駆動装置
【課題】装置を構成する各部を適切に配置することができ、装置を小型化することができる駆動装置を提供することにある。
【解決手段】内燃機関と、ロータ及びステータを備える電動機と、内燃機関により回転される入力軸と、動力を伝達する出力軸と、入力軸の軸方向において、電動機の内燃機関側とは反対側に配置され、内部に循環流体が流され、入力軸から出力軸へ動力を伝達するトルクコンバータと、入力軸と電動機との係合状態と解放状態とを切り替えるクラッチ機構と、電動機と前記トルクコンバータとの間に設けられ、電動機のステータを支持する支持壁を有し、クラッチ機構は、トルクコンバータ内部に配置され、トルクコンバータ内を流れる循環流体が供給され、かつ、供給される流体の圧力により係合状態と解放状態とを切り替えることで上記課題を解決する。
【解決手段】内燃機関と、ロータ及びステータを備える電動機と、内燃機関により回転される入力軸と、動力を伝達する出力軸と、入力軸の軸方向において、電動機の内燃機関側とは反対側に配置され、内部に循環流体が流され、入力軸から出力軸へ動力を伝達するトルクコンバータと、入力軸と電動機との係合状態と解放状態とを切り替えるクラッチ機構と、電動機と前記トルクコンバータとの間に設けられ、電動機のステータを支持する支持壁を有し、クラッチ機構は、トルクコンバータ内部に配置され、トルクコンバータ内を流れる循環流体が供給され、かつ、供給される流体の圧力により係合状態と解放状態とを切り替えることで上記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達するか否かを切り替える機構を有する駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車としては、駆動源としてエンジンと電動機（電動モータ）とを有するハイブリッド自動車がある。また、このようなハイブリッド自動車では、駆動源となる電動機をスタータとしても使用する自動車がある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、エンジンと、モータジェネレータと、エンジンとモータジェネレータとを係合（締結）／解放（開放）を切り替える摩擦クラッチとを有する駆動装置が記載されている。また、摩擦クラッチは、油圧クラッチであり、かつ、クラッチを係合状態となる方向に付勢する圧縮ばねが配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されているように、ばねでクラッチを係合（連結）状態とし、エンジンのクランク軸と中間出力軸とを連結しておくことで、半クラッチの制御をより簡単にすることができる。しかしながら、特許文献１に記載の装置では、スペースに制約があるため、モータを大型化できない、また、トルクコンバータを配置できないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、装置を構成する各部を適切に配置することができ、装置を小型化することができる駆動装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の駆動装置は、内燃機関と、ロータ及びステータを備える電動機と、前記内燃機関により回転される入力軸と、動力を伝達する出力軸と、前記入力軸の軸方向において、前記電動機の前記内燃機関側とは反対側に配置され、内部に循環流体が流され、前記入力軸から前記出力軸へ動力を伝達するトルクコンバータと、前記入力軸と前記電動機との係合状態と解放状態とを切り替えるクラッチ機構と、前記電動機と前記トルクコンバータとの間に設けられ、前記電動機のステータを支持する支持壁を有し、前記クラッチ機構は、前記トルクコンバータ内部に配置され、前記トルクコンバータ内を流れる前記循環流体が供給され、かつ、供給される流体の圧力により係合状態と解放状態とを切り替えることを特徴とする。
【０００８】
前記トルクコンバータは、前記入力軸と前記出力軸との係合状態と解放状態を切り替えるロックアップ機構を備え、前記クラッチ機構は、前記入力軸の中心軸に平行な方向において、少なくとも一部が前記ロックアップ機構と重なる位置に配置されていることが好ましい。
【０００９】
また、前記トルクコンバータは、前記入力軸と前記出力軸との係合状態と解放状態を切り替えるロックアップ機構を備え、前記クラッチ機構の可動部は、前記入力軸の中心軸に垂直な方向において、前記ロックアップ機構の可動部とは、異なる位置に配置されていることが好ましい。
【００１０】
また、前記電動機の前記ロータの内側に配置された、前記内燃機関と前記入力軸とを連結するダンパをさらに備えることが好ましい。
【００１１】
また、前記電動機の前記ロータを前記支持壁に対して回転自在な状態で支持するベアリングと、前記ロータと前記支持壁との間で、前記ベアリングよりも内燃機関側に配置されたオイルシールとをさらに有することが好ましい。
【００１２】
また、前記クラッチ機構は、作動流体が供給されてない状態で、係合状態となり、前記電動機は、前記ロータの前記内燃機関側に配置されたスタータ用リングギヤを有することが好ましい。
【００１３】
さらに、前記内燃機関と前記クラッチ機構との間の動力が伝達される経路に配置されたダンパをさらに有することが好ましい。
【００１４】
また、前記クラッチ機構は、前記入力軸に連結された第１摩擦部材、及び、前記ロータに連結され、前記第１摩擦部材と対面して配置された第２摩擦部材を含み、前記第１摩擦部材と前記第２摩擦部材とが接触することで、前記内燃機関と前記ロータとを係合状態とさせる係合部と、前記第１摩擦部材または前記第２摩擦部材と接触可能な接触部を備え、前記接触部が前記第１摩擦部材または前記第２摩擦部材と接触する位置から、前記第１摩擦部材及び前記第２摩擦部材とに接触しない位置まで移動可能な剛体と、前記剛体に対して、前記接触部が前記第１摩擦部材または前記第２摩擦部材と接触する位置に移動する方向の力を加える弾性体と、前記剛体に対して、前記接触部が前記第１摩擦部材または前記第２摩擦部材と接触する位置に移動する方向の液体の圧力を加える第１押圧機構と、前記剛体に対して、前記接触部が前記第１摩擦部材及び前記第２摩擦部材と接触しない位置に移動する方向の液体の圧力を加える第２押圧機構、を備え、前記第１押圧機構と前記第２押圧機構のいずれか一方は、前記トルクコンバータから作動流体が供給されることが好ましい。
【００１５】
また、前記剛体は、前記第１摩擦部材と接触し、前記第１摩擦部材と前記第２摩擦部材と接触させる位置に配置されていることが好ましい。
【００１６】
また、前記第１摩擦部材は、複数の板状の第１摩擦体で構成され、前記第２摩擦部材は、複数の板状の第２摩擦体で構成され、前記第１摩擦体と前記第２摩擦体とは、交互に配置されていることが好ましい。
【００１７】
また、前記第１押圧機構と前記第２押圧機構とは、供給する液体の量及び液体の圧力の少なくとも一方を調整することで、前記剛体に加える力を調整可能であることが好ましい。
【００１８】
また、前記第１押圧機構は、前記液体の圧力として、前記トルクコンバータの循環流体が前記剛体に付加する圧力を使用することが好ましい。
【００１９】
また、前記第２押圧機構は、前記液体の圧力として、前記トルクコンバータの循環流体が前記剛体に付加する圧力を使用することが好ましい。
【００２０】
また、前記係合部、前記剛体及び前記弾性体は、前記トルクコンバータの内部に配置されていることが好ましい。
【００２１】
また、前記第１押圧機構は、前記係合部が解放状態の場合は、前記接触部が前記第１摩擦部材または前記第２摩擦部材と接触する位置に移動する方向の液体の圧力を設定された圧力値以下とすることが好ましい。
【００２２】
また、前記係合部は、前記弾性体が前記剛体を押す力のみが作用する状態のとき、前記入力軸と前記電動機とが係合状態となることが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明にかかる駆動装置は、装置を構成する各部を適切に配置することができ、装置を小型化することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、駆動装置の一例の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、駆動装置の作動油の循環経路を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、駆動装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。なお、下記で説明する駆動装置は、主に四輪自動車の駆動装置として用いるものであるが、四輪自動車以外の自動車、例えば、二輪自動車の駆動装置としても用いることができる。また、船舶、飛行機の駆動装置等、種々の装置の駆動装置として用いることもできる。
【実施例】
【００２６】
図１は、駆動装置の一例の概略構成を示す模式図であり、図２は、駆動装置の作動油の循環経路を示す模式図である。駆動装置１は、エンジン２、モータ３、動力伝達装置４と、支持体５で構成されている。ここで、エンジン２及びモータ３は、駆動源であり、動力伝達装置４は、エンジン２及びモータ３から出力された駆動力を他の部材に伝達する。なお、他の部材としては、変速機構等が例示される。駆動装置１は、エンジン２、モータ３から出力した駆動力を、動力伝達装置４を介して他の部材に伝達し、他の部材を回転、動作させる。これにより、駆動装置１を備える装置は、駆動され、移動可能な状態となったり、出力可能な状態となったりする。
【００２７】
エンジン２は、ガソリン、軽油、バイオエタノール等の燃力を燃焼し、熱を機械的動力として出力する。なお、エンジン２としては、内燃機関、外燃機関等の種々の燃焼機関を用いることができる。エンジン２は、動力を動力伝達装置４に伝達する。
【００２８】
モータ３は、いわゆるモータジェネレータであり、供給された電力を機械的動力に変換する電動機としての機能と、入力された機械的動力を電力に変換する発電機としての機能と、エンジン２を始動させるスタータとしての機能を備えている。モータ３は、ステータ１０と、ステータ１０に対して回転自在のロータ１２とで構成されている。モータ３は、電力を供給されることで、ロータ１２をステータ１０に対して回転させる。また、外部の動力により、ロータ１２がステータ１０に対して回転されることで、この回転により発生する機械的動力を電力として取り出す。モータ３は、ロータ１２が動力伝達装置４と連結されている。また、ロータ１２のエンジン２側の端部には、リングギヤ１３が配置されている。リングギヤ１３は、エンジン２の起動時に回転されるスタータ用のリングギヤである。
【００２９】
動力伝達装置４は、エンジン２及びモータ３から出力された機械的動力を他の部材に伝達する装置である。動力伝達装置４は、入力軸２０と、出力軸２２と、トルクコンバータ２４と、ダンパ２５と、オイルシール２６ａ、２６ｂと、ベアリング２７と、クラッチ機構２８と、動力伝達装置４の各部の動作を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）２９と、を有する。また、動力伝達装置４は、必要に応じて、モータ３から出力された機械的動力をエンジン２にも伝達する。動力伝達装置４については、後ほど説明する。
【００３０】
支持体５は、駆動装置１を構成する各部を外周側から支持する部材であり、支持壁６を備える。支持体５は、駆動装置１を保持する車両の筐体等に連結されており、エンジン２、モータ３、動力伝達装置４の外周の回転しない部材を支持し、また、回転する部材は、ベアリング等を介し、回転自在に支持している。
【００３１】
また、支持壁６は、モータ３と、動力伝達装置４のトルクコンバータ２４との間に配置されている。つまり、駆動装置１は、入力軸２０の軸方向において、エンジン２側からモータ３、支持壁６、トルクコンバータ２４の順で配置されている。また、支持壁６は、入力軸２０の軸に垂直な面において、入力軸２０の外周の近傍まで延在して配置されている。また、後述するがモータ３のロータ１２と、トルクコンバータ２４の一部とは、連結されており、一緒に回転する。従って、モータ３のロータ１２と、トルクコンバータ２４の一方（本実施形態では、ロータ１２の一部）は、入力軸２０の外周と、支持壁６との間を通って、トルクコンバータ２４側まで延在している。
【００３２】
次に、動力伝達装置４の各部について詳細に説明する。入力軸２０は、エンジン２と連結されており、エンジン２の回転部とともに回転する。
【００３３】
出力軸２２は、他の部材及びトルクコンバータ２４と連結されており、トルクコンバータ２４の一部とともに回転し、トルクコンバータ２４から伝達された機械的動力を他の部材に伝達する。
【００３４】
トルクコンバータ２４は、ポンプインペラ３０と、タービンランナ３２と、ステータ３４と、ロックアップクラッチ機構３６と、ダンパ３８と、循環油供給手段３９と、ロックアップ油供給手段４０と、フロントカバー４９とを有する。なお、トルクコンバータ２４の各部は、フロントカバー４９で覆われた領域内に配置されている。また、フロントカバー４９は、モータ３のロータ１２と連結されており、ロータ１２とともに回転する。
【００３５】
トルクコンバータ２４は、ポンプインペラ３０からの機械的動力を、トルクを増大させてタービンランナ３２に伝達可能な流体伝動機構である。具体的には、トルクコンバータ２４は、ポンプインペラ３０で受けた機械的動力を、作動流体（循環油、例えば、ＡＴＦ：自動変速機用フルード）を介してタービンランナ３２に伝達する。ポンプインペラ３０からタービンランナ３２に流れた作動流体は、ステータ３４により流動方向を変えられて、再びポンプインペラ３０に流入する。これにより、トルクコンバータ２４は、ポンプインペラ３０からタービンランナ３２に伝達されるトルクを増大させつつ（トルクの増大に比例して回転数は減少させつつ）、動力を伝達させる。なお、トルクコンバータ２４内を流れる作動流体（循環油）は、循環油供給手段３９により供給される。
【００３６】
なお、ポンプインペラ３０は、フロントカバー４９を介して、モータ３のロータ１２と連結されており、ロータ１２とともに回転する。つまり、ポンプインペラ３０とフロントカバー４９とロータ１２とはともに回転する。また、タービンランナ３２は、出力軸２２連結されており、出力軸２２とともに回転する。
【００３７】
ロックアップクラッチ機構３６は、フロントカバー４９（正確には、フロントカバー４９に固定された後述する第１保持部６２）に伝達された機械的駆動力をトルクコンバータ２４内の作動流体を介さずに直接出力軸２２に伝達することを可能にする機構である。ロックアップクラッチ機構３６は、摩擦係合部３６ａと、摩擦係合部３６ａを支持した支持部３６ｂと、を有する。ここで、支持部３６ｂは、タービンランナ３２に対して回転方向に直交する方向に移動可能である。また、支持部３６ｂの壁面とタービンランナ３２の壁面の間には油室３６ｃが形成されている。また、ロックアップクラッチ機構３６は、図示を省略したが、支持部３６ｂをタービンランナ３２側に付勢するばねを設けてもよい。
【００３８】
ロックアップクラッチ機構３６は、後述するロックアップ油供給手段４０により油室３６ｃに作動油（ロックアップ油）が供給され、油室３６ｃ内の圧力が一定圧力以上となると、油室３６ｃ内の圧力により、支持部３６ｂがタービンランナ３２から離れる方向に移動される。これにより、摩擦係合部３６ａがフロントカバー４９または、フロントカバー４９とともに回転する部材（後述する第１保持部６２）と接触する。
【００３９】
ここで、フロントカバー４９側の摩擦係合部３６ａと接触する部分には、摩擦係合部３７が配置されている。摩擦係合部３７は、摩擦係合部３６ａと同様の構成である。したがって、摩擦係合部３６ａが移動されると、摩擦係合部３６ａと摩擦係合部３７とが接触し、一定圧力以上で押し付けられることで、両者が係合し、連結される。なお、この構成は、後述する係合部５０の摩擦部材と同様であるので、詳細な説明は係合部５０で行う。
【００４０】
このように、摩擦係合部３６ａとフロントカバー４９とが直接または、間接で連結されることで、ポンプインペラ３０とタービンランナ３２と一緒に回転する状態となる。これにより、フロントカバー４９に伝達された駆動力は、そのまま、出力軸２２に伝達される。
【００４１】
また、ロックアップクラッチ機構３６は、ロックアップ状態ではない場合は、フロントカバー４９と非接触であるため、上述したように、フロントカバー４９に伝達された駆動力は、ポンプインペラ３０、作動流体、タービンランナ３２を介して、出力軸２２に伝達される。
【００４２】
なお、油室３６ｃに供給される作動油は、トルクコンバータ２４のうち、油室３６ｃ内にのみ充填され、他の部分には、供給されない。つまり、作動流体（循環油）とは異なる領域に供給される。
【００４３】
ダンパ３８は、フロントカバー４９のロックアップクラッチ機構３６の摩擦係合部３６ａとの連結部に配置されている。より具体的には、フロントカバー４９側の摩擦係合部３７と、後述する第１保持部６２との間に配置されている。また、ダンパ３７は、摩擦係合部３６ａ、摩擦係合部３７よりも円周方向において内側（つまり、内径側）に配置されている。また、ダンパ３８と、摩擦係合部３６ａ、摩擦係合部３７とは、軸方向（入力軸２０の軸方向、回転軸）において略同一位置に配置されている。つまり、摩擦係合部３６ａ、摩擦係合部３７は、軸方向（入力軸の中心軸に平行な方向）において、少なくとも一部がダンパ３８と重なる位置に配置されている。すなわち、ダンパ３８と、摩擦係合部３６ａ、摩擦係合部３７とは、回転軸に垂直な１つ面上に配置されている。
【００４４】
ダンパ３８は、ロックアップ状態の場合に、フロントカバー４９から伝達される動力をロックアップクラッチ機構３６に伝達する。また、ダンパ３７は、係合時の衝撃を吸収する機構であり、ロックアップ時にフロントカバー４９及びロックアップクラッチ機構３６に加わる衝撃を低減（吸収）する。ダンパ３８は、このように、ロックアップ時に発生する衝撃を低減する。
【００４５】
次に、循環油供給手段３９は、トルクコンバータ２４のフロントカバー４９に覆われている内部に作動流体（循環油）を供給する供給装置であり、供給口４２と、供給口４２と連結された油路４４と、油路４４に作動流体を供給する循環油供給ポンプ４８とを有する。循環油供給手段３９は、循環油供給ポンプ４８から、油路４４、供給口４２を介して、トルクコンバータ２４のフロントカバー４９内に作動流体を供給することで、フロントカバー４９内には、作動油が充填された状態となる。なお、フロントカバー４９内は、作動流体の供給口４２と排出口以外からは、作動流体が出ない構成となっている。循環油供給手段３９からトルクコンバータ２４のフロントカバー４９内に作動流体を供給し続けることで、フロントカバー４９内の作動流体を循環させることができる。
【００４６】
ロックアップ油供給手段４０は、油室３６ｃに作動油（ロックアップ油）を供給する供給装置であり、油室３６ｃと連結した供給口４６を有する。また、図示は省略したが、ロックアップ油供給手段４０は、供給口４６と連結した、油路と、作動油を供給する供給ポンプを備える。
【００４７】
次に、ダンパ２５は、エンジン２と、入力軸２０との間に配置されている。また、ダンパ２５は、軸方向（入力軸２０の軸方向、回転軸）において、モータ３と略同一位置に配置されている。つまり、ダンパ２５は、軸方向（入力軸の中心軸に平行な方向）において、少なくとも一部がモータ３と重なる位置に配置されている。すなわち、ダンパ２５と、モータ３とは、回転軸に垂直な１つ面上に配置されている。また、ダンパ２５は、モータ３よりも円周方向において内側（つまり、内径側）に配置されている。さらに、ダンパ２５は、入力軸２０よりに円周方向において外側（つまり、外径側）に配置されている。
【００４８】
ダンパ２５は、エンジン２から伝達される動力を入力軸２０に伝達する。また、逆に、ダンパ２５は、入力軸２０から伝達される動力をエンジン２に伝達する場合もある。また、ダンパ２５は、係合時の衝撃を吸収する機構であり、動力伝達中にエンジン２及び入力軸２０に加わる衝撃を低減（吸収）する。つまり、ダンパ２５は、エンジン２と入力軸２０の回転数に差がある場合は、一方にトルクの変動が発生した場合でも他方に作用するトルクの変動量を低減し、徐々に力を伝達させる。
【００４９】
オイルシール２６ａ、２６ｂは、回転要素同士の接続部で流体（作動油、潤滑油）が漏出するのを抑制する部材である。オイルシール２６ａは、ロータ１２と、入力軸２０との間に配置されている。また、オイルシール２６ｂは、支持壁６と、ロータ１２との間に配置されている。なお、ロータ１２のオイルシール２６ｂが設けられている部分は、回転軸方向において、モータ３のステータ１０が配置されている位置から、トルクコンバータ２４のフロントカバー４９との連結部に向かって延在している部分である。
【００５０】
ベアリング２７は、回転部材を回転自在な状態で支持する部材であり、支持壁６と、ロータ１２との間に配置されている。また、ベアリング２７は、オイルシール２６ｂよりもトルクコンバータ２４側に配置されている。このように、支持壁６は、ベアリング２７を介してロータ１２を回転自在に支持している。
【００５１】
次に、クラッチ機構２８は、フロントカバー４９と入力軸２０との係合、解放とを切り替える切り替え機構である。つまり、クラッチ機構２８は、フロントカバー４９に連結されているモータ３と、入力軸２０に連結されているエンジン２とが、係合されている状態と、係合していない状態とを切り替える機構である。また、入力軸２０に連結されているエンジン２と、トルクコンバータ２４（フロントカバー４９）とが係合されている状態と、係合していない状態とを切り替える機構でもある。クラッチ機構２８は、係合部５０と、ピストン５２と、弾性体５４と、作動油供給手段５６とを有する。ここで、係合部５０と、ピストン５２と、弾性体５４とは、フロントカバー４９の内部に配置されている。
【００５２】
係合部５０は、第１摩擦部材５８と、第２摩擦部材６０と、第１保持部６２と、第２保持部６４と、とを有する。第１摩擦部材５８は、複数の第１摩擦板で構成されている。第２摩擦部材６０も複数の第２摩擦板で構成されており、第１摩擦部材５８と対面して配置されている。具体的には、複数の第１摩擦板と、複数の第２摩擦板とがそれぞれ互い違い、つまり交互に積層されて配置されている。したがって、第１摩擦板の２つ面（板状部材の面積が最も広い２つ面）は、それぞれ第２摩擦板と対面して配置されている。
【００５３】
第１保持部６２は、第１摩擦部材５８、具体的には、第１摩擦板の端部を保持（固定）しており、フロントカバー４９に固定されている。これにより、第１保持部６２と第１摩擦部材５８は、フロントカバー４９とともに回転する。第２保持部６４は、第２摩擦部材６０、具体的には、第２摩擦板の端部を保持（固定）しており、入力軸２０に固定されている。なお、第２保持部６４は、入力軸２０と一体で設けても、別部材を連結して設けてもよい。これにより、第２保持部６４と第２摩擦部材６０は、入力軸２０とともに回転する。係合部５０は、外力が作用していない状態では、第１摩擦部材５８と、第２摩擦部材６０とが非接触、または実質的に非接触となる。この状態では、第１摩擦部材５８と第２摩擦部材６０との間で力の伝達は生じず、夫々が独立して回転する。これに対して、外力が作用し、具体的には後述するピストン５２により第１摩擦部材５８が押され、第１摩擦部材５８と、第２摩擦部材６０とが接触状態となると、第１摩擦部材５８と第２摩擦部材６０との間で摩擦が発生し、第１摩擦部材５８と第２摩擦部材６０との間で力の伝達は生じる。このように力の伝達が発生すると、第１摩擦部材５８と第２摩擦部材６０とがつれまわり、一緒に回転する。なお、外力の大きさによっては、第１摩擦部材５８と第２摩擦部材６０の間で回転差が生じる場合、いわゆる半クラッチ状態となる場合もある。なお、係合部５０は、第１摩擦部材５８と第２摩擦部材６０とが積層されている部分の、ピストン５２と接触する面とは反対側の面は、剛性の高い部材が配置されており、ピストン５２によって押された力により、第１摩擦部材５８と第２摩擦部材６０とがたわむことを抑制している。
【００５４】
ピストン５２は、剛体で構成されており、一方の端部が第１摩擦部材５８の端の第１摩擦板（具体的には、タービンランナ３２から最も遠い第１摩擦板の第２摩擦板と対面している面とは反対側の面）と接触し、第１摩擦部材５８と接触している側とは反対側の端部（他方の端部）がフロントカバー４９に支持されている。ピストン５２は、少なくとも第１摩擦部材５８と接触している端部が、回転方向に直交する方向に移動可能な状態でフロントカバー４９に支持されている。また、ピストン５２のタービンランナ３２側の面には、フロントカバー４９内を流れる作動流体が充填されている。
【００５５】
弾性体５４は、ピストン５２とフロントカバー４９との間に配置されており、ピストン５２をフロントカバー４９から離れる方向に押している。つまり、弾性体５４は、ピストン５２とフロントカバー４９との距離が広がる方向、ピストン５２が第１摩擦部材５８を押す方向に付勢力を作用させる。弾性体５４としては、板ばね、スプリング等種々の弾性部材を用いることができる。
【００５６】
また、ピストン５２のフロントカバー４９側の面と、フロントカバー４９と、第１保持部６２とで構成される空間は、油室６６となる。この油室６６は、作動油供給手段５６から供給される作動油が充填される。つまり、ピストン５２とフロントカバー４９と、第１保持部６２とで囲われて形成された油室６６には、循環油供給手段３９から供給された作動流体が入らない。
【００５７】
作動油供給手段５６は、供給口７０と、油路７２と、作動油供給ポンプ７４とを有する。供給口７０は、フロントカバー４９に形成された開口であり、油室６６と支持壁６に形成されている油路７２とを繋げている。また、供給口７０と油路７２との連結部には、シールリング７１が配置されている。これにより、回転するフロントカバー４９に形成された供給口７０と固定された支持壁６に形成された油路７２との間から作動油が漏れることを抑制することができる。油路７２は、一方の端部が作動油供給ポンプ７４と連結している。また、油路７２の他方の端部は、分岐しており、一方の分岐部が供給口７０と連結し、他方の分岐部は、栓７３で塞がれている。作動油供給手段５６は、作動油供給ポンプ７４から排出した作動油を、油路７２、供給口７０を介して油室６６に供給する。このように、作動油供給手段５６により油室６６に作動油を供給することで、油室６６を作動油が充填された状態とすることができる。クラッチ機構２８の各部は以上のような構成である。
【００５８】
クラッチ機構２８は、ピストン５２とフロントカバー４９との間に、作動油供給手段５６から供給された作動油が充填し、ピストン５２のタービンランナ３２側の面に、循環油供給手段３９から供給された作動流体（トルクコンバータ２４を循環する作動流体）が充填した状態となる。これにより、ピストン５２は、作動油供給手段５６から供給された作動油により、第１摩擦部材５８を押す方向に押され、循環油供給手段３９から供給された作動流体により、第１摩擦部材５８から離れる方向に押される。また、ピストン５２は、弾性体５４により、第１摩擦部材５８を押す方向に押されている。係合部５０は、第１摩擦部材５８がピストン５２により押されることで、第１摩擦部材５８と第２摩擦部材６０とが接触し、係合した状態となる。
【００５９】
これにより、摩擦板の摩擦係数をμとし、摩擦板の枚数（第１摩擦板と第２摩擦板の総枚数）をＮとし、摩擦板の内径をＤ１とし、摩擦板の外径をＤ２とし、弾性体５４がピストン５２を押す力をＦｓｐとし、作動油供給手段５６から供給された油室６６内の圧力をＰａとし、循環油供給手段３９から供給された作動流体が充填した室内の圧力をＰＫ０とすると、クラッチ機構２８で発生するトルク（係合部５０が係合されることで発生するトルク）Ｔは、
Ｔ＝（２／３）×μ×Ｎ×（Ｄ２３−Ｄ１３）／（Ｄ２２−Ｄ１２）×（Ｆｓｐ＋Ｐａ×Ａ−ＰＫ０×Ａ）・・（式１）
と表すことができる。
【００６０】
ここで、弾性体５４がピストン５２を押す力Ｆｓｐは、設計により決まるため、クラッチ機構２８は、作動油供給手段５６から供給された油室６６内の圧力Ｐａと、循環油供給手段３９から供給された作動流体が充填した室内の圧力ＰＫ０を調整することで、クラッチ機構２８のトルクを制御することができる。例えば、クラッチ機構２８は、圧力Ｐａを大きくするか、圧力ＰＫ０を小さくすることで、トルクＴを大きくすることができる。つまり、作動油供給手段５６から供給する作動油の量を多くするまたは供給圧を大きくするか、循環油供給手段３９から供給する作動流体の量を少なくまたは供給圧を小さくすることで、トルクＴを大きくすることができる。また、クラッチ機構２８は、圧力Ｐａを小さくするか、圧力ＰＫ０を大きくすることで、トルクＴを小さくすることもできる。また、トルクＴを０とすることで、上述したように係合部５０を非接触状態とすることができ、動力を伝達しない状態とすることができる。
【００６１】
また、クラッチ機構２８は、弾性体５４がピストン５２を押す力Ｆｓｐが作用しているため、作動油が供給されていない状態では、第１摩擦部材５８がピストン５２により一定の力で押されて、係合状態となり、フロントカバー４９と入力軸２０との間で動力が伝達する状態となっている。
【００６２】
以上のように、駆動装置１は、モータ３を支持壁６よりもエンジン２側に配置することで、つまり、モータ３とトルクコンバータ２４との間に支持壁６を配置した構成とすることで、モータ３をより大径化することができる。つまり、入力軸２０等の回転軸を支持する支持壁６をモータ３よりも出力（他の機器）側に配置し、モータ３とエンジン２との間に支持体５を設けないことで、支持体５の外周を大きくすることができ、モータ３を大径化することができる。また、モータ３を大径化することで、小型化することができる。つまり、モータ３を大径化できることで、コイル等を効率よく配置することができ、装置の体積を小さくしつつ、必要な出力を得ることができる。
【００６３】
また、モータ３とトルクコンバータ２４との間に支持壁６を設けることで、支持壁６よりもエンジン２側（フロント側）に作動流体が供給される構成が基本的にない状態にすることができる。これにより、シール構造を簡単にすることができる。また、本実施例では、作動流体、作動油が供給される部分をフロントカバー４９の内部に配置しているため、シール構造をより簡単にすることができる。
【００６４】
さらに、モータ３とトルクコンバータ２４との間に支持壁６を設けることで、駆動時に発熱量が多い、２つの部分を壁で分離することができる。これにより、発熱を低減することができる。また、一方の発熱により他方が加熱されることも抑制することができる。
【００６５】
また、駆動装置１、特に動力伝達装置４は、流体の圧力が作用していない状態でも、弾性体５４がピストン５２を押す力Ｆｓｐが作用しているため、クラッチ機構２８を係合状態とすることができる。これにより、エンジン２の始動時に、各油供給手段を作動させなくても、モータ３から出力した機械的駆動力を、フロントカバー４９、クラッチ機構２８、入力軸２０を介してエンジン２に伝達することができる。これにより、エンジン２を回転させることができ、エンジン２を始動させることができる。
【００６６】
また、駆動時は、作動油供給手段５６と循環油供給手段３９から供給する作動油（または作動流体）を調整することで、クラッチ機構２８のトルクを調整することができる。つまり、トルクを大きくすることも小さくすることもできる。これにより、クラッチ機構２８のトルク許容量を大きくすることができ、クラッチ機構２８で大きなトルクを伝達することができる。
【００６７】
また、作動油供給手段５６によりクラッチ機構２８のトルクを大きくすることができるため、弾性体５４の押す力を小さくすることができる。具体的には、スタータ時に必要なトルクを伝達できる程度の押す力とすればよい。このように弾性体５４の押す力を小さくできることで、弾性体５４を小さくすることができる。また、弾性体５４ごとの押す力の誤差が制御に与える影響を小さくすることができる。例えば、Ｆｓｐを１０００Ｎ単位とし、Ｐａ×Ａを数万Ｎ単位とすることができるため、Ｆｓｐに１０％程度の誤差（弾性体５４の性能の差）があっても、クラッチ機構２８の係合、解放動作に与える影響を小さくすることができる。これにより、高い精度での制御、つまりクラッチの解放、係合の切り替えによる動力伝達経路の切り替えが可能となる。
【００６８】
また、弾性体５４を設けることによりノーマリークローズ、つまり、制御信号が無い状態ではクラッチ機構２８が係合した状態とすることができる。これにより、上述したように油圧が作用していないスタータ時にモータ３で発生させた動力をエンジン２に伝達することができる。これにより、モータ３をスタータとして利用することができ、別途スタータ用のモータを設ける必要がなくなる。さらに、ノーマリークローズであるため、始動時に油圧系を駆動させる必要がなくなるため、油圧系を駆動させるための電源の省略することができる。また、ノーマリークローズであるため、作動油を供給する手段が故障している時もエンジン２で発生させた動力を入力軸２０、トルクコンバータ２４を介して出力軸２２に伝達することができ、走行可能となる。
【００６９】
また、弾性体５４が押す力を小さくすることができ、さらに、作動油供給手段５６から供給される作動流体の圧力も調整により小さくすることができるため、駆動時にクラッチ機構２８を解放するために必要な、循環油供給手段３９から供給する循環油（作動油）の圧力を小さくすることができる。つまり、一方の方向の圧力を弾性体５４の押す力とし、他方の方向の圧力を作動油の力とした場合は、（式１）の（Ｆｓｐ＋Ｐａ×Ａ−ＰＫ０×Ａ）が（Ｆｓｐ−ＰＫ０×Ａ）となる。ここで、係合するための力は、クラッチ機構２８の最大トルクを伝達可能とするため、（Ｆｓｐ−ＰＫ０×Ａ）の構成では、Ｆｓｐを大きくする必要がある。そのため、クラッチを解放するためのＰＫ０も大きな力とする必要がある。これに対して、本実施例では、（式１）の（Ｆｓｐ＋Ｐａ×Ａ−ＰＫ０×Ａ）に示すように、クラッチを係合する力をＰａで調整できるため、Ｆｓｐの力を小さくすることができる。また、クラッチの解放時は、Ｐａを小さくすることで、解放に必要なＰＫ０、つまり、Ｆｓｐ＋Ｐａ×Ａに打ち勝つ力を小さくすることができる。このように、圧力を小さくできることで、ポンプにより発生させる圧力を小さくすることができる。これにより、動力伝達装置４で消費するエネルギを少なくすることができ、駆動装置１で発生させたエネルギや、蓄えられているエネルギを効率よく利用することができる。
【００７０】
また、本実施例のようにクラッチ機構２８をトルクコンバータ２４の内部に設け、循環油供給手段３９で供給される作動流体を利用することで、必要な油圧供給手段を少なくすることができる。これにより、装置構成を簡単にすることができる。
【００７１】
また、ピストン５２を係合部５０の第１摩擦部材５８と接触させる構成とすることで、ピストン５２を回転差なく接触させることができ、ピストン５２や第１摩擦部材５８の磨耗を抑制することができる。つまり、フロントカバー４９と連結され、一緒に回転する部材同士を接触させることで、駆動時に発生する磨耗を少なくすることができる。
【００７２】
また、本実施例のように、ロックアップクラッチ機構３６の摩擦係合部３６ａ及び摩擦係合部３７と、係合部５０とを軸方向に平行な方向において少なくとも一部が重なる位置に、つまり、軸方向（回転軸に平行な方向）の位置を重複させることで、駆動装置の軸方向の長さを短くすることができる。これにより、装置を小型化することができる。言い換えると、係合部５０を、軸方向に平行な方向において、少なくとも一部が、ロックアップクラッチ機構３６の摩擦係合部３６ａ及び摩擦係合部３７と重なる位置に配置することで、上記効果を得ることができる。
【００７３】
さらに、本実施例のように、ロックアップクラッチ機構３６の摩擦係合部３６ａ及び摩擦係合部３７と、ダンパ３８と、係合部５０とを軸方向に垂直な面において同一平面上に配置することで、つまり、軸方向（回転軸に平行な方向）の位置を重複させることで、駆動装置の軸方向の長さをさらに短くすることができる。これにより、装置をより小型化することができる。
【００７４】
また、本実施例のように、ロックアップクラッチ機構３６の摩擦係合部３６ａ及び摩擦係合部３７と、係合部５０とを軸方向に垂直な面における位置を異なる位置に配置することで、つまり、回転軸からの距離が異なる距離となる位置、または回転軸方向の角度が異なる角度となる位置に配置すること、言い換えると、クラッチ機構の可動部を、入力軸の中心軸に垂直な方向において、前記ロックアップクラッチ機構の可動部とは、異なる位置に配置することで、より円滑に各部を駆動することができる。具体的には、一方の摩擦係合部（摩擦部材）の移動、つまり、軸方向の移動が、他方の部材の油圧に影響する、油圧をブースト（加圧）することで、トルク容量に干渉することを抑制することができる。つまり、一方の部材の移動により、他方の部材に生じるトルクの変動を少なくすることができる。これにより、各部の係合を円滑に行うことができる。
【００７５】
また、本実施例のように、ロータ１２の内側にダンパ２５を配置することで、装置の軸方向の長さをより短くすることができる。これにより装置のスペースを有効に活用でき、装置を小型化することができる。
【００７６】
また、本実施例のように、オイルシール２６ｂをベアリング２７よりエンジン２側に設けることで、ベアリング２７の潤滑油がエンジン２側に漏れることを抑制できる。これにより、支持壁６よりもエンジン２側を空気室、つまり、作動油、作動流体が進入しない空間とすることができ、装置構成を簡単にすることができる。
【００７７】
また、本実施例のように、リングギヤ１３をロータ１２のエンジン２側に配置することで、装置の全長をより短くすることができる。本実施例のように、支持壁６よりもエンジン２側にモータ３を配置することで、モータ３を大径化することができる。これにより大径化したリングギヤ１３をロータ１２に取り付けることができ、かつ、ロータ１２のエンジン２側に配置することで、モータ３の位置を移動させることなく、効率よくリングギヤ１３を配置することができる。これにより、装置の全長を短くすることができる。
【００７８】
また、本実施例のように、入力軸２０とエンジン２との間にダンパ２５を設けることで、エンジン２とクラッチ機構２８との間にダンパ２５を配置することができる。これにより、クラッチ機構２８にエンジン２のトルクの変動が直接入力されることを抑制できる。つまり、ダンパ２５により、クラッチ機構２８に入力される変動を小さくすることができる。これにより、クラッチ機構２８の耐久性を高くすることができる。
【００７９】
なお、クラッチ機構２８の構成は、上記実施例に限定されず、ピストンが係合部に接触する位置、弾性体の配置位置は、種々の配置位置とすることができる。また、油路の配置方法は特に限定されず、設計により種々の経路とすることができる。なお、油路は、回転部材同士の接続部で流体が漏れないように、シールした構成とすることが好ましい。
【００８０】
また、上記実施例のクラッチ機構２８は、ピストン５２のフロントカバー４９側の油室６６（ピストン５２を第１摩擦部材５８に押し付ける方向に力を作用させる側）の面に作動油供給手段５６から供給される作動流体を供給し、ピストン５２のタービンランナ３２側（ピストン５２に第１摩擦部材５８から離れる方向の力を作用させる側）の面に循環油供給手段３９から供給される循環油を供給する構成としたがこれに限定されない。
【００８１】
例えば、循環油を供給することによって発生する圧力を、ピストン５２を第１摩擦部材５８に押し付ける方向の力として作用させるようにしてもよい。つまり、循環油供給手段３９が油室６６に循環油を供給するようにしてもよい。なお、この場合は、ピストン５２のタービンランナ３２側（ピストン５２に第１摩擦部材５８から離れる方向の力を作用させる側）の面に循環油が到達しないように、油室を構成し、その油室に、作動油供給手段５６から供給される作動流体を供給すればよい。油室は、ピストン５２の弾性体５４が配置されている面とは反対側の面に、ピストン５２と、フロントカバー４９とに支持されている仕切り板となる板状部材を配置すればよい。仕切り板を配置することで、仕切り板のピストン５２と対向する面と、フロントカバー４９の仕切り板とピストン５２との間の部分とで囲われた領域に油室を形成することができる。
【００８２】
循環油を供給することによって発生する圧力を、ピストン５２を第１摩擦部材５８に押し付ける方向の力として作用させることで、係合部５０を解放させる場合に、作動油供給手段５６から作動油を供給する構成となる。これにより、作動油供給手段５６により油圧を供給する機会を少なくすることができ、装置全体のエネルギを効率よく利用することができる。
【００８３】
ここで、クラッチ機構は、要求されるトルクに応じて、作動油または作動流体を供給する油圧供給手段の供給量を調整し、ピストンにかかる圧力（油圧）を調整することが好ましい。つまり、要求されるトルクが大きい場合は、ピストンを第１摩擦部材に押し付ける方向の力を作用させる油圧供給手段の供給量を多く、または、ピストンを第１摩擦部材から離す方向の力を作用させる油圧供給手段の供給量を少なくする。また、要求されるトルクが小さい場合は、ピストンを第１摩擦部材に押し付ける方向の力を作用させる油圧供給手段の供給量を少なく、または、ピストンを第１摩擦部材から離す方向の力を作用させる油圧供給手段の供給量をより多くする。これにより、クラッチ機構に必要以上のトルクを与えることを抑制することができ、供給する作動油、作動流体の量を少なくすることができる。これにより、クラッチ機構を駆動させるエネルギを効率よく利用することでき、消費エネルギを少なくすることができる。
【００８４】
ここで、クラッチ機構の解放動作時は、ピストンを第１摩擦部材に押し付ける方向の力を作用させる油圧供給手段によって、作動油を供給しない状態または、作動油の供給量を低減することが好ましい。つまり、ピストンを第１摩擦部材に押し付ける方向に押す油圧を０または低減することが好ましく、設定された基準値以下の圧力とすることがより好ましい。具体的には、実施例は、作動油供給手段５６から供給する作動油を低減するようにすることが好ましい。これにより、クラッチ機構の解放のために供給する作動油の油圧を小さくすることができ、より小さい力でクラッチ機構を解放状態にすることができる。
【００８５】
また、上記実施例では、流体を供給する機構を少なくすることができ、かつ、装置の駆動に必要なエネルギを少なくすることができるため、いずれもトルクコンバータに供給する作動流体をピストンに接触させ、ピストンを一方の方向に移動させる力としたが、これに限定されない。例えば、作動油供給手段を２つ設けた構成とし、それぞれの作動油供給手段から供給する作動油によりピストンを双方向に移動させるようにしてもよい。なお、独立して作動油を供給することで、トルクコンバータとクラッチ機構とを油路で接続する必要がなくなり、クラッチ機構をトルクコンバータから離して配置することが可能となる。
【００８６】
また、上記実施例では、上述した各種効果を得ることができるため、クラッチ機構２８をフロントカバー４９の内部に配置したが、クラッチ機構２８を支持壁６よりもエンジン２側に配置してもよい。なお、クラッチ機構２８をエンジン２側に配置する場合は、クラッチ機構２８をロータ１２の内側（内径側）に配置することが好ましい。これにより、装置の軸方向の全長を短くすることができる。
【００８７】
また、クラッチ機構２８を支持壁６よりもエンジン３側に配置する場合も、クラッチ機構２８とエンジン２との間に、ダンパ２５を設けることが好ましい。これにより、クラッチ機構の耐久性を高くすることができる。また、クラッチ機構２８とダンパ２５とを径方向にオフセット、つまり、回転軸に垂直な面における位置を異なる位置（回転軸からの距離を異なる距離）とすることが好ましい。これにより、装置の全長を短くすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
以上のように、本発明にかかる駆動装置は、自動車等の駆動源として用いることに適している。
【符号の説明】
【００８９】
１ 駆動装置
２ エンジン
３ モータ
４ 動力伝達装置
５ 支持体
６ 支持壁
２８ クラッチ機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達するか否かを切り替える機構を有する駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車としては、駆動源としてエンジンと電動機（電動モータ）とを有するハイブリッド自動車がある。また、このようなハイブリッド自動車では、駆動源となる電動機をスタータとしても使用する自動車がある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、エンジンと、モータジェネレータと、エンジンとモータジェネレータとを係合（締結）／解放（開放）を切り替える摩擦クラッチとを有する駆動装置が記載されている。また、摩擦クラッチは、油圧クラッチであり、かつ、クラッチを係合状態となる方向に付勢する圧縮ばねが配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されているように、ばねでクラッチを係合（連結）状態とし、エンジンのクランク軸と中間出力軸とを連結しておくことで、半クラッチの制御をより簡単にすることができる。しかしながら、特許文献１に記載の装置では、スペースに制約があるため、モータを大型化できない、また、トルクコンバータを配置できないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、装置を構成する各部を適切に配置することができ、装置を小型化することができる駆動装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の駆動装置は、内燃機関と、ロータ及びステータを備える電動機と、前記内燃機関により回転される入力軸と、動力を伝達する出力軸と、前記入力軸の軸方向において、前記電動機の前記内燃機関側とは反対側に配置され、内部に循環流体が流され、前記入力軸から前記出力軸へ動力を伝達するトルクコンバータと、前記入力軸と前記電動機との係合状態と解放状態とを切り替えるクラッチ機構と、前記電動機と前記トルクコンバータとの間に設けられ、前記電動機のステータを支持する支持壁を有し、前記クラッチ機構は、前記トルクコンバータ内部に配置され、前記トルクコンバータ内を流れる前記循環流体が供給され、かつ、供給される流体の圧力により係合状態と解放状態とを切り替えることを特徴とする。
【０００８】
前記トルクコンバータは、前記入力軸と前記出力軸との係合状態と解放状態を切り替えるロックアップ機構を備え、前記クラッチ機構は、前記入力軸の中心軸に平行な方向において、少なくとも一部が前記ロックアップ機構と重なる位置に配置されていることが好ましい。
【０００９】
また、前記トルクコンバータは、前記入力軸と前記出力軸との係合状態と解放状態を切り替えるロックアップ機構を備え、前記クラッチ機構の可動部は、前記入力軸の中心軸に垂直な方向において、前記ロックアップ機構の可動部とは、異なる位置に配置されていることが好ましい。
【００１０】
また、前記電動機の前記ロータの内側に配置された、前記内燃機関と前記入力軸とを連結するダンパをさらに備えることが好ましい。
【００１１】
また、前記電動機の前記ロータを前記支持壁に対して回転自在な状態で支持するベアリングと、前記ロータと前記支持壁との間で、前記ベアリングよりも内燃機関側に配置されたオイルシールとをさらに有することが好ましい。
【００１２】
また、前記クラッチ機構は、作動流体が供給されてない状態で、係合状態となり、前記電動機は、前記ロータの前記内燃機関側に配置されたスタータ用リングギヤを有することが好ましい。
【００１３】
さらに、前記内燃機関と前記クラッチ機構との間の動力が伝達される経路に配置されたダンパをさらに有することが好ましい。
【００１４】
また、前記クラッチ機構は、前記入力軸に連結された第１摩擦部材、及び、前記ロータに連結され、前記第１摩擦部材と対面して配置された第２摩擦部材を含み、前記第１摩擦部材と前記第２摩擦部材とが接触することで、前記内燃機関と前記ロータとを係合状態とさせる係合部と、前記第１摩擦部材または前記第２摩擦部材と接触可能な接触部を備え、前記接触部が前記第１摩擦部材または前記第２摩擦部材と接触する位置から、前記第１摩擦部材及び前記第２摩擦部材とに接触しない位置まで移動可能な剛体と、前記剛体に対して、前記接触部が前記第１摩擦部材または前記第２摩擦部材と接触する位置に移動する方向の力を加える弾性体と、前記剛体に対して、前記接触部が前記第１摩擦部材または前記第２摩擦部材と接触する位置に移動する方向の液体の圧力を加える第１押圧機構と、前記剛体に対して、前記接触部が前記第１摩擦部材及び前記第２摩擦部材と接触しない位置に移動する方向の液体の圧力を加える第２押圧機構、を備え、前記第１押圧機構と前記第２押圧機構のいずれか一方は、前記トルクコンバータから作動流体が供給されることが好ましい。
【００１５】
また、前記剛体は、前記第１摩擦部材と接触し、前記第１摩擦部材と前記第２摩擦部材と接触させる位置に配置されていることが好ましい。
【００１６】
また、前記第１摩擦部材は、複数の板状の第１摩擦体で構成され、前記第２摩擦部材は、複数の板状の第２摩擦体で構成され、前記第１摩擦体と前記第２摩擦体とは、交互に配置されていることが好ましい。
【００１７】
また、前記第１押圧機構と前記第２押圧機構とは、供給する液体の量及び液体の圧力の少なくとも一方を調整することで、前記剛体に加える力を調整可能であることが好ましい。
【００１８】
また、前記第１押圧機構は、前記液体の圧力として、前記トルクコンバータの循環流体が前記剛体に付加する圧力を使用することが好ましい。
【００１９】
また、前記第２押圧機構は、前記液体の圧力として、前記トルクコンバータの循環流体が前記剛体に付加する圧力を使用することが好ましい。
【００２０】
また、前記係合部、前記剛体及び前記弾性体は、前記トルクコンバータの内部に配置されていることが好ましい。
【００２１】
また、前記第１押圧機構は、前記係合部が解放状態の場合は、前記接触部が前記第１摩擦部材または前記第２摩擦部材と接触する位置に移動する方向の液体の圧力を設定された圧力値以下とすることが好ましい。
【００２２】
また、前記係合部は、前記弾性体が前記剛体を押す力のみが作用する状態のとき、前記入力軸と前記電動機とが係合状態となることが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明にかかる駆動装置は、装置を構成する各部を適切に配置することができ、装置を小型化することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、駆動装置の一例の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、駆動装置の作動油の循環経路を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、駆動装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。なお、下記で説明する駆動装置は、主に四輪自動車の駆動装置として用いるものであるが、四輪自動車以外の自動車、例えば、二輪自動車の駆動装置としても用いることができる。また、船舶、飛行機の駆動装置等、種々の装置の駆動装置として用いることもできる。
【実施例】
【００２６】
図１は、駆動装置の一例の概略構成を示す模式図であり、図２は、駆動装置の作動油の循環経路を示す模式図である。駆動装置１は、エンジン２、モータ３、動力伝達装置４と、支持体５で構成されている。ここで、エンジン２及びモータ３は、駆動源であり、動力伝達装置４は、エンジン２及びモータ３から出力された駆動力を他の部材に伝達する。なお、他の部材としては、変速機構等が例示される。駆動装置１は、エンジン２、モータ３から出力した駆動力を、動力伝達装置４を介して他の部材に伝達し、他の部材を回転、動作させる。これにより、駆動装置１を備える装置は、駆動され、移動可能な状態となったり、出力可能な状態となったりする。
【００２７】
エンジン２は、ガソリン、軽油、バイオエタノール等の燃力を燃焼し、熱を機械的動力として出力する。なお、エンジン２としては、内燃機関、外燃機関等の種々の燃焼機関を用いることができる。エンジン２は、動力を動力伝達装置４に伝達する。
【００２８】
モータ３は、いわゆるモータジェネレータであり、供給された電力を機械的動力に変換する電動機としての機能と、入力された機械的動力を電力に変換する発電機としての機能と、エンジン２を始動させるスタータとしての機能を備えている。モータ３は、ステータ１０と、ステータ１０に対して回転自在のロータ１２とで構成されている。モータ３は、電力を供給されることで、ロータ１２をステータ１０に対して回転させる。また、外部の動力により、ロータ１２がステータ１０に対して回転されることで、この回転により発生する機械的動力を電力として取り出す。モータ３は、ロータ１２が動力伝達装置４と連結されている。また、ロータ１２のエンジン２側の端部には、リングギヤ１３が配置されている。リングギヤ１３は、エンジン２の起動時に回転されるスタータ用のリングギヤである。
【００２９】
動力伝達装置４は、エンジン２及びモータ３から出力された機械的動力を他の部材に伝達する装置である。動力伝達装置４は、入力軸２０と、出力軸２２と、トルクコンバータ２４と、ダンパ２５と、オイルシール２６ａ、２６ｂと、ベアリング２７と、クラッチ機構２８と、動力伝達装置４の各部の動作を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）２９と、を有する。また、動力伝達装置４は、必要に応じて、モータ３から出力された機械的動力をエンジン２にも伝達する。動力伝達装置４については、後ほど説明する。
【００３０】
支持体５は、駆動装置１を構成する各部を外周側から支持する部材であり、支持壁６を備える。支持体５は、駆動装置１を保持する車両の筐体等に連結されており、エンジン２、モータ３、動力伝達装置４の外周の回転しない部材を支持し、また、回転する部材は、ベアリング等を介し、回転自在に支持している。
【００３１】
また、支持壁６は、モータ３と、動力伝達装置４のトルクコンバータ２４との間に配置されている。つまり、駆動装置１は、入力軸２０の軸方向において、エンジン２側からモータ３、支持壁６、トルクコンバータ２４の順で配置されている。また、支持壁６は、入力軸２０の軸に垂直な面において、入力軸２０の外周の近傍まで延在して配置されている。また、後述するがモータ３のロータ１２と、トルクコンバータ２４の一部とは、連結されており、一緒に回転する。従って、モータ３のロータ１２と、トルクコンバータ２４の一方（本実施形態では、ロータ１２の一部）は、入力軸２０の外周と、支持壁６との間を通って、トルクコンバータ２４側まで延在している。
【００３２】
次に、動力伝達装置４の各部について詳細に説明する。入力軸２０は、エンジン２と連結されており、エンジン２の回転部とともに回転する。
【００３３】
出力軸２２は、他の部材及びトルクコンバータ２４と連結されており、トルクコンバータ２４の一部とともに回転し、トルクコンバータ２４から伝達された機械的動力を他の部材に伝達する。
【００３４】
トルクコンバータ２４は、ポンプインペラ３０と、タービンランナ３２と、ステータ３４と、ロックアップクラッチ機構３６と、ダンパ３８と、循環油供給手段３９と、ロックアップ油供給手段４０と、フロントカバー４９とを有する。なお、トルクコンバータ２４の各部は、フロントカバー４９で覆われた領域内に配置されている。また、フロントカバー４９は、モータ３のロータ１２と連結されており、ロータ１２とともに回転する。
【００３５】
トルクコンバータ２４は、ポンプインペラ３０からの機械的動力を、トルクを増大させてタービンランナ３２に伝達可能な流体伝動機構である。具体的には、トルクコンバータ２４は、ポンプインペラ３０で受けた機械的動力を、作動流体（循環油、例えば、ＡＴＦ：自動変速機用フルード）を介してタービンランナ３２に伝達する。ポンプインペラ３０からタービンランナ３２に流れた作動流体は、ステータ３４により流動方向を変えられて、再びポンプインペラ３０に流入する。これにより、トルクコンバータ２４は、ポンプインペラ３０からタービンランナ３２に伝達されるトルクを増大させつつ（トルクの増大に比例して回転数は減少させつつ）、動力を伝達させる。なお、トルクコンバータ２４内を流れる作動流体（循環油）は、循環油供給手段３９により供給される。
【００３６】
なお、ポンプインペラ３０は、フロントカバー４９を介して、モータ３のロータ１２と連結されており、ロータ１２とともに回転する。つまり、ポンプインペラ３０とフロントカバー４９とロータ１２とはともに回転する。また、タービンランナ３２は、出力軸２２連結されており、出力軸２２とともに回転する。
【００３７】
ロックアップクラッチ機構３６は、フロントカバー４９（正確には、フロントカバー４９に固定された後述する第１保持部６２）に伝達された機械的駆動力をトルクコンバータ２４内の作動流体を介さずに直接出力軸２２に伝達することを可能にする機構である。ロックアップクラッチ機構３６は、摩擦係合部３６ａと、摩擦係合部３６ａを支持した支持部３６ｂと、を有する。ここで、支持部３６ｂは、タービンランナ３２に対して回転方向に直交する方向に移動可能である。また、支持部３６ｂの壁面とタービンランナ３２の壁面の間には油室３６ｃが形成されている。また、ロックアップクラッチ機構３６は、図示を省略したが、支持部３６ｂをタービンランナ３２側に付勢するばねを設けてもよい。
【００３８】
ロックアップクラッチ機構３６は、後述するロックアップ油供給手段４０により油室３６ｃに作動油（ロックアップ油）が供給され、油室３６ｃ内の圧力が一定圧力以上となると、油室３６ｃ内の圧力により、支持部３６ｂがタービンランナ３２から離れる方向に移動される。これにより、摩擦係合部３６ａがフロントカバー４９または、フロントカバー４９とともに回転する部材（後述する第１保持部６２）と接触する。
【００３９】
ここで、フロントカバー４９側の摩擦係合部３６ａと接触する部分には、摩擦係合部３７が配置されている。摩擦係合部３７は、摩擦係合部３６ａと同様の構成である。したがって、摩擦係合部３６ａが移動されると、摩擦係合部３６ａと摩擦係合部３７とが接触し、一定圧力以上で押し付けられることで、両者が係合し、連結される。なお、この構成は、後述する係合部５０の摩擦部材と同様であるので、詳細な説明は係合部５０で行う。
【００４０】
このように、摩擦係合部３６ａとフロントカバー４９とが直接または、間接で連結されることで、ポンプインペラ３０とタービンランナ３２と一緒に回転する状態となる。これにより、フロントカバー４９に伝達された駆動力は、そのまま、出力軸２２に伝達される。
【００４１】
また、ロックアップクラッチ機構３６は、ロックアップ状態ではない場合は、フロントカバー４９と非接触であるため、上述したように、フロントカバー４９に伝達された駆動力は、ポンプインペラ３０、作動流体、タービンランナ３２を介して、出力軸２２に伝達される。
【００４２】
なお、油室３６ｃに供給される作動油は、トルクコンバータ２４のうち、油室３６ｃ内にのみ充填され、他の部分には、供給されない。つまり、作動流体（循環油）とは異なる領域に供給される。
【００４３】
ダンパ３８は、フロントカバー４９のロックアップクラッチ機構３６の摩擦係合部３６ａとの連結部に配置されている。より具体的には、フロントカバー４９側の摩擦係合部３７と、後述する第１保持部６２との間に配置されている。また、ダンパ３７は、摩擦係合部３６ａ、摩擦係合部３７よりも円周方向において内側（つまり、内径側）に配置されている。また、ダンパ３８と、摩擦係合部３６ａ、摩擦係合部３７とは、軸方向（入力軸２０の軸方向、回転軸）において略同一位置に配置されている。つまり、摩擦係合部３６ａ、摩擦係合部３７は、軸方向（入力軸の中心軸に平行な方向）において、少なくとも一部がダンパ３８と重なる位置に配置されている。すなわち、ダンパ３８と、摩擦係合部３６ａ、摩擦係合部３７とは、回転軸に垂直な１つ面上に配置されている。
【００４４】
ダンパ３８は、ロックアップ状態の場合に、フロントカバー４９から伝達される動力をロックアップクラッチ機構３６に伝達する。また、ダンパ３７は、係合時の衝撃を吸収する機構であり、ロックアップ時にフロントカバー４９及びロックアップクラッチ機構３６に加わる衝撃を低減（吸収）する。ダンパ３８は、このように、ロックアップ時に発生する衝撃を低減する。
【００４５】
次に、循環油供給手段３９は、トルクコンバータ２４のフロントカバー４９に覆われている内部に作動流体（循環油）を供給する供給装置であり、供給口４２と、供給口４２と連結された油路４４と、油路４４に作動流体を供給する循環油供給ポンプ４８とを有する。循環油供給手段３９は、循環油供給ポンプ４８から、油路４４、供給口４２を介して、トルクコンバータ２４のフロントカバー４９内に作動流体を供給することで、フロントカバー４９内には、作動油が充填された状態となる。なお、フロントカバー４９内は、作動流体の供給口４２と排出口以外からは、作動流体が出ない構成となっている。循環油供給手段３９からトルクコンバータ２４のフロントカバー４９内に作動流体を供給し続けることで、フロントカバー４９内の作動流体を循環させることができる。
【００４６】
ロックアップ油供給手段４０は、油室３６ｃに作動油（ロックアップ油）を供給する供給装置であり、油室３６ｃと連結した供給口４６を有する。また、図示は省略したが、ロックアップ油供給手段４０は、供給口４６と連結した、油路と、作動油を供給する供給ポンプを備える。
【００４７】
次に、ダンパ２５は、エンジン２と、入力軸２０との間に配置されている。また、ダンパ２５は、軸方向（入力軸２０の軸方向、回転軸）において、モータ３と略同一位置に配置されている。つまり、ダンパ２５は、軸方向（入力軸の中心軸に平行な方向）において、少なくとも一部がモータ３と重なる位置に配置されている。すなわち、ダンパ２５と、モータ３とは、回転軸に垂直な１つ面上に配置されている。また、ダンパ２５は、モータ３よりも円周方向において内側（つまり、内径側）に配置されている。さらに、ダンパ２５は、入力軸２０よりに円周方向において外側（つまり、外径側）に配置されている。
【００４８】
ダンパ２５は、エンジン２から伝達される動力を入力軸２０に伝達する。また、逆に、ダンパ２５は、入力軸２０から伝達される動力をエンジン２に伝達する場合もある。また、ダンパ２５は、係合時の衝撃を吸収する機構であり、動力伝達中にエンジン２及び入力軸２０に加わる衝撃を低減（吸収）する。つまり、ダンパ２５は、エンジン２と入力軸２０の回転数に差がある場合は、一方にトルクの変動が発生した場合でも他方に作用するトルクの変動量を低減し、徐々に力を伝達させる。
【００４９】
オイルシール２６ａ、２６ｂは、回転要素同士の接続部で流体（作動油、潤滑油）が漏出するのを抑制する部材である。オイルシール２６ａは、ロータ１２と、入力軸２０との間に配置されている。また、オイルシール２６ｂは、支持壁６と、ロータ１２との間に配置されている。なお、ロータ１２のオイルシール２６ｂが設けられている部分は、回転軸方向において、モータ３のステータ１０が配置されている位置から、トルクコンバータ２４のフロントカバー４９との連結部に向かって延在している部分である。
【００５０】
ベアリング２７は、回転部材を回転自在な状態で支持する部材であり、支持壁６と、ロータ１２との間に配置されている。また、ベアリング２７は、オイルシール２６ｂよりもトルクコンバータ２４側に配置されている。このように、支持壁６は、ベアリング２７を介してロータ１２を回転自在に支持している。
【００５１】
次に、クラッチ機構２８は、フロントカバー４９と入力軸２０との係合、解放とを切り替える切り替え機構である。つまり、クラッチ機構２８は、フロントカバー４９に連結されているモータ３と、入力軸２０に連結されているエンジン２とが、係合されている状態と、係合していない状態とを切り替える機構である。また、入力軸２０に連結されているエンジン２と、トルクコンバータ２４（フロントカバー４９）とが係合されている状態と、係合していない状態とを切り替える機構でもある。クラッチ機構２８は、係合部５０と、ピストン５２と、弾性体５４と、作動油供給手段５６とを有する。ここで、係合部５０と、ピストン５２と、弾性体５４とは、フロントカバー４９の内部に配置されている。
【００５２】
係合部５０は、第１摩擦部材５８と、第２摩擦部材６０と、第１保持部６２と、第２保持部６４と、とを有する。第１摩擦部材５８は、複数の第１摩擦板で構成されている。第２摩擦部材６０も複数の第２摩擦板で構成されており、第１摩擦部材５８と対面して配置されている。具体的には、複数の第１摩擦板と、複数の第２摩擦板とがそれぞれ互い違い、つまり交互に積層されて配置されている。したがって、第１摩擦板の２つ面（板状部材の面積が最も広い２つ面）は、それぞれ第２摩擦板と対面して配置されている。
【００５３】
第１保持部６２は、第１摩擦部材５８、具体的には、第１摩擦板の端部を保持（固定）しており、フロントカバー４９に固定されている。これにより、第１保持部６２と第１摩擦部材５８は、フロントカバー４９とともに回転する。第２保持部６４は、第２摩擦部材６０、具体的には、第２摩擦板の端部を保持（固定）しており、入力軸２０に固定されている。なお、第２保持部６４は、入力軸２０と一体で設けても、別部材を連結して設けてもよい。これにより、第２保持部６４と第２摩擦部材６０は、入力軸２０とともに回転する。係合部５０は、外力が作用していない状態では、第１摩擦部材５８と、第２摩擦部材６０とが非接触、または実質的に非接触となる。この状態では、第１摩擦部材５８と第２摩擦部材６０との間で力の伝達は生じず、夫々が独立して回転する。これに対して、外力が作用し、具体的には後述するピストン５２により第１摩擦部材５８が押され、第１摩擦部材５８と、第２摩擦部材６０とが接触状態となると、第１摩擦部材５８と第２摩擦部材６０との間で摩擦が発生し、第１摩擦部材５８と第２摩擦部材６０との間で力の伝達は生じる。このように力の伝達が発生すると、第１摩擦部材５８と第２摩擦部材６０とがつれまわり、一緒に回転する。なお、外力の大きさによっては、第１摩擦部材５８と第２摩擦部材６０の間で回転差が生じる場合、いわゆる半クラッチ状態となる場合もある。なお、係合部５０は、第１摩擦部材５８と第２摩擦部材６０とが積層されている部分の、ピストン５２と接触する面とは反対側の面は、剛性の高い部材が配置されており、ピストン５２によって押された力により、第１摩擦部材５８と第２摩擦部材６０とがたわむことを抑制している。
【００５４】
ピストン５２は、剛体で構成されており、一方の端部が第１摩擦部材５８の端の第１摩擦板（具体的には、タービンランナ３２から最も遠い第１摩擦板の第２摩擦板と対面している面とは反対側の面）と接触し、第１摩擦部材５８と接触している側とは反対側の端部（他方の端部）がフロントカバー４９に支持されている。ピストン５２は、少なくとも第１摩擦部材５８と接触している端部が、回転方向に直交する方向に移動可能な状態でフロントカバー４９に支持されている。また、ピストン５２のタービンランナ３２側の面には、フロントカバー４９内を流れる作動流体が充填されている。
【００５５】
弾性体５４は、ピストン５２とフロントカバー４９との間に配置されており、ピストン５２をフロントカバー４９から離れる方向に押している。つまり、弾性体５４は、ピストン５２とフロントカバー４９との距離が広がる方向、ピストン５２が第１摩擦部材５８を押す方向に付勢力を作用させる。弾性体５４としては、板ばね、スプリング等種々の弾性部材を用いることができる。
【００５６】
また、ピストン５２のフロントカバー４９側の面と、フロントカバー４９と、第１保持部６２とで構成される空間は、油室６６となる。この油室６６は、作動油供給手段５６から供給される作動油が充填される。つまり、ピストン５２とフロントカバー４９と、第１保持部６２とで囲われて形成された油室６６には、循環油供給手段３９から供給された作動流体が入らない。
【００５７】
作動油供給手段５６は、供給口７０と、油路７２と、作動油供給ポンプ７４とを有する。供給口７０は、フロントカバー４９に形成された開口であり、油室６６と支持壁６に形成されている油路７２とを繋げている。また、供給口７０と油路７２との連結部には、シールリング７１が配置されている。これにより、回転するフロントカバー４９に形成された供給口７０と固定された支持壁６に形成された油路７２との間から作動油が漏れることを抑制することができる。油路７２は、一方の端部が作動油供給ポンプ７４と連結している。また、油路７２の他方の端部は、分岐しており、一方の分岐部が供給口７０と連結し、他方の分岐部は、栓７３で塞がれている。作動油供給手段５６は、作動油供給ポンプ７４から排出した作動油を、油路７２、供給口７０を介して油室６６に供給する。このように、作動油供給手段５６により油室６６に作動油を供給することで、油室６６を作動油が充填された状態とすることができる。クラッチ機構２８の各部は以上のような構成である。
【００５８】
クラッチ機構２８は、ピストン５２とフロントカバー４９との間に、作動油供給手段５６から供給された作動油が充填し、ピストン５２のタービンランナ３２側の面に、循環油供給手段３９から供給された作動流体（トルクコンバータ２４を循環する作動流体）が充填した状態となる。これにより、ピストン５２は、作動油供給手段５６から供給された作動油により、第１摩擦部材５８を押す方向に押され、循環油供給手段３９から供給された作動流体により、第１摩擦部材５８から離れる方向に押される。また、ピストン５２は、弾性体５４により、第１摩擦部材５８を押す方向に押されている。係合部５０は、第１摩擦部材５８がピストン５２により押されることで、第１摩擦部材５８と第２摩擦部材６０とが接触し、係合した状態となる。
【００５９】
これにより、摩擦板の摩擦係数をμとし、摩擦板の枚数（第１摩擦板と第２摩擦板の総枚数）をＮとし、摩擦板の内径をＤ１とし、摩擦板の外径をＤ２とし、弾性体５４がピストン５２を押す力をＦｓｐとし、作動油供給手段５６から供給された油室６６内の圧力をＰａとし、循環油供給手段３９から供給された作動流体が充填した室内の圧力をＰＫ０とすると、クラッチ機構２８で発生するトルク（係合部５０が係合されることで発生するトルク）Ｔは、
Ｔ＝（２／３）×μ×Ｎ×（Ｄ２３−Ｄ１３）／（Ｄ２２−Ｄ１２）×（Ｆｓｐ＋Ｐａ×Ａ−ＰＫ０×Ａ）・・（式１）
と表すことができる。
【００６０】
ここで、弾性体５４がピストン５２を押す力Ｆｓｐは、設計により決まるため、クラッチ機構２８は、作動油供給手段５６から供給された油室６６内の圧力Ｐａと、循環油供給手段３９から供給された作動流体が充填した室内の圧力ＰＫ０を調整することで、クラッチ機構２８のトルクを制御することができる。例えば、クラッチ機構２８は、圧力Ｐａを大きくするか、圧力ＰＫ０を小さくすることで、トルクＴを大きくすることができる。つまり、作動油供給手段５６から供給する作動油の量を多くするまたは供給圧を大きくするか、循環油供給手段３９から供給する作動流体の量を少なくまたは供給圧を小さくすることで、トルクＴを大きくすることができる。また、クラッチ機構２８は、圧力Ｐａを小さくするか、圧力ＰＫ０を大きくすることで、トルクＴを小さくすることもできる。また、トルクＴを０とすることで、上述したように係合部５０を非接触状態とすることができ、動力を伝達しない状態とすることができる。
【００６１】
また、クラッチ機構２８は、弾性体５４がピストン５２を押す力Ｆｓｐが作用しているため、作動油が供給されていない状態では、第１摩擦部材５８がピストン５２により一定の力で押されて、係合状態となり、フロントカバー４９と入力軸２０との間で動力が伝達する状態となっている。
【００６２】
以上のように、駆動装置１は、モータ３を支持壁６よりもエンジン２側に配置することで、つまり、モータ３とトルクコンバータ２４との間に支持壁６を配置した構成とすることで、モータ３をより大径化することができる。つまり、入力軸２０等の回転軸を支持する支持壁６をモータ３よりも出力（他の機器）側に配置し、モータ３とエンジン２との間に支持体５を設けないことで、支持体５の外周を大きくすることができ、モータ３を大径化することができる。また、モータ３を大径化することで、小型化することができる。つまり、モータ３を大径化できることで、コイル等を効率よく配置することができ、装置の体積を小さくしつつ、必要な出力を得ることができる。
【００６３】
また、モータ３とトルクコンバータ２４との間に支持壁６を設けることで、支持壁６よりもエンジン２側（フロント側）に作動流体が供給される構成が基本的にない状態にすることができる。これにより、シール構造を簡単にすることができる。また、本実施例では、作動流体、作動油が供給される部分をフロントカバー４９の内部に配置しているため、シール構造をより簡単にすることができる。
【００６４】
さらに、モータ３とトルクコンバータ２４との間に支持壁６を設けることで、駆動時に発熱量が多い、２つの部分を壁で分離することができる。これにより、発熱を低減することができる。また、一方の発熱により他方が加熱されることも抑制することができる。
【００６５】
また、駆動装置１、特に動力伝達装置４は、流体の圧力が作用していない状態でも、弾性体５４がピストン５２を押す力Ｆｓｐが作用しているため、クラッチ機構２８を係合状態とすることができる。これにより、エンジン２の始動時に、各油供給手段を作動させなくても、モータ３から出力した機械的駆動力を、フロントカバー４９、クラッチ機構２８、入力軸２０を介してエンジン２に伝達することができる。これにより、エンジン２を回転させることができ、エンジン２を始動させることができる。
【００６６】
また、駆動時は、作動油供給手段５６と循環油供給手段３９から供給する作動油（または作動流体）を調整することで、クラッチ機構２８のトルクを調整することができる。つまり、トルクを大きくすることも小さくすることもできる。これにより、クラッチ機構２８のトルク許容量を大きくすることができ、クラッチ機構２８で大きなトルクを伝達することができる。
【００６７】
また、作動油供給手段５６によりクラッチ機構２８のトルクを大きくすることができるため、弾性体５４の押す力を小さくすることができる。具体的には、スタータ時に必要なトルクを伝達できる程度の押す力とすればよい。このように弾性体５４の押す力を小さくできることで、弾性体５４を小さくすることができる。また、弾性体５４ごとの押す力の誤差が制御に与える影響を小さくすることができる。例えば、Ｆｓｐを１０００Ｎ単位とし、Ｐａ×Ａを数万Ｎ単位とすることができるため、Ｆｓｐに１０％程度の誤差（弾性体５４の性能の差）があっても、クラッチ機構２８の係合、解放動作に与える影響を小さくすることができる。これにより、高い精度での制御、つまりクラッチの解放、係合の切り替えによる動力伝達経路の切り替えが可能となる。
【００６８】
また、弾性体５４を設けることによりノーマリークローズ、つまり、制御信号が無い状態ではクラッチ機構２８が係合した状態とすることができる。これにより、上述したように油圧が作用していないスタータ時にモータ３で発生させた動力をエンジン２に伝達することができる。これにより、モータ３をスタータとして利用することができ、別途スタータ用のモータを設ける必要がなくなる。さらに、ノーマリークローズであるため、始動時に油圧系を駆動させる必要がなくなるため、油圧系を駆動させるための電源の省略することができる。また、ノーマリークローズであるため、作動油を供給する手段が故障している時もエンジン２で発生させた動力を入力軸２０、トルクコンバータ２４を介して出力軸２２に伝達することができ、走行可能となる。
【００６９】
また、弾性体５４が押す力を小さくすることができ、さらに、作動油供給手段５６から供給される作動流体の圧力も調整により小さくすることができるため、駆動時にクラッチ機構２８を解放するために必要な、循環油供給手段３９から供給する循環油（作動油）の圧力を小さくすることができる。つまり、一方の方向の圧力を弾性体５４の押す力とし、他方の方向の圧力を作動油の力とした場合は、（式１）の（Ｆｓｐ＋Ｐａ×Ａ−ＰＫ０×Ａ）が（Ｆｓｐ−ＰＫ０×Ａ）となる。ここで、係合するための力は、クラッチ機構２８の最大トルクを伝達可能とするため、（Ｆｓｐ−ＰＫ０×Ａ）の構成では、Ｆｓｐを大きくする必要がある。そのため、クラッチを解放するためのＰＫ０も大きな力とする必要がある。これに対して、本実施例では、（式１）の（Ｆｓｐ＋Ｐａ×Ａ−ＰＫ０×Ａ）に示すように、クラッチを係合する力をＰａで調整できるため、Ｆｓｐの力を小さくすることができる。また、クラッチの解放時は、Ｐａを小さくすることで、解放に必要なＰＫ０、つまり、Ｆｓｐ＋Ｐａ×Ａに打ち勝つ力を小さくすることができる。このように、圧力を小さくできることで、ポンプにより発生させる圧力を小さくすることができる。これにより、動力伝達装置４で消費するエネルギを少なくすることができ、駆動装置１で発生させたエネルギや、蓄えられているエネルギを効率よく利用することができる。
【００７０】
また、本実施例のようにクラッチ機構２８をトルクコンバータ２４の内部に設け、循環油供給手段３９で供給される作動流体を利用することで、必要な油圧供給手段を少なくすることができる。これにより、装置構成を簡単にすることができる。
【００７１】
また、ピストン５２を係合部５０の第１摩擦部材５８と接触させる構成とすることで、ピストン５２を回転差なく接触させることができ、ピストン５２や第１摩擦部材５８の磨耗を抑制することができる。つまり、フロントカバー４９と連結され、一緒に回転する部材同士を接触させることで、駆動時に発生する磨耗を少なくすることができる。
【００７２】
また、本実施例のように、ロックアップクラッチ機構３６の摩擦係合部３６ａ及び摩擦係合部３７と、係合部５０とを軸方向に平行な方向において少なくとも一部が重なる位置に、つまり、軸方向（回転軸に平行な方向）の位置を重複させることで、駆動装置の軸方向の長さを短くすることができる。これにより、装置を小型化することができる。言い換えると、係合部５０を、軸方向に平行な方向において、少なくとも一部が、ロックアップクラッチ機構３６の摩擦係合部３６ａ及び摩擦係合部３７と重なる位置に配置することで、上記効果を得ることができる。
【００７３】
さらに、本実施例のように、ロックアップクラッチ機構３６の摩擦係合部３６ａ及び摩擦係合部３７と、ダンパ３８と、係合部５０とを軸方向に垂直な面において同一平面上に配置することで、つまり、軸方向（回転軸に平行な方向）の位置を重複させることで、駆動装置の軸方向の長さをさらに短くすることができる。これにより、装置をより小型化することができる。
【００７４】
また、本実施例のように、ロックアップクラッチ機構３６の摩擦係合部３６ａ及び摩擦係合部３７と、係合部５０とを軸方向に垂直な面における位置を異なる位置に配置することで、つまり、回転軸からの距離が異なる距離となる位置、または回転軸方向の角度が異なる角度となる位置に配置すること、言い換えると、クラッチ機構の可動部を、入力軸の中心軸に垂直な方向において、前記ロックアップクラッチ機構の可動部とは、異なる位置に配置することで、より円滑に各部を駆動することができる。具体的には、一方の摩擦係合部（摩擦部材）の移動、つまり、軸方向の移動が、他方の部材の油圧に影響する、油圧をブースト（加圧）することで、トルク容量に干渉することを抑制することができる。つまり、一方の部材の移動により、他方の部材に生じるトルクの変動を少なくすることができる。これにより、各部の係合を円滑に行うことができる。
【００７５】
また、本実施例のように、ロータ１２の内側にダンパ２５を配置することで、装置の軸方向の長さをより短くすることができる。これにより装置のスペースを有効に活用でき、装置を小型化することができる。
【００７６】
また、本実施例のように、オイルシール２６ｂをベアリング２７よりエンジン２側に設けることで、ベアリング２７の潤滑油がエンジン２側に漏れることを抑制できる。これにより、支持壁６よりもエンジン２側を空気室、つまり、作動油、作動流体が進入しない空間とすることができ、装置構成を簡単にすることができる。
【００７７】
また、本実施例のように、リングギヤ１３をロータ１２のエンジン２側に配置することで、装置の全長をより短くすることができる。本実施例のように、支持壁６よりもエンジン２側にモータ３を配置することで、モータ３を大径化することができる。これにより大径化したリングギヤ１３をロータ１２に取り付けることができ、かつ、ロータ１２のエンジン２側に配置することで、モータ３の位置を移動させることなく、効率よくリングギヤ１３を配置することができる。これにより、装置の全長を短くすることができる。
【００７８】
また、本実施例のように、入力軸２０とエンジン２との間にダンパ２５を設けることで、エンジン２とクラッチ機構２８との間にダンパ２５を配置することができる。これにより、クラッチ機構２８にエンジン２のトルクの変動が直接入力されることを抑制できる。つまり、ダンパ２５により、クラッチ機構２８に入力される変動を小さくすることができる。これにより、クラッチ機構２８の耐久性を高くすることができる。
【００７９】
なお、クラッチ機構２８の構成は、上記実施例に限定されず、ピストンが係合部に接触する位置、弾性体の配置位置は、種々の配置位置とすることができる。また、油路の配置方法は特に限定されず、設計により種々の経路とすることができる。なお、油路は、回転部材同士の接続部で流体が漏れないように、シールした構成とすることが好ましい。
【００８０】
また、上記実施例のクラッチ機構２８は、ピストン５２のフロントカバー４９側の油室６６（ピストン５２を第１摩擦部材５８に押し付ける方向に力を作用させる側）の面に作動油供給手段５６から供給される作動流体を供給し、ピストン５２のタービンランナ３２側（ピストン５２に第１摩擦部材５８から離れる方向の力を作用させる側）の面に循環油供給手段３９から供給される循環油を供給する構成としたがこれに限定されない。
【００８１】
例えば、循環油を供給することによって発生する圧力を、ピストン５２を第１摩擦部材５８に押し付ける方向の力として作用させるようにしてもよい。つまり、循環油供給手段３９が油室６６に循環油を供給するようにしてもよい。なお、この場合は、ピストン５２のタービンランナ３２側（ピストン５２に第１摩擦部材５８から離れる方向の力を作用させる側）の面に循環油が到達しないように、油室を構成し、その油室に、作動油供給手段５６から供給される作動流体を供給すればよい。油室は、ピストン５２の弾性体５４が配置されている面とは反対側の面に、ピストン５２と、フロントカバー４９とに支持されている仕切り板となる板状部材を配置すればよい。仕切り板を配置することで、仕切り板のピストン５２と対向する面と、フロントカバー４９の仕切り板とピストン５２との間の部分とで囲われた領域に油室を形成することができる。
【００８２】
循環油を供給することによって発生する圧力を、ピストン５２を第１摩擦部材５８に押し付ける方向の力として作用させることで、係合部５０を解放させる場合に、作動油供給手段５６から作動油を供給する構成となる。これにより、作動油供給手段５６により油圧を供給する機会を少なくすることができ、装置全体のエネルギを効率よく利用することができる。
【００８３】
ここで、クラッチ機構は、要求されるトルクに応じて、作動油または作動流体を供給する油圧供給手段の供給量を調整し、ピストンにかかる圧力（油圧）を調整することが好ましい。つまり、要求されるトルクが大きい場合は、ピストンを第１摩擦部材に押し付ける方向の力を作用させる油圧供給手段の供給量を多く、または、ピストンを第１摩擦部材から離す方向の力を作用させる油圧供給手段の供給量を少なくする。また、要求されるトルクが小さい場合は、ピストンを第１摩擦部材に押し付ける方向の力を作用させる油圧供給手段の供給量を少なく、または、ピストンを第１摩擦部材から離す方向の力を作用させる油圧供給手段の供給量をより多くする。これにより、クラッチ機構に必要以上のトルクを与えることを抑制することができ、供給する作動油、作動流体の量を少なくすることができる。これにより、クラッチ機構を駆動させるエネルギを効率よく利用することでき、消費エネルギを少なくすることができる。
【００８４】
ここで、クラッチ機構の解放動作時は、ピストンを第１摩擦部材に押し付ける方向の力を作用させる油圧供給手段によって、作動油を供給しない状態または、作動油の供給量を低減することが好ましい。つまり、ピストンを第１摩擦部材に押し付ける方向に押す油圧を０または低減することが好ましく、設定された基準値以下の圧力とすることがより好ましい。具体的には、実施例は、作動油供給手段５６から供給する作動油を低減するようにすることが好ましい。これにより、クラッチ機構の解放のために供給する作動油の油圧を小さくすることができ、より小さい力でクラッチ機構を解放状態にすることができる。
【００８５】
また、上記実施例では、流体を供給する機構を少なくすることができ、かつ、装置の駆動に必要なエネルギを少なくすることができるため、いずれもトルクコンバータに供給する作動流体をピストンに接触させ、ピストンを一方の方向に移動させる力としたが、これに限定されない。例えば、作動油供給手段を２つ設けた構成とし、それぞれの作動油供給手段から供給する作動油によりピストンを双方向に移動させるようにしてもよい。なお、独立して作動油を供給することで、トルクコンバータとクラッチ機構とを油路で接続する必要がなくなり、クラッチ機構をトルクコンバータから離して配置することが可能となる。
【００８６】
また、上記実施例では、上述した各種効果を得ることができるため、クラッチ機構２８をフロントカバー４９の内部に配置したが、クラッチ機構２８を支持壁６よりもエンジン２側に配置してもよい。なお、クラッチ機構２８をエンジン２側に配置する場合は、クラッチ機構２８をロータ１２の内側（内径側）に配置することが好ましい。これにより、装置の軸方向の全長を短くすることができる。
【００８７】
また、クラッチ機構２８を支持壁６よりもエンジン３側に配置する場合も、クラッチ機構２８とエンジン２との間に、ダンパ２５を設けることが好ましい。これにより、クラッチ機構の耐久性を高くすることができる。また、クラッチ機構２８とダンパ２５とを径方向にオフセット、つまり、回転軸に垂直な面における位置を異なる位置（回転軸からの距離を異なる距離）とすることが好ましい。これにより、装置の全長を短くすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
以上のように、本発明にかかる駆動装置は、自動車等の駆動源として用いることに適している。
【符号の説明】
【００８９】
１ 駆動装置
２ エンジン
３ モータ
４ 動力伝達装置
５ 支持体
６ 支持壁
２８ クラッチ機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
ロータ及びステータを備える電動機と、
前記内燃機関により回転される入力軸と、
動力を伝達する出力軸と、
前記入力軸の軸方向において、前記電動機の前記内燃機関側とは反対側に配置され、内部に循環流体が流され、前記入力軸から前記出力軸へ動力を伝達するトルクコンバータと、
前記入力軸と前記電動機との係合状態と解放状態とを切り替えるクラッチ機構と、
前記電動機と前記トルクコンバータとの間に設けられ、前記電動機のステータを支持する支持壁を有し、
前記クラッチ機構は、前記トルクコンバータ内部に配置され、前記トルクコンバータ内を流れる前記循環流体が供給され、かつ、供給される流体の圧力により係合状態と解放状態とを切り替えることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記トルクコンバータは、前記入力軸と前記出力軸との係合状態と解放状態を切り替えるロックアップ機構を備え、
前記クラッチ機構は、前記入力軸の中心軸に平行な方向において、少なくとも一部が前記ロックアップ機構と重なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記トルクコンバータは、前記入力軸と前記出力軸との係合状態と解放状態を切り替えるロックアップ機構を備え、
前記クラッチ機構の可動部は、前記入力軸の中心軸に垂直な方向において、前記ロックアップ機構の可動部とは、異なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記電動機の前記ロータの内側に配置された、前記内燃機関と前記入力軸とを連結するダンパをさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記電動機の前記ロータを前記支持壁に対して回転自在な状態で支持するベアリングと、
前記ロータと前記支持壁との間で、前記ベアリングよりも内燃機関側に配置されたオイルシールとをさらに有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記クラッチ機構は、作動流体が供給されてない状態で、係合状態となり、
前記電動機は、前記ロータの前記内燃機関側に配置されたスタータ用リングギヤを有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項７】
さらに、前記内燃機関と前記クラッチ機構との間の動力が伝達される経路に配置されたダンパをさらに有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項８】
前記クラッチ機構は、
前記入力軸に連結された第１摩擦部材、及び、前記ロータに連結され、前記第１摩擦部材と対面して配置された第２摩擦部材を含み、前記第１摩擦部材と前記第２摩擦部材とが接触することで、前記内燃機関と前記ロータとを係合状態とさせる係合部と、
前記第１摩擦部材または前記第２摩擦部材と接触可能な接触部を備え、前記接触部が前記第１摩擦部材または前記第２摩擦部材と接触する位置から、前記第１摩擦部材及び前記第２摩擦部材とに接触しない位置まで移動可能な剛体と、
前記剛体に対して、前記接触部が前記第１摩擦部材または前記第２摩擦部材と接触する位置に移動する方向の力を加える弾性体と、
前記剛体に対して、前記接触部が前記第１摩擦部材または前記第２摩擦部材と接触する位置に移動する方向の液体の圧力を加える第１押圧機構と、
前記剛体に対して、前記接触部が前記第１摩擦部材及び前記第２摩擦部材と接触しない位置に移動する方向の液体の圧力を加える第２押圧機構、を備え、
前記第１押圧機構と前記第２押圧機構のいずれか一方は、前記トルクコンバータから作動流体が供給されることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項９】
前記剛体は、前記第１摩擦部材と接触し、前記第１摩擦部材と前記第２摩擦部材と接触させる位置に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の駆動装置。
【請求項１０】
前記第１摩擦部材は、複数の板状の第１摩擦体で構成され、
前記第２摩擦部材は、複数の板状の第２摩擦体で構成され、
前記第１摩擦体と前記第２摩擦体とは、交互に配置されていることを特徴とする請求項８または９に記載の駆動装置。
【請求項１１】
前記第１押圧機構と前記第２押圧機構とは、供給する液体の量及び液体の圧力の少なくとも一方を調整することで、前記剛体に加える力を調整可能であることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項１２】
前記第１押圧機構は、前記液体の圧力として、前記トルクコンバータの循環流体が前記剛体に付加する圧力を使用することを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項１３】
前記第２押圧機構は、前記液体の圧力として、前記トルクコンバータの循環流体が前記剛体に付加する圧力を使用することを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項１４】
前記係合部、前記剛体及び前記弾性体は、前記トルクコンバータの内部に配置されていることを特徴とする請求項８から１３のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項１５】
前記第１押圧機構は、前記係合部が解放状態の場合は、前記接触部が前記第１摩擦部材または前記第２摩擦部材と接触する位置に移動する方向の液体の圧力を設定された圧力値以下とすることを特徴とする請求項８から１４のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項１６】
前記係合部は、前記弾性体が前記剛体を押す力のみが作用する状態のとき、前記入力軸と前記電動機とが係合状態となることを特徴とする請求項８から１５のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項１】
内燃機関と、
ロータ及びステータを備える電動機と、
前記内燃機関により回転される入力軸と、
動力を伝達する出力軸と、
前記入力軸の軸方向において、前記電動機の前記内燃機関側とは反対側に配置され、内部に循環流体が流され、前記入力軸から前記出力軸へ動力を伝達するトルクコンバータと、
前記入力軸と前記電動機との係合状態と解放状態とを切り替えるクラッチ機構と、
前記電動機と前記トルクコンバータとの間に設けられ、前記電動機のステータを支持する支持壁を有し、
前記クラッチ機構は、前記トルクコンバータ内部に配置され、前記トルクコンバータ内を流れる前記循環流体が供給され、かつ、供給される流体の圧力により係合状態と解放状態とを切り替えることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記トルクコンバータは、前記入力軸と前記出力軸との係合状態と解放状態を切り替えるロックアップ機構を備え、
前記クラッチ機構は、前記入力軸の中心軸に平行な方向において、少なくとも一部が前記ロックアップ機構と重なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記トルクコンバータは、前記入力軸と前記出力軸との係合状態と解放状態を切り替えるロックアップ機構を備え、
前記クラッチ機構の可動部は、前記入力軸の中心軸に垂直な方向において、前記ロックアップ機構の可動部とは、異なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記電動機の前記ロータの内側に配置された、前記内燃機関と前記入力軸とを連結するダンパをさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記電動機の前記ロータを前記支持壁に対して回転自在な状態で支持するベアリングと、
前記ロータと前記支持壁との間で、前記ベアリングよりも内燃機関側に配置されたオイルシールとをさらに有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記クラッチ機構は、作動流体が供給されてない状態で、係合状態となり、
前記電動機は、前記ロータの前記内燃機関側に配置されたスタータ用リングギヤを有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項７】
さらに、前記内燃機関と前記クラッチ機構との間の動力が伝達される経路に配置されたダンパをさらに有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項８】
前記クラッチ機構は、
前記入力軸に連結された第１摩擦部材、及び、前記ロータに連結され、前記第１摩擦部材と対面して配置された第２摩擦部材を含み、前記第１摩擦部材と前記第２摩擦部材とが接触することで、前記内燃機関と前記ロータとを係合状態とさせる係合部と、
前記第１摩擦部材または前記第２摩擦部材と接触可能な接触部を備え、前記接触部が前記第１摩擦部材または前記第２摩擦部材と接触する位置から、前記第１摩擦部材及び前記第２摩擦部材とに接触しない位置まで移動可能な剛体と、
前記剛体に対して、前記接触部が前記第１摩擦部材または前記第２摩擦部材と接触する位置に移動する方向の力を加える弾性体と、
前記剛体に対して、前記接触部が前記第１摩擦部材または前記第２摩擦部材と接触する位置に移動する方向の液体の圧力を加える第１押圧機構と、
前記剛体に対して、前記接触部が前記第１摩擦部材及び前記第２摩擦部材と接触しない位置に移動する方向の液体の圧力を加える第２押圧機構、を備え、
前記第１押圧機構と前記第２押圧機構のいずれか一方は、前記トルクコンバータから作動流体が供給されることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項９】
前記剛体は、前記第１摩擦部材と接触し、前記第１摩擦部材と前記第２摩擦部材と接触させる位置に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の駆動装置。
【請求項１０】
前記第１摩擦部材は、複数の板状の第１摩擦体で構成され、
前記第２摩擦部材は、複数の板状の第２摩擦体で構成され、
前記第１摩擦体と前記第２摩擦体とは、交互に配置されていることを特徴とする請求項８または９に記載の駆動装置。
【請求項１１】
前記第１押圧機構と前記第２押圧機構とは、供給する液体の量及び液体の圧力の少なくとも一方を調整することで、前記剛体に加える力を調整可能であることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項１２】
前記第１押圧機構は、前記液体の圧力として、前記トルクコンバータの循環流体が前記剛体に付加する圧力を使用することを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項１３】
前記第２押圧機構は、前記液体の圧力として、前記トルクコンバータの循環流体が前記剛体に付加する圧力を使用することを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項１４】
前記係合部、前記剛体及び前記弾性体は、前記トルクコンバータの内部に配置されていることを特徴とする請求項８から１３のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項１５】
前記第１押圧機構は、前記係合部が解放状態の場合は、前記接触部が前記第１摩擦部材または前記第２摩擦部材と接触する位置に移動する方向の液体の圧力を設定された圧力値以下とすることを特徴とする請求項８から１４のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項１６】
前記係合部は、前記弾性体が前記剛体を押す力のみが作用する状態のとき、前記入力軸と前記電動機とが係合状態となることを特徴とする請求項８から１５のいずれか１項に記載の駆動装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１９４９４２（Ｐ２０１１−１９４９４２Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６１３２４（Ｐ２０１０−６１３２４）
【出願日】平成２２年３月１７日（２０１０．３．１７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１７日（２０１０．３．１７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]