JP2020189557A - 動力伝達装置 - Google Patents

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真吾 小野田
靖久 岩崎
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靖久 岩崎
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Abstract

【課題】 エンジン出力軸を支持するベアリングの潤滑性及び耐久性が向上する動力伝達装置を提供する。【解決手段】 動力伝達装置(10)は、外側ケース(20)と、電動機(200)と、環状のエンジン側支持部材(100)、エンジン側支持部材により支持される環状のエンジン側摩擦部材(110)、エンジン側支持部材の第1支持部(102)よりも内径側に配置される環状の第1の電動機側支持部材(250)、及び第1の電動機側支持部材に支持されエンジン側摩擦部材に係合する環状の第1の電動機側摩擦部材(260)を含み、エンジンから電動機に動力を伝達する第1の摩擦クラッチ(30)と、エンジン出力軸(1)を支持する第1ベアリング(B1)と、エンジン側支持部材との間に第1油路(400)を形成して少なくとも第1ベアリングに作動油を案内しロータと一体的に回転する内側ケース(70)と、を具備するものである。【選択図】 図1

Description

本出願に開示された技術は、エンジン及び電動機の動力を変速機に伝達する動力伝達装置に関する。
従来技術に係る動力伝達装置として、特許文献1に開示されたものが知られている。特許文献1には、エンジン出力軸の後段に配置された電動機及びトルクコンバータを備えた動力伝達装置が開示されている。
米国特許出願公開第2010/0062899号明細書
しかしながら、特許文献1に開示された動力伝達装置にあっては、エンジン出力軸を支持するベアリングに作動油が案内されない構成となっているため、当該ベアリングの潤滑性及び耐久性に問題がある。
そこで、様々な実施形態により、エンジン出力軸を支持するベアリングの潤滑性及び耐久性が向上する動力伝達装置を提供する。
一態様に係る動力伝達装置は、外側ケースと、前記外側ケース内に収容され、回転軸周りに回転するロータを有する電動機と、前記回転軸周りに回転するエンジン出力軸に結合され前記回転軸の径方向に延びる接続部と、前記接続部に結合され前記回転軸に沿って延びる環状の第1支持部とを少なくとも含むエンジン側支持部材、前記エンジン側支持部材により支持される環状のエンジン側摩擦部材、前記回転軸に沿って延び前記回転軸を中心にして前記第1支持部よりも内径側に配置される環状の第1の電動機側支持部材、及び前記第1の電動機側支持部材により支持され前記エンジン側摩擦部材に係合する環状の第1の電動機側摩擦部材、を含み、前記回転軸周りに回転し、エンジンから前記電動機に動力を伝達する第1のクラッチと、前記エンジン出力軸を支持する第1ベアリングと、少なくとも一部分が前記エンジン側支持部材に対向して配置され、前記エンジン側支持部材との間に第1油路を形成して少なくとも前記第1ベアリングに作動油を案内し、前記回転軸周りに前記ロータと一体的に回転する内側ケースと、を具備するものである。
この構成の動力伝達装置によれば、第1のクラッチに供給される作動油を、第1油路を介して第1ベアリングに案内することが可能となるため、当該第1ベアリングの潤滑性及び耐久性を向上させることが可能となる。
また、一態様に係る前記動力伝達装置において、前記第1のクラッチは、前記エンジン側支持部材との間に第2油路を形成するように、前記内側ケースとは異なる側において前記エンジン側支持部材に対向して配置され、前記第2油路内の油圧によって前記回転軸の軸方向に摺動して前記エンジン側摩擦部材を前記第1の電動機側摩擦部材に押圧する押圧部材をさらに含み、前記押圧部材は、前記エンジン出力軸に結合され前記エンジン出力軸から前記回転軸に沿って延び前記第1支持部より小さい径を有する環状のエンジン側案内部材に支持され、前記エンジン側案内部材は、内部に設けられる第1油室と前記第2油路とを連通させる第1貫通孔を含み、前記エンジン出力軸には、前記第1油室と前記第1油路とを、前記第1ベアリングを介して連通させる第3油路が形成されることが好ましい。
この構成とすることによって、第1ベアリングに案内される作動油を循環させることが可能となるため、第1ベアリングに案内される作動油の潤滑性及び冷却性を効率的に向上させることが可能となる。
また、一態様に係る前記動力伝達装置において、前記第3油路内には、前記第3油路から前記第1油室への前記作動油の流れを許容し、前記第1油室から前記第3油路への前記作動油の流れを規制する逆止弁が配されることが好ましい。
この構成とすることによって、第1ベアリングに案内される作動油の循環性能を担保しつつ、第1のクラッチの作動も担保することができる。
また、一態様に係る前記動力伝達装置において、前記内側ケースの外周側には、少なくとも前記内側ケース、前記ロータ、及び前記ロータを支持する第2ベアリングによって囲まれる第2油室が形成される構成としてもよい。
この構成とすることによって、第1のクラッチに供給される作動油を、第1油路を介して、第1ベアリングだけでなく、第2ベアリング及びロータへも案内することが可能となるため、当該第2ベアリングの潤滑性及び耐久性、並びにロータの冷却性を向上させることが可能となる。
また、一態様に係る前記動力伝達装置において、前記内側ケースは、前記第1油路と前記第2油室とを連通させる第2貫通孔を有する構成としてもよい。
この構成とすることによって、第1のクラッチに供給される作動油を、第1油路を介して第1ベアリングに案内しつつ、当該作動油を第2油室へも効率的に案内することが可能となるので、ロータの冷却性を効率的に向上させることが可能となる。
また、一態様に係る前記動力伝達装置において、前記内側ケースは、前記外側ケースに対向し前記ロータに結合される結合部を含み、前記結合部は、前記第1油路中の前記作動油を、前記第2ベアリングへと案内する分岐油路を形成する構成としてもよい。
この構成とすることによって、第1のクラッチに供給される作動油を、第1油路を介して第1ベアリング及び第2ベアリングにのみ案内することが可能となるので、両ベアリングの潤滑性及び耐久性を効率的に向上させることが可能となる。
また、一態様に係る前記動力伝達装置において、前記内側ケースの少なくとも一部は、前記ロータであるように構成してもよい。
この構成とすることによって、第1のクラッチに供給される作動油を、ロータに直接接触させることができるため、ロータの冷却性を向上させることが可能となる。
様々な実施形態によれば、エンジン出力軸を支持するベアリングの潤滑性及び耐久性が向上する動力伝達装置を提供することができる。
一実施形態に係る動力伝達装置の構成の一例を模式的に示す断面図である。 第2実施形態に係る動力伝達装置の構成の一例を模式的に示す断面図である。 第3実施形態に係る動力伝達装置の構成の一例を模式的に示す断面図である。 第4実施形態に係る動力伝達装置の構成の一例を模式的に示す断面図である。 第5実施形態に係る動力伝達装置の構成の一例を模式的に示す断面図である。
以下、添付図面を参照して本発明の様々な実施形態を説明する。なお、図面において共通した構成要素には同一の参照符号が付されている。また、或る図面に表現された構成要素が、説明の便宜上、別の図面においては省略されていることがある点に留意されたい。さらにまた、添付した図面が必ずしも正確な縮尺で記載されている訳ではないということに注意されたい。
1.動力伝達装置の構成
一実施形態に係る動力伝達装置の全体構成について、図1を参照しつつ説明する。図1は、一実施形態に係る動力伝達装置10の構成の一例を模式的に示す断面図である。
図1に示すように、動力伝達装置10は、例えば金属により形成された外側ケース20の内部に様々な構成要素を収容することができる。外側ケース20は、エンジン(図示せず。但し、図1においては、動力伝達装置10よりも紙面上左側に配置される。)に連結するエンジン出力軸1を受け入れる一端側の開口部22と、トルクコンバータ300の出力軸310を受け入れる他端側の開口部24を有することができる。なお、エンジン出力軸1は、開口部22付近に設けられる第1ベアリングB1(例えばボールベアリング)により支持されることにより、外側ケース20に対して回転軸Aの周りに回転可能とされる。また、エンジン出力軸1は、後述する内側ケース70との間に形成されるベアリングBg1(例えばニードルベアリング)により支持されることにより、電動機200に対して回転軸Aの周りに回転可能とされ得る。
動力伝達装置10は、外側ケース20の内部に、上記エンジン出力軸1及び第1ベアリングB1に加え、第1のクラッチ30と、電動機(モータ)200と、第2のクラッチ40と、トルクコンバータ300と、を主に含むことができる。以下、第1のクラッチ30、電動機200、第2のクラッチ40、及びトルクコンバータ300の各々の詳細な構成について、図1を参照しつつ説明する。
1−1.第1のクラッチ30
図1に示すように、回転軸A周りに回転する第1のクラッチ30は、まず、エンジン出力軸1に結合され、接続部101と第1支持部102を少なくとも含む回転軸Aの周りに回転するエンジン側支持部材100を含む。接続部101は、エンジン出力軸1に結合され(一体的に形成され)回転軸Aの径方向に延びるように形成される。第1支持部102は、接続部101に結合され(一体的に形成され)回転軸Aに沿って延び環状を呈すように構成される。
第1のクラッチ30は、さらに、エンジン側支持部材100における第1支持部102により支持される環状のエンジン側摩擦部材110を含む。エンジン側摩擦部材110は、相互に間隔をおいて複数配置され、エンジン側支持部材100における第1支持部102より小さい径を有する複数の摩擦部材として構成される。隣接する複数のエンジン側摩擦部材110の間には、後述する1つの第1の電動機側摩擦部材260が挟まれるように配置される(すなわち、隣接する複数の第1の電動機側摩擦部材260の間には、1つのエンジン側摩擦部材110が挟まれるように配置される)。
第1のクラッチ30は、次に、回転軸Aに沿って延び、回転軸Aを中心にして第1支持部102よりも内径側に配置される環状の第1の電動機側支持部材250を含む。第1の電動機側支持部材250は、後述する電動機200におけるロータ220と一体的に回転できるように形成されている。
第1のクラッチ30は、さらに、第1の電動機側支持部材250により支持され、エンジン側摩擦部材110に係合する環状の第1の電動機側摩擦部材260を含む。第1の電動機側摩擦部材260は、相互に間隔をおいて複数配置され、第1の電動機側支持部材250より大きい径を有する複数の摩擦部材として構成される。隣接する複数の第1の電動機側摩擦部材260の間には、1つのエンジン側摩擦部材110が挟まれるように配置されている。
第1のクラッチ30は、さらに、エンジン側支持部材100との間に油路(第2油路)500を形成するように、エンジン側支持部材100に対向して配置される環状の押圧部材120を含む。押圧部材120は、エンジン出力軸1に結合され(一体的に形成され)、エンジン出力軸1から回転軸Aに沿って延び第1支持部102より小さい径を有する環状のエンジン側案内部材150に、回転軸Aに沿って摺動可能に支持されている。また、エンジン側案内部材150の外周面には、溶接、ボルト締結、及びスナップリングと溝との組合せ等の手段によって環状の係止部材160が固定されている。
エンジン側案内部材150は、その内部において、エンジン側案内部材150、エンジン出力軸1、及び後述する突出部244で囲まれる油室(第1油室)600を形成する。そして、エンジン側案内部材150には、第1油室600と第2油路500とを連通させる貫通孔(第1貫通孔)151が複数形成されている。これにより、第1油室600に供給される作動油は、第2油路500へと案内されうる。なお、作動油は、後述するとおり、オイルポンプ(図示せず)から、トルクコンバータ300の出力軸310内に設けられる作動油通路312等を介して、第1油室600に供給される。
さらに、押圧部材120と係止部材160との間には、押圧部材120を係止部材160から離れる方向に付勢するバネ170が設けられる。したがって、エンジン側案内部材150に形成された第1貫通孔151を介して、第1油室600から第2油路500内へ作動油が案内されると、押圧部材120は、第2油路500内の油圧によってバネ170に抗して回転軸Aの軸方向に摺動する。このように押圧部材120がバネ170に抗して摺動することにより、エンジン側摩擦部材110は第1の電動機側摩擦部材260に押圧されて、これらが相互に圧着(係合)されるため、エンジンの動力を電動機200に伝達することができる。
以上のように説明した、主に、エンジン側支持部材100、エンジン側摩擦部材110、第1の電動機側支持部材250、第1の電動機側摩擦部材260、押圧部材120、係止部材160、及びバネ170等が、エンジンから電動機200への動力の伝達及び切断を担う摩擦クラッチである第1のクラッチ30を構成すると捉えることができる。なお、第1のクラッチ30は、「K0クラッチ」と称されることもある。
なお、第1のクラッチ30に関して、通常の状態では、押圧部材120は、バネ170により付勢されることにより、エンジン側支持部材100の接続部101に当接又は近接している。これにより、エンジン側摩擦部材110と第1の電動機側摩擦部材260とは、相互に圧着(係合)していない。この結果、第1のクラッチ30は、エンジンの動力を電動機200へと伝達しない。
1−2.電動機200及び第2のクラッチ40
図1に示すように、電動機200は、まず、外側ケース20の内壁に固定されたステータ210と、ステータ210に対向して回転軸Aの周りに回転可能に設けられるロータ220と、を含むことができる。また、外側ケース20内には、ロータ220に付随する部材として、回転軸A周りにロータ220と一体的に回転する内側ケース70が組み込まれている。
ロータ220は、外側ケース20の開口部22付近に開口部22付近に設けられる第2ベアリングB2(例えばボールベアリング)により支持されることにより、外側ケース20に対して回転軸Aの周りに回転可能とされる。
内側ケース70は、主に、筒状の第1の壁部材72と、第1の壁部材72に対向して固定された筒状の第2の壁部材74と、を含むことができる。第1の壁部材72と第2の壁部材74とは一体的に形成される。第1の壁部材72は、変速機(図示せず。但し、図1においては、動力伝達装置10よりも紙面上右側に配置される)に対向する端部において、その中心部分に外側ケース20の他端側の開口部24に挿入される挿入部72xを有する。挿入部72xは、外側ケース20の他端側の開口部24に形成されたベアリング(例えばニードルベアリング)Bg2により支持されることにより、外側ケース20に対して回転軸A周りに回転可能とされる。
第1の壁部材72における挿入部72xの端部は開口されており、挿入部72xの内部には、後述するようにトルクコンバータ300の出力軸310を通過させて変速機に導くものである。
第2の壁部材74は、エンジンから変速機に向かう回転軸Aの軸方向に沿って、段階的に径が大きくなる形状を有することができる。そして、第2の壁部材74の一部分は、エンジン側支持部材100における接続部101及び第1支持部102に対向して配置され、当該接続部101及び第1支持部102との間に油路(第1油路)400を形成している。これにより、後述するとおり、第1のクラッチ30内に供給される作動油は、第1油路400を経由して、第1ベアリングB1へと案内されうる。なお、作動油の流れの詳細については後述する。
なお、第2の壁部材74は、図1に示すように、第1油路400に供給される作動油を、効率的に第1ベアリングB1へと案内すべく、その端部において、エンジン出力軸1に対向し回転軸Aの軸方向に延びる延在部74xが設けられていてもよい。延在部74xの端部は開口されており、延在部74xの内部には上述のベアリングBg1を介してエンジン出力軸1を通過させている。
なお、第2の壁部材74は、接点221においてロータ220に結合されている。第2の壁部材74とロータ220との結合は、溶接、ボルト締結、及び、スナップリングと溝との組み合わせ等を含む様々な周知の方法が採用されうる。
次に、電動機200は、内側ケース70の内部において、回転軸Aの周りに回転する仕切部材240を有する。仕切部材240は、中央に開口部242Aが形成された環状の基部242と、基部242の中心部分から回転軸Aの軸方向に突出し内部に空間244Aを形成して、エンジン側案内部材150に挿入される筒状の突出部244と、基部242からトルクコンバータ300に向かって突出する環状の案内部材(電動機側案内部材)246と、基部242から径方向に延びる基部延長部248と、をさらに含むことができる。
開口部242A内には、トルクコンバータ300の出力軸310が挿入されており、トルクコンバータ300の出力軸310内には、上述した作動油通路312とは隔離される別の作動油通路314が形成されている。さらに、出力軸310には、作動油通路314に供給される作動油を出力軸310の外側へ案内する孔315がさらに設けられている。一方、基部242内には、作動油を開口部242Aから基部242の外方(基部242において、回転軸Aに対して径方向外側)に流通させる流通路242aが形成されている。これにより、オイルポンプ(図示せず)から出力軸310内の作動油通路314に供給される作動油は、出力軸310の孔315を介して流通路242aへと案内される。
さらに、基部242内には、一方の面(トルクコンバータ300に対向する面)と他方の面(エンジンに対向する面)とを繋ぎ、一方の面から他方の面に作動油を通過させる孔242bを有することができる。
突出部244は、その内部にトルクコンバータ300の出力軸310を挿入しつつエンジン側案内部材150の内部に収容されることにより、エンジン側案内部材150により支持されつつ回転軸Aの周りに回転することができる。突出部244には、第1油室600と空間244Aとを繋ぐ孔244aが設けられる。これにより、オイルポンプ(図示せず)から出力軸310内の作動油通路312に供給される作動油は、出力軸310から空間244A及び孔244aを経由して、第1油室600へと供給される。
電動機側案内部材246は、後述するとおり、第2のクラッチ40を構成する押圧部材290及び係止部材292を支持する。
基部延長部248は、基部242から径方向に延び、内側ケース70の第2の壁部材74との間において内径側から外径側に作動油が流れることを許容するための間隙Gを形成している。なお、基部延長部248ひいては仕切部材240と内側ケース70(第2の壁部材74)とは、両者が一体的に回転することができるようにするために、複数の点(図1では、点242d)において、溶接やボルト締結等の手段で固定されている。この結果、電動機200においては、ロータ220、内側ケース70と、仕切部材240(仕切部材240を構成する前述及び後述の各部)とは一体的に結合(固定)されており、これらは回転軸Aの周りを一体的に回転することとなる。
電動機200は、さらに、仕切部材240の基部242に結合しつつ、回転軸Aに対向するように形成される第1の電動機側支持部材250と、第1の電動機側支持部材250により支持される例えば複数の第1の電動機側摩擦部材260と、を含むことができる。
第1の電動機側支持部材250は、例えば図1に示すように、基部242に対して略L字状の形状を呈して結合され、略L字状における回転軸Aに対向する面に第1の電動機側摩擦部材260を支持するようにすればよい。第1の電動機側支持部材250は、上述したエンジン側支持部材100に対向して回転軸Aに沿って延びる略L字状における一面を有し、エンジン側支持部材100(第1支持部102)よりも内径側に位置するように設けられている。
第1の電動機側摩擦部材260は、第1の電動機側支持部材250より大きい径を有し、複数の第1の電動機側摩擦部材260が、相互に間隔をおいて第1の電動機側支持部材250に支持されている。隣接する複数の第1の電動機側摩擦部材260の間には、1つのエンジン側摩擦部材110が挟まれるように配置される。
電動機200は、さらに、仕切部材240の基部延長部248に結合される第2の電動機側支持部材270と、第2の電動機側支持部材270により支持される複数の第2の電動機側摩擦部材280と、を含むことができる。
第2の電動機側支持部材270は、基部延長部248から回転軸Aに沿って延び、環状を呈するものとすることができる。第2の電動機側支持部材270は、さらに、回転軸Aを中心にして、後述する変速機側支持部材354よりも外径側に位置するように設けられている。
第2の電動機側摩擦部材280は、第2の電動機側支持部材270より小さい径を有し、複数の第2の電動機側摩擦部材280が、相互に間隔をおいて第2の電動機側支持部材270により支持されている。隣接する複数の第2の電動機側摩擦部材280の間には、後述する1つの変速機側摩擦部材356が挟まれるように配置される。
電動機200は、さらに、仕切部材240の電動機側案内部材246に支持され、電動機側案内部材246の外周面に沿って案内されつつ摺動する、環状の電動機側押圧部材290を含むことができる。上述した押圧部材120とは異なり、電動機側押圧部材290は、後述する第2のクラッチ40を構成する。電動機側押圧部材290は、図1に示すように、径方向に沿って仕切部材240の基部延長部248に隣接して配置されつつ、基部延長部248との間に作動油が案内される油路(第4油路)700を形成する。
電動機200は、さらに、仕切部材240の電動機側案内部材246の外周面には、溶接、ボルト締結、及びスナップリングと溝との組合せ等の手段によって環状の係止部材292が固定されている。さらに、電動機側押圧部材290と係止部材292との間には、電動機側押圧部材290を係止部材292から離れる方向に付勢するバネ294が設けられる。
上述のとおり、仕切部材240の基部242には、作動油を開口部242Aから基部242の外方に流通させる流通路242aが形成されている。したがって、オイルポンプから出力軸310内の作動油通路314に供給される作動油が、出力軸310の孔315を介して流通路242aへと案内されると、その作動油は、第4油路700に案内される。その結果、第4油路700に案内される作動油の油圧によって、電動機側押圧部材290は、バネ294に抗して回転軸Aの軸方向に摺動する。このように電動機側押圧部材290がバネ294に抗して摺動することにより、変速機側摩擦部材356は第2の電動機側摩擦部材280に押圧されて、これらが相互に圧着(係合)されるため、電動機200の動力を変速機に伝達することができる。
以上のように説明した、主に、変速機側支持部材354、変速機側摩擦部材356、第2の電動機側支持部材270、第2の電動機側摩擦部材280、電動機側押圧部材290、係止部材292、及びバネ294等が、電動機200から変速機への動力の伝達及び切断を担う摩擦クラッチである第2のクラッチ40を構成すると捉えることができる。なお、第2のクラッチ40は、「ロックアップクラッチ」と称されることもある。
なお、第2のクラッチ40に関して、通常の状態では、電動機側押圧部材290は、バネ294により付勢されることにより、仕切部材240の基部延長部248に当接又は近接している。これにより、第2の電動機側280と変速機側摩擦部材356とは、相互に圧着(係合)していない。この結果、第2のクラッチ40は、電動機200の動力を変速機へと伝達しない。
1−3.トルクコンバータ300
図1に示すように、トルクコンバータ300は、主に、第1の壁部材72及び第2の壁部材74を含む内側ケース70と、一部が内側ケース70内に収容され、残りの部分が内側ケース70の外部に延び、回転軸Aの周りに回転する出力軸310と、第1の壁部材72の内壁に取付けられる環状のポンプインペラ320と、出力軸310に固定される環状の接続部材330と、接続部材330に固定され、接続部材330(出力軸310)とともに回転軸Aの周りに回転する環状のタービンランナ340と、接続部材330に固定され、内側ケース70の内部における作動油の流路を形成等する環状の回転部材350と、出力軸310に対して回転軸Aの周りに回転可能に設けられ、ポンプインペラ320とタービンランナ340との間に配置される環状のステータ360と、を含むことができる。
出力軸310は、一端が、仕切部材240の基部242の開口部242Aにより、回転可能に収容され、他端が変速機において回転可能に収容されることにより、回転軸Aの周りに回転することができる。
さらに、出力軸310は、その内部において、作動油を第1油室600へと供給するために設けられる作動油通路312と、作動油を基部242に設けられる流通路242aへと供給する作動油通路314と、が設けられている。作動油通路312と作動油通路314は、互いに隔離されて独立している。したがって、作動油通路312に作動油を供給するオイルポンプと、作動油通路314に作動油を供給するオイルポンプは、互いに別々に構成されることが好ましい。
なお、上述のとおり、作動油通路312に供給される作動油は、第1のクラッチ30を構成する押圧部材120を摺動させるために用いられる。したがって、作動油通路312の端部は開口されており、作動油通路312に供給される作動油は、空間244A及び孔244aを経由して第1油室600へと案内される。
他方、上述のとおり、作動油通路314に供給される作動油は、第2のクラッチ40を構成する電動機側押圧部材290を摺動させるために用いられる。したがって、作動油通路314の端部には、蓋部材316が配置されており、作動油通路314に搬送される作動油が空間244Aへ導出されないように構成されている。
ポンプインペラ320、タービンランナ340及びステータ360は、従来からトルクコンバータにおいて用いられてきた任意のものとすることができる。よって、ポンプインペラ320、タービンランナ340及びステータ360については、その詳細な説明を省略する。
接続部材330は、変速機に対向する面と仕切部材240に対向する面とを繋ぎ、作動油を通過させる例えば複数の貫通孔332を有する。
回転部材350は、接続部材330に固定された環状の規制部材352と、規制部材352に取付けられ、回転軸Aに沿って延びる環状の変速機側支持部材354と、変速機側支持部材354に支持される環状の複数の変速機側摩擦部材356と、を含むことができる。
規制部材352は、仕切部材240とタービンランナ340との間に配置され、仕切部材240に到達した作動油が、規制部材352の外周縁352aの外径側の領域を除き、タービンランナ340に直接的に極力流れ込まないように、作動油の流れを実質的に規制するものである。
変速機側支持部材354は、上述した第2の電動機側支持部材270よりも内径側において第2の電動機側支持部材270に対向して、回転軸Aに沿って延びる。
変速機側摩擦部材356は、変速機側支持部材354よりも大きい径を有し、変速機側支持部材354により相互に間隔をおいて配置される。隣接する複数の変速機側摩擦部材356の間には、上述した1つの第2の電動機側摩擦部材280が挟まれるように配置される。すなわち、隣接する複数の第2の電動機側摩擦部材280の間には、1つの変速機側摩擦部材356が挟まれるように配置される。
以上のように説明した、主に、ポンプインペラ320、タービンランナ340、ステータ360、出力軸310及び作動油等が、電動機200から変速機への動力の伝達(増幅)及び切断を構成するトルクコンバータ300と捉えることが可能である。
2.動力伝達装置10における作動油の流れ
次に、上記構成を有する動力伝達装置10内における作動油の流れについて、図1を参照しつつ説明する。
まず、出力軸310の外周面に形成される図示しない油路を介して、外側ケース20の開口部24及び内側ケース70の第1の壁部材72における挿入部72xの内部に、作動油が流入する(流路F1)。流路F1を通過した作動油は、接続部材330の貫通孔332を通過して(流路F2)、接続部材330と仕切部材240(基部242)との間の領域S1に至る。この領域S1において、作動油が通る経路は、2つに分かれる。
まず、2つの経路のうちの一方の経路(「経路X」という。)については、作動油は、基部242に形成された孔242bを通過して(流路F31)、第1の電動機側支持部材250と係止部材160との間に至り(流路F32)、第1の電動機側摩擦部材260及びエンジン側摩擦部材110を通過する。
第1の電動機側摩擦部材260及びエンジン側摩擦部材110を通過した作動油は、エンジン側支持部材の第1支持部102の外径側に廻り領域S2に至る。この領域S2において、作動油が通る経路は、さらに2つに分岐される。
まず、領域S2で分岐される一方の経路(「経路X1」という。)については、作動油は、内側ケース70の第2の壁部材74と仕切部材240の基部延長部248との間を通過して(流路F33)、第2の電動機側支持部材270の外径側に導出される(流路F34)。
一方、領域S2で分岐される他方の経路(「経路X2」という。)については、作動油は、上述した第1油路400内を通って、第1ベアリングB1へと案内される(流路F33w)。
そして、第1ベアリングB1へと案内された作動油は、エンジン出力軸1内に形成される油路(第3油路800)内を通過する(流路F34w)。ここで、第3油路800は、第1油路400と第1油室600とを連通させているため、第3油路800内に案内された作動油は、第3油路800内に設けられる逆止弁805を経由して、最終的に第1油室600へと導出される。
なお、逆止弁805は、第3油路800から第1油室600への作動油の流れを許容し、逆に第1油室600から第3油路800への流れを規制するものである。
以上のような作動油の経路X2を設けることによって、第1のクラッチ30に供給される作動油を、第1油路400を介して第1ベアリングB1に案内することが可能となるため、第1ベアリングB1の潤滑性及び耐久性を向上させることが可能となる。
なお、図1に示すように、一実施形態に係る動力伝達装置10においては、第1油路400内を搬送された作動油は、第1ベアリングB1だけでなく、内側ケース70の第2の壁部材74の外周側に形成される第2油室900内にも案内可能となっている。第2油室900は、第2の壁部材74、ロータ220、ロータ220を支持する第2ベアリングB2等によって囲まれる空間である。このように、作動油を第2油室900へも案内することにより、第2ベアリングB2及びロータ220へも案内することが可能となるため、第2ベアリングB2の潤滑性及び耐久性、並びにロータ220の冷却性を向上させることが可能となる。
ここで、領域S1で分かれる2つの経路のうちの他方の経路(「経路Y」という。)については、作動油は、基部242と規制部材352との間において外径側に移動する(流路F41及びF42)。この後、作動油は、変速機側摩擦部材356及び第2の電動機側摩擦部材280の外径側において、上述した経路X1の流路F34を辿った作動油と合流する。
合流した作動油(経路X1及び経路Yのいずれかを辿った作動油)は、規制部材352の外径側を通って、規制部材352のタービンランナ340に対向する側に抜ける(流路F5)。次に、作動油は、ポンプインペラ320、ステータ360、及びタービンランナ340を循環した後、ステータ360と第1の壁部材72との間を内径側に移動し、ステータ固定軸370の外周面に形成された図示しない油路を通って内側ケース70及び外側ケース20の外部に流出する(流路F6、F7、及びF8)。
なお、上述においては、図1に示す一実施形態を参照しつつ、作動油の流路(経路)として経路X1、経路X2、及び経路Yが存在する形態を一例に挙げたが、経路X1及び経路X2が形成される限りにおいて、経路Yの構成は適宜変更されてもよい。
3.変形例
次に、一実施形態に係る動力伝達装置10の変形例について、図2乃至図5を参照しつつ以下のとおり説明する。なお、以下説明する各変形例(第2実施形態乃至第5実施形態)は、図1を参照しつつ説明した一実施形態に係る動力伝達装置10と、その構成の多くが共通するため、当該共通する構成についての詳細な説明は省略する。
3−1.第2実施形態に係る動力伝達装置10
図2を参照しつつ、第2実施形態に係る動力伝達装置10について説明する。図2は、第2実施形態に係る動力伝達装置10の構成の一例を模式的に示す断面図である。
図2に示すように、第2実施形態に係る動力伝達装置10は、図1を参照しつつ説明した一実施形態に係る動力伝達装置10とほぼ同様であるが、第1油路400から導出される作動油が、第2油室900へ案内されることを規制するシーリング402が、外側ケース20と第2の壁部材74との間に設けられる。これにより、第1油路400から導出される作動油は、第1ベアリングB1にのみ案内されるため、第1ベアリングB1の潤滑性及び耐久性をより効率的に向上させることが可能となる。
3−2.第3実施形態に係る動力伝達装置10
図3を参照しつつ、第3実施形態に係る動力伝達装置10について説明する。図3は、第3実施形態に係る動力伝達装置10の構成の一例を模式的に示す断面図である。
図3に示すように、第3実施形態に係る動力伝達装置10は、図1を参照しつつ説明した一実施形態に係る動力伝達装置10とほぼ同様であるが、内側ケース70の第2の壁部材74に、第1油路400と第2油室900とを連通させる貫通孔(第2貫通孔)74aが設けられる。これにより、第1のクラッチ30に供給される作動油を、第1油路400を介して第1ベアリングB1に案内しつつ、当該作動油を第2油室900へも効率的に案内することが可能となるので(流路F35wが追加されるので)、ロータ220の冷却性を効率的に向上させることが可能となる。より具体的には、第1油路400内の作動油は、流路F35wによって、ロータ220に近接する第2油室900内に直接案内される(第2油室900内の大半の部分を経由しない)ため、ロータ220に最短距離で案内される。さらに、第2油室900内においては、径方向内側に向かう作動油の対流が発生(例えば図3においては、第2油室900内において紙面下側に向かう作動油の対流が発生)するため、作動油は、ロータ220の冷却に使用されると第2油室900内において径方向内側へと案内されることとなる。これにより、ロータ220の冷却に使用される前の作動油と当該冷却に使用された後の作動油との混ざり合いが軽減されうる。したがって、第3実施形態に係る動力伝達装置10においてはよりフレッシュ且つ冷却能の高い作動油をロータ220に案内することが可能となる。
3−3.第4実施形態に係る動力伝達装置10
図4を参照しつつ、第4実施形態に係る動力伝達装置10について説明する。図4は、第4実施形態に係る動力伝達装置10の構成の一例を模式的に示す断面図である。
図4に示すように、第4実施形態に係る動力伝達装置10は、図1を参照しつつ説明した一実施形態に係る動力伝達装置10とほぼ同様であるが、内側ケース70の第2の壁部材74に、外側ケース20に対向し、ロータ220に結合される結合部76が一体的に形成される。結合部76は、第1油路400から導出される作動油を、第1ベアリングB1だけでなく、第2ベアリングB2へと案内する分岐油路405を形成しつつ、第2油室900への作動油の案内を規制するものである。これにより、第1のクラッチ30に供給される作動油を、第1油路400を介して第1ベアリングB1及び第2ベアリングB2にのみ案内することが可能となるので、両ベアリングの潤滑性及び耐久性を効率的に向上させることが可能となる。
3−4.第5実施形態に係る動力伝達装置10
図5を参照しつつ、第5実施形態に係る動力伝達装置10について説明する。図5は、第5実施形態に係る動力伝達装置10の構成の一例を模式的に示す断面図である。
図5に示すように、第5実施形態に係る動力伝達装置10は、図1を参照しつつ説明した一実施形態に係る動力伝達装置10とほぼ同様であるが、内側ケース70の第2の壁部材74の少なくとも一部を、ロータ220で代用するものである。つまり、ロータ220が第2の壁部材74の機能を備える。これにより、第2油室900は存在しなくなるものの、第1のクラッチ30に供給される作動油が、第1油路400内を通過する際に、当該作動油がロータ220に直接接触するため、ロータ220の冷却性を向上させることが可能となる。なお、第5実施形態に係る動力伝達装置10においても、第1油路400内に供給された作動油は、ロータ220に直接接触した後、第1ベアリングB1及び第2ベアリングB2へも案内されるため、両ベアリングの潤滑性及び耐久性も向上される。
以上、様々な実施形態を例示したが、上記実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数等は適宜変更して実施することができる。動力伝達装置10の各部の配置や構成等は、上記実施形態には限定されない。また、一実施形態及び変形例に係る動力伝達装置10は、その用途、つまり、潤滑性(耐久性)及び冷却性を向上させたい構成要素に応じて適宜に採用される。
1 エンジン出力軸
10 動力伝達装置
20 外側ケース
30 第1のクラッチ
40 第2のクラッチ
70 内側ケース
72 第1の壁部材
74 第2の壁部材
74a 第2貫通孔
76 結合部
100 エンジン側支持部材
101 接続部
102 第1支持部
110 エンジン側摩擦部材
120 押圧部材
150 エンジン側案内部材
151 第1貫通孔
200 電動機
220 ロータ
246 電動機側案内部材
250 第1の電動機側支持部材
260 第1の電動機側摩擦部材
300 トルクコンバータ
310 出力軸
400 第1油路
405 分岐油路
500 第2油路
600 第1油室
800 第3油路
805 逆止弁
900 第2油室
A 回転軸
B1 第1ベアリング
B2 第2ベアリング

Claims (7)

  1. 外側ケースと、
    前記外側ケース内に収容され、回転軸周りに回転するロータを有する電動機と、
    前記回転軸周りに回転するエンジン出力軸に結合され前記回転軸の径方向に延びる接続部と、前記接続部に結合され前記回転軸に沿って延びる環状の第1支持部とを少なくとも含むエンジン側支持部材、前記エンジン側支持部材により支持される環状のエンジン側摩擦部材、前記回転軸に沿って延び前記回転軸を中心にして前記第1支持部よりも内径側に配置される環状の第1の電動機側支持部材、及び前記第1の電動機側支持部材により支持され前記エンジン側摩擦部材に係合する環状の第1の電動機側摩擦部材、を含み、前記回転軸周りに回転し、エンジンから前記電動機に動力を伝達する第1のクラッチと、
    前記エンジン出力軸を支持する第1ベアリングと、
    少なくとも一部分が前記エンジン側支持部材に対向して配置され、前記エンジン側支持部材との間に第1油路を形成して少なくとも前記第1ベアリングに作動油を案内し、前記回転軸周りに前記ロータと一体的に回転する内側ケースと、
    を具備する動力伝達装置。
  2. 前記第1のクラッチは、前記エンジン側支持部材との間に第2油路を形成するように、前記内側ケースとは異なる側において前記エンジン側支持部材に対向して配置され、前記第2油路内の油圧によって前記回転軸の軸方向に摺動して前記エンジン側摩擦部材を前記第1の電動機側摩擦部材に押圧する押圧部材をさらに含み、
    前記押圧部材は、前記エンジン出力軸に結合され前記エンジン出力軸から前記回転軸に沿って延び前記第1支持部より小さい径を有する環状のエンジン側案内部材に支持され、
    前記エンジン側案内部材は、内部に設けられる第1油室と前記第2油路とを連通させる第1貫通孔を含み、
    前記エンジン出力軸には、前記第1油室と前記第1油路とを、前記第1ベアリングを介して連通させる第3油路が形成される、請求項1に記載の動力伝達装置。
  3. 前記第3油路内には、前記第3油路から前記第1油室への前記作動油の流れを許容し、前記第1油室から前記第3油路への前記作動油の流れを規制する逆止弁が配される、請求項2に記載の動力伝達装置。
  4. 前記内側ケースの外周側には、少なくとも前記内側ケース、前記ロータ、及び前記ロータを支持する第2ベアリングによって囲まれる第2油室が形成される、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の動力伝達装置。
  5. 前記内側ケースは、前記第1油路と前記第2油室とを連通させる第2貫通孔を有する、請求項4に記載の動力伝達装置。
  6. 前記内側ケースは、前記外側ケースに対向し前記ロータに結合される結合部を含み、前記結合部は、前記第1油路中の前記作動油を、前記第2ベアリングへと案内する分岐油路を形成する、請求項4に記載の動力伝達装置。
  7. 前記内側ケースの少なくとも一部は、前記ロータである、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の動力伝達装置。
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