JP5408163B2 - 車両用駆動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン又はモータ等の駆動源からの動力をクラッチ及び変速装置を介して車輪に伝達する車両用駆動力伝達装置に係り、詳しくは上記駆動源からの動力を変速装置の入力軸に伝達する乾式クラッチの油圧アクチュエータの構造に関する。

エンジンと電気モータを駆動源とするハイブリッド駆動装置にあって、電気モータのロータを変速装置の入力軸に連結すると共に、該入力軸とエンジンとの間に乾式クラッチを配置して、走行駆動用の上記電気モータで前記エンジンを始動するものが知られている。

前記変速装置の入力軸とエンジンとの間に介在する乾式クラッチは、非潤滑のドライ空間に配置され、常時係合状態に付勢され、油圧アクチュエータへの油圧の供給により解放される。

従来、上記油圧アクチュエータを、変速装置と乾式クラッチのクラッチカバーとの間に配置し、油圧アクチュエータのピストンの移動を上記クラッチカバーを貫通するクラッチアームを介して上記乾式クラッチに伝達する構造にあって、上記油圧アクチュエータのピストンアーム摺動部からのリーク油が上記ドライ空間にある乾式クラッチ側に漏れることを防止すると共に、該リーク油を変速装置内に回収するリーク油回収装置が案出されている（特許文献１）。

該リーク油回収装置は、上記クラッチアームと乾式クラッチとの間を仕切るように、上記クラッチカバーに仕切り弾性部材を設けると共に、シリンダハウジングと上記クラッチカバーとの間を第１シール部材でシールして、上記油圧アクチュエータのピストンアーム摺動部からのリーク油を、シリンダハウジングとクラッチカバーの間に形成した隙間と、第１回収油路を経過して変速装置内に戻している。

特開２０１０−２８６１１２号公報

前記リーク油回収装置は、ピストンアーム用の貫通孔部分を閉塞する仕切り弾性部材により該ピストンアーム摺動部材からのリーク油が乾式クラッチ用のドライ空間に漏れることを防止すると共に、回転部材であるクラッチカバーと静止部材であるシリンダハウジングとの間を第１シール部材によりシールして、上記クラッチカバーとシリンダハウジングの間の隙間をベアリング潤滑油路から上記ピストンアーム摺動部分の下流側に延びる第１回収油路として利用して、上記リーク油を第１回収油路に合流して変速装置内に戻すものである。

従って、上記リーク油回収装置は、上記仕切り弾性部材の外、第１シール部材でシールしたクラッチカバーとシリンダハウジングとの間の空間を必要として、大掛りな装置となり、かつベアリング潤滑油路を前提とするものであって、その適用箇所も限られてしまう。

そこで、本発明は、乾式クラッチを操作する油圧アクチュエータ部分からのリーク油を小型、特に軸方向にコンパクトな装置により回収し、もって上述した課題を解決した車両用駆動力伝達装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、ドライ空間（Ｄ）に配置され、エンジン出力軸（２ａ）と変速装置入力軸（７）との間の動力を断接する乾式クラッチ（５）を有し、前記変速装置は、ケース（２５）内にオイルが封入された湿潤環境（Ｗ）にて収納されて、前記入力軸（７）の回転を変速して駆動車輪（２２ｌ，２２ｒ）に繋ぐ出力部（２０）に出力してなる、車両用駆動力伝達装置（１）において、
前記ケース（２５ａ）の前記ドライ空間（Ｄ）に向い合う位置に前記乾式クラッチ（５）を操作する油圧アクチュエータ（５０）を配置し、
該油圧アクチュエータ（５０）は、前記ケース（２５ａ）に形成されたシリンダ部（５１）と、該シリンダ部に第１シール部（５５）により油密状にかつ摺動自在に嵌挿され、該シリンダ部底面との間で作動油室（５０ａ）を形成するピストン（５２）と、該ピストンに当接されて前記乾式クラッチの操作部材（４６）を押圧する連結部材（５６）と、を有し、
前記連結部材（５６）は、前記シリンダ部（５１）との間でシールする第２シール部（５９）を有し、
前記第１シール部（５５）及び第２シール部（５９）でシールされた、前記ピストン（５２）の背面、前記連結部材（５６）及び前記シリンダ部（５１）で形成される空間（５７）を、前記ケース（２５ａ）に連通する油路（６１）により前記変速装置内に連通して、前記ピストンからリークした前記空間（５７）内のオイルを、前記油路（６１）により前記変速装置のケース（２５）内に戻してなる、
ことを特徴とする車両用駆動力伝達装置にある。

前記シリンダ部（５１）は、底面（５１ａ）と環状の外径側鍔部（５１ｂ）と内径側鍔部（５１ｃ）とにより構成され、
前記連結部材は、前記内径側鍔部（５１ｃ）の内径側面に沿うような屈曲部（５６ａ）を有する連結プレート（５６）からなり、
前記第２シール部（５９）は、前記連結プレート（５６）の外径端に固定され、前記外径側鍔部（５１ｂ）の内径側面との間をシールする外側シール（５９ａ）と、前記連結プレート（５６）の屈曲部（５６ａ）に固定され、前記内径側鍔部（５１ｃ）の内径側面との間をシールする内側シール（５９ｂ）と、からなる。

前記第１シール部（５５）と前記第２シール部（５９）の内側シール（５９ｂ）とが、径方向からみて軸方向にオーバラップするように配置されてなる。

前記乾式クラッチ（５）は、乾式単板クラッチであり、前記入力軸（７）に連結するクラッチプレート（４０）を前記エンジン出力軸側にスプリング（４５）で付勢して係合すると共に、前記操作部材であるレリーズベアリング（４６）により前記付勢力を解除して解放してなり、
前記連結プレート（５６）は、前記屈曲部（５６ａ）の外径側（５６ｂ）が前記乾式クラッチ（５）側で径方向に延びて前記ピストン（５２）に一体のピストンロッド（５２ａ）先端に当接し、前記屈曲部（５６ａ）の内径側（５６ｃ）が前記ケース（２５ａ）側で径方向に延びて前記レリーズベアリング（４６）に前記ケース（２５ａ）側で当接してなる。

前記車両用駆動力伝達装置（１）が、電気モータ（３）を備え、
該電気モータのロータ（３５）が、前記変速装置の入力軸（７）に連動するハイブリッド駆動装置からなる。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲の記載に何等影響を及ぼすものではない。

請求項１に係る本発明によると、乾式クラッチを操作するピストン背面と連結部材とシリンダ部で形成される空間を、第１シール部及び第２シール部でシールしたので、油圧アクチュエータの作動油室からピストンの摺動によりリークしたオイルは、上記空間に溜められ、更に油路によりケース内の潤滑空間に戻されるので、油圧アクチュエータからのリーク油が、乾式クラッチを収納するドライ空間に漏れることはなく、かつドライ空間の塵埃が油圧アクチュエータに侵入することはなく、連結部材に第２シール部を設けた比較的簡単な装置でもって、乾式クラッチの作動及び操作の信頼性を向上することができる。

請求項２に係る本発明によると、シリンダ部は、外径側及び内径側の環状の鍔部からなり、かつ連結部材が、内径側鍔部の内径側面に沿う屈曲部を有する連結プレートからなるので、油圧アクチュエータと乾式クラッチの操作部材とを軸方向にオーバラップするように配置することが可能となり、軸方向寸法を短縮化して、乾式クラッチの操作部分をコンパクト、特に軸方向寸法のコンパクト性を向上することができる。

請求項３に係る本発明によると、一体に移動するピストンの第１シール部と連結部材の第２シール部の内側シールとを、軸方向にオーバラップするように配置したので、軸方向寸法のコンパクト化を図ることができる。

請求項４に係る本発明によると、乾式クラッチは、乾式単板クラッチであり、スプリングの付勢力により常時係合し、油圧アクチュエータの作動油圧の供給によりレリーズベアリングを介して上記付勢力を解除することにより解放するので、内燃エンジンで駆動する使用時間の多い側にてクラッチがスプリング付勢力で係合し、作動油圧の供給時間が短くて足り、省エネを図ることができる。

請求項５に係る本発明によると、電気モータを備え、該電気モータにより前記乾式クラッチを係合して内燃エンジンを始動するハイブリッド駆動装置に適用して、上記油圧アクチュエータによる乾式クラッチの操作を比較的高い頻度で行うものであっても、油圧アクチュエータからドライ空間にオイルがリークすることを防止して、比較的簡単な装置でありながら、高い信頼性のハイブリッド駆動装置を提供することができる。

本発明を適用し得る車両用駆動力伝達装置の概要を示す図。 その入力部分を示す断面図。 その乾式クラッチ及びその操作用油圧アクチュエータを示す拡大断面図。

以下、図面に沿って、本発明の車両用駆動力伝達装置を説明する。本車両用駆動力伝達装置は、１モータタイプのハイブリッド駆動装置１として適用され、図１に示すように、駆動源として内燃エンジン２及び電気モータ３を有する。エンジン２の出力軸２ａは、乾式クラッチ５及びダンパスプリング６を介して入力軸７に連結している。電気モータ３のロータは、出力ギヤ９、アイドラギヤ１０を介して上記入力軸７に設けられたギヤ１１に連結している。

入力軸７の回転は、変速機構１２により変速されてカウンタドライブギヤ１３に伝達され、更にカウンタドリブンギヤ１５を介してカウンタシャフト１６に伝達される。該カウンタシャフト１６の回転は、ギヤ１７及びデフマウントギヤ１９を介してディファレンシャル装置２０に伝達され、左右のアクスルシャフト２１ｌ，２１ｒを介して左右の駆動車輪２２ｌ，２２ｒに伝達される。上記変速機構１２は、前進４速、６速又は８速等の有段自動変速機構、ベルト式又はコーンリング式等の無段変速機構等、どのようなものでもよい。

前記変速機構１２、カウンタシャフト１６及びディファレンシャル装置２０は、変速装置としてケース内に収納されており、図２に示すように、該ケース２５には、前記電気モータ３も、ギヤ９，１０，１１と共に収納されている。該ケース２５内は、潤滑油及び作動油となるオイルが封入されて湿潤空間（環境）Ｗとなっている。前記ケース２５は、その前側にクラッチハウジング２６が一体に形成されており、該クラッチハウジング２６内に前記乾式クラッチ５が収納されており、かつ該クラッチハウジング２６の前端は内燃エンジン２に固定される。該クラッチハウジング２５内はドライ（乾燥、非湿潤、オープン）空間Ｄになっている。

前記ケース２５内の変速装置は、上記ドライ空間Ｄと前壁２５ａにより仕切られており、かつ該前壁２５ａのボス部２７にクラッチシャフト２９がベアリング３０により支持されて貫通すると共に、オイルシール３１により密封されている。クラッチシャフト２９は、ケース２５内にて変速装置（機構１２等）の入力軸７にスプライン係合していると共に、ギヤ１１が一体に形成されており、かつオイルポンプ３２に連結している。電気モータ３のロータ３５を有するロータ軸３５ａは、ギヤ９が一体に形成されていると共にケース２５にベアリング６５，６５により回転自在に支持されている。アイドラギヤ１０もケース２５にベアリング６６，６６により回転自在に支持されており、前記ロータ軸３５ａの回転は、ギヤ９，１０，１１を介して入力軸７に伝達される。

前記乾式クラッチ５は、図３に示すように、クラッチシャフト２９に上記ダンパスプリング６を介して連結されている１枚のクラッチプレート４０を有する乾式単板クラッチからなる。クラッチプレート４０は、その両側に摩擦板４０ａ，４０ａが貼付されて、前記エンジン出力軸２ａに一体に固定されたフライホイール４１とプレッシャプレート４２との間に位置する。フライホイール４１にはクラッチカバー４３が固定されており、該クラッチカバー４３に回転方向一体にかつ軸方向に所定量移動自在にプレッシャプレート４２が連結されている。上記クラッチカバー４３の先端部４３ａには、ダイヤフラムスプリング４５がその中間部にて支持されており、該ダイヤフラムスプリング４５の外径側端が前記プレッシャプレート４２に当接し得、その内径側端がクラッチ操作部材であるレリーズベアリング４６に当接している。レリーズベアリング４６は、前記ケース前壁２５ａのボス２７に回転自在かつ軸方向に移動自在に支持されている。

前記ケース前壁２５ａにおける前記レリーズベアリング４６の外径側に、本発明に係る上記乾式クラッチ５操作用の油圧アクチュエータ５０が配置されている。該油圧アクチュエータ５０は、前記ケース前壁２５ａに形成されたシリンダ部５１とピストン５２とを有する。上記シリンダ部５１は、底面５１ａから軸方向ドライ空間Ｄ側に突出する環状の外径側鍔部５１ｂと内径側鍔部５１ｃとからなる環形状からなり、両鍔部５１ｂ，５１ｃの間に上記ピストン５２がＯリングからなる第１シール部５５によりシールされて摺動自在に嵌合しており、該ピストンとシリンダ部底面５１ａとの間に作動油室５０ａを形成している。

該ピストン５２には上記ドライ空間Ｄに向けて突出するピストンロッド５２ａが一体に形成されており、該ピストンロッド５２ａ先端と上記レリーズベアリング４６とを連結部材である連結プレート５６が連結している。連結プレート５６は、中間部分が軸方向に延びるように屈曲された屈曲部５６ａを有し、該屈曲部の外径側（部）５６ｂは、乾式クラッチ側において径方向に延びて前記ピストンロッド５２ａ先端に当接しており、上記屈曲部５６ａの内径側（部）５６ｃは、ケース側において径方向に延びて上記レリーズベアリング４６にケース側にて当接している。連結プレート５６にはゴム等の弾性部材からなる第２シール部５９が固定されており、該第２シール部５９が上記シリンダ部５１に油密状に摺接している。上記第１シール部５５及び第２シール部５９でシールされて、前記ピストン５２の裏面（ロッド側）、上記連結プレート５６及びシリンダ部５１によりリーク油空間５７が形成されている。なお、ピストン５２にピストンロッド５２ａが一体に固定されて、ピストンを構成している。また、連結プレートにロッドをピストン背面に向けて一体に形成し、ピストンと連結プレートとを連動してもよい。

前記連結プレート５６の屈曲部５６ａは、シリンダ部５１の前記内径側鍔部５１ｃの内周面内側に沿って軸方向に延びている。前記第２シール部５９は、前記連結プレート外径側部５６ｂの外周部に固着された外側シール５９ａと、前記屈曲部５６ａの内径側部５６ｃ側に固着された内側シール５９ｂとならなり、外側シール５９ａがシリンダ部外径側鍔部５１ｂの内周面に密着し、内側シール５９ｂがシリンダ部内径側鍔部５１ｃの内径側面に密着する。

前記油圧アクチュエータ５０の作動油室５０ａは、ケース２５に形成された油路６０を介してバルブに連通しており、適宜作動油圧が供給される。前記リーク油空間５７は、ケース前壁２５ａを貫通して形成されたリーク油回収用油路６１によりケース２５内の変速装置を収納する湿潤空間Ｗに連通している。なお、図２及び図３は、展開図であるため、リーク油回収用油路６１がリーク油空間５７の上方位置にあるように示されているが、該油路６１は、空間５７の下方位置にあることが好ましい。

前記ケース前壁２５ａは、図２に示すように、油圧アクチュエータ５０及びその内側Ａが、ロータ軸３５ａ及びアイドラギヤ１０を支持するベアリング６５，６６を装着する部分Ｂに対して、変速装置側に凹んだ構造となっており、油圧アクチュエータ５０、連結プレート５６及びレリーズベアリング４６用としての軸方向スペースを少なくしている。また、油圧アクチュエータ５０とレリーズベアリング４６とを、径方向からみて軸方向に一部オーバラップするように配置して、軸方向寸法の短縮化を図っており、更に一体に移動する第１シール部５５及び第２シール部の内側シール５９ｂを軸方向にオーバラップするように配置して、軸方向寸法の短縮化を図っている。

本ハイブリッド駆動装置１は、以上のような構成からなるので、車両の発進時及びＥＶ走行時、電気モータ３により車両が駆動される。この状態では、油圧アクチュエータ５０の作動油室５０ａに油路６０を介して所定作動圧が供給されており、ピストン５２及びピストンロッド５２ａを伸長する。これにより、ピストンロッド５２ａに当接している連結プレート５６を介してレリーズベアリング４６は、ダイヤフラムスプリング４５の付勢力に抗して図２、図３の右方向に移動した状態にあり、該ダイヤフラムスプリング４５の先端がプレッシャプレート４２と離れた状態にあって、乾式クラッチ５は解放状態にある。また、内燃エンジン２は停止状態にあり、電気モータ３のロータ３５の回転は、ギヤ９，１０，１１を介して入力軸７に伝達され、変速機構１２により適宜変速され、更にカウンタシャフト１６及びディファレンシャル装置２０を介して左右の駆動車輪２２ｌ，２２ｒに伝達される。

車両が所定速度に達した場合、及び電気モータ３のみでは駆動力不足になる場合、電気モータ３により内燃エンジン２が始動される。即ち、油圧アクチュエータ５０の作動油室５０ａの所定油圧が開放され（０圧）、ピストン５２及びピストンロッド５２ａを縮収して、連動プレート５６を介してレリーズベアリング４６をダイヤフラムスプリング４５の付勢力に順じて図２、図３の左方向に移動する。これにより、ダイヤフラムスプリング４５は、クラッチカバー４３の先端部４３ａを支点して、その外径側端がプレッシャプレート４２に当接し、該ダイヤフラムスプリング４５の付勢力がプレッシャプレート４２に作用して、クラッチプレート４０を該プレッシャプレート４２とフライホイール４１との間で挟持して、乾式クラッチ５が係合する。

これにより、電気モータ３のトルクが、ギヤ９，１０，１１を介してクラッチシャフト２９に伝達され、係合状態の乾式クラッチ５を介してエンジン出力軸２ａに伝達され、イグニションコイルのＯＮと相俟って内燃エンジン２が始動される。この際、エンジン始動のための負荷の増大及び内燃エンジン始動後の該エンジントルクの入力により、自動変速装置の出力部（２０）の出力トルクが変動するが、電気モータ３は、自動変速装置出力部の変動が滑らかになるようにその出力を制御する。そして、内燃エンジン２が始動すると、該内燃エンジンの動力は、乾式クラッチ５、クラッチシャフト２９を介して入力軸７に伝達され、変速機構１２により適宜変速され、カウンタシャフト１６及びディファレンシャル装置２０を介して左右駆動輪２２ｌ，２２ｒに伝達される。この際、電気モータ３は、無負荷で空転するか、上記エンジン２の動力をアシストするように駆動するか、又は回生してバッテリを充電する。

前記乾式クラッチ５を操作するため、油圧アクチュエータ５０の作動油室５０ａに作動油圧を給排してピストン５２がシリンダ部５１を摺動する際、該摺動によりＯリングからなる第１シール部５５からオイルがリークしてリーク油空間５７に溜められる。該空間５７は、ピストンロッド５２ａの先端に連結プレート５６が当接して、該プレート５６がピストン５２と一体に移動して、ピストンの移動に拘らず同じ体積からなり、かつ第２シール部５９によりシールされて、リーク油が該空間５７の外部へ漏れることはない。そして、該空間５７に溜められたリーク油は、油路６１からケース２５ａ内の湿潤空間Ｗに回収される。これにより、乾式クラッチ５が収納されているドライ空間Ｄに油圧アクチュエータ５０からオイルが漏れることはなく、またドライ空間Ｄから塵埃等が油圧アクチュエータ５０の作動油室５０ａに侵入することはない。

なお、上述した実施の形態は、車両用駆動力伝達装置としてハイブリッド駆動装置に適用して説明したが、これに限らず、例えば乾式クラッチを発進クラッチとした内燃エンジンによる駆動力伝達装置等の他のあらゆる車両用駆動力伝達装置に適用可能である。また、乾式クラッチ５は、単板クラッチにより説明したが、これは、多板クラッチでもよい。

１ 車両用駆動力伝達装置（ハイブリッド駆動装置）
２ エンジン
３ 電気モータ
５ 乾式（単板）クラッチ
７ 入力軸
１２ 変速機構
２０ 出力部（ディファレンシャル装置）
２２ｌ，２２ｒ 駆動車輪
２５，２５ａ ケース
３５ ロータ
４０ クラッチプレート
４５ （ダイヤフラム）スプリング
４６ 操作部材（レリーズベアリング）
５０ 油圧アクチュエータ
５０ａ 作動油室
５１ シリンダ部
５１ａ 底面
５１ｂ 外径側鍔部
５１ｃ 内径側鍔部
５２ ピストン
５２ａ ピストンロッド
５５ 第１シール部
５６ 連結部材（プレート）
５６ａ 屈曲部
５６ｂ 外径側部
５６ｃ 内径側部
５７ （リーク油）空間
５９ 第２シール部
５９ａ 外側シール
５９ｂ 内側シール
６１ 油路
Ｄ ドライ空間
Ｗ 湿潤環境（空間）

Claims (5)

1. ドライ空間に配置され、エンジン出力軸と変速装置入力軸との間の動力を断接する乾式クラッチを有し、前記変速装置は、ケース内にオイルが封入された湿潤環境にて収納されて、前記入力軸の回転を変速して駆動車輪に繋ぐ出力部に出力してなる、車両用駆動力伝達装置において、
   前記ケースの前記ドライ空間に向い合う位置に前記乾式クラッチを操作する油圧アクチュエータを配置し、
   該油圧アクチュエータは、前記ケースに形成されたシリンダ部と、該シリンダ部に第１シール部により油密状にかつ摺動自在に嵌挿され、該シリンダ部底面との間で作動油室を形成するピストンと、該ピストンに当接されて前記乾式クラッチの操作部材を押圧する連結部材と、を有し、
   前記連結部材は、前記シリンダ部との間でシールする第２シール部を有し、
   前記第１シール部及び第２シール部でシールされた、前記ピストン背面、前記連結部材及び前記シリンダ部で形成される空間を、前記ケースに連通する油路により前記変速装置内に連通して、前記ピストンからリークした前記空間内のオイルを、前記油路により前記変速装置のケース内に戻してなる、
   ことを特徴とする車両用駆動力伝達装置。
2. 前記シリンダ部は、底面と環状の外径側鍔部と内径側鍔部とにより構成され、
   前記連結部材は、前記内径側鍔部の内径側面に沿うような屈曲部を有する連結プレートからなり、
   前記第２シール部は、前記連結プレートの外径端に固定され、前記外径側鍔部の内径側面との間をシールする外側シールと、前記連結プレートの屈曲部に固定され、前記内径側鍔部の内径側面との間をシールする内側シールと、からなる、
   請求項１記載の車両用駆動力伝達装置。
3. 前記第１シール部と前記第２シール部の内側シールとが、径方向からみて軸方向にオーバラップするように配置されてなる、
   請求項１又は２記載の車両用駆動力伝達装置。
4. 前記乾式クラッチは、乾式単板クラッチであり、前記入力軸に連結するクラッチプレートを前記エンジン出力軸側にスプリングで付勢して係合すると共に、前記操作部材であるレリーズベアリングにより前記付勢力を解除して解放してなり、
   前記連結プレートは、前記屈曲部の外径側が前記乾式クラッチ側で径方向に延びて前記ピストンに一体のピストンロッド先端に当接し、前記屈曲部の内径側が前記ケース側で径方向に延びて前記レリーズベアリングに前記ケース側で当接してなる、
   請求項２又は３記載の車両用駆動力伝達装置。
5. 電気モータを備え、
   該電気モータのロータが、前記変速装置の入力軸に連動してなる、
   請求項１ないし４のいずれか記載の車両用駆動力伝達装置。

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