JP6376087B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、動力伝達装置に関する。

エンジンおよびモータを駆動力源として備えるハイブリッド車両（ＨＶ車両）において、セレクタブルワンウェイクラッチを搭載した動力伝達装置が知られている。例えば特許文献１には、ＯＤ（オーバードライブ）ロックのブレーキ機構としてセレクタブルワンウェイクラッチを用いた動力伝達装置が開示されている。

特開２０１５−７７８４６号公報

ここで、従来の動力伝達装置は、機械式のオイルポンプによって各部品に潤滑油を供給するが、その際に、セレクタブルワンウェイクラッチに潤滑油を供給するための専用の潤滑経路を設けていた。すなわち、オイルポンプから送り出される潤滑油は、一般的に、軸心からの遠心力によって複数の部品を順次潤滑しながら流れるが、セレクタブルワンウェイクラッチに対しては、他の部品とは別経路で、他の部品を経由することなく軸心から直接潤滑油を供給していた。そのため、セレクタブルワンウェイクラッチに十分な量の潤滑油を供給するにはオイルポンプから送り出す潤滑油の量を増やす必要があり、オイルポンプの体格が大きくなるという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、オイルポンプの体格を大きくすることなく、セレクタブルワンウェイクラッチに十分な量の潤滑油を供給することができる動力伝達装置を提供することを課題とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る動力伝達装置は、エンジンの動力が入力される入力軸の周りに配置された遊星歯車機構と、前記入力軸の周りに配置されており、かつ前記遊星歯車機構よりも径方向外側まで伸びているとともに、前記遊星歯車機構の外周に位置する延在部を有するノッチプレートと、前記ノッチプレートに対して前記入力軸の軸方向に対向して配置されているポケットプレートとを含むセレクタブルワンウェイクラッチと、を備える動力伝達装置において、前記遊星歯車機構のリングギヤには、径方向に貫通した貫通孔が形成されており、前記ポケットプレートの内周面と前記ノッチプレートの延在部の内周面とは、それぞれ前記リングギヤの外周面と対向しており、前記ポケットプレートと前記ノッチプレートの延在部との間の間隙は、前記径方向において、前記リングギヤの貫通孔と対向していることを特徴とする。

これにより、動力伝達装置は、遊星歯車機構の最も外側に配置されるリングギヤの貫通孔と、ポケットプレートとノッチプレートの延在部との間隙とが径方向で重なることにより、軸心から遠心力によって流れた潤滑油がリングギヤの貫通孔を経由してセレクタブルワンウェイクラッチ内に供給される。

また、本発明に係る動力伝達装置は、上記発明において、前記ポケットプレートと前記ノッチプレートの延在部との間の間隙において、前記リングギヤの貫通孔と前記径方向で対向する位置に、前記径方向外側を底面とする溝部が形成されていることを特徴とする。

これにより、動力伝達装置は、ポケットプレートとノッチプレートの延在部との間隙に、リングギヤの貫通孔と対向するように溝部を形成することで、リングギヤの貫通孔を通る潤滑油を溝部によって受け止めて、セレクタブルワンウェイクラッチ内に供給することができる。

また、本発明に係る動力伝達装置は、上記発明において、前記ノッチプレートの延在部は、前記ノッチプレートの外周側において、前記入力軸の軸方向における前記ポケットプレート側に延びる第１延在部と、前記第１延在部の先端側において、前記径方向外側に延びる第２延在部と、を有し、前記ポケットプレートの内周面と前記第１延在部の内周面とは、それぞれ前記リングギヤの外周面と対向しており、前記ポケットプレートにおいて前記第２延在部と対向する面と、前記第２延在部において前記ポケットプレートと対向する面との間の間隙は、前記径方向において、前記リングギヤの貫通孔と対向していることを特徴とする。

これにより、動力伝達装置は、遊星歯車機構の最も外側に配置されるリングギヤの貫通孔と、ポケットプレートとノッチプレートの第２延在部との間隙とが径方向で重なることにより、軸心から遠心力によって流れた潤滑油がリングギヤの貫通孔を経由してセレクタブルワンウェイクラッチ内に供給される。

本発明に係る動力伝達装置によれば、遊星歯車機構を潤滑した後にセレクタブルワンウェイクラッチを潤滑することで、セレクタブルワンウェイクラッチ専用の潤滑経路を設ける必要がないため、オイルポンプの体格を大きくすることなく、セレクタブルワンウェイクラッチに十分な量の潤滑油を供給することができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る動力伝達装置の構成を示す断面図である。 図２Ａは、本発明の第１実施形態に係る動力伝達装置における潤滑経路を示す図である。 図２Ｂは、本発明の第１実施形態に係る動力伝達装置における各潤滑経路の油量を示す図である。 図３は、本発明の第２実施形態に係る動力伝達装置の構成を示す断面図である。 図４Ａは、従来技術に係る動力伝達装置における潤滑経路を示す図である。 図４Ｂは、従来技術に係る動力伝達装置における各潤滑経路の油量を示す図である。

本発明の実施形態に係る動力伝達装置について、図１〜図４Ｂを参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、以下で参照する図１、図２Ａ、図３および図４Ａは、動力伝達装置の一部（入力軸の上半分）を示す断面図である。

本実施形態に係る動力伝達装置を備える車両は、駆動力源としてエンジンおよびモータを備えるハイブリッド車両（ＨＶ車両）、またはプラグインハイブリッド車両（ＰＨＶ車両）である。本実施形態に係る動力伝達装置は、図１に示すように、エンジン（図示省略）からの動力が入力される入力軸１と、内部に入力軸１が挿通され、当該入力軸１に対して相対回転可能な回転機（図示省略）のロータ軸２と、ダブルピニオン型の遊星歯車機構３と、セレクタブルワンウェイクラッチ（以下、ＳＯＷＣという）４と、オイルポンプ５と、これらの部材を収容する収容ケースであるリアケース６と、を備えている。

遊星歯車機構３は、図１に示すように、サンギヤ３１、ピニオンギヤ３２、リングギヤ３３およびキャリア３４を備えている。遊星歯車機構３において、サンギヤ３１はロータ軸２と接続され、ピニオンギヤ３２はオイルポンプ５と接続されている。なお、サンギヤ３１とリングギヤ３３との間には、ピニオンギヤ３２の他に、当該ピニオンギヤ３２とは別軸のピニオンギヤがもう一つに配置されている。そして、キャリア３４がそれらのピニオンギヤを自転、およびサンギヤ３１周りに公転できるように保持している。また、遊星歯車機構３は、リアケース６内において、入力軸１の周りであって、当該入力軸１とＳＯＷＣ４との間に配置されている。

ＳＯＷＣ４は、遊星歯車機構３の回転要素（リングギヤ３３）の回転を規制または許容するものである。ＳＯＷＣ４は、図１に示すように、遊星歯車機構３の周り、より詳細には遊星歯車機構３のリングギヤ３３の外周に配置されている。そして、ＳＯＷＣ４は、遊星歯車機構３よりも径方向外側まで伸びるように構成されている。

ＳＯＷＣ４は、入力軸１の軸方向に対向して配置されたポケットプレート４１と、ノッチプレート４２と、を備えている。また、図１では図示を省略したが、ポケットプレート４１とノッチプレート４２との間には、ＳＯＷＣ４の係合状態と非係合状態とを切り替えるためのセレクタプレートが配置されている。また、ポケットプレート４１およびノッチプレート４２は、全体の形状としては、入力軸１の軸周りに環状に形成されている。

なお、前記した「軸方向」とは、入力軸１が伸びる方向と平行な方向であって、動力伝達装置における回転要素（遊星歯車機構３、ＳＯＷＣ４等）の回転軸の方向のことを示している。また、以降の説明で用いる「径方向」とは、軸方向に直交する方向であって、動力伝達装置における前記回転要素の径方向のことを示している。

オイルポンプ５は、リアケース６内に配置された各部品に潤滑油を供給するための機械式のオイルポンプである。このオイルポンプ５は、エンジンの入力軸１の回転に伴って駆動される。リアケース６は、図１に示すように、入力軸１、ロータ軸２、遊星歯車機構３、ＳＯＷＣ４、オイルポンプ５等の部品を収容するものである。

ここで、前記したように、従来の動力伝達装置では、ＳＯＷＣに潤滑油を供給するための専用の潤滑経路を設けていたため、ＳＯＷＣに十分な量の潤滑油を供給するにはオイルポンプから送り出す潤滑油の量を増やす必要があり、オイルポンプの体格が大きくなるという問題があった。

従来の動力伝達装置の場合、オイルポンプ５から送り出される潤滑油は、例えば図４Ａにおける（１）〜（６）のような経路を流れる。すなわち、潤滑油はまず軸心（入力軸１）に流れ込み、経路（１）、経路（２）および経路（３）に分岐する。経路（１）を流れる潤滑油は、ＳＯＷＣ１０４を潤滑する経路（４）と、遊星歯車機構１０３を潤滑する経路（５）とに分岐する。そして、経路（５）でピニオンギヤ３２、リングギヤ１３３を潤滑した潤滑油は、経路（６）を流れてオイルポンプ５側に還流する。

また、経路（２）を流れる潤滑油は、サンギヤ３１を潤滑した後、経路（６）に合流する。そして、経路（３）を流れる潤滑油は、リアケース６内におけるその他の部品（図示省略）を潤滑する。このように、従来の動力伝達装置では、経路（１）、経路（４）に示すように、他の部品を経由することなく、軸心からの潤滑油を、ＳＯＷＣ１０４に直接供給している。

ここで、各潤滑経路を流れる潤滑油の油量は、図４Ｂに示すように、オイルポンプ５から送り出される潤滑油の油量を１０とした場合、経路（１）で油量は２、経路（２）で油量は１、経路（３）で油量は７、経路（４）で油量は１、経路（５）で油量は１、経路（６）で油量は２、となる。

このように、従来の動力伝達装置では、軸心からＳＯＷＣ１０４に対して直接潤滑油を供給していたが、本実施形態に係る動力伝達装置では、前記した問題を解決するために、軸心からＳＯＷＣ４に対して直接潤滑油を供給する（図４Ｂにおける経路（１）→経路（４））のではなく、遊星歯車機構３を潤滑した後の潤滑油をＳＯＷＣ４に供給できるような構成とした。

すなわち、本実施形態に係る動力伝達装置では、図１に示すように、遊星歯車機構３のリングギヤ３３に貫通孔３３ａが形成されている。この貫通孔３３ａは、円筒状に形成されているリングギヤ３３の内周面側と外周面側とを、径方向に貫通する孔である。貫通孔３３ａは、図１では１つのみ図示しているが、リングギヤ３３の周方向に複数形成されていても構わない。また、貫通孔３３ａの形状は、例えば円形状（真円、楕円）等が挙げられる。

また、本実施形態に係る動力伝達装置では、ノッチプレート４２が遊星歯車機構３の外周に位置する延在部を有している。この延在部は、具体的には図１に示すように、ノッチプレート４２の外周側において、入力軸１の軸方向におけるポケットプレート４１側に延びる第１延在部４２Ａと、第１延在部４２Ａの先端側において、径方向外側に延びる第２延在部４２Ｂと、を有している。

また、本実施形態に係る動力伝達装置は、図１に示すように、ポケットプレート４１とノッチプレート４２の延在部との間の間隙４３が、径方向において、リングギヤ３３の貫通孔３３ａと対向している。なお、前記した間隙４３とは、具体的には、ポケットプレート４１において第２延在部４２Ｂと対向する面と、第２延在部４２Ｂにおいてポケットプレート４１と対向する面との間の間隙（空間）のことを示している。

ここで、従来のＳＯＷＣ１０４は、ノッチプレート１４２が全体として平板状に形成されており（図４Ａ参照）、ポケットプレート１４１の内周面１４１ａのみがリングギヤ１３３の外周面と対向していた。そして、ポケットプレート１４１とノッチプレート１４２との間の間隙１４３は、リングギヤ１３３とは対向していなかった。

一方、本実施形態に係るＳＯＷＣ４は、図１に示すように、ノッチプレート４２が折り曲げ加工されることで第１延在部４２Ａおよび第２延在部４２Ｂからなる延在部が形成されている。すなわち、第１延在部４２Ａは、例えば従来の平板状のノッチプレート１４２の外周側が軸方向においてポケットプレート４１側に折れ曲がった形状を有している。また、第２延在部４２Ｂは、第１延在部４２Ａの先端であって、入力軸１の軸方向におけるポケットプレート４１側の先端が径方向外側にさらに折れ曲がった形状を有している。

また、ポケットプレート４１の内周面４１ａとノッチプレート４２の延在部、具体的には第１延在部４２Ａの内周面４２ａとが、それぞれリングギヤ３３の外周面と対向している。そして、ポケットプレート４１とノッチプレート４２の第２延在部４２Ｂとの間隙４３と、リングギヤ３３の貫通孔３３ａとが、径方向で対向するように、リングギヤ３３の外周面と内周面４１ａ，４２ａの位置が調整されている。すなわち、貫通孔３３ａにおいて、径方向外側に間隙４３が位置している。

なお、前記した間隙４３と貫通孔３３ａとが径方向で対向するとは、より具体的には、ポケットプレート４１において第２延在部４２Ｂと対向する面と、第２延在部４２Ｂにおいてポケットプレート４１と対向する面との間の間隙４３が、貫通孔３３ａの開口端と、入力軸１の軸方向で重なっている状態（ラップしている状態）のことを示している。

このような構成を備える動力伝達装置の場合、オイルポンプ５から送り出される潤滑油は、例えば図２Ａにおける（１）〜（７）のような経路を流れる。すなわち、潤滑油はまず軸心（入力軸１）に流れ込み、経路（１）、経路（２）および経路（３）に分岐する。経路（１）を流れる潤滑油は、経路（５）でピニオンギヤ３２を潤滑し、経路（６）でリングギヤ３３を潤滑する。そして、経路（６）を流れる潤滑油は、貫通孔３３ａを経由してＳＯＷＣ４内に流入し、経路（４）でＳＯＷＣ４を潤滑する。また、経路（６）を流れる潤滑油は、経路（７）にも分岐し、オイルポンプ５側に還流する。

また、経路（２）を流れる潤滑油は、サンギヤ３１を潤滑した後、経路（７）に合流する。そして、経路（３）を流れる潤滑油は、リアケース６内におけるその他の部品（図示省略）を潤滑する。このように、本実施形態に係る動力伝達装置では、経路（１）、経路（５）、経路（６）、経路（４）に示すように、軸心からの潤滑油を、他の部品（ピニオンギヤ３２、リングギヤ３３）を経由してＳＯＷＣ４に供給している。

ここで、各潤滑経路を流れる潤滑油の油量は、図２Ｂに示すように、オイルポンプ５から送り出される潤滑油の油量を９とした場合、経路（１）で油量は１、経路（２）で油量は１、経路（３）で油量は７、経路（４）で油量は１、経路（５）で油量は１、経路（６）で油量は２、経路（７）では油量は１、となる。従って、本実施形態に係る動力伝達装置の場合、従来（図４Ｂ）と比較して、経路（４）でＳＯＷＣ４に同じ油量（油量：１）の潤滑油を供給する際に、オイルポンプ５から送り出す潤滑油をより少なくすることができる。言い換えると、仮にオイルポンプ５から同じ量の潤滑油を送り出す場合、本実施形態に係る動力伝達装置は、オイルポンプ５の体格を大きくすることなく、従来よりも多くの潤滑油をＳＯＷＣ４に供給することが可能となる。

このように、本実施形態に係る動力伝達装置は、遊星歯車機構３の最も外側に配置されるリングギヤ３３の貫通孔３３ａと、ポケットプレート４１とノッチプレート４２の延在部（第２延在部４２Ｂ）との間隙とが径方向で重なることにより、軸心（入力軸１）から遠心力によって流れた潤滑油がリングギヤ３３の貫通孔３３ａを経由してＳＯＷＣ４内に供給される。従って、遊星歯車機構３を潤滑した後にＳＯＷＣ４が潤滑されることによりで、ＳＯＷＣ４専用の潤滑経路（図４Ｂにおける経路（１）→経路（４））を設ける必要がないため、オイルポンプ５の体格を大きくすることなく、ＳＯＷＣ４に十分な量の潤滑油を供給することができる。

なお、図１に示した実施形態では、貫通孔３３ａを経由した潤滑油を、ポケットプレート４１とノッチプレート４２との間隙４３で受け止めるように構成されているが、例えば加工や組み付けの際のばらつき等によって貫通孔３３ａと前記間隙４３とが入力軸１の軸方向に多少ずれる可能性もある。この場合、例えば図３に示すように、ポケットプレート４１とノッチプレート４２の延在部（第２延在部４２Ｂ）との間の間隙４３において、リングギヤ３３の貫通孔３３ａと径方向で対向する位置に、径方向外側を底面とする溝部４３ａを形成することが好ましい。

溝部４３ａは、図３に示すように、径方向外側に向かって凹状に形成されている。また、溝部４３ａは、ポケットプレート４１の内周面４１ａおよびノッチプレート４２の第１延在部４２Ａの内周面４２ａにそれぞれ形成された溝部４３ａの一部が合わさることで構成されている。また、溝部４３ａは、ポケットプレート４１の内周面４１ａおよびノッチプレート４２の第１延在部４２Ａの内周面４２ａの周方向に一様に形成されており、内周面４１ａおよび内周面４２ａの周面全体に形成されている。

このように、本実施形態に係る動力伝達装置は、ポケットプレート４１とノッチプレート４２の延在部（第２延在部４２Ｂ）との間隙４３において、リングギヤ３３の貫通孔３３ａと径方向で対向する位置に、径方向外側に向かって溝部４３ａを形成することで、リングギヤ３３の貫通孔３３ａを通る潤滑油を溝部４３ａによって受け止めて、ＳＯＷＣ４Ａ内に供給することができる。

以上、本発明に係る動力伝達装置について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。

例えば、前記したＳＯＷＣ４は、図１に示すように、ノッチプレート４２が折り曲げ加工されることで、入力軸１の軸方向に延びる第１延在部４２Ａと、径方向に延びる第２延在部４２Ｂとからなる延在部が形成されていたが、延在部の構成はこれに限定されない。例えば、第２延在部４２Ｂを、入力軸１の軸方向においてポケットプレート４１とは反対の方向に厚く形成することで、第２延在部４２Ｂが第１延在部４２Ａを兼ねる形状、すなわち径方向に延びる第２延在部４２Ｂのみで延在部を構成しても構わない。

１ 入力軸
２ ロータ軸
３，１０３ 遊星歯車機構
３１ サンギヤ
３２ ピニオンギヤ
３３，１３３ リングギヤ
３３ａ 貫通孔
３４ キャリア
４，４Ａ，１０４ セレクタブルワンウェイクラッチ（ＳＯＷＣ）
４１，１４１ ポケットプレート
４１ａ，１４１ａ 内周面
４２，１４２ ノッチプレート
４２Ａ 第１延在部
４２Ｂ 第２延在部
４２ａ 内周面
４３，１４３ 間隙
４３ａ 溝部
５ オイルポンプ
６ リアケース（収容ケース）

Claims (3)

1. エンジンの動力が入力される入力軸の周りに配置された遊星歯車機構と、
   前記入力軸の周りに配置されており、かつ前記遊星歯車機構よりも径方向外側まで伸びているとともに、前記遊星歯車機構の外周に位置する延在部を有するノッチプレートと、前記ノッチプレートに対して前記入力軸の軸方向に対向して配置されているポケットプレートとを含むセレクタブルワンウェイクラッチと、
   を備える動力伝達装置において、
   前記遊星歯車機構のリングギヤには、径方向に貫通した貫通孔が形成されており、
   前記ポケットプレートの内周面と前記ノッチプレートの延在部の内周面とは、それぞれ前記リングギヤの外周面と対向しており、
   前記ポケットプレートと前記ノッチプレートの延在部との間の間隙は、前記径方向において、前記リングギヤの貫通孔と対向していることを特徴とする動力伝達装置。
2. 前記ポケットプレートと前記ノッチプレートの延在部との間の間隙において、前記リングギヤの貫通孔と前記径方向で対向する位置に、前記径方向外側を底面とする溝部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
3. 前記ノッチプレートの延在部は、
   前記ノッチプレートの外周側において、前記入力軸の軸方向における前記ポケットプレート側に延びる第１延在部と、
   前記第１延在部の先端側において、前記径方向外側に延びる第２延在部と、
   を有し、
   前記ポケットプレートの内周面と前記第１延在部の内周面とは、それぞれ前記リングギヤの外周面と対向しており、
   前記ポケットプレートにおいて前記第２延在部と対向する面と、前記第２延在部において前記ポケットプレートと対向する面との間の間隙は、前記径方向において、前記リングギヤの貫通孔と対向していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の動力伝達装置。

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