专利名称：混合动力车用驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及作为动力源具有内燃机等的发动机和电动马达，且在发动机输出轴和变速机构部之间夹设有离合器的并联式混合动力车用驱动装置，具体而言，涉及马达的转子的支承结构。
背景技术：
以往，作为混合动力车用驱动装置提出了采用原有的自动变速器，并将马达及离合器配置在液力变矩器部分的各种方案。例如，如日本国特开2004-1708号公报所示，该装置通常在发动机输出轴和自动变速器的输入部之间夹设有离合器(起步离合器)，且在该离合器的发动机输出侧(初级侧)一体地固定马达的转子。即，将前述离合器的初级侧与液力变矩器同样采用壳体(滚筒)结构，且将前述离合器容纳在该壳体结构内，且将马达的转子一体地固定在构成该壳体结构的前盖部分。
因此，该装置与以往的液力变矩器同样，将前盖的前方作为中间件嵌合于发动机输出轴，且将后箱体设为可相对油泵主体自由旋转，并将壳体设为油密结构，从而构成一种双支承结构。
然而，对在该离合器的初级侧连接马达转子的装置而言，由于马达转子和发动机输出轴连接，所以在马达起动时，也需要使发动机空转，从而发生相应的动力损失，另外在控制时，将马达作为发电机进行再生时，受到发动机的转速的干扰，直至车辆停止为止，难于进行再生。并且，虽然固定马达的转子的壳体结构部分(前盖)成为一种双支承结构，但是由于其前方由中间件被支承于发动机输出轴，所以会受到发动机振动等的影响，难于以高轴心精度来支承前盖，并在前盖固定的转子和机架固定的定子之间的气隙变大，从而无法充分发挥马达性能。
于是，例如美国专利第6,585,066号公报所示，提出了将马达的转子连接于离合器的次级侧(自动变速器侧)的方案。对该装置而言，离合器的轮毂(hub)侧为连接于发动机输出轴的初级侧，而次级侧由带缘的凸缘部件构成，且该凸缘部件的前方开放，连接由前述轮毂构成的离合器初级侧与发动机输出轴的连接部件(弹簧减振器以及挠性板等)从中穿过。
该装置不会因切断离合器而受到发动机的干扰，所以在车辆起动时，可以将马达的转矩直接传递给自动变速器，另外，在将马达作为发电机使用来进行再生时，可以将直到车辆停止为止的运动能量作为电能来再生。
然而，将前述马达的转子连接于离合器的次级侧的装置，无论是作为初级侧的轮毂，还是次级侧的带缘凸缘部件，均为悬臂支承结构，所以难于用高轴心精度来支承。特别是，固定有转子的带缘凸缘部件(次级侧)的支承精度并不充分，因此无法充分地减小转子和定子的之间的间隙(气隙)，对马达的性能产生较大影响。
另外，由于作为次级侧的带缘凸缘部件的前方是开放着的，所以，处于机架整体被油浸渍的湿润状态，离合器冷却用的油量变大，且这些大量的油由转子来搅拌而产生能量损耗，很难获得其平衡。
发明内容
本发明涉及的第一实施方式，是一种混合动力车用驱动装置1、11、12、13，其具有变速机构部6；被容纳于在该变速机构部的发动机侧配置的马达壳4内的马达2；在发动机输出轴7和前述变速机构部的输入轴26之间夹设的离合器20，其特征在于，由盖体22构成连接于前述输入轴26的前述离合器20的次级侧，并在该盖体内容纳前述离合器20的摩擦板32、传动装置36、362以及连接于前述发动机输出轴7的初级侧部件31、32，将前述马达2的转子40一体地连接于成为前述次级侧的盖体22，并将该马达2的定子39固定于前述马达壳4，将位于前述盖体22的发动机侧的前轮毂29，自由旋转地支承于前述马达壳4的前壁部件50，并且，将位于前述盖体22的变速机构部6侧的后轮毂27，自由旋转地支承于前述马达壳4的后壁部件56。
由此，将马达的转子连接于盖体，而且将离合器的摩擦板等容纳于该盖体，并且将其前部以及后部的前轮毂以及后轮毂，自由旋转地支承于前述马达壳的前壁部件以及后壁部件，因此，盖体被双支承结构高精度地支承于马达壳，从而被一体地固定于该盖体的转子的支承精度也较高，并结合定子固定于马达壳的情况，可以高精度地控制转子和定子之间的空隙(气隙)，并可以提高马达的效率，从而提高马达·发电机的能力。
本发明涉及的第二实施方式，其特征在于，油密封状地构成前述盖体22的内部，并且，将用前述盖体22、前述前壁部件50以及前述后壁部件56隔离的前述马达壳4内，设为不浸渍在油中的非油浴空间，并将由前述转子40以及定子39构成的前述马达2配置于该非油浴空间。
由此，油密封状地构成盖体内，使离合器等在润滑油环境下工作，来确保平稳的工作以及耐久性，并且将由盖体、前壁部件以及后壁部件隔离的马达壳内，设为不浸渍在油中的非油浴空间，并将马达配置于该非油浴空间，因此，不会发生转子搅拌油的情况，并可以消除由该油的搅拌导致的损失。
本发明涉及的第三实施方式，其特征在于，在前述前轮毂29以及前述后轮毂27分别安装油封71、65，并将前述非油浴空间构成为干燥空间。
由此，将盖体外部的马达壳内设为干燥空间，将马达配置于该干燥空间，因此不会发生转子搅拌油的情况，并可以消除由该油的搅拌导致的损失。
本发明涉及的第四实施方式，其特征在于，在前述转子40(例如其支承部件)和前述马达壳4的前壁部件50上，固定有检测前述转子40的旋转角的传感器(例如解角器75)。
由此，将旋转角检测传感器固定于转子支承部件和马达壳的前壁部件，因此通过在前壁部件开设孔等，可便于从驱动装置的前方对解角器等的传感器进行调整，且以高精度地检测出转子的旋转角。
另外，也可以将解角器等的传感器配置于干燥空间，且可消除由传感器导致的油的搅拌损失。
本发明涉及的第五实施方式，其特征在于，前述马达壳4的后壁部件是一体地配置在前述变速机构部6的变速箱9和前述马达壳4之间的连接·固定部上的油泵组件56，前述后轮毂27的圆筒部27a经由旋转支承部件(例如衬套66)自由旋转地支承于该油泵组件56的泵主体57，并插装前述油封65而构成为油密状，前述马达壳4的前壁部件是一体地固定于该马达壳4的隔壁部件50，前述前轮毂29的圆筒部29a经由旋转支承部件(例如球轴承55)自由旋转地支承于该隔壁部件50的内径部分，前述初级侧部件具有嵌合前述输入轴26且具有实心部31e的中间部件31，在该中间部件的圆筒部31c和前述前轮毂的圆筒孔29a之间，插装有旋转支承部件70以及前述油封71。
由此，后壁部件为油泵组件，因此可以利用以往的自动变速器，并将其变换器壳设为马达壳，设置成为前壁部件的隔壁部件，由此可以使自动变速器的零件以及设备通用化，在不需要许多的设备投资等情况下，提供混合动力车用驱动装置。
本发明涉及的第六实施方式，其特征在于，前述中间部件31的圆筒部31c，在其外周面具有前述旋转支承部件用支承面和前述油封用插装面，且在其内周面形成有与发动机输出轴侧部件30连接的内花键g。
由此，在中间部件的圆筒部，将其外周面作为旋转支承部件用支承面和油封用插装面来利用，且将其内周面作为与发动机输出轴侧部件的连接用内花键来利用，因此相应地可以在轴方向上实现紧凑结构，并提高对车辆的搭载性。
本发明涉及的第七实施方式，其特征在于，在前述前壁部件50以及前述后壁部件56分别安装油封71、65而构成前述非油浴空间，并在前述盖体223穿设可飞散油的飞散孔23c，且以从前述飞散孔23c飞散的油触碰到前述定子39的方式配置前述马达2。
由此，从飞散孔飞散的油触碰到定子，因此不仅可以冷却马达(特别是定子)，而且由于将马达配置于干燥空间，所以，在不会发生转子搅拌油的情况下，可以消除由该油的搅拌导致的损失。此外，还可以润滑配置于非油浴空间的各部件。并且，由于油封仅密封非油浴空间，所以，例如离合器的配合油压等不会对该油封施加负荷，可以实现油封的可靠性的提高。
本发明涉及的第八实施方式，其特征在于，前述马达壳4的前壁部件由一体地固定于前述马达壳4的隔壁部件50、以及从外部自由装卸地紧固于该隔壁部件50的辅助隔壁部件110构成，在前述转子40(例如其支承部件)和前述辅助隔壁部件110上，固定有检测前述转子40的旋转角的传感器(例如解角器75)。
由此，在转子支承部件、和自由装卸地安装于前壁部件的辅助隔壁部件上，固定有旋转角检测传感器，因此，便于从驱动装置的前方靠近前述传感器，而且便于对解角器等的传感器进行调整，且可以高精度检测出转子的旋转角。
另外，也可以将解角器等的传感器配置于干燥空间，而可以消除由传感器导致的油的搅拌损失。
本发明涉及的第九实施方式，其特征在于，前述马达壳4的后壁部件是一体地配置在前述变速机构部6的变速箱9和前述马达壳4之间的连接·固定部上的油泵组件56，前述后轮毂27的圆筒部27a经由旋转支承部件60自由旋转地支承于该油泵组件56的泵主体57，并插装前述油封65，前述马达壳4的前壁部件由一体地固定于前述马达壳4的隔壁部件50、以及从外部被紧固于该隔壁部件50的内周部分的辅助隔壁部件110构成，前述前轮毂29的圆筒部29a经由前述转子40以及旋转支承部件55自由旋转地支承于该隔壁部件110的内径部分，
前述初级侧部件具有嵌合前述输入轴26且具有实心部的中间部件313，在该中间部件313的外周部31f和前述前轮毂29的圆筒孔29a之间，插装有旋转支承部件70，且在该中间部件313的外周部31f和前述辅助隔壁部件110之间，插装有前述油封71。
由此，后壁部件为油泵组件，因此可以利用以往的自动变速器，并将其变换器壳设为马达壳，并设置成为前壁部件的隔壁部件以及辅助隔壁部件，由此可以使自动变速器的零件以及设备通用化，在不需要许多的设备投资等的情况下，提供混合动力车用驱动装置。
此外，在从外部紧固于该隔壁部件的内周部分的辅助隔壁部件和中间部件之间插装有油封，即在隔壁部件的内径部分和前轮毂的圆筒部之间配置的旋转支承部件，被配置于非油浴空间，因此，可以采用向该旋转支承部件供给润滑油的构成，例如与不向该旋转支承部件供给润滑油而采用润滑脂的情况相比，可以提高耐久性。
本发明涉及的第十实施方式，其特征在于，前述初级侧部件具有弹簧减振器21，且该弹簧减振器配置于前述盖体22内。
由此，弹簧减振器容纳于盖体内，因此不仅可以将弹簧减振器配置于离合器的初级侧，且可以在与马达宽度大致相同的程度下，将离合器和弹簧减振器容纳于盖体，从而可以实现紧凑化，特别是实现在轴方向的紧凑化，另外，盖体并列容纳离合器以及弹簧减振器，因此，需要相应地较宽的轴方向长度(宽度)，可以提高双支承结构的支承精度。
并且，前述括号内的符号是与附图相对应的符号，但并不会由此对权利要求范围所记载的构成产生任何影响。
图1是表示实施了本发明的混合动力车用驱动装置的整体剖视图。
图2是表示其主要部分的放大剖视图。
图3是表示局部变化了的混合动力车用驱动装置的主要部分的放大剖视图。
图4是表示根据其他实施方式的混合动力车用驱动装置的主要部分的放大剖视图。
图5是表示根据另外其他实施方式的混合动力车用驱动装置的主要部分的放大剖视图。
具体实施例方式
以下，按照附图，对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本发明涉及的混合动力车用驱动装置的结构的一个例子的剖视图，图2是表示前述混合动力车用驱动装置的主要部分的图。图示的混合动力车用驱动装置1，是在以往的自动变速器(A/T)的液力变矩器部分附设有马达·发电机2以及离合器3(以下称为起步装置)的装置，且具有汽油发动机等的内燃机(仅图示了发动机输出轴7)；容纳于马达壳4的由无刷DC马达等构成的马达·发电机(以下简称为马达)2以及起步装置3；传递来自于这些发动机以及马达·发电机2的驱动力的自动变速器的多级变速机构部6。即，本发明涉及的混合动力车用驱动装置1从发动机侧依次配置有马达2以及起步装置3、还有自动变速器的多级变速机构部6。
前述多级变速机构部6，被容纳于变速箱9内，并由与输入轴26同轴状地配置的两个变速机构部11以及12；与前述输入轴26平行地配置的副轴14；向前轮驱动轴15a、15b分配并传递动力的差速器装置16构成，且构成为将它们容纳于可分解的一体箱体的FF(前置发动机·前轮驱动)型装置。前述马达壳4被固定于多级变速机构部6的变速箱9，从而作为整体被容纳于自动变速器的空间。
起步装置3具有离合器20和弹簧减振器21，被整体地配置在壳体结构的盖体22内。盖体22由在外径侧呈筒状延伸的主体(后)盖23和阻塞该筒部23a的前方的盖状的前盖24构成，两个盖通过焊接被连接为一体。后轮毂(hub)27通过焊接被一体地紧固于后盖23的内周侧，其中，该后轮毂27与前述自动变速机构部6的输入轴26连接且成为前述离合器20的输出侧(次级侧)；环状的前轮毂29通过焊接被一体地紧固于前盖24的内周侧。
在前述发动机输出轴7一体地固定有前端呈突出状的连接部件30，且在其突出部30a的外周形成有花键a。另一方面，成为前述离合器20的输入侧(初级侧)的中间部件31通过前述花键a连接于连接部件30，在该中间部件31上一体地固定有弹簧减振器21的输入侧。在该弹簧减振器21的输出侧固定有前述离合器20的轮毂部件32，且在该轮毂部件的外周面所形成的花键b、与在前述后盖23的筒部23a的内周面所形成的花键c之间，由离合器片和离合器盘构成的摩擦板25交替且分别与一个前述花键b或c配合来夹设，而构成由湿式多片离合器构成的前述离合器20。
前述后盖23的后面侧具有弯曲而沿轴方向延伸的部分23b，以后轮毂27的外周面作为气缸滑动面，活塞33与该部分23b油密状地嵌合，并且该活塞向外径方向延伸，而成为按压前述摩擦板32的动作臂33a。另外，在活塞33的背面，在其与防脱落地固定于后轮毂27的挡圈34之间，压缩设置有复位弹簧35，由此，构成前述离合器20用的油压传动装置36。
另一方面，马达·发电机2具有定子39和转子40。其中的转子40是由埋设有永久磁铁(部件)的多个层压板、和固定并支承这些层压板的支承板部件41构成。支承板41具有保持前述层压板的圆筒状的保持部41a、和从该保持部的一端侧垂下的环状的板部41b。此外，按照各个规定角度安置有螺栓42a的固定板42，通过焊接一体地紧固于前述前盖24的前侧面，并将前述支承板的板部41b叠加在该固定板42后，将螺母43螺合到螺栓42a，由此，支承板41一体地紧固于前盖24。此时，支承板的保持部41a嵌合于后盖23的筒部23a，转子40和盖体22被正确地定位，而形成一体。
前述定子39具有卷绕有线圈45的铁芯46，这些铁芯46嵌合于套筒47并用合成树脂一体地固定。并且，套筒47嵌合于马达壳4，并将其挡圈部47a夹在其与隔壁部件50之间来固定，从而定子39被正确地定位且固定于马达壳4。此时，在套筒47和马达壳4之间形成空隙51，该空隙通过安装于套筒47的O形环52、52形成为液密状，并构成冷却定子39的水套。并且，该定子39在不使车辆的最低地上高度变低的范围内被尽可能较大地设定，且实现多极化确保规定输出。另外，转子40的层压板具有能够充分地承受离心力的程度的强度，并且在不与前述定子39相干扰的范围内，优选具有尽可能小的空隙(气隙)C，并位于对置位置。
构成马达壳的前壁部件的前述隔壁部件50，被嵌合于圆筒状的马达壳4，且通过螺栓53(参照图1)被固定。作为旋转支承部件的球轴承55被安装于该隔壁部件的中心孔部(内径部分)，通过该轴承55自由旋转地支承前轮毂29的圆筒部29a。另一方面，在马达壳4和变速箱9的结合部分上，固定有油泵组件56，该油泵组件56具有一体地固定的泵主体57以及泵盖体59，而且泵主体57通过O形环58嵌合并定位于马达壳4的后壁4a，且形成划分马达壳4与变速箱9内的自动变速机构部6的间隔壁(后壁部件)。
并且，在泵主体57的中央孔中，通过作为旋转支承部件的衬套60自由旋转地支承有后轮毂27的圆筒部27a。因此，对壳体结构的盖体22而言，其前方的前轮毂29通过轴承55自由旋转地支承于隔壁部件50，而其后方的后轮毂27通过衬套60自由旋转地支承于泵主体57，即，一体地固定马达的转子40且成为离合器20的次级侧的盖体22，通过双支承结构被正确地定位支承于马达壳4。并且，后轮毂27的圆筒部27a前端，连接于泵组件56的旋转泵体62处，另外，在输入轴26和轮毂圆筒部27a之间，配置有固定于泵盖59的套筒轴63。
并且，在泵主体57和轮毂圆筒部27a之间，在衬套60的外侧(轮毂侧)配置有油封65。在轮毂圆筒部27a和在前端部安装有O形环的套筒轴63之间形成有油路d，且该油路d通过形成于后轮毂27的油路e而与离合器用油压传动装置36的油室连通。对后轮毂27而言，前方侧是环状的凹结构，且在圆筒状的突出部27b的内周面形成花键f，而与输入轴26花键配合，并且该突出部的外周面成为支承中间部件31的滚针轴承66的支承面。此外，对中间部件31而言，在其后侧面与后轮毂27之间配置推力垫圈67，且在其前侧面与前轮毂29之间配置推力轴承69，从而在轴方向上被定位。
中间部件31的前方侧呈圆筒状突出，且该突出部31c中，其内周面形成有与前述连接部件30的花键a配合的内花键g，并且其外周面成为滚针轴承(旋转支承部件)70以及油封71的支承面。滚针轴承70通过卡环72安装于轮毂圆筒部29a的内周面，而油封71被安装于该轴承70前端侧且轮毂圆筒部29a和中间部件31之间。对输入轴26而言，在其中央部形成有轴方向的油路i，并且在前端部安装有密封环73，另外，中间部件31通过实心部31e与前方部分划分且形成有油路j，由此，形成向滚针轴承70、推力垫圈69以及离合器20的摩擦板25等供给润滑油的润滑油路。
通过在前述泵主体57和后轮毂27之间的油封65、以及在前述前轮毂29和中间部件31之间的油封71，壳体结构的盖体22构成为油密状，虽然向该盖体22内供给充分的润滑油，但是其外部即马达壳4内保持在干燥状态。因此，配置于盖体22外部的马达壳4内的马达2维持干燥状态，且不会发生由转子40导致的油的搅拌损耗等。另外，如前所述，构成盖体22的前轮毂29以及后轮毂27，被正确地支承于马达壳4，因此，通过轴承70、66支承的中间部件31被高精度地支承于这些轮毂。
通过前述的前轮毂29、后轮毂27以及中间部件31的结构，例如中间部件31的前方以及后方的圆筒状突出部的内周面、外周面(66、67、g、70、71、69)等的利用，将盖体22设为壳体结构，从而不仅可以实现基于双支承的高精度支承和油密构成，还可以实现起步装置3的紧凑化、特别是实现轴方向上的紧凑化的结构，进而，通过将马达2在轴方向上与起步装置大致叠加地配置，可以将其容纳在以往的自动变速器的尺寸内。
此外，在前述转子支承板41的板部41b的内周部，形成多个内齿来固定转子板75a，并且在隔壁部件50的内侧通过螺栓76固定具有外齿的定子75b，这些内齿以及外齿对置，从而构成用于检测转子40的旋转角(相位)的传感器即解角器75。该解角器75与马达2同样，被配置于盖体外部的马达壳4内的干燥空间。由于是马达壳4内的干燥空间，所以可以在隔壁部件50上形成适当的孔77，并可以通过该孔77易于调整解角器75。
下面，对本混合动力车用驱动装置的作用进行说明。在车辆停止状态下，油压传动装置36被解除，离合器20处于切断状态。此外，即使按键开关处于接通的状态，在点火处也无电流流动，发动机处于停止状态。
并且，在驾驶员踏下加速踏板而输出起步信号时，电流从未图示的电池流向马达·发电机2，马达·发电机2用作马达。即，当未图示的控制器基于来自旋转位置检测传感器75的信号(转子40的位置)，在适当的定时向定子39的线圈45通电流时，虽然转子40向前进方向且高效率地旋转，但其旋转驱动力经由转子支承板41、螺栓42a而传递到前盖24。该前盖24的旋转传递到构成其的盖体22，并经由后轮毂27传递到输入轴26、自动变速机构部6、以及驱动车轮。这里，马达·发电机2具有在低转速时输出较高转矩的驱动特性，加之由自动变速机构部6的第一档产生的较高的转矩比，车辆通过规定的转矩平稳地起步、行驶。
此时，盖体22由双支承结构(55、60)高精度地支承于马达壳4，因此，与其一体的转子40也被高精度地支承，且定子39被直接支承于马达壳4，所以，可以高精度地控制定子39和转子40的空隙(气隙)，且能够得到基于高效率的高输出。并且，在离合器20处于切断状态下，即使盖体22旋转，也无法向发动机输出轴7传递，发动机不会空转而停止，不会发生由空转产生的动力损失。并且，即使马达2处于干燥空间，转子40也不会搅拌油，进而，即使处于该干燥空间，冷却水在水套51中流动，由此也可以充分冷却定子39且维持较高的效率。
并且，当车辆达到规定速度，或者在比较低的速度下，为了加速、爬坡而踏下加速踏板，使节流阀开到一定开度以上时，经由油路d、e向油压传动装置36供给油压，从而移动活塞33使动作臂33a按压摩擦板25，并且顺滑地连接由湿式多片离合器构成的前述离合器20。通过该离合器20的连接，使盖体22的旋转经由弹簧减振器21、中间部件31传递到马达输出轴7，并结合点火火花塞的点火及燃料供给，发动机起动。即，马达2用作起动机，将发动机起动。
发动机的旋转经由输出轴7、连接部件30、中间部件31、还有弹簧减振器21以及离合器20传递到盖体23，加上马达2的驱动力传递到输入轴63。
并且，内燃机、以及用作马达的马达·发电机2的两个驱动力被相加，而使车辆以较大的驱动力行驶。此时，自动变速器的多级变速机构部6被升档，从而将所需的转速的旋转传递给驱动车轮。
此时，经由油路i、j向盖体22内供给润滑油，并且经由油路l、k排出，各轴承66、70、67、69以及离合器摩擦板25等在具有充分的润滑油的基础下工作，但该润滑油通过油封65、71，而不会从壳体结构的盖体22泄漏，并且盖体22外部的马达壳4内被保持于干燥的环境。
此外，车辆处于稳定的高速行驶状态时，马达·发电机2无负荷运转(以抵消由马达产生的反转电力所产生的转矩的方式，来控制马达的输出)，并使马达·发电机2空转。由此，车辆仅靠内燃机的驱动力行驶。并且，在电池的充电量(SOC)较少的场合下，使马达·发电机2用作发电机而进行能量的再生。另外，在稳定的中低速行驶时、下坡行驶时等场合下内燃机的输出功率有富裕时，根据电池的SOC，使马达·发电机2用作发电机而对电池进行充电。
在车辆因信号等停止时，首先，离合器20被切断，并将其初级侧31和次级侧之间的传动关系切断。在该状态下，切断点火火花塞以及燃料供应，并停止内燃机，并且马达·发电机2用作发电机，车辆的惯性能量作为电力能量进行再生。由此，在内燃机的旋转不受影响的情况下，可以设定由马达·发电机进行的再生制动。并且，该定时由行驶状态、车辆特性来调整，并且也可以与机械式制动配合，另外也可以使发动机制动起作用。
即，消除以往发动机的空转状态。从该停止状态的车辆的起步，如前所述，首先，由马达·发电机2的马达驱动力来起步，在其后的较低速的状态下，由前述马达驱动力起动发动机，并通过马达2的驱动力的辅助，消除发动机的剧烈的驱动力变动，而平稳地运转，并且，在发动机需要制动时以及制动停止时，将马达·发电机2作为再生制动，且将车辆惯性能量作为电力能量来进行再生。此外，如在发动机低负荷、极低负荷时，靠马达行驶在发动机效率低的区域。通过将其相互结合，本混合动力车可以达到节省燃料费以及减少排气的目的。
特别是，在本发明中，由双支承结构将转子40高精度地支承于马达壳4，并结合被固定于该马达壳4的定子39，可以高精度地控制转子40和定子39之间的空隙(气隙)，并可以高效率地保持马达·发电机2。将马达2以及作为旋转传感器的解角器75设置于干燥环境，可以减少油的搅拌损耗。
并且，由于将转子40连接于作为起步离合器20的次级侧的盖体22，所以通过切断该起步离合器20，可以将发动机从驱动系统卸下，在仅通过车辆起步时等情况下的马达输出来驱动时，无需空转发动机，可以消除由该发动机空转导致的损失，并在适当的状态下可以连接起步离合器20来起动发动机。并且，通过切断该起步离合器20，不与内燃机相互干扰，且控制马达·发电机2，特别是在车辆制动时等情况下可以确保充分的再生能量。将其相互结合，可以提高作为混合动力车用驱动装置1的效率，并能够得到高性能的混合驱动装置。
另外，虽然在前述实施方式中，表示的是将本发明应用于FF型的自动变速器6的例子，但是当然并不限于此，也可以应用于FR型的自动变速器和CVT型的自动变速器。
其次，按照图3，对局部变更了的实施方式进行说明。另外，本实施方式相对于前面的实施方式，虽然对从发动机输出轴7向起步装置3传递动力的动力传递部分进行了变更，并将弹簧减振器放到盖体的外部，但其他方面与前面的实施方式实质上相同，所以附加相同的符号并省略说明。
对本混合动力车用驱动装置11而言，其发动机输出轴7和中间部件31的连接部件301与前面的实施方式不同，由驱动板(飞轮)81与挠性板82构成。驱动板81通过螺栓83紧固于发动机输出轴7，该驱动板81和挠性板82的前端部分隔着垫圈84由螺栓85来固定。
另一方面，在周方向配置有多个螺旋弹簧86的减振装置(弹簧减振器)211，被配置于前述挠性板82的内径侧和中间部件31之间。该弹簧减振器211具有以将前述螺旋弹簧86沿转矩作用方向(螺旋弹簧的轴线方向)夹住的方式配置的两张驱动板87；位于其间的一张从动板89。从动板89被固定于凸台部(boss)90，且驱动板87的基部被自由旋转地支承，并且在该驱动板87的前端固定有前述挠性板82。对前述凸台部90而言，前述中间部件31的突出内筒部在其内径孔花键配合a、g。
即，在前面的实施方式中，虽然弹簧减振器21被配置于盖体22内，但在本实施方式中，弹簧减振器211被配置于隔壁部件50的发动机侧，且经由挠性板82被连接于发动机输出轴7。因此，本实施方式中，与该发动机的连接部分相应地变长，换言之，前面的实施方式在轴方向上结构更紧凑。
由后盖23、前盖24、后轮毂27以及前轮毂29构成的壳体结构的盖体22，由于在其内部仅内置有离合器20，所以与前面的实施方式相比，相应地在轴方向上结构更紧凑。另外，基于此点，在将转子40固定于盖体22的固定板上，使用厚的螺母部件421，并由螺栓92将转子支承板41固定。
其他方面与前面的实施方式一样，后轮毂27通过衬套60支承于泵主体57，并且前轮毂29通过轴承55支承于隔壁部件50，并且利用油封65、71，油密状地构成盖体22内。
另外，从作用方面来讲，除了弹簧减振器211位于盖体23外并处于干燥环境之外，均与前面的实施方式相同。
下面，参照图4，对局部进行了进一步变更的实施方式进行说明。本实施方式与前面的实施方式的不同点在于通过中转部件来进行从发动机输出轴向离合器初级侧即中间部件31的动力传递；离合器20的传动装置。
本混合动力车用驱动装置12中，中转部件100安装在发动机输出轴7和中间部件31之间。中转部件100由在大致中间部具有凸缘100a的圆筒状部件构成，一侧的凸台(boss)100b具有嵌合于发动机输出轴7的轴心对准(凹窝)用的突部p，另一侧的凸台100d在其外周形成有外花键。在前述凸缘100a上固定有挠性板101，且该挠性板101的前端通过螺栓85固定于在发动机输出轴7上固定的驱动板(飞轮)81。
中转部件100的后凸台100d与中间部件31的内花键g花键配合，该中间部件31构成离合器20的初级侧，且固定有弹簧减振器212的两张驱动侧板21a、21b。该弹簧减振器212的一张被动侧板21c，与成为传动装置362的活塞部件的连接板103花键连接，该连接板103的基部与离合器20的初级侧轮毂32连接，且通过密封环105沿轴方向自由移动地油密状地嵌合于中间部件31的凸台部。
并且，成为前述活塞的连接板103构成如下传动装置362，即通过在由壳体结构构成的盖体22内流动的油的流动方向来切换离合器的工作与不工作、且转矩变转器的锁住离合器样式的传动装置。一侧的油路由形成于输入轴26的轴方向油孔i、形成于中间部件31的径方向油孔j等构成，另一侧的油路被套筒轴63、衬套107以及O形环73隔开，并由在后轮毂27的圆筒部27a内形成的油路d、在该后轮毂27形成的油孔e构成。
虽然支承中间部件31的轴承66、70，在图2的实施方式中是滚针轴承，但在本实施方式中是衬套等，虽然有微小的差别，但其他与前面的实施方式实质上相同，后轮毂27通过衬套60被支承于泵主体57，并且前轮毂29通过轴承55被支承于隔壁部件50，而且盖体22内通过油封65、71构成为油密状。
基于以上构成，发动机输出轴7的动力，经由驱动板(飞轮)81以及挠性板101传递到中转部件100，并且经由花键g传递到中转部件31。此时，由于发动机的爆炸振动使输出轴7发生的行进运动等的轴心振动，由基于挠性板101以及中转部件的轴心对准用的突起p等的中转部件100的存在所吸收，且传递到中间部件31。由此，中间部件31减小由发动机输出轴7振动而产生的影响，且被支承于盖体22；盖体22在发动机输出轴7的影响较小的状态下，经由轴承55支承于隔壁部件50。因此，盖体22通过双支承结构(55、60)被高精度地支承，并且固定于该盖体的马达的转子40也被高精度地支承，可以高精度地控制马达2的定子39和转子40的空隙(气隙)。
向前述中间部件31传递的转矩，经由弹簧减振器212，即，经由其驱动侧板21a、21b、螺旋弹簧21d、被动侧弹簧21c传递到连接板103，进一步传递到离合器初级侧轮毂32。
这里，利用未图示的切换阀，经由油路q、r、i、j将油供给到盖体22内的由连接板103划分的一侧的室D，并且在经由油路e、d从另一侧的室E排出油时，构成活塞部件的连接板103基于前述两室D、E的压力差，将离合器20向连接的方向按压。因此，在该状态下，前述初级侧轮毂32的旋转，经由离合器20传递到次级侧的盖体22，进而传递到输入轴26。
与此相反，在经由油路d、e向盖体内部的另一侧的室E供给油压，且经由油路j、i、r、q从一侧的室D排出油压时，连接板103基于前述两室E、D的压力差将离合器20保持于解除状态。
下面，按照图5，对局部进行了进一步变更的实施方式进行说明。本实施方式与前面的实施方式(例如图3所示的实施方式)的主要不同点在于利用油封71将马达壳的前壁部件(隔壁部件503、辅助隔壁部件110)和中间部件313之间密封，不向盖体223的外部，且由后壁部件和前壁部件所隔开的马达壳4内浸入油(不是油密状)，并且，构成有少量的润滑油飞散的程度的非油浴空间(即大致干燥空间且极少量地供给润滑油的空间)。并且，这里所述的大致干燥的空间，最好是马达·发电机的转子不会浸渍在油中的程度的油量的状态。
在本混合动力车用驱动装置13中，马达壳4具有前侧的圆筒部4A(以下，称为“马达壳前部4A”)和后侧的凸缘状部4B(以下，称为“马达壳后部4B”)，这些马达壳前部4A以及马达壳后部4B是被未图示的螺栓等固定构成。在该马达壳前部4A的内周侧，作为前壁部件具有隔壁部件503和辅助隔壁部件110而构成。
隔壁部件503嵌合于马达壳前部4A的内周侧且被螺栓53固定。在隔壁部件503的比转子40更靠近内周侧的部分嵌合有自由装卸的盖部件54，并通过拔出该盖部件54，可以调整螺母43的螺合(松紧)。此外，在隔壁部件503的内周部分上，从马达壳4的外侧、即连接部件303侧(发动机侧)，通过螺栓111可自由装卸地固定有环状的辅助隔壁部件110。并且，在该辅助隔壁部件110的中心孔的内周面上，与中间部件313的外周面(外周部)31f之间插装有油封71。
并且，由于连接部件303与前面的实施方式(参照图3)大致相同的结构，所以，附加相同符号且省略该说明，但凸台部90与中间部件313花键配合，因此，该连接部件303易于向马达侧滑动而拔出。从而，可以容易进行通过螺栓111的辅助隔壁部件110(位置对准)，此外，盖部件54的拔出以及螺母43的调整也变得容易。
另一方面，马达·发电机2配置于由前壁部件和后壁部件隔离的马达壳4内、即由隔壁部件503、和泵组件56的泵主体57以及马达壳后部4B的后壁4a隔离的马达壳4内。其定子39被螺栓48固定于马达壳前部4A的后侧内周部。并且，在本实施方式中，在定子39的外周侧没有形成水路51(参照图1至图4)，此外，定子39的线圈45没有被盖等来覆盖，而成为暴露状态。马达壳后部4B的后壁4a形成有用于向下方侧排出润滑油的排出口4b。
对本实施方式中的转子40的支承板部件41而言，支承板板部41b被设置于圆筒状的保持部41a的内周侧大致中央部分，该支承板板部41b以覆盖前盖24以及前轮毂29的方式延伸设置，且形成有与该前轮毂29的圆筒部29a的外周侧嵌合的圆筒部41c。并且，在前述隔壁部件503的中心孔部(内径部分)和圆筒部41c之间，安装有作为旋转支承部件的球轴承55，并由该轴承55，且通过转子40的支承板部件41将前轮毂29可自由旋转地支承。
此外，在前述支承板部件41的圆筒部41c的外周部，形成多个外齿而固定有转子板75a，在辅助隔壁部件110的内侧固定有具有内齿的定子75b，这些内齿以及外齿相对置，而构成检测转子40的旋转角(相位)的传感器即解角器753。如上所述，辅助隔壁部件110的装卸变得容易，因此，该解角器753的安装、位置对准(调整)等也变得容易。由此，可以高精度地检测转子的旋转角。
并且，对本实施方式中的盖体223而言，其为前轮毂29以及后轮毂27被轴承55以及衬套60自由旋转地支承于隔壁部件55以及泵主体57的双支承结构，并且构成内置离合器20的盖体，但构成该盖体223的后盖233，穿设有将润滑油飞散到其筒部23a的飞散孔23c。该飞散孔23c穿设在与定子39的线圈45在径方向上重叠的位置、即飞散了的润滑油直接触碰到线圈45的位置。向盖体223内，从油路q、i以及用O形环73密封的油路m、n、o，供给比由飞散孔23飞散的润滑油还多的润滑油，即，该飞散孔23c的直径形成为适当的大小，以使盖体223内成为油密状。
基于以上构成，例如在马达·发电机2用作马达，转子40旋转驱动时，或者离合器20配合而使发动机的旋转通过该离合器20来传递时，从油路q、i、m、n、o供给润滑油且内部成为油密状的盖体223旋转，并且润滑油从飞散孔23c向箭头A的方向飞散，使润滑油直接触碰到线圈45，从而冷却该线圈45(即定子39)。此外，从油路o供给的一部分润滑油，对轴承70、解角器753、轴承55进行润滑的同时从其中通过，并经由定子39供给到相反侧的线圈45，从而冷却该线圈45(即，定子39)。
供给到这些线圈45的润滑油，立即由下方侧的排出口4b排出，而使马达壳4内不会被润滑油浸渍成为非油浴空间，由此，不会发生由转子40搅拌油而产生的损失。此外，解角器753也被配置于非油浴空间，所以也不会发生由该解角器753引起的搅拌损失。并且，特别是轴承55没有例如前述实施方式那样，被配置于干燥空间，且供给有润滑油，所以，没有必要使用例如充入有润滑脂的轴承，且可以实现耐久性的提高。
另外，在配合离合器20时，通过油路d、e向油压传动装置36的油室供给配合压力，但与例如向盖体223内供给配合压力的实施方式有所(例如参照图4)不同，离合器20的配合压力不会向油封71施加负荷，所以，可以实现密封可靠性的提高。
在以上说明的实施方式中，除了已说明的部分外，具有各构成部件的微小的形状的不同和旋转支承部件(轴承和衬套)的配置位置的不同，但其他与前面的实施方式相同。此外，从作用方面来讲，除了润滑油供给到被前壁部件以及后壁部件隔离的马达壳4内，且盖体223外部的非油浴空间外，与前面的实施方式相同。
并且，在本实施方式中，仅将润滑油触碰到定子39的线圈45来冷却，即采用了所谓的油冷却的结构，但也可以与前面的实施方式一样设置水路5，采用所谓的水冷却，也可以通过两者冷却。
工业上的可利用性如上所述，本发明涉及的混合动力车用驱动装置作为搭载于乘用车、卡车、巴士等车辆的装置是有用的，特别是，作为要求不与发动机相干扰地控制马达，并且高精度地支承马达的转子而提高马达效率的车辆中所搭载的装置来使用是合适的。
权利要求
1.一种混合动力车用驱动装置，具有变速机构部；容纳于在该变速机构部的发动机侧配置的马达壳内的马达；在发动机输出轴和前述变速机构部的输入轴之间夹设的离合器，该混合动力车用驱动装置的特征在于，由盖体构成连接于前述输入轴的前述离合器的次级侧，并在该盖体内容纳前述离合器的摩擦板、传动装置以及连接于前述发动机输出轴的初级侧部件，将前述马达的转子一体地连接于成为前述次级侧的盖体，并将该马达的定子固定于前述马达壳，将位于前述盖体的发动机侧的前轮毂，自由旋转地支承于前述马达壳的前壁部件，并且，将位于前述盖体的变速机构部侧的后轮毂，自由旋转地支承于前述马达壳的后壁部件。
2.根据权利要求1所述的混合动力车用驱动装置，其特征在于，油密封状地构成前述盖体的内部，并且，将用前述盖体、前述前壁部件以及前述后壁部件隔离的前述马达壳内，设为不浸渍在油中的非油浴空间，并将由前述转子以及定子构成的前述马达配置于该非油浴空间。
3.根据权利要求2所述的混合动力车用驱动装置，其特征在于，在前述前轮毂以及前述后轮毂分别安装油封，并将前述非油浴空间构成为干燥空间。
4.根据权利要求3所述的混合动力车用驱动装置，其特征在于，在前述转子和前述马达壳的前壁部件上，固定有检测前述转子的旋转角的传感器。
5.根据权利要求3所述的混合动力车用驱动装置，其特征在于，前述马达壳的后壁部件是一体地配置在前述变速机构部的变速箱和前述马达壳之间的连接·固定部上的油泵组件，前述后轮毂的圆筒部经由旋转支承部件自由旋转地支承于该油泵组件的泵主体，并插装前述油封而构成为油密状，前述马达壳的前壁部件是一体地固定于该马达壳的隔壁部件，前述前轮毂的圆筒部经由旋转支承部件自由旋转地支承于该隔壁部件的内径部分，前述初级侧部件具有嵌合前述输入轴且具有实心部的中间部件，且在该中间部件的圆筒部和前述前轮毂的圆筒孔之间，插装有旋转支承部件以及前述油封。
6.根据权利要求5所述的混合动力车用驱动装置，其特征在于，前述中间部件的圆筒部，在其外周面具有前述旋转支承部件用支承面和前述油封用插装面，且在其内周面形成有与发动机输出轴侧部件连接的内花键。
7.根据权利要求2所述的混合动力车用驱动装置，其特征在于，在前述前壁部件以及前述后壁部件分别安装油封而构成前述非油浴空间，并在前述盖体穿设可飞散油的飞散孔，且以从前述飞散孔飞散的油触碰到前述定子的方式配置前述马达。
8.根据权利要求7所述的混合动力车用驱动装置，其特征在于，前述马达壳的前壁部件由一体地固定于前述马达壳的隔壁部件、以及从外部自由装卸地紧固于该隔壁部件的辅助隔壁部件构成，在前述转子和前述辅助隔壁部件上，固定有检测前述转子的旋转角的传感器。
9.根据权利要求7所述的混合动力车用驱动装置，其特征在于，前述马达壳的后壁部件是一体地配置在前述变速机构部的变速箱和前述马达壳之间的连接·固定部上的油泵组件，前述后轮毂的圆筒部经由旋转支承部件自由旋转地支承于该油泵组件的泵主体，并且插装前述油封，前述马达壳的前壁部件由一体地固定于前述马达壳的隔壁部件、以及从外部被紧固于该隔壁部件的内周部分的辅助隔壁部件构成，前述前轮毂的圆筒部经由前述转子以及旋转支承部件自由旋转地支承于该隔壁部件的内径部分，前述初级侧部件具有嵌合前述输入轴且具有实心部的中间部件，在该中间部件的外周部和前述前轮毂的圆筒孔之间，插装有旋转支承部件，且在该中间部件的外周部和前述辅助隔壁部件之间，插装有前述油封。
10.根据权利要求1所述的混合动力车用驱动装置，其特征在于，前述初级侧部件具有弹簧减振器，且该弹簧减振器配置于前述盖体内。
全文摘要
本发明的混合动力车用驱动装置中，在发动机输出轴(7)和前述变速机构部的输入轴(26)之间夹设有离合器(20)，并由盖体(22)构成该离合器的次级侧。在盖体(22)上，一体地固定有马达(2)的转子(40)，并且其容纳有离合器(20)，该盖体的前轮毂(29)自由旋转地支承于隔壁部件(50)，其后轮毂(27)自由旋转地支承于泵主体(57)。由此，可以在不干扰发动机的情况下控制马达，并且可以高精度地支承马达的转子，而提高马达的效率。
文档编号B60L11/14GK1926001SQ20058000625
公开日2007年3月7日 申请日期2005年4月27日 优先权日2004年4月28日
发明者野村晋一, 山口康夫, 犬塚武 申请人:爱信艾达株式会社