JP2012219957A - Torque limiter and power transmission device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トルクリミッタおよび動力伝達装置に関し、特に、遊星歯車機構の第1の構成要素と回転電機の回転軸との間に介装されたトルクリミッタおよびこのトルクリミッタを有する動力伝達装置に関する。 The present invention relates to a torque limiter and a power transmission device, and more particularly to a torque limiter interposed between a first component of a planetary gear mechanism and a rotating shaft of a rotating electrical machine, and a power transmission device having the torque limiter.
従来、車両用の動力伝達装置として、電動機を駆動源に用いるものに、電気自動車用の動力伝達装置や内燃機関とモータジェネレータを併用したハイブリッド式の動力伝達装置がある。 Conventionally, as a power transmission device for a vehicle, there are a power transmission device for an electric vehicle and a hybrid power transmission device in which an internal combustion engine and a motor generator are used together.
ハイブリッド式の動力伝達装置としては、原動機としての内燃機関と、この内燃機関により駆動されるモータジェネレータと、ディファレンシャル装置を介して車輪に駆動連結されたギヤ列とを遊星歯車機構を介して連結することで、内燃機関、モータジェネレータおよび車輪の3者間で相互に動力伝達を可能とし、内燃機関によるモータジェネレータの駆動、モータジェネレータをモータとする駆動力のアシストや内燃機関の始動、車輪からディファレンシャル装置を介して遊星歯車機構に戻る慣性駆動力による発電機の回生等を走行状態に応じて自由に行えるようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a hybrid power transmission device, an internal combustion engine as a prime mover, a motor generator driven by the internal combustion engine, and a gear train that is drivingly connected to wheels via a differential device are connected via a planetary gear mechanism. Therefore, it is possible to mutually transmit power between the internal combustion engine, the motor generator, and the wheel, driving the motor generator by the internal combustion engine, assisting the driving force using the motor generator as a motor, starting the internal combustion engine, and differential from the wheel. It is known that the generator can be regenerated by an inertial driving force that returns to the planetary gear mechanism via the device according to the traveling state (for example, see Patent Document 1).
この動力伝達装置は、遊星歯車機構を用い、遊星歯車機構のギヤ間の噛み合いによりトルク伝達を行う構成とすることで、高いトルク伝達効率および信頼性を確保することができる。 This power transmission device uses a planetary gear mechanism and is configured to perform torque transmission by meshing between the gears of the planetary gear mechanism, thereby ensuring high torque transmission efficiency and reliability.
ところが、内燃機関から動力伝達装置に過大な入力トルクが伝達された場合や車輪から動力伝達装置に過大な逆入力トルクが伝達された場合に、この過大な入力トルクや逆入力トルクを外部に逃がすことができないため、遊星歯車機構に過大な負荷が加わってしまうことがある。 However, when excessive input torque is transmitted from the internal combustion engine to the power transmission device, or when excessive reverse input torque is transmitted from the wheels to the power transmission device, the excessive input torque or reverse input torque is released to the outside. Since this is not possible, an excessive load may be applied to the planetary gear mechanism.
そこで、入力トルクや逆入力トルクを外部に逃がすために、モータと遊星歯車機構との間にトルクリミッタを介装するようにしたものがある(例えば、特許文献2参照)。
この動力伝達装置は、内燃機関から遊星歯車機構に伝達された過大な入力トルクや駆動輪から遊星歯車機構に伝達された過大な逆入力トルクをトルクリミッタによって開放させることができ、遊星歯車機構を保護することができる。
Therefore, in order to release the input torque and the reverse input torque to the outside, there is one in which a torque limiter is interposed between the motor and the planetary gear mechanism (for example, see Patent Document 2).
This power transmission device can release an excessive input torque transmitted from the internal combustion engine to the planetary gear mechanism and an excessive reverse input torque transmitted from the drive wheel to the planetary gear mechanism by a torque limiter. Can be protected.
ここで、例えば、モータジェネレータと遊星歯車機構との間に介装されたトルクリミッタを図5に示すように構成した場合を考える。 Here, for example, consider a case where a torque limiter interposed between the motor generator and the planetary gear mechanism is configured as shown in FIG.
図5において、遊星歯車機構の斜歯歯車からなるサンギヤ1には筒状部3を有するクラッチハブ2が取付けられており、この筒状部3の外周部にはスプライン溝3aが形成されている。このスプライン溝3aには複数の内側プレート4の内周面がスプライン嵌合しており、内側プレート4は、クラッチハブ2と一体回転自在、かつ、軸線方向に移動自在になっている。
In FIG. 5, a clutch hub 2 having a cylindrical portion 3 is attached to a sun gear 1 that is a bevel gear of a planetary gear mechanism, and a
モータジェネレータのロータシャフト6にはクラッチドラム7が取付けられており、このクラッチドラム7の内周面にはスプライン溝7aが形成されている。このスプライン溝7aには複数の外側プレート8の外周面がスプライン嵌合しており、外側プレート8は、内側プレート4の間に交互に位置するようにしてクラッチドラム7と一体回転自在、かつ、軸線方向に移動自在になっている。
A
また、クラッチドラム7と左端に位置する外側プレート8との間には皿ばね9が介装されており、皿ばね9は、外側プレート8をクラッチハブ2側に付勢することにより、外側プレート8と内側プレートと4とを摩擦接触させている。
Also, a disc spring 9 is interposed between the
このため、クラッチハブ2とクラッチドラム7とが内側プレート4および外側プレート8を介して一体回転することにより、サンギヤ1とモータジェネレータのロータシャフト6とが一体回転する。
For this reason, when the clutch hub 2 and the
また、例えば、サンギヤ1からモータジェネレータに過大なトルクが入力した場合には、内側プレート4と外側プレート8とを滑らせることにより、クラッチハブ2とクラッチドラム7とに回転差を生じさせる。
Further, for example, when an excessive torque is input from the sun gear 1 to the motor generator, the rotational difference is caused between the clutch hub 2 and the
このため、サンギヤ1とロータシャフト6とに回転差を生じさせることができ、サンギヤ1とモータジェネレータとの間で発生した過大なトルクを外部に開放することができる。
Therefore, a rotational difference can be generated between the sun gear 1 and the
また、クラッチハブ2とクラッチドラム7とに回転差が生じた状態で、サンギヤ1に図5中、左向きのスラスト荷重が発生したときには、クラッチハブ2が左側に移動してしまう。
具体的には、サンギヤ1が斜歯歯車からなるキャリアのピニオンギヤに噛合しているため、モータジェネレータの回転トルクの向きによってサンギヤ1がスラスト方向に移動する向きが右側および左側のいずれか一方の向きとなる。
Further, when a leftward thrust load is generated in the sun gear 1 in FIG. 5 with a rotational difference between the clutch hub 2 and the
Specifically, since the sun gear 1 meshes with a carrier pinion gear made of a bevel gear, the direction in which the sun gear 1 moves in the thrust direction depending on the direction of the rotational torque of the motor generator is either the right side or the left side. It becomes.
例えば、モータジェネレータが一方に回転した場合には、サンギヤ1とピニオンギヤとの噛み合いによってサンギヤ1に左向きのスラスト荷重が発生し、モータジェネレータが他方に回転した場合には、サンギヤ1とピニオンギヤとの噛み合いによってサンギヤ1に右向きのスラスト荷重が発生する。 For example, when the motor generator rotates in one direction, a leftward thrust load is generated in the sun gear 1 due to the engagement between the sun gear 1 and the pinion gear, and when the motor generator rotates in the other direction, the sun gear 1 and the pinion gear engage with each other. As a result, a rightward thrust load is generated on the sun gear 1.
筒状部3の外周部には筒状部3の軸線方向全面に亘ってスプライン溝3aが形成されているため、サンギヤ1に左向きのスラスト荷重が発生すると、図6に示すように、スプライン溝3aの形成領域に亘って内側プレート4に対してクラッチハブ2が左側に移動する。
この結果、クラッチハブ2の筒状部3の開口端がクラッチドラム7に接触した状態でクラッチハブ2とクラッチドラム7とが一体回転する。
Since a
As a result, the clutch hub 2 and the
この状態で、例えば、サンギヤ1に過大なトルクが入力して内側プレート4と外側プレート8とに滑りが発生すると、クラッチハブ2とクラッチドラム7とに回転差が発生することから、筒状部3の開口端とクラッチドラム7の接触面とが磨耗したり、損傷してしまう。
In this state, for example, if excessive torque is input to the sun gear 1 and slip occurs between the
このため、サンギヤ1に左向きのスラスト荷重が発生してクラッチハブ2が左側に移動したときに、クラッチハブ2をスラストベアリング10を介してクラッチドラム7に当接させてクラッチハブ2とクラッチドラム7とに回転差を発生させることにより、筒状部3の開口端とクラッチドラム7の接触面とが磨耗したり、損傷するのを防止することが考えられる。
For this reason, when a leftward thrust load is generated in the sun gear 1 and the clutch hub 2 moves to the left side, the clutch hub 2 is brought into contact with the
しかしながら、このような従来のトルクリミッタにあっては、クラッチハブ2とクラッチドラム7との間にスラストベアリング10を介装しているため、スラストベアリング10を設ける分だけ、トルクリミッタの部品点数が増大してしまい、トルクリミッタの製造コストが増大してしまうことになる。
However, in such a conventional torque limiter, since the thrust bearing 10 is interposed between the clutch hub 2 and the
また、クラッチハブ2とクラッチドラム7との間にスラストベアリング10を設けるスペースを軸線方向に確保する必要があるため、トルクリミッタが軸線方向に長くなってしまい、トルクリミッタの設置スペースが増大してしまうことになる。
Further, since it is necessary to secure a space for providing the thrust bearing 10 between the clutch hub 2 and the
本発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、内側筒状部材と外側筒状部材との間にスラストベアリングを設けるのを不要にして、製造コストを低減することができるとともに、内側筒状部材と外側筒状部材の間の軸線方向の隙間を小さくして、設置スペースを少なくすることができるトルクリミッタおよび動力伝達装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is unnecessary to provide a thrust bearing between the inner cylindrical member and the outer cylindrical member, and the manufacturing cost can be reduced. In addition, an object is to provide a torque limiter and a power transmission device that can reduce the installation space by reducing the axial gap between the inner cylindrical member and the outer cylindrical member.
本発明に係るトルクリミッタは、上記目的を達成するため、(1)差動回転可能に取付けられた複数の構成要素を備えた遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構の複数の構成要素のうちの第1の構成要素に接続された回転軸を有する回転電機の回転軸との間に介装され、予め設定されたトルク範囲内において前記第1の構成要素と前記回転電機との間でトルクを伝達するトルクリミッタであって、前記第1の構成要素または前記回転軸のいずれか一方に取付けられ、軸線方向端で開口する開口端および第1のスプライン溝が形成された内周部を有する外側筒状部材と、前記第1のスプライン溝に軸線方向に摺動自在にスプライン嵌合された複数の外側プレートと、前記第1の構成要素または前記回転軸のいずれか他方に取付けられ、軸線方向端で開口して前記外側筒状部材に対向する開口端および前記外側筒状部材の前記内周部に対向して第2のスプライン溝が形成された外周部を有する内側筒状部材と、前記第2のスプライン溝に軸線方向に摺動自在にスプライン嵌合され、前記外側プレートと交互に配設された複数の内側プレートと、前記外側筒状部材と前記外側プレートまたは前記内側筒状部材と前記内側プレートとの間に設けられ、隣り合う前記外側プレートと前記内側プレートとが摩擦係合するように前記外側プレートおよび前記内側プレートとを軸線方向に付勢する付勢部材とを備え、前記第1のスプライン溝または前記第2のスプライン溝が、前記外側筒状部材の開口端または前記内側筒状部材の開口端から前記外側筒状部材の内周部または前記内側筒状部材の外周部の軸線方向の途中まで延在し、前記第1のスプライン溝または前記第2のスプライン溝の延在方向終端に形成された前記外側筒状部材の内周部の軸線方向壁面または前記内側筒状部材の外周部の軸線方向壁面が、軸線方向端部に位置する前記内側プレートまたは前記外側プレートが当接する当接面を構成している。 In order to achieve the above object, a torque limiter according to the present invention includes: (1) a planetary gear mechanism having a plurality of components attached so as to be differentially rotatable; and a plurality of components of the planetary gear mechanism. A rotating shaft of a rotating electrical machine having a rotating shaft connected to the first component is interposed between the first component and the rotating electrical machine within a preset torque range. A torque limiter for transmission, which is attached to either the first component or the rotary shaft, and has an outer periphery having an open end that opens at an axial end and a first spline groove. A cylindrical member, a plurality of outer plates that are spline-fitted in the first spline groove so as to be slidable in the axial direction, and attached to either one of the first component or the rotary shaft, At the edge An inner cylindrical member having an open end facing the outer cylindrical member and an outer peripheral portion formed with a second spline groove facing the inner peripheral portion of the outer cylindrical member; A plurality of inner plates which are spline-fitted to the spline grooves in the axial direction and arranged alternately with the outer plates, and the outer cylindrical member and the outer plate or the inner cylindrical member and the inner A biasing member provided between the first and second plates, and biasing the outer plate and the inner plate in an axial direction so that the adjacent outer plate and the inner plate are frictionally engaged with each other; The spline groove or the second spline groove is formed on the inner peripheral part of the outer cylindrical member or the outer peripheral part of the inner cylindrical member from the open end of the outer cylindrical member or the open end of the inner cylindrical member. An axial wall surface of the inner peripheral portion of the outer cylindrical member or the inner cylindrical member that extends to the middle in the linear direction and is formed at the end of the first spline groove or the second spline groove in the extending direction. A wall surface in the axial direction of the outer peripheral portion of the outer peripheral portion constitutes a contact surface with which the inner plate or the outer plate positioned at the end portion in the axial direction contacts.
このトルクリミッタは、例えば、内側筒状部材の第2のスプライン溝が、内側筒状部材の開口端から内側筒状部材の外周部の軸線方向の途中まで延在し、第2のスプライン溝の延在方向終端に形成された内側筒状部材の外周部の軸線方向壁面に軸線方向端部に位置する内側プレートが当接する当接面を構成している。 In this torque limiter, for example, the second spline groove of the inner cylindrical member extends from the open end of the inner cylindrical member to the middle of the outer peripheral portion of the inner cylindrical member in the axial direction, and the second spline groove A contact surface with which the inner plate located at the end in the axial direction contacts the axial wall surface of the outer peripheral portion of the inner cylindrical member formed at the end in the extending direction is configured.
このため、例えば、遊星歯車機構に過大なトルクが入力して内側プレートおよび外側プレートに滑りが発生した状態で、何らかの理由で第1の構成要素にスラスト荷重が発生した場合に、内側筒状部材の外周部の軸線方向壁面を、軸線方向端部に位置する内側プレートに当接させることができるので、内側筒状部材が外側筒状部材側に移動することが規制される。 Therefore, for example, when a thrust load is generated on the first component for some reason in a state where excessive torque is input to the planetary gear mechanism and slipping occurs on the inner plate and the outer plate, the inner cylindrical member Since the axial wall surface of the outer peripheral portion can be brought into contact with the inner plate located at the end in the axial direction, the inner cylindrical member is restricted from moving toward the outer cylindrical member.
したがって、内側筒状部材と外側筒状部材の軸線方向の対向面が接触するのを防止して内側筒状部材と外側筒状部材とに回転差を生じさせることができる。
この結果、スラストベアリングを廃止して、トルクリミッタの製造コストを低減することができるとともに、内側筒状部材と外側筒状部材の間の軸線方向の隙間を小さくして、トルクリミッタの設置スペースを少なくすることができる。
Therefore, it is possible to prevent the inner cylindrical member and the outer cylindrical member from coming into contact with each other in the axial direction, thereby causing a rotation difference between the inner cylindrical member and the outer cylindrical member.
As a result, the thrust bearing can be eliminated to reduce the manufacturing cost of the torque limiter, and the axial clearance between the inner cylindrical member and the outer cylindrical member can be reduced to reduce the installation space for the torque limiter. Can be reduced.
上記(1)に記載のトルクリミッタにおいて、(2)前記第1のスプライン溝または前記第2のスプライン溝の前記軸線方向の幅は、前記外側筒状部材の前記軸線方向壁面または前記内側筒状部材の前記軸線方向壁面から前記付勢部材が当接する前記外側筒状部材または前記内側筒状部材の当接面までの間に設置された前記内側プレート、前記外側プレートおよび前記付勢部材の軸線方向の板厚よりも小さいものから構成されている。 In the torque limiter according to (1), (2) the axial width of the first spline groove or the second spline groove is the axial wall surface of the outer cylindrical member or the inner cylindrical shape. The inner plate, the outer plate, and the axis of the urging member installed between the axial wall surface of the member and the outer cylindrical member with which the urging member abuts or the abutting surface of the inner cylindrical member It is comprised from the thing smaller than the plate | board thickness of a direction.
このトルクリミッタは、例えば、第2のスプライン溝の軸線方向の幅が、内側筒状部材の軸線方向壁面から付勢部材が当接する外側筒状部材の当接面までの間に設置された内側プレート、外側プレートおよび付勢部材の軸線方向の板厚よりも小さいので、何らかの理由で第1の構成要素にスラスト荷重が発生し、内側筒状部材の外周部の軸線方向壁面が軸線方向端部に位置する内側プレートに当接したときに、内側筒状部材と外側筒状部材の軸線方向の対向面が接触するのをより一層確実に防止して、内側筒状部材と外側筒状部材とに回転差を生じさせることができる。 In this torque limiter, for example, the axial width of the second spline groove is set between the axial wall surface of the inner cylindrical member and the contact surface of the outer cylindrical member with which the biasing member contacts. Since it is smaller than the plate thickness in the axial direction of the plate, the outer plate and the biasing member, a thrust load is generated on the first component for some reason, and the axial wall surface of the outer peripheral portion of the inner cylindrical member is the end in the axial direction. When the inner cylindrical member and the outer cylindrical member are in contact with each other, the inner cylindrical member and the outer cylindrical member are more reliably prevented from coming into contact with each other. A rotational difference can be produced in
上記(1)または(2)に記載のトルクリミッタにおいて、(3)前記第1の構成要素と前記第1の構成要素に噛合する前記遊星歯車機構の第2の構成要素が斜歯歯車から構成されている。
このトルクリミッタは、第1の構成要素と第1の構成要素に噛合する第2の構成要素が斜歯歯車から構成されているため、例えば、モータジェネレータが一方に回転したときに、第1の構成要素と第2の回転要素の噛み合いによって第1の回転要素に軸線方向一方のスラスト荷重が発生する。
In the torque limiter described in (1) or (2) above, (3) the second component of the planetary gear mechanism that meshes with the first component and the first component is constituted by an inclined gear. Has been.
In this torque limiter, since the first component and the second component meshing with the first component are composed of bevel gears, for example, when the motor generator rotates in one direction, One axial load in the axial direction is generated in the first rotating element due to the engagement of the component and the second rotating element.
そして、第1の回転要素に軸線方向一方のスラスト荷重が発生した場合に、例えば、内側筒状部材の外周部の軸線方向壁面を軸線方向端部に位置する内側プレートに当接させることができるため、内側筒状部材が外側筒状部材側に移動するのを規制することができる。 When one axial load is generated in the first rotating element, for example, the axial wall surface of the outer peripheral portion of the inner cylindrical member can be brought into contact with the inner plate located at the end in the axial direction. Therefore, it is possible to restrict the movement of the inner cylindrical member toward the outer cylindrical member.
上記(1)〜(3)に記載のトルクリミッタを有する動力伝達装置であって、(4)内燃機関から動力が伝達される入力軸と、前記入力軸に前記遊星歯車機構を介して連結された前記回転軸からなる第1の回転軸を有し、前記回転電機を構成する第1の回転電機と、前記第1の回転軸と平行に設けられた第2の回転軸を有する第2の回転電機とを備え、前記遊星歯車機構が、第1の回転軸に取付けられた前記第1の構成要素を構成するサンギヤと、前記サンギヤに噛合するピニオンギヤを備え、前記入力軸に連結された第2の構成要素を構成するキャリアと、動力伝達部を介して車軸と前記第2の回転電機とに連結され、前記ピニオンギヤに噛合する第3の構成要素を構成するリングギヤとを含んで構成され、 前記内側筒状部材または前記外側筒状部材のいずれか一方が前記サンギヤに設けられるとともに、前記内側筒状部材または前記外側筒状部材のいずれか他方が前記第1の回転軸に設けられるようにして前記トルクリミッタが前記サンギヤと前記第1の回転軸との間に介装され、前記リングギヤがカウンタドライブギヤと一体的に設けられ、前記カウンタドライブギヤが前記動力伝達部を介して前記第2の回転軸および前記車軸に連結されるものから構成されている。 A power transmission device having the torque limiter described in (1) to (3) above, (4) an input shaft to which power is transmitted from an internal combustion engine, and the input shaft connected to the input shaft via the planetary gear mechanism. A second rotating shaft having a first rotating shaft comprising the rotating shaft, a first rotating electric machine constituting the rotating electric machine, and a second rotating shaft provided in parallel with the first rotating shaft. A rotating electric machine, wherein the planetary gear mechanism includes a sun gear constituting the first component attached to the first rotating shaft, and a pinion gear meshing with the sun gear, and is connected to the input shaft. A carrier constituting the two constituent elements, and a ring gear constituting the third constituent element coupled to the axle and the second rotating electric machine via the power transmission unit and meshing with the pinion gear, The inner cylindrical member or the One of the side cylindrical members is provided on the sun gear, and the other of the inner cylindrical member and the outer cylindrical member is provided on the first rotating shaft so that the torque limiter is provided on the sun gear. And the first rotary shaft, the ring gear is provided integrally with the counter drive gear, and the counter drive gear is connected to the second rotary shaft and the axle via the power transmission unit. Consists of things that are linked.
この動力伝達装置は、スラストベアリングを廃止して、トルクリミッタの製造コストを低減することができるとともに、内側筒状部材と外側筒状部材の間の軸線方向の隙間を小さくして、トルクリミッタの設置スペースを少なくすることができる。
この結果、動力伝達装置の製造コストを低減することができるとともに、動力伝達装置の小型化を図ることができる。
In this power transmission device, the thrust bearing can be eliminated to reduce the manufacturing cost of the torque limiter, and the axial gap between the inner cylindrical member and the outer cylindrical member can be reduced to reduce the torque limiter. Installation space can be reduced.
As a result, the manufacturing cost of the power transmission device can be reduced and the power transmission device can be downsized.
また、内燃機関から遊星歯車機構に伝達された過大な入力トルクや駆動輪から遊星歯車機構に伝達された過大な逆入力トルクをトルクリミッタによって開放させることができる。このため、遊星歯車機構が損傷するのを防止して遊星歯車機構を保護することができる。 Further, an excessive input torque transmitted from the internal combustion engine to the planetary gear mechanism and an excessive reverse input torque transmitted from the drive wheel to the planetary gear mechanism can be released by the torque limiter. For this reason, it is possible to protect the planetary gear mechanism by preventing the planetary gear mechanism from being damaged.
本発明によれば、内側筒状部材と外側筒状部材との間にスラストベアリングを設けるのを不要にして、製造コストを低減することができるとともに、内側筒状部材と外側筒状部材の間の軸線方向の隙間を小さくして、設置スペースを少なくすることができるトルクリミッタおよび動力伝達装置を提供することができる。 According to the present invention, it is not necessary to provide a thrust bearing between the inner cylindrical member and the outer cylindrical member, the manufacturing cost can be reduced, and between the inner cylindrical member and the outer cylindrical member. Thus, it is possible to provide a torque limiter and a power transmission device that can reduce the space in the axial direction and reduce the installation space.
以下、本発明に係る動力伝達装置の制御装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。
(第1の実施の形態)
図1〜図3は、本発明に係る動力伝達装置の第1の実施の形態を示す図である。
まず、構成を説明する。
図1において、動力伝達装置としてのトランスアクスル20は、内燃機関であるエンジン21の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する回転電機および第1の回転電機としてのモータジェネレータMG1と、エンジン21の補助動力源として機能する第2の回転電機としてのモータジェネレータMG2と、エンジン21の出力をモータジェネレータMG1と駆動輪45とのそれぞれ2系統に分配する動力分配装置22とを含んで構成されている。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a control device for a power transmission device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
1-3 is a figure which shows 1st Embodiment of the power transmission device which concerns on this invention.
First, the configuration will be described.
In FIG. 1, a
図1に示すように、動力分配装置22は、遊星歯車機構から構成されており、複数の歯車要素の中心で自転する外歯歯車のサンギヤ23Sと、サンギヤ23Sに外接しながらサンギヤ23Sの周囲を自転しつつ公転する外歯歯車のピニオンギヤ23Pと、ピニオンギヤ23Pと噛合するように中空環状に形成された内歯歯車のリングギヤ23Rと、ピニオンギヤ23Pを回転自在に支持するとともにピニオンギヤ23Pの公転を通じて自転するキャリア23Cとを備えている。
As shown in FIG. 1, the
なお、サンギヤ23S、ピニオンギヤ23Pおよびリングギヤ23Rは、ヘリカルギヤ等の斜歯歯車から構成されており、サンギヤ23Sが第1の構成要素を、ピニオンギヤ23Pを有するキャリア23Cが第2の構成要素を、リングギヤ23Rが第3の構成要素を構成している。
Note that the
キャリア23Cには、エンジン21の逆回転を阻止するワンウェイクラッチ24が接続されており、ワンウェイクラッチ24は、トランスアクスル20のケース25に取付けられている。
A one-way clutch 24 that prevents reverse rotation of the
エンジン21を回転駆動することによって発生した回転トルクは、エンジン21のクランク軸26およびコイルスプリング式のダンパ装置27を介して入力軸としてのインプットシャフト28に伝達されるようになっている。
Rotational torque generated by rotationally driving the
モータジェネレータMG1は、インプットシャフト28の軸線上に設けられた回転軸および第1の回転軸としてのロータシャフト31と、このロータシャフト31に取付けられた永久磁石から成るロータ32Rと、3相巻線が巻回されたステータ32Sとを備えた交流同期発電機から構成されており、図示しないバッテリの充電やモータ駆動用の電力を供給するようになっている。
Motor generator MG1 includes a rotary shaft provided on the axis of
また、モータジェネレータMG2は、インプットシャフト28と平行に回転自在に設置された第2の回転軸としてのロータシャフト33と、ロータシャフト33に取付けられた永久磁石から成るロータ34Rと、3相巻線が巻回されたステータ34Sとを備えた交流同期発電機から構成されており、3相巻線に3相交流電流を供給することで、モータジェネレータMG2内に回転磁界を発生させ、所定の回転トルクを出力する。
The motor generator MG2 includes a
モータジェネレータMG2は、エンジン21の補助動力源として、円滑な発進、加速をアシストするようになっており、モータジェネレータMG2は、回生ブレーキ作動時に車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、バッテリを充電するようになっている。
The motor generator MG2 assists smooth start and acceleration as an auxiliary power source for the
動力分配装置22は、キャリア23Cがエンジン21のインプットシャフト28に連結されており、サンギヤ23Sがトルクリミッタ51を介してロータシャフト31に接続されている。
In the
リングギヤ23Rは、カウンタドライブギヤ35と一体的に設けられており、このカウンタドライブギヤ35は、動力伝達部を構成するギヤ列36を介してモータジェネレータMG2および車軸としてのドライブシャフト37に接続されている。
The
この動力分配装置22は、エンジン21の出力の一部をインプットシャフト28、キャリア23C、ピニオンギヤ23P、リングギヤ23Rおよびカウンタドライブギヤ35を介して駆動輪45に伝達する他、残りの一部をインプットシャフト28、キャリア23C、ピニオンギヤ23Pおよびサンギヤ23Sを介してモータジェネレータMG1のロータ32Rに伝達して発電に利用するようにしている。
The
本実施の形態のトランスアクスル20は、モータジェネレータMG1、MG2が平行な2軸構成となっており、ギヤトレーンは、モータジェネレータMG1、MG2の2軸を含んだ4軸構成となっている。
主軸上にはインプットシャフト28を中心としてモータジェネレータMG1、動力分配装置22およびカウンタドライブギヤ35が配置されている。
On the main shaft, a motor generator MG1, a
また、第2軸上にはカウンタドライブギヤ35の回転トルクが伝達されるカウンタドリブンギヤ38と、カウンタドリブンギヤ38と一体的に設けられるとともに、カウンタドライブシャフト39の一端部に取付けられたカウンタドリブンギヤ40と、カウンタドライブシャフト39の他端部に設けられたデフドライブピニオン41とがカウンタドライブシャフト39を中心に配置されている。
なお、カウンタドリブンギヤ38、カウンタドリブンギヤ40およびデフドライブピニオン41がギヤ列36を構成している。
Also, on the second shaft, a counter driven
The counter driven
第3軸上にはモータジェネレータMG2のロータシャフト33と、ロータシャフト33の端部に設けられ、ロータ34Rの回転をカウンタドリブンギヤ40に伝達するカウンタドリブンギヤ42とが配置されている。
On the third axis, a
第4軸上にはデフドライブピニオン41から動力が伝達されるデフリングギヤ43と、駆動輪45の内輪および外輪の回転差を吸収するように回転トルクを分配するディファレンシャル装置44と、ディファレンシャル装置44の差動出力を駆動輪45に伝達するドライブシャフト37とが配置されている。
なお、動力分配装置22、ギヤ列36、ディファレンシャル装置44およびモータジェネレータMG1、MG2は、トランスアクスル20のケース25内に収納されている。
On the fourth shaft, there are a
The
一方、トルクリミッタ51は、予め設定されたトルク範囲内においてサンギヤ23SとモータジェネレータMG1との間でトルクを伝達するようになっている。
図2において、トルクリミッタ51は、ロータシャフト31にスプライン嵌合されるようにしてロータシャフト31に取付けられた外側筒状部材としてのクラッチドラム52を備えている。
On the other hand,
In FIG. 2, the
このクラッチドラム52は、ロータシャフト31から放射方向外方に延在するプレート部52Aと、プレート部52Aからサンギヤ23S側に向かって軸線方向に突出し、軸線方向端で開口する開口端52aおよび第1のスプライン溝としてのスプライン溝52bが形成された内周部を有する筒状部52Bとを備えている。
The
このスプライン溝52bは、軸線方向に沿ってクラッチドラム52の開口端52aからプレート部52Aに亘って形成されている。なお、ロータシャフト31の軸線とサンギヤ23Sの軸線とは同一軸線であり、以下、軸線方向とは、ロータシャフト31とサンギヤ23Sの軸線方向のことを指すものとする。
また、トルクリミッタ51は、サンギヤ23Sに溶接等によって取付けられた内側筒状部材としてのクラッチハブ53を備えている。
The
The
このクラッチハブ53は、サンギヤ23Sから放射方向外方に延在するハブプレート部53Aと、ハブプレート部53Aからクラッチドラム52に向かって軸線方向に突出し、クラッチドラム52に対向する軸線方向端で開口する開口端53aおよびクラッチドラム52の筒状部53B内に位置して外周面にスプライン溝52bに対向するスプライン溝(第2のスプライン溝)53bが形成された筒状部53Bとを備えており、クラッチドラム52と同一軸線上に配置されている。
The
また、クラッチドラム52は、屈曲部を挟んでクラッチハブ53に近接する放射方向内周部52cと、放射方向内周部52cに対してクラッチハブ53から離隔する方向に位置する放射方向外周部52dとを備えている。
The
クラッチドラム52のスプライン溝52bには外側プレートとしてのクラッチプレート54A、54B、54Cの外周部に設けられたスプライン部54a、54b、54cがスプライン嵌合されており、このクラッチプレート54A、54B、54Cは、軸線方向に移動自在でかつ、クラッチドラム52と一体回転するようになっている。
The
また、筒状部53Bのスプライン溝53bには内側プレートとしてのフリクションプレート55A、55Bの内周部に設けられたスプライン部55a、55bがスプライン嵌合されており、このフリクションプレート55A、55Bは、軸線方向に移動自在でかつ、クラッチハブ53と一体回転するようになっている。
なお、スプライン溝52b、53bは、それぞれクラッチドラム52、クラッチハブ53の円周方向に連続する凹凸部からなり、クラッチプレート54A、54B、54C、フリクションプレート55A、55Bのスプライン部54a、54b、54c、55a、55bは、クラッチプレート54A、54B、54C、フリクションプレート55A、55Bの円周方向に連続する凹凸部から構成されている。
Note that the
フリクションプレート55A、55Bは、クラッチプレート54A、54B、54Cと交互に配設されており、クラッチプレート54A、54B、54Cに対向するフリクションプレート55A、55Bの両面には所定の摩擦係数を有する一対の摩擦材56a、56bが貼付されている。
The
また、クラッチドラム52と軸線方向左端に位置するクラッチプレート54Aとの間には付勢部材としての皿ばね57が介装されており、この皿ばね57は、隣り合うクラッチプレート54A、54B、54Cとフリクションプレート55A、55Bとを軸線方向に付勢して摩擦係合させるようになっている。
Further, a
また、クラッチドラム52の内周部にはスナップリング58が設けられており、このスナップリング58は、スプライン溝52bの凸部分に嵌合されている。
Further, a
このスナップリング58は、右端のクラッチプレート54Cに当接することにより、クラッチプレート54A、54B、54Cがクラッチドラム52から抜け出るのを防止するとともに、皿ばね57に付勢力を与えるように皿ばね57を撓ませるようにしている。
The
また、スプライン溝53bは、クラッチハブ53の筒状部53Bの開口端53aから筒状部53Bの内周部の軸線方向の途中まで延在しており、スプライン溝53bの延在方向終端の筒状部53Bの外周部の軸線方向壁面は、当接面53cを構成している。
すなわち、スプライン溝53bは、ハブプレート部53A側に形成されておらず、したがって、筒状部53Bの軸線方向の全てに亘って形成されていない。
また、スプライン溝53bの当接面53cには軸線方向右端に位置するフリクションプレート55Bの内周部が当接している。
Further, the
That is, the
Further, the inner peripheral portion of the
また、スプライン溝53bの軸線方向の幅Wは、当接面53cから皿ばね57が当接するクラッチドラム52の放射方向外周部52dの当接面までの間に設置されたフリクションプレート55B、クラッチプレート54B、フリクションプレート55A、クラッチプレート54Aおよび皿ばね57の軸線方向の板厚よりも小さく形成されている。
なお、皿ばね57の板厚は、皿ばね57が軸線方向に最大に縮んだ状態でもよく、最大に伸張した状態でもよい。
Also, the axial width W of the
The
次に、作用を説明する。
エンジン21を回転駆動することによって発生した回転トルクは、エンジン21のクランク軸26およびトルクリミッタ付きダンパ装置27を介してインプットシャフト28に伝達され、回転トルクが動力分配装置22によってモータジェネレータMG1と駆動輪45とに分配される。
Next, the operation will be described.
The rotational torque generated by rotationally driving the
ここで、遊星歯車機構を用いた動力分配装置22にあっては、エンジン21から動力分配装置22に過大な入力トルクが伝達されると、サンギヤ23S、リングギヤ23Rおよびキャリア23Cが回転しようとするにもかかわらず、モータジェネレータMG1やギヤ列36の慣性または回転抵抗によって抑えられてしまう。
Here, in the
また、駆動輪45からドライブシャフト37を介して動力分配装置22に過大な逆入力トルクが伝達された場合には、サンギヤ23S、リングギヤ23Rおよびキャリア23Cが回転しようとするにもかかわらず、モータジェネレータMG1やエンジン21の慣性または回転抵抗によって抑えられてしまう。
Further, when excessive reverse input torque is transmitted from the
本実施の形態では、サンギヤ23SとモータジェネレータMG1のロータシャフト31との間に、予め設定されたトルク範囲内においてサンギヤ23SとモータジェネレータMG1との間でトルクを伝達するトルクリミッタ51が介装されている。
In the present embodiment, a
すなわち、クラッチドラム52と一体回転するクラッチプレート54A、54B、54Cと、クラッチハブ53と一体回転するフリクションプレート55A、55Bとが摩擦係合することにより、クラッチドラム52とクラッチハブ53とが回転差が生じない状態で一体回転することにより、サンギヤ23SとモータジェネレータMG1との間でトルクが伝達される。
That is, the
そして、このトルクリミッタ51は、予め設定された範囲よりも大きい、すなわち、トルクリミッタ51で設定されたリミッタトルク値より大きい過大な入力トルクまたは逆入力トルクが伝達されると、クラッチプレート54A、54B、54Cとフリクションプレート55A、55Bとに滑りが発生し、クラッチドラム52とクラッチハブ53とに回転差が生じることにより、過大な入力トルクや逆入力トルクをトルクリミッタ51によって開放する。このため、動力分配装置22を構成する遊星歯車機構が損傷するのを防止して遊星歯車機構を保護することができる。
When the
一方、発進、加速、定常走行、減速時のエネルギー回生等の車両の運転状態によって、エンジン21による運転、モータジェネレータMG2によるモータ走行、モータジェネレータMG1、MG2による発電が行われる。
On the other hand, operation by the
このため、モータジェネレータMG1や動力分配装置22の遊星歯車機構のサンギヤ23S、キャリア23C、リングギヤ23Rの回転方向が車両の運転状態によって変更される。
For this reason, the rotation directions of the
本実施の形態の遊星歯車機構からなる動力分配装置22は、サンギヤ23S、リングギヤ23Rおよびピニオンギヤ23Pが斜歯歯車から構成されているため、モータジェネレータMG1の回転トルクの向きによってサンギヤ23Sがスラスト方向に移動する向きが右側および左側のいずれか一方の向きとなる。
In
例えば、モータジェネレータMG1が一方に回転した場合には、サンギヤ23Sとピニオンギヤ23Pとの噛み合いによってサンギヤ23Sに図2中、左向きのスラスト荷重が発生し、モータジェネレータMG1が他方に回転した場合には、サンギヤ23Sとピニオンギヤ23Pとの噛み合いによってサンギヤ23Sに右向きのスラスト荷重が発生する。
For example, when the motor generator MG1 rotates in one direction, a leftward thrust load in FIG. 2 is generated in the
トルクリミッタ51にリミッタトルク値以上のトルクが加わり、クラッチドラム52とクラッチハブ53とに回転差が生じてクラッチドラム52とクラッチハブ53とが一体回転した状態で、サンギヤ23Sに図2中、左向きのスラスト荷重が発生した場合には、サンギヤ23Sと共にクラッチハブ53がクラッチドラム52に向かって軸線方向に移動する。
A torque greater than the limiter torque value is applied to the
本実施の形態では、クラッチハブ53の筒状部53Bに形成されたスプライン溝53bを筒状部53Bの開口端53aから筒状部53Bの外周部の途中まで延在させ、スプライン溝53bの延在方向終端に形成された筒状部53Bの外周部の軸線方向壁面が、軸線方向端部に位置するフリクションプレート55Bが当接する当接面53cを構成している。
In the present embodiment, the
このため、動力分配装置22を構成する遊星歯車機構に上述したような入力トルクや逆入力トルクが伝達されることにより、クラッチプレート54A、54B、54Cおよびフリクションプレート55A、55Bに滑りが発生した状態で、サンギヤ23Sに図2中、左向きのスラスト荷重が発生した場合に、当接面53cがフリクションプレート55Bに当接することで、クラッチハブ53がクラッチドラム52側に移動するのを規制することができる。
Therefore, when the input torque or the reverse input torque as described above is transmitted to the planetary gear mechanism constituting the
このため、軸線方向に対向する筒状部53Bの開口端53aとクラッチドラム52の放射方向外周部52dとが接触するのを防止してクラッチハブ53とクラッチドラム52とに回転差を生じさせることができる。
また、筒状部53Bの開口端53aとクラッチドラム52の放射方向外周部52dとの距離に対して、クラッチハブ53のハブプレート部53Aとクラッチドラム52の放射方向内周部52cとの距離が短い場合には、クラッチハブ53のハブプレート部53Aとクラッチドラム52の放射方向内周部52cとが接触するのを防止することができる。
Therefore, it is possible to prevent the
In addition, the distance between the
したがって、従来のスラストベアリングを廃止して、トルクリミッタ51の製造コストを低減することができるとともに、クラッチハブ53とクラッチドラム52との間の軸線方向の隙間を小さくして、トルクリミッタ51の設置スペースを少なくすることができる。
この結果、トランスアクスル20の製造コストを低減することができるとともに、トランスアクスル20の小型化を図ることができる。
Therefore, it is possible to eliminate the conventional thrust bearing and reduce the manufacturing cost of the
As a result, the manufacturing cost of the
また、当接面53cをフリクションプレート55Bに当接させてクラッチハブ53がクラッチドラム52側に移動するのを規制することができるため、サンギヤ23Sがピニオンギヤ23Pに対して左方に移動するのを規制することができ、サンギヤ23Sとピニオンギヤ23Pとの噛み合いを維持することができる。
Further, since the
また、モータジェネレータMG1が他方に回転してサンギヤ23Sとピニオンギヤ23Pとの噛み合いによってサンギヤ23Sに右向きのスラスト荷重が発生した場合には、フリクションプレート55A、55Bがクラッチプレート54B、54Cを介してスナップリング58に当接するため、サンギヤ23Sがピニオンギヤ23Pに対して右方に移動するのを規制することができ、サンギヤ23Sとピニオンギヤ23Pとの噛み合いを維持することができる。
When the motor generator MG1 rotates in the other direction and a rightward thrust load is generated on the
また、本実施の形態では、スプライン溝53bの軸線方向の幅Wが、筒状部53Bの当接面53cから皿ばね57が当接するクラッチドラム52の放射方向外周部52dの当接面までの間に設置されたフリクションプレート55B、クラッチプレート54B、フリクションプレート55A、クラッチプレート54Aおよび皿ばね57の軸線方向の板厚よりも小さく形成されている。
In the present embodiment, the axial width W of the
このため、サンギヤ23Sに図2中、左向きのスラスト荷重が発生した場合に、当接面53cをフリクションプレート55Bに当接させてクラッチハブ53がクラッチドラム52側に移動するのを確実に規制することができる。
For this reason, when a leftward thrust load in FIG. 2 is generated in the
したがって、筒状部53Bの開口端53aとクラッチドラム52の放射方向外周部52dとが接触するのを防止してクラッチハブ53とクラッチドラム52とに回転差を生じさせることができる。
Accordingly, it is possible to prevent the
なお、本実施の形態では、遊星歯車機構のサンギヤ23S、リングギヤ23Rおよびピニオンギヤ23Pを斜歯歯車から構成しているが、平歯車から構成してもよい。
In the present embodiment, the
この場合には、何らかの理由によってサンギヤ23Sに図2中、左向きのスラスト荷重が発生した場合に、当接面53cをフリクションプレート55Bに当接させてクラッチハブ53がクラッチドラム52側に移動するのを規制することができる。
In this case, when a leftward thrust load in FIG. 2 is generated on the
また、トルクリミッタ51をサンギヤ23SとモータジェネレータMG1との間に介装することにより、トルクリミッタ51をケース25に内蔵することができるため、トルクリミッタ51が路面から跳ね返った水等によって錆びたりすること等を防止することができる。
Moreover, since the
また、本実施の形態では、サンギヤ23Sからスラスト荷重が入力しない状態でフリクションプレート55Bの内周部が当接面53cに常時当接する構成となっているが、図3に示すように、サンギヤ23Sからスラスト荷重が入力しない状態でフリクションプレート55Bの内周部と当接面53cとの間に隙間が形成されていてもよい。
Further, in the present embodiment, the inner peripheral portion of the
このようにしても、クラッチプレート54A、54B、54Cおよびフリクションプレート55A、55Bに滑りが発生した状態で、サンギヤ23Sに図2中、左向きのスラスト荷重が発生した場合に、当接面53cをフリクションプレート55Bに当接させてクラッチハブ53がクラッチドラム52側に移動するのを規制することができる。
Even in this case, when the
また、本実施の形態では、クラッチドラム52がロータシャフト31に取付けられ、クラッチハブ53がサンギヤ23Sに取付けられているが、クラッチドラム52がサンギヤ23Sに取付けられ、クラッチハブ53がロータシャフト31に取付けられてもよい。
In this embodiment, the
(第2の実施の形態)
図4は、本発明に係る動力伝達装置の第2の実施の形態を示す図であり、第1の実施の形態と同一の構成には同一番号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the power transmission device according to the present invention. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図4において、サンギヤ23Sがトルクリミッタ61を介してロータシャフト31に接続されている。
トルクリミッタ61は、ロータシャフト31に取付けられたクラッチドラム52と、サンギヤ23Sに溶接等によって取付けられた内側筒状部材としてのクラッチハブ62とを備えている。
In FIG. 4, the sun gear 23 </ b> S is connected to the
The
このクラッチハブ62は、サンギヤ23Sから放射方向外方に延在するハブプレート部62Aと、ハブプレート部62Aからクラッチドラム52に向かって軸線方向に突出し、クラッチドラム52に対向する軸線方向端で開口する開口端62aおよびクラッチドラム52の筒状部52B内に位置して外周面にスプライン溝52bに対向するスプライン溝(第2のスプライン溝)62bが形成された筒状部62Bとを備えており、クラッチドラム52と同一軸線上に配置されている。
The
クラッチドラム52のスプライン溝52bには外側プレートとしてのフリクションプレート64A、64Bの外周部に設けられたスプライン部64a、64bがスプライン嵌合されており、このフリクションプレート64A、64Bは、軸線方向に移動自在でかつ、クラッチドラム52と一体回転するようになっている。
The
また、筒状部62Bのスプライン溝62bには内側プレートとしてのクラッチプレート63A、63B、63Cの内周部に設けられたスプライン部63a、63b、63cがスプライン嵌合されており、このクラッチプレート63A、63B、63Cは、軸線方向に移動自在でかつ、クラッチハブ62と一体回転するようになっている。
Further,
なお、スプライン溝52b、62bは、それぞれクラッチドラム52、クラッチハブ62の円周方向に連続する凹凸部からなり、クラッチプレート63A、63B、63C、フリクションプレート64A、64Bのスプライン部63a、63b、63c、64a、64bは、クラッチプレート63A、63B、63C、フリクションプレート64A、64Bの円周方向に連続する凹凸部から構成されている。
Note that the
フリクションプレート64A、64Bは、クラッチプレート63A、63B、63Cと交互に配設されており、クラッチプレート63A、63B、63Cに対向するフリクションプレート64A、64Bの両面には所定の摩擦係数を有する一対の摩擦材65a、65bが貼付されている。
The
また、クラッチハブ62と軸線方向右端に位置するクラッチプレート63Cとの間には付勢部材としての皿ばね66が介装されており、この皿ばね66は、隣り合うクラッチプレート63A、63B、63Cとフリクションプレート64A、64Bとを軸線方向に付勢して摩擦係合させるようになっている。
Further, a
また、クラッチドラム52の内周部にはスナップリング67が設けられており、このスナップリング67は、スプライン溝62bの凸部分に嵌合されている。
Further, a
このスナップリング67は、右端のクラッチプレート63Aに当接することにより、クラッチプレート63A、63B、63Cがクラッチドラム52から抜け出るのを防止するとともに、皿ばね66に付勢力を与えるように皿ばね66を撓ませるようにしている。
The
また、スプライン溝52bは、クラッチドラム52の筒状部52Bの開口端52aから筒状部52Bの内周部の軸線方向の途中まで延在しており、スプライン溝52bの延在方向終端の筒状部52Bの内周部の軸線方向壁面は、当接面52eを構成している。
Further, the
すなわち、スプライン溝52bは、プレート部52A側に形成されておらず、したがって、筒状部52Bの軸線方向の全てに亘って形成されていない。
また、スプライン溝52bの当接面52eには軸線方向左端に位置するフリクションプレート64Aの内周部が当接している。
That is, the
The inner peripheral portion of the
また、スプライン溝52bの軸線方向の幅Wは、筒状部52Bの当接面52eから皿ばね66が当接するハブプレート部62Aの当接面までの間に設置されたフリクションプレート64A、クラッチプレート63B、フリクションプレート64B、クラッチプレート63Cおよび皿ばね66の軸線方向の板厚よりも小さく形成されている。
Also, the axial width W of the
なお、皿ばね66の板厚は、皿ばね66が軸線方向に最大に縮んだ状態でもよく、最大に伸張した状態でもよい。
The
本実施の形態では、クラッチドラム52の筒状部52Bに形成されたスプライン溝52bを筒状部52Bの開口端52aから筒状部52Bの外周部の途中まで延在させ、スプライン溝52bの延在方向終端に形成された筒状部52Bの外周部の軸線方向壁面が、軸線方向端部に位置するフリクションプレート64Aが当接する当接面52eを構成している。
In the present embodiment, the
このため、動力分配装置22を構成する遊星歯車機構に入力トルクや逆入力トルクが伝達することにより、クラッチプレート63A、63B、63Cおよびフリクションプレート64A、64Bに滑りが発生した状態で、サンギヤ23Sに図4中、左向きのスラスト荷重が発生した場合に、当接面52eをフリクションプレート64Aに当接させてクラッチハブ62がクラッチドラム52側に移動するのを規制することができる。
For this reason, when the input torque or the reverse input torque is transmitted to the planetary gear mechanism that constitutes the
このため、軸線方向に対向する筒状部62Bの開口端62aとクラッチドラム52の放射方向外周部52dとが接触するのを防止して、クラッチハブ62とクラッチドラム52とに回転差を生じさせることができる。
また、軸線方向に対向する筒状部62Bの開口端62aとクラッチドラム52の放射方向外周部52dとの距離に対して、クラッチハブ62のハブプレート部62Aとクラッチドラム52の放射方向内周部52cとの距離が短い場合には、クラッチハブ62のハブプレート部62Aとクラッチドラム52の放射方向内周部52cとが接触するのを防止して、クラッチハブ62とクラッチドラム52とに回転差を生じさせることができる。
For this reason, the opening
Further, the
したがって、従来のスラストベアリングを廃止して、トルクリミッタ61の製造コストを低減することができるとともに、クラッチハブ62とクラッチドラム52との間の軸線方向の隙間を小さくして、トルクリミッタ61の設置スペースを少なくすることができる。
この結果、トランスアクスル20の製造コストを低減することができるとともに、トランスアクスル20の小型化を図ることができる。
Therefore, it is possible to eliminate the conventional thrust bearing and reduce the manufacturing cost of the
As a result, the manufacturing cost of the
また、本実施の形態では、スプライン溝52bの軸線方向の幅Wが、筒状部52Bの当接面52eから皿ばね66が当接するハブプレート部62Aの当接面までの間に設置されたフリクションプレート64A、クラッチプレート63B、フリクションプレート64B、クラッチプレート63Cおよび皿ばね66の軸線方向の板厚よりも小さく形成されている。
Further, in the present embodiment, the axial width W of the
このため、サンギヤ23Sに図4中、左向きのスラスト荷重が発生した場合に、当接面52eをフリクションプレート64Bに当接させてクラッチハブ62がクラッチドラム52側に移動するのを確実に規制することができる。
For this reason, when a leftward thrust load in FIG. 4 is generated in the
このため、筒状部62Bの開口端62aとクラッチドラム52の放射方向外周部52dとが接触するのを防止してクラッチハブとクラッチドラム52とに回転差を生じさせることができる。
For this reason, it is possible to prevent the
また、本実施の形態では、サンギヤ23Sからスラスト荷重が入力しない状態でフリクションプレート64Aの内周部が当接面52eに常時当接する構成となっているが、サンギヤ23Sからスラスト荷重が入力しない状態でフリクションプレート64Bの内周部と当接面52eとの間に隙間が形成されていてもよい。
Further, in the present embodiment, the inner peripheral portion of the
このようにしても、クラッチプレート63A、63B、63Cおよびフリクションプレート64A、64Bに滑りが発生した状態で、サンギヤ23Sに左向きのスラスト荷重が発生した場合に、当接面52eをフリクションプレート64Bに当接させてクラッチハブ62がクラッチドラム52側に移動するのを規制することができる。
Even in this case, when a leftward thrust load is generated on the
なお、本実施の形態では、クラッチドラム52がロータシャフト31に取付けられ、クラッチハブ62がサンギヤ23Sに取付けられているが、クラッチドラム52がサンギヤ23Sに取付けられ、クラッチハブ62がロータシャフト31に取付けられてもよい。
In this embodiment, the
以上のように、本発明に係るトルクリミッタおよび動力伝達装置は、内側筒状部材と外側筒状部材との間にスラストベアリングを設けるのを不要にして、トルクリミッタおよび動力伝達装置の製造コストを低減することができるとともに、内側筒状部材と外側筒状部材の間の軸線方向の隙間を小さくして、トルクリミッタおよび動力伝達装置の設置スペースを少なくすることができるという効果を有し、遊星歯車機構の第1の構成要素と回転電機の回転軸との間に介装されたトルクリミッタおよびこのトルクリミッタを有する動力伝達装置等として有用である。 As described above, the torque limiter and the power transmission device according to the present invention eliminate the need to provide a thrust bearing between the inner cylindrical member and the outer cylindrical member, thereby reducing the manufacturing costs of the torque limiter and the power transmission device. The effect of reducing the axial space between the inner cylindrical member and the outer cylindrical member and reducing the installation space for the torque limiter and the power transmission device can be reduced. The present invention is useful as a torque limiter interposed between the first component of the gear mechanism and the rotating shaft of the rotating electrical machine, a power transmission device having the torque limiter, and the like.
20 トランスアクスル(動力伝達装置)
21 エンジン(内燃機関)
23S サンギヤ(第1の構成要素)
23C キャリア (第2の構成要素)
23R リングギヤ(第3の構成要素)
28 インプットシャフト(入力軸)
31 ロータシャフト(回転軸、第1の回転軸)
33 ロータシャフト(第2の回転軸)
35 カウンタドライブギヤ
36 ギヤ列(動力伝達部)
37 ドライブシャフト(車軸)
51、61 トルクリミッタ
52 クラッチドラム(外側筒状部材)
52b、62b スプライン溝(第1のスプライン溝)
52e、53c 当接面
53、62 クラッチハブ(内側筒状部材)
53b、62b スプライン溝(第2のスプライン溝)
54A、54B、54C クラッチプレート(外側プレート)
55A、55B フリクションプレート(内側プレート)
57、66 皿ばね(付勢部材)
63A、63B、63C クラッチプレート(内側プレート)
64A、64B フリクションプレート(外側プレート)
MG1 モータジェネレータ(回転電機、第1の回転電機)
MG2 モータジェネレータ(第2の回転電機)
20 Transaxle (Power transmission device)
21 Engine (Internal combustion engine)
23S Sungear (first component)
23C carrier (second component)
23R ring gear (third component)
28 Input shaft (input shaft)
31 Rotor shaft (rotation axis, first rotation axis)
33 Rotor shaft (second rotating shaft)
35
37 Drive shaft (axle)
51, 61
52b, 62b Spline groove (first spline groove)
52e,
53b, 62b Spline groove (second spline groove)
54A, 54B, 54C Clutch plate (outer plate)
55A, 55B Friction plate (inner plate)
57, 66 Disc spring (biasing member)
63A, 63B, 63C Clutch plate (inner plate)
64A, 64B Friction plate (outer plate)
MG1 motor generator (rotary electric machine, first rotating electric machine)
MG2 motor generator (second rotating electrical machine)
Claims (4)
前記第1の構成要素または前記回転軸のいずれか一方に取付けられ、軸線方向端で開口する開口端および第1のスプライン溝が形成された内周部を有する外側筒状部材と、前記第1のスプライン溝に軸線方向に摺動自在にスプライン嵌合された複数の外側プレートと、前記第1の構成要素または前記回転軸のいずれか他方に取付けられ、軸線方向端で開口して前記外側筒状部材に対向する開口端および前記外側筒状部材の前記内周部に対向して第2のスプライン溝が形成された外周部を有する内側筒状部材と、前記第2のスプライン溝に軸線方向に摺動自在にスプライン嵌合され、前記外側プレートと交互に配設された複数の内側プレートと、前記外側筒状部材と前記外側プレートまたは前記内側筒状部材と前記内側プレートとの間に設けられ、隣り合う前記外側プレートと前記内側プレートとが摩擦係合するように前記外側プレートおよび前記内側プレートとを軸線方向に付勢する付勢部材とを備え、
前記第1のスプライン溝または前記第2のスプライン溝が、前記外側筒状部材の開口端または前記内側筒状部材の開口端から前記外側筒状部材の内周部または前記内側筒状部材の外周部の軸線方向の途中まで延在し、前記第1のスプライン溝または前記第2のスプライン溝の延在方向終端に形成された前記外側筒状部材の内周部の軸線方向壁面または前記内側筒状部材の外周部の軸線方向壁面が、軸線方向端部に位置する前記内側プレートまたは前記外側プレートが当接する当接面を構成することを特徴とするトルクリミッタ。 A rotating shaft of a rotating electrical machine having a planetary gear mechanism having a plurality of components attached so as to be differentially rotatable and a rotating shaft connected to a first component of the plurality of components of the planetary gear mechanism. A torque limiter that transmits torque between the first component and the rotating electrical machine within a preset torque range,
An outer cylindrical member attached to one of the first component and the rotating shaft and having an inner circumferential portion formed with an opening end opened at an axial end and a first spline groove; and A plurality of outer plates that are spline-fitted to the spline grooves in the axial direction so as to be slidable in the axial direction, and are attached to the other one of the first component or the rotary shaft, and open at the axial end to open the outer cylinder An inner cylindrical member having an open end facing the cylindrical member and an outer peripheral portion formed with a second spline groove facing the inner peripheral portion of the outer cylindrical member, and an axial direction in the second spline groove A plurality of inner plates which are slidably fitted to the outer plate and arranged alternately with the outer plates, and are provided between the outer cylindrical member and the outer plate or between the inner cylindrical member and the inner plate. Et , And a biasing member and the said outer plate adjacent the inner plate is the bias the outer plate and the inner plate in the axial direction so as to frictionally engage,
The first spline groove or the second spline groove is an inner peripheral portion of the outer cylindrical member or an outer periphery of the inner cylindrical member from the opening end of the outer cylindrical member or the opening end of the inner cylindrical member. An axial wall surface of the inner peripheral portion of the outer cylindrical member or the inner cylinder formed at the end in the extending direction of the first spline groove or the second spline groove and extending partway in the axial direction of the portion A torque limiter, characterized in that an axial wall surface of an outer peripheral portion of the cylindrical member constitutes a contact surface with which the inner plate or the outer plate positioned at an end portion in the axial direction contacts.
内燃機関から動力が伝達される入力軸と、
前記入力軸に前記遊星歯車機構を介して連結された前記回転軸からなる第1の回転軸を有し、前記回転電機を構成する第1の回転電機と、
前記第1の回転軸と平行に設けられた第2の回転軸を有する第2の回転電機とを備え、
前記遊星歯車機構が、第1の回転軸に取付けられた前記第1の構成要素を構成するサンギヤと、前記サンギヤに噛合するピニオンギヤを備え、前記入力軸に連結された第2の構成要素を構成するキャリアと、動力伝達部を介して車軸と前記第2の回転電機とに連結され、前記ピニオンギヤに噛合する第3の構成要素を構成するリングギヤとを含んで構成され、
前記内側筒状部材または前記外側筒状部材のいずれか一方が前記サンギヤに設けられるとともに、前記内側筒状部材または前記外側筒状部材のいずれか他方が前記第1の回転軸に設けられるようにして前記トルクリミッタが前記サンギヤと前記第1の回転軸との間に介装され、
前記リングギヤがカウンタドライブギヤと一体的に設けられ、前記カウンタドライブギヤが前記動力伝達部を介して前記第2の回転軸および前記車軸に連結されることを特徴とする動力伝達装置。 A power transmission device having a torque limiter according to any one of claims 1 to 3,
An input shaft to which power is transmitted from the internal combustion engine;
A first rotating electric machine having the first rotating shaft composed of the rotating shaft connected to the input shaft via the planetary gear mechanism, and constituting the rotating electric machine;
A second rotating electrical machine having a second rotating shaft provided in parallel with the first rotating shaft;
The planetary gear mechanism includes a sun gear constituting the first component attached to a first rotating shaft and a pinion gear meshing with the sun gear, and constitutes a second component connected to the input shaft. And a ring gear that constitutes a third component that is coupled to the axle and the second rotating electrical machine via a power transmission unit and meshes with the pinion gear,
Either the inner cylindrical member or the outer cylindrical member is provided on the sun gear, and either the inner cylindrical member or the outer cylindrical member is provided on the first rotating shaft. The torque limiter is interposed between the sun gear and the first rotating shaft,
The power transmission device, wherein the ring gear is provided integrally with a counter drive gear, and the counter drive gear is coupled to the second rotating shaft and the axle via the power transmission unit.
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