JP5521596B2 - 駆動力伝達装置 - Google Patents

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Description

本発明は、変速機からの油圧により締結・開放の動作をする乾式クラッチを備えた駆動力伝達装置に関する。
従来、ハイブリッド駆動力伝達装置としては、エンジンの出力軸に連結したクラッチハブと、電動モータのロータが固定されると共に変速機の入力軸に連結したクラッチカバーと、前記クラッチハブと前記クラッチカバーの間に介装した多板乾式クラッチと、該多板乾式クラッチの締結・開放を制御するスレーブシリンダー(一般に「CSC」と呼ばれる。なお、「CSC」とは、Concentric Slave Cylinderの略)と、を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
前記スレーブシリンダーは、シリンダーハウジングに摺動可能に設けたピストンと、該ピストンの先端部に設けたレリーズベアリングと、を有し、レリーズベアリングと多板乾式クラッチの間には、ダイアフラムスプリングとプレッシャプレートが設けられる。そして、多板乾式クラッチを締結・開放を制御する際は、ダイアフラムスプリングの付勢力により多板乾式クラッチを締結状態とし、スレーブシリンダーの油圧力により多板乾式クラッチを開放状態とする。
特開2006−137406号公報
しかしながら、従来のハイブリッド駆動力伝達装置にあっては、クラッチハブとエンジンの間の位置にスレーブシリンダーを配置する構成となっていた。このため、スレーブシリンダーと変速機が軸方向に離れたレイアウトとなり、スレーブシリンダーのピストン摺動部分からのリーク油を回収し、これを変速機に戻すリーク油回収油路を設定しようとしても、レイアウト的に難しい、という問題があった。
すなわち、高圧作動油を用いるスレーブシリンダーの場合、構造上、作動油のリークを完全に防ぐことができない。また、スレーブシリンダーと変速機の間の位置には、外部からの作動油の浸入を好まない乾式クラッチや電動モータが配置されるドライ空間が形成される。このため、スレーブシリンダーのリーク油を変速機に戻すためには、パイプ等を用いた長い回収油路を、ドライ空間を避けてハウジングの外周から引き回す必要がある。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、乾式クラッチを動作させる油圧アクチュエータからのリーク油を回収し、これを変速機に戻すリーク油回収油路を容易に設定することができる駆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、本発明の駆動力伝達装置では、乾式クラッチと、油圧シリンダーと、ピストンアームと、仕切り弾性部材と、第1シール部材と、リーク油回収油路と、を備えている。
前記乾式クラッチは、クラッチハブに保持された第1乾式摩擦締結要素と、変速機の変速機入力軸に連結されたクラッチカバーと、該クラッチカバーに保持された第2乾式摩擦締結要素と、を有する。
前記油圧シリンダーは、前記変速機に隣接する位置に配置され、シリンダーハウジングに形成したシリンダー孔に摺動可能なピストンを有し、前記変速機からの油圧により前記乾式クラッチの締結・開放を制御する。
前記ピストンアームは、前記ピストンと前記乾式クラッチの間の位置に配置され、前記ピストンからの押圧力により前記乾式クラッチの押し付け力を発生させるように前記クラッチカバーに形成した貫通孔に摺動可能に設けた。
前記仕切り弾性部材は、前記ピストンアームと前記乾式クラッチの間の位置に配置され、前記ピストンアームの摺動部からのリーク油が前記乾式クラッチへ流れ込むのを遮断する。
前記第1シール部材は、前記仕切り弾性部材よりもリーク油の流れ方向において下流側位置に配置され、前記シリンダーハウジングと前記クラッチカバーの対向面間を密封する。
前記リーク油回収油路は、前記シリンダーハウジングと前記クラッチカバーの間に形成した隙間を回収経路の一部とし、少なくとも前記ピストンの摺動部からのリーク油を、前記仕切り弾性部材と前記第1シール部材により密封状態を保って前記変速機内に連通させる。
よって、本発明の駆動力伝達装置にあっては、油圧シリンダーを、変速機とクラッチカバーの間の位置に配置する、言い換えると、油圧シリンダーが変速機に隣接する配置レイアウトになる。このように、油圧シリンダーが変速機に隣接する配置レイアウトを実現することができる理由は、油圧シリンダーのピストンと乾式クラッチとの間に、クラッチカバーを貫通して設けたピストンアームを配置する構成を採用したことによる。
そして、仕切り弾性部材により、ピストンアームの摺動部からのリーク油が乾式クラッチへ流れ込むのが遮断される。第1シール部材により、回収油路の一部となるシリンダーハウジングとクラッチカバーの間に形成した隙間の密封状態が保たれる。これにより、リーク油を変速機に戻す構成が、シリンダーハウジングとクラッチカバーの隙間や油路を利用したものとなり、リーク油回収油路を容易に設定することができる。
これにより、乾式クラッチを動作させる油圧アクチュエータ(ピストンやピストンアームを含む油圧動作系の意味)からのリーク油を回収し、これを変速機に戻すリーク油回収油路を容易に設定することができる。
実施例1のハイブリッド駆動力伝達装置(駆動力伝達装置の一例)を示す全体概略図である。 実施例1のハイブリッド駆動力伝達装置を示す要部断面図である。 実施例1のハイブリッド駆動力伝達装置のピストンアームを示す斜視図である。 実施例1のハイブリッド駆動力伝達装置のピストンアームを示す図3のA−A線断面図である。 比較例のハイブリッド駆動力伝達装置の基本構造を示す概略説明図である。 実施例1のハイブリッド駆動力伝達装置の基本構造を示す概略説明図である。 実施例2のハイブリッド駆動力伝達装置を示す要部断面図である。
以下、本発明の駆動力伝達装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1および実施例2に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
図1は、実施例1のハイブリッド駆動力伝達装置(駆動力伝達装置の一例)を示す全体概略図である。図2は、実施例1のハイブリッド駆動力伝達装置を示す要部断面図である。図3は、実施例1のハイブリッド駆動力伝達装置のピストンアームを示す斜視図である。図4は、実施例1のハイブリッド駆動力伝達装置のピストンアームを示す図3のA−A線断面図である。以下、図1〜図4に基づき装置構成を説明する。
実施例1のハイブリッド駆動力伝達装置は、図1に示すように、エンジン1と、クランクシャフト2と、クラッチハブ3と、変速機4と、変速機入力軸5と、クラッチカバー6と、多板乾式クラッチ7(乾式クラッチ)と、スレーブシリンダー8(油圧シリンダー)と、モータ/ジェネレータ9と、を備えている。なお、エンジン1と変速機4を除く各構成要素を、モータ&クラッチハウジング10に内蔵することで、モータユニットを構成している。
実施例1のハイブリッド駆動力伝達装置は、ノーマルオープンである多板乾式クラッチ7を開放したときは、モータ/ジェネレータ9と変速機入力軸5を、クラッチカバー6を介して連結し、電気自動車走行モードとする。そして、多板乾式クラッチ7をスレーブシリンダー8により油圧締結したときは、エンジン1およびモータ/ジェネレータ9と変速機入力軸5を、クラッチカバー6を介して連結し、ハイブリッド車走行モードとする。
前記クラッチハブ3は、エンジン1のクランクシャフト2に連結される。このクラッチハブ3には、図1および図2に示すように、多板乾式クラッチ7のドライブプレート71(第1乾式摩擦締結要素)がスプライン結合により保持される。
前記クラッチカバー6は、変速機4の変速機入力軸5に連結される。このクラッチカバー6には、図1および図2に示すように、多板乾式クラッチ7のドリブンプレート72(第2乾式摩擦締結要素)がスプライン結合により保持される。
前記多板乾式クラッチ7は、クラッチハブ3とクラッチカバー6の間に、ドライブプレート71とドリブンプレート72を交互に複数枚配列することで介装される。つまり、多板乾式クラッチ7を締結することで、クラッチハブ3とクラッチカバー6の間でトルク伝達可能とし、多板乾式クラッチ7を開放することで、クラッチハブ3とクラッチカバー6の間でのトルク伝達を遮断する。
前記スレーブシリンダー8は、多板乾式クラッチ7の締結・開放を制御する油圧アクチュエータであり、変速機4とクラッチカバー6の間の位置に配置される。このスレーブシリンダー8は、ピストン82を有する油圧シリンダーと、ピストン82と前記多板乾式クラッチ7との間の位置に配置されたピストンアーム83と、により構成される。
前記油圧シリンダーは、図1および図2に示すように、シリンダーハウジング81のシリンダー孔80に摺動可能に設けたピストン82と、シリンダーハウジング81に形成し、変速機4により作り出したクラッチ圧を導くクラッチ圧油路85と、該クラッチ圧油路85に連通するシリンダー油室86と、を有する。
前記ピストン82と前記多板乾式クラッチ7との間には、ピストンアーム83以外に、図2に示すように、ニードルベアリング87と、リターンスプリング84と、押圧プレート88と、が介装されている。
前記ピストンアーム83は、スレーブシリンダー8からの押圧力により多板乾式クラッチ7の押し付け力を発生させるもので、図2に示すように、クラッチカバー6に形成した貫通孔61に摺動可能に設けている。
前記ニードルベアリング87は、図2に示すように、ピストン82とピストンアーム83との間に介装され、ピストン82がピストンアーム83の回転に伴って連れ回るのを抑えている。
前記リターンスプリング84は、図2に示すように、ピストンアーム83と、該ピストンアーム83とクラッチカバー6の間に介装され、複数の皿バネの組み合わせにより構成されている。
前記押圧プレート88は、図2に示すように、弾性支持プレート89と一体に設けられ、クラッチカバー6に弾性支持されている。この押圧プレート88と弾性支持プレート89により、ピストンアーム83の摺動部からのリーク油が多板乾式クラッチ7へ流れ込むのを遮断する仕切り弾性部材が構成される。つまり、クラッチカバー6のピストンアーム取り付け位置に密封固定された押圧プレート88および弾性支持プレート89により、スレーブシリンダー8を配置したウェット空間と、多板乾式クラッチ7を配置したドライ空間を分ける仕切り機能を持たせている。
前記ピストンアーム83は、図3および図4に示すように、リング状に形成したアームボディ83aと、該アームボディ83aに複数突設したアームピン83bと、前記アームボディ83aにアームピン83bを固定するスナップリング83cと、によって構成されている。このピストンアーム83の組み付けに際しては、アームボディ83aに形成した複数のピン穴83dにアームピン83bのピン脚83eを差し込み、ピン脚83eに形成したリング嵌合溝83fをアームボディ83aの中心位置に向けた状態とする。そして、スナップリング83cに力を加えて縮径した状態で内面側から差し込み、スナップリング83cに加えた力を解除し、弾性復元力により拡径させる。これにより、リング嵌合溝83fにスナップリング83cを嵌合させ、同時に全てのアームピン83bをアームボディ83aに固定する。
なお、クラッチカバー6には、図2に示すように、複数のアームピン83bを貫通する貫通孔61が形成されると共に、各貫通孔61のクラッチ側位置にシールベアリング62が設けられている。
前記モータ/ジェネレータ9は、同期型交流電動機であり、図1に示すように、クラッチカバー6と一体に形成したロータ支持フレーム91と、該ロータ支持フレーム91に支持固定され、永久磁石が埋め込まれたモータロータ92と、を有する。そして、モータロータ92にエアギャップ93を介して配置され、モータ&クラッチハウジング10に固定されたモータステータ94と、モータステータ94に巻き付けられたステータコイル95と、を有する。なお、モータ&クラッチハウジング10には、ステータ冷却水を流通させるウォータジャケット96が形成されている。
なお、図1において、11はモータ/ジェネレータ9の回転角度を検出するレゾルバである。このレゾルバ11は、シリンダーハウジング81に固定されたレゾルバステータ111と、レゾルバステータ111の対向位置であってクラッチカバー6に固定されたレゾルバロータ112と、によって構成されている。
実施例1のリーク油回収油路は、図1に示すように、第1ベアリング12,12と、第1シール部材13と、第1回収油路15と、を備えている。なお、実施例1の場合、図1に示すように、スレーブシリンダー8を、変速機4に近接した位置に設置し、かつ、変速機作動油とスレーブシリンダー作動油を共用化している。
前記リーク油回収油路は、シリンダーハウジング81とクラッチカバー6の間に形成した隙間を回収経路の一部とし、ピストン81の摺動部からのリーク油を、仕切り弾性部材(押圧プレート88、弾性支持プレート89)と第1シール部材13により密封状態を保って変速機4内に連通させる回路である。
前記第1ベアリング12,12は、シリンダーハウジング81に対しクラッチカバー6を回転可能に支持する。実施例1では、クラッチカバー6の軸傾斜を防止するために、一対の第1ベアリング12,12を設定している。そして、シリンダーハウジング81に対するクラッチカバー6の軸ズレを防止するために、第1ベアリング12,12以外の介在物をシリンダーハウジング81とクラッチカバー6の間に介装しないようにしている。
前記第1シール部材13は、図1および図2に示すように、仕切り弾性部材(押圧プレート88、弾性支持プレート89)よりもリーク油の流れ方向において下流位置に配置され、シリンダーハウジング81(静止部材)とクラッチカバー6(回転部材)の対向面間を密封する。この第1シール部材13は、シール弾性によりシール性能を発揮するリップシール構造であり、第1ベアリング12,12によりクラッチカバー6の軸心ズレを抑えることで、安定したシール性能を確保している。
前記第1回収油路15は、図1および図2に示すように、シリンダーハウジング81の第1シール部材13より下流側に形成している。第1シール部材13より上流側は、シリンダーハウジング81とクラッチカバー6が対向する隙間であり、この隙間もリーク油の回収経路の一部とされる。このように、実施例1のリーク油回収油路は、ピストン81の摺動部からのリーク油を、第1シール部材13により密封されたシリンダーハウジング81とクラッチカバー6の間に形成した隙間と、第1回収油路15を経過し、変速機4に戻す油路としている。
実施例1のベアリング潤滑油路は、図1に示すように、ニードルベアリング20(第2ベアリング)と、第2シール部材14と、第1軸心油路19と、第2軸心油路18と、潤滑油路16と、を備えている。このベアリング潤滑油路は、変速機4からのベアリング潤滑油を、ニードルベアリング20と、シリンダーハウジング81に対しクラッチカバー6を回転可能に支持する第1ベアリング12,12と、ピストン82とピストンアーム83との間に介装されたニードルベアリング87(第3ベアリング)と、を通過し、変速機4へ戻す経路によりベアリング潤滑を行う。
前記ニードルベアリング20は、図1および図2に示すように、クラッチハブ3とクラッチカバー6の軸方向に対向する対向面間に設定している。このニードルベアリング20により、クラッチハブ3とクラッチカバー6の軸方向への往復運動を抑えると共に、クラッチハブ3とクラッチカバー6の相対回転を許容するようにしている。
前記第2シール部材14は、図1および図2に示すように、クラッチハブ3とクラッチカバー6の間に介装している。この第2シール部材14により、スレーブシリンダー8を配置したウェット空間から、多板乾式クラッチ7を配置したドライ空間へとベアリング潤滑油が流れ込むのをシールしている。
前記第1軸心油路19は、変速機入力軸5の軸心位置に形成される。前記第2軸心油路18は、クラッチカバー6に形成され、第1軸心油路19に連通する。前記潤滑油路16は、クラッチカバー6に形成され、クラッチハブ3との隙間17とニードルベアリング20を介して第2軸心油路18に連通する。
次に、作用を説明する。
まず、「比較例の課題」の説明を行う。続いて、実施例1のハイブリッド駆動力伝達装置における作用を、「スレーブシリンダーによるクラッチ制御作用」、「スレーブシリンダーからのリーク油回収作用」、「ベアリング潤滑作用」、「リーク油回収油路の設定作用」に分けて説明する。
[比較例の課題]
図5は、比較例のハイブリッド駆動力伝達装置の基本構造を示す概略説明図である。以下、比較例の課題を説明する。
比較例のハイブリッド駆動力伝達装置は、図5に示すように、エンジンの出力軸に連結したクラッチハブと、電動モータのロータが固定されると共に変速機の入力軸に連結したクラッチカバーと、クラッチハブとクラッチカバーの間に介装した多板乾式クラッチと、この多板乾式クラッチの締結・開放を制御するスレーブシリンダーと、を備えたものとする。
比較例のスレーブシリンダーは、シリンダーハウジングに摺動可能に設けたピストンと、このピストンの先端部に設けたレリーズベアリングと、を有し、レリーズベアリングと多板乾式クラッチの間には、ダイアフラムスプリングとプレッシャプレートが設けられる。そして、多板乾式クラッチを締結・開放を制御する際は、ダイアフラムスプリングの付勢力により多板乾式クラッチを締結状態とし、スレーブシリンダーの油圧力により多板乾式クラッチを開放状態とする。
しかし、比較例のハイブリッド駆動力伝達装置は、クラッチハブとエンジンの間の位置にスレーブシリンダーを配置する構成、つまり、エンジン→スレーブシリンダー→クラッチハブ→多板乾式クラッチ→クラッチカバー→変速機という順番に配列される構成となっていた。このため、スレーブシリンダーと変速機の間にクラッチハブと多板乾式クラッチとクラッチカバーが介在し、スレーブシリンダーと変速機が軸方向に離れたレイアウトとなる。したがって、スレーブシリンダーのピストン摺動部分からのリーク油を回収し、これを変速機に戻すリーク油回収油路を設定しようとしても、レイアウト的に難しい。
すなわち、高圧作動油を用いるスレーブシリンダーの場合、構造上、作動油のリークを完全に防ぐことができない。また、スレーブシリンダーと変速機の間の位置には、外部からの作動油の浸入を好まない多板乾式クラッチや図外の電動モータが配置されるドライ空間が形成される。このため、スレーブシリンダーに変速機からクラッチ油圧を供給するためには、パイプ等を用いた長いクラッチ圧油路を、ドライ空間を避けてハウジングの外周から引き回す必要があるし、同様に、スレーブシリンダーのリーク油を変速機に戻すためには、パイプ等を用いた長い回収油路を、ドライ空間を避けてハウジングの外周から引き回す必要がある。
[スレーブシリンダーによるクラッチ制御作用]
以下、図1および図2を用いてスレーブシリンダー8により多板乾式クラッチ7を締結・開放するクラッチ制御作用を説明する。
スレーブシリンダー8による多板乾式クラッチ7を締結するときには、変速機4にて作り出したクラッチ油圧を、シリンダーハウジング81に形成したクラッチ圧油路85を経過してシリンダー油室86に供給する。これにより、油圧と受圧面積を掛け合わせた油圧力がピストン82に作用し、ピストンアーム83とクラッチカバー6の間に介装されたリターンスプリング84による付勢力に抗して、ピストン82を図1および図2の右方向にストロークさせる。そして、油圧力と付勢力の差による締結力は、ピストン82→ニードルベアリング87→ピストンアーム83→押圧プレート88へと伝達され、ドライブプレート71とドリブンプレート72を押し付け、多板乾式クラッチ7が締結される。
締結状態の多板乾式クラッチ7を開放するときは、シリンダー油室86に供給されている作動油を、クラッチ圧油路85を経過して変速機4へ抜き、ピストン82に作用する油圧力を低下させると、リターンスプリング84による付勢力が油圧力を上回り、ピストンアーム83を図1および図2の左方向にストロークさせる。これにより押圧プレート88へ伝達されていた締結力が解除され、多板乾式クラッチ7が開放される。
[スレーブシリンダーからのリーク油回収作用]
上記のように、スレーブシリンダー8のシリンダー油室86に高圧のクラッチ油圧を供給することで、多板乾式クラッチ7を締結するようにしているため、ピストンシールの変形等により、ピストン82の摺動部から作動油がリークすることが避けられない。したがって、リークした作動油を元の変速機4へ戻して回収するリーク油回収油路が必要となる。以下、スレーブシリンダー8からのリーク油回収作用を説明する。
走行時等であって、クラッチカバー6が回転しているとき、ピストン82の摺動部から作動油がリークすると、リーク油に遠心力が作用し、リーク油は外径方向へ移動する。しかし、外径方向に移動するリーク油は、図1の上側点線矢印に示すように、シリンダーハウジング81とクラッチカバー6の間に介装した第1シール部材13によりシールされ、モータ/ジェネレータ9や多板乾式クラッチ7を配置したドライ空間へリーク油が浸入することが防止される。そして、リーク油は、図1の上側点線矢印に示すように、シリンダーハウジング81とクラッチカバー6の間に形成した隙間と、シリンダーハウジング81に形成した第1回収油路15と、を経過して変速機4に戻される。
したがって、スレーブシリンダー8のピストン82の摺動部からのリーク油が、多板乾式クラッチ7やモータ/ジェネレータ9を配置したドライ空間へ浸入することを防止しながら、ピストン82の摺動部からのリーク油を、変速機4に回収することができる。
[ベアリング潤滑作用]
実施例1のハイブリッド駆動力伝達装置の場合、ベアリングとして、ニードルベアリング20と、第1ベアリング12,12と、ニードルベアリング87と、を設定している。これらのベアリングには、多板乾式クラッチ7の締結・開放を繰り返す走行中、大きな力が作用するため、摩擦熱の発生を抑え、円滑な支持作用を発揮するためにベアリング潤滑が必要となる。以下、ハイブリッド駆動力伝達装置のウェット空間に設定している各ベアリング20,12,12,87を潤滑するベアリング潤滑作用を説明する。
走行時等であって、変速機4によりベアリング潤滑油が作り出されると、ベアリング潤滑油は、図1の実線矢印に示すように、第1軸心油路19→第2軸心油路18→隙間17→ニードルベアリング20を経過する。そして、第2シール部材14により密封された隙間から潤滑油路16を経過し、潤滑油路16の出口位置で、流れの経路が2つの経路に分かれ、一方の経路において、第1ベアリング12,12を経過して変速機4へ戻される。他方の経路においては、ニードルベアリング87→第1シール部材13により密封されたシリンダーハウジング81とクラッチカバー6の間に形成した隙間→シリンダーハウジング81に形成した第1回収油路15を経過して変速機4に戻される。
したがって、変速機4により作り出されたベアリング潤滑油が、多板乾式クラッチ7やモータ/ジェネレータ9を配置したドライ空間へ浸入することを防止しながら、ニードルベアリング20と第1ベアリング12,12とニードルベアリング87を潤滑することができる。さらに、ベアリング潤滑油を変速機4に戻すにあたって、リーク油回収油路を利用した構成としている。このため、ベアリング潤滑構成を簡単できるばかりでなく、ベアリング潤滑油と共にピストン82の摺動部からのリーク油を、速やかに変速機4に回収することができる。
[リーク油回収油路の設定作用]
図6は、実施例1のハイブリッド駆動力伝達装置の基本構造を示す概略説明図である。以下、実施例1でのリーク油回収油路の設定作用を説明する。
実施例1のハイブリッド駆動力伝達装置は、図6に示すように、エンジン1のクランクシャフト2に連結したクラッチハブ3と、変速機4の変速機入力軸5に連結したクラッチカバー6と、クラッチハブ3とクラッチカバー6の間に介装した多板乾式クラッチ7と、この多板乾式クラッチ7の締結・開放を制御するスレーブシリンダー8と、を備えたものである。そして、実施例1では、スレーブシリンダー8を、シリンダーハウジング81に摺動可能に設けたピストン82と、クラッチカバー6を貫通して設けたピストンアーム83と、を有する構成とすることで、スレーブシリンダー8を、変速機4とクラッチカバー6の間の位置に配置するレイアウトを実現している。
このように、変速機4とクラッチカバー6の間の位置にスレーブシリンダー8を配置することで、図6に示すように、エンジン1→クラッチハブ3→多板乾式クラッチ7→クラッチカバー6→スレーブシリンダー8→変速機4という順番に配列され、スレーブシリンダー8と変速機4が隣接する構成となる。このため、スレーブシリンダー8に変速機4からクラッチ油圧を供給するためには、シリンダーハウジング81に短い油路長によるクラッチ圧油路85を形成するだけで良い。
同様に、リーク油やベアリング潤滑油を変速機4に戻すリーク油回収油路やベアリング潤滑油路を簡単な構成とすることができる。つまり、リーク油やベアリング潤滑油が、ドライ空間に流れ込まないように、第1シール部材13と第2シール部材14により受け止め、各油路15,16,18,19や隙間17を利用してリーク油やベアリング潤滑油を変速機4に戻すだけの構成で良い。この結果、比較例のように、リーク油回収油路やベアリング潤滑油路を長く引き回す必要がなく、リーク油回収油路やベアリング潤滑油路を容易に設定することができる。
次に、効果を説明する。
実施例1のハイブリッド駆動力伝達装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
(1) クラッチハブ3に保持された第1乾式摩擦締結要素(ドライブプレート71)と、変速機4の変速機入力軸5に連結されたクラッチカバー6と、該クラッチカバー6に保持された第2乾式摩擦締結要素(ドリブンプレート72)と、を有する乾式クラッチ(多板乾式クラッチ7)と、
前記変速機4に隣接する位置に配置され、シリンダーハウジング81に形成したシリンダー孔80に摺動可能なピストン82を有し、前記変速機4からの油圧により前記乾式クラッチの締結・開放を制御する油圧シリンダー(スレーブシリンダー8)と、
前記ピストン82と前記乾式クラッチの間の位置に配置され、前記ピストン82からの押圧力により前記乾式クラッチの押し付け力を発生させるように前記クラッチカバー6に形成した貫通孔61に摺動可能に設けたピストンアーム83と、
前記ピストンアーム83と前記乾式クラッチの間の位置に配置され、前記ピストンアーム83の摺動部からのリーク油が前記乾式クラッチへ流れ込むのを遮断する仕切り弾性部材(押圧プレート88、弾性支持プレート89)と、
前記仕切り弾性部材よりもリーク油の流れ方向において下流側位置に配置され、前記シリンダーハウジング81と前記クラッチカバー6の対向面間を密封する第1シール部材13と、前記シリンダーハウジング81と前記クラッチカバー6の間に形成した隙間を回収経路の一部とし、少なくとも前記ピストン82の摺動部からのリーク油を、前記仕切り弾性部材と前記第1シール部材13により密封状態を保って前記変速機4内に連通させるリーク油回収油路(第1回収油路15)と、
を備えた。
このため、乾式クラッチ(多板乾式クラッチ7)を動作させる油圧アクチュエータ(ピストン82、ピストンアーム83)からのリーク油を回収し、これを変速機4に戻すリーク油回収油路を容易に設定することができる。
(2) 前記シリンダーハウジング81に対し前記クラッチカバー6を回転可能に支持する第1ベアリング12,12を設け、前記リーク油回収油路は、前記シリンダーハウジング81に形成した第1回収油路15を有し、前記ピストン82の摺動部からのリーク油を、前記シリンダーハウジング81と前記クラッチカバー6の間に形成した隙間と、前記第1回収油路15を経過し、前記変速機4に戻す。
このため、(1)の効果に加え、第1ベアリング12,12による支持により、クラッチカバー6のシリンダーハウジング81に対する軸ズレが抑えられ、シリンダーハウジング81とクラッチカバー6の間に形成した隙間から、乾式クラッチ(多板乾式クラッチ7)が設けられたドライ空間へリーク油が流れ込むのを抑える第1シール部材13のシール性を向上させることができる。
(3) 前記クラッチハブ3と前記クラッチカバー6の軸方向に対向する対向面間に第2ベアリング(ニードルベアリング20)を設定し、前記クラッチハブ3と前記クラッチカバー6の間に第2シール部材14を介装し、前記変速機4からのベアリング潤滑油を、前記第2ベアリングと、前記シリンダーハウジング81に対し前記クラッチカバー6を回転可能に支持する第1ベアリング12,12と、前記ピストン82と前記ピストンアーム83との間に介装された第3ベアリング(ニードルベアリング87)と、を通過し、前記変速機4へ戻す経路によりベアリング潤滑を行うベアリング潤滑油路を設けた。
このため、(1),(2)の効果に加え、第2ベアリング(ニードルベアリング20)により第2シール部材14のシール性を向上させながら、変速機4からのベアリング潤滑油により、第2ベアリング(ニードルベアリング20)と第1ベアリング12,12と第3ベアリング(ニードルベアリング87)を潤滑することができる。
(4) 前記ベアリング潤滑油路は、前記変速機入力軸5に形成した第1軸心油路19と、前記クラッチカバー6に形成し、前記第1軸心油路19に連通する第2軸心油路18と、前記クラッチカバー6に形成し、前記クラッチハブ3との隙間17と前記第2ベアリング(ニードルベアリング20)を介して前記第2軸心油路18に連通する潤滑油路16と、を有する。
このため、(3)の効果に加え、第1軸心油路19と第2軸心油路18と潤滑油路16を構成要素とし、リーク油を変速機4に戻すリーク油回収油路を利用した簡単な構成により、ベアリング潤滑油路を設定することができる。
(5) 前記油圧シリンダー(スレーブシリンダー8)を、前記変速機4に近接した位置に設置し、かつ、変速機作動油とシリンダー作動油を共用化した。
このため、(1)〜(4)の効果に加え、作動油を変速機4に戻すリーク油回収油路やベアリング潤滑油路の構成を簡略化することができる。つまり、変速機作動油とシリンダー作動油を異ならせて油路系を切り分ける場合のように、リーク油やベアリング潤滑油をシリンダー作動油タンクに戻すような構成を要さず、既存の変速機作動油タンクに戻すだけの構成で良い。
実施例2は、クラッチ内蔵によるモータユニットの軸方向寸法の短縮化を狙い、ピストンアーム83の摺動部からのリーク油を抑える実施例1のシールベアリング62を廃止した例である。
まず、構成を説明する。
図7は、実施例2の駆動力伝達装置を示す要部断面図である。以下、図7に基づいて、実施例2のリーク油回収油路の構成を説明する。
実施例2のリーク油回収油路は、図7に示すように、第1ベアリング12,12と、第1シール部材31と、第1回収油路15aと、第2回収油路33と、リーク油路32と、を備えている。なお、実施例1のシールベアリング62を廃止したことに伴い、実施例1のリーク油回収油路の構成に、ピストンアーム83の摺動部からのリーク油を変速機4の回収する回収油路の構成を追加している。
前記リーク油回収油路は、ピストン82の摺動部からのリーク油を、第1シール部材31により密封された第2回収油路33と、第1回収油路15aを経過し、変速機4に戻す回路である。これに加えて、ピストンアーム83の摺動部からのリーク油を、仕切り弾性部材(押圧プレート88、弾性支持プレート89)により密封されたリーク油路32と、第1シール部材31により密封された第2回収油路33と、第1回収油路15aを経過し、変速機4に戻す回路である。
前記第1ベアリング12,12は、シリンダーハウジング81に対しクラッチカバー6を回転可能に支持する。実施例2では、実施例1と同様に、クラッチカバー6の軸傾斜を防止するために、一対の第1ベアリング12,12を設定している。そして、シリンダーハウジング81に対するクラッチカバー6の軸ズレを防止するために、第1ベアリング12,12以外の介在物をシリンダーハウジング81とクラッチカバー6の間に介装しないようにしている。
前記第1シール部材31は、図7に示すように、仕切り弾性部材(押圧プレート88、弾性支持プレート89)よりもリーク油の流れ方向において、実施例1よりも下流位置に配置され、シリンダーハウジング81(静止部材)とクラッチカバー6(回転部材)の対向面間を密封する。この第1シール部材31は、シール弾性によりシール性能を発揮するリップシール構造であり、第1ベアリング12,12によりクラッチカバー6の軸心ズレを抑えることで、安定したシール性能を確保している。
前記第1回収油路15は、図7に示すように、シリンダーハウジング81の第1シール部材31より下流側に、実施例1より短い油路にて形成している。そして、第1シール部材31より上流側の長い油路は、シリンダーハウジング81とクラッチカバー6が対向する隙間としている。
前記第2回収油路33は、シリンダーハウジング81とクラッチカバー6が対向する隙間により形成している。そして、第1シール部材31と第1回収油路15aを、ピストン82とピストンアーム83の摺動部より外周側の位置に配置している。これにより、第2回収油路33を、ピストン82とピストンアーム83の摺動部から外周方向に延びる油路としている。
前記リーク油路32は、図7に示すように、クラッチカバー6に貫通し、仕切り弾性部材(押圧プレート88、弾性支持プレート89)による密封遮断空間と、第2回収油路33と、を連通するように形成している。なお、他の構成は、実施例1と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
次に、スレーブシリンダーからのリーク油回収作用を説明する。
まず、スレーブシリンダー8のシリンダー油室86に高圧のクラッチ油圧を供給することで、多板乾式クラッチ7を締結するようにしている。このため、ピストンシールの変形等により、ピストン82の摺動部から作動油がリークすることが避けられない。
そして、実施例2では、ピストンアーム83の摺動部からのリーク油を抑える実施例1のシールベアリング62を廃止した。このため、第2回収油路33を流れる作動油の一部が、ピストンアーム83の摺動部に浸入し、作動油が仕切り弾性部材(押圧プレート88、弾性支持プレート89)による密封遮断空間内にリークすることが避けられない。
したがって、ピストン82の摺動部からリークした作動油を元の変速機4へ戻して回収するリーク油回収油路と、ピストンアーム83の摺動部からリークした作動油を元の変速機4へ戻して回収するリーク油回収油路と、が必要となる。以下、ピストン82の摺動部からリークした作動油のリーク油回収作用と、ピストンアーム83の摺動部からリークした作動油のリーク油回収作用を説明する。
ピストン82の摺動部からリークした作動油のリーク油回収作用を説明する。
走行時等であって、クラッチカバー6が回転しているとき、スレーブシリンダー8のピストン82の摺動部から作動油がリークすると、リーク油に遠心力が作用する。この遠心力にしたがってリーク油は、シリンダーハウジング81とクラッチカバー6の隙間により形成された第2回収油路33を、外径方向へ移動する。しかし、外径方向に移動するリーク油は、シリンダーハウジング81とクラッチカバー6の間に介装した第1シール部材31によりシールされ、モータ/ジェネレータ9や多板乾式クラッチ7を配置したドライ空間へリーク油が浸入することが防止される。そして、リーク油は、シリンダーハウジング81に形成した第1回収油路15aを経過して変速機4に戻される。
したがって、ピストン82の摺動部からのリーク油が、多板乾式クラッチ7やモータ/ジェネレータ9を配置したドライ空間へ浸入することを防止しながら、ピストン82の摺動部からのリーク油を、変速機4に回収することができる。
ピストンアーム83の摺動部からリークした作動油のリーク油回収作用を説明する。
第2回収油路33を流れる作動油の一部が、ピストンアーム83の摺動部に浸入し、作動油が仕切り弾性部材(押圧プレート88、弾性支持プレート89)による密封遮断空間内にリークする。この密封遮断空間内へのリーク油に遠心力が作用すると、リーク油は、クラッチカバー6に貫通したリーク油路32を経過し、シリンダーハウジング81とクラッチカバー6の隙間により形成された第2回収油路33へ流入する。そして、遠心力にしたがってリーク油は、シリンダーハウジング81とクラッチカバー6の隙間により形成された第2回収油路33を、外径方向へ移動し、シリンダーハウジング81に形成した第1回収油路15aを経過して変速機4に戻される。
したがって、ピストンアーム83の摺動部からのリーク油が、多板乾式クラッチ7やモータ/ジェネレータ9を配置したドライ空間へ浸入することを防止しながら、ピストンアーム83の摺動部からのリーク油を、変速機4に回収することができる。
なお、他の作用は、実施例1と同様であるので、説明を省略する。
次に、効果を説明する。
実施例2の駆動力伝達装置にあっては、下記の効果を得ることができる。
(6) 前記シリンダーハウジング81に対し前記クラッチカバー6を回転可能に支持する第1ベアリング12,12を介装し、前記リーク油回収油路は、前記シリンダーハウジング81に形成した第1回収油路15aと、前記シリンダーハウジング81と前記クラッチカバー6の間に形成した隙間による第2回収油路33と、を有し、前記ピストン82の摺動部からのリーク油を、前記第1シール部材31により密封された前記第2回収油路33と、前記第1回収油路15aを経過し、前記変速機4に戻す。
このため、実施例1の(1)の効果に加え、第1ベアリング12,12による支持により、クラッチカバー6のシリンダーハウジング81に対する軸ズレが抑えられ、シリンダーハウジング81とクラッチカバー6の間に形成した隙間による第2回収油路33から、乾式クラッチ(多板乾式クラッチ7)が設けられたドライ空間へリーク油が流れ込むのを抑える第1シール部材31のシール性を向上させることができる。
(7) 前記リーク油回収油路は、前記第1回収油路15aと前記第2回収油路33に加え、前記クラッチカバー6に貫通して形成したリーク油路32を有し、前記ピストンアーム83の摺動部からのリーク油を、前記仕切り弾性部材(押圧プレート88、弾性支持プレート89)により密封遮断された前記リーク油路32と、前記第1シール部材31により密封された前記第2回収油路33と、前記第1回収油路15aを経過し、前記変速機4に戻す。
このため、(6)の効果に加え、ピストンアーム83の摺動部からのリーク油を、ドライ空間へ浸入することを防止しながら、変速機4に回収することができる。
(8) 前記第1シール部材31と前記第1回収油路15aを、前記ピストン82と前記ピストンアーム83の摺動部より外周側の位置に配置し、前記シリンダーハウジング81と前記クラッチカバー6の間に形成した隙間による第2回収油路33を、前記ピストン82と前記ピストンアーム83の摺動部から外周方向に延びる油路とした。
このため、(6),(7)の効果に加え、リーク油に加わる遠心力を利用し、ピストン82の摺動部からのリーク油やピストンアーム83の摺動部からのリーク油を、速やかに変速機4に回収することができる。
以上、本発明の駆動力伝達装置を実施例1および実施例2に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
実施例1,2では、乾式クラッチとして、多板乾式クラッチを用いた例を示したが、単板乾式クラッチを用いた例であっても良い。
実施例1,2では、クラッチカバーにモータロータを固定した例を示した。しかし、クラッチカバーにモータロータを固定しない例、つまり、モータ/ジェネレータの無い駆動力伝達装置とする例としても良い。
実施例1,2では、ノーマルオープンによる乾式クラッチの例を示した。しかし、ダイアフラムスプリング等を用いたノーマルクローズによる乾式クラッチの例としても良い。
実施例1,2では、エンジンとモータ/ジェネレータを搭載し、乾式クラッチを走行モード遷移クラッチとするハイブリッド駆動力伝達装置への適用例を示した。しかし、駆動源としてエンジンのみを搭載し、乾式クラッチを発進クラッチとするエンジン駆動力伝達装置に対しても適用することができる。また、駆動源としてモータ/ジェネレータのみを搭載し、乾式クラッチを発進クラッチとする電動駆動力伝達装置に対しても適用することができる。要するに、変速機の上流側に油圧アクチュエータにより作動する乾式クラッチを介装した駆動力伝達装置であれば適用できる。
1 エンジン
2 クランクシャフト
3 クラッチハブ
4 変速機
5 変速機入力軸
6 クラッチカバー
61 貫通孔
7 多板乾式クラッチ(乾式クラッチ)
8 スレーブシリンダー(油圧シリンダー)
80 シリンダー孔
81 シリンダーハウジング
82 ピストン
83 ピストンアーム
87 ニードルベアリング(第3ベアリング)
88 押圧プレート(仕切り弾性部材)
89 弾性支持プレート(仕切り弾性部材)
12 第1ベアリング
13,31 第1シール部材
14 第2シール部材
15,15a 第1回収油路
16 潤滑油路
17 隙間
18 第軸心油路
19 第軸心油路
20 ニードルベアリング(第2ベアリング)
32 リーク油路
33 第2回収油路

Claims (8)

  1. クラッチハブに保持された第1乾式摩擦締結要素と、変速機の変速機入力軸に連結されたクラッチカバーと、該クラッチカバーに保持された第2乾式摩擦締結要素と、を有する乾式クラッチと、
    前記変速機に隣接する位置に配置され、シリンダーハウジングに形成したシリンダー孔に摺動可能なピストンを有し、前記変速機からの油圧により前記乾式クラッチの締結・開放を制御する油圧シリンダーと、
    前記ピストンと前記乾式クラッチの間の位置に配置され、前記ピストンからの押圧力により前記乾式クラッチの押し付け力を発生させるように前記クラッチカバーに形成した貫通孔に摺動可能に設けたピストンアームと、
    前記ピストンアームと前記乾式クラッチの間の位置に配置され、前記ピストンアームの摺動部からのリーク油が前記乾式クラッチへ流れ込むのを遮断する仕切り弾性部材と、
    前記仕切り弾性部材よりもリーク油の流れ方向において下流側位置に配置され、前記シリンダーハウジングと前記クラッチカバーの対向面間を密封する第1シール部材と、
    前記シリンダーハウジングと前記クラッチカバーの間に形成した隙間を回収経路の一部とし、少なくとも前記ピストンの摺動部からのリーク油を、前記仕切り弾性部材と前記第1シール部材により密封状態を保って前記変速機内に連通させるリーク油回収油路と、
    を備えたことを特徴とする駆動力伝達装置。
  2. 請求項1に記載された駆動力伝達装置において、
    前記シリンダーハウジングに対し前記クラッチカバーを回転可能に支持する第1ベアリングを介装し、
    前記リーク油回収油路は、前記シリンダーハウジングに形成した第1回収油路を有し、前記ピストンの摺動部からのリーク油を、前記シリンダーハウジングと前記クラッチカバーの間に形成した隙間と、前記第1回収油路を経過し、前記変速機に戻すことを特徴とする駆動力伝達装置。
  3. 請求項1に記載された駆動力伝達装置において、
    前記シリンダーハウジングに対し前記クラッチカバーを回転可能に支持する第1ベアリングを介装し、
    前記リーク油回収油路は、前記シリンダーハウジングに形成した第1回収油路と、前記シリンダーハウジングと前記クラッチカバーの間に形成した隙間による第2回収油路と、を有し、前記ピストンの摺動部からのリーク油を、前記第1シール部材により密封された前記第2回収油路と、前記第1回収油路を経過し、前記変速機に戻すことを特徴とする駆動力伝達装置。
  4. 請求項3に記載された駆動力伝達装置において、
    前記リーク油回収油路は、前記第1回収油路と前記第2回収油路に加え、前記クラッチカバーに貫通して形成したリーク油路を有し、前記ピストンアームの摺動部からのリーク油を、前記仕切り弾性部材により密封遮断された前記リーク油路と、前記第1シール部材により密封された前記第2回収油路と、前記第1回収油路を経過し、前記変速機に戻すことを特徴とする駆動力伝達装置。
  5. 請求項3または請求項4に記載された駆動力伝達装置において、
    前記第1シール部材と前記第1回収油路を、前記ピストンと前記ピストンアームの摺動部より外周側の位置に配置し、
    前記シリンダーハウジングと前記クラッチカバーの間に形成した隙間による第2回収油路を、前記ピストンと前記ピストンアームの摺動部から外周方向に延びる油路としたことを特徴とする駆動力伝達装置。
  6. 請求項1から請求項5の何れか1項に記載された駆動力伝達装置において、
    前記クラッチハブと前記クラッチカバーの軸方向に対向する対向面間に第2ベアリングを設定し、
    前記クラッチハブと前記クラッチカバーの間に第2シール部材を介装し、
    前記変速機からのベアリング潤滑油を、前記第2ベアリングと、前記シリンダーハウジングに対し前記クラッチカバーを回転可能に支持する第1ベアリングと、前記ピストンと前記ピストンアームとの間に介装された第3ベアリングと、を通過し、前記変速機へ戻す経路によりベアリング潤滑を行うベアリング潤滑油路を設けたことを特徴とする駆動力伝達装置。
  7. 請求項6に記載された駆動力伝達装置において、
    前記ベアリング潤滑油路は、前記変速機入力軸に形成した第1軸心油路と、前記クラッチカバーに形成し、前記第1軸心油路に連通する第2軸心油路と、前記クラッチカバーに形成し、前記クラッチハブとの隙間と前記第2ベアリングを介して前記第2軸心油路に連通する潤滑油路と、を有することを特徴とする駆動力伝達装置。
  8. 請求項1から請求項7の何れか1項に記載された駆動力伝達装置において、
    前記油圧シリンダーを、前記変速機に近接した位置に設置し、かつ、変速機作動油とシリンダー作動油を共用化したことを特徴とする駆動力伝達装置。
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