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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024002139
(43)【公開日】2024-01-11
(54)【発明の名称】動力伝達装置
(51)【国際特許分類】
   F16D 13/52 20060101AFI20231228BHJP
   B60K 6/442 20071001ALI20231228BHJP
   B60K 6/40 20071001ALI20231228BHJP
   B60K 6/36 20071001ALI20231228BHJP
   F16D 25/08 20060101ALI20231228BHJP
   F16D 13/60 20060101ALI20231228BHJP
【FI】
F16D13/52 Z
B60K6/442 ZHV
B60K6/40
B60K6/36
F16D25/08 Z
F16D13/60 T
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022101161
(22)【出願日】2022-06-23
(71)【出願人】
【識別番号】000231350
【氏名又は名称】ジヤトコ株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000003997
【氏名又は名称】日産自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002468
【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】川島 一訓
【テーマコード(参考)】
3D202
3J056
3J057
【Fターム(参考)】
3D202AA02
3D202EE08
3D202EE16
3D202EE22
3D202FF06
3D202FF12
3J056AA60
3J056AA62
3J056BE01
3J056EA12
3J056EA23
3J056EA24
3J056GA02
3J056GA12
3J057AA06
3J057BB04
3J057HH02
3J057JJ01
(57)【要約】
【課題】動力伝達装置において、鉄系材料で形成した第1部材とアルミ系材料で形成した第2部材とを熱応力の発生を抑制しつつ連結する。
【解決手段】動力伝達装置は、第1回転体と、前記第1回転体と同軸で回転する第2回転体と、動力伝達経路において前記第1回転体と前記第2回転体との間に配置されて前記第1回転体と前記第2回転体との間で動力を伝達又は遮断するクラッチ機構と、を備え、前記第1回転体と前記第2回転体との少なくとも一方は、鉄系材料で形成された第1部材とアルミ系材料で形成された第2部材とを有し、前記第1部材は、前記クラッチ機構と連結され、前記第1部材と前記第2部材とは、熱膨張で生じる前記第1部材と前記第2部材との寸法差を吸収するとともに回転動力を伝達する方向に前記第1部材と前記第2部材とを係合させる係合構造によって連結される。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1回転体と、
前記第1回転体と同軸で回転する第2回転体と、
動力伝達経路において前記第1回転体と前記第2回転体との間に配置されて前記第1回転体と前記第2回転体との間で動力を伝達又は遮断するクラッチ機構と、
を備え、
前記第1回転体と前記第2回転体との少なくとも一方は、鉄系材料で形成された第1部材とアルミ系材料で形成された第2部材とを有し、
前記第1部材は、前記クラッチ機構と連結され、
前記第1部材と前記第2部材とは、熱膨張で生じる前記第1部材と前記第2部材との寸法差を吸収するとともに回転動力を伝達する方向に前記第1部材と前記第2部材とを係合させる係合構造によって連結される、
動力伝達装置。
【請求項2】
請求項1に記載の動力伝達装置であって、
前記係合構造は、前記第1部材に前記第2回転体の回転方向に並んで設けられた複数の係合孔と、前記第2部材に前記複数の係合孔に対応して設けられた複数の係合突起と、を前記第2回転体の回転軸方向に嵌合してなり、
前記複数の係合孔は、前記第2回転体の回転中心から径方向に延びる2本の線と、前記第2回転体の前記回転中心と同心の2本の円弧と、でそれぞれの断面形状が画定され、
前記複数の係合突起は、前記第2回転体の前記回転中心から前記径方向に延びる2本の線と、前記第2回転体の前記回転中心と同心の2本の円弧と、でそれぞれの断面形状が画定される、
動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、クラッチドラムと回転電機のロータとをボルト締結で固定した駆動装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2012-97842号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記の駆動装置は、クラッチドラムとロータとをいずれも鉄系材料で構成することが前提となるので、重量が大きいという問題がある。そこで、軽量化を図るために、例えばロータをアルミ系材料で形成することが考えられる。しかしながら、この場合は、鉄系材料とアルミ系材料との線膨張係数の差による熱応力が発生する可能性がある。
【0005】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、動力伝達装置において、鉄系材料で形成した第1部材とアルミ系材料で形成した第2部材とを熱応力の発生を抑制しつつ連結することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のある態様によれば、第1回転体と、前記第1回転体と同軸で回転する第2回転体と、動力伝達経路において前記第1回転体と前記第2回転体との間に配置されて前記第1回転体と前記第2回転体との間で動力を伝達又は遮断するクラッチ機構と、を備え、前記第1回転体と前記第2回転体との少なくとも一方は、鉄系材料で形成された第1部材とアルミ系材料で形成された第2部材とを有し、前記第1部材は、前記クラッチ機構と連結され、前記第1部材と前記第2部材とは、熱膨張で生じる前記第1部材と前記第2部材との寸法差を吸収するとともに回転動力を伝達する方向に前記第1部材と前記第2部材とを係合させる係合構造によって連結される、動力伝達装置が提供される。
【発明の効果】
【0007】
これによれば、鉄系材料で形成した第1部材とアルミ系材料で形成した第2部材とを連結する係合構造によって、熱膨張で生じる第1部材と第2部材との寸法差が吸収される。よって、動力伝達装置において、第1部材と第2部材とを熱応力の発生を抑制しつつ連結することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1図1は、本発明の実施形態に係る動力伝達装置を備えたハイブリッド車両の概略構成図である。
図2図2は、動力伝達装置の要部の断面図である。
図3図3は、ロータにおけるクラッチドラムと第1フレームとの係合部近傍を示す部分断面図である。
図4図4は、図3の矢視IVである。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【0010】
まず、図1を参照しながら本発明の実施形態に係る動力伝達装置10を備えたハイブリッド車両100について説明する。
【0011】
図1は、ハイブリッド車両100の概略構成図である。図1に示すように、ハイブリッド車両100は、エンジンENGと、エンジン始動用モータとしての回転電機MG1と、動力伝達装置10と、蓄電装置としてのバッテリBATと、駆動輪DWと、メカニカルオイルポンプMPと、電動オイルポンプEPと、油圧制御回路1と、制御装置としてのコントローラ2と、を備える。
【0012】
動力伝達装置10は、クラッチ機構としてのクラッチCLと、駆動用モータとしての回転電機MG2と、トルクコンバータTCと、変速機TMと、を備える。ハイブリッド車両100は、運転状況に応じてエンジンENG及び回転電機MG2の少なくとも一つの駆動力を駆動輪DWに伝達する。
【0013】
エンジンENGは、駆動輪DWを駆動する駆動源である。エンジンENGの駆動力は、クラッチCL、トルクコンバータTC、及び変速機TMを介して駆動輪DWへ伝達される。換言すれば、クラッチCL、トルクコンバータTC、及び変速機TMは、エンジンENGと駆動輪DWとを結ぶ動力伝達経路に設けられる。
【0014】
回転電機MG1は、エンジンENGを始動するためのモータである。回転電機MG1は、動力伝達経路におけるエンジンENGの下流に設けられる。具体的には、回転電機MG1は、エンジンENGとクラッチCLとの間に設けられる。回転電機MG1は、エンジンENGによって駆動されている場合、又は回生制御が行われている場合には、発電機として機能する。回転電機MG1によって発電された電気エネルギは、バッテリBATに充電される。
【0015】
クラッチCLは、乾式多板クラッチ機構である。クラッチCLは、エンジンENGと回転電機MG2とを連結し又は切り離し、動力の伝達を断接する。クラッチCLは、動力伝達経路におけるエンジンENGの下流(回転電機MG1の下流)に設けられる。具体的には、クラッチCLは、動力伝達経路において、エンジンENGの駆動力をクラッチCLに伝達する第1回転体11と、クラッチCLを締結した状態において、エンジンENGから伝達された駆動力をクラッチCLから出力する第2回転体12と、の間に設けられる。クラッチCLは、第1回転体11と第2回転体12との間で動力を伝達又は遮断する。エンジンENGの駆動力は、クラッチCLを締結した状態、すなわち、エンジンENGと回転電機MG2とがクラッチCLにより連結された状態において、トルクコンバータTC及び変速機TMを介して駆動輪DWへ伝達される。
【0016】
回転電機MG2は、駆動輪DWを駆動する駆動源である。回転電機MG2は、回転電機MG1によって発電される電気エネルギとバッテリBATに充電された電気エネルギとの少なくとも一方によって駆動輪DWを駆動する。回転電機MG2は、動力伝達経路におけるエンジンENGの下流に設けられる。具体的には、回転電機MG2は、クラッチCLとトルクコンバータTCとの間に設けられる。回転電機MG2の駆動力は、トルクコンバータTC及び変速機TMを介して駆動輪DWへ伝達される。回転電機MG2は、エンジンENGによって駆動されている場合、又は回生制御が行われている場合には、発電機として機能する。なお、回転電機MG2は、最高出力が回転電機MG1の最高出力よりも大きくなるように形成される。
【0017】
バッテリBATは、例えばリチウムイオン二次電池によって構成される。バッテリBATに代えて、キャパシタ等を蓄電装置として設けてもよい。バッテリBATには、回転電機MG1がエンジンENGによって駆動されて発電した電気エネルギと、回転電機MG1及び回転電機MG2が回生制御されて発電した電気エネルギとが充電される。バッテリBATは、回転電機MG1及び回転電機MG2を駆動するための電気エネルギを供給する。
【0018】
トルクコンバータTCは、流体としての油を介してエンジンENG又は回転電機MG2からの駆動力を増幅して変速機TMへ伝達する。トルクコンバータTCは、動力伝達経路における回転電機MG2の下流に設けられる。具体的には、トルクコンバータTCは、回転電機MG2と変速機TMとの間に設けられる。トルクコンバータTCは、ロックアップクラッチLUを有する。
【0019】
ロックアップクラッチLUは、締結されると回転電機MG2と駆動輪DW(具体的には、変速機TM)とを直結させる。ロックアップクラッチLUが締結された状態、すなわち、回転電機MG2と変速機TMとがロックアップクラッチLUにより連結された状態では、エンジンENG又は回転電機MG2の駆動力の駆動輪DWへの動力伝達効率を高めることができる。
【0020】
変速機TMは、トルクコンバータTCから伝達されるエンジンENG及び回転電機MG2の駆動力を変速して駆動輪DWへ伝達する。変速機TMは、動力伝達経路におけるトルクコンバータTCの下流に設けられる。具体的には、変速機TMは、トルクコンバータTCと駆動輪DWとの間に設けられる。変速機TMは、ベルト無段変速機であってもよいし、有段変速機であってもよい。
【0021】
メカニカルオイルポンプMPは、油を油圧制御回路1に圧送(供給)する。メカニカルオイルポンプMPは、エンジンENGの駆動力により駆動される。
【0022】
電動オイルポンプEPは、メカニカルオイルポンプMPとともに、或いは単独で油圧制御回路1に油を圧送(供給)する。電動オイルポンプEPは、メカニカルオイルポンプMPから油圧制御回路1への油の供給が停止又は不足した場合に不足分の油を補うように駆動要求に基づいて一時的に油圧制御回路1に油を供給する。電動オイルポンプEPは、ポンプ駆動用モータPMにより駆動される。
【0023】
油圧制御回路1は、複数の流路及び複数の油圧制御弁で構成される。油圧制御回路1は、メカニカルオイルポンプMPや電動オイルポンプEPから供給される油を調圧して動力伝達装置10の各部位に供給する。また、油圧制御回路1は、コントローラ2からの指令に基づき、クラッチCL及びロックアップクラッチLU等の油圧制御を行う。
【0024】
コントローラ2は、各種センサ等から出力される信号に基づき、エンジンENG、油圧制御回路1、回転電機MG1、及び回転電機MG2を制御する。コントローラ2は、エンジンENGを停止するとともにクラッチCLを解放して回転電機MG2の駆動力によって走行する電動走行モードと、エンジンENGの駆動力で回転電機MG1に発電させるとともにクラッチCLを解放して回転電機MG2の駆動力によって走行するシリーズハイブリッド走行モードと、クラッチCLを締結してエンジンENG及び回転電機MG2の駆動力によって走行するパラレルハイブリッド走行モードと、のいずれかを選択してハイブリッド車両100を走行させる。
【0025】
次に、図2を参照しながら動力伝達装置10について説明する。
【0026】
図2は、動力伝達装置10の要部の断面図である。
【0027】
図2に示すように、動力伝達装置10は、クラッチCL、回転電機MG2、及びトルクコンバータTCを収容するケース20を備える。図2には示されていないが、変速機TMもケース20に収容される。
【0028】
ケース20のエンジンENG側の開口部には、ケース20の奥側から順に、第1カバー21、第2カバー22が設けられる。第1カバー21及び第2カバー22は、それぞれケース20にボルト締結で固定される。
【0029】
第2カバー22は、ベアリング90を介して第1回転体11を回転自在に支持する。本実施形態の第1回転体11は、エンジンENGの出力回転が伝達される入力軸である。
【0030】
第1回転体11(以下、入力軸11ともいう。)は、トルクコンバータTC側の端部に、溶接、ボルト締結等で固定されたクラッチハブ70を有する。
【0031】
クラッチハブ70は、クラッチCLと連結される。具体的には、クラッチハブ70は、外周側に設けられてトルクコンバータTC側に向かって延びる筒状部70aを有する。筒状部70aの外周部には、スプライン結合によって軸方向に移動可能にクラッチCLの複数のドライブプレート81が取り付けられる。
【0032】
クラッチCLのドリブンプレート82を保持する第1部材としてのクラッチドラム71、すなわち、クラッチCLと連結されるクラッチドラム71は、第2回転体12の一部を構成する。本実施形態の第2回転体12は、回転電機MG2のロータである。
【0033】
第2回転体12(以下、ロータ12ともいう。)は、クラッチドラム71と、第2部材としての第1フレーム13と、第2フレーム14と、コア15と、で構成される。
【0034】
ロータ12は、入力軸11に対して径方向外側に位置する回転ドラム12aを有し、入力軸11と同軸に回転する。回転ドラム12aは、第1フレーム13における外周側に設けられた筒状部13aと、第2フレーム14における外周側に設けられた筒状部14aと、で構成される。回転ドラム12aにおける内周側を筒状部13aが構成し、外周側を筒状部14aが構成している。回転ドラム12aの外周部には、コア15が固定される。
【0035】
クラッチドラム71は、回転ドラム12aの内側において、第1フレーム13と連結される。具体的には、クラッチドラム71と第1フレーム13とは、熱膨張で生じるクラッチドラム71と第1フレーム13との寸法差を吸収するとともに回転動力を伝達する方向にクラッチドラム71と第1フレーム13とを係合させる係合構造によって連結される。係合構造については後で詳しく説明する。
【0036】
クラッチドラム71は、外周側に設けられてエンジンENG側に向かって延びる筒状部71aを有する。筒状部71aの内周部には、スプライン結合によって軸方向に移動可能にクラッチCLの複数のドリブンプレート82が取り付けられる。
【0037】
回転電機MG2のステータ16は、コア15に対して径方向外側において、その内周面がコア15の外周面と対向するように、コア15と同軸にケース20に固定される。
【0038】
第1カバー21は、本体部23と、アクチュエータ支持部24と、を有する。第1カバー21における内周側をアクチュエータ支持部24が構成し、外周側を本体部23が構成している。本体部23とアクチュエータ支持部24とは、ボルト締結で固定される。
【0039】
第1カバー21は、ベアリング91を介してロータ12を回転自在に支持する。具体的には、第1カバー21は、第2フレーム14の内周側に設けられてエンジンENG側に向かって延びる筒状部14bの外周部を支持する。
【0040】
筒状部14bは、その内周面が入力軸11の外周面と対向するように、入力軸11と同軸に第1カバー21に支持される。筒状部14bと入力軸11との間には、径方向の荷重を受けるニードルベアリング92が設けられる。
【0041】
第1カバー21のアクチュエータ支持部24には、クラッチCLを作動させるアクチュエータ30のピストンケース31が固定される。ピストンケース31にはピストン32が挿入されている。
【0042】
アクチュエータ支持部24、ピストンケース31、及びピストン32で形成される油室に油圧制御回路1から締結圧が供給されると、ピストン32がニードルベアリング93を介してピストンアーム33を押圧する。そして、ピストン32は、ピストンアーム33と第2フレーム14との間に設けられたリターンスプリング34を圧縮しながらトルクコンバータTC側に向けて移動する。クラッチCLは、ニードルベアリング93及びピストンアーム33を介してピストン32から伝達される押圧力によって締結状態になる。
【0043】
ニードルベアリング93は、ピストン32がピストンアーム33の回転に伴って連れ回ることを防止している。
【0044】
クラッチCLが締結された状態では、エンジンENGから入力軸11に伝達された駆動力がロータ12から出力される。つまり、入力軸11とロータ12との間で動力が伝達される状態となる。
【0045】
ロータ12から出力された動力は、第1フレーム13の筒状部13aにおけるトルクコンバータTC側の端部に設けられた動力伝達部13bから、トルクコンバータTCのポンプインペラ40に伝達される。
【0046】
タービンランナ41は、ポンプインペラ40と対向して配置される。また、ステータ42は、ポンプインペラ40とタービンランナ41との間に配置される。
【0047】
ポンプインペラ40に伝達された動力は、タービンランナ41から出力軸43を介して変速機TMに入力される。
【0048】
出力軸43におけるエンジンENG側の端部は、第1フレーム13における内周側に設けられてエンジンENG側に向かって延びる筒状部13cの中まで延伸している。筒状部13cと出力軸43との間には、径方向の荷重を受けるニードルベアリング94が設けられる。
【0049】
ロックアップクラッチLUは、ロータ12の第1フレーム13に取り付けられた複数のドライブプレート51と、タービンランナ41に固定されたクラッチハブ50と、クラッチハブ50に取り付けられた複数のドリブンプレート52と、を備える。
【0050】
クラッチハブ50は、内周側に設けられてエンジンENG側に向かって延びる筒状部50aを有する。筒状部50aは、その外周面が筒状部13aのトルクコンバータTC側の端部における内周面と対向する。筒状部50aの外周部には、スプライン結合によって軸方向に移動可能に複数のドリブンプレート52が取り付けられる。
【0051】
筒状部13aのトルクコンバータTC側の端部における内周部には、スプライン結合によって軸方向に移動可能に複数のドライブプレート51が取り付けられる。つまり、ロータ12は、ロックアップクラッチLUのクラッチドラムとしての機能を有する。
【0052】
ロックアップクラッチLUが締結されると、ロータ12とタービンランナ41とが直結された状態となる。
【0053】
次に、図3図4を参照しながら、クラッチドラム71(第1部材)と第1フレーム13(第2部材)とを連結させる係合構造について説明する。
【0054】
図3は、ロータ12におけるクラッチドラム71と第1フレーム13との係合部近傍を示す部分断面図である。図4は、図3の矢視IVである。
【0055】
図4に示すように、クラッチドラム71は、ロータ12の回転軸方向において第1フレーム13と対向する複数の係合孔71bを有する。複数の係合孔71bは、ロータ12の回転方向(周方向)に並んで設けられている。
【0056】
第1フレーム13は、ロータ12の回転軸方向においてクラッチドラム71と嵌合する複数の係合突起13dを有する。複数の係合突起13dは、複数の係合孔71bに対応する位置にそれぞれ設けられている。
【0057】
係合構造は、複数の係合孔71bと複数の係合突起13dとを、ロータ12の回転軸方向に嵌合してなる構造である。なお、ロータ12の回転軸方向における第1フレーム13に対するクラッチドラム71の移動は、図3に示すように、第1フレーム13の筒状部13cに取り付けられたスナップリング95により規制される。
【0058】
図4に示すように、複数の係合孔71bのそれぞれは、ロータ12の回転中心から径方向に延びる2本の線と、ロータ12の回転中心と同心の2本の円弧と、で画定された断面形状を有する。また、複数の係合突起13dのそれぞれは、ロータ12の回転中心から径方向に延びる2本の線と、ロータ12の回転中心と同心の2本の円弧と、で画定された断面形状を有する。
【0059】
図4に角度Aとして示すように、係合孔71bの形状を画定する2本の線がなす角と、係合突起13dの形状を画定する2本の線がなす角とは、角度が等しい。また、係合孔71bの2つの側壁面71e、71fは、係合突起13dの2つの側壁面13e、13fと、それぞれ面接触している。
【0060】
図3図4に示すように、係合孔71bにおけるロータ12の径方向内側の側壁面71gは、係合突起13dにおけるロータ12の径方向内側の側壁面13gよりもロータ12の回転中心に近い位置にある。また、係合孔71bにおけるロータ12の径方向外側の側壁面71hは、係合突起13dにおけるロータ12の径方向外側の側壁面13hよりもロータ12の回転中心から遠い位置にある。
【0061】
そのため、係合孔71bの側壁面71gと係合突起13dの側壁面13gとの間、及び係合孔71bの側壁面71hと係合突起13dの側壁面13hとの間には、隙間が形成されている。
【0062】
以上説明した係合構造によれば、係合突起13dと嵌合した係合孔71bは、嵌合している係合突起13dによって、係合突起13dの幅が拡がる方向、つまり、ロータ12の回転中心から離れる方向への移動が規制される。また、係合孔71b及び係合突起13dは、上述したように、ロータ12の回転方向に並んで複数設けられている。つまり、複数の係合突起13dそれぞれが、嵌合している係合孔71bのロータ12の回転中心から離れる方向への移動を規制するようになっている。これにより、クラッチドラム71が第1フレーム13に対して同軸に位置決めされる。
【0063】
クラッチドラム71の回転動力は、例えば、クラッチドラム71が図4において時計回りに回転する場合は、係合孔71bの側壁面71eから係合突起13dの側壁面13eに伝達される。つまり、側壁面71eと側壁面13eとが接触することで、回転動力が伝達される。クラッチドラム71が図4において反時計回りに回転する場合は、側壁面71fと側壁面13fとが接触することで、回転動力が伝達される。
【0064】
また、係合孔71bの2つの側壁面71e、71fと係合突起13dの2つの側壁面13e、13fとがそれぞれ面接触していることで、クラッチドラム71と第1フレーム13との間で回転方向のガタつきが発生することが抑制される。
【0065】
また、例えば、クラッチドラム71を鉄系材料で形成し、第1フレーム13をアルミ系材料で形成することが考えられる。このように、クラッチドラム71と第1フレーム13とを異種材料で形成する場合は、熱膨張で生じるクラッチドラム71と第1フレーム13との寸法差によって熱応力が発生することが考えられるところ、本実施形態の係合構造によれば、熱応力の発生を抑制できる。
【0066】
例えば、昇温の温度変化が発生した場合は、鉄系材料で形成されたクラッチドラム71に対して、アルミ系材料で形成された第1フレーム13の寸法が相対的に大きくなる。
【0067】
ここで、係合突起13dの側壁面13e、13fは、第1フレーム13の軸心から放射状に形成されているので、熱膨張による寸法の変化は同一平面内で発生する。つまり、熱膨張で第1フレーム13の寸法が変化する前後において、側壁面13e、13fは、それぞれ同一平面内に存在する。クラッチドラム71における係合孔71bの側壁面71e、71fについても同様である。
【0068】
そのため、昇温の温度変化が発生した場合は、係合突起13dの側壁面13e、13fが係合孔71bの側壁面71e、71fと当接する位置が径方向外側に滑って変化するものの、クラッチドラム71及び第1フレーム13には、互いに歪みを発生させるような寸法変化は生じない。同様に、降温の温度変化が発生した場合は、係合突起13dの側壁面13e、13fが係合孔71bの側壁面71e、71fと当接する位置が径方向内側に滑って変化するものの、クラッチドラム71及び第1フレーム13には、互いに歪みを発生させるような寸法変化は生じない。よって、クラッチドラム71と第1フレーム13との間で熱応力が発生することを抑制できる。
【0069】
なお、上記実施形態では、第2回転体12が、鉄系材料で形成されてクラッチCLと連結される第1部材と、アルミ系材料で形成されて係合構造によって第1部材と連結される第2部材と、を有する態様について説明した。しかしながら、第1回転体11が、鉄系材料で形成されてクラッチCLと連結される第1部材と、アルミ系材料で形成されて係合構造によって第1部材と連結される第2部材と、を有していてもよい。また、第1回転体11と第2回転体12とのそれぞれが、鉄系材料で形成されてクラッチCLと連結される第1部材と、アルミ系材料で形成されて係合構造によって第1部材と連結される第2部材と、を有していてもよい。
【0070】
以上のように構成された動力伝達装置10の主な作用効果についてまとめて説明する。
【0071】
(1)動力伝達装置10は、第1回転体(入力軸)11と、第1回転体11と同軸で回転する第2回転体(ロータ)12と、動力伝達経路において第1回転体11と第2回転体12との間に配置されて第1回転体11と第2回転体12との間で動力を伝達又は遮断するクラッチCLと、を備え、第1回転体11と第2回転体12との少なくとも一方は、鉄系材料で形成された第1部材(クラッチドラム71)とアルミ系材料で形成された第2部材(第1フレーム13)とを有し、第1部材は、クラッチCLと連結され、第1部材と第2部材とは、熱膨張で生じる第1部材と第2部材との寸法差を吸収するとともに回転動力を伝達する方向に第1部材と第2部材とを係合させる係合構造によって連結される。
【0072】
これによれば、鉄系材料で形成した第1部材とアルミ系材料で形成した第2部材とを連結する係合構造によって、熱膨張で生じる第1部材と第2部材との寸法差が吸収される。よって、動力伝達装置10において、第1部材と第2部材とを熱応力の発生を抑制しつつ連結することができる。また、第2部材をアルミ系材料とすることで、動力伝達装置10の軽量化を図ることができる。
【0073】
(2)係合構造は、第1部材(クラッチドラム71)に第2回転体(ロータ)12の回転方向に並んで設けられた複数の係合孔71bと、複数の係合孔71bに対応して第2部材(第1フレーム13)に設けられた複数の係合突起13dと、を第2回転体12の回転軸方向に嵌合してなり、複数の係合孔71bは、第2回転体12の回転中心から径方向に延びる2本の線と、第2回転体12の回転中心と同心の2本の円弧と、でそれぞれの断面形状が画定され、複数の係合突起13dは、第2回転体12の回転中心から径方向に延びる2本の線と、第2回転体12の回転中心と同心の2本の円弧と、でそれぞれの断面形状が画定される。
【0074】
これによれば、複数の係合孔71bそれぞれが、嵌合している係合突起13dの第2回転体12の回転中心側への移動を規制するので、第1部材が第2部材に対して同軸に位置決めされる。また、係合孔71bの側壁面71e(71f)と係合突起13dの側壁面13e(13f)とが係合することで、回転動力が伝達される。また、係合孔71bの2つの側壁面71e、71fと係合突起13dの2つの側壁面13e、13fとがそれぞれ面接触することで、第1部材と第2部材との間で回転方向のガタつきが発生することが抑制される。また、温度変化が発生した場合は、係合突起13dの側壁面13e、13fが係合孔71bの側壁面71e、71fと当接する位置が径方向に滑って変化するものの、第1部材及び第2部材には、互いに歪みを発生させるような寸法変化は生じない。よって、第1部材と第2部材との間で熱応力が発生することを抑制できる。
【0075】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【0076】
例えば、上記実施形態では、動力伝達装置10が、クラッチCLと、回転電機MG2と、トルクコンバータTCと、変速機TMと、を備える態様について説明した。しかしながら、動力伝達装置10は、回転電機MG2と、トルクコンバータTCと、変速機TMと、を備えていなくてもよい。
【0077】
また、上記実施形態では、クラッチドラム71を鉄系材料で形成し、第1フレーム13をアルミ系材料で形成した場合を一例として説明した。しかしながら、クラッチドラム71及び第1フレーム13の材料の組み合わせはこれに限られない。第1フレーム13の材料がクラッチドラム71の材料よりも線膨張係数が大きいのであれば、他の材料の組み合わせを採用してもよい。
【0078】
また、上記実施形態では、係合孔71bの側壁面71g、71h及び係合突起13dの側壁面13g、13hが、円弧形状を有する。しかしながら、側壁面71g、71h及び側壁面13g、13hは、例えば直線形状を有していてもよい。側壁面71g、71h及び側壁面71g、71hを円弧形状とした場合は、直線形状とした場合よりもクラッチドラム71及び第1フレーム13の製造が容易になる。
【符号の説明】
【0079】
10 動力伝達装置
11 第1回転体(入力軸)
12 第2回転体(ロータ)
13 第1フレーム(第2部材)
13d 係合突起
71 クラッチドラム(第1部材)
71b 係合孔
CL クラッチ(クラッチ機構)
図1
図2
図3
図4