ハイブリッド車両用駆動装置
【課題】クラッチ装置等に供給される潤滑油の温度を適温に保つことができる小型で低コストなハイブリッド車両用駆動装置を提供すること。
【解決手段】ケース１１内の油溜部２１とポンプ７とバルブ２６とクラッチ装置３の油圧室ＰＣとを連通して潤滑油Ｄを油圧室に給排させる油路５２をケースの壁中に形成しているので、車両走行時に発生する走行風による該油路内の潤滑油の過冷却を防止することができる。よって、潤滑油の粘性を適正に維持して電動ポンプの性能を十分に発揮させることができ、潤滑油を円滑に給送することができる。また、バルブの弁体２６ａを収納する弁体収納部１１ｅをケースの壁中に形成しているので、バルブボディは不要になるためハイブリッド車両用駆動装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【解決手段】ケース１１内の油溜部２１とポンプ７とバルブ２６とクラッチ装置３の油圧室ＰＣとを連通して潤滑油Ｄを油圧室に給排させる油路５２をケースの壁中に形成しているので、車両走行時に発生する走行風による該油路内の潤滑油の過冷却を防止することができる。よって、潤滑油の粘性を適正に維持して電動ポンプの性能を十分に発揮させることができ、潤滑油を円滑に給送することができる。また、バルブの弁体２６ａを収納する弁体収納部１１ｅをケースの壁中に形成しているので、バルブボディは不要になるためハイブリッド車両用駆動装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源としてエンジン及び電動モータを備え、駆動源による駆動力を車軸に伝達するハイブリッド車両用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、エンジン及び電動モータを備えたハイブリッド車両用駆動装置が開示されている。エンジンは変速機に接続され、電動モータは減速ギヤ機構に接続され、変速機及び減速ギヤ機構は差動装置に夫々接続されている。このように電動モータと差動装置の間に減速ギヤ機構が設けられているため、エンジンにより車両が高速走行する場合は、差動装置の回転が増幅されて電動モータに伝達されることになる。この場合、電動モータが許容回転数を超えるおそれがあるため、電動モータと減速ギヤ機構との間には電動モータの駆動力を切離するクラッチ装置が設けられている。
【０００３】
電動モータ、クラッチ装置、減速ギヤ機構、変速機及び差動装置は、ケースにより覆われており、該ケースの外側には、変速制御用の油圧制御装置からの潤滑油をモータ動力制御用の油圧制御装置へ供給するための油圧配管が配設されている。クラッチ装置を作動させる潤滑油は、電動ポンプにより変速制御用の油圧制御装置から油圧配管を通してモータ動力制御用の油圧制御装置に一旦供給され、さらにモータ動力制御用の油圧制御装置から供給されるようになっている。
【０００４】
また、特許文献２にも、エンジン及び電動モータを備えたハイブリッド車両用駆動装置が開示されている。電動モータ及びトランスミッションは、ケースにより覆われており、該ケース内の下方には、電動ポンプ及びバルブを有するバルブボディが配設され、さらにバルブボディの下方には潤滑油が貯留された油溜部が形成されている。油溜部に貯留されている潤滑油は、電動ポンプの作動によりバルブを介して電動モータのロータを支承する軸受等に供給されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２３９１２５号公報（段落番号０００８，０００９、図２）
【特許文献２】特開２００１−１８７５３５号公報（段落番号００５１，００５２、図２，４，５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のハイブリッド車両用駆動装置では、ケースの外側に油圧配管が配設されているため、油圧配管内を給送される潤滑油は車両走行時に発生する走行風により冷却されて潤滑油の粘性が高くなり、潤滑油の給送が困難になるおそれがある。一方、特許文献２に記載のハイブリッド車両用駆動装置では、潤滑油はケース内で給送されるため車両走行時に発生する走行風により冷却されることはないが、ケースとは別にバルブボディが必要になるため大型化しコスト増となる。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、クラッチ装置等に供給される潤滑油の温度を適温に保つことができる小型で低コストなハイブリッド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】
【０００８】
上述した課題を解決するために、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、エンジンに回転可能に連結される入力軸と、電動モータのロータと同一軸線上に配置されて一体的に連結された出力軸と、油圧室に潤滑油が給琲されることにより前記入力軸と前記出力軸とを係脱可能に連結するクラッチ装置と、前記入力軸及び前記出力軸を前記同一軸線上で回転可能に支承すると共に少なくとも前記電気モータ及び前記クラッチ装置を囲繞し、前記潤滑油を貯留する油溜部が形成されたケースと、吸入ポートが前記ケースの油溜部に連通された電動ポンプと、前記クラッチ装置の油圧室、前記電動ポンプの吐出ポート及び前記油溜部に油路でそれぞれ接続され、前記クラッチ装置の油圧室を前記ポンプの吐出ポート又は前記ケースの油溜部に選択的に連通するバルブと、を備え、前記ケースの壁中に、前記バルブの弁体を収納する弁体収納部と、前記油溜部と前記ポンプと前記バルブと前記油圧室とを連通して前記潤滑油を前記油圧室に給排させる油路と、が形成されていることである。
【０００９】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記油路の一部が、前記弁体収納部を覆うカバーに形成されていることである。
【００１０】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１又は２において、前記油溜部に貯留される前記潤滑油を外部に排出するドレインが、前記油路と連通するように形成されていることである。
【００１１】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１〜３の何れか一項において、前記クラッチ装置は、バネ力により常時接続状態であり、前記クラッチ装置の油圧室に前記潤滑油が供給されることによって切離状態となることである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、ケース内の油溜部とポンプとバルブとクラッチ装置の油圧室とを連通して潤滑油を油圧室に給排させる油路をケースの壁中に形成しているので、車両走行時に発生する走行風による該油路内の潤滑油の過冷却を防止することができる。よって、潤滑油の粘性を適正に維持して電動ポンプの性能を十分に発揮させることができ、潤滑油を円滑に給送することができる。また、バルブの弁体を収納する弁体収納部をケースの壁中に形成しているので、バルブボディは不要になりハイブリッド車両用駆動装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【００１３】
請求項２に係る発明によれば、バルブとポンプもしくはクラッチ装置の油圧室とを連通する油路を例えばコの字状に形成する必要があるとき、該コの字の折り返し部をカバーに形成することができるので油路形成が容易となり、ケース及びカバーを製作するための型構造が簡単になるため、ハイブリッド車両用駆動装置の低コスト化を図ることができる。
【００１４】
請求項３に係る発明によれば、ドレインと油路とを連通するように形成しているので、オイルフィルタをドレインに配設することが可能となる。よって、ドレインの排出口を塞ぐドレインボルトを抜くことで、オイル交換と同時にオイルフィルタ交換も可能となり、オイルフィルタのメンテナンス性を向上させることができる。
【００１５】
請求項４に係る発明によれば、クラッチ装置が常時接続状態にある所謂ノーマルクローズタイプであるため、万が一ポンプ等が故障して潤滑油の供給が不可能になったときもクラッチ装置は接続状態にあるので、モータの回転駆動力を出力軸に伝達することができる。一方、常時切離状態にある所謂ノーマルオープンタイプのクラッチ装置の場合は万が一ポンプが故障して潤滑油の供給が不可能になったときはクラッチを接続させることができず、モータの回転駆動力を出力軸に伝達することができなくなる。また、本発明のノーマルクローズタイプのクラッチ装置を備えたハイブリッド車両用駆動装置は、エンジンによる通常走行時にはポンプを駆動しないので、ノーマルオープンタイプのクラッチ装置を備えたハイブリッド車両用駆動装置と比べエネルギロスを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態によるハイブリッド車両用駆動装置を備えたハイブリッド車両のパワートレーンの概略を示す図である。
【図２】図１のハイブリッド車両用駆動装置の断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿って切断した断面のうち右下方に配設されている油圧系におけるクラッチ切離時の潤滑油の流れを示す図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線に沿って切断した断面のうち右下方に配設されている油圧系におけるクラッチ接続時の潤滑油の流れを示す図である。
【図５】（Ａ），（Ｂ）はクラッチ切離時及び接続時のバルブの動作を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態によるハイブリッド車両用駆動装置を備えたハイブリッド車両のパワートレーンの概略を示している。尚、図１において、太線は車両の機械的な連結を示し、実線による矢印は装置間をつなぐ油圧配管を示し、破線による矢印は制御用の信号線を示している。また、以下の説明中において回転軸方向という場合、特に断らなければ、電動モータ１の回転軸Ｃに沿った方向、すなわち図２における左右方向を意味する。
【００１８】
ハイブリッド車両駆動用のエンジン２と電動モータ１とは、湿式多板クラッチを有するクラッチ装置３を介して直列に接続されている。また、電動モータ１には、車両のトランスミッション４が直列に接続されており、トランスミッション４には、ディファレンシャル装置５を介して、車両の右駆動輪６Ｒ及び左駆動輪６Ｌ（以下、単に「駆動輪６Ｒ，６Ｌ」という）が接続されている。エンジン２は、炭化水素系の燃料により出力を発生させる通常の内燃機関である。電動モータ１は、車輪駆動用の同期モータであり、トランスミッション４は通常の自動変速機である。また、クラッチ装置３は、普段はエンジン２と電動モータ１との間を接続しているノーマルクローズタイプのクラッチ装置であり、エンジン２とトランスミッション４との間のトルク伝達を断続する。
【００１９】
このようなパワートレーンを用いた車両は、エンジン２により走行する場合、エンジン２がトランスミッション４を介して駆動輪６Ｒ，６Ｌを回転させる。また、電動モータ１により走行する場合、電動モータ１がトランスミッション４を介して駆動輪６Ｒ，６Ｌを回転させる。そして、電動モータ１のみで走行するときは、エンジン２を停止させ、クラッチ装置３をレリーズさせて、エンジン２と電動モータ１との間の接続を解除している。さらに、電動モータ１は、クラッチ装置３によりエンジン２との連結を遮断された状態で、駆動輪６Ｒ，６Ｌ側から駆動され、発電機としても機能する。
【００２０】
後述するクラッチ装置３の油圧室ＰＣ（図２参照）には、電動ポンプ７の吐出口が接続されており、電動ポンプ７には、コントローラ８が電気的に接続されている。コントローラ８は、電動ポンプ７を作動させてクラッチ装置３の油圧室ＰＣに油圧を供給し、クラッチ装置３の接続状態を制御している。また、コントローラ８にはエンジン２及び電動モータ１が接続されるとともに、車両のアクセル開度センサ、車速センサ、トランスミッション４のシフトスイッチ（いずれも図示せず）からの検出信号が入力されている。コントローラ８は、アクセル操作量等に基づいて、電動モータ１、エンジン２及びクラッチ装置３の作動を制御している。
【００２１】
図２は、図１のハイブリッド車両用駆動装置の断面、図３は、図２のＡ−Ａ線に沿って切断した断面のうち右下方に配設されている油圧系を示している。尚、図２において、左方を電動モータ１及びクラッチ装置３の前方といい、右方を後方ということがあるが、実際の車両上における方向とは無関係である。図２に示すように、モータケース１１（本発明の「ケース」に該当する）は、電動モータ１及びクラッチ装置３を内蔵した状態で、前方をモータカバー１２（本発明の「ケース」に該当する）により封止されている。すなわち、電動モータ１及びクラッチ装置３は、モータケース１１の側壁部１１ａ及び外周壁部１１ｂとモータカバー１２の側壁部１２ａとで囲繞されている。モータカバー１２の前方にはエンジン２が取り付けられ、モータケース１１の後方にはトランスミッション４が取り付けられている。また、電動モータ１を構成するロータ１３の半径方向内方には、クラッチ装置３が配設されている。
【００２２】
モータケース１１とモータカバー１２とで形成される内部空間の下方には、潤滑油Ｄを貯留する油溜部２１が形成されている。この油溜部２１には、後述する電動モータ１のロータ１３の外周よりも若干内周側に寄ったレベルで潤滑油Ｄが貯留されている。また、モータケース１１の中心部に内部空間に突設された環状ボス部１１ｃの上部には、外周から内周に貫通して後述する軸受３４に至る軸受油路２２が形成されている。この軸受油路２２には、ロータ１３の回転により発生する風圧により側壁部１１ａの内壁面１１ａａに付着し該内壁面１１ａａに沿って押し上げられる油溜部２１に貯留されている潤滑油Ｄが供給されるようになっている。
【００２３】
また、モータケース１１の環状ボス部１１ｃの斜め右下部（図２、３参照）には、前方側の外周から内周方向に途中まで向かい、そこから後方側に向かってモータケース１１の側壁部１１ａ手前まで延在するＬ字の管状油路２３が形成されている。この管状油路２３の前方端部は、リング部材２４を介してクラッチ装置３の油圧室ＰＣに連通している。このリング部材２４の内周は環状ボス部１１ｃの前方端部の外周に嵌入され、リング部材２４の外周はシール部材２４ｃを介して油圧室ＰＣを区画する後述するクラッチアウタ３３に嵌入されている。そして、リング部材２４の外周にはクラッチ装置３の油圧室ＰＣに連通する環状溝２４ａが設けられ、該環状溝２４ａの底部には管状油路２３の前方端部に連通する孔２４ｂが穿設されている。
【００２４】
モータケース１１の側壁部１１ａの斜め右下部（図３参照）には、環状ボス部１１ｃから外周壁部１１ｂに向かって径方向に延在するリブ１１ｄが回転軸Ｃ方向に突設されている。このリブ１１ｄ内には、管状油路２３の後方端部から外周壁部１１ｂを貫通するまで延在するＩ字の管状油路２５が形成されている。
【００２５】
図３に示すように、モータケース１１の外周壁部１１ｂにおけるリブ１１ｄの延長上には、バルブ２６の弁体２６ａ（図５参照）が収納される弁体収納部１１ｅが突設されている。モータケース１１の外周壁部１１ｂにおける弁体収納部１１ｅの下方には、電動ポンプ７が取付けられるポンプ取付部１１ｆが突設されている。モータケース１１の外周壁部１１ｂにおけるポンプ取付部１１ｆの下方には、油溜部２１に貯留される潤滑油Ｄを外部に排出する後述するドレイン５７が形成されるドレイン形成部１１ｇが突設されている。
【００２６】
弁体収納部１１ｅ内には、バルブ２６の弁体２６ａを挿入する弁体挿入穴５１が回転軸Ｃ線方向に穿設されている。ここで、図５に示すように、バルブ２６は、弁体２６ａと、弁体２６ａの両側に夫々取付けられたソレノイド２６ｂとバネ２６ｃとを有している。弁体挿入穴５１には、電動ポンプ７の吐出ポート７ａと接続される第１ポート２６ｄと、クラッチ装置３の油圧室ＰＣと接続される第２ポート２６ｅと、油溜部２１と接続される第３ポート２６ｆとが開口している。
【００２７】
図３に示すように、弁体収納部１１ｅ内には、電動ポンプ７の吐出ポート７ａとバルブ２６の第１ポート２６ｄとを連通するＬ字の管状油路５２と、油圧室ＰＣとバルブ２６の第２ポート２６ｅとを連通するコの字の管状油路５３と、油溜部２１とバルブ２６の第３ポート２６ｆとを連通するコの字の管状油路５４とが形成されている。管状油路５３，５４はコの字状に形成しているが、これは第２ポート２６ｅおよび第３ポート２６ｆが弁体挿入穴５１に弁体収納部１１ｅの外端側で開口し、第１ポート２６ｄが回転軸側で開口しており、このような位置関係から第２ポート２６ｅおよび第３ポート２６ｆを管状油路５３，５４と連通させるためには管状油路５３，５４に折り返し部５３ａ，５４ａを形成する必要があるからである。
【００２８】
ここで、上記のようなコの字状の管状油路５３，５４を弁体収納部１１ｅ内に形成することは一般に困難であるため、管状油路５３，５４のコの字の折り返し部５３ａ，５４ａのみは、弁体収納部１１ｅを覆うカバー１１ｈに形成されている。すなわち、弁体収納部１１ｅの外端面１１ｅａと密着するカバー１１ｈの内端面１１ｈａには、該内端面１１ｈａに平行な溝を管状油路５３，５４のコの字の折り返し部５３ａ，５４ａとして形成する。そして、弁体収納部１１ｅには、管状油路５３，５４のコの字の両側直線部のみを形成する。そして、弁体収納部１１ｅの外端面１１ｅａとカバー１１ｈの内端面１１ｈａとを密着させてボルト締結することにより、コの字の管状油路５３，５４を形成することができる。
【００２９】
管状油路５２は、第１ポート２６ｄからポンプ取付部１１ｆに向かって下方に折れて電動ポンプ７の吐出ポート７ａと連通する後述する管状油路５５と連通するように形成されている。管状油路５３は、第２ポート２６ｅから弁体収納部１１ｅの外端面１１ｅａに至り、カバー１１ｈに形成された折り返し部５３ａで上方に折れ、弁体収納部１１ｅの外端面１１ｅａから外周壁部１１ｂを貫通して管状油路２５と連通するように形成されている。管状油路５４は、第３ポート２６ｆから弁体収納部１１ｅの外端面１１ｅａに至り、カバー１１ｈに形成された折り返し部５４ａで下方に折れ、弁体収納部１１ｅの外端面１１ｅａから外周壁部１１ｂを貫通して油溜部２１と連通するように形成されている。
【００３０】
ポンプ取付部１１ｆ内には、電動ポンプ７の吐出ポート７ａと連通するＬ字の管状油路５５と、電動ポンプ７の吸入ポート７ｂと連通するＬ字の管状油路５６とが形成されている。管状油路５５は、電動ポンプ７の吐出ポート７ａから一旦出た後に弁体収納部１１ｅに向かって上方に折れてバルブ２６の第１ポート２６ｄと連通する管状油路５２と連通するように形成されている。管状油路５６は、電動ポンプ７の吸入ポート７ｂから一旦出た後にドレイン形成部１１ｇに向かって下方に折れてドレイン５７と連通するように形成されている。
【００３１】
ドレイン形成部１１ｇ内には、管状油路５６、油溜部２１及び外部と連通するドレイン５７が形成されている。ドレイン５７は、ドレイン形成部１１ｇの外端面１１ｇａから斜め上方に向かって油溜部２１の内周に貫通して油溜部２１及び外部と連通するように、且つ管状油路５６とは直交して連通するように形成されている。ドレイン５７内にはオイルフィルタ６０が挿入され、ドレイン５７の排出口５７ａにはドレインボルト５７ｂが螺合されている。ドレインボルト５７ｂを抜くことにより、油溜部２１内の潤滑油Ｄをドレイン５７の排出口５７ａから外部に排出することができると共に、オイルフィルタ６０をドレイン５７の排出口５７ａから交換することができる。そして、ドレイン５７の排出口５７ａから挿入したオイルフィルタ６０に対し、ドレインボルト５７ｂにより軸線方向の位置を精度良く位置決めすることができる。
【００３２】
図２に示すように、モータカバー１２の中心部に内部空間に突設された環状ボス部１２ｂの内周には、軸受３１を介してクラッチ装置３のインプットシャフト３２（本発明の「入力軸」に該当する）が、回転軸Ｃを中心に回転可能に支承されている。回転軸Ｃは、エンジン２、電動モータ１及びトランスミッション４の回転軸でもある。インプットシャフト３２は、エンジン２の図示しないクランクシャフトと回転連結されている。インプットシャフト３２は、半径方向外方に突出したクラッチインナ３２１を備えている。クラッチインナ３２１の外端面には、複数枚の駆動ディスク３２２が回転軸Ｃ方向に重ねられた状態で支承されている。これにより、各々の駆動ディスク３２２は、クラッチインナ３２１に対して回転軸Ｃ方向に移動可能で、かつ、クラッチインナ３２１とともに回転可能となっている。
【００３３】
各駆動ディスク３２２の間には、略リング状に形成された複数の従動プレート３３１が交互に介装されている。従動プレート３３１の外周部は、クラッチアウタ３３の内周面に係合している。これにより従動プレート３３１は、クラッチアウタ３３に対して回転軸Ｃ方向に移動可能で、かつ、クラッチアウタ３３とともに回転可能となっている。クラッチアウタ３３は、後述する電動モータ１のロータ１３の内周面に連結されている。それとともに、クラッチアウタ３３は半径方向内方へと延び、中心軸部３３ａの内周において回転軸Ｃを中心に回転可能なトランスミッション４のタービンシャフトに連結された出力軸４１とスプライン嵌合している。これにより、ロータ１３はトランスミッション４を介して、駆動輪６Ｒ，６Ｌへと連結されており、電動モータ１による駆動力が駆動輪６Ｒ，６Ｌに入力される。また、クラッチアウタ３３の中心軸部３３ａの外周とモータケース１１の環状ボス部１１ｃとの間には、クラッチアウタ３３及び出力軸４１をモータケース１１に回転可能に支承する軸受３４が介装されている。
【００３４】
クラッチアウタ３３には、リング状のディスク部材３５が固定されており、ディスク部材３５とクラッチアウタ３３との間には、ピストン部材３６が回転軸Ｃ方向に移動可能に設けられている。また、ピストン部材３６とクラッチアウタ３３との間には、係合スプリング３７が介装されており、係合スプリング３７はピストン部材３６を、常時、図２おいて左方に押圧している。係合スプリング３７により押圧されたピストン部材３６は、その左端において従動プレート３３１を左方に付勢し、クラッチ装置３を接続状態としている。
【００３５】
ディスク部材３５とクラッチアウタ３３とピストン部材３６とは液密的に係合しており、ディスク部材３５、クラッチアウタ３３及びピストン部材３６により油圧室ＰＣが形成されている。油圧室ＰＣ内には、上述した電動ポンプ７から油圧が供給され、係合スプリング３７の付勢力に抗してピストン部材３６を図２において右方に移動させ、クラッチ装置３の接続を解除する。
【００３６】
電動モータ１のロータ１３は、クラッチ装置３に対して半径方向外方に位置するように、モータケース１１に回転可能に取り付けられている。ロータ１３は、積層された複数の鋼板１３１を一対の保持プレート１３２ａ，１３２ｂにより挟み、これに固定部材１３３を貫通させて端部をかしめることにより形成されている。また、ロータ１３の円周上には、図示しない複数の界磁極用マグネットが設けられている。一方の保持プレート１３２ｂは、クラッチ装置３のクラッチアウタ３３に取り付けられ、これにより、ロータ１３はクラッチアウタ３３と連結されている。
【００３７】
また、モータケース１１の内周面には、ロータ１３と半径方向に対向するように、電動モータ１のステータ１４が取り付けられている。ステータ１４は、ステータリング１５の内周面に、回転磁界発生用の複数のコア体１６が円環状に並ぶように取り付けられて形成されている。各々のコア体１６は、略Ｔ字状を呈した複数のケイ素鋼板が積層されることにより形成されたティース１６１を備えている。ティース１６１には一対のボビン１６２、１６３が装着され、ボビン１６２、１６３は、ティース１６１の外周面を囲むように互いに嵌合している。さらに、ボビン１６２、１６３の回りには、回転磁界を発生させるためのコイル１６４が巻回されている。コア体１６の周囲に巻回されたコイル１６４は、図示しないバスリングを介して外部のインバータと接続される。上述した構成を備えた電動モータ１において、コイル１６４に例えば三相の交流電流が供給されることによりステータ１４において回転磁界が発生し、回転磁界に起因する吸引力または反発力によってロータ１３が回転される。
【００３８】
次に、上述したハイブリッド車両用駆動装置の運転状態でのクラッチ装置３に対する油圧系の作用について図を参照して説明する。車両が渋滞等でエンジン低負荷状態や、極低負荷状態のエンジン効率が悪い領域で走行を始めると、電動モータ１のみの走行を開始する。電動モータ１のみによって走行する場合、クラッチ装置３を係合したままでは、出力軸４１を駆動させるための余分な駆動力が電動モータ１に必要となる。このため、クラッチ装置３の係合を切離してクラッチ装置３のインプットシャフト３２と出力軸４１との連結を解除し、エネルギ効率の高い運転が行えるようにする。
【００３９】
クラッチ装置３のインプットシャフト３２と出力軸４１との連結を解除する際には、先ず、バルブ２６のソレノイド２６ｂを作動させる。すると、図５（Ａ）に示すように、バルブ２６の弁体２６ａはソレノイド２６ｂの作動によりバネ２６ｃを圧縮して図示矢印ａ方向に移動する。これにより、電動ポンプ７の吐出ポート７ａと連通するバルブ２６の第１ポート２６ｄとクラッチ装置３の油圧室ＰＣと連通するバルブ２６の第２ポート２６ｅとが接続され、さらに油溜部２１と連通するバルブ２６の第３ポート２６ｆと第２ポート２６ｅとが絞り２６ｊを介して接続される。
【００４０】
続いて、電動ポンプ７を作動させる。すると、油溜部２１に貯留されている潤滑油Ｄは、オイルフィルタ６０からドレイン５７及び管状油路５６を通って電動ポンプ７の吸入ポート７ｂに吸入される。そして、電動ポンプ７の吐出ポート７ａから管状油路５５，５２を通ってバルブ２６の第１ポート２６ｄに吸入される。そして、バルブ２６の第２ポート２６ｅから管状油路５３，２５，２３を通り、さらに図２に示すリング部材２４の孔２４ｂ及び環状溝２４ａを通ってクラッチ装置３の油圧室ＰＣ内に導入される。そして、油圧室ＰＣ内の潤滑油Ｄの圧力が所定圧になったときは、電動ポンプ７から吐出された潤滑油Ｄは、バルブ２６の絞り部２６ｊを介して第３ポート２６ｆを通り、さらに管状油路５４を介して油溜部２１に排出される。これにより、油圧室ＰＣ内の潤滑油Ｄの圧力は所定圧に保たれるようになっている。
【００４１】
そして、油圧室ＰＣ内に導入された潤滑油Ｄの圧力に応じてピストン部材３６がクラッチ装置３の切離方向に油圧力を受ける。その後、該油圧力が、ピストン部材３６をクラッチ装置３の係合方向に付勢する係合スプリング３７の付勢力を超えた時点から、ピストン部材３６が、クラッチ装置３の切離方向に変位され始める。そして、ピストン部材３６の左端部が従動プレート３３１から離脱し、駆動ディスク３２２と従動プレート３３１とが切離され、クラッチ装置３のインプットシャフト３２と出力軸４１との連結が解除される。
【００４２】
車両が定常の高速走行状態にありエンジン２のみを駆動して走行する場合や、加速時にエンジン２と電動モータ１の両方の駆動力にて車両が走行する場合、クラッチ装置３を係合してクラッチ装置３のインプットシャフト３２と出力軸４１とを連結する必要がある。クラッチ装置３のインプットシャフト３２と出力軸４１とを連結する際には、先ず、電動ポンプ７を作動停止させて、クラッチ装置３の油圧室ＰＣ内に導入した潤滑油Ｄに対する加圧を停止するとともに、バルブ２６のソレノイド２６ｂを作動停止させる。すると、図５（Ｂ）に示すように、バルブ２６の弁体２６ａはバネ２６ｃの復元力により図示矢印ｂ方向に移動する。これにより、クラッチ装置３の油圧室ＰＣと連通するバルブ２６の第２ポート２６ｅと油溜部２１と連通するバルブ２６の第３ポート２６ｆとが接続される。
【００４３】
すると、係合スプリング３７の復元力によってピストン部材３６がクラッチ装置３の係合方向に付勢力を受けて油圧室ＰＣ側に向かって変位される。そして、ピストン部材３６によって油圧室ＰＣ内に残った潤滑油Ｄの一部がリング部材２４の環状溝２４ａ及び孔２４ｂから管状油路２３へ押出され、自重によって管状油路２５，５３を介してバルブの第２ポート２６ｅから第３ポート２６ｆを通り、さらに管状油路５４を介して油溜部２１に排出される。そして、ピストン部材３６の左端部が従動プレート３３１を付勢し、駆動ディスク３２２と従動プレート３３１とが係合され、クラッチ装置３のインプットシャフト３２と出力軸４１とが連結される。
【００４４】
上述の説明から明らかなように、本実施形態においては、モータケース１１とモータカバー１２とで形成される内部空間の下方の油溜部２１と電動ポンプ７とバルブ２６とクラッチ装置３の油圧室ＰＣとを連通して潤滑油Ｄを油圧室ＰＣに給排させる管状油路５２等をモータケース１１の外周壁部１１ｂ等の壁中に形成しているので、車両走行時に発生する走行風による該油路５２等内の潤滑油Ｄの過冷却を防止することができる。よって、潤滑油Ｄの粘性を適正に維持して電動ポンプ７の性能を十分に発揮させることができ、潤滑油Ｄを円滑に給送することができる。また、バルブ２６の弁体２６ａを収納する弁体収納部１１ｅをモータケース１１の外周壁部１１ｂ等の壁中に形成しているので、バルブボディは不要になりハイブリッド車両用駆動装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【００４５】
また、バルブ２６と電動ポンプ７もしくはクラッチ装置３の油圧室ＰＣとを連通する管状油路５３，５４をコの字状に形成する必要があるとき、該コの字の折り返し部５３ａ，５４ａをカバー１１ｈに形成することができるので油路形成が容易となり、モータケース１１及びカバー１１ｈを製作するための型構造が簡単になるため、ハイブリッド車両用駆動装置の低コスト化を図ることができる。
【００４６】
また、ドレイン５７と管状油路５６とを連通するように形成しているので、オイルフィルタ６０をドレイン５７に配設することが可能となる。よって、ドレイン５７の排出口５７ａを塞ぐドレインボルト５７ｂを抜くことで、潤滑油Ｄの交換と同時にオイルフィルタ６０の交換も可能となり、オイルフィルタ６０のメンテナンス性を向上させることができる。
【００４７】
また、クラッチ装置３がノーマルクローズタイプであるため、万が一電動ポンプ７等が故障して潤滑油Ｄの供給が不可能になったともクラッチ装置３は常時接続状態にあるので、電動モータ１の回転駆動力を出力軸４１に伝達することができる。一方、ノーマルオープンタイプのクラッチ装置の場合は万が一電動ポンプ７等が故障して潤滑油Ｄの供給が不可能になったときはクラッチ装置を接続させることができず、電動モータ１の回転駆動力を出力軸４１に伝達することができなくなる。また、本実施形態のノーマルクローズタイプのクラッチ装置３を備えたハイブリッド車両用駆動装置は、エンジンによる通常走行時にはポンプを駆動しないので、ノーマルオープンタイプのクラッチ装置を備えたハイブリッド車両用駆動装置と比べエネルギロスを抑えることができる。
【００４８】
尚、上述の実施の形態においては、ノーマルクローズタイプのクラッチ装置３の油圧系に適用する場合を説明したが、ノーマルオープンタイプのクラッチ装置の油圧系にも適用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１…電動モータ、２…エンジン、３…クラッチ装置、７…電動ポンプ、７ａ…吐出ポート、７ｂ…吸入ポート、１１…モータケース(ケース)、１２…モータカバー(ケース)、１１ａ，１２ａ…側壁部、１１ｂ…外周壁部、１１ｃ…環状ボス部、１１ｄ…リブ、１１ｅ…弁体収納部、１１ｆ…ポンプ取付部、１１ｇ…ドレイン形成部、１１ｈ…カバー、２１…油溜部、２２…軸受油路、２３，２５，５２，５３，５４，５５，５６…管状油路、２４…リング部材、２６…バルブ、２６ａ…弁体、３２…インプットシャフト（入力軸）、４１…出力軸、５１…弁体収納穴、５７…ドレイン、５７ａ…排出口、５７ｂ…ドレインボルト、６０…オイルフィルタ、Ｄ…潤滑油。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源としてエンジン及び電動モータを備え、駆動源による駆動力を車軸に伝達するハイブリッド車両用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、エンジン及び電動モータを備えたハイブリッド車両用駆動装置が開示されている。エンジンは変速機に接続され、電動モータは減速ギヤ機構に接続され、変速機及び減速ギヤ機構は差動装置に夫々接続されている。このように電動モータと差動装置の間に減速ギヤ機構が設けられているため、エンジンにより車両が高速走行する場合は、差動装置の回転が増幅されて電動モータに伝達されることになる。この場合、電動モータが許容回転数を超えるおそれがあるため、電動モータと減速ギヤ機構との間には電動モータの駆動力を切離するクラッチ装置が設けられている。
【０００３】
電動モータ、クラッチ装置、減速ギヤ機構、変速機及び差動装置は、ケースにより覆われており、該ケースの外側には、変速制御用の油圧制御装置からの潤滑油をモータ動力制御用の油圧制御装置へ供給するための油圧配管が配設されている。クラッチ装置を作動させる潤滑油は、電動ポンプにより変速制御用の油圧制御装置から油圧配管を通してモータ動力制御用の油圧制御装置に一旦供給され、さらにモータ動力制御用の油圧制御装置から供給されるようになっている。
【０００４】
また、特許文献２にも、エンジン及び電動モータを備えたハイブリッド車両用駆動装置が開示されている。電動モータ及びトランスミッションは、ケースにより覆われており、該ケース内の下方には、電動ポンプ及びバルブを有するバルブボディが配設され、さらにバルブボディの下方には潤滑油が貯留された油溜部が形成されている。油溜部に貯留されている潤滑油は、電動ポンプの作動によりバルブを介して電動モータのロータを支承する軸受等に供給されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２３９１２５号公報（段落番号０００８，０００９、図２）
【特許文献２】特開２００１−１８７５３５号公報（段落番号００５１，００５２、図２，４，５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のハイブリッド車両用駆動装置では、ケースの外側に油圧配管が配設されているため、油圧配管内を給送される潤滑油は車両走行時に発生する走行風により冷却されて潤滑油の粘性が高くなり、潤滑油の給送が困難になるおそれがある。一方、特許文献２に記載のハイブリッド車両用駆動装置では、潤滑油はケース内で給送されるため車両走行時に発生する走行風により冷却されることはないが、ケースとは別にバルブボディが必要になるため大型化しコスト増となる。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、クラッチ装置等に供給される潤滑油の温度を適温に保つことができる小型で低コストなハイブリッド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】
【０００８】
上述した課題を解決するために、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、エンジンに回転可能に連結される入力軸と、電動モータのロータと同一軸線上に配置されて一体的に連結された出力軸と、油圧室に潤滑油が給琲されることにより前記入力軸と前記出力軸とを係脱可能に連結するクラッチ装置と、前記入力軸及び前記出力軸を前記同一軸線上で回転可能に支承すると共に少なくとも前記電気モータ及び前記クラッチ装置を囲繞し、前記潤滑油を貯留する油溜部が形成されたケースと、吸入ポートが前記ケースの油溜部に連通された電動ポンプと、前記クラッチ装置の油圧室、前記電動ポンプの吐出ポート及び前記油溜部に油路でそれぞれ接続され、前記クラッチ装置の油圧室を前記ポンプの吐出ポート又は前記ケースの油溜部に選択的に連通するバルブと、を備え、前記ケースの壁中に、前記バルブの弁体を収納する弁体収納部と、前記油溜部と前記ポンプと前記バルブと前記油圧室とを連通して前記潤滑油を前記油圧室に給排させる油路と、が形成されていることである。
【０００９】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記油路の一部が、前記弁体収納部を覆うカバーに形成されていることである。
【００１０】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１又は２において、前記油溜部に貯留される前記潤滑油を外部に排出するドレインが、前記油路と連通するように形成されていることである。
【００１１】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１〜３の何れか一項において、前記クラッチ装置は、バネ力により常時接続状態であり、前記クラッチ装置の油圧室に前記潤滑油が供給されることによって切離状態となることである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、ケース内の油溜部とポンプとバルブとクラッチ装置の油圧室とを連通して潤滑油を油圧室に給排させる油路をケースの壁中に形成しているので、車両走行時に発生する走行風による該油路内の潤滑油の過冷却を防止することができる。よって、潤滑油の粘性を適正に維持して電動ポンプの性能を十分に発揮させることができ、潤滑油を円滑に給送することができる。また、バルブの弁体を収納する弁体収納部をケースの壁中に形成しているので、バルブボディは不要になりハイブリッド車両用駆動装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【００１３】
請求項２に係る発明によれば、バルブとポンプもしくはクラッチ装置の油圧室とを連通する油路を例えばコの字状に形成する必要があるとき、該コの字の折り返し部をカバーに形成することができるので油路形成が容易となり、ケース及びカバーを製作するための型構造が簡単になるため、ハイブリッド車両用駆動装置の低コスト化を図ることができる。
【００１４】
請求項３に係る発明によれば、ドレインと油路とを連通するように形成しているので、オイルフィルタをドレインに配設することが可能となる。よって、ドレインの排出口を塞ぐドレインボルトを抜くことで、オイル交換と同時にオイルフィルタ交換も可能となり、オイルフィルタのメンテナンス性を向上させることができる。
【００１５】
請求項４に係る発明によれば、クラッチ装置が常時接続状態にある所謂ノーマルクローズタイプであるため、万が一ポンプ等が故障して潤滑油の供給が不可能になったときもクラッチ装置は接続状態にあるので、モータの回転駆動力を出力軸に伝達することができる。一方、常時切離状態にある所謂ノーマルオープンタイプのクラッチ装置の場合は万が一ポンプが故障して潤滑油の供給が不可能になったときはクラッチを接続させることができず、モータの回転駆動力を出力軸に伝達することができなくなる。また、本発明のノーマルクローズタイプのクラッチ装置を備えたハイブリッド車両用駆動装置は、エンジンによる通常走行時にはポンプを駆動しないので、ノーマルオープンタイプのクラッチ装置を備えたハイブリッド車両用駆動装置と比べエネルギロスを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態によるハイブリッド車両用駆動装置を備えたハイブリッド車両のパワートレーンの概略を示す図である。
【図２】図１のハイブリッド車両用駆動装置の断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿って切断した断面のうち右下方に配設されている油圧系におけるクラッチ切離時の潤滑油の流れを示す図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線に沿って切断した断面のうち右下方に配設されている油圧系におけるクラッチ接続時の潤滑油の流れを示す図である。
【図５】（Ａ），（Ｂ）はクラッチ切離時及び接続時のバルブの動作を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態によるハイブリッド車両用駆動装置を備えたハイブリッド車両のパワートレーンの概略を示している。尚、図１において、太線は車両の機械的な連結を示し、実線による矢印は装置間をつなぐ油圧配管を示し、破線による矢印は制御用の信号線を示している。また、以下の説明中において回転軸方向という場合、特に断らなければ、電動モータ１の回転軸Ｃに沿った方向、すなわち図２における左右方向を意味する。
【００１８】
ハイブリッド車両駆動用のエンジン２と電動モータ１とは、湿式多板クラッチを有するクラッチ装置３を介して直列に接続されている。また、電動モータ１には、車両のトランスミッション４が直列に接続されており、トランスミッション４には、ディファレンシャル装置５を介して、車両の右駆動輪６Ｒ及び左駆動輪６Ｌ（以下、単に「駆動輪６Ｒ，６Ｌ」という）が接続されている。エンジン２は、炭化水素系の燃料により出力を発生させる通常の内燃機関である。電動モータ１は、車輪駆動用の同期モータであり、トランスミッション４は通常の自動変速機である。また、クラッチ装置３は、普段はエンジン２と電動モータ１との間を接続しているノーマルクローズタイプのクラッチ装置であり、エンジン２とトランスミッション４との間のトルク伝達を断続する。
【００１９】
このようなパワートレーンを用いた車両は、エンジン２により走行する場合、エンジン２がトランスミッション４を介して駆動輪６Ｒ，６Ｌを回転させる。また、電動モータ１により走行する場合、電動モータ１がトランスミッション４を介して駆動輪６Ｒ，６Ｌを回転させる。そして、電動モータ１のみで走行するときは、エンジン２を停止させ、クラッチ装置３をレリーズさせて、エンジン２と電動モータ１との間の接続を解除している。さらに、電動モータ１は、クラッチ装置３によりエンジン２との連結を遮断された状態で、駆動輪６Ｒ，６Ｌ側から駆動され、発電機としても機能する。
【００２０】
後述するクラッチ装置３の油圧室ＰＣ（図２参照）には、電動ポンプ７の吐出口が接続されており、電動ポンプ７には、コントローラ８が電気的に接続されている。コントローラ８は、電動ポンプ７を作動させてクラッチ装置３の油圧室ＰＣに油圧を供給し、クラッチ装置３の接続状態を制御している。また、コントローラ８にはエンジン２及び電動モータ１が接続されるとともに、車両のアクセル開度センサ、車速センサ、トランスミッション４のシフトスイッチ（いずれも図示せず）からの検出信号が入力されている。コントローラ８は、アクセル操作量等に基づいて、電動モータ１、エンジン２及びクラッチ装置３の作動を制御している。
【００２１】
図２は、図１のハイブリッド車両用駆動装置の断面、図３は、図２のＡ−Ａ線に沿って切断した断面のうち右下方に配設されている油圧系を示している。尚、図２において、左方を電動モータ１及びクラッチ装置３の前方といい、右方を後方ということがあるが、実際の車両上における方向とは無関係である。図２に示すように、モータケース１１（本発明の「ケース」に該当する）は、電動モータ１及びクラッチ装置３を内蔵した状態で、前方をモータカバー１２（本発明の「ケース」に該当する）により封止されている。すなわち、電動モータ１及びクラッチ装置３は、モータケース１１の側壁部１１ａ及び外周壁部１１ｂとモータカバー１２の側壁部１２ａとで囲繞されている。モータカバー１２の前方にはエンジン２が取り付けられ、モータケース１１の後方にはトランスミッション４が取り付けられている。また、電動モータ１を構成するロータ１３の半径方向内方には、クラッチ装置３が配設されている。
【００２２】
モータケース１１とモータカバー１２とで形成される内部空間の下方には、潤滑油Ｄを貯留する油溜部２１が形成されている。この油溜部２１には、後述する電動モータ１のロータ１３の外周よりも若干内周側に寄ったレベルで潤滑油Ｄが貯留されている。また、モータケース１１の中心部に内部空間に突設された環状ボス部１１ｃの上部には、外周から内周に貫通して後述する軸受３４に至る軸受油路２２が形成されている。この軸受油路２２には、ロータ１３の回転により発生する風圧により側壁部１１ａの内壁面１１ａａに付着し該内壁面１１ａａに沿って押し上げられる油溜部２１に貯留されている潤滑油Ｄが供給されるようになっている。
【００２３】
また、モータケース１１の環状ボス部１１ｃの斜め右下部（図２、３参照）には、前方側の外周から内周方向に途中まで向かい、そこから後方側に向かってモータケース１１の側壁部１１ａ手前まで延在するＬ字の管状油路２３が形成されている。この管状油路２３の前方端部は、リング部材２４を介してクラッチ装置３の油圧室ＰＣに連通している。このリング部材２４の内周は環状ボス部１１ｃの前方端部の外周に嵌入され、リング部材２４の外周はシール部材２４ｃを介して油圧室ＰＣを区画する後述するクラッチアウタ３３に嵌入されている。そして、リング部材２４の外周にはクラッチ装置３の油圧室ＰＣに連通する環状溝２４ａが設けられ、該環状溝２４ａの底部には管状油路２３の前方端部に連通する孔２４ｂが穿設されている。
【００２４】
モータケース１１の側壁部１１ａの斜め右下部（図３参照）には、環状ボス部１１ｃから外周壁部１１ｂに向かって径方向に延在するリブ１１ｄが回転軸Ｃ方向に突設されている。このリブ１１ｄ内には、管状油路２３の後方端部から外周壁部１１ｂを貫通するまで延在するＩ字の管状油路２５が形成されている。
【００２５】
図３に示すように、モータケース１１の外周壁部１１ｂにおけるリブ１１ｄの延長上には、バルブ２６の弁体２６ａ（図５参照）が収納される弁体収納部１１ｅが突設されている。モータケース１１の外周壁部１１ｂにおける弁体収納部１１ｅの下方には、電動ポンプ７が取付けられるポンプ取付部１１ｆが突設されている。モータケース１１の外周壁部１１ｂにおけるポンプ取付部１１ｆの下方には、油溜部２１に貯留される潤滑油Ｄを外部に排出する後述するドレイン５７が形成されるドレイン形成部１１ｇが突設されている。
【００２６】
弁体収納部１１ｅ内には、バルブ２６の弁体２６ａを挿入する弁体挿入穴５１が回転軸Ｃ線方向に穿設されている。ここで、図５に示すように、バルブ２６は、弁体２６ａと、弁体２６ａの両側に夫々取付けられたソレノイド２６ｂとバネ２６ｃとを有している。弁体挿入穴５１には、電動ポンプ７の吐出ポート７ａと接続される第１ポート２６ｄと、クラッチ装置３の油圧室ＰＣと接続される第２ポート２６ｅと、油溜部２１と接続される第３ポート２６ｆとが開口している。
【００２７】
図３に示すように、弁体収納部１１ｅ内には、電動ポンプ７の吐出ポート７ａとバルブ２６の第１ポート２６ｄとを連通するＬ字の管状油路５２と、油圧室ＰＣとバルブ２６の第２ポート２６ｅとを連通するコの字の管状油路５３と、油溜部２１とバルブ２６の第３ポート２６ｆとを連通するコの字の管状油路５４とが形成されている。管状油路５３，５４はコの字状に形成しているが、これは第２ポート２６ｅおよび第３ポート２６ｆが弁体挿入穴５１に弁体収納部１１ｅの外端側で開口し、第１ポート２６ｄが回転軸側で開口しており、このような位置関係から第２ポート２６ｅおよび第３ポート２６ｆを管状油路５３，５４と連通させるためには管状油路５３，５４に折り返し部５３ａ，５４ａを形成する必要があるからである。
【００２８】
ここで、上記のようなコの字状の管状油路５３，５４を弁体収納部１１ｅ内に形成することは一般に困難であるため、管状油路５３，５４のコの字の折り返し部５３ａ，５４ａのみは、弁体収納部１１ｅを覆うカバー１１ｈに形成されている。すなわち、弁体収納部１１ｅの外端面１１ｅａと密着するカバー１１ｈの内端面１１ｈａには、該内端面１１ｈａに平行な溝を管状油路５３，５４のコの字の折り返し部５３ａ，５４ａとして形成する。そして、弁体収納部１１ｅには、管状油路５３，５４のコの字の両側直線部のみを形成する。そして、弁体収納部１１ｅの外端面１１ｅａとカバー１１ｈの内端面１１ｈａとを密着させてボルト締結することにより、コの字の管状油路５３，５４を形成することができる。
【００２９】
管状油路５２は、第１ポート２６ｄからポンプ取付部１１ｆに向かって下方に折れて電動ポンプ７の吐出ポート７ａと連通する後述する管状油路５５と連通するように形成されている。管状油路５３は、第２ポート２６ｅから弁体収納部１１ｅの外端面１１ｅａに至り、カバー１１ｈに形成された折り返し部５３ａで上方に折れ、弁体収納部１１ｅの外端面１１ｅａから外周壁部１１ｂを貫通して管状油路２５と連通するように形成されている。管状油路５４は、第３ポート２６ｆから弁体収納部１１ｅの外端面１１ｅａに至り、カバー１１ｈに形成された折り返し部５４ａで下方に折れ、弁体収納部１１ｅの外端面１１ｅａから外周壁部１１ｂを貫通して油溜部２１と連通するように形成されている。
【００３０】
ポンプ取付部１１ｆ内には、電動ポンプ７の吐出ポート７ａと連通するＬ字の管状油路５５と、電動ポンプ７の吸入ポート７ｂと連通するＬ字の管状油路５６とが形成されている。管状油路５５は、電動ポンプ７の吐出ポート７ａから一旦出た後に弁体収納部１１ｅに向かって上方に折れてバルブ２６の第１ポート２６ｄと連通する管状油路５２と連通するように形成されている。管状油路５６は、電動ポンプ７の吸入ポート７ｂから一旦出た後にドレイン形成部１１ｇに向かって下方に折れてドレイン５７と連通するように形成されている。
【００３１】
ドレイン形成部１１ｇ内には、管状油路５６、油溜部２１及び外部と連通するドレイン５７が形成されている。ドレイン５７は、ドレイン形成部１１ｇの外端面１１ｇａから斜め上方に向かって油溜部２１の内周に貫通して油溜部２１及び外部と連通するように、且つ管状油路５６とは直交して連通するように形成されている。ドレイン５７内にはオイルフィルタ６０が挿入され、ドレイン５７の排出口５７ａにはドレインボルト５７ｂが螺合されている。ドレインボルト５７ｂを抜くことにより、油溜部２１内の潤滑油Ｄをドレイン５７の排出口５７ａから外部に排出することができると共に、オイルフィルタ６０をドレイン５７の排出口５７ａから交換することができる。そして、ドレイン５７の排出口５７ａから挿入したオイルフィルタ６０に対し、ドレインボルト５７ｂにより軸線方向の位置を精度良く位置決めすることができる。
【００３２】
図２に示すように、モータカバー１２の中心部に内部空間に突設された環状ボス部１２ｂの内周には、軸受３１を介してクラッチ装置３のインプットシャフト３２（本発明の「入力軸」に該当する）が、回転軸Ｃを中心に回転可能に支承されている。回転軸Ｃは、エンジン２、電動モータ１及びトランスミッション４の回転軸でもある。インプットシャフト３２は、エンジン２の図示しないクランクシャフトと回転連結されている。インプットシャフト３２は、半径方向外方に突出したクラッチインナ３２１を備えている。クラッチインナ３２１の外端面には、複数枚の駆動ディスク３２２が回転軸Ｃ方向に重ねられた状態で支承されている。これにより、各々の駆動ディスク３２２は、クラッチインナ３２１に対して回転軸Ｃ方向に移動可能で、かつ、クラッチインナ３２１とともに回転可能となっている。
【００３３】
各駆動ディスク３２２の間には、略リング状に形成された複数の従動プレート３３１が交互に介装されている。従動プレート３３１の外周部は、クラッチアウタ３３の内周面に係合している。これにより従動プレート３３１は、クラッチアウタ３３に対して回転軸Ｃ方向に移動可能で、かつ、クラッチアウタ３３とともに回転可能となっている。クラッチアウタ３３は、後述する電動モータ１のロータ１３の内周面に連結されている。それとともに、クラッチアウタ３３は半径方向内方へと延び、中心軸部３３ａの内周において回転軸Ｃを中心に回転可能なトランスミッション４のタービンシャフトに連結された出力軸４１とスプライン嵌合している。これにより、ロータ１３はトランスミッション４を介して、駆動輪６Ｒ，６Ｌへと連結されており、電動モータ１による駆動力が駆動輪６Ｒ，６Ｌに入力される。また、クラッチアウタ３３の中心軸部３３ａの外周とモータケース１１の環状ボス部１１ｃとの間には、クラッチアウタ３３及び出力軸４１をモータケース１１に回転可能に支承する軸受３４が介装されている。
【００３４】
クラッチアウタ３３には、リング状のディスク部材３５が固定されており、ディスク部材３５とクラッチアウタ３３との間には、ピストン部材３６が回転軸Ｃ方向に移動可能に設けられている。また、ピストン部材３６とクラッチアウタ３３との間には、係合スプリング３７が介装されており、係合スプリング３７はピストン部材３６を、常時、図２おいて左方に押圧している。係合スプリング３７により押圧されたピストン部材３６は、その左端において従動プレート３３１を左方に付勢し、クラッチ装置３を接続状態としている。
【００３５】
ディスク部材３５とクラッチアウタ３３とピストン部材３６とは液密的に係合しており、ディスク部材３５、クラッチアウタ３３及びピストン部材３６により油圧室ＰＣが形成されている。油圧室ＰＣ内には、上述した電動ポンプ７から油圧が供給され、係合スプリング３７の付勢力に抗してピストン部材３６を図２において右方に移動させ、クラッチ装置３の接続を解除する。
【００３６】
電動モータ１のロータ１３は、クラッチ装置３に対して半径方向外方に位置するように、モータケース１１に回転可能に取り付けられている。ロータ１３は、積層された複数の鋼板１３１を一対の保持プレート１３２ａ，１３２ｂにより挟み、これに固定部材１３３を貫通させて端部をかしめることにより形成されている。また、ロータ１３の円周上には、図示しない複数の界磁極用マグネットが設けられている。一方の保持プレート１３２ｂは、クラッチ装置３のクラッチアウタ３３に取り付けられ、これにより、ロータ１３はクラッチアウタ３３と連結されている。
【００３７】
また、モータケース１１の内周面には、ロータ１３と半径方向に対向するように、電動モータ１のステータ１４が取り付けられている。ステータ１４は、ステータリング１５の内周面に、回転磁界発生用の複数のコア体１６が円環状に並ぶように取り付けられて形成されている。各々のコア体１６は、略Ｔ字状を呈した複数のケイ素鋼板が積層されることにより形成されたティース１６１を備えている。ティース１６１には一対のボビン１６２、１６３が装着され、ボビン１６２、１６３は、ティース１６１の外周面を囲むように互いに嵌合している。さらに、ボビン１６２、１６３の回りには、回転磁界を発生させるためのコイル１６４が巻回されている。コア体１６の周囲に巻回されたコイル１６４は、図示しないバスリングを介して外部のインバータと接続される。上述した構成を備えた電動モータ１において、コイル１６４に例えば三相の交流電流が供給されることによりステータ１４において回転磁界が発生し、回転磁界に起因する吸引力または反発力によってロータ１３が回転される。
【００３８】
次に、上述したハイブリッド車両用駆動装置の運転状態でのクラッチ装置３に対する油圧系の作用について図を参照して説明する。車両が渋滞等でエンジン低負荷状態や、極低負荷状態のエンジン効率が悪い領域で走行を始めると、電動モータ１のみの走行を開始する。電動モータ１のみによって走行する場合、クラッチ装置３を係合したままでは、出力軸４１を駆動させるための余分な駆動力が電動モータ１に必要となる。このため、クラッチ装置３の係合を切離してクラッチ装置３のインプットシャフト３２と出力軸４１との連結を解除し、エネルギ効率の高い運転が行えるようにする。
【００３９】
クラッチ装置３のインプットシャフト３２と出力軸４１との連結を解除する際には、先ず、バルブ２６のソレノイド２６ｂを作動させる。すると、図５（Ａ）に示すように、バルブ２６の弁体２６ａはソレノイド２６ｂの作動によりバネ２６ｃを圧縮して図示矢印ａ方向に移動する。これにより、電動ポンプ７の吐出ポート７ａと連通するバルブ２６の第１ポート２６ｄとクラッチ装置３の油圧室ＰＣと連通するバルブ２６の第２ポート２６ｅとが接続され、さらに油溜部２１と連通するバルブ２６の第３ポート２６ｆと第２ポート２６ｅとが絞り２６ｊを介して接続される。
【００４０】
続いて、電動ポンプ７を作動させる。すると、油溜部２１に貯留されている潤滑油Ｄは、オイルフィルタ６０からドレイン５７及び管状油路５６を通って電動ポンプ７の吸入ポート７ｂに吸入される。そして、電動ポンプ７の吐出ポート７ａから管状油路５５，５２を通ってバルブ２６の第１ポート２６ｄに吸入される。そして、バルブ２６の第２ポート２６ｅから管状油路５３，２５，２３を通り、さらに図２に示すリング部材２４の孔２４ｂ及び環状溝２４ａを通ってクラッチ装置３の油圧室ＰＣ内に導入される。そして、油圧室ＰＣ内の潤滑油Ｄの圧力が所定圧になったときは、電動ポンプ７から吐出された潤滑油Ｄは、バルブ２６の絞り部２６ｊを介して第３ポート２６ｆを通り、さらに管状油路５４を介して油溜部２１に排出される。これにより、油圧室ＰＣ内の潤滑油Ｄの圧力は所定圧に保たれるようになっている。
【００４１】
そして、油圧室ＰＣ内に導入された潤滑油Ｄの圧力に応じてピストン部材３６がクラッチ装置３の切離方向に油圧力を受ける。その後、該油圧力が、ピストン部材３６をクラッチ装置３の係合方向に付勢する係合スプリング３７の付勢力を超えた時点から、ピストン部材３６が、クラッチ装置３の切離方向に変位され始める。そして、ピストン部材３６の左端部が従動プレート３３１から離脱し、駆動ディスク３２２と従動プレート３３１とが切離され、クラッチ装置３のインプットシャフト３２と出力軸４１との連結が解除される。
【００４２】
車両が定常の高速走行状態にありエンジン２のみを駆動して走行する場合や、加速時にエンジン２と電動モータ１の両方の駆動力にて車両が走行する場合、クラッチ装置３を係合してクラッチ装置３のインプットシャフト３２と出力軸４１とを連結する必要がある。クラッチ装置３のインプットシャフト３２と出力軸４１とを連結する際には、先ず、電動ポンプ７を作動停止させて、クラッチ装置３の油圧室ＰＣ内に導入した潤滑油Ｄに対する加圧を停止するとともに、バルブ２６のソレノイド２６ｂを作動停止させる。すると、図５（Ｂ）に示すように、バルブ２６の弁体２６ａはバネ２６ｃの復元力により図示矢印ｂ方向に移動する。これにより、クラッチ装置３の油圧室ＰＣと連通するバルブ２６の第２ポート２６ｅと油溜部２１と連通するバルブ２６の第３ポート２６ｆとが接続される。
【００４３】
すると、係合スプリング３７の復元力によってピストン部材３６がクラッチ装置３の係合方向に付勢力を受けて油圧室ＰＣ側に向かって変位される。そして、ピストン部材３６によって油圧室ＰＣ内に残った潤滑油Ｄの一部がリング部材２４の環状溝２４ａ及び孔２４ｂから管状油路２３へ押出され、自重によって管状油路２５，５３を介してバルブの第２ポート２６ｅから第３ポート２６ｆを通り、さらに管状油路５４を介して油溜部２１に排出される。そして、ピストン部材３６の左端部が従動プレート３３１を付勢し、駆動ディスク３２２と従動プレート３３１とが係合され、クラッチ装置３のインプットシャフト３２と出力軸４１とが連結される。
【００４４】
上述の説明から明らかなように、本実施形態においては、モータケース１１とモータカバー１２とで形成される内部空間の下方の油溜部２１と電動ポンプ７とバルブ２６とクラッチ装置３の油圧室ＰＣとを連通して潤滑油Ｄを油圧室ＰＣに給排させる管状油路５２等をモータケース１１の外周壁部１１ｂ等の壁中に形成しているので、車両走行時に発生する走行風による該油路５２等内の潤滑油Ｄの過冷却を防止することができる。よって、潤滑油Ｄの粘性を適正に維持して電動ポンプ７の性能を十分に発揮させることができ、潤滑油Ｄを円滑に給送することができる。また、バルブ２６の弁体２６ａを収納する弁体収納部１１ｅをモータケース１１の外周壁部１１ｂ等の壁中に形成しているので、バルブボディは不要になりハイブリッド車両用駆動装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【００４５】
また、バルブ２６と電動ポンプ７もしくはクラッチ装置３の油圧室ＰＣとを連通する管状油路５３，５４をコの字状に形成する必要があるとき、該コの字の折り返し部５３ａ，５４ａをカバー１１ｈに形成することができるので油路形成が容易となり、モータケース１１及びカバー１１ｈを製作するための型構造が簡単になるため、ハイブリッド車両用駆動装置の低コスト化を図ることができる。
【００４６】
また、ドレイン５７と管状油路５６とを連通するように形成しているので、オイルフィルタ６０をドレイン５７に配設することが可能となる。よって、ドレイン５７の排出口５７ａを塞ぐドレインボルト５７ｂを抜くことで、潤滑油Ｄの交換と同時にオイルフィルタ６０の交換も可能となり、オイルフィルタ６０のメンテナンス性を向上させることができる。
【００４７】
また、クラッチ装置３がノーマルクローズタイプであるため、万が一電動ポンプ７等が故障して潤滑油Ｄの供給が不可能になったともクラッチ装置３は常時接続状態にあるので、電動モータ１の回転駆動力を出力軸４１に伝達することができる。一方、ノーマルオープンタイプのクラッチ装置の場合は万が一電動ポンプ７等が故障して潤滑油Ｄの供給が不可能になったときはクラッチ装置を接続させることができず、電動モータ１の回転駆動力を出力軸４１に伝達することができなくなる。また、本実施形態のノーマルクローズタイプのクラッチ装置３を備えたハイブリッド車両用駆動装置は、エンジンによる通常走行時にはポンプを駆動しないので、ノーマルオープンタイプのクラッチ装置を備えたハイブリッド車両用駆動装置と比べエネルギロスを抑えることができる。
【００４８】
尚、上述の実施の形態においては、ノーマルクローズタイプのクラッチ装置３の油圧系に適用する場合を説明したが、ノーマルオープンタイプのクラッチ装置の油圧系にも適用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１…電動モータ、２…エンジン、３…クラッチ装置、７…電動ポンプ、７ａ…吐出ポート、７ｂ…吸入ポート、１１…モータケース(ケース)、１２…モータカバー(ケース)、１１ａ，１２ａ…側壁部、１１ｂ…外周壁部、１１ｃ…環状ボス部、１１ｄ…リブ、１１ｅ…弁体収納部、１１ｆ…ポンプ取付部、１１ｇ…ドレイン形成部、１１ｈ…カバー、２１…油溜部、２２…軸受油路、２３，２５，５２，５３，５４，５５，５６…管状油路、２４…リング部材、２６…バルブ、２６ａ…弁体、３２…インプットシャフト（入力軸）、４１…出力軸、５１…弁体収納穴、５７…ドレイン、５７ａ…排出口、５７ｂ…ドレインボルト、６０…オイルフィルタ、Ｄ…潤滑油。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに回転可能に連結される入力軸と、
電動モータのロータと同一軸線上に配置されて一体的に連結された出力軸と、
油圧室に潤滑油が給琲されることにより前記入力軸と前記出力軸とを係脱可能に連結するクラッチ装置と、
前記入力軸及び前記出力軸を前記同一軸線上で回転可能に支承すると共に少なくとも前記電気モータ及び前記クラッチ装置を囲繞し、前記潤滑油を貯留する油溜部が形成されたケースと、
吸入ポートが前記ケースの油溜部に連通された電動ポンプと、
前記クラッチ装置の油圧室、前記電動ポンプの吐出ポート及び前記油溜部に油路でそれぞれ接続され、前記クラッチ装置の油圧室を前記ポンプの吐出ポート又は前記ケースの油溜部に選択的に連通するバルブと、を備え、
前記ケースの壁中に、前記バルブの弁体を収納する弁体収納部と、前記油溜部と前記ポンプと前記バルブと前記油圧室とを連通して前記潤滑油を前記油圧室に給排させる油路と、が形成されていることを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項２】
請求項１において、前記油路の一部が、前記弁体収納部を覆うカバーに形成されていることを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記油溜部に貯留される前記潤滑油を外部に排出するドレインが、前記油路と連通するように形成されていることを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項において、前記クラッチ装置は、バネ力により常時接続状態であり、前記クラッチ装置の油圧室に前記潤滑油が供給されることによって切離状態となることを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項１】
エンジンに回転可能に連結される入力軸と、
電動モータのロータと同一軸線上に配置されて一体的に連結された出力軸と、
油圧室に潤滑油が給琲されることにより前記入力軸と前記出力軸とを係脱可能に連結するクラッチ装置と、
前記入力軸及び前記出力軸を前記同一軸線上で回転可能に支承すると共に少なくとも前記電気モータ及び前記クラッチ装置を囲繞し、前記潤滑油を貯留する油溜部が形成されたケースと、
吸入ポートが前記ケースの油溜部に連通された電動ポンプと、
前記クラッチ装置の油圧室、前記電動ポンプの吐出ポート及び前記油溜部に油路でそれぞれ接続され、前記クラッチ装置の油圧室を前記ポンプの吐出ポート又は前記ケースの油溜部に選択的に連通するバルブと、を備え、
前記ケースの壁中に、前記バルブの弁体を収納する弁体収納部と、前記油溜部と前記ポンプと前記バルブと前記油圧室とを連通して前記潤滑油を前記油圧室に給排させる油路と、が形成されていることを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項２】
請求項１において、前記油路の一部が、前記弁体収納部を覆うカバーに形成されていることを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記油溜部に貯留される前記潤滑油を外部に排出するドレインが、前記油路と連通するように形成されていることを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項において、前記クラッチ装置は、バネ力により常時接続状態であり、前記クラッチ装置の油圧室に前記潤滑油が供給されることによって切離状態となることを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１０５１９６（Ｐ２０１１−１０５１９６Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６３５２１（Ｐ２００９−２６３５２１）
【出願日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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