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JP2010018101A - Driving force transmission device for hybrid vehicle - Google Patents

Driving force transmission device for hybrid vehicle Download PDF

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JP2010018101A
JP2010018101A JP2008179143A JP2008179143A JP2010018101A JP 2010018101 A JP2010018101 A JP 2010018101A JP 2008179143 A JP2008179143 A JP 2008179143A JP 2008179143 A JP2008179143 A JP 2008179143A JP 2010018101 A JP2010018101 A JP 2010018101A
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JP
Japan
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rotation
cage
gear
electric motor
input gear
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Application number
JP2008179143A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Sato
光司 佐藤
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a problem that a two-way clutch is switched to an engagement state in the reverse direction from an engagement state before an electric motor stops, owing to vibration or the like when the electric motor stops. <P>SOLUTION: The driving force transmission device for the hybrid vehicle includes: a front wheel rotated and driven by an engine as a drive source; and a rear wheel using an electric motor as a drive source, the rear wheel rotated and driven through a gear speed reduction mechanism having a plurality of speed reduction parts for reducing the speed of rotation of an output shaft of the electric motor. The device incorporates a two-way clutch in a speed reduction part A<SB>2</SB>of the gear speed reduction mechanism so as to prevent rotation torque from being transmitted from the rear wheel to the electric motor when the vehicle travels by the drive of the engine. A rotation sensor 35 is incorporated into a rolling bearing 23 rotatably supporting a first shaft 21 of the gear speed reduction mechanism. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

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の駆動力伝達装置に関する。   The present invention relates to a driving force transmission device for a hybrid vehicle in which driving wheels are driven by an engine and auxiliary driving wheels are driven by an electric motor.

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。   As a driving force transmission device for a hybrid vehicle that includes an engine and an electric motor and that is used as an assist when the load is large when starting or accelerating, the one described in Patent Document 1 has been conventionally used. Are known.

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。   In the driving force transmission device described in Patent Document 1, an engine and an electric motor are mounted on a vehicle, and the rotation of the engine is transmitted to driving wheels via a transmission and a differential. Further, the rotation of the output shaft of the electric motor is decelerated by a speed reduction mechanism having a plurality of speed reduction parts and transmitted to the auxiliary drive wheel. A directional clutch is incorporated, and the two-way clutch is disengaged during normal driving by driving the engine, so that transmission of rotational torque from the auxiliary drive wheels to the reduction gear side is cut off.

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。   Here, in the two-way clutch, two cages having different diameters are incorporated between an input gear and a rotary shaft that is disposed so as to be rotatable relative to the input gear, and the outer cage is connected to the input gear. Fixing to the cylindrical inner surface, forming a radially opposing pocket in the outer cage and the inner cage, incorporating a sprag in the pocket, and tilting the sprag by relative rotation of the outer cage and the inner cage. The sprag is a sprag type two-way clutch in which the sprag is engaged with the cylindrical inner surface of the input gear and the cylindrical outer surface of the rotary shaft.

特許第3408431号公報Japanese Patent No. 3408431

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、電動モータを停止し、エンジンの駆動による前進走行中において、振動等により、電動モータの出力軸が回転すると、その回転が2方向クラッチの外輪に伝達され、前進側に傾動しているスプラグが後進側にスイッチして係合状態となり、補助駆動輪の回転が減速機側に伝達されて、補助駆動輪の回転が阻害されるという不具合が発生する。   By the way, in the driving force transmission apparatus for a hybrid vehicle described in Patent Document 1, when the electric motor is stopped and the output shaft of the electric motor rotates due to vibration or the like during forward traveling by driving the engine, the rotation of the electric motor rotates. Is transmitted to the outer ring of the two-way clutch, the sprag tilting forward is switched to the reverse side to be engaged, the rotation of the auxiliary drive wheel is transmitted to the speed reducer side, and the rotation of the auxiliary drive wheel is The problem of being disturbed occurs.

また、電動モータを停止し、エンジンの駆動による後進走行時においても、振動等により、電動モータの出力軸が回転すると、前記と同様に、後進側に傾動しているスプラグが前進側にスイッチして係合状態となり、補助駆動輪の回転が減速機側に伝達されて、補助駆動輪の回転が阻害されるという不具合が発生する。   Even when the electric motor is stopped and the engine is driven backward, when the output shaft of the electric motor rotates due to vibration or the like, the sprag tilting to the reverse side switches to the forward side as described above. Thus, the engaged state is established, and the rotation of the auxiliary drive wheel is transmitted to the speed reducer, and the rotation of the auxiliary drive wheel is impeded.

この発明の課題は、電動モータの停止時に、振動等によって2方向クラッチが電動モータの停止前の係合状態から逆の方向にスイッチ係合してしまうという不都合の発生を防止することができるようにしたハイブリッド車両の駆動力伝達装置を提供することである。   An object of the present invention is to prevent the occurrence of inconvenience that the two-way clutch is switch-engaged in the opposite direction from the engagement state before the electric motor is stopped due to vibration or the like when the electric motor is stopped. An object of the present invention is to provide a driving force transmission device for a hybrid vehicle.

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ギヤ減速機構を介して回転駆動される補助駆動輪とを備え、前記ギヤ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において、前記2方向クラッチの入力ギヤに電動モータの回転を伝える複数のトルク伝達軸のそれぞれを転がり軸受によって回転自在に支持し、その複数の転がり軸受のいずれか一つの軸受に、電動モータの停止後、前記トルク伝達軸が停止前の回転方向に対して逆方向に回転したかどうかを検出する回転センサを組付けた構成を採用したのである。   In order to solve the above-described problems, the present invention includes a drive wheel that is rotationally driven using an engine as a drive source, and a plurality of speed reducers that use the electric motor as a drive source and decelerate rotation of the output shaft of the electric motor. An auxiliary drive wheel that is rotationally driven via a gear reduction mechanism, and a two-way clutch is incorporated in a reduction part located on the upstream side of torque transmission with respect to the final reduction part of the gear reduction mechanism. In an input gear, a rotary shaft that is disposed so as to be rotatable relative to the input gear, a cage that is disposed between opposing surfaces of the rotary shaft and the input gear, and a pocket that is formed in the cage. Built-in mechanical type that has an engagement element that engages the opposing surface of the input gear and the rotating shaft by relative rotation of the cage with respect to the input gear, and transmits the rotation of the input gear to the rotating shaft. In the driving force transmission device in the hybrid vehicle, each of the plurality of torque transmission shafts that transmit the rotation of the electric motor to the input gear of the two-way clutch is rotatably supported by a rolling bearing, and any one of the plurality of rolling bearings. A configuration was adopted in which a rotation sensor for detecting whether or not the torque transmission shaft was rotated in the opposite direction to the rotation direction before stopping after the electric motor stopped was adopted in one bearing.

上記の構成からなるハイブリッド車両の駆動力伝達装置において、電動モータを停止し、エンジンの駆動による車両の走行状態において、振動等により電動モータの出力軸が停止前の回転方向に対して逆の方向に回転すると、回転センサがその回転を検出して信号を出力するため、上記回転センサからの出力信号によって電動モータを停止前の回転方向に回転させることが可能となり、2方向クラッチが電動モータの停止前の係合状態から逆の方向にスイッチ係合してしまうという不都合の発生を防止することができる。   In the driving force transmission device for a hybrid vehicle having the above-described configuration, the electric motor is stopped, and the output shaft of the electric motor is in a direction opposite to the rotation direction before the stop due to vibration or the like when the vehicle is driven by the engine. Since the rotation sensor detects the rotation and outputs a signal, the output signal from the rotation sensor can rotate the electric motor in the rotation direction before stopping, and the two-way clutch is connected to the electric motor. It is possible to prevent the occurrence of inconvenience that the switch is engaged in the reverse direction from the engaged state before the stop.

ここで、トルク伝達軸は、電動モータの出力軸であってもよく、あるいは、複数の減速部のそれぞれに組込まれた回転軸であってもよい。また、回転センサは、原点位置を検出可能な回転センサであってもよい。   Here, the torque transmission shaft may be an output shaft of the electric motor, or may be a rotation shaft incorporated in each of the plurality of reduction units. Further, the rotation sensor may be a rotation sensor capable of detecting the origin position.

この発明に係るハイブリッド車両の駆動力伝達装置において、2方向クラッチは、スプラグを係合子とするスプラグタイプのものであってもよく、ローラを係合子とするローラタイプのものであってもよい。   In the driving force transmission device for a hybrid vehicle according to the present invention, the two-way clutch may be a sprag type having a sprag as an engagement element, or may be a roller type having a roller as an engagement element.

上記2方向クラッチの保持器を入力ギヤに対して相対回転させて係合子を係合位置に変位させるスイッチ機構は、保持器の端部外周に回転自在に支持されて入力ギヤに回転を伝えるギヤと噛合し、その歯数が入力ギヤより多くされたサブギヤと、そのサブギヤを保持器の外周に形成されたフランジに押し付ける弾性部材とからなるものであってもよく、あるいは、保持器の端部外周に回転自在に支持され、静止部材に固定された固定具により回り止めされた摩擦プレートと、その摩擦プレートを保持器の外周に形成されたフランジに押し付ける弾性部材とからなるものであってもよい。   The switch mechanism for rotating the cage of the two-way clutch relative to the input gear to displace the engagement element to the engagement position is a gear that is rotatably supported on the outer periphery of the end of the cage and transmits the rotation to the input gear. And a sub gear whose number of teeth is greater than that of the input gear, and an elastic member that presses the sub gear against a flange formed on the outer periphery of the cage, or the end of the cage Even if it consists of a friction plate rotatably supported on the outer periphery and prevented from rotating by a fixture fixed to a stationary member, and an elastic member that presses the friction plate against a flange formed on the outer periphery of the cage Good.

上記のように、この発明においては、電動モータを停止し、エンジンの駆動による車両の走行状態において、電動モータの出力軸が振動等によって停止前の回転方向に対して逆の方向に回転すると、回転センサがその回転を検出して信号を出力するため、電動モータを停止前の回転方向に回転させることが可能となり、2方向クラッチが電動モータの停止前の係合状態から逆の方向にスイッチ係合してしまうという不都合の発生を防止することができる。   As described above, in the present invention, when the electric motor is stopped and the output shaft of the electric motor rotates in a direction opposite to the rotation direction before the stop by vibration or the like in the running state of the vehicle driven by the engine, Since the rotation sensor detects the rotation and outputs a signal, it is possible to rotate the electric motor in the rotation direction before stopping, and the two-way clutch switches in the opposite direction from the engaged state before stopping the electric motor. It is possible to prevent the inconvenience of being engaged.

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。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle 10 is provided with front wheels 11 as drive wheels on the left and right at the front of the vehicle body. A rear wheel 12 as an auxiliary drive wheel is provided at the rear of the vehicle body.

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、ギヤ減速機構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。   Further, an engine 13 and an electric motor 16 are mounted on the vehicle body, and the rotation of the engine 13 is transmitted to the front wheels 11 via the transmission 14 and the differential 15. On the other hand, the rotation of the output shaft 16 a of the electric motor 16 is decelerated by the gear reduction mechanism 17 and transmitted to the rear wheel 12 via the two-way clutch 18 and the differential 19.

図2に示すように、電動モータ16はハウジング20に支持され、そのハウジング20に電動モータ16の出力軸16aを回転自在に支持する転がり軸受16bが組込まれている。   As shown in FIG. 2, the electric motor 16 is supported by a housing 20, and a rolling bearing 16 b that rotatably supports an output shaft 16 a of the electric motor 16 is incorporated in the housing 20.

また、ハウジング20の内部には、電動モータ16の出力軸16aの回転を減速して2方向クラッチ18に伝達する上記ギヤ減速機構17が組込まれている。ギヤ減速機構17は、電動モータ16の出力軸16aに対して平行配置された第1軸21と、回転軸としての第2軸22を有し、その第1軸21および第2軸22の両端部は転がり軸受23、24によって回転自在に支持されている。   Further, the gear reduction mechanism 17 for reducing the rotation of the output shaft 16 a of the electric motor 16 and transmitting it to the two-way clutch 18 is incorporated in the housing 20. The gear reduction mechanism 17 has a first shaft 21 arranged in parallel to the output shaft 16 a of the electric motor 16 and a second shaft 22 as a rotation shaft, and both ends of the first shaft 21 and the second shaft 22. The part is rotatably supported by rolling bearings 23 and 24.

また、ギヤ減速機構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A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A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25に伝達する第3減速部Aを有している。 Moreover, gear reduction mechanism 17 includes a first decelerating portion A 1 to transmit to the first shaft 21 by decelerating the rotation of the output shaft 16a of the electric motor 16, the second shaft by decelerating the rotation of the first shaft 21 a second reduction unit a 2 for transmitting to 22, and a third reduction portion a 3 that transmits by decelerating the rotation of the second shaft 22 to the differential case 25 of the differential 19.

ここで、第1減速部Aは、電動モータ16の出力軸16aに小径ギヤ26を設け、その小径ギヤ26に噛合する大径ギヤ27を第1軸21に設けた構成とされている。 Here, the first reduction gear part A 1 is configured such that a small diameter gear 26 is provided on the output shaft 16 a of the electric motor 16 and a large diameter gear 27 that meshes with the small diameter gear 26 is provided on the first shaft 21.

また、第2減速部Aは、第1軸21に設けた小径ギヤ28と、その小径ギヤ28に噛合する入力ギヤとしての大径ギヤ29とからなり、上記大径ギヤ29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。 The second decelerating portion A 2 is a small-diameter gear 28 provided on the first shaft 21, consists of the large-diameter gear 29 serving as a input gear in mesh with the small diameter gear 28, the rotation of the large gear 29 Transmission is made to the second shaft 22 via the two-way clutch 18.

さらに、第3減速部Aは、第2軸22に小径ギヤ30を設け、その小径ギヤ30に噛合する大径ギヤ31をディファレンシャルケース25に設けた構成とされ、上記ディファレンシャルケース25の回転はディファレンシャル機構32を介して後輪12のアクスル33に伝達されるようになっている。 Further, the third reduction unit A 3 is a small-diameter gear 30 provided on the second shaft 22, is a structure in which a large-diameter gear 31 which meshes with the small gear 30 to the differential case 25, rotation of the differential case 25 is It is transmitted to the axle 33 of the rear wheel 12 via the differential mechanism 32.

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29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29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29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29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。   As shown in FIGS. 3 and 4, the two-way clutch 18 incorporates two cages 40 and 41 having different diameters into a large-diameter gear 29 as an input gear, and the outer cage 40 is connected to the large-diameter gear 29. A plurality of pockets 43 and 44 fixed to the cylindrical inner surface 42 and radially opposed to the outer retainer 40 and the inner retainer 41 are formed at intervals in the circumferential direction, and the pockets 43 and 44 facing the radial direction are formed. In addition, the sprag 45 is held at a substantially central position in the circumferential direction of the pocket 44 by the elastic member 46 built in the pocket 44 of the inner holder 41, and the outer holder 40 and the inner holder 41 are connected to each other. The sprag 45 is tilted by relative rotation, and the forward rotation cam surface 45 a or the reverse rotation cam surface 45 b formed at both ends is engaged with the cylindrical inner surface 42 of the large-diameter gear 29 and the cylindrical outer surface 47 of the second shaft 22. Allowed, through the sprag 45, so as to transmit rotational torque between the large gear 29 mutual second axis 22.

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。   Here, the inner cage 41 is rotatably supported on the second shaft 22 by a bearing 48 shown in FIG. A switch pin 49 extending radially outward is fixed to the inner holder 41, and the switch pin 49 is inserted into a long hole 50 formed in the outer holder 40 in the circumferential direction. The outer retainer 40 and the inner retainer 41 are relatively rotatable within a range in contact with both circumferential ends of the long hole 50.

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。   As shown in FIG. 3, one end portion of the inner cage 41 is located outside the end portion of the outer cage 40, and a flange 51 and a cylindrical surface 52 are formed on the outer periphery of one end portion of the inner cage 41, An engagement groove 53 is provided in the cylindrical surface 52.

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。   A sub gear 54 is rotatably fitted to the cylindrical surface 52, and the sub gear 54 is pressed against the flange 51 by an elastic member 55 such as a disc spring incorporated in the engaging groove 53.

サブギヤ54は第1軸21の小径ギヤ28に噛合し、外周の歯数は大径ギヤ29の歯数より多くなっている。このため、小径ギヤ28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29より遅れて回転する。   The sub gear 54 meshes with the small diameter gear 28 of the first shaft 21, and the number of teeth on the outer periphery is larger than the number of teeth on the large diameter gear 29. For this reason, when the small-diameter gear 28 rotates, the sub-gear 54 rotates behind the large-diameter gear 29 while sliding at the contact portion with the flange 51.

図3に示すように、第1軸21を回転自在に支持する転がり軸受23の外側軌道輪23aと内側軌道輪23b間には回転センサ35が組込まれている。回転センサ35は、電動モータ16の停止状態において、第1軸21が停止前の回転方向に対して逆方向に回転したかどうかを検出し、逆回転した場合に信号を出力するようになっている。   As shown in FIG. 3, a rotation sensor 35 is incorporated between the outer race ring 23 a and the inner race ring 23 b of the rolling bearing 23 that rotatably supports the first shaft 21. The rotation sensor 35 detects whether or not the first shaft 21 rotates in the reverse direction with respect to the rotation direction before the stop when the electric motor 16 is stopped, and outputs a signal when the rotation is reversed. Yes.

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A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28から大径ギヤ29およびサブギヤ54に伝達される。 The driving force transmission device for a hybrid vehicle shown in the embodiment has the above-described structure, and drives the electric motor 16 when starting. The rotation of the output shaft 16a of the electric motor 16 is transmitted to the first shaft 21 via a first reduction portion A 1, transmission from the small diameter gear 28 provided on the first shaft 21 to the large diameter gear 29 and the sub gear 54 Is done.

このため、大径ギヤ29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29と同方向に回転する。   For this reason, the large-diameter gear 29 and the sub-gear 54 rotate in the same direction, and the inner cage 41 also rotates in the same direction as the large-diameter gear 29 due to the contact between the sub-gear 54 and the flange 51.

このとき、サブギヤ54の歯数は大径ギヤ29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29より遅れて回転し、大径ギヤ29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。   At this time, since the number of teeth of the sub-gear 54 is larger than the number of teeth of the large-diameter gear 29, the sub-gear 54 rotates behind the large-diameter gear 29 while slipping at the contact portion with the flange 51, and is fixed to the large-diameter gear 29. The outer retainer 40 and the inner retainer 41 are rotated relative to each other.

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29の円筒形内面42と第2軸22の円筒形外面47に係合する。   Due to the relative rotation of the outer retainer 40 and the inner retainer 41, the sprags 45 are tilted in the rotational direction of the outer retainer 40, and as shown in FIG. Engage with the cylindrical outer surface 47 of the shaft 22.

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。   When the outer cage 40 and the inner cage 41 rotate relative to each other by a predetermined angle, one end of the long hole 50 formed in the outer cage 40 comes into contact with the switch pin 49, and the rotation of the outer cage 40 moves from the switch pin 49 to the inside. The inner cage 41 is transmitted to the cage 41 and rotates integrally with the outer cage 40, and the sprag 45 is held in the engaged state. Further, the sub-gear 54 rotates while slipping at the contact portion with the flange 51.

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29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Aにより減速されてディファレンシャルケース25に伝達され、ディファレンシャル機構32を介して図1に示すアクスル33に伝達されて後輪12が回転し、車両が走行する。 By the engagement of the sprag 45 in the two-way clutch 18, the rotation of the large diameter gear 29 is transmitted to the second shaft 22 through the sprag 45. The rotation of the second shaft 22 is transmitted to the differential case 25 is decelerated by the third reduction portion A 3, rotates the rear wheel 12 is transmitted to the axle 33 shown in FIG. 1 via a differential mechanism 32, the vehicle Runs.

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。   When switching the running of the vehicle from the electric motor 16 to the engine 13, the start clutch (not shown) is put into a coupled state, the rotation of the engine 13 is input to the transmission 14, and the front wheels 11 are rotated.

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29に伝達されず、第2軸22はフリー回転する。   In the traveling state of the vehicle driven by the engine 13, the rotation of the rear wheel 12 is transmitted to the second shaft 22, but the rotation of the second shaft 22 is in the idling direction with respect to the sprag 45. The rotation of 22 is not transmitted to the large-diameter gear 29, and the second shaft 22 rotates freely.

ここで、電動モータ16を停止し、エンジン13の駆動による車両の走行状態において、振動等により電動モータ16の出力軸16aが停止前の回転方向に対して逆の方向に回転すると、前進側または後進側に傾動しているスプラグ45が後進側または前進側にスイッチして係合状態となり、補助駆動輪12の回転がギヤ減速機構17側に伝達されて、補助駆動輪12の回転が阻害されるという不具合が発生する。   Here, when the electric motor 16 is stopped and the output shaft 16a of the electric motor 16 rotates in a direction opposite to the rotation direction before the stop due to vibration or the like in the running state of the vehicle driven by the engine 13, the forward side or The sprag 45 tilted backward is switched to the reverse side or forward side to be engaged, and the rotation of the auxiliary drive wheel 12 is transmitted to the gear reduction mechanism 17 side, and the rotation of the auxiliary drive wheel 12 is obstructed. This causes a malfunction.

しかし、実施の形態においては、図3に示すように、第1軸21を回転自在に支持する転がり軸受23に回転センサ35が組込まれているため、電動モータ16の出力軸16aが停止前の回転方向に対して逆の方向に回転すると、回転センサ35がその回転を検出して信号を出力する。このため、回転センサ35からの出力信号によって電動モータ16を停止前の回転方向に回転させることが可能となり、2方向クラッチが電動モータ16の停止前の係合状態から逆の方向にスイッチ係合してしまうという不都合の発生を防止することができる。   However, in the embodiment, as shown in FIG. 3, since the rotation sensor 35 is incorporated in the rolling bearing 23 that rotatably supports the first shaft 21, the output shaft 16a of the electric motor 16 is not yet stopped. When rotating in the direction opposite to the rotation direction, the rotation sensor 35 detects the rotation and outputs a signal. Therefore, the output signal from the rotation sensor 35 can rotate the electric motor 16 in the rotation direction before the stop, and the two-way clutch is switched in the opposite direction from the engagement state before the electric motor 16 is stopped. It is possible to prevent the occurrence of inconvenience.

なお、実施の形態においては、第1軸21を回転自在に支持する転がり軸受23に回転センサ35を組込んだが、電動モータ16の出力軸16aを回転自在に支持する転がり軸受16bに回転センサ35を組込み、あるいは、回転センサ35が組込まれた原点位置の検出が可能なセンサ付き転がり軸受によって上記出力軸16aを回転自在に支持するようにしてもよい。   In the embodiment, the rotation sensor 35 is incorporated in the rolling bearing 23 that rotatably supports the first shaft 21, but the rotation sensor 35 is disposed in the rolling bearing 16 b that rotatably supports the output shaft 16 a of the electric motor 16. Alternatively, the output shaft 16a may be rotatably supported by a sensor-equipped rolling bearing capable of detecting the origin position where the rotation sensor 35 is incorporated.

また、図3に示す実施の形態では、入力ギヤとしての大径ギヤ29に対して内側保持器41を相対回転させてスプラグ45を係合位置に変位させるスイッチ機構としてサブギヤ54を用いたものを示したが、スイッチ機構はこれに限定されるものではない。   In the embodiment shown in FIG. 3, the sub-gear 54 is used as a switch mechanism for rotating the inner cage 41 relative to the large-diameter gear 29 as the input gear to displace the sprag 45 to the engagement position. Although shown, the switch mechanism is not limited to this.

例えば、図5に示すように、上記サブギヤ54に代えて、円筒面52に摩擦プレート56を回転自在に嵌合し、その摩擦プレート56を弾性部材55によりフランジ51に押し付け、一方、ハウジング20には固定具57を取付け、その固定具57の摩擦プレート56と対向する先端部に切欠き58を設け、その切欠き58に摩擦プレート56の外周に形成された回り止め片59を嵌合して摩擦プレート56を回り止めするようにしたものであってもよい。   For example, as shown in FIG. 5, instead of the sub gear 54, a friction plate 56 is rotatably fitted to a cylindrical surface 52, and the friction plate 56 is pressed against the flange 51 by an elastic member 55, while A fixing tool 57 is attached, a notch 58 is provided at the tip of the fixing tool 57 facing the friction plate 56, and a non-rotating piece 59 formed on the outer periphery of the friction plate 56 is fitted into the notch 58. The friction plate 56 may be prevented from rotating.

さらに、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6(I)、(II)に示すように、大径ギヤ29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29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。   Further, in the embodiment shown in FIG. 3, the sprag type is shown as the two-way clutch 18, but as shown in FIGS. 6 (I) and (II), it is fixed to the inner diameter surface of the large-diameter gear 29. A cam surface 71 is provided on the inner diameter surface of the outer ring 70 to form a wedge-shaped space between the cylindrical outer surface 47 of the second shaft 22 and the opposing space gradually decreases toward both ends in the circumferential direction. A pocket 73 is formed in the cage 72 that is installed between the opposing surfaces of the two shafts 22 so as to oppose the cam surface 71, and a roller 74 and the roller 74 in the pocket 73 are provided in the circumferential direction of the pocket 73. A roller-type two-way clutch 18 incorporating an elastic member 75 held in the center may be used.

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。   In the roller type two-way clutch 18, a switch pin 76 facing radially outward is fixed to the retainer 72, and the switch pin 76 is inserted into a long hole 77 formed in the outer ring 70. The outer ring 70 and the retainer 72 are relatively rotatable within a range in which the switch pin 76 abuts both ends thereof.

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28から大径ギヤ29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。   In the use of the roller type two-way clutch 18 as described above, the sub gear 54 is rotatably fitted to the end of the cage 72, and the sub gear 54 is a flange provided on the cage 72 by the elastic member 55. 78, and when rotating torque is transmitted from the small diameter gear 28 to the large diameter gear 29, the outer ring 70 and the retainer 72 are relatively rotated so that the roller 74 is engaged with the cam surface 71 and the cylindrical outer surface 47. To do.

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実施の形態を示す全体の構成図Overall configuration diagram showing an embodiment of a driving force transmission device in a hybrid vehicle according to the present invention 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Sectional drawing which shows the deceleration mechanism part which decelerates rotation of the electric motor shown in FIG. 1, and transmits to a rear-wheel. 図2の一部を拡大して示す断面図Sectional drawing which expands and shows a part of FIG. (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(I) is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3, and (II) is a cross-sectional view showing an engaged state of sprags. 2方向クラッチをスイッチさせるスイッチ機構の他の例を示す断面図Sectional drawing which shows the other example of the switch mechanism which switches a two-way clutch (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VI−VI線に沿った断面図(I) is a longitudinal front view showing another example of a two-way clutch, and (II) is a sectional view taken along line VI-VI in (I).

符号の説明Explanation of symbols

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 ギヤ減速機構
第1減速部
第2減速部
第3減速部
18 2方向クラッチ
20 ハウジング(静止部材)
21 第1軸(トルク伝達軸)
22 第2軸(回転軸)
23 転がり軸受
29 大径ギヤ(入力ギヤ)
35 回転センサ
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)
54 サブギヤ
55 弾性部材
56 摩擦プレート
57 固定具
72 保持器
73 ポケット
74 ローラ(係合子)
11 Front wheels (drive wheels)
12 Rear wheels (auxiliary drive wheels)
13 engine 16 electric motor 16a output shaft 17 gear reduction mechanism A 1 first reduction portion A 2 second decelerating portion A 3 the third reduction unit 18 two-way clutch 20 housing (stationary member)
21 1st axis (torque transmission axis)
22 Second axis (rotary axis)
23 Rolling bearing 29 Large diameter gear (input gear)
35 Rotation sensor 40 Outer cage 41 Inner cage 43 Pocket 44 Pocket 45 Sprag (engagement element)
54 Sub gear 55 Elastic member 56 Friction plate 57 Fixture 72 Cage 73 Pocket 74 Roller (engagement element)

Claims (6)

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ギヤ減速機構を介して回転駆動される補助駆動輪とを備え、前記ギヤ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において、
前記2方向クラッチの入力ギヤに電動モータの回転を伝える複数のトルク伝達軸のそれぞれを転がり軸受によって回転自在に支持し、その複数の転がり軸受のいずれか一つの軸受に、電動モータの停止後、前記トルク伝達軸が停止前の回転方向に対して逆方向に回転したかどうかを検出する回転センサを組付け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。
A driving wheel that is rotationally driven using an engine as a driving source, and an auxiliary driving wheel that is rotationally driven via a gear reduction mechanism that has an electric motor as a driving source and has a plurality of reduction gears that decelerate the rotation of the output shaft of the electric motor. The two-way clutch is incorporated in the speed reduction part located upstream of the final speed reduction part of the gear reduction mechanism, and the two-way clutch can rotate relative to the input gear and the input gear. A rotary shaft that is disposed through the cage, a cage that is disposed between the opposed surfaces of the rotary shaft and the input gear, and a pocket formed in the cage, and the relative rotation of the cage with respect to the input gear. In a driving force transmission device in a hybrid vehicle composed of a mechanical type that has an engagement element that engages the opposing surfaces of an input gear and a rotating shaft and transmits the rotation of the input gear to the rotating shaft. Te,
Each of a plurality of torque transmission shafts that transmit rotation of the electric motor to the input gear of the two-way clutch is rotatably supported by a rolling bearing, and after stopping the electric motor on any one of the plurality of rolling bearings, A driving force transmission device in a hybrid vehicle, wherein a rotation sensor for detecting whether or not the torque transmission shaft rotates in a direction opposite to a rotation direction before stopping is assembled.
前記回転センサが、原点位置を検出可能な回転センサからなる請求項1に記載のハイブリッド車両における駆動力伝達装置。   The driving force transmission device for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the rotation sensor is a rotation sensor capable of detecting an origin position. 前記2方向クラッチが、スプラグを係合子とするスプラグタイプのクラッチからなる請求項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。   The driving force transmission device for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the two-way clutch is a sprag type clutch having a sprag as an engagement element. 前記2方向クラッチが、ローラを係合子とするローラタイプのクラッチからなる請求項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。   The driving force transmission device for a hybrid vehicle according to claim 1 or 2, wherein the two-way clutch is a roller type clutch having a roller as an engagement element. 前記入力ギヤに対して保持器を相対回転させて係合子を係合位置に変位させるスイッチ機構が、保持器の端部外周に回転自在に支持されて入力ギヤに回転を伝えるギヤと噛合し、その歯数が入力ギヤより多くされたサブギヤと、そのサブギヤを保持器の外周に形成されたフランジに押し付ける弾性部材とを備えてなる請求項1乃至4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。   A switch mechanism for rotating the cage relative to the input gear to displace the engagement element to the engagement position meshes with a gear that is rotatably supported on the outer periphery of the end of the cage and transmits the rotation to the input gear. The hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 4, further comprising: a sub gear whose number of teeth is greater than that of the input gear; and an elastic member that presses the sub gear against a flange formed on an outer periphery of the cage. Driving force transmission device. 前記入力ギヤに対して保持器を相対回転させて係合子を係合位置に変位させるスイッチ機構が、保持器の端部外周に回転自在に支持され、静止部材に固定された固定具により回り止めされた摩擦プレートと、その摩擦プレートを保持器の外周に形成されたフランジに押し付ける弾性部材とを備えてなる請求項1乃至4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。   A switch mechanism for rotating the cage relative to the input gear to displace the engagement element to the engagement position is rotatably supported on the outer periphery of the end of the cage, and is prevented from rotating by a fixture fixed to the stationary member. The driving force transmission device in a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 4, further comprising: a friction plate that is formed, and an elastic member that presses the friction plate against a flange formed on an outer periphery of the cage.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101242595B1 (en) 2010-08-05 2013-03-19 건국대학교 산학협력단 Hybrid vehicles drive system using elasticity power and drive engine power
WO2017164035A1 (en) * 2016-03-24 2017-09-28 Thk株式会社 Torque limiter
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