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公開番号2021156307
公報種別公開特許公報(A)
公開日20211007
出願番号2020054489
出願日20200325
発明の名称駆動装置
出願人株式会社アイシン,トヨタ自動車株式会社
代理人特許業務法人アイテック国際特許事務所
主分類F16D 27/12 20060101AFI20210910BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】ケーブルをケース内でより適切に配策する。
【解決手段】ステータおよびロータを有する回転電機と、回転電機と回転要素とを連結すると共に両者の接続を解除するクラッチと、回転電機およびクラッチを収容するケースと、ケースの下部に配置されると共にクラッチに油圧を供給する油圧制御装置と、油圧制御装置とケースの上部との間でケース内を通って配策されるケーブルとを備える駆動装置において、ケーブルは、ロータの軸方向における一端面と一端面に対向するケースの対向壁面との間を通るように配策される。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項1】
ステータおよびロータを有する回転電機と、前記回転電機と回転要素とを連結すると共に両者の接続を解除するクラッチと、前記回転電機および前記クラッチを収容するケースと、前記ケースの下部に配置されると共に前記クラッチに油圧を供給する油圧制御装置と、前記油圧制御装置と前記ケースの上部との間で前記ケース内を通って配策されるケーブルとを備える駆動装置であって、
前記ケーブルは、前記ロータの軸方向における一端面と前記一端面に対向する前記ケースの対向壁面との間を通るように配策される、
駆動装置。
続きを表示(約 1,300 文字)【請求項2】
請求項1記載の駆動装置であって、
前記ステータは、ステータコアと、前記ステータコアに巻回されると共に前記ステータコアの前記軸方向における端面から突出するコイルエンド部を含むステータコイルとを有し、
前記コイルエンド部は、端部が前記軸方向に突出する軸方向突出部と、端部が径方向外側に突出する径方向突出部とを有し、
前記ケーブルは、前記コイルエンド部と前記対向壁面との間を通ると共に前記軸方向からみて前記径方向突出部と重なるように配策される、
駆動装置。
【請求項3】
請求項2記載の駆動装置であって、
前記回転電機と前記対向壁面との間に配置され、前記回転電機の回転軸に取り付けられたセンサロータと、前記センサロータの外周を包囲するセンサステータとを有する回転位置センサを更に備え、
前記ケースは、前記対向壁面から前記回転電機側に延出されると共に前記センサステータが固定される被固定部を有し、
前記ケーブルは、前記油圧制御装置側から前記ケースの前記上部側に向かって、前記コイルエンド部と前記対向壁面との間を通ると共に前記軸方向からみて前記径方向突出部と重なって前記回転電機の径方向に沿って延び、前記ロータと前記対向壁面との間を通ると共に前記被固定部の外周に沿って延び、前記コイルエンド部と前記対向壁面との間を通ると共に前記軸方向からみて前記径方向突出部と重なって前記回転電機の径方向に沿って延びるように配策される、
駆動装置。
【請求項4】
請求項1ないし3のうちの何れか1つの請求項に記載の駆動装置であって、
前記ケースは、前記ケーブルを案内可能に前記対向壁面から前記回転電機側に突出するガイド部を有する、
駆動装置。
【請求項5】
請求項4記載の駆動装置であって、
前記軸方向における前記回転電機と前記対向壁面との間に配置され、前記回転電機の回転軸に取り付けられたセンサロータと、前記センサロータの外周を包囲するセンサステータとを有する回転位置センサを更に備え、
前記ガイド部のうちの少なくとも一部は、前記センサステータの被固定部の外周に形成されている、
駆動装置。
【請求項6】
請求項1ないし5のうちの何れか1つの請求項に記載の駆動装置であって、
前記ケーブルは、ブラケットにより前記ケースに固定される、
駆動装置。
【請求項7】
請求項1ないし6のうちの何れか1つの請求項に記載の駆動装置であって、
前記ケーブルと前記ロータの回転位置を検出する回転位置センサと前記ステータの温度を検出する温度センサとは、前記回転電機に対して同一側に配置される、
駆動装置。
【請求項8】
請求項1ないし7のうちの何れか1つの請求項に記載の駆動装置であって、
前記回転電機は、変速機構に連結され、
前記回転要素は、エンジンである、
駆動装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、駆動装置に関する。
続きを表示(約 7,400 文字)【背景技術】
【0002】
従来、この種の駆動装置としては、ステータおよびロータを有する回転電機と、回転電機とエンジンとを連結すると共に両者の接続を解除するクラッチと、回転電機およびクラッチを収容するケースと、を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2009−101730号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
こうした駆動装置では、ケースの下部に配置される油圧制御装置によりクラッチの油圧制御が行なわれ、油圧制御装置とケースの上部(例えば、ケースの上部に設けられたコネクタ)との間で、ケーブルがケース内を通って配策される場合がある。この場合、ケーブルをケース内でどのように配策するかが課題とされている。
【0005】
本開示の駆動装置は、ケーブルをケース内でより適切に配策することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の駆動装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【0007】
本開示の駆動装置は、
ステータおよびロータを有する回転電機と、前記回転電機と回転要素とを連結すると共に両者の接続を解除するクラッチと、前記回転電機および前記クラッチを収容するケースと、前記ケースの下部に配置されると共に前記クラッチに油圧を供給する油圧制御装置と、前記油圧制御装置と前記ケースの上部との間で前記ケース内を通って配策されるケーブルとを備える駆動装置であって、
前記ケーブルは、前記ロータの軸方向における一端面と前記一端面に対向する前記ケースの対向壁面との間を通るように配策される、
ことを要旨とする。
【0008】
本開示の駆動装置では、ケーブルは、回転電機のロータの軸方向における一端面とその一端面に対向するケースの対向壁面との間を通るように配策される。これにより、ロータとケースの対向壁面との間のスペースを有効利用してケーブルを配策することができる。即ち、ケーブルをケース内でより適切に配策することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
本開示のハイブリッド駆動装置10を示す概略構成図である。
ハイブリッド駆動装置10の要部を示す拡大図である。
モータケース8のハウジング80を示す斜視図である。
ハウジング80をカバー89側からみた正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。
【0011】
図1は、本開示のハイブリッド駆動装置10を示す概略構成図であり、図2は、ハイブリッド駆動装置10の要部を示す拡大図である。ハイブリッド駆動装置10は、車両1に搭載されて走行用の騒動力を発生するものであり、図1に示すように、エンジン11と、モータジェネレータ(回転電機)MGと、エンジン11とモータジェネレータMGとを連結すると共に両者の連結を解除するクラッチK0と、動力伝達装置15とを備える。ハイブリッド駆動装置10は、図示するように後輪駆動車両に搭載されてもよく、前輪駆動車両に搭載されてもよく、動力伝達装置15に連結されるトランスファを有する4輪駆動車両に搭載されてもよい。
【0012】
エンジン11は、ガソリンや軽油といった炭化水素系燃料と空気との混合気の燃焼に伴う図示しないピストンの往復運動をクランクシャフト(出力軸)12の回転運動に変換する内燃機関として構成されている。エンジン11のクランクシャフト12は、ダンパ機構13を介して第1伝達軸14aに連結される。ダンパ機構13は、例えば、クランクシャフト12に連結される入力要素と、第1伝達軸14aに連結される出力要素と、入力要素と出力要素との間でトルクを伝達すると共に捩り振動を減衰する複数のコイルスプリング(弾性体)を有する。
【0013】
モータジェネレータMGは、同期発電電動機(三相交流電動機)として構成されており、図示しないインバータを介して図示しない高電圧蓄電装置(バッテリ)と電力をやり取りする。モータジェネレータMGは、高電圧蓄電装置からの電力により駆動されて駆動トルクを発生する電動機として作動すると共に、車両1の制動に際して回生制動トルクを出力する。また、モータジェネレータMGは、負荷運転されるエンジン11からの動力の少なくとも一部を用いて電力を生成する発電機としても作動する。図1および図2に示すように、モータジェネレータMGは、クラッチK0と共にモータケース8内に収容され、ステータ20およびロータ30を有する。モータケース8は、モータジェネレータMGの軸方向における一端(図1および図2における左端)が開放されたハウジング80と、その一端を覆うようにハウジング80に固定されるカバー89とを有する。
【0014】
ステータ20は、環状のステータコア21と、ステータコア21に巻回されるステータコイル22とを有する。ステータコア21は、例えばプレス加工により円環状に形成された電磁鋼板を複数積層層して積層方向に連結することにより一体に形成される。このステータコア21は、ステータコア21に形成された複数のボルト孔に挿通された複数のボルト28を介してモータケース8のカバー89に対して回転不能に固定される。
【0015】
ステータコイル22は、U相、V相、W相の3相コイルを有し、ステータコア21の軸方向におけるダンパ機構13側(図2における左側)の端面から突出するコイルエンド部22aと、動力伝達装置15側(図2における右側)の端面から突出するコイルエンド部22bとを有する。コイルエンド部22bは、ステータコア21の周方向において、端部が軸方向に突出する軸方向突出部221と、端部が径方向外側に突出する径方向突出部222とを有する。
【0016】
また、U相、V相、W相のコイルの一端部は、コイルエンド部22bから軸方向に突出し、各相の端子22cとして利用される。3つの端子22cは、それぞれに対応したU相、V相、W相のバスバー25の一端部にボルト26を介して電気的に接続される。各バスバー25の他端部は、それぞれ図示しないインバータに接続されるU相、V相、W相の端子27と共にボルト28を介して端子台29に固定され、対応する端子27を介してインバータに電気的に接続される。また、端子台29は、モータケース8のハウジング80に固定される。
【0017】
ロータ30は、図2に示すように、ロータコア31と、ロータコア31の軸方向における両側に配置されるエンドプレート32,33と、ロータコア31等を保持する保持部材40とを有する。ロータコア31は、例えばプレス加工により円環状に形成された電磁鋼板を複数積層することにより形成される。また、ロータコア31には、周方向に間隔をおいてそれぞれ軸方向に延びる図示しない複数の貫通孔が形成され、各貫通孔には、永久磁石が埋設される。
【0018】
保持部材40は、環状の外側半部41と、外側半部41に固定される環状の内側半部45と、環状のプレート部材50とを有する。外側半部41および内側半部45は、何れも例えば鋼材製(鉄合金製)の鍛造体に切削加工を施すことにより形成される。また、プレート部材50も鋼材により形成される。外側半部41は、図2に示すように、筒状の外筒部42と、外筒部42の一端(図3における左端)から径方向外側に延出される環状のフランジ部43と、外筒部42の軸方向における中央部よりも他端側(図2における右端側)から全周に亘って径方向内側に突出する環状の突出部44とを有する。ロータコア31は、軸方向における両側にエンドプレート32,33が配置された状態で焼き嵌め等により保持部材40の外筒部42に固定される。また、フランジ部43とは反対側に位置するエンドプレート33は、カシメ等により外筒部42に固定される。
【0019】
内側半部45は、径方向に延在する環状壁部46と、環状壁部46の内周部から軸方向における一方側(図2における左側)に延出された筒状の内筒部47と、内筒部47よりも径方向外側で環状壁部46から軸方向における他方側(図2における右側)に延出された筒状部48と、筒状部48よりも径方向外側で環状壁部46から軸方向における一方側に延出された短尺筒状の突出部49とを有する。
【0020】
図2に示すように、環状壁部46の外周は、外側半部41の突出部44の内周に溶接により固定される。また、保持部材40(外側半部41)のフランジ部43には、環状壁部46と間隔をおいて対向するように、複数のボルトを介してプレート部材50の外周部が固定される。更に、保持部材40(内側半部45)の筒状部48の外周面は、軸受を介してモータケース8のハウジング80により回転自在に支持され、プレート部材50の内周部は、軸受を介してモータケース8のカバー89により回転自在に支持される。これにより、ロータ30は、モータケース8により回転自在に支持される。プレート部材50の内周部は、軸受を介して第1伝達軸14aを回転自在に支持する。保持部材40の内筒部47は、スプラインを介して第2伝達軸14bに連結される。これにより、モータジェネレータMGのロータ30は、第2伝達軸14bに常時連結される。
【0021】
モータジェネレータMGの回転位置は、回転位置センサとしてのレゾルバ55により検出される。レゾルバ55は、モータケース8内でモータジェネレータMGに対して動力伝達装置15側に配置され、レゾルバロータ56と、レゾルバステータ57とを有する。レゾルバロータ56は、保持部材40の筒状部48に圧入等により固定される。レゾルバステータ57は、モータケース8のハウジング80に複数のボルト58を介して回転不能に固定される。レゾルバステータ57から延出された図示しないレゾルバケーブルは、モータケース8のハウジング80の外殻部81に形成された図示しない引出孔からモータケース8の外部に引き出される。
【0022】
モータジェネレータMGのステータコイル22の温度は、温度センサとしてのサーミスタ24により検出される。サーミスタ24は、ステータコイル22のコイルエンド部22bに取り付けられる。サーミスタ24から延出された図示しないサーミスタケーブルは、ハウジング80の外殻部81に形成された図示しない引出孔からモータケース8の外部に引き出される。
【0023】
クラッチK0は、第1伝達軸14a(エンジン11のクランクシャフト12)と第2伝達軸14b(モータジェネレータMGのロータ30)とを連結すると共に両者の連結を解除するものである。本実施形態において、クラッチK0は、第2伝達軸14bに常時連結されるロータ30の保持部材40をクラッチドラムとして利用する多板摩擦式の油圧クラッチであり、モータケース8内すなわちロータ30の径方向内側に配置される。図2に示すように、クラッチK0は、クラッチドラムとしての保持部材40に加えて、第1伝達軸14aに常時連結されるクラッチハブ61と、複数の摩擦プレート(第1摩擦係合プレート)63と、摩擦プレート63と交互に配設される複数のセパレータプレート(第2摩擦係合プレート)64およびバッキングプレート65と、スナップリング66と、ピストン67と、複数のリターンスプリングSPと、キャンセルプレート(キャンセル油室画成部材)68とを有する。
【0024】
クラッチハブ61は、筒状部61aと、筒状部61aの一端(図2における左端)から径方向内側に延出された環状壁部61bとを有する。筒状部61aの外周面には、スプライン61sが形成されている。環状壁部61bの内周は、第1伝達軸14aから延出された鍔状部(フランジ部)に溶接により固定される。また、クラッチドラムとなる保持部材40の外筒部42の内周面には、図2に示すように、突出部44よりもフランジ部43側に位置するようにスプライン42sが形成されている。
【0025】
摩擦プレート63は、両面に摩擦材が貼着された環状部材であり、各摩擦プレート63の外周部は、外筒部42のスプライン42sに嵌合される。セパレータプレート64は、両面が平滑に形成された環状部材であり、各セパレータプレート64の内周部は、クラッチハブ61の筒状部61aのスプライン61sに嵌合される。バッキングプレート65は、複数の摩擦プレート63のうちピストン67から最も遠い摩擦プレート63と当接可能となるように、外筒部42のスプライン42sに嵌合される。
【0026】
外筒部42のスプライン42sには、径方向外側に向かって凹む環状凹部42aが形成されている。環状凹部42aには、スナップリング66が装着(嵌合)され、そのスナップリング66によってバッキングプレート65等の軸方向移動(ピストン67から離間する方向への移動)が規制される。本実施形態において、環状凹部42aは、ロータ30の径方向からみて、フランジ部43の一部(フランジ部43とエンドプレート32との間に配置される環状プレートを含む)、好ましくはフランジ部43のロータコア31側の端面(図3における右側の端面)と重なり合うようにスプライン42sに形成される。これにより、ロータコア31から外筒部42に作用する応力が環状凹部42aに集中するのを抑制し、保持部材40の耐久性を良好に確保することができる。
【0027】
ピストン67は、環状の受圧部67aと、受圧部67aの外周から軸方向におけるクラッチハブ61側に延出された筒状部67bと、筒状部67bの径方向外側に形成された押圧部67cとを有する。ピストン67の受圧部67aの内周面は、シール部材を介してクラッチドラムとしての保持部材40の内筒部47の外周面により軸方向に移動自在に支持される。また、受圧部67aの外周面は、シール部材を介して保持部材40の突出部49の内周面により軸方向に移動自在に支持され、保持部材40の環状壁部46とピストン67の受圧部67aとの間にクラッチK0の係合油室69aが画成される。また、押圧部67cの外周部には、保持部材40の外筒部42のスプライン42sに遊嵌される複数の凹部(溝)が周方向に間隔をおいて形成されている。これにより、ピストン67を外筒部42に対して回り止めして両者を一体に回転させることができる。
【0028】
キャンセルプレート68は、ピストン67に対して保持部材40の環状壁部46とは反対側に配置される環状部材である。キャンセルプレート68の内周部は、スナップリングを用いて保持部材40の内筒部47に固定される。また、キャンセルプレート68の外周面は、シール部材を介してピストン67の筒状部67bの内周面を軸方向に移動自在に支持する。これにより、ピストン67の受圧部67aとキャンセルプレート68との間に、係合油室69a内で発生する遠心油圧をキャンセルするための遠心油圧キャンセル室69bが画成される。更に、ピストン67の受圧部67aとキャンセルプレート68との軸方向における間には、複数のリターンスプリング(コイルばね)SPが周方向に間隔をおいて配置される。各リターンスプリングSPは、ピストン67を摩擦プレート63およびセパレータプレート64から離間する側に付勢する。
【0029】
モータケース8は、モータジェネレータMGやレゾルバ55、クラッチK0等を収容する。モータケース8のハウジング80は、軸方向における一端(図2における左端)すなわちエンジン11側の端部が開放されると共に軸方向における他端すなわち動力伝達装置15側の端部が閉鎖された略有底筒状体である。ハウジング80は、アルミニウム合金の鋳造により形成され、筒状の外殻部81と、外殻部81の他端を塞ぐ端壁82とを有する。モータケース8のカバー89は、アルミニウム合金の鋳造により形成された円盤状部材である。カバー89は、ステータ20が外殻部81により包囲され、かつコイルエンド部22bが端壁82と対向するように、複数のボルト90を介してハウジング80に固定される。
【0030】
動力伝達装置15は、トルク増幅機能を有するトルクコンバータ(流体伝動装置)16や、ロックアップクラッチCL、変速機構(自動変速機)17、機械式のオイルポンプ18、作動油を調圧する油圧制御装置19、変速機構17等を収容するトランスミッションケース150等を有する。トルクコンバータ16は、フレックスプレート140(図2参照)を介して第2伝達軸14bに常時連結される入力部材としてのフロントカバー160(図2参照)と、フロントカバー160に固定されるポンプインペラと、変速機構17の入力軸17iに連結されるタービンランナと、タービンランナからポンプインペラに向かう作動油の流れを整流してトルクを増幅させるステータとを有する。ただし、動力伝達装置15は、トルクコンバータ16の代わりに、ステータを有さない流体継手を有してもよい。ロックアップクラッチCLは、フロントカバー160と変速機構17の入力軸17iとを連結すると共に両者の連結を解除するものである。
(【0031】以降は省略されています)

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