクコンバータとの間にダンパ機構を組み付け、前記駆動源から前記ダンパ機構を介して前記トルクコンバータに動力を伝達することを特徴とする。

本発明の車両用駆動装置は、前記駆動源としてエンジンとこれに連結される電動モータとを有し、前記電動モータと前記トルクコンバータとの間に組み付けられる前記ダンパ機構を前記電動モータのロータの内側に配置することを特徴とする。

本発明の車両用駆動装置は、スプライン軸を前記トルクコンバータの回転中心に形成するとともに、前記スプライン軸に対向するスプライン孔を前記ダンパ機構に形成し、前記スプライン孔に前記スプライン軸を挿入して前記ダンパ機構と前記トルクコンバータとを連結することを特徴とする。

本発明の車両用駆動装置は、前記スプライン軸は前記クランク軸に軸受を介して回転自在に支持されるとともに、前記スプライン軸は前記軸受の端面に当接して軸方向に位置決めされることを特徴とする。

本発明によれば、駆動源とトルクコンバータとの間にダンパ機構を組み付けるようにしたので、トルクコンバータからダンパ機構を削減して薄型化を図ることができるだけでなく、設計時における部品レイアウトの自由度を高めることができるため、車両用駆動装置の小型化を達成することが可能となる。

本発明によれば、ダンパ機構とトルクコンバータとをスプライン嵌合によって連結するようにしたので、トルクコンバータのスプライン軸をダンパ機構のスプライン孔に挿し込むだけで連結することができ、組付作業の簡素化を図ることが可能となる。

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。図１は本発明の一実施の形態である車両用駆動装置１０(以下、駆動装置という)を示すスケルトン図であり、図示する駆動装置１０はハイブリッド車両に搭載される駆動装置である。

図１に示すように、駆動装置１０は、エンジン１１およびモータジェネレータ１２を備えるパワーユニット１３と、このパワーユニット１３に組み付けられるトランスミッション１４とによって構成されている。パワーユニット１３から出力されるエンジン動力やモータ動力は、ミッションケース１５内に組み込まれる変速機構１６を介して変速された後に、複数のデファレンシャル機構１７，１８を経て各駆動輪に分配されるようになっている。なお、図示する駆動装置１０はパラレル方式であり、走行用の主要な駆動源としてエンジン１１が駆動される一方、発進時や加速時には補助的な駆動源としてモータジェネレータ１２が駆動されるようになっている。また、減速時や定常走行時にはモータジェネレータ１２を発電駆動させることにより、減速エネルギや余剰動力を電気エネルギに変換して回収することが可能となる。

エンジン１１の後方側に設けられる電動モータとしてのモータジェネレータ１２は、クランクケース４０と一体のモータケース２０に固定されるステータ２１と、エンジン１１のクランク軸２２に連結されるロータ２３とを備えており、ロータ２３はダンパ機構２４を介してトルクコンバータ２５に連結されている。このダンパ機構２４に連結されるトルクコンバータ２５は、フロントカバー２６に固定されるポンプインペラ２７と、このポンプインペラ２７に対向するタービンランナ２８とを備えており、トルクコンバータ２５内の作動油を介してポンプインペラ２７からタービンランナ２８に動力を伝達することが可能となっている。さらに、トルクコンバータ２５にはロックアップクラッチ２９が組み込まれており、定常走行時にはロックアップクラッチ２９を締結して動力伝達効率を向上させることが可能である。

また、トルクコンバータ２５のタービン軸３０に連結される変速入力軸３１には、遊星歯車列、クラッチ、ブレーキ等を備える変速機構１６が接続されている。この変速機構１６内のクラッチやブレーキを選択的に締結することにより、変速機構１６内の動力伝達経路を切り換えて変速することが可能となる。さらに、変速出力軸３２と後輪出力軸３３との間には、前後輪に駆動トルクを分配する複合遊星歯車式のセンタデファレンシャル機構１７が装着されており、前輪出力軸３４と後輪出力軸３３とに対してセンタデファレンシャル機構１７から動力が分配されるようになっている。なお、センタデファレンシャル機構１７に設けられる差動制限クラッチ３５を締結することにより、差動回転を抑制して前後輪のトルク分配比を５０：５０に固定することが可能となる。

図２はパワーユニット１３とトランスミッション１４との連結部位を示す断面図である。図２に示すように、クランクケース４０に回転自在に支持されるクランク軸２２の端部にはロータ２３が固定されている。このロータ２３は、クランク軸２２に固定される略円盤状のロータハブ４１と、このロータハブ４１に連なる環状のロータリム４２とを有しており、ロータリム４２の外周面には複数のマグネット４３が固定されている。また、トルクコンバータ２５のフロントカバー２６にはスプライン軸４４が形成されており、このスプライン軸４４はトルクコンバータ２５の回転中心に沿って延びるようになっている。さらに、スプライン軸４４は基端側のスプライン部４４ａと先端側の小径軸部４４ｂとによって構成されており、小径軸部４４ｂはスプライン部４４ａよりも径寸法が小さく設定されている。

また、ロータリム４２とスプライン軸４４との間に設けられるダンパ機構２４は、環状のプレート部材５０を介してロータリム４２に連結されるアウタディスク５１と、スプライン孔５２ａが形成されるダンパハブ５２に対して連結されるインナディスク５３とを備えており、アウタディスク５１とインナディスク５３とはロータリム４２の内側に収容されるようになっている。さらに、アウタディスク５１とインナディスク５３とは周方向に配置される複数のダンパスプリング５４を介して連結されており、ダンパスプリング５４を介してアウタディスク５１からインナディスク５３に回転力が伝達されるようになっている。つまり、ダンパ機構２４を介してトルクコンバータ２５に動力を伝達する際には、圧縮されるダンパスプリング５４によって衝撃が吸収されることになる。

このように、トルクコンバータ２５内にダンパ機構２４を組み込むことなく、トルクコンバータ２５とダンパ機構２４とを別個に設けるようにしたので、トルクコンバータ２５の薄型化を図ることができ、駆動装置１０の全長を短縮することが可能となる。特に、ダンパ機構２４とトルクコンバータ２５とを分けて設けることにより、設計時における部品レイアウトの自由度を高めることができるため、ロータ２３の内側にダンパ機構２４を収容することができ、駆動装置１０の更なる小型化を達成することが可能となる。

また、ダンパ機構２４を介してモータジェネレータ１２とトルクコンバータ２５とを連結するようにしたので、モータジェネレータ１２からトルクコンバータ２５に動力を伝達するためのドライブプレートを削減することができ、駆動装置１０の部品点数や組立作業工数を削減して低コスト化を達成することが可能となる。なお、図示するように、ダンパ機構２４をロックアップクラッチ２９の入力側に配置した場合であっても、ロックアップクラッチ２９を締結したときの動力伝達経路上にダンパ機構２４が組み込まれるため、ロックアップクラッチ２９の締結ショックを確実に緩和することが可能となる。

続いて、パワーユニット１３に対してトランスミッション１４を組み付ける際の手順について説明する。ここで、図３および図４はダンパ機構２４とその近傍を示す拡大断面図であり、図３にはトランスミッション１４を組み付ける前の状態が示され、図４にはトランスミッション１４を組み付けた後の状態が示されている。

まず、図３に示すように、パワーユニット１３に対してトランスミッション１４を組み付ける前に、クランク軸２２にはボルト部材５５を用いてロータ２３が組み付けられ、このロータ２３の中心には軸受５６が組み付けられるようになっている。また、ロータ２３にはボルト部材５７を用いてダンパ機構２４が組み付けられ、ダンパハブ５２と軸受５６とは回転中心に沿って並んだ状態となっている。このようなパワーユニット１３に対してトランスミッション１４を近づけていくと、図４に示すように、ダンパハブ５２のスプライン孔５２ａに対してスプライン軸４４のスプライン部４４ａが挿し込まれ、軸受５６に対してスプライン軸４４の小径軸部４４ｂが挿し込まれることになる。さらに、スプライン軸４４の突き当て面４４ｃが軸受５６の端面５６ａに突き当てられ、トルクコンバータ２５の前端位置が規制されることになる。そして、モータケース２０とミッションケース１５とを図示しないボルト部材によって締結することにより、パワーユニット１３に対するトランスミッション１４の組み付け作業を完了させることが可能となる。

このように、スプライン軸４４をスプライン孔５２ａに挿し込みながら、パワーユニット１３に対してトランスミッション１４を組み付けることにより、スプライン孔５２ａにスプライン部４４ａを嵌合させてダンパ機構２４とトルクコンバータ２５とを連結することが可能となる。また、スプライン軸４４をスプライン孔５２ａに挿し込むことにより、クランク軸２２の回転中心に保持される軸受５６に対して小径軸部４４ｂを嵌合させることができるため、トルクコンバータ２５のセンタリング作業を行うことが可能となる。さらに、スプライン軸４４をスプライン孔５２ａに挿し込んで、スプライン軸４４の突き当て面４４ｃを軸受５６の端面５６ａに当接させることにより、パワーユニット１３に対してトルクコンバータ２５を位置決めすることも可能となる。なお、トルクコンバータ２５のポンプインペラ２７にはストッパ５８が固定されており、このストッパ５８をミッションケース１５に当接させることによって、トルクコンバータ２５の後端位置が規制されるようになっている。

これまで説明したように、スプライン軸４４をスプライン孔５２ａに挿し込みながら、パワーユニット１３に対してトランスミッション１４を突き合わせることにより、パワーユニット１３に対してトルクコンバータ２５を連結することができるだけでなく、トルクコンバータ２５を位置決めすることが可能となる。これにより、パワーユニット１３に対するトランスミッション１４の組み付け作業の簡素化を図ることができ、駆動装置１０の製造コストを引き下げることが可能となる。

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ことはいうまでもない。たとえば、図示する場合には、駆動装置１０に対してエンジン１１とモータジェネレータ１２とを組み付けるようにしているが、これに限られることはなく、駆動装置に対してエンジン１１のみを組み付けるようにしても良い。この場合には、クランク軸２２に対して直にダンパ機構２４が取り付けられ、このダンパ機構２４に対してトルクコンバータ２５が連結されることになる。そして、スプライン軸４４の小径軸部４４ｂは、クランク軸２２に対して直に取り付けられた軸受に支持されることになる。

また、図示する変速機構１６は遊星歯車式の変速機構であるが、これに限られることはなく、複数の変速歯車列を備える平行軸式の変速機構であっても良く、ベルト式やトロイダル式の無段変速機構であっても良い。

本発明の一実施の形態である車両用駆動装置を示すスケルトン図である。 パワーユニットとトランスミッションとの連結部位を示す断面図である。 ダンパ機構とその近傍を示す拡大断面図であり、トランスミッションを組み付ける前の状態が示されている。 ダンパ機構とその近傍を示す拡大断面図であり、トランスミッションを組み付けた後の状態が示されている。

符号の説明

１０ 駆動装置(車両用駆動装置)
１１ エンジン(駆動源)
１２ モータジェネレータ(駆動源，電動モータ)
１６ 変速機構
２２ クランク軸
２３ ロータ
２４ ダンパ機構
２５ トルクコンバータ
４４ スプライン軸
５２ａ スプライン孔
５６ 軸受
５６ａ 端面

Claims (4)

1. 駆動源からトルクコンバータを介して変速機構に動力を伝達する車両用駆動装置であって、
   前記駆動源と前記トルクコンバータとの間にダンパ機構を組み付け、前記駆動源から前記ダンパ機構を介して前記トルクコンバータに動力を伝達することを特徴とする車両用駆動装置。
2. 請求項１記載の車両用駆動装置において、
   前記駆動源としてエンジンとこれに連結される電動モータとを有し、
   前記電動モータと前記トルクコンバータとの間に組み付けられる前記ダンパ機構を前記電動モータのロータの内側に配置することを特徴とする車両用駆動装置。
3. 請求項２記載の車両用駆動装置において、
   スプライン軸を前記トルクコンバータの回転中心に形成するとともに、前記スプライン軸に対向するスプライン孔を前記ダンパ機構に形成し、
   前記スプライン孔に前記スプライン軸を挿入して前記ダンパ機構と前記トルクコンバータとを連結することを特徴とする車両用駆動装置。
4. 請求項３記載の車両用駆動装置において、
   前記スプライン軸は前記クランク軸に軸受を介して回転自在に支持されるとともに、前記スプライン軸は前記軸受の端面に当接して軸方向に位置決めされることを特徴とする車両用駆動装置。

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