JP2009090769A - 車両における動力装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】モータジェネレータを備えた車両における動力装置において、燃料消費率を向上させ、しかも高速走行の際にモータジェネレータの発熱を防止する。
【解決手段】変速機１２のシフトフォークＦ１〜Ｆ３，ＦＢを作動させるインナレバー３１は、軸線方向のセレクト運動と回動方向のシフト運動により変速機１２のギヤ列Ｇ１〜Ｇ６，ＧＢを切り換える。動力装置はセレクト運動方向と平行に第１位置と第２位置の間で移動可能に支持された切離し用シフタ４０を備え、インナレバーは、最高速段となるギヤ列を選択すれば、シフト運動によりその一部が第１位置にある切離し用シフタに係合し、その状態でセレクト運動方向にさらに移動して切離し用シフタを第２位置に移動させる。この移動により、切離し用シフタは連動機構４５を介して切離し用クラッチ２５を作動させて、モータジェネレータ２０を出力軸１６から切り離す。
【選択図】図１

Description

本発明は、電流が供給されれば電動機として作動し回転駆動されれば発電機として作動するモータジェネレータを備えた自動車などの車両における動力装置に関する。
ハイブリッド車などの車両に使用される動力装置には、例えば特許文献１に開示されたように、エンジンにより駆動される変速機よりも後側で駆動車輪に直接連結される出力軸に回転電機を連結したものがある。このような車両における動力装置によれば、回転電機は電流を供給すれば変速機を介することなく駆動車輪を駆動するモータとして作動し、また出力軸側から駆動されればジェネレータとして作動して発電を行うことが可能である。
特開２００６−１６６４９１号公報（段落〔００１８〕、段落〔００２５〕、段落〔００３７〕、段落〔００４６〕、図１、図３）。
図９は、バッテリより電流が供給されれば電動機として作動するとともに、外部から回転駆動されれば発電機として作動するモータジェネレータの、低速回転対応設計の場合（(a) で示す）と高速回転対応設計の場合（(b) で示す）における、回転速度に対するトルクの特性を示す図であり、図の上半部は電動機としての特性を示し、図の下半部は発電機としての特性を示している。図９の細線で表した複数の等高線状の略楕円形状はモータジェネレータの効率を示しており、内側となる略楕円形状ほど効率が高い範囲を示している。また多数の×印は、１０モード走行パターンで燃料消費率を測定した際における車両の実際の使用ポイントを示している。この図９の(a) と(b) を比較すれば、車両の実際の使用ポイントを示す×印は、(b) よりも(a) の方が内側となる略楕円形状内に入っているものが多く、従って低速回転対応形のモータジェネレータを使用すれば高速回転対応形のモータジェネレータを使用した場合に比して効率が高い範囲で使用される頻度が高くなるので、燃料消費率を向上させることができることを示している。しかしながら低速回転対応形のモータジェネレータは、回転速度が高い範囲では高速回転対応形のモータジェネレータよりも効率が低下するので、高速走行の際にはモータジェネレータの発熱が増大し高温になって冷却が必要になり、また燃料消費率が悪くなるという問題がある。
これに対し図１０は、５段変速機を備えそれよりも後側で駆動車輪に直接連結される出力軸にモータジェネレータが連結された車両における、車速に対する駆動車輪の駆動力及び走行抵抗の特性を示す図であり、第１〜第５の各変速段における車速に対する内燃機関による駆動力の特性は各特性曲線Ｓ１〜Ｓ５に示すとおりであり、車速に対するモータジェネレータによる駆動力の特性は特性曲線Ｍに示すとおりである。自動車の車速の変動範囲は低速から高速まで広範囲であるので、これに使用するモータジェネレータはこの広い回転数範囲をカバーするように設計する必要があるが、それは事実上困難である。一方、車速に対する車両の走行抵抗は、路面状況などにより異なるが、通常はほゞ走行抵抗曲線Ｒに示すとおりである。そして走行抵抗曲線Ｒがモータジェネレータによる駆動力特性曲線Ｍがよりも大となる車速がＶａ以上となる高速範囲では、モータジェネレータにより車輪の駆動力を増大させる効果は殆ど期待できない。またこの高速範囲ではモータジェネレータの発電効率が低下するので発電量も少なくなる。
そこで本発明は、車速が高速となる高速段のギヤ列が選択される範囲では出力軸とモータジェネレータの間の動力伝達を遮断する切離し用クラッチを設けることにより、モータジェネレータを備えた車両における動力装置における燃料消費率を向上させ、しかも高速走行の際におけるモータジェネレータの発熱及び燃料消費率が悪くなるのを防止して上述した問題を解決することを目的とする。
このために、本発明による車両における動力装置は、エンジンにより回転駆動される入力軸とこれと平行に配置された主軸の間に互いに並列に設けられた複数のギヤ列と、それぞれ１つのシフトフォークにより作動され入力軸と主軸の間で動力を伝達する１つのギヤ列を複数のギヤ列から選択する複数のクラッチと、セレクト運動及びシフト運動可能に支持されセレクト運動により各シフトフォークから１つを選択するとともに選択されたシフトフォークをシフト運動により移動させて各クラッチを作動させるインナレバーと、主軸に連結されて駆動車輪を回転駆動する出力軸と、動力伝達機構を介して出力軸に連結され電流が供給されればエンジンと協働して出力軸を駆動する電動機として作動するとともに出力軸から駆動されれば発電機として作動するモータジェネレータと、動力伝達機構の一部に設けられて複数のギヤ列のうち最高速段となるギヤ列が選択された状態では出力軸とモータジェネレータの間の動力伝達を遮断する切離し用クラッチを備えてなる車両における動力装置において、インナレバーのセレクト運動方向と平行に第１位置と第２位置の間で移動可能に支持された切離し用シフタを備え、インナレバーは、セレクト運動及びシフト運動により最高速段となるギヤ列が選択されれば、シフト運動によりその一部が第１位置にある切離し用シフタに係合し、その状態でセレクト運動方向にさらに移動して切離し用シフタを第２位置に移動させ、切離し用クラッチは、切離し用シフタが第１位置にあるときは切離し用クラッチを係合させ第２位置にあるときは切離し用クラッチを離脱させる連動機構を介して切離し用シフタに連結されたことを特徴とするものである。
前項に記載の車両における動力装置において、インナレバーは円筒状の本体部と軸線方向に間をおいてそれから半径方向に突出するギヤ切換アームと切離し用アームよりなるものとし、インナレバーのセレクト運動及びシフト運動はそれぞれ本体部の軸線方向運動及び回動運動とし 、切離し用シフタには本体部側に突出する係合アームを設けるとともに、この係合アームにはギヤ切換アームが最高速段となるギヤ列を選択するクラッチを作動させるシフトフォークを選択しかつ切離し用シフタが第１位置にある状態においてインナレバーのシフト運動とともに揺動する切離し用アームと係合可能な切欠きを形成し、連動機構は、インナレバーのセレクト運動方向と平行となる切離し用シフタの壁部にセレクト運動方向と傾斜して形成されたカム溝と、各シフトフォークの移動方向と平行に移動可能に配置され切離し用クラッチを作動させる切離し用フォークに連結されてカム溝と摺動自在に係合される従動ピンよりなるカム機構を備えたものとすることが好ましい。
また前項に記載の車両における動力装置において、切離し用シフタの係合アームは切離し用アームが通過可能な隙間をおいて互いに対向する１対とするとともに、各係合アームにそれぞれ切欠きを形成することが好ましい。
請求項１に記載の発明によれば、インナレバーのセレクト運動方向と平行に第１位置と第２位置の間で移動可能に支持された切離し用シフタを備え、インナレバーは、セレクト運動及びシフト運動により最高速段となるギヤ列が選択されれば、シフト運動によりその一部が第１位置にある切離し用シフタに係合し、その状態でセレクト運動方向にさらに移動して切離し用シフタを第２位置に移動させ、切離し用クラッチ２５は、切離し用シフタが第１位置にあるときは切離し用クラッチを係合させ第２位置にあるときは切離し用クラッチを離脱させる連動機構を介して切離し用シフタに連結されているので、車速が高速となる際に使用される最高速段のギヤ列が選択されれば切離し用クラッチは離脱されて、出力軸とモータジェネレータの間の動力伝達は遮断され、モータジェネレータが作動されることはなくなる。前述のように高速回転対応形のモータジェネレータよりも効率が高い範囲で使用される頻度が高い低速回転対応形のモータジェネレータは、回転速度が高い範囲では効率が低下するので、高速走行の際にはモータジェネレータの発熱が増大し高温になって冷却が必要になり、また燃料消費率も悪くなるという問題がある。しかしこの請求項１の発明によれば、車速が高速となる際に使用される最高速段のギヤ列が選択されれば、上述のようにモータジェネレータが作動されることはなくなるので、高速回転対応形のモータジェネレータよりも効率が高い範囲で使用される頻度が高く、従って全体として燃料消費率を向上させることができる低速回転対応形のモータジェネレータを使用した場合でも、高速走行の際にモータジェネレータの発熱が増大して高温になり冷却が必要になるという問題が生じることはなくなる。また、切離し用クラッチを作動させる切離し用シフタと、ギヤ列を選択するクラッチは、共通のインナレバーにより作動されるようになっているので、車両における動力装置の構造が簡略化されて製造コストを低下させることができる。
インナレバーは円筒状の本体部と軸線方向に間をおいてそれから半径方向に突出するギヤ切換アームと切離し用アームよりなるものとし、インナレバーのセレクト運動及びシフト運動はそれぞれ本体部の軸線方向運動及び回動運動とし、切離し用シフタには本体部側に突出する係合アームを設けるとともに、この係合アームにはギヤ切換アームが最高速段となるギヤ列を選択するクラッチを作動させるシフトフォークを選択しかつ切離し用シフタが第１位置にある状態においてインナレバーのシフト運動とともに揺動する切離し用アームと係合可能な切欠きを形成し、連動機構は、インナレバーのセレクト運動方向と平行となる切離し用シフタの壁部にセレクト運動方向と傾斜して形成されたカム溝と、各シフトフォークの移動方向と平行に移動可能に配置され切離し用クラッチを作動させる切離し用フォークに連結されてカム溝と摺動自在に係合される従動ピンよりなるカム機構を備えたものとした請求項２の発明によれば、インナレバーにより切離し用シフタを作動させるための構造は簡略化され、また切離し用フォークは各シフトフォークと平行に移動するように配置されているので、フロントエンジンフロントドライブ形式やリヤエンジンリヤドライブ形式などの入力軸及び主軸と平行に出力軸及びモータジェネレータを配置した車両における動力装置に適した構造が得られる。
また、切離し用シフタの係合アームは切離し用アームが通過可能な隙間をおいて互いに対向する１対とするとともに、各係合アームにそれぞれ切欠きを形成した請求項３の発明によれば、インナレバー３１の軸線方向セレクト運動によりギヤ切換アームが最高速段となるギヤ列を選択するクラッチを作動させるシフトフォークを選択した状態において、回動方向が互いに逆向きとなる２つのシフト運動の何れにおいても切離し用アームが揺動して切離し用シフタの各切欠きと係合するので、最高速段となるギヤ列だけでなくその１つ下の高速段のギヤ列を選択した場合にも切離し用シフタを第２位置に移動させて切離し用クラッチを離脱させることができ、これにより高速時における出力軸とモータジェネレータの間の動力伝達を遮断する車速範囲を拡大することができる。
以下に、図１〜図８により、本発明による車両における動力装置を実施するための最良の形態の説明をする。この実施形態の車両における動力装置は、変速機の入力軸及び主軸と平行に出力軸が配置されたフロントエンジンフロントドライブ形式の自動車に本発明を適用した例を示し、エンジン１０と、変速機１２と、差動機構１５と、モータジェネレータ２０と、切離し用クラッチ２５と、切離し用シフタ４０と、連動機構４５を主要な構成部材とするものである。
先ず図１により全体的構造の説明をする。変速機ケース１１内には、入力軸１２ａと主軸１２ｂが互いに平行に配置されて回転自在に支持され、この両軸１２ａ，１２ｂの間には、第１〜第６変速ギヤ列（第１速〜第６速ギヤ対）Ｇ１〜Ｇ６と後進ギヤ列ＧＢが互いに並列に設けられている。第１及び第２変速ギヤ列Ｇ１，Ｇ２の各駆動ギヤは入力軸１２ａに固定され、各被動ギヤは主軸１２ｂに回転自在に支持されて、各被動ギヤの間には第１切換クラッチＣ１が設けられている。第３〜第６変速ギヤ列Ｇ３〜Ｇ６の各駆動ギヤは入力軸１２ａに回転自在に支持されて、各２個の駆動ギヤの間には第２及び第３切換クラッチＣ２，Ｃ３が設けられ、各被動ギヤは主軸１２ｂに固定されている。後進ギヤ列ＧＢの駆動ギヤは入力軸１２ａに固定され、被動ギヤは主軸１２ｂに回転自在に支持されて、主軸１２ｂとの間には後進切換クラッチＣＢが設けられている。後進ギヤ列ＧＢの駆動ギヤと被動ギヤは遊転ギヤ（図示省略）を介して噛合されている。
各切換クラッチＣ１〜Ｃ３は、周知のシンクロメッシュ機構よりなるもので、入力軸１２ａまたは主軸１２ｂに固定されたクラッチハブＬの外周にスプライン係合されたスリーブＭが軸線方向に往復動して両側のギヤに固定された係合部材Ｎに係合することにより、両側のギヤをクラッチハブＬに選択的に連結するものである。後進切換クラッチＣＢは、クラッチハブＬの片側だけにギヤが設けられている点を除き、各切換クラッチＣ１〜Ｃ３と同一構造である。変速機１２は以上の各部分により構成され、その入力軸１２ａはクラッチ１３を介してエンジン１０のクランク軸１０ａにより回転駆動されている。
主軸１２ｂと平行に配置された出力軸１６は中間部が差動機構１５を介して同軸的に連結された２つの部分１６ａ，１６ｂよりなり、この両部分１６ａ，１６ｂは変速機ケース１１により回転自在に支持されるとともにそれぞれの外端部はジョイント及びドライブシャフトを介して左右の各駆動車輪（何れも図示省略）に連結されている。変速機１２の主軸１２ｂと出力軸１６は、主軸１２ｂの一端に固定された出力駆動ギヤ１４ａと差動機構１５のケースに固定された出力被動ギヤ１４ｂが噛合することにより連結されている。
変速機ケース１１には出力軸１６と平行にモータジェネレータ２０が支持され、動力伝達機構１７及び切離し用クラッチ２５を介して出力軸１６に連結されている。動力伝達機構１７は、モータジェネレータ２０と同軸的に変速機ケース１１に支持されたクラッチ軸１７ｂと、その一端に固定されて出力被動ギヤ１４ｂと噛合されるギヤ１７ａよりなるものである。切離し用クラッチ２５は動力伝達機構１７とモータジェネレータ２０の間に設けられた周知のシンクロメッシュ機構よりなるもので、クラッチ軸１７ｂの末端部に固定されたクラッチハブ２６の外周にスプライン係合されたスリーブ２７が軸線方向に往復動してモータジェネレータ２０のロータ軸２１に固定された係合部材２８に係合することにより、クラッチ軸１７ｂとモータジェネレータ２０を離脱可能に連結するものである。
このモータジェネレータ２０は低速回転対応形のもので、エンジン１０に出力の余裕がない状態ではバッテリより電流が供給されエンジン１０と協働して出力軸を駆動する電動機として作動し、駆動車輪側からエンジン１０が駆動される状態あるいはエンジン１０の出力に余裕がある状態では出力軸１６により駆動され発電を行ってバッテリに充電する発電機として作動するよう制御されるものである。なおここで言う低速回転対応形のモータジェネレータとは自動車の低速〜中速走行速度に対応する特性のモータジェネレータを意味し、高速回転対応形のモータジェネレータとは自動車の中速〜高速走行速度に対応する特性のモータジェネレータを意味している。
次に図２及び図３により、第１〜第３切換クラッチＣ１〜Ｃ３及び後進切換クラッチＣＢを作動させて変速及び後進ギヤ列Ｇ１〜Ｇ６，ＧＢから、入力軸１２ａと主軸１２ｂの間で動力を伝達する１つのギヤ列を選択する機構の説明をする。変速機ケース１１には一平面上に並んで配置された４本のフォークシャフト３５〜３８が、入力軸１２ａ及び主軸１２ｂと平行に軸線方向摺動可能に支持されている。各フォークシャフト３５〜３８は中立位置とその両側のシフト位置の間で軸線方向に移動可能であり、それぞれコ字状切欠き３５ｂ〜３８ｂが形成された切換ヘッド３５ａ〜３８ａが固定され、また各切換及び後進クラッチＣ１〜Ｃ３，ＣＢの各スリーブＭと係合して軸線方向に往復動させる変速及び後進シフトフォークＦ１〜Ｆ３，ＦＢが固定されている。また変速機ケース１１には、各フォークシャフト３５〜３８が配置される平面と平行でかつそれらの軸線方向と直交して、１本のシフトアンドセレクトシャフト３０が、軸線方向のセレクト運動及び回動方向のシフト運動可能に支持されている。このシフトアンドセレクトシャフト３０には、同軸的に固定された円筒状の本体部３１ａと、軸線方向に間をおいてそれから半径方向に突出するギヤ切換アーム３１ｂと切離し用アーム３１ｃよりなるインナレバー３１が設けられ、シフトアンドセレクトシャフト３０とともにセレクト運動及びシフト運動可能である。ギヤ切換アーム３１ｂの先端部３１ｂ１の外縁は、各コ字状切欠き３５ｂ〜３８ｂを実質的に隙間なく通過可能な部分円筒状になっている。
この実施形態では、シフトアンドセレクトシャフト３０は、シフトレバー位置、スロットル開度、車速、エンジントルクなどの自動車の作動状態に応じて作動する制御装置により自動的に作動される。各フォークシャフト３５〜３８が中立位置にある状態において、インナレバー３１はセレクト方向に移動してギヤ切換アーム３１ｂにより複数の切換ヘッド３５ａ〜３８ａから１つの切換ヘッドを選択してそのコ字状切欠内に先端部３１ｂ１を係合させる。そしてギヤ切換アーム３１ｂをシフト方向の何れか一方に揺動させて選択された切換ヘッドと対応するフォークシャフト及びシフトフォークを移動させて、ギヤ列Ｇ１〜Ｇ６，ＧＢからそのシフトフォークとその移動方向と対応する１つのギヤ列を選択する。このようにして選択されたギヤ列により、入力軸１２ａと主軸１２ｂの間の動力伝達がなされる。
次に図２、図４〜図８により、切離し用クラッチ２５を作動させる機構の説明をする。この機構は、上述したように変速及び後進ギヤ列Ｇ１〜Ｇ６，ＧＢから１つのギヤ列を選択するインナレバー３１により作動される切離し用シフタ４０と、その作動を切離し用クラッチ２５に伝達する連動機構４５よりなるものである。主として図２、図４及び図５に示すように、切離し用シフタ４０は、シフトアンドセレクトシャフト３０と各フォークシャフト３５〜３８の間の位置で、シフトアンドセレクトシャフト３０と平行に各フォークシャフト３５〜３８に向かって変速機ケース１１から突出する１対のシフタ支持ピン４１により支持され、図２、図５〜図７に示す第１位置と図８に示す第２位置の間で移動自在である。切離し用シフタ４０にはインナレバー３１が設けられるシフトアンドセレクトシャフト３０側に、移動方向から見て断面形状が倒立Ｌ形で互いに向かい合う１対の係合アーム４０ａが形成され、各係合アーム４０ａの先端は、インナレバー３１の切離し用アーム３１ｃが通過可能な隙間４０ｃをおいて互いに対向されている。各係合アーム４０ａの先端部の移動方向中央部には、インナレバー３１のシフト運動とともに揺動する切離し用アーム３１ｃと実質的に隙間なく係合可能な切欠き４０ｂが形成されている。
連動機構４５は、主として図２、図４及び図５に示すように、各フォークシャフト３５〜３８と平行でそれらと略同一平面上に並んで変速機ケース１１に軸線方向摺動可能に支持された切離し用ロッド４６を有し、この切離し用ロッド４６には切離し用クラッチ２５のスリーブ２７と係合してこれを往復動させる切離し用フォーク４９と、カム機構４８を介して切離し用シフタ４０に連結される切換ヘッド４７が固定されている。切換ヘッド４７は、切離し用シフタ４０のシフトアンドセレクトシャフト３０と反対側でこれと平行となる壁部４０ｄに接近して設けられ、カム機構４８は切離し用シフタ４０の壁部４０ｄにシフトアンドセレクトシャフト３０のセレクト運動方向と傾斜して形成されたカム溝４８ａと、切換ヘッド４７に固定されてカム溝４８ａと摺動自在に係合される従動ピン４８ｂにより構成されている。
図６に示すように、インナレバー３１のギヤ切換アーム３１ｂが最高速段の変速ギヤ列Ｇ６を選択する切換クラッチＣ３を作動させるシフトフォークＦ３のフォークシャフト３７を選択していない状態では、切離し用シフタ４０は第１位置にあり、カム機構４８及び切離し用ロッド４６を介して切離し用シフタ４０に連結された切離し用フォーク４９は、図４の実線で示すように右向きに移動された位置にあって切離し用クラッチ２５は係合され、モータジェネレータ２０は出力軸１６とともに回転する。インナレバー３１のギヤ切換アーム３１ｂをシフト方向で中立位置とし、中立位置にある各コ字状切欠き３５ｂ〜３８ｂ内を通してセレクト方向に移動し、図７(a) に示すように、ギヤ切換アーム３１ｂを切換ヘッド３７ａのコ字状切欠き３７ｂに係合して、最高速段となる第６速変速ギヤ列Ｇ６を選択する切換クラッチＣ３を作動させるシフトフォークＦ３のフォークシャフト３７を選択すれば、切離し用アーム３１ｃは軸線方向において切離し用シフタ４０の各係合アーム４０ａの切欠き４０ｂと整列される。
この状態でインナレバー３１をシフト方向に回動して、最高速段である第６速変速ギヤ列Ｇ６が選択される向きにギヤ切換アーム３１ｂを揺動させれば、切離し用アーム３１ｃもともに揺動して、図７(b) に示すように一方の係合アーム４０ａの切欠き４０ｂに係合される。この状態でインナレバー３１をさらに右向きにセレクト運動させて、切離し用シフタ４０は切離し用アーム３１ｃとともに移動し、図７に示す第１位置から図８に示す第２位置まで移動させる。切換ヘッド３７ａのコ字状切欠き３７ｂは、この移動によりギヤ切換アーム３１ｂがコ字状切欠き３７ｂから外れないように、その他のコ字状切欠きよりも長さを大としている。切離し用シフタ４０の第１位置から第２位置への移動は、カム機構４８により切離し用ロッド４６の軸線方向移動に変換され、切換ヘッド４７に設けられた切離し用フォーク４９は図４において実線の位置から二点鎖線４９Ａで示すように左向きに移動され、切離し用フォーク４９と係合されたスリーブ２７も図１において左向きに移動されて切離し用クラッチ２５は解除され、出力軸１６と切離し用クラッチ２５の間の動力伝達は遮断される。
シフトアンドセレクトシャフト３０をセレクト方向において戻して図７に示すように切離し用シフタ４０を第１位置に戻せば、切離し用クラッチ２５が係合されて、モータジェネレータ２０は出力軸１６とともに回転するようになる。図７(b) に示す状態からギヤ切換アーム３１ｂをシフト方向に揺動して中立位置とし、さらに逆向きに揺動させれば、第５速変速ギヤ列Ｇ５が選択されると同時に切離し用アーム３１ｃは他方の係合アーム４０ａの切欠き４０ｂに係合される。この状態で先ほどと同様、インナレバー３１をさらに右向きにセレクト運動させれば、前述と同様にして切離し用シフタ４０は第１位置から第２位置まで移動し、切離し用フォーク４９及びこれに係合されたスリーブ２７も同様に移動され、切離し用クラッチ２５は解除されて出力軸１６と切離し用クラッチ２５の間の動力伝達は遮断される。すなわちこの実施形態では、最高速段となる第６速変速ギヤ列Ｇ６を選択した場合だけでなく、そのすぐ下の高速段である第５速変速ギヤ列Ｇ５を選択した場合にも出力軸１６と切離し用クラッチ２５の間の動力伝達は遮断される。
モータジェネレータを備えた自動車などの車両における動力装置では、前述のように低速回転対応形のモータジェネレータを使用すれば、高速回転対応形のモータジェネレータを使用した場合に比して１０モード走行パターンの際の燃料消費率を全体として向上させることはできるが、高速走行の際にモータジェネレータの発熱が増大して高温になって冷却が必要になり、また燃料消費率が悪くなるという問題が生じる。しかしながら上述した実施形態によれば、最高速段となる第６速ギヤ列Ｇ６あるいはそのすぐ下の高速段である第５速変速ギヤ列Ｇ５が選択されれば切離し用シフタ４０は第２位置に移動され、切離し用クラッチ２５は離脱されて、出力軸とモータジェネレータの間の動力伝達は遮断されるので、燃料消費率を向上させることができる低速回転対応形のモータジェネレータ２０を使用した場合でも、高速走行の際にモータジェネレータ２０の発熱が増大し高温になって冷却が必要になったり、燃料消費率が悪くなるという問題が生じることはなくなる。
また上述した実施形態では、切離し用クラッチ２５を作動させる切離し用シフタ４０は、ギヤ列を選択するクラッチＣ１〜Ｃ３，ＣＢを作動させるインナレバー３１のセレクト運動方向と平行に移動可能に支持されるとともに、切離し用シフタ４０の係合アーム４０ａに形成した切欠き４０ｂにシフト運動により揺動するインナレバー３１の切離し用アーム３１ｃを係合して移動させており、変速機１２と切離し用シフタ４０は共通のインナレバー３１により作動されるので、車両における動力装置の構造は簡略化される。
また上述した実施形態では、切離し用フォーク４９が一体的に連結される切換ヘッド４７と切離し用シフタ４０の間にはカム機構４８が設けられて、切離し用フォーク４９は切換クラッチＣ１〜Ｃ３を作動させる各シフトフォークＦ１〜Ｆ３，ＦＢと平行に移動するように配置されているので、フロントエンジンフロントドライブ形式やリヤエンジンリヤドライブ形式などの入力軸１２ａ及び主軸１２ｂと平行に出力軸１６及びモータジェネレータ２０を配置した車両における動力装置に適した構造が得られる。
また上述した実施形態では、切離し用シフタ４０にはそれぞれ切欠き４０ｂが形成された１対の係合アーム４０ａを対向して設けるとともに、最高速段である第６速変速ギヤ列Ｇ６とそのすぐ下の高速段である第５速変速ギヤ列Ｇ５を１つの第３切換クラッチＣ３により切換選択するようにすることにより、最高速段となる第６速変速ギヤ列Ｇ６を選択した場合だけでなく、そのすぐ下の高速段である第５速変速ギヤ列Ｇ５を選択した場合にも出力軸１６と切離し用クラッチ２５の間の動力伝達は遮断されるようにしており、このようにすれば、高速時における出力軸とモータジェネレータの間の動力伝達を遮断する車速範囲を拡大することができる。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、切欠き４０ｂを形成した係合アーム４０ａを切離し用シフタ４０の片側だけに設け、最高速段となる変速ギヤ列を選択した場合だけに切離し用アーム３１ｃが切欠き４０ｂと係合し、インナレバー３１をさらにセレクト方向に移動させて出力軸１６と切離し用クラッチ２５の間の動力伝達は遮断されるようにしてもよい。
本発明による車両における動力装置の一実施形態の全体構造を示す模式図である。 図１に示す実施形態のクラッチ作動機構の一部破断した側面図である。 図２の３−３断面図である。 図２の４−４断面図である。 図４の５−５断面図である。 図２に示すクラッチ作動機構の第１の作動説明図である。 図２に示すクラッチ作動機構の第２の作動説明図である。 図２に示すクラッチ作動機構の第３の作動説明図である。 モータジェネレータの回転速度に対するトルクの特性を示す図である。 自動車における車速に対する駆動車輪の駆動力及び走行抵抗の特性を示す図である。
符号の説明
１０…エンジン、１２ａ…入力軸、１２ｂ…主軸、１６…出力軸、１７…動力伝達機構、２０…モータジェネレータ、２５…切離し用クラッチ、３１…インナレバー、３１ａ…本体部、３１ｂ…ギヤ切換アーム、３１ｃ…切離し用アーム、４０…切離し用シフタ、４０ａ…係合アーム、４０ｂ…切欠き、４０ｃ…隙間、４０ｄ…壁部、４５…連動機構、４８…カム機構、４８ａ…カム溝、４８ｂ…従動ピン、４９…切離し用フォーク、Ｃ１〜Ｃ３，ＣＢ…クラッチ、Ｆ１〜Ｆ３，ＦＢ…シフトフォーク、Ｇ１〜Ｇ６，ＧＢ…ギヤ列。

Claims (3)

  1. エンジンにより回転駆動される入力軸とこれと平行に配置された主軸の間に互いに並列に設けられた複数のギヤ列と、それぞれ１つのシフトフォークにより作動され前記入力軸と前記主軸の間で動力を伝達する１つのギヤ列を前記複数のギヤ列から選択する複数のクラッチと、セレクト運動及びシフト運動可能に支持され前記セレクト運動により前記各シフトフォークから１つを選択するとともに選択された前記シフトフォークを前記シフト運動により移動させて前記各クラッチを作動させるインナレバーと、前記主軸に連結されて駆動車輪を回転駆動する出力軸と、動力伝達機構を介して前記出力軸に連結され電流が供給されればエンジンと協働して前記出力軸を駆動する電動機として作動するとともに出力軸から駆動されれば発電機として作動するモータジェネレータと、前記動力伝達機構の一部に設けられて前記複数のギヤ列のうち最高速段となるギヤ列が選択された状態では前記出力軸と前記モータジェネレータの間の動力伝達を遮断する切離し用クラッチを備えてなる車両における動力装置において、
    前記インナレバーのセレクト運動方向と平行に第１位置と第２位置の間で移動可能に支持された切離し用シフタを備え、前記インナレバーは、前記セレクト運動及びシフト運動により最高速段となる前記ギヤ列が選択されれば、前記シフト運動によりその一部が前記第１位置にある前記切離し用シフタに係合し、その状態で前記セレクト運動方向にさらに移動して前記切離し用シフタを前記第２位置に移動させ、前記切離し用クラッチは、前記切離し用シフタが前記第１位置にあるときは前記切離し用クラッチを係合させ前記第２位置にあるときは前記切離し用クラッチを離脱させる連動機構を介して前記切離し用シフタに連結されたことを特徴とする車両における動力装置。
  2. 請求項１に記載の車両における動力装置において、前記インナレバーは円筒状の本体部と軸線方向に間をおいてそれから半径方向に突出するギヤ切換アームと切離し用アームよりなり、前記インナレバーのセレクト運動及びシフト運動はそれぞれ前記本体部の軸線方向運動及び回動運動であり、前記切離し用シフタには前記本体部側に突出する係合アームを設けるとともに、この係合アームには前記ギヤ切換アームが最高速段となる前記ギヤ列を選択するクラッチを作動させるシフトフォークを選択しかつ前記切離し用シフタが前記第１位置にある状態において前記インナレバーのシフト運動とともに揺動する前記切離し用アームと係合可能な切欠きを形成し、前記連動機構は、前記インナレバーのセレクト運動方向と平行となる前記切離し用シフタの壁部に前記セレクト運動方向と傾斜して形成されたカム溝と、前記各シフトフォークの移動方向と平行に移動可能に支持され前記切離し用クラッチを作動させる切離し用フォークに連結されて前記カム溝と摺動自在に係合される従動ピンよりなるカム機構を備えたことを特徴とする車両における動力装置。
  3. 請求項２に記載の車両における動力装置において、前記切離し用シフタの係合アームは前記切離し用アームが通過可能な隙間をおいて互いに対向する１対とするとともに、各係合アームにそれぞれ前記切欠きを形成したことを特徴とする車両における動力装置。
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