JP6938108B2 - 動力伝達装置 - Google Patents
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Description
モータと、
前記モータの下流に接続されたノーマリクローズ式係合要素と、
前記係合要素の下流に接続された減速ギアと、
ノーマリクローズ式係合要素の上流の回転要素を係止するパークロック機構と、を有する構成の動力伝達装置とした。
以下、本発明の第1実施形態を説明する。
図1は、第1実施形態にかかる動力伝達装置1を説明する図である。
図2は、動力伝達装置1のカウンタギア5周りの拡大図である。
モータ2の出力回転は、変速機構3で変速されたのち、カウンタギア5で減速されて差動装置6に伝達される。差動装置6では、伝達された回転が、ドライブシャフト8(8A、8B)を介して、動力伝達装置1が搭載された車両の左右の駆動輪(図示せず)に伝達される。図1では、ドライブシャフト8Aが、動力伝達装置1を搭載した車両の左輪に回転伝達可能に接続されていると共に、ドライブシャフト8Bが、右輪に回転伝達可能に接続されている。
そして、モータハウジング10と、外側カバー11と、内側カバー12で、モータ2のケース(第1ケース部材)を構成している。
外側ケース13と内側ケース14で、変速機構3とカウンタギア5と差動装置6を収容するケース(第2ケース部材)を構成している。
よって、空間Sbは、カウンタギア5と差動装置6を収容する第1ギア室となっており、空間Scは、変速機構3を収容する第2ギア室となっている。
モータシャフト20の挿通孔200は、長手方向の一端20a側の連結部201と、他端20b側の被支持部202が、回転軸X方向における連結部201と被支持部202との間の支持領域203よりも大きい内径で形成されている。
この状態において、モータシャフト20は、ドライブシャフト8Bに対して相対回転可能に設けられている。
ベアリングB1は、モータシャフト20の外周に設けた段部205により、ロータコア21側(図中、左側)への移動が規制されている。
そのため、モータシャフト20では、ロータコア21から見て一端20a側に離れた位置の外周が、ベアリングB1を介して、内側カバー12の円筒状のモータ支持部121で回転可能に支持されている。
モータシャフト20の他端20b側は、ベアリングB1を介して、外側カバー11の円筒状のモータ支持部111で回転可能に支持されている。
モータハウジング10の他端10bは、当該他端10bに設けたシールリングSLにより、外側カバー11の環状の接合部110に隙間なく接合されている。
そして、外側カバー11側のモータ支持部111は、後記するコイルエンド253bの内径側で、ロータコア21の他端部21bに、回転軸X方向の隙間をあけて対向して配置される。
モータシャフト20の回転軸X方向から見て、珪素鋼板はリング状を成しており、珪素鋼板の外周側では、図示しないN極とS極の磁石が、回転軸X周りの周方向に交互に設けられている。
本実施形態では、巻線253を、複数のティース部252に跨がって分布巻きした構成のステータコア25を採用しており、ステータコア25は、回転軸X方向に突出するコイルエンド253a、253bの分だけ、ロータコア21よりも回転軸X方向の長さが長くなっている。
リップシールRSは、モータ支持部121の内周と、モータシャフト20の外周との隙間を封止している。
リップシールRSは、モータハウジング10の内径側の空間Saと、内側ケース14の内径側の空間Scとを区画して、空間Sc側から空間Sa内へのオイルOLの進入を阻止するために設けられている。
空間Sc内には、変速機構3が配置されている。
変速機構3は、遊星歯車組4と、Lowブレーキ46と、Highクラッチ47と、を有している。
遊星歯車組4は、サンギア41と、リングギア42と、ピニオンギア43と、ピニオン軸44と、キャリア45と、を有している。
遊星歯車組4の構成要素(サンギア41、リングギア42、ピニオンギア43、ピニオン軸44、キャリア45)は、クラッチドラム48の外壁部481の内径側に設けられている。
Highクラッチ47は、リングギア42の外周にスプライン嵌合したドライブプレート471(内径側摩擦板)と、クラッチドラム48の外壁部481の内周にスプライン嵌合したドリブンプレート472(外径側摩擦板)と、回転軸方向に移動可能に設けられたピストン475と、を有している。
外壁部481は、回転軸Xを所定間隔で囲む筒状を成している。円板部480は、外壁部481の差動装置6側(図中、右側)の端部から内径側に延びている。円板部480の内径側の領域は、遊星歯車組4から離れる方向に窪んだ凹部480aとなっている。
連結部483は、前記したモータシャフト20の連結部201の延長上を、モータ2に近づく方向(図中、左方向)に直線状に延びている。連結部483の先端483bは、外壁部481よりもモータ2側に位置している。
連結部423は、回転軸Xを所定間隔で囲むリング状を成しており、連結部423の内周には、モータシャフト20の一端20a側の連結部201がスプライン嵌合している。
ピニオンギア43は、リングギア42の周壁部421の内周と、サンギア41の外周に噛合している。
側板部451、452は、軸線X3方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。
連結部453は、モータシャフト20の連結部201よりも回転軸X側(内径側)を、回転軸Xに沿ってモータ2から離れる方向に延びている。
リングギア42の周壁部421と、クラッチドラム48の外壁部481との間では、ドライブプレート471とドリブンプレート472とが交互に設けられている。
ピストン475は、スプリングSpから作用する付勢力で差動装置6側(図中、右側)に付勢されている。
突出部484の内部には、第1支持部141側から供給されるオイルOLを、クラッチドラム48の凹部480a内に導くための油路484aが設けられている。
ピストン475がモータ2側に変位すると、Highクラッチ47のドライブプレート471とドリブンプレート472とが、ピストン475の押圧部475aとリテーニングプレート473との間で把持される。
これにより、ドライブプレート471がスプライン嵌合したリングギア42と、ドリブンプレート472がスプライン嵌合したクラッチドラム48との相対回転が、供給されるオイルOLの圧力に応じて規制されて、最終的に相対回転が規制される。
クラッチドラム48の外壁部481と、内側ケース14の周壁部146との間では、ドライブプレート461とドリブンプレート462とが交互に設けられている。
内側ケース14の仕切壁142では、ピストン465の基部465bに対向する領域に、遊星歯車組4から離れる方向に窪んだ凹部142bが設けられている。ピストン465の基部465bは、回転軸X方向で隣接する凹部142bに内挿されている。
ピストン465は、スプリングSpから作用する付勢力で遊星歯車組4側(図中、左側)に押圧されている。
供給路142aを介して供給されるオイルOLは、ピストン465の基部465bとスプリングリテーナ466との間の油室Rbに供給されて、ピストン465を差動装置6側(図中、右側)に変位させる。
これにより、ドライブプレート461とドリブンプレート462とが、ピストン465の押圧部465aとリテーニングプレート463との間で把持されて、クラッチドラム48は、内側ケース14との相対回転が規制される。
変速機構3は、低速段と高速段の間での切り替えが可能である。
(a)Lowブレーキ46:締結、Highクラッチ47:解放
(b)Lowブレーキ46:解放、Highクラッチ47:締結
ここで、変速機構3は、二段変速機構であり、低速段、高速段は同一回転方向(前進段又は後進段)である。モータ2の正逆転により前後進の切替えが可能である。
Lowブレーキ46は、ノーマリクローズ式係合要素であり、Highクラッチ47は、ノーマリオープン式係合要素である。
例えば、本実施形態のLowブレーキ35のように、スプリング(付勢部材)で係合要素を係合側へ押す構成となっていればノーマリクローズ式を容易に作成可能である。逆に、本実施形態のHighクラッチ31のように、スプリングで係合要素を解放側へ押す構成となっていればノーマリオープン式を容易に作成可能である。態様はスプリングに限定されず、公知のものを適宜選択して使用すれば良い。
連結部501の外周は、クラッチドラム48の内壁部482との間に介在するニードルベアリングNBで支持されている。
一端50a側のベアリングB3は、支持部材15(図1参照)側の第1支持部151で支持されており、他端50b側のベアリングB3は、内側ケース14の第1支持部141で支持されている。
中空軸部51では、大径歯車52から見て一端部51a側(図中、右側)に離れた位置に、小径歯車部511が設けられている。小径歯車部511は、中空軸部51と一体に形成されていると共に、大径歯車52の外径R1よりも小さい外径R2で形成されている(図4参照:R1>R2)。
図4は、動力伝達装置1の差動装置6周りの拡大図である。
デフケース60では、回転軸X方向(図中、左右方向)の両側部に、筒状の支持部601、602が設けられている。支持部601、602は、シャフト61から離れる方向に、回転軸Xに沿って延出している。
開口部130の内周には、リップシールRSが固定されており、リップシールRSの図示しないリップ部が、ドライブシャフト8Aの外周に弾発的に接触することで、ドライブシャフト8Aの外周と開口部130の内周との隙間が封止されている。
ドライブシャフト8Bは、モータ2のモータシャフト20と、変速機構3と、中空軸50の内径側を、回転軸X方向に横切って設けられており、ドライブシャフト8Bの先端側が、支持部601で回転可能に支持されている。
軸孔60a、60bは、回転軸Xに直交する軸線Y上に位置しており、軸孔60a、60bには、シャフト61が挿入されている。
かさ歯車62A、62Bは、シャフト61の長手方向(軸線Yの軸方向)で間隔を空けて2つ設けられており、かさ歯車62A、62Bは、互いの歯部を対向させた状態で配置されている。
デフケース60内において、回転軸Xの軸方向におけるかさ歯車62A、62Bの両側には、サイドギア63A、63Bが位置している。
サイドギア63A、63Bは、互いの歯部を対向させた状態で、回転軸Xの軸方向に間隔を空けて2つ設けられており、かさ歯車62A、62Bとサイドギア63A、63Bとは、互いの歯部を噛合させた状態で組み付けられている。
図5の(a)では、パークロック機構7が非作動状態であるときのパーキングポール71の位置を実線で示すと共に、パークロック機構7が非作動状態であるときのパーキングポール71の位置を仮想線で示している。図5の(b)では、パークロック機構7が非作動状態であるときのパークロッド72のカム73とサポートアクチュエータ75のカム面751との位置関係を示している。図5の(b)では、パークロック機構7が作動状態であるときのパークロッド72のカム73とサポートアクチュエータ75のカム面751との位置関係を示している。
軸線X2方向から見て基部710は、軸線X2を横切る向きで設けられている。基部710は、軸線X2を挟んだ一方側に、パークギア70の歯溝部70aに対して係脱するパーキング爪71aを有している。さらに、基部710は、軸線X2を挟んだ他方側に、パークロッド72のカム73で操作される***作部71bを有している。
パーキングポール71は、パークロック機構7の非作動時に、スプリングの付勢力で、***作部71bをサポートアクチュエータ75の上面に当接させた位置に保持される(図5の(a)参照)。
カム面751は、パークロッド72の先端側に向かうにつれて、パーキングポール71の***作部71bに近づく方向に傾斜した傾斜面である(図5の(b)参照)。
この状態においてパーキングポール71は、図5の(a)において実線で示す位置に配置される。
この状態おいてパーキングポール71は、図5の(a)において仮想線で示す位置に配置されて、先端側のパーキング爪71aを、パークギア70の外周の歯溝部70aに係合させた位置に配置される。
図1に示すように、動力伝達装置1では、モータ2の出力回転の伝達経路に沿って、変速機構3と、カウンタギア5と、差動装置6と、ドライブシャフト8(8A、8B)と、が設けられている。
変速機構3では、遊星歯車組4のリングギア42が回転の入力部、キャリア45が入力された回転の出力部となっている。
そのため、カウンタギア5に入力された回転は、大きく減速されたのちに、小径歯車部511が噛合するファイナルギアFGを介して、デフケース60(差動装置6)に出力される。
図7は、制御装置90が実施するパークロック機構7の作動制御を説明するフローチャートである。
Highクラッチ47の締結/解放と、Lowブレーキ46の締結/解放は、油圧制御回路92内の調圧弁921、925の制御により実施される。
ここで、パーキングポール71のパーキング爪71aが、パークギア70の外周で隣接する歯溝部70a、70a間の領域に対向しているときに、パークロック機構7を作動させようとすると、パーキング爪71aが歯溝部70aに係合できないことがある。
本実施形態では、パークロック機構を非作動状態から作動状態に切り替える際に、制御装置90が、パークロック機構7の作動制御を実施する。
図7に示すように、動力伝達装置1を搭載した車両において、車両を駐車した状態で保持するために、「Pレンジ位置」が選択されると(ステップS101、Yes)制御装置90が、ステップS102の処理を実行する。
そして、制御装置90が、特定したパークギア70の角度位置から、パークギア70の外周の歯溝部70aが、パーキングポール71のパーキング爪71aに対向する位置にあるか否かを判断する。すなわち、パークギア70の歯溝部70aと、パーキングポール71のパーキング爪71aとが、互いに噛み合うことができる位置関係にあるか否か、噛み合い位置にあるか否かを判断する。
これにより、パークロック機構7のパークロッド72を、図示しない駆動装置により、図5の(b)に示す位置から、図5の(c)に示す位置まで移動させる。
そして、パーキングポール71のパーキング爪71aが、パークギア70の外周の歯溝部70aに係合して、モータ2のモータシャフト20の回転が規制される。
すなわち、パークロック機構7が非作動状態から作動状態に切り替えられる。
ステップS104において制御装置90は、車両に搭載された自動ブレーキ機構91を作動させる。ここで、自動ブレーキ機構91は、例えば、駆動輪のブレーキシステムを、ブレーキペダルの操作の有無に関係なく作動状態にして、車両の移動を規制するシステムである。
具体的には、制御装置90が、オイルポンプOPの吐出圧を調圧弁925で調節して、Lowブレーキ46に付設された油室Rbに供給する。これにより、Lowブレーキ46が供給された油圧により、締結状態から解放状態に切り替わる。
これにより、動力伝達装置1は、変速機構3の上流側(モータ2側)と、下流側(カウンタギア5)との間での回転駆動力の伝達が行われない状態(ニュートラル状態)になる。
この際に制御装置90は、位相センサ95の出力信号に基づいて、パークギア70の外周の歯溝部70aが、パーキングポール71のパーキング爪71aに対向する位置に配置されるようにする。すなわち、パークギア70の歯溝部70aと、パーキングポール71のパーキング爪71aとの位相合わせを実施する。
これにより、パークロック機構7が非作動状態から作動状態に切り替えられて、モータ2のモータシャフト20の回転が規制される。
具体的には、制御装置90が、オイルポンプOPと調圧弁925を制御して、Lowブレーキ46に付設された油室Rbへのオイルの供給を停止する。
これにより、Lowブレーキ46のピストン465(図3参照)は、スプリングSpから作用する付勢力で遊星歯車組4側(図中、左側)に移動させられて、Lowブレーキ46が締結状態になる。
この状態では、パークロック機構7によりモータシャフト20の回転が規制されているので、モータ2の下流側に位置するドライブシャフト8(8A、8B)と、ドライブシャフト8(8A、8B)に連結された左右の駆動輪の回転が規制された状態になる。
(1)動力伝達装置1は、
モータ2と、
モータ2の下流に接続されたノーマリクローズ式のLowブレーキ46(係合要素)と、
Lowブレーキ46の下流に接続されたカウンタギア5(減速ギア)と、
Lowブレーキ46の上流の回転要素であるモータシャフト20を係止するパークロック機構7と、を有する。
動力伝達装置1を搭載した車両の停車時や駐車時においてパークロック機構7に出力側(駆動輪側)から入力されるトルクはなるべく小さいことが好ましい。
カウンタギア5の上流側に位置するモータシャフト20にパークロック機構7を設けることで、動力伝達装置1を搭載した車両の停車時や駐車時においてパークロック機構7に入力されるトルクを小さくできる。
したがって、係合要素の上流にパークロック機構7を配置できるので、停車時においてパークロック機構に出力側(駆動輪側)から入力されるトルクを小さくすることができる。
(2)モータ2の出力軸であるモータシャフト20は、
モータ2のロータコア21と径方向にオーバーラップしない連結部201(第1軸部)と、
モータ2のロータコア21と径方向にオーバーラップしない被支持部202(第2軸部)と、
モータ2のロータコア21と径方向にオーバーラップし、且つ連結部201および被支持部202に挟まれた支持領域203(第3軸部)と、に区画される。
連結部201が、ノーマリクローズ式のLowブレーキ46と接続し、
被支持部202が、パークロック機構7により係止される。
(3)パークロック機構7の一部(パークギア70)は、モータ2のステータコア25の内周側(内径側)の空間を利用して設けられており、パークロック機構7の一部(パークギア70)は、ステータコア25のコイルエンド253bの内周側(内径側)に位置する。
(4)動力伝達装置1は、パークロック機構7の作動を制御する制御装置90(制御部)を有している。
制御装置90は、動力伝達装置1が搭載された車両において、駐車レンジ(Pレンジ)が選択されたときに、ノーマリクローズ式のクラッチであるLowブレーキ46を解放した後に、パークロック機構7のパーキング爪71aと、パークギア70の外周の歯溝部70aと、が相互に噛合う位置になるようにモータ2を回転させる。
これにより、パーキング爪71aと歯溝部70aとの位相を合わせたのちに、パーキング爪71aを、パークギア70の外周の歯溝部70aに係合させて、パークロック機構7を作動状態に確実に切り替えることができる。
(5)制御装置90は、ノーマリクローズ式のクラッチであるLowブレーキ46の解放中に自動ブレーキ機構91を作動させる。
上記した位相合わせのために、ノーマリクローズ式のクラッチであるLowブレーキ46を解放状態にすると、Lowブレーキ46の下流側に位置する回転要素(例えば、ドライブシャフト8(8A、8B))は、回転が可能なニュートラル状態になる。
この場合において、パークロック機構7の作動が完了するまでの間、すなわち、パーキング爪71aとパークギア70の歯溝部70aとが噛合い、ノーマリクローズ式の係合要素であるLowブレーキ46が再締結するまでの間、自動ブレーキ機構を作動状態で保持しておくことが好ましい。
また、自動ブレーキ機構91の作動が完了する前にドライバがブレーキペダルを離してしまった場合であっても、車両を停止、駐車した状態で保持できる。
次に、本発明の第2実施形態を説明する。
以下の説明においては、前記した第1実施形態と共通する部分については、同一の符号を付して示すと共に、可能な限り説明を省略する。
図9は、動力伝達装置1Aの変速機構3A周りの拡大図である。
モータ2の出力回転は、変速機構3Aで変速されたのち、カウンタギア5で減速されて差動装置6に伝達される。差動装置6では、伝達された回転が、ドライブシャフト8(8A、8B)を介して、動力伝達装置1Aが搭載された車両の左右の駆動輪(図示せず)に伝達される。
動力伝達装置1Aは、回転の伝達に関与する回転軸Xa、Xb、Xcが、互い平行となるように配置された、いわゆる3軸タイプの動力伝達装置である。
そして、モータハウジング10と、外側カバー11と、内側カバー12で、モータ2のケース(第1ケース部材)を構成している。
外側ケース13と内側ケース14で、変速機構3Aと、カウンタギア5と、差動装置6と、を収容するケース(第2ケース部材)を構成している。
モータシャフト20の連結部201は、内側ケース14のリング状の第3支持部147内で、変速機構3A側の連結部423の内周にスプライン嵌合している。
遊星歯車組4は、サンギア41と、リングギア42と、ピニオンギア43と、ピニオン軸44と、キャリア45と、を有している。
遊星歯車組4の構成要素(サンギア41、リングギア42、ピニオンギア43、ピニオン軸44、キャリア45)は、クラッチドラム48の外壁部481の内径側に設けられている。
Highクラッチ47は、リングギア42の外周にスプライン嵌合したドライブプレート471(内径側摩擦板)と、クラッチドラム48の外壁部481の内周にスプライン嵌合したドリブンプレート472(外径側摩擦板)と、回転軸Xa方向に移動可能に設けられたピストン475と、を有している。
外壁部481は、回転軸Xaを所定間隔で囲む筒状を成している。円板部480は、外壁部481のモータ2とは反対側(図中、左側)の端部から内径側に延びている。円板部480の内径側の端部には、内壁部482が設けられている。
連結部483は、モータ2に近づく方向(図中、右方向)に直線状に延びている。
図8に示すように、支持軸30は、小径部301と大径部302とが、回転軸Xa方向に並んで一体に形成された軸状部材であり、回転軸Xaに沿う向きで配置されている。
遊星歯車組4では、サンギア41の外径側にリングギア42が位置している。リングギア42は、サンギア41の外周を所定間隔で囲む周壁部421と、周壁部421のモータ2側の端部から内径側に延びる円板部422と、円板部422の内径側からモータ2側に延びる連結部423と、円板部422の内径側の端部からモータ2とは反対側に延びる軸部424と、を有している。
ピニオンギア43は、リングギア42側の周壁部421の内周と、サンギア41の外周に噛合している。
側板部451、452は、軸線X3方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。
リングギア42の周壁部421と、クラッチドラム48の外壁部481との間では、ドライブプレート471とドリブンプレート472とが交互に設けられている。
スリット475dには、クラッチドラム48の円板部480からモータ2側に延びるガイド片480bが挿入されている。
ピストン475は、スプリングSpから作用する付勢力でクラッチドラム48の円板部480側(図中、左側)に付勢されている。
突出部484の内部には、第1支持部151側から供給されるオイルOLを、クラッチドラム48の円板部480とピストン475の基部475bとの間の油室Raに導くための油路484aが設けられている。
これにより、ドライブプレート471がスプライン嵌合したリングギア42と、ドリブンプレート472がスプライン嵌合したクラッチドラム48との相対回転が、供給されるオイルOLの圧力に応じて規制されて、最終的に相対回転が規制される。
クラッチドラム48の外壁部481と、支持部材15の周壁部156との間では、ドライブプレート461とドリブンプレート462とが交互に設けられている。
支持部材15の仕切壁157では、ピストン465の基部465bに対向する領域に、遊星歯車組4から離れる方向に窪んだ凹部157bが設けられている。ピストン465の基部465bは、回転軸Xa方向で隣接する凹部157bに内挿されている。
ピストン465は、スプリングSpから作用する付勢力で遊星歯車組4側(図中、右側)に押圧されている。
供給路157aを介して供給されるオイルOLは、ピストン465の基部465bとスプリングリテーナ466との間の油室Rbに供給されて、ピストン465を遊星歯車組4とは反対側(図中、左側)に変位させる。
これにより、ドライブプレート461とドリブンプレート462とが、ピストン465の押圧部465aとリテーニングプレート463との間で把持されて、クラッチドラム48は、支持部材15との相対回転が規制される。
変速機構3Aは、低速段と高速段の間での切り替えが可能である。
(a)Lowブレーキ46:締結、Highクラッチ47:解放
(b)Lowブレーキ46:解放、Highクラッチ47:締結
ここで、変速機構3Aは、二段変速機構であり、低速段、高速段は同一回転方向(前進段又は後進段)である。モータ2の正逆転により前後進の切替えが可能である。
Lowブレーキ46は、ノーマリクローズ式係合要素であり、Highクラッチ47は、ノーマリオープン式係合要素である。
中空軸32では、回転軸Xa方向の両側に、ベアリングB2、B2が外挿されている。
中空軸32は、ベアリングB2、B2を介して、外側ケース13側の第3支持部147と、支持部材15側の第1支持部151で支持されている。
中空軸部51の一端部51aは、ベアリングB3を介して、外側ケース13の第2支持部135で回転可能に支持されている。
中空軸部51の他端部51bは、ベアリングB3を介して、内側ケース14の第2支持部145で回転可能に支持されている。
中空軸部51では、大径歯車52から見て他端部51b側(図中、右側)に隣接して、小径歯車部511が設けられている。小径歯車部511は、中空軸部51と一体に形成されていると共に、大径歯車52の外径R1よりも小さい外径R2で形成されている(図8参照:R1>R2)。
デフケース60では、回転軸Xc方向(図中、左右方向)の両側部に、筒状の支持部601、602が設けられている。支持部601、602は、回転軸Xaに平行な回転軸Xcに沿って延出している。
デフケース60の支持部601、602には、ベアリングB4、B4が外挿されている。
支持部602は、ベアリングB4を介して、外側ケース13のリング状の第1支持部131で保持されている。
支持部602は、ベアリングB4を介して、内側ケース14のリング状の第1支持部141で保持されている。
デフケース60の支持部602には、外側ケース13の開口部130を貫通したドライブシャフト8Aが、回転軸Xc方向から挿入されている。
デフケース60の内部では、円柱状のシャフト61が、回転軸Xに直交する軸線Yに沿って設けられており、サイドギア63A、63Bは、シャフト61を間に挟んで、回転軸Xc方向で対向している。
かさ歯車62A、62Bは、シャフト61の長手方向(軸線Yの軸方向)で間隔を空けて2つ設けられており、かさ歯車62A、62Bは、互いの歯部を対向させた状態で配置されている。
図8に示すように、動力伝達装置1Aでは、モータ2の出力回転の伝達経路に沿って、変速機構3Aと、カウンタギア5と、差動装置6と、ドライブシャフト8(8A、8B)と、が設けられている。
変速機構3Aでは、遊星歯車組4のリングギア42が回転の入力部、キャリア45が入力された回転の出力部となっている。
そのため、変速機構3Aに入力された回転は、変速された後にキャリア45の側板部452から支持軸30に出力される。そして、支持軸30に入力された回転は、支持軸30に外挿された中空軸32のギア部321に噛合した大径歯車52を介して、カウンタギア5に入力される。
そのため、カウンタギア5に入力された回転は、大きく減速されたのちに、小径歯車部511が噛合するファイナルギアFGを介して、デフケース60(差動装置6)に出力される。
Highクラッチ47の締結/解放と、Lowブレーキ46の締結/解放は、油圧制御回路92内の調圧弁921、925の制御により実施される。
さらに、制御装置90は、パークロック機構7を非作動状態から作動状態に切り替える際に、図7に示したフローチャートの処理、すなわち、パークロック機構7の作動制御を実施する。
なお、パークロック機構7の作動制御は、動力伝達装置1と動力伝達装置1Aの場合で相違がないので、ここでは説明を省略する。
(6)動力伝達装置1Aは、
モータ2と、
モータ2の下流に接続されたノーマリクローズ式のLowブレーキ46(係合要素:クラッチ)と、
Lowブレーキ46の下流に接続されたカウンタギア5(減速ギア)と、
Lowブレーキ46の上流の回転要素であるモータシャフト20を係止するパークロック機構7と、を有する。
動力伝達装置1Aを搭載した車両の停車時や駐車時においてパークロック機構7に出力側(駆動輪側)から入力されるトルクはなるべく小さいことが好ましい。
カウンタギア5の上流側に位置するモータシャフト20にパークロック機構7を設けることで、動力伝達装置1Aを搭載した車両の停車時や駐車時においてパークロック機構7に入力されるトルクを小さくできる。
したがって、係合要素の上流にパークロック機構7を配置できるので、停車時においてパークロック機構に出力側(駆動輪側)から入力されるトルクを小さくすることができる。
(7)モータ2の出力軸であるモータシャフト20は、
モータ2のロータコア21と径方向にオーバーラップしない連結部201(第1軸部)と、
モータ2のロータコア21と径方向にオーバーラップしない被支持部202(第2軸部)と、
モータ2のロータコア21と径方向にオーバーラップし、且つ連結部201および被支持部202に挟まれた支持領域203(第3軸部)と、に区画される。
連結部201が、ノーマリクローズ式のLowブレーキ46と接続し、
被支持部202が、パークロック機構7により係止される。
(8)パークロック機構7の一部(パークギア70)は、モータ2のステータコア25の内周側(内径側)の空間を利用して設けられており、パークロック機構7の一部(パークギア70)は、ステータコア25のコイルエンド253bの内周側(内径側)に位置する。
(9)動力伝達装置1Aは、パークロック機構7の作動を制御する制御装置90を有している。
制御装置90は、動力伝達装置1Aが搭載された車両において、駐車レンジ(Pレンジ)が選択されたときに、ノーマリクローズ式のクラッチであるLowブレーキ46を解放した後に、パークロック機構7のパーキング爪71aと、パークギア70の外周の歯溝部70aと、が相互に噛合う位置になるようにモータ2を回転させる。
これにより、パーキング爪71aと歯溝部70aとの位相を合わせたのちに、パーキング爪71aを、パークギア70の外周の歯溝部70aに係合させて、パークロック機構7を作動状態に確実に切り替えることができる。
(10)制御装置90は、ノーマリクローズ式のクラッチであるLowブレーキ46の解放中に自動ブレーキ機構91を作動させる。
上記した位相合わせのために、ノーマリクローズ式のクラッチであるLowブレーキ46を解放状態にすると、Lowブレーキ46の下流側に位置する回転要素(例えば、ドライブシャフト8(8A、8B))は、回転が可能なニュートラル状態になる。
この場合において、パークロック機構7の作動が完了するまでの間、すなわち、パーキング爪71aとパークギア70の歯溝部70aとが噛合い、ノーマリクローズ式の係合要素であるLowブレーキ46が再締結するまでの間、自動ブレーキ機構を作動状態で保持しておくことが好ましい。
また、自動ブレーキ機構91の作動が完了する前にドライバがブレーキペダルを離してしまった場合であっても、車両を停止、駐車した状態で保持できる。
前記した実施形態では、変速機構3、3AのLowブレーキとHighクラッチが、それぞれ摩擦締結要素であり、Lowブレーキがノーマリクローズ式のクラッチであり、Highクラッチがノーマリオープンのクラッチである場合を例示した。
この場合、クラッチドラム48の外壁部481外周には、バンドブレーキ49が巻き掛けられている。アクチュエータACT(図10の(b)参照)によりバンドブレーキ49の巻き掛け半径が狭められると、クラッチドラム48の回転軸X回りの回転が規制される。
アクチュエータACTは、動力伝達装置を搭載した車両の停車、駐車時に、バンドブレーキ49の巻き掛け半径を狭めて、クラッチドラム48の回転軸X回りの回転を規制した状態を維持することで、ノーマリクローズ式の係合要素として機能する。
軸部495の先端側は、バンドブレーキ49の周方向の一端に設けた接続片491と、他端に設けた接続片492と、内側ケース14に設けた固定片16とを貫通している。
アクチュエータACTが作動状態である時には、接続片491が、バンドブレーキ49の巻き掛け半径を広げて、クラッチドラム48の回転軸X回りの回転を許容する位置に配置される。
すなわち、バンドブレーキ49を、ノーマリクローズ式の係合要素として機能させている。
図12から図14は、変速機構の変形例を説明するスケルトン図である。
前記した変速機構3、3Aでは、遊星歯車組4が、ひとつのピニオンギア43を有するシングルピニオンである場合を例示した。
この変速機構3では、遊星歯車組4のリングギア42(R)が、回転の入力部、キャリア45が出力部である。そして、Highクラッチ47(CL2)が、リングギア42(R)とサンギア(S)とを相対回転不能に締結し、Lowブレーキ46(CL1)が、クラッチドラム48(DR)に連結されたサンギア41(S)を固定する。
以下に、適用可能な変速機構の態様を、図11の(b)から図14を用いて列挙する。
図11の(b)の態様では、遊星歯車組のリングギアRが回転の入力部であり、キャリアCが出力部であり、LowブレーキCL1が、クラッチドラムDRに連結されたサンギアSを固定する。HighクラッチCL2が、クラッチドラムDRに連結されたサンギアSと、ハブHBに連結されたキャリアCとを相対回転不能に締結する。
図12の(a)の態様では、遊星歯車組のサンギアSが回転の入力部であり、リングギアRが出力部であり、LowブレーキCL1が、ハブHBに連結されたキャリアCを固定する。HighクラッチCL2が、サンギアSと、クラッチドラムDRに連結されたリングギアRとを相対回転不能に締結する。
図12の(c)の態様では、遊星歯車組のサンギアSが回転の入力部であり、リングギアRが出力部であり、LowブレーキCL1が、クラッチドラムDRに連結されたキャリアCを固定する。HighクラッチCL2が、クラッチドラムDRに連結されたキャリアCと、リングギアRとを相対回転不能に締結する。
図12の(d)の態様では、遊星歯車組のサンギアSが回転の入力部であり、キャリアCが出力部であり、LowブレーキCL1が、リングギアRを固定する。HighクラッチCL2が、サンギアSと、クラッチドラムDRに連結されたリングギアRとを相対回転不能に締結する。
図12の(f)の態様では、遊星歯車組のサンギアSが回転の入力部であり、キャリアCが出力部であり、LowブレーキCL1が、リングギアRを固定する。HighクラッチCL2が、クラッチドラムDRに連結されたリングギアRと、ハブHBに連結されたキャリアCとを相対回転不能に締結する。
図13の(a)の態様では、遊星歯車組のキャリアCが回転の入力部であり、リングギアRが出力部であり、LowブレーキCL1が、クラッチドラムDRに連結されたサンギアSを固定する。HighクラッチCL2が、リングギアRと、クラッチドラムDRに連結されたサンギアSとを相対回転不能に締結する。
図13の(c)の態様では、遊星歯車組のキャリアCが回転の入力部であり、リングギアRが出力部であり、LowブレーキCL1が、ハブHBに連結されたサンギアSを固定する。HighクラッチCL2が、クラッチドラムDRに連結されたキャリアCと、リングギアRとを相対回転不能に締結する。
図13の(d)の態様では、遊星歯車組のサンギアSが回転の入力部であり、リングギアRが出力部であり、LowブレーキCL1が、ハブHBに連結されたキャリアCを固定する。HighクラッチCL2が、サンギアSと、クラッチドラムDRに連結されたリングギアRとを相対回転不能に締結する。
図13の(f)の態様では、遊星歯車組のサンギアSが回転の入力部であり、リングギアRが出力部であり、LowブレーキCL1が、クラッチドラムDRに連結されたキャリアCを固定する。HighクラッチCL2が、クラッチドラムDRに連結されたキャリアCと、リングギアRとを相対回転不能に締結する。
図11の(a)の態様では、遊星歯車組のサンギアSが回転の入力部であり、キャリアCが出力部であり、LowブレーキCL1が、リングギアRを固定する。HighクラッチCL2が、サンギアSと、クラッチドラムDRに連結されたリングギアRとを相対回転不能に締結する。
図14の(c)の態様では、遊星歯車組のサンギアSが回転の入力部であり、キャリアCが出力部であり、LowブレーキCL1が、リングギアRを固定する。HighクラッチCL2が、ハブHBに連結されたキャリアCと、クラッチドラムDRに連結されたリングギアRとを相対回転不能に締結する。
これら全18パターンのうち、図11に示す態様、図12の(e)に示す態様、図13の(a)に示す態様、図13の(f)に示す態様では、モータ2の出力回転を正回転方向に維持したままで、低速段と高速段との切り替えが可能である。
そして、図11に示す態様、図13の(a)の態様は、クラッチドラムDRの外径が最も大きくなるので、HighクラッチCL2を、余裕を持って締結状態にできる。
例えば、図11の(a)、(b)、(c)、図12の(c)に示す態様のように、LowブレーキCL1とリングギアRの間に、HighクラッチCL2を設けても良い。
さらに、例えば図12の(a)、(b)、(d)〜(f)に示す態様のように、サンギアSの内径側にHighクラッチCL2を設けても良い。
このように、HighクラッチCL2は、リングギアRの外径側と、サンギアSの内径側の何れに設けても良い。
図13の(a)、(b)、(c)、(f)に示すように、リングギアRの外径側にHighクラッチCL2を設けても良い。
図13の(d)、(e)、図14の(a)、(b)、(c)に示すように、サンギアSの内径側にHighクラッチCL2を設けても良い。
例えば、モータ2の下流に接続され変速機構3という場合は、モータ2から変速機構3へと動力が伝達されることを意味する。
また、本明細書における用語「直接接続」とは、他の減速機構、増速機構、変速機構などの減速比が変換される部材を介さずに部材同士が動力伝達可能に接続されていることを意味する。
実施形態では駆動用モータにより駆動するオイルポンプで油圧が賄われる例を示したが駆動用モータと別の専用モータにより駆動する電動オイルポンプを利用しても良い。
Claims (5)
- モータと、
前記モータの下流に接続されたノーマリクローズ式係合要素と、
前記ノーマリクローズ式係合要素の下流に接続された減速ギアと、
前記ノーマリクローズ式係合要素の上流の回転要素を係止するパークロック機構と、を有する、動力伝達装置。 - 請求項1において、
前記モータの出力軸は、
前記モータのロータと径方向にオーバーラップしない第1軸部と、
前記モータのロータと径方向にオーバーラップしない第2軸部と、
前記モータのロータと径方向にオーバーラップし且つ前記第1軸部及び前記第2軸部に挟まれた第3軸部と、
に区画され、
前記第1軸部側が前記ノーマリクローズ式係合要素と接続し、
前記第2軸部側が前記パークロック機構により係止される、動力伝達装置。 - 請求項1又は請求項2において、
前記パークロック機構の一部は前記モータのステータの内周に位置する、動力伝達装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一において、
駐車レンジが選択されたときにおいて、前記ノーマリクローズ式係合要素を解放した後に前記パークロック機構のパーキング爪とパーキングギアとが相互に噛合う位置になるように前記モータを回転させる制御部を有する、動力伝達装置。 - 請求項4において、
前記制御部は、前記ノーマリクローズ式係合要素の解放中に自動ブレーキを作動させる、動力伝達装置。
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