(57)【要約】  係合装置１０は、ピース１１と、ピース１１と同軸上に配置され、軸方向の移動によってピース１１と係合するスリーブ１２と、スリーブ１２に軸方向へ推力を与えるアクチュエータ１３と、ピース１１及びスリーブ１２の係合時にピース１１側から伝達されるトルクを受けるハウジング３２の支持部材３２ａにスリーブ１２を連結するハブ部材１６と、を備える。ピース１１、スリーブ１２、及びアクチュエータ１３が閉空間に収容される。ハブ部材１６が、係合装置１０を収容する閉空間を形成する外郭部の少なくとも一部となる。この構成により、係合装置１０の係合動作に伴い異物が発生した場合でも、異物を閉空間内に留めておくことが可能となり、係合装置１０から発生した異物が外部に排出されるのを防止することができる。
2014147844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と連動して回転する被係合体と、
前記被係合体と同軸上に配置され、軸方向の移動によって前記被係合体と係合する係合体と、
前記係合体に軸方向へ推力を与える動力源と、
前記係合体と前記被係合体との係合時に前記被係合体側から伝達されるトルクを受けるトルク受け部に、前記係合体を連結するハブ部材と、
を備え、
前記被係合体、前記係合体、及び前記動力源が閉空間に収容され、
前記ハブ部材が、前記閉空間を形成する外郭部の少なくとも一部である
ことを特徴とする係合装置。
【請求項２】
前記閉空間を形成する前記外郭部は、少なくとも前記係合体と前記被係合体との係合部分から径方向外側の領域を被覆することを特徴とする、請求項１に記載の係合装置。
【請求項３】
前記係合体が前記回転軸まわりに配置され、
前記動力源が前記係合体の径方向外側に配置され、
前記ハブ部材が前記回転軸と前記係合体との間にて軸方向に延在する内円筒部を有し、
前記係合体は、軸方向移動が許容されかつ回転を規制されて前記ハブ部材の前記内円筒部の周面上に設置され、
前記ハブ部材は、前記内円筒部から前記係合体及び前記動力源を被覆しながら径方向外側へ延在する形状をとる
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の係合装置。
【請求項４】
前記閉空間内にて発生した異物を蓄積する蓄積手段を備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の係合装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の係合装置を、動力源から駆動輪までの動力伝達経路上に備えることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項６】
エンジンと、
第一回転機と、
前記エンジン及び前記第一回転機に接続され、前記エンジンの動力を駆動輪及び前記第一回転機に分配する動力分配機構と、
前記駆動輪に接続される第二回転機と、を備え、
前記係合装置の前記係合体は前記第一回転機の回転軸に連結され、
前記係合装置は、前記係合体と前記被係合体とを係合させることで前記第一回転機の回転を規制することを特徴とする、
請求項５に記載の動力伝達装置。
【請求項７】
前記係合装置がドグクラッチであることを特徴とする、請求項５または６に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、係合装置及びこの係合装置を備える動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばドグ歯同士を噛み合わせるドグクラッチなど、回転軸まわりに配置された係合体と被係合体とを係合させる係合装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２４２８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような係合装置では、噛み合い動作によって噛み合い部に欠け片や磨耗粉などの異物が発生する場合がある。車両等の動力伝達装置内に係合装置を適用しようとする場合、係合装置から発生した異物が動力伝達装置内を循環すると、動力伝達装置の動作に影響が出る場合がある。【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、係合動作に伴い発生した異物が外部に排出されるのを防止できる係合装置及びこの係合装置を備える動力伝達装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る係合装置は、回転軸と連動して回転する被係合体と、前記被係合体と同軸上に配置され、軸方向の移動によって前記被係合体と係合する係合体と、前記係合体に軸方向へ推力を与える動力源と、前記係合体と前記被係合体との係合時に前記被係合体側から伝達されるトルクを受けるトルク受け部に、前記係合体を連結するハブ部材と、を備え、前記被係合体、前記係合体、及び前記動力源が閉空間に収容され、前記ハブ部材が、前記閉空間を形成する外郭部の少なくとも一部であることを特徴とする。【０００７】
また、上記の係合装置において、前記閉空間を形成する前記外郭部は、少なくとも前記係合体と前記被係合体との係合部分から径方向外側の領域を被覆することが好ましい。【０００８】
また、上記の係合装置において、前記係合体が前記回転軸まわりに配置され、前記動力源が前記係合体の径方向外側に配置され、前記ハブ部材が前記回転軸と前記係合体との間にて軸方向に延在する内円筒部を有し、前記係合体は、軸方向移動が許容されかつ回転を規制されて前記ハブ部材の前記内円筒部の周面上に設置され、前記ハブ部材は、前記内円筒部から前記係合体及び前記動力源を被覆しながら径方向外側へ延在する形状をとることが好ましい。【０００９】
また、上記の係合装置は、前記閉空間内にて発生した異物を蓄積する蓄積手段を備えることが好ましい。【００１０】
同様に、上記課題を解決するために、本発明に係る動力伝達装置は、上記の係合装置を、動力源から駆動輪までの動力伝達経路上に備えることを特徴とする。【００１１】
また、上記の動力伝達装置は、エンジンと、第一回転機と、前記エンジン及び前記第一回転機に接続され、前記エンジンの動力を駆動輪及び前記第一回転機に分配する動力分配機構と、前記駆動輪に接続される第二回転機と、上記の係合装置と、を備え、前記係合装置は、前記係合体と前記被係合体とを係合させることで前記第一回転機の回転を規制することが好ましい。【００１２】
また、上記の動力伝達装置において、前記係合装置がドグクラッチであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る係合装置及び動力伝達装置は、係合装置の係合動作に伴い異物が発生した場合でも、異物を閉空間内に留めておくことが可能となり、この結果、係合動作に伴い発生した異物が外部に排出されるのを防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る動力伝達装置の縦断面図である。
【図２】図２は、図１中の係合装置の主要部分を拡大視した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明に係る係合装置及び動力伝達装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
【００１６】
まず、図１，２を参照して、本発明の一実施形態に係る係合装置及び動力伝達装置の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る動力伝達装置の縦断面図であり、図２は、図１中の係合装置の主要部分を拡大視した図である。なお、以下の説明では、図面の左右方向を「軸方向」、上下方向を「径方向」と表現する。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態に係る動力伝達装置１は、車両１００に搭載される。車両１００は、動力源としてエンジン２、第一回転機ＭＧ１及び第二回転機ＭＧ２を有するハイブリッド車両である。
【００１８】
動力伝達装置１は、エンジン２、遊星歯車機構３、第一回転機ＭＧ１、第二回転機ＭＧ２、係合装置１０を含んで構成されている。動力伝達装置１は、ＦＦ（前置きエンジン前輪駆動）車両あるいはＲＲ（後置きエンジン後輪駆動）車両等に適用可能である。動力伝達装置１は、例えば、軸方向が車幅方向となるように車両１００に搭載される。
【００１９】
エンジン２は、燃料の燃焼エネルギーを回転軸２ａの回転運動に変換して出力する。エンジン２の回転軸２ａは、入力軸４と接続されている。エンジン２の回転軸２ａと入力軸４とは同軸上に配置されている。入力軸４は、遊星歯車機構３のキャリア３ｄと接続されている。
【００２０】
遊星歯車機構３は、エンジン２からの動力を出力側と第一回転機ＭＧ１とに分配する動力分配機構としての機能を有する。遊星歯車機構３は、サンギヤ３ａ、ピニオンギヤ３ｂ、リングギヤ３ｃ及びキャリア３ｄを有する。サンギヤ３ａは、入力軸４の径方向外側に配置されている。サンギヤ３ａは、入力軸４と同軸上に回転自在に配置されている。リングギヤ３ｃは、サンギヤ３ａの径方向外側でかつサンギヤ３ａと同軸上に回転自在に配置されている。ピニオンギヤ３ｂは、サンギヤ３ａとリングギヤ３ｃとの間に配置されており、サンギヤ３ａ及びリングギヤ３ｃとそれぞれ噛み合っている。ピニオンギヤ３ｂは、入力軸４と同軸上に配置されたキャリア３ｄによって回転自在に支持されている。
【００２１】
キャリア３ｄは入力軸４と連結されており、入力軸４と一体回転する。従って、ピニオンギヤ３ｂは、入力軸４の中心軸線を回転中心としての回転（公転）可能であり、かつ、キャリア３ｄによって支持されてピニオンギヤ３ｂの中心軸線を回転中心として回転（自転）可能である。
【００２２】
サンギヤ３ａには、第一回転機ＭＧ１が接続されている。第一回転機ＭＧ１の回転軸３０は、入力軸４と同軸上に配置されており、サンギヤ３ａと接続されている。従って、第一回転機ＭＧ１のロータは、サンギヤ３ａと一体回転する。また、図２に示すように、第一回転機ＭＧ１の回転軸３０は、動力伝達装置１を内包するハウジング３２の内表面から回転軸３０まで延在する支持部材３２ａによって支持されている。
【００２３】
リングギヤ３ｃには、カウンタドライブギヤ５が接続されている。カウンタドライブギヤ５は、リングギヤ３ｃと一体回転する出力ギヤである。カウンタドライブギヤ５は、円筒形状の円筒部材の外周面に、リングギヤ３ｃは内周面に設けられている。また、カウンタドライブギヤ５は、軸方向では、リングギヤ３ｃよりもエンジン２側に近接して配置されている。リングギヤ３ｃは、第一回転機ＭＧ１またはエンジン２から入力された回転を駆動輪２２側に出力することができる出力要素でもある。
【００２４】
カウンタドライブギヤ５は、カウンタドリブンギヤ６と噛み合っている。カウンタドリブンギヤ６には、第二回転機ＭＧ２のリダクションギヤ７が噛み合っている。リダクションギヤ７は、第二回転機ＭＧ２の回転軸３１に配置されており、回転軸３１と一体回転する。つまり、第二回転機ＭＧ２の出力するトルクは、リダクションギヤ７を介してカウンタドリブンギヤ６に伝達される。リダクションギヤ７は、カウンタドリブンギヤ６よりも小径であり、第二回転機ＭＧ２の回転を減速してカウンタドリブンギヤ６に伝達する。
【００２５】
第一回転機ＭＧ１及び第二回転機ＭＧ２は、インバータを介してバッテリ（図示せず）と接続されている。第一回転機ＭＧ１及び第二回転機ＭＧ２は、バッテリから供給される電力を機械的な動力に変換して出力する電動機として機能することができると共に、入力される動力によって駆動されて機械的な動力を電力に変換する発電機として機能することができる。第一回転機ＭＧ１及び第二回転機ＭＧ２によって発電された電力は、バッテリに蓄電可能である。第一回転機ＭＧ１及び第二回転機ＭＧ２としては、例えば、交流同期型のモータジェネレータを用いることができる。
【００２６】
カウンタドリブンギヤ６には、ドライブピニオンギヤ８が接続されている。ドライブピニオンギヤ８は、カウンタドリブンギヤ６と同軸上に配置されており、カウンタドリブンギヤ６と一体回転する。ドライブピニオンギヤ８は、差動装置２０のデフリングギヤ９と噛み合っている。差動装置２０は、左右の駆動軸２１を介して駆動輪２２と接続されている。つまり、リングギヤ３ｃは、カウンタドライブギヤ５、カウンタドリブンギヤ６、ドライブピニオンギヤ８、差動装置２０及び駆動軸２１を介して駆動輪２２と接続されている。また、第二回転機ＭＧ２は、リングギヤ３ｃよりも駆動輪２２側に配置され、リングギヤ３ｃと駆動輪２２との間の動力伝達経路上に対して接続されており、リングギヤ３ｃ及び駆動輪２２に対してそれぞれ動力を伝達可能である。
【００２７】
エンジン２から出力されるエンジントルクは、動力分配機構としての遊星歯車機構３、や差動装置２０を介して一対の駆動輪２２に伝達される。また、第一回転機ＭＧ１は、発電機として機能するときには、遊星歯車機構３にて分配され供給されたエンジントルクにより電力を回生発電する。遊星歯車機構３は、第一回転機ＭＧ１を発電機として機能させ回生制御することにより、無段変速機として用いられる。すなわち、エンジン２の出力は、遊星歯車機構３によって変速された後に駆動輪２２に伝達される。なお、第二回転機ＭＧ２の駆動制御、あるいは第一回転機ＭＧ１または第二回転機ＭＧ２の回転数制御を行うことにより、エンジン２のエンジン回転数の制御や駆動輪２２への出力制御を行うことができる。
【００２８】
本実施形態の車両１００では、図１に示すように、エンジン２の回転軸２ａと同軸上に、第一回転機ＭＧ１が配置されている。第二回転機ＭＧ２は、エンジン２の回転軸２ａとは異なる回転軸３１上に配置されている。つまり、本実施形態の動力伝達装置１は、入力軸４と、第二回転機ＭＧ２の回転軸３１とが異なる軸上に配置された複軸式とされている。
【００２９】
本実施形態の動力伝達装置１では、遊星歯車機構３は、エンジン２と第一回転機ＭＧ１との間に、エンジン２の回転軸２ａと同一軸線上に配置されている。また、係合装置１０は、第一回転機ＭＧ１を基準としてエンジン２と反対側に配置されている。すなわち、本実施形態の動力伝達装置１では、エンジン２の回転軸２ａと同一軸線上に、エンジン２から近い側から順に、カウンタドライブギヤ５、遊星歯車機構３、第一回転機ＭＧ１、係合装置１０が配置されている。
【００３０】
係合装置１０は、図１に示すように、第一回転機ＭＧ１に連結されている。係合装置１０は、第一回転機ＭＧ１の回転を規制することができるよう構成され、第一回転機ＭＧ１の回転を機械的にロックするＭＧ１ロック機構として使用される。
【００３１】
動力伝達装置１によるエンジン回転数制御や駆動輪への出力制御の実行時に、第一回転機ＭＧ１の回転数を０に制御する必要がある場合に、係合装置１０により第一回転機ＭＧ１の回転が機械的にロックされる。このため、第一回転機ＭＧ１の回転数を電気的に制御する必要がなくなるので、第一回転機ＭＧ１への電力供給が不要となり、燃費向上を図ることができる。係合装置１０が第一回転機ＭＧ１の回転を機械的にロックすることで、遊星歯車機構３は無段変速機として機能しなくなり、固定段となる。
【００３２】
係合装置１０は、図２に示すように、ピース１１（被係合体）、スリーブ１２（係合体）、及びアクチュエータ１３（動力源）を備える。
【００３３】
ピース１１は、第一回転機ＭＧ１の回転軸３０の周囲に配置されており、回転軸３０の周面のスプライン上に固定されている。ピース１１は、第一回転機ＭＧ１の回転軸３０と連動して一体回転する。ピース１１は、軸方向及び径方向の移動が規制されている。
【００３４】
スリーブ１２は、ピース１１と同様に第一回転機ＭＧ１の回転軸３０の周囲に配置されており、かつ、ピース１１より径方向外側に配置されている。スリーブ１２は、ハウジング３２の支持部材３２ａに固設されたハブ部材１６にスプライン嵌合されている。つまり、スリーブ１２は、軸方向に移動可能に構成されており、径方向の移動及び回転軸３０まわりの回転が規制されている。
【００３５】
ピース１１とスリーブ１２は、スリーブ１２の軸方向の移動によって、スリーブ１２の内周面とピース１１の外周面とを係合／開放することができる。ピース１１の外周面には、径方向外側に向けて回転軸３０まわりの周方向に沿ってドグ歯１４が配設されている。スリーブ１２の内周面には、径方向内側に向けて、回転軸３０まわりの周方向に沿ってドグ歯１５が配設される。これらのドグ歯１４，１５は、噛み合いドグクラッチになっており、両者が噛み合うことにより、ピース１１とスリーブ１２とを係合させることができる。スリーブ１２をピース１１とスプライン嵌合することにより、第一回転機ＭＧ１の回転を固定することができる。
【００３６】
アクチュエータ１３は、軸方向に駆動力を発生させ、スリーブ１２を軸方向に移動させる動力源である。アクチュエータ１３は、具体的にはソレノイドタイプの電磁アクチュエータである。
【００３７】
アクチュエータ１３は、電磁コイル１３ａと、電磁コイル１３ａの内周側に嵌め合わされた駆動対象としてのアーマチュア１３ｂと、アーマチュア１３ｂとスリーブ１２との間に連結された待ち機構スプリング１３ｃと、を備えている。アーマチュア１３ｂは、軸方向に沿って移動可能に設置されており、待ち機構スプリング１３ｃは、アーマチュア１３ｂ及びスリーブ１２の軸方向の相対位置関係に応じて、軸方向に伸縮可能に配置されている。アーマチュア１３ｂの軸方向の第一回転機ＭＧ１側への移動に伴い、待ち機構スプリング１３ｃがアーマチュア１３ｂから受ける押圧力をスリーブ１２に伝達することで、スリーブ１２もアーマチュア１３ｂと連動して同方向に移動することができる。
【００３８】
また、アーマチュア１３ｂ及びスリーブ１２から軸方向の第一回転機ＭＧ１側（図２の右側）の位置には、プランジャー１３ｄが軸方向に移動可能に設置されている。プランジャー１３ｄは、アーマチュア１３ｂ及びスリーブ１２とそれぞれ当接可能かつ非連結の状態で設置されている。また、プランジャー１３ｄには、アーマチュア１３ｂ及びスリーブ１２と対向する一端部と反対側（第一回転機ＭＧ１側）の端部にリターンスプリング１３ｅが取り付けられている。リターンスプリング１３ｅは、例えば圧縮バネであり、適度に圧縮された状態で保持されている。リターンスプリング１３ｅは、プランジャー１３ｄの第一回転機ＭＧ１側への移動が進むほど、つまり、スリーブ１２とピース１１との噛み合い度合いが深くなるほど、プランジャー１３ｄの移動方向と反対側への付勢力を大きく発生させる。
【００３９】
車両１００には、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）４０が搭載されている。ＥＣＵ４０は、車両１００内の各種センサ類の情報に基づいて、車両１００の各部の制御を行う制御装置である。例えば、ＥＣＵ４０は、エンジン２、第一回転機ＭＧ１及び第二回転機ＭＧ２とそれぞれ接続されており、エンジン２、第一回転機ＭＧ１及び第二回転機ＭＧ２を制御することができる。本実施形態では、ＥＣＵ４０は、係合装置１０のアクチュエータ１３に接続されており、アクチュエータ１３の動作を制御することにより、スリーブ１２の軸方向の移動を制御して、係合装置１０の係合／開放を制御することができる。
【００４０】
ＥＣＵ４０は、物理的には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びインターフェースなどを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。ＥＣＵ４０の各機能は、ＲＯＭに保持されるアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することによって、ＣＰＵの制御のもとで車両内の各種装置を動作させると共に、ＲＡＭやＲＯＭにおけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。
【００４１】
係合装置１０が開放状態のときには、アクチュエータ１３は停止しており、スリーブ１２は、プランジャー１３ｄを介して、リターンスプリング１３ｅの付勢力をハブ部材１６に接近する方向（図２の左方向）に受ける。この付勢力により、スリーブ１２は、ピース１１と離間するハブ部材１６側（図２の左側）の位置に保持され、ピース１１と非噛合の状態となる。ピース１１は、第一回転機ＭＧ１の回転軸３０と連動して回転することができる。
【００４２】
ＥＣＵ４０からの制御指令に応じて、電磁コイル１３ａに電流が流れると、電磁コイル１３ａの周囲の磁路に磁束が流れ、アーマチュア１３ｂをピース１１に接近する方向（図１，２の右方向）へ移動させる力が発生する。アーマチュア１３ｂの移動に伴い、待ち機構スプリング１３ｃが収縮し、待ち機構スプリング１３ｃの付勢力によってスリーブ１２が推力を受けて、ピース１１に接近する方向へ移動する。この結果、スリーブ１２のドグ歯１５がピース１１のドグ歯１４と噛み合い、係合装置１０は係合状態となる。ピース１１が第一回転機ＭＧ１の回転軸３０と連動して回転している場合、ピース１１の回転トルクはドグ歯１４，１５、スリーブ１２、及びハブ部材１６にハウジング３２の支持部材３２ａに伝達される。つまり、本実施形態では、ピース１１とスリーブ１２との係合時にハブ部材１６が、ピース１１を、ハウジング３２の支持部材３２ａに連結し、ハウジング３２の支持部材３２ａが、ピース１１側から伝達されるトルクを受けるトルク受け部として機能する。
【００４３】
そして、特に本実施形態では、係合装置１０の構成要素であるピース１１、スリーブ１２、及びアクチュエータ１３は閉空間に収容されている。図２に示すように、係合装置１０の各要素は、ハウジング３２の支持部材３２ａを基準として第一回転機ＭＧ１と反対側（図１，２の左側）の位置にて、支持部材３２ａに隣接して配置されている。係合装置１０は、さらに第一回転機ＭＧ１と反対側からハブ部材１６により全体を被覆されている。
【００４４】
ハブ部材１６は、回転軸３０まわりに、ピース１１に隣接して延在し、スリーブ１２とスプライン嵌合する内円筒部１６ａを有する。ハブ部材１６は、この内円筒部１６ａからアクチュエータ１３の形状に沿って、スリーブ１２及びアクチュエータ１３を被覆しながら径方向外側に延在する形状をとり、外縁端部１６ｂにてハウジング３２の支持部材３２ａにボルト固定されている。ハブ部材１６は、軸線方向視において、内円筒部１６ａから外縁端部１６ｂにかけて径方向に連続的に延在する円環形状をとる。ハブ部材１６をハウジング３２の支持部材３２ａに取り付けたとき、ハブ部材１６側（図２の左側）から見ると、係合装置１０の構成要素であるピース１１、スリーブ１２、及びアクチュエータ１３は、ハブ部材１６により完全に隠れた状態となる。つまり、係合装置１０は、ハウジング３２の支持部材３２ａと、ハブ部材１６とを含む外郭部によって形成される閉空間内に設置されている。
【００４５】
上述のように、本実施形態の係合装置１０の噛み合い構造は、ピース１１のドグ歯１４とスリーブ１２のドグ歯１５とを噛み合わせるドグクラッチ方式である。このため、本実施形態の係合装置１０では、ドグ歯同士の噛み合い動作によって欠け片や磨耗粉などの異物が発生する場合がある。このように係合装置１０から発生した異物が動力伝達装置１の内部を循環すると、動力伝達装置１の動作の信頼性や、各要素の耐久性や信頼性に影響を与えることが考えられる。例えば、異物が第一回転機ＭＧ１や第二回転機ＭＧ２の絶縁紙を突き破り、絶縁不良などの機能不良を生じる可能性がある。また、異物が回転軸３０等を支持するベアリングに入り込むと、異音発生や破損を生じる可能性がある。また、異物がオイルシールに噛み込み、オイル漏れを引き起こし、その結果焼きつきに至る可能性がある。
【００４６】
これに対して、本実施形態の係合装置１０は、上述のようにピース１１、スリーブ１２、及びアクチュエータ１３が閉空間に収容される。また、ハブ部材１６が、係合装置１０を収容する閉空間を形成する外郭部の少なくとも一部となる。この構成により、係合装置１０の係合動作に伴い異物が発生した場合でも、異物を閉空間内に留めておくことが可能となり、係合装置１０から発生した異物が外部に排出されるのを防止することができる。
【００４７】
また、上述のように、ハブ部材１６は、スリーブ１２をハウジング３２に連結し、係合時にピース１１の回転トルクをハウジング３２に伝達するためのものであり、係合装置１０の周囲に近接配置される。このハブ部材１６の閉空間の外郭部の一部とすることで、閉空間を比較的小さく留めることができ、省スペース化を図れる。また、ハブ部材１６を閉空間形成に流用することで、閉空間形成のための新規部品の追加を抑え、低コスト化を図れる。
【００４８】
ここで、ピース１１は第一回転機ＭＧ１の回転軸３０と一体回転するため、係合時に異物が発生する際に、ピース１１が回転しており、遠心力によって異物が径方向外側へ排出される状況が多いものと考えられる。本実施形態の係合装置１０において、閉空間を形成する外郭部は、少なくともピース１１とスリーブ１２との係合部分（ドグ歯１４，１５の噛み合い部分）から径方向外側の領域を被覆する。この構成により、径方向外側へ排出された異物を外郭部で確実に受け止めることができるので、係合装置１０から発生した異物が外部に排出されるのをより一層確実に防止することができる。
【００４９】
また、本実施形態の係合装置１０において、スリーブ１２が第一回転機ＭＧ１の回転軸３０まわりに配置され、アクチュエータ１３がスリーブ１２の径方向外側に配置される。ハブ部材１６が回転軸３０とスリーブ１２との間にて軸方向に延在する内円筒部１６ａを有する。スリーブ１２は、軸方向移動が許容されかつ回転を規制されて、ハブ部材１６の内円筒部１６ａの周面上に設置される。ハブ部材１６は、内円筒部１６ａからスリーブ１２及びアクチュエータ１３を被覆しながら径方向外側へ延在する形状をとる。
【００５０】
この構成により、ハブ部材１６が係合装置１０の外形に沿った形状となるので、このハブ部材１６により形成され、係合装置１０を収容する閉空間を最小限にすることができ、より一層の省スペース化を図ることができる。
【００５１】
また、このような係合装置１０を動力伝達装置１の動力源から駆動輪までの動力伝達経路上に適用することで、係合装置１０から発生した異物が動力伝達装置１（トランスアスクル）内を循環することを防止することが可能となり、動力伝達装置１の動作の信頼性や、各要素の耐久性や信頼性を向上できる。
【００５２】
また、本実施形態の係合装置１０は、閉空間内にて発生した異物を蓄積する異物蓄積構造（蓄積手段）を備える構成としてもよい。異物蓄積構造は、閉空間内に発生した異物を係合装置１０の動作に影響の無い任意の位置に蓄積できる構成であればよく、例えば、閉空間内の任意の位置にマグネットを設置して、発生した異物をマグネットに吸着させる構成をとることができる。
【００５３】
このような異物蓄積構造を備えることにより、係合装置１０から発生した異物が閉空間内で循環することを防止することができる。これにより、異物が係合装置１０の各要素間に入り込んだり、係合装置１０が異物を噛み込んだりすることを防止することができ、係合装置１０の耐久性を向上できる。
【００５４】
また、係合装置１０の各構成要素はＡＳＳＹ化されている。図２に示すように、係合装置１０のピース１１、スリーブ１２及びアクチュエータ１３は、相互に組み合わされた状態で、組付部材１７によってハブ部材１６に組み付けられている。つまり、係合装置１０は、各構成要素が組み合わされた一体的なユニットとして構成されている。この構成により、係合装置１０の動力伝達装置１への組付作業や交換作業を簡易に行うことができ、設置容易性が向上できる。
【００５５】
また、図１に示すように、本実施形態の動力伝達装置１では、エンジン２の回転軸２ａと同一軸線上に、エンジン２から近い側から順に、カウンタドライブギヤ５、遊星歯車機構３、第一回転機ＭＧ１、係合装置１０が配置されている。この構成により、動力伝達装置１に係合装置１０を組み込む場合には、エンジンと反対側の動力伝達装置１の端部に係合装置１０のためのスペースを作ればよく、カウンタドライブギヤ５、遊星歯車機構３及び第一回転機ＭＧ１の配置を変更する必要がない。このため、動力伝達装置１に係合装置１０を適用するか否かによらず、動力伝達装置１の構成要素の一部を共通化することが可能となる。また、動力伝達装置１の組立作業も、係合装置１０を取り付ける前までは同一手順とすることができるので、動力伝達装置１に係合装置１０を適用するか否かによらず、組立作業のラインを共用化することが可能となる。
【００５６】
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【００５７】
上記実施形態では、第一回転機ＭＧ１の回転を機械的にロックするＭＧ１ロック機構として、本発明に係る係合装置１０を適用する構成を例示したが、本発明に係る係合装置１０は、例えばオーバードライブロック、エンジン直達軸変速、エンジン軸切り離し、など動力伝達装置１内の他の要素に係る係合要素としても適用することができる。
【００５８】
また、上記実施形態では、本発明に係る係合装置１０として、スリーブ１２を固定端（ハウジング３２）に連結し、ピース１１とスリーブ１２の係合時にピース１１の回転を規制する構成、所謂ブレーキ装置の構成を例示したが、係合装置１０は、スリーブ１２を他の回転要素に連結し、ピース１１とスリーブ１２の係合時にピース１１の回転トルクをこの回転要素に伝達して一体回転する構成、所謂クラッチ装置の構成であってもよい。
【００５９】
また、上記実施形態では、本発明に係る係合装置１０として、ドグ歯１４，１５同士を噛み合わせるドグクラッチ方式を例示したが、例えば湿式多板クラッチなどの他種の係合要素と置き換えることも可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１  動力伝達装置
２  エンジン
３  遊星歯車機構（動力分配機構）
１０  係合装置
１１  ピース（被係合体）
１２  スリーブ（係合体）
１３  アクチュエータ（動力源）
１６  ハブ部材
１６ａ  内円筒部
２２  駆動輪
３０  回転軸
３２  ハウジング
３２ａ  支持部材（トルク受け部）
１００  車両
ＭＧ１  第一回転機
ＭＧ２  第二回転機
【図１】
2014147844.tif 000003
【図２】
2014147844.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成28年4月5日(2016.4.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と連動して回転する被係合体と、
前記被係合体と同軸上に配置され、軸方向の移動によって前記被係合体と係合する係合体と、
前記係合体に軸方向へ推力を与える動力源と、
前記係合体と前記被係合体との係合時に前記被係合体側から伝達されるトルクを受けるトルク受け部に、前記係合体を連結するハブ部材と、
を備え、
前記被係合体、前記係合体、及び前記動力源が閉空間に収容され、
前記ハブ部材が、前記閉空間を形成する外郭部の少なくとも一部であり、
前記係合体が前記回転軸まわりに配置され、
前記動力源が前記係合体の径方向外側に配置され、
前記ハブ部材が前記回転軸と前記係合体との間にて軸方向に延在する内円筒部を有し、
前記係合体は、軸方向移動が許容されかつ回転を規制されて前記ハブ部材の前記内円筒部の周面上に設置され、
前記ハブ部材は、前記内円筒部から前記係合体及び前記動力源を被覆しながら径方向外側へ延在する形状をとる
ことを特徴とする係合装置。
【請求項２】
回転軸と連動して回転する被係合体と、
前記被係合体と同軸上に配置され、軸方向の移動によって前記被係合体と係合する係合体と、
前記係合体に軸方向へ推力を与える動力源と、
前記係合体と前記被係合体との係合時に前記被係合体側から伝達されるトルクを受けるトルク受け部に、前記係合体を連結するハブ部材と、
を備え、
前記被係合体、前記係合体、及び前記動力源が閉空間に収容され、
前記ハブ部材が、前記閉空間を形成する外郭部の少なくとも一部であり、
前記閉空間内にて発生した異物を蓄積する蓄積手段を備える
ことを特徴とする係合装置。
【請求項３】
前記閉空間を形成する前記外郭部は、少なくとも前記係合体と前記被係合体との係合部分から径方向外側の領域を被覆する
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の係合装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の係合装置を、動力源から駆動輪までの動力伝達経路上に備えることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項５】
エンジンと、
第一回転機と、
前記エンジン及び前記第一回転機に接続され、前記エンジンの動力を駆動輪及び前記第一回転機に分配する動力分配機構と、
前記駆動輪に接続される第二回転機と、を備え、
前記係合装置の前記係合体は前記第一回転機の回転軸に連結され、
前記係合装置は、前記係合体と前記被係合体とを係合させることで前記第一回転機の回転を規制することを特徴とする、
請求項４に記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記係合装置がドグクラッチであることを特徴とする、請求項４または５に記載の動力伝達装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る係合装置は、回転軸と連動して回転する被係合体と、前記被係合体と同軸上に配置され、軸方向の移動によって前記被係合体と係合する係合体と、前記係合体に軸方向へ推力を与える動力源と、前記係合体と前記被係合体との係合時に前記被係合体側から伝達されるトルクを受けるトルク受け部に、前記係合体を連結するハブ部材と、を備え、前記被係合体、前記係合体、及び前記動力源が閉空間に収容され、前記ハブ部材が、前記閉空間を形成する外郭部の少なくとも一部であり、前記係合体が前記回転軸まわりに配置され、前記動力源が前記係合体の径方向外側に配置され、前記ハブ部材が前記回転軸と前記係合体との間にて軸方向に延在する内円筒部を有し、前記係合体は、軸方向移動が許容されかつ回転を規制されて前記ハブ部材の前記内円筒部の周面上に設置され、前記ハブ部材は、前記内円筒部から前記係合体及び前記動力源を被覆しながら径方向外側へ延在する形状をとることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る係合装置は、回転軸と連動して回転する被係合体と、前記被係合体と同軸上に配置され、軸方向の移動によって前記被係合体と係合する係合体と、前記係合体に軸方向へ推力を与える動力源と、前記係合体と前記被係合体との係合時に前記被係合体側から伝達されるトルクを受けるトルク受け部に、前記係合体を連結するハブ部材と、を備え、前記被係合体、前記係合体、及び前記動力源が閉空間に収容され、前記ハブ部材が、前記閉空間を形成する外郭部の少なくとも一部であり、前記閉空間内にて発生した異物を蓄積する蓄積手段を備えることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、上記の係合装置において、前記閉空間を形成する前記外郭部は、少なくとも前記係合体と前記被係合体との係合部分から径方向外側の領域を被覆することが好ましい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月30日(2016.9.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と連動して回転する被係合体と、
前記被係合体と同軸上に配置され、軸方向の移動によって前記被係合体と係合する係合体と、
前記係合体に軸方向へ推力を与える動力源と、
前記係合体と前記被係合体との係合時に前記被係合体側から伝達されるトルクを受けるトルク受け部に、前記係合体を連結するハブ部材と、
を備え、
前記被係合体、前記係合体、及び前記動力源が閉空間に収容され、
前記ハブ部材が、前記閉空間を形成する外郭部の少なくとも一部であり、
前記係合体が前記回転軸まわりに配置され、
前記動力源が前記係合体の径方向外側に配置され、
前記ハブ部材が前記回転軸と前記係合体との間にて軸方向に延在する内円筒部を有し、
前記係合体は、軸方向移動が許容されかつ回転を規制されて前記ハブ部材の前記内円筒部の周面上に設置され、
前記ハブ部材は、前記内円筒部から前記係合体及び前記動力源を被覆しながら径方向外側へ延在する形状をとる
ことを特徴とする係合装置。
【請求項２】
前記閉空間内にて発生した異物を蓄積する蓄積手段を備える
ことを特徴とする、請求項１に記載の係合装置。
【請求項３】
前記閉空間を形成する前記外郭部は、少なくとも前記係合体と前記被係合体との係合部分から径方向外側の領域を被覆する
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の係合装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の係合装置を、動力源から駆動輪までの動力伝達経路上に備えることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項５】
エンジンと、
第一回転機と、
前記エンジン及び前記第一回転機に接続され、前記エンジンの動力を駆動輪及び前記第一回転機に分配する動力分配機構と、
前記駆動輪に接続される第二回転機と、を備え、
前記係合装置の前記係合体は前記第一回転機の回転軸に連結され、
前記係合装置は、前記係合体と前記被係合体とを係合させることで前記第一回転機の回転を規制することを特徴とする、
請求項４に記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記係合装置がドグクラッチであることを特徴とする、請求項４または５に記載の動力伝達装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、上記の係合装置は、前記閉空間内にて発生した異物を蓄積する蓄積手段を備えることが好ましい。
【国際調査報告】
2014147844.tif 000005
2014147844.tif 000006
2014147844.tif 000007
2014147844.tif 000008