(57)【要約】【課題】油圧クラッチの第１摩擦板及び第２摩擦板が意図せず係合することを抑制する。【解決手段】内燃機関側の出力軸１１には、油圧クラッチ５０のハブ５１が固定されている。ハブ５１には、当該ハブ５１に対して軸線方向に移動可能になった第１摩擦板５３が取り付けられている。モータジェネレータ側の入力軸３１には、ドラム５６が固定されている。ドラム５６の内周面には、当該ドラム５６に対して軸線方向に移動可能になった第２摩擦板５８が取り付けられている。ドラム５６の底面とハブ５１との間には、ピストン６５が配置されている。ハブ５１とピストン６５との間には、径方向内側から径方向外側にオイルを流通させる第１流通路７１が区画されている。ハブ５１を挟んで第１流通路７１とは反対側には、径方向内側から径方向外側にオイルを流通させる第２流通路７２が区画されている。ピストン６５には、連通溝６９ｂ及び貫通孔６９ｃが設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１駆動部からの駆動力により回転する第１駆動軸、及び前記第１駆動部とは別の第２駆動部からの駆動力により回転する第２駆動軸の間に介在され、前記第１駆動軸及び前記第２駆動軸の間での回転トルクの伝達及び非伝達を切り替える油圧クラッチであって、
前記第１駆動軸に固定されるとともに前記第１駆動軸から径方向外側に延びるハブと、
前記ハブから径方向外側に延びるとともに当該ハブに対して軸線方向に移動可能に支持された環板形状の第１摩擦板と、
前記第２駆動軸に固定されるとともに内部に前記ハブ及び前記第１摩擦板が収容される有底筒形状のドラムと、
前記ドラムの内周面から径方向内側に延びるとともに当該ドラムに対して軸線方向に移動可能に支持された環板形状の第２摩擦板と、
前記ドラムの底面と前記ハブとの間に配置されるとともに前記第１摩擦板及び前記第２摩擦板を軸線方向に移動させて係合させるピストンと、
前記ドラムの開口を覆う蓋部とを備え、
前記ドラムの内部空間における前記ハブと前記ピストンとの間には、径方向内側から径方向外側にオイルを流通させる第１流通路が区画されており、
前記ドラムの内部空間における前記ハブを挟んで前記第１流通路とは反対側には、径方向内側から径方向外側にオイルを流通させる第２流通路が区画されており、
前記ピストンには、前記ピストンよりも径方向内側から径方向外側にオイルを流通させる第３流通路が設けられている
油圧クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の車両の油圧クラッチは、内燃機関側の第１回転軸と、モータジェネレータ側の第２回転軸との間の回転トルクの伝達及び非伝達を切り替える。具体的には、油圧クラッチは、第１駆動軸から径方向外側に延びるハブを備えている。ハブの径方向外側の部分からは、環板形状の第１摩擦板が径方向外側に向かって延びている。第１摩擦板は、ハブに対して軸線方向に移動可能になっている。また、油圧クラッチは、第２駆動軸に固定された有底筒形状のドラムを備えている。ドラムの内部には、ハブ及び第１摩擦板が収容されている。ドラムの内周面からは、環板形状の第２摩擦板が径方向内側に向かって延びている。第２摩擦板は、ドラムに対して軸線方向に移動可能になっている。ドラムの底面とハブとの間には、軸線方向に移動可能なピストンが配置されている。ピストンが動作することにより、第１摩擦板及び第２摩擦板が互いに接触して両者が係合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１３１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のような油圧クラッチにおいては、ピストンを動作させたり各摩擦板の過熱を防止したりするために、内部にオイルの流通路が区画されている。ここで、仮に第１摩擦板と第２摩擦板との間の隙間がオイルの流通路として機能している場合、その流通路を流通するオイルの流れによって各摩擦板が押されて移動してしまい、意図せず第１摩擦板と第２摩擦板とが係合してしまうおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための油圧クラッチは、第１駆動部からの駆動力により回転する第１駆動軸、及び前記第１駆動部とは別の第２駆動部からの駆動力により回転する第２駆動軸の間に介在され、前記第１駆動軸及び前記第２駆動軸の間での回転トルクの伝達及び非伝達を切り替える油圧クラッチであって、前記第１駆動軸に固定されるとともに前記第１駆動軸から径方向外側に延びるハブと、前記ハブから径方向外側に延びるとともに当該ハブに対して軸線方向に移動可能に支持された環板形状の第１摩擦板と、前記第２駆動軸に固定されるとともに内部に前記ハブ及び前記第１摩擦板が収容される有底筒形状のドラムと、前記ドラムの内周面から径方向内側に延びるとともに当該ドラムに対して軸線方向に移動可能に支持された環板形状の第２摩擦板と、前記ドラムの底面と前記ハブとの間に配置されるとともに前記第１摩擦板及び前記第２摩擦板を軸線方向に移動させて係合させるピストンと、前記ドラムの開口を覆う蓋部とを備え、前記ドラムの内部空間における前記ハブと前記ピストンとの間には、径方向内側から径方向外側にオイルを流通させる第１流通路が区画されており、前記ドラムの内部空間における前記ハブを挟んで前記第１流通路とは反対側には、径方向内側から径方向外側にオイルを流通させる第２流通路が区画されており、前記ピストンには、前記ピストンよりも径方向内側から径方向外側にオイルを流通させる第３流通路が設けられている。
【０００６】
上記構成では、第１流通路や第２流通路を流れるオイルの一部は、第１摩擦板や第２摩擦板の近傍を流れる。このとき、第１流通路を流れるオイルによって各摩擦板が第２流路側へと押される一方で、第２流通路を流れるオイルによって各摩擦板が第１流路側へと押される。このように、各摩擦板を両側から挟み込むような力が作用するため、第１摩擦板と第２摩擦板とが意図せず係合してしまうことがある。
【０００７】
上記構成によれば、第３流通路を介して第１流通路のオイルの一部がピストンよりも径方向外側に流通する。そのため、第１流通路を流れるオイルが各摩擦板を第２流通路側へと押す力が弱くなり、第１流通路及び第２流通路からのオイルの流れが第１摩擦板及び第２摩擦板を挟み込むように作用することが抑制される。その結果、第１流通路及び第２流通路からのオイルの流通によって第１摩擦板及び第２摩擦板が意図せず係合することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ハイブリッド車両の概略構成図。
【図２】油圧クラッチの周辺構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態を図１及び図２にしたがって説明する。先ず、ハイブリッド車両１００の概略構成について説明する。
図１に示すように、ハイブリッド車両１００は、第１駆動部としての内燃機関１０と、第２駆動部としてのモータジェネレータ４０とを備えている。内燃機関１０は、複数の気筒を備えており、これらの気筒内に供給された燃料が燃焼することでクランクシャフトが回転する。内燃機関１０のクランクシャフトには、図示しないダンパを介して出力軸１１が連結されている。本実施形態において、出力軸１１は、第１駆動部からの駆動力により回転する第１駆動軸である。
【００１０】
出力軸１１には、油圧クラッチ５０を介して、トランスミッション３０の入力軸３１が連結されている。すなわち、油圧クラッチ５０は、出力軸１１及び入力軸３１の間に介在されている。油圧クラッチ５０は、出力軸１１から入力軸３１への回転トルクの伝達が可能な「伝達状態」と、出力軸１１から入力軸３１への回転トルクの伝達ができない「非伝達状態」とのいずれかに切り替えられる。
【００１１】
トランスミッション３０の入力軸３１には、モータジェネレータ４０のロータ４６が連結されている。モータジェネレータ４０が電動機として機能する場合には、当該モータジェネレータ４０の出力トルクがトランスミッション３０の入力軸３１に入力される。したがって、本実施形態において、入力軸３１は、第２駆動部からの駆動力により回転する第２駆動軸である。一方、モータジェネレータ４０が発電機として機能する場合には、トランスミッション３０の入力軸３１の回転トルクがモータジェネレータ４０に入力される。
【００１２】
トランスミッション３０は、図示しないトルクコンバータや変速機構を備えており、トルクコンバータ及び変速機構によって入力軸３１に伝達された回転トルクを変速して出力軸３６から出力する。出力軸３６には、ディファレンシャルギア２５を介して左右の駆動輪２０が連結されている。
【００１３】
上記の油圧クラッチ５０には、供給通路８７を介して、油圧クラッチ５０にオイルを供給するための機械式オイルポンプ８８が接続されている。機械式オイルポンプ８８は、トランスミッション３０の入力軸３１に機械的に連結されており、当該入力軸３１の回転によって駆動する。
【００１４】
次に、油圧クラッチ５０及びその周辺構成について具体的に説明する。
図２に示すように、出力軸１１における入力軸３１側の端部には、油圧クラッチ５０のハブ５１が固定されている。ハブ５１における円板部５１ａは、出力軸１１の外周面から径方向外側に向かって張り出している。円板部５１ａの径方向外側の部分からは、入力軸３１側に向かって円筒形状の円筒部５１ｂが延びている。ハブ５１における円筒部５１ｂの外周面には、略円環板形状の第１摩擦板５３が取り付けられている。第１摩擦板５３は、円筒部５１ｂの外周面から径方向外側に向かって延びている。第１摩擦板５３は、ハブ５１の円筒部５１ｂに対して軸線方向に移動可能に取り付けられている。第１摩擦板５３は、軸線方向に間隔を空けつつ複数並んでいる。なお、図２では、複数の第１摩擦板５３のうちの１つにのみ符号を付している。
【００１５】
一方、入力軸３１には、全体として有底円筒形状のドラム５６が固定されている。ドラム５６の開口は、出力軸１１側を向いている。ドラム５６の内部には、上述したハブ５１及び第１摩擦板５３が収容されている。ドラム５６の開口縁には、当該ドラム５６内に収容されているハブ５１及び第１摩擦板５３を覆うように、蓋部５７が固定されている。
【００１６】
ドラム５６の内周面には、略円環板形状の第２摩擦板５８が取り付けられている。第２摩擦板５８は、ドラム５６の内周面から径方向内側に向かって延びている。第２摩擦板５８は、ドラム５６に対して軸線方向に移動可能に取り付けられている。第２摩擦板５８は、軸線方向に間隔を空けつつ複数並んでおり、第１摩擦板５３と交互に配置されている。なお、図２では、複数の第２摩擦板５８のうちの１つにのみ符号を付している。
【００１７】
また、ドラム５６の内周面には、略円環板形状のエンドプレート５９が固定されている。エンドプレート５９は、第１摩擦板５３及び第２摩擦板５８よりも蓋部５７側に配置されている。なお、エンドプレート５９は、ドラム５６に対して軸線方向に移動不能に固定されている。
【００１８】
ドラム５６の径方向外側の部分には、モータジェネレータ４０のロータ４６が固定されている。図示は省略するが、ロータ４６は、径方向内側に配置されているロータコアと、当該ロータコアの外周面に取り付けられた永久磁石で構成されている。
【００１９】
また、ドラム５６の内部には、油圧によって駆動するピストン機構６０が収容されている。ピストン機構６０は、ドラム５６の底面とハブ５１との間に配置されている。ピストン機構６０における固定部６１は、入力軸３１における出力軸１１側の部分に固定されている。固定部６１は、略円環板形状であり、入力軸３１の外周面から径方向外側に向かって張り出している。
【００２０】
また、入力軸３１における固定部６１とドラム５６の底面との間には、ピストン機構６０のピストン６５が取り付けられている。ピストン６５は、入力軸３１に対して軸線方向に移動可能に取り付けられている。ピストン６５は、入力軸３１の外周面から径方向外側に向かって張り出す基部６６を有している。基部６６は、入力軸３１の全周に亘って張り出しており、全体として円環板形状になっている。
【００２１】
基部６６の径方向外側の端部よりも径方向内側の部分からは、出力軸１１側に向かって略円筒形状の筒部６７が延びている。筒部６７の内周面は、固定部６１の径方向外側の外周端部に当接している。筒部６７は、基部６６及び固定部６１とともに外部から隔離された空間を区画している。
【００２２】
基部６６の径方向外側の端部からは、略円筒形状の当接部６９が出力軸１１側に向かって突出している。当接部６９は、軸線方向から視たときに第１摩擦板５３及び第２摩擦板５８と重なる位置に配置されている。
【００２３】
当接部６９の突出先端側の面である当接面６９ａにおいては、ドラム５６の底面側に向かって連通溝６９ｂが窪んでいる。連通溝６９ｂは、当接面６９ａにおける径方向内側の縁から径方向外側の縁にまで直線的に延びている。連通溝６９ｂは、周方向に間隔を空けつつ複数配置されている。
【００２４】
また、当接部６９には、径方向内側から径方向外側に向かって貫通孔６９ｃが貫通している。貫通孔６９ｃは、略径方向に直線的に延びている。なお、本実施形態において、貫通孔６９ｃは、径方向外側ほどドラム５６の底面側に向かうように僅かに傾いている。貫通孔６９ｃは、周方向に間隔を空けつつ複数配置されている。本実施形態では、連通溝６９ｂ及び貫通孔６９ｃが径方向内側から径方向外側にオイルを流通させる第３流通路として機能する。
【００２５】
基部６６と固定部６１との間の空間には、バネ部６２が介在されている。バネ部６２は、固定部６１からドラム５６の底面側に向かってピストン６５を付勢する。バネ部６２は、周方向に間隔を空けつつ複数介在されている。
【００２６】
ピストン機構６０では、供給通路８７を介してドラム５６の底面とピストン６５の基部６６との間にオイルが供給されると、ピストン６５がバネ部６２の付勢力に抗して出力軸１１側に駆動する。そして、ピストン６５の当接面６９ａとエンドプレート５９との間で第１摩擦板５３及び第２摩擦板５８が挟まれて両者が互いに摩擦係合することで、油圧クラッチ５０は、非伝達状態から伝達状態に切り替えられる。
【００２７】
一方、ピストン機構６０では、供給通路８７を介してドラム５６の底面とピストン６５の基部６６との間にオイルが供給されていないと、バネ部６２の付勢力によってピストン６５がドラム５６の底面側に移動する。そして、第１摩擦板５３及び第２摩擦板５８の摩擦係合が解除されることで、油圧クラッチ５０は、伝達状態から非伝達状態に切り替えられる。
【００２８】
ドラム５６の内部空間におけるハブ５１と固定部６１及びピストン６５との間には、第１流通路７１が区画されている。第１流通路７１の径方向内側の部分には、供給通路８７を介してオイルが供給される。第１流通路７１に供給されたオイルは、概ね径方向内側から径方向外側に向かって流通する。
【００２９】
また、ドラム５６の内部空間におけるハブ５１と蓋部５７との間には、第２流通路７２が区画されている。第２流通路７２の径方向内側の部分には、供給通路８７を介してオイルが供給される。第２流通路７２に供給されたオイルは、概ね径方向内側から径方向外側に向かって流通する。
【００３０】
ドラム５６の外周壁には、径方向に排出孔５６ａが貫通している。排出孔５６ａは、軸線方向において第１摩擦板５３及び第２摩擦板５８と重なる位置に配置されている。排出孔５６ａは、周方向に間隔を空けつつ複数配置されている。第１流通路７１及び第２流通路７２を流通したオイルは、排出孔５６ａを介してドラム５６の内部空間から排出される。
【００３１】
本実施形態の作用について説明する。ここでは、油圧クラッチ５０が非伝達状態に切り替えられているときのオイルの流通について説明する。
図２において実線矢印で示すように、第１流通路７１では、概ね径方向内側から径方向外側に向かってオイルが流通する。第１流通路７１を流通したオイルの一部は、ハブ５１の円筒部５１ｂとピストン６５の基部６６及び当接部６９との間を介して第１摩擦板５３及び第２摩擦板５８側に流れる。そして、第１摩擦板５３及び第２摩擦板５８の間の隙間を流通したオイルは、排出孔５６ａを介してドラム５６の内部空間から排出される。また、図２において二点鎖線矢印で示すように、第１流通路７１を流通したオイルの一部は、ハブ５１の円筒部５１ｂとピストン６５の基部６６との間を介してピストン６５の連通溝６９ｂに流入する。そして、ピストン６５の連通溝６９ｂを流通したオイルは、ピストン６５よりも径方向外側に導かれ、排出孔５６ａを介してドラム５６の内部空間から排出される。さらに、図２において二点鎖線矢印で示すように、第１流通路７１を流通したオイルの一部は、ハブ５１の円筒部５１ｂとピストン６５の基部６６との間を介してピストン６５の貫通孔６９ｃに流入する。そして、ピストン６５の貫通孔６９ｃを流通したオイルは、ピストン６５よりも径方向外側に導かれ、排出孔５６ａを介してドラム５６の内部空間から排出される。
【００３２】
一方、図２において一点鎖線矢印で示すように、第２流通路７２では、概ね径方向内側から径方向外側に向かってオイルが流通する。第２流通路７２を流通したオイルの一部は、蓋部５７とエンドプレート５９との間を流れる。そして、蓋部５７とエンドプレート５９との間を流通したオイルは、排出孔５６ａを介してドラム５６の内部空間から排出される。また、第２流通路７２を流通したオイルの一部は、ハブ５１の円筒部５１ｂとエンドプレート５９との間を介して第１摩擦板５３及び第２摩擦板５８側に流れる。そして、第１摩擦板５３及び第２摩擦板５８の間の隙間を流通したオイルは、排出孔５６ａを介してドラム５６の内部空間から排出される。
【００３３】
そして、排出孔５６ａを介してドラム５６の内部空間から排出されたオイルは、モータジェネレータ４０のロータ４６の近傍を流通する。すると、モータジェネレータ４０のロータ４６は、近傍を流通するオイルとの熱交換によって冷却される。
【００３４】
本実施形態の効果について説明する。
（１）図２において実線矢印で示すように、第１流通路７１を流通したオイルの一部は、ハブ５１の円筒部５１ｂとピストン６５の基部６６及び当接部６９との間を介して第１摩擦板５３及び第２摩擦板５８側に流れる。このように第１流通路７１を流通したオイルが第１摩擦板５３及び第２摩擦板５８側に流れると、第１摩擦板５３及び第２摩擦板５８が出力軸１１側へ押される。一方、図２において一点鎖線矢印で示すように、第２流通路７２を流通したオイルの一部は、ハブ５１の円筒部５１ｂとエンドプレート５９との間を介して第１摩擦板５３及び第２摩擦板５８側に流れる。このように第２流通路７２を流通したオイルが第１摩擦板５３及び第２摩擦板５８側に流れると、第１摩擦板５３及び第２摩擦板５８が入力軸３１側へ押される。すると、第１流通路７１及び第２流通路７２からのオイルによって第１摩擦板５３及び第２摩擦板５８を挟み込むような力が作用するため、第１摩擦板５３及び第２摩擦板５８が意図せず係合してしまうことがある。
【００３５】
本実施形態では、上述したように、第１流通路７１を流通したオイルの一部は、連通溝６９ｂ及び貫通孔６９ｃを介してピストン６５よりも径方向外側に流れるので、第１流通路７１から第１摩擦板５３及び第２摩擦板５８側に流れるオイルの量が抑制される。そのため、第１流通路７１を流通したオイルが第１摩擦板５３及び第２摩擦板５８を出力軸１１側へと押す力が弱まる。これにより、第１流通路７１及び第２流通路７２からのオイルによって第１摩擦板５３及び第２摩擦板５８を挟み込むような力が作用することが抑制される。その結果、第１流通路７１及び第２流通路７２からのオイルの流通によって第１摩擦板５３及び第２摩擦板５８が意図せず係合されることを抑制できる。
【００３６】
（２）油圧クラッチ５０では、出力軸１１や入力軸３１が回転することに伴ってドラム５６の内部空間を流通するオイルに遠心力が作用する。したがって、ドラム５６の内部空間を流通するオイルは、遠心力によって全体として径方向内側から径方向外側に向かって流通しようとする。本実施形態では、ピストン６５の連通溝６９ｂ及び貫通孔６９ｃが略径方向に沿うように延びている。そのため、第１流通路７１から連通溝６９ｂや貫通孔６９ｃにオイルが流入すると、当該オイルは連通溝６９ｂや貫通孔６９ｃの延設方向に沿うように流通する。したがって、出力軸１１や入力軸３１が回転している状況では、これら連通溝６９ｂや貫通孔６９ｃを介してピストン６５よりも径方向外側にオイルを流通させやすい。
【００３７】
（３）本実施形態では、第１流通路７１を流通したオイルが、第１摩擦板５３及び第２摩擦板５８の間の隙間を流通するだけではなく、ピストン６５の連通溝６９ｂ及び貫通孔６９ｃを流通するため、第１流通路７１を介して多くのオイルが流れる。そして、第１流通路７１及び排出孔５６ａを介して、ドラム５６の径方向外側の部分にオイルが供給される。すると、モータジェネレータ４０のロータ４６の近傍には、多くのオイルが供給される。これにより、モータジェネレータ４０のロータ４６の近傍に供給された多くのオイルとの熱交換によって、モータジェネレータ４０のロータ４６を効率的に冷却できる。
【００３８】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態において、第３流通路における連通溝６９ｂ及び貫通孔６９ｃの一方を省略してもよい。この場合にも、連通溝６９ｂ及び貫通孔６９ｃの他方を介してオイルを流通させることはできる。
【００３９】
・上記実施形態において、第３流通路における連通溝６９ｂ及び貫通孔６９ｃの延設方向は変更できる。例えば、貫通孔６９ｃは、径方向外側ほど蓋部５７側に向かうように傾いていてもよい。また、例えば、貫通孔６９ｃは、径方向外側ほど周方向一方側に向かうように傾いていてもよい。すなわち、貫通孔６９ｃは、径方向内側から径方向外側に向かって延びていればよい。同様に、連通溝６９ｂは、径方向内側から径方向外側に向かって延びていればよい。
【００４０】
・上記実施形態において、ドラム５６における排出孔５６ａの位置や形状は変更できる。すなわち、排出孔５６ａを介してドラム５６の内部空間を流通したオイルを排出できればよい。また、ドラム５６の内部空間を流通したオイルによってモータジェネレータ４０のロータ４６を冷却しなくてもよい。
【００４１】
・上記実施形態において、第１駆動源及び第２駆動源は変更できる。例えば、第１駆動源及び第２駆動源の双方が内燃機関であってもよいし、第１駆動源及び第２駆動源の双方がモータジェネレータであってもよい。
【００４２】
・上記実施形態において、機械式オイルポンプ８８に代えて、又は加えて電動式オイルポンプを採用できる。
【符号の説明】
【００４３】
１０…内燃機関、１１…出力軸、２０…駆動輪、２５…ディファレンシャルギア、３０…トランスミッション、３１…入力軸、３６…出力軸、４０…モータジェネレータ、４６…ロータ、５０…油圧クラッチ、５１…ハブ、５１ａ…円板部、５１ｂ…円筒部、５３…第１摩擦板、５６…ドラム、５６ａ…排出孔、５７…蓋部、５８…第２摩擦板、５９…エンドプレート、６０…ピストン機構、６１…固定部、６２…バネ部、６５…ピストン、６６…基部、６７…筒部、６９…当接部、６９ａ…当接面、６９ｂ…連通溝、６９ｃ…貫通孔、７１…第１流通路、７２…第２流通路、８７…供給通路、８８…機械式オイルポンプ、１００…ハイブリッド車両。
【図１】
2020173017.tif 000003
【図２】
2020173017.tif 000004