JP3571990B2 - ハイブリッド車両の変速機ユニット - Google Patents
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- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンと、発電機を兼ねるモータとを有し、これらの出力トルクを変速装置に伝達することにより、エンジンおよびモータのいずれか一方又は双方で走行駆動力を得るようにしたハイブリッド車両に搭載される変速機ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来ハイブリッド車両の変速機ユニットとしては、例えば特開２０００−９２１３号公報に記載の装置が知られている。この装置は図６に示すように、第１ハウジング１１３及び第１隔壁１１６により形成されるクラッチ室１０１と、第２ハウジング１０２，第１隔壁１１６及び第２隔壁１１７により形成されるモータ室１０２と、第３ハウジング１１５及び第２隔壁１１７により形成される変速機室１０３から構成されている。エンジンからの回転は、クラッチ室１０１の電磁クラッチ１１０に入力され、電磁クラッチ１１０からの出力は、モータ室１０２内のモータ１１１と変速機室１０３内の変速機１１２へ入力軸１００により伝達される。
【０００３】
ところで、第１ハウジング１１３には、ハウジング内の内圧を下げるためのブリーザパイプ１２０が設けられ、第１ブリーザ孔１２１によりクラッチ室１０１と外部を連通することで、内圧を一定圧に保っている。また、第１隔壁１１６にはモータ室１０２とクラッチ室１０１を連通する第２ブリーザ孔１２２が設けられ、モータ室１０２と外部を、クラッチ室１０１を介して連通している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術においては、以下のような問題を有していた。すなわち、第１ハウジング１１３とエンジンとの接合面からは、若干の泥水等が、また、エンジンからは若干のオイル等がクラッチ室１０１に侵入する場合がある。これらの水や油は電磁クラッチ１１０の回転によりかき揚げられ、飛沫となって飛散し、第２ブリーザ孔１２２からモータ室１０２内へ侵入してしまうという問題があった。
【０００５】
また、このような観点からブリーザ孔をモータ室に別途構成することが考えられる。このとき、モータ室はドライ室（油による制御や潤滑がなされていない状態）として構成されているため、ブリーザパイプがウエット室（油による制御や潤滑がなされている状態）を経由してモータ室に到達する場合を考えると、シール等を施さなければならず、構成が複雑化してしまうという問題があった。よって、ウエット室を経由することなくドライ室であるモータ室に到達することのできる位置にブリーザパイプを構成する必要がある。
【０００６】
そこで、変速機ユニットのモータ室付近の上面部分、側面部分及び底面部分に設けることが考えられる。しかしながら、ブリーザパイプを変速機ユニットの側面部分や底面部分に設けた場合、変速機ユニットを車載時、エンジンやエンジンルーム及び周辺部品にぶつけてしまったり、落下させてしまうと、ブリーザパイプが変速機ユニット内に入り込んでしまうという問題があった。特に、金属製のブリーザパイプが高電圧部品（例えばモータ用コイル）付近にある場合、ブリーザパイプと高電圧部品が接触することで、ショートしてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上述のような問題点に着目してなされたもので、ハイブリッド車両の変速機ユニットにおいて、高電圧部品が収装される部分にブリーザパイプを設ける際、安全に取り付けることができると共に、取り付け後においても、安全性の高いブリーザパイプを備えたハイブリッド車両の変速機ユニットを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明においては、ユニットハウジングに電磁クラッチを収装する第１ドライ室と、モータを収装する第２ドライ室と、変速機構部とを備え、
前記ユニットハウジングに前記第２ドライ室内の内圧を一定に保つブリーザ孔が設けられるとともに、該ブリーザ孔にブリーザパイプが圧入され、該ブリーザパイプにより前記第２ドライ室とユニットハウジングの外部が連通されるハイブリッド車両の変速機ユニットにおいて、
前記ブリーザパイプを非導電性の材質とし、前記ブリーザパイプを、インヒビタスイッチを含む周辺部品にかこまれた場所に設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明においては、ユニットハウジングに電磁クラッチを収装する第１ドライ室と、モータを収装する第２ドライ室と、変速機構部とを備え、
前記ユニットハウジングに前記第２ドライ室内の内圧を一定に保つブリーザ孔が設けられるとともに、該ブリーザ孔にブリーザパイプが圧入され、該ブリーザパイプにより前記第２ドライ室とユニットハウジングの外部が連通されるハイブリッド車両の変速機ユニットにおいて、
前記ブリーザパイプの圧入可能部分の長さを、少なくとも前記ブリーザパイプの圧入されたユニットハウジング端面から高電圧部品までの長さよりも短くし、前記ブリーザパイプを、インヒビタスイッチを含む周辺部品にかこまれた場所に設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明においては、請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両の変速機ユニットにおいて、
前記ブリーザパイプを、前記変速機ユニットの車載時に上面となる部分に設けたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の作用及び効果】
請求項１記載のハイブリッド車両の変速機ユニットにおいては、ユニットハウジングに電磁クラッチを収装する第１ドライ室と、モータを収装する第２ドライ室と、変速機構部とが備えられている。
そして、ユニットハウジングに第２ドライ室内の内圧を一定に保つブリーザ孔が設けられるとともに、このブリーザ孔にブリーザパイプが圧入され、このブリーザパイプにより第２ドライ室とユニットハウジングの外部が連通されるよう構成されている。
このとき、ブリーザパイプが非導電性の材質とされている。
例えば、変速機ユニットを車載時、エンジンやエンジンルーム及び周辺部品にぶつけてしまったり、落下させてしまった場合を考えると、この衝撃によりブリーザパイプが変速機ユニット内に入り込み、第２ドライ室内に設けられた高電圧部品であるモータコイル等と接触する可能性がある。しかしながら、こういった場合であっても、ブリーザパイプと高電圧部品が接触することで、ショートしてしまうという問題を回避することができる。
また、モータが収装された第２ハウジングの外周部分は、ウォータジャケット用の水パイプ、変速機構部に制御信号を送るインヒビタスイッチ、電動オイルポンプなどが設けられている。これらの部品にかこまれた場所にブリーザパイプを設けることで、ブリーザパイプを保護することが可能となり、変速機ユニット車載時等に、エンジンやエンジンルームや周辺部品にぶつけてしまったり、落下させてしまった場合でも、ブリーザパイプに直接衝撃が加わることが無い。
【００１５】
請求項２に記載のハイブリッド車両の変速機ユニットにおいては、ブリーザパイプの圧入可能部分の長さが、少なくともブリーザパイプの圧入されたユニットハウジング端面から高電圧部品までの長さよりも短くされている。
よって、ブリーザパイプに衝撃が加わったりすることで、ブリーザパイプが変速機ユニット内に入り込んだとしても、第２ドライ室内に構成された高電圧部品（モータコイル等）に接触することが無く、ブリーザパイプが導電性の材質であっても、また、ブリーザパイプの圧入方向の延長上に高電圧部品が存在したとしても、ショートするといった危険を回避することができる。
また、モータが収装された第２ハウジングの外周部分は、ウォータジャケット用の水パイプ、変速機構部に制御信号を送るインヒビタスイッチ、電動オイルポンプなどが設けられている。これらの部品にかこまれた場所にブリーザパイプを設けることで、ブリーザパイプを保護することが可能となり、変速機ユニット車載時等に、エンジンやエンジンルームや周辺部品にぶつけてしまったり、落下させてしまった場合でも、ブリーザパイプに直接衝撃が加わることが無い。
【００１６】
請求項３に記載のハイブリッド車両の変速機ユニットにおいては、ブリーザパイプが、変速機ユニットの車載時に上面となる部分に設けられている。
よって、変速機ユニット車載時等、周辺部材との接触及び落下による衝撃がブリーザパイプに加わることで、ブリーザパイプの変速機ユニット内への入り込みを回避することが可能となり、組み付け時の作業性の向上を図ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
図１は実施の形態におけるハイブリッド車両の主要ユニットの構成を示す図である。
１は変速機ユニット、２はエンジン、３は発電／始動用のＢモータ、４はインバータ、５はバッテリ、６は電動式パワーステアリング、７はハイブリッド制御ユニット、８はチェーンである。
【００１９】
変速機ユニット１内には、電磁クラッチ１１と、駆動用モータであるＡモータ１５と、無段変速機（以下ＣＶＴと記す）１３が収装され、Ａモータ１５は減速時と制動時のエネルギ回生用モータとしても機能する。また、電動式油圧ポンプを駆動するためのＣモータ９が備えられている。これは、モータのみでの走行域があるハイブリッド車では、エンジンに駆動されるオイルポンプだけではモータのみ走行時の油圧（特にＣＶＴ１３のプーリ油圧）が得られないからである。また、同様の理由により、パワーステアリング６のアシスト力も電動式とされており、モータによってアシストされる。
【００２０】
発電／始動用モータであるＢモータ３は、エンジンブロックにマウントされ、エンジン２とはチェーン８でつながれており、通常は発電機、始動時はスタータとして機能する。
バッテリ５，モータ３，１５，エンジン２，クラッチ１１，ＣＶＴ１３の各制御ユニット７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅはそれぞれ独立され、最終的にハイブリッド制御ユニット７で統合制御されている。
【００２１】
次に、駆動システムの作用を説明する。
本実施の形態のハイブリッド車両はパラレル方式で、Ａモータ１５が出力よりも燃費を優先させたエンジン２のアシスト役として機能する。またＣＶＴ１３は、エンジンを最良燃費点で運転させるための調整役も担っている。
クラッチ１１は電磁クラッチであり、ＯＦＦすればＡモータ１５のみでの走行となる。クラッチ１１のＯＮ／ＯＦＦは、ハイブリッド制御ユニット７から指令を受けるクラッチ制御ユニット７ｄで自動的かつ最適に制御される。
【００２２】
（システム起動時）
始動時はＢモータ３がスタータとして機能し、エンジン２を始動する。
【００２３】
（発進・低速走行時）
エンジン２の燃費消費効率が低い低負荷での発進や低速走行時には、エンジン２は停止してＡモータ１５のみの走行となる。発進と低速走行でも、負荷が大きい（スロットル開度が大きい）場合は直ちにエンジン２が始動し、クラッチ１１がＯＮしてエンジン２＋Ａモータ１５での走行となる。
【００２４】
（通常走行時）
主にエンジン２による走行となる。この場合、ＣＶＴ１３の変速制御によりエンジン回転数を調整することで、最良燃費ライン上での運転が実現されている。
【００２５】
（高負荷時）
エンジン２が最大出力を発生しても駆動力が不足するような高負荷時は、バッテリ５からＡモータ１５に積極的に電気エネルギが供給され、全体の駆動力が増強される。
【００２６】
（減速時）
減速時、エンジン２は燃料カットされる。同時にＡモータ１５がジェネレータとして機能し、従来は捨てられていた運動エネルギの一部を電気エネルギに変えてバッテリ５に回収する。
【００２７】
（後退時）
ＣＶＴ１３には、リバースギアは設定されていない。従って、後退時はクラッチ１１を開放し、Ａモータ１５を逆回転させて、Ａモータ１５のみの走行となる。
【００２８】
（停止時）
車両停止時は、エンジン２は停止する。但し、バッテリ５の充電が必要なときやエアコンコンプレッサの作動が必要なときと暖機中などは、エンジン２は停止しない。
【００２９】
図２は本発明にベルト式無段変速機（ＣＶＴ）を備えたハイブリッド車両の変速機ユニットの断面図である。
図２において、エンジン出力軸１０には回転伝達機構として電磁式のクラッチ１１が連結されるとともに、この電磁クラッチ１１に電源を供給するスリップリング１１ａが備えられている。電磁クラッチ１１の出力側は変速機入力軸１２と連結されており、この入力軸１２の端部にはＣＶＴ１３の駆動プーリ１４が設けられると共に、駆動プーリ１４と電磁クラッチ１１との間に位置するように走行用のＡモータ（請求項記載のモータ）１５が設けられている。
【００３０】
Ａモータ１５は、入力軸１２に固定されたロータ１６と、ハウジング側に固定されたステータ１７とからなり、バッテリ５からの電力の供給を受けて入力軸１２を駆動し、または減速時等の入力軸１２の回転力に基づいて発電機として機能する。
【００３１】
ＣＶＴ１３は、上記駆動プーリ１４と従動プーリ１８と、駆動プーリ１４の回転力を従動プーリ１８に伝達するベルト１９等からなっている。駆動プーリ１４は、入力軸１２と一体に回転する固定円錐板２０と、固定円錐板２０に対向配置されてＶ字状プーリ溝を形成すると共に駆動プーリシリンダ室２１に作用する油圧によって入力軸１２の軸方向に移動可能である可動円錐板２２からなっている。従動プーリ１８は、従動軸２３上に設けられている。従動プーリ１８は、従動軸２３と一体に回転する固定円錐板２４と、固定円錐板２４に対向配置されてＶ字状プーリ溝を形成すると共に従動プーリシリンダ室３２に作用する油圧によって従動軸２３の軸方向に移動可能である可動円錐板２５とからなっている。
【００３２】
従動軸２３には駆動ギア２６が固着されており、この駆動ギア２６はアイドラ軸２７上のアイドラギア２８と噛み合っている。アイドラ軸２７に設けられたピニオン２９はファイナルギア３０と噛み合っている。ファイナルギア３０は差動装置３１を介して図示しない車輪に至るドライブシャフトを駆動する。
【００３３】
上記のようなＣＶＴ１３にエンジン出力軸１０から入力された回転力は、電磁クラッチ１１及び入力軸１２を介してＣＶＴ１３に伝達される。入力軸１２の回転力は駆動プーリ１４，ベルト１９，従動プーリ１８，従動軸２３，駆動ギア２６，アイドラギア２８，アイドラ軸２７，ピニオン２９，及びファイナルギア３０を介して差動装置３１に伝達される。
【００３４】
上記のような動力伝達の際に、駆動プーリ１４の可動円錐板２２及び従動プーリ１８の可動円錐板２５を軸方向に移動させてベルト１９との接触位置半径を変えることにより、駆動プーリ１４と従動プーリ１８との間の回転比つまり変速比を変えることができる。このような駆動プーリ１４と従動プーリ１８のＶ字状のプーリ溝の幅を変化させる制御は、ＣＶＴ制御ユニット７ｅを介して駆動プーリシリンダ室２１または従動プーリシリンダ室３２への油圧制御により行われる。
【００３５】
ところで、このような変速機構及びモータ等を収装した変速機ハウジングは、ＣＶＴ１３とＡモータ１５とを収装した第２ハウジング４１と、電磁クラッチ１１を収装した第１ハウジング４２とに軸方向に分割した構成となっている。第２ハウジング４１はＣＶＴ１３等が組み込まれる変速機室４３とＡモータ１５が組み込まれるモータ室４４とに第２隔壁４５を介して仕切られている。
【００３６】
また、第１ハウジング４２は前記第２ハウジング４１が結合する一方の端面に第１隔壁４６が形成されており、各ハウジング４１，４２を結合したときに前記各隔壁４５，４６間に前記モータ室４４を画成すると共に、第１ハウジング４２の他方の端面を図示しないエンジン２に結合したときに第１隔壁４６とエンジン２との間にクラッチ室４７を画成するように構成されている。
【００３７】
モータ室４４には、Ａモータ１５のステータ１７が焼き嵌めにより組み込まれており、これにより構造の簡素化を図る一方、ステータ１７を包囲するように第２ハウジング４１に形成したウォータジャケット４８に冷却水を循環させることによりＡモータ１５を効率よく冷却できるようにしている。また、第２ハウジング４１の上面には、モータ室４４と外部を連通するブリーザパイプ６０が設けられ、これにより、モータ室４４の内圧を一定に保つことができるよう構成されている。
【００３８】
（実施の形態１）
図３はストッパを有するブリーザパイプ６０の拡大断面図である。
まず構成を説明すると、ブリーザパイプ６０は第２ハウジング４１の上面部分に設けられたブリーザパイプ挿入口６５に圧入されている。ブリーザパイプ６０は圧入されているパイプ圧入部６３と、圧入時のストッパとなるパイプストッパ６２と、Ｌ字型に曲げられたパイプ端部６１から構成され、パイプ端部６１にブリーザホース６４が嵌挿されている。ここで、図に示すように、パイプ圧入部６３の長さａと、パイプストッパ６２から高電圧のステータ１７までの長さｂをａ＜ｂとしている。これにより、ブリーザパイプ６０に力が掛かり、ブリーザパイプ６０がハウジング内に入り込むことで、ステータ１７とブリーザパイプ６０の接触によるショート等の危険を回避することができる。
【００３９】
図４（イ）は第２ハウジングの上面図、図４（ロ）は第２ハウジングの正面図を示す。
図に示すように、第２ハウジング４１のモータ室４４上面には、モータ室４４外周に設けられたウォータジャケット４８の水を送出する水パイプ７０と、インヒビタスイッチ７１を取り付けるためのインヒビタスイッチ取り付けボス７２が設けられ、シフトレバーの信号をＣＶＴ１３に出力するインヒビタスイッチ７１が取り付けられる。また、このインヒビタスイッチ取り付けボス７２に近接するように、ブリーザパイプ挿入口６５に圧入されたブリーザパイプ６０が設けられている。
【００４０】
このように、ブリーザパイプ６０を第２ハウジング４１の上面に設けることで、例えば、トランスミッション車載時等、周辺部材との接触及び落下によるブリーザパイプ６０の入り込みを回避することが可能となり、組み付け時の作業性の向上を図ることができる。
【００４１】
また、上述のような周辺部品にかこまれた部分にブリーザパイプ６０を設けることで、周辺部品によりブリーザパイプ６０を保護することが可能となる。
【００４２】
（実施の形態の作用及び効果）
以上説明したように、実施の形態１におけるハイブリッド車両の変速機ユニットにおいては、ブリーザパイプ６０の圧入可能部分６３の長さａが、少なくともブリーザパイプの圧入されたユニットハウジング端面からステータ１７までの長さｂよりも短くされている。
よって、ブリーザパイプ６０に衝撃が加わったりすることで、ブリーザパイプ６０がモータ室４４内に入り込んだとしても、モータ室４４内に構成された高電圧部品であるステータ１７に接触することが無く、ブリーザパイプ６０が導電性の材質であっても、また、ブリーザパイプ６０の圧入方向の延長上に高電圧部品が存在したとしても、ショートするといった危険を回避することができる。
【００４３】
また、ブリーザパイプ６０が、変速機ユニット１の車載時に上面となる部分に設けられている。
よって、変速機ユニット１車載時等、周辺部材との接触及び落下による衝撃がブリーザパイプ６０に加わることで、ブリーザパイプ６０のモータ室４４内への入り込みを回避することが可能となり、組み付け時の作業性の向上を図ることができる。
【００４４】
また、ブリーザパイプ６０が、周辺部品にかこまれた場所に設けられている。すなわち、Ａモータ１５が収装された第２ハウジング４１の外周部分は、ウォータジャケット用の水パイプ７０や、ＣＶＴ１３に制御信号を送るインヒビタスイッチ７１などが設けられている。これらの部品にかこまれた場所にブリーザパイプ６０を設けることで、ブリーザパイプ６０を保護することが可能となり、変速機ユニット車載時等に、エンジンやエンジンルームや周辺部品にぶつけてしまったり、落下させてしまった場合でも、ブリーザパイプ６０に直接衝撃が加わることが無い。
【００４５】
（その他の実施の形態）
図５は実施の形態１のパイプストッパ６２を備えていないブリーザパイプ８０を示す。このブリーザパイプ８０はストッパを有していないため、周辺部材との接触によりパイプ圧入部８２がモータ室４４内に入り込む。ここで、パイプ圧入のストッパとなりうる屈曲部までのストレート部分の長さａと、ステータ１７から端面までの長さｂとがａ＜ｂとされている。これにより、例え無理な力が掛かってブリーザパイプ８０が入り込んだとしても、接触を回避することができる。
【００４６】
また、ブリーザパイプを設ける位置を、高電圧部品が配置される領域を避けるように配置してもよい。これにより、ブリーザパイプに衝撃が加わり、ブリーザパイプがモータ室内に入り込むことで高電圧部品と接触し、ショートを起こすといった問題を回避することができる。
【００４７】
また、実施の形態１では、アルミ製のパイプを使用したが、非導電性の材質を用いたブリーザパイプを使用しても良い。これにより、例えブリーザパイプと高電圧部品が接触したとしても、ショートなどの問題を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態におけるハイブリッド車両の主要ユニットの構成を示す図である。
【図２】実施の形態におけるベルト式無段変速機（ＣＶＴ）を備えたハイブリッド車両の変速機ユニットの断面図である。
【図３】実施の形態におけるブリーザパイプ部分の拡大断面図である。
【図４】実施の形態における第２ハウジングの上面図及び正面図である。
【図５】ブリーザパイプの取り付け方法を表す図である。
【図６】従来技術を表す断面図である。
【符号の説明】
１ 変速機ユニット
２ エンジン
３ Ｂモータ
４ インバータ
５ バッテリ
６ パワーステアリング
７ ハイブリッド制御ユニット
７ａ バッテリ制御ユニット
７ｂ モータ制御ユニット
７ｃ エンジン制御ユニット
７ｄ クラッチ制御ユニット
７ｅ ＣＶＴ制御ユニット
８ チェーン
９ Ｃモータ
１０ エンジン出力軸
１１ａ スリップリング
１１ 電磁クラッチ
１２ 入力軸
１３ ＣＶＴ（ベルト式無段変速機）
１４ 駆動プーリ
１５ Ａモータ
１６ ロータ
１７ ステータ
１８ 従動プーリ
１９ ベルト
２０ 固定円錐板
２１ 駆動プーリシリンダ室
２２ 可動円錐板
２３ 従動軸
２４ 固定円錐板
２５ 可動円錐板
２６ 駆動ギア
２７ アイドラ軸
２８ アイドラギア
２９ ピニオン
３０ ファイナルギア
３１ 差動装置
３２ 従動プーリシリンダ室
４１ 第２ハウジング
４２ 第１ハウジング
４３ 変速機室
４４ モータ室（第２ドライ室）
４５ 第２隔壁
４６ 第１隔壁
４７ クラッチ室（第１ドライ室）
４８ ウォータジャケット
４９ 第３ハウジング
６０ ブリーザパイプ
６１ パイプ端部
６２ パイプストッパ
６３ パイプ圧入部
６４ ブリーザホース
６５ ブリーザパイプ挿入口
７０ 水パイプ
７１ インヒビタスイッチ
７２ インヒビタスイッチ取り付けボス
８０ ブリーザパイプ
８１ パイプ端部
８２ パイプ圧入部
１００ 入力軸
１０１ クラッチ室
１０２ モータ室
１０３ 変速機室
１１０ 電磁クラッチ
１１１ モータ
１１２ 変速機
１１３ 第１ハウジング
１１４ 第２ハウジング
１１５ 第３ハウジング
１１６ 第１隔壁
１１７ 第２隔壁
１２０ ブリーザパイプ
１２１ 第１ブリーザ孔
１２２ 第２ブリーザ孔
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンと、発電機を兼ねるモータとを有し、これらの出力トルクを変速装置に伝達することにより、エンジンおよびモータのいずれか一方又は双方で走行駆動力を得るようにしたハイブリッド車両に搭載される変速機ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来ハイブリッド車両の変速機ユニットとしては、例えば特開２０００−９２１３号公報に記載の装置が知られている。この装置は図６に示すように、第１ハウジング１１３及び第１隔壁１１６により形成されるクラッチ室１０１と、第２ハウジング１０２，第１隔壁１１６及び第２隔壁１１７により形成されるモータ室１０２と、第３ハウジング１１５及び第２隔壁１１７により形成される変速機室１０３から構成されている。エンジンからの回転は、クラッチ室１０１の電磁クラッチ１１０に入力され、電磁クラッチ１１０からの出力は、モータ室１０２内のモータ１１１と変速機室１０３内の変速機１１２へ入力軸１００により伝達される。
【０００３】
ところで、第１ハウジング１１３には、ハウジング内の内圧を下げるためのブリーザパイプ１２０が設けられ、第１ブリーザ孔１２１によりクラッチ室１０１と外部を連通することで、内圧を一定圧に保っている。また、第１隔壁１１６にはモータ室１０２とクラッチ室１０１を連通する第２ブリーザ孔１２２が設けられ、モータ室１０２と外部を、クラッチ室１０１を介して連通している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術においては、以下のような問題を有していた。すなわち、第１ハウジング１１３とエンジンとの接合面からは、若干の泥水等が、また、エンジンからは若干のオイル等がクラッチ室１０１に侵入する場合がある。これらの水や油は電磁クラッチ１１０の回転によりかき揚げられ、飛沫となって飛散し、第２ブリーザ孔１２２からモータ室１０２内へ侵入してしまうという問題があった。
【０００５】
また、このような観点からブリーザ孔をモータ室に別途構成することが考えられる。このとき、モータ室はドライ室（油による制御や潤滑がなされていない状態）として構成されているため、ブリーザパイプがウエット室（油による制御や潤滑がなされている状態）を経由してモータ室に到達する場合を考えると、シール等を施さなければならず、構成が複雑化してしまうという問題があった。よって、ウエット室を経由することなくドライ室であるモータ室に到達することのできる位置にブリーザパイプを構成する必要がある。
【０００６】
そこで、変速機ユニットのモータ室付近の上面部分、側面部分及び底面部分に設けることが考えられる。しかしながら、ブリーザパイプを変速機ユニットの側面部分や底面部分に設けた場合、変速機ユニットを車載時、エンジンやエンジンルーム及び周辺部品にぶつけてしまったり、落下させてしまうと、ブリーザパイプが変速機ユニット内に入り込んでしまうという問題があった。特に、金属製のブリーザパイプが高電圧部品（例えばモータ用コイル）付近にある場合、ブリーザパイプと高電圧部品が接触することで、ショートしてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上述のような問題点に着目してなされたもので、ハイブリッド車両の変速機ユニットにおいて、高電圧部品が収装される部分にブリーザパイプを設ける際、安全に取り付けることができると共に、取り付け後においても、安全性の高いブリーザパイプを備えたハイブリッド車両の変速機ユニットを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明においては、ユニットハウジングに電磁クラッチを収装する第１ドライ室と、モータを収装する第２ドライ室と、変速機構部とを備え、
前記ユニットハウジングに前記第２ドライ室内の内圧を一定に保つブリーザ孔が設けられるとともに、該ブリーザ孔にブリーザパイプが圧入され、該ブリーザパイプにより前記第２ドライ室とユニットハウジングの外部が連通されるハイブリッド車両の変速機ユニットにおいて、
前記ブリーザパイプを非導電性の材質とし、前記ブリーザパイプを、インヒビタスイッチを含む周辺部品にかこまれた場所に設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明においては、ユニットハウジングに電磁クラッチを収装する第１ドライ室と、モータを収装する第２ドライ室と、変速機構部とを備え、
前記ユニットハウジングに前記第２ドライ室内の内圧を一定に保つブリーザ孔が設けられるとともに、該ブリーザ孔にブリーザパイプが圧入され、該ブリーザパイプにより前記第２ドライ室とユニットハウジングの外部が連通されるハイブリッド車両の変速機ユニットにおいて、
前記ブリーザパイプの圧入可能部分の長さを、少なくとも前記ブリーザパイプの圧入されたユニットハウジング端面から高電圧部品までの長さよりも短くし、前記ブリーザパイプを、インヒビタスイッチを含む周辺部品にかこまれた場所に設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明においては、請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両の変速機ユニットにおいて、
前記ブリーザパイプを、前記変速機ユニットの車載時に上面となる部分に設けたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の作用及び効果】
請求項１記載のハイブリッド車両の変速機ユニットにおいては、ユニットハウジングに電磁クラッチを収装する第１ドライ室と、モータを収装する第２ドライ室と、変速機構部とが備えられている。
そして、ユニットハウジングに第２ドライ室内の内圧を一定に保つブリーザ孔が設けられるとともに、このブリーザ孔にブリーザパイプが圧入され、このブリーザパイプにより第２ドライ室とユニットハウジングの外部が連通されるよう構成されている。
このとき、ブリーザパイプが非導電性の材質とされている。
例えば、変速機ユニットを車載時、エンジンやエンジンルーム及び周辺部品にぶつけてしまったり、落下させてしまった場合を考えると、この衝撃によりブリーザパイプが変速機ユニット内に入り込み、第２ドライ室内に設けられた高電圧部品であるモータコイル等と接触する可能性がある。しかしながら、こういった場合であっても、ブリーザパイプと高電圧部品が接触することで、ショートしてしまうという問題を回避することができる。
また、モータが収装された第２ハウジングの外周部分は、ウォータジャケット用の水パイプ、変速機構部に制御信号を送るインヒビタスイッチ、電動オイルポンプなどが設けられている。これらの部品にかこまれた場所にブリーザパイプを設けることで、ブリーザパイプを保護することが可能となり、変速機ユニット車載時等に、エンジンやエンジンルームや周辺部品にぶつけてしまったり、落下させてしまった場合でも、ブリーザパイプに直接衝撃が加わることが無い。
【００１５】
請求項２に記載のハイブリッド車両の変速機ユニットにおいては、ブリーザパイプの圧入可能部分の長さが、少なくともブリーザパイプの圧入されたユニットハウジング端面から高電圧部品までの長さよりも短くされている。
よって、ブリーザパイプに衝撃が加わったりすることで、ブリーザパイプが変速機ユニット内に入り込んだとしても、第２ドライ室内に構成された高電圧部品（モータコイル等）に接触することが無く、ブリーザパイプが導電性の材質であっても、また、ブリーザパイプの圧入方向の延長上に高電圧部品が存在したとしても、ショートするといった危険を回避することができる。
また、モータが収装された第２ハウジングの外周部分は、ウォータジャケット用の水パイプ、変速機構部に制御信号を送るインヒビタスイッチ、電動オイルポンプなどが設けられている。これらの部品にかこまれた場所にブリーザパイプを設けることで、ブリーザパイプを保護することが可能となり、変速機ユニット車載時等に、エンジンやエンジンルームや周辺部品にぶつけてしまったり、落下させてしまった場合でも、ブリーザパイプに直接衝撃が加わることが無い。
【００１６】
請求項３に記載のハイブリッド車両の変速機ユニットにおいては、ブリーザパイプが、変速機ユニットの車載時に上面となる部分に設けられている。
よって、変速機ユニット車載時等、周辺部材との接触及び落下による衝撃がブリーザパイプに加わることで、ブリーザパイプの変速機ユニット内への入り込みを回避することが可能となり、組み付け時の作業性の向上を図ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
図１は実施の形態におけるハイブリッド車両の主要ユニットの構成を示す図である。
１は変速機ユニット、２はエンジン、３は発電／始動用のＢモータ、４はインバータ、５はバッテリ、６は電動式パワーステアリング、７はハイブリッド制御ユニット、８はチェーンである。
【００１９】
変速機ユニット１内には、電磁クラッチ１１と、駆動用モータであるＡモータ１５と、無段変速機（以下ＣＶＴと記す）１３が収装され、Ａモータ１５は減速時と制動時のエネルギ回生用モータとしても機能する。また、電動式油圧ポンプを駆動するためのＣモータ９が備えられている。これは、モータのみでの走行域があるハイブリッド車では、エンジンに駆動されるオイルポンプだけではモータのみ走行時の油圧（特にＣＶＴ１３のプーリ油圧）が得られないからである。また、同様の理由により、パワーステアリング６のアシスト力も電動式とされており、モータによってアシストされる。
【００２０】
発電／始動用モータであるＢモータ３は、エンジンブロックにマウントされ、エンジン２とはチェーン８でつながれており、通常は発電機、始動時はスタータとして機能する。
バッテリ５，モータ３，１５，エンジン２，クラッチ１１，ＣＶＴ１３の各制御ユニット７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅはそれぞれ独立され、最終的にハイブリッド制御ユニット７で統合制御されている。
【００２１】
次に、駆動システムの作用を説明する。
本実施の形態のハイブリッド車両はパラレル方式で、Ａモータ１５が出力よりも燃費を優先させたエンジン２のアシスト役として機能する。またＣＶＴ１３は、エンジンを最良燃費点で運転させるための調整役も担っている。
クラッチ１１は電磁クラッチであり、ＯＦＦすればＡモータ１５のみでの走行となる。クラッチ１１のＯＮ／ＯＦＦは、ハイブリッド制御ユニット７から指令を受けるクラッチ制御ユニット７ｄで自動的かつ最適に制御される。
【００２２】
（システム起動時）
始動時はＢモータ３がスタータとして機能し、エンジン２を始動する。
【００２３】
（発進・低速走行時）
エンジン２の燃費消費効率が低い低負荷での発進や低速走行時には、エンジン２は停止してＡモータ１５のみの走行となる。発進と低速走行でも、負荷が大きい（スロットル開度が大きい）場合は直ちにエンジン２が始動し、クラッチ１１がＯＮしてエンジン２＋Ａモータ１５での走行となる。
【００２４】
（通常走行時）
主にエンジン２による走行となる。この場合、ＣＶＴ１３の変速制御によりエンジン回転数を調整することで、最良燃費ライン上での運転が実現されている。
【００２５】
（高負荷時）
エンジン２が最大出力を発生しても駆動力が不足するような高負荷時は、バッテリ５からＡモータ１５に積極的に電気エネルギが供給され、全体の駆動力が増強される。
【００２６】
（減速時）
減速時、エンジン２は燃料カットされる。同時にＡモータ１５がジェネレータとして機能し、従来は捨てられていた運動エネルギの一部を電気エネルギに変えてバッテリ５に回収する。
【００２７】
（後退時）
ＣＶＴ１３には、リバースギアは設定されていない。従って、後退時はクラッチ１１を開放し、Ａモータ１５を逆回転させて、Ａモータ１５のみの走行となる。
【００２８】
（停止時）
車両停止時は、エンジン２は停止する。但し、バッテリ５の充電が必要なときやエアコンコンプレッサの作動が必要なときと暖機中などは、エンジン２は停止しない。
【００２９】
図２は本発明にベルト式無段変速機（ＣＶＴ）を備えたハイブリッド車両の変速機ユニットの断面図である。
図２において、エンジン出力軸１０には回転伝達機構として電磁式のクラッチ１１が連結されるとともに、この電磁クラッチ１１に電源を供給するスリップリング１１ａが備えられている。電磁クラッチ１１の出力側は変速機入力軸１２と連結されており、この入力軸１２の端部にはＣＶＴ１３の駆動プーリ１４が設けられると共に、駆動プーリ１４と電磁クラッチ１１との間に位置するように走行用のＡモータ（請求項記載のモータ）１５が設けられている。
【００３０】
Ａモータ１５は、入力軸１２に固定されたロータ１６と、ハウジング側に固定されたステータ１７とからなり、バッテリ５からの電力の供給を受けて入力軸１２を駆動し、または減速時等の入力軸１２の回転力に基づいて発電機として機能する。
【００３１】
ＣＶＴ１３は、上記駆動プーリ１４と従動プーリ１８と、駆動プーリ１４の回転力を従動プーリ１８に伝達するベルト１９等からなっている。駆動プーリ１４は、入力軸１２と一体に回転する固定円錐板２０と、固定円錐板２０に対向配置されてＶ字状プーリ溝を形成すると共に駆動プーリシリンダ室２１に作用する油圧によって入力軸１２の軸方向に移動可能である可動円錐板２２からなっている。従動プーリ１８は、従動軸２３上に設けられている。従動プーリ１８は、従動軸２３と一体に回転する固定円錐板２４と、固定円錐板２４に対向配置されてＶ字状プーリ溝を形成すると共に従動プーリシリンダ室３２に作用する油圧によって従動軸２３の軸方向に移動可能である可動円錐板２５とからなっている。
【００３２】
従動軸２３には駆動ギア２６が固着されており、この駆動ギア２６はアイドラ軸２７上のアイドラギア２８と噛み合っている。アイドラ軸２７に設けられたピニオン２９はファイナルギア３０と噛み合っている。ファイナルギア３０は差動装置３１を介して図示しない車輪に至るドライブシャフトを駆動する。
【００３３】
上記のようなＣＶＴ１３にエンジン出力軸１０から入力された回転力は、電磁クラッチ１１及び入力軸１２を介してＣＶＴ１３に伝達される。入力軸１２の回転力は駆動プーリ１４，ベルト１９，従動プーリ１８，従動軸２３，駆動ギア２６，アイドラギア２８，アイドラ軸２７，ピニオン２９，及びファイナルギア３０を介して差動装置３１に伝達される。
【００３４】
上記のような動力伝達の際に、駆動プーリ１４の可動円錐板２２及び従動プーリ１８の可動円錐板２５を軸方向に移動させてベルト１９との接触位置半径を変えることにより、駆動プーリ１４と従動プーリ１８との間の回転比つまり変速比を変えることができる。このような駆動プーリ１４と従動プーリ１８のＶ字状のプーリ溝の幅を変化させる制御は、ＣＶＴ制御ユニット７ｅを介して駆動プーリシリンダ室２１または従動プーリシリンダ室３２への油圧制御により行われる。
【００３５】
ところで、このような変速機構及びモータ等を収装した変速機ハウジングは、ＣＶＴ１３とＡモータ１５とを収装した第２ハウジング４１と、電磁クラッチ１１を収装した第１ハウジング４２とに軸方向に分割した構成となっている。第２ハウジング４１はＣＶＴ１３等が組み込まれる変速機室４３とＡモータ１５が組み込まれるモータ室４４とに第２隔壁４５を介して仕切られている。
【００３６】
また、第１ハウジング４２は前記第２ハウジング４１が結合する一方の端面に第１隔壁４６が形成されており、各ハウジング４１，４２を結合したときに前記各隔壁４５，４６間に前記モータ室４４を画成すると共に、第１ハウジング４２の他方の端面を図示しないエンジン２に結合したときに第１隔壁４６とエンジン２との間にクラッチ室４７を画成するように構成されている。
【００３７】
モータ室４４には、Ａモータ１５のステータ１７が焼き嵌めにより組み込まれており、これにより構造の簡素化を図る一方、ステータ１７を包囲するように第２ハウジング４１に形成したウォータジャケット４８に冷却水を循環させることによりＡモータ１５を効率よく冷却できるようにしている。また、第２ハウジング４１の上面には、モータ室４４と外部を連通するブリーザパイプ６０が設けられ、これにより、モータ室４４の内圧を一定に保つことができるよう構成されている。
【００３８】
（実施の形態１）
図３はストッパを有するブリーザパイプ６０の拡大断面図である。
まず構成を説明すると、ブリーザパイプ６０は第２ハウジング４１の上面部分に設けられたブリーザパイプ挿入口６５に圧入されている。ブリーザパイプ６０は圧入されているパイプ圧入部６３と、圧入時のストッパとなるパイプストッパ６２と、Ｌ字型に曲げられたパイプ端部６１から構成され、パイプ端部６１にブリーザホース６４が嵌挿されている。ここで、図に示すように、パイプ圧入部６３の長さａと、パイプストッパ６２から高電圧のステータ１７までの長さｂをａ＜ｂとしている。これにより、ブリーザパイプ６０に力が掛かり、ブリーザパイプ６０がハウジング内に入り込むことで、ステータ１７とブリーザパイプ６０の接触によるショート等の危険を回避することができる。
【００３９】
図４（イ）は第２ハウジングの上面図、図４（ロ）は第２ハウジングの正面図を示す。
図に示すように、第２ハウジング４１のモータ室４４上面には、モータ室４４外周に設けられたウォータジャケット４８の水を送出する水パイプ７０と、インヒビタスイッチ７１を取り付けるためのインヒビタスイッチ取り付けボス７２が設けられ、シフトレバーの信号をＣＶＴ１３に出力するインヒビタスイッチ７１が取り付けられる。また、このインヒビタスイッチ取り付けボス７２に近接するように、ブリーザパイプ挿入口６５に圧入されたブリーザパイプ６０が設けられている。
【００４０】
このように、ブリーザパイプ６０を第２ハウジング４１の上面に設けることで、例えば、トランスミッション車載時等、周辺部材との接触及び落下によるブリーザパイプ６０の入り込みを回避することが可能となり、組み付け時の作業性の向上を図ることができる。
【００４１】
また、上述のような周辺部品にかこまれた部分にブリーザパイプ６０を設けることで、周辺部品によりブリーザパイプ６０を保護することが可能となる。
【００４２】
（実施の形態の作用及び効果）
以上説明したように、実施の形態１におけるハイブリッド車両の変速機ユニットにおいては、ブリーザパイプ６０の圧入可能部分６３の長さａが、少なくともブリーザパイプの圧入されたユニットハウジング端面からステータ１７までの長さｂよりも短くされている。
よって、ブリーザパイプ６０に衝撃が加わったりすることで、ブリーザパイプ６０がモータ室４４内に入り込んだとしても、モータ室４４内に構成された高電圧部品であるステータ１７に接触することが無く、ブリーザパイプ６０が導電性の材質であっても、また、ブリーザパイプ６０の圧入方向の延長上に高電圧部品が存在したとしても、ショートするといった危険を回避することができる。
【００４３】
また、ブリーザパイプ６０が、変速機ユニット１の車載時に上面となる部分に設けられている。
よって、変速機ユニット１車載時等、周辺部材との接触及び落下による衝撃がブリーザパイプ６０に加わることで、ブリーザパイプ６０のモータ室４４内への入り込みを回避することが可能となり、組み付け時の作業性の向上を図ることができる。
【００４４】
また、ブリーザパイプ６０が、周辺部品にかこまれた場所に設けられている。すなわち、Ａモータ１５が収装された第２ハウジング４１の外周部分は、ウォータジャケット用の水パイプ７０や、ＣＶＴ１３に制御信号を送るインヒビタスイッチ７１などが設けられている。これらの部品にかこまれた場所にブリーザパイプ６０を設けることで、ブリーザパイプ６０を保護することが可能となり、変速機ユニット車載時等に、エンジンやエンジンルームや周辺部品にぶつけてしまったり、落下させてしまった場合でも、ブリーザパイプ６０に直接衝撃が加わることが無い。
【００４５】
（その他の実施の形態）
図５は実施の形態１のパイプストッパ６２を備えていないブリーザパイプ８０を示す。このブリーザパイプ８０はストッパを有していないため、周辺部材との接触によりパイプ圧入部８２がモータ室４４内に入り込む。ここで、パイプ圧入のストッパとなりうる屈曲部までのストレート部分の長さａと、ステータ１７から端面までの長さｂとがａ＜ｂとされている。これにより、例え無理な力が掛かってブリーザパイプ８０が入り込んだとしても、接触を回避することができる。
【００４６】
また、ブリーザパイプを設ける位置を、高電圧部品が配置される領域を避けるように配置してもよい。これにより、ブリーザパイプに衝撃が加わり、ブリーザパイプがモータ室内に入り込むことで高電圧部品と接触し、ショートを起こすといった問題を回避することができる。
【００４７】
また、実施の形態１では、アルミ製のパイプを使用したが、非導電性の材質を用いたブリーザパイプを使用しても良い。これにより、例えブリーザパイプと高電圧部品が接触したとしても、ショートなどの問題を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態におけるハイブリッド車両の主要ユニットの構成を示す図である。
【図２】実施の形態におけるベルト式無段変速機（ＣＶＴ）を備えたハイブリッド車両の変速機ユニットの断面図である。
【図３】実施の形態におけるブリーザパイプ部分の拡大断面図である。
【図４】実施の形態における第２ハウジングの上面図及び正面図である。
【図５】ブリーザパイプの取り付け方法を表す図である。
【図６】従来技術を表す断面図である。
【符号の説明】
１ 変速機ユニット
２ エンジン
３ Ｂモータ
４ インバータ
５ バッテリ
６ パワーステアリング
７ ハイブリッド制御ユニット
７ａ バッテリ制御ユニット
７ｂ モータ制御ユニット
７ｃ エンジン制御ユニット
７ｄ クラッチ制御ユニット
７ｅ ＣＶＴ制御ユニット
８ チェーン
９ Ｃモータ
１０ エンジン出力軸
１１ａ スリップリング
１１ 電磁クラッチ
１２ 入力軸
１３ ＣＶＴ（ベルト式無段変速機）
１４ 駆動プーリ
１５ Ａモータ
１６ ロータ
１７ ステータ
１８ 従動プーリ
１９ ベルト
２０ 固定円錐板
２１ 駆動プーリシリンダ室
２２ 可動円錐板
２３ 従動軸
２４ 固定円錐板
２５ 可動円錐板
２６ 駆動ギア
２７ アイドラ軸
２８ アイドラギア
２９ ピニオン
３０ ファイナルギア
３１ 差動装置
３２ 従動プーリシリンダ室
４１ 第２ハウジング
４２ 第１ハウジング
４３ 変速機室
４４ モータ室（第２ドライ室）
４５ 第２隔壁
４６ 第１隔壁
４７ クラッチ室（第１ドライ室）
４８ ウォータジャケット
４９ 第３ハウジング
６０ ブリーザパイプ
６１ パイプ端部
６２ パイプストッパ
６３ パイプ圧入部
６４ ブリーザホース
６５ ブリーザパイプ挿入口
７０ 水パイプ
７１ インヒビタスイッチ
７２ インヒビタスイッチ取り付けボス
８０ ブリーザパイプ
８１ パイプ端部
８２ パイプ圧入部
１００ 入力軸
１０１ クラッチ室
１０２ モータ室
１０３ 変速機室
１１０ 電磁クラッチ
１１１ モータ
１１２ 変速機
１１３ 第１ハウジング
１１４ 第２ハウジング
１１５ 第３ハウジング
１１６ 第１隔壁
１１７ 第２隔壁
１２０ ブリーザパイプ
１２１ 第１ブリーザ孔
１２２ 第２ブリーザ孔
Claims (3)
- ユニットハウジングに電磁クラッチを収装する第１ドライ室と、モータを収装する第２ドライ室と、変速機構部とを備え、
前記ユニットハウジングに前記第２ドライ室内の内圧を一定に保つブリーザ孔が設けられるとともに、該ブリーザ孔にブリーザパイプが圧入され、該ブリーザパイプにより前記第２ドライ室とユニットハウジングの外部が連通されるハイブリッド車両の変速機ユニットにおいて、
前記ブリーザパイプを非導電性の材質とし、前記ブリーザパイプを、インヒビタスイッチを含む周辺部品にかこまれた場所に設けたことを特徴とするハイブリッド車両の変速機ユニット。 - ユニットハウジングに電磁クラッチを収装する第１ドライ室と、モータを収装する第２ドライ室と、変速機構部とを備え、
前記ユニットハウジングに前記第２ドライ室内の内圧を一定に保つブリーザ孔が設けられるとともに、該ブリーザ孔にブリーザパイプが圧入され、該ブリーザパイプにより前記第２ドライ室とユニットハウジングの外部が連通されるハイブリッド車両の変速機ユニットにおいて、
前記ブリーザパイプが外力により圧入された際の止まり部位までの長さである圧入可能部分の長さ（以後圧入可能部分と略す）を、少なくとも前記ブリーザパイプの圧入されたユニットハウジング端面から高電圧部品までの長さよりも短くし、前記ブリーザパイプを、インヒビタスイッチを含む周辺部品にかこまれた場所に設けたことを特徴とするハイブリッド車両の変速機ユニット。 - 請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両の変速機ユニットにおいて、
前記ブリーザパイプを、前記変速機ユニットの車載時に上面となる部分に設けたことを特徴とするハイブリッド車両の変速機ユニット。
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