JP2013071624A - 駆動ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】新たな部材を追加することなくワンウェイクラッチを支持できるとともに、径方向に小型化できる駆動ユニットを提供する。
【解決手段】エンジン１０のクランクシャフト１１と変速機３０の変速機入力軸３１との動力伝達経路に介在されるロータ２４１を備えるモータジェネレータ２４と、クランクシャフト１１とロータ２４１とを接続および切断可能なクラッチ２２と、クランクシャフト１１をロータ２４１に対して正転方向のみ回転可能に接続するワンウェイクラッチ２３と、を備える駆動ユニット２０であって、クラッチ２２とワンウェイクラッチ２３とはロータの内周部で軸方向に並設される。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動ユニットに関するものである。

近年、環境に配慮した自動車などの車両として、ハイブリッド車両が注目されている。ハイブリッド車両は、駆動力源として、ガソリンなどを燃料として駆動する内燃機関（以下、エンジンという）と、バッテリからの電力により駆動する電動機とを備えている。

ハイブリッド車両では、例えばエンジンと、駆動ユニットと、変速機とを直列に接続してなる駆動装置を搭載したものが開発されている。
図４に示すように、この種の駆動装置１００に搭載される駆動ユニット１１０としては、図示しないエンジンの図示しないクランク軸に固定されたダンパー１２０と、図示しない変速機の変速機入力軸１３０との間に介在されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。図４中、矢印Ｅは図示しないエンジン側、矢印Ｔは図示しない変速機側をそれぞれ示す。

変速機入力軸１３０は、軸１３１とスリーブ１３２とを備えている。スリーブ１３２は、軸１３１の周囲で軸１３１と一体回転するように設けられている。スリーブ１３２は、円筒形状で、外周側部に軸方向に沿ったスプライン１３２ａを備えている。

駆動ユニット１１０は、モータジェネレータ１４０と、ドラム部１５０と、ハブ部１６０と、クラッチ１７０と、ワンウェイクラッチ１８０とを備えている。
モータジェネレータ１４０は、電動機であり、ロータ１４１と図示しないステータとを備えている。ロータ１４１は、ロータ本体１４２と、ロータケース１４３と、支持筒１４４とを備えている。

ロータ本体１４２はロータケース１４３に収容されている。ロータケース１４３は、支持筒１４４に一体回転するように取り付けられている。支持筒１４４は、円筒形状で、変速機入力軸１３０のスリーブ１３２の外周側に位置して設けられている。支持筒１４４は、内周側部に軸方向に沿ったスプライン１４４ａを備えている。ステータは、駆動ユニット１１０の図示しないケースに固定されている。

ドラム部１５０は、ロータ１４１の支持筒１４４および変速機入力軸１３０のスリーブ１３２の変速機側Ｔの端部同士を連結して、支持筒１４４およびスリーブ１３２を一体化している。これにより、ドラム部１５０は、ロータ１４１と変速機入力軸１３０とを一体回転するように支持している。

ハブ部１６０は、ハブ本体１６１と、ボス１６２と、支持板１６３とを備えている。
ハブ本体１６１は、円筒形状で、ハブ本体１６１の外周側部に軸方向に沿ったスプライン１６１ａを備えている。ハブ本体１６１は、ロータ１４１の支持筒１４４および変速機入力軸１３０のスリーブ１３２の間に入り込んでいる。

ハブ部１６０のボス１６２は、ハブ本体１６１の内周側であって、ハブ本体１６１よりもエンジン側Ｅに変位した位置に設けられている。ハブ部１６０のボス１６２は、ダンパー１２０を介して、エンジンのクランク軸に一体回転するように取り付けられている。支持板１６３は、ハブ本体１６１のエンジン側Ｅの端部と、ボス１６２の変速機側Ｔの端部とを連結して、ハブ本体１６１およびボス１６２を一体化している。

クラッチ１７０は、多板クラッチからなるとともに、エンジンと変速機とを接続したり切断したりするようになっている。クラッチ１７０は、複数の摩擦板１７１を備えている。複数の摩擦板１７１は、ロータ１４１の支持筒１４４のスプライン１４４ａとハブ本体１６１のスプライン１６１ａとに交互に噛み合わされて、軸方向に摺動可能に設けられている。クラッチ１７０は、図示しないピストンにより軸方向に押圧されるようになっている。

クラッチ１７０は、軸方向の押圧力が加えられることにより、摩擦板１７１同士が接触して締結し、ロータ１４１およびハブ部１６０を一体回転可能にする。また、クラッチ１７０は、軸方向の押圧力が無くなることにより、摩擦板１７１同士が解放されて別々に回転可能になり、ロータ１４１およびハブ部１６０を別々に回転可能にするようになっている。

ワンウェイクラッチ１８０は、ハブ部１６０のハブ本体１６１と変速機入力軸１３０のスリーブ１３２との間に設けられている。すなわち、ワンウェイクラッチ１８０は、クラッチ１７０の内周側に軸方向にオーバーラップして配置されている。

ワンウェイクラッチ１８０は、外輪部１８１と、内輪部１８２と、回転規制部１８３とを備えている。ワンウェイクラッチ１８０の外輪部１８１は、ハブ本体１６１と兼用されている。ワンウェイクラッチ１８０の外輪部１８１は、ハブ部１６０を介して、エンジンのクランク軸に一体回転するように接続されている。

ワンウェイクラッチ１８０の内輪部１８２は、内周側部に軸方向に沿ったスプライン１８２ａを備えている。ワンウェイクラッチ１８０の内輪部１８２のスプライン１８２ａは、変速機入力軸１３０のスリーブ１３２のスプライン１３２ａに噛み合わされている。ワンウェイクラッチ１８０の内輪部１８２は、変速機入力軸１３０のスリーブ１３２を介して、変速機入力軸１３０の軸１３１に一体回転するように接続されている。

ワンウェイクラッチ１８０の回転規制部１８３は、外輪部１８１および内輪部１８２の間に設けられている。回転規制部１８３は、外輪部１８１を内輪部１８２に対して正転方向のみに回転可能にするようになっている。

ワンウェイクラッチ１８０は、エンジンのクランク軸の回転数が変速機入力軸１０１の回転数よりも大きい場合に、エンジンのクランク軸の回転を変速機入力軸１０１に伝達するようになっている。また、ワンウェイクラッチ１８０は、エンジンのクランク軸の回転数が変速機入力軸１０１の回転数よりも小さい場合に、エンジンのクランク軸の回転を変速機入力軸１０１に伝達せず、変速機入力軸１０１は自由に回転するようになっている。

この駆動ユニット１１０によれば、モータジェネレータ１４０を備えるとともに、既存のエンジンおよび変速機を流用できるので、コストの上昇を抑えたハイブリッド車両を提供することができる。

特開２００８−１２６７０３号公報

しかしながら、従来の駆動ユニット１００にあっては、ワンウェイクラッチ１８０を支持するための部材を新たに設けなければならないという問題があった。また、ワンウェイクラッチ１８０は、クラッチ１７０の内周側に軸方向にオーバーラップして配置されているので、駆動ユニット１１０が径方向に大型化してしまうという問題があった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、新たな部材を追加することなくワンウェイクラッチを支持できるとともに、径方向に小型化できる駆動ユニットを提供することを目的とする。

本発明に係る内燃機関の駆動ユニットは、上記目的達成のため、（１）内燃機関の内燃機関出力軸と変速機の変速機入力軸との動力伝達経路に介在されるロータを備えるモータジェネレータと、前記内燃機関出力軸と前記ロータとを接続および切断可能なクラッチと、前記内燃機関出力軸を前記ロータに対して正転方向のみ回転可能に接続するワンウェイクラッチと、を備える駆動ユニットであって、前記クラッチと前記ワンウェイクラッチとは前記ロータの内周部で軸方向に並設されるよう構成する。

この構成により、多板クラッチとワンウェイクラッチとがロータの内周部で軸方向に隣接して配置される。このため、従来のようにワンウェイクラッチが多板クラッチの内周側に軸方向にオーバーラップして配置される場合に比べて、新たな部材を追加することなくワンウェイクラッチを支持できるとともに、駆動ユニットを径方向に小型化することができる。

上記（１）に記載の駆動ユニットにおいては、（２）前記ロータは内周部にスプラインを備え、前記クラッチの外周部と前記ワンウェイクラッチの外周部とは前記スプラインと噛合することが好ましい。

この構成により、ロータの内周部に形成されたスプラインを、クラッチの外周部とワンウェイクラッチの外周部との各噛み合いに共用することができる。よって、従来のようにクラッチの外周部とワンウェイクラッチの外周部との各噛み合いが異なる別のスプラインになされる場合に比べて、スプラインの設置箇所を削減して駆動ユニットの構成を簡素化することができる。

本発明によれば、新たな部材を追加することなくワンウェイクラッチを支持できるとともに、径方向に小型化できる駆動ユニットを提供することができる。

本発明の実施の形態に係る駆動ユニットを備えた駆動装置を示す概略のスケルトン図である。 本発明の実施の形態に係る駆動ユニットを示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る駆動ユニットの主要部を示す概略図である。 従来の駆動ユニットを示す概略図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施の形態は、本発明をハイブリッド車両用の駆動装置に適用したものである。

まず、構成について説明する。

図１に示すように、駆動装置１は、エンジン１０と、駆動ユニット２０と、変速機としての自動変速機３０と、制御ユニット４０とを備えている。本実施の形態では、駆動装置１のエンジン１０の方向をエンジン側Ｅ、駆動装置１の自動変速機３０の方向を自動変速機側Ｔとしている。

エンジン１０は、ガソリンあるいは軽油などの炭化水素系の燃料と空気との混合気を、図示しない燃焼室内で燃焼させることによって動力を出力する公知の動力装置により構成されている。エンジン１０は、燃焼室内で混合気の吸気と燃焼と排気とを繰り返すことにより図示しないシリンダブロック内の図示しないピストンを往復動させ、ピストンと動力伝達可能に連結されたクランクシャフト１１を回転させるようになっている。エンジン１０は、クランクシャフト１１から駆動ユニット２０にトルクを伝達するようになっている。

図１および図２に示すように、駆動ユニット２０は、入力部２１と、クラッチ２２と、ワンウェイクラッチ２３と、モータジェネレータ２４と、ドラム２５と、ハブ部２６と、出力部２７と、ケース部２８とを備えている。駆動ユニット２０は、エンジン１０と自動変速機３０との間に介在されるとともに、エンジン１０のクランクシャフト１１からの動力を自動変速機３０の後述する変速機入力軸３１に伝達するようになっている。

入力部２１は、フライホイール２１０と、ダンパー２１１と、クラッチ入力軸２１２と、スリーブ２１３と、ベアリング２１４とを備えている。
フライホイール２１０は、クランクシャフト１１に一体回転するように連結されている。ダンパー２１１は、フライホイール２１０に一体回転するように周縁部で連結されている。ダンパー２１１は、クラッチ入力軸２１２に一体回転するように中心部で連結されている。ダンパー２１１は、フライホイール２１０とクラッチ入力軸２１２との間で、回転方向の力を吸収するようになっている。

クラッチ入力軸２１２は、クランクシャフト１１と同軸に設けられている。クラッチ入力軸２１２は、クラッチ２２およびワンウェイクラッチ２３に一体回転可能に連結されるとともに、クラッチ２２およびワンウェイクラッチ２３に動力を伝達するようになっている。
スリーブ２１３は、クラッチ入力軸２１２の外周側部に一体回転するように取り付けられている。ベアリング２１４は、玉軸受けからなり、スリーブ２１３の外周側部に固着されている。

出力部２７は、クラッチ出力軸２７０と、スリーブ２７１と、ベアリング２７２と、スラスト軸受２７３とを備えている。
クラッチ出力軸２７０は、クラッチ入力軸２１２と同軸に設けられている。クラッチ出力軸２７０は、クラッチ２２およびワンウェイクラッチ２３に一体回転可能に連結されるとともに、クラッチ２２およびワンウェイクラッチ２３の動力を外部に伝達するようになっている。クラッチ出力軸２７０は、自動変速機３０の変速機入力軸３１に一体回転可能に連結されるとともに、駆動ユニット２０の出力を自動変速機３０に伝達するようになっている。

スリーブ２７１は、クラッチ出力軸２７０の外周部に一体回転するように取り付けられている。ベアリング２７２は、玉軸受けからなり、スリーブ２７１の自動変速機側Ｔにおいてクラッチ出力軸２７０と一体回転可能に設けられている。スラスト軸受２７３は、クラッチ入力軸２１２とクラッチ出力軸２７０との互いに対向する端面同士の間に設けられるとともに、クラッチ入力軸２１２とクラッチ出力軸２７０とを相対回転可能に軸方向に支持している。

モータジェネレータ２４は、ステータ２４０と、ロータ２４１と、ロータケース２４２とを備えている。モータジェネレータ２４は、クランクシャフト１１と変速機入力軸３１との動力伝達経路に介在されている。

ステータ２４０は、ステータコア２４０ａと、ステータコア２４０ａに巻回される三相コイル２４０ｂとを備えている。ステータコア２４０ａは、例えば、電磁鋼板の薄板を積層して形成されるとともに、ケース部２８に固定されている。ステータ２４０は、三相コイル２４０ｂへの通電により回転磁界を形成するようになっている。

ロータ２４１は、ステータ２４０の内部に配置されるとともに、複数個の永久磁石が埋め込まれて形成されている。ロータケース２４２は、ロータ２４１を収容している。ロータケース２４２は略円筒形状で、出力部２７のスリーブ２７１の外周側に位置して設けられている。ロータケース２４２は、内周側部に軸方向に沿ったスプライン２４２ａを備えている。

モータジェネレータ２４は、ロータ２４１に埋め込まれた永久磁石による磁界と三相コイル２４０ｂによって形成される磁界との相互作用により、ロータ２４１を回転駆動する電動機として動作するようになっている。また、モータジェネレータ２４は、ロータ２４１に埋め込まれた永久磁石による磁界とロータ２４１の回転との相互作用により、三相コイル２４０ｂの両端に起電力を生じさせる発電機としても動作するようになっている。

モータジェネレータ２４はインバータ５０に接続されている。インバータ５０はバッテリ５１に接続されている。このため、モータジェネレータ２４は、インバータ５０を介してバッテリ５１との間で電力のやり取りを行うようになっている。バッテリ５１は、ハイブリッド車両の運転状況に応じて、モータジェネレータ２４から生じた電力を充電したり、あるいは放電するようになっている。

ドラム２５は、ロータケース２４２およびスリーブ２７１を連結して、ロータケース２４２およびスリーブ２７１を一体化している。ドラム２５の半径方向の中央部には、外周側をエンジン側Ｅにずらした段部２５ａが形成されている。ロータ２４１の回転は、ドラム２５およびスリーブ２７１を経て、クラッチ出力軸２７０に伝達される。

ハブ部２６は、ハブ本体２８０と、支持板２８１とを備えている。
ハブ本体２８０は、円筒形状で、ハブ本体２８０の外周側部に軸方向に沿ったスプライン２８０ａを備えている。ハブ本体２８０は、ロータケース２４２およびスリーブ２７１の間に入り込んでいる。支持板２８１は、ハブ本体２８０のエンジン側Ｅの端部とクラッチ入力軸２１２の自動変速機側Ｔの端部とを連結して、ハブ本体２８０とクラッチ入力軸２１２とを一体化している。

ハブ本体２８０は、支持板２８１と、クラッチ入力軸２１２と、ダンパー２１１と、フライホイール２１０とを介して、クランクシャフト１１に一体回転するように連結されている。逆に、クランクシャフト１１の回転は、フライホイール２１０→ダンパー２１１→クラッチ入力軸２１２→支持板２８１という経路を経て、ハブ本体２８０に伝達される。

クラッチ２２は、多板部７０と、ピストン部８０とを備えている。クラッチ２２は、入力部２１と出力部２７との間に設けられている。すなわち、クラッチ２２は、クランクシャフト１１と変速機入力軸３１との間に設けられるとともに、クランクシャフト１１と変速機入力軸３１との間を接続したり切断したりするようになっている。また、クラッチ２２は、モータジェネレータ２４の内周部に設けられている。

多板部７０は、ロータケース２４２とハブ本体２８０との間に設けられている。多板部７０は、複数のセパレータプレート７１および複数の摩擦プレート７２と、クッションプレート７３と、スナップリング７４とを備えている。

セパレータプレート７１は、環状で、外周部に形成されたクラッチ２２の外周部としてのスプライン外歯７１ａと、内周部に形成された貫通孔７１ｂとを備えている。スプライン外歯７１ａは、ロータケース２４２のスプライン２４２ａに噛み合わされて、軸方向に摺動可能に設けられている。このため、セパレータプレート７１は、ロータケース２４２と一体回転するようになっている。貫通孔７１ｂには、ハブ本体２８０が接触することなく挿通されている。

摩擦プレート７２は、環状で、内周部に形成されたスプライン内歯７２ａを備えている。スプライン内歯７２ａは、ハブ本体２８０のスプライン２８０ａに噛み合わされて、軸方向に摺動可能に設けられている。このため、摩擦プレート７２は、ハブ本体２８０と一体回転するようになっている。

セパレータプレート７１と摩擦プレート７２とは、交互に隣接して設けられている。摩擦プレート７２とセパレータプレート７１とが軸方向に押圧されて互いに回転方向に摩擦を生ずることにより、ロータケース２４２とハブ部２６とが締結されるようになっている。摩擦プレート７２とセパレータプレート７１との軸方向の押圧が解放されて互いに摩擦を生じなくなることにより、ロータケース２４２とハブ部２６との締結が解放されるようになっている。

クッションプレート７３は、環状で、外周部に形成されたスプライン外歯７３ａと、内周部に形成された貫通孔７３ｂとを備えている。スプライン外歯７３ａは、ロータケース２４２のスプライン２４２ａに噛み合わされて、軸方向に摺動可能に設けられている。このため、クッションプレート７３は、ロータケース２４２と一体回転するようになっている。クッションプレート７３は、全てのセパレータプレート７１および摩擦プレート７２よりも自動変速機側Ｔに位置するように設けられている。

スナップリング７４は、環状で、全てのセパレータプレート７１および摩擦プレート７２よりもエンジン側Ｅで、ロータケース２４２のスプライン２４２ａに固定されている。このため、スナップリング７４は、セパレータプレート７１と、摩擦プレート７２と、クッションプレート７３とがロータケース２４２のスプライン２４２ａから脱落しないようにストッパ機能を有するようになっている。

ピストン部８０は、ドラム２５と、多板部７０との間に設けられている。ピストン部８０は、ピストン８１と、油圧供給部８２と、戻りばね８３と、支持プレート８４と、ストッパリング８５とを備えている。

ピストン８１は、スリーブ２７１と段部２５ａとの間で軸方向に摺動可能に設けられている。ピストン８１は、内側Ｏリング８１０と、外側Ｏリング８１１と、押圧部８１２とを備えている。

内側Ｏリング８１０は、ピストン８１の内周側部に設けられるとともに、スリーブ２７１の外周側部に接触している。外側Ｏリング８１１は、ピストン８１の外周側部に設けられるとともに、ドラム２５の段部２５ａの内周側部に接触している。押圧部８１２は、クッションプレート７３に対向するとともに、ピストン８１のエンジン側Ｅへの摺動に伴ってクッションプレート７３を押圧するようになっている。

油圧供給部８２は、油圧供給孔８２０と、油圧供給路８２１とを備えている。油圧供給孔８２０は、スリーブ２７１に形成されるとともに、ピストン８１およびドラム２５で囲まれる空間８６とスリーブ２７１の内周側の空間とを連通している。油圧供給路８２１は、油圧供給孔８２０と、自動変速機３０の後述する油圧ポンプ３４とを連通している。

高圧の作動油が、油圧供給路８２１および油圧供給孔８２０を介して、ピストン８１およびドラム２５で囲まれる空間８６に供給されると、ピストン８１はエンジン側Ｅに摺動するようになっている。ピストン８１がエンジン側Ｅに移動することにより、押圧部８１２がクッションプレート７３を介して摩擦プレート７２とセパレータプレート７１とをエンジン側Ｅに押圧して締結させる。摩擦プレート７２とセパレータプレート７１との締結により、ロータ２４１およびハブ部２６が一体回転するようになっている。

戻りばね８３は、周方向に沿って配置された多数の圧縮コイルばねからなるとともに、ピストン８１をエンジン側Ｅから自動変速機側Ｔに押圧するように設けられている。支持プレート８４は、環状で、戻りばね８３のエンジン側Ｅを支持している。支持プレート８４は、ストッパリング８５によりエンジン側Ｅへの移動を規制されている。ストッパリング８５は、スリーブ２７１に固定されている。

油圧供給路８２１の油圧が低下して戻りばね８３の付勢力より小さくなることにより、戻りばね８３の作用によりピストン８１が自動変速機側Ｔに摺動するようになっている。ピストン８１が自動変速機側Ｔに移動することにより、摩擦プレート７２とセパレータプレート７１との締結が解放され、ロータ２４１およびハブ部２６が別々に回転するようになっている。

ワンウェイクラッチ２３は、ロータケース２４２とハブ本体２８０との間に設けられている。ワンウェイクラッチ２３は、クランクシャフト１１と変速機入力軸３１との間に設けられるとともに、クランクシャフト１１を変速機入力軸３１に対して正転方向のみに回転可能に接続するようになっている。ここで、正転方向とは、クランクシャフト１１の回転方向を意味する。また、ワンウェイクラッチ２３は、モータジェネレータ２４の内周部に設けられている。ワンウェイクラッチ２３は、モータジェネレータ２４の内周部で多板部７０に対して軸方向に隣接して配置されている。

ワンウェイクラッチ２３は、外輪部２３０と、内輪部２３１と、回転規制部２３２とを備えている。
外輪部２３０は、外周側部に軸方向に沿ったワンウェイクラッチ２３の外周部としてのスプライン２３０ａを備えている。外輪部２３０のスプライン２３０ａは、ロータケース２４２のスプライン２４２ａに噛み合わされている。よって、ワンウェイクラッチ２３の外輪部２３０は、ロータケース２４２と一体回転するようになっている。また、外輪部２３０は、ロータケース２４２を介して、クラッチ出力軸２７０に一体回転するように接続されている。

内輪部２３１は、ハブ本体２８０と兼用されている。よって、ワンウェイクラッチ２３の内輪部２３１は、ハブ部２６と一体回転するようになっている。また、内輪部２３１は、ハブ部２６および入力部２１を介して、クランクシャフト１１に一体回転するように接続されている。

回転規制部２３２は、外輪部２３０および内輪部２３１の間に設けられている。回転規制部２３２は、内輪部２３１を外輪部２３０に対して正転方向のみに回転可能にするようになっている。
ワンウェイクラッチ２３は、クランクシャフト１１の回転数がクラッチ出力軸２７０の回転数よりも大きい場合に、クランクシャフト１１の回転をクラッチ出力軸２７０に伝達するようになっている。また、ワンウェイクラッチ２３は、クランクシャフト１１の回転数がクラッチ出力軸２７０の回転数よりも小さい場合に、クランクシャフト１１の回転をクラッチ出力軸２７０に伝達せず、クラッチ出力軸２７０は自由に回転するようになっている。

ケース部２８は、ケース本体２８０と、エンジン側リブ２８１と、自動変速機側リブ２８２とを備えている。ケース本体２８０は、入力部２１と、クラッチ２２と、ワンウェイクラッチ２３と、モータジェネレータ２４と、ドラム２５と、ハブ部２６と、出力部２７とを収容している。

エンジン側リブ２８１は、入力軸を中心とする環状で、モータジェネレータ２４のエンジン側Ｅに設けられるとともに、ケース本体２８０に固定されている。エンジン側リブ２８１の内周部には、入力部２１のベアリング２１４を介してスリーブ２１３が回転可能に取り付けられている。このため、スリーブ２１３と、クラッチ入力軸２１２と、ハブ部２６とは、エンジン側リブ２８１に回転可能に支持されている。

エンジン側リブ２８１と、スリーブ２１３との間には、回転センサ２９が取り付けられている。回転センサ２９は、クラッチ入力軸２１２およびハブ部２６の回転速度を検出するようになっている。回転センサ２９は、レゾルバであり、センサステータ２９ａとセンサロータ２９ｂとを備えている。センサステータ２９ａは、エンジン側リブ２８１に取り付けられている。センサロータ２９ｂは、スリーブ２１３に取り付けられている。なお、回転センサ２９としては、レゾルバ以外の各種センサを用いてもよい。

自動変速機側リブ２８２は、クラッチ出力軸２７０を中心とする環状で、モータジェネレータ２４の自動変速機側Ｔに設けられるとともに、ケース本体２８０に固定されている。自動変速機側リブ２８２の内周部には、ベアリング２７２を介してスリーブ２７１が回転可能に取り付けられている。このため、スリーブ２７１およびクラッチ出力軸２７０は、自動変速機側リブ２８２に回転可能に支持されている。

図１に示すように、自動変速機３０は、変速機入力軸３１と、トルクコンバータ３２と、変速機構入力軸３３と、油圧ポンプ３４と、変速機構３５と、油圧制御装置３６と、出力軸３７と、ケース３８とを備えている。

トルクコンバータ３２は、循環する作動油の作用を利用する流体式で、駆動ユニット２０のクラッチ出力軸２７０から伝達される駆動力を、変速機構入力軸３３を介して変速機構３５に伝達するようになっている。トルクコンバータ３２は、タービンランナ９０と、ポンプインペラ９１と、フロントカバー９２と、ステータ９３と、ワンウェイクラッチ９４と、中空軸９５とを備えている。

タービンランナ９０およびポンプインペラ９１は、タービンランナ９０がエンジン側Ｅに位置するように互いに対向して配置されている。タービンランナ９０は、変速機構入力軸３３に一体回転するように連結されている。ポンプインペラ９１は、フロントカバー９２を介して変速機入力軸３１に一体回転するように連結されている。

タービンランナ９０およびポンプインペラ９１の間の内周側には、ステータ９３が設けられている。ステータ９３には、ワンウェイクラッチ９４を介して中空軸９５が接続されている。中空軸９５は、ケース３８に固定されるとともに、内部に変速機構入力軸３３を回転可能に収容している。ケース３８の内部には、作動油が供給されている。

油圧ポンプ３４は、ロータ３４０と、ハブ３４１と、ボデー３４２とを備えている。ハブ３４１は、円筒形状で、ロータ３４０とポンプインペラ９１とを一体回転するように連結している。ボデー３４２は、ケース３８に固定されている。このため、駆動ユニット２０からの動力が、フロントカバー９２からポンプインペラ９１を介してロータ３４０に伝達され、油圧ポンプ３４が駆動されるようになっている。

油圧ポンプ３４から吐出される作動油は、変速機構３５に供給されるとともに、駆動ユニット２０のクラッチ２２にも供給されるようになっている（図１中、一点鎖線で示す）。油圧ポンプ３４は、油圧の供給により、変速機構３５の変速段もしくは変速比の切り換えや、クラッチ２２の締結を行うようになっている。

油圧ポンプ３４とクラッチ２２との間には、油圧調整バルブ３９が設けられている。油圧調整バルブ３９は、制御ユニット４０からの信号に伴い、油圧ポンプ３４からクラッチ２２への作動油の供給量を調整するようになっている。

変速機構３５は、図示しない複数のクラッチやブレーキを有している。変速機構３５では、ハイブリッド車両の走行状況に応じて複数のクラッチやブレーキの係合および解放が、油圧制御装置３６から供給される油圧によって切り換えられることで、所望の変速段が形成される。変速機構３５の変速段としては、例えば、ニュートラル、前進、後進などがある。

変速機構入力軸３３から伝達された駆動力は、変速機構３５を経て出力軸３７に伝達され、出力軸３７から図示しないディファレンシャルを経て車輪に伝達されるようになっている。なお、本実施の形態の変速機構３５は、有段式の変速機構で構成されているが、有段式に限られず、例えば無段式の変速機構で構成されるようにしてもよい。

制御ユニット４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット（Electronic Control Unit；以下、ＥＣＵという）４１と、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）４２と、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４３と、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）４４と、トランスミッション用電子制御ユニット（以下、トランスミッションＥＣＵという）４５とを備えている。

ＥＣＵ４１は、図示しないＣＰＵ（Central processing unit）と、処理プログラムなどを記憶する図示しないＲＯＭ（Read only memory）と、一時的にデータを記憶する図示しないＲＡＭ（Random access memory）と、図示しない入出力ポートと、図示しない通信ポートとを備えている。ＥＣＵ４１は、ハイブリッド車両の制御を統括するようになっている。

ＥＣＵ４１は、エンジンＥＣＵ４２と、モータＥＣＵ４３と、バッテリＥＣＵ４４と、トランスミッションＥＣＵ４５とに通信ポートを介して接続されている。ＥＣＵ４１は、エンジンＥＣＵ４２と、モータＥＣＵ４３と、バッテリＥＣＵ４４と、トランスミッションＥＣＵ４５と各種制御信号やデータのやり取りを行うようになっている。

エンジンＥＣＵ４２は、エンジン１０およびＥＣＵ４１に接続されている。エンジンＥＣＵ４２は、エンジン１０の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するとともに、入力した信号に応じて燃料噴射制御や点火制御、吸入空気量調節制御などの運転制御を行うようになっている。エンジンＥＣＵ４２は、ＥＣＵ４１と通信するようになっている。エンジンＥＣＵ４２は、ＥＣＵ４１から入力される制御信号によりエンジン１０を運転制御するとともに、必要に応じてエンジン１０の運転状態に関するデータをＥＣＵ４１に出力するようになっている。

モータＥＣＵ４３は、インバータ５０およびＥＣＵ４１に接続されている。モータＥＣＵ４３は、モータジェネレータ２４を駆動制御するようになっている。モータＥＣＵ４３は、モータジェネレータ２４を駆動制御するために必要な信号を入力するようになっている。モータジェネレータ２４を駆動制御するために必要な信号としては、例えば、モータジェネレータ２４のロータ２４１の回転位置を検出する図示しない回転位置検出センサから入力される信号や、図示しない電流センサにより検出されるモータジェネレータ２４に印加される相電流の信号などがある。モータＥＣＵ４３は、インバータ５０へのスイッチング制御信号を出力するようになっている。

モータＥＣＵ４３は、ＥＣＵ４１と通信するようになっている。モータＥＣＵ４３は、ＥＣＵ４１から入力される制御信号に応じてインバータ５０を駆動制御することにより、モータジェネレータ２４を駆動制御するようになっている。モータＥＣＵ４３は、必要に応じてモータジェネレータ２４の運転状態に関するデータをＥＣＵ４１に出力するようになっている。

バッテリＥＣＵ４４は、バッテリ５１およびＥＣＵ４１に接続されている。バッテリＥＣＵ４４は、バッテリ５１を管理している。バッテリＥＣＵ４４は、バッテリ５１を管理するのに必要な信号を入力するようになっている。バッテリ５１を管理するのに必要な信号としては、例えば、バッテリ５１の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧の信号や、バッテリ５１の出力端子に接続された図示しない電流センサからの充放電電流の信号や、バッテリ５１に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度の信号などがある。

バッテリＥＣＵ４４は、ＥＣＵ４１と通信するようになっている。バッテリＥＣＵ４４は、必要に応じてバッテリ５１の状態に関するデータをＥＣＵ４１に出力するようになっている。バッテリＥＣＵ４４は、バッテリ５１を管理するために、電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ：State of charge）も演算するようになっている。

トランスミッションＥＣＵ４５は、自動変速機３０およびＥＣＵ４１に接続されている。トランスミッションＥＣＵ４５は、トルクコンバータ３２の図示しないロックアップクラッチを駆動制御したり、変速機構３５の変速段を変更したりするようになっている。

トランスミッションＥＣＵ４５は、ＥＣＵ４１と通信するようになっている。トランスミッションＥＣＵ４５は、ＥＣＵ４１からの信号に基づいて変速機構３５の変速段を変更する変速制御を実行するようになっている。トランスミッションＥＣＵ４５は、必要に応じて変速機構３５やトルクコンバータ３２の運転状態に関するデータをＥＣＵ４１に出力するようになっている。

次に、作用について説明する。

ハイブリッド車両が駐車などで停止するとともにエンジン１０が停止している場合には、油圧ポンプ３４が停止しているため、クラッチ２２のピストン部８０には油圧ポンプ３４から作動油が供給されない。このため、戻りばね８３の付勢力によりピストン８１が多板部７０から離れており、クラッチ２２は解放状態となっている。このとき、変速機構３５のシフト位置はニュートラルであるようにしている。また、油圧調整バルブ３９は開放しておく。

ハイブリッド車両が駐車などで停止するとともにエンジン１０が停止している場合にエンジン１０を始動するには、モータジェネレータ２４に電力を供給する。モータジェネレータ２４への電力の供給により、モータジェネレータ２４のロータ２４１が回転する。ロータ２４１の駆動力は、ロータケース２４２→ドラム２５→スリーブ２７１→クラッチ出力軸２７０→トルクコンバータ３２という経路を経て、油圧ポンプ３４に伝達される。

ここで、ロータケース２４２が回転しても、クラッチ２２およびワンウェイクラッチ２３は、解放されているので、モータジェネレータ２４の動力はエンジン１０に伝わることはない。また、トルクコンバータ３２の回転により変速機構３５の変速機構入力軸３３が回転するが、変速機構３５のシフト位置がニュートラルであるので、変速機構３５の出力軸は回転しない。

油圧ポンプ３４から吐出された作動油は、クラッチ２２に供給される。ピストン８１が多板部７０側に摺動し、多板部７０が軸方向に押圧されて、クラッチ２２が締結される。よって、ロータ２４１の駆動力が、ロータケース２４２→多板部７０→ハブ部２６→入力部２１という経路を経て、クランクシャフト１１に伝達される。これにより、エンジン１０が始動される。

エンジン１０の始動後の車両発進時には、エンジン１０の駆動力は、クランクシャフト１１→入力部２１→ハブ部２６→クラッチ２２→ロータケース２４２→ドラム２５→スリーブ２７１→クラッチ出力軸２７０という経路を経て、自動変速機３０に伝達される。動力が自動変速機３０に伝達されることにより、油圧ポンプ３４が駆動されるので、作動油がクラッチ２２に供給され続けて、クラッチ２２の締結が維持される。そして、変速機構３５のシフト位置を前進または後進とする。よって、クランクシャフト１１の動力が自動変速機３０から車輪に伝達されて、ハイブリッド車両が発進する。

また、ハイブリッド車両が駐車などで停止するとともにエンジン１０が停止している場合には、上述のようにクラッチ２２のピストン部８０には油圧ポンプ３４から作動油が導入されないので、クラッチ２２は解放されている。

ここで、モータジェネレータ２４の駆動力のみで発進する場合には、モータジェネレータ２４に電力を供給する。モータジェネレータ２４への電力の供給により、モータジェネレータ２４のロータ２４１が回転する。ロータ２４１の駆動力は、ロータケース２４２→ドラム２５→クラッチ出力軸２７０→トルクコンバータ３２という経路を経て、油圧ポンプ３４に伝達される。

ここで、ロータケース２４２が回転しても、クラッチ２２およびワンウェイクラッチ２３は、解放されているので、モータジェネレータ２４の動力はエンジン１０に伝わることはない。また、油圧調整バルブ３９は閉塞しておく。これにより、油圧ポンプ３４からの作動油はクラッチ２２に供給されることはない。

トルクコンバータ３２の回転に伴い変速機構３５の変速機構入力軸３３が回転する。そして、変速機構３５のシフト位置を前進または後進とする。よって、クランクシャフト１１の動力が自動変速機３０から車輪に伝達されて、ハイブリッド車両が発進する。

エンジン１０を停止したままモータジェネレータ２４の駆動力のみで走行しているときに、エンジン１０を始動する場合は、油圧調整バルブ３９を開放して油圧ポンプ３４からの作動油をクラッチ２２に供給する。クラッチ２２に作動油が供給されることにより、クラッチ２２が締結される。これにより、モータジェネレータ２４の駆動力が、ハブ部２６に伝達され、ハブ部２６から入力部２１を介してクランクシャフト１１へ伝達される。よって、エンジン１０が始動される。

エンジン１０の駆動中かつ停車時においてバッテリ５１の電力不足が発生した場合は、エンジン１０の駆動力を用いてバッテリ５１に充電するようにする。自動変速機３０のシフト位置はニュートラルとなっている。エンジン１０の駆動力は、ハブ部２６からワンウェイクラッチ２３を介してロータ２４１に伝達される。これにより、ロータ２４１が回転され、モータジェネレータ２４が発電機として作動する。よって、バッテリ５１が充電される。

車両走行時であって、減速中に車輪の駆動力によりモータジェネレータ２４を駆動させて充電する場合、すなわちエンジン１０を用いないモータジェネレータ２４のみによる回生作動の場合は、車輪の駆動力は、変速機構３５を伝わり油圧ポンプ３４に伝達される。油圧調整バルブ３９は閉塞しておく。これにより、油圧ポンプ３４で発生した作動油はクラッチ２２に供給されないので、クラッチ２２は解放のまま維持される。変速機構入力軸３３に連結されたドラム２５が回転し、ロータ２４１が回転するので、モータジェネレータ２４が発電機として作動し、バッテリ５１が充電される。

車両走行時であって、減速中の場合に車輪の駆動力によりモータジェネレータ２４を駆動させて充電すると同時にエンジンブレーキを作動させる場合は、車輪の駆動力は、自動変速機３０を伝わり、油圧ポンプ３４に伝達される。油圧調整バルブ３９は開放しておく。これにより、油圧ポンプ３４で発生した作動油はクラッチ２２に供給され、クラッチ２２は締結のまま維持される。

変速機構入力軸３３に連結されたドラム２５が回転し、ロータ２４１が回転するので、モータジェネレータ２４が発電機として作動し、バッテリ５１が充電される。また、ドラム２５の回転がクラッチ２２を介してクランクシャフト１１に伝達される。よって、エンジンブレーキが作動する。

以上のように、本実施の形態に係る駆動ユニット２０によれば、クラッチ２２とワンウェイクラッチ２３とがロータ２４１の内周部で軸方向に並設される。このため、従来のようにワンウェイクラッチ２３がクラッチ２２の内周側に軸方向にオーバーラップして配置される場合に比べて、既存のロータケース２４２を利用してワンウェイクラッチ２３を支持することができるようになる。また、従来のようにワンウェイクラッチ２３がクラッチ２２の内周側に軸方向にオーバーラップして配置される場合に比べて、駆動ユニット２０を簡易な構成できるとともに、径方向の小型化を図ることができる。

本実施の形態に係る駆動ユニット２０によれば、ワンウェイクラッチ２３の外輪部２３０のスプライン２３０ａがロータケース２４２のスプライン２４２ａに噛み合う。このため、ロータケース２４２のスプライン２４２ａを、セパレータプレート７１のスプライン７１ａとの噛み合わせおよびワンウェイクラッチ２３のスプライン２３０ａとの噛み合わせに共用することができる。よって、従来のようにドラム本体のスプラインおよびハブ本体のスプラインのいずれとも異なる別のスプラインにワンウェイクラッチのスプラインを噛み合わせる場合に比べて、スプラインの設置箇所を削減して駆動ユニット２０の構成を簡素化することができる。

上述した本実施の形態の駆動ユニット２０においては、ワンウェイクラッチ２３の内輪部２３１がハブ本体２６０と共用されるとともに、ワンウェイクラッチ２３の外輪部２３０のスプライン２３０ａがロータケース２４２のスプライン２４２ａに噛み合う。しかしながら、本発明に係る駆動ユニットにおいては、これに限られず、例えば、ワンウェイクラッチ２３の外輪部２３０がロータケース２４２と共用されるとともに、ワンウェイクラッチ２３の内輪部２３１のスプラインがハブ本体２６０のスプライン２６０ａに噛み合うようにしてもよい。あるいは、ワンウェイクラッチ２３の外輪部２３０のスプライン２３０ａがロータケース２４２のスプライン２４２ａに噛み合うとともに、ワンウェイクラッチ２３の内輪部２３１のスプラインがハブ本体２６０のスプライン２６０ａに噛み合うようにしてもよい。

以上のように、本発明に係る駆動ユニットは、新たな部材を追加することなくワンウェイクラッチを支持できるとともに径方向に小型化できるという効果を奏するものであり、ハイブリッド車両の駆動ユニットに有用である。

１０ エンジン（内燃機関）
１１ クランクシャフト（内燃機関出力軸）
２０ 駆動ユニット
２２ クラッチ
２３ ワンウェイクラッチ
２４ モータジェネレータ
３０ 自動変速機（変速機）
３１ 変速機入力軸
７１ａ スプライン（クラッチの外周部）
２３０ａ スプライン（ワンウェイクラッチの外周部）
２４１ ロータ
２４２ａ スプライン

Claims (2)

1. 内燃機関の内燃機関出力軸と変速機の変速機入力軸との動力伝達経路に介在されるロータを備えるモータジェネレータと、
   前記内燃機関出力軸と前記ロータとを接続および切断可能なクラッチと、
   前記内燃機関出力軸を前記ロータに対して正転方向のみ回転可能に接続するワンウェイクラッチと、を備える駆動ユニットであって、
   前記クラッチと前記ワンウェイクラッチとは前記ロータの内周部で軸方向に並設されることを特徴とする駆動ユニット。
2. 前記ロータは内周部にスプラインを備え、
   前記クラッチの外周部と前記ワンウェイクラッチの外周部とは前記スプラインと噛合することを特徴とする請求項１に記載の駆動ユニット。

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