(57)【要約】【課題】可動部材をガイドする部材を挟んで可動部材とアクチュエータとが反対側に配置されたクラッチ機構の軸線方向の長さが長くなることを抑制可能な動力伝達装置を提供する。【解決手段】遊星歯車機構を構成するキャリヤ１８は、キャリヤ１８の半径方向における軸線方向に突出した少なくとも一つの円柱状のガイド部２８を備え、クラッチ機構Lo/Cは、ガイド部２８よりも内周側で噛み合うドグ歯４３が形成された可動部材３９と、ガイド部２８よりも外周側に配置されかつ可動部材３９に推力を付与するアクチュエータ４０とにより構成され、その可動部材３９には、可動部材３９とキャリヤ１８とが一体回転するように、ガイド部２８が嵌合する嵌合孔４２が形成されている。【選択図】図８
2020101224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つのギヤと、前記二つのギヤに噛み合うプラネタリギヤと、前記プラネタリギヤを自転および公転可能に保持するキャリヤとを有する遊星歯車機構と、前記二つのギヤのうちのいずれか一方、または他の回転部材である第１回転部材と前記キャリヤとを選択的に連結する噛み合い式の第１クラッチ機構と、前記二つのギアのうちの他方、または更に他の回転部材でありかつ前記第１回転部材よりも前記キャリヤの半径方向における内側に設けられた第２回転部材と前記キャリヤとを選択的に連結する噛み合い式の第２クラッチ機構とを備えた動力伝達装置において、
前記キャリヤは、前記キャリヤの半径方向における前記第１回転部材と前記第２回転部材との間の位置から軸線方向に突出した少なくとも一つの円柱状のガイド部を備え、
前記第１クラッチ機構は、第１アクチュエータと、前記第１アクチュエータから推力が伝達されるとともに、前記第１回転部材に噛み合う第１ドグ歯を有する第１可動部材とにより構成され、
前記第２クラッチ機構は、第２アクチュエータと、前記第２アクチュエータから推力が伝達されるとともに、前記第２回転部材に噛み合う第２ドグ歯を有する第２可動部材とにより構成され、
前記第１可動部材は、該第１可動部材が前記キャリヤと一体に回転するように、前記ガイド部が嵌合する第１嵌合孔を有し、
前記第２可動部材は、該第２可動部材が前記キャリヤと一体に回転するように、前記ガイド部が嵌合する第２嵌合孔を有する
ことを特徴とする動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、遊星歯車機構におけるキャリヤと、他の回転部材とを係合する第１クラッチ機構と、そのキャリヤと更に他の回転部材とを係合する第２クラッチ機構とを備えた動力伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、エンジンが連結された第１キャリヤと、第１モータが連結された第１サンギヤと、第１リングギヤとにより構成された第１遊星歯車機構と、第１リングギヤに連結された第２サンギヤと、出力ギヤが形成された第２リングギヤと、第２キャリヤとにより構成された第２遊星歯車機構と、第１キャリヤ（または入力軸）と第２キャリヤとを連結する第１クラッチ機構と、第２キャリヤと第２リングギヤとを連結する第２クラッチ機構とを備えた駆動装置が記載されている。なお、第１クラッチ機構と第２クラッチ機構とが、半径方向に並んで配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１３５０５３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に記載された駆動装置における第１クラッチ機構を噛み合い式のクラッチ機構とした場合に、第２キャリヤから軸線方向に突出した円筒軸と、外周面にドグ歯が形成されかつ入力軸に一体化されたハブと、その円筒軸とハブとの間に、円筒軸と一体に回転するとともに円筒軸の軸線方向に移動可能でかつハブのドグ歯と噛み合うドグ歯が内周面に形成された円筒状の可動部材と、可動部材を軸線方向に移動させるための推力を発生するアクチュエータとにより第１クラッチ機構を構成することができる。一方、そのアクチュエータを駆動装置の外周側に配置した場合に、すなわち、係合部とアクチュエータとが、可動部材をガイドする円筒軸を挟んで反対側に配置する場合に、可動部材とアクチュエータとを連結するためのフランジなどのプレート状の連結部材を、円筒軸の端部と所定距離を空けて配置すると、その連結部材の駆動領域には、他の部材を配置することができないため、駆動装置の軸長が長くなる可能性がある。
【０００５】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、可動部材をガイドする部材を挟んで可動部材とアクチュエータとが反対側に配置されたクラッチ機構の軸線方向の長さが長くなることを抑制可能な動力伝達装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、上記の目的を達成するために、二つのギヤと、前記二つのギヤに噛み合うプラネタリギヤと、前記プラネタリギヤを自転および公転可能に保持するキャリヤとを有する遊星歯車機構と、前記二つのギヤのうちのいずれか一方、または他の回転部材である第１回転部材と前記キャリヤとを選択的に連結する噛み合い式の第１クラッチ機構と、前記二つのギアのうちの他方、または更に他の回転部材でありかつ前記第１回転部材よりも前記キャリヤの半径方向における内側に設けられた第２回転部材と前記キャリヤとを選択的に連結する噛み合い式の第２クラッチ機構とを備えた動力伝達装置において、前記キャリヤは、前記キャリヤの半径方向における前記第１回転部材と前記第２回転部材との間の位置から軸線方向に突出した少なくとも一つの円柱状のガイド部を備え、前記第１クラッチ機構は、第１アクチュエータと、前記第１アクチュエータから推力が伝達されるとともに、前記第１回転部材に噛み合う第１ドグ歯を有する第１可動部材とにより構成され、前記第２クラッチ機構は、第２アクチュエータと、前記第２アクチュエータから推力が伝達されるとともに、前記第２回転部材に噛み合う第２ドグ歯を有する第２可動部材とにより構成され、前記第１可動部材は、該第１可動部材が前記キャリヤと一体に回転するように、前記ガイド部が嵌合する第１嵌合孔を有し、前記第２可動部材は、該第２可動部材が前記キャリヤと一体に回転するように、前記ガイド部が嵌合する第２嵌合孔を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、キャリヤから軸線方向に突出したガイド部に、第１可動部材と第２可動部材とを嵌合させることにより、アクチュエータとそのアクチュエータにより可動部材が移動させられることにより噛み合うドグ歯とがガイド部を挟んで反対側に配置されていたとしても、可動部材をガイド部の端部から離隔するように配置する必要がなく、言い換えると、可動部材の摺動領域をガイド部の軸長の範囲に収めることができるため、動力伝達装置の軸長を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施形態における動力伝達装置を備えた車両の一例を説明するためのスケルトン図である。
【図２】HV-Hiモードでの動作状態を説明するための共線図である。
【図３】HV-Loモードでの動作状態を説明するための共線図である。
【図４】直結モードでの動作状態を説明するための共線図である。
【図５】EV-Loモードでの動作状態を説明するための共線図である。
【図６】EV-Hiモードでの動作状態を説明するための共線図である。
【図７】シングルモードでの動作状態を説明するための共線図である。
【図８】各アクチュエータが動力分割機構の外側に配置された構成例を説明するための断面図である。
【図９】各アクチュエータが動力分割機構の外側に配置され、かつ各可動部材のそれぞれが二つのピニオンシャフトによって保持された構成例を説明するための断面図である。
【図１０】図９における第２可動部材の構成例を説明するための正面図である。
【図１１】各アクチュエータが動力分割機構の内側に配置された構成例を説明するための断面図である。
【図１２】各アクチュエータが動力分割機構の内側に配置され、かつ各可動部材のそれぞれが二つのピニオンシャフトによって保持された構成例を説明するための断面図である。
【図１３】第１アクチュエータを動力分割機構の外側に配置し、第２アクチュエータを動力分割機構の内側に配置した構成例を説明するための断面図である。
【図１４】図１３におけるXIV-XIV線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
この発明で対象とすることができる動力伝達装置を備えた車両の一例を図１に示してある。図１に示す例では、駆動力源から前輪１Ｒ，１Ｌにトルクを伝達する動力伝達装置２が、回転中心軸が車幅方向に沿うように、車両Ｖｅの前方に設けられている。すなわち、この動力伝達装置２は、いわゆる横置きタイプのものであり、このように回転中心軸が車幅方向に沿うように配置される動力伝達装置は、回転中心軸が車両の前後方向に沿うように配置される場合と比較して、軸線方向の長さに対する制約が大きい。
【００１０】
この動力伝達装置２は、エンジン３と二つのモータ４，５とを駆動力源として備えた、いわゆる２モータタイプの駆動装置であって、第１モータ４は発電機能のあるモータ（すなわちモータ・ジェネレータ：ＭＧ１）によって構成され、エンジン３の回転数を第１モータ４によって制御するとともに、第１モータ４で発電された電力により第２モータ５を駆動し、その第２モータ５が出力する駆動トルクを走行のための駆動トルクに加えることができるように構成されている。なお、第２モータ５は発電機能のあるモータ（すなわちモータ・ジェネレータ：ＭＧ２）によって構成することができる。
【００１１】
エンジン３には、動力分割機構６が連結されている。この動力分割機構６は、エンジン３から出力されたトルクを第１モータ４側と出力側とに分割する機能を主とする分割部７と、そのトルクの分割率を変更する機能を主とする変速部８とにより構成されている。
【００１２】
分割部７は、三つの回転要素によって差動作用を行う構成であればよく、遊星歯車機構を採用することができる。図１に示す例では、シングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されている。図１に示す分割部７は、サンギヤ９と、サンギヤ９に対して同心円上に配置された、内歯歯車であるリングギヤ１０と、これらサンギヤ９とリングギヤ１０との間に配置されてサンギヤ９とリングギヤ１０とに噛み合っているピニオンギヤ１１と、ピニオンギヤ１１を自転および公転可能に保持するキャリヤ１２とにより構成されている。そのサンギヤ９が主に反力要素として機能し、リングギヤ１０が主に出力要素として機能し、キャリヤ１２が主に入力要素として機能する。
【００１３】
エンジン３が出力した動力が前記キャリヤ１２に入力されるように構成されている。具体的には、エンジン３の出力軸１３に、動力分割機構６の入力軸１４が連結され、その入力軸１４がキャリヤ１２に連結されている。なお、キャリヤ１２と入力軸１４とを直接連結する構成に替えて、歯車機構などの伝動機構を介してキャリヤ１２と入力軸１４とを連結してもよい。また、その出力軸１３と入力軸１４との間にダンパ機構やトルクコンバータなどの機構を配置してもよい。
【００１４】
サンギヤ９に第１モータ４が連結されている。図１に示す例では、分割部７および第１モータ４は、エンジン３の回転中心軸線と同一の軸線上に配置され、第１モータ４は分割部７を挟んでエンジン３とは反対側に配置されている。この分割部７とエンジン３との間で、これら分割部７およびエンジン３と同一の軸線上に、その軸線の方向に並んで変速部８が配置されている。
【００１５】
変速部８は、この発明の実施形態における「遊星歯車機構」に相当するものであって、シングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されており、サンギヤ１５と、サンギヤ１５に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ１６と、これらサンギヤ１５とリングギヤ１６との間に配置されてこれらサンギヤ１５およびリングギヤ１６に噛み合っているピニオンギヤ１７と、ピニオンギヤ１７を自転および公転可能に保持しているキャリヤ１８とを有し、サンギヤ１５、リングギヤ１６、およびキャリヤ１８の三つの回転要素によって差動作用を行う差動機構である。この変速部８におけるサンギヤ１５に分割部７におけるリングギヤ１０が連結されている。また、変速部８におけるリングギヤ１６に、外歯が形成されており、その外歯が出力ギヤ１９として機能するように構成されている。
【００１６】
上記の分割部７と変速部８とが複合遊星歯車機構を構成するようにＬｏクラッチ機構Lo/Cが設けられている。Ｌｏクラッチ機構Lo/Cは、変速部８におけるキャリヤ１８を、分割部７におけるキャリヤ１２、または入力軸１４に選択的に連結するように構成されている。このＬｏクラッチ機構Lo/Cは、ドグ歯を噛み合わせることによりトルクを伝達する噛み合い式のクラッチ機構により構成されている。Ｌｏクラッチ機構Lo/Cの詳細な構成については後述する。
【００１７】
このＬｏクラッチ機構Lo/Cを係合させることにより分割部７におけるキャリヤ１２と変速部８におけるキャリヤ１８とが連結されてこれらが入力要素となり、また分割部７におけるサンギヤ９が反力要素となり、さらに変速部８におけるリングギヤ１６が出力要素となった複合遊星歯車機構が形成される。すなわち、入力軸１４と第１モータ４の出力軸４ａと、後述するドリブンギヤ２１とが差動回転できるように複合遊星歯車機構が構成されている。
【００１８】
さらに、変速部８の全体を一体化させるためのＨｉクラッチ機構Hi/Cが設けられている。このＨｉクラッチ機構Hi/Cは、変速部８におけるキャリヤ１８とリングギヤ１６もしくはサンギヤ１５、あるいはサンギヤ１５とリングギヤ１６とを連結するなどの少なくともいずれか二つの回転要素を連結するためのものであって、Ｌｏクラッチ機構Lo/Cと同様に、ドグ歯を噛み合わせることによりトルクを伝達する噛み合い式のクラッチ機構によって構成されている。図１に示す例では、Ｈｉクラッチ機構Hi/Cは、変速部８におけるキャリヤ１８とリングギヤ１６とを連結するように構成されている。Ｈｉクラッチ機構Hi/Cの詳細な構成については後述する。
【００１９】
そして、Ｌｏクラッチ機構Lo/CおよびＨｉクラッチ機構Hi/Cは、エンジン３および分割部７ならびに変速部８と同一の軸線上に配置され、かつ変速部８を挟んで分割部７とは反対側に配置されている。また、Ｌｏクラッチ機構Lo/Cの噛み合い部、言い換えると、キャリヤ１８とキャリヤ１２とが係合または解放される部分と、Ｈｉクラッチ機構Hi/Cの噛み合い部、言い換えると、キャリヤ１８とリングギヤ１６とが係合または解放される部分とは、半径方向で内周側と外周側とに並んで配置されている。そのため、動力伝達装置２の全体としての軸長を短くすることができる。このＨｉクラッチ機構Hi/Cが、この発明の実施形態における「第１クラッチ機構」に相当し、Ｌｏクラッチ機構Lo/Cが、この発明の実施形態における「第２クラッチ機構」に相当し、リングギヤ１６が、この発明の実施形態における「第１回転部材」に相当し、キャリヤ１２または入力軸１４が、この発明の実施形態における「第２回転部材」に相当する。
【００２０】
上記のエンジン３や分割部７あるいは変速部８の回転中心軸線と平行にカウンタシャフト２０が配置されている。前記出力ギヤ１９に噛み合っているドリブンギヤ２１がこのカウンタシャフト２０に取り付けられている。また、カウンタシャフト２０にはドライブギヤ２２が取り付けられており、このドライブギヤ２２が終減速機であるデファレンシャルギヤユニット２３におけるリングギヤ２４に噛み合っている。さらに、前記ドリブンギヤ２１には、第２モータ５におけるロータシャフト２５に取り付けられたドライブギヤ２６が噛み合っている。したがって、前記出力ギヤ１９から出力された動力もしくはトルクに、第２モータ５が出力した動力もしくはトルクを、上記のドリブンギヤ２１の部分で加えるように構成されている。このようにして合成された動力もしくはトルクをデファレンシャルギヤユニット２３から左右のドライブシャフト２７に出力し、その動力やトルクが前輪１Ｒ，１Ｌに伝達されるように構成されている。
【００２１】
さらに、動力伝達装置２は、第１モータ４から出力された駆動トルクを、前輪１Ｒ，１Ｌに伝達することができるように、出力軸１３または入力軸１４を選択的に固定可能に構成された、摩擦式あるいは噛み合い式のブレーキ機構B1が設けられている。すなわち、ブレーキ機構B1により出力軸１３または入力軸１４を固定することで、分割部７におけるキャリヤ１２や、変速部８におけるキャリヤ１８を反力要素として機能させ、分割部７におけるサンギヤ９を入力要素として機能させることができるように構成されている。なお、ブレーキ機構B1は、第１モータ４が駆動トルクを出力した場合に、反力トルクを発生させることができればよく、出力軸１３または入力軸１４を完全に固定する構成に限らず、要求される反力トルクを出力軸１３または入力軸１４に作用させることができればよい。または、出力軸１３や入力軸１４が、エンジン３の駆動時に回転する方向とは逆方向に回転することを禁止するワンウェイクラッチをブレーキ機構B1に代えて設けてもよい。
【００２２】
上記の動力伝達装置２は、エンジン３から駆動トルクを出力して走行するHV走行モードと、エンジン３から駆動トルクを出力することなく、第１モータ４や第２モータ５から駆動トルクを出力して走行するEV走行モードとを設定することが可能である。さらに、HV走行モードは、第１モータ４を低回転数で回転させた場合（「０」回転を含む）に、変速部８におけるリングギヤ１６の回転数よりもエンジン３（または入力軸１４）の回転数が高回転数となるHV-Loモードと、変速部８におけるリングギヤ１６の回転数よりもエンジン３（または入力軸１４）の回転数が低回転数となるHV-Hiモードと、変速部８におけるリングギヤ１６の回転数とエンジン３（または入力軸１４）の回転数が同一である直結モードとを設定することが可能である。
【００２３】
具体的には、Ｌｏクラッチ機構Lo/Cを係合しかつエンジン３から出力された駆動トルクを前輪１Ｒ，１Ｌに伝達することにより、HV-Loモードが設定され、Ｈｉクラッチ機構Hi/Cを係合しかつエンジン３から出力された駆動トルクを前輪１Ｒ，１Ｌに伝達することにより、HV-Hiモードが設定される。さらに、Ｌｏクラッチ機構Lo/CおよびＨｉクラッチ機構Hi/Cを係合しかつエンジン３から駆動トルクを出力することにより直結モードが設定される。
【００２４】
またさらに、EV走行モードは、第１モータ４および第２モータ５から駆動トルクを出力するデュアルモードと、第１モータ４から駆動トルクを出力せずに第２モータ５のみから駆動トルクを出力するシングルモードとを設定することが可能である。更にデュアルモードは、第１モータ４から出力されたトルクの増幅率が比較的大きいEV-Loモードと、第１モータ４から出力されたトルクの増幅率が比較的小さいEV-Hiモードとを設定することが可能である。
【００２５】
具体的には、Ｌｏクラッチ機構Lo/Cおよびブレーキ機構B1を係合しかつ第１モータ４から駆動トルクを出力することにより、EV-Loモードが設定され、Ｈｉクラッチ機構Hi/Cおよびブレーキ機構B1を係合しかつ第１モータ４から駆動トルクを出力することにより、EV-Hiモードが設定される。さらに、Ｌｏクラッチ機構Lo/CおよびＨｉクラッチ機構Hi/Cならびにブレーキ機構B1を解放することにより、エンジン３や第１モータ４を停止させた状態で走行可能なシングルモードが設定される。なお、シングルモードでは、Ｌｏクラッチ機構Lo/Cを係合した状態で第２モータ５のみから駆動トルクを出力して走行することや、Ｈｉクラッチ機構Hi/Cを係合した状態で第２モータ５のみから駆動トルクを出力して走行することも可能である。
【００２６】
各走行モードを設定した場合における動力分割機構６の各回転要素の回転数、およびエンジン３、各モータ４，５のトルクの向きを説明するための共線図を図２ないし図７に示している。共線図は、動力分割機構６における各回転要素を示す直線をギヤ比の間隔をあけて互いに平行に引き、これらの直線に直交する基線からの距離をそれぞれの回転要素の回転数として示す図であり、それぞれの回転要素を示す直線にトルクの向きを矢印で示すとともに、その大きさを矢印の長さで示している。
【００２７】
図２に示すようにHV-Hiモードでは、エンジン３から駆動トルクを出力し、Ｈｉクラッチ機構Hi/Cを係合するとともに、第１モータ４から反力トルクを出力する。また、図３に示すようにHV-Loモードでは、エンジン３から駆動トルクを出力し、Ｌｏクラッチ機構Lo/Cを係合するとともに、第１モータ４から反力トルクを出力する。上記HV-HiモードやHV-Loモードが設定されている場合の第１モータ４の回転数は、エンジン３の燃費や第１モータ４の駆動効率などを考慮した動力伝達装置２全体としての効率（エンジン３および各モータ４，５で消費されるトータルの消費エネルギー量を、前輪１Ｒ，１Ｌの回転数とトルクとの積で求められる駆動エネルギー量で除算した値）が最も良好となるように制御される。上記の第１モータ４の回転数は連続的に変化させることができ、その第１モータ４の回転数と車速とに基づいてエンジン回転数が定まる。したがって、動力分割機構６は、無段変速機として機能できる。
【００２８】
直結モードでは、各クラッチ機構Lo/C，Hi/Cが係合されることにより、図４に示すように動力分割機構６における各回転要素が同一回転数で回転する。すなわち、エンジン３の動力の全てが動力分割機構６から出力される。
【００２９】
さらに、図５および図６に示すようにEV-LoモードとEV-Hiモードとでは、ブレーキ機構B1を係合するとともに、Ｌｏクラッチ機構Lo/CまたはＨｉクラッチ機構Hi/Cを係合し、各モータ４，５から駆動トルクを出力して走行する。図５および図６に示すように、第１モータ４の回転数に対する変速部８におけるリングギヤ１６の回転数である回転数比は、EV-Loモードの方がEV-Hiモードよりも小さくなる。すなわち、EV-Loモードの方が、EV-Hiモードよりも減速比が大きい。そのため、EV-Loモードを設定することにより大きな駆動力を得ることができる。なお、シングルモードでは、図７に示すように第２モータ５のみから駆動トルクを出力しており、かつ各クラッチ機構Lo/C，Hi/Cが解放されていることにより、動力分割機構６の各回転要素は停止した状態になる。したがって、エンジン３や第１モータ４を連れ回すことによる動力損失を低減することができる。
【００３０】
上述した各走行モードの切り替えは、要求駆動力や車速に応じて実行される。その場合、例えば、HV走行モードであれば、第１モータ４の回転数を制御して、一旦、直結モードを設定した後に、HV-HiモードやHV-Loモードに切り替える。または、各クラッチ機構Lo/C，Hi/Cを一旦解放した後に、係合するべきクラッチ機構の入力側回転数と出力側回転数との差が許容値以下になるように第１モータ４の回転数を制御して、その後に、クラッチ機構を係合する。EV走行モードを設定されている場合も、同様に第１モータ４および各クラッチ機構Lo/C，Hi/Cを制御することにより走行モードの切り替えを行える。なお、そのようにクラッチ機構の係合状態や解放状態を切り替える場合には、第１モータ４の回転数やトルクを制御することにより、噛み合い面に作用するトルクの大きさを制御することができるため、その制御性が良好である場合には、クラッチ機構を構成する部材の剛性を低減することができる。つまり、クラッチ機構を小型化することができる。
【００３１】
この発明の実施形態における動力伝達装置は、上述したように噛み合い部が半径方向で内側と外側とに並ぶようにクラッチ機構を設けたものを対象としており、その搭載性を向上させること、より具体的には、軸長を短縮することを目的としている。その構成を詳細に説明するための断面図を図８に示してある。
【００３２】
図８に示す例では、変速部８のキャリヤ１８は、ピニオンギヤ１７を挟んでエンジン３とは反対側に配置された環状の第１キャリヤプレート１８ａと、ピニオンギヤ１７よりもエンジン３側に配置された環状の第２キャリヤプレート１８ｂと、第１キャリヤプレート１８ａと第２キャリヤプレート１８ｂとに連結されるとともに、ピニオンギヤ１７が嵌合されるピニオンシャフト１８ｃとにより構成されている。このピニオンシャフト１８ｃは、ピニオンギヤ１７と同一の数、設けられており、そのうちの一つのピニオンシャフト（以下、ガイドシャフトと記す）２８が、第２キャリヤプレート１８ｂを貫通している。なお、図８に示す例では、第２キャリヤプレート１８ｂの内周側にサンギヤ１５と入力軸１４との間に挿入される円筒軸２９が形成されている。
【００３３】
また、変速部８のリングギヤ１６には、ピニオンギヤ１７と噛み合う内歯が形成された箇所からエンジン３側に向けて円筒軸３０が形成されており、その先端側の内面にドグ歯（以下、第１ドグ歯と記す）３１が形成されている。
【００３４】
図８に示すＨｉクラッチ機構Hi/Cは、上記のガイドシャフト２８の軸線方向に移動できるように嵌合するとともに、キャリヤ１８と一体に回転するように構成された第１可動部材３２と、第１可動部材３２に推力を作用させる第１アクチュエータ３３とにより構成されている。
【００３５】
この第１可動部材３２は、変速部８よりもエンジン３側に配置された環状の第１押圧プレート３４と、第１押圧プレート３４から変速部８側に突出して形成された円筒軸３５と、円筒軸３５の端部に形成された環状の第１噛み合いプレート３６とにより構成されている。
【００３６】
第１押圧プレート３４の外径は、変速部８の外径、すなわち、リングギヤ１６の外径よりも大きく形成されており、その外周部分を軸線方向に押圧するように第１アクチュエータ３３が設けられている。この第１アクチュエータ３３は、油圧アクチュエータや電磁アクチュエータであってよく、また、第１アクチュエータ３３に信号を入力することにより、第１押圧プレート３４を変速部８側に移動させ、第１アクチュエータ３３への信号の入力を遮断することにより、第１押圧プレート３４が変速部８から離隔するように構成されていてもよく、第１アクチュエータ３３に係合信号を入力することにより第１押圧プレート３４を変速部８側に移動させ、第１アクチュエータ３３に解放信号を入力することにより第１押圧プレート３４を変速部８から離隔させるように構成されていてもよい。
【００３７】
第１押圧プレート３４の内径は、Ｌｏクラッチ機構Lo/Cの後述する円筒軸３７の外径よりも大きく形成され、かつ入力軸１４の半径方向においてガイドシャフト２８よりも内側まで形成されている。その内周部分の一部にガイドシャフト２８が嵌合する円筒軸３５が形成されている。また、円筒軸３５の内面には、スプライン歯が形成され、かつガイドシャフト２８のうちの少なくとも円筒軸３５が嵌合する部分にスプライン歯が形成され、円筒軸３５とガイドシャフト２８とがスプライン係合している。
【００３８】
その円筒軸３５の先端に形成された第１噛み合いプレート３６は、入力軸１４の回転中心軸線を中心として外径が円筒軸３０とほぼ同等となるように環状に形成されており、その外周面に、第１ドグ歯３１に係合可能な第２ドグ歯３８が形成されている。したがって、第１噛み合いプレート３６が変速部８側に移動することにより、第１ドグ歯３１と第２ドグ歯３８とが噛み合い、第１噛み合いプレート３６が変速部８から離隔することにより第１ドグ歯３１と第２ドグ歯３８との噛み合いが解消されるように構成されている。
【００３９】
上述したように構成されたＨｉクラッチ機構Hi/Cは、第１押圧プレート３４とガイドシャフト２８とがスプライン係合していることにより、キャリヤ１８と第１押圧プレート３４とが入力軸１４の回転中心軸を中心として一体に回転する。したがって、第１ドグ歯３１と第２ドグ歯３８とを噛み合わせることにより、キャリヤ１８のトルクは第１可動部材３２を介してリングギヤ１６に伝達される。
【００４０】
また、図８に示すＬｏクラッチ機構Lo/Cは、上記のガイドシャフト２８に嵌合して、ガイドシャフト２８の軸線方向に移動できるとともに、キャリヤ１８と一体に回転する第２可動部材３９と、第２可動部材３９がガイドシャフト２８の軸線方向に移動するように、第２可動部材３９に推力を作用させる第２アクチュエータ４０とにより構成されている。
【００４１】
この第２可動部材３９は、第１押圧プレート３４を挟んで変速部８とは反対側に配置された環状の第２押圧プレート４１と、第２押圧プレート４１から変速部８側に突出して形成された円筒軸３７とにより構成されている。
【００４２】
第２押圧プレート４１の外径は、変速部８の外径、すなわち、リングギヤ１６の外径よりも大きく形成されており、その外周部分を軸線方向に押圧するように第２アクチュエータ４０が設けられている。この第２アクチュエータ４０は、油圧アクチュエータや電磁アクチュエータであってよく、また、第２アクチュエータ４０に信号を入力することにより、第２押圧プレート４１を変速部８側に移動させ、第２アクチュエータ４０への信号の入力を遮断することにより、第２押圧プレート４１が変速部８から離隔するように構成されていてもよく、第２アクチュエータ４０に係合信号を入力することにより第２押圧プレート４１を変速部８側に移動させ、第２アクチュエータ４０に解放信号を入力することにより第２押圧プレート４１を変速部８から離隔させるように構成されていてもよい。
【００４３】
第２押圧プレート４１の内径は、Ｈｉクラッチ機構Hi/Cの円筒軸３５よりも入力軸１４の半径方向における内側まで形成されている。その内周部分に変速部８側に延出した円筒軸３７が形成されている。すなわち、円筒軸３７は、Ｈｉクラッチ機構Hi/Cの円筒軸３５と入力軸１４との間に延出して形成されている。
【００４４】
また、第２押圧プレート４１には、ガイドシャフト２８が嵌合する貫通孔４２が形成されており、その貫通孔４２の内面にスプライン歯が形成され、貫通孔４２に形成されたスプライン歯とガイドシャフト２８に形成されたスプライン歯とが噛み合うように構成されている。
【００４５】
さらに、円筒軸３７の先端の内面には、第３ドグ歯４３が形成されている。また、入力軸１４には、第２キャリヤプレート１８ｂに隣接しかつ入力軸１４の軸線方向において第１ドグ歯と同一位置に、ハブ４４が形成されており、そのハブ４４の外周面に第３ドグ歯４３と選択的に噛み合う第４ドグ歯４５が形成されている。したがって、円筒軸３７が変速部８側に移動することにより、第３ドグ歯４３と第４ドグ歯４５とが噛み合い、円筒軸３７が変速部８から離隔することにより第３ドグ歯４３と第４ドグ歯４５との噛み合いが解消されるように構成されている。
【００４６】
上述したように構成されたＬｏクラッチ機構Lo/Cは、第２押圧プレート４１とガイドシャフト２８とがスプライン係合していることにより、キャリヤ１８と第２押圧プレート４１とが一体に回転する。したがって、第３ドグ歯４３と第４ドグ歯４５とを噛み合わせることにより、キャリヤ１２のトルクは第２可動部材３９を介してキャリヤ１８に伝達される。なお、Ｈｉクラッチ機構Hi/Cを解放し、Ｌｏクラッチ機構Lo/Cを係合する場合には、第１押圧プレート３４と第２押圧プレート４１とが接近するものの、第１押圧プレート３４と第２押圧プレート４１は共にキャリヤ１８と一体に回転するように構成されているため、第１押圧プレート３４と第２押圧プレート４１とが相対回転することがない。したがって、第１押圧プレート３４と第２押圧プレート４１とが接触することを抑制するなどにより、第１押圧プレート３４と第２押圧プレート４１とを離隔させて配置する必要がなく、駆動装置の軸長を短縮することができる。
【００４７】
また、第２押圧プレート４１に貫通孔４２を形成し、ガイドシャフト２８をその貫通孔４２に挿入するように構成することにより、ガイドシャフト２８を挟んで内周側に配置された円筒軸３７と外周側に配置されたアクチュエータ４０とを連結する部材（第２押圧プレート４１）を、ガイドシャフト２８の先端よりもエンジン３側に配置する必要がなく、言い換えると、ガイドシャフト２８の軸長の範囲内を第２押圧プレート４１の摺動領域とすることができるため、駆動装置の軸長を短縮することができる。
【００４８】
なお、上述したガイドシャフト２８と第１押圧プレート３４や第２押圧プレート４１とは、スプライン係合に限らず、キーとキー溝とにより係合してもよい。
【００４９】
また、図８に示す例では、入力軸１４の回転中心軸に沿って油路４６が形成され、その油路４６から円筒軸２９が嵌合する位置に向けて出力ポート４７が形成されている。さらに、円筒軸２９および第２キャリヤプレート１８ｂの内部に油路４８が形成され、その油路４８は、ピニオンシャフト１８ｃの中心軸線に形成された油路４９に連通している。この油路４９は、ピニオンギヤ１７とピニオンシャフト１８ｃとが嵌合する部分と、円筒軸３５が摺動する領域と、第２押圧プレート４１が摺動する領域とに開口しており、それらの箇所の摺動抵抗を低減し、またピニオンギヤや摺動部を冷却するように構成されている。したがって、円筒軸３５や第２押圧プレート４１に供給する油路と、ピニオンギヤに供給する油路と兼用することができるため、駆動装置が大型化することを抑制できる。
【００５０】
一方、上述したように構成されたＨｉクラッチ機構Hi/CやＬｏクラッチ機構Lo/Cは、スプライン係合またはキーによって第１押圧プレート３４や第２押圧プレート４１が保持される。スプライン歯やキーまたはキー溝は、円柱状のシャフトと比較して寸法誤差が不可避的に大きくなる。そのため、第１押圧プレート３４や第２押圧プレート４１とガイドシャフト２８とのガタが大きくなり、第１押圧プレート３４や第２押圧プレート４１が傾斜する可能性がある。ひいては、第１ドグ歯３１と第２ドグ歯３８との噛み合い長さや、第３ドグ歯４３と第４ドグ歯４５との噛み合い長さが短くなり、あるいは摺動抵抗が大きくなる可能性がある。そのため、図９に示す例では、第１押圧プレート３４と第２押圧プレート４１をそれぞれ、二つのガイドシャフトによって保持するように構成されている。
【００５１】
図９に示す例では、ピニオンギヤ１７およびピニオンシャフト１８ｃがそれぞれ四つ設けられた例を示してあり、そのピニオンシャフト１８ｃの全てが第２キャリヤプレート１８ｂを貫通してエンジン３側に延出している。そして、第１押圧プレート３４には、円筒軸３５に代えて円周方向に所定の長さを有する断面形状が円弧状の凸部５０が変速部８側に突出して形成され、その外周面に第２ドグ歯３８が形成されている。その凸部５０には、二つの貫通孔５１が形成されており、それらの貫通孔５１にピニオンシャフト１８ｃが挿入されている。なお、ここに示す例では、各ピニオンシャフト１８ｃは、円柱状に形成されている。
【００５２】
さらに、第２押圧プレート４１にも同様に、円周方向に所定の長さを有する断面形状が円弧状の凸部５２が変速部８側に突出して形成されている。その凸部５２の先端には、図１０に示すように扇状に形成された第３噛み合いプレート５３が一体化されている。それらの凸部５２および第３噛み合いプレート５３には、二つの貫通孔５４が形成されており、その貫通孔５４のそれぞれに円柱状に形成されたピニオンシャフト１８ｃが挿入されている。また、その第３噛み合いプレート５３の半径方向における中心部分に、ハブ４４の外径よりも若干大きく形成された貫通孔５５が形成され、その貫通孔５５の内面に、第３ドグ歯４３が形成されている。
【００５３】
上述したように二つ以上のピニオンシャフト１８ｃにより第１押圧プレート３４や第２押圧プレート４１を保持することにより、ピニオンシャフト１８ｃを円柱状に形成すればよく、ピニオンシャフト１８ｃと第１押圧プレート３４や第２押圧プレート４１に形成された貫通孔５１，５４とのガタを低減することができる。その結果、第１押圧プレート３４や第２押圧プレート４１が傾斜することを抑制できる。または、第１押圧プレート３４や第２押圧プレート４１が傾斜することを抑制するために、ピニオンシャフト１８ｃと各貫通孔５１，５４との嵌合長さを長くする必要がなく、軸長を短縮することができる。
【００５４】
また、この発明の実施形態におけるＨｉクラッチ機構Hi/CやＬｏクラッチ機構Lo/Cは、第１アクチュエータ３３や第２アクチュエータ４０を変速部８の外周側に配置した構成に限らず、図１１や図１２に示すように、内側に配置してもよい。
【００５５】
図１１に示す例は、図８に示す各アクチュエータ３３，４０をガイドシャフト２８よりも内周側に配置した例であって、第２押圧プレート４１は、第１押圧プレート３４よりも変速部８側に配置されており、第２押圧プレート４１の外縁は、ガイドシャフト２８よりも外側となるように形成されている。その第２押圧プレート４１の外周部の変速部８側に円筒軸５６が一体化されており、円筒軸５６を貫通してガイドシャフト２８が挿入されている。なお、図１１に示す例では、第２可動部材３９を一つのピニオンシャフト１８ｃによって保持する構成を示してあり、したがって、円筒軸５６とガイドシャフト２８とがスプライン係合している。また、円筒軸５６の端部には、第２噛み合いプレート５７が一体化されている。この第２噛み合いプレート５７の外径は、第２押圧プレート４１の外径とほぼ同一に形成されるとともに、内径がハブ４４の外径とほぼ同一に形成され、その内周面に第３ドグ歯４３が形成されている。そして、第２アクチュエータ４０によって第２押圧プレート４１の内周部分に推力を付与するように構成されている。
【００５６】
また、第１押圧プレート３４は、外径が、円筒軸３０の内径とほぼ同一に形成され、その外周部分には、第１押圧プレート３４とほぼ同一の外径に形成された円筒軸５８が連結されている。その円筒軸５８の先端には、第１ドグ歯３１に噛み合う第２ドグ歯３８が形成されている。さらに、第１押圧プレート３４には、ガイドシャフト２８が挿入される貫通孔５９が形成されており、その内周面にスプライン歯が形成され、ガイドシャフト２８と貫通孔５９とがスプライン係合している。そして、第１アクチュエータ３３によって第１押圧プレート３４の内周部分に推力を付与するように構成されている。
【００５７】
図１２には、各アクチュエータ３３，４０をガイドシャフト２８よりも内周側に配置するとともに、第１可動部材３２と第２可動部材３９とをそれぞれ二つのピニオンシャフト１８ｃで保持した例を示してある。図１２に示す例では、第１可動部材３２は、環状の第１嵌合部６０と、その第１嵌合部６０におけるエンジン３側の内周面に形成された環状の第１押圧プレート３４と、第１嵌合部６０における変速部８側の外周面に形成された第２ドグ歯３８とにより構成されている。また、第１嵌合部６０には、二つの貫通孔６１が形成され、それらの貫通孔６１に円柱状のピニオンシャフト１８ｃが挿入されている。そして、第１押圧プレート３４の内周面に推力を作用させるように第１アクチュエータ３３が設けられている。
【００５８】
また、第２可動部材３９は、環状の第２嵌合部６２と、第２嵌合部６２の厚み方向における中央部分に内側に突出した環状の第２押圧プレート４１と、第２嵌合部６２における変速部８側の内面に形成された第３ドグ歯４３とにより構成されている。また、第２嵌合部６２には、二つの貫通孔６３が形成され、それらの貫通孔６３に円柱状のピニオンシャフト１８ｃが挿入されている。そして、第２押圧プレート４１の内周面に推力を作用させるように第２アクチュエータ４０が設けられている。
【００５９】
一方、図８、図９、図１１、図１２に記載された各押圧プレート３４，４１や、ドグ歯３８，４３が形成された部材は、環状に形成されることから、二つのアクチュエータ３３，３０を外周側に配置し、または内周側に配置すると、例えば、第１押圧プレート３４と第２押圧プレート４１とを軸線方向に並んで配置することになり、その分、駆動装置の軸長が長くなる可能性がある。そのため、図１３に示すように第１アクチュエータ３３を外周側に配置し、第２アクチュエータ４０を内周側に配置するように構成してもよい。
【００６０】
図１３に示す例では、第１可動部材３２は、入力軸１４の半径方向においてガイドシャフト２８よりも内面が外側となるように構成された円筒部６４と、円筒部６４の内側に突出するとともに、ガイドシャフト２８が嵌合する貫通孔６５を有する第３嵌合部６４ａと、円筒部６４における変速部８側の外面に形成された第２ドグ歯３８と、円筒部６４におけるエンジン３側の端部に形成された環状の第１押圧プレート３４とにより構成されている。なお、XIV-XIV線に沿う断面図を図１４に示してあり、ここに示す例では、ガイドシャフト２８にキー６６が形成され、貫通孔６５にキー溝６７が形成されている。
【００６１】
また、第２可動部材３９は、ハブ４４の外径とほぼ同一の内径に形成された円筒部６８と、円筒部６８の厚み方向における中央部分の内面に一体化された環状の第２押圧プレート４１と、円筒部６８の外面の一部から外側に突出しかつガイドシャフト２８が嵌合する貫通孔６９を有する第４嵌合部７０と、円筒部６８における変速部８側の内面に形成された第３ドグ歯４３とにより構成されている。なお、ガイドシャフト２８と第４嵌合部７０とは、キーによって係合するように構成されている。すなわち、図１４に示すようにガイドシャフト２８にキー７１が形成され、貫通孔６９にキー溝７２が形成されている。
【００６２】
図１３に示すように構成することにより、第１可動部材３２と第２可動部材３９とを部分的に軸線方向に重なって配置することができ、駆動装置の軸長を短縮することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１Ｒ，１Ｌ…前輪、  ２…動力伝達装置、  ３…エンジン、  ４，５…モータ、  ６…動力分割機構、  ７…分割部、  ８…変速部、  ９，１５…サンギヤ、  １０，１６，２４…リングギヤ、  １１，１７…ピニオンギヤ、  １２，１８…キャリヤ、  １４…入力軸、  １８ａ，１８ｂ…キャリヤプレート、  １８ｃ…ピニオンシャフト、  ２８…ガイドシャフト、  ２９，３０，３５，３７，５６，５８…円筒軸、  ３１，３８，４３，４５…ドグ歯、  ３２，３９…可動部材、  ３３，４０…アクチュエータ、  ３４，４１…押圧プレート、  ３６，５３，５７…噛み合いプレート、  ４２，５１，５４，５５，５９，６１，６３，６５，６９…貫通孔、  ４４…ハブ、  ４６，４８，４９…油路、  ４７…出力ポート、  ５０，５２…凸部、  ６０，６２，６４ａ，７０…嵌合部、  ６４，６８…円筒部、  ６６，７１…キー、  ６７，７２…キー溝、  Hi/C…Ｈｉクラッチ機構、  Lo/C…Ｌｏクラッチ機構、  Ｖｅ…車両。
【図１】
2020101224.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020101224.tif 000009
【図８】
2020101224.tif 000010
【図９】
2020101224.tif 000011
【図１０】
2020101224.tif 000012
【図１１】
2020101224.tif 000013
【図１２】
2020101224.tif 000014
【図１３】
2020101224.tif 000015
【図１４】
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