JP5439935B2 - 駆動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンと電気モータとを動力源として走行可能なハイブリッド車両において、エンジンや電気モータの駆動力を駆動輪に伝達するとき、その駆動力伝達経路で発生したトルク変動を吸収可能なトルクリミッタ機構を有する駆動力伝達装置に関するものである。

一般的なハイブリッド車両では、運転状態に応じてエンジン及び電気モータの駆動と停止を制御することにより、電気モータのトルクだけで車輪を駆動したり、エンジンと電気モータの両者のトルクにより車輪を駆動するようにしており、電気モータはバッテリに蓄積された電力により駆動することができ、このバッテリのエネルギが低下したときには、エンジンを駆動してバッテリの充電を行うようにしている。

このハイブリッド車両は、エンジンと、ダンパ装置を介して伝達されるエンジン出力を第１モータジェネレータ（発電機）及び駆動輪側に機械的に分配する遊星歯車機構と、駆動輪側に回転力を加える第２モータジェネレータ（電動機）とを有している。そして、このエンジン、ダンパ装置、遊星歯車機構、第１モータジェネレータが同一軸線上において軸方向に並んで配設されていると共に、第２モータジェネレータはダンパ装置及び遊星歯車機構の外周側に同心に配設されている。

上述したハイブリッド車両におけるダンパ装置には、エンジンや電気モータの駆動力を駆動輪に伝達するとき、その駆動力伝達経路で発生したトルク変動を吸収可能なトルクリミッタ機構が設けられている。このようなトルクリミッタ機構をダンパ装置に配置したものとしては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。

この特許文献１に記載されたトルク変動吸収装置は、フライホイールの外周部、つまり、ダンパ部としてのコイルスプリングの外周側にトルクリミッタを配置し、このトルクリミッタを摩擦材と板ばねなどにより構成している。

また、下記特許文献２に記載された駆動力配分装置では、遊星歯車機構においてモータトルクの入力要素を構成するプラネタリキャリヤとモータとの間、つまり、その間に介在された減速機構とモータとの間に、予め設定された所定のトルク範囲内においてトルク伝達可能な摩擦クラッチを設けている。

特開２００４−０１９８３４号公報 特開２００８−０６４２８１号公報

ところが、特許文献１のトルク変動吸収装置にあっては、トルクリミッタがフライホイールの外周部に配置されていることから、トルク伝達のために摩擦材の外径が大きなものとなり、大型化や高コスト化を招いてしまう。また、トルクリミッタがダンパ部の外周側に配置されることで、コイルスプリングの配置スペースが限定され、ダンパ装置の性能に制約を受けてしまう。

また、特許文献２に記載された駆動力配分装置にあっては、特許文献１のトルク変動吸収装置に比べて、径方向に小型することができるものの、軸方向には大型化してしまい、更なる小型化が望まれている。

本発明は、このような問題を解決するためのものであって、装置の小型化を可能とする駆動力伝達装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の駆動力伝達装置は、エンジンと電気モータの駆動力を駆動輪に伝達する駆動力伝達経路を有するハイブリッド車両において、前記駆動力伝達経路上であって、前記電気モータにおけるロータの内側にトルクリミッタ機構が配置される、ことを特徴とするものである。

本発明の駆動力伝達装置では、前記ハイブリッド車両は、前記電気モータとして、前記エンジンの出力の少なくとも一部を用いて発電可能な発電機と、該発電機からの電力供給を受けて回転可能な電動機とを有し、前記エンジンの出力を前記駆動輪及び前記発電機に動力伝達すると共に前記電動機の出力を前記駆動輪に動力伝達する動力分配機構が設けられ、前記トルクリミッタ機構は、前記発電機の出力軸に設けられることを特徴としている。

本発明の駆動力伝達装置では、前記動力分配機構は、外歯歯車のサンギアと、該サンギアと同心円上に配置された内歯歯車のリングギアと、前記サンギア及び前記リングギアに噛合する複数のピニオンギアと、前記複数のピニオンギアを自転自在及び公転自在に保持するキャリアとを有し、前記キャリアに前記エンジンの出力軸が連結され、前記サンギアに前記発電機の出力軸が連結され、前記リングギアに前記電動機の出力軸が連結され、前記トルクリミッタ機構は、前記発電機と前記サンギアとの間に介装されることを特徴としている。

本発明の駆動力伝達装置では、前記エンジンに連結されるインプットシャフトの外周部に前記サンギアに連結される円筒形状をなすロータシャフトが回転自在に配設され、該ロータシャフトの外周側に前記ロータが配置され、前記ロータシャフトと前記ロータとの間に前記トルクリミッタ機構が配置されることを特徴としている。

本発明の駆動力伝達装置では、前記トルクリミッタ機構は、前記ロータシャフトと前記ロータのいずれか一方に設けられる摩擦材と、該摩擦材を前記ロータシャフトと前記ロータのいずれか他方に押圧する押圧機構とを有することを特徴としている。

本発明の駆動力伝達装置では、前記トルクリミッタ機構は、前記ロータシャフトと前記ロータの間に介装されるトルクカム機構と、該トルクカム機構を作用させる押圧機構とを有することを特徴としている。

本発明の駆動力伝達装置では、前記ロータシャフトと前記ロータとの間に、前記トルクリミッタ機構と軸方向に対向してベアリングが配置されることを特徴としている。

本発明の駆動力伝達装置によれば、エンジンと電気モータの駆動力を駆動輪に伝達する駆動力伝達経路を有するハイブリッド車両にて、この駆動力伝達経路上における電気モータのロータの内側にトルクリミッタ機構を配置している。従って、径方向及び軸方向に対する大型化を抑制して装置を小型化することができる。

図１は、本発明の実施例１に係る駆動力伝達装置を表す要部断面図である。 図２は、実施例１の駆動力伝達装置が適用されたハイブリッド車両の概略構成図である。 図３は、本発明の実施例２に係る駆動力伝達装置を表す要部断面図である。 図４は、本発明の実施例３に係る駆動力伝達装置を表す要部断面図である。 図５は、実施例３の駆動力伝達装置における摩擦材を表す詳細図である。 図６は、本発明の実施例４に係る駆動力伝達装置を表す要部断面図である。

以下に、本発明に係る駆動力伝達装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の実施例１に係る駆動力伝達装置を表す要部断面図、図２は、実施例１の駆動力伝達装置が適用されたハイブリッド車両の概略構成図である。

実施例１の駆動力伝達装置が適用されたハイブリッド車両において、図２に示すように、１１はエンジン(内燃機関)、１２はトランスアクスル、１３は駆動輪である。従って、このエンジン１１の出力軸であるクランクシャフト１１ａを回転駆動すると、その駆動力がトランスアクスル１２を介して各駆動輪１３に伝達され、各駆動輪１３が回転することでハイブリッド車両が前進または後退することができる。

トランスアクスル１２は、ダンパ１４と、主に発電機として機能する第１モータジェネレータ（ＭＧ１）１５と、主に電動機として機能する第２モータジェネレータ（ＭＧ２）１６と、動力分配機構１７と、変速機構１８と、デファレンシャル１９とから構成されている。この場合、第１モータジェネレータ１５と第２モータジェネレータ１６が、本発明の電気モータとして機能する。

第１、第２モータジェネレータ１５，１６は、インプットシャフト２１と同軸上に位置するロータシャフト１５ａ，１６ａにそれぞれ外装固定されるロータと、トランスアクスル１２のケースにロータに対して非接触で対向する状態で固定配置されるステータとにより構成されている。動力分配機構１７は、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構を有する構成であり、エンジン１１及び第２モータジェネレータ１６の少なくとも一方から出力される駆動力を、カウンタドライブギア２２、カウンタドリブンギア２３からドライブピニオンシャフト２４を介してファイナルギア２５に伝達し、更にデファレンシャル１９に伝達する。

変速機構１８は、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構を有する構成であり、エンジン１１及び第２モータジェネレータ１６の少なくとも一方から出力される駆動力を所定の減速比で減速して、カウンタドライブギア２２、カウンタドリブンギア２３からドライブピニオンシャフト２４を介してファイナルギア２５に伝達し、更にデファレンシャル１９に伝達する。つまり、この変速機構１８は、遊星歯車機構を減速機として利用する形態で構成されている。

デファレンシャル１９は、ツーピニオンタイプであり、ファイナルギア２５から入力される動力を必要に応じ、ドライブシャフト２６を介して左右の駆動輪１３に分配して伝達するものである。そして、上述したようなトランスアクスル１２の各構成要素を収納するケース内には、潤滑必要部分を潤滑するためのオイルが封入されている。

このように構成された実施例１のハイブリッド車両では、エンジン１１と第１、第２モータジェネレータ１５，１６の駆動力を駆動輪１３に伝達する駆動力伝達経路が構成されており、この駆動力伝達経路上であって、第１モータジェネレータ１５におけるロータの内側にトルクリミッタ機構３１が配置されている。具体的には、トルクリミッタ機構３１は、第１モータジェネレータ１５のロータシャフト（出力軸）１５ａに設けられる。なお、ここで、駆動力伝達経路とは、クランクシャフト１１ａ、インプットシャフト２１、ロータシャフト１５ａ，１６ａ、動力分配機構１７、変速機構１８、カウンタドライブギア２２、カウンタドリブンギア２３、ドライブピニオンシャフト２４、ファイナルギア２５、ドライブシャフト２６等により構成されている。

即ち、図１に示すように、第１モータジェネレータ１５にて、インプットシャフト２１の外周部には、円筒形状をなすロータシャフト１５ａが相対回転自在に配置され、トランスアクスル１２における中空形状をなすケース１２ａには、一対のベアリング３２ａ，３２ｂを介してこのロータシャフト１５ａが回転自在に支持されている。一方、トランスアクスル１２のケース１２ａ内には、リング形状をなすステータ１５ｂが複数の固定ボルト１２ｂにより固定され、このステータ１５ｂの内側で、且つ、ロータシャフト１５ａの外側に位置してロータ１５ｃが配置されている。そして、ロータシャフト１５ａとロータ１５ｃとの間にトルクリミッタ機構３１が介装されている。

動力分配機構１７は、サンギア２７と、リングギア２８と、複数のピニオンギア２９と、キャリア３０とを有している。サンギア２７は、外歯歯車であって、このサンギア２７と同心円上に内歯歯車のリングギア２８が配置されている。サンギア２７とリングギア２８との間には、このサンギア２７に噛合すると共にリングギア２８に噛合する複数のピニオンギア２９が配置されている。そして、複数のピニオンギア２９を自転、且つ、公転自在に保持するキャリア３０が、各ギア２７，２８，２９の軸方向における両側に設けられている。この場合、動力分配機構１７は、サンギア２７とリングギア２８とキャリア３０とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。

このように構成された動力分配機構１７にて、キャリア３０にはインプットシャフト２１の端部が一体に連結され、サンギア２７には第１モータジェネレータ１５のロータシャフト１５ａの端部が一体に連結されている。また、リングギア２８には変速機構１８を介して第２のモータジェネレータ１６が連結されている。そして、トルクリミッタ機構３１は、第１モータジェネレータ１５とサンギア２７との間、具体的には、ロータ１５ｃとロータシャフト１５ａとの間に介装されている。

そして、第１モータジェネレータ１５が発電機として機能するときには、キャリア３０から入力されるエンジン１１からの動力をサンギア２７側とリングギア２８側にそのギア比に応じて分配し、第１モータジェネレータ１５が電動機として機能するときにはキャリア３０から入力されるエンジン１１からの動力とサンギア２７から入力される第１モータジェネレータ１５からの動力を統合してリングギア２８側に出力する。リングギア２８に出力された動力は、変速機構１８を介して出力される。

トルクリミッタ機構３１にて、ロータシャフト１５ａは、外周部に円盤形状をなすフランジ３３が一体に形成されている。一方、ロータ１５ｃは、その内周側にコ字断面形状をなすブラケット３４が固定されており、このブラケット３４の内周部に円盤形状をなす摩擦フランジ３５が一体に形成されており、この摩擦フランジ３５がロータシャフト１５ａのフランジ３５と軸方向に対向して配置されている。

また、ロータシャフト１５ａは、外周部にスプライン３６を介してリング形状をなす２つの支持プレート３７，３８が連結されている。この場合、各支持プレート３７，３８は、ロータシャフト１５ａに対して、スプライン３６により軸方向には相対移動可能で、周方向には一体回転可能となっている。一方、ロータ１５ｃは、ブラケット３４の内周部にプライン３９を介してリング形状をなす摩擦プレート４０が連結されている。この場合、支持プレート４０は、ロータ１５ｃに対して、スプライン３９により軸方向には相対移動可能で、周方向には一体回転可能となっている。

この場合、支持プレート３７は摩擦フランジ３５に対向して配置され、摩擦プレート４０は、各支持プレート３７，３８の間に位置して両者に対向して配置されている。摩擦フランジ３５及び摩擦プレート４０は、表面が所定の摩擦係数を有する摩擦材として機能する。

ロータシャフト１５ａは、外周部にリング形状をなす支持プレート４１が遊嵌され、支持プレート３８，４１との間に皿ばね４２が介装されている。そして、ロータシャフト１５ａは、外周部にねじ部４３が形成され、このねじ部４３に押圧ねじ４４が螺合している。この皿ばね４２は、押圧機構として機能する。

ロータシャフト１５ａの軸方向に沿って、フランジ３３、摩擦フランジ３５、支持プレート３７、摩擦プレート４０、支持プレート３８、皿ばね４２、支持プレート４１、押圧ねじ４４が順に組みつけられている。そのため、押圧ねじ４４をロータシャフト１５ａのねじ部４３に螺合してフランジ３３側に移動することで、皿ばね４２が弾性変形し、フランジ３３と摩擦フランジ３５と支持プレート３７と摩擦プレート４０と支持プレート３８を所定の押圧力で押圧させることができる。

即ち、押圧ねじ４４の締付け力によりフランジ３３と摩擦フランジ３５と支持プレート３７と摩擦プレート４０と支持プレート３８の押圧力、つまり、摩擦係合力が決定することから、これによりトルクリミッタ機構３１が作動する作動トルクを設定することができる。

ここで、実施例１に係る駆動力伝達装置の作用について説明する。

図１及び図２に示すように、エンジン１１からの過大トルクが発生したとき、この過大トルクは、インプットシャフト２１から動力分配機構１７を介してトルクリミッタ機構３１に入力する。また、駆動輪１３（路面）からの過大トルクが発生したとき、この過大トルクは、変速機構１８から動力分配機構１７を介してトルクリミッタ機構３１に入力する。この場合、動力分配機構１７におけるギア比をρ（サンギア２７の歯数／リングギア２８の歯数）とすると、第１モータジェネレータ１５のロータシャフト１５ａには、インプットシャフト２１のρ（１＋ρ）倍のトルクが入力する。このとき、インプットシャフト２１と各ロータシャフト１５ａ，１６ａが捩れることで過大トルクを吸収すると共に、トルクリミッタ機構３１により吸収することができる。即ち、フランジ３３と摩擦フランジ３５と支持プレート３７と摩擦プレート４０と支持プレート３８との間で滑りが発生することで、過大トルクを吸収することができる。

車両が悪路を全開走行したり、急制動したりするときにインプットシャフト２１に過大トルクが入力する。従来は、インプットシャフト２１に設けたトルクリミッタ機構によりこの過大トルクを吸収するが、実施例１では、ロータシャフト１５ａ側に設けたトルクリミッタ機構３１によりこの過大トルクを吸収することとなり、適正に過大トルクを吸収することができると共に、動力分配機構１７のギア比により一部の過大トルクが吸収されることで、トルクリミッタ機構３１の小型化が図れる。

また、第１モータジェネレータ１５は、最高トルクを出力するとき、その反力を受け持つことから、ロータシャフト１５ａのトルクは、前述と同様に、インプットシャフト２１のρ（１＋ρ）倍のトルクとなる。つまり、ロータシャフト１５ａはインプットシャフト２１より小さいトルクを伝達することができればよく、この点でもトルクリミッタ機構３１の小型化が図れる。

また、トルクリミッタ機構３１がトランスアクスル１２内に配置するため、湿式を採用することが可能となり、さびの発生や摩擦係数のばらつきが低減され、安定した性能を確保でき、信頼性が向上する。また、ダンパ１４にトルクリミッタ機構が不要となり、ダンパ１４の小型化が可能となる。そして、エンジン１１とデファレンシャル１９との軸間距離の制約が緩和され、ギアトレーンにおける設計の自由度が向上する。

このように実施例１の駆動力伝達装置にあっては、エンジン１１と各モータジェネレータ１５，１６の駆動力を駆動輪１３に伝達する駆動力伝達経路を有するハイブリッド車両を構成し、この駆動力伝達経路上であって、第１モータジェネレータ１５におけるロータ１５ｃの内側にトルクリミッタ機構３１を配置している。

従って、駆動力伝達経路の一部を構成するインプットシャフト２１における軸方向のスペースを延長することなく、また、ロータ１５ｃの内側にある空間を効率的に利用してトルクリミッタ機構３１を配置することができ、径方向及び軸方向に対する大型化を抑制して装置を小型化することができる。

また、実施例１の駆動力伝達装置では、ハイブリッド車両を、主に発電機として機能する第１モータジェネレータ１５と、主に電動機として機能する第２モータジェネレータ１６と、動力分配機構１７とを設けて構成し、トルクリミッタ機構３１を第１モータジェネレータ１５のロータシャフト１５ａとロータ１５ｃとの間に設けている。従って、ロータシャフト１５ａとロータ１５ｃとの間にある有効的な空間を利用してトルクリミッタ機構３１を配置することで、装置の大型化を抑制することができる。

また、実施例１の駆動力伝達装置では、動力分配機構１７を、サンギア２７と、このサンギア２７と同心円上に配置されたリングギア２８と、サンギア２７及びリングギア２８に噛合する複数のピニオンギア２９と、複数のピニオンギア２９を自転自在及び公転自在に保持するキャリア３０により構成し、キャリア３０にインプットシャフト２１を連結し、サンギア２７にロータシャフト１５ａを連結し、リングギア２８にロータシャフト１６を連結し、トルクリミッタ機構３１をロータシャフト１５ａとロータ１５ａとの間に設けている。従って、ロータシャフト１５ａとロータ１５ａとサンギア２７の間にある有効的な空間を利用してトルクリミッタ機構３１を配置することで、装置の大型化を抑制することができる。

また、実施例１の駆動力伝達装置では、インプットシャフト２１の外周部にサンギア２７に連結されるロータシャフト１５ａを回転自在に配設し、ロータシャフト１５ａの外周側にロータ１５ｃを配置し、ロータシャフト１５ａとロータ１５ｃとの間にトルクリミッタ機構３１を配置している。従って、ロータシャフト１５ａとロータ１５ｃとトルクリミッタ機構３１を効率的に配置することで、構造の簡素化を可能とすることができる。

また、実施例の駆動力伝達装置では、トルクリミッタ機構３１として、ロータ１５ｃ側に摩擦フランジ３５及び摩擦プレート４０を設け、ロータシャフト１５ａ側に支持プレート３７，３８を設け、摩擦フランジ３５及び摩擦プレート４０と支持プレート３７，３８を交互に配置した状態で押圧する押圧機構として皿ばね４２を設け、押圧ねじ４４により支持している。従って、皿ばね４２及び押圧ねじ４４により過大トルクの限界値を容易に設定することができる。

図３は、本発明の実施例２に係る駆動力伝達装置を表す要部断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例２のハイブリッド車両では、図２及び図３に示すように、エンジン１１と第１、第２モータジェネレータ１５，１６の駆動力を駆動輪１３に伝達する駆動力伝達経路が構成されており、この駆動力伝達経路上であって、第１モータジェネレータ１５におけるロータの内側にトルクリミッタ機構５１が配置されている。具体的には、トルクリミッタ機構５１は、第１モータジェネレータ１５のロータシャフト１５ａとロータ１５ｃの間に介装されている。

このトルクリミッタ機構５１にて、ロータシャフト１５ａは、外周部にフランジ３３が一体に形成されている。一方、ロータシャフト１５ａは、外周部にスプライン３６を介してリング形状をなす２つの支持プレート３７，３８が連結されている。また、ロータ１５ｃは、ブラケット３４の内周部にこの場合、フランジ３３及び支持プレート３７，３８と、摩擦プレート３５ａ，４０とは交互に配置されている。なお、摩擦プレート３５ａ，４０は、表面が所定の摩擦係数を有する摩擦材として機能する。プラライン３９を介してリング形状をなす摩擦プレート３５ａ，４０が連結されている。

ロータシャフト１５ａは、外周部にリング形状をなす支持プレート４１が遊嵌され、支持プレート３８，４１との間に皿ばね４２が介装されている。そして、ロータシャフト１５ａは、外周部にねじ部４３が形成され、このねじ部４３に押圧ねじ４４が螺合しており、この押圧ねじ４４をロータシャフト１５ａのねじ部４３に螺合してフランジ３３側に移動することで、皿ばね４２が弾性変形し、フランジ３３と摩擦プレート３５ａと支持プレート３７と摩擦プレート４０と支持プレート３８を所定の押圧力で押圧させることができる。

また、ロータシャフト１５ａとロータ１５ｃとの間であって、トルクリミッタ機構５１とロータシャフト１５ａの軸方向に対向してベアリング５２が配置されている。このベアリング５２は、内輪５２ａがロータシャフト１５ａに固定され、外輪５２ｂがロータ１５ｃに固定され、内輪５２ａと外輪５２ｂとの間に複数のボール５２ｃが介装されて構成されている。なお、このベアリング５２にて、内輪５２ａと外輪５２ｂとの間に介装された複数のボール５２ｃに代えて複数のローラとし、ローラベアリングとしてもよい。

ここで、実施例２に係る駆動力伝達装置の作用について説明する。

エンジン１１からの過大トルクが発生したとき、この過大トルクは、インプットシャフト２１から動力分配機構１７を介してトルクリミッタ機構５１に入力する。また、駆動輪１３（路面）からの過大トルクが発生したとき、この過大トルクは、変速機構１８から動力分配機構１７を介してトルクリミッタ機構５１に入力する。このとき、インプットシャフト２１と各ロータシャフト１５ａ，１６ａが捩れることで過大トルクを吸収すると共に、トルクリミッタ機構５１により吸収することができる。即ち、フランジ３３と摩擦プレート３５ａと支持プレート３７と摩擦プレート４０と支持プレート３８との間で滑りが発生することで、過大トルクを吸収することができる。

また、トルクリミッタ機構５１における軸方向に対向してベアリング５２が配置されていることで、第１モータジェネレータ１５にて、ロータシャフト１５ａとロータ１５ｃとの間隔が適正に維持されると共に、軸心ずれが防止される。

このように実施例２の駆動力伝達装置にあっては、第１モータジェネレータ１５のロータシャフト１５ａとロータ１５ｃとの間にトルクリミッタ機構５１を配置し、トルクリミッタ機構５１における軸方向に対向してベアリング５２を配置している。

従って、駆動力伝達経路の一部を構成するインプットシャフト２１における軸方向スペースを延長することなく、また、ロータ１５ｃの内側にある空間を効率的に利用してトルクリミッタ機構５１を配置することができ、径方向及び軸方向に対する大型化を抑制して装置を小型化することができる。また、ベアリング５２によりロータシャフト１５ａとロータ１５ｃとの軸心ずれを防止することができ、第１モータジェネレータ１５における回転バランスを適正に維持して所定の駆動力を確保することができる。

図４は、本発明の実施例３に係る駆動力伝達装置を表す要部断面図、図５は、実施例３の駆動力伝達装置における摩擦材を表す詳細図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例３のハイブリッド車両では、図２及び図４に示すように、エンジン１１と第１、第２モータジェネレータ１５，１６の駆動力を駆動輪１３に伝達する駆動力伝達経路が構成されており、この駆動力伝達経路上であって、第１モータジェネレータ１５におけるロータの内側にトルクリミッタ機構５１が配置されている。具体的には、トルクリミッタ機構５１は、第１モータジェネレータ１５のロータシャフト１５ａとロータ１５ｃの間に介装されている。

なお、このトルクリミッタ機構５１は、上述した実施例２と同様の構成及び作用であることから、詳細な説明は省略する。

このトルクリミッタ機構５１にて、インプットシャフト２１には、その軸中心位置に軸方向に沿って第１潤滑孔２１ａが形成されると共に、第１潤滑孔２１ａから外周面に貫通する径方向に沿った第２潤滑孔２１ｂ，２１ｃが周方向に所定間隔で複数形成されている。また、ロータシャフト１５ａには、内周面から外周面における摩擦プレート３５ａの内周部に向けて貫通する径方向に沿った第１潤滑孔５５が周方向に所定間隔で複数形成されると共に、内周面から外周面における摩擦プレート４０の内周部に向けて貫通する径方向に沿った第２潤滑孔５６が周方向に所定間隔で複数形成されている。

また、摩擦プレート３５ａ，４０の間に位置する支持プレート３７には、軸方向に貫通する潤滑孔５７が周方向に所定間隔で複数形成されている。また、ロータシャフト１５ａには、内周面から外周面におけるベアリング５２の端面側に向けて貫通する径方向に沿った第３潤滑孔５８が周方向に所定間隔で複数形成されている。更に、図５に示すように、各摩擦プレート３５ａ，４０には、各平面部に径方向に沿った潤滑孔５９が周方向に所定間隔で複数形成されている。

従って、インプットシャフト２１の第１潤滑孔２１ａに供給された潤滑油は、遠心力により第２潤滑孔２１ｂ，２１ｃからロータシャフト１５ａの内周面に供給され、第１、第２潤滑孔５５，５６を通って摩擦プレート３５ａ，４０の表面に供給されると共に、第３潤滑孔５８を通ってベアリング５２に供給される。また、潤滑油は、潤滑孔５７、潤滑孔５９を通ってフランジ３３、摩擦プレート３５ａ、支持プレート３７、摩擦プレート４０、支持プレート３８に供給される。

このように実施例３の駆動力伝達装置にあっては、トルクリミッタ機構５１にて、インプットシャフト２１に第１潤滑孔２１ａと第２潤滑孔２１ｂ，２１ｃを設け、ロータシャフト１５ａに第１潤滑孔５５と第２潤滑孔５６と第３潤滑孔５８を設け、支持プレート３７に潤滑孔５７を設け、摩擦プレート３５ａ，４０に潤滑孔５９を設けている。

従って、潤滑油をトルクリミッタ機構５１におけるフランジ３３、摩擦プレート３５ａ、支持プレート３７、摩擦プレート４０、支持プレート３８に常時供給することができ、摩擦プレート３５ａ，４０を良好な潤滑状態に維持することができ、作動時における焼き付きを防止することができる。

図６は、本発明の実施例４に係る駆動力伝達装置を表す要部断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例４のハイブリッド車両では、図２及び図６に示すように、エンジン１１と第１、第２モータジェネレータ１５，１６の駆動力を駆動輪１３に伝達する駆動力伝達経路が構成されており、この駆動力伝達経路上であって、第１モータジェネレータ１５におけるロータの内側にトルクリミッタ機構６１が配置されている。具体的には、トルクリミッタ機構６１は、第１モータジェネレータ１５のロータシャフト１５ａに設けられる。そして、このトルクリミッタ機構６１は、ロータシャフト１５ａとロータ１５ｃの間に介装されるトルクカム機構６２を有している。

このトルクリミッタ機構６１にて、ロータシャフト１５ａは、外周部に円盤形状をなすフランジ６３が一体に形成されており、このフランジ６３に径方向に沿う係合溝６４が周方向に等間隔で複数形成されている。一方、ロータ１５ｃは、ブラケット３４の内周部に円盤形状をなすフランジ６５が一体に形成されており、このフランジ６５に軸方向に沿う係合溝６６が周方向に等間隔で複数形成されている。

また、ロータシャフト１５ａは、外周部にスプライン６７を介してリング形状をなすと共にＬ字断面形状をなす支持プレート６８が連結されており、この支持プレート６８に傾斜面６９が形成されている。この場合、支持プレート６８は、ロータシャフト１５ａに対して、スプライン６７により軸方向には相対移動可能で、周方向には一体回転可能となっている。そして、ロータシャフト１５ａの係合溝６４と、ロータ１５ｃの係合溝６６と、支持プレート６８の傾斜面６９との間には、複数のボール７０が介装されている。この場合、係合溝６４と係合溝６６と傾斜面６９とボール７０によりトルクカム機構６２が構成される。

ロータシャフト１５ａは、外周部にリング形状をなす支持プレート７１が遊嵌され、支持プレート６８，７１との間に皿ばね（押圧機構）７２が介装されている。そして、ロータシャフト１５ａは、外周部にねじ部７３が形成され、このねじ部７３に押圧ねじ７４が螺合している。この皿ばね７２は、押圧機構として機能する。

ロータシャフト１５ａの軸方向に沿って、係合溝６４、係合溝６６、ボール７０、傾斜面６９、支持プレート６８、皿ばね７２、支持プレート７１、押圧ねじ７４が順に組みつけられている。そのため、押圧ねじ７４をロータシャフト１５ａのねじ部７３に螺合してフランジ６３側に移動することで、皿ばね７２を弾性変形されることで、ボール７０に対する係合溝６４、係合溝６６、傾斜面６９を所定の押圧力で押圧させることができる。

即ち、押圧ねじ７４の締付け力により係合溝６４、係合溝６６、ボール７０、傾斜面６９の押圧力、つまり、摩擦係合力が決定することから、これによりトルクカム機構６２（トルクリミッタ機構６１）が作動する作動トルクを設定することができる。

ここで、実施例４に係る駆動力伝達装置の作用について説明する。

エンジン１１からの過大トルクが発生したとき、この過大トルクは、インプットシャフト２１から動力分配機構１７を介してトルクリミッタ機構６１に入力する。また、駆動輪１３（路面）からの過大トルクが発生したとき、この過大トルクは、変速機構１８から動力分配機構１７を介してトルクリミッタ機構６１に入力する。このとき、インプットシャフト２１と各ロータシャフト１５ａ，１６ａが捩れることで過大トルクを吸収すると共に、トルクリミッタ機構６１により吸収することができる。即ち、ロータシャフト１５ａとロータ１５ｃとの間で回転方向における逆方向にトルクが作用した場合、ロータシャフト１５ａ側のフランジ６３が皿ばね７２の弾性力に抗して、ボール７０及び支持プレート６８をこの皿ばね７２側に押圧する。このとき、ボール７０はロータ１５ｃ側の係合溝６６に沿って軸方向に移動し、係合溝６４から外れて周方向に移動する。つまり、ボール７０が皿ばね７２の弾性力に打ち勝って別の係合溝６４に移動することで、ロータシャフト１５ａとロータ１５ｃが相対回転し、過大トルクを吸収することができる。

また、トルクカム機構６２は、ベアリングとして機能するボール７０が配置されていることで、第１モータジェネレータ１５にて、ロータシャフト１５ａとロータ１５ｃとの間隔が適正に維持されると共に、軸心ずれが防止される。

このように実施例４の駆動力伝達装置にあっては、第１モータジェネレータ１５のロータシャフト１５ａとロータ１５ｃとの間にトルクリミッタ機構６１を配置し、このトルクリミッタ機構６１として、ロータシャフト１５ａとロータ１５ｃの間に介装されるトルクカム機構６２と、このトルクカム機構を作用させる押圧機構としての皿ばね７２を設けている。

従って、軸方向にスペースを延長することなく、ロータ１５ｃの内側にある空間を効率的に利用してトルクリミッタ機構６１を配置することができ、径方向及び軸方向に対する大型化を抑制して装置を小型化することができる。

また、実施例４の駆動力伝達装置では、トルクカム機構６２の一部として、ボール７０を配置することで、このボール７０がベアリングとして機能し、ロータシャフト１５ａとロータ１５ｃとの軸心ずれを防止することができ、第１モータジェネレータ１５における回転バランスを適正に維持して所定の駆動力を確保することができる。

以上のように、本発明に係る駆動力伝達装置は、電気モータのロータの内側にトルクリミッタ機構を配置することで、装置の小型化を可能とするものであり、いずれの種類の駆動力伝達装置に用いても好適である。

１１ エンジン
１２ トランスアクスル
１３ 駆動輪
１５ 第１モータジェネレータ（電気モータ、発電機）
１５ａ ロータシャフト
１５ｂ ステータ
１５ｃ ロータ
１６ 第２モータジェネレータ（電気モータ、電動機）
１７ 動力分配機構
１８ 変速機構
２７ サンギア
２８ リングギア
２９ ピニオンギア
３０ キャリア
３１，５１，６１ トルクリミッタ機構
３２ａ，３２ｂ，５２ ベアリング
３３ フランジ
３５ 摩擦フランジ
３７，３８ 支持プレート
４０ 摩擦プレート
４２ 皿ばね（押圧機構）
４４ 押圧ねじ
６２ トルクカム機構
７２ 皿ばね（押圧機構）

Claims (2)

1. エンジンと電気モータの駆動力を駆動輪に伝達する駆動力伝達経路を有するハイブリッド車両において、
   前記駆動力伝達経路上であって、前記電気モータにおけるロータの内側にトルクリミッタ機構が配置され、
   前記ハイブリッド車両は、前記電気モータとして、前記エンジンの出力の少なくとも一部を用いて発電可能な発電機と、該発電機からの電力供給を受けて回転可能な電動機とを有し、前記エンジンの出力を前記駆動輪及び前記発電機に動力伝達すると共に前記電動機の出力を前記駆動輪に動力伝達する動力分配機構が設けられ、
   前記動力分配機構は、外歯歯車のサンギアと、該サンギアと同心円上に配置された内歯歯車のリングギアと、前記サンギア及び前記リングギアに噛合する複数のピニオンギアと、前記複数のピニオンギアを自転自在及び公転自在に保持するキャリアとを有し、前記キャリアに前記エンジンの出力軸が連結され、前記サンギアに前記発電機の出力軸が連結され、前記リングギアに前記電動機の出力軸が連結され、
   前記エンジンに連結されるインプットシャフトの外周部に前記サンギアに連結される円筒形状をなすロータシャフトが回転自在に配設され、該ロータシャフトの外周側に前記ロータが配置され、
   前記トルクリミッタ機構は、前記発電機と前記サンギアの間で、且つ、前記ロータシャフトと前記ロータとの間に配置され、
   前記トルクリミッタ機構は、前記ロータシャフトと前記ロータの間に介装されるトルクカム機構と、該トルクカム機構を作用させる押圧機構とを有することを特徴とする駆動力伝達装置。
2. エンジンと電気モータの駆動力を駆動輪に伝達する駆動力伝達経路を有するハイブリッド車両において、
   前記駆動力伝達経路上であって、前記電気モータにおけるロータの内側にトルクリミッタ機構が配置され、
   前記ハイブリッド車両は、前記電気モータとして、前記エンジンの出力の少なくとも一部を用いて発電可能な発電機と、該発電機からの電力供給を受けて回転可能な電動機とを有し、前記エンジンの出力を前記駆動輪及び前記発電機に動力伝達すると共に前記電動機の出力を前記駆動輪に動力伝達する動力分配機構が設けられ、
   前記動力分配機構は、外歯歯車のサンギアと、該サンギアと同心円上に配置された内歯歯車のリングギアと、前記サンギア及び前記リングギアに噛合する複数のピニオンギアと、前記複数のピニオンギアを自転自在及び公転自在に保持するキャリアとを有し、前記キャリアに前記エンジンの出力軸が連結され、前記サンギアに前記発電機の出力軸が連結され、前記リングギアに前記電動機の出力軸が連結され、
   前記エンジンに連結されるインプットシャフトの外周部に前記サンギアに連結される円筒形状をなすロータシャフトが回転自在に配設され、該ロータシャフトの外周側に前記ロータが配置され、
   前記トルクリミッタ機構は、前記発電機と前記サンギアの間で、且つ、前記ロータシャフトと前記ロータとの間に配置され、
   前記ロータシャフトと前記ロータとの間に、前記トルクリミッタ機構と軸方向に対向してベアリングが配置されることを特徴とする駆動力伝達装置。

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