JP2010120543A - 車両用駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】油路構成を簡素化できる車両用駆動装置を提供すること。
【解決手段】トルクコンバータ１８の外周にエンジン１２と接続され動力伝達可能なトルクコンバータカバー５４、トルクコンバータカバー５４およびインプットシャフト３８間を連結するクラッチ１４の摩擦係合要素３２、インプットシャフト３８の内周に設けられ、トルクコンバータ１８の出力をトランスミッション２０へ供給するアウトプットシャフト４４、ならびにインプットシャフト３８に接続されるモータ・ジェネレータ１６を備え、エンジン１２からの出力トルクが、トルクコンバータカバー５４、クラッチ１４、モータ・ジェネレータ１６、インプットシャフト３８、トルクコンバータ１８、アウトプットシャフト４４およびトランスミッション２０の順で伝達されるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハイブリッド車両などに適用される車両用駆動装置に関する。

たとえば、特許文献１には、エンジンのクランクシャフトとトランスミッションのメインシャフトとの間にモータ・ジェネレータおよびトルクコンバータを接続し、モータ・ジェネレータをジェネレータとして機能させることで、バッテリを充電したり回生制動によるエネルギー回収を行ったりし、またモータ・ジェネレータをモータとして機能させることで、エンジンを始動したりエンジンの出力をアシストしたりする、ハイブリッド車両が開示されている。

上記のハイブリッド車両は、トルクコンバータのロックアップクラッチ、モータ・ジェネレータ、およびトルクコンバータの本体部が軸方向に直列に並ぶため、エンジンおよびトランスミッションを含むパワーユニットの軸方向寸法がモータ・ジェネレータの幅分だけ大型化する問題があった。

そこで、特許文献２では、エンジンのクランクシャフト、トランスミッションのメインシャフトとの間に並列に配置したモータ・ジェネレータ、およびトルクコンバータを備え、モータ・ジェネレータのロータの内部に、湿式多板型クラッチよりなるトルクコンバータのロックアップクラッチ、およびエンジンの出力トルクの変動を吸収するダンパーを収納することにより、モータ・ジェネレータおよびトルクコンバータのコンパクト化を図り、エンジンとトランスミッションとの距離を短縮してパワーユニットを小型化するようにした、ハイブリッド車両の動力伝達装置が提案されている。

ところで、図４に示すように、ハイブリッド車両には、エンジン１００、湿式型多板クラッチ１０２、モータ・ジェネレータ１０４、トルクコンバータ１０６およびトランスミッション１０８をこの順で配列したものがある。
特開平５−３０６０５号公報 特開２００３−６３２６４号公報

特許文献１に記載の技術においては、モータ・ジェネレータのロータの内部に、湿式多板型クラッチよりなるトルクコンバータのロックアップクラッチ、およびエンジンの出力トルクの変動を吸収するダンパーを収納しているため、モータ走行時に比較的高温なるモータ・ジェネレータに潤滑油を与えたり、エンジンとモータ・ジェネレータとを併用するモータアシスト走行時にクラッチを係合するには、圧油をトルクコンバータの前方に供給する必要があったりして、油路の延長および配索に問題がある。

図４に示した１モータのハイブリッド車両においては、燃費効果を向上させるため、エンジン１００とモータ・ジェネレータ１０４とを切り離す必要があり、そのために湿式型多板クラッチ１０２がエンジン１００とモータ・ジェネレータ１０４との間に配置されている。したがって、モータ・ジェネレータ１０４は、上記のクラッチ１０２とともに油室
１１０内に収容されている。

通常、エンジンとトルクコンバータとの間には、圧油や潤滑油を供給するための油路がなく、当該エンジンとトルクコンバータとの間は作動油（ＡＴＦ）が存在しない領域であるため、上記の構成を実現するには、圧油や潤滑油の供給油路を追加するとともに、オイル漏れ対策として、シール材などを追加する必要がある。その結果、車両の全長が大幅に長くなったり、コストアップに繋がったりするなどの課題が生じている。

そこで、本発明の主たる目的は、油路構成を簡素化できる車両用駆動装置を提供することにある。

本発明にかかる車両用駆動装置は、原動機、トルクコンバータおよび変速機を備える車両用駆動装置であって、前記トルクコンバータの外周に前記原動機と接続され動力伝達可能なトルクコンバータカバーと、前記トルクコンバータカバーおよび前記トルクコンバータインプットシャフト間を連結する摩擦係合要素と、前記トルクコンバータインプットシャフトの内周に設けられ、前記トルクコンバータの出力を前記変速機へ供給するトルクコンバータアウトプットシャフトと、前記トルクコンバータインプットシャフトに接続される電動機とを含む。

上記構成によれば、油路の構成を簡素化できる。

また、上記車両用駆動装置において、前記摩擦係合要素への圧油供給は、前記トルクコンバータアウトプットシャフトおよび前記トルクコンバータインプットシャフトを通じて行なわれる。

上記構成によれば、圧油供給用の油路をトルクコンバータの前に設けなくても済み、当該油路を延長する必要がなくなるとともに、当該油路の配索も簡単となる。

さらに、上記車両用駆動装置において、前記電動機および前記摩擦係合要素への潤滑油供給は、前記トルクコンバータアウトプットシャフトおよび前記トルクコンバータインプットシャフトを通じて行なわれる。

上記構成によれば、潤滑油供給用の油路をトルクコンバータの前に設けなくても済み、当該油路を延長する必要がなくなるとともに、当該油路の配索も簡単となる。

ところで、原動機に接続されるトルクコンバータカバーは高速で回転するため、剛性の強い部材で支持する必要がる。

そこで、上記車両用駆動装置は、前記トルクコンバータと前記電動機および前記摩擦係合要素の両者とを隔絶する隔壁をさらに含み、前記隔壁は、トルクコンバータカバーを支持する。

本発明によれば、油路の構成を簡素化することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。

＜構成＞
図１は本発明の実施の形態にかかる車両用駆動装置１０の構成を簡略化して示す図、図２はモータ・ジェネレータ１６周りの詳細な構成を示す縦断面図、図３は車両用駆動装置１０のトルク伝達経路を図解的に示す図である。なお、本実施の形態では、車両用駆動装置１０を１モータのハイブリッド車両に適用している。

図１および図３を参照して、本実施の形態の車両用駆動装置１０は、エンジン１２、湿式多板クラッチ（以下、単に「クラッチ」という。）１４、モータ・ジェネレータ１６、トルクコンバータ１８およびトランスミッション２０を含む。

クラッチ１４、モータ・ジェネレータ１６およびトルクコンバータ１８は、図１および図２に示すように、トランスミッションケース２２からエンジン１２側に突出した筒体２４内に収容されている。この筒体２４の中央部には、トルクコンバータ１８とクラッチ１４およびモータ・ジェネレータ１６の両者とを隔絶するための環状の隔壁２６が備えられている。この隔壁２６を挟んで、エンジン１２側空間Ａ内にトルクコンバータ１８が設けられている一方、トランスミッション２０側空間Ｂ内にクラッチ１４およびモータ・ジェネレータ１６が設けられている。

上記トランスミッションケース２２およびこれに関連する部材２４，２６は、アルミニウムおよび鉄などの剛性の強い金属を素材として作製されている。

クラッチ１４は、図２に示すように、複数のアウタクラッチプレート２８と各アウタクラッチプレート２８間に配置された複数のインナクラッチプレート３０とによって構成される摩擦係合要素３２が備えられている。

モータ・ジェネレータ１６は、図１および図２に示すように、ステータ３４およびロータ３６を備えている。このモータ・ジェネレータ１６のロータ３６の内側には、クラッチ１４が配置されている。より詳細には、モータ・ジェネレータ１６は、クラッチ１４の摩擦係合要素３２に対して軸方向にオーバーラップするように配置されている。

モータ・ジェネレータ１６のステータ３４は、図２に示すように、トルクコンバータインプットシャフト３８に接続され当該トルクコンバータインプットシャフト３８と一体回転可能に設けられた支持部材４０に支持されている。

トルクコンバータ１８は、図１に示すように、トルクコンバータインプットシャフト３８側のポンプインペラ４２と、トルクコンバータインプットシャフト３８の内周に設けられたトルクコンバータアウトプットシャフト４４側のタービンランナ４６と、トルク増幅機能を発揮するステータ４８とを備え、ポンプインペラ４２とタービンランナ４６との間で流体を介して動力伝達を行なう。このトルクコンバータ１８には、トルクコンバータインプットシャフト３８とトルクコンバータアウトプットシャフト４４とを直結状態にするロックアップクラッチ５０が設けられており、ロックアップクラッチ５０をＯＮさせることにより、ポンプインペラ４２とタービンランナ４６とが一体回転し、ロックアップクラッチ５０をＯＦＦさせることにより、駆動時にはタービンランナ４６がポンプインペラ４２に追随して回転する。

上記エンジン１２側空間Ａ内において、上記トルクコンバータ１８の外周には、図１および図２に示すように、エンジン１２側の端面５４ａがエンジン１２とクランクシャフト５２を介して接続され動力伝達可能なトルクコンバータカバー５４が設けられている。

トルクコンバータカバー５４は、エンジン１２側の端面５４ａが閉塞された漏斗状の形状をなしており、環状のシール部材５６を介して剛性の強い隔壁２６によりクランクシャフト５２と一体回転可能に支持されている。このトルクコンバータ１８の先端部の筒口５８は、図２に示すように、隔壁２６の中央孔を通して上記エンジン１２側空間Ａ側から上記トランスミッション２０側空間Ｂ内に挿入されている。

トルクコンバータカバー５４の筒口５８の先端とモータ・ジェネレータ１６を支持する支持部材４０との間には、Ｏリング６０を介してピストン６２が介装されている。このピストン６２は、その先端部の押圧部材６４が上記摩擦係合要素を押圧することにより当該摩擦係合要素３２を構成するアウタクラッチプレート２８とインナクラッチプレート３０とを互いに係合させるための部材である。

上記トランスミッション２０側空間Ｂ領域であって筒口５８の隔壁２６の近傍部には、外径側（クラッチ１４側）に向かって突出する断面Ｌ字形の突出部材６６が設けられている。この突出部材６６は、筒口５８の先端部およびピストン６２とともにリターンスプリング６８を介装するための介装空間を区画している。

ピストン６２の背面側には、油室Ｃが設けられており、油室Ｃに圧油を供給することによりピストン６２が移動する。

各アウタクラッチプレート２８は、上記支持部材４０にスプライン嵌合されている一方、各インナクラッチプレート３０は、上記突出部材６６にスプライン嵌合されている。

モータ・ジェネレータ１６およびクラッチ１４のトランスミッション２０側には、オイルポンプ７０が配置されている。

上記トルクインプットシャフト３８およびトルクアウトプットシャフト４４の各トランスミッション２０側空間Ｂ領域には、オイルポンプ７０から供給される圧油をクラッチ１４の摩擦係合要素３２へ供給するための圧油供給口７２，７４が形成されている。それゆえ、オイルポンプ７０からクラッチ１４の摩擦係合要素３２への圧油供給は、トルクコンバータアウトプットシャフト４４およびトルクコンバータインプットシャフト３８を通じて行なわれる。

＜トルク伝達経路＞
図３を参照して、エンジン１２からの出力トルクは、トルクコンバータカバー５４、クラッチ１４、モータ・ジェネレータ１６、トルクコンバータインプットシャフト３８、トルクコンバータ１８、トルクコンバータアウトプットシャフト４４およびトランスミッション２０の順で伝達される。

このとき、ロックアップクラッチ５０がＯＦＦ状態にあると、トルクコンバータ１８内において、エンジン１２の出力トルクは、トルクコンバータインプットシャフト３８、ポンプインペラ４２、タービンランナ４６およびトルクコンバータアウトプットシャフト４４の順で伝達される。これに対して、ロックアップクラッチ５０がＯＮ状態にあると、トルクコンバータ１８内において、エンジン１２の出力トルクは、トルクコンバータインプットシャフト３８、ロックアップクラッチ５０およびトルクコンバータアウトプットシャフト４４の順で伝達される。

＜作用・効果＞
本実施の形態によると、以下の作用・効果を奏する。

（１）トルクコンバータ１８の外周にエンジン１２と接続され動力伝達可能なトルクコンバータカバー５４と、トルクコンバータカバー５４およびトルクコンバータインプットシャフト３８間を連結するクラッチ１４の摩擦係合要素３２と、トルクコンバータインプットシャフト３８の内周に設けられ、トルクコンバータ１８の出力をトランスミッション２０へ供給するトルクコンバータアウトプットシャフト４４と、トルクコンバータインプットシャフト３８に接続されるモータ・ジェネレータ１６とを備えているので、エンジン１２からの出力トルクが、トルクコンバータカバー５４、クラッチ１４、モータ・ジェネレータ１６、トルクコンバータインプットシャフト３８、トルクコンバータ１８、トルクコンバータアウトプットシャフト４４およびトランスミッション２０の順で伝達されることになる。その結果、油路の構成を簡素化できる。

（２）クラッチ１４の摩擦係合要素３２への圧油供給は、トルクコンバータアウトプットシャフト４４およびトルクコンバータインプットシャフト３８を通じて行なわれるので、圧油供給用の油路をトルクコンバータ１８の前に設けなくても済む。その結果、当該油路を延長する必要がなくなるとともに、当該油路の配索も簡単となる。

（３）トルクコンバータ１８とモータ・ジェネレータ１６およびクラッチ１４の摩擦係合要素３２の両者とを隔絶する隔壁２６を設けて、この剛性の強い隔壁２６によりシール部材５６を介してトルクコンバータカバー５４を回転自在に支持しているので、エンジン１２に接続されるトルクコンバータカバー５４の高速回転に十分に耐えうる。

（４）モータ・ジェネレータ１６のロータ３６の内側にクラッチ１４を配置しているので、車両用駆動装置１０の全長（軸方向の長さ）をコンパクト化できる。

（５）モータ・ジェネレータ１６をクラッチ１４の摩擦係合要素３２に対して軸方向にオーバーラップするように配置しているので、車両用駆動装置１０の全長をさらに短くすることが可能となる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。

上記実施の形態においては、クラッチの摩擦係合要素への圧油供給がトルクコンバータアウトプットシャフトおよびトルクコンバータインプットシャフトを通じて行なわれる例について記載した。しかし、本発明はそのような構成には限定されない。上記の事項に加えて、モータ・ジェネレータおよびクラッチの摩擦係合要素への潤滑油供給がトルクコンバータアウトプットシャフトおよびトルクコンバータインプットシャフトを通じて行なわれるようにしてもよい。これにより、潤滑油供給用の油路をトルクコンバータの前に設けなくても済む。その結果、当該油路を延長する必要がなくなるとともに、当該油路の配索も簡単となる。

その他、本明細書に添付の特許請求の範囲内での種々の設計変更および修正を加えうることはもちろんである。

本発明の実施の形態にかかる車両用駆動装置の構成を簡略化して示す図である。 モータ・ジェネレータ周りの詳細な構成を示す縦断面図である。 同車両用駆動装置のトルク伝達経路を図解的に示す図である。 従来の１モータのハイブリッド車両の構成を簡略化して示す図である。

符号の説明

１０ 車両用駆動装置
１２ エンジン
１４ クラッチ
１６ モータ・ジェネレータ
１８ トルクコンバータ
２０ トランスミッション
２２ トランスミッションケース
２４ 筒体
２６ 隔壁
３２ 摩擦係合要素
３８ トルクコンバータインプットシャフト
４４ トルクコンバータアウトプットシャフト
５６ シール部材
７２，７４ 圧油供給口

Claims (4)

1. 原動機、トルクコンバータおよび変速機を備える車両用駆動装置であって、
   前記トルクコンバータの外周に前記原動機と接続され動力伝達可能なトルクコンバータカバーと、
   前記トルクコンバータカバーおよび前記トルクコンバータインプットシャフト間を連結する摩擦係合要素と、
   前記トルクコンバータインプットシャフトの内周に設けられ、前記トルクコンバータの出力を前記変速機へ供給するトルクコンバータアウトプットシャフトと、
   前記トルクコンバータインプットシャフトに接続される電動機とを含むことを特徴とする車両用駆動装置。
2. 請求項１に記載の車両用駆動装置において、
   前記摩擦係合要素への圧油供給は、前記トルクコンバータアウトプットシャフトおよび前記トルクコンバータインプットシャフトを通じて行なわれることを特徴とする車両用駆動装置。
3. 請求項１または２に記載の車両用駆動装置において、
   前記電動機および前記摩擦係合要素への潤滑油供給は、前記トルクコンバータアウトプットシャフトおよび前記トルクコンバータインプットシャフトを通じて行なわれることを特徴とする車両用駆動装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車両用駆動装置において、
   前記トルクコンバータと前記電動機および前記摩擦係合要素の両者とを隔絶する隔壁をさらに含み、
   前記隔壁は、トルクコンバータカバーを支持することを特徴とする車両用駆動装置。

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