混合動力驅動裝置的製作方法

2023-09-18 18:26:20 2

專利名稱：混合動力驅動裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及作為驅動源具有發動機(汽油機或柴油機等內燃機)和 旋轉電機(包含作為接受供電而產生驅動力(旋轉驅動力)的電動機工 作的裝置，或者作為接受驅動力的供給而產生電力的發電機工作的裝 置，或者根據工作狀態不同而擇一地作為電動機或發電機工作的裝置)， 從發動機或旋轉電機中一方或雙方獲得驅動力並通過變速器變速後向 驅動輪傳遞的混合動力驅動裝置。
背景技術：
下面，以作為變速器釆用無級變速器(CVT ( Continuously Variable Transmission ))的混合動力驅動裝置為例進行說明。
由於具有無級變速器混合動力驅動裝置的結構能夠小型化，所以被 例如FF (前置前驅)方式的車輛所採用。
構成為具有兩種驅動源和無級變速器的混合動力驅動裝置，見於專 利文獻1或2。
專利文獻l公開的技術
專利文獻1公開的混合動力驅動裝置，如該說明書中圖1所示構成 為具有發動機2和旋轉電機3，旋轉電機3的轉子與無級變速器5的輸 入軸51聯結。另外，發動機2經由第一離合器4與無級變速器5的輸 入軸51聯結。並且，來自無級變速器5的輸出向第二離合器7和驅動 輪11R、 IIL傳遞。
在專利文獻1公開的混合動力驅動裝置中，由於具備笫二離合器7 而即使在因急剎車、驅動輪鎖死等而使無級變速器轉速被固定了的情況 下，也能夠通過切斷第二離合器7而解除無級變速器的因驅動輪的固定 狀態，使該無級變速機構恢復發動時的變速比.根據該文獻公開的技術，在從發動機2和旋轉電機3這兩個驅動源 獲得動力而行駛的情況下，兩者的動力直接輸入無級變速器5。另外， 在該文獻所示圖1的結構中，在無級變速器5(具體而言為驅動帶輪53) 和旋轉電機3之間設有第一離合器4。
另外，作為該說明書的現有技術示出於圖4的技術，具有發動機111 、 旋轉電機112和無級變速器114，在無級變速器114的輸入軸上設置旋 轉電機112，在該結構中，通過在發動機111和旋轉電機112之間設置 的離合器113,從發動機lll向旋轉電機112傳遞驅動力。
專利文獻2公開的技術
專利文獻2公開的混合動力驅動裝置，採用了專利文獻l中圖4所 示現有技術的結構，在發動機輸出軸10和無級變速器13的輸入軸12 之間設置電磁離合器11。旋轉電機15與無級變速器13的輸入軸12直 接聯結，在電磁離合器ll接合的狀態下，來自兩驅動源的驅動力全部 直接輸入無級變速器13。
專利文獻l: JP特開2000-023313號7〉才艮
專利文獻2: JP特開2000-009215號〃>才艮

發明內容
具有兩種驅動源(只有發動機和單一的旋轉電機)和無級變速器的 混合動力驅動裝置，研發初衷是為了儘量減小設置空間。但是採用現有 技術的構造，將驅動源(尤其是旋轉電機)的輸出直接向無級變速器輸 入進行變速並向驅動輪傳遞時，反而易於因行駛所需的驅動力而使旋轉 電機自身大型化，違背裝置小型化目標。
另外，在通過無級變速器對來自發動機和旋轉電機雙方的旋轉進行 減速的情況下導致無級變速器大型化，這也存在改良的餘地。
本發明目的在於提供一種混合動力驅動裝置。在該混合動力驅動裝 置中，作為驅動源具有發動機和旋轉電機這兩方，從其中一方或雙方獲 得旋轉驅動，經變速器變速後向驅動輪傳遞，即使作為旋轉電機採用比 較小型者也能夠獲得足夠的行駛驅動力，並且能夠使混合動力驅動裝置
5小型化。
為了實現上述目的，本發明的混合動力驅動裝置，具有與發動機 連接的驅動裝置輸入軸、旋轉電機、對從變速器輸入軸輸入的旋轉進行 變速而能夠向變速器輸出軸輸出的變速器、連接上述變速器輸出軸與驅 動輪的輸出機構，該混合動力驅動裝置的第一特徵在於，具有將上述旋 轉電機的轉子與上述變速器輸入軸聯結的驅動傳動機構，並且具有離合 器，該離合器能夠使上述驅動裝置輸入軸與上述變速器輸入軸之間的驅 動傳動斷續，在上述驅動傳動機構上具有減速機構，該減速機構對來自 上述旋轉電機的旋轉進行減速而向上述變速器輸入軸傳遞。
這裡所說的"連接"是指在作為連接對象的部件間能夠相互傳遞驅 動力的狀態，除了兩部件直接聯結的狀態以外，也包括經由其它部件間 接聯結的狀態。
在該混合動力驅動裝置中，在旋轉電機的轉子和變速器輸入軸之間， 經由驅動傳動機構傳遞驅動力。即，在旋轉電機作為電動機工作的狀態 下，產生的驅動力向無級變速器傳遞。另一方面，在對驅動輪進行制動 的狀態下，旋轉電機作為發電機工作。此外，通過接合離合器而能夠實 現主要將來自發動機的驅動力向變速器傳遞的狀態。並且也能夠實現發 動機制動的狀態。
以上操作說明對現有混合動力驅動裝置也是同樣的。
在本發明的混合動力驅動裝置中，在驅動傳動機構上具有減速機 構，對來自旋轉電機的旋轉進行減速並向變速器輸入軸傳遞。因此，在 向變速器輸入軸傳遞的轉矩與現有結構的情況相同時，只要小型的旋轉 電機就能夠滿足需要。反之，如果採用實質上相同容量(尺寸基本相同) 的旋轉電機，則能夠在驅動傳動機構的下遊側獲得較大的轉矩。
另外，在該結構中，來自旋轉電機的旋轉不是直接輸入變速器，而 是將經過減速機構被減速了的狀態的驅動向變速器輸入，因此能夠限制 變速器的旋轉速度域。因此，能夠使變速器自身小型化，從而獲得緊湊 而能夠充分覆蓋行駛驅動範圍的混合動力驅動裝置。
另外，在上述結構中，作為第二特徵結構，優選在第一軸心上同心地設置上述驅動裝置輸入軸和上述變速器輸入軸，在上述第 一軸心的軸 向上、上述變速器與上述旋轉電機之間，具有上述離合器和上述減速機 構。
在該結構中，通過將離合器與減速機構設置在變速器與旋轉電機之 間，從而能夠使旋轉電機的位置在軸向上距離變速器的位置最遠。即， 能夠在離合器與減速機構的配設位置上設置變速器輸出齒輪，並且避免 該輸出齒輪的位置與旋轉電機的位置發生幹涉，從而能夠增大旋轉電機 的外徑。
另外，通過在由變速器和旋轉電機之間形成的空間內配置離合器與 減速機構，能夠充分地利用空間來收納各個設備而實現緊湊的結構。
此外，對於旋轉電機與變速器之間的驅動傳動系，通過按照旋轉電 機-減速機構-變速器的順序進行配置，也能夠以簡單的結構實現高可靠 性的驅動傳動系。
另外，在變速器為無級變速器(CVT)的情況下，可以獲得以下作 用以及效果。
即，通常，無級變速器構成為，在配設驅動帶輪的第一軸心和配設 從動帶輪的第二軸心這一對軸心間具有所需的設備，當採用從發動機側 向驅動帶輪傳遞驅動的結構時，從動帶輪(第二軸心)側成為在發動機 側(相對於從動帶輪是發動機側)使變速器輸出軸突出的結構。因此， 從動帶輪及其附屬設備以及變速器輸出齒輪位於第二軸心側，從而這些 附屬設備以及變速器輸出齒輪位於發動機側。另外，在該結構中，如果 相對於驅動帶輪在其發動機側配設旋轉電機，並且在其發動機側配設離 合器、減速機構，則能夠將旋轉電機的徑向最外徑位置限制於變速器輸 出齒輪。另外，從旋轉電機到無級變速器的驅動傳動，能夠在一度向發 動機側輸出後回到無級變速側。
相對於這種結構，通過將離合器、減速機構配設在驅動帶輪與旋轉 電機之間，從而能夠使旋轉電機的位置處於在軸向上與無級變速器最遠 離的位置。因此，最終能夠將旋轉電機在軸向上配置於避開變速器輸出 齒輪的位置，從而能夠增大旋轉電機的外徑。
7當採用這種結構時，優選按照從發動機側朝向變速器的順序，依次 設置旋轉電機、減速機構、離合器、變速器。
通過使旋轉電機與減速機構接近，能夠使到減速輸出為止的結構簡 化，並且以充分利用空間的結構實現小型化。
另外，優選，在上述輸出機構，構成為，設置有與上述變速器輸 出軸連接的副軸機構、與上述副軸機構連接的差速機構，並且上述差速 機構與上述驅動輪被連接起來，在上述第一軸心的軸向，上述旋轉電機 的定子鐵心的位置配設為比上述副軸機構上設置的副軸齒輪的位置和 上述差速機構上設置的差速器從動錐齒輪的位置靠近發動機側。
在該結構中，通過使旋轉電機的定子鐵心的位置配設為，比副軸齒 輪(換言之即變速器輸出齒輪)和差速器從動錐齒輪的位置靠近發動機 側，能夠增大定子鐵心的外徑，即使在作為旋轉電機採用輸出較大者的 情況下，也能夠抑制軸心方向的厚度。
另外，在上述結構中，優選上述離合器的離合器輸出部件與上述變 速器輸入軸連接，經由上述離合器輸出部件，將來自上述減速機構的減 速旋轉向上述變速器輸入軸傳遞。
採用該結構時，也能夠將離合器輸出部件用於將來自減速機構的輸 出向變速器的傳動，在簡化結構並提高可靠性的同時減少零部件數量。
另外，在上述兼用離合器輸出部件的構成中，優選上述離合器構成 為具備作為上述離合器輸出部件的離合器鼓和作為離合器輸入部件的 離合器從動盤轂(clutch hub),並且上述減速機構為行星齒輪機構，行 星齒輪機構的輸出旋轉要素與上述離合器鼓被連接起來。
採用該結構時，能夠將離合器鼓兼用於從發動機到變速器的驅動傳 動以及從旋轉電機到變速器的驅動傳動這兩方面。另外，能夠採用在離 合器鼓的開口側配設減速機構的結構。
另外，在上述兼用離合器^T出部件的機構中，優選上述離合器構成 為具備作為上述離合器輸出部件的離合器鼓和作為離合器輸入部件的 離合器從動盤轂，並且上述減速機構為行星齒輪機構，構成行星齒輪機構的齒輪配設在為比上述離合器鼓的外徑部位靠近內徑側。
在該結構時，能夠以比較簡單的行星齒輪機構來構成減速機構，並 且通過使構成該行星齒輪機構的齒輪，位於比離合器鼓的外徑部位靠近 內徑側，從而能夠實現將離合器的外徑部位作為最外徑位置的緊湊的驅 動傳動系。
另外，在上述混合動力驅動裝置中，優選上述減速機構是具有太陽 輪、行星架、齒圏的單級星齒輪，在上述太陽輪上連接有上述旋轉電機 的轉子，並且上述行星架與非旋轉部件聯結，上述齒團為輸出旋轉要素。
這裡所說的"與非旋轉部件聯結"，除了與非旋轉部件直接聯結而制 止旋轉的情況以外，也包括與非旋轉部件間接聯結而制止旋轉的情況。
作為減速機構釆用單級星齒輪，從而能夠將減速所需的佔有空間的 容積減至最小並充分地進行減速。另外，由於將行星架與非旋轉部件聯 結來停止其旋轉，因此太陽輪與齒圏的旋轉方向相反，能夠將行星架以 外的齒輪轉速(正轉或反轉的轉速絕對值)在相對所限制的範圍內而有 利於潤滑等。
另一方面，在上述混合動力驅動裝置中，優選上述減速機構是具有 太陽輪、行星架、齒圏的單級星齒輪，在上述太陽輪上連接有上述旋轉 電機的轉子，並且上述齒圏與非旋轉部件聯結，上述行星架為輸出旋轉 要素。
作為減速機構採用單級星齒輪，從而能夠將減速所需的佔有空間的 容積減至最小並充分地進行減速。另外，由於將齒圏與非旋轉部件聯結 來停止其旋轉，因此太陽輪與行星架的旋轉方向相同而能夠大幅度進行 減速。另外，該結構僅通過將最外徑部位的齒圏固定於非旋轉部件而易 於實現。
另外，在上述結構中，優選包括旋轉電機收納箱，其在組裝狀態 下在內部收納上述旋轉電機，並具有在發動機側開口的發動機側開口； 旋轉電機罩，其在上述驅動裝置輸入軸貫通在上述旋轉電機收納箱的上
述發動機側開口中的狀態下對該開口進行遮蔽，在上述旋轉電機罩上設 有從上述驅動裝置輸入軸獲得驅動力而工作的機油泵。在旋轉電機罩上可以具有從驅動裝置輸入軸獲得驅動力而工作的機 油泵。另外，該機油泵可以相對於旋轉電機位於其定子線圏的內徑側， 從而能夠有效利用在定子線圏的內徑側形成的空間。
此外，優選在上述旋轉電機罩上安裝構成上述機油泵的一部分的油 泵箱，並且在上述油泵箱上設置經由上述驅動裝置輸入軸內向上述離合 器輸送工作油的工作油供給路。
通過這種結構，能夠實現在油泵箱上使用工作油供給路。
此外，關於該油泵箱，優選該油泵箱在上述第一軸心的軸向上與上 述旋轉電機的至少一部分重疊。
在旋轉電機中，當需要獲得較大的輸出時，轉子和定子的直徑會相 對增大。最終在該結構中，在旋轉電機的內徑側比驅動裝置輸入軸靠近 外徑側形成空閒空間，通過將油泵箱裝入該部位並設置工作油供給路， 從而能夠有效地利用空閒空間。
更具體而言，也可以釆用相對於上述旋轉電機的轉子，在該轉子的 內徑側部位設置工作油供給路的結構。


圖l為表示第一實施方式的混合動力驅動裝置的結構剖視圖。
圖2為表示第一實施方式的混合動力驅動裝置的要部結構的剖視圖。
圖3為表示第一實施方式的混合動力驅動裝置的主要設備配置的側視 圖。
圖4為表示本發明的混合動力驅動裝置的驅動傳動系的概略圖。
圖5為表示第二實施方式的混合動力驅動裝置的結構剖視圖。
圖6為表示第二實施方式的混合動力驅動裝置的要部結構的剖視圖。
圖7為表示第二實施方式的混合動力驅動裝置的要部其他結構例的剖視 圖。
10符號說明
C:離合器；Cd:離合器鼓；Ch:離合器從動盤轂；CG:副軸齒輪； CVT:無級變速器；D:緩衝器；DG:差速器；DGr:差速器從動錐齒 輪；EG:發動機；HV:混合動力驅動裝置；leg:驅動裝置輸入軸；Icvt: CVT輸入軸；MG:旋轉電機；Ocvt: CVT輸出軸；OG:變速器輸出 齒輪；RS:減速機構；SPG:單級星齒輪
具體實施例方式
以下，參照

本發明的混合動力驅動裝置HV的實施方式。 第一實施方式
圖1、圖2為表示混合動力驅動裝置HV的構成的剖視圖。圖3為表 示軸向觀察的構成混合動力驅動裝置HV的主要設備的配置構成的圖。 圖4為表示該混合動力驅動裝置HV採用的驅動傳動系的示意圖。
具有該混合動力驅動裝置HV的車輛，作為驅動源具有發動機EG 和旋轉電機MG，並且將從它們獲取的驅動力向變速器(無級變速器 CVT)輸入。並且在無級變速器CVT中對輸入旋轉進行無級變速，將 變速後的旋轉驅動經由副軸齒輪CG、差速器DG向驅動輪W傳遞。
在圖4中模式性地表示了，旋轉電機MG採用經由減速機構RS與 無級變速器CVT驅動聯結的結構，發動機EG採用經由離合器C與無 級變速器CVT驅動聯結的結構。因此對於該驅動傳動系，當離合器C 處於切斷的狀態時，旋轉電機MG能夠作為電動機工作而實現電動機行 駛，並且在制動時，旋轉電機MG能夠作為發電機工作，對與旋轉電機 MG電連接的蓄電池B進行充電。另一方面，當離合器C處於連接狀 態時，能夠將來自電動機MG和發動機EG的驅動力向無級變速器CVT 傳遞，從兩個驅動源獲得驅動力而行駛。
圖1表示本發明的混合動力驅動裝置HV的詳細結構，示出了旋轉 電機MG、減速機構RS、離合器C、無級變速器CVT、副軸齒輪CG、 差速器DG的配置以及連接結構。圖2表示旋轉電機MG、減速機構 RS、離合器C附近的詳細結構。該混合動力驅動裝置HV具有與發動機EG驅動聯結的驅動裝置 輸入軸leg;旋轉電機MG;無級變速器CVT，其能夠將從CVT輸入 軸Icvt(變速器輸入軸)輸入的旋轉無級變速後向CVT輸出軸Ocvt(變 速器輸出軸)輸出；驅動聯結CVT輸出軸Ocvt與驅動輪W的輸出機 構。輸出機構在結構上具有設置於CVT輸出軸Ocvt的變速器輸出齒 輪OG、具有副軸齒輪CG的副軸CA、具有與副軸CA上設置的小齒 輪CP嚙合的差速器從動錐齒輪DGr的差速器DG。
另外，在旋轉電機MG的轉子MGr與CVT輸入軸Icvt之間，具有 聯結兩者而能夠傳遞驅動力的驅動傳動機構TD。並且，在驅動裝置輸 入軸leg與CVT輸入軸Icvt之間，具有能夠使驅動力的傳遞在兩者之 間斷續的離合器C。在驅動傳動機構TD上具有減速機構RS，該減速 機構RS能夠對來自旋轉電機MG的旋轉進行減速並向CVT輸入軸Icvt 傳遞。在圖示例子中，作為上述減速機構RS採用了單級星齒輪SPG, 並且構成為，形成離合器C的一部分的離合器鼓Cd能夠形成驅動傳動 機構TD的一部分。
將CVT輸入軸Icvt的軸心稱為第一軸心Zl，在第一軸心Zl上同 心地設置驅動裝置輸入軸leg和CVT輸入軸Icvt，並且從發動機側起 同心地配置旋轉電機MG、減速機構RS(單級星齒輪SPG)、離合器C、 無級變速器CVT的驅動帶輪CVTd。
另外，在該混合動力驅動裝置HV中，驅動裝置箱包括用於收納 無級變速器CVT的CVT箱Ccvt;用於收納旋轉電機MG的MG箱(旋 轉電機收納箱)Cmg;用於遮蔽CVT箱Ccvt的開口 (在圖l中設置於 左側的開口 )的CVT箱罩CCcvt;遮蔽MG箱Cmg的開口 (在圖1 中設置於右側的開口 )而分隔旋轉電機MG和緩衝器D以及發動機EG 之間的MG箱罩CCmg。如圖所示，在CVT箱Ccvt的發動機側連接有 MG箱Cmg。
以上為本發明的混合動力驅動裝置HV的概要，下面將進行具體說明。
旋轉電機MG配置於MG箱Cmg內的旋轉電機MG,以7>知方式構成為包括轉子 MGr和具有線圏MGc的定子MGs,其中，該線圏MGc位於該轉子 MGr的徑向外側，並且在軸向上比該轉子MGr突出。轉子MGr的構 成為包括埋入有永久磁鐵的的多個層疊板pr，以及以將這些層疊板 pr排列於軸向的狀態進行固定支撐的轉子支撐部件rs。
如圖1、圖2所示，該轉子MGr，通過MG箱Cmg和MG箱罩 CCmg並經由軸承BRG以可繞第一軸心Zl旋轉的方式被支承。另夕卜， 在該轉子MGr上設有向減速機構RS側延伸的轉子驅動傳動部件Tr， 與構成該減速機構RS的單級星齒輪SPG的太陽輪s的內徑側延伸部通 過花鍵sp連接，能夠將轉子MGr的驅動力向太陽輪s傳遞。
並且，多個定子鐵心sf以與層疊板pr保持微小間隔地對向的方式 固定於MG箱Cmg，在這些定子鐵心sf上巻繞線圏MGc而構成定子 MGs。
由圖1、圖2可知，在本發明中，構成轉子MGr的多個層疊板pr 以及定子鐵心sf，在其剖面形狀上都是沿著第一軸心Zl方向的寬度小， 而徑向厚度設置為較大。其結果是，兩者都能夠確保該較大的容積，從 而能夠獲得較大的旋轉電機輸出。
在上述MG箱Cmg上設有解算儀定子Rs，在轉子驅動傳動部件Tr 上設有解算儀轉子Rr,通過Rs、 Rr兩者構成解算儀而能夠檢測旋轉電 機MG的旋轉位置。
減速機構RS
在本例中，作為減速機構RS採用了具有太陽輪s、可旋轉地支撐小 齒輪p的行星架c、以及齒圏r的單級星齒輪SPG。
在本例中，旋轉電機MG的轉子驅動經由轉子驅動傳動部件Tr被傳 遞到太陽輪s。行星架c採用由MG箱Cmg支撐並且能夠停止其旋轉 的結構。即，MG箱Cmg相當於本發明的非旋轉部件。齒圏r在後述 的離合器C的離合器鼓Cd的在發動機側端延伸的延伸部上設置。即， 通過花鍵sp將齒圏r的外徑部位與離合器鼓Cd的內徑部位以可一體旋 轉的方式連接。因此構成為，單級星齒輪SPG的齒輪r、 p、 s，相對於離合器鼓Cd的外徑部位配設於內徑側，並且在第一軸心Zl的軸向上， 齒圏r、行星架c、太陽輪s與離合器鼓Cd的延伸部在局部重疊。結果 是，在將離合器C以及減速機構RS配置於無級變速器CVT與旋轉電 機MG之間的結構中，能夠充分實現小型化。各齒輪r、 p、 s的齒輪比 關係設定為，將輸入旋轉要素即太陽輪s的旋轉，作為輸出旋轉要素即 齒圏r的旋轉，進行減速傳動。
結果是，在旋轉電機MG中產生的驅動力，通過該減速機構RS減 速後傳遞到離合器鼓Cd，並向與該離合器鼓Cd—體旋轉的CVT輸入 軸Icvt傳遞。即，本發明的驅動傳動機構TD構成為包括轉子驅動傳 動部件Tr、減速機構RS以及離合器鼓Cd。
另外，如圖1、圖2所示設置油路o1,該油路ol從MG箱Cmg連 通到行星架c內，並且連通到在小齒輪p與行星架c之間設置的軸承收 納空間中，構成為能夠從MG箱Cmg對軸承brg進行良好的潤滑。
驅動裝置輸入軸leg
在旋轉電機MG以及減速機構RS的軸心部位上，配設有傳遞來自 發動機EG的驅動力的驅動裝置輸入軸Ieg。該驅動裝置輸入軸leg成 為本發明的混合動力驅動裝置HV的輸入部件。在發動機EG與驅動裝 置輸入軸leg之間具有緩衝器D，從而能夠抑制該輸入軸leg上的輸入 波動。
如圖1所示，該驅動裝置輸入軸leg採用了通過MG箱罩CCmg、 減速機構RS即單級星齒輪SPG的太陽輪s、以及CVT輸入軸Icvt可 旋轉地支撐的結構。下面對驅動裝置輸入軸leg與CVT輸入軸Icvt的 關係進行說明，驅動裝置輸入軸leg的無級變速器CVT側端，採用裝 入CVT輸入軸Icvt內的結構，經由軸承brg並通過CVT輸入軸Icvt 從外徑側可旋轉地支撐。軸向也採用通過CVT輸入軸Icvt並經由軸承 brg定位的結構。
另外，在驅動裝置輸入軸leg的CVT輸入軸Icvt側端附近，設有 離合器從動盤轂連接部Ich，並且頂端具有多個摩擦板fp的離合器從動 盤轂Ch能夠與該輸入軸leg —體旋轉。離合器c
離合器C構成為包括與CVT輸入軸Icvt —體旋轉的離合器鼓Cd, 以及與驅動裝置輸入軸leg—體旋轉的離合器從動盤轂Ch，並且構成 為，在離合器從動盤轂Ch的外徑側部位具有多個摩擦板fp，在離合器 鼓Cd的頂端內徑側部位具有多個摩擦對象板fo。另外，在離合器C內 設置的活塞Cp通過油壓供給在軸向上移動，從而實現離合器C的接合、 接合解除。活塞彈簧Cs的一端與活塞Cp抵接，另一端在CVT輸入軸 Icvt上與阻止軸向移動的彈簧座Cr抵接，從而能夠產生規定的彈力。 該離合器鼓Cd相當於離合器輸出部件。
向離合器鼓Cd與活塞Cp之間供給工作油，在活塞Cp克服活塞彈 簧Cs的彈力向離合器從動盤轂Ch側移動的狀態下，摩擦對象板fo被 推壓於摩擦板fp上，從而實現接合。另一方面，切斷工作油的供給壓， 活塞Cp因活塞彈簧Cs的彈力而向遠離離合器從動盤轂Ch的方向移 動，從而解除接合。
根據該結構，能夠在離合器C的接合狀態下，將驅動力從驅動裝置 輸入軸leg經由離合器C傳遞到CVT輸入軸Icvt。
用於接合與接合解除的油壓，經由在CVT箱Ccvt上設置的油路o2 、 在離合器鼓Cd上設置的導入路o3，供給到離合器鼓Cd與活塞Cp之 間。
無級變速器CVT
如圖l所示，無級變速器CVT構成為包括驅動帶輪CVTd和從動 帶輪CVTr,以及將驅動帶輪CVTd的旋轉力向從動帶輪CVTr傳遞的 V傳送帶v等。
驅動帶輪CVTd構成為包括與CVT輸入軸Icvt即驅動軸一體旋 轉的固定圓錐板CPf，以及可動圓錐板CPm，其中，該可動圓錐板CPm 構成為，與固定圓錐板CPf對向配置而形成V字狀帶輪槽，並且能夠 通過作用於驅動帶輪釭室SRd的油壓，在CVT輸入軸Icvt的軸向上移 動。該驅動帶輪缸室SRd構成為，在固定於驅動軸Icvt軸端的柱塞pu 與可動圓錐板CPm之間形成。並且構成為，從在驅動軸Icvt內部設置
15的油路o5，經由在可動圓錐板CPm的支撐部上設置的油壓供給口 o6， 向驅動帶輪缸室SRd供給油壓。
從動帶輪CVTr設置在從動軸即CVT輸出軸Ocvt上。該從動帶輪 CVTr也構成為包括與CVT輸出軸Ocvt —體旋轉的固定圃錐板CPf， 以及可動圓錐板CPm，其中，該可動圓錐板CPm構成為，與固定圓錐 板CPf對向配置而形成V字狀帶輪槽，並且能夠通過作用於從動帶輪 缸室SRr的油壓，在CVT輸出軸Ocvt的軸向上移動。該從動帶輪缸 室SRr構成為，在固定於CVT輸出軸Ocvt中間部的柱塞pu與可動圓 錐板CPm之間形成，在柱塞pu與可動圓錐板CPm的背面(圖1中右 側的面)之間裝入有復位彈簧rs。並且構成為，在該從動帶輪CVTr的 情況下，也是從在CVT輸出軸Ocvt內部設置的油路o7，經由在可動 圓錐板CPm的支撐部上設置的油壓供給口 08，向從動帶輪釭室SRr供 給油壓。
另外，在形成從動帶輪缸室SRr的柱塞pu的背面側，在可動圓錐 板CPm的背面側即其內徑側部位上，具有用於形成從動帶輪缸室SRr 的圓筒狀的缸Sm。另外，從該缸Sm的頂端起設置大致圓筒狀的柱塞 罩PC。
根據該結構，從動帶輪CVTr沿著朝向發動機側的方向，其CVT輸 出軸Ocvt周圍的外徑變小。
通過採用上述結構，通過使驅動帶輪CVTd的可動圓錐板CPm和 從動帶輪CVTr的可動圓錐板CPm在軸向上移動來改變與V傳送帶v 的接觸位置半徑，從而能夠改變驅動帶輪CVTd與從動帶輪CVTr之間 的旋轉比即減速比。例如，如果擴大驅動帶輪CVTd的V字狀帶輪槽 寬度並縮小從動帶輪CVTr的V字狀帶輪槽寬度，則驅動帶輪CVTd 側的V傳送帶v的接觸位置半徑減小，從動帶輪CVTr側的V傳送帶 接觸位置半徑增大，從而能夠獲得較大的變速比。如果使可動圓錐板 CPm、 CPm向與上述相反的方向移動則減速比減小。這種4吏驅動帶輪 CVTd與從動帶輪CVTr的V字狀帶輪槽寬度變化的控制，是通過經由 未圖示的控制系統使用油壓控制迴路COP對驅動帶輪釭室SRd或從動 帶輪缸室SRr進行油壓控制來實現的。
16CVT輸出軸Ocvt向發動機側(圖1中右側)延伸，在其延伸部位 上固定有變速器輸出齒輪OG。該變速器輸出齒輪OG與副軸CA上的 副軸齒輪CG嚙合。在副軸CA上設置的小齒輪CP與差速器DG的差 速器從動錐齒輪DGr嚙合。該驅動從差速器DG經由傳動軸DS向驅動 輪W被傳遞。在本發明中，副軸CA、副軸齒輪CG以及小齒輪CP， 構成了副軸機構，具有差速器從動錐齒輪DGr的差速器DG,構成了差 速機構。
無級變速器CVT、離合器C、減速機構RS、旋轉電機MG、變速 器輸出齒輪OG、副軸齒輪CG以及差速器從動錐齒輪DGr之間的位置 關係
如圖1所示，在本發明的混合動力驅動裝置HV中，在配設有驅動 裝置輸入軸leg和CVT輸入軸Icvt的第一軸心Zl上，從發動機側起配 設旋轉電機MG、減速機構RS、離合器C、驅動帶輪CVTd。另一方 面，在配設有CVT輸出軸Ocvt的第二軸心Z2上，從發動機側起配設 變速器輸出齒輪OG、從動帶輪CVTr。
另外，在第一軸心Z1的軸向，離合器C以及減速機構RS，在從動 帶輪CVTr上，配設在從其外徑開始減小的從動帶輪CVTr的柱塞pu 起到變速器輸出齒輪OG的中間部位上重疊的位置，非常有利於裝置小 型化。另外，對旋轉電機MG與副軸齒輪CG以及差速器從動錐齒輪 DGr之間的關係進行說明，構成旋轉電機MG的定子MGs的定子鐵心 sf的位置配設為，與副軸CA上設置的副軸齒輪CG的位置、以及差速 器DG上設置的差速器從動錐齒輪DGr的位置相比，靠近發動機EG 側。
圖3表示從CVT輸入軸Icvt、 CVT輸出軸Ocvt的軸端側看的(圖 1中從左側看的)本發明的混合動力驅動裝置HV的主要設備(驅動帶 輪CVTd、旋轉電機MG、從動帶輪CVTr、副軸齒輪CG、差速器從動 錐齒輪DGr、變速器輸出齒輪OG)的位置關係。在該圖中，與上述的 第一軸心Z1、第二軸心Z2—起示出了，將副軸CA的軸心作為第三軸 心Z3示出，將差速器從動錐齒輪DGr的軸心作為第四軸心Z4示出。
如該圖所示構成為，在左右方向上，第二軸心Z2以及第四軸心Z4位於第一軸心Zl與第三軸心Z3之間，在上下方向上，第一軸心Z1、 第三軸心Z3位於第四軸心Z4與第二軸心Z2之間。另外，旋轉電機 MG上設置的定子鐵心sf的外徑位置，與變速器輸出齒輪OG的外徑位 置接近。但是，如圖1所示，通過在第一軸心Zl的軸向上錯開位置， 能夠增大旋轉電機MG的外徑而獲得較大的輸出，採用這種旋轉電機則 能夠獲得避免與變速器輸出齒輪OG、副軸齒輪CG、差速器從動錐齒 輪DGr的幹涉的小型的混合動力驅動裝置HV。
另外，在圖1中表示了從油盤OP經由電動油泵EOP、油壓控制回 路COP供油的工作油、潤滑油的供給系統。
第二實施方式
以下，參照圖5和圖6對本發明的混合動力驅動裝置HV的第二實 施方式進行i兌明。
在該實施方式中，也具有單一的旋轉電機MG,並且通過由單級星 齒輪SPG構成的減速機構RS減速的驅動旋轉向CVT輸入軸Icvt被輸 入。並且來自發動機EG的驅動力，以接受離合器C的斷續的狀態，同 樣地向CVT輸入軸Icvt輸入。在該例中也構成為，離合器C的離合器 鼓Cd用於傳遞來自旋轉電機MG的驅動力。並且，將經無級變速器 CVT變速後的驅動，經由副軸CA以及差速器DG向驅動輪W傳遞。
在第二實施方式中，採用了在旋轉電機MG的軸心側具有機油泵 MOP的構成，並且設有工作油供給路olO，向離合器C供給工作油， 並且向驅動裝置輸入軸Ieg周圍的需要部位供給潤滑油。另外，在由單 級星齒輪SPG構成的減速機構RS中，行星架c與齒圏r的聯結對象不 同。以下對這些區別進行說明。
機油泵MOP和工作油供給路olO
如圖5、 6所示，該實施方式構成為，在MG箱罩CCmg的旋轉電 機MG側(與發動機EG相反側)穿設凹部，並且將覆蓋該凹部的油泵 罩OPc固定於MG箱罩CCmg，在MG箱罩CCmg與油泵罩OPc之間 形成泵室OPr。並且，在泵室OPr上具有與驅動裝置輸入軸leg —體旋 轉的轉子Rop，從而形成機油泵MOP。另外，使上述油泵罩OPc的無級變速器CVT側延伸為圓筒狀，形 成在該延伸部EA與驅動裝置輸入軸leg之間分配供給油液的工作油供 給路o10。這樣，利用了位於旋轉電機MG的軸心側的空間，形成為緊 湊的結構。並且，能夠從上述工作油供給路o10，經由驅動裝置輸入軸 leg內向離合器C良好地輸送工作油。
減速機構RS
在本例中，作為減速機構RS也採用具有太陽輪s、可旋轉地支撐小齒 輪p的行星架c、以及齒圏r的單級星齒輪SPG。
在該例中，也是經由轉子驅動傳動部件Tr將旋轉電機MG的轉子驅 動向太陽輪s傳遞。與此相對，齒圏r採用了通過花鍵sp以停止旋轉 的狀態支撐於MG箱Cmg的結構。即，MG箱Cmg在本例中也作為非 旋轉部件。另一方面，行星架c與離合器C的離合器鼓Cd的發動機側 端延伸的延伸部聯結。即，通過花鍵sp將行星架c的外徑部位與離合 器鼓Cd的內徑部位接合而能夠一體旋轉。
因此在本例中也構成為，單級星齒輪SPG的齒輪r、 p、 s配設為， 比離合器鼓Cd的外徑部位靠近內徑側，並且在第一軸心Zl的軸向上， 齒圏r、行星架c、太陽輪s，與離合器鼓Cd的延伸部在局部重疊。結 果是，在具有離合器C與減速機構RS的結構中，能夠充分實現小型化。 各齒輪的齒輪比關係設定為，將輸入旋轉要素即太陽輪s的旋轉，作為 輸出旋轉要素即行星架c的旋轉，能夠減速傳動。
結果是，在旋轉電機MG中產生的旋轉，經該減速機構RS減速後 傳遞到離合器鼓Cd,並向能夠與該離合器鼓Cd —體旋轉地設置的CVT 輸入軸Icvt傳遞。
並且，通過從驅動裝置輸入軸leg側利用離心力輸送過來的油液， 對在構成減速機構RS的小齒輪p與行星架c之間設置的軸承brg進行 潤滑。
圖5示出了從油盤OP經由電動油泵EOP、機油泵MOP、油壓控 制迴路COP運行的工作油、潤滑油的供給系統。
19(其它實施方式)
(l)在上述實施方式中，示出了變速器為無級變速器CVT的例子，但 是本發明也適用於作為變速器採用變速比階段性變更的有級變速器。
(2 )上述實施方式以將本發明的混合動力驅動裝置用於FF方式車輛的 例子進行了說明，然而也可以是採用FR (發動機前置後驅)方式的車
4ft 。
(3)在上述實施方式中，將使發動機與變速器輸入軸之間的驅動傳動 斷續的離合器的離合器鼓，作為向變速器輸入軸的輸入部件共用，然而 也可以使從發動機經由離合器到變速器輸入軸的發動機側的輸入系統， 與從旋轉電機經由減速機構到變速器輸入軸的輸入系統，在變速器輸入 軸之前分別獨立設置。
U)在上述實施方式中，在從旋轉電機到無級變速器的設備中，按照 旋轉電機-減速機構-離合器-驅動帶輪的順序進行配置，然而也可以將減 速機構與離合器的位置反過來。
(5) 在上述實施方式中，釆用單級星齒輪構成減速機構，然而只要能 夠減速即可，可以釆用各種機構。但是，以單級星齒輪為代表的行星齒 輪機構因小型化而優選。
(6) 關於上述機油泵，優選如第二實施方式所示那樣設在旋轉電機罩 上，但是也可以將其配置在傳動系的任意位置。另外，在上述第二實施 方式中，如圖6所示在MG箱罩CCmg上穿設凹部，將該凹部作為配 設轉子Rop的泵室OPr。即，在該例中，MG箱罩CCmg成為收納轉 子Rop的油泵體OPb，覆蓋這個凹部的罩成為油泵罩OPc。與此相對， 可以如圖7所示，相對於MG箱罩CCmg，設置在該無級變速器側配設 的成對的部件，在該部件上設置凹部而形成泵室OPr。在該結構的情況 下，將成對的部件作為油泵體OPb。
因此，在本發明中，將油泵罩或油泵體稱為油泵箱。在圖6的例子 中，作為油泵箱的油泵罩OPc，在第一軸心Z1的軸向上，與旋轉電機 MG的至少一部分重疊，相對於旋轉電機MG的轉子MGr，在其內徑 側部位設置工作油供給路olO。在圖7的例子中，作為油泵箱的油泵體OPb，在第一軸心Z1的軸向上，與旋轉電機MG的至少一部分重疊， 相對於旋轉電機MG的轉子MGr，在其內徑側部位設置工作油供給路 olO。
工業實用性型
在本發明適用的混合動力驅動裝置中，作為驅動源具有發動機和旋 轉電機，從其中一方或雙方獲得驅動力，經變速器變速後向驅動輪傳遞， 在作為旋轉電機採用比較小型者的情況下，也能夠獲得足夠的驅動力， 並且能夠使混合動力驅動裝置儘量小型化。
權利要求
1.一種混合動力驅動裝置，具有與發動機連接的驅動裝置輸入軸、旋轉電機、對來自變速器輸入軸的旋轉進行變速而能夠向變速器輸出軸輸出的變速器、連接上述變速器輸出軸與驅動輪的輸出機構，其特徵在於，具有將上述旋轉電機的轉子與上述變速器輸入軸聯結的驅動傳動機構，並且具有離合器，該離合器能夠使上述驅動裝置輸入軸與上述變速器輸入軸之間的驅動傳動斷續，在上述驅動傳動機構上具有減速機構，該減速機構對來自上述旋轉電機的旋轉進行減速而向上述變速器輸入軸傳遞。
2. 根據權利要求l所述的混合動力驅動裝置，其特徵在於，在第一軸心上同心地設置上述驅動裝置輸入軸和上述變速器輸入軸，在上述第一軸心的軸向上、上述變速器與上述旋轉電機之間，具有上述離合器和上述減速機構。
3. 根據權利要求2所述的混合動力驅動裝置，其特徵在於，按照從發動機側朝向上述變速器的順序，依次設置上述旋轉電機、上述減速機構、上述離合器、上述變速器。
4. 根據權利要求l-3中任一項所述的混合動力驅動裝置，其特徵在於，在上述輸出機構，構成為，設置有與上述變速器輸出軸連接的副軸機構、與上述副軸機構連接的差速機構，並且上述差速機構與上述驅動輪被連接起來，在上述第一軸心的軸向，上述旋轉電機的定子鐵心的位置配設為比上述副軸機構上設置的副軸齒輪的位置和上述差速機構上設置的差速器從動錐齒輪的位置靠近發動機側。
5. 根據權利要求1 4中任一項所述的混合動力驅動裝置，其特徵在於，上述離合器的離合器輸出部件與上述變速器輸入軸連接，經由上述離合器輸出部件，將來自上述減速機構的減速旋轉向上述變速器輸入軸傳遞。
6. 根據權利要求5所述的混合動力驅動裝置，其特徵在於，上述離合器構成為具備作為上述離合器輸出部件的離合器鼓和作為離合器輸入部件的離合器從動盤轂，並且上述減速機構為行星齒輪機構，行星齒輪機構的輸出旋轉要素與上述離合器鼓被連接起來。
7. 根據權利要求5所述的混合動力驅動裝置，其特徵在於，上述離合器構成為具備作為上述離合器輸出部件的離合器鼓和作為離合器輸入部件的離合器從動盤轂，並且上述減速機構為行星齒輪機構，構成行星齒輪機構的齒輪配設在比上述離合器鼓的外徑部位靠近內徑側。
8. 根據權利要求l-7中任一項所述的混合動力驅動裝置，其特徵在於，上述減速機構是具有太陽輪、行星架、齒圏的單級星齒輪，在上述太陽輪連接有上述旋轉電機的轉子，並且上述行星架與非旋轉部件聯結，上述齒圏為輸出旋轉要素。
9. 根據權利要求1 7中任一項所述的混合動力驅動裝置，其特徵在於，上述減速機構是具有太陽輪、行星架、齒圏的單級星齒輪，在上述太陽輪連接有上述旋轉電機的轉子，並且上述齒圏與非旋轉部件聯結，上述行星架為輸出旋轉要素。
10. 根據權利要求l-9中任一項所述的混合動力驅動裝置，其特徵在於，包括旋轉電機收納箱，其在組裝狀態下在內部收納上述旋轉電機，並具有在發動機側開口的發動機側開口；旋轉電機罩，其在上述驅動裝置輸入軸貫通在上述旋轉電機收納箱的上述發動機側開口中的狀態下對該開口進行遮蔽，在上述旋轉電機罩上設有從上述驅動裝置輸入軸獲得驅動力而工作的機油泵。
11. 根據權利要求10所述的混合動力驅動裝置，其特徵在於，在上述旋轉電機革上安裝構成上述機油泵的一部分的油泵箱，並且在上述油泵箱上設置經由上述驅動裝置輸入軸內向上述離合器輸送工作油的工作油供給路。
12. 根據權利要求ll所述的混合動力驅動裝置，其特徵在於，上述油泵箱在上述第一軸心的軸向上與上述旋轉電機的至少一部分重疊。
13. 根據權利要求12所述的混合動力驅動裝置，其特徵在於，相對於上述旋轉電機的轉子，在該轉子的內徑側部位設置上述工作油供給路。
全文摘要
本發明提供一種混合動力驅動裝置。具有作為驅動源的發動機(EG)和旋轉電機(MG)，從其中一方或雙方獲得旋轉驅動力，經變速器變速向驅動輪傳遞，在該混合動力驅動裝置(HV)中，即使旋轉電機(MG)採用比較小型者，也能夠獲得足夠的驅動力，並且使裝置(HV)小型化。在旋轉電機(MG)與作為變速器的無級變速器(CVT)之間具有減速器(RS)，其僅對來自旋轉電機(MG)的驅動旋轉進行減速而向無級變速器(CVT)傳遞。
文檔編號B60K6/365GK101495338SQ20078002830
公開日2009年7月29日 申請日期2007年10月2日 優先權日2006年11月27日
發明者三治廣明 申請人:愛信艾達株式會社