JP2013053739A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクトな構成で動力の伝達状態を切り替えることができる動力伝達装置を提供することを目的とする。
【解決手段】回転軸線Ｃ１を回転中心として差動回転可能な入力回転要素５０ｃ及び出力回転要素５０ｒを含み入力回転要素５０ｃに入力された動力を出力回転要素５０ｒから出力可能である遊星歯車機構５０と、筒状に形成され内側に出力回転要素５０ｒが挿入されると共に回転軸線Ｃ１を回転中心として出力回転要素５０ｒと相対回転可能であり、伝達される動力を車両の駆動輪側に出力可能である出力回転部材２３と、筒状に形成され内側に出力回転要素５０ｒが挿入されると共に、回転軸線Ｃ１に沿って移動することで、出力回転要素５０ｒと出力回転部材２３とを動力伝達可能に係合した係合状態と、係合を解除した解放状態とに切り替え可能である係合移動部材８１とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、動力伝達装置に関する。

車両に搭載される従来の動力伝達装置として、例えば、特許文献１には、エンジン、発電機、駆動輪駆動用の電動機を有し、遊星ギヤ装置、出力ギヤを介してエンジンの出力の一部を発電機に、残りを駆動輪に出力するハイブリッド車両用駆動装置が開示されている。このハイブリッド車両用駆動装置は、遊星ギヤ装置のキャリヤをエンジンの出力軸に接続し、サンギヤを発電機の回転軸に接続し、リングギヤから出力ギヤには回転を伝達するがその逆方向には回転を伝達しない一方向クラッチを介してリングギヤを出力ギヤに接続し、リングギヤの回転をケースに対して断接可能とする。

特開２００２−３１６５４２号公報

ところで、上述のような特許文献１に記載されているハイブリッド車両用駆動装置は、軸方向に対してリングギヤの側方に一方向クラッチを介して出力ギヤが配置されているが、例えば、よりコンパクトな構成で動力の伝達状態を切り替えることができる構成が望まれている。

そこで本発明は、コンパクトな構成で動力の伝達状態を切り替えることができる動力伝達装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る動力伝達装置は、回転軸線を回転中心として差動回転可能な入力回転要素及び出力回転要素を含み前記入力回転要素に入力された動力を前記出力回転要素から出力可能である遊星歯車機構と、筒状に形成され内側に前記出力回転要素が挿入されると共に前記回転軸線を回転中心として前記出力回転要素と相対回転可能であり、伝達される動力を車両の駆動輪側に出力可能である出力回転部材と、筒状に形成され内側に前記出力回転要素が挿入されると共に、前記回転軸線に沿って移動することで、前記出力回転要素と前記出力回転部材とを動力伝達可能に係合した係合状態と、前記係合を解除した解放状態とに切り替え可能である係合移動部材とを備えることを特徴とする。

また、上記動力伝達装置では、前記出力回転部材は、前記回転軸線に沿った方向に対して前記係合移動部材と対向する部分に設けられ前記係合状態にて前記係合移動部材と噛み合う噛合部と、前記駆動輪側の被駆動歯車と噛み合い、前記出力回転要素側から前記被駆動歯車側に動力を伝達する際に、前記回転軸線に沿って前記係合移動部材側に向かってスラスト力が発生するように前記回転軸線に対して傾斜して形成される歯筋とを有するものとすることができる。

また、上記動力伝達装置では、前記回転軸線に沿った方向に対して前記出力回転部材の前記係合移動部材とは反対側に設けられ、当該出力回転部材に前記回転軸線に沿って作用する力を、弾性部材を介して受ける受け部材を備えるものとすることができる。

また、上記動力伝達装置では、前記出力回転要素は、外面に前記回転軸線に沿って形成され、前記係合移動部材と噛み合う歯部を有し、当該歯部が係止部材によって係止可能であるパーキングギヤとして兼用されるものとすることができる。

また、上記動力伝達装置では、前記遊星歯車機構は、外歯歯車であるサンギヤと、前記サンギヤと同軸上に配置された内歯歯車であるリングギヤと、前記サンギヤと前記リングギヤとに噛合するピニオンギヤを自転可能かつ公転可能に支持するキャリヤとを含み、前記出力回転要素は、前記リングギヤであるものとすることができる。

本発明に係る動力伝達装置は、コンパクトな構成で動力の伝達状態を切り替えることができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態１に係る動力伝達装置の遊星歯車機構周辺の概略構成を示す部分断面図である。 図２は、実施形態１に係る駆動装置の概略構成を示す模式図である。 図３は、実施形態１に係る駆動装置の概略構成を示す模式図である。 図４は、実施形態２に係る動力伝達装置の遊星歯車機構周辺の概略構成を示す部分断面図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態１］
図１は、実施形態１に係る動力伝達装置の遊星歯車機構周辺の概略構成を示す部分断面図、図２、図３は、実施形態１に係る駆動装置の概略構成を示す模式図である。なお、図２は、車両のエンジン／ＨＶ走行時を表しており、図３は、車両のＥＶ／回生走行時を表している。

図１に示す本実施形態の動力伝達装置２０は、走行用動力源が発生させる動力を伝達するものであり、図２、図３に示すように、車両１に搭載され、駆動装置２に適用される。駆動装置２は、車両１の駆動輪３０を回転駆動して推進するために、走行用動力源（原動機）としてエンジン１０と、発電可能な電動機としてのモータジェネレータ（以下、特に断りのない限り「モータ」と略記する）ＭＧ１、ＭＧ２とを搭載したいわゆるハイブリッド形式の駆動装置である。つまり、車両１は、いわゆるハイブリッド車両であり、内燃機関に加えて電動機やモータジェネレータを動力源として備えた車両である。車両１は、内燃機関を可及的に効率の良い状態で運転する一方、駆動力やエンジンブレーキ力の過不足を電動機もしくはモータジェネレータで補い、さらには減速時にエネルギの回生をおこなう。これにより、車両１は、内燃機関による排気ガスを低減し、同時に燃費の向上を図るように構成された車両である。

具体的には、駆動装置２は、図２に示すように、内燃機関としてのエンジン１０と、エンジン１０と結合される動力伝達装置２０と、動力伝達装置２０を介して伝達される動力により回転駆動する駆動輪３０と、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体として構成される電子制御装置であるＥＣＵ４０とを備える。駆動装置２は、このＥＣＵ４０によって制御されることでエンジン１０とモータＭＧ１、ＭＧ２を原動機として併用又は選択使用することが可能に構成される。

エンジン１０は、燃料を燃焼させることにより燃料のエネルギを機械的仕事に変換して出力する熱機関である。エンジン１０は、燃料の燃焼に伴ってクランク軸１１に機械的な動力（エンジントルク）を発生させ、この機械的動力をクランク軸１１から駆動輪３０に向けて出力可能である。

動力伝達装置２０は、走行用動力源が発生させた動力を駆動輪３０に伝達するものであり、上記モータＭＧ１、ＭＧ２、遊星歯車機構５０、減速機構６０、差動機構７０、係合装置８０などを含んで構成される。

モータＭＧ１、ＭＧ２は、供給された電力を機械的動力に変換する電動機としての機能と、入力された機械的動力を電力に変換する発電機としての機能とを兼ね備えた回転電機、いわゆるモータジェネレータである。モータＭＧ１は、主にエンジン１０の出力を受けて発電する発電機として用いられ、モータＭＧ２は、主に走行用の動力を出力する電動機として用いられる。モータＭＧ２は、交流同期電動機等で構成されており、インバータ（不図示）から交流電力の供給を受けて駆動し、ロータに機械的な動力（モータトルク）を発生させ、この機械的動力をロータから駆動輪３０に向けて出力可能である。モータＭＧ１もモータＭＧ２と同様に交流同期電動機としての構成を有している。モータＭＧ１は、ロータに回転軸線Ｃ１を中心に回転可能な回転軸２１が結合され、モータＭＧ２は、ロータに回転軸線Ｃ１と平行な回転軸線Ｃ２を中心に回転可能な回転軸２２が結合される。なお、回転軸線Ｃ１は、クランク軸１１の回転軸線と一致している。

遊星歯車機構５０は、エンジン１０が出力した機械的動力をモータＭＧ１側と駆動輪３０側とに分割（振り分け）可能である。この遊星歯車機構５０は、相互に差動回転可能な複数の回転要素として、同一の回転軸線Ｃ１を中心に回転可能なサンギヤ５０ｓ、キャリヤ５０ｃ及びリングギヤ５０ｒを含んで構成される。サンギヤ５０ｓは、外歯歯車である。リングギヤ５０ｒは、サンギヤ５０ｓと同軸上に配置された内歯歯車である。キャリヤ５０ｃは、サンギヤ５０ｓとリングギヤ５０ｒとに噛み合っているピニオンギヤ５０ｐを自転可能かつ公転可能に支持する。

本実施形態の遊星歯車機構５０は、キャリヤ５０ｃがエンジン１０からの動力が入力される入力回転要素であり、リングギヤ５０ｒがキャリヤ５０ｃに伝達された動力を出力する出力回転要素となっている。サンギヤ５０ｓは、回転軸２１が一体回転可能に結合される。キャリヤ５０ｃは、クランク軸１１が一体回転可能に結合される。リングギヤ５０ｒは、出力回転部材であり駆動歯車である第１カウンタドライブギヤ２３が後述する係合装置８０を介して係合、及び、解放可能に接続される。遊星歯車機構５０は、エンジン１０が発生させた動力がキャリヤ５０ｃに入力され、このキャリヤ５０ｃに入力された動力をリングギヤ５０ｒから出力可能である。第１カウンタドライブギヤ２３は、伝達される動力を車両１の駆動輪３０側に出力可能な出力回転部材である。

減速機構６０は、遊星歯車機構５０から伝達される機械的動力と回転軸２２から伝達される機械的動力とを統合し、統合した機械的動力を減速しトルクを増大させる。減速機構６０は、カウンタシャフト６１、被駆動歯車としてのカウンタドリブンギヤ６２、ファイナルドライブギヤ６３を含んで構成される。カウンタシャフト６１は、回転軸線Ｃ１、Ｃ２と平行な回転軸線Ｃ３を中心に回転可能な回転軸である。カウンタドリブンギヤ６２は、カウンタシャフト６１に結合され、第１カウンタドライブギヤ２３と噛み合っている。ファイナルドライブギヤ６３は、カウンタシャフト６１に結合される。

ここで、上述したモータＭＧ２は、回転軸２２に第２カウンタドライブギヤ２４が結合されている。カウンタドリブンギヤ６２は、第１カウンタドライブギヤ２３と共にこの第２カウンタドライブギヤ２４にも噛み合っている。モータＭＧ２が出力する機械的動力は、回転軸２２、第２カウンタドライブギヤ２４を介してカウンタドリブンギヤ６２に伝達される。

差動機構７０は、減速機構６０から伝達された機械的動力を左右の駆動軸７１に分配して出力する。差動機構７０は、リングギヤ７２などを含んで構成される。リングギヤ７２は、ファイナルドライブギヤ６３と噛み合っている。駆動輪３０は、左右の駆動軸７１にそれぞれ結合されており、駆動軸７１と共に一体に回転する。

係合装置８０は、リングギヤ５０ｒと第１カウンタドライブギヤ２３とを動力伝達可能に係合した係合状態と、この係合を解除した解放状態とに切り替え可能である。係合装置８０の解放状態とは、リングギヤ５０ｒと第１カウンタドライブギヤ２３とを切り離して、リングギヤ５０ｒと第１カウンタドライブギヤ２３との動力伝達を遮断した状態である。ここでは、係合装置８０は、いわゆる噛み合い式係合装置であるドグクラッチ装置が用いられる。この係合装置８０については、後で詳細に説明する。

ＥＣＵ４０は、エンジン１０及びモータＭＧ１、ＭＧ２を協調して制御するための制御装置である。ＥＣＵ４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体として構成される。ＥＣＵ４０は、種々のセンサが検出した検出結果に対応した電気信号が入力され、入力された検出結果に応じてエンジン１０の燃料噴射装置やスロットル弁装置、モータＭＧ１、ＭＧ２、インバータなどの車両１の各部に駆動信号を出力しこれらの駆動を制御可能である。車両１の駆動装置２は、このＥＣＵ４０によって制御されることでエンジン１０とモータＭＧ１、ＭＧ２を原動機として併用又は選択使用することが可能に構成される。

ＥＣＵ４０は、エンジン１０による動力によって車両１を走行させるエンジン走行時、エンジン１０による動力及びモータＭＧ２による動力によって車両１を走行させるＨＶ走行時には、図２に示すように、係合装置８０を係合状態に制御する。この場合、動力伝達装置２０は、エンジン１０のクランク軸１１からキャリヤ５０ｃに出力された機械的動力を遊星歯車機構５０のピニオンギヤ５０ｐからサンギヤ５０ｓとリングギヤ５０ｒとに分割する。そして、動力伝達装置２０は、例えば、エンジン走行時にはリングギヤ５０ｒから第１カウンタドライブギヤ２３に伝達されたエンジン１０からの機械的動力をカウンタドリブンギヤ６２、差動機構７０、駆動軸７１等を介して駆動輪３０に伝達する。また、動力伝達装置２０は、例えば、ＨＶ走行時にはリングギヤ５０ｒから第１カウンタドライブギヤ２３に伝達されたエンジン１０からの機械的動力と、回転軸２２から第２カウンタドライブギヤ２４に伝達されたモータＭＧ２からの機械的動力とをカウンタドリブンギヤ６２にて統合し差動機構７０、駆動軸７１等を介して駆動輪３０に伝達する。

一方、ＥＣＵ４０は、エンジン１０による動力によらずにモータＭＧ２による動力によって車両１を走行させるＥＶ走行時、車両１の制動時にモータＭＧ２によって回生制動を行う回生走行時には、図３に示すように、係合装置８０を解放状態に制御する。動力伝達装置２０は、例えば、ＥＶ走行時には回転軸２２から第２カウンタドライブギヤ２４に伝達されたモータＭＧ２からの機械的動力をカウンタドリブンギヤ６２、差動機構７０、駆動軸７１等を介して駆動輪３０に伝達する。動力伝達装置２０は、例えば、回生走行時には、駆動輪３０側からの動力を駆動軸７１、差動機構７０、カウンタドリブンギヤ６２等を介して第２カウンタドライブギヤ２４に伝達し、これにより、モータＭＧ２が回生により発電する。

そして、動力伝達装置２０は、上記のように係合装置８０が解放状態である場合、典型的には車両１のＥＶ走行時、回生走行時には、係合装置８０にて第１カウンタドライブギヤ２３からリングギヤ５０ｒが切り離された状態となっている。これにより、動力伝達装置２０は、動力の伝達に寄与しないリングギヤ５０ｒを含む遊星歯車機構５０の回転要素、回転軸２１、モータＭＧ１のロータ等が第１カウンタドライブギヤ２３の回転に伴ってつれまわされることを防止することができ、これにより、いわゆる引き摺り損失を低減できる。

ところで、本実施形態の動力伝達装置２０は、図１に示すように、遊星歯車機構５０の出力回転要素であるリングギヤ５０ｒと、出力回転部材である第１カウンタドライブギヤ２３と、係合装置８０の係合移動部材であるドグクラッチスリーブ８１とを、適切な位置関係で配置することで、よりコンパクトな構成で動力の伝達状態を切り替えることができる構成を実現している。

なお、以下の説明では、特に断りのない限り、回転軸線Ｃ１に沿った方向を軸方向といい、回転軸線Ｃ１に直交する方向、すなわち、軸方向に直交する方向を径方向といい、回転軸線Ｃ１周りの方向を周方向という。また、径方向において回転軸線Ｃ１側を径方向内側といい、反対側を径方向外側という。

遊星歯車機構５０は、上述したようにサンギヤ５０ｓが回転軸２１と一体回転可能に結合され、キャリヤ５０ｃがクランク軸１１と一体回転可能に結合される。リングギヤ５０ｒは、円筒状に形成された円筒部材であり、中心軸線が回転軸線Ｃ１と同軸となるように配置される。リングギヤ５０ｒは、径方向内側（内周面側）にキャリヤ５０ｃ及びピニオンギヤ５０ｐ、サンギヤ５０ｓ、回転軸２１の一部、クランク軸１１の一部等が挿入される。そして、リングギヤ５０ｒは、内周面側が軸受（例えば、ボールベアリング）２５、２６を介してケーシング２７に回転自在に支持される。この２つの軸受２５、２６は、軸方向に対してピニオンギヤ５０ｐやキャリヤ５０ｃを挟むようにして対向して配置される。そして、軸受２５は、リングギヤ５０ｒの一方の内周面端部、ここでは、クランク軸１１側の端部を回転自在に支持し、軸受２６は、リングギヤ５０ｒの他方の内周面端部、ここでは、回転軸２１側の端部を回転自在に支持する。

第１カウンタドライブギヤ２３及びドグクラッチスリーブ８１は、ともに円筒状に形成された円筒部材であり、ともに中心軸線が回転軸線Ｃ１と同軸となるように配置される。第１カウンタドライブギヤ２３及びドグクラッチスリーブ８１は、リングギヤ５０ｒの径方向外側を覆うように配置される。すなわち、第１カウンタドライブギヤ２３及びドグクラッチスリーブ８１は、径方向内側（内周面側）にリングギヤ５０ｒが挿入される。そして、第１カウンタドライブギヤ２３とドグクラッチスリーブ８１とは、軸方向に対して隣接して設けられる。ここでは、第１カウンタドライブギヤ２３は、リングギヤ５０ｒの、軸受２５によって支持されている側の一方の端部側に配置され、ドグクラッチスリーブ８１は、リングギヤ５０ｒのほぼ中央部に配置される。つまり、第１カウンタドライブギヤ２３とドグクラッチスリーブ８１とは、軸方向に対して、第１カウンタドライブギヤ２３がクランク軸１１側に、ドグクラッチスリーブ８１が回転軸２１側に配置される。なお、この動力伝達装置２０は、後述するパーキングポール９０がリングギヤ５０ｒの、軸受２６によって支持されている側の他方の端部側に配置されている。つまり、動力伝達装置２０は、リングギヤ５０ｒの径方向外側に、軸方向に沿ってパーキングポール９０、ドグクラッチスリーブ８１、第１カウンタドライブギヤ２３の順で各構成が配置されている。

そして、第１カウンタドライブギヤ２３は、内周面側が軸受（例えば、ニードルベアリング）２８を介してリングギヤ５０ｒの外周面に回転自在に支持される。したがって、第１カウンタドライブギヤ２３は、回転軸線Ｃ１を回転中心としてリングギヤ５０ｒと相対回転可能に構成される。ここでは、リングギヤ５０ｒは、軸受２５によって支持されている側の一方の端部（クランク軸１１側の端部）の外周面に円環状の凹部５１が形成されている。軸受２８は、軸方向に対して、軸受２５と軸受２６との間に位置し、この凹部５１内にて第１カウンタドライブギヤ２３を回転自在に支持する。

第１カウンタドライブギヤ２３は、噛合部としてのドグ歯２３ａと、歯車を形成する歯筋２３ｂとを有する。ドグ歯２３ａは、第１カウンタドライブギヤ２３の円筒状の本体部２３ｃにおいて、軸方向に対してドグクラッチスリーブ８１の端面と対向する端面部分に設けられる。ドグ歯２３ａは、本体部２３ｃの軸方向端面に形成された複数の噛み合い突起部等により構成され、係合装置８０の係合状態にて、ドグクラッチスリーブ８１のドグ歯８１ａの端面と噛み合う部分となる。歯筋２３ｂは、第１カウンタドライブギヤ２３の本体部２３ｃの外周面に形成された複数の線状の噛み合い突起部等によって構成され、カウンタドリブンギヤ６２と噛み合う部分となる。また、第１カウンタドライブギヤ２３は、本体部２３ｃのドグ歯２３ａとは反対側の端面がワッシャ２９ａを介して受け部材としてのスナップリング２９ｂによって位置決めされている。ワッシャ２９ａ及びスナップリング２９ｂは、回転軸線Ｃ１を中心軸線とする円環板状に形成される。スナップリング２９ｂは、リングギヤ５０ｒの外周面に固定され、第１カウンタドライブギヤ２３等がリングギヤ５０ｒから抜け落ちることを阻止する抜け止め部材として機能する。

ドグクラッチスリーブ８１は、内周面に軸方向に沿って一体で形成されるドグ歯８１ａを有している。ここで、リングギヤ５０ｒは、ドグクラッチスリーブ８１の内周面と径方向に対向する外周面がドグクラッチハブとして機能する。リングギヤ５０ｒは、この外周面に歯部としてのドグ歯５２を有する。ドグ歯５２は、リングギヤ５０ｒの外周面に軸方向に沿って一体で形成され、ドグクラッチスリーブ８１のドグ歯８１ａと噛み合う部分となる。ドグ歯５２は、軸方向に対してドグクラッチスリーブ８１よりも長く形成され、ここでは、リングギヤ５０ｒの凹部５１の近傍から他方側の端部近傍まで延在し、ドグクラッチスリーブ８１から一部が露出している。ドグクラッチスリーブ８１は、内周面側にリングギヤ５０ｒが挿入された状態でドグ歯８１ａとドグ歯５２とが噛み合うことで、リングギヤ５０ｒの外周面に、このリングギヤ５０ｒと一体回転可能かつ軸方向に沿って相対移動可能に支持される。したがって、ドグクラッチスリーブ８１は、リングギヤ５０ｒとの間で動力伝達可能かつ軸方向に沿って移動可能に構成される。ドグクラッチスリーブ８１は、軸方向に沿って移動することで、ドグ歯８１ａの端面が第１カウンタドライブギヤ２３のドグ歯２３ａと噛み合う位置と、この噛み合いが解放される位置とに移動することができる。

したがって、係合装置８０は、ドグクラッチスリーブ８１が不図示のアクチュエータから動力を受けて回転軸線Ｃ１に沿って移動することで、リングギヤ５０ｒと第１カウンタドライブギヤ２３とを動力伝達可能に係合した係合状態と、この係合を解除した解放状態とに切り替え可能となる。リングギヤ５０ｒと第１カウンタドライブギヤ２３とは、係合装置８０が係合状態である場合には、一体回転する状態となり、すなわち、ドグクラッチスリーブ８１を介して動力伝達が可能な状態となる。一方、リングギヤ５０ｒと第１カウンタドライブギヤ２３とは、係合装置８０が解放状態である場合には、一体回転する状態が解除され、相対回転可能な状態となり、すなわち、ドグクラッチスリーブ８１を介した動力伝達が遮断された状態となる。なお、動力伝達装置２０は、係合装置８０の解放状態から係合状態への過渡時に、ドグクラッチスリーブ８１が動力を受けて第１カウンタドライブギヤ２３側に接近し押し付けられた際には、第１カウンタドライブギヤ２３を介してスナップリング２９ｂがそのシフト押付荷重を受けることとなる。

ここでさらに、この第１カウンタドライブギヤ２３の歯筋２３ｂは、第１カウンタドライブギヤ２３がリングギヤ５０ｒ側からカウンタドリブンギヤ６２側に動力を伝達する際に軸方向に沿ってドグクラッチスリーブ８１側に向かってスラスト力が発生するように形成される。すなわち、歯筋２３ｂは、エンジン走行時、ＨＶ走行時に、第１カウンタドライブギヤ２３に対して、ドグクラッチスリーブ８１側に向かうスラスト力が発生するように形成される。さらに言えば、第１カウンタドライブギヤ２３は、第１カウンタドライブギヤ２３がリングギヤ５０ｒ側からカウンタドリブンギヤ６２側に動力を伝達する際に、上記スラスト力が発生するギヤ捩れ角に設定される。具体的には、第１カウンタドライブギヤ２３（及びカウンタドリブンギヤ６２）は、歯筋２３ｂが回転軸線Ｃ１に対して傾斜して螺旋状に形成され、トルク（回転力）が作用すると所定の方向へのスラスト力が発生するはすば歯車（ヘリカルギヤ）によって構成される。

またさらに、この動力伝達装置２０は、リングギヤ５０ｒの外周面に一体で形成されるドグ歯５２が係止部材としてのパーキングポール９０によって係止可能であるパーキングギヤとしても兼用される。つまり、動力伝達装置２０は、ドグ歯５２を、係合装置８０のドグ歯とパーキングギヤ係止用の歯として共用する。動力伝達装置２０は、パーキングポール９０の先端部が径方向内側に移動する動作に応じて、このパーキングポール９０の先端部がドグ歯５２に係合することで、リングギヤ５０ｒの回転が規制される。そして、動力伝達装置２０は、係合装置８０が係合状態にある状態でリングギヤ５０ｒの回転が規制されることで、例えば、駐停車時等において車両１の駆動軸７１等への動力伝達を遮断し、車両１の前後進を防止することができるよう構成される。

上記のように構成される動力伝達装置２０は、リングギヤ５０ｒの内周面側にキャリヤ５０ｃ及びピニオンギヤ５０ｐ、サンギヤ５０ｓ等が配置されることで、軸方向の長さを大幅に抑制することができる。また、動力伝達装置２０は、リングギヤ５０ｒを支持する軸受２５、２６をこのリングギヤ５０ｒの内周面側に配置することで、軸方向の長さをさらに抑制することができ、例えば、第１カウンタドライブギヤ２３の噛み合い位置をよりエンジン１０側に近い位置に寄せることができる。

そして、動力伝達装置２０は、リングギヤ５０ｒの径方向外側を覆うようにして第１カウンタドライブギヤ２３及びドグクラッチスリーブ８１が軸方向に並んで設けられる。これにより、動力伝達装置２０は、リングギヤ５０ｒと第１カウンタドライブギヤ２３、ドグクラッチスリーブ８１とを径方向に重ねて、軸方向にオーバーラップさせることで、軸方向の長さをさらに抑制した上で、リングギヤ５０ｒと第１カウンタドライブギヤ２３との係合、あるいは解放を適正に行うことができる構成とすることができる。

また、この動力伝達装置２０は、第１カウンタドライブギヤ２３が動力（トルク）を伝達する場合、係合装置８０が係合状態にあり、すなわち、第１カウンタドライブギヤ２３とリングギヤ５０ｒとが一体回転する状態となっている。このため、動力伝達装置２０は、第１カウンタドライブギヤ２３が動力を伝達する場合、第１カウンタドライブギヤ２３とリングギヤ５０ｒとが差動回転する状態ではなく、軸受２８が回転しない状態となっている。したがって、この動力伝達装置２０は、第１カウンタドライブギヤ２３が動力を伝達する場合、軸受２８に変動荷重が作用しないので、例えば、疲労強度や耐久性等を向上することができる。

また、この動力伝達装置２０は、第１カウンタドライブギヤ２３が動力を伝達し第１カウンタドライブギヤ２３にスラスト力が作用する場合、係合装置８０が係合状態であり、軸受２８が回転しない状態となっている。このため、動力伝達装置２０は、第１カウンタドライブギヤ２３にスラスト力が発生し、かつ、第１カウンタドライブギヤ２３とリングギヤ５０ｒとが差動回転する状態となることがない。よって、動力伝達装置２０は、例えば、第１カウンタドライブギヤ２３とリングギヤ５０ｒとの間にスラスト軸受等を設けなくてもよい構成とすることができ、この点でも軸方向の長さを抑制することができ、また、構成部品点数を抑制することができ、装置の大型化、構造の複雑化、製造コストの増加等を抑制することができる。

また、この動力伝達装置２０は、第１カウンタドライブギヤ２３がリングギヤ５０ｒ側からカウンタドリブンギヤ６２側に動力を伝達する場合、傾斜した歯筋２３ｂの作用によって、第１カウンタドライブギヤ２３に対してドグクラッチスリーブ８１側に向かうスラスト力が作用する。動力伝達装置２０は、このスラスト力によって第１カウンタドライブギヤ２３がドグクラッチスリーブ８１側に押し付けられることで、剛性（強度）が相対的に高いドグクラッチスリーブ８１によって第１カウンタドライブギヤ２３を受けることができる。さらにこれにより、動力伝達装置２０は、係合装置８０が係合状態である場合に、第１カウンタドライブギヤ２３のドグ歯２３ａがドグクラッチスリーブ８１のドグ歯８１ａから抜けにくくすることができ、ドグクラッチスリーブ８１にてリングギヤ５０ｒと第１カウンタドライブギヤ２３とを確実に係合した状態で維持することができる。なお、この動力伝達装置２０は、車両１の被駆動時には回生走行状態となり、基本的にはモータＭＧ２によって回生制動を行う状態となるので、第１カウンタドライブギヤ２３に作用するスラスト力は、相対的に小さくなる傾向にある。

さらに、この動力伝達装置２０は、係合装置８０の解放状態、すなわち、ドグ歯２３ａとドグ歯８１ａとが噛み合っていない状態から係合状態に移行する過渡時には、ドグクラッチスリーブ８１からのシフト押付荷重の一部、あるいは全部を第１カウンタドライブギヤ２３に作用するスラスト力によってキャンセルすることができる。この結果、動力伝達装置２０は、係合装置８０の係合動作の過渡時で、第１カウンタドライブギヤ２３とリングギヤ５０ｒとが差動回転する状態であっても、第１カウンタドライブギヤ２３とリングギヤ５０ｒとの差動部分、例えば、軸受２８に大きなスラスト力が作用することを抑制することができ、軸受２８のＰＶ値（荷重圧力Ｐ×すべり速度Ｖの値）を相対的な小さな値で維持することができる。

また、この動力伝達装置２０は、リングギヤ５０ｒの外周面に一体で形成されるドグ歯５２がパーキングポール９０によって係止可能であるパーキングギヤとしても兼用される。よって、この動力伝達装置２０は、パーキングギヤを別個に備える必要がないので、構成部品点数を抑制することができ、装置の大型化、構造の複雑化、製造コストの増加等を抑制することができる。

以上で説明した本発明の実施形態に係る動力伝達装置２０によれば、遊星歯車機構５０と、第１カウンタドライブギヤ２３と、ドグクラッチスリーブ８１とを備える。遊星歯車機構５０は、回転軸線Ｃ１を回転中心として差動回転可能なキャリヤ５０ｃ及びリングギヤ５０ｒを含みキャリヤ５０ｃに入力された動力をリングギヤ５０ｒから出力可能である。第１カウンタドライブギヤ２３は、筒状に形成され内側にリングギヤ５０ｒが挿入されると共に回転軸線Ｃ１を回転中心としてリングギヤ５０ｒと相対回転可能であり、伝達される動力を車両１の駆動輪側３０に出力可能である。ドグクラッチスリーブ８１は、筒状に形成され内側にリングギヤ５０ｒが挿入されると共に、回転軸線Ｃ１に沿って移動することで、リングギヤ５０ｒと第１カウンタドライブギヤ２３とを動力伝達可能に係合した係合状態と、係合を解除した解放状態とに切り替え可能である。

したがって、この動力伝達装置２０は、リングギヤ５０ｒと第１カウンタドライブギヤ２３、ドグクラッチスリーブ８１とを径方向に重ねて、軸方向にオーバーラップさせて配置することで、軸方向の長さを抑制し車両搭載性を向上した上で、リングギヤ５０ｒと第１カウンタドライブギヤ２３との動力伝達状態を適正に変更することができる。この結果、この動力伝達装置２０は、コンパクトな構成で動力の伝達状態を切り替えることができる。これにより、動力伝達装置２０は、例えば、ＥＶ走行時には、第１カウンタドライブギヤ２３とリングギヤ５０ｒとを切り離することで、引き摺り損失を低減することができ、例えば、車両１における燃費の向上等を図ることができる。

［実施形態２］
図４は、実施形態２に係る動力伝達装置の遊星歯車機構周辺の概略構成を示す部分断面図である。実施形態２に係る動力伝達装置は、弾性部材を備える点で実施形態１に係る動力伝達装置とは異なる。その他、上述した実施形態と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。

図４に示す本実施形態の動力伝達装置２２０は、弾性部材としてのスプリング２２９ｃを備える。スプリング２２９ｃは、回転軸線Ｃ１を中心軸線とする円環板状に形成される皿バネによって構成される。スプリング２２９ｃは、軸方向に対してワッシャ２９ａと受け部材としてのスナップリング２９ｂとの間に介在する。

以上で説明した本発明の実施形態に係る動力伝達装置２２０は、リングギヤ５０ｒと第１カウンタドライブギヤ２３、ドグクラッチスリーブ８１とを径方向に重ねて、軸方向にオーバーラップさせて配置することで、軸方向の長さを抑制し車両搭載性を向上した上で、リングギヤ５０ｒと第１カウンタドライブギヤ２３との動力伝達状態を適正に変更することができる。この結果、この動力伝達装置２２０は、コンパクトな構成で動力の伝達状態を切り替えることができる。

そして、以上で説明した本発明の実施形態に係る動力伝達装置２２０によれば、回転軸線Ｃ１に沿った方向に対して第１カウンタドライブギヤ２３のリングギヤ５０ｒとは反対側に設けられ、第１カウンタドライブギヤ２３に回転軸線Ｃ１に沿って作用する力を、スプリング２２９ｃを介して受けるスナップリング２９ｂを備える。

したがって、動力伝達装置２２０は、係合装置８０の解放状態から係合状態への過渡時に、ドグクラッチスリーブ８１が動力を受けて第１カウンタドライブギヤ２３側に接近し押し付けられた際には、そのシフト押付荷重によってスプリング２２９ｃが撓んだ後に、ワッシャ２９ａとスナップリング２９ｂとの間で板状になったスプリング２２９ｃを介してスナップリング２９ｂが剛で荷重を受ける。この結果、動力伝達装置２２０は、ドグクラッチスリーブ８１が第１カウンタドライブギヤ２３に押し付けられた際の衝突荷重を緩和することができ、例えば、ドグ歯２３ａ、ドグ歯８１ａの衝撃耐久性等を向上することができる。

なお、上述した本発明の実施形態に係る動力伝達装置は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。本実施形態に係る動力伝達装置は、以上で説明した各実施形態の構成要素を適宜組み合わせることで構成してもよい。

以上で説明した遊星歯車機構は、いわゆる、シングルピニオン式の遊星歯車機構であるものとして説明したがこれに限らず、例えば、ダブルピニオン式の遊星歯車機構であってもよい。

以上の説明では、遊星歯車機構は、キャリヤ５０ｃがエンジン１０からの動力が入力される入力回転要素であり、リングギヤ５０ｒがキャリヤ５０ｃに伝達された動力を出力する出力回転要素となっているものとして説明したがこれに限らない。遊星歯車機構は、他の回転要素が入力回転要素、あるいは、出力回転要素であってもよく、例えば、サンギヤ５０ｓが入力回転要素、キャリヤ５０ｃが出力回転要素であってもよい。

１ 車両
２ 駆動装置
１０ エンジン
２０、２２０ 動力伝達装置
２３ 第１カウンタドライブギヤ（出力回転部材）
２３ａ ドグ歯（噛合部）
２３ｂ 歯筋
２５、２６、２８ 軸受
２９ｂ スナップリング（受け部材）
３０ 駆動輪
４０ ＥＣＵ
５０ 遊星歯車機構
５０ｃ キャリヤ（入力回転要素）
５０ｓ サンギヤ
５０ｐ ピニオンギヤ
５０ｒ リングギヤ（出力回転要素）
５２ ドグ歯（歯部、パーキングギヤ）
６０ 減速機構
６２ カウンタドリブンギヤ（被駆動歯車）
７０ 差動機構
８０ 係合装置
８１ ドグクラッチスリーブ（係合移動部材）
８１ａ ドグ歯
９０ パーキングポール（係止部材）
２２９ｃ スプリング（弾性部材）
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ 回転軸線
ＭＧ１、ＭＧ２ モータ

Claims (5)

1. 回転軸線を回転中心として差動回転可能な入力回転要素及び出力回転要素を含み前記入力回転要素に入力された動力を前記出力回転要素から出力可能である遊星歯車機構と、
   筒状に形成され内側に前記出力回転要素が挿入されると共に前記回転軸線を回転中心として前記出力回転要素と相対回転可能であり、伝達される動力を車両の駆動輪側に出力可能である出力回転部材と、
   筒状に形成され内側に前記出力回転要素が挿入されると共に、前記回転軸線に沿って移動することで、前記出力回転要素と前記出力回転部材とを動力伝達可能に係合した係合状態と、前記係合を解除した解放状態とに切り替え可能である係合移動部材とを備えることを特徴とする、
   動力伝達装置。
2. 前記出力回転部材は、前記回転軸線に沿った方向に対して前記係合移動部材と対向する部分に設けられ前記係合状態にて前記係合移動部材と噛み合う噛合部と、前記駆動輪側の被駆動歯車と噛み合い、前記出力回転要素側から前記被駆動歯車側に動力を伝達する際に、前記回転軸線に沿って前記係合移動部材側に向かってスラスト力が発生するように前記回転軸線に対して傾斜して形成される歯筋とを有する、
   請求項１に記載の動力伝達装置。
3. 前記回転軸線に沿った方向に対して前記出力回転部材の前記係合移動部材とは反対側に設けられ、当該出力回転部材に前記回転軸線に沿って作用する力を、弾性部材を介して受ける受け部材を備える、
   請求項１又は請求項２に記載の動力伝達装置。
4. 前記出力回転要素は、外面に前記回転軸線に沿って形成され前記係合移動部材と噛み合う歯部を有し、当該歯部が係止部材によって係止可能であるパーキングギヤとして兼用される、
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
5. 前記遊星歯車機構は、外歯歯車であるサンギヤと、前記サンギヤと同軸上に配置された内歯歯車であるリングギヤと、前記サンギヤと前記リングギヤとに噛合するピニオンギヤを自転可能かつ公転可能に支持するキャリヤとを含み、
   前記出力回転要素は、前記リングギヤである、
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の動力伝達装置。

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