(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される動力伝達装置であって、
内燃機関出力軸と、
連結部と、
前記連結部を介して前記内燃機関出力軸に回転駆動力を伝達可能に接続される第一回転子と、
車両駆動機構に回転駆動力を伝達可能に接続される第二回転子と
を備え、
前記第一回転子及び前記第二回転子は、互いに対向し且つ相対的に回転可能に設けられ、
前記連結部は、
前記内燃機関出力軸に一体に回転するように設けられた第一トルク伝達部材と、
前記第一トルク伝達部材に対向して位置し且つ前記第一回転子に一体に回転するように設けられた第二トルク伝達部材と
を含み、
前記第一トルク伝達部材は、前記第二トルク伝達部材が有する第二テーパー状嵌合部に、回転駆動力を伝達可能に嵌合する第一テーパー状嵌合部を有し、
前記第一テーパー状嵌合部及び前記第二テーパー状嵌合部は、互いに向かう方向にテーパー状になった形状を有し、
前記第一トルク伝達部材及び前記第二トルク伝達部材の少なくとも一方が、他方に対して弾性押圧力を作用させるように弾性的に撓んでいる動力伝達装置。
【請求項２】
前記第一テーパー状嵌合部は、前記第一トルク伝達部材の回転方向に沿って並ぶ複数の第一突起を含み、
前記第二テーパー状嵌合部は、前記第二トルク伝達部材の回転方向に沿って並ぶ複数の第二突起を含み、
前記第一突起及び前記第二突起は、互いに向かって突出する先細のテーパー形状を有すると共に互いの間に嵌合可能である請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記第一突起は、前記内燃機関出力軸の回転方向側に位置し且つ前記内燃機関出力軸の径方向に沿って延在する第一直立側面と、前記内燃機関出力軸の回転方向と反対側に位置し且つ前記内燃機関出力軸の軸方向に対して傾斜して前記第一突起を先細にするように延在する第一テーパー側面とを有し、
前記第二突起は、前記内燃機関出力軸の回転方向側に位置し且つ前記内燃機関出力軸の軸方向に対して傾斜して前記第二突起を先細にするように延在する第二テーパー側面と、前記内燃機関出力軸の回転方向と反対側に位置し且つ前記内燃機関出力軸の径方向に沿って延在する第二直立側面とを有し、
前記第一突起及び前記第二突起の嵌合時、前記第一直立側面と前記第二直立側面とが隣接し、前記第一テーパー側面と前記第二テーパー側面とが隣接する請求項２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記第一突起及び前記第二突起の嵌合時、前記第一突起の先端は、前記第二テーパー状嵌合部との間に間隙を有し、前記第二突起の先端は、前記第一テーパー状嵌合部との間に間隙を有する請求項２または３に記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記第一トルク伝達部材及び前記第二トルク伝達部材の少なくとも一方が、ダイヤフラムから形成される請求項１〜４のいずれか一項に記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記第一回転子及び前記第二回転子の一方が、巻線を含み、前記第一回転子及び前記第二回転子の他方が、磁石を含む請求項１〜５のいずれか一項に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、ガソリンエンジンと、クラッチモータと、アシストモータとを備え、駆動軸に動力を伝達する動力伝達装置が記載されている。
エンジンのクランクシャフトは、クラッチモータ及びアシストモータを介して駆動軸に結合されている。
クラッチモータは、エンジンのクランクシャフトに機械的に結合されたアウタロータと、アウタロータの内側に配置されたインナロータとを、相対回転可能に備えている。アウタロータには、永久磁石が配設され、インナロータには、三相コイルが配設されている。
アシストモータは、クラッチモータのインナロータに機械的に結合されたロータと、ロータの外側に固定して配置されたステータとを備えている。ロータには、永久磁石が配設され、ステータには、三相コイルが配設されている。さらに、ロータには、駆動軸が機械的に結合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−４６９６６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に記載される動力伝達装置において、エンジンとクラッチモータのアウタロータとの機械的結合部では、部品間に遊びが存在すると、エンジンのトルク変動が生じた際に、歯打ち音等の騒音が生じる。一方、機械的結合部に遊びを生じさせないような構造とするには、高い部品精度と高い組立精度とが要求され、コストが上昇する。
【０００５】
本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、エンジンつまり内燃機関とロータつまり回転子とが連結される構成において、連結部の連結を容易にし且つ連結部での騒音を低減す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】
上記の課題を解決するために、本発明に係る動力伝達装置は、車両に搭載される動力伝達装置であって、内燃機関出力軸と、連結部と、連結部を介して内燃機関出力軸に回転駆動力を伝達可能に接続される第一回転子と、車両駆動機構に回転駆動力を伝達可能に接続される第二回転子とを備え、第一回転子及び第二回転子は、互いに対向し且つ相対的に回転可能に設けられ、連結部は、内燃機関出力軸に一体に回転するように設けられた第一トルク伝達部材と、第一トルク伝達部材に対向して位置し且つ第一回転子に一体に回転するように設けられた第二トルク伝達部材とを含み、第一トルク伝達部材は、第二トルク伝達部材が有する第二テーパー状嵌合部に、回転駆動力を伝達可能に嵌合する第一テーパー状嵌合部を有し、第一テーパー状嵌合部及び第二テーパー状嵌合部は、互いに向かう方向にテーパー状になった形状を有し、第一トルク伝達部材及び第二トルク伝達部材の少なくとも一方が、他方に対して弾性押圧力を作用させるように弾性的に撓んでいる。
【０００７】
第一テーパー状嵌合部は、第一トルク伝達部材の回転方向に沿って並ぶ複数の第一突起を含み、第二テーパー状嵌合部は、第二トルク伝達部材の回転方向に沿って並ぶ複数の第二突起を含み、第一突起及び第二突起は、互いに向かって突出する先細のテーパー形状を有すると共に互いの間に嵌合可能であってよい。
第一突起は、内燃機関出力軸の回転方向側に位置し且つ内燃機関出力軸の径方向に沿って延在する第一直立側面と、内燃機関出力軸の回転方向と反対側に位置し且つ内燃機関出力軸の軸方向に対して傾斜して第一突起を先細にするように延在する第一テーパー側面とを有し、第二突起は、内燃機関出力軸の回転方向側に位置し且つ内燃機関出力軸の軸方向に対して傾斜して第二突起を先細にするように延在する第二テーパー側面と、内燃機関出力軸の回転方向と反対側に位置し且つ内燃機関出力軸の径方向に沿って延在する第二直立側面とを有し、第一突起及び第二突起の嵌合時、第一直立側面と第二直立側面とが隣接し、第一テーパー側面と第二テーパー側面とが隣接してよい。
第一突起及び第二突起の嵌合時、第一突起の先端は、第二テーパー状嵌合部との間に間隙を有し、第二突起の先端は、第一テーパー状嵌合部との間に間隙を有してよい。
第一トルク伝達部材及び第二トルク伝達部材の少なくとも一方が、ダイヤフラムから形成されてよい。
第一回転子及び第二回転子の一方が、巻線を含み、第一回転子及び第二回転子の他方が、磁石を含んでよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る動力伝達装置によれば、内燃機関と回転子とが連結される構成において、連結部の連結を容易にし且つ連結部での騒音を低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る動力伝達装置を含む車両駆動装置の構成を示す模式図である。
【図２】図１の動力伝達装置の構成を示す模式断面側面図であり、内燃機関のケースとトランスミッションケースとが連結されていない状態を示す図である。
【図３】図２の動力伝達装置において、内燃機関のケースとトランスミッションケースとが連結された状態を示す図である。
【図４】図２の動力伝達装置における連結部の第一突起と第二突起との状態を示す側面図である。
【図５】図３の動力伝達装置における連結部の第一突起と第二突起との状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
図１を参照すると、本発明の実施の形態に係る動力伝達装置１００を含む車両駆動装置２００の構成が示されている。なお、以下の実施の形態では車両駆動装置２００は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の内燃機関とモータ等の回転電機とを備えるハイブリッド自動車に搭載されるものとして説明する。
【００１１】
車両駆動装置２００は、内燃機関１、動力伝達装置１００、減速機２７、デファレンシャルギヤ２８、ドライブシャフト３０、車輪３１、インバータ３２、二次電池３３及び電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと呼ぶ）３４を備えている。
動力伝達装置１００は、内燃機関１に機械的に接続されると共に、減速機２７に機械的に接続されている。
減速機２７は、デファレンシャルギヤ２８に機械的に接続され、デファレンシャルギヤ２８は、車輪３１に接続されたドライブシャフト３０に機械的に接続されている。
【００１２】
動力伝達装置１００は、カップリングモータ１０と、マニュアルトランスミッション（以下、ＭＴと呼ぶ）２０と、カップリングモータ１０と内燃機関１との連結部３とを備えている。
連結部３、カップリングモータ１０及びＭＴ２０は、トランスミッションケース２内に配設されている。なお、図１では、トランスミッションケース２内の連結部３、カップリングモータ１０、ＭＴ２０等の各要素が、実線で示されている。
ＭＴ２０、減速機２７及びデファレンシャルギヤ２８は、車輪３１を駆動するための車両駆動機構２９を構成している。
【００１３】
図１及び図２をあわせて参照すると、トランスミッションケース２は、その端部に形成された開口部２ａａを囲むフランジ部２ａを含んでいる。図３に示すように、トランスミッションケース２は、フランジ部２ａが内燃機関１のケース１ａに取り付けられ、フランジ部２ａを貫通するボルト１６を用いてケース１ａに固定されるように構成されている。
【００１４】
図１及び図２をあわせて参照すると、カップリングモータ１０は、三相交流電力によって動作するダブルロータ型モータである。カップリングモータ１０及び内燃機関１は、ハイブリッド自動車の動力源を構成し、カップリングモータ１０は、回転電機を構成している。
カップリングモータ１０は、インナロータ１１と、インナロータ１１の外周側に配置されたアウタロータ１２とを備えている。カップリングモータ１０は、２つのロータ１１及び１２を備えているが、ステータを備えていない。ここで、インナロータ１１は第二回転子を構成し、アウタロータ１２は第一回転子を構成している。
【００１５】
円筒状のインナロータ１１は、同軸上にある出力軸９に連結部材８を介して結合されている。インナロータ１１は、出力軸９を中心として出力軸９と一体に回転することができる。インナロータ１１は、その外周面近傍に周方向に沿って設けられた三相巻線１１ａを含んでいる。出力軸９は、ＭＴ２０に向かって延在している。
【００１６】
円筒状のアウタロータ１２は、インナロータ１１の外周を囲むように径方向外側に設けられている。アウタロータ１２の内部には、永久磁石１２ａが、三相巻線１１ａに対向するようにして周方向に沿って埋め込まれている。
アウタロータ１２は、インナロータ１１に対して、インナロータ１１の外周に沿って相対回転を行うことができるように構成されている。アウタロータ１２は、出力軸９と同軸上に且つ反対方向に向かって、つまり内燃機関１に向かって延在する入力軸４に、連結部材５を介して結合されている。入力軸４及びアウタロータ１２は、出力軸９及びインナロータ１１に対して、入力軸４を中心とした相対回転を一体となって行うことができる。
【００１７】
出力軸９には、同軸上に位置するピニオンギヤ１５が、一体に回転するように結合されている。ピニオンギヤ１５を貫通して突出する出力軸９の端部には、スリップリング装置１３が連結されている。つまり、スリップリング装置１３は、ピニオンギヤ１５を挟んでインナロータ１１と反対側に配置されている。
スリップリング装置１３は、円柱状の支持体１３ａと、支持体１３ａの外周に沿って延在する３つのスリップリング１３ｂとを備えている。
【００１８】
支持体１３ａは、同軸上にある出力軸９を中心として一体に回転するように、出力軸９に連結されている。３つのスリップリング１３ｂは、導電性を有する材料から作製され、互いに軸方向に間隔をあけて支持体１３ａに固定されている。各スリップリング１３ｂは、インナロータ１１の三相巻線１１ａの各相の巻線に電気的に接続されている。各スリップリング１３ｂは、各スリップリング１３ｂに接触するブラシ１４を介して、トランスミッションケース２の外部に設けられたインバータ３２と電気的に接続されている。ブラシ１４は、導電性を有する材料から作製され、回転するスリップリング１３ｂに摺動しつつ接触することができるように配置されている。
【００１９】
インバータ３２は、二次電池３３と電気的に接続されている。
二次電池３３は、直流電力を充放電することができるように構成されている。
インバータ３２は、二次電池３３の直流電力を三相交流電力に変換し、ブラシ１４及びスリップリング装置１３を介して、インナロータ１１の三相巻線１１ａに供給することができる。また、インバータ３２は、インナロータ１１の三相巻線１１ａからの三相交流電力を、スリップリング装置１３及びブラシ１４を介して受電し、受電した三相交流電力を直流電力に変換して二次電池３３に供給することができる。インバータ３２は、ＥＣＵ３４によって動作の制御を受ける。なお、ＥＣＵ３４は、内燃機関１の動作も制御する。
【００２０】
出力軸９のピニオンギヤ１５は、ＭＴ２０のカウンタシャフト２２に配設されたドリブンギヤ２１とギヤ係合している。
ＭＴ２０は、ドリブンギヤ２１に加えて複数の変速用ギヤ２３が配設されたカウンタシャフト２２と、変速用ギヤ２３にギヤ係合可能な複数の変速用ギヤ２４が配設されたアウトプットシャフト２５とを含む。トランスミッションケース２から延出するアウトプットシャフト２５の端部には、出力用ギヤ２６が配設されている。
出力用ギヤ２６は、減速機２７とギヤ係合している。
【００２１】
トランスミッションケース２内において、開口部２ａａと、連結部材５及びアウタロータ１２との間に、隔壁２ｂが形成されている。
入力軸４は、隔壁２ｂに形成された隔壁開口部２ｂａを通って、開口部２ａａの近傍まで延在している。
隔壁開口部２ｂａと入力軸４との間には、環状のオイルシール部材７が配設されている。オイルシール部材７は、トランスミッションケース２内における隔壁２ｂよりもカップリングモータ１０及びＭＴ２０側の空間２ｄを、トランスミッションケース２内における隔壁２ｂよりも開口部２ａａ側の空間２ｃに対して、液密に封止する。よって、オイルシール部材７は、空間２ｄ内の潤滑油が空間２ｃ内に漏出するのを防ぐ。
【００２２】
空間２ｃ内において、入力軸４の端部には、連結部３の第二トルク伝達部材３ｂが、入力軸４と一体に回転するように連結されている。
第二トルク伝達部材３ｂは、略円板状の形状を有し、金属ベースのダイヤフラムによって形成されている。第二トルク伝達部材３ｂは、入力軸４の軸方向に対して略垂直に延在している。第二トルク伝達部材３ｂには、その円周方向に沿って延在し且つ入力軸４の軸方向に屈曲した屈曲部３ｂａが形成されている。第二トルク伝達部材３ｂは、入力軸４を支点として、入力軸４の軸方向に比較的大きい変位を伴って弾性的に撓むことができるが、内燃機関１のトルクを入力軸４に伝達できる強度及び剛性を入力軸４の径方向及び捻り方向に有している。
第二トルク伝達部材３ｂの入力軸４と反対側の表面３ｂｂ上には、複数の第二突起３ｅが形成されている。複数の第二突起３ｅは、テーパー状に先細になった略台形状の同一形状を有しており、第二トルク伝達部材３ｂの外周縁に沿って等間隔に且つ円環状に配置されている。各第二突起３ｅは、入力軸４と反対方向に向かって突出している。ここで、第二突起３ｅは、第二テーパー状嵌合部を構成している。
【００２３】
図２及び図４をあわせて参照すると、第二トルク伝達部材３ｂの径方向外側から径方向内側に向かう側方からみたとき、各第二突起３ｅは、略台形状の側方形状を有している。つまり各第二突起３ｅは、突出先端を形成し且つ第二トルク伝達部材３ｂの表面３ｂｂと平行である略矩形状の平坦な上面３ｅ１と、上面３ｅ１の周囲の４つの側面３ｅ２、３ｅ３、３ｅ４及び３ｅ５とを有している。
【００２４】
側面３ｅ２は、第二突起３ｅにおいて第二トルク伝達部材３ｂの周方向の一方の側に位置する。側面３ｅ２は、表面３ｂｂに垂直であり且つ第二トルク伝達部材３ｂの径方向に沿った面に対して、第二突起３ｅをテーパー状に先細にするように、対向する側面３ｅ３に向かって傾斜した略矩形状の平坦な面である。ここで、側面３ｅ２は、第二テーパー側面を構成している。
側面３ｅ３は、第二突起３ｅにおいて第二トルク伝達部材３ｂの周方向の他方の側に位置し、側面３ｅ２に対向している。側面３ｅ３は、表面３ｂｂに垂直であり且つ第二トルク伝達部材３ｂ及び入力軸４の径方向に沿って延在する略矩形状の平坦な面である。ここで、側面３ｅ３は、第二直立側面を構成している。
側面３ｅ４は、第二突起３ｅにおいて第二トルク伝達部材３ｂの径方向外側に位置する略台形状の湾曲した面である。
側面３ｅ５は、第二突起３ｅにおいて第二トルク伝達部材３ｂの径方向内側に位置する略台形状の湾曲した面である。
【００２５】
また、第二突起３ｅ同士の間には、第二トルク伝達部材３ｂの表面３ｂｂと平行である平坦な底面３ｆ１が、形成されている。
そして、第二突起３ｅ同士の間には、側面３ｅ３と底面３ｆ１と側面３ｅ２とによって形成される第二凹部３ｆが、形成されている。各第二凹部３ｆは、底面３ｆ１に向かってテーパー状に先細になった凹部である。ここで、第二凹部３ｆは、第二テーパー状嵌合部を構成している。
【００２６】
また、内燃機関１のケース１ａから突出し且つ内燃機関１の回転駆動力を出力するクランク軸１ｂには、連結部３の第一トルク伝達部材３ａが、クランク軸１ｂと一体に回転するように連結されている。ここで、クランク軸１ｂは、内燃機関出力軸を構成している。
第一トルク伝達部材３ａは、円板状の形状を有し、金属から形成されている。第一トルク伝達部材３ａは、クランク軸１ｂの軸方向に対して略垂直に延在し、第二トルク伝達部材３ｂと同様の外径を有している。第一トルク伝達部材３ａは、クランク軸１ｂの軸方向にほとんど撓まないような剛性を有しており、且つ内燃機関１のクランク軸１ｂのトルクを第二トルク伝達部材３ｂに伝達できる強度及び剛性をクランク軸１ｂの径方向及び捻り方向に有している。
【００２７】
第一トルク伝達部材３ａのクランク軸１ｂと反対側の表面３ａａ上には、複数の第一突起３ｃが形成されている。複数の第一突起３ｃは、テーパー状に先細になった略台形状の同一形状を有しており、第一トルク伝達部材３ａの外周縁に沿って等間隔に且つ円環状に配置されている。各第一突起３ｃは、クランク軸１ｂと反対方向に向かって突出している。複数の第一突起３ｃの数量は、第二トルク伝達部材３ｂの複数の第二突起３ｅと同一である。さらに、複数の第一突起３ｃが描く円環の内径は、第二トルク伝達部材３ｂの複数の第二突起３ｅが描く円環の内径と同様かそれよりも小さく形成され、複数の第一突起３ｃが描く円環の外径は、第二トルク伝達部材３ｂの複数の第二突起３ｅが描く円環の外径と同様かそれよりも大きく形成される。ここで、第一突起３ｃは、第一テーパー状嵌合部を構成している。
【００２８】
各第一突起３ｃは、第二トルク伝達部材３ｂの第二突起３ｅよりも大きい突出量で第一トルク伝達部材３ａから突出している。さらに、第一トルク伝達部材３ａの径方向外側から径方向内側に向かう側方からみたとき、各第一突起３ｃは、略台形状の側方形状を有している。つまり各第一突起３ｃは、突出先端を形成し且つ第一トルク伝達部材３ａの表面３ａａと平行である略矩形状の平坦な上面３ｃ１と、上面３ｃ１の周囲の４つの側面３ｃ２、３ｃ３、３ｃ４及び３ｃ５とを有している。
【００２９】
側面３ｃ２は、第一突起３ｃにおいて第一トルク伝達部材３ａの周方向の一方の側に位置する。側面３ｃ２は、表面３ａａに垂直であり且つ第一トルク伝達部材３ａ及びクランク軸１ｂの径方向に沿って延在する略矩形状の平坦な面である。側面３ｃ２は、第一突起３ｃにおいて、内燃機関１の運転時のクランク軸１ｂの所定の回転方向側に位置する。ここで、側面３ｃ２は、第一直立側面を構成している。
側面３ｃ３は、第一突起３ｃにおいて第一トルク伝達部材３ａの周方向の他方の側に位置し、側面３ｃ２に対向している。側面３ｃ３は、表面３ａａに垂直であり且つ第一トルク伝達部材３ａの径方向に沿った面に対して、第一突起３ｃをテーパー状に先細にするように、対向する側面３ｃ２に向かって傾斜した略矩形状の平坦な面である。側面３ｃ３は、第一突起３ｃにおいて、内燃機関１の運転時のクランク軸１ｂの所定の回転方向と反対側に位置する。側面３ｃ３が表面３ａａに垂直であり且つ第一トルク伝達部材３ａの径方向に沿った面に対して傾斜する角度は、第二突起３ｅの側面３ｅ２が表面３ｂｂに垂直であり且つ第二トルク伝達部材３ｂの径方向に沿った面に対して傾斜する角度と、同一である。ここで、側面３ｃ３は、第一テーパー側面を構成している。
側面３ｃ４は、第一突起３ｃにおいて第一トルク伝達部材３ａの径方向外側に位置する略台形状の湾曲した面である。
側面３ｃ５は、第一突起３ｃにおいて第一トルク伝達部材３ａの径方向内側に位置する略台形状の湾曲した面である。
【００３０】
また、第一突起３ｃ同士の間には、第一トルク伝達部材３ａの表面３ａａと平行である平坦な底面３ｄ１が、形成されている。
そして、第一突起３ｃ同士の間には、側面３ｃ３と底面３ｄ１と側面３ｃ２とによって形成される第一凹部３ｄが、形成されている。各第一凹部３ｄは、底面３ｄ１に向かってテーパー状に先細になった凹部である。ここで、第一凹部３ｄは、第一テーパー状嵌合部を構成している。
【００３１】
また、内燃機関１のケース１ａとクランク軸１ｂとの間には、円環状のオイルシール部材６が配設されている。オイルシール部材６は、ケース１ａの内部を、ケース１ａの外部に対して、液密に封止する。
【００３２】
図３に示すように、上述のような構成を有する内燃機関１のケース１ａとトランスミッションケース２とは、トランスミッションケース２のフランジ部２ａをケース１ａにボルト１６留めすることによって、互いに連結且つ固定される。このとき、クランク軸１ｂと入力軸４とは、同軸上に位置する。
【００３３】
図３及び図５をあわせて参照すると、上記連結の際、連結部３では、第一トルク伝達部材３ａの第一突起３ｃ同士の間に、第二トルク伝達部材３ｂの第二突起３ｅが挿入される。
このとき、各第二突起３ｅにおいて、側面３ｅ２は、内燃機関１の運転時のクランク軸１ｂの所定の回転方向側に位置する。つまり、各第二突起３ｅの第二テーパー側面３ｅ２が、第一突起３ｃの第一テーパー側面３ｃ３に隣接する。
また、各第二突起３ｅにおいて、側面３ｅ３は、内燃機関１の運転時のクランク軸１ｂの所定の回転方向と反対側に位置する。つまり、各第二突起３ｅの第二直立側面３ｅ３が、第一突起３ｃの第一直立側面３ｃ２に隣接する。
【００３４】
第一突起３ｃと第二突起３ｅとは、互いの間に整合する形状を有しているため、各第二突起３ｅは、第一突起３ｃ同士の間にぴったりと収まり、両側の２つの第一突起３ｃに密着する。
しかしながら、各第二突起３ｅは、各第一突起３ｃよりも小さい突出量を有する。そして、各第一凹部３ｄは、各第二突起３ｅを上面３ｅ１からの一部分のみを収容できるような大きさである側面３ｃ３と側面３ｃ２と間の幅を有している。このため、各第二突起３ｅの上面３ｅ１と各第一凹部３ｄの底面３ｄ１との間には、間隙が形成される。さらに、各第二凹部３ｆの底面３ｆ１は、各第一突起３ｃの上面３ｃ１よりも小さく、各第二凹部３ｆは、各第一突起３ｃを上面３ｃ１からの一部分のみを収容できるような大きさである側面３ｅ３と側面３ｅ２と間の幅を有している。このため、各第一突起３ｃの上面３ｃ１と各第二凹部３ｆの底面３ｆ１との間には、間隙が形成される。
【００３５】
さらに、ケース１ａとトランスミッションケース２とを連結した状態では、第二トルク伝達部材３ｂは、入力軸４によって第一トルク伝達部材３ａに押し付けられており、屈曲部３ｂａよりも外周側の部位を隔壁２ｂに向かって軸方向に弾性的に撓ませている。つまり、第二トルク伝達部材３ｂは、屈曲部３ｂａよりも外周側の部位を、第一トルク伝達部材３ａに弾性的に押し付けている。
これにより、各第二突起３ｅの先端の上面３ｅ１が各第一凹部３ｄの底面３ｄ１に底付きすることがなく且つ各第一突起３ｃの上面３ｃ１が各第二凹部３ｆの底面３ｆ１に底付きすることがない状態で、各第二突起３ｅは、常に弾性を伴った力によって、第一突起３ｃ同士の間に押し付けられる。よって、クランク軸１ｂ又は入力軸４が軸方向に振動した場合であっても、各第二突起３ｅと各第一突起３ｃとは、互いに密着状態を常に維持する。
【００３６】
また、内燃機関１が稼働してクランク軸１ｂが回転した場合、第一トルク伝達部材３ａの各第一突起３ｃの第一直立側面３ｃ２が、第二トルク伝達部材３ｂの第二突起３ｅの第二直立側面３ｅ３を押圧するため、互いの側面の間で滑りが生じることがない。これにより、クランク軸１ｂから入力軸４へ、回転駆動力が効率的に伝達される。
よって、クランク軸１ｂと入力軸４とが、同軸上に位置して回転駆動力を伝達可能に連結されることになる。なお、内燃機関１のケース１ａとトランスミッションケース２との連結の前後にわたって、トランスミッションケース２の空間２ｃ内の連結部３は、気中にある。
また、第一トルク伝達部材３ａ及び第二トルク伝達部材３ｂは、入力軸４の径方向及び捻り方向に強度及び剛性を有しているため、径が異なるアウタロータ１２と共に回転しても、共振を抑えることができる。
【００３７】
上述のように内燃機関１のケース１ａとトランスミッションケース２とが連結された状態において、動力伝達装置１００を含む車両駆動装置２００は、以下のように動作する。
図１及び図３をあわせて参照すると、車両駆動装置２００は、車両駆動装置２００を搭載するハイブリッド自動車を、動力伝達装置１００のカップリングモータ１０の出力軸９への回転駆動力つまりトルクによって走行させる。出力軸９へのトルクは、変速機２０、減速機２７、デファレンシャルギヤ２８及びドライブシャフト３０を介して車輪３１に伝達してハイブリッド自動車を走行させる。
【００３８】
ＥＣＵ３４は、内燃機関１を停止させた状態で二次電池３３の電力を使用することのみによってカップリングモータ１０を動作させてハイブリッド自動車を走行させるＥＶモード走行形態と、内燃機関１の動力を使用して入力軸４を回転駆動させつつカップリングモータ１０を動作させてハイブリッド自動車を走行させるＲＥモード走行形態とを適宜選択して、ハイブリッド自動車の走行を制御する。
【００３９】
ＥＶモード走行形態での走行時、ＥＣＵ３４は、内燃機関１を停止させつつ、インバータ３２を制御して、二次電池３３の電力をカップリングモータ１０のインナロータ１１の三相巻線１１ａに供給する。三相巻線１１ａを流れる三相交流電流が発生する回転磁界が、永久磁石１２ａに作用し、インナロータ１１とアウタロータ１２との間に、磁界による回転トルクが発生する。そして、上記回転トルクの反力としてのトルクを受けるインナロータ１１が回転駆動する。
インナロータ１１の回転駆動力つまりトルクは、出力軸９、変速機２０等を介して車輪３１に伝達して駆動する。
【００４０】
ＲＥモード走行形態での走行時、ＥＣＵ３４は、内燃機関１を稼働させつつ、二次電池３３の電力をカップリングモータ１０のインナロータ１１の三相巻線１１ａに供給する。このとき、内燃機関１が、アウタロータ１２にトルクを与え、回転駆動する。さらに、インナロータ１１とアウタロータ１２との間に、磁界による回転トルクが発生する。
インナロータ１１の出力軸９は、上記磁界による回転トルクと、内燃機関１によるトルクとによって回転駆動され、それにより車輪３１が駆動される。
【００４１】
上述で説明したように、本発明の実施の形態に係る動力伝達装置１００は、内燃機関１のクランク軸１ｂと、連結部３と、連結部３を介してクランク軸１ｂに回転駆動力を伝達可能に接続されるアウタロータ１２と、車両駆動機構２９に回転駆動力を伝達可能に接続されるインナロータ１１とを備える。インナロータ１１及びアウタロータ１２は、互いに対向し且つ相対的に回転可能に設けられる。連結部３は、クランク軸１ｂに一体に回転するように設けられた第一トルク伝達部材３ａと、第一トルク伝達部材３ａに対向して位置し且つアウタロータ１２に一体に回転するように設けられた第二トルク伝達部材３ｂとを含む。第一トルク伝達部材３ａは、第二トルク伝達部材３ｂが有するテーパー状の第二突起３ｅ及び第二凹部３ｆに、回転駆動力を伝達可能に嵌合するテーパー状の第一突起３ｃ及び第一凹部３ｄを有する。第一突起３ｃ及び第一凹部３ｄと、第二突起３ｅ及び第二凹部３ｆとは、互いに向かう方向にテーパー状になった形状を有する。そして、第二トルク伝達部材３ｂが、第一トルク伝達部材３ａに対して弾性押圧力を作用させるように弾性的に撓んでいる。
【００４２】
上述の構成において、第一突起３ｃ及び第一凹部３ｄと第二突起３ｅ及び第二凹部３ｆとを互いに嵌合させることによって、第一トルク伝達部材３ａと第二トルク伝達部材３ｂとを回転駆動力を伝達可能に接続することができる。これにより、クランク軸１ｂとアウタロータ１２とが回転駆動力を伝達可能に接続される。さらに、第二トルク伝達部材３ｂが、第一トルク伝達部材３ａに対して弾性押圧力を作用させているため、クランク軸１ｂ及びアウタロータ１２に振動、トルク変動等が生じても、上記嵌合が維持され、第一突起３ｃと第二突起３ｅとが遊びを生じることなく接触状態を維持する。よって、連結部３における振動及び騒音が低減する。さらにまた、第一突起３ｃ及び第一凹部３ｄがテーパ状であり、第二突起３ｅ及び第二凹部３ｆがテーパー状であるため、互いの嵌合が容易である。よって、第一トルク伝達部材３ａと第二トルク伝達部材３ｂとの連結が容易になる。
【００４３】
動力伝達装置１００の連結部３において、複数の第一突起３ｃが、第一トルク伝達部材３ａの回転方向に沿って並び、複数の第二突起３ｅが、第二トルク伝達部材３ｂの回転方向に沿って並ぶ。第一突起３ｃ及び第二突起３ｅは、互いに向かって突出する先細のテーパー形状を有すると共に互いの間に嵌合可能である。上述の構成によって、第一突起３ｃ及び第一凹部３ｄと、第二突起３ｅ及び第二凹部３ｆとの嵌合が、容易になる。
【００４４】
さらに、動力伝達装置１００の連結部３において、第一突起３ｃは、クランク軸１ｂの回転方向側に位置し且つクランク軸１ｂの径方向に沿って延在する第一直立側面３ｃ２と、クランク軸１ｂの回転方向と反対側に位置し且つクランク軸１ｂの軸方向に対して傾斜して第一突起３ｃを先細にするように延在する第一テーパー側面３ｃ３とを有する。第二突起３ｅは、クランク軸１ｂの回転方向側に位置し且つクランク軸１ｂの軸方向に対して傾斜して第二突起を先細にするように延在する第二テーパー側面３ｅ２と、クランク軸１ｂの回転方向と反対側に位置し且つクランク軸１ｂの径方向に沿って延在する第二直立側面３ｅ３とを有する。第一突起３ｃ及び第二突起３ｅの嵌合時、第一直立側面３ｃ２と第二直立側面３ｅ３とが隣接し、第一テーパー側面３ｃ３と第二テーパー側面３ｅ２とが隣接する。
上述の構成において、内燃機関１の運転時、第一直立側面３ｃ２が第二直立側面３ｅ３を押圧して、第一トルク伝達部材３ａの回転駆動力が第二トルク伝達部材３ｂへ伝達される。第一直立側面３ｃ２及び第二直立側面３ｅ３は、回転方向に対して略垂直に延在するため、互いの間において、滑りが生じることなく、回転駆動力が確実に伝達される。
【００４５】
また、動力伝達装置１００の連結部３において、第一突起３ｃ及び第二突起３ｅの嵌合時、第一突起３ｃの先端面３ｃ１は、第二凹部３ｆとの間に間隙を有し、第二突起３ｅの先端面３ｅ１は、第一凹部３ｄとの間に間隙を有する。上述の構成によって、第一突起３ｃ及び第二突起３ｅは常に、第二凹部３ｆ及び第一凹部３ｄに底付きすることなく、弾性を伴った力に押圧されつつ、互いに嵌合することができる。
【００４６】
実施の形態に係る動力伝達装置１００において、連結部３では、第一トルク伝達部材３ａの第一突起３ｃの第一直立側面３ｃ２と、第二トルク伝達部材３ｂの第二突起３ｅの第二直立側面３ｅ３とは、クランク軸１ｂ及び入力軸４の径方向に沿って延在していたが、これに限定されるものでない。第一直立側面３ｃ２及び第二直立側面３ｅ３は、クランク軸１ｂ及び入力軸４の径方向に対して交差するように傾斜していてもよく、クランク軸１ｂ及び入力軸４の軸方向に対して交差するように傾斜していてもよい。傾斜角度を調節することによって、内燃機関１の運転時における第一直立側面３ｃ２と第二直立側面３ｅ３との間の滑りを抑えることができる。
また、第一突起３ｃの第一テーパー側面３ｃ３と第二突起３ｅの第二テーパー側面３ｅ２とが、クランク軸１ｂ及び入力軸４の径方向に沿って延在してもよい。
【００４７】
実施の形態に係る動力伝達装置１００において、連結部３では、第二トルク伝達部材３ｂのみが、入力軸４の軸方向に弾性的に撓むことができるように構成されていたが、これに限定されるものでない。第二トルク伝達部材３ｂの代わりに第一トルク伝達部材３ａのみが、又は、第一トルク伝達部材３ａ及び第二トルク伝達部材３ｂの両方が、入力軸４の軸方向に弾性的に撓むことができるように構成されてもよい。
実施の形態に係る動力伝達装置１００において、連結部３では、弾性的に撓むことができる第二トルク伝達部材３ｂは、金属ベースのダイヤフラムから形成されていたが、これに限定されるものでなく、ベローズ等の弾性的に撓むことができ且つ内燃機関１の回転駆動力を伝達できる強度及び剛性を有するものであればよい。
【００４８】
実施の形態に係る動力伝達装置１００において、カップリングモータ１０では、入力軸４が結合されるアウタロータ１２が、出力軸９が結合されるインナロータ１１の外側に配置されていたが、入力軸４が連結されるロータが、出力軸９が連結されるロータの内側に配置されてもよい。
実施の形態に係る動力伝達装置１００において、カップリングモータ１０では、インナロータ１１に三相巻線１１ａが配置され、アウタロータ１２に永久磁石１２ａが配置されていたが、インナロータ１１に永久磁石が配置され、アウタロータ１２に三相巻線が配置されてもよい。
【００４９】
実施の形態に係る動力伝達装置１００において、２つのロータ１１及び１２を備えるがステータを備えないカップリングモータ１０が用いられていたが、これに限定されるものでなく、２つのロータとステータとを備えるダブルロータ型のモータが用いられてもよい。
実施の形態に係る動力伝達装置１００において、カップリングモータ１０には、マニュアルトランスミッション２０が連結されていたが、これに限定されるものでない。カップリングモータ１０には、オートマチックトランスミッション、無段変速機、デュアルクラッチトランスミッション等のいかなる変速機が連結されてもよい。
実施の形態に係る動力伝達装置１００は、ハイブリッド自動車への搭載に限定されるものでなく、建設機械、ディーゼル機関車等のガソリンエンジン及びディーゼルエンジンなどの内燃機関と回転電機とを動力とする車両や機械に搭載してもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１  内燃機関、１ｂ  クランク軸（内燃機関出力軸）、３  連結部、３ａ  第一トルク伝達部材、３ｂ  第二トルク伝達部材、３ｃ  第一突起（第一テーパー状嵌合部）、３ｃ１  先端面（第一突起の先端）、３ｃ２  第一直立側面、３ｃ３  第一テーパー側面、３ｄ  第一凹部（第一テーパー状嵌合部）、３ｅ  第二突起（第二テーパー状嵌合部）、３ｅ１  先端面（第二突起の先端）、３ｅ２  第二テーパー側面、３ｅ３  第二直立側面、３ｆ  第二凹部（第二テーパー状嵌合部）、１１  インナロータ（第二回転子）、１２  アウタロータ（第一回転子）、２９  車両駆動機構、１００  動力伝達装置、２００  車両駆動装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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