JP5310783B2 - 動力伝達装置 - Google Patents
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Description
そして、本発明では、メインシャフトは、作動油室に連通するよう形成される作動油供給通路、ならびに、シャフト筒部の内側の空間に連通するよう形成される冷却油供給通路および冷却油排出通路を有している。また、ドラムとフロントハウジングとシャフト筒部との間は、液密に保持されている。
また、請求項1に記載の発明では、フロントハウジングは、第2開口部の内縁端からエンジンとは反対側へ筒状に延びることで端部がシャフト筒部の内側に位置するよう形成される第1ハウジング筒部を有している。そして、ドラム筒部の外壁と第1ハウジング筒部の内壁との間に設けられることでドラムを回転可能に支持する第1軸受部材と、第1ハウジング筒部の外壁とシャフト筒部の内壁との間に設けられることでメインシャフトを回転可能に支持する第2軸受部材と、をさらに備えている。第1軸受部材および第2軸受部材は、摩擦係合要素とロータとの間に位置している。冷却油供給通路からシャフト筒部の内側の空間に流入した冷却油は、摩擦係合要素、第1軸受部材および第2軸受部材を経由し、シャフト筒部の内壁のロータに対応する位置まで行き渡る。
なお、請求項1に記載の発明では、メインシャフトは、リアハウジングと第2軸受部材との2箇所で軸受けされる構成である。そのため、軸受けの負荷を分散することができる。また、シャフト筒部は、第2軸受部材を介してフロントハウジングの第1ハウジング筒部に回転可能に支持されている。そのため、メインシャフトが回転するときのシャフト筒部の軸ぶれを抑制することができる。これにより、シャフト筒部の外壁に嵌合しているロータの外壁とステータの内壁との間のギャップを一定に保つことができ、モータジェネレータの効率の低下を抑制することができる。また、ドラム筒部は、第1軸受部材を介してフロントハウジングの第1ハウジング筒部に回転可能に支持されている。そのため、ドラム(エンジンの出力軸)が回転するときのドラム筒部の軸ぶれを抑制することができる。
請求項2に記載の発明では、フロントハウジングは、第2開口部の内縁端からエンジンとは反対側へ筒状に延びることで端部がシャフト筒部の内側に位置するよう形成される第1ハウジング筒部、および、第1ハウジング筒部の外側においてエンジンとは反対側へ筒状に延びることで端部がシャフト筒部の外側に位置するよう形成される第2ハウジング筒部を有している。そして、ドラム筒部の外壁と第1ハウジング筒部の内壁との間に設けられることでドラムを回転可能に支持する第1軸受部材と、シャフト筒部の外壁と第2ハウジング筒部の内壁との間に設けられることでメインシャフトを回転可能に支持する第2軸受部材と、をさらに備えている。第1軸受部材は、摩擦係合要素とロータとの間に位置している。冷却油供給通路からシャフト筒部の内側の空間に流入した冷却油は、摩擦係合要素および第1軸受部材を経由し、シャフト筒部の内壁のロータに対応する位置まで行き渡る。
なお、請求項2に記載の発明では、メインシャフトは、リアハウジングと第2軸受部材との2箇所で軸受けされる構成である。そのため、軸受けの負荷を分散することができる。また、シャフト筒部は、第2軸受部材を介してフロントハウジングの第2ハウジング筒部に回転可能に支持されている。そのため、メインシャフトが回転するときのシャフト筒部の軸ぶれを抑制することができる。これにより、シャフト筒部の外壁に嵌合しているロータの外壁とステータの内壁との間のギャップを一定に保つことができ、モータジェネレータの効率の低下を抑制することができる。また、ドラム筒部は、第1軸受部材を介してフロントハウジングの第1ハウジング筒部に回転可能に支持されている。そのため、ドラム(エンジンの出力軸)が回転するときのドラム筒部の軸ぶれを抑制することができる。
上述の請求項1に記載の発明では、第1ハウジング筒部の内側に第1軸受部材を配置し、第1ハウジング筒部の外側に第2軸受部材を配置する構成である。つまり、第1軸受部材と第2軸受部材とは、間に第1ハウジング筒部を挟み込むようにして設けられる構成である。このような構成では、第1軸受部材および第2軸受部材の組み付けが困難になるおそれがある。一方、請求項2に記載の発明では、第1軸受部材は第1ハウジング筒部の内側に、第2軸受部材は第2ハウジング筒部の内側に配置される構成である。このように、第1軸受部材と第2軸受部材とを離れた箇所に設ける構成とすることにより、両部材の組み付けを容易に行うことができる。
本発明は、ドラムとフロントハウジングとシャフト筒部との間を液密に保持する構成について具体的に例示するものである。本発明では、第1シール部材と第2シール部材とにより、クラッチ収容空間の内部と外部との間を液密に保持することができる。
本発明は、摩擦係合要素および押付部材の配置、ならびに、作動油室、冷却油供給通路および冷却油排出通路の形成箇所に関し、より具体的に例示するものである。本発明では、摩擦係合要素の近傍に冷却油供給通路の開口が位置する構成のため、冷却油によって摩擦係合要素を冷却する効果をより高めることができる。
本発明は、作動油供給通路、冷却油供給通路および冷却油排出通路の形成箇所に関し、より具体的に例示するものである。
本発明では、第3シール部材により、作動油供給通路内の作動油が、インプットシャフトの外壁と貫通穴部の内壁との間を経由して冷却油供給通路または冷却油排出通路に漏れ出るのを抑制することができる。これにより、クラッチの作動に関する応答性の低下を抑制することができる。また、本発明では、第4シール部材により、摩擦係合要素を冷却する前の冷却油、または、摩擦係合要素を冷却した後の冷却油が、ステータシャフトの外壁と貫通穴部の内壁との間を経由して冷却油供給通路と冷却油排出通路との間を行き来するのを抑制することができる。これにより、冷却油による摩擦係合要素を冷却する効果の低減を抑制することができる。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による動力伝達装置およびその適用例を図1および2に示す。
ハウジング20は、ステータハウジング21とMGハウジング22とからなる。
リアハウジング24は、ハウジング本体23の一方の端部を塞ぐようハウジング本体23と一体に形成されている。リアハウジング24の中央には開口部241が形成されている。
フロントハウジング25は、ハウジング板部251および第1ハウジング筒部252を有している。ハウジング板部251は、例えば金属により板状に形成され、ハウジング本体23の他方の端部を塞ぐようにして設けられている。ハウジング板部251とハウジング本体23とは、ボルト26により締結されている。ハウジング板部251の中央には開口部253が形成されている。第1ハウジング筒部252は、開口部253の内縁端からリアハウジング24側へ略円筒状に延びるよう形成されている。
ステータハウジング21は、ハウジング本体23の外壁がハウジング本体27の内壁に嵌合するよう、かつ、リアハウジング24がリアハウジング28に当接するようにして、MGハウジング22の内側に収容されている。ステータハウジング21のフロントハウジング25の外縁部は、MGハウジング22のハウジング本体27のリアハウジング28とは反対側の端部に、ボルト29により締結されている。なお、ボルト26は、ステータハウジング21のハウジング本体23を軸方向に貫通するとともに、MGハウジング22のリアハウジング28に螺着している。
また、MGハウジング22のリアハウジング28の中央には、リアハウジング24の開口部241よりも内径が大きな開口部281が形成されている。また、MGハウジング22のハウジング本体27には、例えば水等の流体が流通可能なウォータージャケット271が形成されている。
ここで、ステータハウジング21のハウジング本体23およびMGハウジング22のハウジング本体27は、特許請求の範囲における「ハウジング本体」に対応している。また、ステータハウジング21のリアハウジング24およびMGハウジング22のリアハウジング28は、特許請求の範囲における「リアハウジング」に対応している。また、ステータハウジング21のフロントハウジング25は、特許請求の範囲における「フロントハウジング」に対応している。また、リアハウジング24の開口部241、および、フロントハウジング25の開口部253は、それぞれ、特許請求の範囲における「第1開口部」および「第2開口部」に対応している。
軸部31は、例えば金属により略円柱状に形成され、ステータハウジング21のリアハウジング24の開口部241に挿通されている。開口部241には、軸受部材242が設けられている。軸受部材242は、例えばニードルベアリングであり、軸部31を回転可能に支持している。すなわち、軸部31は、軸受部材242を介してリアハウジング24により回転可能に支持されている。軸部31の変速機3側の端部は、変速機3の入力軸14に接続される。
シャフト筒部33は、大径部32の外縁端から軸部31とは反対側へ略円筒状に延びるよう形成されている。
メインシャフト30は、軸部31、大径部32、シャフト筒部33、第1突出部41および第2突出部42が同軸となるよう形成されている。メインシャフト30は、軸部31、大径部32、第1突出部41および第2突出部42の中心を貫くよう形成される貫通穴部37を有している。
インプットシャフト35の外径は、ステータシャフト36の内径よりも小さい。これにより、インプットシャフト35の外壁とステータシャフト36の内壁との間に略円筒状の円筒空間43が形成されている。また、第1突出部41には、貫通穴部37の内壁から径外方向へ延びて第1突出部41の外壁に開口する通路53が複数形成されている。円筒空間43と通路53とは、連通しており冷却油供給通路51を形成している。
ステータシャフト36の外径は、貫通穴部37の内径よりも小さい。これにより、ステータシャフト36の外壁と貫通穴部37の内壁との間に略円筒状の円筒空間46が形成されている。また、第1突出部41には、貫通穴部37の内壁から径外方向へ延びて第1突出部41の外壁に開口する通路54が複数形成されている。円筒空間46と通路54とは、連通しており冷却油排出通路52を形成している。
また、ステータシャフト36の外壁と貫通穴部37の内壁との間には、環状のシール部材48が設けられている。これにより、冷却油供給通路51と冷却油排出通路52との間が液密に保持されている。ここで、シール部材48は、特許請求の範囲における「第4シール部材」に対応する。
エンジン2の出力軸12の変速機3側端部には、略円板状のフライホイール90がボルト91により締結されている。フライホイール90は、図示しないダンパを有している。
内筒部63は、ドラム板部61の中央からエンジン2とは反対側へ略円筒状に延びるよう形成されている。内筒部63のドラム板部61側の端部には、内筒部63の内側空間と外側空間とを連通する連通路64が形成されている。内筒部63の内側には、メインシャフト30の第2突出部42が位置している。第2突出部42と内筒部63との間には、筒状の中間部材65が設けられている。
摩擦係合要素71は、複数の摩擦板711および複数の摩擦板712からなる。複数の摩擦板711は、略円環状に形成され、外縁部がドラム筒部62の内壁に接続するよう、所定の間隔を空けて設けられている。複数の摩擦板712は、摩擦板711と同様略円環状に形成され、内縁部がメインシャフト30の第1突出部41の外壁に接続するよう、複数の摩擦板711の間に設けられている。なお、摩擦係合要素71は、第1突出部41に形成された通路53(冷却油供給通路51)の開口の近傍に位置するよう設けられている。
このように、クラッチ70は、メインシャフト30の大径部32とシャフト筒部33の内壁とフロントハウジング25とドラム60とに囲まれた空間(クラッチ収容空間101)に収容されている。なお、クラッチ収容空間101の内部と外部との間は、第1シール部材93および第2シール部材94により、液密に保持されている。
このように、モータジェネレータ80は、メインシャフト30のシャフト筒部33の外壁とステータハウジング21のハウジング本体23の内壁とフロントハウジング25とリアハウジング24とに囲まれた環状の空間(モータジェネレータ配置空間102)に配置されている。ここで、クラッチ収容空間101はモータジェネレータ配置空間102の内側に位置し、クラッチ収容空間101とモータジェネレータ配置空間102とはシャフト筒部33により隔てられている。
なお、本実施形態では、上述のように、クラッチ収容空間101の内部と外部との間は、第1シール部材93および第2シール部材94により、液密に保持されている。そのため、クラッチ70を冷却油によって冷却するとき、または、クラッチ70を作動油によって作動させるとき、冷却油または作動油がクラッチ収容空間101の外部へ漏れ出ることが抑制される。
エンジン2が駆動すると出力軸12が回転する。これにより、出力軸12に接続されているフライホイール90、および、フライホイール90に接続されているドラム60が回転する。このとき、クラッチ70は出力軸12とメインシャフト30とを連結していないため、エンジン2の駆動力は、メインシャフト30に伝達されない。
また、車両1の搭乗者がブレーキ操作を行った場合、ECUにより回生ブレーキ制御がなされる。これにより、モータジェネレータ80が発電し、当該発電による電力がバッテリ8に蓄積される。
また、ドラム筒部62は、第1軸受部材95を介してフロントハウジング25の第1ハウジング筒部252に回転可能に支持されている。そのため、ドラム60(エンジン2の出力軸12)が回転するときのドラム筒部62の軸ぶれを抑制することができる。
本発明の第2実施形態による動力伝達装置を図3に示す。第2実施形態では、フロントハウジングの形状、および、第2軸受部材の配置が第1実施形態と異なる。
上述の実施形態では、第1シール部材をドラムのドラム筒部とフロントハウジングの第1ハウジング筒部との間に設ける例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、第1シール部材をドラムのドラム板部とフロントハウジングの第2開口部との間に設ける構成としてもよい。この構成では、フロントハウジングから第1ハウジング筒部を取り除くことができる。
また、本発明の他の実施形態では、クラッチの摩擦係合要素は、ドラム筒部とメインシャフトとに接続するよう構成されるのであれば、クラッチ収容空間内のどの位置に設けられていてもよい。すなわち、メインシャフトは、突出部を有しない構成としてもよい。
また、上述の実施形態では、摩擦係合要素が複数の摩擦板により構成される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、摩擦係合要素は単数の摩擦板により構成されてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、クラッチは、変速機用の作動油を供給するポンプ以外のポンプから作動油を供給されることにより作動することとしてもよい。
このように、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態に適用可能である。
2 ・・・・エンジン
12 ・・・出力軸
3 ・・・・変速機
14 ・・・入力軸
20 ・・・ハウジング
21 ・・・ステータハウジング(ハウジング)
22 ・・・MGハウジング(ハウジング)
23、27 ・・・ハウジング本体
24、28 ・・・リアハウジング
241 ・・開口部(第1開口部)
25 ・・・フロントハウジング
253 ・・開口部(第2開口部)
30 ・・・メインシャフト
31 ・・・軸部
32 ・・・大径部
33 ・・・シャフト筒部
60 ・・・ドラム
61 ・・・ドラム板部
62 ・・・ドラム筒部
70 ・・・クラッチ
71 ・・・摩擦係合要素
711、712 ・・・摩擦板(摩擦係合要素)
72 ・・・押付部材
73 ・・・作動油室
80 ・・・モータジェネレータ
81 ・・・ステータ
82 ・・・ロータ
50 ・・・作動油供給通路
51 ・・・冷却油供給通路
52 ・・・冷却油排出通路
Claims (6)
- エンジンの駆動力を変速機に伝達する動力伝達装置であって、
筒状のハウジング本体、中央に第1開口部を有し前記ハウジング本体の前記変速機側の端部を塞ぐ板状のリアハウジング、および、中央に第2開口部を有し前記ハウジング本体の前記エンジン側の端部を塞ぐ板状のフロントハウジングを有するハウジングと、
前記第1開口部に挿通されて前記リアハウジングにより回転可能に支持され前記変速機の入力軸に接続される軸部、当該軸部の前記変速機とは反対側の端部に形成され前記軸部より外径が大きな大径部、および、当該大径部の外縁端から前記軸部とは反対側へ筒状に延びるよう形成されるシャフト筒部を有するメインシャフトと、
前記第2開口部の内側に設けられ前記エンジンの出力軸に接続されるドラム板部、および、当該ドラム板部の外縁端から前記エンジンとは反対側へ筒状に延びることで端部が前記シャフト筒部の内側に位置するよう形成されるドラム筒部を有するドラムと、
前記ドラム筒部と前記メインシャフトとに接続するよう前記シャフト筒部の内側に設けられる摩擦係合要素、当該摩擦係合要素に押し付けられることで前記摩擦係合要素を係合させることが可能な押付部材、および、当該押付部材の前記摩擦係合要素とは反対側に形成される作動油室を有し、前記摩擦係合要素の係合により前記出力軸と前記入力軸とを連結可能なクラッチと、
外壁が前記ハウジング本体の内壁に固定される環状のステータ、および、内壁が前記大径部および前記シャフト筒部の外壁に嵌合することにより前記ステータの内側で前記ステータに対し相対回転可能に設けられる環状のロータを有するモータジェネレータと、を備え、
前記フロントハウジングは、前記第2開口部の内縁端から前記エンジンとは反対側へ筒状に延びることで端部が前記シャフト筒部の内側に位置するよう形成される第1ハウジング筒部を有し、
前記メインシャフトは、前記作動油室に連通するよう形成される作動油供給通路、ならびに、前記シャフト筒部の内側の空間に連通するよう形成される冷却油供給通路および冷却油排出通路を有し、
前記ドラムと前記フロントハウジングと前記シャフト筒部との間は、液密に保持されており、
前記ドラム筒部の外壁と前記第1ハウジング筒部の内壁との間に設けられることで前記ドラムを回転可能に支持する第1軸受部材と、
前記第1ハウジング筒部の外壁と前記シャフト筒部の内壁との間に設けられることで前記メインシャフトを回転可能に支持する第2軸受部材と、をさらに備え、
前記第1軸受部材および前記第2軸受部材は、前記摩擦係合要素と前記ロータとの間に位置し、
前記冷却油供給通路から前記シャフト筒部の内側の空間に流入した冷却油は、前記摩擦係合要素、前記第1軸受部材および前記第2軸受部材を経由し、前記シャフト筒部の内壁の前記ロータに対応する位置まで行き渡ることを特徴とする動力伝達装置。 - エンジンの駆動力を変速機に伝達する動力伝達装置であって、
筒状のハウジング本体、中央に第1開口部を有し前記ハウジング本体の前記変速機側の端部を塞ぐ板状のリアハウジング、および、中央に第2開口部を有し前記ハウジング本体の前記エンジン側の端部を塞ぐ板状のフロントハウジングを有するハウジングと、
前記第1開口部に挿通されて前記リアハウジングにより回転可能に支持され前記変速機の入力軸に接続される軸部、当該軸部の前記変速機とは反対側の端部に形成され前記軸部より外径が大きな大径部、および、当該大径部の外縁端から前記軸部とは反対側へ筒状に延びるよう形成されるシャフト筒部を有するメインシャフトと、
前記第2開口部の内側に設けられ前記エンジンの出力軸に接続されるドラム板部、および、当該ドラム板部の外縁端から前記エンジンとは反対側へ筒状に延びることで端部が前記シャフト筒部の内側に位置するよう形成されるドラム筒部を有するドラムと、
前記ドラム筒部と前記メインシャフトとに接続するよう前記シャフト筒部の内側に設けられる摩擦係合要素、当該摩擦係合要素に押し付けられることで前記摩擦係合要素を係合させることが可能な押付部材、および、当該押付部材の前記摩擦係合要素とは反対側に形成される作動油室を有し、前記摩擦係合要素の係合により前記出力軸と前記入力軸とを連結可能なクラッチと、
外壁が前記ハウジング本体の内壁に固定される環状のステータ、および、内壁が前記大径部および前記シャフト筒部の外壁に嵌合することにより前記ステータの内側で前記ステータに対し相対回転可能に設けられる環状のロータを有するモータジェネレータと、を備え、
前記フロントハウジングは、前記第2開口部の内縁端から前記エンジンとは反対側へ筒状に延びることで端部が前記シャフト筒部の内側に位置するよう形成される第1ハウジング筒部、および、前記第1ハウジング筒部の外側において前記エンジンとは反対側へ筒状に延びることで端部が前記シャフト筒部の外側に位置するよう形成される第2ハウジング筒部を有し、
前記メインシャフトは、前記作動油室に連通するよう形成される作動油供給通路、ならびに、前記シャフト筒部の内側の空間に連通するよう形成される冷却油供給通路および冷却油排出通路を有し、
前記ドラムと前記フロントハウジングと前記シャフト筒部との間は、液密に保持されており、
前記ドラム筒部の外壁と前記第1ハウジング筒部の内壁との間に設けられることで前記ドラムを回転可能に支持する第1軸受部材と、
前記シャフト筒部の外壁と前記第2ハウジング筒部の内壁との間に設けられることで前記メインシャフトを回転可能に支持する第2軸受部材と、をさらに備え、
前記第1軸受部材は、前記摩擦係合要素と前記ロータとの間に位置し、
前記冷却油供給通路から前記シャフト筒部の内側の空間に流入した冷却油は、前記摩擦係合要素および前記第1軸受部材を経由し、前記シャフト筒部の内壁の前記ロータに対応する位置まで行き渡ることを特徴とする動力伝達装置。 - 前記ドラム板部と前記第2開口部との間、または、前記ドラム筒部と前記第1ハウジング筒部との間に設けられることで前記ドラムと前記フロントハウジングとの間を液密に保持する第1シール部材と、
前記第1ハウジング筒部と前記シャフト筒部との間に設けられることで前記フロントハウジングと前記シャフト筒部との間を液密に保持する第2シール部材と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載の動力伝達装置。 - 前記メインシャフトは、前記シャフト筒部の内側において前記大径部の中央から前記軸部とは反対側へ突出するよう形成される突出部を有し、
前記摩擦係合要素は、前記ドラム筒部の内壁と前記突出部の外壁とに接続するよう設けられ、
前記押付部材は、前記摩擦係合要素と前記ドラム板部との間に設けられ、
前記作動油室は、前記押付部材と前記ドラム板部との間に形成され、
前記冷却油供給通路および前記冷却油排出通路は、それぞれ、前記シャフト筒部の内壁と前記突出部の外壁との間の空間に連通するよう形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の動力伝達装置。 - 前記メインシャフトは、前記軸部、前記大径部および前記突出部の中心を貫く貫通穴部、当該貫通穴部の内側に設けられ前記エンジン側の端部外壁が前記貫通穴部の内壁に嵌合する中空筒状のインプットシャフト、および、前記貫通穴部の内側かつ前記インプットシャフトの外側に設けられ前記変速機側の端部が前記変速機に固定される中空筒状のステータシャフトを有し、
前記作動油供給通路は、前記インプットシャフトの内側に形成され、
前記冷却油供給通路は、前記インプットシャフトの外壁と前記ステータシャフトの内壁との間、または、前記ステータシャフトの外壁と前記貫通穴部の内壁との間、のいずれか一方に形成され、
前記冷却油排出通路は、前記インプットシャフトの外壁と前記ステータシャフトの内壁との間、または、前記ステータシャフトの外壁と前記貫通穴部の内壁との間、のいずれか他方に形成されていることを特徴とする請求項4に記載の動力伝達装置。 - 前記インプットシャフトの外壁と前記貫通穴部の内壁との間に設けられることで前記作動油供給通路と前記冷却油供給通路または前記冷却油排出通路との間を液密に保持する第3シール部材と、
前記ステータシャフトの外壁と前記貫通穴部の内壁との間に設けられることで前記冷却油供給通路と前記冷却油排出通路との間を液密に保持する第4シール部材と、
をさらに備えることを特徴とする請求項5に記載の動力伝達装置。
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