JP5900658B2 - 車両用動力伝達装置 - Google Patents

Description

この発明は、駆動力源の動力を車輪に伝達する動力伝達装置に関し、特にハイブリッド車で使用される動力伝達装置に関するものである。

ハイブリッドタイプの駆動装置が特開２０１０−２６９７１８号公報に記載されている。その駆動装置は、いわゆるツーモータ式のハイブリッド駆動装置であって、エンジンと第１のモータ・ジェネレータとが、差動作用を行う動力分割機構に連結されており、その動力分割機構における出力要素からデファレンシャルギヤを介して駆動輪に動力を出力するように構成されている。また、その出力要素からデファレンシャルギヤに到る動力伝達経路に第２のモータ・ジェネレータが連結されている。この第２のモータ・ジェネレータは、第１のモータ・ジェネレータで発電した電力が供給されてモータとして動作する。すなわち、特開２０１０−２６９７１８号公報に記載された駆動装置は、エンジンが出力した駆動力を動力分割機構によって出力要素側と第１のモータ・ジェネレータ側とに分割し、第１のモータ・ジェネレータによって一旦電力に変換した動力を第２のモータ・ジェネレータによって機械的な動力に再変換し、その機械的な動力と前記出力要素から伝達される動力とを合成して車輪に伝達するように構成されている。さらに、特開２０１０−２６９７１８号公報に記載された駆動装置は、エンジンの出力軸もしくは前記動力分割機構におけるエンジンが連結された回転要素のいわゆる負方向の回転を阻止する一方向クラッチを備えている。

上記の一方向クラッチは、エンジンを駆動しないで走行する際に、エンジンが連結されている上記の回転要素を反力要素として機能させるためのものであり、この種の機能を奏する係合機構を設けたハイブリッド駆動装置が特開２００８−２６５５９８号公報や特開２００８−２６５６００号公報あるいは特開２００５−１３８７７９号公報などに記載されている。

エンジンの出力軸（クランクシャフト）あるいはこれが連結されている回転要素の回転を止める上記の一方向クラッチや係合機構は、上記の各公報に記載されているようにエンジンに隣接して設けられている。エンジンは燃料の爆発的な燃焼によって動力を発生するからその周囲の環境は、温度が高く、また振動が発生し、さらには車外に露出しているなど、必ずしも好ましい環境とはなっていない。そのため、上記の一方向クラッチや係合機構の耐久性を向上させ、あるいは不測の損傷などを回避もしくは抑制する新たな技術を開発する余地があった。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、エンジンとそのエンジンの出力側に配置されている電動機との間に配置されてエンジンの出力軸の回転を選択的に止める一方向クラッチなどの係合機構の耐久性を向上させることを目的とするものである。

この発明は、上記の課題を解決するために、以下に述べる特徴を備えている。すなわち、この発明は、エンジンの出力側に電動機が同一軸線上に配置され、この電動機が前記エンジンの外面に接合されるハウジングの内部に配置されるとともに、そのハウジングの内部には前記電動機の前記エンジン側の端部を前記エンジンに対して遮蔽するエンドカバーが設けられ、前記エンジンの出力軸に連結されかつ前記電動機と同一軸線上に配置された回転軸が前記エンドカバーを貫通し、その回転軸の回転を選択的に止める係合機構が前記回転軸の外周側でかつ前記電動機より前記エンジン側に設けられている車両用動力伝達装置であって、前記エンドカバーの側面に前記回転軸が貫通しているサブカバーが取り付けられてそのサブカバーと前記エンドカバーと前記回転軸とによって、前記電動機のステータの内径より小さい外径でかつ前記ハウジングの外部に対して液密状態に遮蔽された収容室が前記回転軸の外周側に形成され、その収容室に前記係合機構が収容されていることを特徴とするものである。

したがって、この発明によれば、エンジンの出力側に配置される係合機構は、ハウジングの外部に対して液密状態に遮蔽された収容室の内部に配置されるので、水や塵埃などの異物が係合機構に向けて侵入することが抑制される。その結果、係合機構の動作不良や損傷あるいは耐久性の低下を防止もしくは抑制することができる。

この発明における前記電動機は、前記エンジン側に突出したコイルエンドを備えており、前記収容室は、前記コイルエンドの内周側に配置されていてよい。

このような構成であれば、コイルエンドの内周側のスペースを利用して収容室あるいは係合機構を配置できるので、軸線方向に並べて配置する部品の数を少なくして、装置の全体としての軸長を短縮化することができる。

この発明では、前記エンドカバーは、前記コイルエンドより内周側で前記電動機側に湾曲して窪んでいてよく、その窪んだ部分の前記エンジン側の開口部を閉じた状態に前記サブカバーが配置されて前記窪んだ部分に前記収容室が形成されていてよい。

このような構成であれば、エンドカバーの外面側に収容室を形成してその内部に係合機構を配置することができるので、係合機構の損傷や耐久性の低下などを抑制することができるだけでなく、装置の組立性を向上させることができる。

一方、この発明における前記係合機構は、前記エンジンが自立回転している時の回転方向とは反対方向のトルクが前記回転軸に作用した場合に係合して前記回転軸の回転を止める一方向クラッチであってよい。

このような構成であれば、エンジンの出力軸もしくはこれに連結される回転軸のいわゆる逆回転を止める場合、特に制御を行う必要がないので、制御性が良好になり、また係合および解放のためのアクチュエータを設ける必要がないので、装置の全体としての構成を簡素化することができる。

その場合、前記一方向クラッチは、前記回転軸の外径より大きい内径のインナーレースとそのインナーレースに対する回転が選択的に止められるアウターレースとを有し、前記インナーレースの内周側に位置して前記インナーレースを回転可能に支持する円筒状のボス部が前記収容室内に突出した状態に前記エンドカバーに形成され、前記インナーレースが前記回転軸に一体となって回転するように連結されるとともに、前記アウターレースが前記エンドカバーもしくは前記サブカバーに一体化するように連結された構成とすることができる。

このような構成では、一方向クラッチを構成しているインナーレースおよびアウターレースが、共に、単一のエンドカバーによって保持されるので、回転軸がエンジンの出力軸に連結されるとしても、エンジンの振動が一方向クラッチに伝達されにくくなる。そのため、一方向クラッチの支持精度が向上し、また半径方向への振れ量も小さくなるので、一方向クラッチの耐久性を向上させることができる。

前記回転軸と前記一方向クラッチとはスプライン嵌合させられていてよく、そのスプライン嵌合している部分の半径方向での隙間量は、前記回転軸の半径方向での振れ量と前記インナーレースの半径方向での振れ量との合計より大きい値に設定することができる。

あるいは前記スプライン嵌合している部分の半径方向での隙間量は、前記回転軸の半径方向での振れ量と前記インナーレースの半径方向での振れ量と前記アウターレースの半径方向での振れ量との合計より大きい値に設定することができる。

このような構成であれば、回転軸がエンジンの振動などによって半径方向に振れたとしても、回転軸の半径方向への振れに起因する力が一方向クラッチに作用しにくく、そのため一方向クラッチの耐久性の低下を防止もしくは抑制することができる。

そして、この発明では、前記アウターレースは、前記エンドカバーと前記サブカバーとによって挟み付けて軸線方向への移動を規制してもよい。

このような構成であれば、エンドカバーおよびサブカバーがアウターレースのスラスト方向での位置決め部材を兼ねるので、部品点数を少なくすることができる。

上述した構成においては、前記回転軸と前記アウターレースと前記インナーレースとは前記エンドカバーによって支持されて半径方向での位置が決められていてよい。

このような構成であれば、相互に連結されている回転軸およびアウターレースならびにインナーレースが、共に、単一のエンドカバーによって支持されているので、それらの相対的な位置のずれを抑制でき、ひいては一方向クラッチの耐久性の低下を抑制することができる。

また一方、この発明では、前記一方向クラッチは、前記回転軸の外径より大きい内径のインナーレースとそのインナーレースに対する回転が選択的に止められるアウターレースとを有し、前記インナーレースの内周側に位置して前記インナーレースが回転不能に嵌合させられている他のボス部が前記収容室内に突出した状態に前記エンドカバーに形成され、前記アウターレースには、前記アウターレースの内周側に突き出ることにより前記インナーレースに係合し、かつ遠心力によってインナーレースの外周側に後退することによりインナーレースに対する係合が外れる係合片が保持され、前記アウターレースは前記回転軸に一体となって回転するように連結され、前記アウターレースと前記サブカバーとの間に、前記アウターレースの軸線方向の位置を決めるとともに前記アウターレースを回転自在に支持するスラスト軸受が設けられていてよい。

このような構成では、エンジンがいわゆる正回転して一方向クラッチが解放している場合、アウターレースが回転軸と共に回転し、その係合片には遠心力が作用する。その結果、係合片がインナーレースの外周側に後退してインナーレースに接触しないから、異音の発生や一方向クラッチの耐久性の低下を防止もしくは抑制でき、また係合片とインナーレースとの間での引き摺り損失を低減することができる。

上述した構成においては、前記エンドカバーを貫通して前記収容室と前記電動機が配置されている箇所とを連通する潤滑孔を備えていてよい。

このような構成であれば、係合機構もしくは一方向クラッチを潤滑したオイルを電動機の冷却に使用することができる。

この発明は、前記エンドカバーを貫通して前記収容室と前記電動機が配置されている箇所とを連通する潤滑孔を備え、その潤滑孔の前記収容室側の開口端が、前記アウターレースの外周側に位置させられた構成とすることができる。

このような構成であれば、一方向クラッチを潤滑したオイルが、回転軸と共に回転するアウターレースから半径方向で外側に飛散させられ、そのオイルの一部が潤滑孔から電動機に向けて供給される。そのため、電動機の冷却を促進することができる。

そして、この発明では、前記回転軸は前記エンドカバーによって支持されていてよい。

このような構成であれば、回転軸および一方向クラッチが、結局は、単一のエンドカバーによって保持されることになるので、それらの相対的な位置のずれを抑制でき、ひいては一方向クラッチの耐久性の低下を抑制することができる。

ハイブリッド車両の概略構成図である。 ハウジングの内部の構成を模式的に示す図である。 一方向クラッチの周辺の詳細な構成を示す部分断面図である。 インナレースのスプライン部の拡大図である。 この発明の他の例を示す、図３と同様の部分断面図である。 図５に示す構成における一方向クラッチの部分を拡大して示す図である。 一方向クラッチにおける爪部材の構成を示す部分図である。

図１はこの発明に係る動力伝達装置を搭載することのできるハイブリッド車両を模式的に示しており、ここに示す車両はいわゆるＦＲ（Front engine Rear drive）車両である。なお、ＦＲ以外の車両であってもよく、例えばエンジンを主に発電のために使用する航続距離拡張機能（レンジエクステンダー）を備えた電気自動車であってもよい。

図１に示すハイブリッド車両は、ハイブリッドシステム１００と、オートマチックトランスミッション（多段変速機）４００と、プロペラシャフト４０２と、デファレンシャルギヤ４０４と、後輪４０６とを備えている。ハイブリッドシステム１００は、エンジン２００と、ダンパ２０２と、動力分割機構（差動装置）３１０と、この発明における電動機に相当する第１モータ・ジェネレータ３１１と、第２モータ・ジェネレータ３１２と、一方向クラッチ５００とを備えている。

これらの機器もしくは部品は、図１に示すように、車両前方から車両後方に向けて、エンジン２００、ダンパ２０２、一方向クラッチ５００、第１モータ・ジェネレータ３１１、動力分割機構３１０、第２モータ・ジェネレータ３１２、オートマチックトランスミッション４００の順序で配置されている。ダンパ２０２から第２モータ・ジェネレータ３１２までの構成部品（具体的には、ダンパ２０２、一方向クラッチ５００、第１モータ・ジェネレータ３１１、動力分割機構３１０、第２モータ・ジェネレータ３１２）は、ハウジング６００の内部に収容されている。

ハウジング６００の内部には、ハウジング６００に固定されるカバー部材であるエンドカバー７００が設けられている。ハウジング６００の内部の構成については後に詳述する。

オートマチックトランスミッション４００は、ハイブリッドシステム１００の出力軸に連結されている。そして、オートマチックトランスミッション４００から出力された駆動力が、プロペラシャフト４０２およびデファレンシャルギヤ４０４を介して、左右の後輪４０６に伝達されるように構成されている。

上記のハイブリッドシステム１００の具体的な構成の一例を、図２および図３を参照して説明する。エンジン２００の出力軸（クランクシャフト）２０１がダンパ２０２を介して動力分割機構３１０の入力軸３０２に連結されている。そのダンパ２０２は、駆動側（入力側）のプレートと従動側（出力側）のプレートとを、それらの円周方向に向けて配置したコイルバネを介して連結した周知の構成のダンパである。そのダンパ２０２の従動側のプレートにこの発明における回転軸に相当する入力軸３０２の先端部がスプライン嵌合させられている。

動力分割機構３１０は、エンジン２００の動力を第１モータ・ジェネレータ３１１と出力軸３０４とに分割する機構であり、三要素の差動機構である遊星歯車機構によって構成され、エンジン２００と同一の軸線上に配置されている。すなわち、動力分割機構３１０は、サンギヤ３２２と、そのサンギヤ３２２に対して同心円上に配置されたリングギヤ３２８と、これらサンギヤ３２２およびリングギヤ３２８に噛み合っているピニオンギヤ３２４を自転および公転できるように保持しているキャリヤ３２６とを有している。そのキャリヤ３２４は入力軸３０２を介してエンジン２００に連結されていて、いわゆる入力要素となっている。また、サンギヤ３２２は、中空軸である回転部材（例えばサンギヤ軸）３２２Ａを介して第１モータ・ジェネレータ３１１のロータ３１１Ｒに連結され、いわゆる反力要素となっている。さらに、リングギヤ３２８はいわゆる出力要素であって、出力軸３０４に連結されている。この出力軸３０４に第２モータ・ジェネレータ３１２のロータ３１２Ｒが連結されている。また、出力軸３０４はオートマチックトランスミッション４００の入力軸（図示せず）に連結されている。なお、第１モータ・ジェネレータ３１１と第２モータ・ジェネレータ３１２とは図示しないインバータや蓄電装置を介して相互に電力を授受できるように接続されている。

動力分割機構３１０を介した動力の伝達は、以下のようにして行われる。エンジン２００が出力した動力は上記のキャリヤ３２６に伝達される。その状態で、第１モータ・ジェネレータ３１１によってサンギヤ３２２の正回転を抑制する方向にトルクを作用させると、リングギヤ３２８には正回転方向のトルクが現れ、これが出力軸３０４に伝達される。その場合、エンジン２００の出力トルクにより、第１モータ・ジェネレータ３１１には正回転方向のトルクが作用するので、第１モータ・ジェネレータ３１１は発電機として機能させられてサンギヤ３２２にいわゆる負回転方向のトルクを作用させる。したがって、第１モータ・ジェネレータ３１１にエンジン２００から伝達された動力は電力に変換させられ、その電力は第２モータ・ジェネレータ３１２に供給され、第２モータ・ジェネレータ３１２がモータとして機能する。すなわち、エンジン２００の動力の一部は、動力分割機構３１０のリングギヤ３２８から出力軸３０４に伝達され、また残余の動力は上記のようにして一旦電力に変換させられた後、第２モータ・ジェネレータ３１２で機械的な動力に再変換させられて出力軸３０４に伝達される。

ハイブリッドシステム１００を構成している上記の動力分割機構３１０および各モータ・ジェネレータ３１１，３１２の配列は図２に示してあるとおりであり、動力分割機構３１０を挟んで第１モータ・ジェネレータ３１１と第２モータ・ジェネレータ３１２とが配置され、その第１モータ・ジェネレータ３１１がエンジン２００側に配置されている。そして、これらの動力分割機構３１０および各モータ・ジェネレータ３１１，３１２は、ハウジング６００の内部に収容されている。一方、一方向クラッチ５００は、ダンパ２０２（エンジン２００）と第１モータ・ジェネレータ３１１との間に配置されている。すなわち、一方向クラッチ５００は、第１モータ・ジェネレータ３１１よりもエンジン２００に近い位置に配置されている。

ハウジング６００の内部のうち、ハイブリッドシステム１００が収容されている領域はオイルによる潤滑を行う領域であり、これに対してダンパ２０２が配置されているエンジン２００側の領域は外部に開放もしくは連通されている領域であり、したがってこれらの領域を区画するために、この発明におけるエンドカバーに相当するカバー部材７００が設けられている。前述したようにハイブリッドシステム１００で最もエンジン２００側に位置している部材は第１モータ・ジェネレータ３１１であるから、カバー部材７００は第１モータ・ジェネレータ３１１の軸線方向での端面に沿うように湾曲した板状の部材であり、ボルト６１０によってハウジング６００の内側に固定されている。前述した入力軸３０２はこのカバー部材７００の中心部を貫通している。

カバー部材７００について更に説明すると、第１モータ・ジェネレータ３１１におけるステータ３１１Ｓのコイルエンド３１１Ｃが軸線方向に突出しているので、カバー部材７００の外周側の部分は、コイルエンド３１１Ｃの突出形状に合わせてエンジン２００側（ダンパ２０２側）に膨らんでいる。ロータ３１１Ｒの軸長はステータ３１１Ｓと同じであってコイルエンド３１１Ｃよりも軸線方向に後退しているので、カバー部材７００の半径方向での中間部分は、ロータ３１１Ｒ側に後退している。さらに、ロータ３１１Ｒはディスク部３１１Ｄを介して前述したサンギヤ軸３２２Ａに一体化されており、したがってそのディスク部３１１Ｄの部分は、ロータ３１１Ｒの端面よりも更に軸線方向に後退している。したがって、カバー部材７００の内周側の部分は上記のディスク部３１１Ｄに接近するように軸線方向に後退している。

カバー部材７００は、ハウジング６００の内部を仕切る隔壁としての機能に加えて支持部材としての機能も備えている。すなわち、カバー部材７００の外面（エンジン２００側の面）における半径方向での中間部には軸線方向に突出した第１ボス部７０１が一体に形成されている。また、カバー部材７００の内面（第１モータ・ジェネレータ３１１側の面）においてロータ３１１Ｒの内周面より僅かに内周側の箇所に、ロータ３１１Ｒの内周面に沿って軸線方向に突出した第２ボス部７０２が一体に形成されている。さらに、カバー部材７００の内周端（入力軸３０２を貫通させるように開口している箇所の開口端）には、軸線方向に所定の長さを有する第３ボス部７０３が一体に形成されている。

第１ボス部７０１の先端面（ダンパ２０２側の端面）にサブカバー７１０がボルト７１１によって取り付けられている。このサブカバー７１０と第１ボス部７０１の端面との間には、液密状態を保持するためのシールリング７０５が配置されている。このサブカバー７１０は、入力軸３０２を貫通させる貫通孔を形成した環状の部材であって、その内周端と入力軸３０２との間に、液密状態を保持するためのオイルシール７１３が嵌め込まれている。その結果、前記カバー部材７００のうちその中心側の部分で前記ロータ３１１Ｒ側に窪んでいる部分の軸線方向での開口端が、サブカバー７１０によって閉じられた状態になっており、その窪んでいる部分とサブカバー７１０と入力軸３０２とによって外部に対して液密状態に遮蔽されたこの発明における収容室に相当するクラッチ室６２０が形成されている。なお、ハウジング６００の内部のうちカバー部材７００の外面側の空間がダンパ２０２を収容するダンパ室６３０となっており、またカバー部材７００の内面側の空間が第１モータ・ジェネレータ３１１などのハイブリッドシステム１００を収容しているモータ室６４０となっている。

上述した一方向クラッチ５００がクラッチ室６２０に収容されている。この一方向クラッチ５００は、入力軸３０２に逆回転方向（エンジン２００が自立回転している際の回転方向とは反対の方向）のトルクが作用した場合に係合して入力軸３０２およびエンジン２００の出力軸２０１の回転を止めるように構成され、この発明における係合機構に相当している。したがって、この発明に係る動力伝達装置では、入力軸３０２もしくはエンジン２００の出力軸２０１の回転を選択的に止める係合機構が、コイルエンド３１１Ｃの内周側に生じるスペースを有効利用して配置されているから、装置の全体としての軸長を短くすることができ、またコンパクト化することができる。

図に示す一方向クラッチ５００はスプラグタイプのクラッチであって、アウターレース５１０と、インナーレース５２０と、これらアウターレース５１０の内周面とインナーレース５２０の外周面との間に介在させられたスプラグ５３０とを備えている。この一方向クラッチ５００は、カバー部材７００における前記第１ボス部７０１の内周側に配置されており、アウターレース５１０が第１ボス部７０１の内周部にスプライン部５１１によって回転不能に連結されている。アウターレース５１０のスプライン歯は、第１ボス部７０１のスプライン歯に噛み合うだけでなく、カバー部材７００の側面に当接させられている。また、アウターレース５１０の一方の側面（サブカバー７１０側の側面）がサブカバー７１０の内面に接触している。すなわち、アウターレース５１０はカバー部材７００とサブカバー７１０とによって挟み付けられて軸線方向に対して固定されている。このようにカバー部材７００およびサブカバー７１０がアウターレース５１０の固定部材を兼ねていて、部品点数が削減されている。

また、インナーレース５２０には、カバー部材７００における第３ボス部７０３の外周面に半径方向で対向するように延び出た円筒部５２０Ａが形成されており、この円筒部５２０Ａの周面と第３ボス部７０３の外周面との間に軸受５２２が挿入されている。したがって、インナーレース５２０は軸受５２２を介してカバー部材７００によって回転自在に支持されている。また、インナーレース５２０はスプライン部５２１によって入力軸３０２に一体となって回転するように連結されている。そのスプライン部５２１には、インナーレース５２０を挟んだ状態に一対のスナップリング５２３が嵌合させられており、これらのスラップリング５２３によってインナーレース５２０が軸線方向に対して固定され、かつ軸線方向での位置が決められている。このように一方向クラッチ５００は入力軸３０２とカバー部材７００とを連結するように設けられているものの、一方向クラッチ５００の全体はカバー部材７００によって保持されている。

ここで、一方向クラッチ５００を潤滑するための構成について説明すると、入力軸３０２には、前記インナーレース５２０の内周面に向けて開口する油孔３０３が入力軸３０２の中心部から半径方向に向けて形成されている。また、インナーレース５２０には、その内周面から外周面に到る油路５２４が半径方向に向けて形成されている。したがって、入力軸３０２の油孔３０３からオイルが遠心力によって送り出され、そのオイルがスプライン部５２１を潤滑する一方、インナーレース５２０の油路５２４を通ってスプラグ５３０に向けて供給されるように構成されている。なお、クラッチ室６２０の外周側の部分には、クラッチ室６２０とモータ室６４０を連通させる油孔（潤滑孔）７０４がカバー部材７００を貫通して形成されている。したがって、クラッチ室６２０のオイルがこの油孔７０４を通って第１モータ・ジェネレータ３１１に供給され、そのオイルによって第１モータ・ジェネレータ３１１の冷却を行うようになっている。

さらに、入力軸３０２およびロータ３１１Ｒの軸支持構造について説明すると、前述したサンギヤ軸３２２Ａの先端部は、カバー部材７００における第２ボス部７０２の内周側にまで延びており、その第２ボス部７０２の内周面とサンギヤ軸３２２Ａの外周面との間に軸受３５０が配置され、サンギヤ軸３２２Ａはこの軸受３５０によって回転可能に支持されている。入力軸３０２にはサンギヤ軸３２２Ａの内部を中心軸線に沿って貫通しており、その入力軸３０２の外周面とサンギヤ軸３２２Ａの内周面との間に軸受３４０が配置され、入力軸３０２はその軸受３４０によって回転可能に支持されている。このように入力軸３０２は軸受３４０を介してサンギヤ軸３２２Ａによって支持され、そのサンギヤ軸３２２Ａが軸受３５０を介してカバー部材７００によって支持されているから、結局、入力軸３０２はカバー部材７００によって支持されている。

上述したこの発明に係る動力伝達装置では、一方向クラッチ５００がエンジン２００に近い位置に配置されていることにより、一方向クラッチ５００にエンジン２００からの振動が伝わり易い。しかしながら、上述したように、一方向クラッチ５００のアウタレース５１０、インナレース５２０および入力軸３０２のいずれもが、単一のカバー部材７００によって支持されている。すなわち、アウタレース５１０はスプライン部５１１を介してカバー部材７００によって支持され、インナレース５２０は軸受５２２を介してカバー部材７００によって支持され、入力軸３０２はベアリング３４０およびサンギヤ軸３２２Ａならびに軸受３５０を介してカバー部材７００によって支持されている。このように一方向クラッチ５００を構成して相対回転する部材が単一の部材によって支持されていることにより、一方向クラッチ５００の支持精度が向上し、また各部材の振れ量を小さくできるため、一方向クラッチ５００の耐久性を向上させることができる。

特に、上述した構成では、一方向クラッチ５００の半径方向の動きと入力軸３０２の半径方向の動きとが、同じカバー部材７００によって規制される。したがって、一方向クラッチ５００の半径方向の振れ量と入力軸３０２の半径方向の振れ量との合計を精度よく規制することができる。そのため、一方向クラッチ５００に作用する半径方向の力を抑制することができ、一方向クラッチ５００およびその周辺部品の耐久性を向上させることができる。さらに、アウタレース５１０の半径方向の動きが同じカバー部材７００によって規制される。そのため、一方向クラッチ５００とカバー部材７００とのガタつきを防止することができる。

ここで上記のスプライン部５２１における半径方向での隙間量Ｃｌについて図４を参照して説明すると、図４はインナレース５２０と入力軸３０２とを連結しているスプライン部５２１を軸線方向から見た部分拡大図である。この図４に示す例では、スプライン部５２１の半径方向での隙間量Ｃｌが、インナレース５２０の半径方向の振れ量と入力軸３０２の半径方向の振れ量との合計よりも大きい値になるように設定されている。この振れ量は、上述した動力伝達装置の想定されている運転状態におけるインナーレース５２０あるいは入力軸３０２の半径方向での最大変位量であり、実験やシミュレーションなどで予め設定した量である。あるいは、スプライン部５２１の半径方向での隙間量Ｃｌは、インナレース５２０の半径方向の振れ量と入力軸３０２の半径方向の振れ量とアウタレース５１０の半径方向の振れ量との合計よりも大きい値になるように設定されている。このような構成とすることにより、入力軸３０２の半径方向の振れが大きくなっても、一方向クラッチ５００のインナレース５２０に半径方向の力が作用することを抑制して、一方向クラッチ５００の耐久性をより向上させることができる。

つぎにこの発明に係る動力伝達装置の他の例を説明する。図５ないし図７はラチェット式の一方向クラッチ５０を用いた例であり、上述した図１ないし図４に示す構成と同一の部材もしくは部分については、図１ないし図４に付した符号と同じ符号を付してその説明を省略する。図５は前述した図３と同様の部分断面図であり、図６はその一方向クラッチ５０の部分の拡大図である。これらの図に示すように、一方向クラッチ５０はクラッチ室６２０に収容されており、そのアウターレース５１が入力軸３０２にスプライン部５２１で連結され、またインナーレース５２がカバー部材７００における第３ボス部７０３の外周面にスプライン嵌合させられている。

アウターレース５１は、入力軸３０２にスプライン嵌合している円筒部５１Ａから半径方向に延び出たディスク部５１Ｂを有し、そのディスク部５１Ｂの外周部がインナーレース５２と同心円上に位置する外輪部５１Ｃとなっている。その外輪部５１Ｃの内周部にこの発明における係合片に相当する複数の爪部材５３が保持されている。すなわち、外輪部５１Ｃにはその内周面から半径方向外側に窪んだ複数の凹部５１Ｄが形成されており、爪部材５３はそれぞれの凹部５１Ｄの内部に収容されている。

この爪部材５３はその一端部で外輪部５１Ｃに回動可能に取り付けられており、その爪部材５３の先端部側には爪部材５３の先端部をアウターレース５１の内周側（インナーレース５２側）に押し出す弾性部材５４が設けられている。その弾性部材５４の弾性力は、アウターレース５１が所定回転数で回転した場合に爪部材５３に作用する遠心力と同程度に設定されており、したがってアウターレース５１の回転数すなわち入力軸３０２の回転数がその所定回転数以上であれば、爪部材５３が遠心力によって弾性部材５４を圧縮して凹部５１Ｄの内部に退避し、またアウターレース５１の回転数すなわち入力軸３０２の回転数が上記の所定回転数より低回転数であれば、爪部材５３の先端部が弾性部材５４に押されてインナーレース５２側に突出するように構成されている。一方、インナーレース５２の外周面には爪部材５３の先端部が所定の方向（図７ではアウターレース５１が反時計方向に回転する方向）で係合する係合歯５２Ａが一定間隔で複数、形成されている。

したがって、入力軸３０２にこれを逆回転（図７の反時計方向の回転）させるトルクが使用すると、アウターレース５１に設けられている上記の爪部材５３がインナーレース５２の係合歯に係合し、入力軸３０２の逆回転が止められる。入力軸３０２がこれとは反対の方向（図７の時計方向）に回転する場合、爪部材５３は弾性部材５４を繰り返し圧縮するようにインナーレース５２の外周面で後退させられる。すなわち、爪部材５３は係合歯５２Ａに係合しない。そのため、入力軸３０２が正回転することができる。その場合、爪部材５３の先端部は弾性部材５４によって内周側に押されているから、爪部材５３の選択部は、係合歯５２Ａのいわゆる歯底に相当する部分に繰り返し当接させられる。これに対して入力軸３０２の回転数が上記の所定回転数以上であれば、爪部材５３は遠心力によって凹部５１Ｄの内部に退避させられていてインナーレース５２の外周面には接触しないから、両者の摺動を回避していわゆる引き摺り損失を低減することができる。また、爪部材５３が係合歯５２Ａの歯底に相当する部分に繰り返し当接することによる異音が生じることがない。

上記のアウターレース５１におけるディスク部５１Ｂの背面とサブカバー７１０の内周部の側面との間にスラスト軸受５５が介在させられている。このアウターレース５１と共に一方向クラッチ５０を構成しているインナーレース５２が前述した第３ボス部７０３にスプライン嵌合して軸線方向での位置が決められているから、一方向クラッチ５０は第３ボス部７０３とスラスト軸受５５とによって軸線方向での位置が決められている。

また、図５ないし図７に示す例では、クラッチ室６２０とモータ室６４０とを連通させている油孔７０４が、アウターレース５１の外周側で開口するように形成されている。したがって、アウターレース５１が入力軸３０２と共に回転すると、アウターレース５１に付着したオイルが遠心力によって半径方向で外側に飛散させられるから、そのオイルが油孔７０４を通って第１モータ・ジェネレータ３１１に供給されて第１モータ・ジェネレータ３１１を冷却するように構成されている。

このように図５ないし図７に示すように構成された動力伝達装置であっても、カバー部材７００とサブカバー７１０とによって形成されたクラッチ室６２０が液密状態に封止され、ここに一方向クラッチ５０が収容されているから、一方向クラッチ５０に対して外部から異物が侵入することを防止もしくは抑制することができ、その結果、一方向クラッチ５０の損傷や耐久性の低下などを回避もしくは抑制することができる。

なお、この発明は上述した各具体例に限定されないのであって、この発明における係合機構は一方向クラッチ以外に、噛み合い式クラッチや摩擦クラッチあるいは電磁クラッチなどの他の形式の係合機構であってもよい。また、この発明をハイブリッド車両の動力伝達装置に適用する場合、第２モータ・ジェネレータは出力軸に連結されずに、エンジンの動力で駆動される車輪以外の車輪に連結されていてもよい。

１００…ハイブリッドシステム、 ２００…エンジン、 ２０２…ダンパ、 ３０２…入力軸、 ３０３，７０４…油孔、 ３０４…出力軸、 ３１０…動力分割機構、 ３１１…第１モータ・ジェネレータ、 ３１１Ｃ…コイルエンド、 ３１１Ｓ…ステータ、 ３１２…第２モータ・ジェネレータ、 ３２２…サンギヤ、 ３２２Ａ…サンギヤ軸、 ３２４…ピニオンギヤ、 ３２６…キャリア、 ３２８…リングギヤ、 ３４０，３５０…軸受、 ４００…オートマチックトランスミッション、 ４０２…プロペラシャフト、 ４０４…デファレンシャルギヤ、 ４０６…後輪、 ５０，５００…一方向クラッチ、 ５１，５１０…アウタレース、 ５１１，５２１…スプライン部、 ５２，５２０…インナレース、 ５２Ａ…係合歯、 ５３…爪部材、 ５３０…スプラグ、 ５４…弾性部材、 ５５…スラスト軸受、 ６００…ハウジング、 ６２０…クラッチ室、 ７００…カバー部材、 ７０１〜７０３…ボス部、 ７１０…サブカバー、 ７１３…オイルシール、 Ｃｌ…隙間量。

Claims (13)

1. エンジンの出力側に電動機が同一軸線上に配置され、この電動機が前記エンジンの外面に接合されるハウジングの内部に配置されるとともに、そのハウジングの内部には前記電動機の前記エンジン側の端部を前記エンジンに対して遮蔽するエンドカバーが設けられ、前記エンジンの出力軸に連結されかつ前記電動機と同一軸線上に配置された回転軸が前記エンドカバーを貫通し、その回転軸の回転を選択的に止める係合機構が前記回転軸の外周側でかつ前記電動機より前記エンジン側に設けられている車両用動力伝達装置において、
   前記エンドカバーの側面に前記回転軸が貫通しているサブカバーが取り付けられてそのサブカバーと前記エンドカバーと前記回転軸とによって、前記電動機のステータの内径より小さい外径でかつ前記ハウジングの外部に対して液密状態に遮蔽された収容室が前記回転軸の外周側に形成され、
   その収容室に前記係合機構が収容されている
   ことを特徴とする車両用動力伝達装置。
2. 前記電動機は、前記エンジン側に突出したコイルエンドを備え、
   前記収容室は、前記コイルエンドの内周側に配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用動力伝達装置。
3. 前記エンドカバーは、前記コイルエンドより内周側で前記電動機側に湾曲して窪んでおり、
   その窪んだ部分の前記エンジン側の開口部を閉じた状態に前記サブカバーが配置されて前記窪んだ部分に前記収容室が形成されている
   ことを特徴する請求項２に記載の車両用動力伝達装置。
4. 前記係合機構は、前記エンジンが自立回転している時の回転方向とは反対方向のトルクが前記回転軸に作用した場合に係合して前記回転軸の回転を止める一方向クラッチを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用動力伝達装置。
5. 前記一方向クラッチは、前記回転軸の外径より大きい内径のインナーレースとそのインナーレースに対する回転が選択的に止められるアウターレースとを有し、
   前記インナーレースの内周側に位置して前記インナーレースを回転可能に支持する円筒状のボス部が前記収容室内に突出した状態に前記エンドカバーに形成され、
   前記インナーレースが前記回転軸に一体となって回転するように連結されるとともに、前記アウターレースが前記エンドカバーもしくは前記サブカバーに一体化するように連結されている
   ことを特徴とする請求項４に記載の車両用動力伝達装置。
6. 前記回転軸と前記一方向クラッチとはスプライン嵌合しており、
   そのスプライン嵌合している部分の半径方向での隙間量が、前記回転軸の半径方向での振れ量と前記インナーレースの半径方向での振れ量との合計より大きい値に設定されている
   ことを特徴とする請求項５に記載の車両用動力伝達装置。
7. 前記スプライン嵌合している部分の半径方向での隙間量は、前記回転軸の半径方向での振れ量と前記インナーレースの半径方向での振れ量と前記アウターレースの半径方向での振れ量との合計より大きい値に設定されている
   ことを特徴とする請求項５または６に記載の車両用動力伝達装置。
8. 前記アウターレースは、前記エンドカバーと前記サブカバーとによって挟み付けられて軸線方向への移動が規制させていることを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載の車両用動力伝達装置。
9. 前記回転軸と前記アウターレースと前記インナーレースとは前記エンドカバーによって支持されて半径方向での位置が決められていることを特徴とする請求項５ないし８のいずれかに記載の車両用動力伝達装置。
10. 前記一方向クラッチは、前記回転軸の外径より大きい内径のインナーレースとそのインナーレースに対する回転が選択的に止められるアウターレースとを有し、前記インナーレースの内周側に位置して前記インナーレースが回転不能に嵌合させられている他のボス部が前記収容室内に突出した状態に前記エンドカバーに形成され、
    前記アウターレースには、前記アウターレースの内周側に突き出ることにより前記インナーレースに係合し、かつ遠心力によってインナーレースの外周側に後退することによりインナーレースに対する係合が外れる係合片が保持され、
    前記アウターレースは前記回転軸に一体となって回転するように連結され、
    前記アウターレースと前記サブカバーとの間に、前記アウターレースの軸線方向の位置を決めるとともに前記アウターレースを回転自在に支持するスラスト軸受が設けられている
    ことを特徴とする請求項４に記載の車両用動力伝達装置。
11. 前記エンドカバーを貫通して前記収容室と前記電動機が配置されている箇所とを連通する潤滑孔を備えていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の車両用動力伝達装置。
12. 前記エンドカバーを貫通して前記収容室と前記電動機が配置されている箇所とを連通する潤滑孔を備え、
    その潤滑孔の前記収容室側の開口端が、前記アウターレースの外周側に位置させられている
    ことを特徴とする請求項１０に記載の車両用動力伝達装置。
13. 前記回転軸は前記エンドカバーによって支持されていることを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれかに記載の車両用動力伝達装置。

Images