JPWO2011062191A1 - 車両用駆動装置 - Google Patents

車両用駆動装置

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Abstract

車両用駆動装置は、エンジンと変速機とクラッチ装置とクラッチ作動機構とをもつ。クラッチ作動機構は入力軸の外周部に固定され且つ第2クラッチ部を保持するクラッチドラムを有する。クラッチドラムは、ドラム室と、ドラム室の開口を閉鎖する固定プレートと、クラッチドラムで包囲されドラム室を液圧室とバネ室とに仕切るピストンと、クラッチドラムで包囲されるようにバネ室の内部に設けられピストンを付勢させる付勢要素とを有する。

Description

本発明は車両用駆動装置に関する。本発明は、例えば、車両駆動源としてエンジンおよび走行用モータを併有するハイブリッド車両、または、エンジンを有するものの走行用モータを有しないハイブリッドではない車両に利用できる。
特許文献1,2には、エンジンと、エンジンの出力軸の駆動力が伝達される変速機と、エンジンの出力軸と変速機の入力軸との間に設けられたクラッチ装置とを有する車両用駆動装置が開示されている。このものによれば、クラッチ装置は、エンジンの出力軸側に設けられた第1クラッチ部と、変速機の入力軸側に設けられた第2クラッチ部とを有する。クラッチ装置は、第1クラッチ部および第2クラッチ部を係合させてエンジンの駆動力を変速機に伝達させる接続状態と、第1クラッチ部および第2クラッチ部の係合を解除させて駆動力の伝達を遮断させる遮断状態とに切替可能とされている。
特開2009−101730号公報 特開2006−137406号公報
車両用駆動装置によれば、軸長方向における装置の小型化が更に要請されている。
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、軸長方向における装置の小型化に有利な車両用駆動装置を提供することを課題とする。
上記課題を解決するため、様相1に係る車両用駆動装置は、出力軸をもつエンジンと、
エンジンの前記出力軸の駆動力が伝達されると共に軸線を有する入力軸をもち且つ車輪に繋がる変速機と、
エンジンの出力軸と変速機の入力軸との間に設けられ、エンジンの出力軸側に設けられた第1クラッチ部と、変速機の入力軸側に設けられた第2クラッチ部とを有し、第1クラッチ部および第2クラッチ部を係合させてエンジンの駆動力を変速機に伝達させる接続状態と、第1クラッチ部および第2クラッチ部の係合を解除させて前記駆動力の伝達を遮断させる遮断状態とに切替可能なクラッチ装置と、
液体が給排されることによりクラッチ装置の接続状態および遮断状態を切り替えるクラッチ作動機構と、を具備しており、
クラッチ作動機構は、(i)入力軸に固定され且つ第2クラッチ部を支持すると共にドラム室を有するクラッチドラムと、(ii)クラッチドラムで包囲され且つドラム室の開口を閉鎖するように前記クラッチドラムに固定された固定プレートと、(iii)クラッチドラムで包囲され、ドラム室を、クラッチ装置を接続状態から遮断状態に切り替える液圧力を発生させる液圧室とバネ室とに仕切り且つ軸線に沿って移動可能なピストンと、(iv)クラッチドラムで包囲されるようにバネ室の内部に設けられ且つクラッチ装置を遮断状態から接続状態に切り替えるようにピストンを付勢する付勢要素とを具備する。
様相2に係る車両用駆動装置によれば、上記様相において、軸線が延びる方向に沿ってクラッチ装置に向かうにつれて、クラッチドラムで包囲される空間に、付勢要素、ピストンおよび固定プレートがこの順に内蔵されている。
様相3に係る車両用駆動装置によれば、上記様相において、クラッチドラムは、(i)入力軸の外周部に固定された筒状の固定部と、(ii)固定部から半径方向外方に延設された第1延設部と、(iii)第1延設部から入力軸の軸線に沿って形成された内筒部と、(iv)内筒部から半径方向外方に沿って延設された第2延設部と、第2延設部から入力軸の軸線に沿って形成され且つ第2クラッチ部を保持する外筒部とを具備しており、
(iv)外筒部と内筒部と第2延設部とはドラム室を区画し、(v)固定筒部と内筒部と第1延設部とは、クラッチドラムを回転可能に支持させる軸受を配置させるリング状の軸受室を区画しており、(vi)ドラム室および軸受室は入力軸の半径方向に並設されており、軸受室は入力軸の半径方向においてドラム室よりも内周側に配置されている。
様相4に係る車両用駆動装置によれば、上記様相において、更に、クラッチドラムを包囲するように収容するケースを具備しており、ケースは、入力軸に向けて半径方向内方に延設された壁と、壁に設けられ入力軸の前記軸線に沿って延設された固定筒部とを有しており、固定筒部は、クラッチドラムを回転可能に支持しており、且つ、液体供給源に繋がり液圧室に液体を供給させる流路を有する。
様相5に係る車両用駆動装置によれば、上記様相において、固定プレートはクラッチ装置に対向するチェック弁を有しており、チェック弁は、液圧室と外方とを連通させ且つ液体をクラッチ装置に向けて排出させる弁口と弁口を開閉可能な弁体とを有する。
様相6に係る車両用駆動装置によれば、上記様相において、更に、クラッチ作動機構に供給される液体を漏出させて、第1クラッチ部および第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に前記液体を供給する液体供給部を具備する。
様相7に係る車両用駆動装置によれば、上記様相において、液体供給部は、液圧室に液体が供給されて増圧されるとき、液圧室および/または流路から液体を漏出させて第1クラッチ部および第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に供給する。
様相8に係る車両用駆動装置によれば、上記様相において、クラッチ装置と前記変速機とをつなぐ駆動力伝達経路に、発電機を兼用できる走行用モータが設けられており、走行用モータは、ステータと、ステータに対して回転すると共に変速機の入力軸に繋がるロータとを有しており、ステータおよびロータは、クラッチ装置の外周側に同軸的に配置されており、第1クラッチ部および第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に供給された液体は、ステータおよびロータに向けて飛散する。
様相9に係る車両用駆動装置によれば、上記様相において、液圧室または流路の液体をシールするシール材料で形成されたシール部材が設けられており、シール部材は、液圧室の増圧に伴い、液圧室および/または流路に供給された液体の一部の第1クラッチ部および前記第2クラッチ部のうちの少なくとも一方への供給を許容する通路を有する。
様相10に係る車両用駆動装置によれば、上記様相において、液体を貯留させる液体貯留部が設けられており、走行用モータのロータが回転するとき、ロータは、液体貯留部に貯留されている液体を少なくとも第1クラッチおよび第2クラッチ部のうちの一方に跳ねかける。
様相11に係る車両用駆動装置は、駆動源に回転可能に連結される入力部材と、
前記入力部材と同一軸線上に配置され変速機に繋がる軸状部材と、
前記入力部材および前記軸状部材の一方に対して、前記軸線に沿って、移動可能に係合された第1クラッチ部と、
前記第1クラッチ部と交互に接離可能に配置され、前記入力部材および前記軸状部材の他方に対して、前記軸線に沿って、移動可能に係合された第2クラッチ部と、
前記軸状部材に固定され、且つ前記第2クラッチ部を前記軸線に沿って、移動可能に支持し、底部を有するクラッチドラムと、
前記クラッチドラムに固定されるプレートと、
前記クラッチドラムに前記軸線に沿って移動可能に支持され、前記1クラッチ部および第2クラッチ部を押圧するピストンと、
前記ピストンの一端部と前記クラッチドラムの底部との間に区画形成されるバネ室と、
前記バネ室内に設けられ、前記第1クラッチ部および第2クラッチ部に向かって前記ピストンを付勢する付勢部材と、
前記ピストンの他端部と前記プレートとの間に区画形成される液圧室と
を備え、
前記付勢部材により付勢される前記ピストンの押圧によって前記第1クラッチ部および第2クラッチ部が圧接され、
前記液圧室内に供給されるオイルの圧力によって、前記ピストンは、前記付勢部材の付勢力に抗して前記第1クラッチ部および第2クラッチ部から離間することと
を備える。
様相1に係る車両用駆動装置によれば、クラッチドラムは、クラッチドラムで包囲されたドラム室と、クラッチドラムで包囲され且つドラム室の開口を閉鎖するようにクラッチドラムに固定された固定プレートと、クラッチドラムで包囲され、ドラム室を、クラッチ装置を接続状態から遮断状態に切り替える液圧力を発生させる液圧室とバネ室とに仕切り且つ軸線に沿って移動可能なピストンと、クラッチドラムで包囲されるようにバネ室の内部に設けられ且つクラッチ装置を遮断状態から接続状態にさせる方向にピストンを付勢させる付勢要素とを有する。このようにクラッチドラムで包囲されるように、固定プレート、ピストン、付勢要素がクラッチドラムの内部に組み付けられている。このため、軸長方向における本装置の小型化に有利である。殊に、付勢要素がクラッチドラムの外部に直列に組み付けられている場合に比較して、軸長方向における本装置の小型化に有利である。
様相2に係る車両用駆動装置によれば、軸線が延びる方向に沿ってクラッチ装置に向かうにつれて、クラッチドラムで包囲される空間に、付勢要素、ピストンおよび固定プレートがこの順に内蔵されている。クラッチドラムに付勢要素、ピストン、固定プレートが内蔵されているため、軸長方向における本装置の小型化に有利である。殊に、バネがクラッチドラムの外部に直列に組み付けられている場合に比較して、軸長方向における本装置の小型化に有利である。
様相3に係る車両用駆動装置によれば、クラッチドラムは、入力軸の外周部に固定された筒状の固定部と、固定部から半径方向外方に延設された第1延設部と、第1延設部から入力軸の軸線に沿って形成された内筒部と、内筒部から半径方向外方に沿って延設された第2延設部と、第2延設部から入力軸の軸線に沿って形成された外筒部とを有する。外筒部と内筒部と第2延設部とはリング状のドラム室を区画する。固定筒部と内筒部と第1延設部とは、クラッチドラムを回転可能に支持させる軸受を配置させるリング状の軸受室を区画する。ドラム室および軸受室は、入力軸の半径方向に並設されているため、軸長方向における本装置の小型化に有利である。更に軸受室は入力軸の半径方向においてドラム室よりも内周側に配置されており、ドラム室は入力軸の半径方向において軸受室よりも外周側に配置されている。このためドラム室の液圧室について軸線からの距離を増加でき、液圧室の容積を増加でき、クラッチ装置を遮断方向に作動させ得る液圧室の液圧力を増加させるのに有利である。
様相4に係る車両用駆動装置によれば、更に、クラッチドラムを包囲するように収容するケースを有する。ケースは、入力軸に向けて半径方向内方に延設された壁と、壁に設けられ入力軸の軸線に沿って延設された固定筒部とを有する。固定筒部は、クラッチドラムを回転可能に支持しており、且つ、液体供給源に繋がり液圧室に液体を供給させる流路を有する。このようにクラッチドラムはクラッチドラムをケースに支持する機能と、流路を形成する機能とを併有するため、装置の小型化に有利である。
様相5に係る車両用駆動装置によれば、固定プレートはクラッチ装置に対向するチェック弁を有しており、チェック弁は、液圧室と外方とを連通させ且つ遠心液圧力となる液体をクラッチ装置に向けて排出させる弁口と、弁口を開閉可能な弁体とを有する。入力軸の高速回転時には、液圧室の遠心液圧力が大きくなる。この場合、クラッチ装置を接続させる方向に付勢要素がピストンを付勢させる付勢力に影響が与えられる。この結果、クラッチ装置を遮断状態から接続状態に切り替える応答性が低下するおそれがある。従って、液圧室に存在する液体を弁口から排出させて液圧室の遠心液圧力の影響をできるだけ抑えることが好ましい。そこで、液圧室の遠心液圧力となる液体をチェック弁の弁口から排出させ、液圧室の遠心液圧力をできるだけ抑える。この場合、クラッチ装置を接続させる方向に付勢要素がピストンを付勢させる付勢力が良好に確保される。また、液圧室を増圧させてクラッチ装置を接続状態から遮断状態に切り替えるときには、液圧室の増圧によりチェック弁の弁体は弁口を閉鎖させる。この場合、液圧室の増圧速度が確保され、クラッチ装置を接続状態から遮断状態に迅速に切り替えることができる。この場合、エンジンおよびモータを併有するハイブリッドカーに本装置が適用されている場合には、電力回生時に負荷となるエンジンを変速機から迅速に遮断できるため、回生効率を高め得る。
様相6に係る車両用駆動装置によれば、更に、クラッチ作動機構に供給される液体を漏出させて、第1クラッチ部および第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に潤滑用または冷却用として供給させる液体供給部を具備する。このため第1クラッチ部の摩擦係合面と第2クラッチ部の摩擦係合面との間に潤滑用または冷却用の液体を介在させることができる。これにより第1クラッチ部の摩擦係合面および第2クラッチ部の摩擦係合面における焼き付きが抑制される。これによりクラッチ部のさらなる耐久性の向上、長寿命化が図られる。
様相7に係る車両用駆動装置によれば、上記様相において、液体供給部は、液圧室に液体が供給されて増圧されるとき、液圧室および/または流路から液体を漏出させて第1クラッチ部および第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に供給する。液体供給部は、増圧時に、第1クラッチ部および第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に潤滑用または冷却用の液体を供給させる。このため第1クラッチ部の摩擦係合面と第2クラッチ部の摩擦係合面との間に潤滑用または冷却用の液体を介在させることができる。これにより第1クラッチ部の摩擦係合面および第2クラッチ部の摩擦係合面における焼き付きが抑制される。これによりクラッチ部のさらなる耐久性の向上、長寿命化が図られる。
様相8に係る車両用駆動装置によれば、クラッチ装置と前記変速機とをつなぐ駆動力伝達経路に、発電機を兼用できる走行用モータが設けられており、走行用モータは、ステータと、ステータに対して回転すると共に変速機の入力軸に繋がるロータとを有しており、ステータおよびロータは、クラッチ装置の外周側に同軸的に配置されており、第1クラッチ部および第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に供給された液体は、ステータおよびロータに向けて飛散する。クラッチ装置と変速機とをつなぐ駆動力伝達経路に、発電機を兼用できる走行用モータが設けられている。このため、クラッチ装置が遮断状態に切り替えられ、エンジンの駆動力が変速機の入力軸に伝達されないときであっても、走行用モータの駆動力を変速機の入力軸に伝達させて入力軸を回転させることができる。この場合、エンジンの駆動を停止させた状態で、走行用モータの回転駆動力により車両を走行させることができる。更に、ステータおよびロータは、クラッチ装置の外周側に同軸的に配置されているため、第1クラッチ部および第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に供給された液体は、ステータおよびロータに向けて飛散することができる。従って、ステータおよびロータを冷却させることができ、耐久性を向上させることができる。
様相9に係る車両用駆動装置によれば、液圧室または流路の液体をシールするシール材料で形成されたシール部材が設けられており、シール部材は、液圧室の増圧に伴い、液圧室および/または流路に供給された液体の一部を第1クラッチ部および第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に向けて供給させる通路を有する。この場合、液圧室の増圧に伴い、液圧室および/または流路に供給された液体の一部を、シール部材の通路を介して第1クラッチ部および第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に向けて供給させることができる。このような簡素な構成でクラッチ装置の焼付きを防止することができる。
様相10に係る車両用駆動装置によれば、液体を貯留させる液体貯留部が設けられており、走行用モータのロータが回転するとき、ロータは、液体貯留部に貯留されている液体を少なくとも第1クラッチおよび第2クラッチ部のうちの一方に跳ねかける。この場合、液体貯留部は液体を貯留させることができる。走行用モータが回転するとき、ロータは、液体溜流部に貯留されている液体を第1クラッチ部および第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に跳ねかけることができる。このため、第1クラッチ部および第2クラッチ部の焼き付きが更に抑制される。更に、軸受等にも跳ねかけて潤滑性を高めることができる。
様相11に係る車両用駆動装置によれば、付勢部材により付勢されるピストンの押圧によって第1クラッチ部およびクラッチ部が圧接される。液圧室内に供給されるオイルの圧力によって、ピストンは、付勢部材の付勢力に抗して第1クラッチ部および第2クラッチ部から離間する。
実施形態1に係り、車両用駆動装置の上半分を示す断面図である。 実施形態1に係り、車両用駆動装置の下半分を示す断面図である。 実施形態1に係り、車両用駆動装置の液圧室付近を示す部分断面図である。 実施形態1に係り、車両用駆動システムのシステム図である。 実施形態1に係り、油供給部付近を示す部分断面図である。 実施形態1に係り、第1シール部材の平面図である。 実施形態2に係り、第1シール部材の凹部付近を拡大して示す図である。 実施形態3に係り、第1シール部材の凹部付近を拡大して示す図である。 実施形態4に係り、第1シール部材の凹部付近を拡大して示す図である。 実施形態5に係り、油供給部付近を示す部分断面図である。
(実施形態1)
本発明の実施形態は、乗用車、大型車両等のハイブリッド車両に適用したものである。図面は実施形態の概念を示す。図1は車両駆動装置の上半分の断面図を示し、図2は下半分の断面図を示し、図3は下半分の要部を拡大して示す。図4は車両駆動システムを表すブロック図を示す。図4に示すように、車両駆動システムは、第1駆動源として機能するエンジン1と、クラッチ装置2と、第2駆動源として機能する電動モータで形成された走行用モータ(以下、モータともいう)8と、変速機6と、制御装置7とを有する。制御装置7は、エンジン1と、モータ8と、変速機6と、制御弁70と、オイルポンプ78とを制御する。モータ8は、車両の減速時等に電気エネルギの回生を行う発電機としても機能できる。本実施形態によれば、回生効率を高める種々の構造が採用されている。オイルポンプ78は電動式であるため、エンジン1が駆動していなくても油(潤滑油)を供給するポンプ作用を発揮できる。図4において、実線の矢印はオイルポンプ78に繋がる油圧通路を示し、破線は制御装置7に繋がる信号線を示す。
図1に示すように、エンジン1は、エンジン1により軸線P1回りで回転される出力軸10と、出力軸10に取付具10wにより同軸的に連結されたリング状をなすフライホィール14とをもつ。フライホィール14の外周部に形成されているリングギア12は、図略のスタータモータの駆動軸と噛合する。スタータモータが駆動すると、フライホィール14が回転する。変速機6に設けられたトルクコンバータ61は、エンジン1の出力軸10の駆動力により回転される入力軸60(軸状部材)をもつ。入力軸60は軸線P1をもち、変速機6の図略の変速ギヤ機構を介して走行車輪に繋がり、図略の走行車輪を回転させる。
クラッチ装置2について説明を加える。クラッチ装置2は湿式多板クラッチを構成しており、入力部材20と、クラッチドラム22と、入力部材20に保持された第1クラッチ部として機能する摩擦プレート23と、クラッチドラム22に保持された第2クラッチ部として機能するセパレートプレート24とをもつ。摩擦プレート23およびセパレートプレート24は対面しつつ交互に配置されており、互いに圧着させて圧着状態である係合状態(接続状態)にでき、且つ、互いに離間して圧着解除である係合解除(遮断状態)にできる。
摩擦プレート23、セパレートプレート24、入力部材20、クラッチドラム22のそれぞれは、入力軸60の軸線P1回りを1周するように同軸的に配置されている。入力部材20は、フライホィール14にダンパ13を介して連結されている。エンジン1が駆動すると、出力軸10、フライホィール14、ダンパ13、入力部材20、摩擦プレート23は、軸線P1回りで一体回転する。図1に示すように、入力部材20は、出力軸10と同軸的に配置された軸部201と、軸部201のうち変速機6側の軸端から半径方向の外方に沿って延設されたリング状の延設部202と、摩擦プレート23を保持すると共に軸線P1に沿って形成されたリング状の保持部203とを有する。保持部203の外周部には、複数の摩擦プレート23が相対回転を規制され軸線P1に沿って相対移動可能に嵌合されている。
クラッチドラム22は、変速機6の入力軸60の外周部にスプライン嵌合されて入力軸60と一体回転する筒状の固定筒部220と、固定筒部220のうちエンジン1側の端から半径方向外方に延設された第1延設部221と、第1延設部221の外端から軸線P1に沿って形成された内筒部222と、内筒部222のうち変速機6側の端から半径方向外方に沿って延設された第2延設部223(底部)と、第2延設部223の外端から軸線P1に沿ってクラッチ装置2に向けて延設された外筒部224とを有する。外筒部224の先端部には、複数のセパレートプレート24が相対回転を規制され軸線P1に沿って相対移動可能に嵌合されている。内筒部222、第2延設部223および外筒部224は、ドラム室230を形成する。ここで、図1に示すように、クラッチドラム22を構成する固定筒部220、内筒部222、外筒部224、ドラム室230は、軸線P1回りを1周するように形成されている。内筒部222はピストンストッパ229を有する。
図1に示すように、クラッチドラム22の第1延設部221はスラスト軸受209を介してクラッチ装置2の入力部材20の延設部202に接近しつつあてがわれている。このため本装置の軸長サイズの短縮に有利である。更に、軸線P1が延びる方向に沿ってクラッチ装置2に向かうにつれて、クラッチドラム22の外筒部224で包囲される空間に、バネ33、ピストン32、固定プレート31、セパレートプレート24(第2クラッチ部)がこの順に内蔵されて収容されている。即ち、クラッチドラム22の軸長寸法内に、バネ33、ピストン32、固定プレート31、セパレートプレート24が収容されている。この場合、軸長方向においてバネ33がクラッチドラム22の外側に直列に配置されている形態に比較して、本装置の軸長サイズの短縮に有利である。なお、セパレートプレート24はクラッチドラム22の外筒部224においてリング状の係合部材224xにより係合されている。
クラッチ装置2は、エンジン1の駆動力を変速機6の入力軸60に伝達させる接続状態と、エンジン1の駆動力の伝達を遮断させる遮断状態とに切り替え可能とされている。接続状態では、隣り合う摩擦プレート23およびセパレートプレート24は互いに圧着されて係合し、エンジン1の駆動力を変速機6の入力軸60に伝達させることができる。遮断状態では、隣り合う摩擦プレート23およびセパレートプレート24の係合を解除させ、エンジン1から変速機6への駆動力の伝達を遮断させる。クラッチ装置2はノーマルクローズタイプであり、エンジン1の駆動力を変速機6に伝達させる通常の状態では、バネ33のばね力によって摩擦プレート23およびセパレートプレート24が圧着される接続状態に維持されている。このため通常の状態では、隣り合う摩擦プレート23およびセパレートプレート24を互いに圧着させる油圧力が特に必要とされず、省エネルギ化が図られる利点が得られる。更に、万一、油圧システムに不具合が発生するときであっても、クラッチ装置2を構成する摩擦プレート23およびセパレートプレート24が圧着して接続状態とされているため、エンジン1の駆動力を変速機6に伝達でき、車両を走行させることができる利点が得られる。
クラッチ装置2を作動させるためのクラッチ作動機構3について更に説明を加える。図3に示すように、クラッチ作動機構3は、クラッチドラム22の内筒部222の外周側の止め溝にCリング状等の止め部材31xを介して固定された固定プレート31と、ドラム室230において軸線P1に沿って移動可能に嵌合されたピストン32と、ピストン32とクラッチドラム22の第2延設部223との間に配置された付勢要素として機能するコイルバネで形成されたバネ33と、固定プレート31のうちクラッチ装置2と反対側の表面310とピストン32のうちクラッチ装置2側の加圧面325との間に形成された液圧室34と、液圧室34に連通する流路35(図3参照)とを有する。固定プレート31は、ドラム室230のうちクラッチ装置2側の空間を閉鎖させる。ピストン32がドラム室230に設けられている。このため、ドラム室230は、クラッチ装置2を接続状態から遮断状態に切り替える液圧が供給される液圧室34と、バネ33が収容されるバネ室39とに仕切られている。
図3に示すように、ピストン32は、互いに同軸的に形成された可動内筒部321および可動外筒部322と、両者を半径方向に沿って繋ぐ加圧部323とを有する。ピストン32が矢印F1方向(図3参照,クラッチ装置2を接続状態にさせる閉鎖方向)に移動すると、ピストン32の可動外筒部322はクラッチ装置2のセパレートプレート24を摩擦プレート23に向けて移動させて圧着させる。これに対して、ピストン32が矢印F2方向(図3参照,クラッチ装置2の係合を解除させる開放方向)に移動すると、ピストン32の可動外筒部322はクラッチ装置2のセパレートプレート24から離間してセパレータプレート24と摩擦プレート23との圧着を開放する。
液圧室34、ピストン32、ドラム室230(バネ室39,液圧室34)は、軸線P1の外周側において、軸線P1のまわりにリング状に形成されている。複数のバネ33は、軸線P1まわりで周方向にほぼ均等な間隔を隔てて配置されている。図3に示すように、バネ33の一端はクラッチドラム22の第2延設部223に着座しており、他端はピストン32の背面に形成されたバネ受け凹部36に着座し、バネ33の外れが抑制されている。図3から理解できるように、バネ33は、ピストン32を固定プレート31に向けて矢印F1方向に沿って付勢している。このため液圧室34に油圧が供給されていないときには、ピストン32はクラッチ装置2に向けて矢印F1方向(クラッチ装置2を接続状態にさせる閉鎖方向)に移動する。これによりクラッチ装置2の摩擦プレート23およびセパレートプレート24が互いに圧着されクラッチ装置2は接続状態となる。なお本実施形態によれば、回生時には、クラッチ装置2を接続状態から遮断状態に切り替え、エンジン1と変速機6との間の動力伝達を遮断させて、回生効率を高めることができる。
本実施形態によれば、液圧室34に供給された油圧がピストン32を押動する軸力に対して、バネ33の付勢力が打ち勝つとき、クラッチ装置2の摩擦プレート23およびセパレートプレート24が互いに圧着し、クラッチ装置2は接続状態又は半接続状態に維持される。この場合、エンジン1の出力軸10の駆動力はクラッチ装置2を介して変速機6の入力軸60に伝達される。
図3に示すように、クラッチ作動機構3において、液圧室34に連通すると共に液圧室34に対して油を供給および排出させる流路35が設けられている。流路35は、後述するケース9の一部である第2ケース92の固定筒部94の内部に形成された第1流路351と、固定筒部94の外周面に第1流路351の先端が開口するように環状に形成された環状溝352と、クラッチドラム22の内筒部222においてこれの厚み方向に貫通し環状溝352に開口する貫通口353とで形成されている。このようにケース9の一部である固定筒部94を利用して第1流路351を形成している(図3参照)。
図3に示すように、第1流路351の他端は制御弁70を介してオイルポンプ78に繋がれている。制御弁70は、ソレノイドおよびバネにより第1位置71と第2位置72とに切り替えられる。第1位置71は、流路35とオイルポンプ78とを連通させる通路73aと、流路35と油貯留部79とを連通させると共に絞り73kを有する通路73bとを有する。第2位置72は、流路35とオイルポンプ78とを連通させる通路73cと、流路35と油貯留部79とを連通させる通路73eとを有する。オイルポンプ78が作動しているとき、制御装置7により制御弁70が第1位置71に切り替えられると、オイルポンプ78のポート78aから油が通路73a、第1流路351、環状溝352、貫通口353を介して液圧室34に供給され、液圧室34を増圧させ、ピストン32を矢印F2方向(図3参照)に移動させる。絞り73kにより、流路35の油の油貯留部79への排出は制限される。
これに対して制御装置7によりオイルポンプ78が停止され制御弁70が第2位置72に切り替えられると、液圧室34は第1流路351を介して油貯留部79に連通するため、液圧室34の油が貫通口353、環状溝352および第1流路351、通路73eを介して油貯留部79に帰還される。通路73eには絞りが設けられていないため、液圧室34からの油の排出速度を速め得る。この場合、クラッチ装置2を遮断状態から接続状態に切り替える応答性を高め得るため、エンジン1の駆動力を迅速に変速機6に伝達できる。オイルポンプ78は前述したように電動式であるためエンジン1の駆動に拘わらず、油を供給できる。なお、制御弁70およびオイルポンプ78はケース9の外周側に固定されて搭載されている。
更に説明を加える。上記したクラッチ装置2はノーマルクローズタイプであり、通常時には、液圧室34には油は充填されておらず、隣り合う摩擦プレート23およびセパレートプレート24がバネ33の付勢力により互いに圧着して係合しており、クラッチ装置2は接続状態となり、この結果、エンジン1の出力軸10と変速機6の入力軸60とをクラッチ装置2を介して接続させている。このときエンジン1が駆動していると、出力軸10が回転するため、入力部材20が回転し、圧着状態の摩擦プレート23およびセパレートプレート24が軸線P1の回りで回転し、クラッチドラム22がロータ82と共に回転し、変速機6の入力軸60が回転し、ひいては走行車輪が回転する。
これに対して、エンジン1の出力軸10と変速機6の入力軸60とを遮断させるときには、オイルポンプ78の駆動により油が流路35を介して液圧室34に供給される。液圧室34の油圧がバネ33の付勢力に打ち勝つと、ピストン32は矢印F2方向に移動してピストンストッパ229に当たって停止される。この場合、セパレートプレート24が矢印F2方向に移動可能であるため、クラッチ装置2を構成する隣り合う摩擦プレート23およびセパレートプレート24が互いに離間し、非圧着状態である非係合状態となり、クラッチ装置2は遮断状態に切り替えられる。この場合、エンジン1の出力軸10と変速機6の入力軸60との連結は遮断され、出力軸10の駆動力は変速機6の入力軸60に伝達されない。
図1〜図3に示すように、液圧室34については、クラッチ装置2が接続状態に維持されているとき、軸線P1に沿った方向の空間幅は薄くされ、半径方向に沿った長さは大きくされ、液圧室34は薄くされて偏平化されている。このように液圧室34は偏平化されているため、液圧室34の容積を抑えつつ、ピストン32の加圧面325の面積を増加でき、ピストン32の駆動力を高めることができる。この場合、液圧室34に油を供給させてクラッチ装置2を接続状態から遮断状態に切り替えるとき、切替速度を速めることができる。従って、モータ8を発電機として使用して電気エネルギを回生させるときには、クラッチ装置2を接続状態から遮断状態に切り替える応答性を高めることができ、回生制御の応答性を高めることができ、蓄電要素への蓄電量を増加させるのに貢献でき、車両の燃費向上に貢献できる。
ところで本実施形態によれば、ピストン32を付勢させるバネ33としては、コイルバネではなく、板バネや皿バネとすることも考えられる。しかしながら板バネや皿バネの場合には、バネ荷重が撓みに対してほぼ2次曲線的に変化し易く、高い変化率を有する。この場合、クラッチ装置2を構成する摩擦プレート23およびセパレートプレート24が経年変化や摩耗したときには、クラッチ装置2のトルク容量を確保できなくなるおそれがある。バネ荷重が急激に変化すると、液圧室34に油を供給して液圧室34の油圧を制御することにより伝達トルクを制御するのが困難となる。これに対して本実施形態のようにバネ33がコイルバネである場合には、板バネや皿バネに比較して、バネ荷重が撓みに対してほぼ直線的に変化する。この場合、液圧室34の油圧制御によりクラッチ装置2の伝達トルクを正確に制御できる利点が得られる。更に、コイルバネは狭いスペースに配置させるのに有利であり、多数本配置することができ、合計バネ荷重を大きくでき、クラッチ装置2を大きなバネ荷重で接続状態に維持させるのに貢献できる。但し、場合によっては、バネ33をコイルバネに限らず、板バネや皿バネとすることもできる。
図1に示すように、クラッチ装置2と変速機6とを繋ぐ駆動力伝達経路には、モータ8が設けられている。モータ8はステータ80とロータ82とを有する。ステータ80は、第2ケース92の内周側に固定されており、鉄心に巻回された励磁巻線80cを有する。ロータ82はステータ80の内周側に隙間80xを介して同軸的に配置されている。ロータ82はクラッチドラム22の外筒部224の外周側に連結されているため、ロータ82およびクラッチドラム22は軸線P1回りで一体回転する。ステータ80の励磁巻線80cに励磁電流が給電されると、回転磁界が軸線P1回りで発生し、ロータ82が回転し、クラッチドラム22が回転し、変速機6の入力軸60が回転し、変速機6を介して車両の走行車輪が回転する。
図1に示すように、ケース9はクラッチ装置2、クラッチ作動機構3、モータ8、トルクコンバータ61等を包囲するように収容する。ケース9は、エンジン1側から、第1ケース91と、第1ケース91に連結された第2ケース92と、第2ケース92に連結された第3ケース93とを有する。第1ケース91は、半径方向内方に沿って延設された第1壁910を有する。第2ケース92は、半径方向内方に沿って延設された第2壁920を有する。第2壁920の内周部は、軸線P1に沿って延設された固定筒部94をもつ。図1に示すように、第2ケース92の外壁筒部92xの内側にはモータ8のステータ80が固定されている。第1壁910および第2壁920は互いに対向する。第2壁920の固定筒部94と変速機6の入力部材60との間には、軸受96aが介在する。このため第2ケース92の固定筒部94に対して、クラッチドラム22および入力軸60は軸線P1まわりで一体回転できる。軸受96aは係合部材96xによりケース9側の固定筒部94に係合されている。第1ケース91の第1壁910の内周部と入力部材20との間には、軸受96cが介在する。このため第1ケース91に対して、入力部材20は軸線P1まわりで一体回転できる。出力軸10と軸部201との間には軸受96eが介在する。
上記したケース9内において、クラッチ装置2及びクラッチ作動機構3は、モータ8の内周側に同軸的に配置されている。従ってモータ8の軸長方向の幅D(図1参照)を有効に利用しつつ、クラッチ装置2およびクラッチ作動機構3をモータ8の内周側に配置できる。この場合、軸線P1方向に沿ってサイズを小型化させるのに貢献できる。
次に上記したハイブリッド車両用駆動装置の作動について説明を加える。図略のイグニッションスイッチをONにして運転者がアクセルペダルを踏む(低スロットル開度時)と、バッテリを電源とする電動式のオイルポンプ78が作動して油圧が液圧室34に供給されクラッチ装置2が遮断状態になると共に、モータ8の励磁巻線80cに電流が流れてロータ82が回転する。ロータ82が回転すると、ロータ82に連結されているクラッチドラム22が軸線P1回りで回転し、変速機6を介して走行車輪が回転し、車両が発進する。このように車両が発進するとき、エンジン1は始動せず、停止されていることがある。この場合、モータ8の駆動力のみによって車両は発進する。このように車両が始動するときには、制御装置7からの指令によりオイルポンプ78が作動して油圧が発生すると共に、制御弁70が第1位置71に切り替えられるため、油は、制御弁70の第1位置71の通路73aを介して流路35および液圧室34に供給される。結果として、液圧室34の油圧が上昇し、ピストン32は矢印F2方向に移動し、ノーマルクローズタイプのクラッチ装置2は接続状態から遮断状態に切り替えられる。この場合、負荷となるエンジン1、フライホィール14等がモータ8および変速機6から切り離され、車両の発進性が高められている。
エンジン1の低負荷時または極低負荷時等のようにエンジン効率が充分ではない領域においても、エンジン1の駆動は停止されており、モータ8のみによって車両は走行することが好ましい。このようにエンジン1の駆動が停止されているとき、ノーマルクローズタイプのクラッチ装置2は接続状態から遮断状態に切り替えられている。この場合、オイルポンプ78の作動により制御弁70および流路35を介して液圧室34に油が供給され、液圧室34の油圧がバネ33の付勢力に打ち勝ち、ピストン32は矢印F2方向(図3参照)に移動し、クラッチ装置2を構成する隣り合う摩擦プレート23およびセパレートプレート24が互いに離間し、非圧着状態である非係合状態とされる。
これに対して、車両が加速や登坂するときには、エンジン1が駆動することが好ましい。この場合、加速や登坂をするためにアクセルペダルが踏まれてスロットルが一定開度以上開かれると、燃料噴射装置が作動されるとともに、図略の点火プラグが点火される。また図略のスタータモータの駆動軸が駆動される。これによりスタータモータの駆動軸と噛合するフライホィール14のリングギア12がフライホィール14及び出力軸10とともに回転され、エンジン1が始動される。このようにエンジン1が駆動するとき、クラッチ装置2が接続状態に維持される。この場合、制御弁70が第2位置72に切り替えられ、液圧室34の油が流路35及び制御弁70の第2位置72の通路73eを介して油貯留部79に排出される。これにより液圧室34の油圧力に対してコイルバネ33の付勢力が打ち勝ち、ピストン32はセパレートプレート24と共に矢印F1方向に移動し、クラッチ装置2を構成する隣り合う摩擦プレート23およびセパレートプレート24が互いに圧着して係合される。この結果、エンジン1の出力軸10の回転駆動力がクラッチ装置2を介して変速機6の入力軸60に伝達される。これによりエンジン1並びにモータ8の両方の駆動力が加算され、大きな駆動力により車両が走行される。
車両が定常の走行状態にある場合には、エンジン効率が高いため、モータ8への給電を停止させ、モータ8を空転させることが好ましい。この場合、クラッチ装置2は接続状態に維持されており、エンジン1の出力軸10の駆動力はクラッチ装置2を介して変速機6の入力軸60に伝達され、エンジン1の駆動力により車両は走行する。
車両が減速する場合等のように電気エネルギを回生させる場合には、モータ8の励磁巻線80cへの給電を停止させると共にクラッチ装置2を接続状態から遮断状態に切り替え、エンジン1の出力軸10とクラッチ装置2の入力部材20との連結を解除させるため、ロータ82に加わる負荷が低減され、回生効率が高められる。この場合、オイルポンプ78により液圧室34に油が供給され、液圧室34の油圧がコイルバネ33の付勢力に打ち勝ち、ピストン32は矢印F2方向(図3参照)に移動し、クラッチ装置2を構成する隣り合う摩擦プレート23およびセパレートプレート24が互いに離間し、非圧着状態である非係合状態とされる。このように電気エネルギを回生させる場合には、モータ8が発電機として機能して電気エネルギを発生させる。発生した電気エネルギはバッテリに蓄電される。
本実施形態によれば、車両走行中にクラッチドラム22はロータ82とともに軸線P1回りで回転されて遠心力を受けるため、クラッチ装置2が接続状態にあるときであっても、液圧室34に油が残存されることがある。この場合、液圧室34に油が過剰に残存されるとき、遠心力により液圧室34に遠心油圧力が発生し、ピストン32を矢印F2方向に押圧する押圧力が発生するおそれがある。この場合、接続状態に維持されているはずのクラッチ装置2を、条件によっては、遮断状態にさせてしまうおそれがある。
そこで本実施形態によれば、図1に示すように、液圧室34を形成する壁を構成する固定プレート31には、単数または複数のチェック弁37が設けられている。チェック弁37は、液圧室34とこれの外方とを連通する弁口370と、弁口370を開閉可能な弁体371とを有する。弁口370は液圧室34側が大径となるテーパ状に形成され、弁体371の脱落は抑えられている。回生時等には、エンジン1の出力軸10と変速機6の入力軸60との連結を遮断させるため、液圧室34に油が供給される。このとき液圧室34の油圧が増加するため、弁体371は弁口370を閉鎖し、液圧室34の油圧の増圧速度を高める。これによりピストン32を矢印F2に押圧させ、クラッチ装置2を遮断状態に迅速に切り替えることができる。この場合、回生効率を高めることができる。
これに対して、バネ33によりクラッチ装置2を接続状態に維持させているとき、液圧室34に存在する油を液圧室34から排出させて液圧室34の遠心油圧力をできるだけ消失させることが好ましい。遠心油圧力がバネ33の付勢力を減じるからである。この場合、制御弁70の作動により液圧室34の油が流路35を介して油貯留部79側に排出されるため、弁体371が弁口370を閉鎖させる閉鎖力が低下する。この場合、チェック弁37の弁体371が遠心力によりテーパ状の弁口370の大径側に移動して弁口370を開放し、液圧室34の油を弁口370から液圧室34の外方に排出させることができる。図1に示すように、チェック弁37の弁口370はクラッチ装置2に対向しているため、弁口370から油をクラッチ装置2に向けて排出でき、クラッチ装置2の冷却性および潤滑性を一層向上できる。図1に示すように、チェック弁37は、液圧室34において、軸線P1と直角方向における中間位置よりも外周側に配置されているため、回転時に液圧室34において遠心方向に移動した油をチェック弁37の弁口370から液圧室34の外方に排出させ易く、液圧室34における遠心油圧力を消失させるのに有利である。
以上説明したように本実施形態によれば、図1に示すように、クラッチドラム22は、クラッチドラム22で包囲されたドラム室230と、クラッチドラム22で包囲されるようにクラッチドラム22に固定された固定プレート31と、クラッチドラム22で包囲されドラム室230を液圧室34とバネ室39とに仕切るピストン32と、クラッチドラム22で包囲されるようにバネ室39の内部に設けられ且つクラッチ装置2を遮断状態から接続状態にさせる方向にピストン32を付勢させるバネ33(付勢要素)とを有する。このようにクラッチドラム22のドラム室230に、固定プレート31、ピストン32、バネ33が内蔵されている。このため、クラッチドラム22の外側に軸長方向において直列にバネが配置されている場合に比較して、軸長方向のサイズの小型化に有利である。この結果、軸長寸法における入力軸30およびクラッチドラム22のサイズの短縮化に貢献できる。この結果、入力軸30及びクラッチドラム22の円周方向の振れが抑えられる。ひいては、軸長方向に保持するスラスト軸受209によりクラッチドラム22が有効に支持される。
本実施形態によれば、図1から理解できるように、軸線P1が延びる方向に沿ってクラッチ装置2に向かうにつれて、クラッチドラム22の外筒部224で包囲される空間に、バネ33、ピストン32、固定プレート31、セパレートプレート24(第2クラッチ部)がこの順に内蔵されている。この場合、バネ33が軸長方向においてクラッチドラム22の外側に直列に配置されている形態に比較して、軸長方向における本装置のサイズの短縮化に有利である。
更に図1に示すように、クラッチドラム22は、半径方向(軸線P1の軸直角方向)において、内側から外側に向けて、互いに同軸的な筒状の固定筒部220、内筒部222、外筒部224を有する。図1に示すように、固定筒部220と第1延設部221と内筒部222とで、リング状の軸受室2sが区画される。軸受室2sには、リング状の軸受96aとリング状の固定筒部94とが同軸的に嵌合されている。これによりクラッチドラム22をケース9の固定筒部94に回転可能に支持する。更に、図1に示すように、内筒部222と外筒部224とで区画されるリング状のドラム室230には,バネ33,ピストン32,固定プレート31が配置されている。このようにクラッチドラム22において、役割が異なる軸受室2sおよびドラム室230が半径方向に並設されている。このため、軸長方向におけるクラッチドラム22のサイズの短縮化を図り得る。この場合、本装置の軸長方向のサイズの短縮化に有利である。更に軸受室2sは入力軸60の半径方向においてドラム室230よりも内周側に配置されており、ドラム室230は入力軸60の半径方向において軸受室2sよりも外周側に配置されている。このためドラム室230の液圧室34について軸線P1からの距離を増加でき、液圧室34の容積を増加でき、クラッチ装置2を遮断方向に作動させ得る液圧室34の液圧力を増加させるのに有利である。このようにクラッチ装置2を遮断させる応答性を高めれば、電力回生時に負荷となるエンジンを入力軸60から迅速に遮断でき、回生効率を高め得る。
更に図1に示すように、半径方向において、軸線P1側から、入力軸60,クラッチドラム22の固定筒部220,軸受96a、ケース9の固定筒部94、クラッチドラム22の内筒部222、クラッチドラム22に内蔵されたピストン32及びバネ33、クラッチドラム22の外筒部224,モータ8のロータ82,ステータ80という複数の部品がこの順に並設されている。このため軸長方向における本装置のサイズの短縮化を一層図り得る。
さて本実施形態によれば、図3に示すように、クラッチ装置2を構成する摩擦プレート23とセパレートプレート24との係合が解除されたとき、または、半係合状態のとき、摩擦プレート23とセパレートプレート24のうちの少なくとも一方に、潤滑用または冷却用の液体である油を供給させる液体供給部として機能する油供給部100が設けられている。油供給部100は、液圧室34および流路35が増圧化されるとき、流路35の環状溝352に供給される油を、遮断状態に切り替えられたクラッチ装置2の摩擦プレート23とセパレートプレート24に供給させる機能を有する。
図5は図3を拡大して示す。図5に示すように、油供給部100は、第2ケース92の固定筒部94の外周面94pとクラッチドラム22の内筒部222の内周面222iとの間に存在する微小な隙間で形成されている。油供給部100は軸線P1まわりで存在するため、周方向にできるだけ均等に油を放出できる。前述したようにクラッチ装置2を接続状態から遮断状態に切り替えるとき、液圧室34および流路35に油が供給され、液圧室34および流路35が増圧化される。このとき液圧室34および流路35に供給される油は、油供給部100から漏出し、更に、クラッチドラム22の軽量化も兼用する案内通路260を経て半径方向の外方に向けて矢印A1方向(図3参照)に移動し、更に、矢印A2,A3方向(図3参照)に移動し、摩擦プレート23およびセパレートプレート24に供給される。このとき、クラッチ装置2は遮断状態に切り替えられ、隣り合う摩擦プレート23およびセパレートプレート24は互いに摺動しているが、摩擦プレート23の摩擦係合面およびセパレートプレート24の摩擦係合面に油を付着させることができ、摩擦プレート23の摩擦係合面およびセパレートプレート24の摩擦係合面が油により冷却され、焼き付きが抑制される。
殊に本実施形態によれば、クラッチ装置2が接続状態から遮断状態に切り替えられる経過時には、摩擦プレート23の摩擦係合面とセパレートプレート24の摩擦係合面とが部分的に微小空隙を介して摺動する。このように互いに対面するプレート23,24が互いに離間する途中では、プレート23,24の摩擦係合面同士が部分的に接触して摺動して摩擦係合面に焼き付きを引き起こすおそれがないとはいえない。このような場合であっても本実施形態によれば、液圧室34および流路35が増圧化されるとき、液圧室34および流路35に供給される油(潤滑油)は、油供給部100から矢印A1方向に漏出し、クラッチドラム22の案内通路260を経て半径方向の外方に向けて矢印A2,A3方向に移動し、更に、摩擦プレート23の摩擦係合面およびセパレートプレート24の摩擦係合面に供給させることができる。このとき、液圧室34の増圧によりクラッチ装置2は遮断状態となるが、隣り合う摩擦プレート23およびセパレートプレート24の摩擦係合面に油を供給して、その摩擦係合面に油を良好に付着させることができる。この場合、油により摩擦係合面を冷却できるばかりか、摩擦係合面同士が部分的に接触して摺動するときであっても、油の潤滑性により摩擦係合面の潤滑性が良好に確保され、摩擦係合面の焼き付きが抑制される。
図3に示すように、クラッチ装置2の入力部材20の延設部202には、これを厚み方向に貫通すると共に軽量化を兼用する案内通路262が形成されている。案内通路262は延設部202の軸線P1回りで周方向において間隔を隔てて複数個形成されており、固定プレート31側と第1壁910側とを連通させている。更に、保持部203には、これを厚み方向に貫通する複数の案内通路263が形成されている。案内通路262,263は、油供給部100からの油をクラッチ装置2のプレート23,24に案内させる機能を有する。このため図3に示すように油供給部100がクラッチドラム22の第1延設部221と、クラッチ装置2の入力部材20の延設部202とによって覆われていたとしても、油供給部100からの油を摩擦プレート23およびセパレートプレート24の摩擦係合面に供給できる。なお、クラッチ装置2が接続状態に維持されているときには、液圧室34および流路35には油が積極的に供給されていないため、液圧室34および流路35が増圧されず、従って、油供給部100からクラッチ装置2への油の供給はない。
加えて本実施形態によれば、図2に示すように、摩擦プレート23およびセパレートプレート24の外周側にロータ82およびステータ80が同軸的に配置されている。このため、摩擦プレート23およびセパレートプレート24を冷却させた油は、遠心力または重力により外方に飛散し、ロータ82に接触してロータ82の冷却性を高めることができる。更にステータ80にも接触してステータ80の冷却性を高めることができる。クラッチドラム22の外筒部224はこれの周方向に間隔を隔てて形成されセパレートプレート24と係合する係合溝穴224p(図3参照)を有するため、油をロータ82および巻線80cに向けて移動させ易い。
本実施形態によれば、図5に示すように、隙間状の油供給部100は、金属製のクラッチドラム22の内筒部222の内周面222iと金属製の固定筒部94の外周面94pとの間に形成されている。油供給部100には、流路35からの油が潤滑用として存在しており、更に、第1シール部材11f,11sが設けられている。第1シール部材11fおよび第1シール部材11sは、流路35の環状溝352を挟む位置に設けられている。具体的には、第1シール部材11fは環状溝352よりもクラッチ装置2側に形成されており、第1シール部材11sは環状溝352よりもクラッチ装置2から離れる位置に形成されている。第1シール部材11f,11sはシール材料(樹脂、ゴム、焼結材等)で形成されており、軸線P1まわりでCリング状に形成されている。このため油が環状溝352から隙間状の油供給部100に適度に漏出するものの、過剰に漏出することが抑制されている。この場合、液圧室34の増圧化を妨げることはなく、ひいてはクラッチ装置2を遮断状態に迅速に切り替えることができ、回生効率を損なうことはない。
更に説明を加える。本実施形態によれば、図6に示すように、第1シール部材11f,11sは同形状および同材質とされ、切欠き通路111を形成するように一端部11eおよび他端部11hを有するCリングの形状とされている。このため切欠き通路111が目印となり、第1シール部材11f,11sの組付過誤は抑えられる。更に、第1シール部材11fは油をシールさせつつも、油の一部を切欠き通路111から通過させて、摩擦プレート23の摩擦係合面およびセパレートプレート24の摩擦係合面に効率よく供給させることができる。 前述したように、隙間に設けられる第1シール部材11f,11sは同種であり、組付過誤性が抑えられている。但し、クラッチ装置2に近い側に配置される第1シール部材11fをCリング形状とさせて油の漏出性を高める構造とさせるものの、クラッチ装置2から遠い側に配置される第1シール部材11sについては、油の漏漏が少ない形状、例えば、Oリング状としても良い。この場合、油供給部100からクラッチ装置2への油供給性を確保させつつ、液圧室34の増圧性を高め得る。
図3に示すように、固定プレート31の内周面とクラッチドラム22の内筒部222の外周面との間には、第2シール部材12が介在している。固定プレート31の外周面とピストン32の内周面との間には、第3シール部材13が介在している。ピストン32の内周面とクラッチドラム22の内筒部222の外周面との間には、第4シール部材14が設けられている。これにより液圧室34がシールされている。場合によっては、軸線P1が延びる方向において液圧室34よりもクラッチ装置2側に位置する第2シール部材12を、Oリング形状ではなく、Cリング形状とさせることもできる。この場合、固定プレート31の内周面310iとクラッチドラム22の内筒部222の外周面222pとの間に形成される隙間120からクラッチ装置2に油が矢印E方向(図5参照)に供給されることも期待できる。
加えて本実施形態によれば、図2に示すように、油を貯留させる液体貯留部として機能する油貯留部79が第1ケース91および第2ケース92の底部に形成されている。油貯留部79は、オイルポンプ78の油を溜めるリザーバとして機能する。油面を79xとして示す(図2参照)。ステータ80の下部、巻線80cの下部、ロータ82の下部はそれぞれ、油貯留部79の油面79xよりも下方の油に浸漬されており、ステータ80、巻線80cおよびロータ82を油により冷却させることができる。この場合、モータ効率または発電効率を高めることができる。図2に示すように、油貯留部79に貯留されている油の油面79xは、半径方向においてロータ82の外摺よりも若干内周側に寄ったレベルに位置している。このためロータ82の油への浸漬が過剰となることが抑制され、ロータ82が回転するとき、ロータ82の回転抵抗が過剰化することが抑えられており、燃費向上に貢献できる。
モータ8が作動するとき、ロータ82が回転するため、ロータ82はケース9の油貯留部79に貯留されている油の一部を、接続状態および遮断状態のクラッチ装置2の摩擦プレート23およびセパレートプレート24に跳ねかけることができ、更に軸受96等の要素に跳ねかけることができる。この場合、摩擦プレート23、セパレートプレート24、軸受96a,96c,96e等の要素の冷却、潤滑および耐久性の向上に一層貢献でき、モータ効率または発電効率を高めるのに貢献できる。
以上説明したように本実施形態によれば、クラッチ装置2の摩擦プレート23とセパレートプレート24との係合が解除されたとき、摩擦プレート23の摩擦係合面とセパレートプレート24の摩擦係合面とが互いに離れる。このとき、油供給部100は、油を摩擦プレート23の摩擦係合面とセパレートプレート24の摩擦係合面に供給させる。このため摩擦プレート23とセパレートプレート24との摩擦係合面同士に油を介在させることができる。これにより摩擦プレート23およびセパレートプレート24の摩擦係合面が冷却されると共に潤滑され、摩擦係合面の焼き付きが抑制される。
殊に、摩擦プレート23の摩擦係合面とセパレートプレート24の摩擦係合面とが互いに離間するとき、摩擦係合面同士の間における隙間が微小である場合には、双方の摩擦係合面同士が摩擦するおそれがある。このようなときであっても、油供給部100から供給された油を双方の摩擦係合面同士の間に存在させることが可能となるため、摩擦係合面同士の潤滑性が確保され、上記した摩擦が抑制される。これにより、摩擦プレート23の摩擦係合面とセパレートプレート24の摩擦係合面の長寿命化を図り得る。
このような本実施形態によれば、クラッチ装置2を接続状態から遮断状態に切り替えるべく液圧室34に油が供給されると、液圧室34および流路35が増圧される。この結果、液圧室34および流路35に供給された油をクラッチ装置2の摩擦プレート23の摩擦係合面とセパレートプレート24の摩擦係合面に効果的に供給させることができる。
更に本実施形態によれば、液圧室34または流路35の増圧に伴い、液圧室34または流路35に供給される油の一部を第1シール部材11fの切欠き通路111を介して摩擦プレート23の摩擦係合面とセパレートプレート24の摩擦係合面に向けて効果的に流出させることができる。この場合、第1シール部材11fのシール作用により液圧室34および流路35を増圧し得ると共に、油を第1シール部材11fの切欠き通路111を介して摩擦プレート23の摩擦係合面とセパレートプレート24の摩擦係合面に向けて効果的に流出させることができる。
なお本実施形態によれば、摩擦プレート23とセパレートプレート24との係合が解除されるとき、油供給部100は油を摩擦プレート23およびセパレートプレート24に供給させることができるとともに、摩擦プレート23およびセパレートプレート24が半係合状態であるときも、油を摩擦プレート23およびセパレートプレート24に供給させることができる。
(実施形態2)
図7は実施形態2を示す。本実施形態は実施形態1と基本的には同様の作用効果を有する。以下、相違する部分を中心として説明する。図7に示すように、隙間から油を漏出させる第1シール部材11fは切欠き通路111bを有する。第1シール部材11fの中心を通過するように放射方向にのびる仮想線をWとすると、仮想線Wに対して傾斜する傾斜面111m,111kで切欠き通路111bは形成されている。切欠き通路111bに油が通過するとき、油圧が傾斜面111mに作用すると、傾斜面111mを有する一端部11eを径内側(矢印Di方向)に変位させることができる。この場合、一端部11eの外周面11pが径内側に変位するため、外周面11p側における油の漏出量を確保させ易い。更に傾斜面111m,111kに油圧が作用すると、切欠き通路111bの通路幅が増加し易い。このため、第1シール部材11fは、油をシールさせつつも、油の一部を切欠き通路111bからクラッチ装置2に向けて通過させ易い利点が得られる。
(実施形態3)
図8は実施形態3を示す。本実施形態は実施形態1,2と基本的には同様の作用効果を有する。以下、相違する部分を中心として説明する。図8に示すように、第1シール部材11fは、油を通過させ得る凹部111cを有する。一端部11eは周方向に突出する突起112を有する。他端部11hは突起112を嵌合するスリット113を有する。液圧室34の増圧時においても、突起112がスリット113に嵌合するため、凹部111cの形状が崩れることが抑えられ、凹部111cからの油の漏出量を確保させ易い。
(実施形態4)
図9は実施形態4を示す。本実施形態は上記実施形態と基本的には同様の作用効果を有する。以下、相違する部分を中心として説明する。図9に示すように、第1シール部材11fはOリング状をなしている。その外周部の一部には、油の一部を漏出できる凹部111dが形成されている。
(実施形態5)
図10は実施形態5を示す。本実施形態は上記実施形態と基本的には同様の作用効果を有する。以下、相違する部分を中心として説明する。図10に示すように、第2ケース92の固定筒部94の外周面94pとクラッチドラム22の内筒部222の内周面222iとの間には第1シール部材11sが設けられているものの、隙間状の油供給部100には第1シール部材が設けられていない。この場合、隙間を適度に設定して油供給部100から矢印A1方向への油供給性を確保できる。更に、ピストン32とクラッチドラム22の内筒部222との間の隙間には、第4シール部材14が設けられている。しかしクラッチドラム22の内筒部222と固定プレート31との間の領域WTには、第2シール部材が設けられていない。このように図5に比較すると、クラッチ装置2側のシール部材11f,12が設けられていない。このため油供給部100および領域WTの双方からクラッチ装置2へ油を供給させつつも、シール部材11s,14により液圧室34のシール性を確保し、液圧室34を増圧することができ、クラッチ装置2を遮断状態に切り替えることができる。更に図10に示すように、クラッチドラム22に形成されている案内通路260Bは、クラッチ装置2側(図10の左方向)に向かうにつれて、半径方向外方に向かうように傾斜して形成されている。このため遠心力が作用する油を案内通路260Bに通過させてクラッチ装置2に向かわせることができる。
(その他)
上記した実施形態1はエンジン1およびモータ8を併有するハイブリッド車両に適用しているが、エンジン1を搭載するもののモータ8を搭載しない車両に適用しても良い。クラッチ作動機構3の構造は上記構造に限定されるものではなく、要するに、クラッチ装置2を接続状態と遮断状態とに切り替え得る構造であれば良い。クラッチ装置2の第1クラッチ部および第2クラッチ部はプレート状に限定されるものではなく、エンジン1と変速機6との間の動力伝達の遮断および接続を切り替える構造であれば良い。よって摩擦プレート23とセパレートプレート24とで形成されているが、これに限られるものではない。オイルポンプ78は電動式とされているが、これに限らず、エンジン1等で作動する機械式でも良い。車両が始動するときには、クラッチ装置2は接続状態から遮断状態に切り替えられ、モータ8の駆動力によって車両は発進するが、これに限らず、モータ8の他にエンジン1の駆動力を利用することにしても良い。流路35は、液圧室34に対して油の供給および排出の双方を行う通路であるが、これに限らず、流路は、液圧室34に油を供給させる流路と、液圧室34から油を排出させる流路とを独立して有する構造としても良い。バネ33は、コイルバネに限らず、板バネ、皿バネとしてもよい。ドラム室230はクラッチドラム22のうちクラッチ装置2側が開口しており、この開口部分を固定プレート31で閉鎖しているが、これに限らず、ドラム室230はクラッチドラム22のうちクラッチ装置2と反対側が開口しており、この開口部分を固定プレート31で閉鎖することにしても良い。本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。本明細書の記載から次の技術的思想として把握できる。
なお、上記実施の形態では、クラッチ装置2及びクラッチ作動機構3はノーマルクローズタイプであるが、クラッチ作動機構3の液圧室34にオイルポンプ78で油圧を供給することによりクラッチ装置2を接続状態にし、液圧室34を油貯留部79に接続することによりクラッチ装置2を遮断状態とするノーマルオープンタイプでもよい。
本明細書の記載から次の技術的思想も把握できる。
(付記項1)出力軸をもつエンジンと、前記エンジンの前記出力軸の駆動力が伝達される入力軸をもち且つ車輪に繋がる変速機と、前記エンジンの前記出力軸と前記変速機の前記入力軸との間に設けられ、前記エンジンの前記出力軸側に設けられた第1クラッチ部と、前記変速機の前記入力軸側に設けられた第2クラッチ部とを有し、前記第1クラッチ部および前記第2クラッチ部を係合させて前記エンジンの駆動力を前記変速機に伝達させる接続状態と、前記第1クラッチ部および前記第2クラッチ部の係合を解除させて前記駆動力の伝達を遮断させる遮断状態とに切替可能なクラッチ装置と、液体が給排されることにより前記クラッチ装置の接続状態および遮断状態を切り替えるクラッチ作動機構と、前記クラッチ作動機構に供給される液体を漏出させて、前記第1クラッチ部および前記第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に潤滑用または冷却用として供給させる液体供給部とを具備する車両用駆動装置。この場合、第1クラッチ部の摩擦係合面と第2クラッチ部の摩擦係合面との間に潤滑用または冷却用の液体を介在させることができる。これにより第1クラッチ部の摩擦係合面および第2クラッチ部の摩擦係合面における焼き付きが抑制される。これによりクラッチ部のさらなる耐久性の向上、長寿命化が図られる。
(付記項2)付記項1において、前記クラッチ作動機構は、増圧されて前記クラッチ装置を前記接続状態から前記遮断状態に切り替える液圧力を発生させる液圧室と、液体供給源に繋がり前記液圧室に液体を供給する流路とを有しており、前記液体供給部は、前記液圧室に液体が供給されて増圧されるとき、前記液圧室および/または前記流路から前記液体を漏出させて前記第1クラッチ部および前記第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に供給する車両用駆動装置。この場合、第1クラッチ部の摩擦係合面と第2クラッチ部の摩擦係合面との間に潤滑用または冷却用の液体を介在させることができる。これにより第1クラッチ部の摩擦係合面および第2クラッチ部の摩擦係合面における焼き付きが抑制される。これによりクラッチ部のさらなる耐久性の向上、長寿命化が図られる。
産業上の利用分野
本発明は車両駆動源としてエンジンおよび走行用モータを併有するハイブリッド車両、または、エンジンを有するものの走行用モータを有しない車両用駆動装置に利用できる。
1はエンジン、10は出力軸、2はクラッチ装置、20は入力部材、22はクラッチドラム、222は内筒部、224は外筒部、23は摩擦プレート(第1クラッチ部)、24はセパレートプレート(第2クラッチ部)、260は案内通路、3はクラッチ作動機構、31は固定プレート、32はピストン、33はバネ、34は液圧室、35は流路、351は第1流路、352は環状溝、353は貫通口、37はチェック弁、370は弁口、371は弁体、100は油供給部(液体供給部)、11fは第1シール部材、11sは第1シール部材、111は切欠き通路(通路)、70は制御弁、78はオイルポンプ(液体供給源)、79は油貯留部(液体貯留部)、8は走行用モータ、80はステータ、82はロータ、96a,96cは軸受、100は油供給部(液体供給部)を示す。
本発明は車両用駆動装置に関する。本発明は、例えば、車両駆動源としてエンジンおよび走行用モータを併有するハイブリッド車両、または、エンジンを有するものの走行用モータを有しないハイブリッドではない車両に利用できる。
特許文献1,2には、エンジンと、エンジンの出力軸の駆動力が伝達される変速機と、エンジンの出力軸と変速機の入力軸との間に設けられたクラッチ装置とを有する車両用駆動装置が開示されている。このものによれば、クラッチ装置は、エンジンの出力軸側に設けられた第1クラッチ部と、変速機の入力軸側に設けられた第2クラッチ部とを有する。クラッチ装置は、第1クラッチ部および第2クラッチ部を係合させてエンジンの駆動力を変速機に伝達させる接続状態と、第1クラッチ部および第2クラッチ部の係合を解除させて駆動力の伝達を遮断させる遮断状態とに切替可能とされている。
特開2009−101730号公報 特開2006−137406号公報
車両用駆動装置によれば、軸長方向における装置の小型化が更に要請されている。
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、軸長方向における装置の小型化に有利な車両用駆動装置を提供することを課題とする。
上記課題を解決するため、様相1に係る車両用駆動装置は、出力軸をもつエンジンと、
エンジンの前記出力軸の駆動力が伝達されると共に軸線を有する入力軸をもち且つ車輪に繋がる変速機と、
エンジンの出力軸と変速機の入力軸との間に設けられ、エンジンの出力軸側に設けられた第1クラッチ部と、変速機の入力軸側に設けられた第2クラッチ部とを有し、第1クラッチ部および第2クラッチ部を係合させてエンジンの駆動力を変速機に伝達させる接続状態と、第1クラッチ部および第2クラッチ部の係合を解除させて前記駆動力の伝達を遮断させる遮断状態とに切替可能なクラッチ装置と、
液体が給排されることによりクラッチ装置の接続状態および遮断状態を切り替えるクラッチ作動機構と、を具備しており、
クラッチ作動機構は、入力軸に固定され且つ第2クラッチ部を支持すると共にドラム室を有するクラッチドラムと、クラッチドラムで包囲され且つドラム室の開口を閉鎖するように前記クラッチドラムに固定された固定プレートと、クラッチドラムで包囲され、ドラム室を、クラッチ装置を接続状態から遮断状態に切り替える液圧力を発生させる液圧室とバネ室とに仕切り且つ軸線に沿って移動可能なピストンと、クラッチドラムで包囲されるようにバネ室の内部に設けられ且つクラッチ装置を遮断状態から接続状態に切り替えるようにピストンを付勢する付勢要素とを具備し、
クラッチドラムは、入力軸の外周部に固定された筒状の固定部と、固定部から半径方向外方に延設された第1延設部と、第1延設部から入力軸の軸線に沿って形成された内筒部と、内筒部から半径方向外方に沿って延設された第2延設部と、第2延設部から入力軸の軸線に沿って形成され且つ第2クラッチ部を保持する外筒部とを具備しており、
外筒部と内筒部と第2延設部とはリング状のドラム室を区画し、固定部と内筒部と第1延設部とは、クラッチドラムを回転可能に支持させる軸受を配置させるリング状の軸受室を区画しており、ドラム室および軸受室は入力軸の半径方向に並設されており、軸受室は入力軸の半径方向においてドラム室よりも内周側に配置されている。
様相2に係る車両用駆動装置によれば、上記様相において、軸線が延びる方向に沿ってクラッチ装置に向かうにつれて、クラッチドラムで包囲される空間に、付勢要素、ピストンおよび固定プレートがこの順に内蔵されている。
様相に係る車両用駆動装置によれば、上記様相において、更に、クラッチドラムを包囲するように収容するケースを具備しており、ケースは、入力軸に向けて半径方向内方に延設された壁と、壁に設けられ入力軸の前記軸線に沿って延設された固定筒部とを有しており、固定筒部は、クラッチドラムを回転可能に支持しており、且つ、液体供給源に繋がり液圧室に液体を供給させる流路を有する。
様相に係る車両用駆動装置によれば、上記様相において、固定プレートはクラッチ装置に対向するチェック弁を有しており、チェック弁は、液圧室と外方とを連通させ且つ液体をクラッチ装置に向けて排出させる弁口と弁口を開閉可能な弁体とを有する。
様相に係る車両用駆動装置によれば、上記様相において、更に、クラッチ作動機構に供給される液体を漏出させて、第1クラッチ部および第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に前記液体を供給する液体供給部を具備する。
様相に係る車両用駆動装置によれば、上記様相において、液体供給部は、液圧室に液体が供給されて増圧されるとき、液圧室および/または流路から液体を漏出させて第1クラッチ部および第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に供給する。
様相に係る車両用駆動装置によれば、上記様相において、クラッチ装置と前記変速機とをつなぐ駆動力伝達経路に、発電機を兼用できる走行用モータが設けられており、走行用モータは、ステータと、ステータに対して回転すると共に変速機の入力軸に繋がるロータとを有しており、ステータおよびロータは、クラッチ装置の外周側に同軸的に配置されており、第1クラッチ部および第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に供給された液体は、ステータおよびロータに向けて飛散する。
様相に係る車両用駆動装置によれば、上記様相において、液圧室または流路の液体をシールするシール材料で形成されたシール部材が設けられており、シール部材は、液圧室の増圧に伴い、液圧室および/または流路に供給された液体の一部の第1クラッチ部および前記第2クラッチ部のうちの少なくとも一方への供給を許容する通路を有する。
様相に係る車両用駆動装置によれば、上記様相において、液体を貯留させる液体貯留部が設けられており、走行用モータのロータが回転するとき、ロータは、液体貯留部に貯留されている液体を少なくとも第1クラッチおよび第2クラッチ部のうちの一方に跳ねかける。
様相10に係る車両用駆動装置は、駆動源に回転可能に連結される入力部材と、
前記入力部材と同一軸線上に配置され変速機に繋がる軸状部材と、
前記入力部材および前記軸状部材の一方に対して、前記軸線に沿って、移動可能に係合された第1クラッチ部と、
前記第1クラッチ部と交互に接離可能に配置され、前記入力部材および前記軸状部材の他方に対して、前記軸線に沿って、移動可能に係合された第2クラッチ部と、
前記軸状部材に固定され、且つ前記第2クラッチ部を前記軸線に沿って、移動可能に支持し、底部を有するクラッチドラムと、
前記クラッチドラムに固定されるプレートと、
前記クラッチドラムに前記軸線に沿って移動可能に支持され、前記1クラッチ部および第2クラッチ部を押圧するピストンと、
前記ピストンの一端部と前記クラッチドラムの底部との間に区画形成されるバネ室と、
前記バネ室内に設けられ、前記第1クラッチ部および第2クラッチ部に向かって前記ピストンを付勢する付勢部材と、
前記ピストンの他端部と前記プレートとの間に区画形成される液圧室と
を備え、
前記付勢部材により付勢される前記ピストンの押圧によって前記第1クラッチ部および第2クラッチ部が圧接され、
前記液圧室内に供給されるオイルの圧力によって、前記ピストンは、前記付勢部材の付勢力に抗して前記第1クラッチ部および第2クラッチ部から離間することと
クラッチドラムは、軸状部材の外周部に固定された筒状の固定部と、固定部から半径方向外方に延設された第1延設部と、第1延設部から軸状部材の軸線に沿って形成された内筒部と、内筒部から半径方向外方に沿って延設された第2延設部と、第2延設部から軸状部材の軸線に沿って形成され且つ第2クラッチ部を保持する外筒部とを具備し、
外筒部と内筒部と第2延設部とはリング状の前記ドラム室を区画し、
固定部と内筒部と第1延設部とは、クラッチドラムを回転可能に支持させる軸受を配置させるリング状の軸受室を区画し、ドラム室および軸受室は軸状部材の半径方向に並設されており、軸受室は軸状部材の半径方向においてドラム室よりも内周側に配置されている。
様相1に係る車両用駆動装置によれば、クラッチドラムは、入力軸の外周部に固定された筒状の固定部と、固定部から半径方向外方に延設された第1延設部と、第1延設部から入力軸の軸線に沿って形成された内筒部と、内筒部から半径方向外方に沿って延設された第2延設部と、第2延設部から入力軸の軸線に沿って形成された外筒部とを有する。外筒部と内筒部と第2延設部とはリング状のドラム室を区画する。固定部と内筒部と第1延設部とは、クラッチドラムを回転可能に支持させる軸受を配置させるリング状の軸受室を区画する。ドラム室および軸受室は、入力軸の半径方向に並設されているため、軸長方向における本装置の小型化に有利である。更に軸受室は入力軸の半径方向においてドラム室よりも内周側に配置されており、ドラム室は入力軸の半径方向において軸受室よりも外周側に配置されている。このためドラム室の液圧室について軸線からの距離を増加でき、液圧室の容積を増加でき、クラッチ装置を遮断方向に作動させ得る液圧室の液圧力を増加させるのに有利である。
様相2に係る車両用駆動装置によれば、軸線が延びる方向に沿ってクラッチ装置に向かうにつれて、クラッチドラムで包囲される空間に、付勢要素、ピストンおよび固定プレートがこの順に内蔵されている。クラッチドラムに付勢要素、ピストン、固定プレートが内蔵されているため、軸長方向における本装置の小型化に有利である。殊に、バネがクラッチドラムの外部に直列に組み付けられている場合に比較して、軸長方向における本装置の小型化に有利である。
様相に係る車両用駆動装置によれば、更に、クラッチドラムを包囲するように収容するケースを有する。ケースは、入力軸に向けて半径方向内方に延設された壁と、壁に設けられ入力軸の軸線に沿って延設された固定筒部とを有する。固定筒部は、クラッチドラムを回転可能に支持しており、且つ、液体供給源に繋がり液圧室に液体を供給させる流路を有する。このようにクラッチドラムはクラッチドラムをケースに支持する機能と、流路を形成する機能とを併有するため、装置の小型化に有利である。
様相に係る車両用駆動装置によれば、固定プレートはクラッチ装置に対向するチェック弁を有しており、チェック弁は、液圧室と外方とを連通させ且つ遠心液圧力となる液体をクラッチ装置に向けて排出させる弁口と、弁口を開閉可能な弁体とを有する。入力軸の高速回転時には、液圧室の遠心液圧力が大きくなる。この場合、クラッチ装置を接続させる方向に付勢要素がピストンを付勢させる付勢力に影響が与えられる。この結果、クラッチ装置を遮断状態から接続状態に切り替える応答性が低下するおそれがある。従って、液圧室に存在する液体を弁口から排出させて液圧室の遠心液圧力の影響をできるだけ抑えることが好ましい。そこで、液圧室の遠心液圧力となる液体をチェック弁の弁口から排出させ、液圧室の遠心液圧力をできるだけ抑える。この場合、クラッチ装置を接続させる方向に付勢要素がピストンを付勢させる付勢力が良好に確保される。また、液圧室を増圧させてクラッチ装置を接続状態から遮断状態に切り替えるときには、液圧室の増圧によりチェック弁の弁体は弁口を閉鎖させる。この場合、液圧室の増圧速度が確保され、クラッチ装置を接続状態から遮断状態に迅速に切り替えることができる。この場合、エンジンおよびモータを併有するハイブリッドカーに本装置が適用されている場合には、電力回生時に負荷となるエンジンを変速機から迅速に遮断できるため、回生効率を高め得る。
様相に係る車両用駆動装置によれば、更に、クラッチ作動機構に供給される液体を漏出させて、第1クラッチ部および第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に潤滑用または冷却用として供給させる液体供給部を具備する。このため第1クラッチ部の摩擦係合面と第2クラッチ部の摩擦係合面との間に潤滑用または冷却用の液体を介在させることができる。これにより第1クラッチ部の摩擦係合面および第2クラッチ部の摩擦係合面における焼き付きが抑制される。これによりクラッチ部のさらなる耐久性の向上、長寿命化が図られる。
様相に係る車両用駆動装置によれば、上記様相において、液体供給部は、液圧室に液体が供給されて増圧されるとき、液圧室および/または流路から液体を漏出させて第1クラッチ部および第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に供給する。液体供給部は、増圧時に、第1クラッチ部および第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に潤滑用または冷却用の液体を供給させる。このため第1クラッチ部の摩擦係合面と第2クラッチ部の摩擦係合面との間に潤滑用または冷却用の液体を介在させることができる。これにより第1クラッチ部の摩擦係合面および第2クラッチ部の摩擦係合面における焼き付きが抑制される。これによりクラッチ部のさらなる耐久性の向上、長寿命化が図られる。
様相に係る車両用駆動装置によれば、クラッチ装置と前記変速機とをつなぐ駆動力伝達経路に、発電機を兼用できる走行用モータが設けられており、走行用モータは、ステータと、ステータに対して回転すると共に変速機の入力軸に繋がるロータとを有しており、ステータおよびロータは、クラッチ装置の外周側に同軸的に配置されており、第1クラッチ部および第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に供給された液体は、ステータおよびロータに向けて飛散する。クラッチ装置と変速機とをつなぐ駆動力伝達経路に、発電機を兼用できる走行用モータが設けられている。このため、クラッチ装置が遮断状態に切り替えられ、エンジンの駆動力が変速機の入力軸に伝達されないときであっても、走行用モータの駆動力を変速機の入力軸に伝達させて入力軸を回転させることができる。この場合、エンジンの駆動を停止させた状態で、走行用モータの回転駆動力により車両を走行させることができる。更に、ステータおよびロータは、クラッチ装置の外周側に同軸的に配置されているため、第1クラッチ部および第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に供給された液体は、ステータおよびロータに向けて飛散することができる。従って、ステータおよびロータを冷却させることができ、耐久性を向上させることができる。
様相に係る車両用駆動装置によれば、液圧室または流路の液体をシールするシール材料で形成されたシール部材が設けられており、シール部材は、液圧室の増圧に伴い、液圧室および/または流路に供給された液体の一部を第1クラッチ部および第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に向けて供給させる通路を有する。この場合、液圧室の増圧に伴い、液圧室および/または流路に供給された液体の一部を、シール部材の通路を介して第1クラッチ部および第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に向けて供給させることができる。このような簡素な構成でクラッチ装置の焼付きを防止することができる。
様相に係る車両用駆動装置によれば、液体を貯留させる液体貯留部が設けられており、走行用モータのロータが回転するとき、ロータは、液体貯留部に貯留されている液体を少なくとも第1クラッチおよび第2クラッチ部のうちの一方に跳ねかける。この場合、液体貯留部は液体を貯留させることができる。走行用モータが回転するとき、ロータは、液体溜流部に貯留されている液体を第1クラッチ部および第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に跳ねかけることができる。このため、第1クラッチ部および第2クラッチ部の焼き付きが更に抑制される。更に、軸受等にも跳ねかけて潤滑性を高めることができる。
様相10に係る車両用駆動装置によれば、クラッチドラムは、軸状部材の外周部に固定された筒状の固定部と、固定部から半径方向外方に延設された第1延設部と、第1延設部から軸状部材の軸線に沿って形成された内筒部と、内筒部から半径方向外方に沿って延設された第2延設部と、第2延設部から軸状部材の軸線に沿って形成された外筒部とを有する。外筒部と内筒部と第2延設部とはリング状のドラム室を区画する。固定部と内筒部と第1延設部とは、クラッチドラムを回転可能に支持させる軸受を配置させるリング状の軸受室を区画する。ドラム室および軸受室は、軸状部材の半径方向に並設されているため、軸長方向における本装置の小型化に有利である。更に軸受室は軸状部材の半径方向においてドラム室よりも内周側に配置されており、ドラム室は軸状部材の半径方向において軸受室よりも外周側に配置されている。このためドラム室の液圧室について軸線からの距離を増加でき、液圧室の容積を増加でき、クラッチ装置を遮断方向に作動させ得る液圧室の液圧力を増加させるのに有利である。
実施形態1に係り、車両用駆動装置の上半分を示す断面図である。 実施形態1に係り、車両用駆動装置の下半分を示す断面図である。 実施形態1に係り、車両用駆動装置の液圧室付近を示す部分断面図である。 実施形態1に係り、車両用駆動システムのシステム図である。 実施形態1に係り、油供給部付近を示す部分断面図である。 実施形態1に係り、第1シール部材の平面図である。 実施形態2に係り、第1シール部材の凹部付近を拡大して示す図である。 実施形態3に係り、第1シール部材の凹部付近を拡大して示す図である。 実施形態4に係り、第1シール部材の凹部付近を拡大して示す図である。 実施形態5に係り、油供給部付近を示す部分断面図である。
(実施形態1)
本発明の実施形態は、乗用車、大型車両等のハイブリッド車両に適用したものである。図面は実施形態の概念を示す。図1は車両駆動装置の上半分の断面図を示し、図2は下半分の断面図を示し、図3は下半分の要部を拡大して示す。図4は車両駆動システムを表すブロック図を示す。図4に示すように、車両駆動システムは、第1駆動源として機能するエンジン1と、クラッチ装置2と、第2駆動源として機能する電動モータで形成された走行用モータ(以下、モータともいう)8と、変速機6と、制御装置7とを有する。制御装置7は、エンジン1と、モータ8と、変速機6と、制御弁70と、オイルポンプ78とを制御する。モータ8は、車両の減速時等に電気エネルギの回生を行う発電機としても機能できる。本実施形態によれば、回生効率を高める種々の構造が採用されている。オイルポンプ78は電動式であるため、エンジン1が駆動していなくても油(潤滑油)を供給するポンプ作用を発揮できる。図4において、実線の矢印はオイルポンプ78に繋がる油圧通路を示し、破線は制御装置7に繋がる信号線を示す。
図1に示すように、エンジン1は、エンジン1により軸線P1回りで回転される出力軸10と、出力軸10に取付具10wにより同軸的に連結されたリング状をなすフライホィール14とをもつ。フライホィール14の外周部に形成されているリングギア12は、図略のスタータモータの駆動軸と噛合する。スタータモータが駆動すると、フライホィール14が回転する。変速機6に設けられたトルクコンバータ61は、エンジン1の出力軸10の駆動力により回転される入力軸60(軸状部材)をもつ。入力軸60は軸線P1をもち、変速機6の図略の変速ギヤ機構を介して走行車輪に繋がり、図略の走行車輪を回転させる。
クラッチ装置2について説明を加える。クラッチ装置2は湿式多板クラッチを構成しており、入力部材20と、クラッチドラム22と、入力部材20に保持された第1クラッチ部として機能する摩擦プレート23と、クラッチドラム22に保持された第2クラッチ部として機能するセパレートプレート24とをもつ。摩擦プレート23およびセパレートプレート24は対面しつつ交互に配置されており、互いに圧着させて圧着状態である係合状態(接続状態)にでき、且つ、互いに離間して圧着解除である係合解除(遮断状態)にできる。
摩擦プレート23、セパレートプレート24、入力部材20、クラッチドラム22のそれぞれは、入力軸60の軸線P1回りを1周するように同軸的に配置されている。入力部材20は、フライホィール14にダンパ13を介して連結されている。エンジン1が駆動すると、出力軸10、フライホィール14、ダンパ13、入力部材20、摩擦プレート23は、軸線P1回りで一体回転する。図1に示すように、入力部材20は、出力軸10と同軸的に配置された軸部201と、軸部201のうち変速機6側の軸端から半径方向の外方に沿って延設されたリング状の延設部202と、摩擦プレート23を保持すると共に軸線P1に沿って形成されたリング状の保持部203とを有する。保持部203の外周部には、複数の摩擦プレート23が相対回転を規制され軸線P1に沿って相対移動可能に嵌合されている。
クラッチドラム22は、変速機6の入力軸60の外周部にスプライン嵌合されて入力軸60と一体回転する筒状の固定筒部220と、固定筒部220のうちエンジン1側の端から半径方向外方に延設された第1延設部221と、第1延設部221の外端から軸線P1に沿って形成された内筒部222と、内筒部222のうち変速機6側の端から半径方向外方に沿って延設された第2延設部223(底部)と、第2延設部223の外端から軸線P1に沿ってクラッチ装置2に向けて延設された外筒部224とを有する。外筒部224の先端部には、複数のセパレートプレート24が相対回転を規制され軸線P1に沿って相対移動可能に嵌合されている。内筒部222、第2延設部223および外筒部224は、ドラム室230を形成する。ここで、図1に示すように、クラッチドラム22を構成する固定筒部220、内筒部222、外筒部224、ドラム室230は、軸線P1回りを1周するように形成されている。内筒部222はピストンストッパ229を有する。
図1に示すように、クラッチドラム22の第1延設部221はスラスト軸受209を介してクラッチ装置2の入力部材20の延設部202に接近しつつあてがわれている。このため本装置の軸長サイズの短縮に有利である。更に、軸線P1が延びる方向に沿ってクラッチ装置2に向かうにつれて、クラッチドラム22の外筒部224で包囲される空間に、バネ33、ピストン32、固定プレート31、セパレートプレート24(第2クラッチ部)がこの順に内蔵されて収容されている。即ち、クラッチドラム22の軸長寸法内に、バネ33、ピストン32、固定プレート31、セパレートプレート24が収容されている。この場合、軸長方向においてバネ33がクラッチドラム22の外側に直列に配置されている形態に比較して、本装置の軸長サイズの短縮に有利である。なお、セパレートプレート24はクラッチドラム22の外筒部224においてリング状の係合部材224xにより係合されている。
クラッチ装置2は、エンジン1の駆動力を変速機6の入力軸60に伝達させる接続状態と、エンジン1の駆動力の伝達を遮断させる遮断状態とに切り替え可能とされている。接続状態では、隣り合う摩擦プレート23およびセパレートプレート24は互いに圧着されて係合し、エンジン1の駆動力を変速機6の入力軸60に伝達させることができる。遮断状態では、隣り合う摩擦プレート23およびセパレートプレート24の係合を解除させ、エンジン1から変速機6への駆動力の伝達を遮断させる。クラッチ装置2はノーマルクローズタイプであり、エンジン1の駆動力を変速機6に伝達させる通常の状態では、バネ33のばね力によって摩擦プレート23およびセパレートプレート24が圧着される接続状態に維持されている。このため通常の状態では、隣り合う摩擦プレート23およびセパレートプレート24を互いに圧着させる油圧力が特に必要とされず、省エネルギ化が図られる利点が得られる。更に、万一、油圧システムに不具合が発生するときであっても、クラッチ装置2を構成する摩擦プレート23およびセパレートプレート24が圧着して接続状態とされているため、エンジン1の駆動力を変速機6に伝達でき、車両を走行させることができる利点が得られる。
クラッチ装置2を作動させるためのクラッチ作動機構3について更に説明を加える。図3に示すように、クラッチ作動機構3は、クラッチドラム22の内筒部222の外周側の止め溝にCリング状等の止め部材31xを介して固定された固定プレート31と、ドラム室230において軸線P1に沿って移動可能に嵌合されたピストン32と、ピストン32とクラッチドラム22の第2延設部223との間に配置された付勢要素として機能するコイルバネで形成されたバネ33と、固定プレート31のうちクラッチ装置2と反対側の表面310とピストン32のうちクラッチ装置2側の加圧面325との間に形成された液圧室34と、液圧室34に連通する流路35(図3参照)とを有する。固定プレート31は、ドラム室230のうちクラッチ装置2側の空間を閉鎖させる。ピストン32がドラム室230に設けられている。このため、ドラム室230は、クラッチ装置2を接続状態から遮断状態に切り替える液圧が供給される液圧室34と、バネ33が収容されるバネ室39とに仕切られている。
図3に示すように、ピストン32は、互いに同軸的に形成された可動内筒部321および可動外筒部322と、両者を半径方向に沿って繋ぐ加圧部323とを有する。ピストン32が矢印F1方向(図3参照,クラッチ装置2を接続状態にさせる閉鎖方向)に移動すると、ピストン32の可動外筒部322はクラッチ装置2のセパレートプレート24を摩擦プレート23に向けて移動させて圧着させる。これに対して、ピストン32が矢印F2方向(図3参照,クラッチ装置2の係合を解除させる開放方向)に移動すると、ピストン32の可動外筒部322はクラッチ装置2のセパレートプレート24から離間してセパレータプレート24と摩擦プレート23との圧着を開放する。
液圧室34、ピストン32、ドラム室230(バネ室39,液圧室34)は、軸線P1の外周側において、軸線P1のまわりにリング状に形成されている。複数のバネ33は、軸線P1まわりで周方向にほぼ均等な間隔を隔てて配置されている。図3に示すように、バネ33の一端はクラッチドラム22の第2延設部223に着座しており、他端はピストン32の背面に形成されたバネ受け凹部36に着座し、バネ33の外れが抑制されている。図3から理解できるように、バネ33は、ピストン32を固定プレート31に向けて矢印F1方向に沿って付勢している。このため液圧室34に油圧が供給されていないときには、ピストン32はクラッチ装置2に向けて矢印F1方向(クラッチ装置2を接続状態にさせる閉鎖方向)に移動する。これによりクラッチ装置2の摩擦プレート23およびセパレートプレート24が互いに圧着されクラッチ装置2は接続状態となる。なお本実施形態によれば、回生時には、クラッチ装置2を接続状態から遮断状態に切り替え、エンジン1と変速機6との間の動力伝達を遮断させて、回生効率を高めることができる。
本実施形態によれば、液圧室34に供給された油圧がピストン32を押動する軸力に対して、バネ33の付勢力が打ち勝つとき、クラッチ装置2の摩擦プレート23およびセパレートプレート24が互いに圧着し、クラッチ装置2は接続状態又は半接続状態に維持される。この場合、エンジン1の出力軸10の駆動力はクラッチ装置2を介して変速機6の入力軸60に伝達される。
図3に示すように、クラッチ作動機構3において、液圧室34に連通すると共に液圧室34に対して油を供給および排出させる流路35が設けられている。流路35は、後述するケース9の一部である第2ケース92の固定筒部94の内部に形成された第1流路351と、固定筒部94の外周面に第1流路351の先端が開口するように環状に形成された環状溝352と、クラッチドラム22の内筒部222においてこれの厚み方向に貫通し環状溝352に開口する貫通口353とで形成されている。このようにケース9の一部である固定筒部94を利用して第1流路351を形成している(図3参照)。
図3に示すように、第1流路351の他端は制御弁70を介してオイルポンプ78に繋がれている。制御弁70は、ソレノイドおよびバネにより第1位置71と第2位置72とに切り替えられる。第1位置71は、流路35とオイルポンプ78とを連通させる通路73aと、流路35と油貯留部79とを連通させると共に絞り73kを有する通路73bとを有する。第2位置72は、流路35とオイルポンプ78とを連通させる通路73cと、流路35と油貯留部79とを連通させる通路73eとを有する。オイルポンプ78が作動しているとき、制御装置7により制御弁70が第1位置71に切り替えられると、オイルポンプ78のポート78aから油が通路73a、第1流路351、環状溝352、貫通口353を介して液圧室34に供給され、液圧室34を増圧させ、ピストン32を矢印F2方向(図3参照)に移動させる。絞り73kにより、流路35の油の油貯留部79への排出は制限される。
これに対して制御装置7によりオイルポンプ78が停止され制御弁70が第2位置72に切り替えられると、液圧室34は第1流路351を介して油貯留部79に連通するため、液圧室34の油が貫通口353、環状溝352および第1流路351、通路73eを介して油貯留部79に帰還される。通路73eには絞りが設けられていないため、液圧室34からの油の排出速度を速め得る。この場合、クラッチ装置2を遮断状態から接続状態に切り替える応答性を高め得るため、エンジン1の駆動力を迅速に変速機6に伝達できる。オイルポンプ78は前述したように電動式であるためエンジン1の駆動に拘わらず、油を供給できる。なお、制御弁70およびオイルポンプ78はケース9の外周側に固定されて搭載されている。
更に説明を加える。上記したクラッチ装置2はノーマルクローズタイプであり、通常時には、液圧室34には油は充填されておらず、隣り合う摩擦プレート23およびセパレートプレート24がバネ33の付勢力により互いに圧着して係合しており、クラッチ装置2は接続状態となり、この結果、エンジン1の出力軸10と変速機6の入力軸60とをクラッチ装置2を介して接続させている。このときエンジン1が駆動していると、出力軸10が回転するため、入力部材20が回転し、圧着状態の摩擦プレート23およびセパレートプレート24が軸線P1の回りで回転し、クラッチドラム22がロータ82と共に回転し、変速機6の入力軸60が回転し、ひいては走行車輪が回転する。
これに対して、エンジン1の出力軸10と変速機6の入力軸60とを遮断させるときには、オイルポンプ78の駆動により油が流路35を介して液圧室34に供給される。液圧室34の油圧がバネ33の付勢力に打ち勝つと、ピストン32は矢印F2方向に移動してピストンストッパ229に当たって停止される。この場合、セパレートプレート24が矢印F2方向に移動可能であるため、クラッチ装置2を構成する隣り合う摩擦プレート23およびセパレートプレート24が互いに離間し、非圧着状態である非係合状態となり、クラッチ装置2は遮断状態に切り替えられる。この場合、エンジン1の出力軸10と変速機6の入力軸60との連結は遮断され、出力軸10の駆動力は変速機6の入力軸60に伝達されない。
図1〜図3に示すように、液圧室34については、クラッチ装置2が接続状態に維持されているとき、軸線P1に沿った方向の空間幅は薄くされ、半径方向に沿った長さは大きくされ、液圧室34は薄くされて偏平化されている。このように液圧室34は偏平化されているため、液圧室34の容積を抑えつつ、ピストン32の加圧面325の面積を増加でき、ピストン32の駆動力を高めることができる。この場合、液圧室34に油を供給させてクラッチ装置2を接続状態から遮断状態に切り替えるとき、切替速度を速めることができる。従って、モータ8を発電機として使用して電気エネルギを回生させるときには、クラッチ装置2を接続状態から遮断状態に切り替える応答性を高めることができ、回生制御の応答性を高めることができ、蓄電要素への蓄電量を増加させるのに貢献でき、車両の燃費向上に貢献できる。
ところで本実施形態によれば、ピストン32を付勢させるバネ33としては、コイルバネではなく、板バネや皿バネとすることも考えられる。しかしながら板バネや皿バネの場合には、バネ荷重が撓みに対してほぼ2次曲線的に変化し易く、高い変化率を有する。この場合、クラッチ装置2を構成する摩擦プレート23およびセパレートプレート24が経年変化や摩耗したときには、クラッチ装置2のトルク容量を確保できなくなるおそれがある。バネ荷重が急激に変化すると、液圧室34に油を供給して液圧室34の油圧を制御することにより伝達トルクを制御するのが困難となる。これに対して本実施形態のようにバネ33がコイルバネである場合には、板バネや皿バネに比較して、バネ荷重が撓みに対してほぼ直線的に変化する。この場合、液圧室34の油圧制御によりクラッチ装置2の伝達トルクを正確に制御できる利点が得られる。更に、コイルバネは狭いスペースに配置させるのに有利であり、多数本配置することができ、合計バネ荷重を大きくでき、クラッチ装置2を大きなバネ荷重で接続状態に維持させるのに貢献できる。但し、場合によっては、バネ33をコイルバネに限らず、板バネや皿バネとすることもできる。
図1に示すように、クラッチ装置2と変速機6とを繋ぐ駆動力伝達経路には、モータ8が設けられている。モータ8はステータ80とロータ82とを有する。ステータ80は、第2ケース92の内周側に固定されており、鉄心に巻回された励磁巻線80cを有する。ロータ82はステータ80の内周側に隙間80xを介して同軸的に配置されている。ロータ82はクラッチドラム22の外筒部224の外周側に連結されているため、ロータ82およびクラッチドラム22は軸線P1回りで一体回転する。ステータ80の励磁巻線80cに励磁電流が給電されると、回転磁界が軸線P1回りで発生し、ロータ82が回転し、クラッチドラム22が回転し、変速機6の入力軸60が回転し、変速機6を介して車両の走行車輪が回転する。
図1に示すように、ケース9はクラッチ装置2、クラッチ作動機構3、モータ8、トルクコンバータ61等を包囲するように収容する。ケース9は、エンジン1側から、第1ケース91と、第1ケース91に連結された第2ケース92と、第2ケース92に連結された第3ケース93とを有する。第1ケース91は、半径方向内方に沿って延設された第1壁910を有する。第2ケース92は、半径方向内方に沿って延設された第2壁920を有する。第2壁920の内周部は、軸線P1に沿って延設された固定筒部94をもつ。図1に示すように、第2ケース92の外壁筒部92xの内側にはモータ8のステータ80が固定されている。第1壁910および第2壁920は互いに対向する。第2壁920の固定筒部94と変速機6の入力部材60との間には、軸受96aが介在する。このため第2ケース92の固定筒部94に対して、クラッチドラム22および入力軸60は軸線P1まわりで一体回転できる。軸受96aは係合部材96xによりケース9側の固定筒部94に係合されている。第1ケース91の第1壁910の内周部と入力部材20との間には、軸受96cが介在する。このため第1ケース91に対して、入力部材20は軸線P1まわりで一体回転できる。出力軸10と軸部201との間には軸受96eが介在する。
上記したケース9内において、クラッチ装置2及びクラッチ作動機構3は、モータ8の内周側に同軸的に配置されている。従ってモータ8の軸長方向の幅D(図1参照)を有効に利用しつつ、クラッチ装置2およびクラッチ作動機構3をモータ8の内周側に配置できる。この場合、軸線P1方向に沿ってサイズを小型化させるのに貢献できる。
次に上記したハイブリッド車両用駆動装置の作動について説明を加える。図略のイグニッションスイッチをONにして運転者がアクセルペダルを踏む(低スロットル開度時)と、バッテリを電源とする電動式のオイルポンプ78が作動して油圧が液圧室34に供給されクラッチ装置2が遮断状態になると共に、モータ8の励磁巻線80cに電流が流れてロータ82が回転する。ロータ82が回転すると、ロータ82に連結されているクラッチドラム22が軸線P1回りで回転し、変速機6を介して走行車輪が回転し、車両が発進する。このように車両が発進するとき、エンジン1は始動せず、停止されていることがある。この場合、モータ8の駆動力のみによって車両は発進する。このように車両が始動するときには、制御装置7からの指令によりオイルポンプ78が作動して油圧が発生すると共に、制御弁70が第1位置71に切り替えられるため、油は、制御弁70の第1位置71の通路73aを介して流路35および液圧室34に供給される。結果として、液圧室34の油圧が上昇し、ピストン32は矢印F2方向に移動し、ノーマルクローズタイプのクラッチ装置2は接続状態から遮断状態に切り替えられる。この場合、負荷となるエンジン1、フライホィール14等がモータ8および変速機6から切り離され、車両の発進性が高められている。
エンジン1の低負荷時または極低負荷時等のようにエンジン効率が充分ではない領域においても、エンジン1の駆動は停止されており、モータ8のみによって車両は走行することが好ましい。このようにエンジン1の駆動が停止されているとき、ノーマルクローズタイプのクラッチ装置2は接続状態から遮断状態に切り替えられている。この場合、オイルポンプ78の作動により制御弁70および流路35を介して液圧室34に油が供給され、液圧室34の油圧がバネ33の付勢力に打ち勝ち、ピストン32は矢印F2方向(図3参照)に移動し、クラッチ装置2を構成する隣り合う摩擦プレート23およびセパレートプレート24が互いに離間し、非圧着状態である非係合状態とされる。
これに対して、車両が加速や登坂するときには、エンジン1が駆動することが好ましい。この場合、加速や登坂をするためにアクセルペダルが踏まれてスロットルが一定開度以上開かれると、燃料噴射装置が作動されるとともに、図略の点火プラグが点火される。また図略のスタータモータの駆動軸が駆動される。これによりスタータモータの駆動軸と噛合するフライホィール14のリングギア12がフライホィール14及び出力軸10とともに回転され、エンジン1が始動される。このようにエンジン1が駆動するとき、クラッチ装置2が接続状態に維持される。この場合、制御弁70が第2位置72に切り替えられ、液圧室34の油が流路35及び制御弁70の第2位置72の通路73eを介して油貯留部79に排出される。これにより液圧室34の油圧力に対してコイルバネ33の付勢力が打ち勝ち、ピストン32はセパレートプレート24と共に矢印F1方向に移動し、クラッチ装置2を構成する隣り合う摩擦プレート23およびセパレートプレート24が互いに圧着して係合される。この結果、エンジン1の出力軸10の回転駆動力がクラッチ装置2を介して変速機6の入力軸60に伝達される。これによりエンジン1並びにモータ8の両方の駆動力が加算され、大きな駆動力により車両が走行される。
車両が定常の走行状態にある場合には、エンジン効率が高いため、モータ8への給電を停止させ、モータ8を空転させることが好ましい。この場合、クラッチ装置2は接続状態に維持されており、エンジン1の出力軸10の駆動力はクラッチ装置2を介して変速機6の入力軸60に伝達され、エンジン1の駆動力により車両は走行する。
車両が減速する場合等のように電気エネルギを回生させる場合には、モータ8の励磁巻線80cへの給電を停止させると共にクラッチ装置2を接続状態から遮断状態に切り替え、エンジン1の出力軸10とクラッチ装置2の入力部材20との連結を解除させるため、ロータ82に加わる負荷が低減され、回生効率が高められる。この場合、オイルポンプ78により液圧室34に油が供給され、液圧室34の油圧がコイルバネ33の付勢力に打ち勝ち、ピストン32は矢印F2方向(図3参照)に移動し、クラッチ装置2を構成する隣り合う摩擦プレート23およびセパレートプレート24が互いに離間し、非圧着状態である非係合状態とされる。このように電気エネルギを回生させる場合には、モータ8が発電機として機能して電気エネルギを発生させる。発生した電気エネルギはバッテリに蓄電される。
本実施形態によれば、車両走行中にクラッチドラム22はロータ82とともに軸線P1回りで回転されて遠心力を受けるため、クラッチ装置2が接続状態にあるときであっても、液圧室34に油が残存されることがある。この場合、液圧室34に油が過剰に残存されるとき、遠心力により液圧室34に遠心油圧力が発生し、ピストン32を矢印F2方向に押圧する押圧力が発生するおそれがある。この場合、接続状態に維持されているはずのクラッチ装置2を、条件によっては、遮断状態にさせてしまうおそれがある。
そこで本実施形態によれば、図1に示すように、液圧室34を形成する壁を構成する固定プレート31には、単数または複数のチェック弁37が設けられている。チェック弁37は、液圧室34とこれの外方とを連通する弁口370と、弁口370を開閉可能な弁体371とを有する。弁口370は液圧室34側が大径となるテーパ状に形成され、弁体371の脱落は抑えられている。回生時等には、エンジン1の出力軸10と変速機6の入力軸60との連結を遮断させるため、液圧室34に油が供給される。このとき液圧室34の油圧が増加するため、弁体371は弁口370を閉鎖し、液圧室34の油圧の増圧速度を高める。これによりピストン32を矢印F2に押圧させ、クラッチ装置2を遮断状態に迅速に切り替えることができる。この場合、回生効率を高めることができる。
これに対して、バネ33によりクラッチ装置2を接続状態に維持させているとき、液圧室34に存在する油を液圧室34から排出させて液圧室34の遠心油圧力をできるだけ消失させることが好ましい。遠心油圧力がバネ33の付勢力を減じるからである。この場合、制御弁70の作動により液圧室34の油が流路35を介して油貯留部79側に排出されるため、弁体371が弁口370を閉鎖させる閉鎖力が低下する。この場合、チェック弁37の弁体371が遠心力によりテーパ状の弁口370の大径側に移動して弁口370を開放し、液圧室34の油を弁口370から液圧室34の外方に排出させることができる。図1に示すように、チェック弁37の弁口370はクラッチ装置2に対向しているため、弁口370から油をクラッチ装置2に向けて排出でき、クラッチ装置2の冷却性および潤滑性を一層向上できる。図1に示すように、チェック弁37は、液圧室34において、軸線P1と直角方向における中間位置よりも外周側に配置されているため、回転時に液圧室34において遠心方向に移動した油をチェック弁37の弁口370から液圧室34の外方に排出させ易く、液圧室34における遠心油圧力を消失させるのに有利である。
以上説明したように本実施形態によれば、図1に示すように、クラッチドラム22は、クラッチドラム22で包囲されたドラム室230と、クラッチドラム22で包囲されるようにクラッチドラム22に固定された固定プレート31と、クラッチドラム22で包囲されドラム室230を液圧室34とバネ室39とに仕切るピストン32と、クラッチドラム22で包囲されるようにバネ室39の内部に設けられ且つクラッチ装置2を遮断状態から接続状態にさせる方向にピストン32を付勢させるバネ33(付勢要素)とを有する。このようにクラッチドラム22のドラム室230に、固定プレート31、ピストン32、バネ33が内蔵されている。このため、クラッチドラム22の外側に軸長方向において直列にバネが配置されている場合に比較して、軸長方向のサイズの小型化に有利である。この結果、軸長寸法における入力軸30およびクラッチドラム22のサイズの短縮化に貢献できる。この結果、入力軸30及びクラッチドラム22の円周方向の振れが抑えられる。ひいては、軸長方向に保持するスラスト軸受209によりクラッチドラム22が有効に支持される。
本実施形態によれば、図1から理解できるように、軸線P1が延びる方向に沿ってクラッチ装置2に向かうにつれて、クラッチドラム22の外筒部224で包囲される空間に、バネ33、ピストン32、固定プレート31、セパレートプレート24(第2クラッチ部)がこの順に内蔵されている。この場合、バネ33が軸長方向においてクラッチドラム22の外側に直列に配置されている形態に比較して、軸長方向における本装置のサイズの短縮化に有利である。
更に図1に示すように、クラッチドラム22は、半径方向(軸線P1の軸直角方向)において、内側から外側に向けて、互いに同軸的な筒状の固定筒部220、内筒部222、外筒部224を有する。図1に示すように、固定筒部220と第1延設部221と内筒部222とで、リング状の軸受室2sが区画される。軸受室2sには、リング状の軸受96aとリング状の固定筒部94とが同軸的に嵌合されている。これによりクラッチドラム22をケース9の固定筒部94に回転可能に支持する。更に、図1に示すように、内筒部222と外筒部224とで区画されるリング状のドラム室230には,バネ33,ピストン32,固定プレート31が配置されている。このようにクラッチドラム22において、役割が異なる軸受室2sおよびドラム室230が半径方向に並設されている。このため、軸長方向におけるクラッチドラム22のサイズの短縮化を図り得る。この場合、本装置の軸長方向のサイズの短縮化に有利である。更に軸受室2sは入力軸60の半径方向においてドラム室230よりも内周側に配置されており、ドラム室230は入力軸60の半径方向において軸受室2sよりも外周側に配置されている。このためドラム室230の液圧室34について軸線P1からの距離を増加でき、液圧室34の容積を増加でき、クラッチ装置2を遮断方向に作動させ得る液圧室34の液圧力を増加させるのに有利である。このようにクラッチ装置2を遮断させる応答性を高めれば、電力回生時に負荷となるエンジンを入力軸60から迅速に遮断でき、回生効率を高め得る。
更に図1に示すように、半径方向において、軸線P1側から、入力軸60,クラッチドラム22の固定筒部220,軸受96a、ケース9の固定筒部94、クラッチドラム22の内筒部222、クラッチドラム22に内蔵されたピストン32及びバネ33、クラッチドラム22の外筒部224,モータ8のロータ82,ステータ80という複数の部品がこの順に並設されている。このため軸長方向における本装置のサイズの短縮化を一層図り得る。
さて本実施形態によれば、図3に示すように、クラッチ装置2を構成する摩擦プレート23とセパレートプレート24との係合が解除されたとき、または、半係合状態のとき、摩擦プレート23とセパレートプレート24のうちの少なくとも一方に、潤滑用または冷却用の液体である油を供給させる液体供給部として機能する油供給部100が設けられている。油供給部100は、液圧室34および流路35が増圧化されるとき、流路35の環状溝352に供給される油を、遮断状態に切り替えられたクラッチ装置2の摩擦プレート23とセパレートプレート24に供給させる機能を有する。
図5は図3を拡大して示す。図5に示すように、油供給部100は、第2ケース92の固定筒部94の外周面94pとクラッチドラム22の内筒部222の内周面222iとの間に存在する微小な隙間で形成されている。油供給部100は軸線P1まわりで存在するため、周方向にできるだけ均等に油を放出できる。前述したようにクラッチ装置2を接続状態から遮断状態に切り替えるとき、液圧室34および流路35に油が供給され、液圧室34および流路35が増圧化される。このとき液圧室34および流路35に供給される油は、油供給部100から漏出し、更に、クラッチドラム22の軽量化も兼用する案内通路260を経て半径方向の外方に向けて矢印A1方向(図3参照)に移動し、更に、矢印A2,A3方向(図3参照)に移動し、摩擦プレート23およびセパレートプレート24に供給される。このとき、クラッチ装置2は遮断状態に切り替えられ、隣り合う摩擦プレート23およびセパレートプレート24は互いに摺動しているが、摩擦プレート23の摩擦係合面およびセパレートプレート24の摩擦係合面に油を付着させることができ、摩擦プレート23の摩擦係合面およびセパレートプレート24の摩擦係合面が油により冷却され、焼き付きが抑制される。
殊に本実施形態によれば、クラッチ装置2が接続状態から遮断状態に切り替えられる経過時には、摩擦プレート23の摩擦係合面とセパレートプレート24の摩擦係合面とが部分的に微小空隙を介して摺動する。このように互いに対面するプレート23,24が互いに離間する途中では、プレート23,24の摩擦係合面同士が部分的に接触して摺動して摩擦係合面に焼き付きを引き起こすおそれがないとはいえない。このような場合であっても本実施形態によれば、液圧室34および流路35が増圧化されるとき、液圧室34および流路35に供給される油(潤滑油)は、油供給部100から矢印A1方向に漏出し、クラッチドラム22の案内通路260を経て半径方向の外方に向けて矢印A2,A3方向に移動し、更に、摩擦プレート23の摩擦係合面およびセパレートプレート24の摩擦係合面に供給させることができる。このとき、液圧室34の増圧によりクラッチ装置2は遮断状態となるが、隣り合う摩擦プレート23およびセパレートプレート24の摩擦係合面に油を供給して、その摩擦係合面に油を良好に付着させることができる。この場合、油により摩擦係合面を冷却できるばかりか、摩擦係合面同士が部分的に接触して摺動するときであっても、油の潤滑性により摩擦係合面の潤滑性が良好に確保され、摩擦係合面の焼き付きが抑制される。
図3に示すように、クラッチ装置2の入力部材20の延設部202には、これを厚み方向に貫通すると共に軽量化を兼用する案内通路262が形成されている。案内通路262は延設部202の軸線P1回りで周方向において間隔を隔てて複数個形成されており、固定プレート31側と第1壁910側とを連通させている。更に、保持部203には、これを厚み方向に貫通する複数の案内通路263が形成されている。案内通路262,263は、油供給部100からの油をクラッチ装置2のプレート23,24に案内させる機能を有する。このため図3に示すように油供給部100がクラッチドラム22の第1延設部221と、クラッチ装置2の入力部材20の延設部202とによって覆われていたとしても、油供給部100からの油を摩擦プレート23およびセパレートプレート24の摩擦係合面に供給できる。なお、クラッチ装置2が接続状態に維持されているときには、液圧室34および流路35には油が積極的に供給されていないため、液圧室34および流路35が増圧されず、従って、油供給部100からクラッチ装置2への油の供給はない。
加えて本実施形態によれば、図2に示すように、摩擦プレート23およびセパレートプレート24の外周側にロータ82およびステータ80が同軸的に配置されている。このため、摩擦プレート23およびセパレートプレート24を冷却させた油は、遠心力または重力により外方に飛散し、ロータ82に接触してロータ82の冷却性を高めることができる。更にステータ80にも接触してステータ80の冷却性を高めることができる。クラッチドラム22の外筒部224はこれの周方向に間隔を隔てて形成されセパレートプレート24と係合する係合溝穴224p(図3参照)を有するため、油をロータ82および巻線80cに向けて移動させ易い。
本実施形態によれば、図5に示すように、隙間状の油供給部100は、金属製のクラッチドラム22の内筒部222の内周面222iと金属製の固定筒部94の外周面94pとの間に形成されている。油供給部100には、流路35からの油が潤滑用として存在しており、更に、第1シール部材11f,11sが設けられている。第1シール部材11fおよび第1シール部材11sは、流路35の環状溝352を挟む位置に設けられている。具体的には、第1シール部材11fは環状溝352よりもクラッチ装置2側に形成されており、第1シール部材11sは環状溝352よりもクラッチ装置2から離れる位置に形成されている。第1シール部材11f,11sはシール材料(樹脂、ゴム、焼結材等)で形成されており、軸線P1まわりでCリング状に形成されている。このため油が環状溝352から隙間状の油供給部100に適度に漏出するものの、過剰に漏出することが抑制されている。この場合、液圧室34の増圧化を妨げることはなく、ひいてはクラッチ装置2を遮断状態に迅速に切り替えることができ、回生効率を損なうことはない。
更に説明を加える。本実施形態によれば、図6に示すように、第1シール部材11f,11sは同形状および同材質とされ、切欠き通路111を形成するように一端部11eおよび他端部11hを有するCリングの形状とされている。このため切欠き通路111が目印となり、第1シール部材11f,11sの組付過誤は抑えられる。更に、第1シール部材11fは油をシールさせつつも、油の一部を切欠き通路111から通過させて、摩擦プレート23の摩擦係合面およびセパレートプレート24の摩擦係合面に効率よく供給させることができる。 前述したように、隙間に設けられる第1シール部材11f,11sは同種であり、組付過誤性が抑えられている。但し、クラッチ装置2に近い側に配置される第1シール部材11fをCリング形状とさせて油の漏出性を高める構造とさせるものの、クラッチ装置2から遠い側に配置される第1シール部材11sについては、油の漏漏が少ない形状、例えば、Oリング状としても良い。この場合、油供給部100からクラッチ装置2への油供給性を確保させつつ、液圧室34の増圧性を高め得る。
図3に示すように、固定プレート31の内周面とクラッチドラム22の内筒部222の外周面との間には、第2シール部材12が介在している。固定プレート31の外周面とピストン32の内周面との間には、第3シール部材13が介在している。ピストン32の内周面とクラッチドラム22の内筒部222の外周面との間には、第4シール部材14が設けられている。これにより液圧室34がシールされている。場合によっては、軸線P1が延びる方向において液圧室34よりもクラッチ装置2側に位置する第2シール部材12を、Oリング形状ではなく、Cリング形状とさせることもできる。この場合、固定プレート31の内周面310iとクラッチドラム22の内筒部222の外周面222pとの間に形成される隙間120からクラッチ装置2に油が矢印E方向(図5参照)に供給されることも期待できる。
加えて本実施形態によれば、図2に示すように、油を貯留させる液体貯留部として機能する油貯留部79が第1ケース91および第2ケース92の底部に形成されている。油貯留部79は、オイルポンプ78の油を溜めるリザーバとして機能する。油面を79xとして示す(図2参照)。ステータ80の下部、巻線80cの下部、ロータ82の下部はそれぞれ、油貯留部79の油面79xよりも下方の油に浸漬されており、ステータ80、巻線80cおよびロータ82を油により冷却させることができる。この場合、モータ効率または発電効率を高めることができる。図2に示すように、油貯留部79に貯留されている油の油面79xは、半径方向においてロータ82の外摺よりも若干内周側に寄ったレベルに位置している。このためロータ82の油への浸漬が過剰となることが抑制され、ロータ82が回転するとき、ロータ82の回転抵抗が過剰化することが抑えられており、燃費向上に貢献できる。
モータ8が作動するとき、ロータ82が回転するため、ロータ82はケース9の油貯留部79に貯留されている油の一部を、接続状態および遮断状態のクラッチ装置2の摩擦プレート23およびセパレートプレート24に跳ねかけることができ、更に軸受96等の要素に跳ねかけることができる。この場合、摩擦プレート23、セパレートプレート24、軸受96a,96c,96e等の要素の冷却、潤滑および耐久性の向上に一層貢献でき、モータ効率または発電効率を高めるのに貢献できる。
以上説明したように本実施形態によれば、クラッチ装置2の摩擦プレート23とセパレートプレート24との係合が解除されたとき、摩擦プレート23の摩擦係合面とセパレートプレート24の摩擦係合面とが互いに離れる。このとき、油供給部100は、油を摩擦プレート23の摩擦係合面とセパレートプレート24の摩擦係合面に供給させる。このため摩擦プレート23とセパレートプレート24との摩擦係合面同士に油を介在させることができる。これにより摩擦プレート23およびセパレートプレート24の摩擦係合面が冷却されると共に潤滑され、摩擦係合面の焼き付きが抑制される。
殊に、摩擦プレート23の摩擦係合面とセパレートプレート24の摩擦係合面とが互いに離間するとき、摩擦係合面同士の間における隙間が微小である場合には、双方の摩擦係合面同士が摩擦するおそれがある。このようなときであっても、油供給部100から供給された油を双方の摩擦係合面同士の間に存在させることが可能となるため、摩擦係合面同士の潤滑性が確保され、上記した摩擦が抑制される。これにより、摩擦プレート23の摩擦係合面とセパレートプレート24の摩擦係合面の長寿命化を図り得る。
このような本実施形態によれば、クラッチ装置2を接続状態から遮断状態に切り替えるべく液圧室34に油が供給されると、液圧室34および流路35が増圧される。この結果、液圧室34および流路35に供給された油をクラッチ装置2の摩擦プレート23の摩擦係合面とセパレートプレート24の摩擦係合面に効果的に供給させることができる。
更に本実施形態によれば、液圧室34または流路35の増圧に伴い、液圧室34または流路35に供給される油の一部を第1シール部材11fの切欠き通路111を介して摩擦プレート23の摩擦係合面とセパレートプレート24の摩擦係合面に向けて効果的に流出させることができる。この場合、第1シール部材11fのシール作用により液圧室34および流路35を増圧し得ると共に、油を第1シール部材11fの切欠き通路111を介して摩擦プレート23の摩擦係合面とセパレートプレート24の摩擦係合面に向けて効果的に流出させることができる。
なお本実施形態によれば、摩擦プレート23とセパレートプレート24との係合が解除されるとき、油供給部100は油を摩擦プレート23およびセパレートプレート24に供給させることができるとともに、摩擦プレート23およびセパレートプレート24が半係合状態であるときも、油を摩擦プレート23およびセパレートプレート24に供給させることができる。
(実施形態2)
図7は実施形態2を示す。本実施形態は実施形態1と基本的には同様の作用効果を有する。以下、相違する部分を中心として説明する。図7に示すように、隙間から油を漏出させる第1シール部材11fは切欠き通路111bを有する。第1シール部材11fの中心を通過するように放射方向にのびる仮想線をWとすると、仮想線Wに対して傾斜する傾斜面111m,111kで切欠き通路111bは形成されている。切欠き通路111bに油が通過するとき、油圧が傾斜面111mに作用すると、傾斜面111mを有する一端部11eを径内側(矢印Di方向)に変位させることができる。この場合、一端部11eの外周面11pが径内側に変位するため、外周面11p側における油の漏出量を確保させ易い。更に傾斜面111m,111kに油圧が作用すると、切欠き通路111bの通路幅が増加し易い。このため、第1シール部材11fは、油をシールさせつつも、油の一部を切欠き通路111bからクラッチ装置2に向けて通過させ易い利点が得られる。
(実施形態3)
図8は実施形態3を示す。本実施形態は実施形態1,2と基本的には同様の作用効果を有する。以下、相違する部分を中心として説明する。図8に示すように、第1シール部材11fは、油を通過させ得る凹部111cを有する。一端部11eは周方向に突出する突起112を有する。他端部11hは突起112を嵌合するスリット113を有する。液圧室34の増圧時においても、突起112がスリット113に嵌合するため、凹部111cの形状が崩れることが抑えられ、凹部111cからの油の漏出量を確保させ易い。
(実施形態4)
図9は実施形態4を示す。本実施形態は上記実施形態と基本的には同様の作用効果を有する。以下、相違する部分を中心として説明する。図9に示すように、第1シール部材11fはOリング状をなしている。その外周部の一部には、油の一部を漏出できる凹部111dが形成されている。
(実施形態5)
図10は実施形態5を示す。本実施形態は上記実施形態と基本的には同様の作用効果を有する。以下、相違する部分を中心として説明する。図10に示すように、第2ケース92の固定筒部94の外周面94pとクラッチドラム22の内筒部222の内周面222iとの間には第1シール部材11sが設けられているものの、隙間状の油供給部100には第1シール部材が設けられていない。この場合、隙間を適度に設定して油供給部100から矢印A1方向への油供給性を確保できる。更に、ピストン32とクラッチドラム22の内筒部222との間の隙間には、第4シール部材14が設けられている。しかしクラッチドラム22の内筒部222と固定プレート31との間の領域WTには、第2シール部材が設けられていない。このように図5に比較すると、クラッチ装置2側のシール部材11f,12が設けられていない。このため油供給部100および領域WTの双方からクラッチ装置2へ油を供給させつつも、シール部材11s,14により液圧室34のシール性を確保し、液圧室34を増圧することができ、クラッチ装置2を遮断状態に切り替えることができる。更に図10に示すように、クラッチドラム22に形成されている案内通路260Bは、クラッチ装置2側(図10の左方向)に向かうにつれて、半径方向外方に向かうように傾斜して形成されている。このため遠心力が作用する油を案内通路260Bに通過させてクラッチ装置2に向かわせることができる。
(その他)
上記した実施形態1はエンジン1およびモータ8を併有するハイブリッド車両に適用しているが、エンジン1を搭載するもののモータ8を搭載しない車両に適用しても良い。クラッチ作動機構3の構造は上記構造に限定されるものではなく、要するに、クラッチ装置2を接続状態と遮断状態とに切り替え得る構造であれば良い。クラッチ装置2の第1クラッチ部および第2クラッチ部はプレート状に限定されるものではなく、エンジン1と変速機6との間の動力伝達の遮断および接続を切り替える構造であれば良い。よって摩擦プレート23とセパレートプレート24とで形成されているが、これに限られるものではない。オイルポンプ78は電動式とされているが、これに限らず、エンジン1等で作動する機械式でも良い。車両が始動するときには、クラッチ装置2は接続状態から遮断状態に切り替えられ、モータ8の駆動力によって車両は発進するが、これに限らず、モータ8の他にエンジン1の駆動力を利用することにしても良い。流路35は、液圧室34に対して油の供給および排出の双方を行う通路であるが、これに限らず、流路は、液圧室34に油を供給させる流路と、液圧室34から油を排出させる流路とを独立して有する構造としても良い。バネ33は、コイルバネに限らず、板バネ、皿バネとしてもよい。ドラム室230はクラッチドラム22のうちクラッチ装置2側が開口しており、この開口部分を固定プレート31で閉鎖しているが、これに限らず、ドラム室230はクラッチドラム22のうちクラッチ装置2と反対側が開口しており、この開口部分を固定プレート31で閉鎖することにしても良い。本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。本明細書の記載から次の技術的思想として把握できる。
なお、上記実施の形態では、クラッチ装置2及びクラッチ作動機構3はノーマルクローズタイプであるが、クラッチ作動機構3の液圧室34にオイルポンプ78で油圧を供給することによりクラッチ装置2を接続状態にし、液圧室34を油貯留部79に接続することによりクラッチ装置2を遮断状態とするノーマルオープンタイプでもよい。
本明細書の記載から次の技術的思想も把握できる。
(付記項1)出力軸をもつエンジンと、前記エンジンの前記出力軸の駆動力が伝達される入力軸をもち且つ車輪に繋がる変速機と、前記エンジンの前記出力軸と前記変速機の前記入力軸との間に設けられ、前記エンジンの前記出力軸側に設けられた第1クラッチ部と、前記変速機の前記入力軸側に設けられた第2クラッチ部とを有し、前記第1クラッチ部および前記第2クラッチ部を係合させて前記エンジンの駆動力を前記変速機に伝達させる接続状態と、前記第1クラッチ部および前記第2クラッチ部の係合を解除させて前記駆動力の伝達を遮断させる遮断状態とに切替可能なクラッチ装置と、液体が給排されることにより前記クラッチ装置の接続状態および遮断状態を切り替えるクラッチ作動機構と、前記クラッチ作動機構に供給される液体を漏出させて、前記第1クラッチ部および前記第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に潤滑用または冷却用として供給させる液体供給部とを具備する車両用駆動装置。この場合、第1クラッチ部の摩擦係合面と第2クラッチ部の摩擦係合面との間に潤滑用または冷却用の液体を介在させることができる。これにより第1クラッチ部の摩擦係合面および第2クラッチ部の摩擦係合面における焼き付きが抑制される。これによりクラッチ部のさらなる耐久性の向上、長寿命化が図られる。
(付記項2)付記項1において、前記クラッチ作動機構は、増圧されて前記クラッチ装置を前記接続状態から前記遮断状態に切り替える液圧力を発生させる液圧室と、液体供給源に繋がり前記液圧室に液体を供給する流路とを有しており、前記液体供給部は、前記液圧室に液体が供給されて増圧されるとき、前記液圧室および/または前記流路から前記液体を漏出させて前記第1クラッチ部および前記第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に供給する車両用駆動装置。この場合、第1クラッチ部の摩擦係合面と第2クラッチ部の摩擦係合面との間に潤滑用または冷却用の液体を介在させることができる。これにより第1クラッチ部の摩擦係合面および第2クラッチ部の摩擦係合面における焼き付きが抑制される。これによりクラッチ部のさらなる耐久性の向上、長寿命化が図られる。
本発明は車両駆動源としてエンジンおよび走行用モータを併有するハイブリッド車両、または、エンジンを有するものの走行用モータを有しない車両用駆動装置に利用できる。
1はエンジン、10は出力軸、2はクラッチ装置、20は入力部材、22はクラッチドラム、222は内筒部、224は外筒部、23は摩擦プレート(第1クラッチ部)、24はセパレートプレート(第2クラッチ部)、260は案内通路、3はクラッチ作動機構、31は固定プレート、32はピストン、33はバネ、34は液圧室、35は流路、351は第1流路、352は環状溝、353は貫通口、37はチェック弁、370は弁口、371は弁体、100は油供給部(液体供給部)、11fは第1シール部材、11sは第1シール部材、111は切欠き通路(通路)、70は制御弁、78はオイルポンプ(液体供給源)、79は油貯留部(液体貯留部)、8は走行用モータ、80はステータ、82はロータ、96a,96cは軸受、100は油供給部(液体供給部)を示す。

Claims (11)

  1. 出力軸をもつエンジンと、
    前記エンジンの前記出力軸の駆動力が伝達されると共に軸線を有する入力軸をもち且つ車輪に繋がる変速機と、
    前記エンジンの前記出力軸と前記変速機の前記入力軸との間に設けられ、前記エンジンの前記出力軸側に設けられた第1クラッチ部と、前記変速機の前記入力軸側に設けられた第2クラッチ部とを有し、前記第1クラッチ部および前記第2クラッチ部を係合させて前記エンジンの駆動力を前記変速機に伝達させる接続状態と、前記第1クラッチ部および前記第2クラッチ部の係合を解除させて前記駆動力の伝達を遮断させる遮断状態とに切替可能なクラッチ装置と、
    液体が給排されることにより前記クラッチ装置の接続状態および遮断状態を切り替えるクラッチ作動機構と、を具備しており、
    前記クラッチ作動機構は、前記入力軸に固定され且つ前記第2クラッチ部を支持すると共にドラム室を有するクラッチドラムと、前記クラッチドラムで包囲され且つ前記ドラム室の開口を閉鎖するように前記クラッチドラムに固定された固定プレートと、前記クラッチドラムで包囲され、前記ドラム室を、前記クラッチ装置を前記接続状態から前記遮断状態に切り替える液圧力を発生させる液圧室とバネ室とに仕切り且つ前記軸線に沿って移動可能なピストンと、前記クラッチドラムで包囲されるように前記バネ室の内部に設けられ且つ前記クラッチ装置を前記遮断状態から前記接続状態に切り替えるように前記ピストンを付勢する付勢要素とを具備する車両用駆動装置。
  2. 請求項1において、前記軸線が延びる方向に沿って前記クラッチ装置に向かうにつれて、前記クラッチドラムで包囲される空間に、前記付勢要素、前記ピストンおよび前記固定プレートがこの順に内蔵されている車両用駆動装置。
  3. 請求項1または2において、前記クラッチドラムは、前記入力軸の外周部に固定された筒状の固定部と、前記固定部から半径方向外方に延設された第1延設部と、前記第1延設部から前記入力軸の前記軸線に沿って形成された内筒部と、前記内筒部から半径方向外方に沿って延設された第2延設部と、前記第2延設部から前記入力軸の前記軸線に沿って形成され且つ前記第2クラッチ部を保持する外筒部とを具備しており、
    前記外筒部と前記内筒部と前記第2延設部とはリング状の前記ドラム室を区画し、
    前記固定筒部と前記内筒部と前記第1延設部とは、前記クラッチドラムを回転可能に支持させる軸受を配置させるリング状の軸受室を区画しており、前記ドラム室および前記軸受室は前記入力軸の半径方向に並設されており、前記軸受室は前記入力軸の半径方向において前記ドラム室よりも内周側に配置されている車両用駆動装置。
  4. 請求項1〜3のうちの一項において、更に、前記クラッチドラムを包囲するように収容するケースを具備しており、
    前記ケースは、前記入力軸に向けて半径方向内方に延設された壁と、前記壁に設けられ前記入力軸の前記軸線に沿って延設された固定筒部とを有しており、前記固定筒部は、前記クラッチドラムを回転可能に支持しており、且つ、液体供給源に繋がり前記液圧室に液体を供給させる流路を有する車両用駆動装置。
  5. 請求項1〜4のうちの一項において、前記固定プレートは前記クラッチ装置に対向するチェック弁を有しており、前記チェック弁は、前記液圧室と外方とを連通させ且つ液体を前記クラッチ装置に向けて排出させる弁口と、前記弁口を開閉可能な弁体とを有する車両用駆動装置。
  6. 請求項1〜5のうちの一項において、更に、前記クラッチ作動機構に供給される液体を漏出させて、前記第1クラッチ部および前記第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に前記液体を供給する液体供給部を具備する車両用駆動装置。
  7. 請求項1〜6のうちの一項において、前記液体供給部は、前記液圧室に液体が供給されて増圧されるとき、前記液圧室および/または前記流路から前記液体を漏出させて前記第1クラッチ部および前記第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に供給する車両用駆動装置。
  8. 請求項1〜7のうちの一項において、前記クラッチ装置と前記変速機とをつなぐ駆動力伝達経路に、発電機を兼用できる走行用モータが設けられており、前記走行用モータは、ステータと、前記ステータに対して回転すると共に前記変速機の前記入力軸に繋がるロータとを有しており、
    前記ステータおよび前記ロータは、前記クラッチ装置の外周側に同軸的に配置されており、前記第1クラッチ部および前記第2クラッチ部のうちの少なくとも一方に供給された前記液体は、前記ステータおよび前記ロータに向けて飛散する車両用駆動装置。
  9. 請求項1〜8のうちの一項において、前記液圧室または前記流路の液体をシールするシール材料で形成されたシール部材が設けられており、前記シール部材は、前記液圧室の増圧に伴い、前記液圧室および/または前記流路に供給された前記液体の一部の前記第1クラッチ部および前記第2クラッチ部のうちの少なくとも一方への供給を許容する通路を有する車両用駆動装置。
  10. 請求項8または9において、前記液体を貯留させる液体貯留部が設けられており、前記走行用モータの前記ロータが回転するとき、前記ロータは、前記液体貯留部に貯留されている前記液体を少なくとも前記第1クラッチおよび前記第2クラッチ部のうちの一方に跳ねかける車両用駆動装置。
  11. 駆動源に回転可能に連結される入力部材と、
    前記入力部材と同一軸線上に配置され変速機に繋がる軸状部材と、
    前記入力部材および前記軸状部材の一方に対して、前記軸線に沿って、移動可能に係合された第1クラッチ部と、
    前記第1クラッチ部と交互に接離可能に配置され、前記入力部材および前記軸状部材の他方に対して、前記軸線に沿って、移動可能に係合された第2クラッチ部と、
    前記軸状部材に固定され、且つ前記第2クラッチ部を前記軸線に沿って、移動可能に支持し、底部を有するクラッチドラムと、
    前記クラッチドラムに固定されるプレートと、
    前記クラッチドラムに前記軸線に沿って移動可能に支持され、前記1クラッチ部および第2クラッチ部を押圧するピストンと、
    前記ピストンの一端部と前記クラッチドラムの底部との間に区画形成されるバネ室と、
    前記バネ室内に設けられ、前記第1クラッチ部および第2クラッチ部に向かって前記ピストンを付勢する付勢部材と、
    前記ピストンの他端部と前記プレートとの間に区画形成される液圧室と
    を備え、
    前記付勢部材により付勢される前記ピストンの押圧によって前記第1クラッチ部および第2クラッチ部が圧接され、
    前記液圧室内に供給されるオイルの圧力によって、前記ピストンは、前記付勢部材の付勢力に抗して前記第1クラッチ部および第2クラッチ部から離間することと
    を備える車両用駆動装置。
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