JP5381886B2

JP5381886B2 - 駆動力伝達装置

Info

Publication number: JP5381886B2
Application number: JP2010099871A
Authority: JP
Inventors: 清仁村田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-04-23
Filing date: 2010-04-23
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2030-04-23
Also published as: JP2011230536A

Description

本発明は、駆動力伝達装置に関する。

ハイブリッド車両では、エンジン、ダンパ装置を介して伝達されるエンジン出力を第１モータジェネレータ（発電機）及び駆動輪側に機械的に分配する遊星歯車機構、駆動輪側に回転力を加える第２モータジェネレータ（電動機）を有している。そして、このエンジン、ダンパ装置、遊星歯車機構、第１モータジェネレータが一つの駆動経路上に配置されている。そして、この駆動経路上には、駆動力が伝達されるときに発生したトルク変動を吸収可能なトルクリミッタ機構が設けられている。従来、このトルクリミッタ機構は、エンジンにおけるクランクシャフトの直後、つまり、ダンパ装置の前後に設けられている。

トルクリミッタ機構をダンパ装置に配置したものとしては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。

特開２００５−０４２７０１号公報

ところが、従来のハイブリッド車両では、トルクリミッタ機構がエンジンにおけるクランクシャフトの直後に設けられていることから、タイヤから出力軸を通して過剰なトルクが入力したときには、遊星歯車機構などに多大な応力が作用する。そのため、この遊星歯車機構の耐久性を向上する必要があり、装置の大型化や製造コストの増加を招いてしまうという問題がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、異常時に発生するトルク変動を適正に吸収可能とすると共に装置の小型化及び低コスト化を可能とする駆動力伝達装置を提供することを目的とする。

本発明の駆動力伝達装置は、内燃機関と、電動機と、前記内燃機関の出力を前記電動機または駆動輪に伝達する動力分配機構と、前記内燃機関と前記動力分配機構と前記電動機を駆動連結する第１駆動力伝達経路と、前記動力分配機構と前記駆動輪を駆動連結する第２駆動力伝達経路と、該第２駆動力伝達経路に設けられて車両の駆動時における遮断トルク値が車両の制動時における遮断トルク値よりも大きく設定されるトルクリミッタ機構と、を備え、上記駆動力伝達装置は、前記トルクリミッタ機構による車両の制動時における遮断トルク値は、前記電動機による最大回生値に設定されることを特徴とする。

上記駆動力伝達装置は、前記電動機は、第１モータと第２モータを有し、前記内燃機関と前記動力分配機構と前記第１モータが直線上に連結され、前記第２駆動力伝達経路に中間歯車を介して前記第２モータが連結され、前記トルクリミッタ機構は、前記第２駆動力伝達経路における前記中間歯車と差動ギアとを連結する経路に配置されることが好ましい。

上記駆動力伝達装置は、前記トルクリミッタ機構は、前記第２駆動力伝達経路にて同一の回転軸心により相対回転自在な一対の回転体と、該一対の回転体が接近する方向に付勢する付勢部材と、前記一対の回転体を摩擦係合させると共に前記一対の回転体の回転方向で異なる傾斜部が形成された滑り面を有することが好ましい。

上記駆動力伝達装置は、前記トルクリミッタ機構は、前記第２駆動力伝達経路にて同一の回転軸心により相対回転自在な一対の回転体と、該一対の回転体が接近する方向に付勢する付勢部材と、前記一対の回転体を摩擦係合させる滑り面と、前記一対の回転体の回転方向で前記付勢部材の付勢力を変更する傾斜部とを有することが好ましい。

本発明に係る駆動力伝達装置は、過剰トルクが内燃機関、電動機、動力分配機構に伝達されることを抑制した上で回生制動を可能にすると共に、装置の小型化及び低コスト化を可能にするという効果を奏する。

図１は、本発明の実施形態１に係る駆動力伝達装置が適用されたハイブリッド車両の概略構成図である。図２は、実施形態１の駆動力伝達装置を表す要部断面図である。図３は、トルクリミッタ機構を表す断面図である。図４は、本発明の実施形態２に係る駆動力伝達装置のトルクリミッタ機構を表す断面図である。図５は、実施形態２のトルクリミッタ機構の作動を表す断面図である。

以下に、本発明に係る駆動力伝達装置の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。

〔実施形態１〕
図１は、本発明の実施形態１に係る駆動力伝達装置が適用されたハイブリッド車両の概略構成図、図２は、実施形態１の駆動力伝達装置を表す要部断面図、図３は、トルクリミッタ機構を表す断面図である。

実施形態１において、図１に示すように、駆動力伝達装置が適用されたハイブリッド車両１０において、１１はエンジン(内燃機関)、１２はトランスアクスル、１３は駆動輪である。従って、このエンジン１１の出力軸であるクランクシャフト１１ａを回転駆動すると、その駆動力がトランスアクスル１２を介して各駆動輪１３に伝達され、各駆動輪１３が回転することでハイブリッド車両１０が前進または後退することができる。実施形態１では、トランスアクスル１２が本発明の駆動力伝達装置として機能する。

トランスアクスル１２は、ダンパ１４と、主に発電機として機能する第１モータジェネレータ（ＭＧ１）１５と、主に駆動時は電動機として機能し、減速時は発電機として機能する第２モータジェネレータ（ＭＧ２）１６と、動力分配機構１７と、トルクリミッタ機構１８と、デファレンシャル（差動装置）１９とから構成されている。この場合、第１モータジェネレータ１５が本発明の第１モータとして機能し、第２モータジェネレータ１６が本発明の第２モータとして機能し、各モータジェネレータ１５，１６が本発明の電動機として機能する。

第１モータジェネレータ１５は、インプットシャフト２１と同軸上に位置するロータシャフト１５ａに外装固定されるロータ１５ｂと、トランスアクスル１２のケースにロータ１５ｂに対して非接触で対向する状態で固定配置されるステータ１５ｃとにより構成されている。第２モータジェネレータ１６は、インプットシャフト２１と平行をなして配置されるロータシャフト１６ａに外装固定されるロータ１６ｂと、トランスアクスル１２のケースにロータ１６ｂに対して非接触で対向する状態で固定配置されるステータ１６ｃとにより構成されている。

動力分配機構１７は、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構を有する構成であり、外歯歯車のサンギア１７ａと、内歯歯車のリングギア１７ｂと、複数のピニオンギア１７ｃと、キャリア１７ｄとを有し、エンジン１１から出力される駆動力を第１モータジェネレータ１５またはデファレンシャル１９側に伝達する。また、この動力分配機構１７は、エンジン１１の動力を分配する機能とは別に変速機構として機能し、エンジン１１の駆動力を所定の速度比とトルクになるように制御する。

トルクリミッタ機構１８は、エンジン１１や第２モータジェネレータ１６から駆動力が伝達されるとき、また、駆動輪１３側から駆動力が伝達されるとき、異常時に発生したトルク変動を吸収するものである。なお、このトルクリミッタ機構１８の詳細な構成については、後述する。

動力分配機構１７は、エンジン１１から出力される駆動力を、ダンパ１４からインプットシャフト２１、キャリア１７ｄ、ピニオンギア１７ｃ、サンギア１７ａを介して第１モータジェネレータ１５に伝達可能である。また、動力分配機構１７は、エンジン１１から出力される駆動力を、ダンパ１４からインプットシャフト２１、キャリア１７ｄ、ピニオンギア１７ｃ、リングギア１７ｂ、カウンタドライブギア２２、カウンタドリブンギア２３、ドライブピニオンシャフト２４を介してファイナルギア２５に伝達し、更にデファレンシャル１９に伝達可能である。このデファレンシャル１９は、ツーピニオンタイプであり、ファイナルギア２５から入力される動力を必要に応じ、ドライブシャフト２６を介して左右の駆動輪１３に分配して伝達可能である。

ここで、エンジン１１からクランクシャフト１１ａ、ダンパ１４、動力分配機構１７、第１モータジェネレータ１５につながる経路が、第１駆動力伝達経路Ａとして機能する。また、動力分配機構１７からカウンタドライブギア２２、カウンタドリブンギア２３、カウンタドライブギア２７、ドライブピニオンシャフト２４、ファイナルギア２５、デファレンシャル１９、駆動輪１３につながる経路が、第２駆動力伝達経路Ｂとして機能する。そして、前記第２駆動力伝達経路Ｂに第２モータジェネレータ１６が連結される。ここでは、カウンタドリブンギア２３が、本発明の中間歯車として機能する。

このように構成された実施形態１の駆動力伝達装置におけるトルクリミッタ機構１８は、第２駆動力伝達経路、つまり、ドライブピニオンシャフト２４とファイナルギア２５との間に設けられ、ハイブリッド車両１０の駆動時における遮断トルク値が、ハイブリッド車両１０の制動時における遮断トルク値よりも大きく設定されている。

そして、トルクリミッタ機構１８によるハイブリッド車両１０の制動時における遮断トルク値は、第１モータジェネレータ１５による最大回生値に設定されている。

即ち、図２に示すように、インプットシャフト２１は、外周部にカウンタドライブギア２２が一体に形成された円筒形状をなすカウンタシャフト３１が相対回転自在に配置され、トランスアクスル１２における中空形状をなすケース１２ａに、一対のベアリング３２ａ，３２ｂを介して回転自在に支持されている。このカウンタシャフト３１は、軸端部に動力分配機構１７におけるリングギア１７ｂが固結されている。

ドライブピニオンシャフト２４は、ケース１２ａに一対のベアリング３３ａ，３３ｂを介して回転自在に支持され、軸端部にカウンタドリブンギア２３が一体に形成されており、カウンタドライブギア２２と噛み合っている。カウンタドライブギア２７は、ケース１２ａに一対のベアリング３４ａ，３４ｂを介して回転自在に支持され、カウンタドリブンギア２３と噛み合っている。

そして、ドライブピニオンシャフト２４は、中空形状をなし、外周部に円筒形状をなすファイナルギア２５が嵌合しており、このドライブピニオンシャフト２４とファイナルギア２５との間に、トルクリミッタ機構１８が介装されている。

ドライブピニオンシャフト２４は、外周部にカウンタドリブンギア２３に近接して周方向に均等間隔で係止突起２３ａが形成されている。また、ドライブピニオンシャフト２４は、外周部にカウンタドリブンギア２３とファイナルギア２５の間に位置して第１回転体４１が嵌合し、カウンタドリブンギア２３側に係止溝４１ａが形成されている。そして、ドライブピニオンシャフト２４と第１回転体４１は、係止突起２３ａが係止溝４１ａに係止することでスプライン嵌合し、周方向に一体回転可能で、且つ、軸方向には相対回転可能となっている。

ファイナルギア２５は、カウンタドリブンギア２３側に位置して第２回転体４２が一体に形成されており、この第２回転体４２は、第１回転体４１と対向してほぼ同様の形状をなし、相対回転可能となっている。そして、カウンタドリブンギア２３と第１回転体４１との間には、付勢部材として、径の異なる圧縮ばね４３ａ，４３ｂが介装されている。そのため、第１回転体４１は、圧縮ばね４３ａ，４３ｂの付勢力により第２回転体４２に接近する方向に付勢支持される。この場合、第２回転体４２が形成されたファイナルギア２５は、軸端部がベアリング３３ｂのケースに当接することで、軸方向の一方側への移動が規制されており、一対の回転体４１，４２は、圧縮ばね４３ａ，４３ｂの付勢力により互いに接近する方向に付勢されることとなる。

そして、第１回転体４１と第２回転体４２との間には、トルクリミット部４４が介装されており、このトルクリミット部４４には、一対の回転体４１，４２を摩擦係合させると共に、回転体４１，４２の回転方向で異なる傾斜部が形成された滑り面が設けられている。

即ち、図３に示すように、トルクリミット部４４として、第１回転体４１の平面部に滑り面４７が形成されると共に、第２回転体４２の平面部に滑り面４８が形成され、この滑り面４７，４８同士は、互いに対向し、且つ、密着することで滑り機構を形成している。

第１回転体４１の滑り面４７は、第１傾斜面４７ａと第２傾斜面４７ｂとが周方向に交互に形成され、且つ、この第１傾斜面４７ａ及び第２傾斜面４７ｂが周方向に均等間隔で配置されている。一方、第２回転体４２の滑り面４８は、第１傾斜面４８ａと第２傾斜面４８ｂとが周方向に交互に形成され、且つ、この第１傾斜面４８ａ及び第２傾斜面４８ｂが周方向に均等間隔で配置されている。

そして、各回転体４１，４２は、第１傾斜面４７ａ，４８ａと第２傾斜面４７ｂ，４８ｂとの間で、その傾斜方向が逆方向となっている。また、各回転体４１，４２は、第１回転体４１と第２回転体４２との間で、各傾斜面４７ａ，４７ｂと各傾斜面４８ａ，４８ｂの傾斜方向が逆方向となっている。各回転体４１，４２は、各滑り面４７，４８がこのような形状をなすことから、両者が隙間なく密着することとなる。

この場合、ハイブリッド車両１０の駆動時に、ドライブピニオンシャフト２４と一体の第１回転体４１は、図３の矢印Ａ方向に回転することから、この矢印Ａ方向の駆動力がトルクリミッタ機構１８（トルクリミット部４４）を介して、第２回転体４２と一体のファイナルギア２５に伝達される。一方、ハイブリッド車両１０の制動時に、ファイナルギア２５と一体の第２回転体４２は、矢印Ａ方向の回転が制動されることから、図３の矢印Ｂ方向の制動力がトルクリミッタ機構１８（トルクリミット部４４）を介して、第１回転体４１と一体のドライブピニオンシャフト２４に伝達される。

ここでは、各回転体４１，４２は、第１傾斜面４９（４７ａ，４８ａ）の傾斜角度θ１と第２傾斜面５０（４７ｂ，４８ｂ）の傾斜角度θ２とが相違し、第１傾斜面４９の傾斜角度θ１が、第２傾斜面５０の傾斜角度θ２より大きな角度に設定されている。そのため、ハイブリッド車両１０の駆動時における遮断トルク値が、ハイブリッド車両１０の制動時における遮断トルク値よりも大きくなる。

即ち、図１乃至図３に示すように、ハイブリッド車両１０の駆動時、エンジン１１側に過大トルクが発生すると、この過大トルクは、インプットシャフト２１から動力分配機構１７、カウンタドライブギア２２、カウンタドリブンギア２３、ドライブピニオンシャフト２４を介してトルクリミッタ機構１８に入力する。この場合、第１回転体４１は、図３の矢印Ａ方向に過大な駆動力を受けることから、第１傾斜面４７ａが第２回転体４２の第１傾斜面４８ａを乗り越えようとする。このとき、圧縮ばね４３ａ，４３ｂによる各回転体４１，４２の押付力をＦ、この押付力Ｆが作用する第１傾斜面４９（４７ａ，４８ａ）の位置の半径をＲとすると、駆動力の遮断トルク値（リミッタトルク）Ｔｋは下記のものとなる。
Ｔｋ＝Ｆ×Ｒ×ｔａｎθ１

一方、ハイブリッド車両１０の制動時、駆動輪１３（路面）側に過大トルクが発生すると、この過大トルクは、デファレンシャル１９、ファイナルギア２５を介してトルクリミッタ機構１８に入力する。この場合、第２回転体４２は、図３の矢印Ｂ方向に過大な制動力を受けることから、第２傾斜面４８ｂが第１回転体４１の第２傾斜面４７ｂを乗り越えようとする。このとき、制動力の遮断トルク値（リミッタトルク）Ｔｓは下記のものとなる。
Ｔｓ＝Ｆ×Ｒ×ｔａｎθ２

そして、各回転体４１，４２にて、第１傾斜面４９の傾斜角度θ１と第２傾斜面５０の傾斜角度θ２は、θ１＞θ２であることから、Ｔｋ＞Ｔｓとなる。また、通常時の駆動トルクをＫ、通常時の制動トルクをＳとすると、下記の関係が成立する。
Ｔｋ＞Ｋ＞Ｔｓ＞Ｓ

ハイブリッド車両１０にて、トルクリミッタ機構１８に入力するトルク（駆動力、制動力）は、駆動時と制動時とでその入力方向が逆となる。そして、トルクリミッタ機構１８に入力する駆動トルクと制動トルクとでは、その大きさが異なる。即ち、トルクリミッタ機構１８は、ハイブリッド車両１０の制動時に、エンジンブレーキ（第２モータジェネレータ１６の回生）分だけのトルクを伝達することができればよいものであり、駆動時に伝達するトルクに比べてはるかに低い（例えば、１／２以下）ものとなっている。

そのため、実施形態１では、トルクリミッタ機構１８における各回転体４１，４２における第１傾斜面４７ａ，４８ａと第２傾斜面４７ｂ，４８ｂの傾斜角度をθ１＞θ２に設定することで、ハイブリッド車両１０の駆動時における遮断トルク値を、制動時における遮断トルク値よりも大きく設定している。その結果、ハイブリッド車両１０の駆動時には、大きな駆動トルクを伝達して過大なトルクが適正に吸収される一方、制動時には、小さな駆動トルクを伝達して過大なトルクが適正に吸収され、また、トルクリミッタ機構１８の小型化が可能となる。

このように実施形態１の駆動力伝達装置にあっては、エンジン１１とモータジェネレータ１５，１６と動力分配機構１７とを設けると共に、エンジン１１と動力分配機構１７とモータジェネレータ１５，１６を駆動連結する第１駆動力伝達経路と、動力分配機構１７と駆動輪１３を駆動連結する第２駆動力伝達経路とを設け、第２駆動力伝達経路にトルクリミッタ機構１８を設け、ハイブリッド車両１０の駆動時における遮断トルク値を、制動時における遮断トルク値よりも大きく設定している。

従って、トルクリミッタ機構１８が動力分配機構１７と駆動輪１３を駆動連結する第２駆動力伝達経路に設けられることで、駆動輪１３からの過剰トルクを吸収してエンジン１１、動力分配機構１７、各モータジェネレータ１５，１６へ伝達されることを抑制し、駆動時や制動時の異常時に発生するトルク変動を適正に吸収することができる。また、制動時には、駆動輪１３からの制動力を第２モータジェネレータ１６に伝達可能とし、適正な回生制動を可能とすることができると共に、駆動時には、適正な駆動トルクを駆動輪１３に伝達することができる。更に、駆動時の遮断トルク値を制動時の遮断トルク値よりも大きく設定することで、トルクリミッタ機構１８における制動側の各部材を簡素化することができ、装置の小型化及び低コスト化を可能とすることができると共に、燃費を向上することができる。

また、実施形態１の駆動力伝達装置では、エンジン１１と動力分配機構１７と第１モータジェネレータ１５を直線上に連結し、動力分配機構１７にカウンタドリブンギア２３を介して第２モータジェネレータ１６を連結し、トルクリミッタ機構１８をカウンタドリブンギア２３とデファレンシャル１９とを連結する経路に配置している。従って、トルクリミッタ機構１８をエンジン１１、動力分配機構１７、モータジェネレータ１５，１６より駆動輪１３側に配置することで、トルクリミッタ機構１８の配置が容易となり、大型化や高コスト化を抑制することができる。

また、実施形態１の駆動力伝達装置では、トルクリミッタ機構１８として、ドライブピニオンシャフト２４と一体の第１回転体４１と、ファイナルギア２５と一体の第２回転体４２とを設けると共に、各回転体４１，４２が接近する方向に付勢する圧縮ばね４３ａ，４３ｂを設け、各回転体４１，４２の間に滑り面４７，４８を有するトルクリミット部４４を介装し、滑り面４７，４８に回転方向で異なる傾斜面４９，５０を形成している。従って、ハイブリッド車両１０の駆動時と制動時では、回転体４１，４２の回転方向が異なることから、滑り面４７，４８に回転方向で異なる傾斜面４９，５０を形成することで、容易に駆動時における遮断トルク値と制動時における遮断トルク値を異ならせることができ、装置の簡素化及び小型化、低コスト化を可能とすることができる。

また、実施形態１の駆動力伝達装置では、トルクリミッタ機構１８によるハイブリッド車両１０の制動時における遮断トルク値を、第２モータジェネレータ１６による最大回生値に設定している。従って、制動時には、駆動輪１３からの過剰トルクがエンジン１１、動力分配機構１７、各モータジェネレータ１５，１６へ伝達されることを抑制すると共に、駆動輪１３から制動力としての適正トルクを第２モータジェネレータ１６に伝達して回生制動を可能とすることができ、また、駆動時には、適正な駆動トルクを駆動輪１３に伝達することができる。なお、ここでは、第２モータジェネレータ１６が回生を行うことから、トルクリミッタ機構１８によるハイブリッド車両１０の制動時における遮断トルク値を、第２モータジェネレータ１６による最大回生値に設定したが、第１モータジェネレータ１５が回生する場合には、この遮断トルク値を第１モータジェネレータ１５による最大回生値に設定すればよく、また、第１、第２モータジェネレータ１５，１６が回生する場合には、遮断トルク値を各モータジェネレータ１５，１６による合計した最大回生値に設定してもよい。

また、実施形態１の駆動力伝達装置では、従来、ダンパ１４に設けられていたトルクリミッタ機構１８を小型化し、動力分配機構１７より下流側に配置することで、ダンパ１４におけるトルクリミッタ機構１８の配置スペースが空きスペースとなり、ダンパ１４の高性能化を可能とすることで、騒音の発生を抑制して車内空間の快適性を向上することができると共に、最適燃費運転を可能として燃費を向上することができる。

〔実施形態２〕
図４は、本発明の実施形態２に係る駆動力伝達装置のトルクリミッタ機構を表す断面図、図５は、実施形態２のトルクリミッタ機構の作動を表す断面図である。なお、本実施形態の駆動力伝達装置における全体構成は、上述した実施形態１とほぼ同様であり、図１及び図２を用いて説明すると共に、この実施形態で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施形態２の駆動力伝達装置において、図１及び図２に示すように、トルクリミッタ機構１８Ａは、第２駆動力伝達経路、つまり、ドライブピニオンシャフト２４とファイナルギア２５との間に設けられ、ハイブリッド車両１０の駆動時における遮断トルク値が、ハイブリッド車両１０の制動時における遮断トルク値よりも大きく設定されている。

ドライブピニオンシャフト２４と一体の第１回転体４１とファイナルギア２５と一体の第２回転体４２との間には、トルクリミット部５１が介装されており、このトルクリミット部５１には、一対の回転体４１，４２を摩擦係合させる滑り面と、この一対の回転体４１，４２の回転方向で付勢部材の付勢力を変更する傾斜部とが設けられている。

即ち、図４に示すように、トルクリミット部５１として、第２回転体４２の平面部側に配置される摩擦材５２及び摩擦プレート５３が設けられている。そして、摩擦材５２と摩擦プレート５３は、互いに対向する面に滑り面５４，５５が形成され、この滑り面５４，５５同士が密着している。この摩擦材５２及び摩擦プレート５３５２，５３に形成された滑り面５４，５５は、回転方向に対して所定の摩擦抵抗が付与されており、正転方向と逆転方向でその摩擦抵抗は同様のものに設定されている。

また、トルクリミット部５１として、第１回転体４１の平面部に平坦な滑り面５８が形成されると共に、摩擦プレート５３の平面部に平坦な滑り面５９が形成され、この滑り面５８，５９同士は、互いに対向し、且つ、密着することで滑り機構を形成している。

第１回転体４１の滑り面５８は、複数の傾斜面５８ａが周方向に均等間隔で形成され、摩擦プレート５３の滑り面５９は、複数の傾斜面５９ａが周方向に均等間隔で形成されている。そして、第１回転体４１の各傾斜面５８ａと、摩擦プレート５３の各傾斜面５９ａが隙間なく密着することで傾斜面６０を構成している。

また、第１回転体４１の滑り面５８は、複数の凸部６１が周方向に均等間隔で形成され、摩擦プレート５３の滑り面５９は、複数の凹部６２が周方向に均等間隔で形成されている。この場合、第１回転体４１の各凸部６１は、各傾斜面５８ａの間に交互に配置され、摩擦プレート５３の各凹部６２は、各傾斜面５９ａの間に交互に配置されている。そして、第１回転体４１の各凸部６１は、摩擦プレート５３の各凹部６２内に入り込んでいる。第１回転体４１の各凸部６１の周方向の長さが、摩擦プレート５３の各凹部６２の周方向の長さより短くなっており、凹部６２の一端部と他端部には、駆動側ストッパ６２ａと制動側ストッパ６２ｂが形成されている。そのため、第１回転体４１は、凸部６１が凹部６２内で駆動側ストッパ６２ａと制動側ストッパ６２ｂに当接する範囲内で、摩擦プレート５３と相対回転可能となっている。

この場合、ハイブリッド車両１０の駆動時に、ドライブピニオンシャフト２４と一体の第１回転体４１は、図４の矢印Ａ方向に回転することから、この矢印Ａ方向の駆動力がトルクリミッタ機構１８Ａ（トルクリミット部５１）を介して、第２回転体４２と一体のファイナルギア２５に伝達される。一方、ハイブリッド車両１０の制動時に、ファイナルギア２５と一体の第２回転体４２は、矢印Ａ方向の回転が制動されることから、図４の矢印Ｂ方向の制動力がトルクリミッタ機構１８Ａ（トルクリミット部５１）を介して、第１回転体４１と一体のドライブピニオンシャフト２４に伝達される。

ここでは、第１回転体４１と摩擦プレート５３は、傾斜面６０（５８ａ，５９ａ）の傾斜方向が所定の方向に設定され、凸部６１と凹部６２との係合により所定範囲で相対回転可能となっている。そのため、ハイブリッド車両１０の駆動時には、図５に示すように、傾斜面６０（５８ａ，５９ａ）の係合状態と、凸部６１と凹部６２との係合状態が変化することから、第１回転体４１と摩擦プレート５３は、相対回転すると共に、互いに離間する。実際には、第１回転体４１に対して摩擦プレート５３が離間する。すると、圧縮ばね４３ａ，４３ｂが押しつぶされてその付勢力が大きくなり、第２回転体４２と摩擦材５２の各滑り面５４，５５の密着力が大きくなる。その結果、ハイブリッド車両１０の駆動時における遮断トルク値が、ハイブリッド車両１０の制動時における遮断トルク値よりも大きくなる。

即ち、図１、図２、図４に示すように、ハイブリッド車両１０の駆動時、エンジン１１側に過大トルクが発生すると、この過大トルクは、インプットシャフト２１から動力分配機構１７などを介してトルクリミッタ機構１８Ａに入力する。この場合、第１回転体４１は、図４の矢印Ａ方向に過大な駆動力を受けることから、この第１回転体４１と摩擦プレート５３は、各滑り面５８，５９の間で滑りを生じて相対回転する。即ち、第１回転体４１は、図４に示す状態から図５に示すように、凸部６１が摩擦プレート５３の凹部６２内を駆動側ストッパ６２ａに当接するまで、摩擦プレート５３に対して相対回転する。

すると、第１回転体４１は、傾斜面５８ａが摩擦プレート５３の傾斜面５９ａを押し上げることで、この摩擦プレート５３から離間し、圧縮ばね４３ａ，４３ｂを圧縮することで、この圧縮ばね４３ａ，４３ｂによる押付力Ｆ_１が大きくなる。そして、この圧縮ばね４３ａ，４３ｂによる押付力Ｆ_１が大きくなると、第１回転体４１と摩擦プレート５３は、各滑り面５４，５５の押圧力（摩擦抵抗）が大きくなる。

一方、ハイブリッド車両１０の制動時、駆動輪１３（路面）側に過大トルクが発生すると、この過大トルクは、デファレンシャル１９及びファイナルギア２５を介してトルクリミッタ機構１８Ａに入力する。この場合、第２回転体４２は、図４の矢印Ｂ方向に過大な制動力を受けることから、第１回転体４１と摩擦プレート５３は、各滑り面５８，５９の間で滑りを生じて相対回転する。即ち、第１回転体４１は、図４に示すように、凸部６１が摩擦プレート５３の凹部６２内を制動側ストッパ６２ｂに当接するまで、摩擦プレート５３に対して相対回転する。

すると、第１回転体４１と摩擦プレート５３は、各傾斜面５８ａ，５９ａが一致することで、両者が接近し、圧縮ばね４３ａ，４３ｂによる押付力Ｆ_２が小さくなる。そして、この圧縮ばね４３ａ，４３ｂによる押付力Ｆ_２が小さくなると、第２回転体４２と摩擦材５２は、各滑り面５４，５５の押圧力（摩擦抵抗）が小さくなる。

以上の説明から、駆動力の遮断トルク値（リミッタトルク）をＴｋ、制動力の遮断トルク値（リミッタトルク）をＴｓとすると、駆動時には、第１、摩擦プレート５２，５３における各滑り面５４，５５の摩擦抵抗が大きくなることから、通常時の駆動トルクをＫ、通常時の制動トルクをＳとすると、下記の関係が成立する。
Ｔｋ＞Ｋ＞Ｔｓ＞Ｓ

ハイブリッド車両１０にて、トルクリミッタ機構１８Ａに入力するトルク（駆動力、制動力）は、駆動時と制動時とでその入力方向が逆となる。そして、トルクリミッタ機構１８Ａに入力する駆動トルクと制動トルクとでは、その大きさが異なる。即ち、トルクリミッタ機構１８Ａは、ハイブリッド車両１０の制動時に、エンジンブレーキ（第２モータジェネレータ１６）分だけのトルクを伝達することができればよいものであり、駆動時に伝達するトルクに比べてはるかに低い。

そのため、実施形態２では、トルクリミッタ機構１８Ａにおける第２回転体４２と摩擦材５２の各滑り面５４，５５を密着させると共に、第１回転体４１と摩擦プレート５３における各滑り面５８，５９に傾斜面６０（５８ａ，５９ａ）を設けることで、ハイブリッド車両１０の駆動時における遮断トルク値を、制動時における遮断トルク値よりも大きく設定している。その結果、ハイブリッド車両１０の駆動時には、大きな駆動トルクを伝達して過大なトルクが適正に吸収される一方、制動時には、小さな駆動トルクを伝達して過大なトルクが適正に吸収され、また、トルクリミッタ機構１８Ａの小型化が可能となる。

このように実施形態２の駆動力伝達装置にあっては、動力分配機構１７と駆動輪１３を駆動連結する第２駆動力伝達経路にトルクリミッタ機構１８Ａを設け、ハイブリッド車両１０の駆動時における遮断トルク値を、制動時における遮断トルク値よりも大きく設定している。具体的には、トルクリミッタ機構１８Ａとしてドライブピニオンシャフト２４と一体の第１回転体４１と、ファイナルギア２５と一体の第２回転体４２とを設けると共に、各回転体４１，４２が接近する方向に付勢する圧縮ばね４３ａ，４３ｂを設け、各回転体４１，４２の間に、滑り面５４，５５と傾斜面６０（５８ａ，５９ａ）を有するトルクリミット部５１を介装している。

従って、駆動時や制動時の異常時に発生するトルク変動を適正に吸収することができ、また、制動時には、駆動輪１３からの制動力を第２モータジェネレータ１６に伝達可能とし、適正な回生制動を可能とすることができると共に、駆動時には、適正な駆動トルクを駆動輪１３に伝達することができる。更に、駆動時の遮断トルク値を制動時の遮断トルク値よりも大きく設定することで、トルクリミッタ機構１８Ａにおける制動側の各部材を簡素化することができ、装置の小型化及び低コスト化を可能とすることができると共に、燃費を向上することができる。

また、トルクリミッタ機構１８Ａにおける遮断トルク値が決定される滑り面５４，５５と、この滑り面５４，５５における遮断トルク値を変更する傾斜面５８ａ，５８ｂとを、各回転体４１，４２及び摩擦プレート５２，５３の組み合わせにより設けることで、容易に駆動時における遮断トルク値と制動時における遮断トルク値を異ならせることができ、装置の簡素化及び小型化、低コスト化を可能とすることができる。

更に、実施形態２の駆動力伝達装置では、第２回転体４２と摩擦材５２における平坦な滑り面５４，５５が滑ることで、両者が相対移動し、トルク変動を吸収するため、トルク変動の吸収時に、歯打ち音などの騒音の発生が抑制され、快適性を向上することができる。

なお、上述した各実施形態では、トルクリミッタ機構１８，１８Ａを、ドライブピニオンシャフト２４とファイナルギア２５との間に設けたが、この位置に限定されるものではなく、動力分配機構１７から駆動輪１３までの間に設ければよいものである。また、上述した各実施形態では、トルクリミッタ機構１８，１８Ａにて、各回転体４１，４２の間に直接的にトルクリミット部４４，５１を形成したが、この構成に限定されるものではなく、トルクリミット部４４，５１に摩擦プレートを固定してトルクリミット部として構成してもよい。

更に、上述した各実施形態では、回転体４１，４２の平面部間にトルクリミット部４４，５１を設けたが、回転体を内筒（円柱）と外筒とし、両者の周面間にトルクリミット部を設けてもよい。

以上のように、本発明にかかる駆動力伝達装置は、車両の駆動時における遮断トルク値が車両の制動時における遮断トルク値よりも大きくなるようにトルクリミッタ機構を設定することで、異常時に発生するトルク変動を適正に吸収可能とすると共に装置の小型化及び低コスト化を可能とするものであり、駆動力伝達装置に有用であり、特に、ハイブリッド車両に適している。

１０ハイブリッド車両
１１エンジン(内燃機関)
１２トランスアクスル（駆動力伝達装置）
１３駆動輪
１４ダンパ
１５第１モータジェネレータ
１６第２モータジェネレータ
１７動力分配機構
１８，１８Ａトルクリミッタ機構
１９デファレンシャル（差動装置）
２１インプットシャフト
２２，２７カウンタドライブギア
２３カウンタドリブンギア
２３ａ係止突起
２４ドライブピニオンシャフト
２５ファイナルギア
２６ドライブシャフト
４１第１回転体
４１ａ係止溝
４２第２回転体
４３ａ，４３ｂ圧縮ばね（付勢部材）
４４，５１トルクリミット部
４７，４８，５４，５５滑り面
４７ａ，４８ａ，４９第１傾斜面
５０，４７ｂ，４８ｂ第２傾斜面
５２摩擦材
５３摩擦プレート
５８，５９滑り面
５８ａ，５９ａ，６０傾斜面
６１凸部
６２凹部
６２ａ駆動側ストッパ
６２ｂ制動側ストッパ

Claims

内燃機関と、
電動機と、
前記内燃機関の出力を前記電動機または駆動輪に伝達する動力分配機構と、
前記内燃機関と前記動力分配機構と前記電動機を駆動連結する第１駆動力伝達経路と、
前記動力分配機構と前記駆動輪を駆動連結する第２駆動力伝達経路と、
該第２駆動力伝達経路に設けられて車両の駆動時における遮断トルク値が車両の制動時における遮断トルク値よりも大きく設定されるトルクリミッタ機構と、
を備え、
前記トルクリミッタ機構による車両の制動時における遮断トルク値は、前記電動機による最大回生値に設定されることを特徴とする駆動力伝達装置。
前記電動機は、第１モータと第２モータを有し、前記内燃機関と前記動力分配機構と前記第１モータが直線上に連結され、前記第２駆動力伝達経路に前記第２モータが連結され、前記トルクリミッタ機構は、前記第２駆動力伝達経路における前記中間歯車と差動ギアとを連結する経路に配置されることを特徴とする請求項１に記載の駆動力伝達装置。
前記トルクリミッタ機構は、前記第２駆動力伝達経路にて同一の回転軸心により相対回転自在な一対の回転体と、該一対の回転体が接近する方向に付勢する付勢部材と、前記一対の回転体を摩擦係合させると共に前記一対の回転体の回転方向で異なる傾斜部が形成された滑り面を有することを特徴とする請求項１または２に記載の駆動力伝達装置。
前記トルクリミッタ機構は、前記第２駆動力伝達経路にて同一の回転軸心により相対回転自在な一対の回転体と、該一対の回転体が接近する方向に付勢する付勢部材と、前記一対の回転体を摩擦係合させる滑り面と、前記一対の回転体の回転方向で前記付勢部材の付勢力を変更する傾斜部とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の駆動力伝達装置。