(57)【要約】      （修正有）【課題】２方向クラッチの内部を良好に潤滑することができるようにしたハイブリッド車両における駆動力伝達装置の潤滑装置を提供する。【解決手段】エンジンを駆動源とする前輪と、減速機構を介した電動モータを駆動源とする後輪とを備え、減速機構の最終の減速部よりもトルク伝達上流側に位置する減速部Ａ２の大径ギヤ２７と、相対回転可能に貫通配置された第２軸２２との間に２方向クラッチを組込み、エンジンの駆動走行時に後輪から電動モータ側に回転トルクが伝達されるのを防止する。  第２軸に、その軸端面から軸方向に延びる軸方向孔６０と、大径ギヤの円筒形内面４２間でクラッチ空間を形成する円筒形外面４７から半径方向に延びてその軸方向孔に連通する径方向孔６１とを形成し、軸方向孔内に潤滑油供給用の給油ノズル６２を挿入し、その給油ノズルから軸方向孔０内に送り込まれた潤滑油を径方向孔からクラッチ空間内に流入させて潤滑する。【選択図】図３
2009101723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンを駆動源として回転駆動される駆動輪と、電動モータを駆動源とし、その電動モータの出力軸の回転を減速する複数の減速部を有する減速機構を介して回転駆動される補助駆動輪とを備え、前記減速機構の最終の減速部よりもトルク伝達上流側に位置する減速部に２方向クラッチを組込み、その２方向クラッチが、入力ギヤと、その入力ギヤに対して相対回転可能に貫通配置された回転軸と、その回転軸と入力ギヤの対向面間に配置された保持器と、その保持器に形成されたポケット内に組込まれ、前記入力ギヤに対する保持器の相対回転によって入力ギヤと回転軸の対向面に係合して、入力ギヤの回転を回転軸に伝達する係合子を有してなるメカニカルタイプのものからなるハイブリッド車両における駆動力伝達装置の給油装置において、
前記回転軸に、その軸端面から軸方向に延びる軸方向孔と、入力ギヤとの間でクラッチ空間を形成する外径面から半径方向に延びてその軸方向孔に連通する径方向孔とを形成し、前記軸方向孔内に潤滑油供給用の給油ノズルを挿入したことを特徴とするハイブリッド車両における駆動力伝達装置の給油装置。
【請求項２】
前記径方向孔を複数とし、その複数の径方向孔を放射状に形成した請求項１に記載のハイブリッド車両における駆動力伝達装置の給油装置。
【請求項３】
前記軸方向孔が、閉塞端部側を大径孔部とする段付き孔とし、その大径孔部内に前記給油ノズルの端部を位置させた請求項１又は２に記載のハイブリッド車両における駆動力伝達装置の給油装置。
【請求項４】
前記給油ノズルの内部にフィルタを組込んだ請求項１乃至３のいずれかの項に記載のハイブリッド車両における駆動力伝達装置の給油装置。
【請求項５】
前記フィルタのメッシュサイズを、２方向クラッチの係合子が中立位置に保持された状態で、係合子の外径側および内径側に形成される中立隙間以下の大きさとした請求項４に記載のハイブリッド車両における駆動力伝達装置の給油装置。
【請求項６】
前記潤滑油が、４０℃の動粘度を３０〜５０ｍｍ２／ｓ、１００℃の動粘度を６〜８ｍｍ２／ｓとする潤滑油からなる請求項１乃至５のいずれかの項に記載のハイブリッド車両における駆動力伝達装置の給油装置。
【請求項７】
前記２方向クラッチがスプラグタイプの２方向クラッチからなる請求項１乃至６のいずれかの項に記載のハイブリッド車両における駆動力伝達装置の給油装置。
【請求項８】
前記２方向クラッチが、ローラタイプの２方向クラッチからなる請求項１乃至６のいずれかの項に記載のハイブリッド車両における駆動力伝達装置の給油装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンにより駆動輪を駆動し、電動モータによって補助駆動輪を駆動するハイブリッド車両における駆動力伝達装置の給油装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンおよび電動モータを備え、その電動モータを発進時や、加速時等の負荷が大きいときにアシストとして用いるようにしたハイブリッド車両の駆動力伝達装置として、特許文献１に記載されたものが従来から知られている。
【０００３】
上記特許文献１に記載された駆動力伝達装置においては、車両にエンジンおよび電動モータを搭載し、上記エンジンの回転をトランスミッションおよびディファレンシャルを介して駆動輪に伝達するようにしている。また、電動モータの出力軸の回転を複数の減速部を有する減速機構で減速して補助駆動輪に伝達し、その減速機構の最終の減速部よりもトルク伝達上流側に位置する減速部に２方向クラッチを組込み、上記エンジンの駆動による通常走行時に、その２方向クラッチを係合解除させて、補助駆動輪から減速機側への回転トルクの伝達を遮断するようにしている。
【０００４】
ここで、２方向クラッチは、入力ギヤと、その入力ギヤに対して相対回転可能に貫通配置された回転軸との間に径の異なる２つの保持器を組込み、その外側保持器を入力ギヤの円筒形内面に固定し、その外側保持器と内側保持器に径方向で対向するポケットを形成し、そのポケット内にスプラグを組込み、上記外側保持器と内側保持器の相対回転によりスプラグを傾動させて、そのスプラグを入力ギヤの円筒形内面と回転軸の円筒形外面に係合させるようにしたスプラグタイプの２方向クラッチからなっている。
【０００５】
【特許文献１】特許第３４０８４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１に記載されたハイブリッド車両の駆動力伝達装置においては、２方向クラッチへはクラッチ外部からの潤滑しか行えないので、潤滑性がよいとはいえず、入力ギヤの内径面および回転軸の外径面とスプラグの接触部で摩耗が生じ易いという問題がある。
【０００７】
この発明の課題は、２方向クラッチの内部を良好に潤滑することができるようにしたハイブリッド車両における駆動力伝達装置の潤滑装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、この発明においては、エンジンを駆動源として回転駆動される駆動輪と、電動モータを駆動源とし、その電動モータの出力軸の回転を減速する複数の減速部を有する減速機構を介して回転駆動される補助駆動輪とを備え、前記減速機構の最終の減速部よりもトルク伝達上流側に位置する減速部に２方向クラッチを組込み、その２方向クラッチが、入力ギヤと、その入力ギヤに対して相対回転可能に貫通配置された回転軸と、その回転軸と入力ギヤの対向面間に配置された保持器と、その保持器に形成されたポケット内に組込まれ、前記入力ギヤに対する保持器の相対回転によって入力ギヤと回転軸の対向面に係合して、入力ギヤの回転を回転軸に伝達する係合子を有してなるメカニカルタイプのものからなるハイブリッド車両における駆動力伝達装置の給油装置において、
前記回転軸に、その軸端面から軸方向に延びる軸方向孔と、入力ギヤとの間でクラッチ空間を形成する外径面から半径方向に延びてその軸方向孔に連通する径方向孔とを形成し、前記軸方向孔内に潤滑油供給用の給油ノズルを挿入した構成を採用したのである。
【０００９】
上記の構成からなるハイブリッド車両における駆動力伝達装置の給油装置においては、給油ノズルから軸方向孔内に潤滑油を送り込むと、その潤滑油は径方向孔からクラッチ空間の内部に流出するため、２方向クラッチの内部を良好に潤滑することができる。
【００１０】
ここで、径方向孔を複数とし、その複数の径方向孔を放射状に形成すると、軸方向孔内に噴射された潤滑油は放射状の径方向孔のそれぞれから２方向クラッチの内部に送り込まれるため、２方向クラッチの内部をより効果的に潤滑することができる。
【００１１】
上記径方向孔が連通する軸方向孔が全長にわたって同一内径のストレート孔であると、給油ノズルから軸方向孔内に送り込まれた潤滑油は、その軸方向孔の内径面と給油ノズルの外径面間に形成された隙間から軸端側へ流れて外部に流出し、径方向孔に対して充分な量の潤滑油を流入させることができなくなるおそれがある。
【００１２】
そこで、軸方向孔を閉塞端部側が大径孔部とされた段付き孔とし、その大径孔部内に給油ノズルの先端部を位置させることにより、その給油ノズルから送り込まれた潤滑油は大径孔部内に溜まり、その大径孔部から放射状の径方向孔へと流れるため、径方向孔に対して充分な量の潤滑油を流入させることができる。
【００１３】
この発明に係るハイブリッド車両における駆動力伝達装置の給油装置において、給油ノズルの内部にフィルタを組込んでおくことにより、そのフィルタによって潤滑油に混入する異物を除去することができるため、クラッチ空間に対する異物の侵入を防止し、その異物の噛み込みによって２方向クラッチが誤作動するのを防止することができる。
【００１４】
この場合、フィルタのメッシュサイズを、２方向クラッチの係合子が中立位置に保持された状態で、係合子の外径側および内径側に形成される中立隙間以下の大きさとすることにより、２方向クラッチの誤作動をより確実に防止することができる。
【００１５】
クラッチ内部を潤滑する潤滑油の動粘度が高くなり過ぎると、低温時、潤滑油がフィルタを通過しにくくなり、クラッチ内部の潤滑不良が懸念される。そこで、潤滑油は、４０℃の動粘度を３０〜５０ｍｍ２／ｓ、１００℃の動粘度を６〜８ｍｍ２／ｓとするものを用いるのが好ましい。
【００１６】
この発明に係るハイブリッド車両における駆動力伝達装置の給油装置において、
２方向クラッチは、スプラグタイプのものであってもよく、あるいは、ローラタイプのものであってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
上記のように、この発明においては、給油ノズルから回転軸に形成された軸方向孔内に潤滑油を送り込み、その軸方向孔に連通する径方向孔からクラッチ内部に潤滑油を流入させるようにしたので、給油される潤滑油によって２方向クラッチの内部空間内を良好に潤滑することができ、係合子と入力ギヤの接触部および係合子と回転軸の接触部の摩耗の軽減に効果を挙げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図１に示すように、ハイブリッド車両１０は、車体前部に駆動輪としての前輪１１が左右に設けられている。また、車体後部には補助駆動輪としての後輪１２が設けられている。
【００１９】
さらに、車体には、エンジン１３と、電動モータ１６とが搭載され、上記エンジン１３の回転はトランスミッション１４およびディファレンシャル１５を介して前輪１１に伝達される。一方、電動モータ１６の出力軸１６ａの回転は、減速機構１７により減速され、２方向クラッチ１８およびディファレンシャル１９を介して後輪１２に伝達される。
【００２０】
図２は、電動モータ１６の出力軸１６ａの回転を減速する減速機構１７を示す。この減速機構１７は、電動モータ１６を支持するハウジング２０の内部に組込まれている。ハウジング２０の内部には、電動モータ１６の出力軸１６ａに平行して、第１軸２１と、回転軸としての第２軸２２が組込まれて回転自在に支持されている。また、ハウジング２０の内部にはディファレンシャル１９が組み込まれている。
【００２１】
上記減速機構１７は、電動モータ１６の出力軸１６ａの回転を減速して第１軸２１に伝達する第１減速部Ａ１と、その第１軸２１の回転を減速して第２軸２２に伝達する第２減速部Ａ２と、第２軸２２の回転を減速してディファレンシャル１９のディファレンシャルケース２３に伝達する第３減速部Ａ３を有している。
【００２２】
ここで、第１減速部Ａ１は、電動モータ１６の出力軸１６ａに小径ギヤ２４を設け、その小径ギヤ２４に噛合する大径ギヤ２５を第１軸２１に設けた構成とされている。
【００２３】
また、第２減速部Ａ２は、第１軸２１に設けた小径ギヤ２６と、その小径ギヤ２６に噛合する入力ギヤとしての大径ギヤ２７とからなり、上記大径ギヤ２７の回転を前記２方向クラッチ１８を介して第２軸２２に伝達するようにしている。
【００２４】
さらに、第３減速部Ａ３は、第２軸２２に小径ギヤ２８を設け、その小径ギヤ２８に噛合する大径ギヤ２９をディファレンシャルケース２３に設けた構成とされ、上記ディファレンシャルケース２３の回転はディファレンシャル機構３０を介して後輪１２のアクスル３１に伝達されるようになっている。
【００２５】
図３および図４に示すように、２方向クラッチ１８は、入力ギヤとしての大径ギヤ２７内に径の異なる２つの保持器４０、４１を組込み、その外側保持器４０を大径ギヤ２７の円筒形内面４２に固定し、この外側保持器４０と内側保持器４１に径方向で対向する複数のポケット４３、４４を周方向に間隔をおいて形成し、径方向で対向するポケット４３、４４にスプラグ４５を組込むと共に、内側保持器４１のポケット４４内に組込んだ弾性部材４６でスプラグ４５をポケット４４の周方向の略中央位置で保持し、上記外側保持器４０と内側保持器４１の相対回転により、スプラグ４５を傾動させて、両端に形成された正転用カム面４５ａまたは逆転用カム面４５ｂを大径ギヤ２７の円筒形内面４２および第２軸２２の円筒形外面４７に係合させ、そのスプラグ４５を介して、大径ギヤ２７と第２軸２２の相互間で回転トルクを伝達するようにしている。
【００２６】
ここで、内側保持器４１は、図３に示す軸受４８によって第２軸２２に回転自在に支持されている。この内側保持器４１には径方向外方に延びるスイッチピン４９が固定され、そのスイッチピン４９は外側保持器４０に形成された周方向に長い長孔５０内に挿入され、上記スイッチピン４９が長孔５０の周方向両端に当接する範囲内において、外側保持器４０と内側保持器４１は相対的に回転自在とされている。
【００２７】
図３に示すように、内側保持器４１の一端部は外側保持器４０の端部より外側に位置し、その内側保持器４１の一端部外周にフランジ５１と、円筒面５２とが形成され、上記円筒面５２に係合溝５３が設けられている。
【００２８】
円筒面５２にはサブギヤ５４が回転自在に嵌合され、そのサブギヤ５４は係合溝５３に組込まれた皿ばね等の弾性部材５５によってフランジ５１に押付けられている。
【００２９】
サブギヤ５４は第１軸２１の小径ギヤ２６に噛合し、外周の歯数は大径ギヤ２７の歯数より多くなっている。このため、小径ギヤ２６が回転すると、サブギヤ５４はフランジ５１との接触部で滑りを生じつつ大径ギヤ２７より遅れて回転する。
【００３０】
実施の形態で示すハイブリッド車両の駆動力伝達装置は上記の構造からなり、発進に際しては電動モータ１６を駆動する。その電動モータ１６の出力軸１６ａの回転は第１減速部Ａ１を介して第１軸２１に伝達され、その第１軸２１に設けられた小径ギヤ２６から大径ギヤ２７およびサブギヤ５４に伝達される。
【００３１】
このため、大径ギヤ２７およびサブギヤ５４は同方向に回転し、そのサブギヤ５４とフランジ５１の接触によって内側保持器４１も大径ギヤ２７と同方向に回転する。
【００３２】
このとき、サブギヤ５４の歯数は大径ギヤ２７の歯数より多いため、サブギヤ５４はフランジ５１との接触部で滑りを生じつつ大径ギヤ２７より遅れて回転し、大径ギヤ２７に固定された外側保持器４０と内側保持器４１が相対回転する。
【００３３】
外側保持器４０と内側保持器４１の相対回転により、スプラグ４５は外側保持器４０の回転方向に倒れて、図４（II）に示すように、大径ギヤ２７の円筒形内面４２と第２軸２２の円筒形外面４７に係合する。
【００３４】
外側保持器４０と内側保持器４１が所定角度相対回転すると、外側保持器４０に形成された長孔５０の一端がスイッチピン４９に当接し、外側保持器４０の回転は上記スイッチピン４９から内側保持器４１に伝達されて内側保持器４１は外側保持器４０と一体に回転し、スプラグ４５は係合状態に保持される。また、サブギヤ５４はフランジ５１との接触部で滑りを生じつつ回転する。
【００３５】
２方向クラッチ１８におけるスプラグ４５の係合により、そのスプラグ４５を介して大径ギヤ２７の回転が第２軸２２に伝達される。また、第２軸２２の回転は第３減速部Ａ３により減速されてディファレンシャルケース２３に伝達され、ディファレンシャル機構３０を介して図１に示すアクスル３１に伝達されて後輪１２が回転し、車両が走行する。
【００３６】
車両の走行を電動モータ１６からエンジン１３に切換える場合は、図示省略した発進クラッチを結合状態として、そのエンジン１３の回転をトランスミッション１４に入力し、前輪１１を回転させる。
【００３７】
エンジン１３の駆動による車両の走行状態では、後輪１２の回転が第２軸２２に伝達されるが、その第２軸２２の回転はスプラグ４５に対しては空転方向となるので、第２軸２２の回転は大径ギヤ２７に伝達されず、第２軸２２はフリー回転する。
【００３８】
ここで、第２軸２２のフリー回転時、その第２軸２２の円筒形外面４７はスプラグ４５と接触回転するため、潤滑が不充分であると、スプラグ４５と円筒形外面４７の接触部に摩耗が生じることになる。
【００３９】
その対策して、ここでは、図３に示すように、第２軸２２に、その軸端面から軸方向に延びる軸方向孔６０と、大径ギヤ２７の円筒形内面４２との間でクラッチ空間を形成する円筒形外面４７から径方向に延びて軸方向孔６０に連通する径方向孔６１とを形成し、上記軸方向孔６０内に静止部材としてのハウジング２０に貫通支持された給油ノズル６２を挿入し、その給油ノズル６２から軸方向孔６０内に潤滑油を送り、その潤滑油を径方向孔６１からクラッチ空間内に流出させて、クラッチ空間内を潤滑するようにしている。
【００４０】
上記のように、クラッチ空間内に潤滑油を強制的に送り込むことによって、スプラグ４５と円筒形外面４７の接触部を効果的に潤滑することができ、上記接触部の摩耗を抑制することができる。
【００４１】
ここで、径方向孔６１の数は任意であり、その径方向孔６１を複数として放射状に形成することにより、軸方向孔６０内に噴射された潤滑油は放射状の径方向孔のそれぞれから２方向クラッチ１８の内部に送り込まれるため、２方向クラッチ１８の内部をより効果的に潤滑することができる。
【００４２】
また、軸方向孔６０が全長にわたって同一内径のストレート孔であると、給油ノズル６２から軸方向孔６０内に送り込まれた潤滑油は、その軸方向孔６０の内径面と給油ノズル６２の外径面間に形成された隙間から軸端側へ流れて外部に流出し、径方向孔６１に対して充分な量の潤滑油を流入させることができなくなる。
【００４３】
そこで、実施の形態では、軸方向孔６０を閉塞端部側が大径孔部６０ａとなる段付き孔とし、その大径孔部６０ａ内に給油ノズル６２の先端部を位置させるようにしている。
【００４４】
上記のように、軸方向孔６０を段付き孔とすることにより、給油ノズル６２から送り込まれた潤滑油は大径孔部６０ａ内に溜まり、その大径孔部６０ａから径方向孔６１へと流れるため、径方向孔６１に対して充分な量の潤滑油を流入させることができる。
【００４５】
図３に示すように、給油ノズル６２の内部にフィルタ６３を組込んでおくと、そのフィルタ６３によって潤滑油に混入する異物を除去することができるため、クラッチ空間に対する異物の侵入を防ぎ、その異物の噛み込みによって２方向クラッチ１８が誤作動するのを防止することができる。
【００４６】
この場合、フィルタ６３のメッシュサイズを、２方向クラッチ１８のスプラグ４５が中立位置に保持された状態で、そのスプラグ４５の外径側および内径側に形成される中立隙間以下の大きさとすることにより、２方向クラッチ１８の誤作動をより確実に防止することができる。
【００４７】
クラッチ内部を潤滑する潤滑油の動粘度が高く成り過ぎると、低温時、潤滑油がフィルタ６３を通過しにくくなり、クラッチ内部の潤滑不良が懸念される。そこで、潤滑油は、４０℃の動粘度を３０〜５０ｍｍ２／ｓ、１００℃の動粘度を６〜８ｍｍ２／ｓとするものを用いるようにしている。
【００４８】
図３に示す実施の形態では、２方向クラッチ１８としてスプラグタイプのものを示したが、図５（Ｉ）、（II）に示すように、大径ギヤ２７の内径面に固定される外輪７０の内径面に第２軸２２の円筒形外面４７との間で周方向の両端に向けて対向間隔が次第に小さくなるくさび状空間を形成するカム面７１を設け、大径ギヤ２７と第２軸２２の対向面間に組込まれた保持器７２には上記カム面７１に対向してポケット７３を形成し、そのポケット７３内にローラ７４と、そのローラ７４をポケット７３の周方向の略中央部に保持する弾性部材７５を組込んだローラタイプの２方向クラッチ１８を用いるようにしてもよい。
【００４９】
上記ローラタイプの２方向クラッチ１８においては、保持器７２に径方向外方に向くスイッチピン７６を固定し、そのスイッチピン７６を外輪７０に形成した長孔７７内に挿入し、その長孔７７の両端にスイッチピン７６が当接する範囲内において外輪７０と保持器７２を相対的に回転自在としている。
【００５０】
上記のようなローラタイプの２方向クラッチ１８の採用においては、保持器７２の端部にサブギヤ５４を回転自在に嵌合し、そのサブギヤ５４を弾性部材５５によって上記保持器７２に設けられたフランジ７８に押付けて、小径ギヤ２６から大径ギヤ２７への回転トルクの伝達時に、外輪７０と保持器７２とを相対回転させてローラ７４をカム面７１と円筒形外面４７に係合させるようにする。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】この発明に係るハイブリッド車両における駆動力伝達装置の給油装置の実施の形態を示す全体の構成図
【図２】図１に示す電動モータの回転を減速して後輪に伝達する減速機構部を示す断面図
【図３】図２の一部を拡大して示す断面図
【図４】（Ｉ）は、図３のIV−IV線に沿った断面図、（II）は、スプラグの係合状態を示す断面図
【図５】（I）は、２方向クラッチの他の例を示す縦断正面図、（II）は、（I）のV−V線に沿った断面図
【符号の説明】
【００５２】
１１    前輪（駆動輪）
１２    後輪（補助駆動輪）
１３    エンジン
１６    電動モータ
１６ａ  出力軸
１７    減速機構
Ａ１    第１減速部
Ａ２    第２減速部
Ａ３    第３減速部
１８    ２方向クラッチ
２０    ハウジング（静止部材）
２２    第２軸（回転軸）
２７    大径ギヤ（入力ギヤ）
４０    外側保持器
４１    内側保持器
４３    ポケット
４４    ポケット
４５    スプラグ（係合子）
４７    円筒形外面
６０    軸方向孔
６１    径方向孔
６２    給油ノズル
６３    フィルタ
７２    保持器
７３    ポケット
７４    ローラ（係合子）
【図１】
2009101723.tif 000003
【図２】
2009101723.tif 000004
【図３】
2009101723.tif 000005
【図４】
2009101723.tif 000006
【図５】
2009101723.tif 000007