JP6380682B2 - 車両用駆動装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両用駆動装置に関する。
車両用駆動装置として、特開2010−36880号公報(特許文献1)に記載されたものが知られている。以下、この背景技術の欄の説明では、〔〕内に特許文献1における符号を引用して説明する。特許文献1には、内燃機関〔E〕に駆動連結される入力部材〔I〕と、車輪〔W〕に駆動連結される出力部材〔O〕と、第一回転電機〔MG1〕と、出力部材に駆動連結される第二回転電機〔MG2〕と、速度線図における配置順(回転速度の順)に第一回転要素〔s1〕、第二回転要素〔ca1〕、及び第三回転要素〔r1〕となる3つの回転要素を有する差動歯車装置〔P1〕と、を備えた車両用駆動装置が記載されている。そして、特許文献1に記載の構成では、第一回転電機が第一回転要素に駆動連結され、入力部材が第二回転要素に駆動連結され、出力部材が第三回転要素に駆動連結されている。すなわち、特許文献1に記載の構成では、第二回転要素が、入力部材が駆動連結される入力回転要素であり、第三回転要素が、出力部材が駆動連結される出力回転要素である。
特許文献1の図10に示される態様では、入力部材と差動歯車装置との連結を切り離し可能であるドグクラッチ〔DC1〕と、入力回転要素(第二回転要素)の回転を一方向に規制するワンウェイクラッチ〔OC1〕とが設けられている。このワンウェイクラッチを備えることで、内燃機関の停止時において、第一回転要素に伝達される第一回転電機のトルクの反力を、ワンウェイクラッチによって回転が規制された状態の入力回転要素(第二回転要素)によって受けることができ、これにより、第一回転電機のトルクを出力回転要素(第三回転要素)を介して出力部材に伝達させることができる。すなわち、特許文献1の図10に示される態様では、回転電機のトルクのみを出力部材に伝達させて車両を走行させる電動走行モードとして、第二回転電機のトルクのみを出力部材に伝達させる第一電動走行モード(特許文献1での第二EVモード)に加えて、第一回転電機及び第二回転電機のうちの少なくとも第一回転電機のトルクを出力部材に伝達させる第二電動走行モード(特許文献1での第一EVモード)を実現することができる。なお、これらの電動走行モードを実現する際にドグクラッチは解放状態とすることができるため、電動走行モードの実行時において、内燃機関の引き摺り損失に起因するエネルギ損失を抑制することが可能となっている。
特許文献1の図10に示される態様では、入力部材と差動歯車装置との連結を切り離すためのクラッチがドグクラッチであり、当該図10からも明らかなように、ドグクラッチ〔DC1〕とワンウェイクラッチ〔OC1〕とは、基本的に、軸方向に並べて配置する必要がある。そのため、特許文献1に記載の技術では、これらが軸方向に並べて配置される分だけ、車両用駆動装置が軸方向に大型化するおそれがある。
特開2010−36880号公報(段落0093−0103、図10)
そこで、入力部材と差動歯車装置との連結を切り離すためのクラッチと、入力回転要素の回転を一方向に規制するためのワンウェイクラッチとの双方を、装置全体の軸方向の大型化を抑制しつつ備えることが可能な車両用駆動装置の実現が望まれる。
上記に鑑みた、車両用駆動装置の特徴構成は、内燃機関に駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、第一回転電機と、前記出力部材に駆動連結される第二回転電機と、回転速度の順に第一回転要素、第二回転要素、及び第三回転要素となる3つの回転要素を有する差動歯車装置と、前記入力部材と前記差動歯車装置とを結ぶ動力伝達経路に配置されるクラッチであって、前記入力部材と前記差動歯車装置との連結を切り離し可能である摩擦係合式の第一クラッチと、を備え、前記第一回転電機が、前記第一回転要素に駆動連結され、前記入力部材が、前記第二回転要素及び前記第三回転要素の一方である入力回転要素に駆動連結され、前記出力部材が、前記第二回転要素及び前記第三回転要素の他方である出力回転要素に駆動連結され、前記第一クラッチは、前記入力部材の駆動力が入力される内側支持部材と、前記内側支持部材に入力された駆動力を出力し、前記入力回転要素に連結される外側支持部材とを備え、前記外側支持部材の少なくとも一部は、前記内側支持部材よりも、前記第一クラッチを基準とする径方向の外側に配置され、前記入力部材の回転が伝達されている状態での前記外側支持部材の回転方向を正方向とし、前記正方向とは反対方向の前記外側支持部材の回転方向を負方向として、前記外側支持部材の前記正方向の回転を許容し、前記外側支持部材の前記負方向の回転を止めるワンウェイクラッチが、前記外側支持部材よりも前記径方向の外側であって前記径方向に見て前記第一クラッチと重複する位置に設けられている点にある。
上記の特徴構成によれば、入力回転要素に連結される外側支持部材の回転方向を一方向に規制するワンウェイクラッチが、外側支持部材よりも径方向の外側に設けられる。よって、所望のトルク容量を確保するために必要なワンウェイクラッチの軸方向の幅を短く抑えるために、ワンウェイクラッチとして径の大きなものを採用することが容易となる。この結果、ワンウェイクラッチの軸方向の幅を短縮して、装置全体の軸方向の長さの短縮を図ることが可能となる。更には、ワンウェイクラッチが径方向に見て第一クラッチと重複する位置に設けられるため、ワンウェイクラッチが径方向に見て第一クラッチと重複しない位置に設けられる場合に比べて、ワンウェイクラッチ及び第一クラッチによって占有される空間の軸方向の長さを短く抑えることも可能となる。
以上のことから、上記の特徴構成によれば、入力部材と差動歯車装置との連結を切り離すためのクラッチと、入力回転要素の回転を一方向に規制するためのワンウェイクラッチとの双方を、装置全体の軸方向の大型化を抑制しつつ備えることが可能な車両用駆動装置を実現することができる。
車両用駆動装置のさらなる特徴と利点は、図面を参照して記述する以下の実施形態の説明によってより明確となる。
実施形態に係る車両用駆動装置の一部の断面図である。 図1の部分拡大図である。 実施形態に係る車両用駆動装置のスケルトン図である。
車両用駆動装置の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、本明細書では、「駆動連結」とは、2つの回転要素が駆動力を伝達可能に連結された状態を意味する。この概念には、2つの回転要素が一体回転するように連結された状態や、2つの回転要素が1つ以上の伝動部材を介して駆動力を伝達可能に連結された状態が含まれる。このような伝動部材には、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材(軸、歯車機構、ベルト、チェーン等)が含まれ、回転及び駆動力を選択的に伝達する係合装置(摩擦係合装置や噛み合い式係合装置等)が含まれてもよい。但し、差動歯車装置の各回転要素について「駆動連結」という場合には、当該差動歯車装置が備える3つ以上の回転要素に関して互いに他の回転要素を介することなく駆動連結されている状態を指すものとする。
本明細書では、2つの部材の配置に関して、「ある方向に見て重複する」とは、その視線方向に平行な仮想直線を当該仮想直線に直交する各方向に移動させた場合に、当該仮想直線が2つの部材の双方に交わる領域が少なくとも一部に存在することを意味する。また、本明細書では、部材の形状に関して、「ある方向に延びる」とは、当該方向を基準方向として、部材の延在方向が当該基準方向に平行な形状に限らず、部材の延在方向が当該基準方向に交差する方向であっても、その交差角度が所定範囲内(例えば45度未満)である形状も含む概念として用いている。
以下の説明では、特に明記している場合を除き、「軸方向L」、「径方向R」、及び「周方向」は、ダンパ10を基準として、言い換えれば、ダンパ10の回転軸心(軸心A、図1等参照)を基準として定義している。なお、ダンパ10の回転軸心は、ダンパ10が備える入力回転部材13や出力回転部材14(図2参照)の回転軸心である。なお、本実施形態では、ダンパ10と同軸状に第一クラッチ30が配置されるため、ダンパ10を基準として定義される各方向(軸方向L、径方向R、及び周方向)は、第一クラッチ30を基準として定義される各方向と一致する。そして、「軸方向第一側L1」は、軸方向Lの一方側であり、「軸方向第二側L2」は、軸方向第一側L1とは反対側(軸方向Lの他方側)である。以下の説明における各部材についての方向は、それらが車両用駆動装置1に組み付けられた状態での方向を表す。また、各部材についての方向や位置等に関する用語は、製造上許容され得る誤差による差異を有する状態を含む概念である。
図3に示すように、車両用駆動装置1は、車輪Wの駆動力源として内燃機関E及び回転電機(第一回転電機MG1及び第二回転電機MG2)の双方を備える車両(ハイブリッド車両)を駆動するための駆動装置(ハイブリッド車両用駆動装置)である。本実施形態の車両用駆動装置1は、FF(Front Engine Front Drive)車両用の駆動装置として構成されている。ここで、内燃機関Eは、機関内部における燃料の燃焼により駆動されて動力を取り出す原動機(例えば、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等)である。また、回転電機は、モータ(電動機)、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータとしての双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
図3に示すように、車両用駆動装置1は、内燃機関Eに駆動連結される入力軸I、車輪Wに駆動連結される出力軸O、第一回転電機MG1、第二回転電機MG2、差動歯車装置20、ダンパ10、第一クラッチ30、及びワンウェイクラッチ40を備えている。本実施形態では、車両用駆動装置1は、更に、カウンタギヤ機構90及び出力用差動歯車装置94を備えている。また、車両用駆動装置1は、ケース80(非回転部材の一例)を備えている。図1に示すように、ケース80には、差動歯車装置20、ダンパ10、第一クラッチ30、及びワンウェイクラッチ40が収容される。また、第一回転電機MG1、第二回転電機MG2、カウンタギヤ機構90、及び出力用差動歯車装置94も、ケース80に収容される。本実施形態では、入力軸Iが「入力部材」に相当し、出力軸Oが「出力部材」に相当する。
入力軸Iは、図1に示すように、内燃機関Eの出力軸(クランクシャフト等)である内燃機関出力軸Eoに駆動連結される。本実施形態では、入力軸Iは、フライホイール51及びプレート部材52を介して、内燃機関出力軸Eoに駆動連結されている。具体的には、内燃機関出力軸Eo、入力軸I、フライホイール51、及びプレート部材52は、全て軸心A上に(すなわち、互いに同軸状に)配置されている。そして、円環板状に形成されたフライホイール51の内周部が、内燃機関出力軸Eoに連結(ここでは締結固定)されていると共に、フライホイール51の外周部が、円環板状に形成されたプレート部材52の外周部に連結(ここでは締結固定)されている。なお、プレート部材52は、フライホイール51に対して軸方向第一側L1に配置されている。そして、プレート部材52の内周部が、入力軸Iに連結(ここでは溶接固定)されている。よって、入力軸Iは、フライホイール51及びプレート部材52を介して、内燃機関出力軸Eoと一体回転するように連結されている。本実施形態では、入力軸Iの軸方向第二側L2の部分が、内燃機関出力軸Eoの軸方向第一側L1の端部に形成された円筒状部に対して内嵌されることで、入力軸Iと内燃機関出力軸Eoとのそれぞれの中心軸(回転軸)の位置(径方向の位置)が合わせられている。
プレート部材52の軸方向Lの剛性は、内燃機関Eの振動に起因する軸方向Lの外力がフライホイール51を介してプレート部材52に作用した場合に、プレート部材52が弾性変形するように設定されている。すなわち、軸方向Lの外力に応じてプレート部材52が弾性変形することで、プレート部材52に入力される振動のうちの軸方向Lの振動が低減或いは吸収される。よって、内燃機関Eの駆動時には内燃機関Eが振動し得るが、プレート部材52を設けることで、プレート部材52に対して入力軸I側に伝達される軸方向Lの振動を低減することが可能となっている。
差動歯車装置20は、回転速度の順に第一回転要素21、第二回転要素22、及び第三回転要素23となる3つの回転要素を有している。ここで、「回転速度の順」とは、各回転要素の回転状態における回転速度の順番のことである。各回転要素の回転速度は、差動歯車装置の回転状態によって変化するが、各回転要素の回転速度の高低の並び順は、差動歯車装置の構造によって定まるものであるため一定となる。なお、各回転要素の「回転速度の順」は、各回転要素の速度線図(共線図)における配置順に等しい。ここで、各回転要素の「速度線図における配置順」とは、速度線図(共線図)における各回転要素に対応する軸が、当該軸に直交する方向に沿って配置される順番のことである。速度線図(共線図)における各回転要素に対応する軸の配置方向は、速度線図の描き方によって異なるが、その配置順は差動歯車装置の構造によって定まるものであるため一定となる。本実施形態では、差動歯車装置20は、3つの回転要素のみを有している。具体的には、差動歯車装置20は、サンギヤ、キャリヤ、及びリングギヤを有するシングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されており、サンギヤが第一回転要素21であり、キャリヤが第二回転要素22であり、リングギヤが第三回転要素23である。本実施形態では、図1に示すように、リングギヤ(第三回転要素23)は、円筒状の差動出力部材25の内周面に形成されている。そして、差動出力部材25の外周面には、外歯の差動出力ギヤ26が形成されている。
第一回転電機MG1及び第二回転電機MG2のそれぞれは、ケース80に固定されるステータと、ステータに対して回転自在に支持されるロータとを備えている。そして、第一回転電機MG1及び第二回転電機MG2のそれぞれは、蓄電装置(バッテリやキャパシタ等)と電気的に接続されており、蓄電装置から電力の供給を受けて力行し、或いは、内燃機関Eのトルクや車両の慣性力により発電した電力を蓄電装置に供給して蓄電させる。第一回転電機MG1は、差動歯車装置20の第一回転要素21に駆動連結される。本実施形態では、図3に示すように、第一回転電機MG1(第一回転電機MG1のロータ)は、第一回転要素21と一体回転するように連結されている。
第二回転電機MG2は、出力軸Oに駆動連結される。本実施形態では、図3に示すように、第二回転電機MG2は、カウンタギヤ機構90及び出力用差動歯車装置94を介して、出力軸Oに駆動連結されている。具体的には、第二回転電機MG2(第二回転電機MG2のロータ)は、出力ギヤ50と一体回転するように連結されている。また、出力用差動歯車装置94は、入力ギヤ95と、入力ギヤ95に連結された本体部96とを備え、出力用差動歯車装置94は、入力ギヤ95に入力される回転及びトルクを、本体部96にて左右2つの出力軸O(すなわち、左右2つの車輪W)に分配して伝達する。そして、カウンタギヤ機構90は、出力ギヤ50に噛み合う第一ギヤ91と、入力ギヤ95に噛み合う第二ギヤ92と、第一ギヤ91と第二ギヤ92とを連結する連結軸93とを有する。よって、第二回転電機MG2の出力トルクは、カウンタギヤ機構90及び出力用差動歯車装置94を介して出力軸Oに伝達される。
入力軸Iは、差動歯車装置20の第二回転要素22及び第三回転要素23の一方である入力回転要素20aに駆動連結され、出力軸Oは、第二回転要素22及び第三回転要素23の他方である出力回転要素20bに駆動連結される。本実施形態では、図1及び図3に示すように、第二回転要素22が入力回転要素20aであり、第三回転要素23が出力回転要素20bである。すなわち、本実施形態では、入力軸Iが第二回転要素22に駆動連結され、出力軸Oが第三回転要素23に駆動連結されている。後述するように、入力軸Iは、第一クラッチ30を介して(本実施形態では、ダンパ10及び第一クラッチ30を介して)、第二回転要素22(入力回転要素20a)に駆動連結されている。また、本実施形態では、出力軸Oは、出力用差動歯車装置94、カウンタギヤ機構90、及び差動出力ギヤ26を介して、第三回転要素23(出力回転要素20b)に駆動連結されている。具体的には、図1及び図3に示すように、第三回転要素23と一体回転する差動出力ギヤ26が、出力ギヤ50とは周方向(連結軸93を基準とする周方向)の異なる位置においてカウンタギヤ機構90の第一ギヤ91に噛み合うことで、第三回転要素23と出力軸Oとが駆動連結されている。よって、本実施形態では、第二回転電機MG2から伝達されるトルクと差動歯車装置20から伝達されるトルクとがカウンタギヤ機構90において合成されて、出力用差動歯車装置94の入力ギヤ95に伝達される。すなわち、本実施形態では、差動歯車装置20と出力用差動歯車装置94との間で駆動力を伝達するカウンタギヤ機構90が、第二回転電機MG2と出力用差動歯車装置94との間で駆動力を伝達する駆動力伝達機構に兼用されている。
図3に示すように、ダンパ10及び第一クラッチ30は、入力軸Iと差動歯車装置20(入力回転要素20a)とを結ぶ動力伝達経路に配置されている。第一クラッチ30は、当該動力伝達経路におけるダンパ10よりも差動歯車装置20の側に配置されている。言い換えれば、ダンパ10は、当該動力伝達経路における第一クラッチ30よりも入力軸Iの側に配置されている。すなわち、入力軸Iと差動歯車装置20とを結ぶ動力伝達経路には第一クラッチ30が設けられ、本実施形態では、この動力伝達経路に、入力軸Iの側から順に、ダンパ10と、第一クラッチ30とが設けられている。第一クラッチ30が係合した状態では、入力軸Iと差動歯車装置20との間の連結が維持され、第一クラッチ30が解放した状態では、入力軸Iと差動歯車装置20との間の連結が解除される。すなわち、第一クラッチ30は、車輪W及び回転電機(第一回転電機MG1及び第二回転電機MG2)等から内燃機関Eを切り離す機能を有する。このように、第一クラッチ30は、入力軸Iと差動歯車装置20とを結ぶ動力伝達経路に配置されるクラッチであって、入力軸Iと差動歯車装置20との連結を切り離し可能なクラッチである。
ワンウェイクラッチ40は、第一クラッチ30の後述する外側支持部材34(図2参照)の回転方向を一方向に規制するように設けられている。後述するように、外側支持部材34は、中間軸Mを介して入力回転要素20aと一体回転するように連結されており、第一クラッチ30の係合の状態によらず、外側支持部材34及び入力回転要素20aの回転方向が、ワンウェイクラッチ40により一方向に規制される。具体的には、内燃機関Eの回転(言い換えれば、入力軸Iの回転)が伝達されている状態での外側支持部材34の回転方向を正方向とし、正方向とは反対方向の外側支持部材34の回転方向を負方向として、ワンウェイクラッチ40は、外側支持部材34の正方向の回転を許容し、外側支持部材34の負方向の回転を止めるように(言い換えれば、負方向の回転を係止或いは規制するように)設けられている。ここで、内燃機関Eの回転(入力軸Iの回転)が伝達されている状態とは、燃焼運転中の内燃機関Eの回転が、係合した状態の第一クラッチ30を介して入力軸I側から差動歯車装置20側に伝達されている状態である。
上記のような構成を備えることで、車両用駆動装置1は、車両の走行モードとして、無段変速走行モード(本実施形態では、スプリット走行モード)、第一電動走行モード、及び第二電動走行モードを実現することができる。無段変速走行モードは、入力軸Iの回転が無段階に変速されて出力軸O(車輪W)に伝達される走行モードである。無段変速走行モードは、第一クラッチ30が係合した状態で実現される。無段変速走行モードでは、差動歯車装置20は、第二回転要素22に伝達される入力軸Iのトルク(内燃機関Eのトルク)を第一回転要素21と第三回転要素23とに分配する動力分配装置として機能する。第三回転要素23には、入力軸Iのトルクに対して減衰されたトルクが車輪Wの駆動用のトルクとして分配され、第一回転電機MG1は、第一回転要素21に分配されるトルクに対する反力トルクを出力する。この際、第一回転電機MG1は、基本的にジェネレータとして機能して、第一回転要素21に分配されるトルクによって発電する。また、第二回転電機MG2は、必要に応じて、車輪要求トルク(車輪Wに伝達することが要求されるトルク)に対する不足分を補うようにトルクを出力する。
なお、無段変速走行モードの実行時における第一クラッチ30の係合圧は、内燃機関Eから第一クラッチ30に伝達されるトルクによりスリップしない圧以上であって、内燃機関Eと車輪Wとの間に過大なトルクが伝達された場合に、第一クラッチ30の係合の状態が、直結係合状態(後述する第一摩擦部材31と第二摩擦部材32との間に回転速度差がない係合状態)から滑り係合状態(後述する第一摩擦部材31と第二摩擦部材32との間に回転速度差がある係合状態)に移行するような圧に設定される。すなわち、第一クラッチ30の係合圧は、第一クラッチ30がトルクリミッタとして動作するように設定される。これにより、車両用駆動装置1の各部(ギヤやシャフト等)に強度限界を超える負荷が作用することを防止して、車両用駆動装置1の各部を保護することができる。なお、このような過大トルクは、例えば、車両がギャップを乗り越えた際に車輪Wが空転してから路面に接地した瞬間に発生し得る。後述するように、本実施形態では、第一クラッチ30は湿式の摩擦クラッチであるため、乾式のトルクリミッタを用いる場合に比べてより安定したトルクリミッタとしての動作が期待できる。なお、上述した、内燃機関Eから第一クラッチ30に伝達されるトルクによりスリップしない圧は、例えば、内燃機関Eの最大出力トルク、或いは内燃機関Eの最大出力トルクに所定値(例えば、トルク変動を考慮した値)を加算したトルクが第一クラッチ30に伝達されている状態で、第一クラッチ30を直結係合状態に維持できる下限の係合圧とされる。
第一電動走行モードは、第二回転電機MG2のトルクのみが出力軸O(車輪W)に伝達される走行モードである。すなわち、第一電動走行モードでは、第二回転電機MG2のトルクのみにより車両を走行させる。第一電動走行モードでは、基本的に、内燃機関Eの連れ回りを回避すべく第一クラッチ30が解放されると共に、第一回転電機MG1の連れ回りを回避すべく第一回転要素21の回転速度がゼロに制御される。すなわち、第一電動走行モードの実行中に、第一クラッチ30を解放させて入力回転要素20a(第二回転要素22)と入力軸Iとの連結を解除することで、入力回転要素20aの回転速度を内燃機関Eの回転速度とは無関係に設定することができる。この結果、第一電動走行モードの実行中に、第一回転要素21に駆動連結される第一回転電機MG1の回転速度をゼロに維持することが可能となり、第一電動走行モードの実行中における燃費の悪化を低減することができる。
第二電動走行モードは、第一回転電機MG1のトルク及び第二回転電機MG2のトルクの双方が出力軸O(車輪W)に伝達される走行モードである。すなわち、第二電動走行モードでは、第一回転電機MG1のトルク及び第二回転電機MG2のトルクの双方によって車両を走行させる。第二電動走行モードでは、第一回転要素21に伝達される第一回転電機MG1のトルクの反力を、ワンウェイクラッチ40によって負方向の回転が規制された状態(すなわち、負方向の回転が止められた状態)の入力回転要素20a(第二回転要素22)が受けることで、第一回転電機MG1のトルクが出力回転要素20b(第三回転要素23)を介して出力軸Oに伝達される。この際、第二回転電機MG2は、車輪要求トルクを部分的に充足するトルクを出力し、第一回転電機MG1は、車輪要求トルクに対する不足分を補うようにトルクを出力する。第二電動走行モードでは、基本的に、第一クラッチ30は解放される。このように、第一クラッチ30が解放されている状態においても、第一回転要素21に伝達される第一回転電機MG1のトルクの反力を、ワンウェイクラッチ40によって回転が規制された状態(すなわち、負方向の回転が止められた状態)の入力回転要素20a(第二回転要素22)によって受けることができる。この結果、第一クラッチ30が解放されている状態においても、第一回転電機MG1のトルクを出力回転要素20b(第三回転要素23)を介して出力軸Oに伝達させることができ、第一クラッチ30が解放された状態のまま、第一電動走行モードから、第一回転電機MG1及び第二回転電機MG2の双方のトルクを出力部材に伝達させる第二電動走行モードに移行することができる。これにより、第一電動走行モードの実行中における燃費の悪化を低減しつつ、第一電動走行モードから第二電動走行モードへ移行する際の応答性を適切に確保することが可能となっている。
以下、本実施形態におけるダンパ10、第一クラッチ30、及びワンウェイクラッチ40の具体的構成及びこれらの配置構成について説明する。
ダンパ10は、図2に示すように、入力軸Iに連結される入力回転部材13と、第一クラッチ30の後述する内側支持部材33に連結される出力回転部材14と、入力回転部材13と出力回転部材14との間でトルクを伝達するバネ部材(弾性部材)とを備えている。なお、出力回転部材14は、入力回転部材13に対して軸方向第一側L1に配置されている。入力回転部材13と出力回転部材14との相対回転変位(周方向の相対変位)に応じてバネ部材が弾性変形することで、ダンパ10に入力されるねじり振動が低減或いは吸収される。よって、内燃機関Eのトルク変動に起因して内燃機関出力軸Eoにはねじり振動が発生し得るが、ダンパ10を設けることで、ダンパ10に対して車輪W側に伝達されるねじり振動を低減することが可能となっている。本実施形態では、バネ部材は、コイルスプリングにより構成されている。また、バネ部材は、周方向に沿って設けられる。バネ部材は、例えば、軸方向Lに見て円弧状となるように設けられる。本実施形態では、入力回転部材13が「入力側部材」に相当し、出力回転部材14が「出力側部材」に相当する。
本実施形態では、入力回転部材13は、入力軸Iと一体回転するように連結されている。具体的には、入力回転部材13は、軸方向Lに見て軸心Aと同心の円環状に形成され、入力回転部材13の内周部が入力軸Iに連結(本例では締結固定)されている。図2に示す例では、入力回転部材13は、入力軸Iの軸方向第一側L1を向く端面に対して軸方向第一側L1から当接した状態で、軸方向第一側L1から挿通される第二締結部材54によって入力軸Iに対して締結固定されている。また、本実施形態では、出力回転部材14は、第一クラッチ30の内側支持部材33と一体回転するように連結されている。具体的には、出力回転部材14は、軸方向Lに見て軸心Aと同心の円環状に形成され、出力回転部材14の内周部が内側支持部材33に連結されている。出力回転部材14と内側支持部材33との連結は、例えば、溶接による固定やリベットによる固定等とされる。
本実施形態では、ダンパ10は、径方向Rの互いに異なる位置に配置された複数のバネ部材を備えている。具体的には、ダンパ10は、第一バネ部材11と、第一バネ部材11よりも径方向Rの内側に配置された第二バネ部材12とを備えている。本実施形態では、第一バネ部材11は、ダンパ10の外周部に沿って配置されている。図示は省略するが、ダンパ10は、周方向に沿って分散配置された複数の第一バネ部材11と、周方向に沿って分散配置された複数の第二バネ部材12とを備えている。本実施形態では、第一バネ部材11は、第二バネ部材12よりもコイル径が大きい。また、本実施形態では、第一バネ部材11は、第二バネ部材12よりも軸方向Lの中心位置が軸方向第一側L1に配置されている。例えば、入力回転部材13と出力回転部材14との相対回転変位が小さい場合には第一バネ部材11のみが弾性変形し、当該相対回転変位が所定値以上になると第一バネ部材11に加えて第二バネ部材12も弾性変形するように、第一バネ部材11及び第二バネ部材12が設けられた構成とすることができる。本実施形態では、第一バネ部材11が「バネ部材」に相当する。
第一クラッチ30は、摩擦係合式のクラッチである。本実施形態では、第一クラッチ30は、油圧駆動式のクラッチである。第一クラッチ30は、ダンパ10と同軸状に(すなわち、軸心A上に)配置されている。本実施形態では、差動歯車装置20も、ダンパ10と同軸状に配置されている。すなわち、差動歯車装置20は、第一クラッチ30と同軸状に配置されている。そして、図1に示すように、第一クラッチ30は、軸方向Lにおけるダンパ10と差動歯車装置20との間に配置されている。図2に示すように、第一クラッチ30は、径方向Rの内側から第一摩擦部材31を支持する内側支持部材33と、第一摩擦部材31と摩擦係合する第二摩擦部材32を径方向Rの外側から支持する外側支持部材34とを備えている。外側支持部材34の少なくとも一部は、内側支持部材33よりも径方向Rの外側に配置される。本実施形態では、後述する第一筒状部34bが、内側支持部材33よりも径方向Rの外側に配置されている。また、第一クラッチ30は、第一摩擦部材31及び第二摩擦部材32を軸方向Lに押圧するピストン35を備えている。第一摩擦部材31及び第二摩擦部材32のそれぞれは、軸心Aと同心の円環板状の部材である。そして、第一摩擦部材31は、内側支持部材33に対して周方向の相対回転が規制された状態で軸方向Lに摺動自在に支持され、第二摩擦部材32は、外側支持部材34に対して周方向の相対回転が規制された状態で軸方向Lに摺動自在に支持されている。第一摩擦部材31及び第二摩擦部材32の少なくとも一方は、複数備えられ、本実施形態では、第一摩擦部材31及び第二摩擦部材32の双方が、複数備えられている。すなわち、本実施形態では、内側支持部材33は、軸方向Lに並ぶ複数の第一摩擦部材31を支持している。また、本実施形態では、外側支持部材34は、軸方向Lに並ぶ複数の第二摩擦部材32を支持している。第一摩擦部材31と第二摩擦部材32とは、軸方向Lに沿って1つずつ交互に配置されている。
内側支持部材33はダンパ10に連結され、外側支持部材34は入力回転要素20aに連結されている。よって、第一クラッチ30が係合した状態では、第一摩擦部材31と第二摩擦部材32との間に発生する摩擦力によって、ダンパ10と入力回転要素20aとの間でトルクが伝達される。すなわち、内側支持部材33は、入力軸Iの駆動力が入力される部材であり、外側支持部材34は、内側支持部材33に入力された駆動力を出力する部材である。本実施形態では、内側支持部材33は、ダンパ10の出力回転部材14と一体回転するように連結されている。具体的には、内側支持部材33は、軸心Aと同心の筒状に形成されて第一摩擦部材31を支持する筒状部と、当該筒状部(本例では、当該筒状部の軸方向第二側L2の端部)から径方向Rの内側に延びる径方向延在部とを備えている。そして、内側支持部材33の当該径方向延在部が、ダンパ10の出力回転部材14の内周部に連結されている。また、本実施形態では、外側支持部材34は、中間軸Mを介して、入力回転要素20aと一体回転するように連結されている。具体的には、外側支持部材34は、軸心Aと同心の筒状に形成されて第二摩擦部材32を支持する第一筒状部34bと、軸心Aと同心であって第一筒状部34bよりも小径の筒状に形成された第二筒状部34cと、径方向Rに延びて第一筒状部34bと第二筒状部34cとを連結する径方向延在部34aとを備えている。そして、図1に示すように、入力回転要素20aは、中間軸Mと一体回転するように連結されており、第二筒状部34cは、中間軸Mに対して径方向Rの外側に配置された状態で中間軸Mに連結(本例ではスプライン連結)されている。このように、外側支持部材34は、中間軸Mを介して、入力回転要素20aと一体回転するように連結されている。なお、径方向延在部34aは、第一筒状部34b(本例では、第一筒状部34bの軸方向第一側L1の端部)から径方向Rの内側に延びるように形成されている。また、径方向延在部34aは、軸方向Lに見て軸心Aと同心の円環状に形成されている。
本実施形態では、図2に示すように、第一クラッチ30のピストン35は、第一摩擦部材31及び第二摩擦部材32を軸方向第一側L1(軸方向Lにおける差動歯車装置20の側)から押圧するように構成されている。外側支持部材34に備えられる上述した径方向延在部34aは、ピストン35に対して軸方向第一側L1(軸方向Lにおける差動歯車装置20の側)を径方向Rに延びるように形成されている。そして、軸方向Lにおける径方向延在部34aとピストン35との間に、ピストン35の駆動用の油圧が供給されるシリンダ室36が形成されている。ピストン35は、付勢部材37によって、第一摩擦部材31及び第二摩擦部材32の押圧方向とは反対側(軸方向第一側L1)に付勢されている。付勢部材37は、軸方向Lにおけるピストン35と軸方向Lの移動が規制されたキャンセルプレート38との間に配置されている。そして、シリンダ室36の油圧に応じてピストン35を軸方向Lに移動させることで、第一クラッチ30の係合の状態が制御される。本実施形態では、ピストン35は、外側支持部材34と一体回転するように連結されており、ピストン35は、第一摩擦部材31及び第二摩擦部材32を押圧する際に第二摩擦部材32に接触する。また、最も軸方向第二側L2に配置された第二摩擦部材32は、押さえ部材(バッキングプレート)として機能し、この第二摩擦部材32は、厚み(軸方向Lの幅)を除いて他の第二摩擦部材32と同様に構成されている。
シリンダ室36には、油圧制御装置(図示せず)による制御後の油圧が供給される。本実施形態では、図2に示すように、油圧制御装置による制御後の油圧が、中間軸Mの内部を軸方向Lに延びる第一軸内油路75、中間軸Mの筒状部を径方向Rに貫通する第一油孔71、及び、外側支持部材34の第二筒状部34cを径方向Rに貫通する第二油孔72を経由して、シリンダ室36に供給される。すなわち、シリンダ室36を、ピストン35と、当該ピストン35に対して軸方向第一側L1に配置される径方向延在部34aとの間に形成することで、シリンダ室36に油を供給するための油路構造の簡素化を図ることが可能となっている。補足説明すると、本実施形態とは異なり、シリンダ室が、ピストン35に対して軸方向第二側L2に形成される場合には、入力軸Iに形成された油路を経由させてシリンダ室に油を供給する構成になりやすい。この場合、中間軸Mに形成された油路の油をシリンダ室に供給しようとすると、中間軸Mに形成された油路の油を、油圧を適切に維持しつつ入力軸Iに形成された油路に供給する必要があり、ケース80に形成された油路を介してシリンダ室に油を供給しようとすると、ケース80における入力軸Iを支持する壁部に油路を形成する必要があり、いずれの場合でも、シリンダ室に油を供給するための油路構造が複雑化しやすい。これに対して、本実施形態の構成のように、シリンダ室36を、ピストン35に対して軸方向第一側L1に形成することで、入力軸Iに形成される油路を経由させることなくシリンダ室36に油を供給することが容易となり、シリンダ室に油を供給するための油路構造の簡素化を図ることができる。
図2に示すように、軸方向Lにおけるピストン35とキャンセルプレート38との間には、シリンダ室36で発生する遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル室が形成されている。そして、このキャンセル室には、油圧制御装置による制御後の油圧が、中間軸Mの内部を軸方向Lに延びる第二軸内油路76(図1参照)、中間軸Mの筒状部を径方向Rに貫通する第三油孔73、及び、外側支持部材34の第二筒状部34cを径方向Rに貫通する第四油孔74を経由して供給される。また、本実施形態では、第一クラッチ30は、湿式の摩擦クラッチである。すなわち、第一クラッチ30の第一摩擦部材31や第二摩擦部材32には油が供給される。本実施形態では、油圧制御装置による制御後の油圧が、第二軸内油路76、第三油孔73、及び第二軸受62を経由して、第一摩擦部材31や第二摩擦部材32に供給される。なお、第二軸受62は、図2に示すように、入力軸Iと外側支持部材34の第二筒状部34cとの間に配置されると共に、軸方向Lの荷重を受けることが可能なスラスト軸受であり、第二軸受62を潤滑した後の油が、第一摩擦部材31や第二摩擦部材32に供給される。第二軸受62を潤滑した後の油は、ダンパ10やワンウェイクラッチ40にも供給される。すなわち、本実施形態では、ダンパ10は湿式のダンパである。よって、乾式のダンパを用いる場合に比べてダンパ10の動作がより安定すると共に、ダンパにおける異なる部材同士の摺動部に樹脂等の部品を配置する必要がない分だけダンパ10の小型化を図ることもできる。
ワンウェイクラッチ40は、ダンパ10と同軸状に(すなわち、軸心A上に)配置されている。すなわち、ワンウェイクラッチ40は、第一クラッチ30と同軸状に配置されている。そして、図1に示すように、ワンウェイクラッチ40は、軸方向Lにおけるダンパ10と差動歯車装置20との間に、言い換えれば、ダンパ10に対して軸方向第一側L1に配置されている。すなわち、ワンウェイクラッチ40は、差動歯車装置20に対して軸方向第二側L2に配置されている。また、ワンウェイクラッチ40は、外側支持部材34よりも径方向Rの外側に配置されている。
図2に示すように、ワンウェイクラッチ40は、内輪41と、外輪42と、内輪41と外輪42との間で選択的に駆動力を伝達する駆動力伝達部材(ローラやスプラグ等)とを有している。ワンウェイクラッチ40は、内輪41と外輪42との相対回転の向きを一方向に規制する。上述したように、ワンウェイクラッチ40は、外側支持部材34の正方向の回転を許容し、外側支持部材34の負方向の回転を止める(言い換えれば、負方向の回転を係止或いは規制する)ように設けられる。そのため、内輪41及び外輪42の一方は、ケース80に固定され、内輪41及び外輪42の他方は、外側支持部材34に連結される。本実施形態では、図2に示すように、外輪42がケースに固定され、内輪41が外側支持部材34に連結されている。具体的には、ケース80は、ワンウェイクラッチ40を支持する第一ケース部81を備え、外輪42は、第一ケース部81に固定されている。本例では、外輪42は、第一ケース部81に形成された筒状部の内周面に対してスプライン係合した状態で、第一ケース部81に対して固定されている。内輪41は、外側支持部材34と一体回転するように連結されている。本実施形態では、内輪41は、外側支持部材34(第一筒状部34b)と一体的に形成されている。すなわち、第一筒状部34bの内周部に、第二摩擦部材32の支持部が形成され、第一筒状部34bの外周部に、内輪41が形成されている。よって、内輪41を外側支持部材34とは別に設ける場合に比べて、装置の小型化を図ることが可能となり、また、部品点数を少なく抑えて装置の低コスト化を図ることも可能となる。なお、内輪41が外側支持部材34とは別に設けられる構成としても良い。
図2に示すように、本実施形態では、ワンウェイクラッチ40は、径方向Rに見て第一クラッチ30と重複するように配置されている。すなわち、ワンウェイクラッチ40は、外側支持部材34よりも径方向Rの外側であって径方向Rに見て第一クラッチ30と重複する位置に配置されている。本実施形態では、ワンウェイクラッチ40の全体が、径方向Rに見て第一クラッチ30と重複するように、具体的には、径方向Rに見て外側支持部材34の第一筒状部34bと重複するように配置されている。また、本実施形態では、ワンウェイクラッチ40の全体が、径方向Rに見て、第一摩擦部材31、第二摩擦部材32、及びピストン35の配置領域(第一摩擦部材31、第二摩擦部材32、及びピストン35のそれぞれの配置領域の和集合)と重複するように配置されている。更に、本実施形態では、ダンパ10も、径方向Rに見て第一クラッチ30と重複するように配置されている。本実施形態では、ダンパ10における軸方向第一側L1の一部が、径方向Rに見て第一クラッチ30と重複するように配置されている。具体的には、ダンパ10に備えられる第一バネ部材11は、第二摩擦部材32よりも径方向Rの外側であって軸方向Lに見てワンウェイクラッチ40と重複する位置に配置されている。そして、第一バネ部材11は、第一クラッチ30よりも径方向Rの外側であって径方向Rに見て第一クラッチ30と重複するように配置されている。具体的には、第一バネ部材11における軸方向第一側L1の一部が、径方向Rに見て第一クラッチ30(第一筒状部34b)と重複するように配置されている。このように、本実施形態では、第一バネ部材11は、軸方向Lに見てワンウェイクラッチ40と重複し、且つ、径方向Rに見て第一クラッチ30と重複する位置に配置されている。なお、ワンウェイクラッチ40を外側支持部材34よりも径方向Rの外側に配置することで、ワンウェイクラッチ40として径の大きなものを採用することができ、その分だけ、必要なトルク容量を確保しつつワンウェイクラッチ40の軸方向Lの幅を短く抑えることができる。この結果、ワンウェイクラッチ40の軸方向Lの幅を、第一筒状部34bの軸方向Lの幅よりも短くして、第一筒状部34bよりも径方向Rの外側であって径方向Rに見て第一筒状部34bと重複する位置に、第一バネ部材11を配置するための空間を確保することが可能となっている。これにより、大径の第一バネ部材11を採用しつつ、ワンウェイクラッチ40、第一クラッチ30、及びダンパ10の軸方向L及び径方向Rの配置領域(ワンウェイクラッチ40、第一クラッチ30、及びダンパ10のそれぞれの配置領域の和集合)を小さく抑えることが可能となっている。
また、本実施形態では、図2に示すように、ダンパ10に備えられる入力回転部材13は、その内周部と外周部との間に、軸方向Lに延びる軸方向延在部13aを備えている。そして、入力回転部材13の内周部(入力軸Iとの連結部分)は、軸方向延在部13aの軸方向Lの長さだけ、入力回転部材13におけるバネ部材(本例では、第一バネ部材11及び第二バネ部材12)と軸方向Lに対向する部分よりも、軸方向第一側L1に配置されている。そして、入力回転部材13の内周部は、第一クラッチ30(内側支持部材33)よりも径方向Rの内側であって径方向Rに見て第一クラッチ30(内側支持部材33)と重複するように配置されている。
本実施形態では、図1に示すように、ケース80は、第一ケース部81に取り付けられる第二ケース部82を備えている。すなわち、第二ケース部82は、第一ケース部81とは別部品である。図2に示すように、本実施形態では、第二ケース部82は、第一締結部材53によって第一ケース部81に対して軸方向第二側L2から締結固定される。第二ケース部82は、径方向Rに延びる径方向壁部82aを備えている。径方向壁部82aは、軸方向Lにおけるプレート部材52とダンパ10との間を径方向Rに延びるように配置されている。すなわち、ダンパ10及び第一クラッチ30は、径方向壁部82aに対して軸方向第一側L1(軸方向Lにおける差動歯車装置20の側)に配置されている。本実施形態では、ワンウェイクラッチ40も、径方向壁部82aに対して軸方向第一側L1に配置されている。
図2に示すように、径方向壁部82aには、軸方向Lに貫通する貫通孔83が形成されている。この貫通孔83は、軸方向Lに見て軸心Aと同心の円形状に形成されている。そして、入力軸Iが、貫通孔83に挿通されると共に、貫通孔83の内周面に設けられた第一軸受61を介して第二ケース部82に対して回転可能に支持されている。第一軸受61は、径方向Rの荷重を受けることが可能なラジアル軸受(本例では、ボールベアリング)である。本実施形態では、貫通孔83の内周面における第一軸受61に対して軸方向第二側L2に、貫通孔83の内周面と入力軸Iの外周面との双方に接するようにシール部材60が配置されている。本実施形態では、第一軸受61は、ダンパ10よりも径方向Rの内側であって径方向Rに見てダンパ10と重複するように配置されている。本実施形態では、更に、シール部材60も、ダンパ10よりも径方向Rの内側であって径方向Rに見てダンパ10と重複するように配置されている。本実施形態では、上記のように、入力回転部材13は軸方向延在部13aを備えており、軸方向延在部13aと入力軸Iとによって径方向Rの両側を区画される円筒状の空間が形成されている。そして、この円筒状の空間に、第二ケース部82(径方向壁部82a)における貫通孔83の形成部分、第一軸受61、及びシール部材60が配置されている。本実施形態では、第一軸受61が「軸受」に相当する。
上記のように、本実施形態では、第一軸受61を介して入力軸Iを支持する第二ケース部82は、第一ケース部81とは別部品である。これにより、車両用駆動装置1の製造時におけるダンパ10の組み付けが容易となっている。補足説明すると、本実施形態では、上述したように、ダンパ10の入力回転部材13は、軸方向第一側L1から挿通される第二締結部材54によって入力軸Iに対して締結固定される。そのため、入力軸Iを支持する第二ケース部82が第一ケース部81と一体的に形成されている場合には、図2から明らかなように、入力回転部材13を第二締結部材54によって入力軸Iに対して締結固定するのは容易ではない。これに対し、本実施形態のように、第二ケース部82が第一ケース部81とは別部品である場合には、第一ケース部81から分離した状態の第二ケース部82に対して第一軸受61、シール部材60、入力軸I、及びダンパ10等を組み付けた後、これらが組み付けられた状態の第二ケース部82を第一ケース部81に取り付ければ良いため、ダンパ10の組み付けを比較的容易に行うことができる。
〔その他の実施形態〕
車両用駆動装置のその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
(1)上記の実施形態では、ワンウェイクラッチ40及びダンパ10のそれぞれが、径方向Rに見て第一クラッチ30と重複するように配置された構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、ワンウェイクラッチ40及びダンパ10の一方のみが、径方向Rに見て第一クラッチ30と重複するように配置される構成や、ワンウェイクラッチ40及びダンパ10の双方が、径方向Rに見て第一クラッチ30と重複しないように第一クラッチ30とは軸方向Lの異なる領域に配置される構成とすることもできる。
(2)上記の実施形態では、ダンパ10が、第二摩擦部材32よりも径方向Rの外側であって軸方向Lに見てワンウェイクラッチ40と重複する位置に設けられる第一バネ部材11を備えると共に、当該第一バネ部材11が、径方向Rに見て第一クラッチ30と重複するように配置された構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第一バネ部材11が、径方向Rに見て第一クラッチ30と重複しないように第一クラッチ30とは軸方向Lの異なる領域に配置される構成とすることもできる。また、ダンパ10が、第二摩擦部材32よりも径方向Rの外側であって軸方向Lに見てワンウェイクラッチ40と重複する位置に設けられる第一バネ部材11を備えない構成とすることもできる。
(3)上記の実施形態では、ダンパ10が、径方向Rの互いに異なる位置に配置された複数のバネ部材を備える構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、ダンパ10が、径方向Rの互いに同じ位置に配置される単数又は複数のバネ部材のみを備える構成とすることもできる。例えば、ダンパ10が上記実施形態における第一バネ部材11のみを備える構成や、ダンパ10が上記実施形態における第二バネ部材12のみを備える構成とすることができる。
(4)上記の実施形態では、ピストン35が、第一摩擦部材31及び第二摩擦部材32を軸方向第一側L1から押圧するように構成され、軸方向Lにおける径方向延在部34aとピストン35との間にシリンダ室36が形成された構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、ピストン35が、第一摩擦部材31及び第二摩擦部材32を軸方向第二側L2から押圧するように構成され、ピストン35と、ピストン35に対して軸方向第二側L2に配置される部材との間にシリンダ室が形成される構成とすることも可能である。
(5)上記の実施形態では、第一ケース部81と第二ケース部82とが別部品である構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば、第一ケース部81と第二ケース部82とが一体的に形成された構成とすることもできる。
(6)上記の実施形態では、差動歯車装置20と出力用差動歯車装置94との間で駆動力を伝達するカウンタギヤ機構90が、第二回転電機MG2と出力用差動歯車装置94との間で駆動力を伝達する駆動力伝達機構に兼用された構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第二回転電機MG2と出力用差動歯車装置94との間で駆動力を伝達する駆動力伝達機構が、カウンタギヤ機構90とは別に設けられる構成とすることもできる。また、差動歯車装置20の差動出力ギヤ26が、出力用差動歯車装置94の入力ギヤ95に噛み合う構成や、第二回転電機MG2に連結された出力ギヤ50が、出力用差動歯車装置94の入力ギヤ95に噛み合う構成等とすることも可能である。
(7)上記の実施形態では、第二回転要素22が入力回転要素20aであり、第三回転要素23が出力回転要素20bである構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第三回転要素23が入力回転要素20aであり、第二回転要素22が出力回転要素20bである構成、すなわち、入力軸Iが第三回転要素23に駆動連結され、出力軸Oが第二回転要素22に駆動連結される構成とすることもできる。この場合、無段変速走行モードでは、差動歯車装置20は、第三回転要素23に伝達される入力軸Iのトルク(内燃機関Eのトルク)と、第一回転要素21に伝達される第一回転電機MG1のトルクとを合成し、入力軸Iのトルクに対して増幅されたトルクが、第二回転要素22を介して出力軸Oに伝達される。また、第二電動走行モードでは、第一回転要素21に伝達される第一回転電機MG1のトルクの反力を、ワンウェイクラッチ40によって負方向の回転が規制された状態(すなわち、負方向の回転が止められた状態)の第三回転要素23が受けることで、第一回転電機MG1のトルクが第二回転要素22を介して出力軸Oに伝達される。
(8)上記の実施形態では、差動歯車装置20が、シングルピニオン型の遊星歯車機構により構成される例について説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、差動歯車装置20が、ダブルピニオン型の遊星歯車機構により構成されても良い。また、上記の実施形態では、差動歯車装置20が、第一回転要素21、第二回転要素22、及び第三回転要素23の3つの回転要素のみを有する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、差動歯車装置20が、第一回転要素21、第二回転要素22、及び第三回転要素23を含む4つ以上の回転要素を有する構成とすることもできる。例えば、差動歯車装置20として、ラビニヨ型の遊星歯車機構により構成された差動歯車装置や、2つのシングルピニオン型の遊星歯車機構の組み合わせにより構成された、4つ以上の回転要素を有する差動歯車装置等を用いることができる。差動歯車装置20が、第一回転要素21、第二回転要素22、及び第三回転要素23に加えて、第四回転要素を有する場合に、例えば、第二回転電機MG2が第四回転要素に駆動連結される構成とすることができる。
(9)上記の実施形態では、車両用駆動装置1がダンパ10を備える構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、車両用駆動装置1がダンパ10を備えず、入力軸Iが、第一クラッチ30の内側支持部材33に直接或いは他の部材(ダンパ10以外の部材)を介して連結される構成とすることも可能である。この場合、上述した各方向(軸方向L、径方向R、及び周方向)を、第一クラッチ30を基準として定義される方向とすることができる。
(10)その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎないと理解されるべきである。従って、当業者は、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。
〔上記実施形態の概要〕
以下、上記において説明した車両用駆動装置の概要について説明する。
車両用駆動装置(1)は、内燃機関(E)に駆動連結される入力部材(I)と、車輪(W)に駆動連結される出力部材(O)と、第一回転電機(MG1)と、前記出力部材(O)に駆動連結される第二回転電機(MG2)と、回転速度の順に第一回転要素(21)、第二回転要素(22)、及び第三回転要素(23)となる3つの回転要素を有する差動歯車装置(20)と、前記入力部材(I)と前記差動歯車装置(20)とを結ぶ動力伝達経路に配置されるクラッチであって、前記入力部材(I)と前記差動歯車装置(20)との連結を切り離し可能である摩擦係合式の第一クラッチ(30)と、を備え、前記第一回転電機(MG1)が、前記第一回転要素(21)に駆動連結され、前記入力部材(I)が、前記第二回転要素(22)及び前記第三回転要素(23)の一方である入力回転要素(20a)に駆動連結され、前記出力部材(O)が、前記第二回転要素(22)及び前記第三回転要素(23)の他方である出力回転要素(20b)に駆動連結され、前記第一クラッチ(30)は、前記入力部材(I)の駆動力が入力される内側支持部材(33)と、前記内側支持部材(33)に入力された駆動力を出力し、前記入力回転要素(20a)に連結される外側支持部材(34)とを備え、前記外側支持部材(34)の少なくとも一部は、前記内側支持部材(33)よりも、前記第一クラッチ(30)を基準とする径方向(R)の外側に配置され、前記入力部材(I)の回転が伝達されている状態での前記外側支持部材(34)の回転方向を正方向とし、前記正方向とは反対方向の前記外側支持部材(34)の回転方向を負方向として、前記外側支持部材(34)の前記正方向の回転を許容し、前記外側支持部材(34)の前記負方向の回転を止めるワンウェイクラッチ(40)が、前記外側支持部材(34)よりも前記径方向(R)の外側であって前記径方向(R)に見て前記第一クラッチ(30)と重複する位置に設けられている。
この構成によれば、入力回転要素(20a)に連結される外側支持部材(34)の回転方向を一方向に規制するワンウェイクラッチ(40)が、外側支持部材(34)よりも径方向(R)の外側に設けられる。よって、所望のトルク容量を確保するために必要なワンウェイクラッチ(40)の軸方向(L)の幅を短く抑えるべく、ワンウェイクラッチ(40)として径の大きなものを採用することが容易となる。この結果、ワンウェイクラッチ(40)の軸方向(L)の幅を短縮して、装置全体の軸方向(L)の長さの短縮を図ることが可能となる。更には、ワンウェイクラッチ(40)が径方向(R)に見て第一クラッチ(30)と重複する位置に設けられるため、ワンウェイクラッチ(40)が径方向(R)に見て第一クラッチ(30)と重複しない位置に設けられる場合に比べて、ワンウェイクラッチ(40)及び第一クラッチ(30)によって占有される空間の軸方向(L)の長さを短く抑えることも可能となる。
以上のことから、上記の構成によれば、入力部材(I)と差動歯車装置(20)との連結を切り離すためのクラッチ(30)と、入力回転要素(20a)の回転を一方向に規制するためのワンウェイクラッチ(40)との双方を、装置全体の軸方向(L)の大型化を抑制しつつ備えることが可能な車両用駆動装置(1)を実現することができる。
ここで、前記動力伝達経路における前記第一クラッチ(30)よりも前記入力部材(I)の側に、前記第一クラッチ(30)と同軸状に配置されるダンパ(10)を備え、前記内側支持部材(33)は、第一摩擦部材(31)を前記径方向(R)の内側から支持し、前記外側支持部材(34)は、前記第一摩擦部材(31)と摩擦係合する第二摩擦部材(32)を前記径方向(R)の外側から支持し、前記ダンパ(10)の入力側部材(13)は、前記入力部材(I)に連結され、前記ダンパ(10)の出力側部材(14)は、前記内側支持部材(33)に連結されていると好適である。
この構成によれば、ダンパ(10)の出力側部材(14)と第一クラッチ(30)の内側支持部材(33)とが連結されるため、ダンパ(10)と第一クラッチ(30)とを同軸状に配置した場合に比較的近い位置に配置される部分同士を連結することで、ダンパ(10)と第一クラッチ(30)とを連結することができる。よって、車両用駆動装置(1)の製造時におけるダンパ(10)や第一クラッチ(30)の組み付けが容易となり、装置の製造工程の簡素化を図ることができる。
また、前記第一クラッチ(30)は、前記ダンパ(10)を基準とする軸方向(L)における、前記ダンパ(10)と前記差動歯車装置(20)との間に配置され、前記第一クラッチ(30)は、前記第一摩擦部材(31)及び前記第二摩擦部材(32)を前記軸方向(L)における前記差動歯車装置(20)の側から押圧するピストン(35)を備え、前記外側支持部材(34)は、前記ピストン(35)に対して前記軸方向(L)における前記差動歯車装置(20)の側を前記径方向(R)に延びる径方向延在部(34a)を備え、前記軸方向(L)における前記径方向延在部(34a)と前記ピストン(35)との間に、前記ピストン(35)の駆動用の油圧が供給されるシリンダ室(36)が形成されていると好適である。
この構成によれば、シリンダ室(36)が、ピストン(35)と、ピストン(35)に対して軸方向(L)における差動歯車装置(20)とは反対側に配置される部材との間に形成される場合に比べて、シリンダ室(36)に油を供給するための油路構造の簡素化を図ることができる。補足説明すると、第一クラッチ(30)よりも軸方向(L)における差動歯車装置(20)の側には、差動歯車装置(20)の潤滑を行うための油路等が存在するため、これらの油路に供給する油圧を制御する油圧制御装置は、第一クラッチ(30)よりも軸方向(L)における差動歯車装置(20)の側に設けられるのが通常である。そのため、ピストン(35)と、ピストン(35)に対して軸方向(L)における差動歯車装置(20)の側に配置される径方向延在部(34a)との間にシリンダ室(36)が形成される構成とすることで、ピストン(35)と、ピストン(35)に対して軸方向(L)における差動歯車装置(20)とは反対側に配置される部材との間にシリンダ室(36)が形成される場合に比べて、油圧制御装置とシリンダ室(36)との距離を短くすることができ、この結果、シリンダ室(36)に油を供給するための油路構造の簡素化を図ることができる。
また、前記ダンパ(10)が、前記径方向(R)に見て前記第一クラッチ(30)と重複するように配置されていると好適である。
この構成によれば、ダンパ(10)が、径方向(R)に見て第一クラッチ(30)と重複しないように第一クラッチ(30)とは軸方向(L)の異なる領域に配置される場合に比べて、入力部材(I)と差動歯車装置(20)とを結ぶ動力伝達経路に配置される3つの部材であるワンウェイクラッチ(40)、ダンパ(10)、及び第一クラッチ(30)によって占有される空間の軸方向(L)の長さを短縮することができる。よって、装置全体の軸方向(L)の長さをより一層短縮することができる。
また、前記外側支持部材(34)は、前記ダンパ(10)を基準とする軸方向(L)に並ぶ複数の前記第二摩擦部材(32)を支持し、前記ダンパ(10)が、前記第二摩擦部材(32)よりも前記径方向(R)の外側であって前記軸方向(L)に見て前記ワンウェイクラッチ(40)と重複する位置に、前記ダンパ(10)を基準とする周方向に沿って設けられるバネ部材(11)を備えていると好適である。
この構成によれば、ダンパ(10)における比較的大きな軸方向(L)の幅を有するバネ部材(11)が、第二摩擦部材(32)よりも径方向(R)の外側に配置される。そのため、複数備えられることで全体として軸方向(L)にある程度のスペースを占有する第二摩擦部材(32)の群と、バネ部材(11)との干渉を避けつつ、ダンパ(10)と第一クラッチ(30)とを軸方向(L)に近づけて配置することが可能となり、装置全体の軸方向(L)の長さをより一層短縮することができる。なお、この場合においても、バネ部材(11)は軸方向(L)に見てワンウェイクラッチ(40)と重複する位置に配置されるため、バネ部材(11)を第二摩擦部材(32)よりも径方向(R)の外側に配置することによる装置全体の径方向(R)の大型化の程度を、低く抑えることができる。
また、前記ワンウェイクラッチ(40)を支持する第一ケース部(81)と、前記第一ケース部(81)に取り付けられる第二ケース部(82)とを備え、前記第二ケース部(82)は、前記径方向(R)に延びる径方向壁部(82a)を備え、前記径方向壁部(82a)には、前記ダンパ(10)を基準とする軸方向(L)に貫通する貫通孔(83)が形成され、前記入力部材(I)は、前記貫通孔(83)に挿通されると共に、前記貫通孔(83)の内周面に設けられた軸受(61)を介して前記第二ケース部(82)に対して回転可能に支持され、前記軸方向(L)における前記径方向壁部(82a)に対して前記差動歯車装置(20)の側に、前記ダンパ(10)及び前記第一クラッチ(30)が配置されていると好適である。
この構成によれば、軸受(61)を介して入力部材(I)を支持する第二ケース部(82)が、ワンウェイクラッチ(40)を支持する第一ケース部(81)とは別部品とされるため、車両用駆動装置(1)の製造時において、ダンパ(10)、第一クラッチ(30)、ワンウェイクラッチ(40)、及び入力軸(I)等を、第一ケース部(81)と第二ケース部(82)とに分けて組み付けた後に、第二ケース部(82)を第一ケース部(81)に取り付けることができる。よって、第一ケース部(81)と第二ケース部(82)とが一体的に形成される場合に比べて、各部品のケースに対する組み付けが容易となり、装置の製造工程の簡素化を図ることができる。
また、前記ダンパ(10)は、前記ダンパ(10)を基準とする周方向に沿って設けられるバネ部材(11)を備え、前記バネ部材(11)は、前記ダンパ(10)を基準とする軸方向(L)に見て前記ワンウェイクラッチ(40)と重複し、且つ、前記径方向(R)に見て前記第一クラッチ(30)と重複する位置に配置されていると好適である。
この構成によれば、ダンパ(10)における比較的大きな軸方向(L)の幅を有するバネ部材(11)を、ワンウェイクラッチ(40)に対して軸方向(L)に隣接すると共に径方向(R)に見て第一クラッチ(30)と重複する空間(すなわち、第一クラッチ(30)よりも径方向(R)の外側に形成される空間)を利用して配置することができる。よって、第一クラッチ(30)との干渉を避けつつダンパ(10)と第一クラッチ(30)とを軸方向(L)に近づけて配置することができ、装置全体の軸方向(L)の長さの短縮をより一層図ることができる。また、バネ部材(11)を第一クラッチ(30)よりも径方向(R)の外側に形成される空間を利用して配置することで、所望の振動吸収性能を得るために必要なダンパ(10)の径を確保しやすいという利点もある。
1:車両用駆動装置
10:ダンパ
11:第一バネ部材(バネ部材)
13:入力回転部材(入力側部材)
14:出力回転部材(出力側部材)
20:差動歯車装置
20a:入力回転要素
20b:出力回転要素
21:第一回転要素
22:第二回転要素
23:第三回転要素
30:第一クラッチ
31:第一摩擦部材
32:第二摩擦部材
33:内側支持部材
34:外側支持部材
34a:径方向延在部
35:ピストン
36:シリンダ室
40:ワンウェイクラッチ
61:軸受
81:第一ケース部
82:第二ケース部
82a:径方向壁部
83:貫通孔
E:内燃機関
I:入力軸(入力部材)
L:軸方向
MG1:第一回転電機
MG2:第二回転電機
O:出力軸(出力部材)
R:径方向
W:車輪

Claims (7)

  1. 内燃機関に駆動連結される入力部材と、
    車輪に駆動連結される出力部材と、
    第一回転電機と、
    前記出力部材に駆動連結される第二回転電機と、
    回転速度の順に第一回転要素、第二回転要素、及び第三回転要素となる3つの回転要素を有する差動歯車装置と、
    前記入力部材と前記差動歯車装置とを結ぶ動力伝達経路に配置されるクラッチであって、前記入力部材と前記差動歯車装置との連結を切り離し可能である摩擦係合式の第一クラッチと、を備え、
    前記第一回転電機が、前記第一回転要素に駆動連結され、
    前記入力部材が、前記第二回転要素及び前記第三回転要素の一方である入力回転要素に駆動連結され、
    前記出力部材が、前記第二回転要素及び前記第三回転要素の他方である出力回転要素に駆動連結され、
    前記第一クラッチは、前記入力部材の駆動力が入力される内側支持部材と、前記内側支持部材に入力された駆動力を出力し、前記入力回転要素に連結される外側支持部材とを備え、
    前記外側支持部材の少なくとも一部は、前記内側支持部材よりも、前記第一クラッチを基準とする径方向の外側に配置され、
    前記入力部材の回転が伝達されている状態での前記外側支持部材の回転方向を正方向とし、前記正方向とは反対方向の前記外側支持部材の回転方向を負方向として、
    前記外側支持部材の前記正方向の回転を許容し、前記外側支持部材の前記負方向の回転を止めるワンウェイクラッチが、前記外側支持部材よりも前記径方向の外側であって前記径方向に見て前記第一クラッチと重複する位置に設けられている車両用駆動装置。
  2. 前記動力伝達経路における前記第一クラッチよりも前記入力部材の側に、前記第一クラッチと同軸状に配置されるダンパを備え、
    前記内側支持部材は、第一摩擦部材を前記径方向の内側から支持し、
    前記外側支持部材は、前記第一摩擦部材と摩擦係合する第二摩擦部材を前記径方向の外側から支持し、
    前記ダンパの入力側部材は、前記入力部材に連結され、
    前記ダンパの出力側部材は、前記内側支持部材に連結されている請求項1に記載の車両用駆動装置。
  3. 前記第一クラッチは、前記ダンパを基準とする軸方向における、前記ダンパと前記差動歯車装置との間に配置され、
    前記第一クラッチは、前記第一摩擦部材及び前記第二摩擦部材を前記軸方向における前記差動歯車装置の側から押圧するピストンを備え、
    前記外側支持部材は、前記ピストンに対して前記軸方向における前記差動歯車装置の側を前記径方向に延びる径方向延在部を備え、
    前記軸方向における前記径方向延在部と前記ピストンとの間に、前記ピストンの駆動用の油圧が供給されるシリンダ室が形成されている請求項2に記載の車両用駆動装置。
  4. 前記ダンパが、前記径方向に見て前記第一クラッチと重複するように配置されている請求項2又は3に記載の車両用駆動装置。
  5. 前記外側支持部材は、前記ダンパを基準とする軸方向に並ぶ複数の前記第二摩擦部材を支持し、
    前記ダンパが、前記第二摩擦部材よりも前記径方向の外側であって前記軸方向に見て前記ワンウェイクラッチと重複する位置に、前記ダンパを基準とする周方向に沿って設けられるバネ部材を備えている請求項4に記載の車両用駆動装置。
  6. 前記ワンウェイクラッチを支持する第一ケース部と、前記第一ケース部に取り付けられる第二ケース部とを備え、
    前記第二ケース部は、前記径方向に延びる径方向壁部を備え、
    前記径方向壁部には、前記ダンパを基準とする軸方向に貫通する貫通孔が形成され、
    前記入力部材は、前記貫通孔に挿通されると共に、前記貫通孔の内周面に設けられた軸受を介して前記第二ケース部に対して回転可能に支持され、
    前記軸方向における前記径方向壁部に対して前記差動歯車装置の側に、前記ダンパ及び前記第一クラッチが配置されている請求項2から5のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
  7. 前記ダンパは、前記ダンパを基準とする周方向に沿って設けられるバネ部材を備え、
    前記バネ部材は、前記ダンパを基準とする軸方向に見て前記ワンウェイクラッチと重複し、且つ、前記径方向に見て前記第一クラッチと重複する位置に配置されている請求項2から6のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
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