JP2002340135A - 動力伝達機構およびそれを用いた車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】摩擦要素を有するワンウェイ機構は例えば爪車
などと比較すると体格が大きくなる問題が生じる。本発
明は、熱機関用、特に車両用として用いられる動力伝達
機構の体格を小さくすることを目的とするものである。 【解決手段】トラクションケース１６内にワンウェイ機
構１３と遊星ローラ機構１４を設ける。そのため、ワン
ウェイ機構１３と遊星ローラ機構１４とは共通のトラク
ションオイルを含浸することができる。このときワンウ
ェイ機構１３の摩擦要素もトラクションオイルを介して
互いに接触することができる。摩擦接触により伝達でき
るトルクはトラクションオイルの剪断力に比例する。ト
ラクションオイルは高圧力下では固化するため、同じ接
触圧力であっても従来のワンウェイ機構より大きなトル
クをロックすることができ、通常のワンウェイ機構より
小型化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は熱機関が外力によっ
て逆回転されることを防止する動力伝達装置およびそれ
を用いた車両に係り、特に、小型化された動力伝達装置
およびそれを用いた車両に関する。車両としては、特に
ハイブリッド車に好適である。

【０００２】

【従来の技術】燃費向上，排気低減を目的として、ハイ
ブリッド車の開発が進んでいる。ハイブリッド車は内燃
機関とモータを動力源として用いて前記目的を達成する
ものである。ハイブリッド車の方式として、内燃機関と
モータとを遊星歯車を用いた動力伝達機構により車軸に
結合するものがある。これについては、例えば、特開平
５−３１９１１０号公報に記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記特開平５−３１９
１１０号公報に記載のハイブリッド車は、付加したモー
タの回転による内燃機関出力軸の逆回転を防止するため
にワンウェイ機構を設けている。ワンウェイ機構は順方
向には容易に回転し、逆方向には回転しないような機構
である。静音化や効率向上の目的からワンウェイ機構は
摩擦機構を用いることが多い。

【０００４】しかし、摩擦機構では逆転トルクが大きい
場合には大きな摩擦力を発生させるために大きな押し付
け力が必要となる。その結果大きな押し付け力に耐える
ために構造部材が大型化し、全体の体格が例えば爪車な
どと比較すると大きくなるという問題点がある。従っ
て、例えばハイブリッド車にワンウェイ機構を用いる場
合には動力伝達機構が大型化し、車両内の配置が困難と
なることが予想される。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑み為されたもの
で、その目的は逆転トルクが大きい場合でも大きな押し
付け力に耐えうる小型化された動力伝達機構およびそれ
を用いた車両を実現することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、熱機関を機械的動力として入力する入
力軸と機械的動力を出力する出力軸を有する動力伝達機
構において、前記動力伝達機構はローラ機構及びワンウ
ェイ機構を有し、前記ワンウェイ機構は前記入力軸また
は前記出力軸を一方向にのみ回転可能とするものであ
る。また、その動力伝達機構を車両に用いるものであ
る。

【０００７】すなわち、大動力を摩擦伝達するローラ機
構とワンウェイ機構とを設ける、好ましくは、同一のケ
ーシングに設けることによりワンウェイ機構はローラ機
構のオイルを利用することができ、体格あたりのロック
能力を向上させることができる。

【０００８】つまり、逆転トルクが大きい場合でも大き
な押し付け力に耐えうる小型化された動力伝達機構およ
びそれを用いた車両を実現することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を説
明する。

【００１０】図１は、本発明によるハイブリッド車用動
力伝達機構の一構成例である。

【００１１】図１において、１１は入力軸、１２は出力
軸、１３はワンウェイ機構、１４は遊星ローラ機構であ
る。１５はモータであり、本図では１５ａ，１５ｂの二
個のモータを有する。１６はトラクションケーシング、
１７はモータケーシング、１８はデフケース、１９はデ
ファレンシャルギアである。

【００１２】エンジン（図示せず）より発生された機械
的動力は入力軸１１に入力される。入力軸１１の回転は
遊星ローラ機構１４によってモータ１５ａ，１５ｂの回
転と合成され、出力軸１２に伝達される。出力軸１２は
デファレンシャルギア１９に接続され、デファレンシャ
ルギア１９より左右駆動輪（図示せず）に動力が伝達さ
れることで車両を駆動する。

【００１３】本発明の特徴は、動力伝達機構がワンウェ
イ機構１３と遊星ローラ機構１４とを有することにあ
る。

【００１４】図２（ａ），（ｂ）にワンウェイ機構１３
の一例を示す。

【００１５】図２（ａ）は入力軸が順方向に回転したと
きのワンウェイ機構１３の動作説明図であり、図２
（ｂ）は入力軸が逆方向に回転したときのワンウェイ機
構１３の動作説明図である。

【００１６】図２（ａ），（ｂ）において、２１はワン
ウェイ機構１３の内輪部、２２はワンウェイ機構１３の
外輪部である。内輪部２１は入力軸１１に接続され、外
輪部２２はトラクションケーシング１６に接続される。
２３はカム機構、２４は摩擦接触部である。

【００１７】内輪部２１が順方向に回転したとき、カム
機構２３は図２（ａ）のように傾き、内輪部２１は抵抗
を受けずに回転可能である。一方、内輪部２１が逆方向
に回転したとき、カム機構２３は図２（ｂ）のように傾
き、カム機構２３は内輪部２１と外輪部２２との間で摩
擦接触部２４を持つようになる。その結果、内輪部２１
は外輪部２２とロックされる。外輪部２２はトラクショ
ンケーシング１６と接続されているため、内輪部２１も
ロックされ、内輪部２１は逆方向への回転が抑制され
る。

【００１８】図３に遊星ローラ機構１４の一部を示す。
なお、図３は図１のＡ−Ａ′断面を描いたものである。

【００１９】３１はサンローラ、３２はプラネタリロー
ラ、３３はリングローラ、３４はキャリアである。キャ
リア３４はプラネタリローラ３２をサンローラ３１の中
心軸周りを自公転可能なように保持する。

【００２０】ここでは、遊星ローラ機構１４として、ト
ラクションオイルを用いる遊星トラクションローラ機構
を例示する。遊星ローラ機構１４の接触面にはトラクシ
ョンオイルが含浸され、トラクションオイルを介してト
ルクが伝達される。サンローラ３１とプラネタリローラ
３２との間、及びプラネタリローラ３２とリングローラ
３３との間には動力伝達に充分な摩擦力を発生させるた
めに互いに接触面を押し付け合う力が働くように組みつ
けられる。例えば、リングローラ３３を焼き嵌めにより
組み付けることで、前記条件を満足できる。トラクショ
ンオイルは大きな圧力下では固化する特徴があるため、
摩擦力のみで充分なトルクを伝達できる。

【００２１】本発明はトラクションケーシング１６内に
ワンウェイ機構１３と遊星ローラ機構１４をもつため、
ワンウェイ機構１３と遊星ローラ機構１４とは共通のト
ラクションオイルを含浸することができる。このときワ
ンウェイ機構１３の摩擦接触部２４もトラクションオイ
ルを介して互いに接触することができる。摩擦接触によ
り伝達できるトルクはトラクションオイルの剪断力に比
例する。前記のようにトラクションオイルは高圧力下で
は固化するため、通常のワンウェイ機構より大きなトル
クをロックすることができる。このことはロックトルク
が同じならば本発明によるワンウェイ機構１３は通常の
ワンウェイ機構より小型化できることを意味する。

【００２２】ここでは、トラクションドライブローラ機
構を用いる例について説明したが、例えば通常の潤滑オ
イルやグリスを用いるフリクションドライブローラ機構
であってもよい。この場合もワンウェイ機構１３と遊星
ローラ機構１４とでオイルが共用化でき、メンテナンス
が容易であるという利点がある。

【００２３】以上ハイブリッド車を例として本発明の説
明を行ったが、本発明は用途をハイブリッド車に限ら
ず、例えば通常の車両用にも適用でき、機械系の小型化
が図れる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、熱
機関の回転軸を一方向のみに回転させるワンウェイ機構
と機械的動力伝達手段であるローラ機構、好ましくは同
一ケーシング内に設けることによってオイルを共通化
し、動力伝達機構の小型化やメンテナンスの容易化を図
るものである。特にローラ機構としてトラクション機構
を用いた場合には機構系を小型化できるため、特に小型
化を要求されるハイブリッド車の用途に好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるハイブリッド車用動力伝達機構の
一構成例である。

【図２】（ａ），（ｂ）はワンウェイ機構１３の動作説
明図である。

【図３】遊星ローラ機構１４の一部を示したものであ
る。

【符号の説明】

１１…入力軸、１２…出力軸、１３…ワンウェイ機構、
１４…遊星ローラ機構、１５ａ，１５ｂ…モータ、１６
…トラクションケーシング、１７…モータケーシング、
１８…デフケース、１９…デファレンシャルギア、２１
…内輪部、２２…外輪部、２３…カム機構、２４…摩擦
接触部、３１…サンローラ、３２…プラネタリローラ、
３３…リングローラ、３４…キャリア。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 諸岡 泰男 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 峯岸 清次 愛知県大府市朝日町六丁目１番地 住友重 機械工業株式会社名古屋製造所内 (72)発明者 為永 淳 愛知県大府市朝日町六丁目１番地 住友重 機械工業株式会社名古屋製造所内 Ｆターム(参考） 3J051 AA01 BA03 BB08 BD02 BE03 ED04 ED08 FA01 3J062 AA01 AB01 AB16 AC02 BA12 BA22 CG01 CG17 CG62 CG66 CG82 CG83

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱機関による機械的動力を入力する入力軸
   と、機械的動力を出力する出力軸を有する動力伝達機構
   において、ローラ機構と前記入力軸を一方向にのみ回転
   可能とするワンウェイ機構を設けたことを特徴とする動
   力伝達機構。
2. 【請求項２】請求項１記載の動力伝達機構において、前
   記ローラ機構と前記入力軸を一方向にのみ回転可能とす
   るワンウェイ機構は、同一のケーシングに設けられてい
   ることを特徴とする動力伝達機構。
3. 【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の動力伝達機
   構において、前記ワンウェイ機構は回転体甲と回転体乙
   とカム機構を有し、前記回転体甲は前記カム機構との間
   でオイルを介して摩擦力を伝達することを特徴とする動
   力伝達機構。
4. 【請求項４】請求項３記載の動力伝達機構において、前
   記回転体乙は、前記カム機構との間でオイルを介して摩
   擦力を伝達し、前記オイルは前記ローラ機構で使用され
   るオイルと同じ種類のオイルであることを特徴とする動
   力伝達機構。
5. 【請求項５】熱機関による機械的動力を入力する入力軸
   と、機械的動力を出力する出力軸を有する動力伝達機構
   に、ローラ機構と前記入力軸を一方向にのみ回転可能と
   するワンウェイ機構を設けた動力伝達機構を用いた車両
   であって、前記車両は複数の動力源を有し、前記動力源
   のうち少なくとも一つは内燃機関であり、前記内燃機関
   の出力軸は前記動力伝達機構の入力軸に接続され、前記
   ワンウェイ機構は前記動力伝達機構の入力軸に配置され
   る動力伝達機構を用いた車両。
6. 【請求項６】請求項５記載の動力伝達機構を用いた車両
   において、前記ローラ機構と前記入力軸を一方向にのみ
   回転可能とするワンウェイ機構は、同一のケーシングに
   設けていることを特徴とする動力伝達機構を用いた車
   両。
7. 【請求項７】請求項５又は請求項６記載の動力伝達機構
   を用いた車両において、前記ワンウェイ機構は回転体甲
   と回転体乙とカム機構を有し、前記回転体甲は前記カム
   機構との間でオイルを介して摩擦力を伝達することを特
   徴とする動力伝達機構を用いた車両。
8. 【請求項８】請求項７記載の動力伝達機構を用いた車両
   において、前記回転体乙は、前記カム機構との間でオイ
   ルを介して摩擦力を伝達し、前記オイルは前記ローラ機
   構で使用されるオイルと同じ種類のオイルであることを
   特徴とする動力伝達機構を用いた車両。